CN109573233A - 一种自动贴标方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动贴标方法和装置，该装置包括：吸贴标模组单元和控制单元，所述吸贴标模组单元包括一个或多个吸贴标组件；所述吸贴标组件包括贴标头和压力检测传感器；所述控制单元设置为接收压力传感器发送的贴标压力实时值，并根据接收到的贴标压力实时值，通过运动执行单元驱动所述吸贴标模组单元，使得所述吸贴标模组单元中的吸贴标组件运动至预设位置；所述吸贴标组件用于在运动至所述预设位置后执行预设位置对应的贴标操作。通过对压力的检测，始终将贴标时贴标头作用到贴标对象产品上的压力精确控制在贴标对象产品所允许承受的压力值范围内，改善了由于压力过大造成的对产品损坏的情况。

Description

一种自动贴标方法和装置

技术领域

本发明涉及智能制造自动化贴条码标签设备领域，尤指一种自动贴标方法和装置。

背景技术

在电子产品智能生产领域中，产品从元器件，PCB单板开始经过不同的工艺环节，最终成为一个可实现具体功能的产品，其中用于产品生产跟踪和质量管控的贴条码标签环节都是必不可少的。

在一些PCB单板贴条码标签应用场合中，比如PCB单板面积较小无专用贴标区域或需要对单板器件生产信息跟踪时，此时条码标签就需要粘贴在PCB单板上诸如IC或磁芯类器件表面上，此种贴标签具有以下特点：1)条码标签尺寸较小；2)待贴标器件对象由于焊接加工或来料差异相对于PCB板面高度有差异；3)贴标力要求精确控制，不能损伤器件；4)贴标精度要求高。虽然目前市场上有一些设备可以实现PCB单板自动贴标，但这些贴标设备贴附标签时贴标头每次下行的贴标位置是固定值，当贴标对象产品因加工或来料存在高度不一致变化时，会存在贴标过程中贴标压力过大损坏贴标对象产品的现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种自动贴标方法和装置，能够将贴标时贴标头作用到贴标对象产品上的压力精确控制在贴标对象产品所允许承受的压力值范围内。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种自动贴标装置，所述自动贴标装置包括工作台面和传输线单元、标签供料单元、运动执行单元，所述装置还包括：

吸贴标模组单元和控制单元，所述吸贴标模组单元包括一个或多个吸贴标组件；所述吸贴标组件包括贴标头和压力检测传感器；

所述控制单元设置为接收压力传感器发送的贴标压力实时值，并根据接收到的贴标压力实时值，通过运动执行单元驱动所述吸贴标模组单元，使得所述吸贴标模组单元中的吸贴标组件运动至预设位置；

所述吸贴标组件用于在运动至所述预设位置后执行预设位置对应的贴标操作。

优选地，所述吸贴标组件还包括限位缓冲部分；所述限位缓冲部分包括弹性部件、第一导轨和第一滑块，所述第一滑块滑动连接在所述第一导轨上；

所述弹性部件的上部与所述第一导轨固定连接；所述第一导轨连接至所述运动执行单元；

所述弹性部件的下部通过压力传感器连接至所述贴标头；

所述贴标头通过连接件固定连接至所述第一滑块，以使得在贴标头与工件之间产生压力时，所述贴标头在压力的反作用力的作用下，能够带动第一滑块沿所述第一导轨向上运动，并压缩所述弹性部件。

优选地，所述限位缓冲部分还包括螺柱、压力调节螺柱、压力调节上支撑板和压力调节下支撑板、紧固螺扣、限位块和旋钮；

所述弹性部件为线性弹簧；

所述压力传感器通过螺柱与压力调节螺柱中心面对接；所述压力调节螺柱安装于压力调节上支撑板和压力调节下支撑板中间，其中间部位设置有可以控制调节螺柱向下长度的紧固螺扣和限制螺柱向上运动距离的限位块，所述紧固螺扣与支撑架之间设置有线性弹簧，所述线性弹簧上部设置有可以调节弹簧线性系数的旋钮。

优选地，所述吸贴标组件还包括伸缩部分；所述伸缩部分包括运动控制件、第二导轨和第二滑块，所述第二滑块滑动连接在所述第二导轨上；

所述运动控制件包括滑动连接的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分可以在控制单元的控制下相对往复运动；

所述第一部分连接至所述运动执行单元，且，所述第一部分连接至所述第二滑块；

所述第二部分连接至所述第二导轨，且，所述第二部分通过所述限位缓冲部分连接至所述贴标头。

优选地，在吸贴标模组单元包括多个吸贴标组件的情况下，

所述多个吸贴标组件在控制单元的控制下按如下方式的至少一种进行工作：

所述多个吸贴标组件单独工作；

多个吸贴标组件中的部分吸贴标组件进行组合工作；处于组合工作状态的吸贴标模组的吸嘴端面均处于同一平面；

部分吸贴标组件处于工作状态，部分吸贴标组件处于空闲状态。

优选地，贴标模组支撑板上设置有与各个吸贴标组件对应的安装槽，所述安装槽设置为使得各个吸贴标组件在贴标模组支撑板上的安装位置可调。

优选地，所述贴标头和压力检测传感器通过贴标头支撑板相连接；所述贴标头支撑板设置为具有L形缩放结构。

优选地，所述贴标头的吸嘴端面设置有1*N个不同半径同心圆多针孔；

其中，最外圈的气孔设计有向吸嘴边缘发射的导流槽，在吸标签时，小标签被平吸到贴标头吸嘴上；在贴标签时，在标签与贴标对象产品表面已经初步接触的情况下，通过吹气使贴标头吸嘴端面产生一个向下抚平压力，从而挤压标签与贴标产品表面之间小空隙中的残留气体；

