CN102648095A - 输送和标记装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输送和标记装置，该装置能够以高速输送离散的物品，并且在优选实施例中允许在物品的相对侧面上进行标记，而这些物品保持在输送器上的相同位置中。

Description

输送和标记装置与方法

技术领域

本发明总体上涉及输送与标记装置和方法，尤其涉及能够高速装载、输送和标记离散物品的装置。在优选实施例中，本发明允许在物品的相对侧上进行标记，并在配准时用高分辨率、多色彩和/或合成图像标记物品。在实施例中，这些装置和方法可用于通过如因特网或在零售环境中提供消费者对印刷的可食用品的直接定制。

背景技术

在美国专利4,905,589号中描述了一种用于印刷离散物品的现有装置，这种装置包括附接到输送链的承载杆。这些承载杆并排地定位，以形成沿着运输路径的实质上连续的输送表面。在这些承载杆中设有凹腔以承载小的物品，这些物品在运输路径的倾斜部装载到这些凹腔内，并且在运输路径的水平部上印刷。

这些承载杆系统的设计限制了能够输送物品的总体速度。每分钟50－75英尺（15－23m/分钟）的速度典型地用于现有的承载杆系统，每分钟100英尺（30m/分钟）是实际上的最大值。超过该速度时，物品开始在这些凹腔中格格作响并在运输过程中弹出。

以高速度填充凹腔也造成了问题。在较高的速度时，凹腔暴露给物品更短的持续时间。这些物品可能跳过凹腔，或者行进在承载杆的表面上，从而限制了以高速可靠地填充凹腔的百分比（“填充效率”。）

现有的输送和标记装置的另一个缺点是难以在物品的两侧上印刷。为了在承载杆凹腔中运输的物品的两侧上印刷，这些物品必须装载到圆筒上以将它们翻转，如在美国专利5,878,658号中所描述的那样。可选地，美国专利5,423,252号公开了一种用于通过将物品从第一带或链输送器传送到第二带或链输送器来在固态物品如小块或胶囊的两侧上印刷的装置。也能够提供其他的承载杆构造，在这些中，小块在具有两个开口的腔内垂直地定向（即座落在它们的边缘上），以在这些小块的相对的两侧上印刷。然而，这些垂直定向的承载杆在运行速度和通过量方面遇到与水平设置的承载杆系统同样的维护问题和同样的限制。出于构造方式的原因，垂直定向的承载杆限制到在物品的单个通道上印刷，这就限制了通过量，而且承载杆的多个部分挡住了印刷表面的多个部分。

现有技术中还存在对输送和标记装置的需求，这些装置能够用于通过将物品在印刷站之间保持配准而不依赖于真空或陷获机构固定物品而在物品上印刷多个图像。本受让人拥有的美国专利7,182,018号教导了用于输送在两个印刷站之间配准的物品以采用真空或陷获机构形成合成的配准图像的方法和装置，从而防止物品在印刷步骤之间歪斜或偏转，该专利通过引用结合在本文中。

本受让人拥有的美国专利申请09/587,108号教导了以高分辨率在食物上印刷的系统和装置，其允许消费者采用计算机将图像提交到另一台计算机，这样就能够用该图像印刷定制的食品，该专利申请通过引用结合在本文中。这可以通过如因特网或在零售机构中实施。特别是需要根据消费者的偏好在零售机构中立等可取地快速定制印刷物品。然而，在离散物品上印刷的现有系统通常太大而不能够置于零售机构中。

针对前面对现有技术和有待解决的问题的描述，本发明的一个目的在于提供一种输送和标记装置，其提供用于离散物品的较高运输速度，尤其是可食用物品。以高速运输物品的能力对增加大规模制造机构或者如零售机构中的通过量有着重要意义，在这些机构中，为消费者准备了立等可取的定制印刷的可食用物品。

本发明的另一个目的在于提供在物品上的双侧印刷，而无需将物品输送到单独的输送器上，并且更加有利地允许印刷物品的多个通道。

本发明的再一个目的在于改进容纳物品的腔体的设计，一方面允许物品在腔体中的较大填充效率，另一方面，允许物品在运输过程中稳固地保持在适当的位置，例如，防止在印刷步骤之间的歪斜和偏转。

