CN103910106A - 标签机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种标签机，用于为容器粘贴标签，至少包括：容器传送装置、贴签区域、容器移除装置、以及至少一个用于处理卷轴上标签的贴签单元；所述贴签单元包括：至少一个标签卷轴、标签供给装置、切割器、夹持柱体以及至少一个胶合机构；所述切割器包括旋转真空卷轴以及旋转分离元件，该分离元件的圆周表面上设有至少一个分离工具，并且所述切割器位于支撑装置上，所述切割器至少包括底板和盖板，所述支撑装置的平均热膨胀系数与所述旋转真空卷轴以及分离元件的平均热膨胀系数相等。

Description

标签机

本申请是申请日为2008年9月3日、申请号为2008102158739、发明创造名称为“标签机”的中国发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种标签机，更具体地说，涉及一种用于为容器粘贴标签的标签机。

背景技术

高吞吐量的贴签操作通常是使用连续不断的标签条来完成，所述标签条绕在卷芯上形成标签卷轴。这种类型的标签系统中，多个标签卷轴可以存放在商店，需要时可以无接缝地传送到标签机，因此可实现无间断的贴标签操作。从而使得高速贴签操作成为可能。

DE202005002793UI中所述的标签机提供了一种高速切割器，用于使标签机能够处理从卷轴传送过来的连续的标签条，所述切割器包括旋转的真空卷轴以及旋转的分离元件。为了能够最大程度的实现切割长度的多样化，所述真空卷轴以及分离元件都有各自的驱动单元。

但是，上述装置有以下缺点，由于相互作用的器件在高速运动过程发生膨胀，导致安装在分离元件上的切割工具磨损非常严重，因此，设定的耐受性无法保持。

此外，DE69822238T2也提供了一种高速标签机。对于标签切割器上组件的热膨胀所导致的耐受性变化的问题已经得到解决，解决办法是在所述切割器上设置装有循环流动的温控油的通道，从而避免了操作过程中温度的变化。此种装置的一个缺点就是源输入装置结构过于庞大。

比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高速标签机以实现良好的贴签操作，并且所述标签机的源输入装置结构简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种标签机，用于为容器粘贴标签，至少包括：容器传送装置、贴签区域、容器移除装置、以及至少一个用于处理卷轴上标签的贴签单元；所述贴签单元包括：至少一个标签卷轴、标签供给装置、切割器、夹持柱体以及至少一个胶合机构；所述切割器包括旋转真空卷轴以及旋转分离元件，该分离元件的圆周表面上设有至少一个分离工具，并且所述切割器位于支撑装置上，所述切割器至少包括底板和盖板，所述支撑装置的平均热膨胀系数与所述旋转真空卷轴以及分离元件的平均热膨胀系数相等。任何类型的容器都可以通过本发明标签机从标签卷轴处得到标签。所述容器可以是：罐子、宠物瓶、玻璃瓶、盒子、广口瓶、或者盆。

所述标签机，最好是通过连续运动的机器来实现，该机器最好包括线性容器供给装置，在该装置末端设有间隔蜗杆（spacing worm）或者间隔行星轮（spacing star）（例如：锯齿行星轮）用于将容器送至贴签区域中的正确位置。容器被送至贴签区域，且贴签单元对容器进行贴签操作，之后容器会被传送元件移至容器移除区。所述贴签区域可以有很多种形式。例如，可以将待贴签物品置于旋转支撑盘上，或者通过下方净空的元件进行传送，例如将待贴容器悬吊或者通过开口部夹吊。所述用于卷起标签的贴签单元包括至少一个标签卷轴、标签供给装置、切割器、夹持柱体以及胶合机构，待切割的标签条被从所述标签卷轴脱下，并通过所述标签供给装置传送至真空卷轴以及切割器。标签条在真空卷轴上的传送不应受到滑动的影响，但是在特殊情况下（需要对切割部位进行修正）可滑动。用于真空卷轴上的标签条是由切割装置供给的。通过这种方式切割的标签将会被传送至所述夹持柱体，由于所述标签被导向经过胶合机构，所以所述夹持柱体会对所述标签提供起始粘合条以及终止粘合条、或者提供全部覆盖或部分覆盖所述标签的胶膜。所述夹持柱体将标签传送至待贴标签的物品上，然后标签通过物品自身的旋转缠绕在物品上。所述终止粘合条贴于物品上并覆盖标签。

