CN103057775B - 贴签机 - Google Patents

Abstract

一种贴签机，包括用于当释放衬垫与标签分离后卷起该释放衬垫的废衬垫重绕轮，以及沿标签路径定位并用于将期望的打印材料实时打印在标签上的打印机构。在一个实施例中，废衬垫重绕轮包括这样的机构，其用于在重绕轮上的废衬垫量增加时调整重绕轮速度，同时能够在废衬垫上保持足够张力以便将废衬垫牵拉到重绕轮上。在另一个实施例中，打印机构沿标签路径安装到框架，使得打印机构能够当标签经过打印机构时在标签上打印。该贴签机可以另外包括用于配准标签幅相对打印机构的位置的编码器。

Description

贴签机

本申请为分案申请。原申请的申请号为200980126206.6（国际申请号为PCT/CA2009/000587），申请日为2009年5月5日，发明名称为“贴签机”。

技术领域

本发明涉及一种将标签应用到产品上的贴签机，尤其是一种用于从标签幅标定标签并将标签捣固于产品上的贴签机。

背景技术

用于将标签应用于例如水果、蔬菜或其他消费品之类的物品的贴签机是已知的。这些设备通常包括接收和保持标签幅卷的标签轮，标签幅卷包括多个被顺序支撑在释放衬垫上的标签。该标签幅从该轮前行通过贴签机到达通常被称为剥离板的边缘。该幅被牵拉着越过剥离板的边缘以便将标签从支撑衬垫分离，从而允许将标签放置于这些物品上。

许多贴签机都包括能延伸以将标签放置于物品上的捣固机构。例如，贴签机通常包括一个或多个捣固风箱，其包括与真空源和正压力源连通的捣固面，并能在收缩位置和延伸的捣固位置之间移动。当标签幅在剥离板上被标定时，风箱的捣固面可移动到与剥离板相邻的位置以接收标签。然后，利用真空源将标签保持在捣固面上，该捣固风箱可承载该标签至这样的位置，在该位置中风箱与正压力源相连通以使得风箱伸出并将该标签捣固于将要贴签的物品上。

尽管现有技术中的贴签机通常是可以接受的，但在这些贴签机的许多方面中都存在问题。例如，在去除标签后，就出现了关于释放衬垫的困难。随着更多的标签被放置在物品上，废释放衬垫的量持续增加，从而形成可能阻碍使用者和贴签机的释放衬垫的杂乱的“尾巴”，直到使用者撕掉或移去这些尾巴，但也只会使这些尾巴重新迅速增长。

现有技术中的标签幅的另外的问题包括为不同类型的产品贴标签的标签幅替换。在多数情况下，每个标签幅上的标签都被提供在卷中，且都采用相同的打印材料预先打印以标识产品的具体类型。因此，每次贴签机被用来为不同类型的产品贴签时，必须去除标签幅并将其替换为另一种带有用于将要被贴签的新产品的合适打印材料的标签幅。在许多不同类型的物品必须要贴签并且许多标签幅需要作出改变的情况下，这种类型的贴签机变得效率低下。

发明内容

本发明提供了一种贴签机，其包括用于在释放衬垫已经与标签分离后将其卷起的废衬垫重绕轮，以及沿标签路径定位的用于在标签上实时打印期望的打印材料的打印机构。

在一个实施例中，贴签机包括：用于支撑多个贴签机部件的框架；连接到该框架的可延伸的捣固风箱；安装在从该框架延伸的可旋转轴上的标签轮，该标签轮能够支撑标签幅；与捣固风箱相邻地安装到该框架上的剥离板；安装到该框架上的驱动轮，该驱动轮能从该标签轮并且绕剥离板牵拉该释放衬垫；以及安装在该轴上的废衬垫重绕轮。

该废衬垫重绕轮可以包括这样的机构，该机构用于随着在该重绕轮上的废衬垫量增加而调整该重绕轮的速度，同时保持该废衬垫上的足够张力以将废衬垫牵拉到该重绕轮上。在一个实施例中，重绕轮包括接收轴的芯部，以及绕该芯部延伸的毂。该毂摩擦地接合芯部，使得当由废衬垫施加了阈值量的张力时，该毂相对于该芯部能够滑动。

