CN1198141A - 无衬里的标签施加系统 - Google Patents

Abstract

一种用来把无衬里的标签施加到邮件信封上的系统,它包括用来把一个连续长度的标签材料(16)通过在底板(28)下面的一个环形路径送到一个标签施加站的标签送料装置(20),该标签施加站与被一个皮带传送系统(12)在边缘上接续地传送的邮件信封横过的路径并列设置。材料通到一个切割装置站(22),它可以在横向上把材料切断,并产生有一个所要求的高度的标签。当每个标签由材料上被切断时,一个转臂件(24)可以与它相接合,并把它固定住,把标签的粘接剂侧面粘到通过标签施加站的邮件信封上。传统的控制逻辑可以使此无衬里的标签施加系统的各种运行功能协调起来。

Description

无衬里的标签施加系统

本发明的背景

一般说来，本发明涉及文件处理系统，更具体地说，涉及一个新颖的系统，该系统用来由一个连续的无衬里的标签材料供应形成标签，并且当沿着一个预定的路径在边缘上传送文件时，把这些标签以顺序的方式施加到比如邮件等文件上。

大的商店、学术单位和政府机构，比如邮局，信用卡公司，公用事业公司，邮购商店和其它的经营单位，每天处理的邮件的数量正在稳定地上升，这部分地是由于人口的增加和由于较大数量的商业函件。通常，对包含被邮寄的材料的信封查出地址，并随后把它们分类成邮寄用的共同的目的地组。类似地，通常以收到的材料上的可区分的标题为基础把这些机构收到的邮件分类成若干组。第三种这样的信封为返回的邮件，这类邮件的产生主要是由于收件人已经由一个特定的地址搬走，或者由于条型码被涂抹或无法辨认，造成该信封无法投送。本发明的目的是用来解决后一种类型的问题的系统，即，靠把一第二个标签施加到该信封上，改正信封上的地址和/或目的地编码，一个正确的进一步邮寄的地址或目的地编码或者是预先印在标签上的，或者是把该标签粘贴到信封上将无用的或无法辨认的地址或条型码盖住之后再施加到该标签上的。最好，该标签材料能阻止光的通过，从而在该标签下面的条型码或地址不能被条型码阅读器或光学字母阅读器读出。

已经发展了几种不同类型的机器来帮助处理这些邮件，而不是由单个的邮递员人工地检查和改正。这些先有技术的装置通常包括一个信封送入装置，一个阅读站，一个标签选择站，在此选择站标签的供应容许选择一个适当的标签，并把它施加到一个信封上，以及一个分类和储存装置。例如，参见美国专利No.5,076,879。尽管已经证明某些先有技术机器和系统是令人满意的，但是许多是相当大的笨重的机器，它们不仅要求大的空间，而且要求经常重新装满一大排预先印好的标签，并要求经常维修该施加设备。另外，可以在一卷或扇中把预先切开的标签粘贴到一块基底上，与无衬里或无基底的标签材料相比，以这种形式供应的标签是昂贵的。

本发明的概述

本发明提供了一种新颖的紧凑系统，用来把无衬里的标签施加到文件上，比如邮件信封或类似物上，此系统可以作为一种单独使用的标签施加装置使用，或与传统的邮件分类机一起使用，以高度有效的方式大大地提高标签施加速度。

本发明的系统包括一个标签送料装置，用来提供连续长度的无衬里的标签材料卷材，此材料有一个粘接剂的表面和一个相对的无粘接剂的表面。当以接续的方式在边缘上把文件沿着横截标签材料送料路径的一个路径传送时，沿着一个纵向路径由一个供应卷或扇形折叠的源把无衬里的标签材料送到一个标签施加站，以与文件横过的路径并列的关系设置该站，文件的形式为邮件信封或类似物。把无衬里的标签材料卷材向前推进通过一个切割装置站，此站可以在横向上把标签材料切断，并以对于文件在标签施加站的通过为定时的关系产生出一个有所要求的高度的标签。该标签施加站包括一个被支承在一端的转臂件，用来当传送文件通过标签施加站时，在垂直于向上竖立的文件的一个大致水平的平面中作枢轴转动。当正在把标签由连续长度的标签材料上切断时，真空作用力可以使转臂件与每个接续的标签相接合，并把每个标签固定住。同时，使转臂件作枢轴转动使得它的外端对着通过标签施加站的文件对标签的粘接表面的前边缘施加压力。当文件和标签向下游移动时，转臂件的真空自动终止，使标签由转臂件上脱开，转臂件以逐渐的方式把标签粘接到文件上，在此之后，该转臂件返回到它的初始位置，并且使文件通过一个辊隙，把标签牢固地压到文件上。

切割装置站包括一个切割刀片，它在横向上逐渐把标签材料切断，产生出一个标签，一个随着切割刀片运动的脱模顶杆，并使标签材料的新产生的前边缘返回到一个位置，使得标签材料卷材的前进可以为切断下一个接续的标签作好准备。标签送料装置包括传感器，这些传感器可以感应标签材料通过的路径，从而当标签材料朝着切割刀片前进时保持一个送料环，且也感应标签材料的供应的用完。当文件进入标签施加站时，感应每个文件的位置的另外的传感器产生一个定时的控制序列，操纵各种标签推进和施加部件。无衬里的标签施加系统的各种操作功能可以用传统的控制逻辑协调。

