CN104276317A - 标签吸附与贴合装置及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种标签吸附与贴合装置及其实现方法，包括机架，机架上竖立有一墙板，墙板的侧面上按三角的三个顶点分别布置有一根供料光杆、一块导料平板和一对张紧辊，供料光杆上套设有一附有标签的纸带卷，纸带卷的自由头顺着导料平板行径并经过一折弯处后夹入两张紧辊之间，在该折弯处离合设置有一真空腔式吸附头，真空腔式吸附头设置于一驱动其沿一圆弧轨迹往返旋转并亦能沿纵向上下升降的旋转及升降动力机构上。本发明模拟人工在标签粘合边一折弯而翘边并手工剥离的动作，即在纸带卷行径至折弯处，该处纸带卷上的标签经一折弯而形成翘边，并利用真空腔式吸附头用负压气流将标签剥离出来，整个过程取标签安全、可靠、顺利并效率。
Description
技术领域
本发明涉及包装机械技术领域，更具体地说是一种标签吸附与贴合装置及其实现方法。
背景技术
在众多制造业当中，对于产品的包装过程中必不可少的一个环节就是给产品贴标签，以往的工作方式，都是人工贴标签，大致分为二个阶段，一是从附有标签的纸带卷上剥离出一张标签出来，二是将这张标签贴合到对应产品当中去。
针对人工贴标签效率低下，生产成本居高不下的缺陷，有人就研制了一种贴标机，并获得了专利权，专利号为200910169413.1，其大致结构如下：包括标签吸附贴合装置，所述标签吸附贴合装置设置在所述机架上，用于吸附标签和/或贴合所吸附的标签；标签剥离装置，所述标签剥离装置设置在机架上以在所述标签吸附贴合装置吸附标签时从纸带上剥离所述标签吸附贴合装置所吸附的标签；以及纸带张紧装置，所述纸带张紧装置用于在标签完成打印并退出时张紧所述纸带，从而所述纸带可被所述标签吸附贴合装置吸附以及由所述标签剥离装置剥离，且在所述标签被吸附和剥离后松弛所述纸带。
该贴标机专利实现了从打印标签到剥离标签，再到贴合标签等一系列一体化作业，极大地提高了产品贴标签工作效率，大大降低了生产成本，节约了社会资源。
然而，该贴标机专利在剥离标签设计中还不够完美，存在瑕疵，它是利用剥离气缸推动刮刀将标签从纸带上直接刮出来来实现，这样一刮如果位置合适能够轻易挂出标签来，但是如果位置一抖动就很容易将标签直接刮花甚至切断。所以实际生产中，在剥离标签这一步骤中经常容易出现断档事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术用刮刀来取标签而容易刮花甚至切断标签的缺陷，提供一种取标签安全、可靠、顺利，不会产生刮花与切断事故的，能够提升贴标签工作效率，降低企业包装工序你的标签吸附与贴合装置及其实现方法。
为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种标签吸附与贴合装置，包括机架，其特征在于，所述机架上竖立有一墙板，所述墙板的侧面上按三角的三个顶点分别布置有一根供料光杆、一块导料平板和一对张紧辊，所述供料光杆上套设有一附有标签的纸带卷，所述纸带卷的自由头顺着所述导料平板行径并经过一折弯处后夹入两所述张紧辊之间，该折弯处因为所述导料平板所在的平面不经过两所述张紧辊之间而由所述纸带卷过所述导料平板端边的路径所形成；在该所述折弯处离合设置有一真空腔式吸附头，所述真空腔式吸附头设置于一驱动其沿一圆弧轨迹往返旋转并亦能沿纵向上下升降的旋转及升降动力机构上。
本发明整个剥离标签过程中不需要用到刀片刮，而是模拟人工在标签粘合边一折弯而翘边并手工剥离的动作，即在纸带卷行径至折弯处，该处纸带卷上的标签经一折弯而形成翘边，并利用连接到真空抽气装置的真空腔式吸附头用负压气流将标签剥离出来，整个过程取标签安全、可靠、顺利并效率。
本发明当中的机架，其实由一对安装座和一横梁组成，主要将本发明安置于一运送产品的传送带正上方，这样一来可以使本发明持续工作。墙板作为机架中的一部分，主要是为了实现供料光杆、导料平板和张紧辊对的三角布置，直接为构成纸带卷的折弯作出铺垫。