最外圈气孔设置有导流槽，用于使气体在标签表面沿中心向四周边缘扩散。

为了解决上述技术问题，本发明还提出了一种自动贴标方法，所述方法包括：

在贴标过程中，检测贴标头与工件之间的压力值；

根据所述压力值，控制贴标头所在的吸贴标组件与工件之间的相对位置，并执行贴标过程。

优选地，在贴标过程中，驱动贴标头向下运动，

通过预先设置的限位缓冲部分来缓冲贴标头对工件表面的冲击力，所述冲击力是贴标头在向下运动的过程中接触工件表面之后，对工件表面产生的冲击力。

优选地，所述根据压力值，控制贴标头所在的吸贴标组件与工件之间的相对位置，并执行贴标过程包括：

贴标过程中，控制贴标头所在的吸贴标组件向下运动，在压力值达到预设的第一压力值时，确认当前位置为L1位置；

根据当前的L1位置，获取对应的L2位置和L3位置；

根据获取的L2位置，驱动贴标头所在的吸贴标组件继续运动至L2位置；

在L2位置的压力值小于或等于预设的第二压力值时，执行吸附标签贴标操作；

根据获取的L3位置，驱动贴标头所在的吸贴标组件继续运动至L3位置；

在从L2移动至L3位置中的部分或全部时长内，执行吸附标签压紧操作；

其中，L1为预贴标位置，L2为贴标位置，L3为贴标压紧位置。

优选地，在所述之后还包括：

在所述控制贴标头运动至L2位置之后，在L2位置的压力值大于预设的第二压力值时，以异常状态结束贴标过程；

在所述控制贴标头运动至L3位置之后，在L3位置的压力值大于预设的第三压力值时，以异常状态结束贴标过程。

优选地，所述根据压力值，控制贴标头所在的吸贴标组件与工件之间的相对位置，并执行贴标过程包括：

贴标过程中，控制贴标头向下运动，在压力值达到预设的第四压力值时，确认当前位置为L4位置；

根据当前的L4位置，获取对应的L5位置；

根据获取的L5位置，控制贴标头运动至L5位置；

在L5位置的压力值小于或等于预设的第五压力值时，执行吸附标签贴标和压紧操作；

其中，L4为预贴标位置，L5为贴标和压紧位置。

为了解决上述技术问题，本发明还提出了一种自动贴标装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一自动贴标方法的处理。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括：自动贴标装置包括：吸贴标模组单元和控制单元，所述吸贴标模组单元包括一个或多个吸贴标组件；所述吸贴标组件包括贴标头和压力检测传感器；所述控制单元设置为接收压力传感器发送的贴标压力实时值，并根据接收到的贴标压力实时值，通过运动执行单元驱动所述吸贴标模组单元，使得所述吸贴标模组单元中的吸贴标组件运动至预设位置；所述吸贴标组件用于在运动至所述预设位置后执行预设位置对应的贴标操作。通过本发明的方案，通过对压力的检测，始终将贴标时贴标头作用到贴标对象产品上的压力精确控制在贴标对象产品所允许承受的压力值范围内，改善了由于压力过大造成的对产品损坏的情况，此外，通过“预贴标、贴标和贴标压紧”三段式贴标方法，在实现标签与贴标对象产品精确贴合前提下，并且将压力精确控制在贴标对象产品所允许承受的压力值范围内的情况下，改善了由于压力过大造成的对产品损坏的情况，也改善了贴标效果。

附图说明

下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。

图1是本发明实施例提供的贴标压力可控的自动贴标系统应用正视图；

图2是本发明实施例提供的贴标压力可控的自动贴标系统应用俯视图；

图3是本发明实施例提供的带压力传感器吸贴标组件结构示意图；

图4是本发明实施例提供的吸贴标组件贴标压力检测与控制示意图；

图5是本发明实施例提供的多个吸贴标组件的贴标模组应用实例示意图；

图6是本发明实施例提供的贴标模组支撑板贴标组件安装孔结构示意图；

图7是本发明实施例提供的贴标组件贴标头端面多针孔吸嘴结构示意图；

图8是本发明实施例提供的贴标位置控制方法流程示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。

参见图1和图2，为本发明提出了一种自动贴标装置，其中，图1为正视图，图2为俯视图；所述装置包括：工作台面1；

所述自动贴标装置还包括安装在工作台面1上的传输线单元2，用于贴标产品100的上下料。

所述自动贴标装置还包括运动执行单元5。所述贴标运动执行单元5安装于工作台面1上，运动执行单元5可以是工业机械手或滑台运动机构；。

所述自动贴标装置还包括向下拍照视觉单元，所述向下拍照视觉单元包括向下拍照相机130、辅助条形光源140、条形光源141和条形光源142。其中，向下拍照相机130、设置在装置的正上部机壳横梁上，或者也可以安装于贴标运动执行单元5上；向下拍照相机130用于贴标位置引导；辅助条形光源140、条形光源141和条形光源142安装于所述传输线的横面和侧面上。

所述自动贴标装置还包括用于标签吸贴的吸贴标模组单元3，吸贴标模组单元3安装在运动执行单元5上，其中，吸贴标模组单元3可以包括多个吸贴标组件310，例如，吸贴标模组单元3由4个可独立控制工作状态的吸贴标组件310构成；所述吸贴标组件310的贴标头上安装有压力检测传感器307，用于检测吸贴标模组单元3的贴标头上贴标压力值。

所述自动贴标装置还包括压力检测与显示电路模块160，通过数据线与压力传感器307相连，用于实时检测处理显示由压力传感器307发送的吸贴标模组单元3的贴标头上贴标压力值。

所述自动贴标装置还包括控制单元107，控制单元107接收压力传感器307发送的贴标压力实时值，根据接收到的贴标压力实时值，通过贴标运动执行单元5反馈至吸贴标模组单元3，以使得控制贴标模组单元3在贴标时保证贴标组件中的贴标头分别处在预设的预贴标位置、贴标位置和贴标压紧位置。

