CN101024314A - 波纹纸板内嵌入rfid标签的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造或装备纸板以使信息载体可嵌入在两层材料之间的方法、装置和系统，连同以此方式制造的纸板材料以及一包装。尤其是，本发明涉及在波纹纸板内嵌入一信息载体，其考虑到其后沿横向方向作的切口、作横向切割的位置离施加信息载体的位置的距离、以及由腹板材料执行的在施加位置和横向切割位置之间的运动。

Description

波纹纸板内嵌入RFID标签的方法
技术领域
本发明涉及一种制造或装备纸板以使信息载体可嵌入在两层材料之间的方法、装置和系统，连同以此方式制造的纸板材料以及包装。
背景技术
制造具有如图1所示基本结构的波纹纸板的装置在现有技术领域内是公知的。这样一装置包括一个或多个单面机单元，在每个单面机单元中一光滑腹板和一有槽腹板连接在一起。如此连接的两个腹板称之为单面腹板。在双面背衬和层压中，单面腹板和衬垫腹板连接而形成一单一的腹板并层压。如此延伸的区域也称之为湿端。层压之后，腹板通过一加热和伸展区域。这里，腹板通过施加热量而干燥。在结束最后处理过程中，在边缘处修平波纹纸板，根据需要还切割成为要求的格式并送到仓储内。
从现有技术中还可知道诸如RFID标签/RFID发射机应答器的信息载体(RFID代表Radio Frequency Identification射频识别)，例如，其可用于识别仓库中的物品。这样的标签可无接触地读取；因此，在付款柜台处，为了扫描商品不必出空装满商品的购物篮。在现有技术中，RFID标签像传统价格标签那样粘贴到包装上。
由手工将标签粘贴到商品上易出错且很麻烦。
发明内容
因此，本发明的目的是改进已知的方法和装置。
根据本发明，该目的借助于根据附后的独立权利要求书的方法、纸板材料、包装、装置和系统予以达到。
根据本发明，为了无破损地跟踪运输包的流动和自动识别其中内容，一布置在内部的RFID标签设置在波纹纸板内或其个别腹板之间。为此，在制造波纹板过程中，标签必须嵌入到波纹纸板装置上。正确地定位在纵向和横向方向上也是本发明的一个主要方面。
根据本发明，提供一种制造纸板或纸板材料的腹板的方法，其中，至少两层材料连接在一起且信息载体嵌入在所述至少两层之间。较佳地，至少一层的材料是单面的腹板，其可借助于波纹纸板装置的一单面机部分进行生产。
信息载体可施加到携带信息载体的一层材料中，然后，该层连接到覆盖信息载体的另一层的材料上。这最好在层压工位之前和粘结机之后发生。
一旦所有层的材料已经连接在一起，沿横向方向(x方向)切断腹板材料以将腹板材料分成多块材料，“横向方向”是相对于移动方向而言，先前嵌入的信息载体现定位在材料块的预定位置处。为了达到此目的，必须特别注意腹板位置和/或腹板速度和/或施加信息载体与沿横向方向进行所述切断之间的空档时间。
在生产腹板材料过程中，材料层沿纵向方向(y方向)移动，纵向方向是相对于移动方向而言，信息载体施加到携带层的一定位置处，这些位置相对于携带层的纵向范围随时间控制，考虑以下诸点：其后将沿横向方向(x方向)作的预定的切口，作切口的位置离施加信息载体的位置的距离，以及由腹板材料执行的介于施加位置和横切位置之间的运动。
设置在施加位置处的是一装备有一储存信息载体的盒仓的定位系统，这样，借助于定位系统可使信息载体连续地施加到移动通过定位系统的携带层。
该方法在一具有一湿端和一干端的波纹纸板装置中实施。湿端由图1中的单面机部分和对折机和层压工位组成。干端包括加热和伸展区域和最后处理工位。
所使用的波纹纸板装置可包括至少一个单面机部分、一个对折机工位、一个层压工位、一个加热和伸展区域和/或一个最后处理工位。
信息载体包含诸装置，由此，可借助于电磁辐射、声磁辐射、射频波和/或超声波来读取来自信息载体的信息；信息载体尤其是RFID发射机应答器或EAS标签。
可供选择地，至少一个外部腹板可设置有一使人注意内部设置的信息载体的记号。这样一记号例如可以是一颜色记号、标示，或嵌入印刷的记号。
提供一记号具有使坯料相对于信息载体定向变得容易的优点。这防止任何累积的偏移，这种偏移会导致某些坯料没设置有信息载体，信息载体应始终位于由坯料形成的包装中的同样的位置内。坯料可最佳地定向在波纹纸板装置内，因此，防止任何的误切割。此外，外部看得见的记号可使自动RFID扫描仪精确地确定RFID标签的位置，由此，提高读取的可靠性。当包装用于海运时，这具有相应的后勤上的优点。
