TWI380934B

TWI380934B - 標籤剝離機構及其標籤膠帶貼合裝置

Info

Publication number: TWI380934B
Application number: TW098119159A
Authority: TW
Inventors: Kuei Kai Shao; Pei Chun Chen; Chen Shen Liu; Chin Lu Huang
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2013-01-01
Also published as: TW201043539A; US20100307688A1; US8186409B2

Description

標籤剝離機構及其標籤膠帶貼合裝置

本發明係有關一種標籤貼附技術，尤其是指一種標籤剝離機構及其標籤膠帶貼合裝置。

無線射頻辨識(Radio Frequency Identification,RFID)是一種非接觸感應之技術，利用無線電波傳送辨別、追蹤、排序和確認的相關資訊，以對物體進行識別。由於無線射頻辨識標籤具有唯一性、非接觸感應的特性，因此其應用已經受到各個工業或商業領域的注目。一般而言，無線射頻辨識標籤多貼附在產品包裝、外箱、物流箱或者是棧板上。

然而對於廠商而言，如何在最少的人力或設備成本支出下，完成無線射頻技術的建置，是影響整個無線射頻技術導入之關鍵因素。在現行的作業方式中，無線射頻標籤多半是利用人工的方式將標籤貼附在產品包裝或外箱上，如此的貼附作業容易產生瓶頸作業及造成額外人力需求增加。以奇美食品或者是味王醬油等食品商為例，貼附無線射頻辨識標籤需要額外增加3~5名的作業人員以手工方式進行才能完成貼附與包裝，這樣的作業方式時常造成生產線暫時停止以待貼附作業完成，如此一來又影響生產的產能，間接提高生產成本。

習知之手持式貼標機大致均具有一主體，並於主體上設有一帶卷輪軸座及剝離標籤與底紙之裝置，以供使用者將標籤剝離並貼附於目標物上。例如：美國專利US. Pat. No. 7,178,575所揭露的一種標籤機，其係為一種可以將標籤與底紙分離之裝置。在該技術中，主要是藉由將標籤紙導引至一剝離斜板，使得標籤在經過斜板時可以與底紙(separable paper)分離。分離的標籤被導引至標籤出口，而底紙則被導引至另一側的底紙出口。另外，美國專利US. Pat. No. 7,383,86所揭露的一種無線射頻辨識標籤貼附裝置，其係利用感測器來驅動轉軸轉動，以進行無線射頻辨識標籤之定位。

在一實施例中，本發明提供一種標籤剝離機構，其係包括：一驅動部，其係具有一第一樞軸以及與該第一樞軸相偶接之一驅動齒輪；一捲收部，其係與一標籤捲延伸出之底紙之一端相連接以捲收該標籤捲之底紙；一從動部，其係具有一第二樞軸以及一從動齒輪，該第二樞軸係提供承載該標籤捲，該從動齒輪係與該第二樞軸相偶接以及與該驅動齒輪相齒接，該從動部係抵靠在該標籤捲延伸之底紙上，使該底紙具有一折角；一轉動部，其係提供一轉動動力；以及一連桿，其兩端係分別與該轉動部以及該第一樞軸相偶接，該連桿係傳動該轉動動力使該驅動部帶動該從動部轉動，進而使該標籤捲上之標籤由該折角脫離底紙。

在另一實施例中，本發明更提供一種標籤膠帶貼合裝置，其係包括：一膠帶轉動部，其係提供承載一膠帶捲；一驅動部，其係具有一第一樞軸以及與該第一樞軸相偶接之一驅動齒輪；一捲收部，其係與一標籤捲延伸出之底紙之一端相連接以捲收該標籤捲之底紙；一從動部，其係具有一第二樞軸以及一從動齒輪，該第二樞軸係提供承載該標籤捲，該從動齒輪係與該第二樞軸相偶接以及與該驅動齒輪相齒接，該從動部係抵靠在該標籤捲延伸之底紙上，使該底紙具有一折角；一轉動部，其係提供一轉動動力；以及一連桿，其兩端係分別與該轉動部以及該第一樞軸相偶接，該連桿係傳動該轉動動力使該驅動部帶動該從動部轉動，進而使該標籤捲上之標籤由該折角脫離底紙而附著於該第一樞軸上，藉由該第一樞軸之轉動，使附著於第一樞軸上的標籤可以與該膠帶捲上之一膠帶段結合。