在另一个实施例中，打印机构沿着标签路径安装到框架，从而使得当标签移动通过该打印机构时其能在标签上进行打印。贴签机可能另外包括编码器，用于配准标签幅相对于打印机构的定位。在一个实施例中，打印机构在框架上可移动，从而提供标签被打印的位置。

在又一个实施例中，贴签机包括安装到框架上的旋转转台。该转台包括支撑多个捣固风箱的外圆周表面。该转台可以包括面对框架的内表面，并且包括多个端口孔，每个端口孔都与一个捣固风箱流体连通。该框架可以包括正压力端口和真空端口，它们被限定在框架表面内，并且绕部分转台轴线延伸。当转台旋转时，在转台上的端口孔与正压力端口和真空端口连通。真空端口和正压力端口被定位成基本上绕所有风箱的旋转给所述风箱提供真空源，并且在风箱必需延伸以将标签捣固到产品上的位置处将短暂的正压力源提供给所述风箱。

通过减少用户在贴签机的操作期间撕除或者另外处理废释放衬垫的需要，废衬垫重绕轮提高了贴签机的效率。安装到贴签机上的打印机构使用户能够实时地贴一种或多种带有期望的打印材料的标签，并且根据期望改变所述打印材料。转台和框架上的连通端口提供了一种用于把正压力源和真空源输送到捣固风箱的一体话方法。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的贴签机的前视图。

图2为贴签机的透视图。

图3为贴签机的后视图。

图4为去除后盖的贴签机的后部透视图。

图5为贴签机的后视图。

图6为贴签机的后部透视图。

图7为贴签机的左侧视图。

图8为贴签机的右侧视图。

图9为贴签机的仰视图。

图10为贴签机的俯视图。

图11是转台组件的前视图。

图12为转台组件的右侧视图。

图13为转台组件的前透视图。

图14为转台组件的后视图。

图15为端口组件的右侧视图。

图16是端口组件的前视图。

图17为端口组件的左侧视图。

图18为端口组件的前向透视图。

图19为端口组件的分解图。

图20是转台组件的前视图。

图21是沿着在图20的A-A线的转台的截面视图。

图22为转台的俯视图。

图23是转台的后视图。

图24为沿着在图23的A-A线截取的转台的截面视图。

图25为转台的仰视图。

图26为转台的透视图。

图27为重绕轮组件的分解图。

图28为重绕轮组件的侧视图。

图29是重绕轮组件的前视图。

图30为重绕轮组件的截面视图。

图31为重绕轮组件的前透视图。

图32是根据本发明第二实施例的贴签机的前视图。

图33是其右侧视图。

图34是其前透视图。

图35是根据本发明第三实施例的贴签机的前视图。

图36是其右侧视图。

图37是其前透视图。

图38是其前线条图。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的一个实施例的贴签机，且将其总体上标记为10。贴签机10包括支撑多个贴签机部件的框架12，贴签机部件包括有标签轮86、剥离板28、驱动轮17、捣固风箱30以及废衬垫重绕轮88。标签轮86安装于从该框架12延伸的可旋转轴90上，并能支撑标签幅，该标签幅包括承载有多个标签的释放衬垫11。剥离板28与捣固风箱30相邻地安装至框架12并包括末端31，标签幅能被围绕该末端拉动以使标签从释放衬垫11上分离。驱动轮17能够从标签轮86并围绕剥离板28的末端31牵拉释放衬垫。捣固风箱30包括能在收缩位置和延伸的捣固位置之间移动的捣固面32，在延伸的捣固位置处，所述捣固面能够接合从释放衬垫11上分离的这些标签。重绕轮88可旋转地安装在轴90上，并能够通过将该释放衬垫缠绕在轴90而支撑释放衬垫11。

I、结构

框架12可以构造成包括或支撑各种贴签机头和盒部件，例如在美国专利6729375,7153378,7158574以及7363954中详细描述的贴签机部件。贴签机部件可以直接或间接的附接至框架。可任选地，贴签机10是单件式的贴签机，其包括由单件形成的后部框架12。框架12能够形成为任何合适的大小与形状，并且由多种材料制成，例如模压塑料或者金属。