因此，本发明的主要目的之一是提供一种新颖的系统，用来当以接续的方式在边缘上传送邮件或类似物通过一个标签施加站时，把无衬里的标签施加到这些邮件或类似物上，并且，其中由一个长度连续的成卷的无衬里的标签材料卷材形成这些标签。本发明系统也可以用来由标签材料的一个连续的扇形折叠源或任何适当的连续标签材料供应形成标签。

本发明的一个更具体的目的是提供一个新颖的系统，用来当在边缘上传送邮件通过一个标签施加站时，把无衬里的标签施加到邮件或类似物上，由一个长度连续的无衬里的标签材料卷材形成这些无衬里的标签，此材料有一个无粘接剂表面和一个相对的粘接剂表面，并把这些无衬里的标签在纵向上由一卷或扇形折叠源送到一个标签切割和施加站，该站由标签材料上把标签切断，并把这些标签接续地施加到正在边缘上被传送通过标签施加站的文件上。

按照本发明的无衬里的标签施加系统的一个特点在于一个切割刀片的设置，该刀片与无衬里的标签材料卷材协同动作在横向上逐渐把标签材料切断，以产生接续的标签，同时一个转臂件作枢轴转动，该转臂件可以把每个标签固定住，并逐渐地把每个标签的粘接表面粘到正在边缘上被传送通过标签传送站的一个文件上。

按照本发明的无衬里的标签施加系统的另一个特点在于一个转臂件的设置，该件起初可以用真空作用力把每个由切割刀片形成的标签固定住，并当把该标签与一个文件一起向前推进通过标签施加站时，以逐渐的方式把该标签的粘接表面粘到该文件上。

按照本发明的无衬里的标签施加系统的另一个特点在于一个切割刀片组件的设置，该组件有一个可以在垂直于无衬里的标签材料卷材的一个平面中运动的切割刀片，并有一个以大致平行的间隔开的关系固定到切割刀片上的脱模顶杆，从而直线的材料卷材在切割刀片与脱模顶杆之间通过，该切割刀片可以运动大致横截着标签材料卷材把它切断，并且，脱模顶杆可以使标签材料的新形成的前边缘返回到一个位置，该位置使标签材料卷材的前进可以为由该卷材上切出下一个接续的标签作好准备。

按照本发明的无衬里的标签施加系统的又一个特点在于一个标签材料卷材的引导和前进多块板组件的设置，该组件有一个平面的大致竖直设置的引导表面，以接受该卷材，并把该卷材引导到切割刀片组件，并且，一个驱动滚轮可以把该标签材料卷材向前推进一个预定的距离，使得可以如要求的那样改变标签的高度，为的是在标签上印上一个完整的地址，一个条型码，或其它的标记。

按照本发明的无衬里的标签施加系统的再一个特点在于一个无衬里的标签材料送料装置的设置，其中使一个连续长度的标签材料卷材通过一个环形路径，并包括可以保持材料卷材的一个自由的环用来使卷材快速前进通过切割装置的传感器。

本发明的进一步的目的，优点和特点将由下面的结合着附图所作的对本发明的详细描述变得更清楚，在所有附图中相同的标号表示相同的部件。

附图的简短描述

图1为按照本发明的一个优选实施例构成的一种无衬里的标签施加系统的局部透视图；

图2为图1中所示的无衬里的标签施加系统的顶视图；

图3为基本上沿着图2的线3-3截取的局部竖直剖面图，为了清楚，把一些部分剖开了；

图4为基本上沿着图1的线4-4截取的并沿箭头方向看过去的局部视图；

图5为由图3中所示的装置的相对侧面取的局部透视图；

图6为示出标签材料卷引导件和用来把该材料卷向前输送到切割装置的输送组件的局部透视图；

图7为由图1所示的标签施加系统的基座板上移开的切割装置刀片和脱模顶杆组件的透视图；

图8为示出标签施加转臂件和有关的驱动器和真空供应装置的局部顶视图；

图9为基本上沿着图2的线9-9所取的局部视图；

图10为示出按照本发明的标签施加系统的各种运行功能的运行顺序的逻辑图；

图11为标签材料送料操作步骤的示意图；以及

图12为转臂件真空传感器装置的示意图。

对优选实施例的详细描述

现在参见附图，具体地参见图1-3，以标号10整体地表示按照本发明构成的一种无衬里的标签施加系统。如下面将更充分地描述的那样，当沿着由在图2中以标号12整体表示的由一个传送皮带系统所确定的一条预先确定的水平延伸的路径在边缘上以大致竖直的取向传送文件时，该无衬里的标签施加系统10可以把无衬里的标签施加到该文件上，比如邮件信封或类似物上。标签施加系统10与需要一个装置的邮件处理系统相连接有特别的应用，该装置用来把一个正确的地址标签或一个条型码或类似物施加在其上的信封上，此信封有一个需要校正的不正确的或有缺陷的地址或条型码。无衬里的标签系统10可以被用做一种可独立使用的标签施加系统10，它可以产生不同尺寸的无衬里的标签，并把它们施加到用人工送进该系统中的邮件信封或类似文件上，或者可以与传统的邮件分类机器一起使用，产生标签并把标签施加到在边缘上由上游处理站被传送来的邮件信封上，在上游处理站中检测到不适当的或有缺陷的地址或条型码，并使该文件由该上游处理站通过传送皮带系统12，为的是在其上施加一个无衬里的标签。

