CN105073585B - 用于对齐标签条带的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于相对于切割装置(4)对齐标签条带(2a)的方法，所述标签条带具有多个标签(2c)，通过所述切割装置(4)将所述标签条带(2a)切割成随后被施加于容器的多个标签(2c)，其中，在学习模式中，通过传送装置(3)自动地传送所述标签条带(2a)，以及借助于被布置为第一相机的位置传感器(5)来检测所述标签条带(2a)相对于所述切割装置(4)的位置，随后，在对齐模式中，操作者能够借助于输入单元(7)将期望切割参数(9)输入机器控制单元(6)，随后在屏幕(8)上向操作者显示相对于所述标签条带(2a)的所述期望切割参数(9)，以及所述机器控制单元(6)基于所述期望切割参数(9)控制所述切割装置(4)。

Description

用于对齐标签条带的方法

技术领域

本发明涉及一种具有方案1的前序部分的特征的用于对齐标签条带的方法以及具有方案10的前序部分的特征的、用于对容器贴标签的贴标机。

背景技术

在贴标机中，将标签粘贴到容器。在该过程中，从供给辊展开未切割的标签条带并且借助于具有多个辊的传送装置将标签条带供给到切割装置。然后，在切割装置中，通过真空辊获得标签条带并且利用切割机将标签条带切割成单个标签。通过抓取机构从真空辊取下单个化的标签，使单个化的标签在胶粘站设置有胶并且粘贴到容器。

为了在切割装置中使切割位置精确，通常使标签条带设置有切割标记，该切割标记在标签条带上被实施为对比鲜明的彩条。标签条带高速通过切割装置中的位置传感器，该传感器以高时间分辨率检测切割标记，然后将信号发送到切割装置的控制单元。利用该信号，相对于标签条带的位置来控制切割机，使得在期望的切割位置将标签条带切割成单个标签。

此外，从EP 2 364 918 A2已知能够在没有上述切割标记的情况下实现切割的方法。在所述方法中，利用图像获取单元来采集标签条带的二维图像，然后通过检测标签印刷部，产生用于切割装置的时钟信号。

上述现有技术中的缺点在于：已知的方法在学习和对齐标签条带的过程中容易出错并且由于操作者必须手动执行该方法所需的、诸如标签条带的供给动作或在切割装置中抽真空等的一系列功能而使得耗费的时间长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种几乎不会出错且能够更快速地执行的用于对齐标签条带的方法。

本发明通过用于对齐标签条带的方法来实现此目的，该方法具有方案1的前序部分的特征和特征部分的特征，根据该方法，在学习模式中，通过传送装置自动地传送所述标签条带，借助于被实施为第一相机的位置传感器来检测所述标签条带相对于所述切割装置的位置，随后，在对齐模式中，操作者能够借助于输入单元将期望切割参数输入机器控制单元，随后在屏幕上向所述操作者显示相对于所述标签条带的所述期望切割参数，然后所述机器控制单元基于所述期望切割参数控制所述切割装置。

在学习模式(learning mode)中，通过由传送装置自动地传送标签条带，被实施为第一相机的位置传感器可以自动地检测沿着传送方向的标签条带。由此，可以在相机图像中检测该标签条带的具有一个接一个顺次布置的多个标签的区域。此外，通过位置传感器到切割装置的已知距离，可以建立固定的关系，可以确定标签条带相对于切割装置的位置。

由于操作者能够利用输入单元将期望切割参数输入到机器控制单元并且在屏幕上相对于标签条带显示该期望切割参数，然后操作者可以对切割装置输入期望切割参数，使得切割装置位于期望的切割位置、例如两个标签之间的边界处。由于从学习模式已知标签条带相对于切割装置的位置，利用该信息(knowledge)，可以采用期望切割参数来控制切割装置。换句话说，在屏幕图像上给出了标签条带的图像和期望切割参数之间的固定关系，操作者可以对应地相对于标签条带的图像移动期望切割参数，使得可以输入使标签单个化的期望切割位置。

