CN114955145A - 在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合电子标签的装置，具体涉及在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置及方法，为解决现有技术存在的无法将电子标签贴到胶帽内底面上的不足之处。该用于在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置包括工作台，以及设置在工作台上的接料机构、四工位转盘机构、双工位转盘机构、贴标头、胶帽检测装置、读卡检测和废料回收机构、出料机构；通过四工位转盘机构与双工位转盘机构的旋转与互相配合，完成胶帽的工位转换、取标、贴标、标签信息检测、废料回收以及出料工作；整个工作台上设置五个工位，工位之间互不影响，可同时工作，完成全自动流程化的贴标过程。

Description

在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置及方法

技术领域

本发明涉及一种复合电子标签的装置及方法，具体涉及在胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置及方法。

背景技术

平面贴标机是以粘合剂把纸、金属箔标签或电子标签粘贴在规定的包装容器上的设备。经过多年发展，平面贴标机已经从早期的半自动贴标转化到全自动贴标，虽然贴标功能目前可分为平面贴标、侧面贴标和圆周贴标等，但是目前的多种功能均属于外表面贴标，无法实现将标签自动贴到待贴标件的内底面上，例如包装瓶封口处胶帽的内底面。对于电子标签来说，还需要在标签贴好后检测其是否能够正常读出数据，但是，该工序增加了处理时间，减缓了贴标流水线速度。

发明内容

为解决现有技术存在的无法将电子标签贴到胶帽内底面上，且电子标签读取检测的流水线效率较低的不足之处，本发明提供一种在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术解决方案如下：

在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特殊之处在于：

包括工作台，以及设置在工作台上的接料机构、四工位转盘机构、双工位转盘机构、贴标头、胶帽检测装置、读卡检测和废料回收机构、出料机构；所述贴标头包括竖直设置的剥标板；所述四工位转盘机构包括第一驱动单元、设置在第一驱动单元上方且被第一驱动单元带动旋转的十字形转盘、分别设置在十字形转盘的四个外伸端的四个胶帽座以及设置在十字形转盘上方的第一滑环；所述胶帽座开口朝外，其内设置有至少一个第一气孔；所述第一滑环用于外部气源与胶帽座内第一气孔之间的气体转接；所述双工位转盘机构包括第二驱动单元、设置在第二驱动单元上方且被第二驱动单元带动旋转的一字形转盘、设置在一字形转盘上且反向设置的两个气动滑台、设置在两个气动滑台外伸端的两个真空吸盘以及设置在一字形转盘上方的第二滑环；所述真空吸盘的工作面朝外，其工作面上设置有至少一个第二气孔；所述第二滑环用于外部抽真空设备与真空吸盘的第二气孔之间的气体转接，也用于外部气缸与气动滑台的气体转接；所述接料机构、读卡检测和废料回收机构、出料机构分别位于四工位转盘机构的第一工位、第三工位和第四工位；所述双工位转盘机构的其中一个工位与四工位转盘机构的第二工位重合；双工位转盘机构的另一个工位为第五工位；所述贴标头的剥标板端部位于第五工位；所述四个胶帽座静止时分别位于第一工位、第二工位、第三工位和第四工位处；所述双工位转盘机构的两个真空吸盘静止时分别位于第二工位、第五工位处；所述胶帽检测装置包括位于四个工位处的四个胶帽检测传感器，用于检测四个胶帽座中是否有胶帽。

进一步地，所述胶帽座包括一端设置有底板且另一端为开口端的圆筒形帽座、设置在底板内的气体通道以及设置在开口端下边沿的检测缺口；

所述第一气孔设置在底板上，所述气体通道的一端与第一气孔相连通，另一端开口设置在底板或圆筒形帽座上且与第一滑环相连通；所述检测缺口正对该工位的胶帽检测传感器。

进一步地，所述读卡检测和废料回收机构包括读卡检测装置和废料回收装置；

读卡检测装置包括信号处理单元、信号传输单元、支撑座、设置在支撑座上的信号读取单元；所述支撑座固定在工作台上，所述信号读取单元位于第三工位的内侧且正对胶帽座的底板；

所述废料回收装置包括废料管和废料盒；废料管的一端固定在第三工位且开口正对胶帽座的开口端，另一端开口正对废料盒。

进一步地，所述支撑座包括底座支架和读取支架；所述底座支架包括横杆和竖杆，两根竖杆分别位于十字形转盘转动区域外；横杆通过竖杆连接固定于工作台上；读取支架包括连接在所述横杆上的横向支架，横向支架远离横杆的一端设置竖向支架，所述竖向支架的下端设置信号读取单元，使信号读取单元位于第三工位的内侧且正对胶帽座的底板。

