CN110072702A - 标记组装件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种标记组装件，其适合于在诸如容器、包装或产品等的物体上提供例如文本、图像或条形码等的标记。所述标记组装件包括控制单元，所述控制单元被配置为从传感器接收信号，并且被配置为激活致动器以使标记装置以增加的速度移动至升高位置，或者激活释放装置以使所述致动器脱离、从而通过配重来使所述标记装置移动。

Description

标记组装件和方法
技术领域
本发明涉及一种标记组装件，其适合于在输送器所输送的诸如容器、包装或产品(以下称为“容器”)等的物体上提供例如文本、图像或条形码等的标记。这种容器的具体示例是瓶子、盒子或包裹。
背景技术
本领域已知用于在移动容器上打印标记的打印装置。传统打印头组装件通常包括马达以调节打印头相对于输送器的高度位置，使得可以处理不同高度的容器。
例如，EP 0 534 337A1涉及用于在持续向前移动的物体、特别是包裹、或包装杂志堆等上打印标记的打印装置。打印装置包括传送路径，其中沿着该传送路径，可以以限定速率传送物体。通过可调节矩阵打印头，可以在物体通过打印头时以无接触的方式打印该物体的要打印的表面。扫描构件、特别是红外距离传感器被布置在打印头之前的一定距离处，扫描物体的要打印的表面的位置，并通过针对打印头的相应控制以及打印头的调节装置、根据物体的要打印的表面的位置来跟踪打印头。
尽管EP 0 534 337 A1的装置适合于调节打印头的位置，但是可能发生扫描构件未能检测到物体或正确检测这种物体的高度的情况。因此，沿着传送路径移动的物体将与打印头碰撞。
另一文献是US 7,434,902 B2，其涉及打印头以及使用打印头的系统。打印设备包括：喷射组装件，其包括用于在相对于喷射组装件移动的基板上喷出液滴的多个喷嘴；以及用于增加喷射组装件相对于基板的位移的机构。另外，提供了一种传感器，其包括以所谓的“电眼”布置安装在输送器的一侧的发送器以及安装至输送器的相对侧的接收器。如果输送器所输送的基板的高度超过间隔，则光束被中断，并且发送器向提升致动器发送信号以使安装架和打印头集群上升到基板上方，并且发送器还向打印头集群提供信号以中断打印处理。
发明内容
本发明的目的之一是提供可以避免上述缺点之一的标记组装件、以及/或者可靠地处理不同高度的容器的标记组装件。
权利要求1提供了根据本发明的一个方面的标记组装件。在从属权利要求和以下描述中概述了其它优选实施例。
标记组装件包括例如喷墨头等的标记装置，其中标记装置被配置为在通过该标记装置的物体上提供标记。因此，标记装置适合于在诸如容器(特别是瓶子、盒子或包裹)等的物体的上表面上提供标记。
在优选实施例中，标记装置被配置为使得物体可以在该标记装置附近或下方通过。
标记组装件还包括定位机构，其中定位机构包括用于使标记装置沿垂直方向移动的致动器。附加地或单独地，定位机构包括配重。致动器可以是电动机械致动器。
此外，标记组装件包括释放装置，其中根据特定实施例，该释放装置可以是用于使致动器脱离的电磁阀。传感器被设置在标记装置或定位机构上，适合于检测接近标记装置的物体。
例如，传感器可以垂直面向下。因此，传感器适合于检测传感器下方的区域中所存在的容器。传感器可以是例如光学传感器、超声传感器或雷达传感器等。
附加地，标记组装件包括控制单元，其中该控制单元被配置为从传感器接收信号，并且激活致动器以增加的速度移动或者激活释放装置以使致动器脱离。
因此，本发明提供了一种具有用于避免与容器碰撞的安全特征的标记组装件。如果传感器检测到由于标记装置的位置未正确调节因而将会与打印头碰撞的容器，则第一步可能是激活致动器，从而使标记装置以高速或者甚至最大速度沿垂直方向移动以避免碰撞。如果致动器未能使标记装置移动、或者如果控制器识别出致动器可提供的加速度将不足以避免碰撞，则控制单元被配置为向使致动器脱离的释放装置发送信号，从而通过配重来使标记装置移动。
因此，即使出现不可预见的情形(诸如电力故障或致动器的缺陷等)，也可以可靠地避免碰撞。
根据优选实施例，传感器是漫射传感器。漫射传感器可以发出在所有方向上漫射的光束。如果容器的任意部分的高度超过预定高度，则光束被中断并且传感器被触发。随后，传感器可以向控制单元发送信号，其中该控制单元优选为编程器逻辑控制器(PLC)。控制单元接收信号，并且可以向致动器发送用于以最大速度上移的信号以避免碰撞，或者激活释放装置以使致动器脱离。
根据优选实施例，致动器是伺服马达、特别是具有机械主轴的伺服马达，其对于提供高精度和高转速特别有用。
根据优选实施例，控制单元被配置为在激活致动器失效的情况下激活释放装置。由此，可以可靠地避免物体与标记装置的碰撞。
控制单元可被配置为检测电力故障，使得控制单元激活释放装置以使致动器脱离，从而通过配重来使标记装置移动。因此，即使在这些情形下，也可以可靠地避免碰撞。
在另一优选实施例中，控制单元被配置为检测传感器的故障，使得控制单元激活致动器以将标记装置移动到升高位置。
控制单元还可被配置为检测致动器的故障，使得控制单元激活释放装置以使致动器脱离，从而通过配重来使标记装置移动。
因此，即使在这些情形下，也可以可靠地避免碰撞。