在根据本发明的方法中，可以在学习模式中自动地执行多个功能，在对齐模式中，仅需要操作者指出期望切割参数。由此，例如在换成一种新类型的标签期间实现了标签条带的特别简单的对齐。

该方法可以用于贴标机。贴标机可以实施为利用标签对容器贴标，该容器特别地是塑料瓶、玻璃瓶、罐和/或管。该容器可以用于饮料、食品、清洁制品、糊剂、化学制品、生物制品和/或医药制品。该标签特别地可以是涂布有粘合剂的标签。该标签特别地可以是空白的纸或塑料，其特别地包括指示、说明和/或公告容器的内容物的印刷物。可以在标签条带上一个接一个地顺次布置标签。该标签条带可以是带或管(hose)。

切割装置可以包括用于切割标签条带的至少一个刀类工具。切割装置可以包括真空辊，通过该真空辊可以在切割前后传送和/或固定标签条带。

传送装置可以被实施为具有多个偏转辊和/或驱动辊以传送标签条带。传送装置可以连接到用于控制该传送装置的机器控制单元。

第一相机可以被实施为检测标签条带的沿着传送方向布置多个标签的区域。在位置传感器中或在机器控制单元中，可以存储参数，通过该参数可以计算标签条带相对于切割装置的位置。特别地，该参数可以是位置传感器和切割装置之间的距离。

可以通过键或输入单元来激活学习模式。此外，位置传感器和/或机器控制单元可以实施为检测新的标签，特别是在新类型的标签的情况下自动地激活学习模式。利用该学习模式，可以使位置传感器和/或机器控制单元学习该新类型的标签。新类型的标签意味着针对这种类型的标签来控制贴标机所需的操作参数还未存储在控制单元中。

输入单元可以被实施为键盘、方向键和/或触摸屏。输入单元可以连接到机器控制单元。可以以触敏方式将屏幕实施为输入单元。屏幕可以连接到机器控制单元。屏幕可以实施为图像显示标签条带和期望切割参数。

期望切割参数可以意味着这是操作者对切割装置所期望的参数，其指出了对标签条带的期望的切割位置。

机器控制单元可以被实施为控制切割装置和/或传送装置、特别是用于在对齐标签条带时自动地控制传送装置。该机器控制单元可以实施为经由时钟循环控制切割装置的切割时间。该机器控制单元可以包括至少一个马达控制器，以控制传送装置和/或切割装置。机器控制单元可以被分成多个控制和/或检测模块，该多个控制和/或检测模块对应地被分别分配到传送装置或切割装置。控制和/或检测模块可以经由数据总线互相连接。机器控制单元的控制和/或检测模块可以布置在位置传感器中。

在本方法中，可以将期望切割参数存储在数据库中。由此，在以后使用同一类型的标签的情况下可以从数据库重获期望切割参数。该期望切割参数可以与该类型的标签的至少一个辨识特征一起存储在数据库中。该数据库可以连接到机器控制单元。

在本方法中，可以利用第一图像处理单元来评估位置传感器的相机图像。由此，可以自动地辨识标签条带的相机图像的特征。例如，可以利用图像处理单元自动地检测条码、印刷边距、文字、特性曲线步态(characteristic curve progression)和拐角(corner)。由此，可以通过在屏幕上标记特性特征而在期望切割参数的定位方面支持操作者。此外，利用图像处理单元，可以评估和检测该类型的标签的辨识特征。可以将第一图像处理单元布置在机器控制单元和/或第一相机中。

在本方法中，在学习模式中，第一图像处理单元可以自动地检测实际切割参数并且在屏幕上相对于标签条带标记该实际切割参数。由此，可以在屏幕上显示该实际切割参数来作为对期望切割参数的建议。由此，操作者可以更快地输入期望切割参数，由此加速对新的标签的设定。实际切割参数可以意味着其是由第一图像处理单元所自动确定的用于切割装置的参数，借助于该参数向操作者建议了相对于标签条带的切割位置。