所述切割器包括旋转的真空卷轴以及旋转的分离元件，该分离元件的圆周表面上至少包含分离工具。该分离工具优选地可以为切割工具，具体地说可以是切割刀片，所述分离工具也可以采用冲压工具（stamping tool）。

所述切割器位于支撑装置上，并且至少包括底板以及盖板。依据本发明的进一步改进，所述支撑装置结构设计可让真空卷轴以及旋转分离元件可以直接或者间接安置于该支撑装置内。在所述底板以及盖板之间还设有连接件，例如，机械的强力关闭连接组件。所述底板以及盖板最好为独立单元，并且有大致相等的平均热膨胀系数。该平均热膨胀系数在本文中多次涉及。该系数代表的是实际操作中热膨胀的有效系数。例如，底板可能由具有不同热膨胀系数的多种材料制成，此处所述的平均热膨胀系数就是用来表示实际操作中底板不同材料的膨胀程度。

优选地，所述底板的平均热膨胀系数与真空卷轴以及旋转分离元件的平均热膨胀系数是对应的。依据本发明的进一步改进，所述支撑装置的底板以及盖板由相同材料制成，从而可保证两者具有大致相等的热膨胀系数。优选地，所述支撑装置、真空卷轴以及切割刀片均由相同基材制成，以保证具有大致相等的热膨胀系数。所述部分的材料优选铝。由于作为旋转分离元件，所述真空卷轴的基础柱体结构大体由铝制成，但并不意味着上述组件仅由铝制成。

本发明的另一实施例中的分离元件、真空卷轴以及支撑装置由钢制成，这里同样可以实现大体相同的热膨胀系数。

依据本发明进一步的改进，在所述真空卷轴上设有相抵组件（counterelement），所述分离工具可通过与该相抵组件进行接触来处理标签，所述相抵组件由金属条构成。对标签的切割是通过分离工具与相抵组件的接触来实现的。所述金属条插入真空柱体内并且不会凸出柱体表面。

依据本发明优选实施例，所述旋转分离元件包括至少两个用于标签操作的分离工具，优选两个。在包括多于一个分离工具的情况下，其中所述分离工具固定在旋转分离元件上，分离元件的转速必须下降到保证相同的标签吞吐量，因为从切割一个标签到切割下一个标签时必须要进行旋转，在包含两个分离工具的情况中，分离元件旋转180°而非360°，包含四个分离工具时，仅旋转90°。

优选地，所述旋转真空卷轴包括两个相抵组件，在该相抵组件上所述分离工具可对标签进行切割。依据本发明进一步的改进，所述旋转真空卷轴上设置至少四个相抵组件，优选四个。如果三个相抵组件以两两之间相隔120°的方式集成在所述旋转真空卷轴中，并且第四个相抵组件与上述三个相抵组件中的任一个相隔180°，此种安装方式所产生的优点是可以通过一个旋转真空卷轴，生产真空卷轴周长的一倍、三分之二、一半或者三分之一长度的标签。

相抵组件的其他安置方式也是显而易见的，比如，六个相抵组件等距离隔开，两两相隔60°。

如果将所述真空卷轴的整周长都作为是相抵组件，既是说，所述真空卷轴的表面材料与相抵组件材料对应，那么此种安置方式将可以实现标签长度的自由选择。因此，所述分离工具可以与旋转真空轴上的任一点进行接触，从而对标签进行切割。从而无需再将真空卷轴与各个分离工具分别对齐。

依据本发明的进一步改进，所述旋转真空卷轴与旋转分离元件都有各自的驱动装置，所述驱动装置，优选伺服电机。这种设计可以实现真空卷轴与分离元件之间的同步以及异步运动，从而实现标签长度的自由选择。对于具体的应用，两个驱动装置可采用步进电机就足够了。

对所述分离元件以及真空卷轴各自配置驱动装置的优点在于，用于不同情况下的切割方式可以变得尽可能灵活。例如，如果包含两个分离工具的分离元件中的一个分离工具磨损，此时分离元件可以旋转360°，从一个切割点到下一个切割点，使得磨损的分离工具不再被使用。其优点在于，分离元件的改变可以在机器运行的任何情况下进行，从而将额外的中断次数降低到最少。

