机器及用于其操作的方法与流程

文档序号:11443435阅读:258来源:国知局
机器及用于其操作的方法与流程

本发明涉及贴标机且具体地涉及与标签库料一起使用的贴标机,所述标签库料包括卷带和附接到该卷带并且可从卷带分离的多个标签。这样的机器有时称为“滚标自粘贴标机”。



背景技术:

包括承载标签的卷带(web)的标签库料通常作为绕卷(在下文中称为卷筒(spool))制造并且供应。对于给定的卷筒,所有的标签通常在制造公差内是相同大小。然而,在一些示例中,情况不是这样。

标签通常被用来显示关于物品的信息并且通常被设置在物品上使得信息能够被容易地手动或者自动读取。这样的标签可以例如显示产品信息、条形码、库料信息等。标签可以被粘附到产品或者产品包装于其中的容器。

在这样的标签被自动读取的制造业中,信息被打印使得其清晰并且精确地定位是重要的,使得自动读取器能够连贯地并且正确地读取信息。

一些公知的贴标机向物品施加预打印的标签。其他公知的贴标机在紧接着打印的标签被施加于物品之前将信息打印到标签上。这种贴标机可以被称为即打即贴贴标机(printandapplylabellingmachine)。

期望能够使待施加于物品上的标签的卷带精确地前进,以便确保打印精确地定位于标签上和/或确保标签精确地定位于物品上。这在即打即贴贴标机(在即打即贴贴标机中,通常在标签相对于打印头运动时执行打印)中可以是特别重要的,从而使得如果将恰当地执行打印时重要的是对标签(且因此标签库料)进行精确控制,以使得期望信息被正确地复现在标签上。

考虑到通常通过使标签库料在张力下绕贴标剥离喙(有时被称为剥离喙、剥离刀片或标签分离喙)经过来从运动的卷带移除标签,有时期望确保维持标签库料的卷带中的预定的最佳张力。另外,在一些即打即贴贴标机的情况下,重要的是维持标签卷带中的最佳张力以确保标签卷带上的最佳打印品质。最佳张力可以是大于最小张力的张力。在一些应用中,还期望的是能够使标签库料沿限定的卷带路径以预定行进速度运动,以确保标签被分配的速度与产品或容器沿邻近该装置的路径运动的速度相容。

公知贴标机包括胶带驱动器,其使得标签库料从供应卷筒支撑件前进到卷收卷筒支撑件。胶带驱动器具有已知直径的绞盘辊,其被精确地驱动以实现标签库料沿卷带路径的期望的线性运动。该绞盘辊还通常被称为驱动辊。标签库料通常由压辊压抵绞盘辊,以便减轻绞盘辊与标签库料之间滑移的风险。为了这种机器的可靠运行,压夹/绞盘机械布置被设计成便于确保两个辊的相应轴线彼此大致平行,并且由压辊(其通常是弹簧加载的)施加的压力在标签承载卷带的宽度上是大体均匀的。这通常导致相对昂贵且复杂的机械布置,并且在操作贴标机之前用标签库料的供应卷筒加载该机器并且将标签库料从供应卷筒支撑件通过压辊/绞盘辊馈送到卷收卷筒支撑件通常是耗时的过程。这是因为压辊必须暂时地脱开或移除,以允许标签库料的卷带沿供应卷筒支撑件与卷收卷筒支撑件之间的卷带路径定位。然后,压辊重新定位成使得标签库料由压辊压抵绞盘辊并且能够通过绞盘辊的旋转使标签库料的卷带在卷筒支撑件之间运动。

此外,在这种贴标机中,卷收卷筒(且因此卷收卷筒支撑件)自身通常需要被驱动,以便在压辊/绞盘辊与卷收卷筒支撑件之间在卷带中维持足够张力。如果张力过低,则卷带可能会绕绞盘辊被缠绕,从而引起机器失效;并且如果张力过高,则绞盘辊可能由卷收卷筒支撑件“过度驱动”,从而导致卷带以错误的速度被馈送,或者确实导致卷带绷断。用于卷收卷筒支撑件的驱动器还必须应对卷收卷筒的变化的直径,所述卷收卷筒承载从其移除标签的卷带。这是因为卷收卷筒的直径从卷收卷筒是空的时的初始值增加至当供应卷筒耗尽时是所述初始值的多倍的值。

贴标机的公知胶带驱动器具有用于实现卷收卷筒的合适驱动的机构,包括所谓的滑移离合器布置。卷收卷筒支撑件可或者由独立的驱动设备(诸如,可变扭矩马达)驱动,或者从驱动绞盘辊的马达经由带轮带以及齿轮被驱动。

依赖于绞盘辊的胶带驱动机构增加了贴标机的成本和复杂性,并且具有上述缺陷。

与上述类型的压辊/绞盘辊布置相关联的另一公知问题是,由压辊施加于卷带上并且抵对绞盘辊的压力能够引起标签粘结剂随时间流逝从标签的边缘“渗流”出。该粘结剂能够最终在绞盘辊或者压辊上聚积。该粘结剂然后能够引起标签库料粘于辊,使得未能恰当地沿期望的卷带路径输送标签库料。此外,常见的是,标签偶然地从卷带移除并且变成附接于绞盘辊或者压辊,从而妨碍贴标机的恰当操作。

因此,在制造业中期望存在用于输送标签库料并且将标签从标签库料的卷带施加到产品或容器的器件和方法,该器件和方法精确、可靠、使用简单并且适用于不同的应用。

公知贴标机的制动组件可包括随时间流逝经受磨损的至少一个部件。一旦所述制动组件的所述至少一个部件已经磨损到使得贴标机的性能受到不可接受的不利影响的程度,就可能需要更换所述至少一个部件。为了更换所述至少一个部件,可能需要使贴标机在不方便的时间关停,这导致贴标机形成其一部分的生产线的停机时间。



技术实现要素:

本发明的实施例的目的在于减弱或减轻公知贴标机的问题中的一个或多个(不管是否在上文被阐述)和/或以其他方式提供替代性贴标机。

根据本发明的第一方面,提供一种贴标机,其包括:用于支撑供应卷筒的供应卷筒支撑件,所述供应卷筒包括标签库料;适于卷收标签库料的一部分的卷收卷筒支撑件;动力装置(motivedevice),其构造成从供应卷筒支撑件朝向卷收卷筒支撑件沿卷带路径推进标签库料;第一布置,其构造成产生第一信号,所述第一信号表明由动力装置从供应卷筒移除标签库料的速度;控制器,其构造成接收第一信号并且基于第一信号输出制动组件控制信号;以及制动组件,其构造成基于制动组件控制信号向供应卷筒支撑件施加制动力,所述制动力对抗供应卷筒支撑件的旋转;其中,所述控制器构造成基于目标供应卷筒速度输出制动组件控制信号。

控制器可构造成基于目标供应卷筒速度输出制动组件控制信号,使得控制器基于第一信号控制制动组件,以便引起由动力装置从供应卷筒移除标签库料的速度趋于或实现目标供应卷筒速度。

第一布置可以是第一传感器布置。

贴标机可构造成使得贴标机进行贴标操作,在该贴标操作中,从供应卷筒支撑件朝向卷收卷筒支撑件沿卷带路径推进标签库料。在贴标操作期间可基于标签库料沿卷带路径的速度设定(例如,由控制器)目标供应卷筒速度。

目标供应卷筒速度可设定成使得其在贴标操作期间大致等于标签库料沿卷带路径的平均速度。

在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度可以是在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的算数平均速度。替代性地,在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度可以是在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的速度的许多感测到的值的中位数或众数。

可基于在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的任何合适速度设定(例如,由控制器)目标供应卷筒速度。例如,在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的速度可以是在贴标操作的具体已流逝时间或当在贴标操作期间已经沿卷带路径馈送标签库料某一距离时标签库料沿卷带路径的瞬时速度。

贴标机可包括构造成输出速度信号的线性速度传感器(或线性速度布置),所述速度信号表明标签卷带沿卷带路径的速度。控制器可构造成基于速度信号确定在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度。

表明标签卷带沿卷带路径的速度的速度信号可以基于标签库料沿卷带路径的线性位移。

可在贴标操作之后设定目标供应卷筒速度。

贴标机可构造成使得贴标操作包括由动力装置使标签库料的一部分从静止加速到贴标速度;由动力装置以贴标速度传送标签库料第一持续时间;使标签库料从贴标速度减速到静止;以及在后续贴标操作开始之前使标签库料处于静止第二时间段。

贴标机可进一步包括可动元件,其限定在供应卷筒和卷收卷筒支撑件之间的卷带路径的一部分;以及第二布置,其构造成产生表明可动元件的位置的第二信号并向控制器提供所述第二信号。

控制器可构造成基于第二信号确定在贴标操作期间可动元件的平均位置。控制器可构造成基于可动元件的平均位置与表明可动元件的期望目标位置的目标位置值之间的比较来修改目标供应卷筒速度。

可由弹性偏压构件沿第一方向偏压可动元件。

标签库料中的张力可基于可动元件的位置改变。

贴标机可进一步包括构造成输出第三信号的线性位移传感器,所述第三信号表明标签库料沿卷带路径的线性位移。

第一布置可包括第二布置和线性位移传感器。第一信号可包括第二信号和第三信号。控制器可构造成通过以下步骤确定表明由动力装置从供应卷筒移除标签库料的速度的第一测度:基于第三信号确定表明标签库料沿标签卷带路径的线性位移的速度的第二测度;基于第二信号确定表明卷带路径的长度的变化率的第三测度;以及将第二测度和第三测度相加或将第二测度和第三测度中的一者从第二测度和第三测度中的另一者中减去。

线性位移传感器可具有任何合适的形式。线性位移传感器可以能够测量和/或监测标签库料的一部分沿标签卷带路径的线性位移。标签库料的该部分可位于可动元件的下游(相对于标签库料的运动)。线性位移传感器可以是非接触式的,例如,其可对经过的标签计数,且传感器或控制器可通过感测到的标签的数量乘以标签库料的标签间距来确定线性位移。线性位移传感器可接触标签卷带。其可包括已知直径的辊和相关联的编码器,所述编码器测量辊的旋转的量。

可由可动元件的第一位置范围限定可动元件的第一操作区。

第一操作区可被称为正常操作区。

当贴标机操作时,由制动组件施加的制动力可增加或减小以便将供应卷筒速度维持在目标速度。在平衡状态下,制动力大致等于由卷带张力所产生的加速力,且供应卷筒以恒定速度自旋。可动元件(例如,舞动臂)贯穿整个馈送连续地运动从而引起卷带张力不断地变化,所述变化理想地通过调制由控制器向制动组件提供的制动信号来抵消。改变供应卷筒的旋转的速度(针对缠绕于卷收卷筒上的标签库料的给定速度)将改变标签库料中的张力且因此改变可动元件的位置。在任何瞬间,将标签库料从供应卷筒解绕的速度相对于标签库料被缠绕于卷收卷筒上的速度将改变标签库料中的张力且因此改变可动元件的位置。如果供应卷筒速度快于卷收卷筒速度,则可动元件可沿一方向运动使得供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径长度增加且张力可减小。如果供应卷筒速度慢于卷收卷筒速度,则可动元件可沿一方向运动使得供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径长度减小且张力可增加。

可由可动元件的第二位置范围限定可动元件的第二操作区。控制器可构造成使得当第二信号表明可动元件处于第二操作区内时,控制器修改目标供应卷筒速度使得目标供应卷筒速度被减小。

如果目标供应速度改变(例如,被减小),则增加的制动的暂态时段是必要的,以调节实际供应速度从而使得实际供应卷筒速度能够接近和/或达到目标供应速度。

可逐渐减小目标供应卷筒速度直到其达到最小目标供应卷筒速度。这可在舞动臂运动朝向最小张力位置(也被称为设定点位置)穿过第二操作区时发生。

贴标机可构造成使得控制器基于自当前贴标操作开始以来标签库料沿标签卷带路径的运动修改目标供应卷筒速度,使得目标供应卷筒速度大致等于标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度或标签库料沿标签卷带路径的实时平均速度。

取决于标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度或自当前贴标操作开始以来标签库料沿标签卷带路径的实时平均速度,可增加或减小目标供应卷筒速度以匹配相关的速度。当标签间距、馈送速度和/或平均速度的组合在每次馈送期间导致臂的大位移时,可以完成以下步骤:修改目标供应卷筒速度使得其大致等于标签库料的当前瞬时速度或自当前贴标操作开始以来标签库料的实时平均速度。更为常见的是其导致供应卷筒目标速度被增加,而非减小。然而,由于标签库料的当前瞬时速度与自当前贴标操作开始以来标签库料的实时平均速度两者都是“实时”值,所以它们贯穿整个馈送改变,在不同时刻潜在地快于或慢于当前(未修改)供应卷筒目标速度。

取决于情形,控制器可构造成将目标供应卷筒速度修改为上一贴标操作的平均速度或标签库料的瞬时速度与标签库料的实时平均速度之间的某处的速度中的任一者。例如,当由控制器使用上一贴标操作的平均速度确定可动元件位移大时,控制器可使用所确定的供应卷筒直径在标签库料的瞬时速度(在使用供应卷的开始)与标签库料的当前实时平均速度(在供应卷的末端)之间进行插值。

第二操作区可邻近第一操作区,使得可动元件的第二位置范围邻近可动元件的第一位置范围。

贴标机可构造成使得响应于修改后的减小的目标供应卷筒速度,由控制器输出的制动组件控制信号命令制动组件向供应卷筒支撑件施加增加的制动力。

贴标机可构造成使得可动元件的第二位置范围的极限是最小张力位置,可动元件的所述最小张力位置对应于标签库料的预定最小期望张力。

控制器可构造成使得如果第二信号表明可动元件位于最小张力位置处,则由控制器输出的制动组件控制信号命令制动组件施加最大制动力。

可由可动元件的第三位置范围限定可动元件的第三操作区,并且其中,控制器构造成使得当第二信号表明可动元件处于第三操作区内时,控制器修改目标供应卷筒速度使得目标供应卷筒速度增加。

如果目标供应速度改变(例如,增加),则减小的制动的暂态时段是必要的,以调节实际供应速度,以便使得实际供应卷筒速度能够接近和/或达到目标供应速度。

例如,在一些实施例中,在可动元件位于第三操作区中的同时,控制器可修改目标供应速度使得其逐渐加倍。换句话说,在一些实施例中,第三操作区(也被称为加速区)是第一操作区(也被称为正常操作区)与机械超控位置之间的可动元件运动区。在一些实施例中,第一操作区与第三操作区之间的边界处的目标供应卷筒速度未被修改(即,与第一操作区内的目标供应卷筒速度相同)。在机械超控位置处,目标供应卷筒速度是未修改的值的两倍(不过在其他实施例中,其可以是未修改的值的三倍或未修改的值的大于一的任何合适的倍数(整数或非整数))。控制器可构造成基于可动元件在该边界(第一操作区与第三操作区之间)与机械超控位置之间的位置在未修改的速度与两倍的未修改的速度之间插值。

贴标机可构造成使得控制器基于自当前贴标操作开始以来标签库料沿标签卷带路径的运动修改目标供应卷筒速度,使得目标供应卷筒速度大致等于标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度或标签库料沿标签卷带路径的实时平均速度。

贴标机可构造成使得第三操作区邻近第一操作区,使得可动元件的第三位置范围邻近可动元件的第一位置范围。

贴标机可构造成使得可动元件的第三位置范围的极限是机械超控位置,所述机械超控位置是可动元件的一位置,越过该位置,机械超控就减小(或完全移除)由制动组件施加的制动力。可期望由控制器产生的制动控制信号命令完全释放机电制动组件以便避免制动组件的机电控制与机械制动超控机构之间的冲突。

贴标机可构造成使得第一操作区处于第二操作区与第三操作区之间,使得可动元件的第一位置范围在可动元件的第二位置范围与第三位置范围之间。

贴标机可构造成使得响应于修改后的增加的目标供应卷筒速度,由控制器输出的制动组件控制信号命令制动组件向供应卷筒支撑件施加减小的制动力。

可暂时地施加减小的制动力,直到实现目标供应卷筒速度。

贴标机可构造成使得控制器实施闭环控制,以便基于第一信号输出制动组件控制信号。可由控制器基于目标供应卷筒速度与由第一信号表明的从供应卷筒移除标签库料的速度之间的差异确定制动组件控制信号。

闭环控制可以是基于误差的pid控制,所述误差基于目标供应卷筒速度与由第一信号表明的从供应卷筒移除标签库料的速度之间的差异。

贴标机可构造成使得如果控制器接收到贴标操作的标签馈送速度低于预定低速值的指示,则贴标机进入低速模式,在该低速模式中,目标供应卷筒速度针对贴标操作的第一部分被设定为零,然后针对贴标操作的第二部分被设定为非零值。

贴标机可构造成使得一旦贴标机已进入低速模式,如果控制器接收到贴标操作的标签馈送速度高于预定高速值的指示,则贴标机退出低速模式,其中,所述高速值大于低速值。

贴标机可进一步包括标签施加器,所述标签施加器位于沿所述卷收支撑件与供应支撑件之间的所述卷带路径的位置中且布置成使标签与卷带分离以便施加于接收表面。

贴标机可布置成在产品包装设施中向包装施加预打印的标签。

贴标机可进一步包括打印机,所述打印机布置成在将标签施加到接收表面上之前打印于标签上。

根据本发明的第二方面,提供一种操作贴标机的方法,所述贴标机包括供应卷筒支撑件、卷收卷筒支撑件、动力装置、第一布置、控制器和制动组件;所述方法包括:供应卷筒支撑件,其支撑包括标签库料的供应卷筒;卷收卷筒支撑件,其卷收标签库料的一部分;动力装置,其沿卷带路径从供应卷筒支撑件朝向卷收卷筒支撑件推进标签库料;第一布置,其产生第一信号,所述第一信号表明由动力装置从供应卷筒移除标签库料的速度;控制器接收第一信号并且基于第一信号输出制动组件控制信号;制动组件基于制动组件控制信号向供应卷筒支撑件施加制动力,所述制动力对抗供应卷筒支撑件的旋转;控制器基于目标供应卷筒速度输出制动组件控制信号。