在本方法中可以将实际切割参数存储在数据库中。由此，可以在后期分析第一图像处理单元的性能，由此能够得到改进第一图像处理单元的标准。该数据库可以与用于存储期望切割参数的上述数据库相同。

在本方法中，被实施为第二相机的质量保证单元可以在质量保证模式中检测切割的标签条带。这使得操作者可以观察第二相机的相机图像并且检查实际切割位置。切割位置可以意味着其是标签条带被切割单元切割的实际位置。在切割位置不正确的情况下，操作者则可以修正期望切割参数直到切割位置正确。操作者可以利用输入单元和显示在屏幕处的标签条带标记该切割位置用于评估。第一相机和第二相机可以是单独一个相机或者两个不同的相机。

在本方法中，质量保证单元可以利用第二图像处理单元自动地检测切割的标签条带处的切割位置并且在屏幕上相对于标签条带显示该切割位置。由此，使得质量保证单元自动化，并且使操作者花特别少的时间来修正期望切割参数，如果需要的话。第一图像处理单元和第二图像处理单元可以是单独一个图像处理单元或者是两个不同的图像处理单元。第二图像处理单元可以布置在机器控制单元和/或第二相机中。

在本方法中，机器控制单元可以在修正模式中自动地修正切割位置的与期望切割参数的偏差。由此，使得对期望切割参数的修正自动化，并且不需要操作者的任何介入。由于该偏差，可以校准位置传感器和切割装置之间的距离。等同地，可以通过该偏差来校准切割装置的切割位置。

在本方法中，可以将切割位置存储在数据库中。由此，可以在以后的时间点从数据库重获实际切割位置，该系统可以在不进行任何进一步校准的情况下作业。

此外，本发明提供了一种用于对容器进行贴标签的贴标机，所述贴标机包括：传送装置，所述传送装置用于传送具有多个标签的标签条带；切割单元，所述切割单元用于切割所述标签条带；位置传感器，所述位置传感器被实施为第一相机，所述第一相机用于检测所述标签条带相对于所述切割装置的位置；以及机器控制单元，所述机器控制单元具有屏幕和输入单元，其特征在于，所述输入单元被实施为输入和/或修正期望切割参数，所述屏幕被实施为相对于所述标签条带显示所述期望切割参数，能够由机器控制单元基于所述期望切割参数控制所述切割装置的切割位置。

通过将输入单元实施为输入和/或修正期望切割参数，并且由于在屏幕上相对于标签条带显示该期望切割参数的事实，对于操作者而言可以以简单的方式在期望的点处输入相对于标签条带的期望切割参数。由于能够由机器控制单元基于期望切割参数控制切割装置的切割位置，因此可以自动地控制该切割装置使得以期望切割参数实现切割。由此，操作者可以使贴标机特别简单且快速地适于粘贴新类型的标签。

该贴标机可以包括上述特征。

该贴标机还可以包括基于位置传感器的相机图像来评估标签条带的位置的第一图像处理单元。由此，可以自动地评估标签条带的位置和/或标签条带的特性特征。通过显示这些信息，可以在期望切割参数的选择方面良好地支持操作者。

可以将第一图像处理单元实施为检测标签的不变的特征(transformation-invariant feature)。不变的特征可以是利用第一图像处理单元不论标签条带相对于位置传感器如何移位都可以被识别的印刷特征。例如，这些印刷特征可以是边距、条码、边缘、拐角、圆和/或圆心。

第一图像处理单元可以被实施为比较相机图像和基准图像。由此，可以特别容易地确定标签条带的位置。第一图像处理单元可以被实施为当比较相机图像和基准图像时计算两个图像之间的转换。比较可以意味着可以利用第一图像处理单元确定相机图像和基准图像之间的移位。