本发明的再一个目的在于提供一种占据较少的占地面积并采用较少的复杂构件的输送和标记装置，这种装置的特征在零售机构中尤其具有吸引力。

在可食用物品上印刷的领域中尤其需要这些进展，因为在该领域中对消费者发起的和消费者设计的可食用产品具有日益增长的需求。这些应用要求快速和容易的转换，以允许在不同的物品上印刷不同的定制图像以及可食用物品的高通过量以快速交付订单。根据此处所描述和主张的本发明来实现本发明的这些和其他目的。

附图说明

图1是根据本发明实施例的输送装置的示意性侧视图。

图2是该装置的输送带的示意性平面图，图中示出了在本发明的实施例中的从上面观察的带的腔体。

图3是以平面图示出的两个腔体的展开的详图，图中示出了根据本发明的实施例的腔体的前部和后部的细节。

图4是本发明的实施例中的带的侧视截面图。

图4B是根据本发明的优选实施例的腔体的等轴测视图，该腔体具有凹口和扇弧形前缘。

图5A是输送带的仰视展开详图。

图5B是输送带的侧视展开详图，图中示出了用于接合根据本发明的实施例的输送器的同步齿。

图6是根据本发明的实施例的装置的透视图。

图7是根据本发明的另一个实施例的装置的透视图，其中在带的路径的垂直线性部上进行印刷。

发明内容

一方面，本发明提供一种输送和标记装置，该输送和标记装置包括：具有第一侧和第二侧的连续的柔性输送带。至少一个腔体延伸穿过该输送带，该输送带适于接收单个物品，在该第一侧上具有开口，并且在该第二侧上也具有开口。输送器适于沿着运输路径移动该输送带，该运输路径包括倾斜部和线性部。至少一个保持构件倚靠在该腔体的一个开口上而定位。分配器适于将单个物品分配到该腔体内，且标记单元位于靠近该线性部的位置，并且适于标记位于该腔体内的物品。

在优选实施例中，确定这些开口的尺寸以允许穿过在第一侧和第二侧上的开口而在物品上印刷。例如，这些开口能够使标记单元基本上不受阻挡地观察到该物品的朝向该单元的表面区域，或者仅受到在该腔体的后侧壁中的非常小的凹口的阻挡，该凹口可用于保持该物品的位置。

在优选实施例中，该保持构件包括沿着该运输路径的一部分接触该输送带的支撑带，以将该物品容纳在该腔体内。在其他实施例中，采用一个或多个保持板。在另一些实施例中，可以组合使用一个或多个保持板和一个或多个支撑带，并且沿着该运输路径的不同部分接触该输送带。

该带中的腔体可包括在该腔体的前缘的扇弧形部，该扇弧形部包括从该腔体的前缘以一个角度延伸到该腔体的前侧壁的倾斜表面，以在装载过程中将该物品引导到该腔体内。该腔体还可包括在该腔体的后侧壁中形成的凹口，以将该物品稳固在该腔体中。多个腔体可以设置在该带的长度方向上延伸的通道中。

在最优选的实施例中，本发明是一种结合上述柔性带的双侧印刷单元，而且还包括第一标记单元和第二标记单元。可将该第一标记单元定位以穿过在该输送带的第一侧上的开口标记该物品的第一表面区域，且可将该第二标记单元定位以穿过在该输送带的与该第一侧相对的第二侧上的开口标记该物品的第二表面区域。

该标记单元可以是现有技术中已知的任何类型的打印机或蚀刻单元，或者是它们的组合，该标记单元包括但不限于连续喷墨或按需喷墨打印机。按需喷墨包括气泡喷墨（热）或压电喷墨打印机。按需喷墨打印机技术包括适于用水基油墨、溶剂基油墨或相变油墨印刷的印刷头。适于与本发明一起使用的另一种类型的标记技术包括用低功率CO₂激光在物品的表面上的涂层中选择性地引起色变。也可以使用现有技术中已知的其他类型的打印机而并不脱离本发明的范围，这些类型的打印机包括轮转凹板印刷、平版印刷和激光。也可以单独地或结合印刷单元使用蚀刻单元来替代打印机。

在典型的应用中，标记单元可以位于在运输路径上的水平线性部的上方，且该分配器可以位于该运输路径上的倾斜部处。该装置可以包括检测设备，如一个或多个激光传感器（反射或透射光束）或电容型设备，以确定是否将多个腔体填充，或者对已经印刷的物品进行检测，以确定是否已将它们正确地印刷或者它们已损坏。优选地，对该标记单元的运行进行控制，以不在由该检测设备确定为为空的腔体处进行印刷。