所述自动贴标装置还包括标签供料单元4，设置在工作台面1上，用于标签自动剥离和供料，所述标签供料单元4的前端安装有标签承载板41，用于承载剥离后的小标签42。

所述自动贴标装置还包括向上拍照视觉单元，所述向上拍照视觉单元包括照相机150和相应光源151，所述照相机150安装在工作台面上，用于获取所述吸贴标模组单元3贴标头吸嘴上吸附小标签位置信息。

所述自动贴标装置还包括外部通讯口C01，所述外部通讯口C01与贴标控制单元107相连，将采集到的贴标压力数据联网上报，并与生产信息采集设备进行状态数据交互或控制。

本发明实施例中，所述吸贴标组件还包括限位缓冲部分；所述限位缓冲部分包括弹性部件、第一导轨和第一滑块，所述第一滑块滑动连接在所述第一导轨上；

所述弹性部件的上部与所述第一导轨固定连接；所述第一导轨连接至所述运动执行单元；

所述弹性部件的下部通过压力传感器连接至所述贴标头；

所述贴标头通过连接件固定连接至所述第一滑块，以使得在贴标头与工件之间产生压力时，所述贴标头在压力的反作用力的作用下，能够带动第一滑块沿所述第一导轨向上运动，并压缩所述弹性部件。

本发明实施例中，所述限位缓冲部分还包括螺柱、压力调节螺柱、压力调节上支撑板和压力调节下支撑板、紧固螺扣、限位块和旋钮；

所述弹性部件为线性弹簧；

所述压力传感器通过螺柱与压力调节螺柱中心面对接；所述压力调节螺柱安装于压力调节上支撑板和压力调节下支撑板中间，其中间部位设置有可以控制调节螺柱向下长度的紧固螺扣和限制螺柱向上运动距离的限位块，所述紧固螺扣与支撑架之间设置有线性弹簧，所述线性弹簧上部设置有可以调节弹簧线性系数的旋钮。

本发明实施例中，所述吸贴标组件还包括伸缩部分；所述伸缩部分包括运动控制件、第二导轨和第二滑块，所述第二滑块滑动连接在所述第二导轨上；

所述运动控制件包括滑动连接的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分可以在控制单元的控制下相对往复运动；

所述第一部分连接至所述运动执行单元，且，所述第一部分连接至所述第二滑块；

所述第二部分连接至所述第二导轨，且，所述第二部分通过所述限位缓冲部分连接至所述贴标头。

下面结合附图对吸贴标模组单元3中的吸贴标组件310进行介绍。

图3是本发明实施例提供的带压力传感器的吸贴标组件310的结构示意图，所述吸贴标组件310的右部设置有用于控制吸贴标组件工作状态的运动控制件302。运动控制件302包括可以相对运动的第一部分和第二部分，其中第一部分固定连接在支撑板396上。第二部分固定连接在392上。通过运动控制件302，使得支撑板396和392之间可以发生相对运动。所述运动控制件302可以是气缸也可以是电缸，本发明实施例中以气缸为例进行说明。

其中，运动控制件302侧装于气缸支撑板396之上，下部通过气缸推杆转接件305与下支撑板392连接，对外提供用于控制气缸运动的气路接口303。

所述气缸支撑板396上部与上支撑板391连接，另一侧面与线性滑块308相连；线性滑块308左侧通过支撑板391与贴标头结构相连；右侧通过下支撑板394与运动控制件302相连。所述上支撑板391上部设置有用于安装到贴标运动执行单元5第三轴上的转接块301；所述下支撑板392上竖立安装有线性滑块支撑板393，所述线性滑块支撑板393中间安装有线性滑块308组件，并且393的上部与压力调节下支撑板394连接；所述线性滑块组件308一端与所述气缸支撑板396连接，另一端与贴标头支撑板395连接；所述贴标头支撑板395下部安装有贴标头转接件342，所述贴标头转接件342上部安装有压力传感器307，下部安装有吸贴标头304，所述吸贴标头304上设置有气路接口306；所述压力传感器307通过螺柱355与压力调节螺柱354中心面对接；所述压力调节螺柱354安装于压力调节上支撑板397和压力调节下支撑板394中间，其中间部位设置有可以控制调节螺柱354向下长度的紧固螺扣351和限制螺柱355向上运动距离的限位块353，所述紧固螺扣351与支撑架397之间设置有线性弹簧356，线性弹簧356上部设置有可以调节弹簧线性系数的旋钮352。

本示例中，第一滑块为滑块309，第二滑块为滑块308。

所述下支撑板392在所述气缸302的气缸推杆转接件305带动下会沿线性滑块308上下滑动，由于下支撑板392和线性滑块支撑板393连接，支撑板392会带动含有贴标头304的吸贴标组件左侧结构件向上或向下移动。当气缸302处于向下位置时，吸贴标组件310处于贴标工作状态；当气缸302处于向上位置时，吸贴标组件310处于非贴标工作状态。吸贴标组件310贴标工作状态和非工作状态切换设计，可以使由多个小间距吸贴标组件组成的吸贴标单元在并行贴标工作时，工作状态的贴标头与非工作状态的贴标头之间存在一定高度差，互相之间不发生干涉影响。