简言之，无衬里的标签施加系统10包括一个连续长度的无衬里的标签材料源或材料供应，比如形式为一卷14的无衬里的标签材料卷材16。无衬里的标签材料16在一个侧面上有一个粘接表面，比如被卷起来的卷材的朝里的表面，并在相反的侧面上有一个无粘接剂的朝外的表面，此表面适宜于在其上印上标记，比如地址或条型码。可以用一个传统的印刷装置(未画出)或者在把该标签施加到邮件上之前或者在把该标签施加到邮件上之后在无衬里的标签的无粘接剂的侧面上印上地址或条型码。该标签施加系统10包括整体地以标号20表示的一个标签送料装置，它与标签材料卷材16相结合，用来由卷14松开缠绕，并在纵向上沿着一个环形路径把标签材料卷材送到整体地以标号22表示的一个切割装置站。切割装置站22可以大致横截着它的纵向轴线切断该标签材料卷材，以产生有不同的选定高度的标签。形式为一个转臂件24的一个标签施加装置被支承在邻近于切割装置站22，并可以与被切断的标签的无粘接剂的表面相接合，并用真空把该标签固定，同时把它移动成与正在沿着与该转臂件为并列关系的传送皮带系统12运送的邮件相接合。如将描述的那样，转臂件24可以开始轻轻地对着与标签施加转臂件并列的一个文件压标签的前边缘，并且当该文件和标签由转臂件向下游前进时，逐渐地把标签的其余部分粘接到该文件上。

现在转向对无衬里的标签施加系统10的更详细的描述，各种部件被支承在大致平的基座板或顶板28上，或由板28向下悬着。基座板28最好被支承在一个方便操作者的高度。当与其它邮件处理装置一起使用时，把基座板28的位置设置成使得传送皮带系统12与用来顺序地把邮件或类似物输送到无衬里的标签施加系统10的一个上游输送皮带系统对准。基座板28通过一个向上站立的支承臂30支承着无衬里的标签材料卷材16的卷14，该支承臂30的下端被固定到板28上。支承臂30支承着一对平行的间隔开的水平支承滚轮32a和32b，它们通过卷14的一个轴向开孔14a伸展，从而支承着该卷，并使得在把无衬里的标签材料卷材16松卷的过程中卷14可以自由地旋转。在滚轮32a，b的外端上的直径变大的圆盘防止卷14无意中由支承滚轮脱开。

如图1中所示，引导标签材料卷材16由卷14通过在一被驱动送料滚轮34与装有弹簧的紧压滚轮36之间形成的一个送进辊隙。通过一个适当的齿轮驱动装置把该送料滚轮34连接到一台电动机38上，当使电动机通电时该电动机可以把标签材料卷材16由卷14向前推进。由送料滚轮34把标签材料卷材16通过在基座板28中的一个适当的开孔向下游输送，形成一个环16a(见图3)，同时使标签材料卷材通过整体地以标号40表示的一个材料卷材引导和前移组件。在卷14与卷材引导和前移组件40之间的卷材长度由在图3中以标号41a和41b示意性地表示的一组光传感器来控制，它们感应环16a的存在，并且它们以电路与使卷材前移的送料马达38相连接，且保持环16a在顶板28的下面悬着大约6到8英寸。卷材环16a形成一个缓冲环，从而使卷材自由地悬挂在进入卷材引导和前移组件40中的进入点。如图3中所示，可以把一个风扇42和空气偏转板44安装在基座板28的下面，以将空气吹到标签材料卷材环16a的朝上的表面上，帮助保持该环的路径。

除了环的光传感器41a和41b以外，设置有一个传感系统来检测标签材料卷材16由卷轴14的消耗，并发出一个信号给主传送装置的驱动控制装置，以在一个短暂的延迟后暂停把新的文件引入标签施加站，这是为了将要解释的目的。参见图3，把示意性地以标号46a和46b表示的一对光束件或光传感器件，或其它适当的传感器在材料卷材16通过基座板28的部位支承在材料卷材16的相对的侧面上，从而当该材料卷材在纵向上前进到切割装置站22时，该卷材垂直地遮挡在这些传感器件之间伸展的光束。当卷14变得消耗完时，卷材16的端部越过传感器件46a，b，产生一个信号，该信号被传输到传送系统的控制装置，使在传送系统12中邮件信封或其它文件的进一步前进暂停。因为在环16a中还有足够数量的标签材料，以把标签供应给已经在传送系统中的文件，所以在由传感器46a，b收到卷材用完的信号之后，在传送系统实际停止之前，允许文件传送系统12继续向前输送一个小数量的另外的文件，比如大约5-10个文件。

