CN102119105A - 一种机器以及机器的工作方式 - Google Patents

Abstract

一种贴标机，包括适合于接收供给卷筒(28)的供给卷筒支撑件(12)，适合于用已经移除至少一些标签(74)的卷筒纸(30)形成其接收卷筒(32)的接收卷筒支撑件(14)，被布置来使接收卷筒旋转的电动机(40)，以及控制电动机的运转的控制器。卷筒纸通道(16)被界定在供给卷筒和接收卷筒之间，并且控制器被布置来控制电动机使接收卷筒旋转，以促成沿卷筒纸通道并且到接收卷筒上的卷筒纸的预定线性运动，贴标机还包括可操作来感知卷筒纸的线性位移和/或在除卷筒纸方向以外的方向上的卷筒纸的位移的传感器(50)，在第一位置和第二位置之间可移动的打印机(34)，以及包括相对于卷筒纸通道斜交成角的分离器表面(24)。

Description

一种机器以及机器的工作方式

技术领域

本发明涉及贴标机，并且尤其是涉及利用卷筒纸携带多个标签的贴标机。这样的机器有时称为“滚标不干胶贴标机”。

携带标签卷筒纸通常以绕卷(wound roll)的形式制造并且供应，为了简便下文中称为卷筒(spool)。对于给定的标签卷，所有的标签通常在制造公差内是相同的尺寸。

标签通常用来显示关于物品的信息并且被放置在物品上以使信息容易地手动或者自动阅读。这样的标签可以，例如显示产品信息、条形码、股票信息等。标签可以被粘贴到产品或者包装产品的容器上。

在制造业中，这样的标签被自动读取，信息印刷清晰并且精确放置很重要，以便自动读取器能够始终如一并且正确地读取信息。

已知将信息打印到标签上，紧接着打印的标签被贴到产品或者容器上。这样的操作可通过被称为印刷贴标机的设备进行。最好能够准确地提前一卷将要被贴到产品或者容器上的标签，以确保印迹准确地放置到标签上，并且确保标签准确地放置到产品或者容器上。这在印刷贴标机中尤其重要，在印刷贴标机中通常在标签相对于打印头运动的同时进行印刷，使得如果印刷正确地进行以使得期望的信息被正确地重现在标签上，则标签的精确控制很重要。

考虑到通常通过使卷筒纸在拉力下通过相对锋利的“剥离片”(有时候也称为‘分离喙’并且这里通常称为“标签分离喙”)，将标签从运动中的卷筒纸移除，因此确保维持在卷筒纸上的预定的最佳拉力很重要。在某些应用中，同样很重要的是，可使卷筒纸沿预定卷筒纸通道以预定速度移动，以确保标签分配的速度与产品或者容器沿邻近设备的通道移动的速度相匹配。

为了方便术语“卷筒纸”在这里可交换地用来表示携带标签的卷筒纸的意思并且也表示标签已经被移除的卷筒纸的意思，各种情况中的意义在上下文中显而易见。

一种已知的贴标机使用已知直径的主动辊，该主动辊可精确地驱动以实现卷筒纸的预期线性运动。该主动辊也通常被称为“驱动辊”。卷筒纸通常由胶辊向主动辊挤压，以降低主动辊和卷筒纸之间滑动的风险。为了这种机器的可靠运转，将胶辊/主动辊的机械布局这样设计以确保两个辊各自的轴基本上相互平行并且确保胶辊所施加的压力(通常是用弹簧加载的)大致平均分布在标签携带卷筒的宽度上。这通常导致相对昂贵和复杂的机械布局，并且在贴标机运转之前，把标签的供给卷筒装载到机器上并且通过胶辊/主动辊把卷筒纸从供给卷筒进给到接收卷筒，通常是浪费时间的过程。这是因为胶辊必须被暂时地脱开或者移除以便将卷筒纸沿供给卷筒和接收卷筒之间的卷筒纸通道放置。然后将胶辊放回原位通过胶辊向主动辊挤压卷筒纸，并且通过主动辊的旋转使卷筒纸在卷筒之间运动。

此外，在这样的贴标机中，接收卷筒本身通常需要被驱动以维持在胶辊/主动辊和接受卷筒之间的卷筒纸中足够的拉力。如果拉力太小，卷筒纸可能缠绕到主动辊上，导致机器故障，并且如果拉力太大，则主动辊被接收卷筒“过驱动”，导致卷筒纸以错误的速度进给，或者甚至卷筒纸突然断裂。接收卷筒的驱动还必须处理承载已被移除标签的卷筒纸的接收卷筒的变化的直径，接收卷筒的直径从接收卷筒空着时的初始值，增加到供给卷筒耗尽时比初始值大很多倍的值。

用于实现该关键的接收卷筒驱动的机构，包括所谓的滑动离合器布局，其中接收卷筒或者通过诸如可变扭矩电动机等独立的驱动装置来驱动，或者通过经由传动带和齿轮从电动机驱动主动辊来驱动。

依赖于主动辊的驱动装置增加了贴标机的费用和复杂性，并且具有上面提及的缺点。

与上述类型的胶/主动辊布局相关联的另一个已知问题是，由胶辊施加到卷筒纸上并且对着主动辊的压力可导致标签胶随时间流逝从标签的边缘“流”出。该胶可最后堆积到主动辊或者胶辊上。该胶然后可导致卷筒纸粘到辊上，使卷筒纸不能正确地沿期望的卷筒纸通道输运。此外，通常，标签偶然地从卷筒纸上移除并且变成贴到主动辊或者胶辊上，妨碍贴标机的正确运转。

因此，在制造业中期望存在用于输运卷筒纸并且将标签从卷筒纸贴到产品或者容器上的装置和方法，该装置和方法精确、可靠、使用简单并且适用于不同的应用。

发明内容

本发明的实施例的目标是消除或者减轻上面阐述的问题中的一个或多个。

根据本发明的第一方面，提供了这样的贴标机，其包括：供给卷筒支撑件，其适用于接收供给卷筒；接收卷筒支撑件，其适用于用已经移除至少一些标签的卷筒纸形成所卷筒纸的接收卷筒；电动机，其被布置来使接收卷筒旋转；以及控制器，其控制电动机的运转；其中卷筒纸通道被界定在供给卷筒和接收卷筒之间，并且控制器被布置来控制电动机使接收卷筒旋转，以促成沿卷筒纸通道并且到接收卷筒上的卷筒纸的预定线性运动

因此，本发明的第一方面提供了这样的贴标机，其中卷筒纸的运动通过被布置来使接收卷筒旋转的电动机控制。这样，不需要设置主动辊或者沿卷筒纸通道的其他驱动装置。这使得贴标机相对简单，尤其是从装载标签卷筒纸到贴标机中以及由于避免了上面提及的问题中的至少一些而更可靠的角度看更是如此。卷筒纸的运动可单独地由电动机使接收卷筒旋转来促成。这样，接收卷筒可被精确地控制以提供卷筒纸的受控线性运动。通过本发明的一些方面设置了其中线性卷筒纸运动的控制不通过主动辊控制的贴标机。

电动机可被布置来使接收卷筒支撑件旋转以使得接收卷筒旋转。

卷筒纸通常支撑多个间隔开的标签，标签沿卷筒纸的长度可分离地贴到卷筒纸上。

贴标机还包括用于当卷筒纸从供给卷筒向接收卷筒转移时，将标签从卷筒纸移除的装置。

贴标机可还包括线性位移传感器，其可操作来感知沿卷筒纸通道卷筒纸的线性位移，并且提供指示线性位移的信号。控制器可操作来接收指示线性位移的信号，并且基于接收的信号控制电动机。

线性位移传感器是非接触传感器。即，线性位移传感器可被布置来在不接触卷筒纸的情况下感知沿卷筒纸通道的卷筒纸的位移。考虑到将卷筒纸和贴标机部件之间的接触减少到最小倾向于提高可靠性，因此在某些应用中优选地使用非接触传感器。例如，如果卷筒纸的标签面接触贴标机的部件，存在这样的风险，即来自卷筒纸上的标签边缘的胶将逐渐沉积到所述贴标机的部件上，从而造成卷筒纸粘到所述部件的风险并且导致贴标机故障。

电动机可采用任何方便的形式。然而，在本发明的优选实施例中，电动机是位置控制电动机。位置控制电动机是由需要输出转动位置控制的电动机。即，输出位置可根据需要变化，或者输出转动速度可根据需要输出转动位置改变的速度的控制而变化。

位置控制电动机的示例是步进电动机。步进电动机是开环位置控制电动机，即，其被输入与需要转动位置或者转动速度的输入信号，电动机被驱动以实现需要位置或速度。步进电动机还可以设置有提供指示实际输出位置或速度的反馈信号的编码器。该反馈信号可用于通过与需要输出转动位置比较来产生错误信号，该错误信号用于驱动电动机将错误减小到最小。以这种方式设置编码器的步进电动机包括闭环形式的位置控制电动机。

闭环位置控制电动机的可替代的形式包括设置有编码器的直流电动机。来自编码器的输出提供反馈信号，其中当反馈信号与需要输出转动位置比较时，可产生错误信号，该错误信号用于驱动电动机将错误减小到最小。

线性位移传感器可包括光学传感器。光学传感器可包括电荷耦合装置(CCD)。

线性位移传感器还可操作来感知除卷筒纸通道方向以外的方向上的卷筒纸的位移。即，卷筒纸的“踪迹”可通过监测，例如，在基本垂直于卷筒纸通道方向的方向上的卷筒纸的位移，来监控。基本垂直于卷筒纸通道方向的方向可在卷筒纸平面上。例如，如果沿卷筒纸通道设置导辊，则与卷筒纸通道方向基本垂直的方向可与导辊的轴平行。

贴标机还包括打印机。该打印机可采用任何适合的形式，并且在我们的UK专利No.GB2,370,532中描述的喷墨打印机可以是需求中的一种，该专利的内容通过引用结合于此。或者，打印机可以是热转移打印机，其中墨在色带供给卷筒和色带接收卷筒之间移动的色带上。加热色带上的墨，使其从色带上移除并沉积在标签上。热转移打印机的示例在我们的UK专利No.GB 2,369,602中描述，该专利的内容通过引用结合于此。打印机的另一个可替换物是与覆盖有某种材料的标签结合使用的激光标刻机，其中这种材料对激光敏感并且暴露于激光时改变颜色使得激光“点”矩阵或者移动的激光束划下的路线可产生可视二维图像。

打印机在第一位置和第二位置之间可移动，其中在第一位置中打印机可操作来打印到支撑在沿卷筒纸通道移动的卷筒纸上的标签上，并且在第二位置中打印机可操作来在沿邻近贴标机的通道上传送的包裹或者容器上打印。

贴标机可包括第二传感器，其可操作来感知粘贴到卷筒纸上的标签的边缘。第二传感器可以是光学传感器并且可包括光源和光学检测器。光源和光学检测器可适合地放置为可以透射模式操作。

贴标机可还包括控制器，该控制器被布置来确定卷筒纸应该移动过的线性距离，确定为实现通过线性距离的卷筒纸的运动，步进电动机应该被驱动通过的步数，以及控制步进电动机旋转确定的步数。将明白，如果电动机不是步进电动机，控制器将适当地配置为执行适合的等同的处理。

控制器可被配置为接收指示已感知到标签的边缘、来自第二传感器的信号；基于接收的信号，确定为了将粘贴到卷筒纸的标签的边缘放置在预定位置中，卷筒纸应该移动过的第二线性位移；以及控制电动机以使卷筒纸移动过第二线性位移。以这种方式，控制器可被布置来确保标签边缘相对于诸如剥离喙等标签分离装置正确地放置。