所述带有压力传感器307的贴标头304与贴标头转接件342及贴标头支撑板395组成的结构件可以沿线性滑块308左侧上下滑动。下支撑板392对贴标头支撑板395向下运动有限位功能，该限位一方面可以保证贴标头304在使用过程中不会由于向下位置异常与贴标系统台面上其他结构件发生碰撞，另一方面可以很方便的通过调整压力调节螺柱354与压力传感器307的螺柱355表面接触距离使得压力传感器值在非贴标时处于零点位置。当所述贴标头304与贴标产品100小器件表面接触贴标时，在贴标反向作用力下压力传感器307上螺柱355所在的结构件沿线性滑块308向上滑动，螺柱355推动压力调节螺柱354向上运动压缩紧固螺扣351与支撑架397之间线性弹簧356，从而产生一个向下作用到压力传感器上等值贴标压力；所述限位块353对所述压力传感器307上的螺柱355向上运动有限位功能，一方面可以对压力调节螺柱354最大上升距离限制进而限制贴标头304最大贴标作用力，另一方面可以在贴标头异常受力情况下不会过压损坏压力传感器。

图4是本发明中吸贴标组件贴标时贴标压力检测与控制示意图，吸贴标组件310上的压力传感器307通过数据线与压力检测及显示电路模块160相连，所述压力检测及显示电路模块160通过485总线与贴标控制单元107连接，所述贴标控制单元107通过驱动器线缆和贴标运动执行单元5连接，所述吸贴标组件310安装于贴标运动执行单元上；L1为预贴标位置，对应所述贴标产品100上小器件所受贴标压力为最大允许贴标力30％时贴标头304吸嘴平面所处的位置；L2为贴标位置，对应所述贴标产品100上小器件所受贴标压力为最大允许贴标力50％时贴标头304吸嘴平面所处的位置；L3为贴标压紧位置，对应所述贴标产品100上小器件所受贴标压力为最大允许贴标力80％时贴标头304吸嘴平面所处的位置。压力传感器307与压力检测及显示电路模块160、贴标控制单元107、贴标运动执行单元5和吸贴标组件310组成一个压力实时检测和贴标位置动态调整反馈控制闭环。

本发明中，设置有L1位置，L2位置和L3位置，设置有第一压力值，第二压力值和第三压力值；其中，三个压力值是预设的，L2和L3是预设的，L1是检测出来的，例如，可以设置L2和L1的差值，以及L3和L2的差值，从而在获取L1位置之后，获取L2位置和L3位置。例如，L1位置确定后，沿垂直方向分别加位置差值z1得到L2，之后，沿垂直方向分别加位置差值z2得到L3，其中，z1和z2是根据压力差值和弹性系数计算出来的增量；通常，z1和z2设置为一个定值。压力差值随弹性系数和Z1的增大而增大；根据压力差值、弹性系数和位置差值之间的关系，可以在确定压力差值和弹性系数之后，确定对应的位置差值。对于同一个产品，压力差值和弹性系数一样，那么采用的z1和z2就是一样的，不同产品的压力差值和弹性系数不一样，则对于不同产品设置的z1和z2不同。

下面结合贴标过程中的L1、L2、L3三个位置点的设置说明各个部件的运动控制过程。

在贴标过程中，首先，运动执行单元在控制单元的控制下驱动301向下移动，从而带动图3中的各个部件一起向下运动，在301向下移动的过程中，控制单元控制302中的第一部分和第二部分(例如在控制单元控制302为气缸时，第一部分和第二部分两者分别为活塞杆和缸体)发生相对运动，并使得支撑板392相对于308发生向下移动。需要说明的是，在控制单元控制302为气缸时，活塞杆的运动只是两点之间，也就是说，控制单元控制302是用于控制使得滑块308运动至轨道的上端，即使得392相对于301之间的位置在第一点或第二点，其中第二点相对于第一点来说距离301较远，且支撑板392并不能处于这两点之间的位置，在301向下移动过程中，302驱动392，使得392从第一点移动至第二点。302的驱动动作发生在贴标头304和工件产生接触之前。

当贴标头304与需要贴标的工件表面接触后，在刚接触时，贴标头304与工件之间的压力为0，在301在运动执行单元的驱动下继续往下移动时，贴标头304和工件之间的压力逐渐增大，同时贴标头304所在的结构件在贴标反向作用力下沿309所在的滑动轨道的向392运动的反方向运动，即向上运动，353对贴标头304沿309所在的滑动轨道向上反方向运动位置有限位作用，从而保护压力传感器307所受的贴标作用力不超过压力传感器满量程力损坏压力传感器；在301带动304往下移动的过程中，356受到的压力越来越大，356会随着压力增大而缩短，这个缩短动作使得贴标头304和工件之间的压力不会增加过快，而是相对于301直接向下的驱动力所带来的压力来说，是较为缓慢的增对。

控制单元根据压力传感器307的检测压力，判断贴标头304所在的吸贴标组件是否到达预定的位置L1，在贴标头304所在的吸贴标组件到达预定的位置L1时，记录此时位置；其中，吸贴标组件的位置指吸贴标组件被运动执行单元驱动可改变的位置，例如，吸贴标组件的位置可以以301的位置为准；

301在运动执行单元的驱动下继续往下移动，贴标头304所在的吸贴标组件在L1位置和L2位置之间，贴标头304的吸嘴仍然为抽真空状态；在到达L2位置时，贴标头304的吸嘴从抽真空状态切换到吹气状态；

301在运动执行单元的驱动下继续往下移动，贴标头304所在的吸贴标组件在L2位置和L3位置之间，贴标头304的吸嘴仍然为吹气状态，从而起到对贴标的挤压作用，到达L3位置时，贴标完毕，301在运动执行单元的驱动下往上移动，且301带动304往上移动，在向上移动的过程中，控制单元控制302使得滑块308运动至轨道的下端，使得392相对于301之间的位置从第二点返回至第一点。

