TWM599287U - 自動施加標籤至產品之系統 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種自動施加標籤至產品之系統(100)，其包括：一設置站，用於獲取產品簡介，以設計及建立標籤範本；以及一操作站(120)，其包括一標籤準備部分(30)；一產品辨識部分；以及一機器人化標籤施加器，用於拾取及施加該標籤至該產品。該系統(100)顯著地降低勞力密集，但可有效地以自動方式定位及施加標籤。

Description

自動施加標籤至產品之系統

本創作大體上係有關於一種用於給產品自動貼上標籤之系統，更具體地，係有關於一種使用機器人化的標籤施加器將標籤自動施加至諸如消耗品的產品之系統，而無需人工貼標籤操作。

在各種情況下，需要將標籤黏貼至許多的產品上，例如，準備在市場上出售的消耗品。標籤可以包含產品資訊，產品資訊可以是重量、售價或折扣資訊。目前，一種類型的標籤係營養標籤，其包含食物的營養成分，包括能量、總脂肪、飽和脂肪、反式脂肪以及糖、鈉、蛋白質和碳水化合物等。世界上許多地區及國家都要求在食品包裝上必須貼上營養標籤，以使消費者能夠知道營養成分。

現今，實質上有兩種方法用於給產品貼上標籤。第一種方法是以人工方式將標籤黏貼至產品，因而這種人工貼標籤操作是勞力密集且成本高。

用於給產品貼上標籤的第二種方法是使用貼標籤機，它可以以自動方式進行貼標籤操作。然而，目前的貼標籤機在結構上是非常複雜且昂貴的。這樣的貼標籤機的其中之一如US 2016/0152369所示。

依據本創作的標籤施加系統，預計可消除勞力密集的缺點，但仍可有效地以自動方式將標籤定位及施加至產品。

已經開發出滿足上述需求的本創作，因此，本創作的主要目的提供一種自動貼標籤系統，該自動貼標籤系統允許將被選標籤黏貼至特定產品的適當位置上。

本創作的另一個目的提供一種自動貼標籤系統，該自動貼標籤系統係明顯更經濟的且方便的將產品貼上標籤。

本創作的又另一個目的提供一種無需複雜的硬體安裝之自動貼標籤系統，該自動貼標籤系統允許以機器人化方式進行貼標籤操作。

藉由提供一種自動施加標籤至產品之系統，滿足本創作的這些及其它目的及優點，該系統包括：a)一設置站，其包括：至少一個照相機，用於拍攝該產品的複數個影像及/或該產品之位置的複數個影像；以及一處理器，其與該照相機通信，該處理器配置成設計及建立適用於該產品的標籤範本，從該照相機接收該等拍攝產品影像及該等拍攝產品位置影像，獲取關於該產品的識別資訊，以及比較該獲取識別資訊與預先儲存識別資訊，其中如果該獲取識別資訊與該預先儲存識別資訊相匹配，則該產品被識別及確定用於該識別產品的一被選標籤範本；並且如果關於該產品之該獲取識別資訊與該預先儲存識別資訊不匹配，則針對該產品儲存該獲取識別資訊，同時針對該產品建立一產品簡介；以及 b)一操作站，其可操作地與該設置站的該處理器進行通信，並且包括一標籤準備部分，用於列印該等被選標籤；以及一標籤施加部分，該標籤施加部分包括：一偵測感測器，用於偵測該產品通過該偵測感測器且傳送一指示該產品的通過之信號；一辨識單元，與該偵測感測器可操作地連接，該辨識單元從該偵測感測器接收該信號，以觸發關於該通過產品的識別及定位資訊之辨識及傳遞；以及一標籤施加機器人，具有一標籤拾取工具，該機器人被程式化，以根據從該辨識單元接收之該識別及定位資訊來確定一標籤施加位置，並且使該標籤施加器，例如，標籤拾取工具，能夠從該標籤準備部分拾取該列印標籤，然後將該標籤施加至該產品上的該標籤施加位置。