与图3结合着参见图5和6，标签材料卷材引导和前移组件40包括大致竖直设置的一块引导板或多块引导板48，它有一个大致竖直的平的表面48a，一对在横向上间隔开的平行边缘引导件50a和50b限定了此表面的边界。把这些边缘引导件50a，b分离开一个大致等于标签材料卷材16的横向宽度的距离，这些边缘引导件确定了一个敞开的通道，以容纳材料卷材的横向的外边缘，从而当把该材料卷材向前推进到切割装置站22时沿着此平的表面48a引导该卷材。一对在横向上间隔开的侧板52和54被紧固到该引导板48的横向上相对的边缘上，使得它们处于平行的平面内，并由该引导板向后伸展。侧板52的下边缘被装设在一根引导杆56上，并可以在该杆上滑动，把此引导杆以与基座板28平行的关系可滑动地支承在基座板28的下面。侧板54有一装在其外表面上的一个凸轮随动件或滚轮58，它被容纳在一块引导板60中形成的一个直线凹槽或通道中，把该引导板60以垂直的关系紧固到基座板28的下侧面上，使该引导通道与引导杆56的纵向轴线平行。这样，侧板52和54与引导板48协同动作，形成一个在水平方向上可以滑动的滑动架，它可以沿着引导杆56移动到一个向后的位置，使得比较容易地把初始的或替换的标签材料卷材穿进或引导进边缘引导件50a和50b之间，并沿着引导板48b的平的表面48a引导。

为了使选择性地向上沿着引导板表面48a送入或推进标签材料卷材16变得比较容易，把一个卷材前进或送料滚轮64支承在一根横向的驱动轴66上，使送料滚轮64的位置在引导板48内大致中心位置形成的一个凹进部分中。把驱动轴66的相对的端部的轴颈座入侧板52和54中，从而送料滚轮64的外周边表面由平的引导板表面48a稍稍向前伸展，并且当标签材料卷材沿着该引导板向上通过时与标签材料卷材的无粘接剂的表面相接合。如在图5中所示出的那样，驱动轴66穿过侧板52伸展，并且一个定时皮带轮68固定在其上，通过一根定时皮带70把该定时皮带轮连接到被装在一个步进马达74的输出轴上的一个驱动皮带轮72上，该步进马达被支承在侧板52的内表面上。把一个带棱的紧压滚轮76支承在基座板的下面，当送料滚轮64处于其向前的位置由于对步进马达74通电而使标签材料卷材向前推进时与该送料滚轮协同动作。如将要描述的那样，该步进马达74使得标签材料卷材16可以选择性地向前推进，产生出不同高度的标签，比如对于条型码产生出5/8英寸高的标签，而对于地址标签产生出

英寸高的标签。

引导板表面48a包括多个真空孔48b，通过一个控制阀(未画出)把它们连接到一个真空源上。把一个相对较低的真空施加到这些孔48b上，从而在由切割装置的刀片82切断产生标签并随后把另外的材料卷材16送料到切割装置站22的过程中，使标签材料卷材与引导板表面48a保持轻的滑动接触。

卷材引导和前移组件40使标签材料卷材16向前推进到一个相对于切割装置站22的预定的竖直位置，该切割装置站可以把标签材料卷材横截着它的纵向轴线切断，并产生出任何所要求的高度的标签。该切割装置站22包括整体地以标号80表示的一个切割刀片组件，它包括一个有前切割边缘82a的切割刀片82。把切割刀片82紧固到被安装在一个大致U形的支承框架86的一块水平板86a上的一个精密的滚珠滑动件84上，并由该滑动件载装着，支承框架86被紧固到基座板28的下侧面上。刀片82适宜于在一条路径上进行水平的直线运动，此路径垂直于引导板表面48a，并位于包括标签材料卷材16的纵向轴线的一个竖直平面中。

通过整体地以标号90表示的一个肘节连杆驱动机构实现切割刀片82的往复运动。参见图2和3，该肘节连杆驱动机构90被装设在基座板28的下面，它包括有一个活塞92a的一个气压致动缸体92，该活塞对施加到驱动缸体92上的气压作出响应，通过一螺旋压缩弹簧94起作用，使一个滑动块体96在活塞92a的轴向方向上运动。一个螺旋压缩弹簧98把滑动块体96在朝向操作缸体92的方向上偏置，该弹簧部分地容纳在支承块体100的盲孔中，此支承块体被固定到基座板28的下侧面上。设置在支承块体100中的螺旋压缩弹簧98的端部坐靠着一个滚珠102，该滚珠使得弹簧可以作枢轴运动。压缩弹簧98的相对的端部被容纳在滑动块体96的相对的端部中的一个浅的凹进部分或一个盲孔中，并把滑动块体朝向操作缸体92的相邻的端部偏置，并对着压缩弹簧94偏置。通过滚珠一106使操作缸体92的相对的端部可作枢轴转动地连接到被固定到基座板28的下侧面上的一个支承块体104上。

