CN102883959B - 贴标签机器及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种贴标签机器（1），用于将多个标签（2）贴附于相应的多个物品（3）；所述机器（1）包括：传送装置（7），能够沿着给定的路径（P）移动并且具有多个操作单元（15），以便接收并保持待贴标签的物品（3）；供应装置（10），用于将标签（2）供应至操作单元（15）；贴附装置，用于将标签（2）贴附于物品（3）；以及标记单元（100），布置在传送装置（7）的上游并且包括用于对每个标签（2）的表面标记以与相应的操作单元（15）无歧义地相关联的标记（M）的装置（101），所述标签（2）应该通过所述操作单元被接收和处理。

Description

贴标签机器及其方法
技术领域
本发明涉及一种贴标签机器，具体地涉及一种例如从热收缩膜形成并将管状标签贴附到相应物品(诸如瓶子或普通容器)上的一类贴标签机器。下面的描述将涉及这种类型的贴标签机器，但是这决不旨在限制由所附权利要求限定的保护范围。本发明还涉及一种用于执行上述操作的方法。
背景技术
如通常公知的，贴标签机器用于将标签贴附于各种各样的容器上。典型地，用于饮料瓶或容器的是管状标签(通常称作“套筒标签”)，这种标签可通过以下方式获得：
-将从供应卷筒展开的卷筒纸(web)切割成多个长方形或正方形的标签；
-将每个切割标签卷绕成标签的相对竖直边缘重叠的程度；以及
-封合(seal)(例如粘接或胶接)重叠的边缘，从而获得相应的管状标签。
一种特定类型的贴标签机器是已知的，其中，管状标签形成在相关的圆柱形卷绕本体(通常称作“套筒滚筒”)上，随后将管状标签从卷绕本体输送到相关的容器上，例如通过将后者插入到管状标签中。
这种类型的贴标签机器主要包括围绕竖直轴线旋转并限定一圆形路径的转盘(carousel)，沿着该圆形路径，来自相应的输入轮的一系列未贴标签的容器和一系列长方形或正方形的标签被供应到转盘。
贴标签机器将标签形成为管状构造并将它们贴附于相应的容器上。最后，贴标签机器将已贴标签的容器释放到输出轮。
更具体地，转盘包括多个操作单元，这些操作单元围绕旋转轴线等间隔布置，沿着转盘的外围边缘安装并由转盘沿着上述圆形路径移动。
每个贴标签单元包括适于支撑相关容器的底壁的底部支撑组件以及适于与该容器的顶部配合以在转盘围绕竖直轴线旋转的过程中将容器保持在竖直位置中的上保持器(retainer)。
每个支撑组件包括：竖直中空支撑架，固定于转盘的旋转框架的水平面；以及圆柱形卷绕本体，相对于其轴线以滑动和旋转方式接合支撑架，并且卷绕本体适于在其顶面上承载相关容器并在其侧面上承载相关标签。
每个卷绕本体在凸轮装置的控制下可在上升位置与相关的支撑架内的完全缩回位置之间移动。
在上升位置，每个卷绕本体从相关支撑架的顶面突出并且适于从标签输入轮在其侧面上接收相关标签；具体地，标签缠绕在卷绕本体的周围，使得标签的相对的竖直边缘相互重叠。
在到达容器输入和输出轮处的完全缩回位置，每个卷绕本体的顶面与支撑架的顶面平齐，从而将容器沿着相同的输送平面输送到转盘上和从转盘输送。
可以使用多种不同的技术来封合管状标签的重叠边缘，例如超声波粘接，如国际专利申请No.WO2005/085073中所示。
在封合管状标签的重叠边缘之后，相关卷绕本体从上升位置到完全缩回位置的移动使得相关的容器插入到标签的内部，使得如此获得已贴标签的容器准备好输送到输出轮。
然后，将已贴标签的容器供应到收缩(shrinking)通道(本身是已知的，因而未示出)，在收缩通道处，实现标签在容器外表面上的收缩和粘附。
必须铭记的是，贴附于容器上的标签的功能不仅仅是提供信息。事实上，标签不仅旨在承载关于容器内容物的信息(例如，成分、体积量、安全性或毒性数据、最佳使用日期等)，而且，可能通过与消费者已经很知晓和熟悉的具体设计或商标的结合，有助于产品的辨识性，并且因此有助于市场化和商业成功。因此，高度期望的是，标签以始终令人满意的准确性和同质性贴附于容器。