在如图1-10所示的实施例中，框架12包括形成为把手16的顶边14、底边18、左侧20以及右侧22。形成在底边18和左侧20之间的角部可包括支撑转台26的圆形的延伸部，该转台26适合支撑并旋转风箱30，像将在下面将讨论的那样。单个框架12还可结合所需要的控制，使其成为“独立”的捣固风箱式贴签机，如在下面讨论的那样。单个的框架12也结合形成捣固风箱式贴签机的其他设计或者部分。

剥离板28能形成为任何合适的形状和大小，并且可包括上表面33和下表面35。在示出的实施例中，剥离板28的末端31具有足够宽度，以使得当单独的标签经过下表面35并绕末端31转动时，所述单独的标签能从支撑轮中被剥离。剥离板28定位成与风箱30相邻，以使得当单独标签从轮上剥离时，它们每个都能放置于风箱30的捣固面上。

每个风箱30均适于延伸，以便将标签从风箱30的捣固面32捣固于物体上，例如所生产出的物品。贴签机能够10包括单个或多个、固定或者移动的捣固风箱。风箱30能够在高于或低于剥离板28的位置，以当标签从释放衬垫11上剥离时接收标签。每个风箱30均能够由柔性材料形成，例如橡胶或者硅树脂。在示出的实施例中，风箱30具有一系列折叠状的褶层，从而使得风箱30能向外延伸，以便将标签放置于产品上。

每个风箱30的捣固面32都被穿孔，从而具有孔33。在一个实施例中，经由通过真空孔33连通的真空压力来将标签保持在捣固面32上（图12－13）。当风箱30处于延伸位置时，通过切断真空源43，标签能被放置于物品上。风箱30通过设置在风箱30内的正压力源41可被延伸到该延伸的位置中。在一个实施例中，真空和压力供给43和41均能通过电动阀和/或气动阀提供，例如图35所示的气动阀110，其可被安装于框架12上。尽管如此，任何其它能够用于提供真空源或正压力源的合适装置也均可被使用。

在示出的实施例中，多个风箱30被安装到旋转转台26上。图1-10示出了具有定位于所述剥离板28下面的旋转转台26的实施例。如图32-34所示，在另一实施例中，旋转转台26可替代地定位于剥离板29的上方。图11-26示出了转台26和轮轴或轴19。如图所示，轮轴为安装于框架12上的可旋转轴19。在示出的实施例中，轴19延伸通过框架12，并且将齿轮40支撑在框架12的相对侧上作为转台26（图14和图21）。可以通过多种装置来驱动齿轮40，从而使得转台26旋转，例如带驱动（未示出）。在一个实施例中，齿轮40由带驱动，该带也驱动其它贴签机部件。在另一个实施例中，齿轮40被专用带驱动，或者采用其它形式的驱动。

如图19所示，空气压力42和真空44端口安装至和/或模制到板46，板46形成为主框架12的一部分，或作为分立件附接到主框架12。在示出的实施例中，压力42和真空44端口孔位于板46的端口表面51上，从而使得它们与转台26的一侧相邻。如图22-26所示，转台26包括面对端口表面51的内表面50。内表面50限定多个端口孔52，其中每一个附接到转台26的风箱30使用一个端口孔52。每个端口孔52延伸通过转台26，形成通往位于转台26的圆周面上的出口孔54的空气通道。每一个风箱30均附接在出口孔54之一的顶部。如图19所示，真空端口44从入口56延伸以形成基本上围绕整个轮轴孔的马蹄铁形状。压力端口42从入口58延伸到与轮轴孔相邻且处于由真空端口44形成的间隙内的位置中。

在一个实施例中，转台26在轮轴上旋转并抵靠在端口表面51上，该端口表面可为低摩擦材料（即，不锈钢）或者低摩擦涂层的金属或塑料、或机械轴承(即，圆转盘)。当转台26旋转时，端口孔52与真空端口44和压力端口42流体连通。尤其地，在示出的实施例中，端口孔52通常与马蹄铁形的真空端口44流体连通，使得风箱30和捣固面与真空流体连通，以便将风箱保持在收缩位置并且将标签保持在捣固面上。然而，当风箱30经过压力端口44时，端口孔52和风箱30与正压力流体连通，以使风箱延伸并释放标签。