在另一實施例中，本發明更提供一種標籤膠帶貼合裝置，其係包括：一膠帶轉動部，其係提供承載一膠帶捲；一驅動部，其係具有一第一樞軸以及與該第一樞軸相偶接之一驅動齒輪；一捲收部，其係與一標籤捲延伸出之底紙之一端相連接以捲收該標籤捲之底紙；一從動部，其係具有一第二樞軸以及一從動齒輪，該第二樞軸係提供承載該標籤捲，該從動齒輪係與該第二樞軸相偶接以及透過一轉向齒輪與該驅動齒輪相齒接，該從動部係抵靠在該標籤捲延伸之底紙上，使該底紙具有一折角；一轉動部，其係提供一轉動動力；以及一連桿，其兩端係分別與該轉動部以及該第一樞軸相偶接，該連桿係傳動該轉動動力使該驅動部帶動該從動部轉動，進而使該標籤捲上之標籤與膠帶捲上之一膠帶段結合，再藉由該第一樞軸之轉動使該標籤由該折角處脫離底紙。

為使　貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，下文特將本發明之裝置的相關細部結構以及設計的理念原由進行說明，以使得　審查委員可以了解本發明之特點，詳細說明陳述如下：本發明提供一種標籤剝離機構及其標籤膠帶貼合裝置，其係為可簡化貼附無線射頻辨識標籤流程的輔助機構，該機構亦可運用在將貼附無線射頻辨識標籤作業與封箱作業整合為單一作業之應用領域。

本發明提供一種標籤剝離機構及其標籤膠帶貼合裝置，利用藉由連桿帶動驅動齒輪轉動，而使得與驅動齒輪相齒接之從動齒輪轉動，進而使得在從動齒輪上之標籤捲所延伸之標籤底紙上的標籤脫離再與膠帶相結合。因此在進行封裝作業時，可以同時將膠帶與標籤黏附於封裝物體上，減少作業所需之時間以降低成本。

本發明提供一種標籤剝離機構及其標籤膠帶貼合裝置，利用藉由連桿帶動驅動齒輪轉動，而使得與驅動齒輪透過一轉向齒輪相齒接之從動齒輪轉動，進而使得在從動齒輪上之標籤捲所延伸之標籤底紙上的標籤與膠帶相結合，再藉由剝離機構使得標籤脫離底紙。因此在進行封裝作業時，可以同時將膠帶與標籤黏附於封裝物體上，減少作業所需之時間以降低成本。

請參閱圖一A所示，該圖係為本發明之標籤剝離機構實施例側視示意圖。該標籤剝離機構2包括有一驅動部20、一捲收部21、一從動部22、一轉動部23以及一連桿24。該驅動部20其係具有一第一樞軸200以及與該第一樞軸200相偶接之一驅動齒輪201。該捲收部21，其係具有一捲收樞軸210以捲收標籤捲上與標籤脫離之底紙。在該捲收部21之一側更抵靠有一壓抵部26，其係以一彈性元件260壓抵在該卷收樞軸210所捲收之底紙上。從動部22，其係具有一第二樞軸220以及一從動齒輪221，該第二樞軸220係提供承載標籤捲，該從動齒輪221係與該第二樞軸220相偶接以及與該驅動齒輪201相齒接。該從動部22更具有複數個從動壓輪222a、222b與223。該驅動齒輪201或者是從動齒輪221係為一單向齒輪，亦即僅有一轉動方向可以轉動，而另一轉動方向為空轉，其係屬於習用技術之機構，在此不作贅述。而該標籤捲係為無線射頻識別標籤(RFID tag)的標籤捲或者是傳統用以呈現訊息的標籤之標籤捲。另外，在第一樞軸之上方更設置有一調整元件27，以定位第一樞軸200上之標籤，確保其位置不會隨著轉動而偏移。