本发明还包括纸板材料片，尤其是，波纹纸板材料，其根据所述本发明的一种方法进行制造，或其在纸板或波纹纸板材料诸层内包含一信息载体。该材料片具有通过本发明的方法获得的优点：例如，信息载体可包含一装置，由此，借助于电磁辐射、声磁辐射、射频波和/或超声波来读取来自信息载体的信息。信息载体可以是RFID发射机应答器或EAS标签。
根据本发明的另一方面，提供一构成部分的或全部的纸板的包装，尤其是波纹纸板，使一信息载体包含在所述纸板内。该包装具有由本发明方法中的一个或由纸板材料片带来的优点。
本发明还使得一装置能执行本发明方法的所有方面，并包括适用和适于该目的的装置。所有以上的陈述可类似地采用。
还提供一将信息载体施加到一材料的系统，所述系统包括至少一个定位系统，其可布置在装置内部，使得信息载体可嵌入在两层材料之间。
该定位系统有利地连接到一控制器，该控制器适于控制定位系统，使信息载体后来设置在材料片内的预定位置处。
可供选择地，在相对于材料层或单面腹板的纵向方向(y方向)施加信息载体时，一控制器控制定位系统，并考虑以下参数：定位系统离横向切割机的距离、由腹板材料执行的在定位系统和横向切割机之间的运动特性和速度，和/或预定的材料片的几何形状。
较佳地提供至少一个传感器来测量腹板材料在定位系统和横向切割机之间的运动速度。定位系统可包括一用于信息载体的储存盒仓，以便借助于定位系统信息载体可连续地施加到一携带层材料或一单面的腹板。
附图说明
本发明其它方面和优点将从附图的详细描述中变得清晰明了。
图1是用于制造波纹纸板的一装置的示意总图；
图2是用于制造波纹纸板的一装置的单面机部分的示意图；
图3是根据本发明的一对折机、一层压工位以及加热和伸展区域的示意图；
图4是根据本发明的最后处理工位的示意图；
图5是根据本发明的装备有信息载体的纸板的示意图。
具体实施方式
图2是一单面机部分的示意图。一制造波纹纸板的装置可包括一个或多个该种类型的单面机部分。它们在功能和基本结构上相同。
纸或纸样的给料设置在给料辊1上。给料辊1总是成对地布置，材料从一个辊中缠开而另一个辊作为更换用保持在准备状态。当一个辊中的材料用完时，在位置2处对另一辊拉出一段，以使材料的馈送不中断。从那里起纸一路前进到一第一材料盒仓3内。这里，纸被储存以便补偿在拉出一段接到新的辊子时发生的纸馈送的滞后。为了调节盒仓3内的储存量，盒仓内右边和左边的偏转辊可朝向彼此或彼此远离地移动。
从第一盒仓3，纸一路前进到位置影响装置4。在所述位置影响装置4后面，纸在多个辊上导向，那里纸被加热，尤其是借助于内部用蒸汽馈送的辊子。纸沿着路径还被弄湿，以使它更加有延展性并便于以后两层纸连接。
然后，来自一侧的腹板在一波纹辊5上前进，那里，它被强制成波纹形状。粘结装置6将胶水涂敷到该腹板上。第二腹板从另一侧进入，其然后与波纹形腹板胶合在一起而形成一单面腹板。
合成的单面腹板馈送到桥架8上。第二批给料(所谓的桥架给料7)定位在这里。当生产继续时，这用作为后备。在将一个给料辊1的一段转换到另一个上时，单面腹板的生产通常减慢，以使生产更可靠和由此有一缓慢的对接。在此时间间隔中，桥架给料7用作为一后备，于是，生产过程可以每分钟约100至400米的速度继续。在变化到新的给料辊1上之后，单面腹板生产过程中保持的速度增加到平均值以上以补充桥架给料7。
图3是一对折机、一层压工位以及加热和伸展区域的示意图。一个或多个单面腹板传输到这里。位置影响装置11、12调整单面腹板的对应位置和必要的腹板张力。底部衬垫从一底部衬垫供应辊9前进通过一供应盒仓到达位置影响装置10。
在位置影响装置10、11、12后面，腹板在预加热器13和粘结机14上方通过到达层压工位20，腹板在那里进行组装。在此接点处，要求腹板相对于彼此尽可能准确地定位。
在层压之前，信息载体26，例如，RFID标签由系统18施加到单面腹板16，然后，它与衬垫腹板15连成一体。RFID标签26较佳地施加到粘结机14和层压工位20之间的腹板16上，因为新鲜涂敷上的胶水有助于标签26粘结。标签26例如可通过机械或气动过程涂敷。替代地或添加地，粘贴标签26的系统也可配置在参考标号19所示的位置处。这能将标签26嵌入在多层波纹纸板腹板的不同层之间。