剥离板28（或29）能以任何合适的形状或尺寸来形成。在示出的实施例中，剥离板通常为正方形，其中释放衬垫纵长地行进越过板28（图1）。释放衬垫11卷绕于剥离板28，使得当释放衬垫11到达剥离板28的端部时，标签从释放衬垫11上被剥离。当标签被从释放衬垫11剥离时，风箱30中与剥离板相邻定位的一个随后能够抓取该标签。可任选地，剥离板28（或29）可能被适于内外或者上下或侧向地移动，以便从衬垫释放标签，从而使其被风箱30拾取。例如，在图35-38所示的实施例中，通过安装于框架112上的齿条114和小齿轮116的布置，剥离板29能够相对于框架112前后移动。

风箱30上的标签定位可通过一个或多个传感器的组合来确定，这些传感器用来探测标签位置和/或废衬垫驱动辊销的位置。例如，风箱30上的标签位置可以由标签传感器34（图32）确定。风箱30上的标签位置还可以由用来探测废衬垫驱动辊销位置的传感器36确定。传感器34和36可以是一个或多个光、激光、感应、电容或者其他电/电子传感器的组合。

风箱30上的标签位置可以另外或可替代地由齿带或齿轮，或多个带或齿轮确定，其机械地使标签和风箱位置相同步。例如，风箱30上的标签位置可通过电子或机械地使两个或多个驱动同步来确定，其中所述两个或多个驱动分别驱动标签供给和/或重绕和/或转台26和/或打印机构（下面将讨论）。

在一个实施例中，贴签机10包括适于在标签被放到物体上之前在所述标签上打印期望的打印材料的打印机构104。打印机构104能够安装在框架12上，并处于剥离板分配边之前的一个或多个标签位置处，从而能打印实时的、可变的或同一种产品信息和/或标识。打印机构104能够以另外方式安装在剥离板的端部，以便在标签被分配时对其进行打印，从而能够打印实时的、可变的或同一种产品信息和/或标识。打印机构可以是多种打印技术中的一种，包括喷墨、直热、热传递，激光，紫外或特别的光反应技术。在一个实施例中，打印机构104可以在一个或多个方向上沿标签路径移动，例如，使得当标签不处于运动时将要打印的信息打印到标签上。

在示出的实施例中，标签幅11从标签轮86中引导出并围绕标签压紧辊103，如图2所示，其将标签幅11牢固地保持就位在辊103上。这防止了衬垫从衬垫张力摇摆臂107移动和/或伸展，该摇摆臂107调整和保持标签幅的张紧，可能引起辊突然停止，并能控制被打印图像在标签幅11的位置（被称为“打印配准”）。电子定位设备，例如旋转编码器105（图2），可以附接到位于打印机构之前或之后的惰辊，以精确地控制惰辊的旋转角度，从而为了打印来正确地配准标签。

在一个实施例中，打印机构104被电耦接到系统控制器（未示出）和用户输入接口（未示出）。该控制器可以被编程以允许用户输入期望的打印类型，并控制该打印机构输出带有该打印类型的标签。该打印机构和/或控制器可结合软件或硬件的速度和/或位置传感设备以发信号给打印机和控制打印机来打印信息，同时与标签分配速度相匹配，以保持在标签上的精确打印位置。在一个实施例中，编码器103可以电连接到控制器以控制打印机构和/或给软件发信号，以改进打印配准和/或打印图像的质量（即对比度、灰度、dpi）。

在示出的实施例中，标签轮86和重绕轮88形成为多盘组件，所述多盘组件将预装入的标签卷和废衬垫一起支撑在旋转的重绕轴90上。例如，如图27-31示出了重绕组件61，其包括与框架12相邻的第一盘60、第二盘62和第三盘64。标签幅或卷能被支撑在第一盘60和第二盘62之间，使得该卷绕标签毂66旋转，标签毂66接合轴并与其一起旋转。在标签已被去除并贴到产品后仍留在贴签机10上的废衬垫13可被缠绕在位于第二盘62和第三盘64之间的重绕毂92上。