图4是本发明中吸贴标组件贴标时贴标压力检测与控制示意图，吸贴标组件310上的压力传感器307通过数据线与压力检测及显示电路模块160相连，所述压力检测及显示电路模块160通过485总线与贴标控制单元107连接，所述贴标控制单元107通过驱动器线缆和贴标运动执行单元5连接，所述吸贴标组件310通过转接块301安装于贴标运动执行单元上；L1为预贴标位置，对应所述贴标产品100上小器件所受贴标压力为最大允许贴标力30％时贴标头304吸嘴平面所处的位置；L2为贴标位置，对应所述贴标产品100上小器件所受贴标压力为最大允许贴标力50％时贴标头304吸嘴平面所处的位置；L3为贴标压紧位置，对应所述贴标产品100上小器件所受贴标压力为最大允许贴标力80％时贴标头304吸嘴平面所处的位置。压力传感器307与压力检测及显示电路模块160、贴标控制单元107、贴标运动执行单元5和吸贴标组件310组成一个压力实时检测和贴标位置动态调整反馈控制闭环。

对于本发明实施例提供的贴标装置，在贴标签时，贴标控制单元控制吸附标签的贴标头所在的吸贴标组件向下运动并对贴标头上压力传感器上的值进行实时监测，当检测到贴标头贴标压力等于预设的一个压力值时，停止贴标头所在的吸贴标组件运动，将该位置设为预贴标位置，再根据当前预贴标位置对贴标位置和贴标压紧位置更新调整，然后控制贴标头所在的吸贴标组件分别运动至贴标位置和贴标压紧位置进行相应贴标作业，通过“预贴标，贴标和贴标压紧”三段式贴标位置方法，使贴标位置随贴标对象产品高度变化而变化，在将标签准确地贴附到贴标对象产品表面上，同时精确地控制贴标过程中贴标压力，使其始终处于贴标对象产品允许承受的压力范围内，并记录贴标过程贴标作用力，用于产品生产过程控制以及质量追溯。

图5是本发明中的带4个吸贴标组件的贴标模组应用实例示意图，贴标模组由4个可分别独立控制的吸贴标组件310组成，吸贴标组件310通过气缸支撑板396上部安装于贴标模组支撑板3910，贴标模组支撑板3910中部安装有用于贴标模组安装到贴标运动执行单元5上的贴标模组转接块3010。通过吸贴标组件贴标头支撑板3421的L型缩放结构，使得4个原来分散的间距较大的贴标头吸嘴变成一个紧凑的极小间距的1×4吸嘴阵列，也可以是2×2吸嘴阵列，吸嘴之间间距最小可到0.5mm，这样可以一次从标签剥离单元的承载板上并行吸取多个标签，提高吸贴标的效率；同时通过相邻吸嘴之间的组合使用，比如相邻2或3个吸嘴组成一个大吸嘴，可以实现贴标模组吸嘴可以同时吸附不同规格的标签纸能力，增强贴标模组对标签形状的适应性。

调节吸贴标组件310中气缸推杆转接件305可以调整贴标模组贴标头304吸嘴端面的高低，使4个贴标头304吸嘴端面处于同一个平面上。贴标签时，通过吸贴标组件气缸302可以单独控制任一路贴标头304吸嘴端面向下伸出一段距离处于贴标工作状态，其他吸贴标组件处于非贴标工作状态，这样可以避免距离较近的相邻吸贴标头吸嘴之间干扰。吸贴标组件310上贴标头304设计有可快速更换功能，当标签大小或形状发生变化时，可以通过更换贴标头304来快速进行适应。

贴标模组支撑板3910中吸贴标组件安装孔位设计为可调整导槽式，如图6所示。通过调节吸贴标组件310在贴标模组支撑板3910上安装位置可以灵活调整贴标模组贴标头304之间间距，从而适应不同规格标签卷料的标签间距，使得贴标模组可以并行一次吸取多个从标签底纸上直接剥离后的小标签。

贴标模组贴标头吸嘴间距可调和贴标头可更快速换设计，可以灵活适应不同规格尺寸标签卷料纸，增强贴标系统对标签纸的兼容适应能力。

图7是本发明中的吸贴标组件贴标头结构示意图，所述贴标头304通过快速安装孔3042和安装孔3043安装于贴标头转接板342上，贴标头吸嘴端面3041采用1*N个不同半径同心圆多针孔设计，最外圈的针孔设计有向吸嘴边缘发射的导流沟槽，气路接口306所在气路与所述贴标头吸嘴3041在贴标头304内部连通。吸标签时，贴标头气路会使贴标头吸嘴3041产生一个均匀分布向上吸力，将小标签平吸到贴标头吸嘴3041上，标签表面由于受力均匀而不会产生变形褶皱；贴标签时，贴标头气路会使贴标头吸嘴3041产生一个吹气动作，可以控制吸嘴针孔同时吹气，也可以控制吸嘴内圈气孔先吹气再外圈气孔吹气。在标签与贴标对象产品表面已经初步接触的情况下，通过吹气使贴标头吸嘴端面产生一个向下抚平压力，模拟人手按压抚平动作，挤压标签与贴标产品表面之间小空隙中的残留气体，同时通过最外圈针孔的导流槽设计，可以使气体在标签表面沿中心向四周边缘扩散，使得标签边缘也与贴标对象产品边缘贴合，从而使标签与贴标对象产品表面充分贴合并贴牢，消除贴标过程中常见的翘脚、有气泡和贴不牢问题，提升贴标质量。

与现有技术相比较，本发明通过贴标压力可控的自动贴标方法及装置，消除了以往贴标系统中贴标位置固定时贴标力不可控会损伤贴标对象的问题，使贴标位置随贴标产品对象高度变化而变化，通过“预贴标、贴标和贴标压紧”三段式贴标位置控制，实现贴标作用力分段精确控制，保证贴标对象在贴标过程中不会受过压损坏，解决了现有贴标机贴标力无法实现精确控制，贴标位置与贴标结构件强相关的问题；小间距吸嘴阵列、贴标头吸嘴间距可调和贴标头可更换等设计使得贴标模组单元可以一次并行吸贴多个标签并兼容不同规格标签卷料，提升贴标效率和标签规格兼容性；贴标头吸嘴端面采用多气孔边缘带导流槽设计，消除贴标过程中常见的翘脚、有气泡和贴不牢问题，提高了标签的贴标质量；贴标压力和贴标位置数实时据联网上报，可以对产品生产过程状态进行监控和贴标质量进行追溯；通过上述举措，实现了适应性强、贴标力控制精确的贴标系统。