作为优选，所述旋转及升降动力机构包括旋转气缸、鱼眼接头、摆臂、旋转板、升降气缸和升降板，所述旋转板的其中一端设置有一转轴而另一端呈自由态，所述转轴轴接于所述墙板上的一轴孔中并露出该轴孔延伸到该墙板的另一端面外；所述摆臂的其中一端连接到该所述转轴的延伸部分上，另一端铰接到所述鱼眼接头上，所述鱼眼接头再与所述旋转气缸的气缸轴相连接；所述升降气缸设置于所述旋转板呈自由态的一端上，所述升降板设置于所述升降气缸的气缸轴上；所述真空腔式吸附头设置于所述升降板上。
标签剥离工序通过模拟人工折弯处理完成，但是还需要进行重复取标签和贴合标签动作，本发明设计一套旋转机构和一套升降机构来实现上述两个动作。
作为优选，所述转轴未与所述墙板轴接的另一自由端与所述墙板之间连接有一加强框，所述加强框呈L形，所述加强框具有贴靠于所述转轴正上方起到限制所述旋转板转动幅度的横向板，以及具有轴孔以加强所述转轴转动的竖向板。
加强框的设计不但能够加强转轴转动的稳定性，又能起到限制旋转板转动幅度，使旋转板每次旋转复位准确带标签凌空。
作为优选，所述旋转板呈自由态的一端还设置有一与所述升降气缸相平行的导向杆，所述导向杆的下端与所述升降板相连接。
为了保证升降气缸升降贴合标签顺畅平稳，再增设一杆导向杆。
作为优选，所述供料光杆与导料平板之间的所述纸带卷行走路径上设置有若干导料辊。
为了让纸带卷走位顺畅、到位，所以设计若干导料辊。
作为优选，所述导料平板上压合有一整形板，所述整形板的其中一端轴接于墙板上，另一端呈自由态。
为了能够让标签经过一折弯起翘，再设计模拟人工把持标签动作，通过整形板和导料平板的夹合设计。
作为优选，两所述张紧辊中其中一为主动辊，另一为从动辊，所述主动辊连接有一步进电机，所述步进电机安装于所述墙板上，所述从动辊设置于一调节其与所述主动辊间夹紧力的压力调节机构。
作为优选，所述压力调节机构包括一基板，一对设置于所述基板两侧的两夹板，这对所述夹板上设置有一对对称布置的滑槽，所述从动辊的辊轴两端分别伸入这对所述滑槽之一中并从对应滑槽中延伸出来，伸出滑槽外的所述从动辊延伸部分与所述夹板之间连接有一压力弹簧。
主动辊和从动辊之间需要压力的自然调节，从而来保证纸带卷的涨紧力，最终保证顺畅剥离标签。
一种标签吸附与贴合装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将附有标签的纸带卷套在供料光杆上，然后将纸带卷的自由头顺着导料平板行径并经过一折弯处后夹入主动辊和从动辊之间，该折弯处因为导料平板所在的平面不经过主动辊和从动辊之间而由纸带卷过导料平板端边的路径所形成；
（2）旋转气缸驱动由鱼眼接头和摆臂组成的曲柄机构来转动旋转板，旋转板致使真空腔式吸附头靠近上述折弯处；
（3）步进电机驱动主动辊和从动辊相向运转，并牵引着纸带卷向前行径；在纸带卷行径至折弯处，该处纸带卷上的标签经一折弯而形成翘边，并通过真空腔式吸附头顺利利用负压气流剥离标签，即模拟人工在标签粘合边一折弯而翘边并手工剥离的动作；
（4）旋转气缸再驱动由鱼眼接头和摆臂组成的曲柄机构来复位转动旋转板，旋转板致使真空腔式吸附头携带着标签后凌空，即此时升降气缸垂直于地面，然后升降气缸下降完成标签贴合动作；
（5）升降气缸复位后，重复以上二至五步骤。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另一个角度的结构示意图；
图3为本发明侧面的结构示意图；
图4为本发明压力调节机构的结构示意图。