然而，上述类型的贴标签机器通常构成具有非常高生产量的车间的一部分，因此，通过单个贴标签机器每小时形成并且贴附的管状标签数量可以在24000-32000的范围内。
在这些条件下，几乎不可避免的是，某种故障在一些阶段影响整个贴标过程，因此，所达到的质量不会与产品要求完全符合。可以检测多种不同的不期望的瑕疵，诸如标签未适当地对准在容器表面上、标签的重叠边缘的不准确或仅部分粘接/胶接、标签的卷曲或部分撕裂等。
为此原因，上述类型的贴标签机器还可以包括丢弃平台，不符合期望的质量规定的容器在丢弃平台处被识别出来并且因此被退回。
在处理热收缩管状标签的贴标签机器中，丢弃装置可直接布置在转盘的下游，并且因此，位于收缩通道的上游，或者替换地，位于收缩通道自身的下游。在收缩过程之前不容易检测到的较小的异常和瑕疵在施加触发收缩的热之后通常会变得明显。
足够清楚的是，当检测到某种瑕疵周期性出现时，即当每单位时间退回太多数量的已贴标签的容器时，很可能是损坏或故障影响了贴标签机器的某个部件。
由于要确认故障的原因，并且更理想地消除故障，贴标签机器的操作不得不中断，从而可以检查不同的单元，并且可以执行故障单元的维修或者可能更换。
因此，生产周期不得不中断，并且贴标签机器的操作不能继续，直到确定并消除故障的原因。
维修操作可能特别复杂并且耗费时间，尤其是对于包括大量操作单元的贴标签机器。在高生产量至关重要的领域中，因而，任何停工时间可能表示公司的严重经济损失。
因此，高度期望的是，由需要保持一贯的高质量以及标签形成和贴附过程的准确性导致的停工时间被明显地减少并保持在最少。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种被设计成以简单低成本方式实现上述需求的贴标签机器。
该目的通过本发明实现，根据本发明，提供了一种如权利要求1所要求保护的贴标签机器以及如权利要求4中所要求保护的贴标签方法。
附图说明
下面参考附图通过实例来描述根据本发明的优选非限定性实施方式，在附图中：
图1示出了根据本发明的教导的贴标签机器的示意性平面图，为了清楚起见去除了部分；
图2示出了图1的贴标签机器的标签输送部分的放大比例立体图；以及
图3示出了图1中的贴标签机器的标记单元的放大比例立体图。
具体实施方式
在图1中，数字1作为整体表示用于将标签2(见图2)贴到相应的物品或者更具体地容器(特别是瓶子3)上的贴标签机器，每个(图1和图2)具有给定的纵向轴线A，通过基本上垂直于轴线A的底壁4结合(bond)在底部处，并且具有基本上与轴线A同轴的上颈部5。
机器1包括传送装置，该传送装置用于使标签2弯曲并封合(粘接)成管状构造(细节未示出)并且将瓶子3插入到如此形成的管状标签2中。
在附图中所示的优选实施方式中，传送装置包括转盘7，该转盘安装成围绕垂直于图1平面的相应竖直轴线B连续旋转(在图1中逆时针方向)。
转盘7从输入轮8接收一系列未贴标签的瓶子3，该输入轮在第一输送平台9处与转盘7配合并且安装成围绕平行于轴线B的相应纵向轴线C连续地旋转。
转盘7还从输入滚筒10接收一系列的长方形或正方形标签2，该输入滚筒在第二输送平台11处与转盘7配合并且安装成围绕平行于轴线B和C的相应纵向轴线D连续地旋转。
转盘7将一系列已贴标签的瓶子3释放到输出轮12，该输出轮在第三输送平台13处与转盘7配合并且安装成围绕平行于轴线B、C和D的相应纵向轴线E连续地旋转。
转盘7包括多个操作单元15，这些操作单元围绕轴线B等间隔布置，沿着转盘7的外围边缘安装，并且由转盘7沿着围绕轴线B延伸并通过输送平台9、11和13的圆形路径P移动。
如图1中所示，输送平台11沿着路径P布置在输送平台9的下游且布置在输送平台13的上游。
特别地参照图2，每个操作单元15包括传送模块16，所述传送模块适于从输入轮8接收处于竖直位置的相关瓶子3，即，以相关的轴线A平行于轴线B、C、D，并且适于将所述瓶子3沿着路径P从输送平台9到输送平台13保持在这种位置。
