DE19750204A1

DE19750204A1 - Labeling plant for objects of different sizes

Info

Publication number: DE19750204A1
Application number: DE1997150204
Authority: DE
Original assignee: ETIFIX ETIKETTIERSYSTEME GmbH
Current assignee: ETIFIX ETIKETTIERSYSTEME GmbH
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-05-27

Abstract

The labeling plant automatically labels freight items (12). It has a conveyor belt (10) to transport the items, a bearing rack (18) at a labeling point (30) on the conveyor belt and a labeling head (20) on the rack to transfer labels to the labeling surface (24) of the object. A camera unit (14) supplies picture data from the labeling surface to a control unit (16) which controls the labeling head with the aid of a positioning device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Etikettieren von Gegenständen unterschiedlicher Größe, insbesondere Frachtstücken, mit einer Förderbahn zum Transport der Gegenstände, einem an einer Etikettierstation der För derbahn angeordneten Traggestell, und einem an dem Traggestell angeordneten, ein Andrückorgan zum Aufneh men und Andrücken eines Etiketts aufweisenden Etiket tierkopf zur Übergabe von Etiketten auf eine Etiket tierfläche der Gegenstände. Die Erfindung betrifft wei ter ein Verfahren zum Etikettieren von Gegenständen un terschiedlicher Größe, insbesondere Frachtstücken, bei welchem die Gegenstände auf einer Förderbahn durch eine Etikettierstation transportiert werden, und an der Eti kettierstation mittels eines bezüglich eines Tragge stells bewegbaren Etikettierkopfs ein Etikett auf eine Etikettierfläche der Gegenstände aufgebracht wird.The invention relates to a system for labeling Items of different sizes, especially Freight items, with a conveyor to transport the Items, one at a För derbahn arranged support frame, and one on the Support frame arranged, a pressure element for receiving and pressing a label with a label animal head for transferring labels to a label animal area of objects. The invention relates to white ter a method for labeling objects and different sizes, especially freight items which the objects on a conveyor track through a Labeling station to be transported, and at the Eti chaining station by means of a tragge Stells movable labeling head a label on a Labeling surface of the objects is applied.

Beim Frachtversand ist es zur Automatisierung der Frachtgutabfertigung bekannt, maschinenlesbare Versan dinformation in Form von Strichcode-Etiketten auf die Frachtstücke aufzubringen. Dabei werden die Versandda ten in der Regel manuell in ein Etikettendruckgerät eingegeben und die entsprechend codierten Etiketten von Hand auf eine freie Paketfläche aufgeklebt. Diese Ver fahrensweise ist jedoch personalintensiv und auch ent sprechend fehleranfällig. Allgemein ist es bei Anlagen der eingangs genannten Art bekannt, die Etiketten durch Vorschub eines Etikettierkopfs auf das Etikettiergut zu übergeben, wobei der Vorschub durch eine teleskopieren de Bewegung eines Andrückzylinders erfolgt. Um hierbei die Etiketten exakt plazieren zu können, müssen die Frachtgutstücke an einer Förderbandkante ausgerichtet sein. Dabei kann es jedoch vorkommen, daß bereits be schriftete, bedruckte oder beklebte Flächen durch ein Etikett überklebt werden.When shipping freight, it is for automation of the Freight handling known, machine-readable shipping dinformation in the form of barcode labels on the To bring up cargo. The shipping da usually manually into a label printing device entered and the corresponding coded labels from Glued by hand to a free package area. This ver driving is, however, personnel-intensive and ent speaking error-prone. It is general with plants of the type mentioned, the labels through Feed a labeling head towards the label pass, the feed through a telescope de Movement of a pressure cylinder takes place. To do this To be able to place the labels exactly, the Freight items aligned on a conveyor belt edge be. However, it can happen that be written, printed or glued areas by a Label to be stuck over.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Anlage und ein Verfahren der eingangs ge nannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei automa tischem Betrieb ein rasches und positionsgenaues Pla zieren von Etiketten auf variablen freien Stellen einer Etikettierfläche möglich ist. Dabei soll es auch mög lich sein, spezifische Daten eines Frachtstücks zu er fassen und als Etiketteninhalt zu übertragen.Based on this, the object of the invention reasons, a plant and a process of the beginning named type to improve that automa a fast and precise position adorn labels on variable vacancies one Labeling area is possible. It should also be possible be specific data of a parcel grasp and transfer as label content.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 19 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschla gen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü chen. To solve this problem are in the claims 1 and 19 specified combinations of features suggested Advantageous refinements and developments the invention result from the dependent claims chen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe im Hinblick auf eine Etikettieranlage gelöst durch eine Erfassungseinheit zum Erfassen von Bilddaten der Etikettierfläche eines an der Etikettierstation zeitweilig angehaltenen Gegen stands, eine Steuereinheit zum Ermitteln einer Etiket tierposition aus den erfaßten Bilddaten, und eine von der Steuereinheit angesteuerte Positioniervorrichtung zum räumlichen Verfahren des Etikettierkopfs zwischen einer die Förderbahn freigebenden Warteposition und der ermittelten Etikettierposition. Damit ist es möglich, Etiketten unter Freihaltung von bereits benutzten Teilflächen frei auf der Etikettierfläche zu plazieren.According to the invention the task with regard to Labeling system solved by a registration unit for capturing image data of the labeling surface of a counter temporarily stopped at the labeling station stands, a control unit for determining a label animal position from the captured image data, and one of the control unit controlled positioning device on the spatial process of the labeling head between a waiting position releasing the conveyor track and the determined labeling position. So it is possible Keep labels free from those already in use Place partial areas freely on the labeling surface.