贴标机还可以包括用于检测切割的标签条带的质量保证单元。由此，可以通过切割单元检测和评估切割的质量和/或切割位置。

质量保证单元可以包括第二相机，在第二相机处可以利用第二图像处理单元基于切割的标签条带的相机图像来评估切割位置。由此，可以在切割装置的下游自动检测切割位置并且可以参照切割位置对期望切割参数进行修正。

贴标机可以特别地被实施为用于执行上述方法。

附图说明

以下将参照附图中示出的实施方式来说明本发明的其它特征和优点。在附图中：

图1在平面图中示出了根据本发明的贴标机；

图2示出了在利用输入单元输入期望切割参数的情况下对标签条带的屏幕显示；

图3示出了自动检测实际切割参数期间的屏幕显示；以及

图4示出了通过质量保证单元检测切割位置之后的屏幕显示。

具体实施方式

图1在平面图中示出了根据本发明的贴标机1。可以看到，通过传送装置3使标签条带2a通过贴标机1的各种单元。在该过程中，该标签条带2a首先通过位置传感器5并且在切割装置4处被切割成单个标签。接下来，单个标签2c经过粘贴站17并且利用传输辊18被贴附到容器(此处未示出)。

传送装置3包括：供给辊3d；粘附站3c，其用于在供给辊3d变化的情况下粘附该标签条带2a；带缓冲器3b；以及多个偏转辊3a。传送装置3在贴标机1内进一步引导并传送该标签条带2a。

切割装置4包括真空辊4a和切割工具4b。此处，将起初未被切割的标签条带2a供给到切割装置4并且借助于真空固定在真空辊4a上。该切割工具4b具有多个竖直延伸的刀具，借助于这些刀具可以将标签条带2a切割成单个标签2c。将切割装置4实施成可控的，使得切割位置可以沿着标签条带2a的传送方向变化。由此，切割装置4可以适于不同的标签长度，使得切割位置在所设置的标签的边缘处延伸。

然而，由于开始时标签条带2a相对于切割装置4的位置是未知的，因此通过布置在切割装置4的上游的位置传感器5检测标签条带2a的该位置。可以看到，将位置传感器5实施成第一相机并且相对于该标签条带2a垂直地定向。位置传感器5的视场检测标签条带2a的长度，该长度大于单个标签2c的长度。现在将位置传感器5的图像经由图像数据线19传输到第一图像处理单元12a并且在第一图像处理单元12a处进行评估。此处，第一图像处理单元12a一体地配置在机器控制单元6中。可选地，还可以配置在位置传感器5内。

此处，在标签条带2a上实施第一图像处理单元12a，以检测标签印刷部的特性特征。例如，检测单个标签印刷部的边缘，确定单个标签印刷部的边缘相对于位置传感器5的位置。此外，在位置传感器5中，存储位置传感器5到切割装置4的距离。例如，该距离为从相机图像的图像中心到切割装置4中的基准切割位置的、在输送方向上的标签条带2a的路径。一旦在贴标机1启动的情况下校准了该距离，就在位置传感器5中或在机器控制单元6中将该距离与在标签条带2a的平面中的相机图像的宽度一起作为参数存储。接下来，可以经由这些参数计算在相机图像中特定行(column)到切割装置4的基准切割位置的距离。如上所述，已经通过第一处理单元12a检测了标签边缘的位置，因而可以直接计算标签条带相对于切割装置4的位置。

在学习模式中，传送装置3自动地使标签条带2a通过位置传感器5，通过上述过程，自动地检测标签条带2a相对于切割装置4的位置。具有第一图像处理单元12a和用于控制切割装置4的控制模块14的机器控制单元6来进行自动控制。