本发明实施例提供的贴标装置具有以下优势：

1、贴标压力可控的自动贴标系统框架:工作台面、传输线单元、贴标运动执行单元、带压力传感器的吸贴标模组单元、标签供料单元,向上拍照视觉单元、向下拍照视觉单元、贴标压力检测显示单元和贴标控制单元。

2、吸贴标组件贴标头带力传感器设计:贴标头贴标压力可以被贴标控制单元实时检测，从而可以控制贴标位置能够随贴标对象高度变化而变化，并可记录贴标过程贴标压力，用于贴标产品生产过程控制和质量追溯。

3、吸贴标组件贴标头贴标时运动位置上下两个限位设计：下限位设计保证贴标头在使用过程中不会由于向下位置异常与贴标系统台面上的其他结构件发生碰撞，同时可以很方便调整压力传感器值在非贴标时零点工作位置；上限位设计可以限制贴标头304最大贴标压力，并保护压力传感器在贴标头异常受力时不会过压损坏。

4、预贴标、贴标和压紧的三段式贴标位置方法：贴标签时，贴标控制单元控制吸附标签的贴标头所在的吸贴标组件向下运动并对贴标头上压力传感器上的值进行实时监测，当检测到贴标头贴标压力等于预设的一个压力值时，停止贴标头所在的吸贴标组件运动，将该位置设为预贴标位置，再根据当前预贴标位置对贴标位置和贴标压紧位置更新调整，然后控制贴标头所在的吸贴标组件分别运动至贴标位置和贴标压紧位置进行相应贴标作业，通过“预贴标，贴标和贴标压紧”三段式贴标位置方法，使贴标位置随贴标对象产品高度变化而变化，在将标签准确地贴附到贴标对象产品表面上同时精确地控制贴标过程中贴标压力，使其始终处于贴标对象产品允许承受的压力值范围内；

5、吸贴标模组由1-N个带压力传感器可单独控制的吸贴标组件构成：相对于现有贴标机中多贴标头吸嘴间距较大无法并行一次吸取多个标签情况，通过对吸贴标组件贴标头支撑板L型缩放设计，使得多个原来分散的间距较大的贴标头吸嘴变成一个紧凑的极小间距吸嘴阵列，吸嘴间距最小可到0.5mm，这样可以一次从标签剥离单元的承载板上并行吸取多个标签，提高吸贴标的效率；同时通过相邻吸嘴之间的组合使用，比如相邻2或3个吸嘴组成一个大吸嘴，可以实现一个吸贴标模组同时吸附不同规格的标签纸能力，增强贴标模组对标签形状的适应性；吸贴标模组多个吸嘴端面处于同一平面，贴标签时可以单独控制任一路吸贴标组件吸嘴向下伸出一段距离处于贴标工作状态，其他吸贴标组件处于非贴标工作状态，这样可以避免相邻吸贴标组件吸嘴之间干扰。

6、吸贴标模组贴标头间距可调设计：通过调节吸贴标组件在贴标模组支撑板上安装位置可以灵活调整贴标头之间间距，从而适应不同规格标签卷料的标签间距，使得贴标模组可以并行一次吸取多个从标签底纸上直接剥离后的小标签。

7、贴标模组吸贴标头可更换设计：吸贴标组件上贴标头设计有可快速更换功能，当标签大小或形状发生变化时，可以通过更换贴标头来快速进行适应；

8、吸贴标组件贴标头吸嘴带导流槽的多针孔设计：贴标头吸嘴端面采用1*N个不同半径同心圆多针孔设计，最外圈的气孔设计有向吸嘴边缘发射的导流槽，吸标签时，小标签被平吸到贴标头吸嘴上，标签表面由于受力均匀而不会产生变形褶皱；贴标签时，在标签与贴标对象产品表面已经初步接触的情况下，通过吹气使贴标头吸嘴端面产生一个向下抚平压力，模拟人手按压抚平动作，挤压标签与贴标产品表面之间小空隙中的残留气体，同时通过最外圈气孔的导流槽设计，可以使气体在标签表面沿中心向四周边缘扩散，使得标签边缘也与贴标对象产品边缘贴合，从而使标签与产品表面充分贴合并贴牢，消除贴标过程中常见的翘脚、有气泡和贴不牢问题，提升贴标质量。