Um den Etikettierkopf in einem dreidimensionalen Ar beitsbereich entsprechend unterschiedlichen Abmessungen der Gegenstände zu positionieren, ist es vorgesehen, daß die Positioniervorrichtung drei senkrecht zueinan der verfahrbare, eine Linearführung aufweisende Li neareinheiten für eine dreidimensionale Etikettierbewe gung des Etikettierkopfs aufweist.Around the labeling head in a three-dimensional ar working area according to different dimensions to position the objects, it is intended that the positioning device three perpendicular to each other the movable Li with a linear guide additional units for a three-dimensional labeling movement tion of the labeling head.

Um eine interpolierende, also abweichend von den Achs richtungen verlaufende Verfahrbewegung des Etikettier kopfs zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Li neareinheiten gleichzeitig ansteuerbar sind.An interpolating, that is, different from the axis directional movement of the label To enable head, it is advantageous if the Li other units can be controlled simultaneously.

Zur Ausführung voneinander unabhängiger, nicht telesko pierender Bewegungen weisen die Lineareinheiten jeweils einen in der Linearführung mittels eines zugeordneten Positionierantriebs hin- und herverfahrbaren Positio nierschlitten auf. Dabei können die Positionierantriebe jeweils durch einen Schrittmotor und einen mittels des Schrittmotors umlaufend angetriebenen, mit dem Positio nierschlitten gekoppelten Treibriemen gebildet sein.To perform independent, not telescopic The linear units each have piercing movements one in the linear guide by means of an associated one Positioning drive can be moved back and forth kidney sled on. The positioning drives each by a stepper motor and by means of Stepper motor revolving, with the position kidney sled coupled drive belt.

Zur Verfahrwegbegrenzung sind an den Linearführungen jeweils zwei auf die Endlagen des Positionierschlittens ansprechende Endschalter angeordnet.To limit travel are on the linear guides two each to the end positions of the positioning slide appealing limit switches arranged.

Eine baulich vorteilhafte Ausführung sieht vor, daß die Linearführung einer ersten Lineareinheit gestellfest angeordnet ist, die Linearführung einer zweiten Li neareinheit an dem Positionierschlitten der ersten Li neareinheit und die Linearführung einer dritten Li neareinheit an dem Positionierschlitten der zweiten Li neareinheit starr befestigt ist, und der Etikettierkopf fest mit dem Positionierschlitten der dritten Li neareinheit verbunden ist.A structurally advantageous embodiment provides that the Linear guidance of a first linear unit fixed to the frame is arranged, the linear guide of a second Li next unit on the positioning slide of the first Li linear unit and the linear guidance of a third Li next unit on the positioning slide of the second Li linear unit is rigidly attached, and the labeling head fixed with the positioning slide of the third Li unit is connected.

Zur Etikettierung von Paketoberflächen unterschiedli cher Höhe ist es besonders günstig, wenn eine den Eti kettierkopf tragende Lineareinheit eine horizontal über die Förderbahn ragende Auslegerschiene als Linearfüh rung aufweist, und wenn das Andrückorgan mit einer freien Andrückfläche parallel zu der Etikettierfläche ausgerichtet ist. Different for labeling package surfaces cher height it is particularly favorable if the Eti linear unit carrying a chain head horizontally the conveyor rail protruding as a linear guide tion, and if the pressure member with a free pressing surface parallel to the labeling surface is aligned.

Vorteilhafterweise ist die Erfassungseinheit durch ei nen an der Etikettierstation über der Förderbahn an geordneten, die Etikettierfläche des zu etikettierenden Gegenstands bildpunktweise erfassenden Bildsensor, ins besondere einen CCD-Sensor gebildet. Damit wird eine elektronische Bildverarbeitung ermöglicht, um bei spielsweise Adreßaufkleber, Absenderangaben, Briefmar ken etc. zu erkennen und eine freie Etikettierstelle festzulegen. Zur Bestimmung räumlicher Koordinaten der Bildpunkte ist es weiter von Vorteil, wenn die Erfas sungseinheit zur Bestimmung der Höhe der Gegenstände ausgebildet ist.The detection unit is advantageously by ei at the labeling station above the conveyor ordered, the labeling surface of the to be labeled Object image-wise image sensor, ins specially formed a CCD sensor. So that becomes a electronic image processing enables to for example address labels, sender details, letter mark ken etc. and a free labeling point to be determined. To determine spatial coordinates of the Pixels, it is also advantageous if the capture unit for determining the height of the objects is trained.

Zur Paketcodierung ist es vorteilhaft, wenn mittels der Steuereinheit auf die Etiketten aufzudruckende Etiket tendaten, insbesondere Versandinformationen aus den er faßten Bilddaten ermittelbar sind. Dabei kann die Steu ereinheit zur Auswertung der Bilddaten hinsichtlich ei ner zum Aufbringen des Etikettes geeigneten freien Eti kettierstelle der Etikettierfläche ausgebildet sein, wobei die Steuereinheit Positionsdaten einer der Eti kettierstelle zugeordneten Etikettierposition des Eti kettierkopfs an die Positioniervorrichtung übermittelt.For packet coding, it is advantageous if the Control unit label to be printed on the labels data, in particular shipping information from the captured image data can be determined. The tax Unit for evaluating the image data with regard to egg ner free eti suitable for applying the label chaining point of the labeling surface should be formed, wherein the control unit position data one of the Eti the labeling position of the eti chaining head transmitted to the positioning device.

