CN102275764A - 用于为材料幅面卷安装无线射频识别芯片的方法和装置 - Google Patents

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CN102275764A CN2011101300688A CN201110130068A CN102275764A CN 102275764 A CN102275764 A CN 102275764A CN 2011101300688 A CN2011101300688 A CN 2011101300688A CN 201110130068 A CN201110130068 A CN 201110130068A CN 102275764 A CN102275764 A CN 102275764A
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Abstract

本发明涉及一种用于为材料幅面卷安装RFID芯片的方法。本发明还涉及一种用于实施该方法的装置。所述方法的特征在于，所述安装在材料幅面的卷绕时进行。实施该方法所需的装置为此在优选的构造中具有可为安装所述材料幅面卷(尤其是成品卷)而移动的元件，借助于所述元件可在全宽度上横向分割所述材料幅面、尤其是纸幅面，并且在切割线的两侧分别加载与该切割线平行延伸的粘结剂，可将所述RFID芯片埋入所述粘结剂内。

Description

用于为材料幅面卷安装无线射频识别芯片的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种为材料幅面卷安装RFID芯片的方法。
本发明还涉及一种用于实施所述方法的装置。
背景技术
以下根据纸幅说明本发明，所述纸幅在其制造、调质和/或处理过程中被卷绕。在此，具体以调质为例子说明通常被本领域技术人员所称的卷割。
现在，能够几乎连续地制造直至11000mm宽度的纸幅(该概念在以下也包含纸板幅面)并卷绕成直径至4000mm的所谓母卷(此外也用概念“机器卷”)。出于该目的，幅面端部首先固定在卷芯或绕芯(在此使用滚筒或卷筒)上。一旦固定好了，就开始卷绕过程本身。一旦卷达到其额定直径，则终止卷绕。之后，幅面被切断并且固定在所形成的料卷的外圆周上。固定通常通过使幅面在其宽度上设有粘结剂而实现。因为接着处理纸的设备(例如是轮转印刷机)几乎总是比制造纸幅面的设备更窄，所以必须由母卷进一步制作出若干可被纸处理器操作的料卷。为此使用卷割机。该卷割机基本上由用于母卷的展开站、纵向切割部和卷绕站组成，在所述纵向切割部中，从母卷抽出的幅面被纵向切割成宽度为300mm到4200mm之间的单独幅面，在所述卷绕站中，形成的单独幅面被以直至2500mm的最终直径卷绕在外径为70或150mm的卷筒上而形成所谓的成品卷，通常也被称为“用户卷或者发货卷”。由于所述的母卷和成品卷直径之间的比例关系，通常由同一个母卷卷绕出多个成品卷。
因为这些成品卷(其标志涉及本发明特殊的优点)是造纸业可流通的最终产品，显然，它们——卷与卷——之间必须被个性化。否则这些卷不可能接着被可靠地处理，概念“处理”包括如包装、发送、估算等过程。迄今为止，这种个性化如下地实现，即，为每个成品卷添加一个自粘结的、大多具有DIN A5格式的标签，在所述标签上印刷有各自的成品卷的核心数据，所述核心数据包括卷直径、卷宽度、卷绕的纸的种类、发货人、收件人等，其中，这些数据或多或少的部分也设计为条形码，也就是机器可读的条码。这种类型的标志原则上被证明是可行的。尽管如此还是有弱点。例如一个缺点是，通常设置在(包装好的)成品卷的外圆周上的标签在运输时经常被损坏并因此变得不可读。此外，在最终买主解开料卷的包装时，标签被从料卷去除，这意味这关于料卷的信息丢失。最后，标签和加标签所需的装置也是不能忽略的成本因素。