用于在卷筒纸从供给卷筒向接收卷筒转移时从卷筒纸上移除标签的装置，可包括标签转移装置，标签转移装置用于将标签从沿第一通道在第一方向上移动的标签携带卷筒纸，转移到邻近贴标机布置的基板。标签转移装置可采用剥离喙(有时称为标签分离喙)的形式。即，基板是标签所粘贴到的表面，例如，正被传送经过贴标机的产品的表面。标签转移装置可包括分离器表面，在使用中，标签携带卷筒纸通过分离器表面，分离器表面包括相对于卷筒纸通道斜交成角的第一部分，以及用于使卷筒纸改到第二方向的第二弯曲部分，其中在使用中，卷筒纸沿第二路径在第二方向上移动。当标签通过分离器表面时，该标签从卷筒纸分离并且转移到基板上。

使用这种类型的标签转移装置是有利的，这是因为该装置倾向于使标签以如下方式移除：促成标签到经过的产品的粘贴。

标签转移装置可具有界定第一通道的至少一部分的第一表面。分离器表面的第一部分可与第一表面斜交成角。标签转移装置可具有界定第二通道的至少一部分的第二表面，分离器表面可在第一表面和第二表面之间。第一表面和第二表面可基本平行。第一部分可以10°到20°之间的角度，优选地以15°的角度相对于卷筒纸通道斜交成角。标签转移装置可以是具有界定分离器表面的端部的细长构件。

接收卷筒支撑件可包括：卷筒支撑件，卷筒支撑件基本是圆筒壁，圆筒壁具有外表面，外表面界定了用于接收将要被卷绕到接收卷筒支撑件上的材料的开口，开口沿长度的至少一部分延伸；以及连接构件，连接构件沿圆筒壁的外表面径向向内设置，并且在材料被紧固到支撑件的第一位置，与材料可从接收卷筒支撑件移开的第二位置之间可移动。

因此，提供了用于将卷筒纸连接到接收卷筒支撑件的便利的机构。

当连接构件在第一位置中时，材料可被限制在连接构件和卷筒支撑件之间。在第一位置中，连接构件可基本上封闭开口。连接构件可在第一位置和第二位置之间可径向移动。接收卷筒支撑件可还包括被布置来使连接构件在第一位置和第二位置之间移动的传动构件。在第一方向上的传动构件的移动可引起在第二非平行方向上的连接构件的移动。第一方向和第二方向可基本上垂直。传动构件在与接收卷筒支撑件的纵轴的方向基本平行的方向上可移动。

根据本发明的第二方面，提供了一种用在贴标机中的驱动机构，该驱动机构被布置来沿第一卷筒和第二卷筒之间的卷筒纸通道，将卷筒纸从第一卷筒向第二卷筒转移，驱动机构包括电动机，该电动机可操作来使卷筒纸沿卷筒纸通道移动并且被卷绕到第二卷筒上，驱动机构包括位移传感器，该位移传感器可操作来感知在除所述卷筒纸通道方向以外的方向，例如，与卷筒纸通道的方向不平行的方向上的卷筒纸的位移。

因此，本发明的第二方面允许利用位移传感器检测，相对于沿卷筒纸通道设置的导辊向上或向下的卷筒纸的位移。

卷筒纸通道的方向不平行的方向可基本上垂直于卷筒纸通道。位移传感器可以是光学传感器并且可包括电荷耦合装置(CCD)。

感知装置也可操作来确定沿卷筒纸通道移动的卷筒纸的线位移的速率。

驱动机构还可包括导辊。控制器可适合于响应于感知的在相对于卷筒纸通道不平行的方向以外的方向上的卷筒纸的位移，来控制导辊。这样的控制可布置来，例如，通过利用诸如线性致动器等致动器使导辊的轴倾斜，来纠正卷筒纸的非预期移动。

根据本发明的第三方面，提供了一种贴标机，该贴标机被配置来从沿卷筒纸通道移动的标签携带卷筒移除标签，并且将移除的标签贴到各个物体上，贴标机包括在第一位置和第二位置之间可移动的打印机，其中在第一位置中打印机可操作来打印到沿卷筒纸通道移动的卷筒纸的标签上，以及在第二位置中打印机被从卷筒纸通道移开。

本发明的第三方面因此提供了通用的贴标机，其可与上面没有打印的预先打印标签一起使用，也可与在标签被贴到产品或者容器上之前上面已经打印了信息的标签一起使用。此外，本发明的第三方面的打印机也可这样使用，即标签被贴到产品或者容器上并且随后在第二位置中利用打印机在产品或者容器上打印。在第二位置中，打印机可操作来直接打印到产品或者容器上。因此，本发明的第三方面提供了可执行多个功能的单一贴标机，该多个功能通常需要多个不同的贴标机和打印设备。

根据本发明的第四方面，提供了一种贴标机，该贴标机包括

标签转移装置，该标签转移装置用于将标签从沿第一通道在第一方向上移动的标签携带卷筒纸，转移到邻近贴标机布置的基板，该标签转移装置包括：

分离器表面，在使用中，标签携带卷筒纸通过分离器表面，分离器表面包括相对于卷筒纸通道斜交成角的第一部分，以及用于使卷筒纸改到第二方向的第二弯曲部分，其中在使用中，卷筒纸沿第二路径在第二方向上移动

由此当标签通过所述分离器表面时，标签从卷筒纸分离并且转移到基板上。

标签转移装置可具有界定第一通道的至少一部分的第一表面。分离器表面的第一部分可与第一表面斜交成角。标签转移装置可具有界定第二通道的至少一部分的第二表面。分离器表面可在第一表面和第二表面之间。第一表面和第二表面可基本平行。第一部分可以10°到20°之间的角度，并且优选地以约15°的角度相对于卷筒纸通道斜交成角。

根据本发明的第五方面，提供了用于接收材料卷的接收卷筒，该接收卷筒包括：

卷筒支撑件，该卷筒支撑件基本是圆筒壁，圆筒壁具有外表面，外表面界定了用于接收将要被卷绕到接收卷筒支撑件上的材料的开口，开口沿长度的至少一部分延伸；

连接构件，连接构件沿圆筒壁的外表面径向向内设置，并且在材料被紧固到支撑件的第一位置与材料可从接收卷筒支撑件移开的第二位置之间可移动。

当连接构件在第一位置中时，材料可被限制在连接构件和卷筒支撑件之间。在第一位置中，连接构件可基本上封闭开口。连接构件可在第一位置和第二位置之间可径向移动。接收卷筒支撑件可还包括被布置来使连接构件在所述第一位置和第二位置之间移动的传动构件。在第一方向上的传动构件的移动可引起在第二非平行方向上的连接构件的移动。第一方向和第二方向可基本上垂直。传动构件在与接收卷筒支撑件的纵轴的方向基本平行的方向上可移动。

附图说明

参考附图，作为示例，现在将描述本发明的实施例，其中：

图1是示出了在第一位置中的打印机的贴标机的平面图的示意性示图；

图2是示出了在第二位置中的打印机的图1的贴标机的平面图的示意性示图；

图3是图1和图2的贴标机的步进电动机和接收卷筒支撑部件的正视图的示意性示图；

图4是图1和图2的贴标机的正视图的示意性示图；

图4A是更详细地示出了图4的供给卷筒支撑件和松紧调节臂的透视图；

图5是图1和图2的贴标机的传感器单元、打印头和标签分离器的平面图的示意性示图；

图6A是示出了线性位移传感器被布置成确定卷筒纸的位移的布局的平面图的示意性示图；

图6B是示出了图6A的线性位移传感器是怎样确定卷筒纸的位移的正视图的示意性示图；

图7是示出了标签位置传感器怎样确定标签的位置的平面图的示意性示图；

图8是示出了由上述贴标机执行的启动处理的流程图；

图9是图1、图2和图4A中所示的供给卷筒支撑件的放大剖视图；

图10是示出了为确定在图8的处理中的标签节距、标签长度和间隙长度所执行的处理的流程图；

图11是示出了标签位移传感器的输出在一系列标签通过标签位移传感器时如何变化的示图；

图12是示出了为确定用于相对于标签分离喙放置标签卷筒纸的前缘偏置量所执行的处理的流程图；

图13是典型的标签进给操作的速度/位移图；

图14是在图13的标签进给操作期间所执行的处理的流程图；

图15是根据本发明的实施例标签分离喙的平面图的示意性示图；

图16是在卷筒纸连接开口准备接收卷筒纸末端的情况下，根据本发明的接收卷筒支撑件部分的平面图；

图17是图16的接收卷筒支撑件部分的正视图；

图18是在卷筒纸连接开口封闭并且锁定的情况下，图16的接收卷筒支撑件的部分的平面图；以及

图19是图18的接收卷筒支撑件的部分的正视图。

具体实施方式

参考图1，贴标机10具有供给卷筒支撑件12和接收卷筒支撑件14。如下面更详尽地描述的，卷筒纸被沿着在供给卷筒支撑件12和接收卷筒支撑件14之间延伸的卷筒纸通道16传输。

松紧调节辊18、传感器单元20、印刷基材支撑件22、标签分离喙24以及托辊26沿着卷筒纸通道16放置。

在使用中，承载着临时粘贴到卷筒纸30的一批标签的供给卷筒28，被安装到供给卷筒支撑件12上。卷筒纸30从供给卷筒28、绕过松紧调节辊18、通过传感器单元20、顺着印刷基材支撑件22、绕过标签分离喙24、经过托辊26沿着卷筒纸通道16延伸，并且被卷绕到接收卷筒支撑件14上形成接收卷筒32。

贴标机10还具有带有打印头36的喷墨打印机34。喷墨打印机34在第一位置和第二位置之间可移动，在第一位置中如图1所示，打印头36覆盖在印刷基材支撑件22上面，并且在第二位置中打印机被布置成远离卷筒纸通道16。虽然当在第二位置时打印标签到卷筒纸上是不可操作的，但是喷墨打印机34可用于直接打印到接近贴标机10的基材(例如产品)上。例如，当打印机在第二位置时，贴标机10可被用于将标签贴到经过贴标机的盒子或者被配置为不粘贴标签，并且打印机34可被用于打印到盒子上，或者打印到贴在盒子上的标签上或者直接打印到盒子的表面上。喷墨打印机34在图2中的第二位置中示出，其中可看到打印头36从印刷基材支撑件22移出。

贴标机10还设置有擦拭刷37，其被布置来向标签所粘贴到的产品挤压标签。在本发明的可替换的实施例中，刷子可用被布置来执行类似的目的的辊代替。或者，可设置鼓风气流来帮助把标签紧固到其贴到的产品上。

上述部件全部安装在平台38上。

参考图3，贴标机具有布置在平台38下面的步进电动机40。步进电动机40由传动带42机械连接到接收卷筒支撑件14，并且通过传动带42驱动接收卷筒支撑件14。这样的连接布局是优选的，因为其提供长寿命上的可靠性，并且具有低回程间隙。然而，将理解，步进电动机40可以任何便利的方式驱动接收卷筒支撑件14。

