贴标机的制作方法

文档序号:11442538阅读:344来源:国知局
贴标机的制造方法与工艺

本发明涉及一种具有旋转转盘的类型的贴标机,特别涉及一种可以用于将标签粘附在物品上相对于自相同物品表面上的切口或其它基准元素的精确位置上。



背景技术:

通常,本发明所涉及的贴标机包括支架,其上安装有转盘以使得其可以围绕旋转竖直轴线旋转。转盘的周边配备有多个用于待贴标物品的支撑元件,例如旋转板。支撑元件反过来又能够相对于转盘旋转。

该机器还包括马达装置,其被设计成相对于支架移动转盘并相对于转盘移动支撑元件。

为了将待贴标物品进给到支撑元件,并且为了随后从转盘中移除已贴标物品,存在进给站和拾取站(两者通常都由联结到物品进给轨道的传送星形轮构成)。

该机器还包括至少一个贴标装置,其被设计成将标签粘附到位于在转盘的旋转期间传递到靠近贴标装置的支撑元件上的物品。

在许多应用中,标签必须放置在物品表面上的精确位置上,使得标签相对于物品上存在的其它标签或其它元素居中。

为此,物品表面具有图形元素、突起、凹口或其它标记,其一旦被合适的检测系统识别到,就允许机器向提供用于正确定位标签的基准。

为了识别每个物品上的基准位置,一些现有技术的机器使用多个光学检测器,每个光学检测器安装在转盘上,靠近相应的旋转板。在机器操作期间,使得物品由物品所在的板旋转,因此物品的侧面的整个周边被相应光学检测器扫描,从而检测所述基准。

这种现有技术的机器的第一个缺点是,它们需要用于每个旋转板的光学检测器,因而由于转盘通常可以具有介于十到二十块板(或更多块板)之间的板,所以所需要的大量光学检测器对机器成本及其维护以及施工复杂性具有相当大的影响。

这种现有技术的机器的第二个缺点是,当机器必须被重新配置成贴标与机器被配置成用于的第一类型或尺寸不同的第二类型或尺寸的物品时,所有光学检测器必须用适合于第二类型或尺寸的物品的其它器件代替,和/或所有光学检测器必须针对第二类型或尺寸进行重新校准。因此,大量的光学检测器导致用于购买必须可以用于各种尺寸的光学检测器的相当大的成本。此外,当需要从一种类型的容器切换到另一种类型的容器时,停机时间很长。

在其它现有技术的贴标机(例如在德国专利申请号de102005041497中所描述的贴标机)中,代替安装在转盘上的光学检测器,使用相对于转盘支撑结构静止的图像记录站。在转盘的旋转期间,旋转板上的物品在摄像机中属于记录站的视野内经过。

为了确保当机器以其通常的操作速度运行时,由记录站扫描每个物品的整个侧面,该记录站必须包括至少三台摄像机。这涉及用于购买记录站的高昂成本以及由于这些摄像机引起的相当大的尺寸。此外,为了确定基准的位置,需要对至少三台摄像机的图像进行组合处理,从而导致操作复杂。最后,机器每小时可以处理的最大数量的物品显著受到每个物品需要在其在记录站的视野范围内经过的时间段期间执行完整的360度旋转的限制。

在国际申请公开号wo2012090093中描述了另一种现有技术的贴标机,根据该申请公开,光学检测器不固定到转盘并且不是静止的。事实上,这台机器具有相对于支撑结构可移动并且跟随用于物品路径的有限伸展的转盘的光学检测器。检测器安装在由马达移动并且使得检测器沿着循环路径移动的循环链上。虽然与上述现有技术的机器相比,该另一种机器具有若干优点,但仍然需要使用至少四个检测器,因为它们中只有一半位于循环路径的操作侧上,而另一半对于非操作尺寸是处于闲置状态。事实上,每个检测器必须沿着检测所需的转盘的角度范围运行,然后必须返回。

此外,所述另一种机器从构造的观点来看很复杂,需要用于移动检测器的马达驱动系统,并且必须具有精确的控制系统,用于保证驱动检测器的系统与驱动转盘旋转板的系统的同步。

所有这一切已经说明,形成本发明的基础的技术目的在于提供一种克服上述缺点或至少允许进一步优点的贴标机。



技术实现要素:

在一个实施例中,根据本发明的贴标机被设计成扫描每个待贴标物品的侧面,以便检测侧面上的基准元素并允许贴标装置正确定位标签。

在这种情况下,特别地,本发明的技术目的在于提供一种允许比现有技术的机器更快地执行尺寸转变的贴标机,从而允许减少在继续生产之前的机器停机时间。

本发明的技术目的在于提供一种可以以比现有技术的机器更低的成本制造并更易于管理的贴标机。

在另一个实施例中,本发明背后的原理用于提供一种设置有一个或多个打印头并且被设计成直接在物品表面上或已经粘附在物品上的标签上打印图形图像的贴标机。换句话说,贴标装置是或包括一个或多个打印头。