Zur Aufbringung paketbezogener Etikettendaten kann an der Etikettierstation ein von der Steuereinheit ange steuerter Drucker, insbesondere ein Strichcodedrucker zum Bedrucken der Etiketten angeordnet sein. To apply package-related label data, go to the labeling station is indicated by the control unit controlled printer, in particular a bar code printer be arranged for printing on the labels.

Sofern die Etiketten nicht in dem Etikettierkopf selbst ausgegeben werden, ist es günstig, wenn an dem Tragge stell ein vorzugsweise mit einem Drucker versehener Etikettenspender befestigt ist, und wenn der Etiket tierkopf in der Warteposition an einer Etikettenspende stelle des Etikettenspenders angeordnet ist.Unless the labels are in the labeling head itself issued, it is favorable if on the Tragge put a preferably with a printer Label dispenser is attached, and if the label animal head in the waiting position at a label donation place of the label dispenser is arranged.

Vorteilhafterweise ist das Andrückorgan entgegen der Kraft einer Rückstellfeder begrenzt verschiebbar an dem Etikettierkopf angeordnet. Damit wird ein sicheres Auf bringen von Etiketten auch auf unebene Etikettierflä chen ermöglicht. In dieser Hinsicht ist es weiter vor teilhaft, einen bei Kontakt des Andrückorgans mit der Etikettierfläche ansprechenden Kontaktsensor vorzuse hen. Damit kann die Zufuhr von Blasluft zum Abblasen eines Etiketts von dem Andrückorgan und die Rückbewe gung des Etikettierkopfs in die Warteposition nach Maß gabe eines Umsteuersignals des Kontaktsensors ausgelöst werden.The pressing member is advantageously opposite to the Force of a return spring is slidable on the Labeling head arranged. This will ensure a safe opening bring labels on uneven labeling surfaces Chen enables. In this regard, it is ahead partial, one upon contact of the pressing member with the Contact surface appealing contact sensor hen. This allows the supply of blown air to blow off a label from the pressure element and the back the labeling head in the waiting position made to measure Giving a reversal signal from the contact sensor triggered become.

Um definierte Positionen des Etikettierkopfs im Teach-In-Betrieb festlegen zu können, ist es von Vorteil, wenn eine an dem Traggestell angeordnete, zur manuellen Betätigung der Positioniervorrichtung bestimmte Hand steuereinheit vorgesehen ist, welche manuell auslösbare Schaltmittel zur Übermittlung der momentanen Positio nierstellung der Positioniervorrichtung an die Steuer einheit aufweist. To defined positions of the labeling head in the To be able to determine teach-in operation, it is advantageous if one arranged on the support frame, for manual Actuation of the positioning device specific hand Control unit is provided, which can be triggered manually Switching means for transmitting the current position position of the positioning device on the control unit.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe in verfah rensmäßiger Hinsicht wird vorgeschlagen, daß Bilddaten der Etikettierfläche eines an der Etikettierstation zeitweilig angehaltenen Gegenstands erfaßt werden, aus den erfaßten Bilddaten in einer Steuereinheit eine Eti kettierposition ermittelt wird, und mittels einer von der Steuereinheit angesteuerten Positioniervorrichtung der Etikettierkopf zwischen einer die Förderbahn frei gebenden Warteposition und der ermittelten Etikettier position räumlich verfahren wird.To solve the problem mentioned in in proced sensively it is suggested that image data the labeling area one at the labeling station temporarily stopped object are detected an Eti the captured image data in a control unit warping position is determined, and by means of one of the control unit controlled positioning device the labeling head between one clears the conveyor track giving waiting position and the determined label position is moved spatially.

Eine dreidimensionale Positionierung wird vorteilhaf terweise dadurch erreicht, daß der Etikettierkopf durch Linearbewegungen von drei senkrecht zueinander verfahr baren Lineareinheiten der Positioniervorrichtung räum lich bewegt wird.A three-dimensional positioning becomes advantageous achieved in that the labeling head by Linear movements of three traverse perpendicular to each other clear linear units of the positioning device is moved.

Hinsichtlich der Ansteuerung der drei aufeinander senk rechtstehenden Lineareinheiten ist es besonders vor teilhaft, wenn aus den Bilddaten auf ein gestellfestes kartesisches Koordinatensystem bezogene Positionsdaten für die Positionierung des Etikettierkopfs ermittelt werden.Regarding the control of the three lower each other it is particularly true of the right-hand linear units partial if from the image data to a frame-fixed Cartesian coordinate system related position data determined for the positioning of the labeling head become.

Eine rasche und sichere Positionierung des Etikettier kopfs läßt sich dadurch erreichen, daß der Etikettier kopf durch gleichzeitiges Ansteuern der Lineareinheiten in eine in einem vorgegebenen Voreilabstand von der Etikettierfläche befindliche Voreilposition dreidimen sional verfahren wird, und daß der Etikettierkopf aus der Voreilposition durch Ansteuern einer senkrecht zu der Etikettierfläche ausgerichteten Lineareinheit unter Aufbringung des Etiketts auf die Etikettierfläche ein dimensional in die Etikettierposition verfahren wird.Quick and safe positioning of the label head can be achieved in that the label head by simultaneously controlling the linear units at a predetermined lead distance from the The leading position on the labeling surface is three-dimensional sional is moved, and that the labeling head the advance position by controlling one perpendicular to the linear unit aligned under the labeling surface Apply the label to the labeling surface is moved dimensionally into the labeling position.