依据本发明的进一步改进，所述分离元件以及真空卷轴的圆周速度在对标签进行切割的一瞬间必须是相等的，但在整个旋转过程中可以有所不同。

如果旋转分离元件的圆周上设有一个或者两个分离工具，那么该旋转分离元件最好大体上为钻石型，所述分离工具件固定在截面点末端。这种设计的优点在于，所述分离元件中由于高速圆周运动而必须被移除的质量将会很小。如果所述旋转分离元件包含两个以上分离工具，例如，四个，那么所述旋转分离元件可以采用矩形结构，所述分离工具分别固定在截面边沿。另一种安置方式是分离元件采用柱形结构，所述分离工具固定在柱体表面。

为了减小所述分离工具在处理标签过程中与所述真空卷轴接触而产生的磨损，所述分离工具弹性安装在分离元件内。

依据本发明进一步的改进，所述属于标签机贴签单元的胶合机构至少包括，槽体、加热系统、胶合滚筒以及胶合条，所述胶合机构是完整的结构单元可整体更换。所述热胶合机构的优点在于，当标签粘合剂需要更换时，槽体的清洗、胶合滚筒的清洗、胶合条的清洗以及胶合剂的清洗只能在将所述胶合机构从所述贴签单元移出后方可进行，从而所述标签机的停机时间大大减少。优选地，所述胶合机构是通过快速紧夹件固定在贴签单元上的，因此可进行快速的更换操作。

本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明标签机的俯视图；

图2是本发明标签机中切割器的俯视图；

图3是本发明标签机中切割器的透视图；

图4是本发明标签机中真空卷轴的俯视图；

图5是本发明标签机中胶合机构以及切割器的俯视图。

具体实施方式

图1是本发明标签机的俯视图，该标签机可将卷起的标签连续粘贴于沿单个线路不断传送进来的瓶子10上。

所述标签机包括供给传送机24、具有前间隔蜗杆23的摄入行星轮25、引导弧22、圆盘传送器27，在该圆盘传送器27的同一圆环上以均匀间隔设有转盘26，还包括输出行星轮8以及输出传送机9。所述将瓶子10在装置中进行传送的传送组件在速度和位置上保持连续和同步。

在所述摄入行星轮25以及输出行星轮8之间的循环区域中，圆盘传送器27的周边上设有贴签单元12，用于提供卷起的标签。所述贴签单元12包括两个设有插入接合站15的标签卷轴接收装置14、切割器1、胶合机构17以及用于将切割过的标签传送到瓶子10上的夹持柱体7，所述标签在其前方和后方边沿进行粘合。

在瓶子10上粘贴标签的具体步骤如下：

瓶子10通过供给传送机24传送至摄入行星轮25，并且通过横向设置的间隔蜗杆23进行定位，所述瓶子10被行星轮25推动，通过反向引导弧22传送，并连续运动至旋转传送器27上的转盘26处。在转盘26上，瓶子10通过可控中心锥体（图中未示出）轴向固定在转盘26上，以使瓶子可随转盘转动，所述中心锥体可随转盘26升高或者降低，并通过圆盘传送器27的循环运动沿切线方向传送至贴签单元12的夹持装置17上。

同时执行以下操作，即以控制的方式从一个标签条卷轴14上剥离标签带，并使其导向通过感应器（未图示），所述感应器识别印刷的标记或者印刷的图案，同时，在连接到感应器的切割装置1中，根据印刷的图案或者切割标记来切割标签带。在分离操作之后，那些在切割过程中印刷图案朝外位于旋转真空卷轴2上的分离过的标签将会被传送到真空夹持柱体7，所述标签从旋转真空卷轴2出来背面朝外地经过胶合卷轴18，并且通过所述胶合卷轴在所述标签的起始端与终止端分别粘上胶条。该贴有起始以及终止胶条的标签将会沿切向传送到圆盘传送器27上，瓶子10就位于该圆盘传送器27上。所述起始胶条与瓶子10接触并且通过瓶子10绕自身的轴的旋转缠绕在瓶子10上，所述终止胶条既可以以重叠的方式也可以以边缘对边缘的方式与标签的起始相贴。上述标签的应用过程将会随着圆盘传送器27的运动不断进行。