此外，在这种类型的标志中还存在相当重要的弱点。材料幅面卷(尤其是成品卷)在卷绕装置外面被贴上标签，因此必须被移出并分拣(vereinzelt)并且为此也要经过一定的路程。因此不能排除，在印刷的标签的顺序和待标示的料卷的位置之间会出现不一致。在此更严重的是，这些标签大多由操作人员手动布置，并且在此可能额外地出现混淆。
标示物体的新型装置是RFID芯片。RFID在此是“无线射频识别”的缩写。RFID芯片尽管其结构尺寸较小但却可以存储足够多的数据。这些数据尤其适于标示成品卷，所述数据在此尤其考虑关于材料幅面卷制造商、该料卷的收货人、纸张特有的数据(如料卷编号、克重、幅面长度、料卷直径、毛重和净重以及卷绕的材料幅面的内部缺陷、包装说明等)的描述。因为这些数据还可以按照需要改变或者能够记载额外的数据，所以改善了可追踪性和可回溯性-关键字：料卷何时、何地、由何人制造、加工、存储、输送、使用、清理和回收。然而显然有这样的问题，如何能够以最佳的方式为成品卷安装RFID芯片。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是创造一种用于节约时间地为材料幅面卷、尤其是所谓的成品卷安装RFID芯片的方法和装置。
该技术问题就方法而言由此解决，即，安装在材料幅面卷绕时进行。
在此，概念“卷绕”按照本申请理解为所有与卷绕过程直接关联的过程步骤。此外，概念“卷绕”关联的所有过程步骤包括从支承卷筒支承到其卷绕位置(例如卷绕床)到从卷绕装置中抛出完成的材料幅面卷或者完成的成品卷的生产。
通过这种方式，这些过程步骤不需要额外的时间间隔。按照本发明，安置过程与卷绕过程并行地进行并相应在卷绕装置的内部发生。在此，安装过程的时间点应当在原本的卷绕过程刚好之前或之后。因此可以有效地生产。还可以特别可靠地排除误安装，因为卷筒和待卷绕到卷筒上的子幅面已经接触或者至少以规定的位置关系相对定位。因此可以毫无疑问地保证，正确的成品卷配设正确的RFID芯片。因此按照本发明规定，在卷绕材料幅面时或者刚好在卷绕材料幅面之前或之后在卷绕装置内部、尤其是在卷绕床或者卷绕站内部或者在将卷绕完成的材料幅面卷完全抛出的路途中为材料幅面卷加装RFID芯片。
如果安装在卷绕过程开始和/或结束时进行是有利的。
卷绕开始和结束为安装提供了特别恰当的卷绕过程区段。在此，卷绕速度被减小。此外，卷绕开始和结束在空间上提供了理想的前提。在此，卷绕装置的各个组件也可以用于在卷筒或者成品卷上的安装。
还有利的是，将RFID芯片埋入粘结剂痕迹中，所述粘结剂痕迹首先用于将材料幅面分别固定在卷绕芯或者材料幅面卷的外圆周上。
这为顺利地集成并行集成的过程步骤提供了理想的过程流程。在此，由于过程或者装置，也就是例如取决于使用的粘结剂涂覆方法或者所使用的粘结剂优选的是，RFID芯片与产生粘结剂痕迹的粘结剂一起施加到材料幅面卷上，或者RFID芯片接着被施加或埋入已经布置在材料幅面卷上的粘结剂痕迹之上或者之内。
在此也特别有利的是，粘结剂痕迹起保护RFID芯片的作用。然后，粘结剂痕迹防止湿气和冲击，这为RFID芯片的长期使用创造了理想的前提。因此，RFID芯片可以在后面的过程中例如写入发货数据、转装时间、输送车辆、销售商和服务商数据、缺陷位置和反馈数据等并再次被读出。
RFID芯片分别有利地定位在材料幅面卷的边缘区域或者定位在材料幅面卷中心。
在此，所述芯片易于引入并且之后也可由较弱的读取装置或者在不利的环境条件下良好地被读取。