在这种情况下,特别地,本发明的技术目的在于提供一种比现有技术的机器更加通用的贴标机。

所指出的技术目的和所指出的目的基本上通过如所附权利要求中所述的贴标机来实现。

基本上,本发明背后的原理可以用于实现正确和精确贴标和/或执行在物品或容器上可能需要的其它操作,特别在需要对物品进行控制和重复定位的情况下。

这通过将操作单元(取决于要求,其是检测传感器、打印头或者另一单元)定位在旋转支撑件上来实现,该旋转支撑件安装在机架上,以使其旋转轴线沿着径向线处于离转盘的旋转轴线的一定距离并且该转盘可相对于旋转支撑件和操作单元的旋转轴线移动。旋转支撑件的旋转与转盘的旋转协调,以使得操作单元保持指向沿着转盘的角度运动的伸展而定位在安装在转盘上的相应旋转支撑元件上的物品。换句话说,操作单元跟随物品,进行一定角度(特别是在与旋转支撑元件的旋转方向相反的方向上)的旋转。由于该跟随运动的缘故,操作单元的旋转以在操作单元和物品之间的相互角速度方面的增益而被添加到物品的旋转中。

这一点与简化贴标机及其操作一起,允许取决于机器生产速度而使用少量操作单元(例如在一到四个之间)。少量操作单元是有利的,因为它允许限制机器成本并且减少维护和尺寸转变所需的时间。

附图说明

本发明的其它特征和优点在根据本发明的贴标机的若干优选非限制性实施例的详细描述中变得更加明显。所述实施例被图示在附图中,在附图中:

图1是根据本发明的贴标机的第一实施例的示意性俯视图;

图2是作为图1的机器的一部分的转盘的俯视图;

图3和图4是图2的转盘的两个侧视图;

图5至图8分别是与瓶子相关联的与图1的机器的其余部分分离的若干组件的轴测图、侧视图、俯视图和径向视图;

图9是与瓶子相关联的图1的机器的其余部分分离的若干组件的底视图;

图10是图9的细节x的放大图;

图11至图15是相对于图1的机器的放大细节的示意性顶视图,示出了在图1的机器的操作期间的位置顺序,图11的位置对应于图1的位置;

图16是图1的机器在位于图15的位置上的示意性俯视图。

图17是根据本发明的贴标机的第二实施例的示意性俯视图;

图18是已经从中移除了若干部件的图17的机器的轴测图;

图19和图20分别是图17的机器的组件的轴向俯视图和仰视图;

图21至图23是图17的机器的三个其它组件的轴测图;

图24是图17的机器在操作位置中的示意性俯视图;

图25至图29是相对于图17的机器的放大细节的示意性俯视图,示出了在图17的机器操作期间的位置顺序,图25的位置对应于图24的位置;

图30是图17的机器在图29的位置中的示意性俯视图。

图31是根据本发明的贴标机的第三实施例的示意性俯视图;

图32和图33是从中移除了若干部件的图31的机器的轴测图;

图34至图40示出了图31的机器的若干组件的不同视图;

图41至图44是相对于图31的机器的放大细节的示意性俯视图,示出了在图31的机器的操作期间的位置顺序,图41的位置对应于图31的位置;以及

图45是图31的机器在图44的位置中的示意性俯视图。

具体实施方式

首先参考图1至16,附图标记1整体地表示根据本发明制造的贴标机的第一实施例。

与现有技术的机器类似,贴标机1包括支架2和可旋转地安装在支架2上的转盘3或头部部分,其可以围绕基本竖直的第一旋转轴线30旋转。转盘3的周边配备有用于待贴标物品的多个支撑元件4。特别地,该详细描述将物品指定位瓶子9。然而,应当理解,所述待贴标物品通常可以是其它类型的容器或其它物品,优选但不排他地是圆柱形侧面。

转盘3具有支撑元件4位于其中的冠状周边环,具体地说,支撑元件4是围绕它们自己的竖直中心轴线40旋转的板,而竖直中心轴线40平行于第一旋转轴线30。基本上,每个支撑元件4安装在转盘3的周边上,并且能够相对于转盘3围绕相应第二旋转轴线40旋转。因此,每个支撑元件4(及其上的瓶子9)相对于支架2的移动是由转盘3围绕第一旋转轴线30的旋转和支撑元件4围绕其第二旋转轴线40的旋转构成的组合移动。

在所示的实施例中,机器1包括二十一个支撑元件(以下称为旋转板)4。例如,转盘3的直径为1680mm。

转盘3相对于框架2的移动(也就是旋转)和旋转板4相对于转盘3的移动由一个或多个马达装置驱动,特别是用于转盘3的马达39以及各自用于相应的旋转板4的多个马达49。此外,转盘3和旋转板4的移动有利地同步。特别地,使用电子控制马达39、49和“电子凸轮”(也就是说,各个马达的同步电子控制)来实现同步。连接到处理和控制单元的合适的编码器检测在机器1操作期间随着时间经过,转盘3和旋转板4围绕相应旋转轴线30、40的角度移动。

贴标机1还包括用于将(待贴标)瓶子9进给旋转板4的进给站16和用于从旋转板4拾取(已贴标)瓶子9的拾取站17。两个站16、17基本上是已知类型的,并且在图1中示意性地示出。具体来说,每个站16、17包括相应的传送星形轮18,该传送星形轮18插入在转盘3和用于待贴标瓶子或已贴标瓶子的进给轨道19之间。如果需要,进给站16可以包括螺旋进给器(未示出),用于以正确的步长间隔瓶子,以允许它们被传送星形轮18拾取。

贴标机1包括至少一个贴标装置(图中未示出),其与现有技术的贴标机一样,沿着转盘3的周边径向定位,以便在使用中用于将标签粘附到放置在在转盘3的旋转期间靠近它地经过的旋转板4上的瓶子9上。