控制器可基于目标供应卷筒速度输出制动组件控制信号,使得控制器基于第一信号控制制动组件,以便引起由动力装置从供应卷筒移除标签库料的速度趋于或实现目标供应卷筒速度。

根据本发明的第三方面,提供一种操作贴标机的方法,所述贴标机包括供应卷筒支撑件;卷收卷筒支撑件;动力装置;可动元件,其由弹性偏压构件沿第一方向朝向原始位置被偏压,可动元件沿第一方向的运动使卷带路径的长度增加;第一布置;第二布置;控制器;以及制动组件;所述方法包括:供应卷筒支撑件支撑包括标签库料的供应卷筒;卷收卷筒卷收标签库料的一部分;可动元件限定供应卷筒与卷收卷筒支撑件之间的卷带路径的一部分;第一布置产生表明可动元件的运动的第一信号并向控制器提供所述第一信号;控制器输出制动组件控制信号,所述制动组件控制信号命令制动组件向供应卷筒支撑件施加制动力以大致防止供应卷筒支撑件的旋转;控制器命令动力装置使标签库料沿从卷收卷筒朝向供应卷筒的反方向沿卷带路径运动,使得由弹性构件使可动元件沿第一方向从第一位置到原始位置运动;第二布置产生第二信号,所述第二信号表明可动元件位于原始位置处;控制器基于第一信号和第二信号确定可动元件相对于原始位置的第一位置。

可动元件可以是舞动臂。

弹性偏压构件可以是张力弹簧。

标签库料中的张力可基于可动元件的位置改变。当可动元件朝向原始位置运动时,张力可减小。

供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径的长度可基于可动元件的位置改变。当可动元件朝向原始位置运动时,供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径的长度可增加。

动力装置可驱动卷收卷筒以便旋转。

动力装置可以是步进马达。

第一布置可以是构造成使得以脉冲方式发出第一信号的传感器,脉冲对应于每次可动元件运动第一距离。该第一距离可以是角距离。

在本发明的一个方面的背景中描述特征的情况下,将理解的是,在合适的情况下,这种特征可被应用于本发明的其他方面。实际上,上文以及在本文中其他地方所描述的任何特征均能够以任何操作性组合来组合,并且这种组合在本公开中被明确地预见到。

在合适的程度上,本文中所描述的控制方法可借由合适的计算机程序实施,并且因此提供包括布置成引起处理器执行这种控制方法的处理器可读指令的计算机程序。这种计算机程序可在任何合适的载体介质(其可以是有形的或非有形的载体介质)上进行。

附图说明

现在将参考附图仅借由示例描述本发明的具体实施例,在附图中:

图1示出根据本发明的实施例的贴标机的一部分的示意性侧视图;

图2示出根据本发明的第二实施例的贴标机的一部分的示意性侧视图;

图3示出穿过形成根据本发明的实施例的贴标机的一部分的贴标剥离喙的一部分的示意性横截面;

图4示出结合根据本发明的实施例的贴标机使用的标签库料的一部分的示意性平面图;

图4a示出由形成根据本发明的实施例的贴标机的一部分的传感器产生的传感器信号的示意性图形,当图4中所示的标签库料的一部分结合贴标机被使用时产生所述传感器信号;

图5示出图2中所示的贴标机的一部分的示意性透视图;

图6示出图2中所示的贴标机的一部分的另一示意性透视图;

图7示出图2中所示的贴标机的一部分的示意性侧视图;

图8示出图6中所示的贴标机的一部分的另一示意性透视图,并且其中移除了第一安装板;

图9示出图2中所示的贴标机的一部分的另一示意性透视图,并且其中移除了第一安装板和第二安装板;

图10示出图2中所示的贴标机的一部分的示意性端视图,并且其中移除了第一安装板;

图11示出图2中所示的贴标机的一部分的另一示意性端视图,并且其中移除了第二安装板;

图12示出图2中所示的贴标机的一部分的示意性横截面图;

图13示出图2中所示的贴标机的一部分的另一示意性透视横截面图;

图14示出阐明螺线管电枢位置控制算法的示意图,所述螺线管电枢位置控制算法由形成根据本发明的实施例的贴标机的一部分的控制器实施;

图15示出多极条形磁体的示意图,所述条形磁体形成运动元件位置传感器的一部分,所述运动元件位置传感器形成根据本发明的实施例的贴标机的一部分;

图16示出图1或图2中的任一者中所示的贴标机的一部分的示意图;

图17示出阐明运动元件位置控制算法的示意图,所述运动元件位置控制算法由形成公知贴标机的一部分的控制器实施;

图17a示出阐明供应速度控制算法的示意图,所述供应速度控制算法由形成根据本发明的实施例的贴标机的一部分的控制器实施;

图18示出替代性制动组件的一部分的透视图,在本发明的一些实施例中,所述制动组件可取代图5至图11中所示的制动组件;

图19示出图18中所示的替代性制动组件的另一视图;

图20示出根据本发明的实施例的贴标机的一部分的视图,其包括图18和19中所示的替代性制动组件并且还包括制动释放机构;

图21是示出根据本发明的实施例的贴标机的操作的流程图,所述贴标机包括本文中所描述的各种特征;

图22是通常的贴标操作的速度/距离图形;

图23是在图22的贴标操作期间所执行的处理的流程图;

图24是当执行图23中所示的处理时由本发明的一些实施例实施的编码器增量/减量例程期间所执行的处理的流程图;

图25是实施图17a中所示的贴标机的一部分的示意图;以及

图26示出对图18到图20中所示的替代性制动组件的改型的视图。

具体实施方式

图1和2示出根据本发明的单独实施例的两种不同类型的贴标机的部分的示意性侧视图。图1示出不具有一体式打印机的贴标机,且图2示出具有一体式打印机的贴标机。

图1和2中所示的贴标机两者均包括供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12。供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12两者都被安装成绕相应轴线a和b旋转。在图1和2中所示的贴标机中,轴线a和b彼此大致平行;然而,在一些实施例中,情况可能不是这样。卷收卷筒被连接到马达14,使得马达14可被供能以便使卷收卷筒12围绕轴线b旋转。在图1和2中所示的贴标机中,马达14经由带(未示出)被连接到卷收卷筒支撑件12。

然而,将理解的是,在其他实施例中,任何合适连接机构均可被用于将马达13连接到卷收卷筒支撑件12。例如,虽然在所述实施例中带将提供马达轴的旋转与卷收卷筒支撑件的旋转之间的固定传动比,但是在其他实施例中,可提供提供可变传动比的连接机构(诸如齿轮箱)。确实,在其他替代性实施例中,卷收卷筒支撑件12可由马达14直接驱动。“直接驱动”意指卷筒支撑件可与马达14的轴同轴地安装,即,马达14的轴可以沿轴线b延伸。在卷收卷筒支撑件12由马达14直接驱动的情况下,卷收卷筒支撑件可被安装到马达14的马达心轴。该布置与如下其他布置相当不同,所述其他布置可使用绞盘辊接触卷筒或者卷筒支撑件的外周以便使卷筒和/或卷筒支撑件旋转。

在如图1和2中所示的贴标机中,马达14是步进马达。合适的步进马达的示例是由美国的portescap生产的34h318e50b步进马达。将马达14连接到卷收卷筒支撑件12的合适的带的示例是synchroflex正时带。在该实施例中,带驱动的传动比是4:1,由此针对卷收卷筒支撑件的每圈转动,马达转动四圈。将理解的是,在其他实施例中,可使用用于带驱动的任何合适的传动比。

在该情况下,步进马达能够被控制使得其能够对步进马达的每圈完整旋转执行1600个大致相等的角度运动。这些大致相等的角度运动可被称为微步。每个微步等效于大约0.225°或0.00392弧度的旋转。在该情况下,步进马达每转具有200步,但是步进马达被控制成每步产生8个微步,使得每转的微步的数量是1600。由于带驱动传动比是4比1,因此卷收卷筒支撑件的每转的马达的微步的数量是6400。步进马达通常由步进马达驱动器驱动。在上述马达和控制布置的情况下,如果步进马达驱动器被命令成前进一步,则步进马达驱动器将向步进马达提供信号,所述信号引起步进马达旋转一个微步(即,大约0.225°)。将理解的是在其他实施例中,步进马达可对步进马达的每圈完整旋转进行任何合适数量的步,并且步进马达可被控制成对步进马达的每步产生任何合适数量的微步。此外,带驱动传动比可被选择成使得针对卷收卷筒支撑件的每转的马达的微步的数量是任何合适的期望数量。

虽然术语“步”有时被用于表示步进马达的物理性质,但是在本说明书中,术语“步”被用于表示步进马达的任何期望角度运动,例如微步。

步进马达是被称为位置受控马达的一类马达的示例。位置受控马达是由指令输出旋转位置控制的马达。也就是说,输出位置可根据需要改变,或者输出旋转速率可通过指令输出旋转位置改变的速度的控制改变。步进马达是开环位置受控马达。也就是说,步进马达被供应有与指令旋转位置或旋转速率相关的输入信号,并且步进马达被驱动以实现指令的位置或速率。

一些位置受控马达设有编码器,所述编码器提供表明马达的实际位置或速率的反馈信号。反馈信号可被用于通过与指令输出旋转位置(或速率)的比较来生成误差信号,所述误差信号被用于驱动马达以使误差最小化。以这种方式设有编码器的步进马达可形成闭环位置受控马达的一部分。

闭环位置受控马达的替代性形式包括设有编码器的dc马达。来自编码器的输出提供反馈信号,当将反馈信号与指令输出旋转位置(或速率)相比较时可以从该反馈信号生成误差信号,所述误差信号被用于驱动马达以使误差最小化。未设有编码器的dc马达不是位置受控马达。

将理解的是,在除了图1和2所示的那些贴标机之外的贴标机的实施例中,马达可采取任何便利形式。例如,马达可以是任何合适的开环或闭环位置受控马达。

当图1和2中所示的贴标机在使用中时,标签库料的供应卷筒可被安装于供应卷筒支撑件,使得供应卷筒支撑件10支撑该供应卷筒。图1中所示的贴标机不具有安装到供应卷筒支撑件10的供应卷筒。但是,图2中所示的贴标机具有安装于供应卷筒支撑件10的供应卷筒16。供应卷筒16被安装于供应卷筒支撑件10,使得供应卷筒16与供应卷筒支撑件10共同旋转。

如在图2中可以最佳地看出的,在使用中,标签库料18在供应卷筒支撑件10(且具体地安装于供应卷筒支撑件10的供应卷筒16)与卷收卷筒支撑件12之间延伸。卷带路径20由各种部件限定在供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间,并且在使用中,标签库料沿卷带路径20被输送。在图1和2中所示的贴标机中,第一、第二和第三辊(22、24和26)限定供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径20。将理解的是,在贴标机的其他实施例中,除了辊之外的部件可被用于限定卷带路径20。合适的部件可以是当标签库料接触该部件时仅向标签库料施加小摩擦力的那些部件。

卷带路径20也由舞动臂28和贴标剥离喙30限定。舞动臂28包括安装在舞动臂28的一端处的舞动臂辊32。

在使用中,标签库料18沿卷带路径20从供应卷筒支撑件10(且具体地从供应卷筒16)绕第一辊22、绕舞动臂辊32、绕第二辊24、绕贴标剥离喙30、绕第三辊26延伸,并且被缠绕于卷收卷筒支撑件12上以形成卷收卷筒34。

将理解在根据本发明的贴标机的其他实施例中,任何合适数量的辊(或任何其他合适部件)均可被用于限定卷带路径20的期望形状/长度。

舞动臂28是能够围绕轴线a旋转的可动元件。也就是说,在图1和2中所示的贴标机中,舞动臂38的旋转轴线与供应卷筒支撑件10(以及供应卷筒16)的旋转轴线同轴。在其他实施例中,情况不必如此。例如,舞动臂28可围绕与供应卷筒支撑件10(以及供应卷筒16,如果附接的话)的旋转轴线a间隔开的轴线旋转。

还将理解的是,在图1和2中所示的贴标机中,舞动臂28是限定卷带路径20的可动元件,并且舞动臂28的运动改变供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径的长度。将理解的是,在其他贴标机中,可使用任何其他合适的可动元件,只要该可动元件的运动改变供应卷筒支撑件和卷收卷筒支撑件之间的卷带路径的长度即可。

图2中所示的贴标机包括打印机36(但是如先前所讨论的,根据本发明的贴标机的其他实施例不必包括打印机)。在该情况下,打印机是热转印打印机。但是,将理解的是,根据本发明的贴标机的其他实施例可包括任何合适类型的打印机,例如喷墨打印机、热打印机或激光打标系统。打印机36包括色带供应卷筒支撑件38、色带卷收卷筒支撑件40、打印头42和色带引导构件44。在使用中,打印机色带的卷筒被安装到色带供应卷筒支撑件38,使得所述打印机色带的卷筒构成由色带供应卷筒支撑件38支撑的打印机色带的供应卷筒46。

在使用中,来自供应卷筒46的打印色带沿打印色带路径经过打印头42并且被缠绕到色带卷收卷筒支撑件40上以便形成卷收卷筒48。为了将打印色带从色带供应卷筒支撑件38输送到色带卷收卷筒支撑件40,至少色带卷收卷筒支撑件40被连接到马达,使得马达能够使色带卷收卷筒支撑件40旋转。

由于图2中所示的打印机36是热转印打印机,因此打印色带是热敏的,使得当打印色带经过打印头42时,打印头42的至少一部分能够被选择性地通电,以加热打印色带的期望部分并且将墨从打印色带的该部分转印到相邻基底。在该情况下,相邻基底是形成标签库料18的一部分的标签。在打印机36的操作期间,引导块44包括引导辊,当打印色带从色带供应卷筒支撑件38被输送到色带卷收卷筒支撑件40时,所述引导辊有助于引导该打印色带。

在一些实施例中,打印机的打印头可构造成将色带和标签卷带压抵打印辊(未示出)以实现打印。在一些实施例中,打印辊包括直径为8mm并且涂覆有防滑涂层(non-slipcoating)的不锈钢轴。在一个实施例中,防滑涂层是具有50-55的肖氏a硬度和2.75mm的厚度的硅橡胶涂层。因此,打印辊具有13.5mm的直径。优选的是,打印辊在来自打印头的压力下抵抗弯曲,并具有尽可能小的转动惯量。当轴由不锈钢制成时,实现了这两个要求之间的合理折衷。打印辊的主要目的是提供背衬支撑件,打印头将色带和标签卷带压抵于该背衬支撑件以便实现于标签上的热转印打印。因此,打印辊用作压盘辊(platenroller)。提供防滑涂层具有确保打印辊与标签卷带之间基本无滑移的作用。因此,当标签卷带沿卷带路径运动时,打印辊持续地旋转。这意味着打印辊的旋转是标签卷带运动的精确指示符。打印辊的旋转可被用在由控制器执行的处理中,以便以如下方式确定标签卷带沿卷带路径的运动量。

在一些实施例中,贴标机可包括编码器,其构造成监测打印辊的旋转。在一个具体实施例中,测量打印辊的旋转的编码器包括:磁体(由瑞士bomatec,hӧri销售的零件编号bmn-35h),该磁体被安装到打印辊的端部,使得其与打印辊一起旋转;以及编码器芯片(由amsr&dukltd销售的零件编号as5040),其测量磁体且因此测量打印辊的旋转,并且输出代表其的信号。该输出能够由控制器使用以确定标签卷带沿标签卷带路径的运动量。

在一些实施例中,打印辊的直径对于控制器而言是已知的。由于打印辊的直径是已知的,并且由于当标签卷带穿过打印机时标签卷带在打印辊上运行,所以打印辊的旋转的量与标签卷带沿标签卷带路径的位移成比例。因此,由编码器输出的传感器信号(其表明打印辊的旋转的量)可被供应到控制器,使得该控制器能够确定标签卷带沿标签卷带路径的位移且因此确定标签卷带沿标签卷带路径的运动量。

虽然在该实施例中编码器测量打印辊的旋转以便输出表明标签卷带沿标签卷带路径的运动量的传感器信号,但是在其他实施例中情况不必如此。可以使用能够输出表明标签卷带沿标签卷带路径的运动量的传感器信号的任何合适的编码器。例如,可以使用测量接触标签卷带的不同辊的旋转的编码器。

在其他实施例中,标签库料的周期性性质可被用于确定标签卷带沿标签卷带路径的运动量。在这种实施例中,编码器可测量周期性的标签库料的性质,以便提供表明标签卷带沿标签卷带路径的运动量的传感器信号。例如,编码器可使用间隙传感器。如先前所讨论的,当标签卷带沿标签卷带路径前进时,间隙传感器将测量标签卷带的周期性性质(即,标签卷带的周期性电磁透射系数)。如果控制器已知标签的间距长度(即,相邻标签的等价部分之间的距离),则控制器能够使用该信息基于周期性编码器信号来计算标签卷带沿标签卷带路径的运动量。