分别在110a和112a把一对基本上相同的致动连杆110和112可作枢轴转动地连接到滑动块体96上。在110b把致动连杆110的相对的端部可作枢轴转动地连接到被固定到基座板28的下侧面上的块体114上。在112b把枢轴连杆112的相对的端部可作枢轴转动地连接到滚珠滑动件84上。靠处于如图2中所示的位置的滑动块体96对致动缸体92的加压将使活塞92a伸展，并实现该滑动块体克服弹簧98的作用力在右手方向上的运动。这使得致动连杆110和112受到肘节状的运动，使连杆110关于它的固定的枢轴连接部位110b作枢轴转动，并且连杆112使滚珠滑动件84运动，从而使切割刀片82在滚珠滑动件的纵向方向上运动。滚珠连接部位102和106允许当连杆110关于它的枢轴连接部位110b作枢轴转动时滑动块体96可以在横向上轻微的运动。致动缸体92的压力的释放使得螺旋弹簧98可以把滑动块体98返回它原来的位置或它的初始位置，这也把切割刀片返回它的初始位置。把连杆110和112的几何构形选定成使切割刀片快速地通过大约1/8英寸的切割行程运动。

如图3中所示，把切割刀片82支承成使得它的切割边缘82a在基座板28的上表面的上方隔离开一个预定的距离，这一距离由在被传送皮带126和128传送的邮件信封的下边缘与施加到该信封上的标签的下边缘之间所要求的间隔来确定。也把切割刀片的构形做成当它处于它的向后的不切割的位置时，如图2中所示的那样，切割边缘82a向后稍微离开在引导板48上的平的表面48a的平面，并稍微离开正在被送料滚轮64沿着引导表面向上送料的标签材料卷材16。在切割行程中，切割边缘82a与静止的剪切刀片120合作，横截着它的纵向轴线把材料卷材16切断。剪切刀片120为大致长方形的，并通过一个垫片121和螺栓120a把它支承在基座板28的上表面上，使得剪切刀片的前下边缘与切割边缘82a合作，实现标签材料卷材的剪切。把在切割刀片82上的切割边缘82a做成对于材料卷材16的平面稍微倾斜，如图2中所示，从而当切割刀片在一个切割行程中完全伸展时，切割边缘实现材料卷材的逐渐的切割，从图2中看以右手边缘开始，并以左手边缘终止。

将会认识到，当由于致动缸体92的致动通过一个卷材切断行程使切割刀片82运动时，将使材料卷材16的新形成的前边缘在静止的剪切刀片120的下面稍微移动。为了确保标签材料卷材16的新形成的前边缘返回到一个可以使材料卷材的前进能产生下一个接续的标签而对剪切刀片没有干扰的位置，把一个脱模顶杆122连接到切割刀片82上，使得它以大致平行的分离开的关系位于切割边缘82a的前面，使得标签材料卷材可以在切割边缘82a与该脱模顶杆之间通过。为此目的，该脱模顶杆122有一个向后的边缘表面122a，使它的位置紧靠着切割边缘82a，并且当切割刀片处于它的缩回的位置时，稍微伸展进标签材料卷材16的路径中。当致动切割刀片82把标签材料卷材切断时，脱模顶杆与切割刀片一起运动，并在静止的剪切刀片120的下面滑动。当切割刀片82完成一标签切断行程时，脱模顶杆122跟着刀片的返回路径，并把材料卷材的新形成的前边缘往回推进原来的标签路径，从而使得材料卷材可以向前进，为的是产生下一个接续的标签。脱模顶杆122最好为大致U字形，并且，销柱124把它紧固到切割刀片82上(见图2)。可以用一种适当的塑料做成脱模刀片，比如Delrin，脱模刀片有在它的上表面上形成的一个细长的口袋122b，以容纳一种吸油的材料，该材料吸有一种润滑剂，比如一种润滑油。当脱模顶杆122与切割刀片82一起前后运动时，把润滑剂施加到周围的部件上，并使周围的部件润滑，从而当材料卷材16被切断成标签时防止来自材料卷材16的粘接剂的积累。

如图2中所示，传送皮带系统12包括一对连续的传送皮带126和128，关于多个空转滚轮，比如以130表示的滚轮，把这两根皮带的每一根穿进去。皮带126和128确定了一段并列的传送皮带126a和128a，并确定了一个进入辊隙132，以接受来自一上游的传送装置或其它传送装置(未画出)的邮件信封或类似物，并在下游方向上或在图2中由左到右的方向上传送它们。将会理解到，对于每根传送皮带126和128设置了一个驱动滚轮，从而以相同的纵向速度驱动它们。在所示实施例中，把一根支撑皮带134支承在一对空转轮136上，从而形成了在传送皮带段126a的后面的一段传送皮带134，并当它横过越过切割组件22的一个路径时与传送皮带段126a相接合。空转轮130和136被支承在基座板28的上表面上，使得在基座板上方相应的传送皮带126，128和134被足够地分离开，使正在被皮带段126a，b传送的邮件的下表面部分暴露出来，为的是把标签施加到此暴露的区域上。