在另一个方面，本发明提供一种用于输送和标记物品的方法，该方法包括以下步骤：沿着包括倾斜部和线性部的运输路径输送连续的柔性输送带。该带具有第一侧和第二侧。设有至少一个腔体，该腔体延伸穿过该输送带并具有在该第一侧上的开口和在该第二侧上的开口，这些开口适于接收单个物品。将单个物品在该运输路径的倾斜部上分配到腔体内，并通过倚靠在该腔体的一个开口上而定位的至少一个保持构件将该物品保持在该腔体中。标记单元位于靠近该线性部的位置，当该物品靠近在该运输路径上的标记单元时，该标记单元标记该物品。典型地，该输送带具有腔体的通道，多个物品在运输路径的倾斜部上装载到腔体内。

该方法可包括检测这些腔体以确定是否将它们填充，或在已经印刷这些物品之后检测这些物品以确定是否正确地印刷这些物品或者它们已损坏。如果腔体确定为空，则可跳过对该腔体进行标记的步骤。该方法可包括将损坏的或没有正确地印刷的物品移除的步骤。

在本方法的优选实施例中，该输送带沿着该运输路径的一部分与支撑带接触，以将该物品保持在该腔体中，且在该带的相对的侧面上的开口提供到该物品的相对表面区域的通路。在相对的侧面上设有两个开口的腔体允许在第一标记步骤中穿过在该输送带的第一侧上的开口来标记该物品的第一表面区域，且在第二标记步骤中穿过在该输送带的与该第一侧相对的第二侧上的开口来标记该物品的第二表面区域。

通过在该输送带的运动方向上在该腔体的前缘处提供扇弧形部来改进这些物品的处理，在将该物品分配到该带上时，该扇弧形部将该物品引导到该腔体内。在将该物品引导到该腔体内之后，可通过在该腔体的后侧壁中形成的凹口来稳固固定该物品。

在本发明最优选的实施例中，该物品是可食用的物品，而且与该物品接触的表面用食品接触级的材料制成。

具体实施方式

定义

术语“带”这里根据习惯含义使用，用于描述柔性材料的连续带子。“输送带”是用于输送物品的带。“连续的柔性输送带”同样地是能够弯曲在辊子周围以形成连续的、不中断的表面的带。因此，这些术语是同义词。带子或带为薄的平坦条带的形式，以使其具有两个主要的平坦侧或平坦面，在此将其称为第一侧和第二侧。

术语“腔体”这里用于指在该带中形成的空间。在该带的侧面上的该腔体的外周称为该腔体的“开口”，在该腔体延伸穿过该带时，该开口可以在该第一侧和第二侧上。该带具有行进方向，这样该腔体就具有“前缘”和“后缘”，前缘是指该开口的在该带的该第一侧上的朝着行进方向的部分，后缘是指该开口的在该第一侧上的离开行进方向的部分。类似地，该腔体的内部限定为具有“前侧壁”和“后侧壁”。在实施例中，该腔体具有“凹口”，该凹口是在腔体的侧壁中典型地是在该腔体的后侧壁中的缺口或切口。

在其最广泛的应用中，这里所描述的装置可以运送任何离散物品。在实施例中，该物品具有三维形状，该三维形状具有在上面可以印刷的非平面表面，如卵形体、球状体或扁豆形状。然而，特别优选的应用是可食用物品的输送和标记。术语“可食用的”是指可以作为食物为人类或动物食用，并需要区别于“无毒”，其有时候可以咽下和忍受，但是其不作为食物消费。在将该装置应用于可食用物品时，“食物接触等级”是指满足标准的材料，这些标准如美国食品和药品管理局（FDA）所采用的关于表面和仪器的标准，这些表面和仪器用于食品加工和药物加工设备中。

在某些实施例中，该装置用于输送可食用的糖果，这些糖果包括但不限于口香糖、糖衣糖果和压制小块糖果。可以结合本发明的装置使用的糖衣糖果的实例包括但不限于

牛奶巧克力糖、

一口大小的糖果、牛奶巧克力花生或牛奶巧克力杏仁糖果。也可采用本发明的装置来印刷宠物食品和宠物零食。

根据本发明的输送带沿着具有至少一个倾斜部和至少一个线性部的运输路径运动。在用在本文中时，“倾斜部”是指具有在高度上发生改变的部分，而且并不要求其是竖直的或者以固定的角度。优选在倾斜部处进行这些物品到该带腔体内的装载。在实施例中，在倾斜部处将这些物品分配到该带上，该倾斜部是弯曲的，以便于装载。在这些实施例中，该倾斜部包括弯曲部，该弯曲部可具有一个或多个弯曲角度。