由图1和2中所示的贴标机中的任一者所使用的标签库料包括卷带以及附接到所述卷带的多个标签。附接到卷带的标签能够与卷带分离。贴标剥离喙30被构造成使得在图1和图2中所示的贴标机中的任一者的操作期间,当标签库料18沿卷带路径20被输送经过贴标剥离喙30时,贴标剥离喙30将经过的标签从卷带分离。

然后,被分离的标签可被附接于期望的物品。这种期望的物品的示例是在生产线的传送机(未示出)上传送的物件。然而,将理解的是,期望的物品可以是任何合适的物品。在如图2中所示的贴标机的情况下,将理解的是,在标签被附接于期望物品之前,打印机36可在标签上打印期望的图像。在一些实施例中,打印可在贴标剥离喙30将标签从标签库料的卷带分离之前发生,并且在其他实施例中,图像的打印可在贴标剥离喙30将标签从标签库料的卷带分离之后发生。

在图1和2中所示的贴标机的操作期间,马达14被通电以使卷收卷筒支撑件12围绕其轴线b旋转。在这被完成之后,卷收卷筒支撑件12将标签库料18缠绕于卷收卷筒支撑件12上以形成卷收卷筒34。卷收卷筒34将包括标签库料的卷带。在其经过贴标剥离喙30时从标签库料的卷带分离的任何标签均不会形成卷收卷筒34的一部分。在一些实施例中,贴标剥离喙30可构造成将标签选择性地从卷带分离。在这种情况下,未由贴标剥离喙30从标签库料的卷带分离的任何标签均将被缠绕于卷收卷筒支撑件12上,且因此形成卷收卷筒34的一部分。

标签库料18(且具体地标签库料的卷带)到卷收卷筒支撑件12上的缠绕将引起标签库料18沿由箭头c(图2)所指示的方向沿卷带路径20运动。标签库料的卷带到卷收卷筒支撑件12上的缠绕引起标签库料从由供应卷筒支撑件10支撑的供应卷筒16被松解出。

该布置可被称为拉力-阻力系统(pull-dragsystem),其中卷收卷筒支撑件12被驱动以便沿标签库料输送的方向c输送标签库料,且其中供应卷筒支撑件10不被驱动。这是因为如下所讨论的,在使用中,供应卷筒支撑件10对标签卷带的运动提供一些对抗(或阻力),以便在标签卷带中提供张力。在该情况下,系统内的摩擦提供阻力。例如,所述摩擦可包括供应卷筒支撑件与支撑供应卷筒支撑件以便旋转的器件之间的摩擦。阻力还可由供应卷筒的惯性提供。在其他实施例中,拉力-阻力系统中的阻力可被主动地控制。例如在一个实施例中,dc马达可被附接到供应卷筒支撑件并且可沿与供应卷筒支撑件旋转(由于标签库料从供应卷筒支撑件解绕并且缠绕于卷收卷筒支撑件上所引起)所在的方向相对的方向被通电。在该情况下,dc马达向该系统提供的阻力的量可通过控制向马达供应的电流以及因此由马达施加的扭矩来被控制。

在贴标机的其他实施例中,供应卷筒支撑件10可被驱动,使得在使用中,其使被支撑的供应卷筒16旋转。在一些实施例中,供应卷筒支撑件10可被驱动以便沿与标签库料沿标签库料输送的方向c的运动(这由卷收卷筒支撑件12的旋转实现)相对的方向旋转。这种布置也被称为拉力-阻力系统。

在其他实施例中,供应卷筒支撑件10可被驱动使得由马达使其沿与标签库料沿标签库料输送的方向c的运动(这由卷收卷筒支撑件12的旋转实现)互补的方向旋转。这种类型的布置可以被称为拉力-阻力系统。将理解的是,在包括从动供应卷筒支撑件10的贴标机的实施例中,供应卷筒支撑件10可由任何合适的马达驱动。这种马达的示例包括dc马达或位置受控马达,诸如步进马达。

图3示出穿过形成根据本发明实施例的贴标机的一部分的贴标剥离喙30的示意性横截面。贴标剥离喙30包括传感器,其包括电磁辐射源50和电磁辐射检测器52。电磁辐射源50由电源经由电线54供能。该传感器(且具体地电磁辐射检测器52)被构造成产生传感器信号56。传感器通常可被称为间隙传感器并且通常设置成产生传感器信号,所述传感器信号在卷带的承载标签的部分与卷带的不承载标签的部分之间有区别。虽然在该实施例中贴标剥离喙30包括间隙传感器,但是在其他实施例中,间隙传感器可在沿卷带路径的任何合适位置处远离贴标剥离喙进行定位。在一些实施例中,可能有利的是将间隙传感器定位成接近贴标剥离喙。将间隙传感器定位成接近贴标剥离喙可能基于由间隙传感器产生的信号减少在将标签库料的一部分定位在贴标剥离喙处时的可能误差。

在使用中,电磁辐射源50产生电磁辐射束58。当标签库料18沿方向c沿卷带路径被输送经过贴标剥离喙30时,包括卷带60和附接到卷带的多个标签62(并且其可与卷带分离)的标签库料18在电磁辐射源50和电磁辐射检测器52之间经过。由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58穿过标签库料18并且入射在电磁辐射检测器52上。由电磁辐射检测器52输出的传感器信号56是入射在电磁辐射检测器52上的电磁辐射量的函数。也就是说,由电磁辐射检测器52输出的传感器信号56是由电磁辐射源50产生并且穿过标签库料18的电磁辐射量的函数。

图4示出标签库料18的一部分的示意性平面图。图4中所示的标签库料18的一部分具有标签,这些标签全都具有大致相同的大小和形状。可由贴标机使用的其他标签库料可具有大小不同和/或其间可具有不同间距的标签。例如,可由贴标机使用的一些标签库料包括两种类型的标签,每种类型具有不同的大小和/或形状。

标签库料可以使得沿该标签库料的长度,所述标签在第一类型的标签和第二类型的标签之间交替。从图3可以看到,当如图4中所示的标签库料18的一部分在电磁辐射源50和电磁辐射检测器52之间经过时,电磁辐射束58将沿在图4中大致离开纸面的方向传播。电磁辐射束58的传播方向可以大致垂直于大致平面状的标签库料18的平面。

标签库料的卷带60的电磁透射率(即,入射在材料上的电磁辐射的多少比例被透射通过该材料)将通常不同于标签库料18的标签52的电磁透射率。而且,材料的两种不同厚度的电磁透射率也将不同(即,通过相对厚的材料的电磁透射率将小于通过相对薄的材料的电磁透射率)。这两个因素中的任一者或者这两个因素的组合将导致标签库料18的仅包括卷带60的部分(例如,在由d表示的位置处,有时在本领域称为“间隙”)的电磁透射率将不同于(在该情况下,大于)标签库料18的包括卷带60和标签62两者的部分(例如,在由e表示的位置处)的电磁透射率。

当由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58穿过标签库料的具有相对高的电磁透射率的部分(诸如,在图4内的位置d处通过标签库料18)时,则当相比于当由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58穿过标签库料18的包括卷带60和标签62两者的部分(例如,在图4中由e表示的位置处)时入射在电磁辐射检测器52上的电磁辐射量时,入射在电磁辐射检测器52上的电磁辐射量将更大。

因此,取决于由电磁辐射源50产生的辐射束58是否穿过标签库料18的具有相对高的透射率的部分(例如,在位置d处)或者由电磁福射源50产生的电磁福射束58是否穿过标签库料18的具有相对低的电磁透射率的部分(例如,在位置e处),由电磁辐射检测器52输出的传感器信号56将不同。例如,由传感器的电磁辐射检测器52产生的传感器信号56可以是电压,并且与当电磁辐射束58穿过标签库料18的具有相对低的电磁透射率的部分时的电压相比,当电磁辐射束58穿过标签库料18的具有相对高的电磁透射率的部分时电压可能更大。

由于标签库料18在使用中将沿输送方向c沿卷带路径被输送,因此将理解的是,辐射束58将在穿过标签库料18的仅包括卷带60的部分(例如,如在图4中在位置d处所示)与标签库料18的包括卷带60和标签62的部分(例如,如在图4中在位置e处所示)之间交替。为了便于参考,标签卷带60的在其上未附接有标签并且处于两个相邻标签62之间的部分可被称为间隙。在图4中通过阴影64示出两个这种间隙。

标签库料18包括多个标签62,其具有与输送方向c大致垂直的标签宽度wl以及大致平行于输送方向c的标签长度ll。标签62是大致相似的,并且相邻标签之间的间隙64也是大致相似的。间隙的长度用lg表示。相邻标签之间的间距长度lp是标签长度ll与相邻间隙64的间隙长度lg之和。

当标签库料18沿输送方向c运动时,传感器的电磁辐射检测器52将产生传感器信号56,其表示标签库料18的至少一部分的周期性性质。换句话说,传感器将产生传感器信号56,针对标签库料18的性质而言所述传感器信号56是周期性的。在该情况下,标签库料18的电磁透射率可以说是标签库料的沿标签库料18的长度(沿大致平行于输送方向c的方向)改变的周期性性质。也就是说,当电磁辐射束58以交替的方式周期性地穿过间隙64并且然后穿过附连到标签卷带60的标签62时,传感器信号56将周期性地变化。由电磁辐射检测器52产生的周期性传感器信号56的周期将等于标签库料18沿输送方向c输送等于间距长度lp(即,标签长度ll与间隙长度lg之和)的距离所花费的时间。

一般地说,在标签前缘经过电磁辐射检测器52的情况下,传感器信号56从具有相对高的值改变至具有相对低的值。类似地,当标签后缘经过电磁辐射检测器52时,传感器信号56从具有相对低的值改变至具有相对高的值。图4a中示出了当图4中所示的标签卷带的部分经过电磁辐射检测器时传感器信号56的变化,在图4a中标出了信号的周期p。从间隙到标签的前缘的过渡由从相对高的值至相对低的值的信号过渡表示。从标签的后缘到间隙的过渡由从相对低的值至相对高的值的信号过渡表示。

对于一些类型的标签库料,每个标签的长度ll和每个间隙的长度lg将是大致恒定的。因此,给定标签库料18的间隙长度lp也将是大致恒定的。间距长度lp、标签长度ll和/或具体标签长度的间隙长度lg可由标签库料18的供应商提供。替代性地,间距长度lp、标签长度ll和/或间隙长度lg可通过使用测量长度的任何合适的公知方式测得。例如,编码器可测量接触标签库料的辊的旋转,并且该信息可被用于确定标签库料沿标签卷带路径的位移。通过当标签库料经过间隙传感器时测量标签库料沿卷带路径的位移,所述间隙传感器输出如上所讨论的周期性传感器信号,从而能够测量间距长度lp、标签长度ll和/或间隙长度lg。

与具体标签库料18的间距长度lp有关的信息可被提供至贴标机的控制器。替代性地,与具体标签库料的标签长度和间隙长度有关的信息可被提供至贴标机的控制器,使得控制器可使用该信息以便计算标签库料18的间距长度。在另一实施例中,贴标机可包括测量间距长度lp(或标签长度ll和间隙长度lg以便计算间距长度lp)的装置。将理解的是,可使用任何公知测量装置来测量这种长度。

在一个实施例中,以如下方式测量长度lp、ll和lg。使标签库料沿卷带路径前进的动力装置可由控制器控制,使得该控制器能够在任何给定时间计算标签库料的线性位移。参考图4a,可以看出,传感器信号56根据邻近该传感器的是标签还是间隙而随着标签库料的位置变化。因此,为了确定长度ll,控制器可计算在由传感器测得的表明标签的存在的周期性信号的部分57(在该情况下,其具有相对低的值)期间标签库料的线性位移。同样地,为了确定长度lg,控制器可计算在由传感器测得的表明间隙的存在的周期性信号的部分59(在该情况下,其具有相对高的值)期间标签库料的线性位移。为了确定lp,控制器可将针对ll和lg测得的线性位移相加,或者控制器可计算在周期性信号p的一部分期间标签库料的线性位移。

控制器能够以各种方式计算标签卷带的线性位移。一个示例是,控制器可计算由卷收卷筒支撑件支撑的卷筒的直径。在本说明书的后续部分中描述了控制器如何可以计算由卷收卷筒支撑件支撑的卷筒的直径的示例。然后控制器能够控制步进马达,该步进马达驱动卷收卷筒支撑件使得其监测命令步进马达在给定时间内行进的步数。通过将命令步进马达在给定时间内行进的步数乘以步进马达每步的已知角度运动,控制器能够计算在所述给定时间内步进马达且因此卷收卷筒支撑件的角度运动。通过将由卷收卷筒支撑件支撑的卷筒的半径(直径的一半)乘以在所述给定时间内卷收卷筒支撑件的角度运动,控制器能够计算由于标签库料在所述给定时间期间被缠绕于卷收卷筒支撑件上引起的标签库料的线性位移。这种位移信息能够被用于确定ll、lg和/或lp。

贴标机的控制器被构造成基于传感器信号56和标签库料18的部件的长度计算卷带沿卷带路径的位移。在该情况下,传感器信号由电磁检测器提供,并且标签库料的部件的长度是间距长度lp(即,标签长度ll和间隙长度lg之和)。在使用中,控制器监测传感器信号56并且对向其提供的周期性传感器信号的周期的数量进行计数。如先前所讨论的,这对应于电磁辐射束58经过标签62和相邻间隙64的次数。因此,控制器通过向其提供的传感器信号的周期的数量乘以标签库料18的间距长度lp计算卷带沿卷带路径的位移。

在一些实施例中,控制器还可构造成监测周期性传感器信号56的周期。然后,控制器可通过将间距长度lp(即,标签长度ll与间隙长度lg之和)除以传感器信号56的周期来计算卷带沿卷带路径的速度。

图5示出在图1或2中所示的类型的贴标机的实施例的一部分的透视图。图5示出供应卷筒支撑件10、舞动臂28和制动组件70。供应卷筒支撑件10包括支撑盘72以及由供应卷筒支撑件10支撑的标签库料的供应卷筒16。

如先前关于图1和2所讨论的,供应卷筒16形成其一部分的贴标机也包括适于卷收标签库料的卷带的一部分的卷收卷筒支撑件。卷带路径被限定在供应卷筒和卷收卷筒之间。舞动臂28是可动元件,其在使用中限定卷带路径的一部分。事实上在使用中,标签库料从供应卷筒16经过并且在安装在舞动臂28上的辊32上运行。在图5中,为了使得附图清楚,没有示出卷收卷筒也没有示出沿卷带路径运行的标签库料的卷带。

如先前所讨论的,舞动臂28和供应卷筒支撑件10都被安装成围绕公共轴线a单独地旋转。在其他实施例中,供应卷筒支撑件10和舞动臂28可围绕其自身的相应轴线旋转。

图6到图11示出制动组件70的其他不同视图,所述制动组件70被构造成向供应卷筒支撑件10施加变化的制动力,所述制动力对抗供应卷筒支撑件10的旋转。制动组件70包括制动盘74,其被附接到供应卷筒支撑件10使得其与供应卷筒支撑件10(且因此与由供应卷筒支撑件10支撑的任何供应卷筒)共同旋转。

制动组件还包括制动带76,其绕制动盘74的外周88的一部分延伸。制动带在第一端76a处固定到附接销78,所述附接销是安装块80的被固定的一部分,使得其不随供应卷筒支撑件10旋转。制动带76在第二端76b处经由弹簧82被附接到杠杆臂86的销84。弹簧可以是任何合适的弹性偏压构件。在一个实施例中,弹簧82是由英国的kato-entexltd制造的张力弹簧型号523,其具有4.48n/mm的刚度。

在所示的实施例中,制动带76具有大体矩形的横截面并且其接触制动盘74的外周88的具有平行于轴线a的大致平坦表面的部分。也就是说,制动盘74的大致平坦的周向表面88对应于带76的与制动盘74的外周88接合的大致平坦表面。将理解的是,在贴标机的其他实施例中,制动盘和制动带的外周表面可具有任何合适的对应轮廓。例如,制动盘的外周表面可包括v形沟槽,其与大体圆形横截面的制动带协作。

制动带76可由任何合适的材料制成,例如制动带可由织物和聚合材料的组合或者由聚亚安酯制成。在一个实施例中,制动带是10mm宽、280mm长,并且由被称为habasittg04的材料形成。在该实施例中,制动盘(其在其他实施例中可具有任何合适大小)具有100mm的直径。

杠杆臂86由枢转销90可枢转地安装到安装块80。杠杆臂86的第一端包括销84。杠杆臂86的第二端接合螺线管94的电枢92。合适的螺线管的示例是由premierfarnelluklimited制造的mcsmt-3257s12std螺线管。

如在图7中可以最佳地看到的,枢转销90与枢转臂86上的螺线管94的电枢92接合枢转臂86所处的点96a之间的距离大于枢转销90与附接有制动带76的销84之间的距离。以此方式,杠杆臂86提供机械优势,使得由螺线管94的电枢92施加到杠杆臂86上的任何力在其经由销84施加到制动带76时被放大。

在使用中,弹性偏压构件98(其在该实施例中是不同于弹簧82的弹簧,但是可以是任何其他合适的弹性偏压构件)沿一方向偏压杠杆臂86,使得弹簧98引起制动带76接触制动盘74的外周88以便向制动盘74施加制动力且因此对抗制动盘74和所附接的供应卷筒支撑件10的旋转。在一个实施例中,弹簧98是由英国的kato-entexltd制造的具有0.94n/mm的刚度的压缩弹簧型号940。由弹簧98施加到制动带76的第二端76b的力的方向在图7中由s表示。这确保了当没有功率被供应到螺线管94时(例如,当贴标机被关机时),弹簧98引起制动力被施加到制动盘74且因此施加到供应卷筒支撑件10。