附图仅示例地示出了一个瓶子9。然而,应当理解,当机器1运行时,所有的支撑元件4都支撑逐渐被贴标的相应瓶子9。

为了允许在瓶子9上正确定位标签,贴标机1还包括检测站5,其被设计成检测瓶子9的侧面上的基准元素。在附图中,该基准元素是位于已经定位在瓶子9上的胶囊上(或标签上)的图形标记91。例如,瓶子9是用于起泡葡萄酒的瓶子,并且基准元素91是用于该类型瓶子的典型胶囊的底部上的“点”。

作为替代,基准元素可以是在瓶子9的侧面的扫描期间从瓶子模制件或者由检测站5识别的任何其它元件得到的突起、凹口、模制标记。

检测站5位于进给站16和贴标装置之间。

根据本发明的一个方面,检测站5包括至少一个安装在支架2上并且能够围绕第三旋转轴线60旋转的支撑件6以及安装在旋转支撑件6上的检测传感器55。

第三旋转轴线60沿着径向线离第一旋转轴线30一定距离,并且特别地与第一旋转轴30和第二旋转轴线40平行。具体地说,所有所述轴线基本上是竖直的。检测传感器55被设计成扫描瓶子9的侧面以检测基准元素91。传感器55具有检测线或操作线,其基本上是其视野的中心轴线50。传感器55被设计成对位于检测线50上的物品9执行所述扫描操作。具体地说,传感器55可移除地安装以允许当执行尺寸转变时代替传感器55。

在所示的实施例中,检测传感器55是或包括光纤。作为替代,检测传感器可以是或包括光电池、摄像机或被设计成检测基准元素91的另一系统。贴标机1还包括可操作地连接到检测传感器55的处理单元(未示出)。在使用期间,处理单元保存并处理由检测传感器55检测到的信息,并且基于此信息来识别基准元素91的角位置,从而确定瓶子9的角位置,并允许在期望位置中精确贴标。

为了更清楚,必须指出,在平面图中,所述角度位置应理解为具有在相应板4的旋转轴线40上的顶点的角度,其中零角度例如对应于基准元素91与径向线对齐,而该径向线从转盘的第一旋转轴线30出来,与板的相同旋转轴线40相交。旋转支撑件6被限制在支架2的一个区域中,特别地,它被安装在固定到支架2的主体(或中心凸缘)上并且靠近转盘3的周边环的内边缘的板23上。因此,旋转支撑件6位于转盘3之内,也就是说,其第三旋转轴线60位于第一旋转轴线30和转盘3的环状周边之间。

具体地说,支架2包括相对于转盘3的第一旋转轴线30径向延伸的多个臂22。板23固定在两个这样的臂22上。取决于需求,其可以固定到取决于必须将检测站5定位在的角位置而选择的另外两个臂22。

因此,旋转支撑件6安装成使得其旋转轴线60沿径向线离转盘3的第一旋转轴线30一定距离。此外,如下面更详细地解释那样,这种安装使得除了有限程度的径向滑动和旋转支撑件6围绕其轴线60的旋转之外,旋转支撑件6的定位区域相对于支架2基本上是静止的。换句话说,当转盘3围绕第一旋转轴线30旋转时,检测站5不相对于所述第一轴线30旋转并且相对于其保持在相同的角度位置上。安装在旋转支撑件6上并因此可与其一起旋转的检测传感器55一直面向转盘3的周边环。在贴标机1的操作期间,转盘3旋转并且因此相对于第三旋转轴线60和检测传感器55可移动。所有旋转板4和其上的瓶子9都靠近检测传感器55地经过。

当其靠近检测传感器55经过时,每个瓶子9向检测传感器55示出其自身侧面的一个角度范围。所述角度范围与围绕其第二旋转轴线40旋转的旋转板4的旋转速度成正比,并且与转盘3围绕第一轴线30的旋转速度成反比。

此外,旋转支撑件6围绕第三轴线60的旋转与转盘3围绕第一轴线30的旋转协调,从而在转盘3围绕第一轴30的角移动的伸展过程中保持将检测传感器55与其检测线50一起指向旋转板4上的瓶子9。

换句话说,由于旋转支撑件6的旋转,检测传感器55跟随瓶子9(其同时也围绕板4的轴线40以恒定的角速度旋转)以保持基本上指向瓶子中心(也就是说,指向板4的旋转轴线40)比具有静止传感器的现有技术的技术方案更长的时间。

这有助于增加可以由检测传感器55扫描的瓶子9的侧面的角度范围,而机器1的其它操作参数相等。

应该注意,表述“基本上指向瓶子中心”指的是传感器55的检测线50可能会稍微偏离瓶子的精确中心。事实上,传感器55的调节可能需要水平和/或竖直方向上的一定倾斜角度,这甚至取决于基准元素91的位置和形状(显然必须能够在传感器55的视野内经过)。

如已经提到那样,在图1至图16所示的实施例中,旋转支撑件6被定位于转盘3之内。在该构造中,转盘3以第一旋转方向围绕第一旋转轴线30旋转,而每个旋转板4以与第一旋转方向相反的第二旋转方向围绕相应第二旋转轴线40旋转。在检测传感器55扫描瓶子9的侧面期间,旋转支撑件6以与第一旋转方向相同并与第二旋转方向相反的第三旋转方向围绕第三旋转轴线60旋转。