进一步地，所述两个真空吸盘的下方设置位置限位传感器，通过限位传感器传输的信号控制所述气动滑台的伸出及回弹。

进一步地，所述接料机构包括侧壁设置排气孔或排气槽的接料管，所述接料管的一端开口位于上游胶帽生产装置的出口，另一端固定在第一工位且开口正对胶帽座的开口端；

所述出料机构包括出料管，所述出料管的一端固定在第四工位且开口正对胶帽座的开口端，另一端开口位于胶帽成品仓。

进一步地，所述第一驱动单元和第二驱动单元均包括伺服电机与减速机，减速机固定在工作台下方，伺服电机与减速机同轴连接。

进一步地，所述圆筒形帽座内径为29-34 mm。

本发明还提供一种在防伪胶帽中复合电子标签的方法，基于上述一体化自动集成装置，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤一，十字形转盘静止时：

第一工位将胶帽吹入该工位胶帽座内且胶帽开口朝外；

第二工位将带背胶电子标签送入该工位胶帽座的胶帽内并使其粘接在胶帽内底面；

第三工位读取粘接在该工位胶帽座的胶帽内底面的电子标签并进行判读，将无读取信息或读取信息错误的胶帽吹离胶帽座；

第四工位将该工位胶帽座内的胶帽吹出至成品仓；

步骤二，十字形转盘转动90°，使每个工位的胶帽座转至下一个工位，然后执行步骤一。

进一步地，所述步骤一中，四个工位的胶帽通过第一气孔内抽真空分别固定于四个胶帽座的底板上；

所述步骤一中，带背胶电子标签通过双工位转盘机构的真空吸盘完成在第五工位拾取以及第二工位粘贴的过程，双工位转盘机构的两个真空吸盘在第二工位及第五工位间旋转交替工作。

本发明与现有技术相比有益效果是：

1.本发明的胶帽座下方设置检测缺口对应胶帽检测装置的胶帽检测传感器，用于检测四个胶帽座中是否有胶帽；胶帽座的内径略大于胶帽尺寸，胶帽传输至胶帽座后的位置可确定不会发生翻转，保证胶帽内底面朝外，且在贴标过程中胶帽始终固定配合其他设备动作。

2.本发明设置双工位转盘机构，通过转动使真空吸盘切换工位，两个工位可同时分别完成带背胶的电子标签的拾取和粘贴，配合四工位转盘机构转动，保证贴标的连续。

3.本发明设置读卡检测装置和废料回收装置，读卡检测装置的信号读取单元通过支撑座设置在第三工位内侧，在第三工位对电子标签进行读取及分析，不影响十字转盘的转动，且不合格电子标签及胶帽直接在第三工位通过废料回收装置回收，保证出料质量。

4.本发明双工位转盘机构设置固定在气动滑台上的真空吸盘，同时竖向设置剥标板使电子标签也为竖向，通过真空吸盘将电子标签吸取后贴至胶帽内底面，真空吸盘通过气动滑台的伸缩实现贴标的同时不影响四工位转盘转动。

5.本发明设置四工位转盘机构，并在十字转盘上设置四个胶帽座，通过转动使胶帽依次经过四个工位完成接料、贴标、检测、废料回收和出料的动作，四个工位可同时工作，互不影响，实现全自动流程化的工作过程。

6.本发明中的第一驱动单元和第二驱动单元均采用伺服电机，可以准确控制转动精度。

7.本发明多个工位围绕四工位转台与双工位转台设置，工位设置集中，节省空间。

8.本发明接料管道侧壁设置排气孔或排气槽使管道内部与外部连通，可避免接料时管道前方形成高压阻力，导致进料缓慢或管道堵塞。

附图说明

图1是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的平面布局图；

图2是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的四工位转盘机构立体结构示意图；

图3是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的胶帽座立体结构示意图；

图4是图3中的A向视图；

图5是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的胶帽检测传感器结构示意图；

图6是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的接料机构示意图；

图7是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的双工位转盘机构立体结构示意图；

图8是本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置实施例的支撑座示意图；

附图标记说明：

100-工作台；1-接料机构，11-接料管、12-排气槽；2-四工位转盘机构，21-胶帽座、211-底板、212-圆筒形帽座、213-第一气孔、214-气体通道、215-检测缺口，22-十字形转盘，23-第一滑环，24-第一安装板；3-双工位转盘机构，31-真空吸盘，32-一字形转盘，33-第二滑环，34-气动滑台，35-第二安装板；4-贴标头，41-剥标板；5-信号读取单元；6-废料管；7-出料机构，71-出料管；8-废料盒；9-胶帽检测传感器；10-支撑座，101-底座支架，102-读取支架。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：