螺线管94的电枢92沿朝向杠杆臂86且如由箭头f所示的方向的延伸将引起销84沿箭头f’的方向运动,所述箭头f’的方向与箭头f的方向大致相对。因此,如果螺线管94被通电使得电枢92沿方向f朝向杠杆臂86运动,这将引起杠杆臂86克服由弹簧98施加在其上的偏压力,使得销84沿方向f’运动。这将引起由制动带76施加在制动盘74上的制动力的量减小。因而断定,通过控制螺线管电枢92的位置(且因此经由杠杆臂86控制销84的位置),能够改变经由制动盘74施加于供应卷筒支撑件10的制动力的量。

制动带76的与制动盘74的外周表面88接触的表面可被称为第一制动表面。制动盘74的由该第一制动表面接触的外周表面88可被称为第二制动表面。在制动模式中,控制器控制供应到螺线管的线圈的电流,以便相对第二制动表面促动第一制动表面。如先前所讨论的,这通过使螺线管的电枢92沿与方向f大致相对的方向(由箭头f’示出)运动来完成,由此允许弹簧98沿大致平行于方向f的方向(即,大致沿方向s)偏压杠杆臂86的包括销84的端部。由于制动带76的第二端76b被连接到销84的事实以及由于制动带76的第一端76a被附接到固定销78的事实,销84沿大致平行于方向f的方向的运动引起第一制动表面相对第二制动表面被促动,由此向制动盘74施加制动力。第二制动表面88是制动盘74的被附接到供应卷筒支撑件10的部分。因此,供应卷筒支撑件10与第二制动表面88相关联。

如在图7、8和10中最佳地看到的,螺线管94包括被装纳在螺线管壳体96内的线圈(未示出)以及电枢92,该电枢能够相对于线圈线性运动。电枢92的一端接合杠杆臂86。反射元件99附接到电枢92的另一端,该反射元件形成电枢位置传感器的一部分。在一个实施例中,反射元件99是由白乙缩醛材料制成的大体环形机加工零件。

电枢位置传感器还包括构造成发射电磁辐射的发射器100和接收器102,所述接收器构造成使得由发射器100发射且由发射元件99反射的电磁辐射入射在接收器102上。发射器100和接收器102可在图8中被最清楚地看到。在该实施例中,发射器100是发光二极管且接收器102是光电二极管。发射器100和接收器102两者由传感器支撑件104支撑,该传感器支撑件关于螺线管94的本体96(且因此关于容纳在本体96内的螺线管的线圈)处于固定位置关系。在一个实施例中,发射器100和接收器102是由avagotechnologies,u.s.inc.制造的单个零件,hdsl-9100-021接近度传感器。

在使用中,发射器100(在该情况下,led)沿一方向发射电磁辐射,使得其被入射在反射元件99上。反射元件99至少反射电磁福射的被入射在其上的一部分。该电磁福射的由反射元件99反射的一些被入射在接收器102上。如先前所讨论的,在该情况下,接收器102是光电二极管。因此,由光电二极管输出的信号的电压和/或电流表明由反射元件99反射且入射在接收器102上的电磁辐射的量。

当使螺线管94的电枢92运动时,反射元件99相对于发射器100和接收器102的位置将改变。反射元件99越远离发射器100和接收器102(即,使螺线管94的电枢92沿方向f运动得越远),由发射器100产生且由反射元件99反射的电磁辐射将越少地入射在接收器102上。因此,在接收器是光电二极管的情况下,由接收器102产生的电压和/或电流信号的大小越小。因此断定,电枢位置传感器的接收器102输出信号(其可被称为电枢位置信号),其表明电枢92相对于螺线管94的线圈的位置。将理解的是,电枢位置信号还表明杠杆臂86的位置且因此表明由制动带76(被附接到杠杆臂86的销84)施加到制动盘74且因此施加到供应卷筒支撑件10的制动力。

在图7中所使用的类型的标准螺线管中,电枢和线圈之间的相对运动的程度取决于供应到线圈的电流。由弹性偏压构件(未示出)相对于线圈朝向第一端部位置偏压螺线管的电枢。因此,当没有电流被供应到线圈时,螺线管被朝向第一端部位置偏压。当具体大小的电流被供应到螺线管的线圈时,该电枢克服促使其进入第一端部位置中的偏压力,使得电枢朝向第二端部位置运动。移除被提供至线圈的电流将导致由弹性偏压构件促使电枢返回第一端部位置。因此,螺线管趋于是双稳定的,即,取决于螺线管的操作状态,电枢趋于相对于线圈位于第一端部位置或第二端部位置处。电枢不能相对于线圈可靠地位于第一端部位置和第二端部位置之间的位置。

本文所述的贴标机包括螺线管控制系统,其包括螺线管控制器并且构造成基于由电枢位置传感器输出的电枢位置信号控制供应到螺线管的线圈的电流,以便朝向相对于线圈的期望静止位置促动电枢,所述静止位置处于上文所讨论的螺线管的第一和第二端部位置中间。螺线管控制器实施常规pid(比例、积分和微分)算法以作为闭环系统的一部分,以便控制供应到螺线管的线圈的电流。

图14示出由螺线管控制器实施的pid控制算法的示意图。在任何给定时刻,向控制算法提供设定点值sp(t)。设定点值sp(t)表明螺线管的电枢相对于线圈的期望位置。设定点信号sp(t)被提供至减法器110的一个输入。表明电枢相对于螺线管的线圈的实际位置的反馈信号fb(t)被供应到减法器110的第二输入。减法器110从设定点信号sp(t)减去反馈信号fb(t)并且输出误差信号e(t)。

误差信号e(t)被供应到pid算法的三个部分。这些部分是比例分量p、积分分量i和微分分量d。如可从图中看到的,比例分量p输出由误差信号e(t)乘以常数kp给出的信号。积分分量i输出由误差信号e(t)的积分乘以常数ki给出的信号。该算法的微分分量d输出由误差信号e(t)相对于时间的微分乘以常数kd给出的信号。

加法器112结合由该算法的比例分量p、积分分量i和微分分量d输出的信号。来自加法器112的输出被提供至线圈驱动器114。线圈驱动器114跨过螺线管的线圈被连接,使得其能够跨过线圈施加电压。线圈驱动器114跨过螺线管的线圈供应脉宽调制电压信号。线圈驱动器114将跨过线圈供应的脉宽调制电压信号的占空比控制为由pid控制算法的加法器112向其输出的信号的函数。

通过改变跨过螺线管的线圈供应的脉宽调制电压的占空比,能够改变供应到线圈的电流,且因此可以改变螺线管的电枢相对于线圈的位置。电枢位置传感器116输出电枢位置信号,其表明电枢相对于螺线管的线圈的位置。电枢位置信号还可被称为反馈信号fb(t)。在图5到图13中所示的前述实施例中,电枢位置传感器116包括发射器100、反射元件99和接收器102。如先前所讨论的,是接收器102输出电枢位置信号。在上文的描述中可以找到关于电枢位置传感器的操作的细节。但是将理解的是,可以使用任何合适的电枢位置传感器(其能够产生表明电枢相对于线圈的位置的电枢位置信号)。

常规pid控制器被构造成使得由结合比例分量、积分分量和微分分量的加法器(例如,图14中的加法器112)输出的信号的增加引起反馈信号的增加。但是在参考图14在上文描述的实施例的情况下,发生不同的情况。由加法器112输出的信号的增加导致由线圈驱动器114提供的线圈中的电流的增加,这引起由电枢位置传感器116产生的反馈信号fb(t)的减小。这可以以多种方式进行补偿。比如,反馈信号的范围可反转使得当反射器接近发射器时生成小信号并且当反射器更远离发射器时生成更大的信号。替代性地,至减法器110的信号的连接可被交换。

用于脉宽调制电压的合适频率是约10khz。也就是说,在每1/10,000秒期间所施加的电压被取为高电压,然后又是低电压。在每1/10,000秒内,信号是高位的持续时间和信号是低位的持续时间是变化的,但是在每种情况下信号处于高位的持续时间和信号处于低位的持续时间之和始终等于1/10,000秒。当然,可以使用脉宽调制电压的任何合适频率。

电枢位置传感器如下进行校准。由控制器引起螺线管进入断电状态。在该状态下,基本没有电流被提供至螺线管的线圈。电枢由弹簧98(以及也由螺线管内的任何弹性偏压构件)的偏压力沿方向f’促动至其运动极限位置。此时,控制器记录由电枢位置传感器输出的信号的值。该值可被称为最大制动值,因为其对应于制动组件的如下构造(在该情况下,电枢的位置),在该构造中,由制动组件向卷筒支撑件施加最大制动力。

然后,由控制器引起螺线管进入完全通电状态。在该状态下,足够的电流被提供至螺线管的线圈,使得电枢相对弹簧98的偏压力沿方向f被促动至其运动的极限位置。此时,控制器记录由电枢位置传感器输出的信号的值。该值可被称为最小制动值,因为其对应于制动组件的如下构造(在该情况下,电枢的位置),在该构造中,由制动组件向卷筒支撑件施加最小制动力。

在该实施例中,电枢位置与由制动组件施加到卷筒支撑件的制动力之间的确切关系是未知的。已知的是,当电枢位置传感器向控制器输出具有等于最大制动值的值的信号时,则由制动组件施加至卷筒支撑件的制动力是最大的。同样地,当电枢位置传感器向控制器输出具有等于最小制动值的值的信号时,则由制动组件施加至卷筒支撑件的制动力是最小的。当电枢位置传感器向控制器输出具有在最小制动值和最大制动值之间的值的信号时,则由制动组件施加至卷筒支撑件的制动力在最小和最大制动力之间。由电枢位置传感器输出的信号的值越接近最大制动值,由制动组件施加至卷筒支撑件的制动力越接近最大制动力。同样地,由电枢位置传感器输出的信号的值越接近最小制动值,由制动组件施加至卷筒支撑件的制动力越接近最小制动力。在其他实施例中,电枢位置传感器可被校准,使得电枢位置与由制动组件施加至卷筒支撑件的制动力之间的关系是已知的。

为了避免电枢在操作期间碰撞线圈或端部止动件(如果存在)的一部分,可以使用电枢的整个运动的有限范围。也就是说,螺线管控制器和/或pid算法可构造成使得线圈驱动器向线圈提供最大电流,该最大电流小于使螺线管进入其完全通电状态所需的电流;以及使得线圈驱动器向线圈提供最小电流,该最小电流大于使螺线管进入其断电状态所需的电流。

螺线管94的电枢92沿朝向杠杆臂86以及由箭头f示出的方向的延伸将引起销84沿箭头f’的方向运动,箭头f’的方向与箭头f的方向大致相对。因此,如果螺线管94被通电使得电枢92沿方向f朝向杠杆臂86运动,则这将引起杠杆臂86克服由弹簧98施加在其上的偏压力,使得销84沿方向f’运动。这将引起由制动带76施加在制动盘74上的制动力的量减少。将理解的是,在其他实施例中,制动组件可构造成使得使螺线管通电增加施加到卷筒支撑件的制动力并且使螺线管断电减少施加到卷筒支撑件的制动力。在其他实施例中,可以使用任何合适的制动布置,例如,制动盘和制动垫、制动鼓和制动蹄,或者如下文更详细地讨论的合适马达。

可以使用任何合适的增益常数kp、ki和kd。在一些实施例中,这些常数中的至少一个可以等于零。然而,在优选的实施例中,所有这些常数均非零。

在一些实施例中,可以应用偏移以确保在设定点信号和反馈信号之间存在零误差的情况下生成处于有效控制信号的范围的中心的控制信号。

在一些实施例中,pid控制算法可包括死区。在这种实施例中,如果反馈信号fb(t)处于设定点信号sp(t)的给定范围内,则误差信号e(t)被设定为零。例如,死区可操作成使得如果设定点信号sp(t)与反馈信号fb(t)之间的差异小于设定点信号sp(t)的±1%,则误差信号e(t)被设定为零。替代性地,如果设定点信号sp(t)与反馈信号fb(t)之间的差异小于最大可能设定点信号(即,等效于螺线管的线圈的期望的完全通电状态或者螺线管的期望断电状态的设定点信号)的±1%,则误差信号e(t)被设定为零。如果在这两种情况的任一情况下,反馈信号fb(t)落在该范围之外,则误差信号e(t)由减法器110以所描述的方式计算。

包括死区的其他实施例可以稍微不同的方式起作用。这些实施例以与前述死区相同的方式操作,不同之处在于,如果反馈信号fb(t)落在死区之外,则通过计算反馈信号fb(t)与死区的最接近反馈信号fb(t)的边缘之间的差异来计算误差信号e(t)。例如,如果死区是设定点信号sp(t)的±1%并且反馈信号fb(t)具有设定点信号sp(t)加设定点信号sp(t)的1%加μ的值,则误差信号的值为-μ。同样地,如果死区为设定点信号sp(t)的±1%并且反馈信号fb(t)具有设定点信号sp(t)减设定点信号sp(t)的1%并且减μ的值,则误差信号的值为μ。在替代性示例中,如果死区是最大可能设定点信号(即,等效于螺线管的线圈的期望的完全通电状态或螺线管的期望的断电状态的设定点信号)的±1%,并且反馈信号fb(t)具有设定点信号sp(t)加最大可能设定点信号的1%加μ的值,则误差信号的值为-μ。同样地,如果死区是最大可能设定点信号的±1%,并且反馈信号fb(t)具有设定点信号sp(t)减最大可能设定点信号sp(t)的1%并且减μ的值,则误差信号的值为μ。

在零值被用于kd的情况下,一些形式的低通滤波(本领域公知的概念)可被用于减少反馈信号中存在的噪声。也就是说,低通滤波可被用于减少来自pid算法的微分分量d的相对高频噪声(与pid算法的微分分量d的相对低频的期望部分相比较)的量,或者减少来自反馈信号的相对高频噪声(与反馈信号的相对低频的期望部分相比较)的量。将理解的是,如果低通滤波器被用作低通滤波的形式,那么低通滤波器的截断频率将被选择(以本领域公知的方式)成使得来自pid算法的微分分量d或反馈信号的相对高频的噪声被减弱,而来自pid算法的微分分量d或反馈信号的相对低频的期望部分被允许通过。

在使用kd的非零值的情况下可以使用低通滤波的形式来去除噪声的原因在于,微分项作用以放大反馈信号的变化的速率并且因此对高频内容特别敏感,因为高频内容具有比低频内容更大的变化速率(假定相等的幅值)。噪声可能由各种因素引起。例如,噪声可能是发射器/检测器布置所固有的,其可能是电路噪声,其可能是电磁引发的干扰,或其可以是任何其他噪声源。在电枢位置传感器包括辐射检测器的情况下,噪声可能由不希望的辐射的存在引起。低通滤波的形式的一个示例包括简单平均算法。平均算法可采集反馈信号fb(t)或pid算法的微分分量d的多个样本,然后输出这些样本的平均值。但是,可以使用任何合适形式的低通滤波或任何合适的公知降噪方法。

可能的是,包括在贴标机(如上文所述的或以其他方式)中的制动组件可包括随时间流逝经受磨损的至少一个部件。一旦制动组件的所述至少一个部件已磨损到贴标机的性能受到不可接受的不利影响的程度,那么制动组件的所述至少一个部件可能需要更换。为了更换所述至少一个部件,可能需要的是,贴标机在不方便的时间关停,这会导致贴标机形成其一部分的生产线的停机时间。

在下文讨论减轻或缓解该问题的一个实施例。控制器可包括存储器。控制器可构造成监测表明制动组件的状态的参数以及在存储器中维持(存储并更新)表明制动组件的累计使用的值。例如,控制器可构造成监测控制制动组件的控制算法的设定点信号和/或反馈信号。在包括上述制动组件的一个示例中,电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t))由控制器监测,并且控制器将存储器中的所述值维持为电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t))随时间的函数。

例如,电枢位置传感器可输出这样的信号(例如,电压),当由螺线管施加的制动力增加时,所述信号在大小上增加。控制器可监测电枢位置传感器的输出,并且周期性地(即,在每次经过固定的时间段之后)将该时刻下的电枢位置传感器的输出加上当前存储在存储器中的值。由此,存储在存储器中的值的大小越大,已由制动组件施加的制动力的量(随时间)越大。控制器可监测该值的大小。认为,随时间施加的总制动力与存储在存储器中的累计值以及制动组件的部件的磨损成比例。

因此,如果控制器检测到该值的大小超过预定值,其中该预定值被选择成表明可能是不可接受的制动组件的部件的磨损的潜在水平(但是在部件失效之前的某些时刻),那么控制器可构造成输出表明制动组件需要维护的信号。控制器可构造成在存储在存储器中的值落入任何合适的预定范围内的情况下输出表明制动组件需要维护的信号。

表明制动组件需要维护的信号可被供应到合适的指示器(例如,音频和/或视频指示器),该指示器构造成向贴标机的操作者表明该制动组件需要维护。然后,制动组件可在下一个方便的时机(例如,当贴标机形成其一部分的生产线关机时或当生产线出于其他原因正经历停机时间时)被维护。以此方式,避免了由制动组件的维修/维护引起的生产线的不方便的停机时间。

在上述制动组件内,可能经历磨损且因此需要维护/更换的部件的示例包括制动带76、制动盘74或螺线管94。将理解的是,在其他实施例中,可能经历磨损的制动组件的部件可以是任何合适部件。