波纹机一次能处理一个以上的命令。腹板沿纵向可被刻痕和切割机24划分。然后，一腹板的由此分离开的侧边可进一步以不同方式进行加工。可要求每一最终产品提供有一RFID标签26。为此，系统18可设计成包括多个彼此可独立控制的施加头。施加头然后可横向于腹板移动方向移动，并可在不同的时间间隔中施加RFID标签26。
在工作建立过程中，需知道所有要求的测量，例如，诸如其后硬纸板箱的完成后的轮廓。所有要求的允差、冲切口、刻痕、手持孔等就属于这种情况。这些数据传送给控制系统并用来定位RFID标签26。此外，通过工作建立/计划，必须确定RFID标签26将嵌入在波纹纸板内的什么位置处，例如，相对于其它切割/刻痕边缘或坐标参照点。图5对此提供更详细的说明。
系统18包括一用于足够数量标签的盒仓以及用于施加头的定位装置。该定位装置进行操作而横向于纸移动方向移动到任何任意的位置，由此，相对于腹板的位置将施加头移动到要求的位置。
RFID标签26所要求的位置可通过另外测量对折机的区域、以及刻痕和切割机24的区域内的腹板位置和宽度来精确地确定，该对折机可安装成靠近位置影响装置10、11、12。辅助测量可包括用来确定宽度、位置、收缩率等的进一步测量系统，或者，边缘修整确定系统，其表征出刻痕和切割机区域内切割下的边角料。因此标签可在层压20之前精确地嵌入在目标位置处。
以下程序可用来沿纵向方向定位标签。在横向切割机25中，腹板沿横向方向切割成进一步加工所需要的规格长度。因此，为了将标签26合适地定位在波纹机前部，嵌入操作的时刻必须同步，以使它在相对于横向切割机25上的横切线的合适位置处发生。来自于横切机的切割信号可用作该目的。结合速度计算或产品长度测量，可确定嵌入RFID标签26的正确时间。例如，通过一速度测量装置22可探测到腹板的速度。从结构的布置中可以知道系统18和横切机25之间的距离。当RFID标签26需要特别精确的定位时，应在控制该系统18时考虑实际的腹板速度。在腹板近似为每分钟100至400米速度时，腹板速度变化的允差是一重要因子。
还应指出的是，在工作变化期间，即，当生产切换到不同的纸板最终产品时，嵌入位置的及时变换是必要的。这在控制系统18时必须予以考虑到。
装置还包括一短横切机23。这用来切去废料，尤其是在规格变化或机器停车事件之后。该短横切机23通常具有不同于规格长度的循环长度，于是，其移动的材料片在控制系统18时必须予以考虑到。
层压20之后，腹板在加热和伸展区域21内干燥。回转带曳拉腹板通过该区域，传输它通过加热元件。施加热量可从纸板中抽取水分并将其干燥。
图4是最后处理工位示意图。速度测量装置22探测腹板的速度。腹板然后从短横切机23前进到刻痕和切割机24。在横切机25中，腹板横向地切割成要求的测量值，并前进到一储存区域，其示意地显示在图4的右手侧。
图5示出一在纵向和横向方向上修整到规格的波纹纸板块的实例，纸板包括根据本发明的信息载体26，且刻痕(其后的折叠线)包含在纵向方向内。在最后处理工位中形成横向于移动方向(CL)的切口和折痕。
标签26的位置由以下两个距离确定：其沿移动方向离轴线的距离(即x坐标)，以及其离沿前进方向的尾部边缘且横向于移动方向走向的毛边的距离(即y坐标)。当然，技术人员可选择不同的合适坐标系统。在如此的位置识别中，应考虑到在波纹成形装置中还有边缘带须被切去，对应的收缩将因干燥而发生，以及在进一步的加工过程中某些材料还必须从规格的四个毛边中切去。对于所有因素必须作出合适的允差，这样，在最后处理之后，RFID标签26将嵌入在相对于参考边缘或刻痕的特殊位置的正确位置处。RFID标签26的理想位置可有利地由装置的操作者通过一用户友好的界面输入或改变，这样的界面例如类似于图5所示的装备有一显示器的界面。装置的控制也可设计成RFID标签26的位置可与工作命令的说明同时输入。
至少一个外腹板15或17可选择地设置有一使人注意内部设置的信息载体26的记号。较佳地在加热和伸展区域21之后才施加这样的记号。它们应在后来可从外面看见，于是，如果它们直到其后最后处理时才施加的话，则可以是有利的。如果它们结合波纹板的制造施加，则所有的数据和已经提供给定位RFID标签26的控制变量可类似地用来定位记号。例如，能与施加RFID标签26同步地定位记号。