经过贴签单元12并完成缠绕操作后，贴有标签的瓶子10顺序到达输出行星轮8并传送至输出传送机9。

图2是本发明贴签单元12中切割器1的俯视图。所述从标签卷轴接收装置14上脱下的标签条会沿图中箭头31所示切向传送到真空卷轴2上的切割器1处。所述真空卷轴2的周向速度与标签条的传送速度相等，以使得将标签条在真空卷轴2上传送的过程没有相对滑动。印刷图案感应器或者切割标记感应器对标签条进行扫描，确定待切割的位置，并将该信息直接传送到真空卷轴2上的分离元件3所包含的驱动单元处。切割瞬间将由一段计算机程序进行控制，并且该段程序决定真空卷轴2和/或分离元件3的线速度。在这种情况下，旋转分离元件3上分离工具4的线速度与真空卷轴2的圆周速度相等，也与标签条的传送速度相等。图中还包括切割器1的底板29，分离元件3以及真空卷轴2主要由铝制成，且安置于所述底板29上并可在旋转过程中运动。连接组件30a（图中未示出）用于将所述底板29与盖板30连接起来。在高速运行中，切割器1的铝制组件变热从而产生热膨胀。因此，热膨胀会导致体积变化，真空卷轴2的直径Dv变大，同样会导致分离元件3的直径Dt变大。由于铝的热膨胀系数，这种膨胀会导致所述真空卷轴2与分离元件3彼此向对方延伸30到60微米。尽管所述分离工具在分离元件中是采用的弹性安装，上述两个组件间距的缩短将会导致磨损的增加。基于此原因，支撑装置28也采用铝制，相同的热膨胀系数使得底板29在A1与A2方向由于热膨胀而产生的延伸大致可以补偿所述真空卷轴2与分离元件3之间间距的缩短。基于同样原因，盖板也采用铝制，此不赘述。

图3是本发明贴签单元12中切割器1的透视图。切割后的标签条沿箭头31所示方向传送到真空卷轴2上。所述真空卷轴2以及分离元件3都由各自的驱动单元进行驱动，这里只示出了分离元件3的驱动单元5，在对标签进行处理的瞬间，分离工具4会与真空卷轴2上的相抵组件6进行接触，分离元件3的圆周速度与真空卷轴2在该瞬间相等。所述分离工具4弹性安装在所述分离元件3内，以使得分离工具4在与相抵组件6接触时，对标签进行处理时能尽可能温柔并且降低分离工具4的磨损。

图4是本发明标签机中真空卷轴2的俯视图，如图4所示，相抵组件61、62、63以及64插入真空卷轴2的柱体表面并与真空卷轴2的转轴A平行。在该例中，相抵组件61、62以及63之间的间隔为120°，一般表示为(61α,62α,63α)。第四相抵组件64同样插入所述真空卷轴2的圆周表面，真空卷轴2的与转轴A平行，并且第四相抵组件64与相抵组件61夹角61α为180°。相抵组件61到64的这种安置便于根据真空卷轴2的整周长、四分之三周长、半周长以及三分之一周长来制作标签长度。相抵组件61到64在真空卷轴2中的安置方法还便于设置不同结构的夹持柱体7。可载物的夹持柱体7可容纳对应真空卷轴2的整周长的两个标签，或者对应真空卷轴2的三分之二周长的三个标签，或者对应真空卷轴2的半周长的四个标签，或者对应真空卷轴2的三分之1周长的6个标签。

图5是本发明中切割器1以及胶合机构17的俯视图。从所述标签条卷轴14脱下的标签条通过偏向滚筒20以及滚筒对19被传送至切割器1。所述标签条平铺在真空卷轴2上沿箭头33所示方向旋转，并由分离工具3根据切割标识或印刷图案对标签条进行切割。

上述标签被传送至夹持柱体7上，所述夹持柱体7沿箭头35所示方向旋转。所述夹持柱体7通过真空机制将标签吸在其圆周表面，并且该夹持柱体7表面还有用于分别接纳标签起始以及终止的凸起部（elevation）。对于长度不同的标签，需要使用其它夹持柱体7，使该凸起部与标签长度进行适配。