这有助于确保检测传感器55在转盘3的旋转期间保持指向瓶子9尽可能长以跟随它,并且还将以最大可能的角度范围向传感器55示出瓶子的侧面,这是由于使向传感器55示出的侧面的切向速度最大化的旋转板4的旋转方向的缘故。

在所示的示例中,第一旋转方向是逆时针方向,第二旋转方向是顺时针方向,而第三旋转方向在操作步骤期间是逆时针方向。

具体地说,旋转支撑件6围绕第三旋转轴线60的旋转是摆动。在由检测传感器55检测瓶子9期间,旋转支撑件6在所述第三方向上进行向外角度行程。在瓶子9检测结束时,旋转支撑件6沿相反方向进行返回角度行程,以使其自身准备好检测在后续旋转板4上的瓶子9。该摆动对于最小化传感器55的不活动时间是有用的。事实上,传感器总是基本上指向旋转板4,并且返回行程很短。

在所示的实施例中,使用具有易于制造的优点并且不需要任何额外的电子控制的机械系统来实现旋转支撑件6的旋转和转盘3的旋转的协调。为此,机器1包括固定到转盘3并与转盘同轴的环形引导件35或轨道。环形引导件35具有以环形延伸的波状轮廓(或凸轮形轮廓)。特别地,环形引导件35包括具有所述波状轮廓的沟道37(例如,制造在引导件35的底面中)。换句话说,环形引导件35具有沿着环形引导件35的整个圆周形成闭合路径的凹槽37。该封闭路径偏离圆形并且代之以是波状的。事实上,它包括:多个弯曲伸展部分371,每个弯曲伸展部分371具有面向相应旋转板4的旋转轴线40的凹部;以及多个连接伸展部分372,其也是弯曲的,并且插入在所述弯曲伸展部分371之间。

基本上,在每个旋转板4处都具有沟道37或波状轮廓的弯曲伸展部分371。所述弯曲伸展部分371跟随旋转板4的周向伸展,具体地说,是与旋转板4同轴的圆弧,也就是说,其中心位于旋转板4的第二旋转轴线40上。由于环形引导件35固定在转盘3上并且因此而与转盘3一起围绕第一旋转轴线30旋转,所以在机器1操作期间维持该弯曲伸展部分371的所述布置。

适当地计算每个弯曲伸展部分371的半径和角度范围。每个连接伸展部分372具有取决于旋转板4之间的角度间距的曲率半径,并且以适当地连接其被插入其间的弯曲伸展部分371的方式来选择。为了优化旋转支撑件6的移动,可以使用通常用于在某些类型的现有技术的贴标机的沟道中构造凸轮的功能来设计连接伸展部分372。

在图1至16所示的实施例中,环形引导件35及其沟道37位于旋转板4的内侧。也就是说,在平面图中,环形引导件35的沟道37位于旋转板4所在的圆的内侧。因此,弯曲伸展部分371相对于转盘3的外部轮廓是凹的,而连接伸展部分372是凸的。

在转盘3的旋转期间,旋转支撑件6与环形引导件35协同操作。旋转支撑件6具有至少一个跟随构件,其跟随环形引导件35的波状轮廓,并且因此导致旋转支撑件6围绕其旋转轴线60的角位置变化。由此,旋转支撑件6的摆动由与环形引导件35协同操作的跟随构件确定。

具体地说,跟随构件包括两个轮65,其以离第三旋转轴线60的适当径向距离空转地安装在旋转支撑件6上。这两个轮65可以围绕平行于第三旋转轴线60的相应旋转轴线650自由旋转。此外,这两个轮65相对于第三旋转轴线60彼此成角度地间隔开。这两个空转轮65定位在沟道37中,沟道37具有稍微大于车轮65的直径的横向宽度。因此,在转盘3和环形引导件35旋转期间,轮65与环形引导件35接触并且跟随波状轮廓,迫使旋转支撑件6围绕其第三旋转轴线60摆动。

此外,旋转支撑件6可以相对于支架2在预定限度内移动,也就是说,第三旋转轴线60可以相对于第一旋转轴线30平移,特别是沿着基本上径向的线平移。第三旋转轴线60的平移与转盘3围绕第一旋转轴线30的旋转协调,使得在检测期间,将传感器55与支撑元件4的第二旋转轴线40之间的距离沿着转盘3围绕第一旋转轴30的角移动的所述伸展保持恒定。换句话说,旋转支撑件6在扫描瓶子9期间的移动允许将传感器55保持离瓶子9的侧面一恒定距离,从而允许传感器的最佳操作。

在所示的实施例中,旋转支撑件6在滑动件67或滑架处枢转,该滑动件67或滑架可滑动地安装在固定到支架2的线性引导件27上。基本上,线性引导件27是轨道并且被固定到板23。具体来说,线性引导件27沿着相对于转盘3的第一旋转轴线30基本上径向的线延伸。

在机器1操作期间,滑动件67以往复移动方式在线性引导件27上滑动,以远离第一旋转轴线30和转盘3的中心。因此,旋转支撑件6的第三旋转轴线60交替地远离和朝向第一旋转轴线30平移。该往复移动由与环形引导件35协同操作的旋转支撑件6确定。在沟道37中移动的这两个轮65迫使旋转支撑件6围绕第三旋转轴线60旋转,并且迫使滑动件67在线性引导件27上滑动。在任何情况下,应该注意到,滑动件67的径向位置和旋转支撑件6的角位置由轮65定位在其中的沟道37的伸展来明确地确定。因此,检测传感器55的移动由环形引导件35的轮廓形状确定,并且用不需要任何附加马达或任何电子控制的纯机械系统获得。