該轉動部23其係提供一轉動動力。在本實施例中，該轉動部23具有一柄體230、一轉動樞軸231以及一彈性元件232。該柄體230係連接於該轉動樞軸231上且與該彈性元件232相連接。該連桿24，其兩端係分別與該轉動部23以及該驅動部20相偶接。在本實施例中，該連桿24之兩端分別具有一曲部240與241，其中曲部240之一端係固定於該驅動部之樞軸200上，而另一曲部241之一端則固定於該轉動樞軸231上。藉由外力作用於該柄體230上，使該柄體230以該轉動樞軸231為軸心順時針轉動，進而帶動該轉動樞軸231順時針轉動，當該轉動樞軸231轉動時，該連桿24之曲部241亦轉動而拉動另一曲部240轉動，進而傳動該轉動動力使該驅動部20之第一樞軸200轉動，而帶動驅動齒輪201轉動。當驅動齒輪201轉動時，與該驅動齒輪201嚙合之從動齒輪221亦會同步的轉動。由於柄體230順時針轉時，會壓縮彈性元件232(本實施例為彈簧)，因此當外力沒有作用於柄體230時，彈性元件232之彈性恢復力會使得柄體230回復至原位，進而帶動連桿24之曲部241回到原位。由於本實施例之從動齒輪221屬於單向齒輪，雖然在連桿之曲部241轉動時，驅動齒輪201會帶動從動齒輪221轉動，但是在回到原位的過程中，從動齒輪221不會受轉向齒輪帶動，因此第二樞軸220並不會轉動，而使得標籤捲得以維持原位。在另一實施例中，亦可為讓驅動齒輪201為單向齒輪，亦可達到同樣的效果。

此外，為了可以調整柄體230之轉動行程，本發明藉由控制驅動齒輪201與從動齒輪221之轉動角度，以控制標籤捲轉動的距離。在本實施例中，本發明在柄體230上開設有一開孔233以提供設置一位置調整機構25以調整柄體230之位置進而可以改變柄體230之轉動行程而因應不同尺寸大小之標籤。如圖二A至二C所示，該圖係分別為調整柄體位置示意圖。在本實施例中，該轉動樞軸231上具有一套座234，其係與該轉動樞軸231緊密配合。該套座234上開設有一螺孔235。而該位置調整機構25係可為螺絲元件，以通過該開孔233將柄體230固鎖於套座234上。例如在圖二A中，該圖係為柄體230最小行程極限示意圖，圖二C則為柄體230最大行程示意圖。至於調整柄體230之轉動行程的方式在習用技術中有很多種機制，並不以本發明之實施例為限。

請參閱圖三所示，該圖係為本發明之剝離標籤示意圖。首先，將標籤捲90套在第二樞軸220上，並將標籤捲90上延伸出之底紙900之一端沿從動壓輪222a、222b與223而固定在捲收部21之捲收樞軸210上。此時第一樞軸200會抵靠於對應之具有標籤之底紙900上。由於從動壓輪223之配置，可以使標籤捲90之底紙900在靠近第一樞軸200位置之從動壓輪222b處形成一折角θ。當連桿24帶動第一樞軸200順時針轉動時，第一樞軸200帶動驅動齒輪201轉動，進而使得從動齒輪221進行逆時針轉動。在從動齒輪221逆時針轉動時，同時間捲收部21也會跟著轉動而使得通過折角θ之底紙上的標籤901的部分區域脫離底紙900。由於第一樞軸200會與標籤901抵靠，因此在轉動的過程中，會藉由第一樞軸200轉動時對標籤901所產生的反作用力，將標籤901剝離底紙900，而隨第一樞軸200之轉動而脫離底紙。沒有標籤的底紙900則會隨著捲收部21的轉動而被捲收在捲收部21的捲收樞軸210上，而形成無標籤之底紙捲91。

至於該捲收部21如何捲動以捲收不具有標籤之底紙，有很多種實施方式，如圖四所示，其係為捲收樞軸轉動之實施例示意圖。在本實施例中，可利用分別設置在捲收部21之捲收樞軸210以及第二樞軸220上且相互嚙合的齒輪211與224，藉由第二樞軸220轉動時，齒輪224帶動齒輪211轉動，進而使捲收部21之捲收樞軸210轉動而捲收底紙。在另一實施例中，該齒輪224亦可以直接偶接於第一樞軸200上。另外，亦可以利用轉動動力單元，例如：馬達，來提供動力使該捲收部21之捲收樞軸210直接轉動。如圖五所示，該圖係為本發明之轉動部另一實施例示意圖。在圖五之實施例中，該轉動部23並非如圖一所示之利用柄體的方式來控制轉動，而是直接將轉動樞軸231與轉動動力單元236相偶接，利用電訊控制方式，控制轉動動力單元236(可正反轉的步進馬達或伺服馬達)的轉向與轉動行程，進而將標籤剝離。