接下来，在对齐模式中，在屏幕8上显示位置传感器5的相机图像。在屏幕8上，可以看到标签条带2的图像、自动确定的实际切割参数10和由操作者选择的期望切割参数9。操作者可以通过输入单元7输入或修正期望切割参数9。这在以下的图2-图4中示出。

此外，质量保证单元16配置在切割装置4的排出区域中。将质量保证单元16实施为第二相机并且利用其视角(angle of view)来检测切割的标签条带2b。经由图像数据线21将相机图像传输到第二图像处理单元12b。利用第二图像处理单元12b，在切割的标签条带2b的图像中自动地确定切割位置。如图4所示，由此可以在修正模式中实施对期望切割参数的修正。此外，操作者可以可视地评估是否正确地选择了切割位置。

接下来，将切割后的标签2c贴附到容器(此处未示出)。

利用根据本发明的贴标机1，能够容易且快速地使位置传感器5获知新类型的标签并且预先确定用于控制切割装置4的期望切割参数的正确位置。同样地，能够在修正模式中经由质量保证单元16自动地修正期望切割参数与实际切割位置的偏差。利用该信息，还可以实施对位置传感器5距切割装置4的距离的校准。

此外，在该方法中确定的数据(例如，实际切割参数、期望切割参数、切割位置和/或图像数据)可以通过机器控制单元6存储在数据库15中。由此，不必再次教授标签类型，可以存储校准参数，并且可以参考该数据用于随后的评估。

图2示出了在利用输入单元7输入期望切割参数9的过程中标签条带2a的屏幕显示。

在屏幕8上，示出了利用图1的位置传感器5的第一相机获取的标签条带2a的图像。标签条带2a具有多个标签2c，标签2c具有图示的印刷部。此外，示出了期望切割参数9。可以利用输入单元7经由箭头键7a和7b使期望切割参数9沿着双箭头水平地移位并且利用键7c进行确认。

因而，在对齐模式中，显示相对于标签条带2的期望切割参数9。现在操作者可以利用输入单元7将期望切割参数9输入机器控制单元6(参照图1)。此处，操作者可以利用箭头键7a和7b使期望切割参数9沿着标签条带移位，使得期望切割参数9与期望切割位置对应。

接下来，机器控制单元6可以经由控制模块14控制切割装置4，使得与期望切割参数9对应地执行切割。

图3示出了在自动检测实际切割参数10的过程中的屏幕显示。在学习模式中，通过第一图像处理单元12a基于位置传感器5的相机图像来自动地确定实际切割参数10。例如，实际切割参数10是标签印刷部的边缘或两个接连的边缘之间的中央部。由此，帮助操作者尽快地输入期望切割参数9。

此处，可以看到，实际切割参数10被计算成太偏左侧，随后，操作者可以经由箭头键7a和7b使实际切割参数10移位，使得达到期望切割参数9。可以在屏幕8上用不同颜色和/或线条类型表示实际切割参数10和期望切割参数9。

图4示出了通过质量保证单元16检测切割位置13之后的屏幕显示。如参照图1说明地，质量保证单元16自动地检测在切割的标签条带2c上的切割位置13。现在，在屏幕8上相对于尚未切割的标签条带2a示出该信息。

可以看到，在期望切割参数和切割位置13之间产生了距离A。该距离A例如可以通过位置传感器5到切割装置4的距离的错误校准或由失调的切割装置4来解释。

在修正模式中，现在机器控制单元6可以计算且自动地修正期望切割参数9与切割位置13的偏差。由此，还可以修正机器控制单元6中的对应的校准参数。可选地，在修正模式中，操作者还可以经由箭头键7a和7b手动地修正期望切割参数9的位置，并且确定偏差A。

上述校准、参数、相机图像、实际切割参数和期望切割参数可以存储在数据库15中，以在稍后的时间点重获数据并对应地评估它们。

将理解的是，在上述实施方式中提及的特征不限于这些具体的组合而是可以采用任意其它组合。

Claims (17)