在一個較佳具體例中，設設置站進一步包括一掃描器模組，其耦接至該處理器，該處理器藉由該掃描器模組掃描該產品的條碼來獲得該產品的識別資訊。該處理器可以進一步被程式化，以具有一視覺系統，用於提供該等接收影像的自動評估及處理。如果需要的話，該處理器可以在識別該產品之後才確定是否更新該識別資訊，並且用該更新識別資訊來取代該預先儲存識別資訊。

較佳地，可以提供一伺服器用於本創作的系統，以儲存關於該產品的資料或該產品的產品簡介，其包括該識別資訊、該等拍攝影像以及與該產品相關聯的該標籤範本。該伺服器可用於該系統的各個組件，以便擷取(retrieve)該產品資料或產品簡介。

在該標籤施加部分中，該偵測感測器可以是一光學感測器或該項技藝已知的其它合適感測器。該辨識單元可以較佳地設置成為一視覺系統，以獲 取關於該通過產品的該識別及定位資訊。在某些情況下，該視覺系統可以配置成如果該通過產品放置不正確或如果該機器人無法追蹤該通過產品，則要求該標籤施加機器人略過該產品且不給該產品貼上標籤。提供一配置在該操作站下游的下游感測器，以偵測該未貼標籤產品，然後將其輸送至一回收區。

有利地，該標籤施加機器人可以被程式化，以根據該產品通過該標籤施加機器人的輸送速度來追蹤該通過產品，以便將該標籤施加至該產品上的該標籤施加位置。在本創作的特定具體例中，該標籤施加機器人從一用於輸送該產品之輸送機的一編碼器接收該輸送速度，該編碼器收集並傳送該產品的速度資訊。

在本創作的較佳具體例中，該標籤施加系統進一步包括一空氣系統(例如，空氣壓縮機)，以將一空氣吸力施加至該標籤拾取工具，以便從該標籤準備部分氣動式地抽出及拾取該標籤。

在本創作的一個特定具體例中，該設置站可以進一步包括一登記單元，其與該處理器耦接，該登記單元登記該產品識別及位置資訊，並且該處理器從該登記單元獲取此等資訊。

較佳地，該設置站可以進一步包括一網路儲存器，其用於儲存該產品識別及位置資訊，並且該操作站可操作地與該網路儲存器耦接，以擷取該產品識別及產品資訊。

為了更加理解本創作，結合附圖來參考下面本創作的詳細描述及其具體例。

10:產品

20:產品進給部分

30:標籤準備部分

31:標籤

40:標籤施加部分

41:標籤施加機器人

42:機器手臂

50:空氣系統

60:輸送機

70:已貼標籤產品回收部分

80:未貼標籤產品回收部分

90:分選機

100:系統

110:設置站

120:操作站

130:切換裝置

140:共用伺服器

圖1係依據本創作的一個具體例所建構之用於將標籤自動施加至產品的系統之示例性佈局。

圖2係圖1所示之系統的操作之流程圖。

圖3係圖1所示之系統的設置站之流程圖。

圖4a、圖4b及圖4c係圖1所示之系統的操作站之流程圖。

圖5係圖1所示之系統的操作站之示意圖。

圖6係包括複數個圖1所示之操作站的網路之示意圖。

在圖式的不同數字中，相似的元件符號用以表示相似的部件。

雖然在較佳具體例中說明及描述本創作，但是本創作的標籤施加系統可以以許多不同的配置、尺寸、形式及材料來製造。

現在參考圖式，圖1至5提供一種依據本創作的一個較佳具體例所建構之將標籤自動施加至產品的系統100。在此具體例中，系統100包括設置站110及操作站120。操作站120包括產品進給部分20；標籤準備部分30；標籤施加部分40；空氣系統50；輸送機60，經由輸送機60輸送待貼標籤的產品通過標籤施加部分40；已貼標籤產品回收部分70，其配置在輸送機60的末端；以及兩個相對於輸送機60之未貼標籤產品回收部分80。

設置站110用於產品登記以及設計及建立用於新產品的標籤範本。通常，設置站110包括一個或多個照相機，用於從各種方位拍攝產品的複數個影像及產品的位置之複數個影像，從而允許識別/獲取最合適的標籤施加位置。設置站110進一步包括處理器，其與照相機通信，以接收及處理來自照相機的拍攝影像；登記單元，其與處理器耦接，以登記將在下面論述的操作站120中使用 之產品識別及位置資訊；以及掃描器模組，其耦接至處理器，掃描器模組配置成從登記單元獲取產品識別及位置資訊。掃描器模組設置成掃描黏貼在產品表面上之條碼，以獲取關於產品的相關資訊，例如，識別資訊，以使處理器能夠建立產品資料及及/或產品簡介。