进一步参考图4，在使用中，接收卷筒支撑件14由步进电动机40驱动使得卷筒纸30从安装在供给卷筒支撑件12上的供给卷筒28卷绕到接收卷筒支撑件14上。如图4A中可最佳看到的，松紧调节辊18被安装到松紧调节臂18a上。在图示的布局中，松紧调节臂18a和供给卷筒支撑件12绕共同的轴43旋转。然而将明白，松紧调节臂18a和供给卷筒支撑件12不必绕共同的轴旋转，但可替代地绕各自的轴旋转。松紧调节臂18a由于弹簧44的作用偏向于箭头A指示的方向。制动绳45具有固定到平台38上(在图4A中未示出)的固定点45a的第一端，延伸过供给卷筒支撑件12并且具有通过弹簧45b固定到松紧调节臂18a的第二端。

可看出当松紧调节臂18a在箭头A的方向上移动时，制动绳45起到制动供给卷筒支撑件12的作用，从而阻止供给卷筒支撑件12的运动。松紧调节臂18a在箭头B方向上的移动起到将制动绳从供给卷筒支撑件12释放的作用，从而松弛供给卷筒支撑件12的运动。在使用中，当卷筒纸中的拉力增加时，松紧调节臂18a逆着弹簧44的力，被卷筒纸推向箭头B的方向。这导致由制动绳45施加到供给卷筒支撑件12的制动被释放，松弛供给卷筒支撑件12的旋转以减小卷筒纸中的拉力。然而，如果卷筒纸中的拉力降低，松紧调节臂18a在弹簧44的力下向箭头A的方向移动，导致制动绳45对供给卷筒支撑件12的旋转施加制动，并且结果增加了卷筒纸中的拉力。因此，可明白，松紧调节臂18a起到调节和控制卷筒纸中的拉力的作用。

参考图5，传感器单元20包括线位移传感器50和标签位置传感器52。传感器单元20被放置在卷筒纸通道16上的打印头36之前。第一传感器托辊46和第二传感器托辊48彼此间隔开并且帮助将移经传感器单元20的卷筒纸部分30a维持在一贯的位置上，从而便于传感器单元20对卷筒纸的精确测量。

将明白，线位移传感器50和标签位置传感器52不必包装在单个单元中，但代替地可安放在相对于卷筒纸通道适当放置的分开的单元中。

线位移传感器50可操作来测量在打印头36和标签分离喙24之前卷筒纸30的位移。线位移传感器50可采用任何适合的形式。例如，其可采用光线传感器的形式。这样的光学传感器可采用电荷耦合装置(CCD)的形式，其在卷筒纸或者粘贴到卷筒纸上的标签从供给卷筒28向接收卷筒32移动时，捕获它们的两个图像。这两个图像以已知的时间分离捕获。通过比较所捕获的图像，并且处理比较所产生的数据以及标明两个图像的捕获之间的时间的数据，可如下面所描述的，确定卷筒纸位移的大小和方向以及卷筒纸位移的速率。有许多各种不同的商用CCD。适合的CCD通常用在光学计算机鼠标中，并且通常称为光学鼠标传感器。

在编写本说明书时，可用的适合的商用光学鼠标传感器的示例是由安捷伦科技制造的ADNS-3060。ADNS-3060是这样的光学传感器，其通常用于检测高速运动，例如高达约1ms^-1的速度，以及高达约150ms^-2的加速度。

传感器通过记录经过它的表面的一系列图像(通常为每秒6400个图像)来工作。各个图像的分辨率可高达800个/英寸(cpi)。在本发明中光学鼠标传感器具有足够的分辨率来检测在卷筒纸和贴到卷筒纸上的标签上的标记。光学鼠标传感器通过以已知帧率获取连续的表面图像并且通过识别所捕获的图像中的卷筒纸和/或标签的共同部分来确定相邻帧之间的移动的方向和大小，来测量位置的改变。通过记录已知时间段内的多个帧，卷筒纸30在x方向(在图6B中示出)和y方向(也在图6B中示出)的位移可被监测。卷筒纸30的速度和加速度也可从这些位移信息计算。

光学鼠标传感器驱动LEC形式的光源以及用于以预定速度捕获图像的CCD。内部微处理器被用于计算在第一正交方向和第二正交方向(即x方向和y方向)中帧之间的相对运动并且向控制器提供所计算的相对运动。

图6A示出了作为上述线位移传感器50的示例的光学鼠标传感器50a和卷筒纸30的示意性平面图。光学鼠标传感器50a的视场由虚线54表示。为了说明光学鼠标传感器50a的工作方式，卷筒纸30被认为仅在由箭头56指示的单个方向上移动。然而，将明白理论上卷筒纸的位移可在任何方向上测量。

图6B是相同的图6A的光学鼠标传感器的示意性视图。光学鼠标传感器50a在虚线框中示出以便不遮掩光学鼠标传感器50a的视场的表示。图6B还示出了光学鼠标传感器50a所捕获的第一图像58。自第一图像58被捕获以后卷筒纸30已向右(在箭头56的方向上)移动，使得卷筒纸30现在如图所示相对于光学鼠标传感器50a放置并且捕获第二图像60，第二图像60对应于光学鼠标传感器50a的当前的视场。

可看出第一图像58和第二图像60包括由阴影区域62指示的卷筒纸的公共部分。通过比较所捕获的两个图像58和60中的卷筒纸30的表面中的图案，可检测两个图像之间的重叠区域62。可确定重叠区域62箭头56方向上的相关长度，并且通过从视场(如图6A中虚线54之间所示)的已知相关宽度中减去这个长度，可确定在x方向上的卷筒纸30的位移(图6B中的1所表示)。此外，重叠区域62的位置，其中图像58和60中的各个指示卷筒纸30的位移的方向(即，在图6B的示例中箭头56所表示的方向)。只要足够频繁地记录连续的图像以致它们即使在卷筒纸30以最大速度移动移动时仍包含重叠区域，那么连续的图像之间卷筒纸30的相对位移1将是可测量的。图像可被记录的最大频率由光学鼠标传感器50a的运行特性确定。

以与上述相同的方式，光学鼠标传感器50a也可确定在y方向上(在图6B中示出)的卷筒纸30的相对位移。因此，卷筒纸30的正确的垂直登记(即，在图6B中所示的y方向上的登记)也可由受控导向辊维持，受控导向辊可操作来在如箭头64所示的方向上引导卷筒纸。这样的受控导向辊可由诸如线性致动器等适合的致动器驱动。如果发生在y方向上的卷筒纸的不可接收的移动时，用信号通知故障。

参考图7，描述的标签位置传感器52的工作方式。标签位置传感器52具有光源66(诸如LED等)，以及光学检测器68。光源66和光学检测器68间隔开以提供间隙70，卷筒纸30通过该间隙。光源66和光学检测器68被布置成使得光学检测器68可检测直接从光源66发出的光72.卷筒纸30具有临时贴到其上并且沿其长度间隔开的多个标签74₁至74_n，使得显露的卷筒纸76a展现在各个相邻的标签74₁至74_n之间。卷筒纸由相对光透射性材料形成，相反标签由相对不透明材料形成。标签位置传感器52布置在距离标签分离喙24预定的距离处(如图5中所示)，如下面所进一步详细描述的，标签位置传感器52使得控制器在标签已经从标签分离喙24发放时(图1)，能够将卷筒纸停止在相对于标签分离喙24的期望位置上。

卷筒纸30加速和减速以达到卷筒纸运动的需要速度。在使用中，卷筒纸30沿供给卷筒28和接收卷筒32之间的卷筒纸通道移动，并且在箭头X指示的方向上通过间隙70。在间隙70中，卷筒纸30在光源66和光学检测器68之间移动。当各个标签74₁至74_n在光源66和光学检测器68之间通过时，从光源66发出的光72被遮蔽于光学检测器68并且光学检测器向控制提供表明光被遮蔽负信号(即指示光被遮蔽的信号)。当标签74₁的后缘76通过光源66和光学检测器68之间时，发出的光72能够通过卷筒纸30并且被光学检测器68检测到。一检测到光72，光学检测器68就提供表明标签74₁的后缘76通过的正输出信号。正输出信号在显露的卷筒纸区域76a通过期间一直保持，直到后一个标签74₂的前缘78把光遮挡于光学检测器68，于是光学检测器68不再产生正输出信号。光学检测器因此产生显露的卷筒纸区域76a(即，在该示例中，第一个标签74₁的后缘76和后一个标签74₂的前缘78之间)通过期间的脉冲信号。脉冲信号(如图11中所示)被发送到控制器，控制器利用脉冲信号以及标签位置传感器52和标签分离喙24之间的预定线性距离的知识，计算为确保卷筒纸停在相对于标签分离喙24(如图1)的正确位置上，驱动卷筒纸的步进电动机应该驱动的步数，从而允许标签从标签携带卷筒纸的正确分配。

选择步进电动机40以使其对于在正常工作中遇到的接收卷筒尺寸的范围，具有足够的扭矩以如所期望的加速、减速以及驱动30

一般情况下，需要步进电动机40提供的扭矩由方程(1)给出：

$T=\frac{{2\mathrm{GA}}_{t\arg \mathrm{et}}}{d_t}(l_m+\frac{l_{\mathrm{spool}}+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})+t\frac{d_t}{2G}---\left(1\right)$

其中T是需要的扭矩(μNmm)；l_m是电动机转自的转动惯量，其可由所选电动机的制造商的数据表获得(gmm²)；

l_spool是接收卷筒32的转动惯量(gmm²)；

l_ss是接收卷筒支撑件14的转动惯量(gmm²)；

A_target是卷筒纸的目标线加速度(mms^-2)；

d_t是接收卷筒32的直径(mm)；

t是标签分离喙24和接收卷筒32之间卷筒纸30中的拉力(μN)；

G是传动比，由下式给出：

G＝接收卷筒支撑件14的齿数/步进电动机40的齿数

方程(1)是基于这样的一般原理的，即步进电动机40的扭矩必须克服卷筒纸30中的拉力提供的难控制的力，还要克服步进电动机40、接收卷筒支撑件14以及接收卷筒32的惯性。即，方程(1)具有通式：

扭矩＝克服惯性需要的扭矩+克服拉力需要的扭矩          (2)

克服拉力需要的扭矩(即方程(2)中的第二部分)由拉力(t)乘以拉力所作用的接收卷筒32的半径(即d_t/2)，除以上边定义的传动比G(假设步进电动机40通过传动比G使接收卷筒32旋转。)

克服上面确定的部分的惯性载荷需要的扭矩(即，方程(2)的第一部分)由方程(3)给出：

T_l＝lα                             (3)

其中T_l是克服惯性需要的扭矩；

l是总转动惯量；以及

α是角加速度(弧度s^-2)。

一般情况下角加速度α由下式给出：

α＝线性加速度/半径                 (4)

还已知通过特定的传动比G驱动的负载的有效转动惯量等于它的惯量除以传动比G的平方。

因此，方程(3)可写为：

$T_l=(l_m+\frac{l_{\mathrm{spool}}+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})G\frac{A_{t\arg \mathrm{et}}}{r_t}---\left(5\right)$

其中r_t是接收卷筒32的半径(mm)。

考虑到：

$r_t=\frac{d_t}{2}---\left(6\right)$

可看出：

$T_l=(l_m+\frac{l_{\mathrm{spool}}+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})\frac{A_{t\arg \mathrm{et}}G}{d_t/2}---\left(7\right)$

$T_l=\frac{{2\mathrm{GA}}_{t\arg \mathrm{et}}}{d_t}(l_m+\frac{l_{\mathrm{spool}}+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})---\left(8\right)$

