一种机器以及机器的工作方式的制作方法
【专利说明】
[00011 本申请是申请日为2009年8月10日，申请号为200980131341.X，PCT国际申请号为 PCT/GB2009/001961，且发明名称为"一种机器以及机器的工作方式"的发明专利申请的分 案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及贴标机，并且尤其是涉及利用卷筒纸携带多个标签的贴标机。这样的 机器有时称为"滚标不干胶贴标机"。
[0003] 携带标签卷筒纸通常以绕卷(wound roll)的形式制造并且供应，为了简便下文中 称为卷筒(spool)。对于给定的标签卷，所有的标签通常在制造公差内是相同的尺寸。
[0004]标签通常用来显示关于物品的信息并且被放置在物品上以使信息容易地手动或 者自动阅读。这样的标签可以，例如显示产品信息、条形码、股票信息等。标签可以被粘贴到 产品或者包装产品的容器上。
[0005]在制造业中，这样的标签被自动读取，信息印刷清晰并且精确放置很重要，以便自 动读取器能够始终如一并且正确地读取信息。
[0006]已知将信息打印到标签上，紧接着打印的标签被贴到产品或者容器上。这样的操 作可通过被称为印刷贴标机的设备进行。最好能够准确地提前一卷将要被贴到产品或者容 器上的标签，以确保印迹准确地放置到标签上，并且确保标签准确地放置到产品或者容器 上。这在印刷贴标机中尤其重要，在印刷贴标机中通常在标签相对于打印头运动的同时进 行印刷，使得如果印刷正确地进行以使得期望的信息被正确地重现在标签上，则标签的精 确控制很重要。
[0007] 考虑到通常通过使卷筒纸在拉力下通过相对锋利的"剥离片"（有时候也称为'分 离喙'并且这里通常称为"标签分离喙"），将标签从运动中的卷筒纸移除，因此确保维持在 卷筒纸上的预定的最佳拉力很重要。在某些应用中，同样很重要的是，可使卷筒纸沿预定卷 筒纸通道以预定速度移动，以确保标签分配的速度与产品或者容器沿邻近设备的通道移动 的速度相匹配。
[0008] 为了方便术语"卷筒纸"在这里可交换地用来表示携带标签的卷筒纸的意思并且 也表示标签已经被移除的卷筒纸的意思，各种情况中的意义在上下文中显而易见。
[0009] -种已知的贴标机使用已知直径的主动辊，该主动辊可精确地驱动以实现卷筒纸 的预期线性运动。该主动辊也通常被称为"驱动辑"。卷筒纸通常由胶辊向主动辊挤压，以降 低主动辊和卷筒纸之间滑动的风险。为了这种机器的可靠运转，将胶辊/主动辊的机械布局 这样设计以确保两个辊各自的轴基本上相互平行并且确保胶辊所施加的压力(通常是用弹 簧加载的）大致平均分布在标签携带卷筒的宽度上。这通常导致相对昂贵和复杂的机械布 局，并且在贴标机运转之前，把标签的供给卷筒装载到机器上并且通过胶辊/主动辊把卷筒 纸从供给卷筒进给到接收卷筒，通常是浪费时间的过程。这是因为胶辊必须被暂时地脱开 或者移除以便将卷筒纸沿供给卷筒和接收卷筒之间的卷筒纸通道放置。然后将胶辊放回原 位通过胶辊向主动辊挤压卷筒纸，并且通过主动辊的旋转使卷筒纸在卷筒之间运动。
[0010] 此外，在这样的贴标机中，接收卷筒本身通常需要被驱动以维持在胶辊/主动辊和 接受卷筒之间的卷筒纸中足够的拉力。如果拉力太小，卷筒纸可能缠绕到主动辊上，导致机 器故障，并且如果拉力太大，则主动辊被接收卷筒"过驱动"，导致卷筒纸以错误的速度进 给，或者甚至卷筒纸突然断裂。接收卷筒的驱动还必须处理承载已被移除标签的卷筒纸的 接收卷筒的变化的直径，接收卷筒的直径从接收卷筒空着时的初始值，增加到供给卷筒耗 尽时比初始值大很多倍的值。
[0011] 用于实现该关键的接收卷筒驱动的机构，包括所谓的滑动离合器布局，其中接收 卷筒或者通过诸如可变扭矩电动机等独立的驱动装置来驱动，或者通过经由传动带和齿轮 从电动机驱动主动辊来驱动。
[0012] 依赖于主动辊的驱动装置增加了贴标机的费用和复杂性，并且具有上面提及的缺 点。