如图1所示的平面布局图，本发明在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，包括工作台100，以及设置在工作台100上的接料机构1、四工位转盘机构2、双工位转盘机构3、贴标头4、胶帽检测装置、读卡检测和废料回收机构、出料机构7；所述贴标头4包括竖直设置的剥标板41。

所述接料机构1、读卡检测和废料回收机构、出料机构7分别位于四工位转盘机构2的第一工位、第三工位和第四工位；所述双工位转盘机构3的其中一个工位与四工位转盘机构2的第二工位重合，双工位转盘机构3的另一个工位为第五工位；所述贴标头4的剥标板41端部位于第五工位。

图2所示为四工位转盘机构2的结构示意图，所述四工位转盘机构2包括第一驱动单元、设置在第一驱动单元上方且被第一驱动单元带动旋转的十字形转盘22、分别设置在十字形转盘22的四个外伸端的四个胶帽座21以及设置在十字形转盘22上方的第一滑环23；所述第一驱动单元包括固定在工作台100上的第一安装板24下方的第一减速机和与其同轴连接的第一伺服电机，第一减速机通过连接杆穿过第一安装板24中间设置的连接孔与十字形转盘22连接；所述胶帽座21开口朝外，其内设置有至少一个第一气孔213；图3和图4所示为胶帽座21的结构示意，所述胶帽座21包括一端设置有底板211且另一端为开口端的圆筒形帽座212、设置在底板211内的气体通道214、设置在开口端下边沿的检测缺口215；为适配胶帽尺寸，圆筒形帽座212的内径设置为29-34 mm；所述第一气孔213设置在底板211上，所述气体通道214的一端与第一气孔213相连通，本实施例中气体通道214的另一端开口设置在圆筒形帽座212上且与第一滑环23相连通，在其他实施例中气体通道214的另一端开口也可以设置在底板211上且与第一滑环23相连通；所述四个胶帽座21静止时分别位于第一工位、第二工位、第三工位和第四工位处；所述胶帽检测装置包括位于四个工位处的四个胶帽检测传感器9，胶帽检测传感器9的结构如图5所示，四个胶帽检测传感器9分别位于四个胶帽座21的下方，且分别正对四个胶帽座21的检测缺口215，用于检测四个胶帽座21中是否有胶帽。

所述接料机构1包括侧壁设置排气槽12的接料管11，接料管11结构如图6所示，其两侧对应设置沿轴向的排气槽12，将接料管11分为两部分，保证接料管11内部与外部连通，防止使用过程在胶帽前端形成高压阻力；所述接料管11的一端开口位于上游胶帽生产装置的出口，另一端固定在第一工位且开口正对胶帽座21的开口端。在本发明的其它实施例中接料管11可以通过在侧壁设置多个排气孔实现连通外部空气，与所述排气槽12具有同样的效果。

图7所示为双工位转盘机构3的结构示意，所述双工位转盘机构3包括第二驱动单元、设置在第二驱动单元上方且被第二驱动单元带动旋转的一字形转盘32、设置在一字形转盘32上且反向设置的两个气动滑台34、设置在两个气动滑台34外伸端的两个真空吸盘31、设置在一字形转盘32上方的第二滑环33；所述第二驱动单元包括固定在工作台100上的第二安装板35下方的第二减速机和与其同轴连接的第二伺服电机，第二减速机通过连接杆穿过第二安装板35中间设置的连接孔与一字形转盘32连接；所述真空吸盘31的工作面朝外，其工作面上设置有至少一个第二气孔；所述第二滑环33用于外部抽真空设备与真空吸盘31的第二气孔之间的气体转接，也用于外部气缸与气动滑台34的气体转接；所述两个真空吸盘31的下方设置限位传感器，通过限位传感器传输的信号控制所述气动滑台34的伸出及回弹；所述双工位转盘机构3的两个真空吸盘31静止时分别位于第二工位、第五工位处。