从前面的方程中可看出上面的方程(1)正确地指出了步进电动机40所需要的扭矩能力。注意，方程(1)不包括考虑供给卷筒28的惯量的任何部分。这是因为松紧调节臂18a起到调节卷筒纸中的拉力以基本保持恒定的作用，使得接收卷筒32的驱动在任何大的程度上不受供给卷筒28的影响。虽然在实际上这里将有拉力上的一些变化，但在不考虑供给卷筒的惯量的情况下可实现切实可行的布局。

还应该明白，虽然用在上面阐述的方程中的拉力t的值代表标签分离喙24和接收卷筒32之间的拉力，但在卷筒纸30的其他部分中的拉力也被步进电动机40克服。然而，当确定步进电动机40的扭矩需求时可在不考虑卷筒纸30中的其他拉力时实现切实可行的布局。

在一定程度上，在标签分离喙24和接收卷筒32之间的卷筒纸30中的拉力随着卷筒纸30的线速度变化而变化，那么最坏的情况下的(即最高的)拉力应该被用来在上述方程中提供值t。

已知步进电动机能够提供的扭矩随步进电动机的步进率变化而变化。因此，有必要确保步进电动机40能够提供在最大需要步进率处的需要扭矩。最大需要步进率依赖于接收卷筒32的直径而变化。如果卷筒纸30的最大线性进给速度是V_max(用mms^-1表示)，最大步进率N_max由方程(9)给出：

$N_{\max }={\mathrm{GN}}_{\mathrm{revolution}}\frac{V_{\max }}{{\mathrm{\πd}}_t}---\left(9\right)$

其中N_revolution是步进电动机在旋转一转中通过的步数。不同的步进电动机设计有不同的每转步数。典型的步进电动机设计为具有每转200步。这样的步进电动机将被指明具有所谓的1.8°的“步进角”(即电动机旋转单个步进通过的角度)。此外，控制器可控制电动机以步的增量，或者以，例如，四分之一步(即0.45°的步进角)或者十六分之一步的步进角(即0.1125°的步进角)的较小的增量转动。这些较小的增量通常被称为微步，并且以这种方式控制步进电动机的控制器通常被称为“微步进”电动机。在本说明书中，提到“步”可等同地适用于步或者微步，并且在使用微步的地方表示一转的步数的参数(N_revolution)将被采用来表示每转的微步数。

利用方程(9)，当接收卷筒在其最大直径和最小直径的各个时，步进电动机将被驱动的步进率可从方程(10)和(11)计算：

$N_{\max 1}={\mathrm{GN}}_{\mathrm{revolution}}\frac{V_{\max }}{{\mathrm{\πd}}_{t\min }}---\left(10\right)$

$N_{\max 2}={\mathrm{GN}}_{\mathrm{revolution}}\frac{V_{\max }}{{\mathrm{\πd}}_{t\max }}---\left(11\right)$

其中d_tmin和d_tmax分别是接收卷筒32的最小和最大可运转直径。

利用上面的方程(1)，可以确定当接收卷筒32在它的最大直径(d_tmax)和最小直径(d_tmin)时需要由步进电动机40提供的扭矩。

$T_1\≥F_s[\frac{{2\mathrm{GA}}_{t\arg \mathrm{et}}}{d_{t\min }}(l_m+\frac{l_{\mathrm{ss}}}{G^2})+\frac{{\mathrm{tdt}}_{\min }}{2G}]---\left(12\right)$

$T_2\≥F_s[\frac{{2\mathrm{GA}}_{t\arg \mathrm{et}}}{d_{t\max }}(l_m+\frac{l_{\mathrm{spool}}+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})+\frac{{\mathrm{tdt}}_{\max }}{2G}]---\left(13\right)$

其中T₁是在接收卷筒32的最大直径处的扭矩需要，以及T₂是在接收卷筒32的最小直径处的扭矩需要。

注意，在方程(12)中没有关于接收卷筒32的转动惯量(l_spool)的项。这是因为卷筒具有最小直径(即，“空的”)因此没有惯量需要考虑。

可看到在方程(12)和(13)中的各个是基于方程(1)的，但额外包括系数F_s，系数F_s表示指定的安全系数以要求步进电动机40具有大于所计算的最大值的扭矩容量，从而提供设计上的稳健性。已经发现，将F_s设置为2给出较好的结果。

接收卷筒32的转动惯量l_spool由空心圆柱体的转动惯量的标准方程给出：

$l_{\mathrm{spool}}=\mathrm{mass}(\frac{{d_{t\max }}^2}{8}+\frac{{d_{t\min }}^2}{8})$

$=\mathrm{\ρ}\×\mathrm{vol}\×(\frac{{d_{t\max }}^2}{8}+\frac{{d_{t\min }}^2}{8})---\left(14\right)$

其中是ρ是卷筒纸的密度(gmm^-3)；以及vol是卷筒纸的体积。

接收卷筒32的体积由方程(15)给出：

$\mathrm{vol}=\mathrm{h\π}[{\left(\frac{d_{t\max }}{2}\right)}^2-{\left(\frac{d_{t\min }}{2}\right)}^2]---\left(15\right)$

其中h是图11中指示的卷筒纸的高度。

由此(将方程(15)代人(14))，接收卷筒的惯量由下式给出：

$l_{\mathrm{spool}}=\left[\mathrm{\ρ\πh}\right[{\left(\frac{d_{t\max }}{2}\right)}^2-{\left(\frac{d_{t\min }}{2}\right)}^2\left]\right][\frac{{d_{t\max }}^2}{8}+\frac{{d_{t\min }}^2}{8}]$

$=\mathrm{\ρ\πh}\left(\frac{{d_{t\max }}^4-{d_{t\min }}^4}{32}\right)---\left(16\right)$

将方程(16)代人方程(13)得到：

$T_2\≥F_s[\frac{{2\mathrm{GA}}_{t\arg \mathrm{et}}}{d_{t\max }}(l_m+\frac{\mathrm{\πh\ρ}\left(\frac{{d_{t\max }}^4-{d_{t\min }}^4}{32}\right)+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})+\frac{{\mathrm{td}}_{t\max }}{2G}]---\left(17\right)$

由方程(12)给出的扭矩需要，是当接收卷筒32的直径是最小值时，即当步进电动机40的步进率由方程(10)给出时需要的扭矩需要。由方程(17)给出的扭矩需要，是当接收卷筒32的直径是最大值时，即当步进电动机40的步进率由方程(11)给出时需要的扭矩需要。

将明白，方程(12)和(17)以及方程(10)和(11)允许通过参考提供所设置的步进率和扭矩之间的关系的详细资料的电动机制造商的数据表，选择合适的电动机。将明白，电动机和接收卷筒支撑件之间的传动比还可被修改以确保符合方程(12)和(17)的需要。

在本发明的优选实施例中，电动机是JVL英国公司制造的MST342C02。本发明的这个优选实施例使用传动比(如上所定义的)4。

已经基于前面的描述选择了电动机，对于给定的标签高度，可通过(如现在所描述的)重新安排上面阐述的方程，并且使用(如利用在，例如，制造商数据表中提供的信息所确定的)由所选电动机提供的扭矩的实际值，来确定最大线性加速度和减速度。这样的扭矩通常称为“牵出”或者脱出扭矩。

如果方程(12)的左边和右边相等，则在那种情况下的线性减速度(反号的参数A_target)的表达式D₁，可通过重新排列方程(12)得到：

$D_1=\frac{(\frac{T_{1\mathrm{actual}}}{F_s}+\frac{{\mathrm{td}}_{t\min }}{2G})d_{t\min }}{(l_m+\frac{l_{\mathrm{ss}}}{G^2})2G}---\left(18\right)$

其中T_1actual是由所选电动机在步进率N_Max1时提供的扭矩。

类似地，如果方程(17)的左边和右边相等，在那种情况下的线性减速度的表达式D₂，可通过重新排列方程(17)得到：

$D_2=\frac{(\frac{T_{2\mathrm{actual}}}{F_s}+\frac{{\mathrm{td}}_{t\max }}{2G})d_{t\max }}{(l_m+\frac{\mathrm{\πh\ρ}\left(\frac{{d_{t\max }}^4-{d_{t\min }}^4}{32}\right)+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})2G}---\left(19\right)$

其中T_2actual是由所选电动机在步进率N_max2时提供的扭矩。

为了确保可靠的工作，将D₁和D₂的最小值设定为卷筒纸的最大减速度，D_max。

可提供的最大加速度可类似地从方程(12)和(17)获得以提供空接收卷筒和满接收卷筒情况下的最大加速度(A₁和A₂)，如下所示：

$A_1=\frac{(\frac{T_{1\mathrm{actual}}}{F_s}-\frac{{\mathrm{td}}_{t\min }}{2G})d_{t\min }}{(l_M+\frac{l_{\mathrm{ss}}}{G^2})2G}---\left(20\right)$

$A_2=\frac{(\frac{T_{2\mathrm{actual}}}{F_s}-\frac{{\mathrm{td}}_{t\max }}{2G})d_{t\max }}{(l_M+\mathrm{\πh\ρ}+\frac{\left(\frac{{d_{t\max }}^4-{d_{t\min }}^4}{32}\right)+l_{\mathrm{ss}}}{G^2})2G}---\left(21\right)$

其中A₁是空卷筒情况中的加速度，并且A₂是卷筒最大直径情况下的加速度。此外，最大可运转的加速度A_max被设定为等于A₁和A₂中的最小值以确保可靠性。

当贴标机开始工作时有必要选择电动机开始步进的步进率R_p。这通过确定由上面的方程(12)和(17)给出的最大需要扭矩来实现。这可提供最大扭矩值(通常称为“牵入”或“启动”扭矩)，其可用来通过参考所选电动机的制造商的数据确定电动机开始步进的步进率R_p。当步进率R_p已经确定时，卷筒纸移动的初始线速度U(mms^-1)可根据方程(22)确定：

$U=\frac{{\mathrm{\πd}}_t{R}_p}{{\mathrm{GN}}_{\mathrm{revolution}}}---\left(22\right)$

前面描述的步进电动机40的选择以及贴标机工作参数的确定(例如最大加速度和最大减速度)，作为贴标机的设计过程的一部分，通常仅需要进行一次，并且在工作期间不需要重复。在设计过程期间，对于所设计的贴标机，诸如卷筒纸的高度(h)和接收卷筒32的最大直径等参数被设定为最大值。这说明，如果期望，则可在运行时，利用贴标机的特定的工作方式的接收卷筒的最大直径以及那个工作模式的标签卷筒纸的高度，重复最大加速度和减速度的确定(利用方程(18)、(19)、(20)和(21))。

现在描述上面讨论的贴标机的工作方式。

首先，供给卷筒28被装载到供给卷筒支撑件12。卷筒纸30从供给卷筒28展开并且沿着卷筒纸通道16传递进给并且到接收卷筒支撑件14上。如下面所描述的，标签卷筒纸的末端被贴到接收卷筒支撑件14上，并且标签卷筒纸的一段被卷绕到接收卷筒支撑件14以开始形成接收卷筒32。这个过程在贴标机工作期间被重复，除非标签卷筒纸断裂。

如现在参考图8所描述的，当标签卷筒纸已经被贴到接收卷筒支撑件14上时，贴标机的控制器执行启动处理。在步骤S1，控制器使步进电动机40以预定步进率步进以使得接收卷筒支撑件14旋转促使卷筒纸从供给卷筒支撑件12移动到接收卷筒支撑件14。步进电动机40转过的步数通过计数器计数，计数器在步骤S2初始化。

