CN212501460U - 自动贴标系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动贴标系统，包括第一打印模组将第一标签打印在第一物件的第一标签位置上，第二打印模组将第二标签打印在第二物件的第二标签位置上，加工决策优化模组根据第一物件的第一标签位置或第二物件的第二标签位置进行加工路径优化，计算最短的加工路径，驱动器根据CNC控制器的指令驱动轴向电机、并将第一打印模组及第二打印模组移动至标签位置，以及人机显示器显示当前第一物件或第二物件的贴标执行状态及设备在异常时的警报信息。相较于现有技术，本实用新型同时兼顾柜体与门板的生产流水线的自动贴标需求，降低了成本，提高了加工效率；通过加工决策优化模组进行加工路径的最优化，节省了加工时间。

Description

自动贴标系统

技术领域

本实用新型涉及一种家具生产加工技术，特别是关于一种自动贴标系统。

背景技术

在板式家具的生产的前端流程中有两个重要的流程：贴标与开料。不论是柜体或是门板，都需要在每一块板材上贴上标签，标签上带有每一块板材专属的条形码信息，用于后续加工站调用。

近年来因订制家具风潮盛行，工厂单日生产的板材类型数以千计，若小板材上无正确的标签信息，加工信息的调取将极为困难。因此为了将标签正确地贴附于对应的板材上，并且减少人为失误的可能性，自动贴标技术与设备成为生产流程的关键。

自动贴标设备(以下简称为贴标机)的主要目的是将正确的标签图档印附于对应的板材的表面上，目前有几种方式：第一种方式是在贴标机构上加装工业用条形码打印机，打印机固定于机头，随着轴向移动至贴标处，将图档打印于纸质标签上，通过机构取标及压附，让标签黏贴于板材表面。第二种方式是在贴标机构上加装镭射打标振镜模组，此振镜模组固定于机头，随着机构轴向移动至打标处，再将标签信息打印于板材表面。第三种方式是在贴标机构上加装喷墨头，喷墨头固定于机头，随着机构轴向移动至喷印处，透过喷墨的方式将标签信息喷印于板材的表面。

上述的第一种方式是目前最常见，且常用于柜体与门板的生产流水线，因打印纸成本低，且能贴附于大部分种类的板材上，应用上的限制较少。但其缺点为印标及取标耗时，加上取标机构多为吸附式，较难保证取标及印标过程的确实性，容易出现漏标情况。第二种方式则是通过镭射打印标签信息于板材的表面，此种方式不需等待标签印出，随到随打，效率高，可以节省纸张成本，打标范围不受板材的大小限制。但是其缺点在于标签打印上之后无法清除，同时对于工件表面的光学性质要求高，相同的打标参数无法通用于所有的贴皮材质。第三种方式是喷墨式印标，但其不在本实用新型讨论的技术范围内，因为喷头在工业环境下容易堵塞与损坏，且喷墨使用的碳粉成本高，以及喷附于表面后较难清除等限制，至今应用较少。

门板生产与柜体生产最大的不同有两点：第一，门板工艺上，通常需要正反两面加工，柜体则有70%以上的板子仅需要单面加工，因此门板的自动化产线都有一站为自动翻板机。若门板生产选用纸质标签的贴标机，在翻板的过程中可能出现标签掉落的状况。另外，标签纸通常具有一定的厚度，在板材翻面之后加工的状况，真空吸附与板材的接触面可能会因为标签纸的厚度出现空隙，导致开料时无法确保固定板材。第二，柜体生产在进行贴标时，表面已经有贴皮，且贴皮材质种类众多，不适用镭射打标方式。门板的表面贴皮技术则是在贴标与开料之后，因此，门板自动化产线非常适合使用镭射打标贴标机，可以减少翻板过程中的漏标风险，效率高，且打上的标签隐藏于贴皮内，无需去除，可以节省除标时间。

根据上述，在电控的配置上，除了机构本身，通常都会在设备旁配置一台计算机，辅以轴向运动控制卡，若为上述第一种方式使用工业打印机，则须要安装打印机的驱动软件；若为第二种方式，则需要再加装镭射振镜、镭射控制卡及CAD/CAM软件。最后，为了做到自动贴标流程控制例如轴向移动、印标、取标及/或打印等步骤，需要第三方软件来整合控制卡、驱动程序及软件之间的通讯。然而，目前并没有同时整合条形码打印机、镭射打标及轴向控制的第三方软件，这限缩了自动贴标应用弹性，也让单一产线不易同时兼顾门板/柜体的人性化生产需求。