在用在本文中时，“线性”是指以直的线条。优选在线性路径上运输这些物品时在这些物品上印刷。在一些情形中，当这些物品在该倾斜部上时进行进行印刷，在这种情形中，该运输路径的“线性部”可以在该“倾斜部”内。

在用在本文中时，“小规模”和“生产规模”是指可以在给定单位每小时中能够被输送和标记的物品的数量。例如，“小规模”单元典型地可以装载和输送大约6000个糖衣糖果物品每小时，而生产规模单元可输送可达1,000,000件每小时。然而，规模不是本发明的关键方面，而且本领域中一般技术人员会理解“小规模”和“生产规模”是数量术语，由给定装置加工的物品的速率可能根据物品的属性和其他因素而改变。在优选实施例中，能够以大于约100英尺每分钟（30m/分钟）的速度运输该带，优选大于约200英尺每分钟（61m/分钟），更优选约300英尺每分钟（91m/分钟）。

运输路径

如图1所示，输送带10可适于形成与该运输路径一致的回路，包括装载部20、第一标记部30、第二标记部35和卸载部40。在生产规模装置中的带的长度在大约1.5m到大约12.5m的范围内，最好在大约2.5m到大约8m，更好地在大约4m到大约6.7m。对于小规模的单元，考虑诸如所希望的通过量和分配给该单元的占地面积这样的因素，以确定该带的合适的长度。图7所示的单元类型的带的长度如在大约1m到大约4m的范围内，最好在大约1.5m到大约2.5m的范围内。

在位于该运输路径的倾斜部上的运输路径的装载部20处将离散的物品（未示出）从分配器190分配到传送带10上。刷子192可用于将物品引导到该带上的腔体内。这种倾斜可以具有弯曲的形状，如弓形或S形。在实施例中，该装载部具有凹入的曲线，该曲线可以只沿着该倾斜部的一部分或沿着其整个长度，如图7所示。该曲线防止物品不在该带上的腔体中时随着该带沿着该斜面向上行进，从而便于将这些物品装载到这些腔体内。

该倾斜部的整体角度可以是固定的或者是可调节的，并且可根据特定准则预先确定，这些准则包括输送带的运行速度、该物品的物理属性（如尺寸、形状、重量、密度和表面特征）、该带的表面特征以及对该物品与该带之间的摩擦力起作用的因素（如分子附着力、一个或两个表面的变形以及表面粗糙度）。根据这些准则选择该运输路径的倾斜部的角度，以确保在将这些物品容纳到这些腔体内之前的这些物品到分配器190的最低部分的阶梯运动。如同下面所描述的那样，可设有检测单元196，以确保进入该带的腔体内的物品的最大装载量。可将来自检测的信息提供给这些印刷头，以防止在未填充的腔体上印刷或者用于控制装载过程。

输送带

根据本发明，该输送带是柔性材料的连续带，其足够坚固，以使该带在使用过程中甚至在连续高速运行时并不显著地伸长，并且还有足够的柔性，以使其可以成形而与运输路径一致，该运输路径在若干个辊子周围形成回路或环路。优选该带由聚合物材料制成，如天然或合成的塑料、橡胶或非金属合成材料，但并不仅限于此。聚亚安酯和氯丁橡胶是典型的带类材料。最优选该输送带是增强的氨基甲酸乙酯材料。增强材料包括但不限于

绳索、高强度钢、纤维玻璃、天然纤维（例如棉线）或合成纤维。该输送带可具有增强金属组分，但是该带自身的大部分并不是由金属制成。应对该输送带的材料进行选择以提供比该物品低的摩擦系数，以获得所希望的分配到该输送带上的物品的质量流量表现。当该带输送的物品是可食用物品时，优选该输送带由食品接触级的材料制成。诸如聚亚安酯这样的材料与可食用物品之间的低摩擦系数可以通过用DuPont^TM

含氟聚合物树脂涂层、硅树脂、食品接触级油或隔离剂或类似的材料涂敷该输送带来实现。

多个腔体22可以沿着该输送带的长度设置在通道中，如图2中的平面图所示。例如，小规模单元的输送带可以具有设置在一个通道内的多个腔体，而生产规模的单元可以具有设置在两个到三十个通道中的多个腔体。图2中的输送带具有两个通道。这些腔体的尺寸以及这些腔体相对于该输送带尺寸的尺寸可以根据正在输送的物品的大小和形状而改变。在印刷在