在處理器中將預先儲存由專用軟體(例如，Bartender軟體)針對特定標籤所設計及建立的不同標籤範本。所建立的標籤範本包含要在列印出來的標籤中顯示之產品資訊。

有利地，在設置站110中提供一網路儲存器，以接收及儲存在設置站110中所儲存之所有相關資訊。操作站120可以與網路儲存器耦接。

在此具體例中，將視覺系統應用程式載入處理器，以提供從照相機接收之產品的影像及產品位置的影像之自動評估及處理。如果掃描器模組所辨識之識別資訊與處理器中所預先儲存之識別資訊相匹配，則產品被識別，因此，在確認並驗證產品資訊之後，將選擇預先建立的標籤範本並將其列印出來，作為在操作站120中使用的標籤。如果掃描器模組所辨識之標別資訊與處理器中所預先儲存之標別資訊不匹配，則此產品將被視為新產品，並且將所有產品資料或產品簡介建立、保存且傳送至用於檔案儲存的伺服器。作為一個替代方案，在某些情況下，可以保存由掃描器模組所辨識之更新產品資料或產品簡介，以取代預先儲存的產品資料或產品簡介。

圖3係設置站110如何工作的流程圖。如圖所示，設置站110開始先使用專用標籤建立軟體為要黏貼標籤的產品設計及建立標籤範本。設計及建立標籤範本的步驟之後是連接設置站110的所有部件。如果所有部件均已妥善連接並準備就緒，則輸入產品名稱，然後由掃描器模組掃描產品的條碼，以根據條 碼資料來識別產品。在識別產品之後，選擇先前針對此特定產品所建立的標籤範本。由照相機拍攝產品照片及產品位置照片，並且將其傳送至處理器的視覺系統。處理器亦根據所獲取的條碼資料來檢查產品是否是新產品。如果產品是新產品，則在處理器中保存產品資料，或者在處理器中建立及保存產品簡介。如果產品不是新產品，則處理器將檢查是否有必要覆寫預先儲存的產品資料，並且如果需要的話，可以進行產品資料的更新。將產品簡介及任何更新資料複製到伺服器。

圖1說明系統的操作站120。如圖所示，產品進給部分20配置在標籤準備部分30及標籤施加部分40的上游。在產品進給部分20中，將產品拆箱並放置在輸送機60上，待貼標籤的產品經由輸送機60一個接一個地通過標籤施加部分40。通過標籤施加部分40的已貼標籤產品將被輸送以落入已貼標籤產品回收部分70中，已貼標籤產品回收部分70配置在輸送機60的末端。未貼標籤產品將由光學感測器來偵測，並且由分選機90來分選，分選機90可以將未貼標籤產品轉移至配置在輸送機60兩側之未貼標籤產品回收部分80，這將在下面進行描述。

參考圖1、圖4a、圖4b及圖4c，操作站120在產品進給部分20的附近設置有掃描器(未圖示)，以掃描產品的條碼，以便獲取與產品相關的識別資訊。此識別資訊用於搜尋伺服器中之產品資料或產品簡介，所述產品資料或產品簡介被擷取並複製到放置在操作站120中之區域電腦內。所述電腦顯示產品資料，其包括產品照片、產品位置資料。

標籤準備部分30包括連接至電腦的一台或多台印表機，以將在標籤施加部分40中使用的標籤列印出來。

標籤施加部分40包括用於偵測產品通過的光學感測器；與光學感測器可操作地連接之辨識單元；以及標籤施加機器人。在此具體例中之辨識單元設置成被程式化至操作站的區域電腦中之視覺系統。光學感測器將指示產品通過的信號傳送至視覺系統，並且觸發視覺系統，以辨識產品及產品位置。