在这个实施例中，标签幅和废衬垫13绕相同轴线缠绕，这通常使标签轮86和重绕轮88以相同的速度旋转。不过，标签幅的半径通常比重绕轮上的废衬垫的半径大，这是因为贴签机10开始工作时，重绕毂92是空的且仅当标签被从衬垫11上牵拉下时才积累起废衬垫。这样，为了考虑到标签重绕毂92必需旋转以缠绕特定量的废衬垫13的距离随着废衬垫13的直径增加而减小的事实，贴签机10可包括例如抓取机构63之类的机构，其被结合在重绕盘组件61上，以改变重绕轮相对于轴90的速度。抓取机构63在重绕操作期间将重绕盘组件61保持在旋转的重绕轴90上，以便在旋转的重绕轴90被旋转得快于重绕盘组件时提供机械的“滑动”动作，从而重绕废衬垫并保持废衬垫上的张紧。如图所示，标签重绕组件包括直接安装在轴上并和该轴以相同的速率旋转的的标签重绕芯部70，，以及绕标签重绕芯部70旋转的重绕毂72。

如图27所示，在一个实施例中，抓取机构63可包括一个或多个弹簧加载的抓取元件80，其装配到位于重绕毂内侧中的凹口82内。更具体地，抓取元件82是具有接收弹簧81的切口的各种材料中的任何一种材料的小块。抓取元件80在标签重绕芯部上施加期望程度的张力，使得重绕毂92同芯部一起旋转，但又能够相对于芯部滑动。在一个实施例中，轮轴的旋转速率为使得重绕毂92总是相对于芯部滑动。滑动量能随重绕毂92上废衬垫直径的增加而增加。在另一个实施例中，可替代的离合器机构可被附接到重绕盘组件61上。

任选地，废衬垫重绕毂92可包括设置在毂的外圆周中的凹部84，以允许手指或其它设备放置在重绕的废衬垫下，从而改进和简化废衬垫的去除。废衬垫毂92可以从贴签机10上去除，例如，通过从贴签机上牵拉去重绕毂92和第三盘64。

废衬垫重绕盘62或64的一个能包括插入或旋转在毂的外圆周中的销或其他设备（未示出），以当废衬垫被重新缠绕时延伸该毂的外圆周。该设备可被去除或旋转，以减小废衬垫重绕盘圆周，从而通过减小废衬垫相对废衬垫重绕盘的张力而使得去除废衬垫变得容易。

贴签机10的旋转部件能由任何适合的驱动装置驱动。在一个实施例中，贴签机包括单个驱动马达100，其连接到驱动轮17以驱动各种贴签机部件。驱动马达100驱动驱动轮17旋转，该驱动轮可以驱动标签幅、标签轮、以及通过牵拉释放衬垫使废衬垫轮旋转。多个齿轮（例如图3中所示的驱动轮齿轮98以及转台齿轮40）通过一个或多个中间齿轮（未示出）或一个或多个带连接在一起，以便驱动各单独部件。在另一实施例中，贴签机10可以被多个驱动器100驱动，多个驱动器100在标签分配和施用循环期间被同步，以便使各种部件相对彼此按时和/或以不同的速度和/或不同时间间隔来移动和/或旋转。

贴签机驱动100可以是直流电动马达、交流电动马达、步进马达、伺服马达、气动或者液压马达，电动或者气动或者液压的线性或者旋转的气缸(图32)。贴签机驱动能任选地间歇地启动和停止或持续工作。贴签机驱动器100的循环运作能被电连接到控制器，以根据另外一个贴签机部件而给马达发信号，从而间歇或持续地启动和/或停止，所述外一个贴签机部件的情况，例如编码器输出，打印机构输出，或者外部传感器输出信号。外部传感器102可被用于控制贴签机10的速度。在一个实施例中，传感器102可以是光学照相、感应、电容、超声波、激光器或者机械开关，其检测产品和/或支撑机构，计算产品速度并给控制器提供信号，以调整贴签机速度。

II、操作

在操作中，通过致动驱动马达100来开始对标签幅11进行标定，从而开始贴签机的工作。马达100可被电连接到控制器以及下输入接口（underinputinterface），使得在使用者输入特定的输入后，通过控制器来致动马达100。当马达被致动后，驱动轮17旋转至少一定的量以便将经过剥离板的一个标签标定在风箱30的捣固面32上。在一个实施例中，驱动轮17可以包括围绕其圆周的一系列的凸起，这些凸起与释放衬垫中的孔相配合，以帮助从标签轮牵拉标签幅11并围绕各个惰轮以及其他一些部件从而到剥离板28上。驱动轮17的旋转能单独从标签轮86牵拉去标签幅11并围绕剥离板28，并且能将废释放衬垫13牵拉到重绕轮88上。在另外的实施例中，与驱动轮17相对的驱动齿轮98可以被连接到其它贴签机部件，例如标签轮86以及重绕轮88，以帮助驱动标签幅11。