在圖一A之實施例中，其主要是針對不具有方向性之標籤，例如：感應式之無線射頻識別標籤等。至於有方向性之標籤(正反面有分別之標籤)剝離方式，則請參閱圖一B所示，該圖係為本發明之標籤剝離裝置另一實施例示意圖。該實施例中，基本上與圖一A之架構相似，差異的是，在該從動齒輪221與驅動齒輪201間齒接有一轉向齒輪28。該從動部22更具有一剝離導輪225，其係設置於從動齒輪221與捲收部21之間，使得標籤底紙在剝離導輪225處形成一折角θ。當具有標籤的標籤底紙通過該剝離導輪225時，會因為該折角θ而由底紙剝離。由於本實施例之從動齒輪221屬於單向齒輪，因此在連桿之曲部241轉動時，驅動齒輪201會帶動從動齒輪221轉動，但是在回到原位的過程中，從動齒輪221不會受轉向齒輪帶動，因此第二樞軸220並不會轉動，而使得標籤捲得以維持原位。在另一實施例中，亦可為讓驅動齒輪201或者是轉向齒輪28為單向齒輪，亦可達到同樣的效果。

請參閱圖六所示，該圖係為本發明之標籤膠帶貼合裝置實施例側視示意圖。在本實施例中主要是利用圖一A之標籤剝離機構與一膠帶轉動部相結合而成。該裝置3包括有一殼體30，其係具有一握柄300，該驅動部20、捲收部21、從動部22以及連桿24係容置於該殼體30之內。該轉動部23之柄體230則延伸至該殼體30外。該彈性元件232其係連接於該握柄300以及該柄體230上，使得操作者可以將該握柄300與該柄體230握持於手上。該膠帶轉動部31具有一膠帶轉軸310，該膠帶捲92係套設於該膠帶轉軸310上。該膠帶轉動部31更具有複數個滾輪311~316，其係設置在殼體30之前端，該膠帶捲92上之膠帶段920之一端921係由該膠帶捲92延伸而抵靠該複數個滾輪311~316上而由該殼體30上之一開口32離開該殼體30。該膠帶段920之一區域係抵靠於該第一樞軸201上。該開口32上更具有一裁切刀具33以將膠帶切斷。

接下來說明本發明之標籤膠帶貼合裝置實施例作動方式。如圖六與圖七A至七C所示，其中圖七A至七C係為標籤與膠帶結合示意圖。當膠帶捲92設置於膠帶轉動部31上時，將膠帶段920經過滾輪311~316的壓制使得膠帶段920之部分區域與第一樞軸200相抵靠。當使用者轉動柄體230時，柄體230的順時鐘轉動會帶動驅動齒輪201以及從動齒輪221轉動，其作動原理係如圖三以及對應文字所述，在此不作贅述。當標籤901經由折角θ時，部分標籤901會脫離底紙(如圖七A所示)。由於第一樞軸200抵靠在標籤901之上，因此藉由第一樞軸200的轉動將標籤901由標籤底紙分離，如圖七B所示。請參閱圖七C所示，此時第一樞軸200持續轉動與膠帶段920結合。柄體230每一次由下往上轉動的過程中，就會進行如圖七A至七C的程序，而使得一枚標籤901黏附於膠帶段920上。使用者再藉由操作該結合裝置3來封箱或者是包裝封裝物(包裹或箱體)80或者是利用膠帶將標籤貼附在封裝物之表面。如圖八A與八B所示，其係為包裝完成示意圖。膠帶段係包覆於標籤的上方。除了用來包裝包裹或箱體80之外，也可以直接利用該結合裝置將標籤與膠帶段直接黏著在箱體或包裹80之特定位置上。