于加工效率上，以柜体加工为例，因柜体加工的切割技术比门板单纯，自动贴标与开料(在此可以称为切割)的时间比约为4：6，时间上相差不多，若产线开料机的数量远大于贴标机，自动贴标机的效率必需能够匹配多台开料机的产能。自动贴标加工效率除了需视机构印标、取标、打标时间之外，轴向移动的时间也是影响效率的关键因素。举例来说，一张大板材的长x宽为2440x1220公分(cm)，平均一张板材上至少会有15处以上的标签。因此，若轴向移动的过程中有多余的移动距离，也是会影响到生产效率。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的主要目的是提供一种可同时适用于柜体与门板两个不同产线的自动贴标系统，利用自动贴标系统的中控系统模组同时整合轴向控制、镭射光打标设备控制以及标签打印设备控制功能，可以整合门板跟柜体两种生产线，节省成本，并应用于工业环境，同时兼顾柜体与门板的生产流水线的自动贴标需求，提高加工效率。

根据上述目的，本实用新型提供一种自动贴标系统，包括第一打印模组、第二打印模组及中控系统模组，其中第一打印模组用以将第一标签打印在第一物件的第一标签位置上，第二打印模组用以将第二标签打印在第二物件的第二标签位置上。此外，中控系统模组还包括CNC控制器、驱动器、加工决策优化模组以及人机显示器，其中CNC控制器分别与第一打印模组及第二打印模组连接，用以控制第一打印模组及第二打印模组；加工决策优化模组用以根据第一物件的第一标签位置或是第二物件的第二标签位置进行加工路径优化，并计算第一打印模组对第一物件的第一标签位置或第二打印模组对第二物件的第二标签位置的最短的加工路径；驱动器是根据该CNC控制器的一指令以及该第一打印模组对该第一物件的该第一标签位置或该第二打印模组对该第二物件的该第二标签位置的最短的加工路径以驱动一轴向电机，通过该轴向电机将该第一打印模组及该第二打印模组移动至标签位置；以及人机显示器是用以显示当前第一物件或是第二物件的贴标执行状态及设备在异常时的警报信息。

在本实用新型的较佳实施例中，第一打印模组为标签打印模组，且标签打印模组至少包括标签打印装置、标签剥离装置以及取标装置。

在本实用新型的较佳实施例中，第一物件为柜体及第二物件为门板。

在本实用新型的较佳实施例中，第二打印模组为镭射光打标模组，且镭射光打标模组至少包括镭射控制驱动器、振镜、镭射光源及准直器。

在本实用新型的较佳实施例中，CNC控制器分别用以控制第一打印模组及第二打印模组的轴向移动。

由于采用上述技术方案，本实用新型达到的有益效果是：本实用新型自动贴标系统可以整合门板跟柜体两种生产线，减少成本，同时兼顾柜体与门板的生产流水线的自动贴标需求，提高加工效率；利用中控系统模组整合加工决策优化模组，可对物件上的多个标签位置进行加工路径的最优化，节省加工时间。

附图说明

附图1是根据本实用新型的一种实施例的自动贴标系统的结构示意图。

附图2A是根据本实用新型的一种实施例的表示具有多个零件的物件的标签位置及最短的加工路径的示意图。

附图2B是根据本实用新型的一种实施例的表示具有多个零件的物件另一示意图。

附图3是根据本实用新型的一种实施例的自动贴标方法的步骤流程示意图。

附图4是根据本实用新型的一种实施例的表示在判断物件的种类以执行标签打印步骤或是镭射光打标步骤之前，进行判断当镭射光打标模组是否发生故障以执行标签打印步骤的步骤流程示意图。

附图中：

1：自动贴标系统；

10：第一打印模组；102：标签打印装置；104：标签玻璃装置；106：取标装置；

20：第二打印模组；202：镭射控制驱动器；204：振镜；206：镭射光源；208：准直器；

30：中控系统模组；302：CNC控制器；304：驱动器；306：加工决策优化模组；308：人机显示器；

50：第一物件；50a、50b、50c、50d：零件；502：第一标签位置；502a、502b、502c、502d：标签位置；52a、52b、52c、52d、62：标签；

60：第二物件；602：第二标签位置；

S100-S104：自动贴标方法的步骤；

C100-C108：标签打印步骤；

D100-D104：镭射光打标步骤；

E102：判断当镭射光打标模组发生故障的步骤。

具体实施方式

以下结合附图对根据本实用新型的具体实施方式进行详细说明，以使本实用新型的优点和特征能更易于本领域技术人员理解，然而本实用新型并不限于以下实施例，且本实用新型中的图示均为示意图，主要意在表示各模组之间的连接关系。