由于所述夹持柱体上的标签条经过胶合滚筒移动，所述凸起部将会对标签条的起始端与终止端进行挤压以进入胶合滚筒从而取得胶合条。所述胶合条用于将标签粘贴于待贴签物品上。带有胶合条的标签在图5中所示转盘26处进行传送。

如前所述，胶合机构17用于给标签提供胶合条。该胶合机构17包括胶槽36、胶液加热系统37、胶条38、胶泵40以及快速紧夹组件39。注入胶槽36内的热胶通过胶液加热系统37进行液化，并由胶泵40从胶槽36中泵至胶合滚筒18的柱形表面。胶条38设置在近胶合滚筒18处，便于在转动过程中将胶合滚筒18上多余的胶液脱去，只留下薄薄一层胶液留在胶合滚筒18的柱形表面上。上述胶条38上残留的胶液将会回送至胶槽36中，从而形成胶液的循环利用。

上述胶合机构17的组件安置在胶合机构底盘16上。所述胶合机构底盘16可整体安置在贴签单元12内。基于此目的，该底盘置于贴签单元12的两根条状物上（未图示），并通过快速紧夹件39固定在所述两条状物上。可以通过将所述紧夹件39松开来将所述胶合机构底盘16以及其组件从贴签单元12内移开并对胶合机构进行更换。

Claims (15)

1.一种标签机，用于为容器粘贴标签，其特征在于，至少包括：容器传送装置、贴签区域、容器移除装置、以及至少一个用于处理卷轴上标签的贴签单元；所述贴签单元包括：至少一个标签卷轴、标签供给装置、切割器、夹持柱体以及至少一个胶合机构；所述切割器包括旋转真空卷轴以及旋转分离元件，该分离元件的圆周表面上设有至少一个分离工具，并且所述切割器位于支撑装置上，所述切割器至少包括底板和盖板，所述支撑装置的平均热膨胀系数与所述旋转真空卷轴以及分离元件的平均热膨胀系数相等；所述切割器的底板和盖板材料相同；其中所述支撑装置和所述真空卷轴以及所述分离元件由相同基材制成。

2.根据权利要求1所述的标签机，其特征在于，所述切割器、真空卷轴、以及底板和盖板由具有相同热膨胀系数的相同的材料制成。

3.根据权利要求2所述的标签机，其特征在于，所述底板、盖板、真空卷轴以及旋转分离元件均为铝制。

4.根据权利要求2所述的标签机，其特征在于，所述底板、盖板、真空卷轴以及切割装置为钢制，具体为不锈钢。

5.根据权利要求1所述的标签机，其特征在于，在所述旋转真空卷轴上设有相抵组件，所述分离工具通过与该相抵组件的接触来实现对标签的处理。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的标签机，其特征在于，所述分离元件包括两个用于处理标签的分离工具，所述分离工具具体为刀片。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的标签机，其特征在于，所述旋转真空卷轴包括至少两个相抵组件，具体为四个，所述相抵组件通过与所述分离工具接触实现对标签的处理。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的标签机，其特征在于，所述四个相抵组件如下安置：三个相抵组件安放在所述旋转真空卷轴的圆周面上并且两两间隔120°，所述第四相抵组件与上述三个相抵组件中的任一个间隔180°。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的标签机，其特征在于，所述旋转真空卷轴为处理标签所用的相抵组件。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的标签机，其特征在于，所述旋转真空卷轴以及所述旋转分离元件配有各自的驱动电机，具体为伺服电机。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的标签机，其特征在于，所述旋转真空卷轴以及旋转分离元件在对标签进行切割的一瞬间具有相同的圆周速度。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的标签机，其特征在于，所述旋转分离元件为钻石形，并且截点末端至少固定有一个分离工具。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的标签机，其特征在于，所述分离工具弹性安置在所述旋转分离元件内。

14.根据权利要求1所述的标签机，其特征在于，所述属于贴签单元12的至少一个胶合机构至少包括：胶槽、胶液加热系统、胶合滚筒以及胶条，所述胶合机构是一个结构整体，可整体更换。

15.根据权利要求14所述的标签机，其特征在于，所述胶合机构可通过至少一个快速紧夹件固接于所述贴签单元上。