Um unebene Paketoberflächen zu berücksichtigen, kann die Bewegung des Etikettierkopfs in die Etikettierposi tion beim Ansprechen eines Etikettenkontakt mit der Etikettierfläche sensierenden Kontaktsensors umgekehrt werden, wobei der maximale Verfahrweg den Voreilabstand um einen vorgegebenen Betrag übersteigt.To take into account uneven package surfaces, the movement of the labeling head into the labeling position tion when addressing a label contact with the Reversing the labeling surface of the sensing contact sensor the maximum travel distance is the leading distance by a predetermined amount.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in the Drawing shown in a schematic manner example explained in more detail. Show it

Fig. 1 eine Etikettieranlage zum Etikettieren von Frachtstücken an einer Förderbahn in der Drauf sicht; und Figure 1 is a labeling system for labeling cargo on a conveyor in the top view. and

Fig. 2 eine Vorderseitenansicht der Etikettieranlage. Fig. 2 is a front view of the labeling system.

Die in der Zeichnung dargestellte Etikettieranlage dient zum automatischen Etikettieren von auf einer För derbahn 10 transportierten Frachtstücken bzw. Paketen 12 und umfaßt eine Kameraeinheit 14, eine Steuereinheit 16, eine an einem Traggestell 18 angeordnete Positio niervorrichtung 20 sowie einen mittels dem Positionier vorrichtung 20 zwischen einem Etikettenspender 22 und einer Etikettierfläche 24 des Frachtstücks 12 verfahr baren Etikettierkopf 26 zur Übergabe von Etiketten 28.
Die in Fig. 1 in Verbindung mit der Steuereinheit 16 als Schaltschema dargestellte Kameraeinheit 14 wird durch eine Videokamera gebildet, die raumfest über der insgesamt mit 30 bezeichneten Etikettierstation ange ordnet ist und mit einem Bildaufnehmer 32, beispiels weise einem CCD-Sensor, die Oberseite des zur Etiket tierung zeitweilig angehaltenen Frachtstücks 12 unter Erzeugung von Bilddaten bildpunktweise erfaßt. Durch Mittel zur Fokuseinstellung ist die Kameraeinheit 14 auch dazu ausgebildet, die Entfernung zur Oberfläche des Frachtstücks 12 und damit dessen Höhe zu bestimmen.The labeling system shown in the drawing is used for automatic labeling of freight or packages 12 transported on a conveyor 10 and comprises a camera unit 14 , a control unit 16 , a positioning device 20 arranged on a support frame 18 and a device 20 by means of the positioning device between one Label dispenser 22 and a labeling surface 24 of the freight item 12 movable labeling head 26 for transferring labels 28.
The camera unit 14 shown in FIG. 1 in connection with the control unit 16 as a circuit diagram is formed by a video camera which is fixed in space above the labeling station designated as a whole and with an image sensor 32 , for example a CCD sensor, the top of the for labeling, temporarily stopped cargo item 12 is captured pixel by pixel with the generation of image data. By means of focus adjustment, the camera unit 14 is also designed to determine the distance to the surface of the freight item 12 and thus its height.

Die erfaßten Bilddaten werden in einer CPU der Steuer einheit 16 ausgewertet, um sowohl auf die Etiketten aufzudruckende Etikettendaten als auch eine geeignete Etikettierstelle auf der in dem Ausführungsbeispiel durch eine Teilfläche der Paketoberseite gebildeten Etikettierfläche 24 zu ermitteln. Die Etikettendaten können dabei von einer OCR-Leseroutine als Versandin formationen aus den Bilddaten eines eine Empfänge radresse enthaltenden Adressfeldes 34 ausgelesen wer den. Zur Ansteuerung der Positioniervorrichtung 20 be stimmt eine weitere Programmroutine nach vorgegebenen Kriterien eine freie Etikettierstelle aus den Bilddaten der Etikettierfläche 24 und ermittelt die Positionsda ten einer entsprechenden Etikettierposition des Etiket tierkopfs 26. Die Positionsdaten lassen sich über eine Datenübertragungseinrichtung 36 nach einem geeigneten Protokoll an einen an dem Traggestell 18 angeordneten Achscontroller 38 der Positioniervorrichtung 20 über mitteln. Die Datenübertragungseinrichtung 36 arbeitet bidirektional, um auch Statusdaten und insbesondere Störmeldungen an die Steuereinheit 16 rückmelden zu können.The captured image data are evaluated in a CPU of the control unit 16 in order to determine both label data to be printed on the labels and a suitable labeling point on the labeling surface 24 formed in the exemplary embodiment by a partial surface of the top of the package. The label data can be read from an OCR reading routine as shipping information from the image data of an address field 34 containing a recipient address. To control the positioning device 20 , another program routine determines a free labeling point from the image data of the labeling surface 24 according to predetermined criteria and determines the position data of a corresponding labeling position of the label animal head 26. The position data can be sent to a data transmission device 36 according to a suitable protocol the axis controller 38 of the positioning device 20 arranged on the support frame 18 via. The data transmission device 36 works bidirectionally in order to be able to also report status data and in particular fault messages to the control unit 16 .