在所示的实施例中,检测站5包括两个支撑件6,每个支撑件能够围绕相应第三旋转轴线60旋转,并且在可滑动地安装在固定到支架2上的相应线性引导件27上的相应滑动件67处枢转。检测站5还包括两个检测传感器55,每个检测传感器55安装在相应旋转支撑件6上。这两个支撑件6在相对于第一旋转轴线30彼此成角度地间隔开的区域中被限制到支架2。换句话说,转盘3绕其轴线30的旋转使得每个旋转板4(以及其上的相应瓶子9)靠近安装在支撑件6上的检测传感器55一个接一个地经过。

具体地说,则两个旋转支撑件6与相同的环形引导件35协同操作。第一旋转支撑件的轮65和第二旋转支撑件的轮65定位在环形引导件35的波状轮廓的相继伸展中。如下面更详细地说明那样,旋转支撑件6执行彼此异相的摆动。摆动偏移程度取决于旋转支撑件6的跟随构件所在的波状轮廓的伸展部分之间的偏移。

如果机器1的操作速度(以瓶子/分钟计)如此高以致于单个传感器55不能扫描每个瓶子的侧面的整个角度范围(360度),则使用两个(或多个)旋转支撑件6是有用的。在这种情况下,侧面的扫描在两个检测传感器55被划分,每个检测传感器检测侧面的相应角度部分。

事实上,旋转支撑件6和相应传感器55的最小数量取决于板4的最大旋转速度(转/分钟)与机器1的生产速度(每分钟瓶子数)之间的关系,转换生产速度成每分钟步进数。生产速度与转盘的旋转速度和旋转板的数量成比例。

如果机器1具有低生产速度,则具有单个旋转支撑件6和单个传感器55的检测站5可能就足够了,这意味着瓶子保持在传感器55的工作区域中的时间和其最大旋转速度足以使瓶子完全旋转,也就是旋转至少360度。

考虑到机器的最大旋转速度为常数,较高的生产速度将使瓶子保持在传感器工作区域中的时间减少,从而需要(以相应数量的旋转支撑件和传感器)将检测分为两个或多个部分,直至完成至少360度所需。

参考图11至图16,以下是标记为4a的旋转板上的瓶子9的侧面的扫描的描述。为了更清楚地解释,附图示出了在瓶子9的旋转板4a上绘制的测角器,其以板4a的旋转轴线40为中心,并且具有与瓶子9的基准元素91的轴线重合的零角度。

在下述操作期间,转盘3和旋转板4围绕相应轴线以恒定的速度旋转。

在图11中,旋转板4a上的瓶子9进入工作区域(或视野),以便被安装在第一旋转支撑件6a上的第一传感器55a检测。传感器55a的检测线50面向具有随机角取向的瓶子9。特别地,图11示出了最不利的条件,其中基准元素91恰好超过第一传感器55a的检测线(例如,检测线处于在测角器上的15度处),因此瓶子9必须旋转通过最大角度以允许检测基准元素91。

图12示出了围绕第一旋转轴线30旋转3.5度后的转盘3。由于第一旋转支撑件6a的轮65与沟道37的弯曲伸展部分371之间的相互作用,旋转支撑件6a已经相对于其轴线60进行逆时针旋转。因此,传感器55a已经保持其检测线朝向瓶子9的中心。相应的滑动件67已经在线性引导件27上朝向转盘3的中心移回,以跟随沟道37的轮廓来保持传感器和瓶子表面之间的距离。此外,旋转板4a和瓶子9已经沿顺时针方向执行了围绕相应轴线40的旋转。第二旋转支撑件6b和第二传感器55b也已经执行了相应的移动。瓶子9尚未进入第二传感器55b的工作区域。

图13示出了围绕第一旋转轴线30另外旋转3.5度的转盘3。这些移动沿箭头指示的方向继续。第一旋转支撑件6a的滑动件67已经朝向转盘3的周边移动,而第一传感器55a保持指向瓶子9的中心。第二旋转支撑件6b还与沟道37的弯曲伸展部分371接合,并且瓶子9已经进入第二传感器55b的工作区域,该第二传感器55b的检测线以与图11中的第一传感器55a相同的角度位置指向瓶子9的中心(处于在测角器上的195度处)。

应该注意,在这一点上,第一传感器55a的检测线处于在测角器上的225度处。考虑到初始开始在15度处,当第二传感器55b的扫描开始时,第一传感器55a已经扫描了瓶子9的210度侧面。因此,在该部分中,在第一传感器55a的扫描结束与第二传感器55b的扫描开始之间存在30度重叠。

图14示出了围绕第一旋转轴线30进一步旋转3.5度之后的转盘3。第二传感器55b重复已经由第一传感器55a产生的移动并继续扫描侧面,以保持指向瓶子9的中心。基本上,在所示的实施例中,第二传感器55b以关于转盘3的旋转所测量的7度相位延迟来重复第一传感器55a的移动。

瓶子9已经离开第一传感器55a的工作区域,该第一传感器55a的旋转支撑件6a接合沟道37的凸连接伸展部分372,顺时针旋转以便将自己重新定位在下一个板4b的起始扫描位置上。在所示的实施例中,每个旋转支撑件6a、6b的摆动幅度为50度。也就是说,旋转支撑件在扫描开始时(当它开始指向板的中心时)的时刻与扫描结束(当它停止指向板的中心时)的时刻之间以该角度围绕其旋转轴线60旋转。