当标签幅11被围绕剥离板28牵拉时，标签与释放衬垫13分离。随后，围绕驱动轮17以及锥形滑轮94牵拉释放衬垫13，其帮助将释放衬垫引导到重绕轮88上。围绕被张紧臂107保持的滑轮牵拉释放衬垫，并缠绕在重绕轮88上。如上所述，当另外的释放衬垫13被牵拉到重绕轮88上，滑动机构允许毂92相对于芯部70滑动，其考虑到了这样的事实，即随着废衬垫13的直径增加，标签重绕毂92为了缠绕特定量的废衬垫13而必需旋转的距离减小。在一个实施例中，重绕轮可以大到足以适应整个标签幅卷的释放衬垫13，从而使得在标签卷被完全用尽之前不需要去除并清空重绕轮88。

在包括打印机构的实施例中，当标签幅11被标定时，打印机构104可在每个单独的标签上打印期望的打印材料。通过压紧辊103和编码器105控制打印的配准，其能与控制器和用户输入接口相互作用以在正确的位置处并带有正确的对比度和分辨率的情况下打印正确的打印材料。

当标签在剥离板28上被标定时，标签的位置可被诸如光学传感器之类的传感器34监测，其能与控制器通信以致动马达100或其他马达，以驱动转台齿轮40和转台26。转台随后旋转，以将捣固风箱30移动到标签位置，在此，风箱30经由正压力端口42与正压力源连通，从而使风箱30延伸并将标签捣固到产品上。

上述说明是对本发明的当前实施例的描述。在不脱离由所附权利要求限定的本发明精神和宽广方面的情况下，可以作出各种修改和变化，其应根据包括等效原则的专利法原理进行解释。任何以单数形式比如用冠词“一”、“一个”、“该”或“所述”表示的权利要求中的要素均不能被认为是将所述要素仅限制于单数。

Claims (4)

1.一种单件式贴签机，包括：

用于支撑多个贴签机部件的框架；

连接到所述框架的至少一个捣固风箱，所述至少一个捣固风箱的每一个包括能够在收缩位置和延伸的捣固的位置之间移动的捣固表面；

标签轮，能够旋转安装在所述框架上，所述标签轮能支撑标签幅，所述标签幅包括释放衬垫以及附接至所述释放衬垫的多个标签；

剥离板，其相邻于所述至少一个捣固风箱地安装到所述框架，所述剥离板包括上表面、下表面和末端，其中所述标签幅能够围绕所述末端被拉动，以使所述标签与所述释放衬垫分开；

安装到所述框架的驱动轮，其能沿着来自所述标签轮并围绕在所述剥离板末端的标签路径牵拉所述标签幅；以及

安装到所述框架的打印机构，所述打印机构定位成与所述标签路径相邻，从而使得当标签从所述标签轮传到所述剥离板时，所述打印机构能在所述标签上打印期望的打印材料，

其中，所述打印机构能够沿着所述标签路径在所述框架上移动。

2.根据权利要求1所述的单件式贴签机，包括连接到所述驱动轮的马达，安装到所述框架的旋转编码器，以及控制器，所述控制器与所述马达、所述编码器和所述打印机构电通信，所述编码器定位在所述标签轮和所述打印机构之间，从而使得所述标签幅能够绕所述旋转编码器引导，所述编码器能把输出信号发送到所述控制器，所述控制器被编程，以便根据所述编码器输出信号来控制所述马达和所述打印机构。

3.根据权利要求2所述的单件式贴签机，其中，包括安装到所述框架的标签位置传感器，所述标签位置传感器沿着所述打印机构和所述剥离板之间的所述标签路径定位，当所述标签幅经过所述标签位置传感器移动时，所述标签传感器能感测到所述标签之一相对于所述至少一个捣固风箱的位置。

4.根据权利要求3所述的单件式贴签机，包括与所述控制器和所述打印机构电通信的用户输入接口，从而使得用户能够将期望的打印材料输入到所述用户输入接口中，并且所述打印机构将所述期望的打印材料打印到一个或多个所述标签上。