如上所述，并例如从图5中可见，至少一个外腹板15或17可设置有一记号(X、Y)，其指示内部设置的信息载体的x和y位置。可以类似方式使用已经提供给定位RFID标签26的所有数据和控制变量来定位记号。例如，能与施加RFID标签26同步地定位记号。
提供一记号具有这样的优点，即，坯料可以简单方式相对于信息载体定向。这防止任何偏移的累积，这种偏移累积会导致某些坯料没有设置有信息载体，且信息载体在由坯料形成的包装中始终位于相同的位置。坯料可最佳地定向在波纹纸板装置中，因此，防止误切割。此外，外部可见的记号能使自动RFID扫描仪精确地确定RFID标签的位置，由此，提高读取的可靠性。当包装用于海运货物时，这具有相应的后勤方面的优点。

Claims (34)

1.一种制造纸板或纸板材料腹板的方法，其中，至少两层材料连接在一起，其特征在于，信息载体(26)嵌入在所述至少两层(15、16)材料之间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述材料层连接到覆盖所述信息载体的另一层材料上之前，所述信息载体(26)施加到携带所述信息载体的一层材料中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述材料层已经全部连接在一起之后，所述材料腹板沿横向方向(x方向)切断以将所述腹板材料分成多块材料，所述信息载体(26)以事先嵌入的方式使它们定位在所述多块材料的预定位置处。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在生产所述腹板材料过程中，所述材料层沿纵向方向(y方向)移动，所述信息载体(26)以随时间控制的方式施加到所述携带层上与所述材料层的纵向长度有关的位置，
考虑以下诸点：
-拟在横向方向(x方向)上要作的预定切口数，
-从作横向切口的位置到施加所述信息载体(26)的位置之间的距离，以及
-由腹板材料实现的介于施加位置和横切位置之间的运动。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述施加位置处设置一包括用于信息载体(26)的储存盒仓的定位系统，从而所述信息载体(26)可连续地施加到所述移动通过所述定位系统的携带层材料。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在一具有一湿端和一干端的波纹纸板装置中实施。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述波纹纸板装置包括至少一个单面机部分、一个对折机工位、一个层压工位(20)、一个加热和伸展区域和/或一个最后处理工位。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述信息载体(26)容纳由此可借助于电磁辐射、声磁辐射、射频波和/或超声波来读取来自相应的所述信息载体(26)的信息的器件。
9.如上述权利要求中任何一项所述的方法，其特征在于，所述信息载体(26)是RFID发射机应答器或EAS标签。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，外部腹板(15、17)中的至少一个设置有一使人注意内部设置的信息载体(26)的记号。
11.一种纸板材料块，尤其是波纹纸板材料块，其特征在于，所述材料块根据如权利要求1至10所述的方法生产。
12.一种纸板材料块，尤其是波纹纸板材料块，其特征在于，一信息载体(26)被容纳在纸板或波纹纸板的诸层内。
13.如权利要求12所述的纸板材料块，其特征在于，所述信息载体(26)包含一种由此可借助于电磁辐射、声磁辐射、射频波和/或超声波来读取来自相应的所述信息载体(26)的信息的器件。
14.如权利要求12或13所述的纸板材料块，其特征在于，所述信息载体(26)是RFID发射机应答器或EAS标签。
15.如权利要求12至14所述的纸板材料块，其特征在于，所述纸板材料块设置有一使人注意所述内部设置的信息载体(26)的记号。
16.一种包装，部分地或全部地由纸板的，尤其是波纹纸板组成，其特征在于，一信息载体(26)被容纳在所述纸板内。
17.如权利要求16所述的包装，其特征在于，所述信息载体(26)包含一种由此可借助于电磁辐射、声磁辐射、射频波和/或超声波来读取来自相应的所述信息载体(26)的信息的器件。