尤其优选的是，RFID芯片在安装时或者之前加载可机器读取的数据，所述数据可以用于在卷绕材料幅面卷时以及可能的后续处理和加工过程或出于物流目的而为了控制和调节任务与材料幅面卷相结合。
通过这种方式不仅能够简单地识别成品卷，而且也可以半自动或全自动地加工或处理。
就装置而言，本发明所要解决的技术问题由此解决，即，所述装置是卷绕装置的组成部分或者与这种卷绕装置的至少一个部件作用连接。
通过这种方式可在材料幅面卷、尤其是纸成品卷的卷绕过程中安装RFID芯片。因此可保证有效的生产和可靠的可配置性。
为此，特别有利的是，所述装置是粘结剂涂覆装置、幅面分割装置或者组合的粘结剂涂覆和幅面分割装置的组成部分。
因此，RFID芯片可引入到粘结剂之上或者之内。然后，粘结剂用作局部敏感的RFID芯片的保护层。另外，在这种构造中有利的是，粘结剂涂覆装置、幅面分割装置或者组合的粘结剂涂覆和幅面分割装置总归与卷筒或者成品卷的幅面必须为了起始或最终粘合而接触，并且RFID芯片因此以特别小的耗费并且特别过程可靠地与为其设定的料卷连接。
如果为材料幅面卷的安装设置可移动的元件，所述材料幅面、尤其是纸幅面可借助于该元件在整个宽度上横向分割并且可在切割线的两侧分别加载与该切割线平行延伸的粘结剂痕迹，并且借助所述元件可将RFID芯片埋入至少一个粘结剂痕迹中，则可特别好地实现所述优点。
对于在整个幅面宽度或者在基本上整个机器宽度上的可用性还有利的是，可移动的元件是滑块，该滑块支承在横向于机器幅面布置的与幅面一样宽的导引装置上。因此，所有并排布置的卷筒或者成品卷可迅速并且在一个工序中前后相继地到达并且可加装RFID芯片。在此特别优选的是，在所述滑块上布置有一个RFID芯片布设单元和一个粘结剂涂覆和幅面分割装置。然后，所有必需的工作步骤可共同执行。RFID芯片可以说“实时”在滑块上产生或者写入数据，理想地可控并且立即可布设到成品卷或者其绕芯上。为此特别优选的是，RFID芯片布设单元由用于RFID支承带的存储卷、用于由RFID芯片释放的支承带的剩余卷以及RFID写入/读取装置和布设定位装置组成，在所述RFID支承带上前后相继地以可拆卸的方式支承还没有加载数据的RFID芯片。
粘结剂涂覆和幅面分割装置优选包括粘结剂喷嘴和至少一个分割元件。
这种构造是特别廉价、广泛应用并且可靠的。
特别有利的是，分割元件这样布置在可移动的滑块上，即，由分割元件产生的与幅面一样宽的分隔线大约在中间延伸经过由粘结剂喷嘴涂覆的粘结剂痕迹。
这再次提高了生产率和过程安全性。在此，结合已经描述的优点也特别优选的是，为安装材料幅面卷设置可移动的元件，借助于所述元件能在全宽度上横向分割材料幅面、尤其是纸幅面，并且在切割线的两侧可加载与所述切割线平行延伸的粘结剂，RFID芯片可埋入所述粘结剂中。
还优选的是，分割元件设计为可自由转动支承的、在周向具有锋利边缘、可压向材料幅面的转轮或者刀具或者设计为水束或激光束切割元件。
通过这种方式能够可靠并且精确地进行所需的分割加工。
其它有利的扩展设计由各个从属权利要求结合实施例的说明和附图得出。
按本发明的方法和用于实施所述方法的、按本发明的装置以下结合如在造纸厂中在卷割机上产生的材料幅面卷进行介绍。不过，如上所述，应理解为本发明也可以有利地应用在造纸工业中的价值创造链中的其它地方，例如在卷绕母卷时。本发明也可以用于替代纸的相应材料幅面的运行中，例如用于生产塑料膜、无纺幅面，而不是排除这些领域。
附图说明
下文参照图1至图3精确地描述本发明，其中，本发明不严格限于所示的细节。在附图中：
图1是从没有示出的母卷上抽出的、纵向切割的纸幅面的俯视图，其带有起始粘结痕迹和末端粘结剂痕迹以及埋入其中的RFID芯片；