如上面简短地描述的那样，转臂件24可以与切割组件22把每个接续的标签由标签材料卷材16上切断关联起来，使得当每个标签被切断时转臂件抓住每个标签，并使该标签移动到把它粘接到正在由传送皮带段126a和128a传送的文件上的一个位置。与图2结合着参见图8和9，转臂件24包括一个细长的中空转臂件，它有由一个平面的前向标签接触表面140形成的一个大致长方形的横截面，此横截面在外面的弯曲的端部表面140a分别以一个向后的平面壁表面142和上和下平面壁表面144a和144b为终止。转臂件24有一个中空的内部真空腔室146，它适宜于通过在顶壁144a中形成的一个椭圆开口148把它连接到一个真空源上。该转臂件24被固定在一根竖直的枢轴转动轴150的下端上，该轴形成一个液压控制的致动器152的输出轴。该致动器152被装设在基座板28上，在切割边缘82a的上方使转臂件24分离开，为的是在平行于基座板28的一个平面中进行枢轴转动。致动器152为由MAC，Inc.公司的可以在商业上得到的那种类型，它的型号为912B-PM-611BA。

致动器152包括一个四路液压控制阀，它使得枢轴转动轴150可以作定时的旋转摆动，并从而使转臂件24可以关于轴150的纵向轴线作枢轴转动。致动器152可以使转臂件在前表面140在材料卷材引导板的平表面48a的平面后面稍微离开的一个位置与转臂件的弯曲的外端部140a与正在被传送皮带段126a和128a传送的邮件信封或类似物的下部的暴露区域相接触的一个前面的位置之间作枢轴转动。

在转臂件24的上壁144a中的真空开口148适宜于与在一真空块体158的底水平壁158a中形成的一个真空孔156对准。以重叠的关系把真空块体158支承到转臂件24上，从而使该转臂件的上壁144a与真空块体的相对的下壁158a处于滑动接触。如图7中所示，把真空孔156的构形做成使得当转臂件处于被标签送料滚轮34向前推进的标签材料卷材16后面的它的向后的位置时与转臂件24中的真空孔148对准，该真空孔156继续保持与开口148连通，直到该转臂件基本上达到它的向前的位置为止，如在图7中以虚线示出的那样，在这一时刻，真空开口148不再在真空开口156的下面。靠这一设置，在转臂件24的内部真空腔室146内产生了真空，此真空通过在转臂件的前壁表面140中形成多个真空孔140b起作用，当切割刀片82正在把标签由标签材料卷材16上切断时与标签接合并把标签抓住。与由材料卷材把标签切断的同时，启动液压致动器152使转臂件以在图7中考虑的逆时针方向或关于枢轴杆154向前的方向作枢轴转动，从而标签的前边缘与正在以对于转臂件并列的关系传送的一个文件相接合，并把此前边缘粘接到该文件上。当转臂件34达到它的最外面的枢轴转动位置，外端部140a与一个标签在一个信封或类似物上相接合时，真空开口148不再与真空孔156对准，从而真空腔室146不再处于真空状态。当该标签将施加到其上的邮件信封向前进时，它沿着转臂件的表面140拉该标签，把转臂件中最左边的孔140b暴露到外部。这使得该标签可以由转臂件脱开，并使得弯曲的转臂件端140a可以逐渐地轻轻地把标签的其余长度粘接到通过的信封上。随后，启动致动器152使转臂件24返回它的初始位置，准备切断并施加下一个接续的标签。最好使转臂件34的位置为当转臂件处于它的向后的位置时离开被邮件信封横过的传送装置路径大约一英寸。

本发明包括几个传感器系统，以启动并控制无衬里的标签施加装置10的运行。如在图2中所看到的那样，文件进入路径的跨立式传送皮带段126a和128a有多个传感器元件，示意地用标号A，B，C和D表示，当向前进的文件在各自的传感器元件之间通过时，它们中的每一个向操纵标签施加装置10的电子系统发出一个信号。当一个文件沿着由传送皮带段126a和128a形成的文件路径从左向右前进时，前进的文件的前边缘开始致动传感器元件A。传感器A是沿着整个文件处理系统(未画出)的文件路径直线地设置的多个传感器元件之一，标签施加装置10构成该整个处理系统的一部分。这些传感器元件A提供了跟踪功能，当每个文件向前进通过整个文件处理系统时对每个文件的位置保持控制。

传感器元件B是一个活化传感器，当检测到前进的文件的前边缘时，它也发出一个电子信号。如图10的时序图中所示出的那样，传感器元件B产生的信号最初同时实现两个功能。第一，使操纵步进的送料滚轮64的步进马达74通电，把卷材16向前推进，在静止的剪切刀片120与可运动的切割刀片82之间向上移动25个步长(在优选实施例中每个步长等于0.023英寸)，使卷材16的顶部邻近转臂件24。为此目的，步进马达74开动大约12毫秒，这使卷材16的前端位于切割刀片82，120的上方适当的距离，形成适当高度的一个标签。可以改变步进马达74的运行时间的设定，把标签的高度调整成任何预先确定的大小。第二，该控制系统阻止转臂件24的运行由序列开始算起大约28毫秒，为的是在卷材已经前进25个步长并位于转臂件的路径中之后，防止转臂件触到卷材16。

在卷材16已经被向前推进12毫秒同时转臂件初始被阻止之后，打开操纵可运动的切割刀片82的空气阀(未画出)大约25毫秒，把在切割刀片82，120上方的向上竖立的材料卷材由卷材的其余部分上切断，形成标签。