图15示出了围绕第一旋转轴线30再旋转3.5度之后的转盘3。即使扫描已经完成,第二传感器55b仍指向瓶子9的中心。事实上,基准元素91已经越过了第二传感器55b的检测线并已经超过了它47度。第二传感器55b已经扫描了212度的侧面,在第二传感器55b的扫描结束和第一传感器55a的扫描开始之间具有32度重叠。

第二传感器55b正在进入连接伸展部分372,第一传感器55a正好在进入下一个板4b的弯曲伸展部分371。转盘3的另外3.5度旋转使情况回到图11所示的状态,只是明显地以下一个板4b代替了板4a。

从上面可以看出,瓶子9的整个侧面已经由两个传感器55a、55b组合起来扫描。这保证了无论瓶子9的起始角位置如何,这两个传感器55a、55b中的至少一个已经看到了基准元素91。此外,则两个传感器的检测重叠30度和32度。这些重叠是确保整个基准元素91被这两个传感器中的至少一个传感器看到的安全裕度,从而避免两个传感器仅看到基准元素91的一部分的风险。

基本上,每个传感器55a、55b在瓶子9的侧面的相应部分上运行。这些部分是侧面的角向伸展部分,被选择成它们一起覆盖超过360度,也就是说,它们覆盖瓶的整个圆周。此外,所检测到的部分彼此部分重叠。

使用软件,处理单元组装传感器检测并且获得在其上标识基准元素91的瓶子的侧面的360度的单个数据序列。其结合编码器所检测到的数据,允许为标签粘附步骤正确定位在板4上的瓶子9,或者允许在正确的时刻激活贴标装置。在替代实施例(未示出)中,每个旋转支撑件6与相应的环形引导件协同操作。也就是说,存在多个环形引导件,每个旋转支撑件对应于一个环形引导件,如果必要,还具有彼此不同的沟道。

在另一替代实施例(未示出)中,环形引导件不存在,并且旋转支撑件6的协调移动由两个同步伺服马达(一个用于径向平移,而另一个用于旋转)或由旋转轴与连接杆协同实现。

参考图17至图30,附图标记10整体地表示根据本发明制造的贴标机的第二实施例。

贴标机10是上述贴标机1的变体。因此,仅在下面详细描述与贴标机1相比的显著差异。对于所有其它细节,应参考上述说明。除非另有说明,在机器1和机器10中具有相同功能的部件和元素保持相同的附图标记。此外,机器10的附图没有详细示出进给站16、拾取站17、进给轨道19、马达39以及对于理解本发明不是必需的其它组件。然而,应当理解,这些方面可以以与针对机器1或现有技术所描述的相似的方式来实现。

与机器1相比最大的不同之处在于,在贴标机10中,检测站5的至少一个旋转支撑件6位于转盘3的外侧。基本上,转盘3的周边经过旋转支撑件6的第一旋转轴线30和第三旋转轴线60之间的区域。

该技术方案对于具有较小直径的转盘3特别有用,其中检测站5将不配合于转盘3之内。在所示的实施例中,机器10包括十个旋转板4,并且转盘3具有600mm的直径。

环形引导件(此处标记为350)及其沟道(此处标记为370)位于旋转板4的外侧。也就是说,在平面图中,环形引导件350的沟道370在旋转板4所在的圆的外侧。因此,外环形引导件350的波状轮廓的曲线与内环形引导件35相反。具体地说,跟随相应旋转板4的周向伸展并且作为与相应的旋转板4同轴的圆弧的弯曲伸展部分371相对于环形引导件350的外周是凸的,而连接伸展部分372是凹的。

环形引导件350被固定到转盘3上,间隔件38插入它们之间。因此,环形引导件350和转盘3一起围绕第一旋转轴线30旋转。

在具有定位在外部的旋转支撑件6的这种构造中,转盘3以第一旋转方向围绕第一旋转轴线30旋转,并且每个旋转板4以与第一旋转方向相同的第二旋转方向围绕相应第二旋转轴线40旋转。在由检测传感器55扫描瓶子9的侧面期间,旋转支撑件6以与第一旋转方向和和第二旋转方向相反的第三旋转方向绕第三旋转轴线60旋转。

在所示的示例中,第一旋转方向和第二旋转方向是逆时针方向,而第三旋转方向在操作步骤期间是顺时针方向。应该注意,对于机器1,在操作步骤期间,板4(因而瓶子9)和旋转支撑件6(因而检测传感器55)沿相反方向旋转。

机器10的检测站5还可以包括具有相对的传感器55的一个或多个旋转支撑件6。在所示的实施例中,机器10包括两个旋转支撑件6和两个传感器55。

机器10包括固定在支撑结构2上的托架25。特别地,它安装在也支撑转盘3的工作台上。托架25包括搁架250,其具有跟随以转盘3的第一旋转轴线30为中心的圆弧的圆弧形状。两个板255从搁架250竖直地并且沿着相对于第一旋转轴线30基本上径向的线延伸。此外,这两个板255相对于第一旋转轴线30彼此成角度地间隔开。板255的位置可以沿搁架250的圆弧调节。

每个板255支撑相应旋转支撑件6。特别地,每个板255设置有滑动件67可滑动地安装在其上的至少一个线性引导件27(具体地说,彼此平行的两个线性引导件27)。旋转支撑件6在滑动件67处枢转。