在上文讨论的实施例中,电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t))由控制器监测,并且控制器将存储器中的值维持为电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t))随时间的函数。如果随着时间流逝,控制器检测到该值的大小超过预定值,其中该预定值被选择成表明制动组件的部件的磨损的潜在的不可接受水平,则控制器输出表明制动组件需要维护的信号。可以使用监测表明制动组件的状态以便检测制动组件的潜在磨损状况的参数的任何合适的方法。

在另一示例中,包括如上所述的制动组件,电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t))由控制器监测,并且控制器在存储器中记录如下值:所述值表明在贴标机的第一次使用(或,在制动组件已经被维护之后贴标机的第一次使用)期间电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t))。例如,控制器可确定并且在存储器中记录表明当贴标机将标签库料的第一卷从供应卷筒支撑件转移到卷收卷筒支撑件时(或当贴标机在制动组件的维护之后将标签库料的第一卷从供应卷筒支撑件转移到卷收卷筒支撑件时)电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的值。控制器构造成随后监测电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t)),并且以与关于标签库料的第一卷所完成的方式相似的方式计算表明当贴标机将标签库料的每一后续卷从供应卷筒支撑件转移到卷收卷筒支撑件时电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的值。控制器可构造成在如下情况下输出表明制动组件需要维护的信号:表明当贴标机将标签库料的后续卷从供应卷筒支撑件转移至卷收卷筒支撑件时电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的值与存储在存储器中的表明当贴标机将标签库料的第一卷从供应卷筒支撑件转移至卷收卷筒支撑件时电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的值相差大于预定量。例如,控制器可构造成在如下情况下输出表明制动组件需要维护的信号:表明当贴标机将标签库料的后续卷从供应卷筒支撑件转移至卷收卷筒支撑件时电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的值与存储在存储器中的表明当贴标机将标签库料的第一卷从供应卷筒支撑件转移至卷收卷筒支撑件时电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的值相差大于约20%。

在上面讨论的实施例中,可由控制器以下述方式确定表明当贴标机将标签库料的卷从供应卷筒支撑件转移至卷收卷筒支撑件时电枢位置传感器的平均输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的每个值。当贴标机将标签库料的卷从供应卷筒支撑件转移至卷收卷筒支撑件时,控制器可周期性地采集电枢位置传感器的输出(或反馈信号fb(t)的平均值)的多个读数。为了确定平均值,于是控制器将这些读数相加并且将相加后的读数除以读数的数量。

将理解的是,虽然所述制动布置构造成使得能够将制动力施加到供应卷筒支撑件,但是在其他实施例中,可结合卷收卷筒支撑件使用同一制动组件,以便向卷收卷筒支撑件施加制动力。

还将理解的是,虽然在上文描述了使用制动带、制动盘和致动螺线管的具体制动组件,但是在其他实施例中,可以使用任何合适的制动组件,只要该制动组件能够向相关的卷筒支撑件选择性地施加制动力即可。

例如,制动组件可包括马达,该马达机械地连结到相关卷筒支撑件(例如,供应卷筒支撑件),使得马达随卷筒支撑件一起旋转。在一个示例中,马达可以是dc马达。如公知的那样,通过控制向dc马达提供的电流的量,能够控制由dc马达施加的扭矩的量。因此,通过沿一方向驱动dc马达使得其与卷筒支撑件的旋转的方向相对,并且通过控制向dc马达提供的电流的量,可能控制dc马达施加到相关卷筒支撑件的扭矩的量,以便抵抗(或对抗)相关卷筒支撑件的旋转。由马达施加以抵抗相关卷筒支撑件的旋转的扭矩可被称为制动扭矩。

在另一示例中,马达可以是步进马达。未被供能的步进马达具有逆止(holdback)扭矩,其是抵抗步进马达的旋转的步进马达的扭矩。逆止扭矩的量可通过改变跨过步进马达的每个绕组连接的电阻来改变。例如,这种技术在美国专利us5366303中被描述。跨过每个绕组连接的电阻越大,步进马达的逆止扭矩越大。因此,通过控制跨过步进马达的每个绕组连接的电阻,可能控制步进马达的制动扭矩。

如先前关于图2和5所讨论的,贴标机包括呈具有辊32的舞动臂28的形式的可动元件。

一起考虑图11、图12和图13,舞动臂28还包括大体环形部分120,其被安装成用于围绕轴线a旋转以及通过轴承124围绕轴122旋转。轴122将供应卷筒支撑件10连接到制动盘74,使得供应卷筒支撑件10和制动盘74共同旋转。供应卷筒支撑件10、制动盘74和连接轴122被安装成通过第二组轴承126相对于安装块80围绕轴线a旋转。

如在图11中最佳地看到的,臂128从舞动臂28的环形部分120突出。弹性偏压构件130(在该情况下是张力弹簧,但是在其他实施例中可以是任何合适弹性偏压构件)的第一端130a经由销132被附接到臂128。在一个实施例中,弹簧130是由kato-entexltd.uk制造的具有1.05n/mm的刚度的张力弹簧型号2137。如在图7中最佳地看到的,弹性偏压构件130的第二端130b经由销固定到安装块80。在图7中,出于清楚起见省略了用于将弹性偏压构件130的第二端130b紧固到安装块80的销。弹性偏压构件130沿如图7中所示的顺时针方向偏压舞动臂28。该方向由箭头g表示。

贴标机包括传感器,其构造成产生表明可动元件(在该情况下,舞动臂28)的位置的传感器信号。传感器构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号。在该情况下,传感器产生表明该可动元件的旋转位置的传感器信号。如在图11中最佳地看到的,传感器包括多极条形磁体140,其被附接到舞动臂28的环形部分120的周向表面142。

图15示出多极条形磁体140的一部分的示意性平面图,所述多极条形磁体已从舞动臂28的环形部分120被移除并且在纸张平面中被放平。多极条形磁体140使得沿其长度ls存在交替的规则地间隔开的北极n和南极s磁极区域143。每个磁极区域143的长度是lp。在一些实施例中,磁极长度lp可以是1mm或2mm。多极条形磁体140可使用任何合适的方法(例如,使用粘结剂)被附接到环形部分120的周向表面142。

构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器还包括磁性传感器(未示出),其安装于传感器支撑件144。磁性传感器被安装成充分地靠近多极条形磁体140,使得磁性传感器能够容易地感测由多极条形磁体140产生的磁场。磁性传感器可以是任何合适类型的。例如,已经发现,包括多个霍尔效应传感器(也被称为霍尔元件)的磁性传感器在使用具有2mm的磁极长度lp的多极磁条时能够为舞动臂28的完整扫掠提供大约1000个传感器脉冲。在该示例中,包括多个霍尔元件的磁性传感器是as5304整体式霍尔ic且磁条是as5000-ms20-50多极磁条,它们都由澳大利亚的amsag制造。舞动臂28的完整扫掠是舞动臂在该舞动臂的角度运动的极限之间的角度位移。

将理解的是,在知晓多极条形磁体140的磁极长度lp以及也知晓多极磁条140附接于其的周向表面142的直径的情况下,可能对当舞动臂28旋转时由磁性传感器提供的信号脉冲进行计数,以便确定舞动臂28的角度位移。此外,如果已知针对舞动臂28的完整扫掠由磁性传感器生成具体数量的脉冲,并且还知晓舞动臂28的完整扫掠代表舞动臂经过具体角度的弧(其可基于对舞动臂运动的物理约束来测量)的运动,那么基于自舞动臂28处于“原始(home)”位置(在下文描述)开始的由磁性传感器生成的脉冲的数量确定舞动臂28从该原始位置的角度位移是直截了当的事。

图16示出如在之前附图中所示的贴标机的一部分的示意图。参考图16解释了舞动臂28的角度位移如何能够被用于计算在供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径20的长度的变化。

卷带路径20的一部分由在辊22和24之间经由辊32延伸的环路形成。卷带路径20在辊22和24之间经由辊32延伸的部分的长度l作为舞动臂28(且因此辊32)的位置的函数来计算。

参考图16,舞动臂28具有长度r并且限定辊32行进所通过的弧。长度r是舞动臂28的旋转轴线a与辊32的中心之间的线性距离。舞动臂28具有原始位置,其可被限定为线r与线rh重合所处的位置。在操作期间,通过触发原始位置传感器(未示出)能够确定舞动臂28是否处于原始位置,所述原始位置传感器诸如是微型开关或任何其他合适的位置传感器。

一旦已经触发原始位置传感器,就能够用该传感器(在该情况下,磁性传感器)测量舞动臂28从原始位置的角度位移,该传感器输出表明可动元件的位置的传感器信号。该位置信号采取如上文所述的表明舞动臂28从原始位置的角度位移的一系列脉冲的形式。

为了便于参考,在图16中示出从水平(x)轴线测得的代表舞动臂28的角度位移的角度θ。从图16可以看出,能够通过如下等式根据表明舞动臂从原始位置的角度位移的角度θh和原始位置距竖直(y)轴线的角度θh’计算该角度θ:

舞动臂28的旋转轴线a被用作相对测量的基准点,其中水平(x轴线)和竖直(y轴线)位移指代距该点的水平和竖直距离。

将理解的是,辊22和辊24相对于舞动臂28的旋转轴线a的相对位置是固定的,且因此是已知的。辊22的位置由坐标(xr1,yr1)限定。类似地,辊24的位置由坐标(xr2,yr2)描述。

辊32的位置由坐标(xr3,yr3)限定,但是将理解的是,当辊32运动时(当舞动臂28运动时)这些坐标的值将不固定,并且因此xr3和yr3两者均是角度θ和长度r的函数,并且能够计算如下:

辊22的中心与辊32的中心之间的距离p1和辊24的中心与辊32的中心之间的距离p2由毕达哥拉斯定理根据下述等式从每个辊的已知位置给出:

辊22和32的中心之间的线具有距y轴线的角度ε,其可根据如下等式计算:

辊24和32的中心之间的线具有距y轴线的角度γ,其可根据如下等式计算:

卷带路径20将遵循其所接触的每个辊22、24、32之间的大致直线。在卷带路径20与每个辊22、24、32(且具体地,每个辊22、24、32的外周表面)之间的接触点处,卷带路径20与相应辊相切。

卷带路径20(在辊22和32之间)与辊22和32的中心之间的线p1之间的角度是α,α可根据以下等式计算:

其中,dr1是辊22的直径,且dr3是辊32的直径。

卷带路径20(在辊24和32之间)与辊24和32的中心之间的线p2之间的角度是β,β可根据以下等式来计算:

其中dr2是辊24的直径。

现在能够计算辊22、24和32中的每一个之间的卷带路径20的长度。可根据下述等式计算辊22和32之间的卷带路径20的长度l1:

能够根据下述等式计算辊24和32之间的卷带路径20的长度l2:

为了计算卷带路径20在卷带路径20接触辊22所在的位置与卷带路径20接触辊24所在的位置之间的总长度l,必须计算由卷带路径20在卷带路径20接触辊22、24和32中的每一个的圆周处形成的弧的长度。

如上文所讨论的,在与每个辊的接触点处,卷带路径20与相应辊相切。因此,由于x轴线和y轴线是正交的,因此卷带路径和相应辊的接触点处每个相应辊的法线与x轴线之间的角度与卷带路径20和y轴线之间的角度相同。

y轴线与辊22和32之间的卷带路径20之间的角度由ε-α给出。y轴线与辊24和32之间的卷带路径20之间的角度由γ-β给出。

每个弧的长度均能够被计算为相应辊的半径与该弧所对的角度的乘积,并且其中每个弧可被计算如下:

其中,arc1是卷带与辊32在左手侧上(关于图16)接触所在的点与辊32的圆周上的最上点(也关于图16)之间的弧的长度。arc1在图16中由辊32的在虚线‘a’和虚线‘b’之间的圆周的部分示出。

在等式(12)中由弧所对的角度按照以下方式得到。考虑在辊32的旋转轴线处的角度。y轴线与辊22和32的中心之间的线p1之间所夹的角度是ε。线p1、卷带路径20和虚线‘a’形成直角三角形。在该直角三角形内,线p1和卷带路径20之间所夹的角度是α。因此,线p1和虚线‘a’所夹的角度是π/2-α。由于在等式(12)中由弧所对的角度是y轴线和虚线‘a’之间所夹的角度,所以其由从π减去ε与π/2-α之和得到。这等于如等式(12)中所包括的π/2+α-ε。

其中,arc2是辊32的圆周上的最上点(关于图16)与卷带在辊32的右手侧上(也关于图16)接触辊32所在的点之间的弧的长度。arc2在图16中由辊32的在虚线‘b’和虚线‘c’之间的圆周的部分示出。水平线(关于该图的取向而言)和虚线‘c’之间的角度是γ-β。因此,虚线‘b’(即,竖直线)与虚线‘c’之间的角度是

其中,arc3是卷带在右手侧上(关于图16)接触辊24所在的点与辊24的圆周上的最下点(也关于图16)之间的弧的长度。arc3在图16中由辊24的在虚线‘d’和虚线‘e’之间的圆周的部分示出。水平线(关于该图的取向而言)和虚线‘d’之间的角度是γ-β。因此,虚线‘e’(即,竖直线)与虚线‘d’之间的角度是

其中,arc4是在卷带在右手侧上(关于图16)接触辊22所在的点与辊22的圆周上的最下点之间的弧的长度。arc4在图16中由辊22的在虚线‘f’和虚线‘g’之间的圆周的部分示出。在等式(15)中由弧所对的角度按照如下方式得到。考虑在辊22的旋转轴线处的角度。y轴线与辊22和32的中心之间的线p1之间所夹的角度是ε。线p1、卷带路径20和虚线‘f’形成直角三角形。在该直角三角形内,线p1和卷带路径20之间所夹的角度是α。因此,线p1和虚线‘f’之间所夹的角度是π/2-α。由于在等式(15)中由弧所对的角度是y轴线与虚线‘f’之间所夹的角度,所以其由从π减去ε与π/2-α之和给出。这等于π/2+α-ε。

卷带路径20在卷带路径20接触辊22处与卷带路径20接触辊24处之间的总长度l被计算如下:

将理解的是,虽然长度l在辊22的圆周上的最下点(即,卷带路径20的法线平行于y轴线所处的点)与辊24的圆周上的最下点(同样是卷带路径20的法线平行于y轴线所处的点)之间被计算,但是所考虑的卷带路径20的部分实际上可以是包括卷带路径20的具有根据可动元件(在该情况下,舞动臂28)的位置改变的长度的部分的任何部分,并且在这种情况下,本领域技术人员从前述描述中会显而易见到应当如何计算所讨论的卷带路径20的部分的长度。

此外,在使用中,绝对长度l可被用作中间值以允许测量长度差δl,该长度差代表在舞动臂28处于第一位置且具有卷带路径长度lpos1(通过使用上述等式(16)确定)与舞动臂28处于第二位置且具有卷带路径长度lpos2(也通过使用上述等式(16)确定)之间的卷带路径长度的差异。能够根据以下等式计算长度差δl:

将理解的是,能够针对多个其他舞动臂位置计算胶带路径长度差δl,并且这些位置中的一个可以是原始位置。

从前述描述中将理解的是,在知晓各种固定尺寸(例如,辊直径、原始位置相对于y轴线的角度位置、辊中心之间的距离等)的前提下,能够以所述方式计算辊和辊24之间的卷带路径的长度。

将理解的是,虽然已经描述了计算卷带路径长度的变化的一种具体方法,但是可以使用计算卷带路径长度的变化的任何合适方法。例如,在一个实施例中,卷带路径可从第一固定辊延伸到第二可动辊并且然后延伸到邻近第一辊的第三固定辊。第二可动辊相对于第一辊和第三辊以线性方式运动。在该实施例中,第二辊沿其线性路径运动距离d导致卷带路径长度的2d的变化。此外,虽然在所述实施例中产生表明可动元件(在该情况下,舞动臂28)的位置的信号的传感器是角度位置传感器,但是可使用任何合适的传感器。例如,可使用至少一个超音速或激光距离测量仪来测量可动元件的位置。

控制器可构造成基于由传感器产生的传感器信号计算标签库料的卷带沿卷带路径的位移,所述传感器信号表明可动元件的位置。

例如,如果供应卷筒正沿卷带路径以已知线性速度(例如,使用上述技术中的一种确定)松解标签库料达已知时间,并且在此时间期间传感器产生表明可动元件的位置的变化的信号,那么控制器可计算在所述时间期间发生的卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件之间的卷带路径的长度的变化。因此,控制器可通过如下方式计算在所述时间期间所述卷带沿卷带路径的位移:将由于供应卷筒松解标签库料所导致的卷带沿卷带路径的位移加上由于卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件之间的卷带路径的长度的变化所导致的卷带沿卷带路径的位移。

类似地,如果卷收卷筒正沿卷带路径以已知线性速度卷收标签库料达已知时间,并且在此时间期间传感器产生表明可动元件的位置的变化的信号,那么控制器可计算在所述时间期间发生的在卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件之间的卷带路径的长度的变化。因此,控制器可通过如下方式计算在所述时间期间所述卷带沿卷带路径的位移:将由于卷收卷筒卷收标签库料所导致的卷带沿卷带路径的位移加上由于卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件之间的卷带路径的长度的变化所导致的卷带沿卷带路径的位移。对于任意给定时间段,由于卷收卷筒卷收标签库料所导致的卷带沿卷带路径的位移与由于卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件之间的卷带路径的长度的变化所导致的卷带沿卷带路径的位移之和等同于在所述给定时间段中从供应卷筒移除的标签库料的长度。