Über den Achscontroller 38 werden die Positionsdaten in elektrische Signale zur Ansteuerung von drei senkrecht zueinander verfahrbaren Linearachsen bzw. Lineareinhei ten 40, 42, 44 der Positioniervorrichtung 20 umgesetzt. Die Lineareinheiten 40, 42, 44 weisen jeweils eine Li nearführung 46, 48, 50 auf, entlang welcher ein Posi tionierschlitten 52, 54, 56 mittels eines zugeordneten Positionierantriebs verfahrbar ist. Die Positionieran triebe umfassen jeweils einen Schrittmotor 58, der über einen an der jeweiligen Linearführung umlaufenden Zahn riemen (nicht gezeigt) mit dem zugeordneten Positio nierschlitten gekoppelt ist.The position data into electric signals are over the axis controller 38 for controlling th three orthogonal linear axes and movable Lineareinhei 40, 42, 44 of the positioning reacted 20th The linear units 40 , 42 , 44 each have a linear guide 46 , 48 , 50 , along which a positioning slide 52 , 54 , 56 can be moved by means of an associated positioning drive. The positioning drives each comprise a stepper motor 58 which is coupled to the associated positioning slide via a toothed belt rotating around the respective linear guide (not shown).

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist die in Transport- bzw. X-Richtung verlaufende Linearführung 46 durch zwei gestellfest montierte, zu einander parallele Führungsschienen 60, 60' gebildet, an denen jeweils ein Schlittenteil 62, 62' des Positionierschlittens 52 zur Befestigung einer die vertikale (Z-) Linearführung 50 bildenden Führungsschiene 64 angeordnet ist. Durch die Zweipunkt-Befestigung wird eine gegen auftretende Drehmomente ausreichend belastungsfeste Aufhängung der Führungsschiene 64 erreicht, an deren Positionier schlitten 56 wiederum eine als Ausleger horizontal über die Förderbahn 10 ragende, die Y-Linearführung 48 bil dende Führungsschiene 66 befestigt ist. Die Linearfüh rungen 46, 50 spannen somit in einer Portalanordnung eine vertikale Ebene auf, gegenüber welcher der den Etikettierkopf 26 tragende Positionierschlitten 54 ent lang der Führungsschiene 66 senkrecht verfahrbar ist. Damit läßt sich der Etikettierkopf 26 innerhalb des Verfahrbereichs der Positionierschlitten 52, 54, 56 wahlfrei räumlich positionieren.As can be seen in particular from FIG. 2, the linear guide 46 running in the transport or X direction is formed by two guide rails 60 , 60 'which are fixed to the frame and are parallel to each other, on each of which a slide part 62 , 62 ' of the positioning slide 52 for fastening a guide rail 64 forming the vertical (Z) linear guide 50 is arranged. Due to the two-point fastening, a sufficiently load-resistant suspension of the guide rail 64 is achieved, at the positioning slide 56 of which, in turn, a cantilever extending horizontally over the conveyor track 10 , the Y linear guide 48 forming guide rail 66 is fastened. The linear guides 46 , 50 thus span a vertical plane in a portal arrangement, relative to which the positioning carriage 54 carrying the labeling head 26 can be moved vertically along the guide rail 66 . This allows the labeling head 26 to be spatially positioned as desired within the travel range of the positioning slides 52 , 54 , 56 .

Zum Antrieb des unteren Schlittenteils 62' der Li neareinheit 40 ist deren gestellfest angeordneter Schrittmotor 48 über eine Koppelwelle 68 mit dem an der Führungsschiene 60' umlaufenden Zahnriemen verbunden. Die Energieversorgung der weiteren, mit den Führungs schienen 64, 66 mitbewegten Schrittmotoren 58 erfolgt über Schleppketten 70, über welche auch die erforderli chen Versorgungs- und Signalleitungen des Etikettier kopfs 26 geführt sind. Um die Verschiebebewegungen der Positionierschlitten 52, 54, 56 durch eine Sicherheits schaltung zu begrenzen, sind an den Endabschnitten der Führungsschienen 60, 64, 66 Endschalter 72 zur Abschal tung Schrittmotoren 58 angeordnet. To drive the lower slide part 62 'of the linear unit 40 , the stepper motor 48 , which is fixed to the frame, is connected via a coupling shaft 68 to the toothed belt rotating on the guide rail 60 '. The energy supply to the other, with the guide rails 64 , 66 moving stepper motors 58 takes place via drag chains 70 , via which the required supply and signal lines of the labeling head 26 are guided. In order to limit the displacement movements of the positioning slide 52 , 54 , 56 by means of a safety circuit, limit switches 72 for switching off step motors 58 are arranged on the end sections of the guide rails 60 , 64 , 66 .

Der Etikettierkopf 26 weist zur Übergabe der Etiketten 28 ein Andrückorgan 74 auf, das mit einer zum Aufnehmen und Andrücken des Etiketts 28 ausgebildeten Andrückflä che (Stempel 76) parallel zu der Etikettierfläche 24, also horizontal ausgerichtet ist. Um bei dem Andrück vorgang ein sicheres Aufbringen des Etiketts 28 auf die Etikettierfläche 24 zu gewährleisten, ist der Stempel 76 über eine vorgespannte Druckfeder 78 an dem schlit tenfesten Teil 80 des Etikettierkopfs 26 abgestützt. Das Andrückorgan 74 ist in bekannter Weise über minde stens eine an dem Stempel 76 mündende, nicht gezeigte Saug- und Blasleitung zum Ansaugen und Abblasen eines Etiketts 28 ausgebildet. Des weiteren sind an dem An drückorgan 74 ein bei Kontakt des Stempels 76 mit der Etikettierfläche 24 ansprechender Kontaktsensor 82 und ein auf das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein des Etiketts ansprechender, nicht gezeigter Etikettensensor angeordnet.The labeling head 26 has a pressing member 74 for transferring the labels 28, which is aligned with a surface for receiving and pressing the label 28 and the pressing surface (stamp 76 ) parallel to the labeling surface 24 , that is to say horizontally. In order for the pressure-exerting a secure application process of the label 28 onto the Labeling surface 24 to ensure the punch 76 is supported via a pretensioned compression spring 78 on the portion 80 of the Schlit tenfesten Etikettierkopfs 26th The pressing member 74 is formed in a known manner via at least one of the punch 76 opening, not shown suction and blowing line for sucking and blowing off a label 28 . Furthermore, an attractive and at the contact of the stamper 76 with the Labeling surface 24 contact sensor 82 and the presence or absence of the label are arranged engaging, not shown label sensor on the pressing organ at 74th