牛奶巧克力糖上的情形下，该带的厚度可以在约4mm到约8.5mm的范围内，优选在约6mm到约7.5mm的范围内。

在用非接触标记技术标记这些物品时，可将该带的厚度选择为使得该物品在位于该腔体内的物品的最高点时与该带的表面相平或略低。当采用接触标记技术时，该物品可以突出而高于该带的表面，以使要进行标记的区域完全可由该标记单元到达，并且注意不使该接触印刷构件损伤该物品。

如图3和图4所示，每个腔体22可设有前缘60，形成该前缘的形状以便于来自该分配器的物品的最大装载量。倾斜表面50从在该第一侧上的该带的表面处的前缘60以角度延伸到该腔体的前侧壁290。该倾斜表面可延伸该带厚度的约30％到约50％，从而与该第一侧上的该带表面形成约30度与约45度之间的角度α。该腔体可以在该前缘处有扇弧形，以使该腔体的最宽尺寸（在行进方向上沿着该腔体的中心轴线）在约40％－60％的范围内比沿着同一轴线测量的该腔体的最窄尺寸宽。在优选实施例中，腔体292的后侧壁不与倾斜表面相交，并且大致以直角与在该第一侧上的该带的表面相接。

在该腔体的前缘处的扇弧形部的目的在于将物品引导到腔体内，形成该腔体以使当物品座落在该腔体中时，在该腔体的前缘与该物品之间的距离大于在该腔体的后缘与该物品之间的距离。这种设计在物品装载到运输路径的倾斜部上时便于这些腔体中物品的最大填充量，并且提高该装置的总体效率和生产率。

该腔体的后侧壁可设有凹口70，在图3和图4中也示出了该凹口。图4B是该腔体的反向等轴测视图，这样该腔体的前缘就在左侧。凹口70有助于在运输过程中将该物品固定在该腔体中，并且防止该物品歪斜或偏转。相应地，要进行标记的物品的一个或多个表面区域在该腔体内保持静止，而且也可以在实质上配准的情况下将图像接连地标记在该物品上。该凹口位于该带的第一侧表面与第二侧表面之间，并且可占据该带厚度的约30％到约50％。优选将该凹口的高度（即在该腔体的后侧壁上的缺口的垂直尺寸）和深度（即在自该腔体的后侧壁起的该缺口中的最深点处测量的尺寸）选择为使得该物品固定在该腔体中而不与凹口的后壁接触。优选的带类材料，例如聚亚安酯，具有有助于将该物品固定在该凹口中的粘着度。

如图5A和5B所示，可在该输送带的横向侧上的该输送带的第二侧表面内模制、切割或者以其他形式形成同步齿24。这些同步齿的间距可以由本领域中熟练的技术人员以本领域中的一般技术人员所知的方式根据该输送带的尺寸和总体速度进行选择。在运行实例中，这些同步齿的中心到中心节距P约为12.7mm，但是可以在约2mm到约32mm的范围内变化，而不脱离本发明的范围。

保持构件

在实施例中，至少一个保持构件倚靠在该运输路径的某个点处的腔体的一个开口上而定位。在所示出的实施例中采用了不同的保持构件，以使至少一个保持构件沿着从装载部20到卸载部40的运输路径倚靠在该腔体的至少一个开口上而定位。这在该输送带的第一侧上的开口和在该带的第二侧上的开口均足够大而不会使该物品以其他方式穿过该腔体的情形中尤为如此。再次参看图1，在所示出的实施例中，当这些物品在装载部20处装载时，静态保持板80倚靠在该传送带的第二侧上的这些腔体的开口上而定位，且其他的静态保持板180和280倚靠在去往和来自该运输路径的第一标记部30的过渡区域中的该带的第二侧上而定位。沿着第一标记部30，支撑带90倚靠在该输送带的第二侧上的这些腔体的开口上而定位。为实现双侧印刷，设有第二支撑带100，该支撑带接触该传送带并且倚靠在沿着行进在圆筒110周围的该运输路径的部分的该带的第一侧上的腔体的开口上而定位。第二支撑带100与圆筒110协作，以在该输送带在圆筒110周围行进时将这些物品保持在这些腔体中。在圆筒周围行进之后，该输送带的第一侧面朝下。因此，在圆筒110周围行进之后，该腔体中的每个物品使其相对侧面（即尚未标记的侧面）朝上。第二支撑带100的延伸部分倚靠在该运输路径的第二标记部35处的该输送带的第一侧上而定位。这些支撑带的构建材料与用于该输送带的材料相同，但这不是关键的。