标记装置优选被设置在通过垂直引导件可移动地引导的梁上，其中致动器和/或释放装置被安装在梁上。
根据另一变形，上述增加的速度是致动器的最大速度。
根据优选实施例，控制单元是集中控制单元。根据另一实施例，控制单元可以是分散控制单元，其特别地设置在标记装置或致动器上。根据优选实施例，控制单元是编程器逻辑控制器(PLC)。因此，控制单元可以快速地接收命令并将命令发送至装置的相应元件。
本发明还涉及一种输送器，其包括用于输送物体的输送元件以及根据前述方面中任一项的标记组装件。可以通过包括标记组装件的输送器来获得类似的积极效果。
此外，本发明涉及一种用于调节标记组装件中的标记装置的位置的方法。根据优选选项，根据权利要求1至10中任一项的标记组装件可以与该方法一起使用。该方法包括以下步骤：
使物体、特别是容器沿输送方向移动，通过被设置在标记组装件中的标记装置上或附近的光学传感器来检测物体，以及确定以增加的速度激活致动器，或者激活释放装置以使致动器脱离、从而通过连接至标记装置的配重来使标记装置升高。
附图说明
通过参考以下说明书并结合附图，可以更好地理解本发明。
图1是示出本发明的优选实施例的示意图。
具体实施方式
以下更详细地描述了本发明的优选实施例。描述和所附示意图将通过示例而非限制的方式解释。特别地，后述的优选实施例的特定元件的修改可以与其它修改相结合，以提供本发明的其它实施例。
图1示意性地示出根据本发明的实施例的包括标记组装件的输送器100。特别地，提供了输送器100，其可以包括用于使容器C1、C2(物体)沿输送方向(图1中的箭头)移动的输送带或输送辊，其中标记组装件中的打印头10(标记装置)被配置为在容器C1、C2的上表面上提供标记。
打印头10(其可以是喷墨打印头)包括垂直面向下的打印喷嘴。打印头10附接至在输送器100上方横向延伸的架或梁15。
标记组装件还包括定位机构20，其中该定位机构20包括用于使打印头10沿导轨23向上和向下移动的伺服马达(致动器)21。导轨23沿垂直方向延伸，并且在向上和向下移动时为梁15提供引导。
释放装置22被设置在梁15上，并且附接在电动机械致动器上。伺服马达连接在电动机械致动器(根据优选实施例为电磁阀)上。电磁阀22被配置为使打印头臂脱离。
定位机构20还包括配重25，其中该配重25经由(钢)缆26而连接至梁15。绳26从梁15的上部延伸，通过导辊27a、27b偏转，并且连接至配重25的上部。配重25传统上用于平衡梁15的移动，其中打印头10被安装在梁15上。
传感器30(根据本实施例，可以是漫射光学传感器或其它类型的传感器(例如，超声传感器或雷达传感器等))附接至打印头10，或者根据另一变形而附接至梁15或者定位机构20的其它部分。在所有配置中，传感器30被定位在打印头10的上游侧并且与打印头10接近。
传感器30被配置为扫描打印头10前面的区域，使得传感器30可以检测正在接近打印头10的容器C1、C2。如果传感器30所获得的距离在预定范围内或者在预定位置上，则容器C1可以在打印头10下方通过，其中该打印头10也在容器C1的上表面上提供标记。在这些情形下，标记组装件的控制单元50判断为无需对承载打印头10的梁15进行再定位。
在当前情况下，控制单元50是例如被设置在打印头10上或者在定位机构20的任意部分上(诸如在伺服马达21上)的集中控制单元。在其它变形中，控制单元可以是输送器100的主控制单元。然而，根据其它实施例，控制单元50还可以是分散控制单元。
预定范围/位置由操作者手动输入，或者通过位于输送器100中在打印头10的上游位置处的诸如激光传感器等的相应传感器(未示出)获得。
图1所示的实施例提供如下配置，其中多个容器C1通过输送器100向前。容器C1基本上具有相同的高度，使得可以在无需对打印头10进行再定位的情况下进行打印操作。
如果具有不同高度的容器(诸如图1所示的容器C2)接近打印头10，则打印头10通常基于针对新的即将到达的容器所获得或输入的预定位置来进行再定位，使得也可以在容器C2的上部提供标记。
然而，如果输送器100的通常在打印头10前方远处就已获得预定位置的高度检测失败、或者如果发生一些其它不可预见的情形(诸如用于获得预定位置的传感器的缺陷或电力故障等)，则与前面的容器C1相比具有增加的高度的容器C2可以接近打印头10，其中该打印头10仍然处于用于打印具有较低高度的容器C1的上表面的高度位置处。
一旦容器C2接近打印头10，则传感器30检测到容器C2并向控制单元50发送信号。由于打印头10处于不在预定范围内、并且将导致与容器C2的上部碰撞的位置中，因此控制单元50可以在两个选项之间进行选择。
特别地，控制单元50可以根据第一选项向伺服马达21发送命令以使打印头10以最大速度沿垂直方向升高，从而避免与具有升高的高度的容器C2的碰撞。
然而，控制单元50可以评估为伺服马达21并未正常工作，特别是在向伺服马达21发送了命令、而控制单元50未接收到来自伺服马达21的反馈的情况下。可选地，控制单元50可能已经检测到电力故障，或者控制单元50可以从碰撞传感器30接收表明该碰撞传感器并未正常工作的信号。在这些情形下，控制单元50检测到例如由于电力故障或过流而引起的故障。