Der an dem Gestell fixierte Etikettenspender 22 weist eine Vorratsrolle 84 auf, von der ein Selbstklebeeti ketten tragendes Etikettenband abgezogen und über eine Kante 87 spitzwinklig umgelenkt wird, so daß das zuvor derst auf dem Etikettenband angeordnete Etikett 28 mit seiner nichtklebenden Oberseite nach oben weisend zur Aufnahme zur Verfügung steht. In dem Etikettenspender ist ein Drucker 86 angeordnet, der von der Steuerein heit 16 mit den als Strichcode aufzudruckenden, die Versandinformationen enthaltenden Etikettendaten ver sorgt wird.The fixed to the frame label dispenser 22 includes a supply roll 84 from which chains a Selbstklebeeti is withdrawn supporting label strip and deflected at an acute angle over an edge 87 so that the previously Derst arranged on the label tape label 28 with its non-adhesive top facing up for receiving is available. In the label dispenser, a printer 86 is arranged, which is provided by the control unit 16 with the label data to be printed as a bar code and containing the shipping information.

Die Festlegung vorgegebener Positionen der Positionier vorrichtung 20, insbesondere der Wartposition und einer Nullpunktsposition, erfolgt durch eine Einlern-Program mierung, bei welcher die Schrittmotoren 58 im Tipp-Betrieb mit Hilfe von Bedientasten 88 des Achscon trollers 38 manuell angesteuert und die bei Erreichen einer gewünschten Positionierstellung auf diese Weise eingestellten Steuerspannungen über eine Speichertaste 90 als entsprechende Positionsdaten an die Steuerein heit 16 zur Speicherung übermittelt werden.The setting of predetermined positions of the positioning device 20 , in particular the waiting position and a zero position, is carried out by a teach-in programming, in which the stepper motors 58 are manually actuated in jog mode with the help of control buttons 88 of the axis controller 38, and which when a desired one is reached Positioning control voltages set in this way are transmitted via a memory key 90 as corresponding position data to the control unit 16 for storage.

Beim Betrieb der Etikettieranlage werden durch ein Ab laufprogramm in der Steuereinheit 16 die von dem Eti kettierkopf 26 anzunehmenden Positionen durch Positi onsdaten bestimmt, die entsprechend der Anordnung der drei aufeinander senkrechtstehenden Lineareinheiten 40, 42, 44 in einem gestellfesten rechtwinkligen kartesi schen Koordinatensystem räumlich festgelegt werden. Diese Positionsdaten lassen sich dann durch den Ach scontroller 38 in geeignete Spannungssignale zur An steuerung der Schrittmotoren 58 umsetzen.During operation of the labeling system, the positions to be assumed by the labeling head 26 are determined by a run program in the control unit 16 by position data which are spatially defined in accordance with the arrangement of the three mutually perpendicular linear units 40 , 42 , 44 in a frame-fixed rectangular Cartesian coordinate system . This position data can then be converted by the axis controller 38 into suitable voltage signals for controlling the stepper motors 58 .