与该输送带类似，这些支撑带也具有同步齿，并且可在适当的马达和带轮系统的驱动下与该输送带以相同的速率运行。该输送带与第二支撑带100在圆筒110处的转动半径的差异导致引起这些带在圆筒周围转动时的带速的差异，从而导致这些带之间的滑动，这种滑动可能会导致对物品的损坏。这可以在多种情形中得到解决，但优选这些支撑带和该输送带在该运输路径的进行标记的多个线性部中以相同的速度运动。在优选实施例中，可设有不同的支撑带和关联的驱动系统，以用于该运输路径上的每个线性部以及在圆筒110周围的运输路径的部分。

与静态板相比，随着该输送带运动的支撑带是优选的保持构件，因为与该输送带紧密接触并且以同该输送带相同的速度运动的支撑带会保护产品，使其免受诸如刮伤这样的损坏。而且，在支撑带不与该输送带接触处，墨水或其他产品残余可容易地从该支撑带刮除或清除。这可以在该装置运行时连续地或间歇地进行。总是与该输送带接触的静态板可能更加难以清洁，尤其在运行该装置时。

输送器

该输送器总体上包括驱动系统，以沿着运输路径移动该输送带。在优选实施例中，该驱动系统包括在该输送带上的驱动马达和在一个或多个支撑带上的独立驱动机构。可选地，可提供用于该输送带的驱动马达，该驱动马达与从动驱动皮带传动装置或齿轮传动装置组合来驱动该一个或多个支撑带。根据可靠而不损坏地供应物品的能力，该输送带的速度可以改变至可达约300英尺每分钟（91m/分钟），并且实现良好的填充效率（即在装载过程中用物品填充腔体的百分比）。典型的运行速度约为200英尺每分钟（61m/分钟），但这不是关键的。速度可以经由逆变器或伺服控制器输入而改变，该逆变器或伺服控制器由操作人员干预或传感器输入在分配器190中的产品数量、填充效率的PLC监测和/或不正确地印刷的或损坏的物品的检测的基础上启动。限制该驱动系统的实际速度的另一个因素是干燥这些物品所需的时间。对于用高分辨率喷墨打印机喷涂的相变油墨而言，干燥时间不是必要的。对于溶剂和水基系统而言，可将干燥时间结合到工艺中，并且考虑到该输送器的长度、该输送带的速度和干燥空气的条件来确定。通过量取决于这些物品的大小和重量以及其他因素。具有一个通道的小规模单元，如可设在零售环境中的小规模单元，可以按照约6000件每小时的通过量运行。在生产规模单元中，根据通道数量和其他许多因素，可以实现在约187，000件每小时到约1，000，000件每小时的范围内的通过量。可以优化根据本发明的装置的运行速度和通过量，并且可以超出这些所述值。

标记和检测单元

如上所述，优选确定在该输送带的第一和第二侧上的开口的尺寸，以允许分别在该物品的第一和第二表面区域上印刷（无论是否采用两个印刷步骤）。可基于所选择的图像的大小和印刷头或者所使用的其他标记单元的大小来确定这些开口的尺寸。这种确定在本领域中一般的技术人员的技能范围内。优选具有在该腔体中可见的基本上不受阻碍的印刷表面，以使仅有该物品的非常小的一部分保持在凹口70中。标记单元130、140可以在印刷步骤中喷涂油墨。在一些实施例中，在第一标记单元140处由打印机喷涂的油墨在第二标记单元130处的蚀刻步骤中被去除。在其他实施例中，通过以下步骤在该物品上形成合成图像：在第一标记单元140处印刷第一图像，在该输送带上以固定朝向运输该物品，并且在第二标记单元（未示出）处印刷与该第一图像配准的第二图像，该第二标记单元设置用于在该物品在圆筒110周围运载之前，在与第一标记单元140相同的物品的侧面上印刷。适当的印刷技术包括接触方法和非接触方法，接触方法如照相凹版技术，非接触方法如喷墨和激光印刷。喷墨印刷包括连续喷墨印刷和按需喷墨印刷，按需喷墨印刷能够印刷高分辨率图像，该图像具有大于约100点每英寸（39点每厘米）的分辨率，优选大于约250点每英寸（98点每厘米），更优选大于约400点每英寸（157点每厘米）。