传感器元件C和D在功能上彼此是类似的。然而，传感器C的构形为当检测到前进的文件的前边缘时发出一个电子信号，而传感器D的构形为当检测到前进的文件的后边缘时发出一个电子信号。在运行过程中，操作者选定使传感器C或D起作用，因为在某些文件处理过程中，必须由前边缘度量尺寸设置标签，而在其它过程中，必须由文件的后边缘度量尺寸设置标签。

当前进的文件触发传感器元件C或D时，把启动转臂件24的一个短的延迟编程进系统中，为的是补偿在传感器C或D与标签施加站之间的距离，这一延迟把前进的文件的速度考虑进去。随后，如图10中所示，使先前的阻止转臂件的功能终止。接着，与驱动转臂件24的气压致动器152有关的阀门启动打开大约25毫秒，使得转臂件24向外作枢轴转动，从而真空作用力把由卷材16切下的标签固定到转臂件上，使卷材的有粘接剂的那一侧朝向文件传送路径。随后把标签粘接到前进的文件上，如前面所描述的那样。同时，在传感器C或D检测到前进的文件之后，传感器C或D发出一个信号，该信号禁止卷材前进的控制装置开动21毫秒，为的是当转臂件24前后运动时，确保其余的材料卷材不向上前进，进入切割装置站。

在运行了25毫秒之后，在传感器元件B的作用下的卷材送料和切割装置开动控制步骤在弹簧的作用下使得可运动的切割刀片82返回它的初始位置或准备好的位置。在可运动的切割刀片82开始运动到它的返回位置的同时，把一个延迟信号施加到卷材前进马达74上，进一步延迟卷材的运动，直到可运动的切割刀片82离开卷材的一段长度将沿着它前进的路径为止。这样，可运动的切割刀片将不干扰材料卷材的前进。

在这12毫秒延迟的末端，使在传感器C或D的作用下阻止卷材前进的功能终止，并使材料卷材16向下移动三个步长，随后在12毫秒的时间内立即向上移动五个步长。可以参考着图11解释在这个时侯卷材这种稍微向下随后向上移动的目的，该图示意性地示出了刚刚把标签16b由材料卷材16上切断之后，并且用真空作用力正在把该标签固定到转臂件24的表面140上时，可运动的切割刀片82的位置。当可运动的切割刀片82在切割操作之后沿方向＂a＂运动时，在卷材16的表面＂b＂上的粘接剂使得未切断到卷材的最上面的顶端粘接到可运动的切割刀片的下侧面上，如图11中的＂x＂所示。容许卷材16保持在此位置可以基本上阻止卷材16由于步进滚轮64和带棱的紧压滚轮76而接着向上前进，并防止接续的标签的形成。

为了防止这一问题出现，在每个切断操作之后，在传感器B的作用下，标签施加装置10的控制系统驱动步进滚轮64在可运动的切割刀片82开始它的向后运动到它的初始位置之后的12毫秒的时间内向后三个步长。在这12毫秒的期间内，可运动的切割刀片82移动，离开以＂y＂表示的卷材路径，不会干扰卷材接续的前进。当步进滚轮64使卷材向下运动时，未切断的卷材的顶部由可运动的切割刀片82的倾斜的下侧面脱开，真空作用力把该顶端向左拉(如图11看到的)，朝向多块引导板48，并对着多块引导板48。一旦没有了任何与可运动的切割刀片82的粘接作用之后，现在卷材就可以自由地向上前进，没有任何干扰地朝向切割装置站和转臂件。

接着，步进滚轮64快速地使卷材16向上前进五个步长，把剩余的材料卷材16的新形成的顶端或前边缘在平面＂z＂在竖直方向上置于邻近固定的剪切刀片120的大约一半高度，刀片120在转臂件24的下壁144b的下方。这时，转臂件驱动器152的作用已经使转臂件24返回到它的初始位置。现在转臂件24和可运动的切割刀片82处于它们的开始位置，并且，标签材料卷材16已经前进到切割平面的上方，并进入准备好下一个标签前进和施加循环的位置。为了施加每个接续的标签，重复这一顺序。

参见图12，以标号180示意性地示出了一个真空传感器，其通过真空块体158连接到通到面板件34的真空管线182上。传感器180检测由标签材料卷材16上切断的标签16b在每个标签切断操作刚刚完成之后是否在转臂件前表面140上适当的位置，并且也检测标签送料系统是否被阻塞或者是出现了其它的障碍。向转臂件24的中空的腔室146提供真空的真空管线或管道182包括一个开孔184，真空传感器180在运行状态上被连接到该开孔上。真空传感器180检测出管道182中的真空度，并对该传感器编程使其当真空源低于一个预定的阈值时发出一个警告信号。在示出的实施例中，提供给真空源大约15英寸水银柱的真空度。将传感器180编程使其当在管道182中的真空度降落到大约5英寸水银柱时发出一个信号。

当标签16b位于对着转臂件24的前表面140时，标签的表面防止真空由中空的真空腔室146通过开口140b泄漏，并且，在腔室146和管道182中的真空度被维持在15英寸水银柱。如果标签16b不在转臂件24的前表面上，真空压力由不受阻挡的开口140b泄漏，则真空源立即降到5英寸水银柱，使得传感器180发出一个信号，该信号被传送到文件送入控制系统，暂停文件的朝着文件施加标签站的向前推进。当操作者改正了错误之后，标签施加系统10恢复它的正常功能。