如下面所进一步详细描述的，在步骤S3测量标签节距。

在步骤S4，利用线位移传感器50测量由步进电动机40的旋转引起的卷筒纸30的线位移，其中线位移传感器50以上述方式工作。在步骤S5，基于由线位移传感器50提供的数据，执行检查以确定卷筒纸30是否已经移动了预定线性距离。如果标签卷筒纸还没有移动预定线性距离，从步骤S5通过的处理回到步骤S4，其中在步骤S4再次确定线性距离。当在步骤S5确定了卷筒纸30已经移动过了预定线性距离，处理转到步骤S6，其中在步骤S6，如下面所描述的，通过参考步进电动机已经转过的步数以及卷筒纸的线性位移，确定接收卷筒32的直径。

注意，启动时接收卷筒32的直径不能可靠地预定。例如，如果卷筒纸30断裂，贴标机的操作者可能将卷筒纸30贴到已经有一些卷筒纸在其上的接收卷筒支撑件14上。因此，当接收卷筒32具有不同的直径时执行上述启动处理，非常有必要确定接收卷筒直径。

如上所述，参考步进电动机40的工作确定接收卷筒直径。步进电动机40旋转以沿着卷筒纸通道16进给标签的卷筒纸30，同时线位移传感器50感知沿着卷筒纸通道16的卷筒纸30的位移。电动机40旋转的步数(N_moved)利用在步骤S2初始化的计数器确定。如上所述，预定了卷筒纸30的相关线性位移(x)。控制器被提供与步进电动机40一转的步数(N_revolution)相关的数据。

具备了值卷筒纸30的线性位移(x)、步进电动机40所移动的步数(N_moved)以及步进电动机40一转的步数(N_moved)，控制器利用下面的方程计算接收卷筒32的直径(d_t)：

$d_t=\frac{\left(x\left(N_{\mathrm{revolution}}\right)\right)}{\left(\mathrm{\π}\left(N_{\mathrm{moved}}\right)\right)}G---\left(23\right)$

其中G是接收卷筒支撑件14和步进电动机40之间的驱动传动比，如上所述。

在可替换的实施例中，可修改接收卷筒直径的确定使得步进电动机40转过预定步数，并且由步进电动机通过那个预定步数的运动导致的卷筒纸30移动通过的线性距离，被线位移传感器50测量。在这样的情况下，将明白，接收卷筒的直径仍可利用上面的方程(23)确定。

供给卷筒28的直径也可作为贴标机的启动工作的一部分来确定。

图9示出了通过供给卷筒28和供给卷筒支撑件12的截面。供给卷筒支撑件12设置有磁铁12a。簧片传感器12b放置在平台38上。磁铁12a随着供给卷筒支撑件12旋转，并且供给卷筒支撑件12每旋转一周，簧片传感器12b检测到一次磁铁12a的出现。由磁铁12a检测到的数目通过簧片传感器12b监测。通过利用该数据以及指示了为引起供给卷筒支撑件12的被监测的旋转而驱动步进电动机40转过的步数的数据，可如现在所描述的确定供给卷筒28的直径。

接收卷筒32的周长(C_t)由下式给出：

C_t＝πd_t                               (24)

由接收卷筒32卷起的卷筒纸的长度由下式给出：

$\left(\frac{N_{\mathrm{moved}}}{N_{\mathrm{revolution}}}\right)\frac{\mathrm{\π}{d}_t}{G}---\left(25\right)$

其中d_t，N_moved，N_revolution和G如上所定义的。

接收卷筒32卷起的卷筒纸的长度等于由供给卷筒28放出的长度。供给卷筒28的周长由下式给出：

C_s＝πd_s                                (26)

其中当C_s是供给卷筒的周长以及d_s是供给卷筒的直径。

可看到可定义下面的关系：

$N\left(\mathrm{\π}{d}_s\right)=\left(\frac{N_{\mathrm{moved}}}{N_{\mathrm{revolution}}}\right)\frac{{\mathrm{\πd}}_t}{G}---\left(27\right)$

其中N是关于磁铁12a和簧片传感器12b监测的供给卷筒支撑件12的转数。

考虑到只有供给卷筒的整转可被监测，将明白，存在这样的假设，即所进行的监测对应于供给卷筒支撑件12的整数转。如果实际上供给卷筒没有转过整数转，方程(27)的关系虽然数学上不完全精确，但是可使用的近似。重新排列方程(27)得到：

$d_s=\left(\frac{N_{\mathrm{moved}}}{N_{\mathrm{revolution}}}\right)\frac{d_t}{\mathrm{NG}}---\left(28\right)$

将方程(23)代入方程(28)得到：

$d_s=\left(\frac{N_{\mathrm{moved}}}{N_{\mathrm{revolution}}}\right)\frac{\left(x\left(N_{\mathrm{revolution}}\right)\right)}{N\left(\mathrm{\π}\left(N_{\mathrm{moved}}\right)\right)}---\left(29\right)$

方程(29)简化为：

$d_s=\frac{x}{\mathrm{N\π}}---\left(30\right)$

将明白，方程(30)可用于，通过确定与移过预定距离x相关联的供给卷筒的转数N或者通过确定卷筒纸在供给卷筒的预定转数N期间移动过的距离x，确定供给卷筒28的直径。

由于松紧调节臂18a的移动，供给卷筒28的移动有些不稳定，这导致在卷筒纸通道中卷筒纸的数量发生变化。因此，如果卷筒纸通道由于松紧调节臂18a的移动变长，则供给卷筒28发放的卷筒纸没必要全部卷到接收卷筒32上。类似地，由于松紧调节臂18a的一道导致的卷筒纸通道变短，在特定的时间段，比供给卷筒28发放的卷筒纸更多的卷筒纸可被卷到接收卷筒32上。为了减轻由松紧调节臂18a的移动导致的卷筒纸通道的长度的变化，优选地，在前面的计算中使用的供给卷筒28的转数N，应该提供指示转数的平均数的数据。供给卷筒28的5转(即N＝5)被认为是适合的数目。

应该明白，供给卷筒28的直径的确定对于适当地控制卷筒纸30的运动是不需要的，但是对于提供给操作者指示供给卷筒28上的卷筒纸的当前数量的信息是有用的。这在下面进一步讨论。

回头参考图8，如现在根据图10所进一步详细描述的，在步骤S3测量标签节距。在步骤S8执行检查以确定标签位置传感器52是否已经检测到标签边缘。图11是示出了标签位置传感器52的输出在卷筒纸30通过标签位置传感器52时如何变化的图解。可看出，如上面根据图7所描述的，标签位置传感器52在标签之间的间隙76a通过标签位置传感器52时输出相对高信号，并且在标签74通过标签位置传感器52时输出相对低信号。因此步骤S8的检查是对标签位置传感器52所提供的信号中的变化的检测，其中变化可以是从相对高信号到相对低信号，或者从相对低信号到相对高信号。

当在步骤S8检测到边缘(即检测到标签位置传感器52的输出中的变化)时，处理转到步骤S9。这里执行检查以确定变化是否从相对高信号到相对低信号，该变化指示标签的前缘已经通过了标签位置传感器52。如果是这种情况，处理转到步骤S10，其中在步骤S10，以上述方式利用线位移传感器50测量标签长度。该测量通过利用线位移传感器50来测量卷筒纸的线性位移来进行，直到在步骤S11检测到另一个边缘为止。当标签位置传感器52所提供的信号从相对低信号改变到相对高信号时，在步骤S11检测到边缘。当在步骤S11检测到边缘时，处理转到步骤S12。这里，参数L₁被设定为等于所侧量的位移，该位移指示标签的长度。

在步骤S13，执行检查以确定是否已经测量了两个相邻标签之间的间隙76a的长度，如果不是这种情况，则处理转到步骤S14。当在步骤S8检测到的信号中的变化被确定为从相对低信号到相对高信号的变化时，处理类似地从步骤S9转到S14。在步骤S14，利用线位移传感器50测量间隙76a的长度。在步骤S15执行检查，这次通过标签位置传感器52所输出的信号从相对高信号到相对低信号的变化，来确定是否已经检测到另一个边缘。如果在步骤S15检测到边缘，则处理转到步骤S16，其中在步骤S16参数L_g被设定为等于所测量的位移，该位移指示相邻标签之间的间隙的长度。

在步骤S17，执行检查以确定是否已经测量了标签长度。如果不是这种情况，处理从步骤S17转到步骤S10。

当在步骤S13确定了间隙长度已经测量，或者在步骤S17确定了标签长度已经测量，处理转到步骤S18。这里，标签节距，L_p，被设定为间隙长度L_g和标签长度L₁的和。

将明白，上述处理需要至少一个标签通过标签位置传感器52。在本发明的优选实施例中，多个标签通过标签位置传感器52并且获得标签长度L₁和间隙长度L_g两者的多个测量值，并且多个测量值被平均以提高精确性。

将明白，图10的处理可与图8的处理并行执行。即，为确定标签长度需要的处理，可在控制器还在执行为确定接收卷筒和供给卷筒的直径需要的处理的同时进行。这样的并行处理是有利的，这是因为在启动处理期间需要被移动的卷筒纸的长度被最小化了。考虑到卷筒纸在启动处理期间移动时从标签分离喙发放的任何标签都被浪费，这一点尤其有利。

在根据图8描述的启动处理的结束，卷筒纸30被放置成标签的边缘与分离喙24对准。这通过现在根据图12描述的处理来实现。

在步骤S20，计算前缘偏移量。前缘偏移量指示了这样的卷筒纸长度，该卷筒纸长度是，在标签位置传感器52已经检测到标签的前缘后，应该进给的卷筒纸长度，以使得标签的前缘与标签分离喙24的刀口对准将明白，如果标签分离喙24和标签位置传感器52之间的距离等于整数个标签节距，则前缘偏移量可设置为零。一般地说，前缘偏移量由方程(31)给出：

E_o＝mod[D_b，L_p]                     (31)

其中E₀是前缘偏移量(mm)；

D_b是标签位置传感器52和标签分离喙的刀口之间的距离(mm)；

L_p是标签节距(mm)，如上面所述确定；以及

mod[a，b]是返回a除以b得到的余数的函数。

已确定了前缘偏移量，步进电动机40应该转过的步数在步骤S21中确定。利用方程(32)执行该确定：

$N_o=E_o\frac{N_{\mathrm{revolution}}}{{\mathrm{\πd}}_t}G---\left(32\right)$

其中：

N₀是步进电动机40应该转过的步数；以及

E₀、N_revolution、d_t和G如上所述。

随后利用下面进一步详细描述的处理，步进电动机被控制转过所确定的步数N_g。

在卷筒纸步骤S23中被正确地进给之前，标签位置传感器52在步骤S22不能工作。步骤S23的处理根据图14中所示的处理从步骤S35开始执行。考虑到正常的标签边缘的检测影响图14中所示的处理，但是鉴于控制器正在进给卷筒纸以适当地放置发放标签的卷筒纸并且另一个标签边缘的检测不应该影响卷筒纸的这次进给，这里不应如此做，因此使标签位置传感器52在步骤S22失效。

在可替换的实施例中，可应用方程(32)，用D_b代替E₀，从而保证标签位置传感器52当前感知的标签的边缘被移动到标签分离喙的刀口。

已经执行了上述类型的启动处理后，贴标机发放标签的工作可以开始了。

控制器确定了卷筒纸将要被进给的线速度V_t。在某些应用中，有必要将该线速度与产品由传送装置传送过贴标机的速度相匹配。产品被传送过贴标机的速度可作为从编码器到控制器的输入设置。该编码器可被贴在已知直径的轮子上，其中该轮子逆着传送装置运转使得轮子的线性运动与传送装置的线性运动相匹配。编码器从而可提供轮子已转过的距离的详细情况。给定行驶那个距离花费的时间，可容易地确定传送装置的速度。