可选地，控制单元50可能接收到来自伺服马达50的反馈，但是评估为最大速度将不足以避免与接近中的容器C2的碰撞。
在上述情况下，在控制单元50评估为驱动伺服马达21将不会避免碰撞的情况下，控制单元50根据第二选项来激活释放装置22，从而使打印头臂脱离。
一旦伺服马达21脱离，配重25的重量使打印头10沿垂直方向上升。因此，仅基于配重25的重量而发起支撑打印头15的梁15的移动，而不需要附加的马达。配重25向下移动，直到该配重到达用于减轻配重的冲击的缓冲器为止。
由于本实施例提供了上述选项、并且控制单元50被配置为进行选项1或选项2，因此可以可靠地避免容器与打印头10的碰撞。

Claims (15)

1.一种标记组装件，包括：
标记装置(10)、特别是打印头(10)，其被配置为在通过所述标记装置(10)的物体上提供标记，
定位机构(20)，所述定位机构包括用于使所述标记装置(10)沿垂直方向移动的致动器(21)，所述定位机构还包括配重(25)，
释放装置(22)、特别是电磁阀，用于使所述致动器(21)脱离，
传感器(30)，所述传感器(30)适合于检测接近所述标记装置(10)的物体、特别是检测该物体的高度，以及
控制单元(50)，其被配置为从所述传感器(30)接收信号，并且被配置为：
激活所述致动器(21)以使所述标记装置(10)以增加的速度移动至升高位置，或者
激活所述释放装置(22)以使所述致动器(21)脱离，从而通过所述配重(25)来使所述标记装置(10)移动。
2.根据权利要求1所述的标记组装件，其特征在于，所述传感器(30)是光学传感器、特别是漫射光学传感器。
3.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述致动器(21)是伺服马达、特别是具有机械主轴的伺服马达。
4.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述控制单元(50)被配置为在激活所述致动器(21)失败的情况下激活所述释放装置(22)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述控制单元(50)被配置为检测电力故障，使得所述控制单元(50)激活所述释放装置(22)以使所述致动器(21)脱离，从而通过所述配重(25)来使所述标记装置(10)移动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述控制单元(50)被配置为检测所述传感器(30)的故障，使得所述控制单元(50)激活所述致动器(21)以使所述标记装置(10)移动至升高位置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述控制单元(50)被配置为检测所述致动器(21)的故障，使得所述控制单元(50)激活所述释放装置(22)以使所述致动器脱离，从而通过所述配重(25)来使所述标记装置(10)移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述标记装置(10)被设置在通过垂直引导件(23)可移动地引导的梁(15)上，其中所述致动器(21)和/或所述释放装置(22)被安装在所述梁(15)上。
9.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述增加的速度是所述致动器(21)的最大速度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件，其特征在于，所述控制单元(50)是集中控制单元。
11.一种输送器(100)，其包括用于输送物体的输送元件以及根据前述权利要求中任一项所述的标记组装件。
12.一种用于调节标记组装件、特别是根据权利要求1至10中任一项所述的标记组装件中的标记装置的位置的方法，所述方法包括以下的步骤：
使物体、特别是容器(C1、C2)沿输送方向移动，
通过被设置在所述标记组装件中的标记装置(10)上或附近的传感器(30)来检测所述物体(C1、C2)，以及
确定激活所述致动器(21)以使所述标记装置(10)以增加的速度移动至升高位置，或者激活释放装置(22)以使所述致动器(21)脱离、从而通过连接至所述标记装置(10)的配重(25)来使所述标记装置(10)升高。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在激活所述致动器(21)失败的情况下或者在检测到所述致动器(21)的故障的情况下确定激活所述释放装置(22)。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，在检测到电力故障的情况下确定激活所述释放装置(22)。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中，在检测到所述传感器(30)的故障的情况下确定激活所述致动器(21)以使所述标记装置(10)移动至升高位置。
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