[0013] 与上述类型的胶/主动辊布局相关联的另一个已知问题是，由胶辊施加到卷筒纸 上并且对着主动辊的压力可导致标签胶随时间流逝从标签的边缘"流"出。该胶可最后堆积 到主动辊或者胶辊上。该胶然后可导致卷筒纸粘到辊上，使卷筒纸不能正确地沿期望的卷 筒纸通道输运。此外，通常，标签偶然地从卷筒纸上移除并且变成贴到主动辊或者胶辊上， 妨碍贴标机的正确运转。
[0014] 因此，在制造业中期望存在用于输运卷筒纸并且将标签从卷筒纸贴到产品或者容 器上的装置和方法，该装置和方法精确、可靠、使用简单并且适用于不同的应用。
【发明内容】
[0015] 本发明的实施例的目标是消除或者减轻上面阐述的问题中的一个或多个。
[0016] 根据本发明的第一方面，提供了这样的贴标机，其包括:供给卷筒支撑件，其适用 于接收供给卷筒;接收卷筒支撑件，其适用于用已经移除至少一些标签的卷筒纸形成所卷 筒纸的接收卷筒；电动机，其被布置来使接收卷筒旋转；以及控制器，其控制电动机的运转； 其中卷筒纸通道被界定在供给卷筒和接收卷筒之间，并且控制器被布置来控制电动机使接 收卷筒旋转，以促成沿卷筒纸通道并且到接收卷筒上的卷筒纸的预定线性运动
[0017]因此，本发明的第一方面提供了这样的贴标机，其中卷筒纸的运动通过被布置来 使接收卷筒旋转的电动机控制。这样，不需要设置主动辊或者沿卷筒纸通道的其他驱动装 置。这使得贴标机相对简单，尤其是从装载标签卷筒纸到贴标机中以及由于避免了上面提 及的问题中的至少一些而更可靠的角度看更是如此。卷筒纸的运动可单独地由电动机使接 收卷筒旋转来促成。这样，接收卷筒可被精确地控制以提供卷筒纸的受控线性运动。通过本 发明的一些方面设置了其中线性卷筒纸运动的控制不通过主动辊控制的贴标机。
[0018] 电动机可被布置来使接收卷筒支撑件旋转以使得接收卷筒旋转。
[0019] 卷筒纸通常支撑多个间隔开的标签，标签沿卷筒纸的长度可分离地贴到卷筒纸 上。
[0020] 贴标机还包括用于当卷筒纸从供给卷筒向接收卷筒转移时，将标签从卷筒纸移除 的装置。
[0021] 贴标机可还包括线性位移传感器，其可操作来感知沿卷筒纸通道卷筒纸的线性位 移，并且提供指示线性位移的信号。控制器可操作来接收指示线性位移的信号，并且基于接 收的信号控制电动机。
[0022]线性位移传感器是非接触传感器。即，线性位移传感器可被布置来在不接触卷筒 纸的情况下感知沿卷筒纸通道的卷筒纸的位移。考虑到将卷筒纸和贴标机部件之间的接触 减少到最小倾向于提高可靠性，因此在某些应用中优选地使用非接触传感器。例如，如果卷 筒纸的标签面接触贴标机的部件，存在这样的风险，即来自卷筒纸上的标签边缘的胶将逐 渐沉积到所述贴标机的部件上，从而造成卷筒纸粘到所述部件的风险并且导致贴标机故 障。
[0023]电动机可采用任何方便的形式。然而，在本发明的优选实施例中，电动机是位置控 制电动机。位置控制电动机是由需要输出转动位置控制的电动机。即，输出位置可根据需要 变化，或者输出转动速度可根据需要输出转动位置改变的速度的控制而变化。
[0024] 位置控制电动机的示例是步进电动机。步进电动机是开环位置控制电动机，即，其 被输入与需要转动位置或者转动速度的输入信号，电动机被驱动以实现需要位置或速度。 步进电动机还可以设置有提供指示实际输出位置或速度的反馈信号的编码器。该反馈信号 可用于通过与需要输出转动位置比较来产生错误信号，该错误信号用于驱动电动机将错误 减小到最小。以这种方式设置编码器的步进电动机包括闭环形式的位置控制电动机。
[0025] 闭环位置控制电动机的可替代的形式包括设置有编码器的直流电动机。来自编码 器的输出提供反馈信号，其中当反馈信号与需要输出转动位置比较时，可产生错误信号，该 错误信号用于驱动电动机将错误减小到最小。
[0026] 线性位移传感器可包括光学传感器。光学传感器可包括电荷耦合装置(CXD)。
[0027] 线性位移传感器还可操作来感知除卷筒纸通道方向以外的方向上的卷筒纸的位 移。即，卷筒纸的"踪迹"可通过监测，例如，在基本垂直于卷筒纸通道方向的方向上的卷筒 纸的位移，来监控。基本垂直于卷筒纸通道方向的方向可在卷筒纸平面上。例如，如果沿卷 筒纸通道设置导辊，则与卷筒纸通道方向基本垂直的方向可与导辊的轴平行。