尽管已经示出和描述了本发明的一个优选实施例，但是对本技术熟悉的人们将会理解到其中可以作出改变和改进，而在它的广义的内容上不偏离本发明。在下面的权利要求中确定了本发明的各种特点。

Claims (12)

1.一种用来以接续的方式把无衬里的标签施加到沿着一第一条预定路径通过一个标签施加站的被传送的文件上的系统，所述系统以组合的形式包括：一个标签源，此标签源包括连续长度的无衬里的标签材料，此材料有一个粘接剂表面和一个适宜于在其上印上标志的相对的无粘接剂表面，一个与该标签材料协同动作的标签送料装置，用来使标签材料沿着一第二条预定路径实现标签材料的逐渐的纵向移动，从而使标签材料的前边缘与所述第一条路径和所述标签施加站处于预定的并置关系，一个切割装置站，其位置为与所述标签施加站有预先确定的关系，并且此切割装置站包括一个切割刀片，此刀片可以在离开所述前边缘一个预定的距离在大致横向上切断标签材料，从而产生一个预先选定高度的标签，一个可运动的转臂件，它被支承在邻近所述标签施加站，并且它可以在所述前边缘与所述切割刀片之间与所述标签材料的无粘接剂的那一侧相接合，所述转臂件可以支承着被切断的标签，并把标签的粘接剂表面压到沿着所述第一条路径通过标签施加站行进的一个文件上。

2.按照权利要求1所述的系统，其包括可以驱动所述切割刀片并在所述标签材料上切断横向的前参考边缘的控制装置。

3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无衬里的标签材料源是一个卷材，它有一个轴向的开孔穿过它，所述标签送料装置包括一对可自由旋转的滚轮，它们以相对于卷材的旋转轴线平行的间隔开的关系穿过所述轴向开孔伸展，所述滚轮支承着所述卷材，使得当由该卷材拉无衬里的标签材料时，所述卷材可以自由旋转。

4.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述标签送料装置可以在纵向上由所述卷材引导所述无衬里的标签材料通过一个环形路径，所述标签送料装置包括可以感应所述环形路径并且如果通过所述环形路径的标签材料的长度变短使得偏离了所述环形路径可以使标签材料向前推进的传感器。

5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转臂件可以对标签材料施加一种抽吸作用，当标签材料被所述切割刀片切断时把标签材料固定住。

6.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述转臂件包括一个细长的转臂件，邻近于一端可作枢轴转动地支承着它，为的是在离开所述第一路径的一第一位置与紧靠着所述第一路径的一第二位置之间作枢轴转动，所述转臂件有一个中空的内部和一个与标签接合的表面，此表面有至少一个与所述中空的内部连通的真空开孔，所述转臂件还有一个阀门开孔，它与所述中空的内部连通，并适宜于连接到一个真空源上，从而在所述开孔产生真空，当所述转臂件处于第一位置时所述阀门开孔可以把真空施加到所述开孔上，并且当所述转臂件处于所述第二位置时所述阀门开孔可以把所述开孔与所述真空源隔绝。

7.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切割装置站包括一个引导板，它有位于大致竖直的平面中的一个引导表面，所述引导表面在所述第二路径中，从而当所述标签材料接近所述切割刀片时所述材料可以在引导表面上滑动。

8.按照权利要求7所述的系统，其特征在于，所述引导表面有至少一个连接到一个真空源的真空开孔，并包括一个控制阀，该阀与所述真空源有关，并可以把真空施加到所述开孔上，当所述切割刀片把标签材料切断时，把所述标签材料固定到所述引导表面上；在每次切断标签材料产生出一个标签之后，在所述标签材料沿着所述第二路径前进的过程中，所述控制阀可以把所述真空源与开孔断开。

9.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切割装置站包括一根脱模顶杆，它与所述切割刀片基本上平行的间隔开的关系支承此杆，使得在它们之间确定一个开口，所述标签材料通过该开口，所述脱模顶杆可以与切割刀片一起运动，并可以使连续长度的标签材料的每个新形成的横向前边缘返回到为使标签材料在纵向上前进并由标签材料上切断下一个接续的标签作好准备的一个位置。

10.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切割刀片包括一个切割边缘，此切割边缘对于在所述切割装置站中的标签材料的平面是倾斜的，使得在产生一个标签的过程中可以逐渐地在它的横向上切断标签材料。

11.按照权利要求10所述的系统，其特征在于，所述转臂件可以在与放在所述标签施加站中的一个文件分离开的一个位置与紧靠着该文件的一个位置之间移动，所述切割刀片与所述转臂件相协调，使得在所述转臂件的运动开始对着横过标签施加站的文件对正在被切断的标签施加压力之后完成所述标签材料的切断。

12.按照权利要求1所述的系统，其包括一个驱动装置，它可以与所述切割刀片相结合，使得实现切割刀片的往复运动，以与标签材料运动到所述切割装置站的纵向运动为定时的关系，把一个标签由标签材料上切断。

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