在本发明的实施例中，检测单元可在该输送带的行进路径中位于标记单元之后。检测单元可以采用激光传感器（反射或透射光束）、电容型设备或其他仪器，以确定图像已经正确地喷涂到该物品上、物品被损坏或还需要从该输送器上移除。适当的信号被发送到移除单元270，在该移除单元，可以采用空气喷射或机械构件将有缺陷的物品从腔体中移除。在将这些物品在卸载部40处移除之前，该检测装置可沿着该带运输路径位于标记单元后的任何位置。

实施例1

可结合图6对根据本发明的优选实施例的双面印刷装置的操作实例进行描述，在该实例中，输送带10是连续的环，并且包括倾斜部、该运输路径的顶部和该运输路径的底部返回部。第一印刷站140包括两个印刷头142、144，每个印刷头用于在该带中形成的腔体的两个通道中的一个。当可食用的物品在该运输路径的顶部上时，这些印刷头穿过在可食用物品的第一侧上的腔体中的第一开口印刷第一图像，而且当该可食用物品在该运输路径的底部返回部上时，一对印刷头152、154穿过在该腔体中的第二开口在该可食用物品的第二侧上分别印刷第二图像，该第二开口与该第一开口相对，该第二侧与该第一侧相对。该输送带由支撑带90和100接触，以在运输过程中将该可食用物品保持在该腔体中，而保持构件180和280（在图1的示意性侧视图中观察）接触该带的第二侧，并将这些物品保持在腔体中，这些腔体在运输路径上的适当位置，在这些位置中不设有支撑带。

基本上根据图6的试验工厂生产规模单元设有商业上可得到的连续氨基甲酸乙酯/

同步带，这种同步带用氨基甲酸乙酯挤出和

绳索增强制成，并且设有

涂层，以减小摩擦。在该带的横向侧上的同步齿在该带的行进方向上以0.5英寸（13mm）的节距间隔开。腔体的两个通道以1.00英寸（25mm）的节距加工到该带内。在该间距下，并且两个通道延伸该带的整个回路，总共设有552个腔体。

可食用的物品（未示出）设在该带路径的倾斜部上的料斗190中。在所示出的实施例中，这些物品是具有弯曲表面的糖衣糖果。每件的直径约为0.5英寸（13mm），厚度为0.25英寸（6.4mm），且质量约为0.875克。

在所示出的实施例中，该带能够以大约300英尺每分钟（91m/分钟）的速度行进。在所描述的该腔体的数量和这些物品的大小给定的情况下，理论上会产生7200件每分钟的通过量。然而，在约200英尺每分钟（61m/分钟）的速度获得一致的运行和印刷。这会在理论上产生4800件每分钟的通过量，或者在90％的填充率时，约4320件每分钟。当物品重量为0.875克时，可将通过量估计为约500磅/小时（227kg/小时）。

料斗190在与水平面成30度的线性斜面上，且产品暴露给该带约27英寸（69cm）。在该带上的产品的重量保持在约40到80磅（18-36kg）。只要料斗中有足够的产品重量覆盖该带，该装置就保持良好的填充率。在被引导至这些腔体之前，这些物品在该带上不会显著地运动（如在该带上滑动），或者在端部上直立。在该带的顶部运动到该料斗出口的产品由反向旋转的刷192转向，该反向旋转的刷将产品引导回到料斗190中。

在最优选的实施例中，将相变油墨提供给专用于该输送带上的各个腔体的通道的罐。移除装置设有用于接收印刷后的物品的斜槽430。物品的移除可得到吹气或其他机械装置的辅助。

实施例2

小规模零售单元基本上根据图7构建，并且采用与实例1类似的扁豆形糖果物品。该带是具有

涂层的氨基甲酸乙酯/

同步带。该单元设有用于物品的一个通道，每个腔体以1.00英寸（25mm）的节距间隔开，总共有100个腔体。可按照40－80英尺每分钟（12－24m/分钟）的速度运行该单元，在约96％至约98％的填充率给定的情况下，这会导致约470－922件每分钟或0.91－1.78磅每分钟（0.41－0.81kg/分钟）的生产率，但这不是该装置的能力的严格上限。如图7所示，用于小规模单元的传送带具有弧形的倾斜部，从6点钟位置穿过70度，且物品暴露给该带的15英寸（38cm），该带具有在料斗处的腔体的一个通道。该料斗的运行促进在顶部处的翻斗作用，且过多的物品向后落下并具有良好的再流通运动，这样，在料斗底部的物品良好地填充到这些腔体之中。