[0028]贴标机还包括打印机。该打印机可采用任何适合的形式，并且在我们的UK专利 No.GB2,370,532中描述的喷墨打印机可以是需求中的一种，该专利的内容通过引用结合于 此。或者，打印机可以是热转移打印机，其中墨在色带供给卷筒和色带接收卷筒之间移动的 色带上。加热色带上的墨，使其从色带上移除并沉积在标签上。热转移打印机的示例在我们 的UK专利No.GB 2，369，602中描述，该专利的内容通过引用结合于此。打印机的另一个可替 换物是与覆盖有某种材料的标签结合使用的激光标刻机，其中这种材料对激光敏感并且暴 露于激光时改变颜色使得激光"点"矩阵或者移动的激光束划下的路线可产生可视二维图 像。
[0029] 打印机在第一位置和第二位置之间可移动，其中在第一位置中打印机可操作来打 印到支撑在沿卷筒纸通道移动的卷筒纸上的标签上，并且在第二位置中打印机可操作来在 沿邻近贴标机的通道上传送的包裹或者容器上打印。
[0030] 贴标机可包括第二传感器，其可操作来感知粘贴到卷筒纸上的标签的边缘。第二 传感器可以是光学传感器并且可包括光源和光学检测器。光源和光学检测器可适合地放置 为可以透射模式操作。
[0031] 贴标机可还包括控制器，该控制器被布置来确定卷筒纸应该移动过的线性距离， 确定为实现通过线性距离的卷筒纸的运动，步进电动机应该被驱动通过的步数，以及控制 步进电动机旋转确定的步数。将明白，如果电动机不是步进电动机，控制器将适当地配置为 执行适合的等同的处理。
[0032] 控制器可被配置为接收指示已感知到标签的边缘、来自第二传感器的信号；基于 接收的信号，确定为了将粘贴到卷筒纸的标签的边缘放置在预定位置中，卷筒纸应该移动 过的第二线性位移；以及控制电动机以使卷筒纸移动过第二线性位移。以这种方式，控制器 可被布置来确保标签边缘相对于诸如剥离喙等标签分离装置正确地放置。
[0033] 用于在卷筒纸从供给卷筒向接收卷筒转移时从卷筒纸上移除标签的装置，可包括 标签转移装置，标签转移装置用于将标签从沿第一通道在第一方向上移动的标签携带卷筒 纸，转移到邻近贴标机布置的基板。标签转移装置可采用剥离喙(有时称为标签分离喙）的 形式。即，基板是标签所粘贴到的表面，例如，正被传送经过贴标机的产品的表面。标签转移 装置可包括分离器表面，在使用中，标签携带卷筒纸通过分离器表面，分离器表面包括相对 于卷筒纸通道斜交成角的第一部分，以及用于使卷筒纸改到第二方向的第二弯曲部分，其 中在使用中，卷筒纸沿第二路径在第二方向上移动。当标签通过分离器表面时，该标签从卷 筒纸分离并且转移到基板上。
[0034] 使用这种类型的标签转移装置是有利的，这是因为该装置倾向于使标签以如下方 式移除:促成标签到经过的产品的粘贴。
[0035] 标签转移装置可具有界定第一通道的至少一部分的第一表面。分离器表面的第一 部分可与第一表面斜交成角。标签转移装置可具有界定第二通道的至少一部分的第二表 面，分离器表面可在第一表面和第二表面之间。第一表面和第二表面可基本平行。第一部分 可以10°到20°之间的角度，优选地以15°的角度相对于卷筒纸通道斜交成角。标签转移装置 可以是具有界定分离器表面的端部的细长构件。
[0036] 接收卷筒支撑件可包括:卷筒支撑件，卷筒支撑件基本是圆筒壁，圆筒壁具有外表 面，外表面界定了用于接收将要被卷绕到接收卷筒支撑件上的材料的开口，开口沿长度的 至少一部分延伸；以及连接构件，连接构件沿圆筒壁的外表面径向向内设置，并且在材料被 紧固到支撑件的第一位置，与材料可从接收卷筒支撑件移开的第二位置之间可移动。
[0037]因此，提供了用于将卷筒纸连接到接收卷筒支撑件的便利的机构。
[0038] 当连接构件在第一位置中时，材料可被限制在连接构件和卷筒支撑件之间。在第 一位置中，连接构件可基本上封闭开口。连接构件可在第一位置和第二位置之间可径向移 动。接收卷筒支撑件可还包括被布置来使连接构件在第一位置和第二位置之间移动的传动 构件。在第一方向上的传动构件的移动可引起在第二非平行方向上的连接构件的移动。第 一方向和第二方向可基本上垂直。传动构件在与接收卷筒支撑件的纵轴的方向基本平行的 方向上可移动。
[0039] 根据本发明的第二方面，提供