图2是完成卷绕的纸卷(成品卷)局部剖切的侧视图，其中，最后的纸层借助于粘结剂痕迹固定在卷的外圆周上，其中，RFID芯片埋入粘结剂痕迹中；
图3示出了用于给材料幅面卷安装RFID芯片的装置的一种实施例的三维视图。
相同的部件配设相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了从没有示出的母卷抽出的材料幅面1。该幅面的上部1.1分为三个子幅面/单独幅面1.1.1-1.1.3。幅面1通过机器宽度的切割刀2与上部1.1分离的下部1.2相反由总共4个子幅面/单独幅面1.2.1-1.2.4组成。上面的单独幅面1.1.1-1.1.3分别借助于粘结剂痕迹3.1-3.3(该粘结剂痕迹也称作起始粘结痕迹)固定在完成卷绕的单独卷的外圆周上。反之，下面的单独幅面1.2.1-1.2.4以其通常也称作末端粘结痕迹的粘结剂痕迹4.1-4.4分别固定在在此没有示出的空卷筒上，使得在成品卷从剩余的、未示出的母卷抛出后可以产生另一成品卷。在末端或者起始端粘结痕迹3.1-3.3或者4.1-4.4中分别埋入有RFID芯片5.1-5.3或6.1-6.4。
图2在侧视图中局部剖切地示出了成品卷7和带有涂覆在其上的粘结剂痕迹3.1的单独幅面1.1，在所述粘结剂痕迹中埋有RFID芯片5.1。单独幅面1.1.1借助于粘结剂痕迹3.1固定在成品卷7的外圆周上。在没有示出的起始粘结剂中存在类似的关系，在此仅替代成品卷以空的卷筒为基础。对于这种布置要注意的是，RFID芯片优选在开始粘结的过程中被施加。然而，RFID芯片也可以在最终粘结的过程中引入。当然，两种引入方式也可以相互组合。
EP0512196B1记载了一种用于卷绕材料幅面卷、尤其是纸幅面的机器。其中所述的机器涉及支承辊类型的卷割机。在局部包绕幅面的支承辊旁边设置有幅面分割装置。该幅面分割装置包括可在幅面包绕区域放置在支承辊上的、可横向移动的分割元件，通过所述分割元件可在机器宽度上分割所述幅面。按照所述发明，在支承辊旁边额外安装用于带有施加在支承带上的粘结剂层的粘结带的粘结带分配器，其包括用于涂有粘结剂的支承带的存储卷和用于由粘结剂层释放的支承带的卷绕装置。粘结带横向于幅面绕自由运行的压辊导引，所述压辊支承在可横向移动的滑块上，粘结带可通过所述滑块压向所述幅面包绕的支承辊。分割元件，在具体的设计构造中是转轮在沿粘结带施加方向压辊之后固定在滑块上。借助于所述的装置，单独幅面可以在唯一的过程中配设所述的末端和所谓的起始端粘结剂。在此，末端粘结剂用于将单独幅面的最后一层固定在卷绕完成的材料幅面卷的外圆周上，同时实现起始端粘结，使得通过中断单独幅面形成的新幅面起点固定在新卷筒或空卷筒上。如在图3中以三维视图作为用于为材料幅面卷安装RFID芯片的装置V一样，所述的结构单元为按本发明的装置V的一种优选的实施例形成了一种可能的基本模块。
所述的专利文献因此应当与所述的优选实施例结合，作为本发明的一部分，因此以下仅说明附加的新元件。这些附加元件是：
1.带有支承带的存储卷，在所述支承带上沿展开方向可拆卸地布置有各个还没有加载数据的RFID-芯片；
2.用于承接由RFID芯片释放的支承带的剩余卷；
3.用于为RFID芯片加载所需的数据或者读取这些数据的RFID写入/读取装置和
4.布设定位装置，借助于该装置可将RFID芯片从支承带埋入到粘结痕迹中。
按优选的实施例的装置与按EP0512196B1的所述基本模块的区别还在于，所述粘结剂借助于粘结剂喷嘴直接涂覆在单独幅面上，但是当然同样可以应用由EP0512196B1公开的粘结带存储卷和此处用于空的粘结剂支承带的卷绕装置。然后，RFID芯片可以在以恰当的间距施加在展开的粘结剂支承带上并且与所述支承带一起施加在料卷上。