1.一种用于相对于切割装置(4)对齐标签条带(2a)的方法，所述标签条带(2a)具有多个标签(2c)，其中通过所述切割装置(4)将所述标签条带(2a)切割成随后被施加于容器的多个标签(2c)，

其特征在于，

在学习模式中，

通过传送装置(3)自动地传送所述标签条带(2a)，以及

借助于被实施为第一相机的位置传感器(5)来检测所述标签条带(2a)相对于所述切割装置(4)的位置，

随后，在对齐模式中，

操作者能够借助于输入单元(7)将期望切割参数(9)输入机器控制单元(6)，

随后在屏幕(8)上向所述操作者显示相对于所述标签条带(2a)的所述期望切割参数(9)，以及

所述机器控制单元(6)基于所述期望切割参数(9)控制所述切割装置(4)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述期望切割参数(9)存储在数据库(15)中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用第一图像处理单元(12a)评估所述位置传感器(5)的相机图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述学习模式中，所述第一图像处理单元(12a)自动地检测实际切割参数(10)并且在所述屏幕(8)上相对于所述标签条带(2a)标记该实际切割参数(10)。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述实际切割参数(10)存储在数据库(15)中。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，随后在质量保证模式中，被实施为第二相机的质量保证单元(16)检测切割的标签条带。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述质量保证单元(16)利用第二图像处理单元(12b)自动地检测切割的标签条带的切割位置并且在所述屏幕(8)上相对于所述切割的标签条带显示该切割位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，随后在修正模式中，所述机器控制单元(6)自动地修正所述期望切割参数(9)与所述切割位置(13)的偏差(A)。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述切割位置(13)被存储在数据库(15)中。

10.一种用于对容器进行贴标签的贴标机(1)，所述贴标机(1)包括：传送装置(3)，所述传送装置(3)用于传送具有多个标签(2c)的标签条带(2a)；切割装置(4)，所述切割装置(4)用于切割所述标签条带(2a)；位置传感器(5)，所述位置传感器(5)被实施为第一相机，所述第一相机用于检测所述标签条带(2a)相对于所述切割装置(4)的位置；以及机器控制单元(6)，所述机器控制单元(6)具有屏幕(8)和输入单元(7)，

其特征在于，

所述输入单元(7)被实施为输入和/或修正期望切割参数(9)，

其中，所述屏幕(8)被实施为相对于所述标签条带(2a)显示所述期望切割参数(9)，并且

能够由机器控制单元(6)基于所述期望切割参数(9)控制所述切割装置(4)的切割位置(13)。

11.根据权利要求10所述的贴标机(1)，其特征在于，所述贴标机(1)还包括第一图像处理单元(12a)，所述第一图像处理单元(12a)用于基于所述位置传感器(5)的相机图像来评估所述标签条带(2a)的位置。

12.根据权利要求11所述的贴标机(1)，其特征在于，所述第一图像处理单元(12a)被实施为检测所述标签(2c)的不变的特征。

13.根据权利要求11或12所述的贴标机(1)，其特征在于，所述第一图像处理单元(12a)被实施为比较所述相机图像与基准图像。

14.根据权利要求10至12中任一项所述的贴标机(1)，其特征在于，所述贴标机(1)还包括用于检测切割的标签条带的质量保证单元(16)。

15.根据权利要求13所述的贴标机(1)，其特征在于，所述贴标机(1)还包括用于检测切割的标签条带的质量保证单元(16)。

16.根据权利要求14所述的贴标机(1)，其特征在于，所述质量保证单元(16)包括第二相机，其中能够利用第二图像处理单元(12b)基于所述切割的标签条带的相机图像评估切割位置(13)。

17.根据权利要求15所述的贴标机(1)，其特征在于，所述质量保证单元(16)包括第二相机，其中能够利用第二图像处理单元(12b)基于所述切割的标签条带的相机图像评估切割位置(13)。