如先前所讨论的,如果结合当发生卷带的所述已知位移时卷收卷筒或供应卷筒的旋转的量,卷带沿卷带路径卷收到卷收卷筒上或从供应卷筒松解的位移是已知的,则可能根据等式(18)计算所述卷收卷筒或供应卷筒的直径。

其中ds是卷筒直径,lwp是卷带沿卷带路径的位移(例如,通过监测从电磁辐射传感器52输出的周期性信号56或通过使用监测辊(例如,打印辊)的旋转的编码器来确定),且n是在卷带沿卷带路径位移期间卷筒支撑件的旋转的圈数。

控制器可构造成基于卷带沿卷带路径的计算的位移(这相应地基于表明可动元件的位置的传感器信号)以及由旋转监测器产生的旋转信号以这种方式计算卷筒中的一个的直径。旋转监测器可包括产生可被计数的表明给定的旋转度数的脉冲的传感器,或替代性地,旋转监测器可对被提供至位置受控马达(诸如,步进马达)的步脉冲进行计数。

合适的旋转监测器的示例是安装于卷筒支撑件中的一者上的转速计。合适的旋转监测器的另一示例是触发装置,其每当卷筒(且因此支撑卷筒的卷筒支撑件)旋转通过整圈旋转的给定部分时就产生信号。

例如,触发装置可包括磁簧传感器和至少一个磁体,或者霍尔效应传感器和至少一个磁体。在一个实施例中,一对磁体被附接到卷筒支撑件,使得该对磁体关于该卷筒支撑件的旋转轴线以180度成角度地间隔开。霍尔效应传感器位于贴标机的不随卷筒支撑件旋转的部分处,并且使得对于卷筒支撑件沿给定方向的每圈完整旋转,两个磁体两者都经过霍尔效应传感器,并且因此霍尔效应传感器针对卷筒支撑件沿给定方向的每圈完整旋转输出两个脉冲。

本文描述的类型的贴标机可包括制动组件(例如但不限于前述制动组件)。在该实施例中,控制器构造成基于表明可动元件的位置的传感器信号以及表明待测量其直径的卷筒的旋转的旋转信号来计算被安装到卷筒支撑件之一的卷筒的直径。此外,在该实施例中,制动组件被构造成向所述卷筒支撑件中的另一者(即,除了支撑期望计算其直径的卷筒的卷筒支撑件之外的卷筒支撑件)施加制动力。

在该实施例中,控制器被构造成基于传感器信号计算由所述卷筒支撑件中的所述一个支撑的所述卷筒的直径,所述传感器信号表明当所述制动组件向所述卷筒支撑件中的另一者施加足以基本防止所述卷筒支撑件的另一者的旋转的制动力时舞动臂28的运动。现在对其进行更详细的描述。

返回参考图2并且为了便于参考,在该实施例中,制动组件(在图2中未示出)向供应卷筒支撑件10施加制动力,所述制动力足以基本防止供应卷筒支撑件10以及所支撑的供应卷筒16的旋转。当制动组件基本防止供应卷筒支撑件10以及所支撑的卷筒16的旋转时,控制器控制马达14(在该情况下是步进马达),以便使马达14旋转预定数量的步数。使马达14旋转预定数量的步数等效于使卷收卷筒支撑件12及所支撑的卷筒34旋转预定角度。这是由于如上所述的马达14对于单圈完整旋转旋转已知数量的步数的事实,以及还由于马达14和卷收卷筒支撑件12之间的任何传动的性质均为已知的事实。

在该情况下,使卷收卷筒支撑件12沿一方向旋转以便将标签库料18的卷带包绕到卷收卷筒支撑件12上,使得标签库料的卷带沿卷带路径沿方向c行进。将理解的是,在其他实施例中,可使马达14且因此卷收卷筒支撑件12沿相反方向旋转。

当基本防止供应卷筒支撑件10(且因此所支撑的供应卷筒16)旋转时,卷收卷筒支撑件12的旋转使得标签库料18的卷带沿卷带路径20沿方向c行进将引起卷带中的张力增加。卷带中张力的增加将引起舞动臂克服由弹簧130(在图2中未示出,但在图7中示出,其沿逆时针方向偏压舞动臂)提供的偏压力沿顺时针方向运动,以便减少在供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径20的长度。

当马达14被驱动预定步数时,舞动臂28的顺时针运动将由传感器感测到,该传感器构造成产生表明可动元件(在该情况下,磁性传感器)的位置的传感器信号。根据上文列出的等式,控制器基于舞动臂28的位置的变化计算在马达14被驱动的时间期间供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径20的长度的变化(等式17)。

由于在该过程期间防止供应卷筒支撑件(且因此所支撑的供应卷筒16)旋转的事实,供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径20的长度的任何变化均将由被缠绕在由卷收卷筒支撑件12支撑的卷收卷筒34上的卷带的量引起。

控制器能够计算由于控制器使马达14旋转预定步数而发生的卷收卷筒支撑件12(且因此所支撑的卷收卷筒34)的旋转的圈数。控制器还能够基于舞动臂28的位置变化计算在供应卷筒支撑件10和卷收卷筒支撑件12之间的卷带路径20的长度的变化。最后,控制器能够根据上述等式(18)计算由卷收卷筒支撑件12支撑的卷收卷筒34的直径。

用于计算上述其中一个卷筒的直径的设备和方法可在贴标机启动(以由此提供卷筒直径的初始测量)时被使用,和/或可以当贴标机在操作时被周期性地使用以便周期性地测量并更新相关卷筒的直径。例如,在贴标期间当正使卷收卷筒支撑件旋转时可以施加制动,卷收卷筒的旋转引起舞动臂的运动,且由此允许在贴标期间确定卷收卷筒直径。

在上述方法的一个实施例中,在实施上述处理之前,控制器被设置成完全地释放制动器,使得舞动臂28采取其原始位置(考虑到弹簧130的作用)。这提供了使用上述方法测量舞动臂28的角度位移的已知起始点。

将理解的是,先前描述的构造成产生表明贴标机的可动元件的位置的传感器信号的传感器是测量相对位移(在该情况下,角度位移)的传感器,并且该传感器结合已知位置(在该情况下,原始位置)使用该相对位移以便确定绝对位置(在该情况下,角度位置)。在一些实施例中,构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器可以是任何合适的传感器,该传感器测量相对位移并结合已知位置使用该相对位移以便确定绝对位置。在其他实施例中,构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器可以仅测量相对位移。在其他实施例中,构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器可以直接地测量绝对位置。

一些公知贴标机包括被机械地连结到制动组件的舞动臂。在这些公知贴标机的一个示例中,如果标签库料内的张力过大,则标签库料中的张力将引起舞动臂运动,使得形成制动组件的一部分并且机械地连结到舞动臂的制动器被释放,以由此减少作用在供应卷筒支撑件上的制动力并且由此减少标签库料中的张力。不同地,如果标签库料中的张力过小,则标签库料中的张力将引起舞动臂运动,使得制动器向供应卷筒支撑件施加增加的制动力,以由此增加标签库料中的张力。

这些公知贴标机遭受若干问题。首先,该系统可能振荡使得当试图维持标签库料中的张力时舞动臂在两个位置之间振荡。由于该系统的振荡性质可能引起标签库料在限定卷带路径的辊上失准并且因此在其到达贴标剥离喙时可能失准的事实,这可能是有问题的。这可能引起标签在产品上的不正确定位或者可能导致贴标机被堵塞。其次,舞动臂的振荡性质意味着,舞动臂的运动不是完全可预测的。由此,存在这样的可能性,即,舞动臂将与贴标机的其他零件碰撞或者可能将操作贴标机的用户置于危险中。根据本文所述的一些实施例的贴标机提供了减轻或缓解这些问题中的至少一个的方法。

由于舞动臂被安装成围绕轴线a旋转并且由弹簧130沿方向g偏压的事实,舞动臂位置表明标签库料内的张力。将理解的是,图2中的方向g与图7中的方向g相对,这是因为图2和图7示出了贴标机的相对侧,且具体地供应卷筒支撑件和所附接的制动盘的相对侧。由于弹簧130是可变力弹簧(即,总体上遵守胡克定律的弹簧)的事实,由弹簧施加的力将随舞动臂28的位置(且因此弹簧的延伸的量)变化。

具体地,弹簧的延伸越大,即舞动臂28围绕轴线a沿与由g表示的方向相对的方向旋转得越远,由弹簧施加的力(以便沿方向g促动舞动臂28)越大。由弹簧130施加到舞动臂上的力的分量在使用中将被施加到标签库料20,由此提供标签库料20内的张力。因此,本文描述的一些实施例允许维持舞动臂28处于大致恒定的位置,以由此维持标签库料18中的张力大致恒定。例如,在一些实施例中,可维持舞动臂处于一位置,使得如果贴标机如图2中所示的那样取向,则舞动臂28是大致水平的。

为了控制舞动臂28的位置,本发明的实施例设有构造成产生表明舞动臂28的位置的传感器信号的传感器。在该情况下,传感器是先前所讨论的磁性传感器,其测量由附连到舞动臂28的一部分的多极条形磁体的运动引起的磁场的变化。

将理解的是,虽然本实施例的运动元件是舞动臂,但是在本发明的范围内的是,可动元件可以是能够限定卷带路径的一部分的任何合适的可动元件。此外,还将理解的是,虽然该实施例的传感器是所描述的磁性传感器,但是可以使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的任何合适的传感器。

本发明的本实施例还包括制动组件,其构造成向所述卷筒支撑件之一(在该情况下是供应卷筒支撑件,但是在其他实施例中其可以是卷收卷筒)施加可变制动力。制动组件可基于表明可动元件的位置的传感器信号施加可变制动力。将理解的是,施加到供应卷筒支撑件的制动力将对抗供应卷筒支撑件的旋转(且因此对抗由供应卷筒支撑件支撑的供应卷筒的旋转)。

该布置具有的优点在于,不同于其中舞动臂被机械地连结到制动组件的制动器的已知贴标机,舞动臂28的位置与由制动组件施加至供应卷筒的制动力机械地脱离。通过使制动组件从舞动臂机械地脱离,可能在表明舞动臂位置的传感器信号上执行处理,以便计算应当由制动组件向供应卷筒支撑件施加多大的制动力。

在一个实施例中,可以使用先前讨论的制动组件,该制动组件使用受控螺线管以经由作用在制动盘上的制动带提供可变制动力。在这种情形下,经由制动带76和制动盘74施加到供应卷筒支撑件10上的制动力取决于螺线管94的电枢92的位置。

已经讨论了为了控制供应至螺线管的线圈的电流以便将螺线管的电枢定位在相对于线圈的期望位置所使用的控制方案,且因此在此不再重复赘述。但是,该控制方案需要使如图14示意性示出的控制算法被提供以设定点信号sp(t)。设定点信号sp(t)由将被称为舞动臂位置控制算法的第二控制算法确定。

由控制器(其与如先前所讨论的控制器可以是或可以不是同一控制器)实施舞动臂位置控制算法。

图17中示意性地示出了包括由控制器实施的公知舞动臂位置控制算法的公知舞动臂位置控制系统的示意图。

该控制器被提供以舞动臂位置设定点信号sp2(t),其表明在任何给定时间舞动臂的期望位置(且因此标签库料内的期望张力)。例如,在一些实施例中,舞动臂位置设定点信号sp2(t)可对应于舞动臂的位置,使得如果贴标机与如图2中的贴标机一样,则舞动臂可以是大致水平的。当然在其他实施例中,舞动臂位置设定点信号sp2(t)可对应于任何期望的舞动臂位置。舞动臂位置设定点信号sp2(t)被提供至减法器200的一个输入。减法器200的另一输入被供应有反馈信号fb2(t)(在下文描述),并且减法器200输出误差信号e2(t),该误差信号为舞动臂位置设定点信号sp2(t)与反馈信号fb2(t)之间的差异。

误差信号e2(t)被供应到pid算法的三个部分。这些部分是比例分量p、积分分量i和微分分量d。如从该图中可看到的,比例分量p输出由常数kp2乘以误差信号e2(t)给出的信号。积分分量i输出由常数ki2乘以误差信号e2(t)的积分给出的信号。该算法的微分分量d输出由常数kd2乘以误差信号e2(t)相对于时间的微分给出的信号。

加法器202将由该算法的比例分量p、积分分量i和微分分量d输出的信号相结合。加法器202的输出是表明螺线管电枢相对于线圈的期望位置以便产生作用在供应卷筒支撑件上的期望制动力的信号。因此,加法器202的输出可被称为设定点信号sp(t),该设定点信号形成先前描述的螺线管电枢位置控制方案的一部分。因此,由加法器202输出的信号sp(t)被提供至关于图14在上文描述的螺线管电枢位置控制方案204。

如先前所讨论的,通过控制由制动组件施加到供应卷筒支撑件的制动力,这将影响标签库料内的张力且因此影响舞动臂28的位置。

舞动臂28的位置由先前描述的磁性传感器206测得。磁性传感器206输出表明舞动臂的位置的传感器信号。该信号构成被提供至第一减法器200的反馈信号fb2(t)。优选的是,随着加法器202的输出(即,经由螺线管电枢位置控制方案输出至制动组件的控制信号)增加,信号fb2(t)的值应当增加。如果不是这样,则通过交换对减法器200的输入可实现相同的功能。

可使用任何合适的增益常数kp2、ki2、kd2。在一些实施例中,这些常数中的至少一个可以等于零。但是在优选的实施例中,所有这些常数均非零。

如本领域常见的,舞动臂位置控制算法的增益常数kp2、ki2、kd2以及螺线管电枢位置控制算法的增益常数kp、ki、kd可经验地被确定或者通过使用可商业获得的pid整定(tuning)软件来确定。在任一情况下都期望的是,舞动臂位置控制算法的增益常数kp2、ki2、kd2的值被选择成使得由舞动臂位置控制算法输出至螺线管电枢位置控制算法的信号sp(t)具有大致在最小制动值和最大制动值之间的值。

在一些实施例中,pid控制算法可包括死区。在这种实施例中,如果反馈信号fb2(t)在设定点信号sp2(t)的给定范围内,那么误差信号e2(t)被设定为零。例如,死区可操作成使得如果设定点信号sp2(t)与反馈信号fb2(t)之间的差异小于设定点信号sp2(t)(或者,设定点信号的最大可能值,该最大可能值对应于设定点信号的期望最大制动值或期望最小制动值)的±5%,则误差信号e2(t)被设定为零。如果反馈信号fb2(t)落在该范围之外,则由减法器200以已经描述的方式来计算误差信号e2(t)。

如先前所讨论的,包括死区的其他实施例可以以稍微不同的方式起作用。这些实施例以与前述死区相同的方式来操作,不同之处在于,如果反馈信号fb2(t)落在死区之外,则通过以下方式计算误差信号e2(t):计算反馈信号fb2(t)与死区的最接近反馈信号fb2(t)的边缘之间的差异。例如,如果死区是设定点信号sp2(t)的±5%,并且反馈信号fb2(t)具有设定点信号sp2(t)加设定点信号sp2(t)的5%加μ的值,则误差信号的值是-μ。类似地,如果死区是设定点信号sp2(t)的±5%,并且反馈信号fb2(t)具有设定点信号sp2(t)减设定点信号sp2(t)的5%减μ的值,则误差信号的值是μ。在另一个实施例中,如果死区是最大可能设定点(其对应于设定点信号的期望最大制动值或期望最小制动值)的±5%,并且反馈信号fb2(t)具有设定点信号sp2(t)加设定点信号sp2(t)的5%加μ的值,则误差信号的值是-μ。类似地,如果死区是最大可能设定点信号sp2(t)的±5%,并且反馈信号fb2(t)具有设定点信号sp2(t)减设定点信号sp2(t)的5%减μ的值,则误差信号的值是μ。

在一些实施例中,pid算法内的微分项d可以不作为误差信号e2(t)的微分的函数来计算,而是通过舞动臂的速度乘以常数ks2来计算。可以基于当附接到舞动臂的一部分的多极磁条运动经过磁性传感器时由磁性传感器检测到的磁场的变化速率计算舞动臂的速度。替代性地,可以基于由磁性传感器输出的信号的变化速率计算舞动臂的速度。

在一些实施例中,舞动臂位置控制算法可被实施成使得,如果测得的舞动臂位置不同于沿一方向的期望舞动臂位置设定点使得必须施加制动以便使舞动臂位置朝向该设定点靠近,该算法可向制动组件提供输出,其引起制动组件施加最大制动力,当测得的舞动臂位置与沿必须施加制动以使舞动臂位置朝向设定点靠近所在的方向相对的方向的期望舞动臂位置设定点不同时,该制动组件仅施加小于最大制动力的制动力。当测得的舞动臂位置与沿必须施加制动以使舞动臂位置朝向设定点靠近所在的方向相对的方向的期望舞动臂位置设定点不同时,可以以通常的方式实施如上文所讨论的pid算法,换句话说,可以使用非对称pid算法。

在一些实施例中,pid算法的积分项可具有相对小的常数ki2,或者积分项的设定点可以不同于比例项和微分项的设定点。这在控制系统中可能是有用的,该控制系统包括积分项,因为pid算法的积分部分“记忆”舞动臂的先前位置,且因此试图对其施加所需的不正确校正。例如,由积分项确定的校正可能比所需的更大、比所需的更小,或沿错误的方向。当贴标机处于第一稳态(例如,以第一速率持续分配标签)并且之后改变至第二稳态(例如,以第二速率持续分配标签)时,这种问题可能会发生。可能花费时间以便使积分项将其输出从针对第一状态的理想值改变至针对第二状态的理想值。在这种情形下,在贴标机的操作改变至第二状态之后,积分项可能在一时间段内不正确。