Für den Etikettiervorgang wird das Paket 12 in der Eti kettierstation 30 zeitweilig angehalten. Der Etiket tierkopf 26 befindet sich dabei in einer die Förderbahn 10 freigebenden Warteposition über der Etikettenspende kante 87. In dieser Stellung kann ein zu übergebendes Etikett 28 mit seiner nichtklebenden Oberseite an den Stempel 76 angesaugt werden. Anschließend verfährt die Steuereinheit 16 zunächst die X-Lineareinheit 40 bzw. deren Positionierschlitten 52 in eine Sicherheitsposi tion in vorgegebenem Voreilabstand von dem Etiketten spender 22. Sodann wird durch gleichzeitiges Verfahren der drei Lineareinheiten 40, 42, 44 eine Voreilposition in vorgegebenem Abstand von der Etikettierfläche 24 über der darauf vorgesehenen Etikettierstelle angesteu ert. Die Voreilbewegung erfolgt "interpolierend" in dem Sinne, daß der Etikettierkopf 26 nicht aufeinanderfol gend entlang der Koordinaten- bzw. Linearachsen, son dern auf dem kürzesten Wege in die Voreilposition be wegt wird. Aus der Voreilposition wird sodann der Eti kettierkopf 26 durch alleiniges Ansteuern der Z-Li neareinheit 44 in die Etikettierposition abgesenkt. Diese eindimensionale Bewegung wird entweder durch ein Umsteuersignal des Kontaktsensors 82 gestoppt oder nach einem den Voreilabstand um einen vorgegebenen Betrag übersteigenden maximalen Verfahrweg abgebrochen. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß auch bei einer von der ermittelten Pakethöhe innerhalb definierter Grenzen abweichenden Höhe der Etikettierstelle ein Andrücken des Stempels 76 möglich ist. Da das Andrückorgan 74 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 78 verschiebbar ist, wird die Andrückbewegung gedämpft, so daß das Frachtstück 12 nicht beschädigt wird. Zum Sensieren des Etikettenkontakts kann der Kontaktsensor 82 beispiels weise auf eine Relativbewegung des Andrückorgans 74 an sprechen. Dabei wird sogleich die Etikettenansaugung unterbrochen und das übergebene Etikett 28 durch einen Blasluftstoß auf die Etikettierfläche 24 abgeblasen. Nach erfolgter Etikettenübergabe wird der Etikettier kopf 26 unter Umkehr des vorstehend beschriebenen Bewe gungsablaufs in die Warteposition zurückgefahren und das Frachtstück 12 aus der Etikettierstation abtrans portiert.For the labeling process, the package 12 is temporarily stopped in the labeling station 30 . The label animal head 26 is in a waiting position releasing the conveyor track 10 above the label dispensing edge 87. In this position, a label 28 to be transferred can be sucked onto the stamp 76 with its non-adhesive top side. Subsequently, the control unit 16 first moves the X-linear unit 40 or its positioning slide 52 into a safety position at a predetermined lead distance from the label dispenser 22. Then, by simultaneously moving the three linear units 40 , 42 , 44, a lead position is set at a predetermined distance from the labeling surface 24 over the labeling point provided there. The advance movement is "interpolating" in the sense that the labeling head 26 is not moved consecutively along the coordinate or linear axes, but in the shortest way into the advance position. From the leading position, the label head 26 is then lowered into the labeling position by only actuating the Z-Li linear unit 44 . This one-dimensional movement is either stopped by a reversal signal from the contact sensor 82 or is terminated after a maximum travel distance exceeding the leading distance by a predetermined amount. This ensures that the stamp 76 can be pressed even if the height of the labeling point deviates from the determined package height within defined limits. Since the pressing member 74 is displaceable against the force of the return spring 78 , the pressing movement is damped so that the freight item 12 is not damaged. To sense the label contact, the contact sensor 82 can, for example, respond to a relative movement of the pressing member 74 . The label suction is immediately interrupted and the transferred label 28 is blown onto the labeling surface 24 by a blast of air. After the label has been handed over, the labeling head 26 is moved back into the waiting position by reversing the movement sequence described above and the freight item 12 is transported away from the labeling station.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfin dung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zum automa tischen Etikettieren von Frachtstücken 12, mit einer Förderbahn 10 zum Transport der Frachtstücke 12, einem an einer Etikettierstation 30 der Förderbahn 10 ange ordneten Traggestell 18 und einem an dem Traggestell 18 angeordneten Etikettierkopf 26 zur Übergabe von Etiket ten auf eine Etikettierfläche 24 der Frachtstücke 12. Zur wahlfreien Festlegung einer Etikettierstelle werden mittels einer Kameraeinheit 14 Bilddaten der Etiket tierfläche 24 erfaßt, aus den erfaßten Bilddaten in ei ner Steuereinheit 16 eine Etikettierposition des Eti kettierkopfs 26 ermittelt und der Etikettierkopf 26 mittels einer von der Steuereinheit 16 angesteuerten Positioniervorrichtung 20 in die ermittelte Etikettier position räumlich verfahren.In summary, the following can be stated: The invention relates to a system and a method for the automatic labeling of freight items 12 , with a conveyor track 10 for transporting the cargo items 12 , a support frame 18 arranged at a labeling station 30 of the conveyor track 10 and one on the support frame 18th Arranged labeling head 26 for transferring labels to a labeling surface 24 of the freight items 12. For optional determination of a labeling location, image data of the labeling surface 24 are captured by a camera unit 14 , a labeling position of the labeling head 26 is determined from the captured image data in a control unit 16 and the labeling head 26 is moved spatially into the determined labeling position by means of a positioning device 20 controlled by the control unit 16 .

Claims

1. Plant for labeling objects of different sizes, in particular freight items, with a conveyor track ( 10 ) for transporting the items ( 12 ), a support frame ( 18 ) arranged on a labeling station ( 30 ) of the conveyor track ( 10 ), and one on the Carrying frame ( 18 ) arranged, a pressing member ( 74 ) for receiving and pressing a label-containing labeling head ( 26 ) for transferring labels ( 28 ) onto a labeling surface ( 24 ) of the objects ( 12 ), characterized by a detection unit ( 14 ) for capturing image data of the labeling surface ( 24 ) of an object ( 12 ) temporarily stopped at the labeling station ( 30 ), a control unit ( 16 ) for determining a labeling position from the captured image data, and one from the control unit ( 16 ) controlled positioning device ( 20 ) for the spatial movement of the labeling head ( 26 ) between a conveyor belt ( 10 ) releasing the waiting position ion and the determined labeling position.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the positioning device ( 20 ) has three linear units ( 40 , 42 , 44 ) which are movable perpendicular to one another and each have a linear guide ( 46 , 48 , 50 ) for a three-dimensional labeling movement of the labeling head ( 26 ) having.

3. Plant according to claim 2, characterized in that the linear units ( 40 , 42 , 44 ) for executing an interpolating movement of the labeling head ( 26 ) can be controlled simultaneously.

4. Plant according to claim 2 or 3, characterized in that the linear units ( 40 , 42 , 44 ) each egg nen in the linear guide ( 46 , 48 , 50 ) by means of an associated positioning drive ( 58 ) reciprocating positioning slide ( 52 , 54 , 56 ).

5. Plant according to claim 4, characterized in that the positioning drive comprises a stepping motor ( 58 ) and one by means of the stepping motor ( 58 ) rotating on driven, with the positioning slide ( 52 , 54 , 56 ) coupled drive belt.