18.如权利要求16或17所述的包装，其特征在于，所述信息载体(26)是RFID发射机应答器或EAS标签。
19.如权利要求16至18中任何一项所述的包装，其特征在于，所述包装设置有一使人注意所述内部设置的信息载体(26)的记号。
20.一种用于生产波纹纸板的装置，其特征在于，提供至少一个用来施加信息载体(26)的定位系统，该定位系统布置在所述装置内部，从而使得所述信息载体(26)可嵌入在两层(15、16)材料之间。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述定位系统设置在两个单面腹板之间或一单面腹板(16)和一衬垫腹板(15)之间，在所述腹板连接在一起之前遇到的位置处。
22.如权利要求20或21所述的装置，其特征在于，所述定位系统设置在层压工位(20)之前或其附近。
23.如权利要求20至22中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括一横切机(25)以将所述腹板材料分成材料块，所述定位系统连接到一控制器，该控制器适合以这种一种方式控制所述定位系统，即，使得所述信息载体(26)随后会设置在材料块的预定位置处。
24.如权利要求20至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器能够控制所述定位系统相对于材料层或单面腹板的纵向方向(y方向)施加所述信息载体(26)，考虑以下诸参数：
-所述定位系统离所述横切机(25)的距离，
-由所述腹板材料实施的在所述定位系统和所述横向切割机之间运动的特性和速度，和/或
-预定的材料片的几何形状。
25.如权利要求20至24中任一项所述的装置，其特征在于，所述定位系统包括一用于信息载体(26)的储存盒仓，以使所述信息载体(26)可借助于所述定位系统连续地施加到所述携带层材料或所述单面的腹板。
26.如权利要求20至25中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有一湿端和一干端。
27.如权利要求20至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个单面机部分、一个对折机工位、一个层压工位(20)、一个加热和伸展区域和/或一个最后处理工位。
28.如权利要求20至27中任何一项所述的装置，其特征在于，提供至少一个装置，该装置设计成在至少一块外部腹板(15、17)上提供一使人注意内部设置的信息载体(26)的记号。
29.一种在如权利要求20至28中任何一项所述的装置中将一信息载体(26)施加到一材料层的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个定位系统，该定位系统可布置在所述装置内，以使所述信息载体(26)可嵌入在两个材料层(15、16)之间。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述定位系统连接到一控制器，该控制器适于以这样一种方式控制所述定位系统，即，使得所述信息载体(26)会位于材料块内的预定位置处。
31.如权利要求29或30所述的系统，其特征在于，所述控制器能够控制所述定位系统，以便相对于所述材料层或单面腹板的纵向方向(y方向)施加所述信息载体(26)，考虑以下诸参数：
-所述定位系统离所述横切机的距离，
-由所述腹板材料执行的在所述定位系统和所述横向切割机之间运动的特性和速度，和/或
-预定材料片的几何形状。
32.如权利要求29至31中任一项所述的系统，其特征在于，提供至少一个传感器来测量所述腹板材料在所述定位系统和所述横向切割机之间的运动速度。
33.如权利要求29至32中任何一项所述的系统，其特征在于，所述定位系统包括一用于信息载体(26)的储存盒仓，以便借助于所述定位系统将信息载体(26)连续地施加到一携带层材料或一单面的腹板。
34.如权利要求29至33中任一项所述的系统，其特征在于，提供至少一个装置，该装置设计成在至少一个外部腹板(15、17)上提供一使人注意所述内部设置的信息载体(26)的记号。
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