一旦物品装载到这些腔体中，检测站596可用于确定腔体是否已被填充。如在生产规模的环境中那样，检测信息可用于控制印刷头540、530的动作，或者指示需要修正装载操作。在所示出的实施例中，设有接触该带的第二侧的保持板580、582、586和588，以将这些物品保持在这些腔体中。当该带处于该运输路径的垂直线性部上时进行印刷，且在保持板586、588之间和接触该带的第一侧的板584、590之间设有间距，以使印刷头540和530能够到达在这些腔体中的物品。具有印刷在两侧上的图像的物品在斜槽430处被移除并进行包装。

前面对本发明的优选实施例的说明只用于示例而并不视为对本发明进行限制，本发明由所附的权利要求书限定。

Claims (20)

1.一种输送和标记装置，包括：

具有第一侧和第二侧的连续的柔性输送带；

延伸穿过所述输送带的至少一个腔体，所述至少一个腔体适于接收单个物品，在所述第一侧上具有开口，并且在所述第二侧上具有开口；

适于沿着运输路径移动所述输送带的输送器，其中所述运输路径包括倾斜部和线性部；

至少一个保持构件，所述至少一个保持构件倚靠在所述腔的第二侧上的开口上而定位；

适于将单个物品分配到所述腔内的分配器；以及

靠近所述线性部定位的标记单元，其中所述标记单元适于标记位于所述腔内的物品。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保持构件包括沿着所述运输路径的一部分接触所述输送带的支撑带。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括至少一个马达，所述至少一个马达适于在所述线性部处以相同的速度驱动所述输送带和支撑带。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述保持构件包括沿着所述运输路径的一部分接触所述输送带的保持板。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括在所述腔的前缘处的扇弧形部，所述扇弧形部包括从所述腔的前缘以角度延伸到所述腔的前侧壁的倾斜表面。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括在所述腔的后侧壁中形成的凹口。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括第一标记单元和第二标记单元，所述第一标记单元定位于第一线性部并且适于穿过在所述输送带的第一侧上的开口标记所述物品的第一表面区域，且所述第二标记单元定位于第二线性部并且适于穿过在所述输送带的与所述第一侧相对的第二侧上的开口标记所述物品的第二表面区域。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述标记单元是喷墨打印机。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分配器位于所述运输路径上的倾斜部处，且所述标记单元位于在所述运输路径上的水平部的上方。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输送带包括设置在通道中的多个腔体。

11.一种用于输送和标记物品的方法，所述方法包括以下步骤：

沿着包括倾斜部和线性部的运输路径输送具有第一侧和第二侧的连续的柔性输送带；

提供至少一个腔体，所述至少一个腔体延伸穿过所述输送带，具有在所述第一侧上的开口和在所述第二侧上的开口，并且适于接收单个物品；

在所述运输路径的倾斜部上将单个物品分配到所述腔体内；

用倚靠在所述腔体的第二侧上的开口而定位的保持构件将所述物品保持在所述腔体中；

将标记单元定位于所述线性部附近；以及

当所述物品靠近在所述运输路径上的标记单元时标记所述物品。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括用支撑带沿着所述运输路径的一部分接触所述输送带，以将所述物品保持在所述腔体中。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述支撑带在所述线性部以与所述输送带相同的速度运动。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在将所述物品分配到所述带上时，在所述带的运动方向上设在所述腔体的前缘处的扇弧形部将所述物品引导到所述腔体内。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括将所述物品固定在位于所述腔体的后侧壁上的凹口中的步骤。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括在第一标记步骤中穿过在所述输送带的第一侧上的开口标记所述物品的第一表面区域；以及在第二标记步骤中穿过在所述输送带的与所述第一侧相对的第二侧上的开口标记所述物品的第二表面区域。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一标记步骤和第二标记步骤分别包括印刷喷墨图像。

18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括以在约100英尺每分钟（31m/分钟）到约300英尺每分钟（91m/分钟）的范围内的速度移动所述输送带。

19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，包括在多个腔体中输送多个物品，所述多个腔体布置在设在所述输送带上的一个或多个通道中。

20.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述物品是可食用的物品。

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