6. Plant according to one of claims 2 to 5, characterized in that on the linear guides ( 46 , 48 , 50 ) two on the end positions of the Posi tionierschlittens ( 52 , 54 , 56 ) responsive limit switch ter ( 72 ) are arranged.

7. Installation according to one of claims 2 to 6, characterized in that the linear guide ( 46 ) of a first linear unit ( 40 ) is arranged fixed to the frame, the linear guide ( 50 ) of a second linear unit ( 44 ) on the positioning slide ( 52 ) of the first Linear unit ( 40 ) and the linear guide ( 48 ) of a third linear unit ( 42 ) are rigidly attached to the positioning slide ( 56 ) of the second linear unit ( 44 ), and the labeling head ( 26 ) is fixed to the positioning slide ( 54 ) of the third linear unit ( 42 ) is connected.

8. Installation according to one of claims 2 to 7, characterized in that a labeling unit ( 26 ) carrying linear unit ( 42 ) has a horizontally over the conveyor track ( 10 ) projecting cantilever rail as Li nearführung ( 48 ), and the pressing member ( 74 ) is aligned with a free pressing surface ( 76 ) parallel to the labeling surface ( 24 ).

9. Plant according to one of claims 1 to 8, characterized in that the detection unit ( 14 ) egg nen at the labeling station ( 30 ) above the conveyor track ( 10 ) arranged, the labeling surface ( 24 ) of the object to be labeled ( 12 ) pixel wise detecting image sensor ( 32 ), in particular has a CCD sensor.

10. Plant according to one of claims 1 to 9, characterized in that the detection unit ( 14 ) for determining the height of the objects ( 12 ) is ausgebil det.

11. Plant according to one of claims 1 to 10, characterized in that by means of the control unit ( 16 ) on the labels ( 28 ) to be printed label data, in particular shipping information from the image data it can be determined.

12. Plant according to one of claims 1 to 11, characterized in that the control unit ( 16 ) for evaluating the image data with respect to a to bring up the label ( 28 ) suitable label animal site of the labeling surface ( 24 ) is formed, and the control unit ( 16 ) Position data of a labeling position of the labeling head ( 26 ) assigned to the labeling point are transmitted to the positioning device ( 20 ).

13. Plant according to one of claims 1 to 12, characterized in that at the labeling station ( 30 ) a from the control unit ( 16 ) driven printer ( 86 ), in particular a bar code printer for printing the labels ( 28 ) is arranged.

14. Plant according to one of claims 1 to 13, characterized in that on the support frame ( 18 ), preferably with a printer ( 86 ) provided Eti chain dispenser ( 22 ) is fixed, and that the Eti chaining head ( 26 ) in the waiting position a Eti chain dispenser ( 87 ) of the label dispenser ( 22 ) is arranged.

15. Plant according to one of claims 1 to 14, characterized in that the pressing member ( 74 ) against the force of a return spring ( 78 ) is arranged ver slidably on the labeling head ( 26 ).

16. System according to one of claims 1 to 15, characterized by a marked contact sensor ( 82 ) upon contact of the pressing member ( 74 ) with the labeling surface ( 24 ).

17. Plant according to claim 16, characterized in that the supply of blowing air for blowing off a label from the pressing member ( 74 ) and the return movement of the labeling head ( 26 ) into the waiting position in accordance with a reversing signal of the contact sensor ( 82 ) can be triggered .

18. System according to one of claims 1 to 17, characterized by a marked on the support frame ( 18 ), for manual actuation of the positioning device ( 20 ) trained manual control unit ( 38 ), which manually triggerable switching means ( 90 ) for transmitting the current Positioning of the positioning device ( 20 ) to the control unit ( 16 ).

19. A method for labeling objects of different sizes, in particular freight items, in which the objects ( 12 ) are transported on a conveyor track ( 10 ) through a labeling station ( 30 ) and at the labeling station ( 30 ) by means of a support frame ( 18 ) be movable labeling head ( 26 ) a label ( 28 ) is applied to a labeling surface ( 24 ) of the objects ( 12 ), characterized in that image data of the labeling surface ( 24 ) of a temporarily stopped at the labeling station ( 30 ) object ( 12 ) are detected, a labeling position is determined from the recorded image data in a control unit ( 16 ), and by means of a positioning unit ( 20 ) controlled by the control unit ( 16 ) the labeling head ( 26 ) between the conveyor track ( 10) ) releasing the waiting position and the determined labeling position.

20. The method according to claim 19, characterized in that the labeling head ( 26 ) is moved spatially by linear movements of three mutually perpendicular Li linear units ( 40 , 42 , 44 ) of the positioning device ( 20 ).

21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that from the image data on a gestellfe stes Cartesian coordinate system related position data for the positioning of the labeling head ( 26 ) are determined.

22. The method according to claim 20 or 21, characterized in that the labeling head ( 26 ) is moved three-dimensionally by simultaneously actuating the linear units ( 40 , 42 , 44 ) into a leading position located at a predetermined advance distance from the labeling surface ( 24 ), and that the label animal head ( 26 ) from the advance position by driving a perpendicular to the labeling surface ( 24 ) aligned linear unit ( 44 ) with application of the label on the labeling surface ( 24 ) is moved one dimensionally into the labeling position.

23. The method according to claim 22, characterized in that the movement of the labeling head ( 26 ) in the labeling position upon response of a label contact with the labeling surface ( 24 ) sensing contact sensor ( 82 ) is reversed, the maximum travel distance the leading distance by a predetermined amount exceeds.