基于与上述实施例相同或相似的构思，本发明实施例提供一种自动贴标方法，包括：

步骤11，在贴标过程中，控制贴标头所在的吸贴标组件向下运动，在压力值达到预设的第一压力值时，确认当前位置为L1位置；

步骤12，根据当前L1位置，获取L2位置和L3位置；

步骤13，根据获取的L2位置，驱动贴标头所在的吸贴标组件继续运动至L2位置；

步骤14，判断在L2位置，压力值是否大于第二压力值；

步骤141，如果压力值大于第二压力值，则本次贴标以异常状态结束。

超出第二压力值，说明是贴标压力这块出问题，需要人工进行异常告警处理，这个时间就需要停掉当前贴标

步骤15，如果压力值小于第二压力值，进行吸附标签贴标操作；并记录压力值。

贴标操作指的是控制贴标头气路不在吸附标签，贴标压力值用于生产质量管控。

步骤16，根据获取的L3，驱动贴标头所在的吸贴标组件继续向下运动至L3；

步骤17，判断在L3位置，压力值是否大于第三压力值；

步骤171，如果压力值大于第三压力值，则本次贴标以异常状态结束；

超出第三压力值，说明是贴标压力这块出问题，需要人工进行异常告警处理，这个时间就需要停掉当前贴标

步骤18，如果压力值小于第三压力值，进行吸附标签压紧操作。

其中，L1为预贴标位置，L2为贴标位置，L3为贴标压紧位置。

贴标头气路控制向下吹气，位置L2到L3模拟的是人手向下按压动作，贴标压紧操作通过向下吹气实现一个抚平和挤压标签与器件表面之间气泡的功能。

本次贴标结束。继续下一个贴标操作。

下面结合一个具体的示例进行说明。

本发明的“三段式”贴标位置控制方法流程如图8所示：

步骤S200，贴标控制单元107通过贴标运动执行单元5控制吸附有标签的吸贴标组件310移动至贴标器件上方安全位置，安全位置设置要大于吸贴标组件处于工作状态时贴标头吸嘴平面相对于PCB单板平面与器件上表面非接触时最小距离；

步骤S201，吸贴标组件310在小型气缸302带动向下运动处于贴标工作状态，贴标控制单元107控制贴标头304吸嘴上吸附的标签与贴标器件中心和角度进行对准，然后控制贴标头所在的吸贴标组件向下运动，并通过压力传感器107将贴标头304贴标压力数据传递给压力检测及显示电路模块160进行处理和显示；

步骤S202，压力检测及显示电路模块160实时监测并显示贴标头304上的贴标压力，当贴标头304实时压力等于设定的预贴标压力值时，压力检测及显示电路模块160会产生一个中断信号给贴标控制单元107，触发贴标控制单元107停止贴标头向下运动；如果贴标头贴标实时压力小于设定的预贴标压力值时，控制贴标头304所在的吸贴标组件继续向下运动；

步骤S203，贴标头304所在的吸贴标组件向下运动停止后，贴标控制单元107将当前位置设置为预贴标位置L1，根据当前预贴标位置L1进行压力曲线拟合，更新贴标位置L2和贴标压紧位置L3；

步骤S204，贴标控制单元107控制贴标头304所在的吸贴标组件向下运动至新贴标位置L2；

步骤S205，压力检测及显示电路模块160检测此时贴标头304上的贴标力，判断当前压力值是否超出设定的贴标压力值范围；如果超出设定贴标压力值范围，则进入告警A001处理；如果没有超出设定贴标压力值范围，则进入下一步；

步骤S206，关闭贴标头304气路接口306所在气路的真空功能，记录当前贴标压力值；

步骤S207，贴标控制单元107控制贴标头304所在的吸贴标组件向下运动至新贴标压紧位置L3，同步打开贴标头304吸嘴向下吹气功能，模拟人手按压抚平操作，使标签与产品表面充分贴合；

步骤S208，压力检测及显示电路模块160检测此时贴标头304上的贴标力，判断当前压力值是否超出设定的贴标压紧压力值范围；如果超出设定贴标压紧压力值范围，则进入告警A001处理；如果没有超出设定贴标压紧压力值范围，则进入下一步；

步骤S209，关闭贴标头吸嘴气路306的吹气功能，记录当前贴标压力值；贴标组件310在小型气缸302带动向上收回处于非贴标工作状态.

步骤S210，对于多个吸贴标组件同时吸附多个标签情况，则需要判断吸贴标组件吸附标签是否全部对贴完毕，如果没有贴完，则进入步骤201进行下一个贴标头吸附标签贴标，如果贴完，则进入下一步；对于只有一个贴标组件的情况，则认为是全部贴完，直接进入下一步；

步骤S211，贴标控制单元107控制吸贴标组件310重新取标签，进行下一轮贴标作业。

在本发明另一个实施例中，还提供一种自动贴标方法，包括：

步骤21，在贴标过程中，控制贴标头所在的吸贴标组件向下运动，在压力值达到预设的第四压力值时，确认当前位置为L4位置；

步骤22，根据当前L4位置，获取L5位置；

根据预设的L5和L4的差值、以及获取的L4位置，获取L5位置；

其中，L5和L4的差值是根据压力差值和弹性系数设置的。

步骤23，根据获取的L5位置，控制贴标头所在的吸贴标组件继续向下运动至L5位置；

步骤24，判断在L5位置，压力值是否大于第五压力值；

步骤241，如果压力值大于第五压力值，则本次贴标以异常状态结束。

超出第五压力值，说明是贴标压力这块出问题，需要人工进行异常告警处理，这个时间就需要停掉当前贴标

步骤25，如果压力值小于第五压力值，进行吸附标签贴标操作和压紧操作；并记录第五压力值。

贴标操作指的是控制贴标头气路不在吸附标签，贴标压力值用于生产质量管控。吸附标签压紧操作是指贴标头气路控制向下吹气，位置L2到L3模拟的是人手向下按压动作，贴标压紧操作通过向下吹气实现一个抚平和挤压标签与器件表面之间气泡的功能。

本次贴标结束。继续下一个贴标操作。

基于与上述实施例相同或相似的构思，本发明实施例提供一种自动贴标装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例提供的任一自动贴标方法的处理。

需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种自动贴标装置，所述自动贴标装置包括工作台面和传输线单元、标签供料单元、运动执行单元，其特征在于，所述装置还包括：

吸贴标模组单元和控制单元，所述吸贴标模组单元包括一个或多个吸贴标组件；所述吸贴标组件包括贴标头和压力检测传感器；

所述控制单元设置为接收压力传感器发送的贴标压力实时值，并根据接收到的贴标压力实时值，通过运动执行单元驱动所述吸贴标模组单元，使得所述吸贴标模组单元中的吸贴标组件运动至预设位置；