每个传送模块16包括适于支撑相关瓶子3的底壁4的底部支撑组件17以及适于与瓶子3的上颈部5配合的上保持器18。
具体地，每个支撑组件17包括：
-中空支撑架20，其具有平行于轴线B、C、D和E的竖直轴线F，并且固定于转盘7的旋转框架21的水平面或工作台；以及
-圆柱形卷绕本体22，该圆柱形卷绕本体相对于轴线F以滑动和旋转方式接合支撑架20，并且适于同轴地在其顶面23上承载相关的瓶子3并在其侧面24上承载相关的标签2。
具体地，每个卷绕本体22可在凸轮装置(未示出)的控制下以已知的方式沿着轴线F在相关支撑架(未示出)内的完全缩回位置与上升位置(附图)之间移动。
在完全缩回位置，每个卷绕本体22完全容纳在相关的支撑架20内，使得其顶面23与支撑架20的顶面25平齐。
在上升位置(图2)，每个卷绕本体22从相关支撑架20的顶面25突出并且适于从输入滚筒10在其侧面24上接收相关的标签2。
更具体地，标签2被以已知方式通过切割装置27(在图1中仅示意性示出)从卷筒纸26(图1)上切割并且供应到输入滚筒10，然后被输送到相关的卷绕本体22。
有利地，贴标签机器1包括用于对每个标签2的表面标记以标记M的标记单元100。如图1中所示，标记单元100沿着路径P布置在切割装置27的上游。
更具体地，标记单元100包括(见图3)用于对标签2的表面做标记的装置101(诸如读写头或激光系统)以及支撑元件102，标记装置通过支撑元件被支撑。
优选地，标记装置101布置为在将要贴附于容器3上的侧面上对标签2的表面做标记(参见图2)。
有利地，标记单元100对每个标签2的表面标记以显著的标记，该标记与相应的操作单元15无歧义地(univocally)相关联，所述标签2应该通过相应的操作单元而被接收和处理(即，形成为管状标签，贴附于容器上等)。例如，标记单元100可以在待供应给某一操作单元15的每个标签2的表面上打印一与该特定的操作单元15相对应的数字。替换地，该独特标记可以是条形码、单个字母或者字母组合等，只要所采用的每个标记与单个特定的操作单元15之间的一一对应是预定的并且被始终坚持(stickby)。
在第一替换方案中，在贴标签机器1的第一操作循环过程中，获得并设定一一对应。换句话说，在转盘7的第一完整旋转过程中，标记装置101对第一多个标签标记以相应的多个独特标记，每个标记立即与相应的操作单元15相关联。例如：标记装置可以对标签2标记以从一到N的连续数字，其中N是由转盘7承载的操作单元15的全部数量。
替换地，标记单元100可有利地包括控制器103，该控制器操作性地与标记装置101和转盘7连接，并且被编程以便管理标记装置101的操作，从而它们正确地且一致地对每个标签2的表面标记以与相应的操作单元15无歧义地相关联的独特标记，通过该操作单元所述标签2在标记单元100的下游被接收和处理。
更具体地，控制器103被编程，以接收关于操作单元15和标签2沿着路径P的前进顺序的信息并且因此致动标记装置101，从而，在操作中，始终坚持所采用的每个标记与单个特定的操作单元15之间的预定的一一对应。
如图2中所示，被切割和标记的标签2通过抽吸保持在输入滚筒10的侧面30上；实际上，输入滚筒10的侧面30被分成给定数量的抽吸区域，这些抽吸区域围绕轴线D等间隔布置，每个抽吸区域设有连接至气动抽吸装置(本身是已知的，因而未示出)的多个通孔32，并且适于与相应的标签2配合。
以完全类似的方式，每个卷绕本体22的侧面24设有进而连接至气动抽吸装置(本身是已知的，因而未示出)的多个通孔，从而通过抽吸保持相应的标签2。
在输送平台11处，每个卷绕本体22可在相关的致动器装置(未示出)的控制下以已知的方式围绕相关的轴线F旋转，以便在侧面24上形成来自输入滚筒10的相关标签2的完全缠绕。更具体地，由输入滚筒10供应的每个标签2缠绕在相关的卷绕本体22周围，以便形成相对的竖直边缘34相互重叠的圆柱体。