装置V由支承在导引装置9上、可在材料幅面1的整个宽度上移动的元件9组成，该元件构造为滑块10，在所述滑块上设置有RFID施加单元11和形式为粘结和分割单元12的粘结剂涂覆和幅面分割装置。RFID施加单元11由用于支承带14的存储卷13，用于由RFID芯片5或6释放的支承带14的剩余卷15以及RFID写入/读取装置16和布设定位装置18组成，其中，在所述支承带上前后依次可拆卸地支承有还没有加载数据的RFID芯片5或6。在从存储卷13到剩余卷15的路程上，支承带14经过若干个导引辊17.1-17.3。布设定位装置18由调节缸19形成，借助于所述调节缸可以这样地枢转支承带14，使得临时存放在支承带上的RFID芯片5或6相继有针对性地埋入由粘结剂涂覆和幅面分离装置12产生的粘结剂痕迹3或4中。粘结剂涂覆和幅面分割装置12包括粘结剂喷嘴20和分割元件21。控制装置的各个部件的元件没有示出。
如开头所述，本发明尤其可以有利地应用在生产所谓的成品卷7的造纸工业中。因此，以下应当更精确地说明其中的情况：当由母卷产生的单独卷几乎达到其额定直径时，卷割机的工作速度降为零。相应地，所有的单独幅面在静止状态借助于按本发明的装置V分割，方式是所述装置V从位于幅面宽度之外的停止位置横向移动经过单独幅面。在此，单独幅面同时在切割线两侧配设与切割线平行延伸的粘结剂痕迹3，4，然后立刻在粘结剂痕迹中埋入RFID芯片5，6，所述芯片在此之前刚加载一系列实际和/或额定数据。如果完成，成品卷7整体、在此称为成品抛卷以公知的方式从卷割机抛出。在抛出过程中，单独幅面的最后一层由于粘结剂轨迹或条而固定在其相应的料卷上，在此称作末端粘结。现在，可以在卷割机中置入新卷筒(空筒)并且再次启动机器。在再次启动的过程中，单独幅面现在由于施加在其上的粘结剂痕迹4而被强制固定在空筒上，具体参照起始粘结的说明。
按本发明的方案的优点主要在于，将RFID芯片5，6简单并可靠(将RFID芯片埋入粘结剂痕迹是对芯片的额外保护)地固定在成品卷7或者空筒上。此外，RFID芯片施加不需要单独的时间，使得相应地构造的卷割机的生产自动提升，这是尤其希望的，因为料卷更换属于卷割时耗费时间的过程。仅出于完整性最后提到的是，所述料卷更换不是必须在静止状态下进行。还可考虑的是，也在机器运行时(可能在蠕变速度下)进行更换。在这种情况下，按本发明的装置V当然以一个与单独幅面的运动方向成的直角不同的角度穿过单独幅面，使得所有的单独幅面结果被直角地切断。在此，分别要求的角度大小当然与幅面的速度有关。
附图标记列表
1材料幅面
1.1材料幅面的上部
1.1.1-1.1.3上子幅面
1.2材料幅面的下部
1.2.1-1.2.4下子幅面
2幅面宽度的切割线
3.1-3.3用于上子幅面的粘结剂痕迹
4.1-4.4用于下子幅面的粘结剂痕迹
5.1-5.3用于上子幅面的RFID芯片
6.1-6.4用于下子幅面的RFID芯片
7成品卷/材料幅面卷
8导引装置
9可移动的元件
10滑块
11RFID布设单元
12粘结剂涂覆和幅面分割装置
12a粘结剂涂覆装置
12b幅面分割装置
13存储卷
14RFID支承带
15剩余卷
16RFID写入/读取单元
17.1-17.3用于RFID支承带的导引辊
18布设定位装置
19调节缸
20粘结剂喷嘴
21分割元件
V装置

Claims (15)