图中：1-机架，2-墙板，3-旋转板，4-转轴，5-加强框，6-摆臂，7-鱼眼接头，8-旋转气缸，9-升降气缸，10-升降板，11-真空腔式吸附头，12-导向杆，13-供料光杆，14-纸带卷，15-导料辊，16-导料平板，17-整形板，18-主动辊，19-从动辊，20-压力调节机构，21-步进电机，22-基板，23-夹板，24-压力弹簧。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例：如图1所示，一种标签吸附与贴合装置，包括机架1，其实由一对安装座和一横梁组成，主要将本发明安置于一运送产品的传送带正上方，这样一来可以使本发明持续工作。机架1上竖立有一墙板2，墙板2的侧面上按三角的三个顶点分别布置有一根供料光杆13、一块导料平板16和一对张紧辊，供料光杆13上套设有一附有标签的纸带卷14，纸带卷14的自由头顺着导料平板16行径并经过一折弯处后夹入两张紧辊之间，该折弯处因为导料平板16所在的平面不经过两张紧辊之间而由纸带卷14过导料平板16端边的路径所形成；在该折弯处离合设置有一真空腔式吸附头11，真空腔式吸附头11设置于一驱动其沿一圆弧轨迹往返旋转并亦能沿纵向上下升降的旋转及升降动力机构上。真空腔式吸附头11连接到真空抽气装置上，真空腔式吸附头11其实就是内空有空腔的一个小盒子，其下底面为吸附标签的吸孔，上表面为与真空抽气装置相连的接头。
如图2和图3所示，旋转及升降动力机构包括旋转气缸8、鱼眼接头7、摆臂6、旋转板3、升降气缸9和升降板10，旋转板3的其中一端设置有一转轴4而另一端呈自由态，转轴4轴接于墙板2上的一轴孔中并露出该轴孔延伸到该墙板2的另一端面外；摆臂6的其中一端连接到该转轴4的延伸部分上，另一端铰接到鱼眼接头7上，鱼眼接头7再与旋转气缸8的气缸轴相连接；转轴4未与墙板2轴接的另一自由端与墙板2之间连接有一加强框5，加强框5呈L形，加强框5具有贴靠于转轴4正上方起到限制旋转板3转动幅度的横向板，以及具有轴孔以加强转轴4转动的竖向板。升降气缸9设置于旋转板3呈自由态的一端上，升降板10设置于升降气缸9的气缸轴上；真空腔式吸附头11设置于升降板10上。旋转板3呈自由态的一端还设置有一与升降气缸9相平行的导向杆12，导向杆12的下端与升降板10相连接。
供料光杆13与导料平板16之间的纸带卷行走路径上设置有二根导料辊15。
导料平板16上压合有一整形板17，整形板17的其中一端轴接于墙板2上，另一端呈自由态。整形板17由透明有机玻璃制成，能够清楚观察到标签的状态。
如图4所示，两张紧辊中其中一为主动辊18，另一为从动辊19，主动辊18连接有一步进电机21，步进电机21安装于墙板2上，从动辊19设置于一调节其与主动辊18间夹紧力的压力调节机构20。压力调节机构20包括一基板22，基板22通过一连接板连接到墙板2上，一对设置于基板两侧的两夹板23，这对夹板23上设置有一对对称布置的滑槽，从动辊19的辊轴两端分别伸入这对滑槽之一中并从对应滑槽中延伸出来，伸出滑槽外的从动辊19延伸部分与夹板23之间连接有一压力弹簧24。
一种标签吸附与贴合装置的实现方法，包括以下步骤：
（1）将附有标签的纸带卷套在供料光杆上，然后将纸带卷的自由头顺着导料平板行径并经过一折弯处后夹入主动辊和从动辊之间，该折弯处因为导料平板所在的平面不经过主动辊和从动辊之间而由纸带卷过导料平板端边的路径所形成；
（2）旋转气缸驱动由鱼眼接头和摆臂组成的曲柄机构来转动旋转板，旋转板致使真空腔式吸附头靠近上述折弯处；
（3）步进电机驱动主动辊和从动辊相向运转，并牵引着纸带卷向前行径；在纸带卷行径至折弯处，该处纸带卷上的标签经一折弯而形成翘边，并通过真空腔式吸附头顺利利用负压气流剥离标签，即模拟人工在标签粘合边一折弯而翘边并手工剥离的动作；
（4）旋转气缸再驱动由鱼眼接头和摆臂组成的曲柄机构来复位转动旋转板，旋转板致使真空腔式吸附头携带着标签后凌空，即此时升降气缸垂直于地面，然后升降气缸下降完成标签贴合动作；
（5）升降气缸复位后，重复以上二至五步骤。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种标签吸附与贴合装置，包括机架，其特征在于，所述机架上竖立有一墙板，所述墙板的侧面上按三角的三个顶点分别布置有一根供料光杆、一块导料平板和一对张紧辊，所述供料光杆上套设有一附有标签的纸带卷，所述纸带卷的自由头顺着所述导料平板行径并经过一折弯处后夹入两所述张紧辊之间，该折弯处因为所述导料平板所在的平面不经过两所述张紧辊之间而由所述纸带卷过所述导料平板端边的路径所形成；在该所述折弯处离合设置有一真空腔式吸附头，所述真空腔式吸附头设置于一驱动其沿一圆弧轨迹往返旋转并亦能沿纵向上下升降的旋转及升降动力机构上。