滑动件67包括与线性引导件27接合的相应的对向引导件671,允许滑动件67相对于托架25沿着基本上径向的线滑动。滑动件67还包括竖直延伸并容纳旋转支撑件6的轴61的管状部分675,从而实现旋转支撑件6相对于旋转轴线60在滑动件67处的枢转。

对于机器1,旋转支撑件6包括空转轮65,其被定位在跟随其波状轮廓的沟道370中,从而引起旋转支撑件6的摆动。此外,旋转支撑件6包括头部62,其处于轴61的与空传轮65相对的侧上。检测传感器55可移除地固定在头部62上。

类似于图11至图16,图24至图30示出了在贴标机10的操作期间在旋转板4a上的瓶子9的侧面的扫描。该附图示出了在旋转板4a上绘制的测角器,其以板4a的旋转轴线40为中心,并且具有与瓶子9的基准元素91的轴线重合的零角度。

在下述操作期间,转盘3和旋转板4围绕相应轴线以恒定的速度旋转。

在图24和图25中,旋转板4a上的瓶子9进入安装在第一旋转支撑件6a上的第一传感器55a的工作区域。检测开始。例如,基准元素91恰好超过第一传感器55a的检测线50。检测线50处于在测角器上的15度处。

图26示出了在围绕第一旋转轴线30旋转8.217度之后的转盘3。由于第一旋转支撑件6a的轮65与沟道370的弯曲伸展部分371之间的相互作用,旋转支撑件6a已经相对于其轴线60执行了顺时针旋转。相应的滑动件67已经在线性引导件27上移动离开转盘3的中心。传感器55a已经保持其检测线50指向瓶子9的中心。旋转板4a和瓶子9已经沿逆轴方向执行了围绕相应轴40的旋转。第二旋转支撑件6b和第二传感器55b也已经执行了相应的移动。瓶子9尚未进入第二传感器55b的工作区域。

图27示出了在围绕第一旋转轴线30另外旋转8.217度之后的转盘3。这些移动沿箭头指示的方向继续。第一旋转支撑件6a的滑动件67已经在线性引导件27上朝向转盘3的中心移动。第一传感器55a已经保持指向瓶子9的中心。第一传感器55a的检测线50处于在测角器上的225度处。第二旋转支撑件6b还接合沟道370的弯曲伸展部分371,并且瓶子9已经进入第二传感器55b的工作区域,该第二传感器55b指向瓶子9的中心(处于在测角器上的168度处)并开始检测。考虑到初始开始在15度处,当第二传感器55b的扫描开始时,第一传感器55a已经扫描了瓶子9的210度的侧面。因此,在这部分中,两个传感器的扫描之间存在42度重叠。

图28示出了在围绕第一旋转轴线30进一步旋转8.217度之后的转盘3。第二传感器55b一直重复已经由第一传感器55a产生的移动并继续扫描侧面,以保持指向瓶子9的中心。瓶子9已经离开第一传感器55a的工作区域,该第一传感器55a的旋转支撑件6a接合沟道370的凸连接伸展部分372,逆时针旋转以便将自己重新定位在下一个板4b的起始扫描位置上。在所示的实施例中,每个旋转支撑件6a、6b的摆动幅度为84度。也就是说,旋转支撑件在扫描开始时(当它开始指向板的中心时)的时刻与扫描结束(当它停止指向板的中心时)的时刻之间以该角度围绕其旋转轴线60旋转。

图29和图30示出了在围绕第一旋转轴线30再旋转8.217度之后的转盘3。即使扫描已经完成,第二传感器55b仍指向瓶子9的中心。事实上,基准元素91已经越过了第二传感器55b的工作区域并相对于检测线已经超过了它18度。第二传感器55b已经以与第一传感器55a的初始扫描重叠30度的方式扫描了210度的侧面。

第一传感器55a正在进入用于下一个板4b的弯曲伸展部分371,并且将开始检测板4b上的瓶子。已经以在每侧上具有30度的重叠的方式通过两个传感器55a、55b的组合扫描了瓶子9的整个侧面。因此,处理和控制单元可以识别基准元素91以确定瓶子9在板4a上的角位置。

在上述实施例中,每个旋转支撑件6支撑作为检测传感器55的操作单元,用于对瓶子的侧面执行扫描。

在一种变体中,可以使用类似的机械移动系统来执行包括在瓶的侧面上(也就是说,在已经粘附在瓶子的材料上的标签上或直接在瓶子的材料上)打印图形图像的操作。在该变体中,安装在旋转支撑件上的操作单元例如是喷墨型的打印头。

所述图形图像例如可以是使用日期、条形码、小商标符号、徽标、小标签或甚至标签的基本上完整打印。

基本上,标签可以直接产生在容器上,就像它是绢印一样。

因此,该机器变体可以通过在瓶子上直接产生标签或其一部分而不是粘附已经准备好的标签来给瓶子贴标。

类似于检测基准元素,瓶子被定位在转盘的旋转板上。瓶子的侧面经过一个或多个打印头的前面,这些打印头沿着转盘的周边路径定位。瓶子的旋转和旋转支撑件的移动确保了侧面的至少一部分在每个打印头的前方行进。打印头在其跟随瓶子的步骤期间执行打印,保持朝向瓶子的中心。如已经描述那样,在该步骤期间,可打印表面与打印头之间的距离保持恒定。