在可替换的应用中卷筒纸将要被移动的速度可作为手动输入由操作者输入到控制器中。

贴标机的工作通常由被触发的产品传感器发动，被触发的产品传感器指示产品正在接近贴标机。优选地，控制器编制有所谓的“注册延迟”的程序。这样的注册延迟可指示在产品传感器检测到产品之后贴标过程开始之前经过的时间(由简单的定时器监测)，或者指示在贴标过程开始之前传送装置应该移动过的距离(如编码器所监测的)。注册延迟可由贴标机的操作者输入到控制器中。将明白，通过调节注册延迟，可调整标签贴到经过的产品上的位置。

标签进给工作期间卷筒纸的移动通过图13的速度/位移图说明。可看出，在发放单个标签中卷筒纸移动过的总距离由N_p指示，表示为使得卷筒纸移动步进电动机转过了N_p步。已检测到标签边缘后，步进电动机在卷筒纸停止移动之前转过N₀步，其中N₀如下所述确定，以确保标签边缘与标签分离喙24的刀口对准。

卷筒纸从静止加速到目标速度V_t。然后在减速到停止移动之前，卷筒纸以目标速度V_t移动。N_d指示为使卷筒纸30减速步进电动机40转过的步数。将明白，如现在所描述的，步数N_p、N₀和N_d根据接收卷筒的直径d_t来确定。虽然图13的图解示出了卷筒纸30的简单的速度/位移轮廓，将明白，在某些情况下不同的速度/位移轮廓是适当的。特别地，有时随着卷筒纸移动，改变目标速度V_t是合适的。

图14是示出了进给单个标签的贴标机的工作方式的流程图。处理在步骤S25开始，其中执行检查以确定产品传感器是否已被经过的产品触发。如果是这种情况，则处理转到步骤S26，否则处理保持在步骤S25直到产品传感器被经过的产品触发。

在步骤S26执行检查以确定注册延迟R_d是如何指定的。如果注册延迟是时间延迟，则处理从步骤S6转动步骤S27，在步骤S27初始化定时器。处理然后转到步骤S28，其中在步骤S28执行检查以确定经过的时间是否等于注册延迟R_d。处理保持在步骤S28，直到经过的时间等于注册延迟R_d。

如果步骤S26的检查指示注册延迟R_d不是时间延迟，处理转到步骤S29。在步骤S29对上面讨论的编码器提供的脉冲计数。在步骤S30执行检查以确定接收到的脉冲数是否等于与注册延迟R_d对应的距离。如果不是这种情况，处理从步骤S30返回到步骤S29从而建立循环，直到传送装置已经移动过注册延迟R_d所指定的距离。

当注册延迟的时间或距离已经过去时，处理从步骤S28或者步骤S30转到步骤S31，其中在步骤S31控制器计算定义卷筒纸将要被移动的方式所需要的各种参数。更具体地，控制器计算为产生卷筒纸的期望的运动步进电动机将要旋转的步数N_p，在边缘的检测后为使得标签边缘正确地与标签分离喙24对准步进电动机应该转过的步数N₀，以及已知如上所述确定的期望线性卷筒纸速度步进电动机40应该旋转的步进率M_r。

步进电动机将要被转过的总步数N_p由方程(33)给出：

$N_p=L_p\frac{N_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}---\left(33\right)$

其中参数具有上面给出的定义。

将记得，在边缘的检测后卷筒纸应该进给的距离E₀作为启动处理的一部分根据方程(31)确定。该距离E₀可利用方程(34)转换到步数N₀：

$N_o=E_o\frac{N_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}---\left(34\right)$

步进电动机40应该步进的步进率M_r，根据卷筒纸的期望线速度V_t确定，其中该期望线速度V_t如上所述或者由操作者输入或者利用编码器确定。步进率M_r由方程(35)给出：

再次参考图14，已在步骤S31确定了需要的参数后，处理转到步骤S32，其中在步骤S32使能标签位置传感器52。考虑到需要使能标签位置传感器以允许根据图14的处理的标签的正确发放，由于图12的在步骤S22使标签位置传感器52失效，因此需要使能标签位置传感器52。在步骤S33，在当前进给中剩余的步数N_g被设定为等于单个标签进给的总步数N_p。指示当前步进率的参数C_r被初始化为零。

处理从步骤S33转到步骤S34，在步骤S34确定将卷筒纸从它的当前速度减速到静止所需要的步数N_d。利用上面阐述的方程(18)和(19)确定最大减速度D_max。卷筒纸从当前线速度V_c减速到目标线速度U_t移动过的线性距离由以下常见的方程给出：

U_t ²＝V_c ²-2D_maxs    (36)

其中s表示距离。

考虑到目标线速度U_t是0，并且重新排列方程(36)，可得到线性距离s的下列表达式：

$s=\frac{{V_c}^2}{{2D}_{\max }}---\left(37\right)$

线性距离s可被转换成步数Nd，因此方程(37)变为：

$N_d=\left(\frac{{V_c}^2}{{2D}_{\max }}\right)\left(\frac{N_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}\right)---\left(38\right)$

处理从图14的S34到步骤S35。在步骤S35执行检查以确定标签位置传感器52是否已经检测到标签边缘。如果是这种情况，处理从步骤S35转到步骤S36，其中在步骤S36在当前标签进给中剩余的步数N_g被设定为，使标签边缘与分离喙对准卷筒纸应该移动过的步数步数N₀。处理然后转到步骤S37。如果标签边缘还没有被标签位置传感器52检测到，则处理直接从步骤S35转到步骤S37。

在步骤S37，执行检查以确定在当前标签进给中剩余的步数是否等于0。如果是这种情况，则处理转到步骤S38，在步骤S38进给结束。如果不是这种情况，处理转到步骤S39，在步骤S39执行检查以确定在当前标签进给中剩余的步数N_g是否小于或者等于卷筒纸减速需要的步数N_d。如果是这种情况，处理转到步骤S40，在步骤S40确定减速步进率。

给定最大可能减速度的限制D_max以及当前步进率C_r，减速步进率可通过确定可使得电动机步进的最低步进率C_r+1来确定。C_r+1利用方程(39)确定：

$C_{r+1}=\sqrt{{C_r}^2-\frac{{2D}_{\max }{N}_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}}---\left(39\right)$

u_c+1 ²＝V_c ²-2D_maxS_w                     (40)

其中V_c是当前卷筒纸线速度；

V_c+1是新的卷筒纸线速度；以及

S_w是卷筒纸在单个步进中移动过的距离。

方程(40)可被重新排列为：

$V_{c+1}=\sqrt{{V_c}^2-{2D}_{\max }{S}_w}---\left(41\right)$

卷筒纸在单个步进中移动过的线性距离S_w由方程(42)给出：

$S_w=\frac{{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}G}---\left(42\right)$

新卷筒纸线速度可利用方程(43)与步进率相联系：

$V_{c+1}=\frac{C_{r+1}{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}G}---\left(43\right)$

方程(43)可被重新排列为：

$C_{r+1}=V_{c+1}\frac{N_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}---\left(44\right)$

将方程(41)代入方程(44)得到

$C_{r+1}=\sqrt{{V_c}^2-{2D}_{\max }{S}_w}\left(\frac{N_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πD}}_t}\right)---\left(45\right)$

当前卷筒纸线速度V_c通过方程(46)与当前步进率相联系：

$V_c=\frac{C_r{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}G}---\left(46\right)$

将方程(42)和(46)代入方程(45)得到：

$C_{r+1}=\left(\sqrt{{\left(\frac{C_r\·\mathrm{\π}{d}_t}{N_{\mathrm{revolution}}G}\right)}^2-{2D}_{\max }\frac{{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}G}}\right)\frac{N_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}---\left(47\right)$

方程(47)可被重新排列得到方程(39)

${C_{r+1}}^2=({\left(\frac{C_r\·\mathrm{\π}{d}_t}{N_{\mathrm{revolution}}\·G}\right)}^2-{2D}_{\max }\frac{{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}\·G})\·{\left(\frac{N_{\mathrm{revolution}}\·G}{{\mathrm{\πd}}_t}\right)}^2$

$=(\frac{{(C_r\·{\mathrm{\πd}}_t)}^2}{{(N_{\mathrm{revolution}}\·G)}^2}-{2D}_{\max }\frac{{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}\·G})\·\frac{{(N_{\mathrm{revolution}}\·G)}^2}{{\left({\mathrm{\πd}}_t\right)}^2}$

$=(\frac{{C_r}^2\·{{\mathrm{\πd}}_t}^2}{{(N_{\mathrm{revolution}}\·G)}^2}-{2D}_{\max }\frac{{\mathrm{\πd}}_t}{N_{\mathrm{revolution}}\·G})\·\frac{{(N_{\mathrm{revolution}}\·G)}^2}{{\left({\mathrm{\πd}}_t\right)}^2}$

$=(\frac{{C_r}^2}{{(N_{\mathrm{revolution}}\·G)}^2}-{2D}_{\max }\frac{1}{N_{\mathrm{revolution}}\·G\·{\mathrm{\πd}}_t})\·{(N_{\mathrm{revolution}}\·G)}^2$

$={C_r}^2-{2D}_{\max }\frac{N_{\mathrm{revolution}}\·G}{{\mathrm{\πd}}_t}$

∴ $C_{r+1}=\sqrt{{C_r}^2-\frac{{2D}_{\max }{N}_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}}---\left(39\right)$

回头参考图14，在步骤S40已经确定实现减速的步进率，处理转到步骤S51。下面进一步详细描述。

如果步骤S39的检测确定了在当前标签进给中剩余的步数N_g不小于或者不等于减速卷筒纸所需要的步数N_d，则处理转到步骤S41。在步骤S41执行检查以确定当前步进率是否太快。该检查确定方程(48)的不等式是否为真：

C_r＞M_r                            (48)

需要步骤S39的检查以在目标速度V_t以及目标步进率M_t在卷筒纸的运动期间变化时确保正确的操作。如果是目标步进率没有变化的情况，不必执行步骤S39的检查。

如果是这种情况，处理从步骤S41转到步骤S42，其中在步骤S42利用上面阐述的方程(39)计算实现减少的步进率。处理从步骤S42转到步骤S43，在步骤S43执行检查以确定在步骤S42确定的步进率是否小于目标步进率M_r。如果是这种情况，在步骤S44步进率被设定为等于目标步进率M_r。处理从步骤S44转到步骤S51，否则，处理从步骤S43转到步骤S51。

如果步骤S41的检查指示步进率没有过高，处理转到步骤S41转到步骤S45。在步骤S45，给定在当前标签进给中剩余的步数N_g，执行检查以确定是否可以加速卷筒纸，以及是否仍然具有足够的步数将卷筒纸减速到停止移动。这通过确定在当前标签进给中剩余的步数N_g是否等于将卷筒纸减速到停止移动所需要的步数来确定。如果是这种情况，确定为卷筒纸不能加速，并且处理转到步骤S46，在处理转到步骤S51之前，在步骤S46将步进率设定为保持恒定。