所述读卡检测和废料回收机构包括读卡检测装置和废料回收装置；读卡检测装置包括信号处理单元、信号传输单元、支撑座10、设置在支撑座10上的信号读取单元5；所述支撑座10的结构如图8所示，包括底座支架101和读取支架102，所述底座支架101包括一根横杆和两根竖杆，两根竖杆分别位于十字形转盘22转动区域外；横杆通过竖杆连接固定于工作台100上，读取支架102包括连接在所述横杆上的横向支架，横向支架远离横杆的一端设置竖向支架，所述竖向支架的下端设置信号读取单元5，所述信号读取单元5位于第三工位的内侧且正对胶帽座21的底板211；所述废料回收装置包括废料管6和废料盒8；废料管6的一端固定在第三工位且开口正对胶帽座21的开口端，另一端开口正对废料盒8。

所述出料机构7包括出料管71，所述出料管71的一端固定在第四工位且开口正对胶帽座21的开口端，另一端开口位于胶帽成品仓。

该发明的五个工位工作可同时进行，具体而言，在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置的具体工作步骤如下：

步骤一，十字形转盘22静止时，其四个工位同时工作，同时一字转盘32也静止，其两个真空吸盘31分别在第二工位和第五工位同时工作；

第一工位：将胶帽通过接料管11吹入第一工位的胶帽座21，所述第一气孔213被第一滑环23连接的设备抽真空后，使胶帽固定于胶帽座21的底板211，且胶帽开口朝外；

第二工位：胶帽座21与双工位转盘机构3的一个真空吸盘31配合工作；该真空吸盘31上拾取的电子标签正对胶帽内底面，气动滑台34伸出使真空吸盘31将电子标签粘贴到胶帽内底面后，切断第二气孔真空状态并控制气动滑台34回弹，完成电子标签的粘贴；

第三工位：读卡检测装置读取第三工位胶帽座21上胶帽内的电子标签信息并分析，如果读取信息合格则可保留该胶帽继续下一工位动作；如果读取信息不合格则通过所述第一气孔213吹气，使胶帽通过正对胶帽座21的废料管6运动至废料盒8；

第四工位：经第三工位读取后合格的胶帽经第一气孔213吹气通过所述出料管71，运动至胶帽成品仓，即完成胶帽内底面电子标签的粘贴、检测及胶帽收集；

第五工位：双工位转盘机构3的一个真空吸盘31通过气动滑台34伸出，同时将所述真空吸盘31的第二气孔抽真空，拾取剥标板41端部的电子标签，气动滑台34回弹且第二气孔保持真空状态；

步骤二，十字形转盘22转动90°，使每个工位的胶帽座21转至下一个工位；同时一字形转盘32转动180°，两个真空吸盘31交换位置；然后执行步骤一。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

包括工作台（100），以及设置在工作台（100）上的接料机构（1）、四工位转盘机构（2）、双工位转盘机构（3）、贴标头（4）、胶帽检测装置、读卡检测和废料回收机构、出料机构（7）；所述贴标头（4）包括竖直设置的剥标板（41）；

所述四工位转盘机构（2）包括第一驱动单元、设置在第一驱动单元上方且被第一驱动单元带动旋转的十字形转盘（22）、分别设置在十字形转盘（22）的四个外伸端的四个胶帽座（21）以及设置在十字形转盘（22）上方的第一滑环（23）；所述胶帽座（21）开口朝外，其内设置有至少一个第一气孔（213）；所述第一滑环（23）用于外部气源与胶帽座（21）内第一气孔（213）之间的气体转接；

所述双工位转盘机构（3）包括第二驱动单元、设置在第二驱动单元上方且被第二驱动单元带动旋转的一字形转盘（32）、设置在一字形转盘（32）上且反向设置的两个气动滑台（34）、设置在两个气动滑台（34）外伸端的两个真空吸盘（31）以及设置在一字形转盘（32）上方的第二滑环（33）；所述真空吸盘（31）的工作面朝外，其工作面上设置有至少一个第二气孔；所述第二滑环（33）用于外部抽真空设备与真空吸盘（31）的第二气孔之间的气体转接，也用于外部气缸与气动滑台（34）的气体转接；