2.根据权利要求1所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，所述旋转及升降动力机构包括旋转气缸、鱼眼接头、摆臂、旋转板、升降气缸和升降板，所述旋转板的其中一端设置有一转轴而另一端呈自由态，所述转轴轴接于所述墙板上的一轴孔中并露出该轴孔延伸到该墙板的另一端面外；所述摆臂的其中一端连接到该所述转轴的延伸部分上，另一端铰接到所述鱼眼接头上，所述鱼眼接头再与所述旋转气缸的气缸轴相连接；所述升降气缸设置于所述旋转板呈自由态的一端上，所述升降板设置于所述升降气缸的气缸轴上；所述真空腔式吸附头设置于所述升降板上。
3.根据权利要求2所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，所述转轴未与所述墙板轴接的另一自由端与所述墙板之间连接有一加强框，所述加强框呈L形，所述加强框具有贴靠于所述转轴正上方起到限制所述旋转板转动幅度的横向板，以及具有轴孔以加强所述转轴转动的竖向板。
4.根据权利要求2或3所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，所述旋转板呈自由态的一端还设置有一与所述升降气缸相平行的导向杆，所述导向杆的下端与所述升降板相连接。
5.根据权利要求1所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，所述供料光杆与导料平板之间的所述纸带卷行走路径上设置有若干导料辊。
6.根据权利要求1或5所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，所述导料平板上压合有一整形板，所述整形板的其中一端轴接于墙板上，另一端呈自由态。
7.根据权利要求1所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，两所述张紧辊中其中一为主动辊，另一为从动辊，所述主动辊连接有一步进电机，所述步进电机安装于所述墙板上，所述从动辊设置于一调节其与所述主动辊间夹紧力的压力调节机构。
8.根据权利要求7所述的标签吸附与贴合装置，其特征在于，所述压力调节机构包括一基板，一对设置于所述基板两侧的两夹板，这对所述夹板上设置有一对对称布置的滑槽，所述从动辊的辊轴两端分别伸入这对所述滑槽之一中并从对应滑槽中延伸出来，伸出滑槽外的所述从动辊延伸部分与所述夹板之间连接有一压力弹簧。
9.一种标签吸附与贴合装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将附有标签的纸带卷套在供料光杆上，然后将纸带卷的自由头顺着导料平板行径并经过一折弯处后夹入主动辊和从动辊之间，该折弯处因为导料平板所在的平面不经过主动辊和从动辊之间而由纸带卷过导料平板端边的路径所形成；
（2）旋转气缸驱动由鱼眼接头和摆臂组成的曲柄机构来转动旋转板，旋转板致使真空腔式吸附头靠近上述折弯处；
（3）步进电机驱动主动辊和从动辊相向运转，并牵引着纸带卷向前行径；在纸带卷行径至折弯处，该处纸带卷上的标签经一折弯而形成翘边，并通过真空腔式吸附头顺利利用负压气流剥离标签，即模拟人工在标签粘合边一折弯而翘边并手工剥离的动作；
（4）旋转气缸再驱动由鱼眼接头和摆臂组成的曲柄机构来复位转动旋转板，旋转板致使真空腔式吸附头携带着标签后凌空，即此时升降气缸垂直于地面，然后升降气缸下降完成标签贴合动作；
（5）升降气缸复位后，重复以上二至五步骤。
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