1.一种用于为材料幅面卷安装RFID芯片的方法，其特征在于，所述安装在材料幅面卷绕时进行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安装在卷绕过程开始和/或结束时进行。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述RFID芯片(5，6)埋入粘结剂痕迹(3，4)中，所述粘结剂痕迹优选首先用于将材料幅面(1.1，1.2)分别固定在卷芯或者所述材料幅面卷的外圆周上。
4.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述RFID芯片(5，6)与产生所述粘结剂痕迹(3，4)的粘结剂一起被施加到所述材料幅面卷(7)上。
5.如权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述RFID芯片(5，6)接着被施加或埋入已经施加在所述材料幅面卷(7)上的粘结剂痕迹(3，4)之上或之内。
6.如权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述RFID芯片(5，6)分别被定位在所述材料幅面卷的边缘区域中或者材料幅面卷中心。
7.如权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述RFID芯片(5，6)在安装前或者在安装时被加载可机器读取的数据，所述数据可以在材料幅面卷(7)的卷绕以及在所述材料幅面卷(7)可能的后续加工和处理过程中用于控制和调节任务。
8.一种用于为材料幅面卷(7)安装RFID芯片(5，6)的装置(V)，其特征在于，所述装置(V)是卷割装置的组成部分或者与这种卷割装置的至少一个组成部分作用连接。
9.如权利要求8所述的装置(V)，其特征在于，所述装置(V)是粘结剂涂覆装置(12a)、幅面分割装置(12b)或组合的粘结剂涂覆和幅面分割装置(12)的组成部分。
10.如权利要求8或9所述的装置(V)，其特征在于，设置可移动的元件(9)用于所述材料幅面卷(7)的安装，借助于所述元件可在全宽度上横向分割所述材料幅面(1)、尤其是纸幅面，并且在切割线(2)的两侧分别加载与该切割线平行延伸的粘结剂痕迹(3.1-3.3；4.1-4.4)，并且借助于所述粘结剂痕迹可将所述RFID芯片(5.1-5.3；6.1-6.4)埋入至少一个粘结剂痕迹(3.1-3.3，4.1-4.4)内。
11.如权利要求10所述的装置(V)，其特征在于，所述可移动的元件(9)是支承在横向于材料幅面(1)布置的幅面宽度的导引装置(8)中的滑块(10)。
12.如权利要求11所述的装置(V)，其特征在于，在所述滑块(10)上设置有RFID芯片布设单元(11)和粘结剂涂覆和幅面切割装置(12)。
13.如权利要求12所述的装置(V)，其特征在于，所述RFID芯片布设单元(11)由用于RFID支承带(14)的存储辊(13)、用于由所述RFID芯片(5，6)释放的支承带(14)的剩余辊(15)以及RFID写入/读取装置(16)和布设定位装置(18)组成，其中，在所述RFID支承带上前后相继地以可拆卸的方式支承还没有加载数据的RFID芯片(5，6)。
14.如权利要求8至12之一所述的装置(V)，其特征在于，所述粘结剂涂覆和幅面分割装置(12)包括粘结剂喷嘴(20)和至少一个幅面分割元件(21)。
15.如权利要求8至13之一所述的装置(V)，其特征在于，所述分割元件(21)这样设置在所述可移动的滑块(10)上，使得由所述分割元件(22)产生的幅面宽度的切割线(2)大致在中间延伸经过由粘结剂喷嘴(20)涂覆的粘结剂痕迹(3，4)。
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