取决于要求,打印可以由单个打印头执行,在这种情况下,只有一个旋转支撑件。例如,当机器速度足够低以至于允许待打印区域的整个角度范围都经过单个打印头前面时,使用该解决方案。

对于更高的速度,可以使用两个或更多个打印头(其安装在相应旋转支撑件上),每个打印头打印待打印区域的相应角度部分。

如果没有能够打印多种颜色的打印头可用,也可能需要多个打印头用于多颜色打印。在这种情况下,打印头被设计成以彼此不同的颜色进行打印。例如,它们中的每一个以三种基本颜色之一打印,并且如果需要,还有一个用于以黑色打印的头。在该构造中,待打印的相同区域顺序地经过打印头前面,每个打印头以其自己的颜色打印,从而通过重叠打印的各自颜色来获得彩色打印。

也可能需要多个打印头用于在相当高的高度上延伸的打印。事实上,打印头通常在可打印部分的高度方面有限制。如果所需打印超过所述限制,则可以使用相对于旋转板彼此定位在不同高度处的打印头。利用该装置,打印头被设计成在侧面的相应区域上执行打印,所述区域相对于瓶子的底部彼此处于不同的高度处。这给出具有所期望的高度的打印。本质上,当使用两个或更多个打印头时,多遍地产生标签。

在图31至图45中示出了打印贴标机的实施例,其中该打印贴标机被标记为100。

机器100基于上述贴标机10。因此,仅仅在下面详细描述与贴标机10相比的显著差异。对于所有其它细节,应该参考上述说明。除非另有说明,在机器100和机器10中具有相同功能的部件和元素保持相同的附图标记。

代替检测传感器55,机器100包括安装在相应旋转支撑件6上的打印头550(特别是喷墨型的),因此打印头550跟随其围绕轴线60的旋转移动和相对于线性引导件27的平移。可移除地安装以允许其替换的打印头550是至少部分地用作贴标装置的打印站50的一部分。

每个打印头550具有其自己的操作线500或打印线,其基本上对应于墨水沿其被排出的线。在打印期间,旋转支撑件6的移动保持打印头550以使得操作线500指向待贴标的瓶子9地打印。

在所示的实施例中,托架25包括三个板255,它们相对于第一旋转轴线30彼此成角度地间隔开。因此,托架25被设计成支撑三个旋转支撑件6和三个相应的打印头550。三个打印头550处于不同的高度处,以便于在三个高度水平上打印。

图41至图45示出了在贴标机100的操作期间在旋转板4a上的瓶子9的侧面上的打印操作。移动没有再详细描述,应该参考针对机器1和10所描述的内容。

在下述操作期间,转盘3和旋转板4围绕相应轴线以恒定的速度旋转。旋转速度被设定成使得当瓶子处于每个打印头的操作区域内时该瓶子执行整个360度的旋转。

附图示出了在旋转板4a上绘制的测角器,其以板4a的旋转轴线40为中心。

在该示例中,前标签将被打印在290度和70度之间(因此延伸140度)和后标签将被打印在135度和225度之间(因此延伸90度)。

在图41中,板4a上的瓶子9已进入第一打印头550a的操作区域,该第一打印头550a具有指向瓶子中心的操作线500并且例如在测角器上以270度取向。第二打印头550b和第三打印头550c仍然指向前一个板4上的瓶子。

由于尚未达到标签开始的290度角,因此第一打印头550a在开始打印之前等待另外20度旋转。

图42示出了在围绕第一旋转轴线30旋转8.217度之后的转盘3。第一打印头550a已经保持其操作线500指向瓶子9的中心并且在测角器上以90度取向。

因此,在图41和42之间的伸展中,第一打印头550a在290度和70度之间打印其前标签的全部高度。

第二旋转支撑件6b已经进入沟道370的连接伸展部分372。

图43示出了在围绕第一旋转轴线30另外旋转8.217度之后的转盘3。这些移动沿箭头指示的方向继续。第一打印头550a已经保持其操作线指向瓶子9的中心并且在测角器上以270度取向。因此,已经看到瓶子9的完整旋转并且已经将后标签的一部分打印在135度和225度之间。瓶子9也已经进入第二打印头550b的操作区域,该第二打印头550b让其操作线500指向瓶子的中心并且例如在测角器上以195度取向。因此,第二打印头550b可以开始打印其后标签的一部分。

图44和45示出了在围绕第一旋转轴30另外旋转3.066度之后的转盘3。与在图41中的顺序开始处的第一打印头550a一样,第二打印头550b已经保持其操作线指向瓶子9的中心并且在测角器上以270度定向。在后续步骤中,第二打印头550b继续打印其前标签和后标签的一部分。第一打印头550a移动以准备在下一个板4b上的瓶子上打印。

当板4a上的瓶子9处于第三打印头550c的操作区域中时,该第三打印头550c打印其标签的一部分,从而完成用于在标签被划分到的三个高度水平上产生该标签的操作。

作为上述贴标机100(其中至少一个打印头被定位于转盘之外)的替代,可以制造具有被定位于转盘之内的至少一个打印头的打印贴标机。换句话说,打印贴标机可以基于上述机器1,但打印头代替了检测传感器55。

最后,应当注意,本发明相对容易制造,甚至与实施本发明相关的成本也不是很高。

上述发明可以以多种方式进行修改和适配,而不脱离本发明构思的范围。

此外,本发明的所有细节可以用其它技术上等同的元素代替,并且在实践中,所使用的所有材料以及各种组件的形状和尺寸可根据要求而变化。

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