如圖5所示，標籤施加部分40進一步包括具有標籤拾取工具及控制器之標籤施加機器人41。在此特定應用中，機器人的機器手臂42成為標籤拾取工具，用於拾取標籤並將標籤施加至產品10的表面上。空氣系統50，例如，空氣壓縮機，配置在標籤施加機器人41附近，以施加空氣吸入壓力至機器手臂42，以便藉由抽吸從標籤準備部分30氣動式地抽出及拾取標籤31。

標籤施加機器人的控制器被程式化，以操縱機器手臂的運動並根據從伺服器接收之產品資料或產品簡介來確定在產品10的平坦表面上之標籤施加位置。輸送機60設置有編碼器(未圖示)，其用於將輸送機60的輸送速度傳送至控制器，使得標籤施加機器人能夠追蹤通過它的產品並允許機器手臂42移動及拾取標籤31並將標籤31正確地施加至輸送機60上之通過的產品10之標籤施加位置。

一旦輸送機60上的產品10沒有被正確地放置且因而對於標籤的施加無法被適當地定位，則視覺系統將傳送信號至機器人41，以略過不正確放置的產品且不給它貼上標籤。未貼標籤產品在輸送機60上被輸送。未貼標籤產品可以由下游的光學感測器(未圖示)來偵測，隨後由分選機90來分選，以將其轉移而落入在已貼標籤產品回收部分70前面的未貼標籤產品回收部分80中。

圖4a、圖4b及圖4c在流程圖中詳細說明如何將標籤施加至產品的平坦表面之標籤施加位置。可以看出，在完成準備工作以確保操作站120中之所 有工作部分都處於良好狀況之後，藉由掃描器掃描產品的條碼，以獲取關於產品的識別資訊，所述識別資訊用於搜尋伺服器中之產品資料或產品簡介。為了貼標籤，將伺服器中所保存之與產品相關的所有資訊複製到操作站120中之區域電腦內。根據關於產品的識別資訊及/或位置資訊來擷取被選標籤範本。標籤準備部分使用印表機，將準備使用的標籤列印出來。啟動標籤施加機器人41及空氣壓縮機，並且如果機器手臂42能夠拾取列印出來的標籤，則將產品例如以手工方式一個接一個地放置在輸送機60上。應該理解的是，可以使用該項技藝已知的任何方法，將產品自動地放置在輸送機上。

繼續參考圖4a、圖4b及圖4c，標籤施加部分的光學感測器偵測通過的產品並將信號傳送至區域電腦的視覺系統，以允許視覺系統能夠辨識關於產品及產品位置的資訊。機器人的控制器從視覺系統接收關於產品及產品位置的資訊，並且從輸送機60的編碼器接收通過的產品之速度，以確定機器人是否可以追蹤產品。然後，將命令藉由控制器傳送至機器手臂，以抽出及拾取列印出來的標籤，並且移動以將標籤施加至產品的標籤施加位置。所有已貼標籤產品皆被輸送至已貼標籤產品回收部分70。

如果發現產品放置不正確或如果機器人不能追蹤產品，則控制器傳送命令至機器手臂42，以略過所述產品並不給它貼上標籤。然後，所有未貼標籤產品皆由下游的光學感測器來偵測，並且被驅動落入未貼標籤產品回收部分80。

圖6顯示包括與上述操作站相同的複數個操作站之網路。在此網路中，複數個操作站配置成使用一個共用設置站110，所述共用設置站110經由個別切換裝置130連接至每個操作站。所述網路具有一個連接至設置站110及複數 個操作站120的共用伺服器140，以便使每個操作站120能夠擷取產品資料及產品簡介。此網路允許複數操作站獨立或協同工作。

雖然本文描述的具體例意指一種示例性自動貼標籤系統，但是熟悉該項技藝者將理解，本創作並非侷限於所述具體例。在不脫離本創作的範圍之情況下，熟悉該項技藝者能夠藉由本領域技術人員的常識來想像出許多其它可能的變化及修改，但是，這樣的變化及修改應該落入本創作的範圍內。

20:產品進給部分

30:標籤準備部分

40:標籤施加部分

50:空氣系統

60:輸送機

70:已貼標籤產品回收部分

80:未貼標籤產品回收部分

90:分選機

100:系統

110:設置站

120:操作站

Claims (16)