如图2和图3中所示，每个保持器18包括(以已知的方式)圆柱形的可移动件36，所述可移动件从转盘7的旋转框架21的上部竖直突出，可沿着相关轴线F移位并且具有钟形自由端部，该自由端部适于与由相应的底部支撑组件17承载的瓶子3的上颈部5相配合。
更具体地，每个可移动件36的移位以已知的方式被控制，以便在相关操作单元15沿着路径P的一部分从输送平台9移动到输送平台13的过程中，在其端部37与相应的卷绕本体22的顶面23之间保持相同的距离，并且在输送平台9、13处以及在路径P的从平台13到平台9的一部分的过程中，增大该距离。通过这种方式，在从平台9到平台13的行进过程中，瓶子3牢固地保持在它们的竖直位置中，并且分别在平台9和平台13处，被自由地从输入轮8输送和输送到输出轮12。
进一步参照图1，每个操作单元15还包括封合装置40(例如粘接头)，该封合装置布置在相关传送模块16的前方并且比其处于径向更靠内的位置，并且适于与缠绕在相应的卷绕本体22周围的标签2配合以便封合其重叠的边缘34，从而形成所述标签2的管状构造。
在完成管状标签2的封合之后，相关卷绕本体22朝向相关支撑架20内的完全缩回位置的向下移动使得相关的瓶子3插入到所述管状标签内。如此形成的已贴标签的瓶子3然后被供应到收缩通道(本身是已知的，因而未示出)，在收缩通道处，发生标签2在瓶子3的外表面上的收缩和粘附。
如上所述，贴标签机器1还可包括丢弃单元，在丢弃单元处，检查标签形成和贴附过程的质量，并且任何显示异常或瑕疵的已贴标签的容器都被退回。
现在将参照一个标签2在一个瓶子3的表面上的贴附以及因此参照一个特定的操作单元15来描述贴标签机器1的操作。
将卷筒纸26承载的标签2供应到标记单元100，在标记单元处，被标记以与相应的操作单元15无歧义地相关联的独特标记，通过该操作单元所述标签2会在下游被接收和处理。
有利地，标签2的表面被标记以与特定操作单元15无歧义地对应的数字、条形码、字母或者字母的组合等。控制器103确保所采用的每个标记与单个特定的操作单元15之间的一一对应是预定的并且在操作过程中被始终坚持。
已标记的标签2随后被切割装置27切割并且被供应至输入滚筒10。
参照图2，现在将描述从该时刻起的贴标签机器的操作，在该时刻：
-未贴标签的瓶子3同轴地布置在相关卷绕本体22上，并且通过该卷绕本体22与相关上保持器18的结合动作保持在竖直位置中；
-卷绕本体22处于上升位置中，准备好从输入滚筒10接收相关的标签2。
在输送平台11处，输入滚筒10到达围绕轴线D的适于将标签2放置成与通过该平台的卷绕本体22接触的角位置；由于卷绕本体22围绕其轴线F的旋转并且由于通过孔的抽吸的致动/取消致动，标签2以已知的方式缠绕在卷绕本体22周围并保持在其上。更具体地，标签2卷绕成采取相对的竖直边缘34相互重叠的管状构造。
在该位置，标签2准备好通过封合装置40的致动沿着边缘34被封合(例如粘接)。
一旦完成粘接步骤，相关的卷绕本体22朝向其在相关的支撑架20内的完全缩回位置移动，并且由此使得相关的瓶子3插入到管状标签2的内部。
可以将如此形成的已贴标签的瓶子3供应到收缩通道，在收缩通道处，最终实现标签2在瓶子3的外表面上的收缩和粘附。
在检测到任何瑕疵的情形中，诸如标签2未适当地对准在容器3的表面上，标签2的重叠边缘34的不准确或仅部分封合(例如粘接或胶接)，标签2的卷曲或部分撕裂，并且不管执行检查的阶段(位于收缩通道的上游或下游)如何，应该很可能出现的是，在操作单元15处寻找确定该瑕疵的故障的可能原因，通过操作单元，所述标签2被卷绕、封合和贴附于相关的容器3上。
由于标签2已经被标记以与一个特定的操作单元15无歧义地相关联的标记M，即使贴标签机器1的操作不得不中断以便接近操作单元15，操作员也不需要一个接一个地检查由转盘7承载的所有操作单元15直到他/她发现造成所探测到的故障的那个。相反地，他/他应该直接检查与由显示瑕疵的已贴标签的容器所承载的标记M相关联的操作单元15。