首先请同时参考图1及图2A及图2B。图1是根据本实用新型所揭露的技术，表示自动贴标系统的功能模块结构示意图以及图2A是表示具有第一标签的第一物件的示意图及图2B是表示具有第二标签的第二物件的示意图。在图1中，自动贴标系统1至少包括第一打印模组10、第二打印模组20以及中控系统模组30。第一打印模组10为标签打印模组，在本实用新型的实施例中，标签打印模组10至少由标签打印装置102、标签剥离装置104及取标装置106所构成。本实施例中，标签打印装置102、标签剥离装置104及取标装置106均为现有技术中的工业打印装置的常见元件，其具体结构已为本领域普通技术人员所悉知，在此不再赘述。第二打印模组20为镭射光打标模组，其至少由镭射控制驱动器202、振镜204、镭射光源206及准直器208所组成。本实施例中，镭射控制驱动器202、振镜204、镭射光源206及准直器208均为现有技术中的镭射打标装置的常见元件，其具体结构已为本领域普通技术人员所悉知，通过市售途径即可获得，在此不再赘述。

中控系统模组30包括CNC控制器302、驱动器304、加工决策优化模组308以及人机显示器310所构成。第一打印模组10及第二打印模组20分别与中控系统模组30的CNC控制器302连接，且CNC控制器302分别控制第一打印模组10及第二打印模组20的轴向移动。具体来说，于本实施例中，CNC控制器302分别与镭射控制驱动器202及标签打印装置102连接。加工决策优化模组308则是根据第一物件50的第一标签位置502或是第二物件60的第二标签位置602进行加工路径优化，并且计算出第一打印模组10对第一物件50的第一标签位置502、或是第二打印模组20对第二物件60的第二标签位置602的最短的加工路径。驱动器304是根据CNC控制器302的指令以及经由加工决策优化模组308计算第一打印模组10对第一物件50的第一标签位置、或是第二打印模组20对第二物件60的第二标签位置602的最短的加工路径来驱动轴向电机(未在图中表示)，再通过轴向电机将第一打印模组10及第二打印模组20以轴向移动至标签位置。最后，利用人机显示器310显示当前第一物件50或是第二物件60的标签贴标执行状态及设备在异常时的警报信息。

需要指出的是，为了便于本领域技术人员理解于本实施例自动贴标系统，在本实施例自动贴标系统的中自动贴标机构结合第一打印模组10及第二打印模组20的具体方式可采用现有技术即可实施，譬如，自动贴标机构结合第一打印模组可参考公告号为CN106926340B，名称为“一种板式家具的制造工艺及制造装置”的中国发明专利，其公开的贴标上料机包括第一底座、升降台、第一机架、第一横梁、打印机、贴标头、贴标气缸和旋转气缸，升降台底部固接于第一底座，第一机架安装在第一底座上；第一横梁沿第一机架宽度方向布置，且第一横梁底部与第一机架滑动连接；贴标气缸底部与第一横梁滑动连接，旋转气缸底部与贴标气缸输出端传动连接，贴标头与旋转气缸输出端传动连接，打印机固接于第一机架上。自动贴标机构结合第二打印模组则可结合参考公告号为CN207027800U和CN106926340B的中国专利,名将打印机替换成激光打标机构。由于本发明的改进重点在于改善板材加工自动贴标流程的系统而非机构，因而对于机构部分的细节在此不再赘述。本实施例中的元件，譬如驱动器、轴向电机、标签打印模组各元件，镭射光打印模组各元件均可通过市售途径获得。

请参考图3，以下对应用本实施例自动贴标系统的自动贴标方法的步骤进行详细阐述，并请同时参考图2A及图2B。

步骤S100：提供物件，在物件上具有多个标签位置。在此步骤中，物件可以是门板或是柜体，不论是柜体或是门板都需要在每块板材上贴上标签，如图2A或是图2B中，于第一物件50上具有多个标签位置502a、502b、502c、502d或是第二物件60上分别具有多个第二标签位置602。以图2A为例，每一个标签位置502a、502b、502c、502d都有其对应的标签52a、52b、52c、52d，而每一个标签52a、52b、52c、52d都带有该物件的每一个零件50a、50b、50c、50d专属的条形码信息。也就是说，以图2A中的第一物件50为例，第一物件50由零件50a、50b、50c、50d所构成，而每一个零件50a、50b、50c、50d上各具有标签位置502a、502b、502c、502d，而对应每一个零件50a、50b、50c、50d的标签52a、52b、52c、52d会贴附在这些标签位置502a、502b、502c、502d上。