所述接料机构（1）、读卡检测和废料回收机构、出料机构（7）分别位于四工位转盘机构（2）的第一工位、第三工位和第四工位；所述双工位转盘机构（3）的其中一个工位与四工位转盘机构（2）的第二工位重合，双工位转盘机构（3）的另一个工位为第五工位；所述贴标头（4）的剥标板（41）端部位于第五工位；所述四个胶帽座（21）静止时分别位于第一工位、第二工位、第三工位和第四工位处；所述双工位转盘机构（3）的两个真空吸盘（31）静止时分别位于第二工位、第五工位处；

所述胶帽检测装置包括分别位于四个工位处的四个胶帽检测传感器（9），用于检测四个胶帽座（21）中是否有胶帽。

2.根据权利要求1所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

所述胶帽座（21）包括一端设置有底板（211）且另一端为开口端的圆筒形帽座（212）、设置在底板（211）内的气体通道（214）以及设置在开口端下边沿的检测缺口（215）；

所述第一气孔（213）设置在底板（211）上，所述气体通道（214）的一端与第一气孔（213）相连通，另一端开口设置在底板（211）或圆筒形帽座（212）上且与第一滑环（23）相连通；所述检测缺口（215）正对该工位的胶帽检测传感器（9）。

3.根据权利要求2所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

所述读卡检测和废料回收机构包括读卡检测装置和废料回收装置；

读卡检测装置包括信号处理单元、信号传输单元、支撑座（10）、设置在支撑座（10）上的信号读取单元（5）；所述支撑座（10）固定在工作台（100）上，所述信号读取单元（5）位于第三工位的内侧且正对胶帽座（21）的底板（211）；

所述废料回收装置包括废料管（6）和废料盒（8）；废料管（6）的一端固定在第三工位且开口正对胶帽座（21）的开口端，另一端开口正对废料盒（8）。

4.根据权利要求3所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

所述支撑座（10）包括底座支架（101）和读取支架（102）；所述底座支架（101）包括一根横杆和两根竖杆，两根竖杆分别位于十字形转盘（22）转动区域外；横杆通过竖杆连接固定于工作台（100）上；读取支架（102）包括连接在所述横杆上的横向支架，横向支架远离横杆的一端设置竖向支架，所述竖向支架的下端设置信号读取单元（5），使信号读取单元（5）位于第三工位的内侧且正对胶帽座（21）的底板（211）。

5.根据权利要求4所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

所述两个真空吸盘（31）的下方设置限位传感器，通过限位传感器传输的信号控制所述气动滑台（34）的伸出及回弹。

6.根据权利要求2-5任一所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

所述接料机构（1）包括侧壁设置排气孔或排气槽（12）的接料管（11），所述接料管（11）的一端开口位于上游胶帽生产装置的出口，另一端固定在第一工位且开口正对胶帽座（21）的开口端；

所述出料机构（7）包括出料管（71），所述出料管（71）的一端固定在第四工位且开口正对胶帽座（21）的开口端，另一端开口位于胶帽成品仓。

7.根据权利要求6所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：

所述第一驱动单元和第二驱动单元均包括伺服电机与减速机，减速机固定在工作台（100）下方，伺服电机与减速机同轴连接。

8.根据权利要求7所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于：所述圆筒形帽座（212）内径为29-34 mm。

9.一种在防伪胶帽中复合电子标签的方法，基于权利要求1-8任一所述的在防伪胶帽中复合电子标签的一体化自动集成装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，十字形转盘（22）静止时：

第一工位将胶帽吹入该工位胶帽座（21）内且胶帽开口朝外；

第二工位将带背胶电子标签送入该工位胶帽座（21）的胶帽内并使其粘接在胶帽内底面；

第三工位读取粘接在该工位胶帽座（21）的胶帽内底面的电子标签并进行判读，将无读取信息或读取信息错误的胶帽吹离胶帽座（21）；

第四工位将该工位胶帽座（21）内的胶帽吹出至成品仓；

步骤二，十字形转盘（22）转动90°，使每个工位的胶帽座（21）转至下一个工位，然后执行步骤一。

10.根据权利要求9所述的在防伪胶帽中复合电子标签的方法，其特征在于：

所述步骤一中，四个工位的胶帽通过第一气孔（213）内抽真空分别固定于四个胶帽座（21）的底板（211）上；

所述步骤一中，带背胶电子标签通过双工位转盘机构（3）的真空吸盘（31）完成在第五工位拾取以及第二工位粘贴的过程，双工位转盘机构（3）的两个真空吸盘（31）在第二工位及第五工位间旋转交替工作。

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