1. 一種自動施加標籤至產品之系統，包括： a)一設置站，其包括： 至少一個照相機，用於拍攝該產品的複數個影像及/或該產品之位置的複數個影像；以及 一處理器，其與該照相機通信，該處理器配置成設計及建立適用於該產品的標籤範本，從該照相機接收該等拍攝產品影像及該等拍攝產品位置影像，獲取關於該產品的識別資訊，以及比較該獲取識別資訊與預先儲存識別資訊，其中如果該獲取識別資訊與該預先儲存識別資訊相匹配，則該產品被識別及確定用於該識別產品的一被選標籤範本；並且如果關於該產品之該獲取識別資訊與該預先儲存識別資訊不匹配，則針對該產品儲存該獲取識別資訊，同時針對該產品建立一產品簡介；以及 b)一操作站，其可操作地與該設置站的該處理器進行通信，並且包括一標籤準備部分，用於列印該等被選標籤；以及一標籤施加部分，該標籤施加部分包括： 一偵測感測器，用於偵測該產品通過該偵測感測器且傳送一指示該產品的通過之信號； 一辨識單元，與該偵測感測器可操作地連接，該辨識單元從該偵測感測器接收該信號，以觸發關於該通過產品的識別及定位資訊之辨識及傳遞；以及 一標籤施加機器人，具有一標籤拾取工具，該機器人被程式化，以根據從該辨識單元接收之該識別及定位資訊來確定一標籤施加位置，並且使該標籤抬取工具能夠從該標籤準備部分拾取該列印標籤，然後將該標籤施加至該產品上的該標籤施加位置。
2. 如請求項1之系統，其中，該設置站進一步包括一掃描器模組，其耦接至該處理器，該處理器藉由該掃描器模組掃描該產品的條碼來獲得該產品的識別資訊。
3. 如請求項1之系統，其中，該設置站的該處理器被程式化，以具有一視覺系統，用於提供該等接收影像的自動評估及處理。
4. 如請求項1之系統，其中，該設置站的該處理器進一步配置成在識別該產品之後才確定是否更新該識別資訊，並且如果需要的話，用該更新識別資訊來取代該預先儲存識別資訊。
5. 如請求項1至4中任一項之系統，進一步包括一伺服器，以儲存關於該產品的資料，其包括該識別資訊、該等拍攝影像以及與該產品相關聯的該標籤範本。
6. 如請求項1之系統，其中，該偵測感測器係一光學感測器。
7. 如請求項1之系統，其中，該辨識單元設置成為一視覺系統，以獲取關於該通過產品的該識別及定位資訊。
8. 如請求項7之系統，其中，該視覺系統從儲存有關於該產品的資料之一伺服器獲取該產品資訊，該伺服器連接至登記該產品並獲得該產品資料所在之該設置站。
9. 如請求項7之系統，其中，該視覺系統配置成如果該通過產品放置不正確或如果該機器人無法追蹤該通過產品，則要求該標籤施加機器人略過給該產品貼上標籤。
10. 如請求項9之系統，進一步包括配置在該標籤施加部分下游之一下游感測器及一分選機，其中，該下游感測器用於偵測該未貼標籤產品，而該分選器用於分選並轉移該未貼標籤產品至一未貼標籤產品回收部分。
11. 如請求項1之系統，其中，該標籤施加機器人被程式化，以根據該產品通過該標籤施加機器人的輸送速度來追蹤該產品，以便將該標籤施加至該產品上的該標籤施加位置。
12. 如請求項11之系統，其中，該標籤施加機器人從一用於輸送該產品之輸送機的一編碼器接收該輸送速度。
13. 如請求項1之系統，進一步包括一空氣系統，以將一空氣吸力施加至該標籤拾取工具，以便從該標籤準備部分氣動式地抽出及拾取該標籤。
14. 如請求項1之系統，其中，該設置站進一步包括一登記單元，其與該處理器耦接，該登記單元登記該產品識別及位置資訊，並且該處理器從該登記單元獲取此等資訊。
15. 如請求項1之系統，其中，該設置站進一步包括一網路儲存器，其用於儲存該產品識別及位置資訊。
16. 如請求項15之系統，其中，該操作站可操作地與該網路儲存器耦接，以擷取該產品識別及產品資訊。

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