根据本发明的贴标签机器1和相关方法的优点从上面的描述中将显而易见。
维修停工时间显著地减少，因为就操作员而言，由于本发明方法的直接结果而能够直接介入最可能的故障源。
因此，具体地设计为实施所述方法的本发明的贴标签机器具有显著提高的效率，提供了快速确认贴标签质量下降的最可能原因，并且以最直接和经济的方式使得准确性成为可能。因此，维修停工时间作为一个整体被缩短，因此减小了开销，并且可以大幅地提高整个过程的生产率。
显而易见，可以对这里描述和示出的贴标签机器1和方法做出改变，但不应该偏离如所附权利要求中限定的保护范围。

Claims (8)

1.一种贴标签机器(1)，用于将多个标签(2)贴附于相应的多个物品(3)，所述机器(1)包括：
传送装置(7)，能够沿着给定的路径(P)移动并且具有多个操作单元(15)，以便接收并保持待贴标签的所述物品(3)；
供应装置(10)，用于将所述标签(2)供应至所述操作单元(15)；
贴附装置，用于将所述标签(2)贴附于所述物品(3)；
其特征在于，包括：
标记单元(100)，布置在所述传送装置(7)的上游并且包括用于对每个标签(2)的表面标记以与相应的操作单元(15)无歧义地相关联的标记(M)的装置(101)，所述标签(2)应该通过所述操作单元被接收和处理。
2.根据权利要求1所述的贴标签机器，其中，所述标记单元(100)包括控制器(103)，所述控制器操作性地与所述标记装置(101)和所述传送装置(7)连接，并且被编程以便管理所述标记装置(101)的操作，从而在操作中，始终坚持所采用的每个标记(M)与单个特定的操作单元(15)之间的一一对应。
3.根据权利要求1或2所述的贴标签机器，其中，所述贴附装置包括：
成形装置(22)，用于将所述标签(2)弯曲成管状构造，所述管状构造具有横切于所述路径(P)的轴线(F)以及平行于所述轴线(F)且相互重叠的相对边缘(34)；以及
至少一个封合装置(40)，布置在所述传送装置(7)上，以便封合所述标签(2)的相互重叠的所述相对边缘(34)。
4.一种用于在机器(1)上将标签(2)贴附于相应物品(3)的方法，所述机器包括传送装置(7)，所述传送装置能够沿着给定路径(P)移动并且具有多个操作单元(15)，以便接收并保持待贴标签的多个所述相应物品(3)，所述方法包括以下步骤：
将所述标签(2)供应至所述操作单元(15)；
在所述操作单元(15)处将所述标签(2)贴附于所述相应物品(3)；
其特征在于，包括以下步骤：
对每个标签(2)标记以与相应的操作单元(15)无歧义地相关联的标记(M)，所述标签(2)应该通过所述操作单元被接收和处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述标签(2)标记的步骤包括在操作中坚持所采用的每个所述标记(M)与单个特定的所述操作单元(15)之间特定的一一对应的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述机器(1)的第一操作循环期间，获得并设定所述标记(M)与所述操作单元(15)的所述一一对应。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述标记(M)与所述操作单元(15)的所述一一对应是预定的并且存储在控制器(103)中。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中，将所述标签(2)贴附于所述物品(3)的步骤包括以下步骤：
将所述标签(2)弯曲成管状构造，所述管状构造具有横切于所述路径(P)的轴线(F)以及平行于所述轴线(F)且相互重叠的相对边缘(34)；以及
封合所述标签(2)的相互重叠的所述相对边缘(34)。
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