如果步骤S45的检查没有被满足(即，可执行减速同时仍然留有将卷筒纸减速到停止移动的足够的步数)，处理从步骤S45转到步骤S47。在步骤S47，执行检查以确定当前步进率是否小于目标步进率。如果是这种情况，在步骤S48，根据方程(49)计算实现加速的步进率：

$C_{r+1}=\sqrt{{C_r}^2+\frac{{2A}_{\max }{N}_{\mathrm{revolution}}G}{{\mathrm{\πd}}_t}}---\left(49\right)$

其中A_max是最大可能加速度。

可看出方程(49)具有与方程(39)类似的形式并且因此其推导具有上面阐述的通式。

处理从步骤S48转到步骤S49，在步骤S49，执行检查以确定在步骤S48计算的步进率C_r+1是否超过目标步进率M_r。如果是这种情况，在处理从步骤S50转到步骤S51之前，在步骤S50将步进率C_r+1设定为目标步进率。如果在步骤S48计算的步进率Cr+1没有超过目标步进率Mr，则处理直接从步骤S49转到步骤S51。在步骤S51，使电动机旋转以预定步进率一步。

如果步骤S47的检查确定当前步进率没有过低，处理从步骤S47转到步骤S52。已知(给定步骤S41和S47的操作)步进率等于目标步进率，并且电动机以在步骤S52的那个步进率旋转过一步。

处理从步骤S51和步骤S52中的各个转到步骤S53，在处理返回到步骤S34之前，在步骤S53将在当前标签进给中剩余的步数N_g减值1。

概括地参考图8、图10、图12、图14的流程图，可看出图8示出了概括的启动处理同时图10进一步详细示出了图8的处理的一部分。图12示出了在启动处理的末端执行的处理，同时图14示出了贴标机发放标签的通常的工作方式。将明白，对于发放的各个标签重复图14的处理。

上面描述了启动处理包括接收卷筒32和供给卷筒28两者的直径的确定。将明白，在贴标机工作期间，为确定卷筒直径的上述处理是基于正在进行中的基础执行的，以便维持接收卷筒32的直径d_t的最新测量以用于根据图14描述的处理。将明白，为了监测基于正在进行中的基础的接收卷筒32的直径，没有必要预定卷筒纸运动的线性距离或者电动机旋转的步数。相反，通过利用线位移传感器50监测线性距离，并且通过检测电动机转过的步数，控制器能够利用上面阐述的方程(23)确定接收卷筒32的直径d_t。以这种方式，控制器被配置为维持对接收卷筒的直径的足够精确的测量，使得电动机的转数和位置可以上述方式与线性速度和位置相关联。

随着时间流逝，将明白供给卷筒28将耗尽，并且贴标机最好在供给卷筒28耗尽之前不久提供指示警报信号。这样的指示可采用设置在贴标机的显示设备上的视频指示，或者音频指示，和/或在相关联的机器和设备的控制中使用的控制信号。

考虑到操作者可能没有装载标签的满的供给卷筒，最好不要假设供给卷筒上标签的已知数量并且简单地按每周计数，相反地，优选地确定供给卷筒的直径并且将控制器配置为当供给卷筒直径降低到预定程序的界限时，输出警报信号。可利用根据图9描述的方法执行供给卷筒28的直径的正在进行中的确定。在优选的实施例中，控制器被配置为连续地从簧片传感器12b接收信号，以便于控制器检测并且计数供给卷筒的转数N。通过利用50监测卷筒纸的位移(x)，控制器能够通过执行根据方程(30)的计算来确定供给卷筒直径。因此当贴标机在使用中时，控制器能够连续地确定供给卷筒直径。

如果在步进电动机40被开动以驱动卷筒纸30时，线位移传感器50未能检测卷筒纸30的运动，则停止步进电动机40并且发出错误信号(例如，破的卷筒纸)。类似地，如果在步进电动机40被开动以驱动卷筒纸30时，线位移传感器50未能检测到卷筒纸30的运动的预期量，则停止步进电动机40并且发出错误信号(例如，破的卷筒纸)。如果标签位置传感器52未像所预期的检测到标签纸边缘，则步进电动机40如Np所定义的，继续到那个标签进给的结束。

如根据图1和图2上面所描述的，打印机34在第一位置和第二位置之间可移动，第一位置如图1中所示，其中打印头36覆盖在印刷基材支撑件22上面，并且第二位置如图2中所示，其中打印头36没有覆盖在印刷基材支撑件22上面。

印刷基材支撑件22具有平表面，卷筒纸30在该平表面上移动。打印机34在第一位置，卷筒纸30减速以将领头的标签放在打印头36(当在第一位置)的下面。卷筒纸30加速到预定速度，之后再次减速以将后面的标签放置在打印头36的下面，如此类推。标签可在打印期间加速。如上所述，卷筒纸的减速和加速时间通过控制器控制并且根据标签位置传感器52和线位移传感器50的输出确定。控制器确保，如上所述，卷筒纸30在第一个标签已从卷筒纸30剥离之后但在后一个标签到达分离喙之前停止移动。以这种方式，贴标机能够在标签被发放之前，利用打印机34将信息打印到标签上。

所述贴标机也适用于携带预先打印的标签卷筒纸30的供给卷筒28。在这种情况下，打印机被放置在第二位置，如图2中所示，其中打印头36从印刷基材支撑件22移开。将明白，如果卷筒纸上的标签是预先打印的，卷筒纸相对于打印头的位置的描述是无关的，但是相对于标签分离喙24(图1)的位置是必要的。

回头参考图5，标签分离喙24被布置在印刷基材支撑件22的外围末端。也参考图15，标签分离喙24具有圆头80，以及相对于标签分离之前的卷筒纸通道83成角a的分离面82。角a通常在10°和20°之间，优选地约15°。成角度放置的分离面82帮助领头的标签74₁从卷筒纸30分离，使标签74₁在与分离面82基本相同的表面上延伸从而便于标签贴到经过的产品或容器的表面84上。在标签脱离分离喙并且被分离的同时，步进电动机40将卷筒纸30减速到停止前进。如果需要，在卷筒纸减速时打印机将继续打印标签。

参考图16和图17，接收卷筒支撑件14具有局部圆柱体86，该局部圆柱体86由具有第一端90和第二端92的不完整的圆形壁88形成，其中第一端90和第二端92间隔开以形成开口94。圆柱体86具有纵轴96。开口94在纵轴96方向上沿着壁88的长度延伸。第一端90和第二端92各个分别具有连接支座98和连接支座100。连接支座98和连接支座100在纵轴96方向上沿着第一端90和第二端92的长度延伸。

圆柱体86还具有连接构件102，连接构件102具有沿着构件102的长度平行延伸的第一肩部104和第二肩部106。连接构件102布置在94之内，并且在使用中，连接构件102在与圆柱体86的纵轴96垂直的方向上可移动，使得第一肩部104和第二肩部106分别紧靠连接支座98和连接支座100。

接收卷筒支撑件14还包括第一锁定构件108和第二锁定构件110。第一锁定构件108具有延伸到邻近开口94延伸的第一平行壁112和第二平行壁114。各个臂分别具有连接端116和连接端118，以及传动端120和传动端122。连接端116和连接端118通过销124枢轴地连接到连接构件102上。销124在连接端116和连接端118之间延伸，并且通过在连接端各个中的孔。销124相对于连接构件102固定以便于第一锁定构件108能够相对于连接构件102以销124为枢轴旋转。

第二锁定构件110具有锚端126并且从锚端126向内径向延伸到第一间隔平行臂128和第二间隔平行臂130。臂128和臂130各个分别具有传动端132和传动端134。锚端126枢轴地连接到锚136，锚136在正好相对于连接构件102的位置处，固定到壁88的内表面中。

第一锁定构件108的第一臂112的传动端120，以及第二锁定构件110的第一臂128的传动端132，彼此枢轴地连接并且连接到第一传动构件138。类似地，第一锁定构件108的第二臂114的传动端122，以及第二锁定构件110的第二臂130的传动端134，枢轴地彼此连接并连接到第二传动构件140。第一传动构件138和第二传动构件140在纵轴96方向上从此处向上延伸，并且它们的另一端固定在基本是圆柱形的启动按钮142上，启动按钮142位于壁88的顶部，与纵轴96共轴。启动按钮142可以推拉式的方式在纵轴96方向上可移动，使得向上拉启动按钮142时提起第一传动构件138和第二传动构件140，从而升起第一锁定构件108的传动端120和传动端122，以及第二锁定构件110的传动端132和传动端134。升起传动端120、传动端122、传动端132和传动端134拉起臂112和臂114，以使得连接端116和连接端118向内径向移动。从而，通过拉起按钮142产生的纵轴96方向上的力转化为沿与锚136和销124相交的平面、垂直于纵轴96的方向上的力，以使得连接构件102朝向纵轴96径向地转移从而分别从连接支座98和连接支座100分离第一肩部104和第二肩部106，以分别形成第一连接开口144和第二连接开口146，如图16中所示。连接开口144和连接开口146适合地将尺寸定为容纳卷筒纸30的端部，但是尺寸定得足够小以致于用户的手指不能插入其中。从而连接开口提供用于将卷筒纸30连接到接收卷筒支撑件14的安全的装置。

在使用中，在启动按钮142向外拉出的情况下，连接开口144和连接开口146准备接收卷筒纸30的端部，如图10和图11所示。卷筒纸30的端部被放到开口144或者开口146的一个中，并且在纵轴96的方向上将启动按钮142向内推到图12和图13所示的位置中，使得向下推动第一传动构件138和第二传动构件140从而推动传动端120、传动端122、传动端132和传动端134。降低传动端将纵轴96方向上的力转化为沿与锚136和销124相交的平面、垂直于纵轴96的方向上的力，使得连接构件102的肩部104和106分别向支座98和100转移，从而将卷筒纸30的端部固定在中间。推动启动按钮142，将传动构件138和140以及传动端120、122、132和134在与锚136和销124相交的平面上进一步向外推，从而在卷筒纸30的端部牢固地连接到接收卷筒支撑件14的情况下，将连接构件102机械地锁定在该位置中，如图18和图19所示。优选地，锚136是在端部设置有沟槽的螺纹构件，以便于从接收卷筒支撑件的外部利用螺丝刀调节锚136的位置。该调节使得连接构件102和连接支座98、100之间的夹紧力产生变化。更具体而言，夹紧力可设置为足够高以使得标签卷筒纸牢固地连接，同时不是过高以致于启动按钮142不必要地难以操作。

接收卷筒支撑件14通过与纵轴96共轴的驱动轴148来驱动，其中如前面根据图3和4所描述的，驱动轴148通过驱动皮带轮和传动带连接到步进电动机。

接收卷筒支撑件14通过步进电动机以相对高的速度并且在相对高的扭矩的条件下驱动。根据本发明，接收卷筒支撑件14与已知的接收卷筒支撑件相比，提供了相对安全的操作和连接。

这里描述的本发明的实施例利用步进电动机40驱动接收卷筒支撑件14。从而在控制步进电动机40的情况下描述了贴标机的工作方式。将明白，在本发明的可替换的实施例中，除步进电动机以外的电动机可用于驱动接收卷筒支撑件14。例如，可使用直流伺服电动机。在这样的情况下，控制器将执行与上面所述的相类似，但是考虑了所使用的电动机的具体性质而修改的控制逻辑。

虽然上面已经描述了优选的实施例，但是将明白，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可对所描述的实施例进行各种修改。

Claims (56)