接着，于步骤S102：对物件上的这些标签位置进行加工路径优化计算以得到最短的加工路径。在此步骤中，利用中控系统模组30中的加工决策优化模组308根据物件上多个标签位置来进行计算获得最短的加工路径，目的是为了达到节省加工时间，其中计算加工路径优化的步骤包括计算排版信息及标签图档。要说明的是，一般家具生产皆会使用生产优化软件，此软件会输出用于生产的数据，即排版信息及标签图档，其中排版信息通常至少包含三种信息：物件上所有零件的尺寸信息、物件上所有零件的位置信息以及物件上所有零件的标签信息。通常排版信息会以特定的文件格式予以储存，例如:可延伸标记式语言格式(*.xml(extensible markup language),*.csv(common-separated values))，而标签图档储存则可以是*.bmp或是*.jpg格式。在本实施例中，加工决策优化模组308通过解译排版信息可以得到物件上所有零件的位置与标签贴附位置，并且根据标签的位置决定标签的贴标顺序，通常来说，加工决策优化模组308会寻找距离当前位置最近的标签作为下一个贴标位置，如此可以避免第一打印模组10及第二打印模组20多余的轴向移动，可以节省贴标时间，提高自动贴标效率。需要说明的是，本实施例中，加工决策优化模组采用最短路径算法，譬如Dijkstra算法来计算物件上多个标签位置的最短加工路径。

举例来说，以图2A中的第一物件50为例，当加工决策优化模组308通过解译排版信息可以得到第一物件50上所有的零件50a、50b、50c、50d的位置与标签贴附位置，并且根据标签位置502a、502b、502c、502d来决定标签52a、52b、52c、52d的贴标顺序，在图2A中的虚线即代表加工决策优化模组308根据排版信息及标签图档计算出的最短的加工路径，而箭头指的方向则是第一打印模组10或是第二打印模组20在第一物件50上轴向移动的方向及顺序，据此，第一打印模组10或是第二打印模组20可以利用此最短的加工路径对第一物件50进行自动贴标作业。

接着步骤S104：判断物件的种类以执行标签打印步骤或是镭射光打标步骤，若物件为门板则执行步骤D100，镭射光打标步骤，或执行步骤C100，标签打印步骤，若物件为柜体则执行步骤C100，标签打印步骤。因此，当执行镭射光打标步骤D100时，则进一步进行步骤D102：根据最短的加工路径在物件上的每一个标签位置上进行镭射光打标步骤，使得每一个标签位置具有标签。于此步骤中，由于镭射光打标模组20与中控系统模组30连接，因此，将要在物件上打标的图像信息可以事先储存于中控系统模组30中，中控系统模组30的驱动器304根据CNC控制器302的指令驱动轴向电机，通过轴向电机驱动镭射光打标模组20移动至标签贴附位置。接着CNC控制器302控制镭射光打标模组20的镭射控制驱动器202发出镭射光源206，且镭射控制驱动器202驱动振镜204让镭射光源206经过准直器208之后由镭射光打标模组20发射出来，而振镜204接收CNC控制器302的信号来控制镭射光源206的光路，同时镭射光打标模组20会根据中控系统模组30中的加工决策优化模组308所计算的最短的加工路径，以轴向移动的方式将储存于中控系统模组30内的图像信息打印在物件的标签位置上。

接着于步骤D104：重复根据物件的所有标签位置的最短的加工路径驱动镭射光打标模组在物件上的轴向移动，以及镭射光打标模组在物件上的其中一个标签位置进行镭射光打标步骤，直到物件上的所有标签位置上都具有标签为止。于此步骤是重复前述步骤D102，镭射光打标模组20会根据中控系统模组30中的加工决策优化模组308所计算的最短的加工路径，以轴向移动的方式将储存于中控系统模组30内的图像信息一一地打标在物件的所有标签位置上，直到在物件上的所有标签位置上都具有标签为止。

另外，若物件判断为柜体，则执行标签打印步骤C100，并进一步地执行步骤C102：由标签打印模组执行取标步骤，由标签纸上取得至少一张标签。于此步骤中，当中控系统模组30判断物件为柜体时，则会驱动标签打印模组10来进行打标步骤，首先利用标签打印模组10中的取标装置106由标签纸(未在图中表示)上取得一张标签。

接着进行步骤C104：根据物件上的标签位置的最短的加工路径驱动标签打印模组在物件上的轴向移动，以决定所有标签位置的贴标顺序。在此步骤中，同样是利用中控系统模组30的加工决策优化模组308计算标签打印模组10在物件的所有标签位置上以轴向移动的最短的加工路径。