为了缓解上述问题,在一些实施例中,pid算法的积分分量的设定点可等效于舞动臂位置,如果贴标机如图2所示的那样取向,则该舞动臂位置距比例项和微分项的设定点位置大约顺时针5度。此外,在一些实施例中,可以施加积分项可对总校正量贡献的作用的程度的限制。例如,可以限制积分项对所施加的制动的贡献。在一个示例中,如果由包括如图18至20中所示的步进马达的制动组件提供制动力,则pid的积分项的贡献之和可能被限制为等效于步进马达的50个微步。

在上述实施例中,控制器执行舞动臂位置控制算法,使得控制器每秒评估并应用pid算法1000次。在其他实施例中,控制器可以任何合适速率评估并控制舞动臂位置。

将理解的是,虽然在当前描述的实施例内舞动臂位置控制方案包括pid算法,但是本发明的其他实施例可使用任何合适控制方案以便控制舞动臂(或其他合适运动元件)的位置。

在一些实施例中,贴标机可包括动力装置,该动力装置被构造成沿卷带路径从供应卷筒朝向卷收卷筒推进卷带。例如,动力装置可包括驱动卷收卷筒支撑件的单个马达、驱动卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件中的每一者的马达,或者驱动压盘辊的马达结合驱动卷收卷筒支撑件和供应卷筒支撑件中的至少一者的马达。控制器可构造成基于传感器信号(在该情况下,由磁性传感器输出的信号)控制动力装置和制动组件两者,以便朝向期望位置促动舞动臂。朝向期望位置促动舞动臂等效于试图在标签库料中获得期望张力,其原因先前已讨论过。因此,控制器使得能够基于传感器信号控制动力装置和制动组件,以便在标签库料中获得期望张力并且维持标签库料中的所述张力处于预定极限之间。

所描述的实施例内的制动组件70被宣称为能够施加可变制动力。这是因为,螺线管的电枢的位置确定弹簧82的延伸并且因此确定施加到卷筒支撑件的制动力。电枢被控制使得其能够采取在电枢的运动的限度之间的任何位置。

在其他实施例中,制动组件不必能够施加可变制动力。例如在一些实施例中,制动组件可能仅具有两种状态:制动状态和非制动状态。在制动状态中,制动组件比在非制动状态中向卷筒支撑件施加更大的制动力。在一个实施例中,可由控制器作为表明可动元件(例如,舞动臂)的位置的传感器信号的函数控制制动组件,使得当控制器确定表明可动元件的位置的传感器信号指示需要向卷筒支撑件施加更多的制动力,则控制器命令制动组件进入其制动状态。不同地,可由控制器作为表明可动元件(例如,舞动臂)的位置的传感器信号的函数控制制动组件,使得当控制器确定表明可动元件的位置的传感器信号指示需要向卷筒支撑件施加更少的制动力,则控制器命令制动组件进入其非制动状态。

在制动组件仅具有制动状态和非制动状态的另一实施例中,制动组件(具体地在该情况下,制动组件的螺线管的线圈)可被提供以脉宽调制信号(在该情况下,跨过螺线管的线圈的电压信号)。由控制器控制的线圈驱动器可将跨过线圈施加的脉宽调制电压信号的占空比控制为被提供至控制器的表明可动元件的位置的传感器信号的函数。

通过改变跨过螺线管的线圈施加的脉宽调制电压的占空比,可以改变供应到线圈的电流。这导致螺线管的电枢相对于线圈的位置的变化,且因此导致由制动组件施加到卷筒的制动力的变化。

标签库料内的期望张力(且因此舞动臂的期望位置)可取决于各种因素。例如,期望张力可以大于当标签库料经过打印头时保持该标签库料充分张紧所需的最小张力,使得打印机能够在标签库料的标签上成功地打印。此外,期望张力可以取决于标签库料的卷带的宽度和/或厚度(即,垂直于卷带路径)。期望张力可被选择成使得标签库料的卷带内的应力(其由卷带中的张力除以卷带的横截面面积给出;其中卷带的横截面面积是卷带的宽度与卷带的厚度的乘积)小于卷带的断裂应力。这确保卷带中的张力不会导致标签库料的卷带绷断。例如,在一些实施例中,卷带中的期望张力可以在1n和50n之间。

在一些贴标机中,标签库料的期望张力由控制器基于标签库料的宽度确定(例如,计算),并且随后被设定。在一些贴标机中,标签库料的宽度由用户输入贴标机的控制器中。在一些应用中,依赖于用户输入标签库料的宽度可能导致问题。例如,如果标签库料的宽度被不正确地输入,则贴标机可能不正确地确定和设定标签库料内的张力。不正确的标签库料张力可能导致标签库料断裂或标签库料由贴标机不正确地馈送。

虽然上述实施例讨论了朝向期望位置促动可动元件(例如,舞动臂)(例如,通过在舞动臂位置控制算法内设定期望舞动臂位置设定点)以便控制标签库料的张力。但是在其他实施例中,可以出于任何其他合适的目的朝向期望位置促动可动元件。

例如,在一些实施例中,可由恒定力弹簧(即,使得该弹簧不遵循胡克定律)偏压可动元件。在这种实施例中,由于由弹簧施加到可动元件的力是大致恒定的而不论可动元件的位置如何,因此标签库料的张力将大致恒定而不论可动元件的位置如何。因而断定,在这种实施例中,使可动元件运动将不改变标签库料中的张力,且因此朝向期望位置促动该可动元件不能被用于设定标签库料中的张力。

不论何种类型的偏压构件偏压该可动元件,由于可动元件限定卷带路径的一部分,因此可动元件的运动将引起供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的路径长度变化。改变供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的路径长度可以允许卷收卷筒正卷收标签库料所处的速度与供应卷筒正松解标签库料所处的速度之间的差异。例如,如果卷收卷筒支撑件被驱动以使标签库料沿卷带路径前进并且使卷收卷筒支撑件加速,那么卷收卷筒可比供应卷筒更快地加速。这可能是因为供应卷筒具有相对大的转动惯量。通过使舞动臂运动以便减少供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的路径长度,可以补偿卷收卷筒和供应卷筒之间的加速的这种差异。不同地,如果卷收卷筒支撑件被驱动以使标签库料沿卷带路径前进并且使卷收卷筒支撑件减速,则卷收卷筒可比供应卷筒更快地减速。同样地,这可能是因为供应卷筒具有相对大的转动惯量。通过使舞动臂运动以便增加供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的路径长度,可以补偿卷收卷筒和供应卷筒之间的减速的这种差异。

如果可动元件具有在第一限度(在该第一限度下,供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的路径长度是最大的)和第二限度(在该第二限度下,供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的路径长度是最小的)之间的有限的运动限度,则可能期望朝向使在贴标机的操作期间试图补偿卷收卷筒卷收标签库料所处的速度与供应卷筒松解标签库料所处的速度之间的差异时可动元件将达到其运动限度的极限的可能性最小化的位置促动可动元件。如果可动元件达到其运动限度的极限,则将不能够补偿卷收卷筒卷收标签库料所处的速度与供应卷筒松解标签库料所处的速度之间的任何其它差异。不能够补偿卷收卷筒卷收标签库料所处的速度与供应卷筒松解标签库料所处的速度之间的任何其它差异可能导致标签库料中的过大张力(这可能导致标签库料断裂)或可能导致标签库料中的过小张力(这可能导致标签库料变得松弛)。

在一些实施例中,使可动元件将达到其运动限度的极限的可能性最小化的位置可以是其运动限度的极限之间大致等距离的位置。在其他实施例中,贴标机的特性可能使得使可动元件将达到其运动限度的极限的可能性最小化的位置可能是相比于其运动限度中的另一极限更靠近一个极限的位置。例如,在其中卷收卷筒支撑件被驱动以使标签库料沿卷带路径前进并且能够制动供应卷筒的贴标机中,使可动元件将达到其运动限度的极限的可能性最小化的位置可以更接近对应于供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的最大路径长度的可动元件的运动限度的极限。其原因是,供应卷筒支撑件上的制动使得当使卷收卷筒和供应卷筒减速时卷收卷筒卷收标签库料所处的速度与供应卷筒松解标签库料所处的速度之间将存在差异在很大程度上更不可能。因此,可动元件更不可能有必要沿朝向与供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的最大路径长度相对应的可动元件的运动限度的极限的方向运动。因此推断,使可动元件将达到其运动限度的极限的可能性最小化的位置可能更接近对应于供应卷筒和卷收卷筒之间的卷带路径的最大路径长度的可动元件的运动限度。

图17a中示意性地示出根据本发明的控制系统的示意图,所述控制系统包括由根据本发明的控制器实施的供应速度控制算法。

鉴于前述公知舞动臂位置控制算法意在通常将舞动臂定位在期望位置处(或期望的位置范围内),由控制器实施的根据本发明的供应速度控制算法以不同方式操作。一般地说,本发明的供应速度控制算法试图将舞动臂定位在确保标签库料(也被称为标签卷带)内的张力大于预定最小张力的位置处,且同时力图维持从供应卷筒移除标签库料(通过驱动卷收卷筒的马达的作用)的速度大体恒定。下文阐述了这么做的原因。

如先前所讨论的,维持标签库料内的正确张力对于贴标机的操作而言可以是重要的。例如,可期望标签库料中的张力高于最小张力值,使得如果使用剥离喙从标签库料移除标签,则剥离喙能够有效地移除标签;并且如果贴标机是即打即贴贴标机,则使得由打印机实施到标签库料的标签上的打印的品质是令人满意的。通过试图维持从供应卷筒移除标签库料所处的速度大致恒定,这确保供应卷筒的旋转速度是大体恒定的。这可减小由贴标机的零件所经历的机械应力和应变。也就是说,因为供应卷筒以大致恒定的速度旋转,所以理想地避免了供应卷筒的迅速加速和/或减速。这种重复的迅速加速和/或减速需要贴标机的多个部分或者在供应卷筒上施加扭矩/力和/或当施加这种力时适应其。这种扭矩/力可导致贴标机的部件的磨损。因此,维持供应卷筒的速度大体恒定可改进贴标机的寿命和/或可靠性。

此外,一些公知贴标机以导致供应卷筒的速度迅速波动的方式被控制。尽管这种波动除了关于磨损(如上文所讨论的)之外不必然对贴标机有害,但其可使贴标机的操作看起来笨拙。通过维持供应卷筒的速度大致恒定,这可使贴标机的操作看似更流畅且更好地受控,由此提供审美改进,这提高了用户体验。

鉴于前述公知舞动臂控制算法利用期望舞动臂位置与测得的舞动臂位置之间的误差以便确定向螺线管电枢位置控制方案204提供的设定点sp(t),本发明的供应速度控制算法(如图17a中所示)利用目标供应卷筒速度与测得的供应卷筒速度之间的差异以便确定向制动控制设备提供的设定点。

更详细地,图17a中示出供应速度控制系统的示意图,所述供应速度控制系统包括由根据本发明的控制器实施的供应速度控制算法。实施供应速度控制算法的控制器与先前在本文献内所讨论的任何控制器可以是或可以不是同一控制器。

控制器被提供以供应速度设定点信号sp3(t),其表明在任何给定时间下的目标供应卷筒速度。供应速度设定点信号sp3(t)被提供到减法器172的一个输入。减法器172的另一个输入被供应有反馈信号fb3(t)(在下文描述),且减法器172输出误差信号e3(t),其是供应速度设定点信号sp3(t)与反馈信号fb3(t)之间的差异。误差信号e3(t)被供应到pid算法的三个部分。这些部分是比例分量p、积分分量i和微分分量d。如可从图中看到的那样,比例分量输出由误差信号e3(t)乘以常数kp3给出的信号。积分分量i输出由误差信号e3(t)的积分乘以常数ki3给出的信号。微分分量d输出由误差信号e3(t)相对于时间的微分乘以常数kd3给出的信号。

加法器174结合由算法的比例分量p、积分分量i和微分分量d输出的信号。加法器174的输出是表明螺线管电枢相对于线圈的期望位置(或替代性地,任何其他制动组件的期望构造,例如步进马达和所附接的凸轮件(见下文)的期望位置)的信号,以便产生作用在供应卷筒支撑件上的期望制动力。因此,加法器174的输出可被称为设定点信号sp(t),其形成上文参考图14所描述的螺线管电枢位置控制方案204的一部分(或其可被提供到任何其他合适类型的制动组件的一部分,例如包括位置受控马达的制动组件的位置受控马达控制器,再次如下文所讨论的那样)。

如先前所讨论的,通过控制由制动组件施加到供应卷筒支撑件的制动力,这将不仅影响标签库料内的张力和舞动臂28的位置,而且也直接影响供应卷筒支撑件的旋转速度(且因此通过卷收马达被拉离供应卷筒支撑件的标签卷带的线性速度)。

可以以任何合适的方式限定从供应卷筒移除标签库料的速度。例如,该速度可以是供应卷筒的旋转速度。在本实施例中,从供应卷筒移除标签库料的速度被限定为当从供应卷筒拉动标签库料时标签库料沿卷带路径的线性速度。

可以以任何合适的方式测量在当前描述的实施例内从供应卷筒移除标签库料所处的速度。

在一些实施例中,沿卷带路径驱动标签库料的动力装置是驱动卷收卷筒以便旋转的马达。在这种实施例中,卷收卷筒的旋转速度将为控制器所已知(因为控制器控制卷收马达从而以期望速度驱动卷收卷筒)。在由步进马达驱动卷收卷筒的示例中,可由控制器基于卷收马达执行的步的速率推断卷收卷筒的旋转速度。倘若已知卷收马达每转的步数,则通过将卷收马达的步速率除以卷收马达每转的步数并且(如果以弧度测量角度速度)将该量乘以2π来计算卷收马达的旋转角度速度是直截了当的。控制器然后可将卷收卷筒的旋转的角度速率乘以卷收卷筒的直径以便确定将标签库料卷收到卷收卷筒上所处的线性速率。可以以任何合适的方式(包括本文献内所讨论的那些方式中的任何方式)确定卷收卷筒的直径。

替代性地,可由接触标签库料的辊及相关联的编码器测量标签库料被卷收到卷收卷筒上的线性速度。在包括可动元件(诸如,舞动臂)的实施例中,辊可在由可动元件的辊限定的沿卷带路径的点的下游的位置处接触标签库料。在即打即贴贴标机的贴标机的实施例中,用于测量标签库料被卷收到卷收卷筒上的线性速度的辊及相关联的编码器可以是打印辊。

如先前关于图16所讨论的,控制器还能够作为舞动臂28的运动的函数(具体地,见如等式17中所限定的长度差δl)确定供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径长度的任何变化。控制器可构造成计算长度差δl的变化速率。长度差δl的变化速率可被认为是舞动臂28向供应卷筒与卷收卷筒之间的路径长度添加(或减去)额外长度的速度。如果卷收卷筒以给定线性速度将标签库料缠绕于卷收卷筒上,则由于舞动臂改变了卷收卷筒与供应卷筒之间的路径长度(且因此标签库料的长度),所以路径长度由于舞动臂的运动改变的速度将影响从供应卷筒移除标签库料的线性速度。

具体地,如果如等式17中所限定的长度差δl为正,则卷收卷筒与供应卷筒之间的路径长度已在第一位置与第二位置之间减少。不同地,如果如等式17中所限定的长度差δl为负,则卷收卷筒与供应卷筒之间的路径长度已在第一位置与第二位置之间增加。因而断定,如果长度差δl的变化速率为正,则这表示减小路径长度,并且如果长度差δl的变化速率为负,则这表示卷收卷筒与供应卷筒之间的路径长度的增加。因而断定,为了确定从供应卷筒移除标签库料的线性速度,从标签库料被缠绕于卷收卷筒上的线性速度减去长度差δl的变化速率。

将理解的是,虽然在所描述的实施例内,从供应卷筒移除标签库料的线性速度是通过从标签库料被缠绕于卷收卷筒上的线性速度减去卷带路径长度差(由舞动臂的运动引起)的变化速率确定的,但是在其他实施例中,可以以任何合适的方式确定从供应卷筒移除标签库料的线性速度。例如,可使用以下两者的组合确定标签库料被缠绕于卷收卷筒上的线性速度:用于确定供应卷筒的旋转速度的任何合适方法,和用于确定供应卷筒的半径的任何合适方法。替代性地,可使用接触标签库料的辊和相关联的编码器。在包括可动元件(例如,舞动臂)的实施例中,辊可在可动元件的上游的位置处接触标签库料。

如先前关于图17a所讨论的,控制器构造成应用供应速度控制算法以便基于传感器信号(表明从供应卷筒移除标签库料的速度)控制制动组件,以便引起由动力装置(驱动卷收卷筒的马达)从供应卷筒移除标签库料的速度趋于或实现由目标供应卷筒速度设定点信号sp3(t)表明的目标供应卷筒速度。