1.一种贴标机，包括：

供给卷筒支撑件，其适合于接收供给卷筒；

接收卷筒支撑件，其适合于用已经移除至少一些标签的卷筒纸形成所述卷筒纸的接收卷筒；

电动机，其被布置来使所述接收卷筒旋转；以及

控制器，其控制所述电动机的运转；

其中卷筒纸通道被界定在所述供给卷筒和所述接收卷筒之间，并且所述控制器被布置来控制所述电动机使所述接收卷筒旋转，以促成沿所述卷筒纸通道并且到所述接收卷筒上的卷筒纸的预定线性运动。

2.如权利要求1所述的贴标机，其中所述卷筒纸支撑沿其长度可分离地贴到其上的多个间隔开的标签，所述贴标机还包括：

用于在所述卷筒纸从所述供给卷筒向所述接收卷筒转移时，从所述卷筒纸上移除标签的装置。

3.如权利要求1或2所述的贴标机，还包括

线性位移传感器，其可操作来感知所述卷筒纸的线性位移，并且提供指示所述线性位移的信号。

4.如权利要求3所述的贴标机，其中所述控制器可操作来接收所述线性位移传感器提供的所述信号，并且基于所述接收的信号控制所述电动机。

5.如权利要求3或4所述的贴标机，其中所述线性位移传感器是非接触传感器。

6.如权利要求3、4或5所述的贴标机，其中所述线性位移传感器包括光学传感器。

7.如权利要求6所述的贴标机，其中所述光学传感器包括电荷耦合装置(CCD)。

8.如权利要求3、4、5、6或7所述的贴标机，其中所述线性位移传感器还可操作来在基本上垂直于所述卷筒纸通道的方向的方向上，感知所述卷筒纸的位移。

9.如前面的权利要求的任一项所述的贴标机，其中所述电动机是位置控制电动机。

10.如权利要求9所述的贴标机，其中所述电动机是步进电动机。

11.如权利要求10所述的贴标机，还包括控制器，所述控制器被布置来：

确定卷筒纸应该移动过的线性距离；

确定为实现通过所述线性距离的所述卷筒纸的运动，所述步进电动机应该被驱动通过的步数；

控制所述步进电动机旋转所述确定的步数。

12.如前面的权利要求的任一项所述的贴标机，还包括打印机。

13.如权利要求12所述的贴标机，其中所述打印机是喷墨打印机或者热转移式打印机。

14.如权利要求12或13所述的贴标机，其中所述打印机在第一位置和第二位置之间可移动，其中在所述第一位置中所述打印机可操作来打印到沿所述卷筒纸通道移动的卷筒纸的标签上，并且在所述第二位置中所述打印机被从所述卷筒纸通道移开。

15.如权利要求14所述的贴标机，其中在所述第二位置，所述打印机可操作来在沿邻近所述贴标机的通道上传送的包裹或者容器上打印。

16.如前面的权利要求的任一项所述的贴标机，还包括可操作来感知粘贴到所述卷筒纸的标签的边缘的第二传感器。

17.如权利要求16所述的贴标机，其中所述第二传感器是光学传感器。

18.如权利要求16或17所述的贴标机，还包括控制器，所述控制器被配置为：

接收指示已感知到标签的边缘、来自所述第二传感器的信号；

基于所述接收的信号，确定为了将粘贴到所述卷筒纸的标签的边缘放置在预定位置中，所述卷筒纸应该移动过的第二线性位移；以及

控制所述电动机以使所述卷筒纸移动过所述第二线性位移。

19.如权利要求2或者基于权利要求2的任一项权利要求所述的贴标机，其中用于在所述卷筒纸从所述供给卷筒向所述接收卷筒转移时从所述卷筒纸上移除标签的所述装置，包括标签转移装置，所述标签转移装置用于，将标签从沿第一通道在第一方向上移动的标签携带卷筒纸，转移到邻近所述贴标机布置的基板，所述标签转移装置包括：

分离器表面，在使用中，所述标签携带卷筒纸通过所述分离器表面，所述分离器表面包括相对于所述卷筒纸通道斜交成角的第一部分，以及用于使所述卷筒纸改到第二方向的第二弯曲部分，其中在使用中，所述卷筒纸沿第二路径在所述第二方向上移动

由此当标签通过所述分离器表面时，所述标签从所述卷筒纸分离并且转移到所述基板上。

20.如权利要求19所述的贴标机，其中所述标签转移装置具有界定所述第一通道的至少一部分的第一表面，所述分离器表面的所述第一部分与所述第一表面斜交成角。

21.如权利要求19或20所述的贴标机，其中所述标签转移装置具有界定所述第二通道的至少一部分的第二表面，所述分离器表面在所述第一表面和所述第二表面之间。

22.如从属于权利要求20的权利要求21所述的贴标机，其中所述第一和所述第二表面基本平行。

23.如权利要求19至22中的任一项所述的贴标机，其中所述第一部分以10°到20°之间的角度相对于所述卷筒纸通道斜交成角。

24.如权利要求19至23中的任一项所述的贴标机，其中所述标签转移装置是具有界定分离器表面的端部的细长构件。

25.如前面的权利要求中的任一项所述的贴标机，其中所述接收卷筒包括：

卷筒支撑件，所述卷筒支撑件基本是圆筒壁，所述圆筒壁具有外表面，所述外表面界定了用于接收将要被卷绕到所述接收卷筒支撑件上的材料的开口，所述开口沿长度的至少一部分延伸；

连接构件，所述连接构件沿所述圆筒壁的所述外表面径向向内设置，并且在所述材料被紧固到所述支撑件的第一位置，与所述材料可从所述接收卷筒支撑件移开的第二位置之间可移动。

26.如权利要求25所述的贴标机，其中当所述连接构件在所述第一位置中时，所述材料被限制在所述连接构件和所述卷筒支撑件之间。

27.如权利要求25或26所述的贴标机，其中在所述第二位置中，所述连接构件基本上封闭开口。

28.如权利要求25、26或27所述的贴标机，其中所述连接构件在所述第一位置和所述第二位置之间可径向移动。

29.如权利要求25至28中的任一项所述的贴标机，其中所述接收卷筒支撑件还包括被布置来使所述连接构件在所述第一位置和所述第二位置之间移动的传动构件。

30.如权利要求29所述的贴标机，其中在第一方向上的所述传动构件的移动引起在第二非平行方向上的所述连接构件的移动。

31.如权利要求30所述的贴标机，其中所述第一方向和所述第二方向基本上垂直。

32.如权利要求29、30或31所述的贴标机，其中所述传动构件在与接收卷筒支撑件的所述纵轴的方向基本平行的方向上可移动。

33.一种用在贴标机中的驱动机构，所述驱动机构被布置来沿第一卷筒和第二卷筒之间的卷筒纸通道，将卷筒纸从所述第一卷筒向所述第二卷筒转移，所述驱动机构包括电动机，所述电动机可操作来使所述卷筒纸沿所述卷筒纸通道移动并且被卷绕到所述第二卷筒上，所述驱动机构包括位移传感器，所述位移传感器可操作来感知在除所述卷筒纸通道方向以外的方向上的所述卷筒纸的位移。

34.如权利要求33所述的驱动机构，其中所述除所述卷筒纸通道方向以外的方向基本上垂直于所述卷筒纸通道。

35.如权利要求33或34所述的驱动机构，其中所述位移传感器是光学传感器。

36.如权利要求35所述的驱动机构，其中所述位移传感器包括电荷耦合装置(CCD)。

37.如权利要求33至36中的任一项所述的驱动机构，其中所述位移感知装置也操作来确定沿所述卷筒纸通道移动的所述卷筒纸的线位移的速率。

38.如权利要求33至37中的任一项所述的驱动机构，还包括导辊，其中所述控制器适合于响应于感知的在所述除所述卷筒纸通道方向以外的方向上的所述卷筒纸的位移，控制所述导辊。

39.一种贴标机，所述贴标机被配置来从沿卷筒纸通道移动的标签携带卷筒移除标签，并且将移除的标签贴到物体上，所述贴标机包括在第一位置和第二位置之间可移动的打印机，其中在所述第一位置中所述打印机可操作来打印到沿所述卷筒纸通道移动的卷筒纸的标签上，以及在所述第二位置中所述打印机被从所述卷筒纸通道移开。

40.如权利要求39所述的贴标机，其中在所述第二位置中，所述打印机可操作来直接打印到沿邻近所述贴标机的物体通道移动的物体上。

41.如权利要求39或40所述的贴标机，其中所述打印机是喷墨打印机或者热转移打印机。

42.一种贴标机，包括：

标签转移装置，所述标签转移装置用于将标签从沿第一通道在第一方向上移动的标签携带卷筒纸，转移到邻近所述贴标机布置的基板，所述标签转移装置包括：

分离器表面，在使用中，所述标签携带卷筒纸通过所述分离器表面，所述分离器表面包括相对于所述卷筒纸通道斜交成角的第一部分，以及用于使所述卷筒纸改到第二方向的第二弯曲部分，其中在使用中，所述卷筒纸沿第二路径在所述第二方向上移动

由此当标签通过所述分离器表面时，所述标签从所述卷筒纸分离并且转移到所述基板上。

43.如权利要求42所述的贴标机，其中所述标签转移装置具有界定所述第一通道的至少一部分的第一表面，所述分离器表面的所述第一部分与所述第一表面斜交成角。

44.如权利要求42或43所述的贴标机，其中所述标签转移装置具有界定所述第二通道的至少一部分的第二表面，所述分离器表面在所述第一表面和所述第二表面之间。

45.如从属于权利要求43的权利要求44所述的贴标机，其中所述第一表面和所述第二表面基本平行。

46.如权利要求42至45中的任一项所述的贴标机，其中所述第一部分以10°到20°之间的角度相对于所述卷筒纸通道斜交成角。

47.如权利要求46所述的贴标机，其中所述第一部分以约15°的角度相对于所述卷筒纸通道斜交成角。

48.如权利要求42至47中的任一项所述的贴标机，其中所述标签转移装置是具有界定分离器表面的端部的细长构件。

49.一种用于接收一卷材料的接收卷筒，其中所述接收卷筒包括：

卷筒支撑件，所述卷筒支撑件基本是圆筒壁，所述圆筒壁具有外表面，所述外表面界定了用于接收将要被卷绕到所述接收卷筒支撑件上的材料的开口，所述开口沿长度的至少一部分延伸；

连接构件，所述连接构件沿所述圆筒壁的所述外表面径向向内设置，并且在所述材料被紧固到所述支撑件的第一位置与所述材料可从所述接收卷筒支撑件移开的第二位置之间可移动。

50.如权利要求49所述的贴标机，其中当所述连接构件在所述第一位置中时，所述材料被限制在所述连接构件和所述卷筒支撑件之间。

51.如权利要求49或50所述的贴标机，其中在所述第二位置中，所述连接构件基本上封闭开口。

52.如权利要求49、50或51所述的贴标机，其中所述连接构件在所述第一位置和所述第二位置之间可径向移动。

53.如权利要求49至52中的任一项所述的贴标机，其中所述接收卷筒支撑件还包括被布置来使所述连接构件在所述第一位置和所述第二位置之间移动的传动构件。

54.如权利要求53所述的贴标机，其中在第一方向上的所述传动构件的移动引起在第二非平行方向上的所述连接构件的移动。

55.如权利要求54所述的贴标机，其中所述第一方向和所述第二方向基本上垂直。

56.如权利要求53、54或55所述的贴标机，其中所述传动构件在与接收卷筒支撑件的所述纵轴的方向基本平行的方向上可移动。

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