步骤C106：标签打印模组在物件上的其中一个标签位置进行贴标步骤，使得在其中一个标签位置上具有对应的标签。于此步骤中，标签打印模组10与中控系统模组30连接，同样的要贴标的图像信息也储存于中控系统模组30中，根据中控系统模组30的命令，驱动标签打印装置102将对应于物件上所有零件的标签都打印出来而得到一张具有所有标签的标签纸。接着，标签剥离装置104将标签纸上的标签与黏着纸分离。接着，取标装置106负责将标签取下，并且将标签压附(打印)在物件的其中一个零件的标签位置上。

要说明的是，在一般的情况下，标签纸经过标签剥离装置104之后，通过标签打印装置102将图像数据打印于空白的标签纸上，再透过取标装置106进行取标，再根据前述步骤C106将标签贴标于柜体或门板的其中一个小零件的标签位置上，即先进行打印再进行贴标。

接着于步骤C108：根据最短的加工路径重复标签打印模组于标签纸上执行取标步骤、根据物件的所有标签位置的最短的加工路径驱动标签打印模组在物件上的轴向移动，以及标签打印模组在物件上的其中一个标签位置上进行贴标步骤，直到在物件上的所有标签位置上都具有对应的标签为止。此步骤则是重复前述步骤C102至步骤106，标签打印模组10依据加工决策优化模组308所计算出的最短的加工路径，如图2A中的箭头所表示的路径，以轴向移动的方式在物件的所有标签位置进行上述贴标步骤，直到物件50上所有的零件50a、50b、50c、50d的标签位置502a、502b、502c、502d都贴上对应的标签52a、52b、52c、52d。

另外，如图4所示，中控系统模组30还可以在步骤S104，判断物件的种类以执行标签打印步骤或是镭射光打标步骤之前，进行步骤E102：判断当镭射光打标模组20发生故障时，中控系统模组30会启动标签打印模组10对物件直接进行标签打印步骤C100至步骤C108。

根据上述，本实用新型的自动贴标系统是利用中控系统模组30整合了轴向控制、镭射光打目标控制以及标签打印装置的控制功能，具备自动贴标功能，可以整合门板跟柜体两种生产线，以节省成本及设备的使用空间，并可以完全的应用于工业环境。另一优点在于：中控系统模组30整合了加工决策优化模组308，可以根据物件的种类的不同来决定利用镭射光打标步骤或是标签打印步骤进行贴标作业，并且依据物件的小零件的标签位置进行加工路径的最优化，选择最短的加工距离来节省加工时间，提高产线的效率。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用以限定本实用新型的保护范围；同时以上的描述，对于相关技术领域中具有通常知识者应可明了并据以实施，因此其他未脱离本实用新型所揭露概念下所完成之等效改变或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动贴标系统，包括：

一第一打印模组，用以将第一标签打印在第一物件的第一标签位置上；

一第二打印模组，用以将第二标签打印在第二物件的第二标签位置上；以及

一中控系统模组，包括：

一CNC控制器，其分别与该第一打印模组及该第二打印模组连接，用以控制该第一打印模组及该第二打印模组；

一加工决策优化模组，用以根据该第一物件的该第一标签位置或该第二物件的该第二标签位置进行加工路径优化，计算该第一打印模组对该第一物件的该第一标签位置或该第二打印模组对该第二物件的该第二标签位置的最短的加工路径；

一驱动器，用以根据该CNC控制器的一指令以及该第一打印模组对该第一物件的该第一标签位置或该第二打印模组对该第二物件的该第二标签位置的最短的加工路径以驱动一轴向电机，通过该轴向电机将该第一打印模组及该第二打印模组移动至标签位置；以及

一人机显示器，用以显示当前该第一物件或是该第二物件的贴标执行状态及设备在异常时的警报信息。

2.根据权利要求1所述的自动贴标系统，其特征在于，该第一打印模组为标签打印模组，该标签打印模组至少包括一标签打印装置、一标签剥离装置及一取标装置。

3.根据权利要求1所述的自动贴标系统，其特征在于，该第一物件为一柜体。

4.根据权利要求1所述的自动贴标系统，其特征在于，该第二打印模组为镭射光打标模组，该镭射光打标模组至少包括一镭射控制驱动器、一振镜、一镭射光源及一准直器。

5.根据权利要求1所述的自动贴标系统，其特征在于，该第二物件为一门板。

6.根据权利要求1所述的自动贴标系统，其特征在于，其中该CNC控制器分别用以控制该第一打印模组及该第二打印模组的一轴向移动。

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