如圖九所示，該圖係為本發明之標籤膠帶貼合裝置另一實施例示意圖。本實施例之標籤剝離機構係利用圖一B之機構與膠帶捲結合。膠帶捲92設置在從動齒輪221之一側，當膠帶捲92設置於膠帶轉動部31上時，膠帶段920經過貼合導輪317的壓制使得膠帶段920之部分區域與尚未脫離底紙的標籤相切於剝離導輪225的切點上。當使用者轉動柄體230時，柄體230的順時鐘轉動會帶動驅動齒輪201、轉向齒輪28以及從動齒輪221轉動，其作動原理係如圖三以及對應文字所述，在此不作贅述。當標籤901經由膠帶與剝離導輪225相切之切點時，標籤會開始附著於膠帶之上，通過剝離導輪225之標籤底紙因剝離導輪225所形成之折角θ，部分標籤901會因剝離導輪所形成之折角θ，而開始脫離底紙。然後，脫離底紙之部分標籤901與膠帶相貼合，脫離之標籤進而與膠帶相貼合。此時第一樞軸200持續轉動直到標籤901完全通過折角θ與膠帶段920結合且完全脫離底紙。柄體230每一次由下往上轉動的過程中，就會重複前述的程序，而使得一枚標籤901黏附於膠帶段920上。使用者再藉由操作該結合裝置來封箱或者是包裝封裝物(包裹或箱體)80或者是利用膠帶將標籤貼附在封裝物之表面。

如圖十A所示，該圖係為本發明之標籤膠帶貼合裝置另一實施例示意圖。在本實施例中，其係用於用膠帶封裝箱體或者是將標籤利用膠帶貼在箱體之表面。該標籤膠帶貼合裝置4係與一自動化輸送箱體或包裹80a與80結合，以對封裝物80a與80(箱體或包裹)進行自動化的包裝。該籤膠帶貼合裝置4之結構係如同圖六所示，差異的是驅動轉動樞軸231的係為轉動動力單元40，其係可為伺服馬達或者是步進馬達等元件。自動化輸送帶43其係輸送封裝物80a與80，自動化輸送帶係屬於習用之技術，在此不作贅述。在自動化輸送帶43之下方更設置有一感測器41以及一切割裝置42。自動化輸送帶43輸送待封裝之封裝物80a，當封裝物80a與膠帶接觸時，隨著封裝物80a之前進，會拉動膠帶使膠帶黏著在封裝物表面之需要封裝之位置。當感測器41感測到該封裝物80a已經到達特定位置時，會產生一訊號給該切割裝置42，該切割裝置42接收該訊號而切割黏著在封裝物80a上之膠帶段以形成完成封裝之封裝物80。如圖十B所示，該實施例基本上與圖十A相似，差異的是圖十B係利用圖九之標籤與膠帶剝離與貼合的機制來包裝封裝物。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。

2．．．標籤剝離機構

20．．．驅動部

200．．．第一樞軸

201．．．驅動齒輪

21．．．捲收部

210．．．捲收樞軸

211．．．齒輪

22．．．從動部

220．．．第二樞軸

221．．．從動齒輪

222a、222b、223．．．從動壓輪

224．．．齒輪

225．．．剝離導輪

23．．．轉動部

230．．．柄體

231．．．轉動樞軸

232．．．彈性元件

233．．．開孔

234．．．套座

235．．．螺孔

236．．．轉動動力單元

24．．．連桿

240、241．．．曲部

25．．．位置調整機構

26．．．壓抵部

260．．．彈性元件

27．．．調整元件

28．．．轉向齒輪

3．．．標籤膠帶貼合裝置

30．．．殼體

300．．．握柄

31．．．膠帶轉動部

310．．．膠帶轉軸

311~316．．．滾輪

317．．．貼合導輪

32．．．開口

33．．．裁切刀具

4．．．標籤膠帶貼合裝置

40．．．轉動動力單元

41．．．感測器

42．．．切割裝置

43．．．自動輸送帶

90．．．標籤捲

900．．．底紙

901．．．標籤

91．．．底紙捲

92．．．膠帶捲

920．．．膠帶段

圖一A係為本發明之標籤剝離機構實施例側視示意圖。

圖一B係為本發明之標籤剝離機構另一實施例側視示意圖。

圖二A至二C係分別為調整柄體位置示意圖。

圖三係為本發明之剝離標籤示意圖。

圖四係為捲收樞軸轉動之實施例示意圖。

圖五係為本發明之轉動部另一實施例示意圖。

圖六係為本發明之標籤膠帶貼合裝置實施例側視示意圖。

圖七A至七C係為標籤與膠帶結合示意圖。

圖八A與八B為包裝完成示意圖。

圖九係為本發明之標籤膠帶貼合裝置另一實施例示意圖。

圖十A與十B係為本發明之標籤膠帶貼合裝置另一實施例示意圖。