所述吸贴标组件用于在运动至所述预设位置后执行预设位置对应的贴标操作。

2.根据权利要求1所述的自动贴标装置，其特征在于，

所述吸贴标组件还包括限位缓冲部分；所述限位缓冲部分包括弹性部件、第一导轨和第一滑块，所述第一滑块滑动连接在所述第一导轨上；

所述弹性部件的上部与所述第一导轨固定连接；所述第一导轨连接至所述运动执行单元；

所述弹性部件的下部通过压力传感器连接至所述贴标头；

所述贴标头通过连接件固定连接至所述第一滑块，以使得在贴标头与工件之间产生压力时，所述贴标头在压力的反作用力的作用下，能够带动第一滑块沿所述第一导轨向上运动，并压缩所述弹性部件。

3.根据权利要求2所述的自动贴标装置，其特征在于，所述限位缓冲部分还包括螺柱、压力调节螺柱、压力调节上支撑板和压力调节下支撑板、紧固螺扣、限位块和旋钮；

所述弹性部件为线性弹簧；

所述压力传感器通过螺柱与压力调节螺柱中心面对接；所述压力调节螺柱安装于压力调节上支撑板和压力调节下支撑板中间，其中间部位设置有可以控制调节螺柱向下长度的紧固螺扣和限制螺柱向上运动距离的限位块，所述紧固螺扣与支撑架之间设置有线性弹簧，所述线性弹簧上部设置有可以调节弹簧线性系数的旋钮。

4.根据权利要求2所述的自动贴标装置，其特征在于，

所述吸贴标组件还包括伸缩部分；所述伸缩部分包括运动控制件、第二导轨和第二滑块，所述第二滑块滑动连接在所述第二导轨上；

所述运动控制件包括滑动连接的第一部分和第二部分，第一部分和第二部分可以在控制单元的控制下相对往复运动；

所述第一部分连接至所述运动执行单元，且，所述第一部分连接至所述第二滑块；

所述第二部分连接至所述第二导轨，且，所述第二部分通过所述限位缓冲部分连接至所述贴标头。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的自动贴标装置，其特征在于，在吸贴标模组单元包括多个吸贴标组件的情况下，

所述多个吸贴标组件在控制单元的控制下按如下方式的至少一种进行工作：

所述多个吸贴标组件单独工作；

多个吸贴标组件中的部分吸贴标组件进行组合工作；处于组合工作状态的吸贴标模组的吸嘴端面均处于同一平面；

部分吸贴标组件处于工作状态，部分吸贴标组件处于空闲状态。

6.根据权利要求5任一项所述的自动贴标装置，其特征在于，贴标模组支撑板上设置有与各个吸贴标组件对应的安装槽，所述安装槽设置为使得各个吸贴标组件在贴标模组支撑板上的安装位置可调。

7.根据权利要求1任一项所述的自动贴标装置，其特征在于，所述贴标头和压力检测传感器通过贴标头支撑板相连接；所述贴标头支撑板设置为具有L形缩放结构。

8.根据权利要求1任一项所述的自动贴标装置，其特征在于，所述贴标头的吸嘴端面设置有1*N个不同半径同心圆多针孔；

其中，最外圈的气孔设计有向吸嘴边缘发射的导流槽，在吸标签时，小标签被平吸到贴标头吸嘴上；在贴标签时，在标签与贴标对象产品表面已经初步接触的情况下，通过吹气使贴标头吸嘴端面产生一个向下抚平压力，从而挤压标签与贴标产品表面之间小空隙中的残留气体；

最外圈气孔设置有导流槽，用于使气体在标签表面沿中心向四周边缘扩散。

9.一种自动贴标方法，其特征在于，所述方法包括：

在贴标过程中，检测贴标头与工件之间的压力值；

根据所述压力值，控制贴标头所在的吸贴标组件与工件之间的相对位置，并执行贴标过程。

10.根据权利要求9所述的自动贴标方法，其特征在于，

在贴标过程中，驱动贴标头向下运动，

通过预先设置的限位缓冲部分来缓冲贴标头对工件表面的冲击力，所述冲击力是贴标头在向下运动的过程中接触工件表面之后，对工件表面产生的冲击力。

11.根据权利要求9所述的自动贴标方法，其特征在于，

所述根据压力值，控制贴标头所在的吸贴标组件与工件之间的相对位置，并执行贴标过程包括：

贴标过程中，控制贴标头所在的吸贴标组件向下运动，在压力值达到预设的第一压力值时，确认当前位置为L1位置；

根据当前的L1位置，获取对应的L2位置和L3位置；

根据获取的L2位置，驱动贴标头所在的吸贴标组件继续运动至L2位置；

在L2位置的压力值小于或等于预设的第二压力值时，执行吸附标签贴标操作；

根据获取的L3位置，驱动贴标头所在的吸贴标组件继续运动至L3位置；

在从L2移动至L3位置中的部分或全部时长内，执行吸附标签压紧操作；

其中，L1为预贴标位置，L2为贴标位置，L3为贴标压紧位置。

12.根据权利要求11所述的自动贴标方法，其特征在于，在所述之后还包括：

在所述控制贴标头运动至L2位置之后，在L2位置的压力值大于预设的第二压力值时，以异常状态结束贴标过程；

在所述控制贴标头运动至L3位置之后，在L3位置的压力值大于预设的第三压力值时，以异常状态结束贴标过程。

13.根据权利要求9所述的自动贴标方法，其特征在于，

所述根据压力值，控制贴标头所在的吸贴标组件与工件之间的相对位置，并执行贴标过程包括：

贴标过程中，控制贴标头向下运动，在压力值达到预设的第四压力值时，确认当前位置为L4位置；

根据当前的L4位置，获取对应的L5位置；

根据获取的L5位置，控制贴标头运动至L5位置；

在L5位置的压力值小于或等于预设的第五压力值时，执行吸附标签贴标和压紧操作；

其中，L4为预贴标位置，L5为贴标和压紧位置。

14.一种自动贴标装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求9至13中任一权项所述的方法的处理。