可选择目标供应卷筒速度(且因此供应卷筒速度设定点信号sp3(t))以具有任何合适的值。例如,在当以连续操作模式(其中使标签库料从静止加速到贴标速度,标签库料在一时间段内以贴标速度运动,且然后使标签库料减速到静止)操作贴标机的情况下,在贴标操作期间的目标供应卷筒速度可被设定为大致等于在完整贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度。在一些实施例中,在贴标操作期间的目标供应卷筒速度可被设定为大致等于仅对于已经完成的一部分贴标操作在贴标操作期间标签库料的所确定的平均速度。替代性地,在贴标操作期间的目标供应卷筒速度可被设定为大致等于在先前贴标操作期间标签库料沿卷带路径的测得的平均速度。替代性地,在贴标操作期间的目标供应卷筒速度可被设定为大致等于标签库料沿卷带路径的瞬时速度。可使用用于确定标签库料的线性速度的任何合适的方法(不管是本文献中所讨论的方法还是其他方法)来测量在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的速度。然后,控制器可构造成基于在相关贴标操作期间所取得的标签库料的速度的测量值计算在该相关贴标操作期间标签库料沿卷带路径的相关平均速度。仅对于已经完成的一部分贴标操作的在贴标操作期间标签库料的所确定的平均速度、在先前贴标操作期间标签库料沿卷带路径的测得的平均速度,和标签库料沿卷带路径的瞬时速度可指代在贴标操作期间前进的一部分标签库料的相关速度。这部分标签库料可以是可动元件的下游的一部分标签库料和/或标签库料被缠绕在卷收卷筒上所处的线性速度。

例如,贴标机可包括线性位移传感器(例如,接触标签库料的直径已知的辊(诸如但不限于,如在本文献内其它位置所讨论的打印辊)和相关联的编码器)。线性位移传感器可构造成基于标签库料沿卷带路径的线性位移输出线性速度信号,且控制器可构造成基于线性速度信号确定在贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度。

取决于贴标机的操作条件,可由控制器调节目标供应卷筒速度。下文更详细地讨论了该情况。

图25示出根据本发明的实施例的贴标机的一部分的示意性描绘。该图示出安装到供应卷支撑件10的供应卷16以及呈具有相关联的辊32的舞动臂28的形式的可动元件(在其他实施例中,可动元件可以是任何合适的可动元件)。如先前所讨论的,在这个实施例中,舞动臂28围绕轴线a旋转,轴线a是供应卷筒支撑件10和供应卷筒16也围绕其旋转的同一轴线。

舞动臂28围绕轴线a的准许的旋转限度由第一止动件sh和第二止动件sc限定。止动件sh是限定舞动臂的原始位置(前文提到)的止动件,且止动件sc是急停辊(crash-stoproller)。

如稍后在本文献内所讨论的,根据本发明的贴标机的一些实施例包括用于制动组件的手动超控件,该手动超控件使得用户能够手动减小由制动组件施加的制动力(例如,以在机器处于关机状态的同时更换标签库料或将卷带重新套于贴标机)。如图25所示,线250表明舞动臂28的位置,在该位置处,由制动组件施加的制动力被手动减小。

在机械超控位置250中,手动超控布置的机械系统可引起制动布置被完全释放。为了确保机械手动制动超控布置与机电系统(控制器试图通过该机电系统控制制动布置)之间在操作中不存在干扰,期望控制器构造成使得当舞动臂位于机械超控位置250时,控制器向制动组件供应的制动组件控制信号引起制动组件处于完全释放构造(即,不施加制动力)。这可防止制动布置致动器失效(例如,在下文关于图18到图20所描述的制动组件的实施例内所使用的步进马达的堵转(stalling))。

如先前所讨论的,弹性偏压构件(图25内未示出)经由可动元件在标签库料上施加力以由此确定标签库料内的张力。由弹性偏压构件施加在可动元件上的力取决于可动元件的位置。例如,如果弹性偏压构件是弹簧,则可动元件的位置影响弹簧的延伸且因此影响由弹簧施加在可动元件上且因此施加在标签库料上的力。在图25中所示的实施例中,舞动臂沿方向t的运动将导致由舞动臂施加于标签库料的力增加,由此增加标签库料中的张力。

图25内的线252对应于舞动臂28的设定点位置。当舞动臂28位于由线252表明的设定点位置处时,弹性偏压构件在标签库料上施加力使得标签库料内的张力是最小期望张力。该最小期望张力可以是预定的,并且可以是标签库料内针对使贴标机正确地起作用所需的最小张力。例如,其可以是所需的最小张力,使得能够通过标签施加器(诸如,剥离喙)从标签卷带有效地移除标签,和/或在即打即贴贴标机的情况下,其可以是所获取的最小张力使得打印机能够在标签库料的标签上以可接受的打印品质进行打印。

设定点位置可由控制器基于用户输入确定和/或可基于贴标机的操作特性(例如,标签库料的宽度、贴标机操作的速度、由打印机使用的打印头的类型和/或贴标机相对于重力的取向)确定。关于标签库料的宽度,在一些情形下,相比于标签库料的更宽的宽度所需的最小张力,标签库料的相对窄的宽度将需要更大的最小张力。由标签库料的相对窄的宽度所需的更大的最小张力将导致要求需要由舞动臂施加在标签库料上的更大的最小力,以便在标签库料内实现期望的最小张力。因此,在一些实施例中,相比于针对标签库料的更宽的宽度的设定点位置,针对标签库料的相对窄的宽度,舞动臂的设定点位置可能距原始止动件sh更远(即,沿方向t更远)。当贴标机以相对低的贴标速度操作时,与针对标签库料的相对窄的宽度的增加的最小标签卷带张力(与标签库料的更宽的宽度相比)有关的考虑因素可能尤为相关。关于贴标机相对于重力的取向,将理解的是,在贴标机相对于重力的一些取向中,重力的作用将增加由舞动臂施加到标签库料的力(由此增加标签库料的张力),并且在其他取向中,重力可抵抗、减轻或不影响由舞动臂在标签库料上施加的力(由此减小或不影响标签库料的张力)。可选择设定点位置,使得在其中重力辅助由舞动臂施加的力的贴标机的取向中,标签库料中的最小张力与当贴标机处于其中重力抵抗或不影响由舞动臂施加在标签库料上的力的取向中时大致相同。

将理解的是,期望由控制器控制舞动臂28的位置,使得控制器试图防止舞动臂沿方向t'运动超过设定点位置252(因此导致标签库料内的张力减小到低于最小期望张力)。

此外,不期望的是舞动臂的位置沿方向t运动超过位置250,因为这样做将导致制动组件的手动超控件被启用,由此去除控制器控制制动设备以向供应卷筒端口10施加期望制动力的能力。

除了不期望舞动臂沿方向t'运动超过位置252和沿方向t运动超过位置250之外,将理解的是,还不期望沿方向t'促动舞动臂使得其与止动件sh碰撞和/或沿方向t促动舞动臂28使得其与止动件sc碰撞。如果舞动臂以任何相当大的力与止动件碰撞,则存在贴标机将被损坏的可能性。另外,任何碰撞都将导致有害的用户体验,因为贴标机的零件与贴标机的其他零件碰撞可以是在美学上令人不悦的。另外,如果舞动臂与止动件sc碰撞,则这可导致标签库料因绷断而被损坏,和/或可导致标签施加器(例如,标签剥离喙)被损坏。

在本发明的当前描述的实施例内,控制器构造成在设定点位置252与手动超控位置250之间实现许多不同的控制区。下文中更详细地讨论了这些。

贴标机包括以第一边界256和第二边界258界定的第一操作区254。第一操作区254对应于可动元件(在该情况下,舞动臂28)在当舞动臂位于第一边界256处的位置处时与当舞动臂位于第二边界258处时之间的第一位置范围。第一操作区254可被称为正常操作区。

贴标机还包括第二操作区260。第二操作区260对应于可动元件(在该情况下,舞动臂28)在当舞动臂28位于设定点位置252处时该舞动臂28的位置与当舞动臂位于边界256处时舞动臂的位置之间的第二位置范围。在所描述的实施例中,贴标机构造成使得第二操作区260邻近第一操作区254,使得可动元件的第二位置范围邻近可动元件的第一位置范围。然而,将理解的是在其他实施例中,第一操作区254可与第二操作区260间隔开,使得可动元件的第二位置范围与可动元件的第一位置范围间隔开。

第二操作区260可被称为制动区。

在一些实施例中,贴标机可构造成使得制动器的大小适合于确保可能在可动臂到达设定点位置时的大致同时使供应卷筒静止(例如,在贴标操作或一系列贴标操作的结束时)。如果制动区过小,则臂可冲过设定点位置(由此导致标签库料中的张力降到最小期望张力之下)。因此,在一些实施例中,制动区的大小由控制器基于供应卷筒的速度和直径动态地确定。

在一些实施例中,控制器构造成如下确定制动区。控制器使用任何合适的卷筒直径确定方法(诸如,本文献内所讨论的那些方法中的任何方法)确定供应卷筒的直径。然后,控制器针对500mm/s的从供应卷筒移除的标签库料的线性速度确定制动区的正确大小。这通过在以下两者之间进行插值来实现:针对400mm直径的供应卷筒(具体供应卷筒在该卷筒尚未被使用时的直径)的250编码器步(encoderstep)的大小,和针对82mm直径的供应卷筒(所述具体供应卷筒在该卷筒已被完全使用时的直径)的100编码器步的大小。编码器步意指由构造成产生传感器信号的传感器所产生的脉冲,所述传感器信号表明前文在本文献内所讨论的类型的可动元件的位置。

如果从供应卷筒移除的标签库料的线性速度不是500mm/s,则由控制器针对当前线性供应速度缩放由控制器针对500mm/s的线性供应速度所计算的制动区的大小。这通过以下步骤实现:将由控制器针对500mm/s的线性供应速度所计算的制动区的大小除以500,并将该数字乘以当前线性供应速度(以mm/s为单位)。使用任何合适的方法(诸如,本文献内所讨论的方法中的任何方法)确定从供应卷筒移除的标签库料的线性速度。

不论制动区的所确定的大小如何,在一些实施例中,控制器均构造成应用10编码器步的最小制动区大小。

在本实施例内,可动元件的第二位置范围的其中一个极限是设定点位置252(即,可动元件的最小张力位置,其对应于标签库料内的预定最小期望张力)。在其他实施例中,最小张力位置可相对于可动元件的第二位置范围处于任何合适的位置处。例如,最小张力位置可与第二位置范围间隔开。

贴标机构造成使得其包括第三操作区262。第三操作区262对应于可动元件(在该情况下,舞动臂28)的第三位置范围。舞动臂的第三位置范围对应于当舞动臂28位于第二边界258处时其位置与当舞动臂28位于手动超控位置250处时其位置之间。第三操作区262可被称为加速区。在本实施例内,第三操作区262定位成邻近第一操作区254,使得可动元件的第三位置范围邻近可动元件的第一位置范围。然而,将理解的是,在其他实施例中,第一操作区254可与第三操作区262间隔开,使得可动元件的第三位置范围与可动元件的第一位置范围间隔开。

另外,贴标机构造成使得第一操作区254位于第二操作区260与第三操作区262之间,使得可动元件的第一位置范围处于可动元件的第二位置范围与第三位置范围之间。

如上文在本文献内所讨论的,贴标机包括构造成产生表明舞动臂28的位置的传感器信号的传感器。此处不再次阐述传感器的构造和操作的细节以避免重复。由传感器所产生的表明舞动臂28的位置的信号被供应到控制器使得控制器具有关于舞动臂28的位置的信息。

在一些实施例中,如果向控制器提供的传感器信号表明舞动臂处于第二操作区260内,则控制器自目标供应卷筒速度的当前值来修改目标供应卷筒速度,使得目标供应卷筒速度被减小。再次参考图17a,贴标机构造成使得当目标供应卷筒速度sp3(t)被减小时,通过供应速度控制算法输出的信号sp(t)使得由控制器(即,通过螺线管位置控制算法204)输出的制动组件控制信号命令制动组件向供应卷筒支撑件施加增加的制动力。施加到供应卷筒支撑件的增加的制动力将减小供应卷筒支撑件的速度。例如,在一些实施例中,采取一种理想的线性系统,以将供应卷筒减慢到新的速度,供应卷筒速度控制回路将短暂地施加额外制动直到实现该新速度,之后恢复在目标供应速度被修改为新的、减小的速度之前所使用的原初制动程度。

针对卷收卷筒的给定旋转速度,供应卷筒的速度的减小将导致卷收卷筒与供应卷筒之间的卷带路径长度由于舞动臂28沿方向t的运动而减小,由此既增加了标签库料中的张力又使舞动臂朝向第一操作区254运动。只要从供应卷筒移除标签库料的线性速度与标签库料被缠绕于卷收卷筒上的线性速度之间存在速度差,舞动臂28就将继续运动。

如先前所讨论的,控制器构造成使得当由控制器接收的舞动臂位置传感器信号表明舞动臂处于第二操作区260内时,控制器修改目标供应卷筒速度(或表明其的值)使得其被减小。目标供应卷筒速度的这种减小可以是供应卷筒速度的任何合适的减小。在一些实施例中,可将供应卷筒速度减小到标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度。可由控制器以任何合适的方式确定标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度,例如通过从标签库料被卷收到卷收卷筒上的线性速度减去路径长度差的变化速率(如先前所讨论的),或通过使用测量标签库料沿卷带路径的速度的传感器。替代性地,控制器可修改目标供应卷筒速度,使得目标供应卷筒速度被减小到基于自当前贴标操作开始以来标签库料沿标签卷带路径的运动的标签库料沿标签卷带路径的实况平均速度。也就是说,一旦贴标机接收到针对开始贴标操作的命令信号,控制器就开始贴标操作,同时接收使得控制器能够确定瞬时标签卷带速度的至少一个传感器信号。随着贴标操作的进展,由于控制器具有关于自贴标操作开始以来所流逝的时间的量的信息和关于在贴标操作期间的所有时刻标签卷带沿标签卷带路径运动的瞬时速度的信息,所以控制器能够确定标签库料沿卷带路径的运动的实况平均速度。

在一些实施例中,目标供应卷筒速度的减小可引起舞动臂返回正常操作区。正常操作区中的目标供应卷筒速度可为以下中的一者:1.上一完整贴标操作的平均速度,2.当前贴标操作的到目前为止所完成的部分的实况平均速度,或3.当前瞬时速度。在所有三种情况下,相关速度均是标签库料被缠绕于卷收卷筒上的线性速度(或如果贴标机包括可动元件,则为可动元件的下游的点处标签库料沿卷带路径的速度)。在其他实施例中,控制器可构造成使得通过基于供应卷筒的直径,在针对当前贴标操作的到目前为止所完成的部分的实况平均速度(当已从供应卷筒移除了所有标签卷带时—卷筒的末端)与标签库料的当前瞬时速度(当标签库料尚未从供应卷筒移除时—卷筒的开端)之间进行插值来确定正常操作区中的目标供应卷筒速度。可使用任何合适的卷筒直径确定方法(包括但不限于,本文献中所讨论的那些方法)确定供应卷筒的直径。

在一些实施例中,当可动元件处于制动区中时,目标供应卷筒速度等于当可动构件处于正常操作区中时的目标供应卷筒速度乘以一系数,该系数的值在0.0与1.0之间。在一些实施例中,当可动元件处于加速区中时,目标供应卷筒速度等于当可动构件处于正常操作区中时的目标供应卷筒速度乘以一系数,该系数的值在1.0与2.0之间。

在一些实施例中,当舞动臂28位于第二操作区260中时目标供应速度被减小的程度随舞动臂距第一区域254的距离增加(和/或舞动臂的位置与设定点位置252之间的距离减小)而增加。在一些实施例中,控制器构造成使得当控制器从舞动臂位置传感器接收到表明舞动臂位置传感器位于设定点位置252处的信号时,由控制器输出的制动组件控制信号引起制动组件被完全接合(即,施加最大可能的制动力)。在进行间歇打印周期的本发明的一些实施例中,当舞动臂位于第二操作区中时,控制器的操作(如上文所讨论的)可通过实现渐进式制动确保舞动臂不冲过设定点位置252。在其中贴标机以连续贴标模式操作的本发明的一些实施例中,当舞动臂处于第二操作区中时上文所讨论的控制器的操作可起作用以抵抗舞动臂从正常操作区到制动区的运动。

在根据本发明的一些实施例中,控制器构造成使得当舞动臂位置传感器向控制器提供表明可动元件处于第三操作区262内的传感器信号时,控制器修改目标供应卷筒速度(或表明其的值)sp3(t),使得目标供应卷筒速度被增加。贴标机构造成使得当目标供应卷筒速度sp3(t)被增加时,通过供应速度控制算法输出的信号sp(t)使得由控制器(即,通过螺线管位置控制算法204)输出的制动组件控制信号命令制动组件向供应卷筒支撑件施加减小的制动力。施加到供应卷筒支撑件的减小的制动力将增加供应卷筒支撑件的速度。针对卷收卷筒的给定旋转速度,供应卷筒的速度的增加将导致卷收卷筒与供应卷筒之间的卷带路径长度由于舞动臂28沿方向t'的运动而增加,由此既减小了标签库料中的张力又使舞动臂朝向第一操作区254运动。

如先前所讨论的,控制器构造成使得当由控制器接收的舞动臂位置传感器信号表明舞动臂处于第三操作区262内时,控制器修改目标供应卷筒速度(或表明其的值)使得其被增加。目标供应卷筒速度的这种增加可以是供应卷筒速度的任何合适的增加。在一些实施例中,可使供应卷筒速度增加到标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度。可由控制器以任何合适的方式确定标签库料沿标签卷带路径的当前瞬时速度,例如如上文所述通过从标签库料被卷收到卷收卷筒上的线性速度减去路径长度差的变化速率,或通过使用测量标签库料沿卷带路径的速度的传感器。替代性地,控制器可修改目标供应卷筒速度,使得目标供应卷筒速度被增加到基于自当前贴标操作开始以来标签库料沿标签卷带路径的运动的标签库料沿标签卷带路径的实况平均速度。关于实况平均速度的确定的论述在上文已给出,且因此不在此处重复。

在一些实施例中,当舞动臂28位于第三操作区262中时目标供应速度被增加的程度随舞动臂距第一区域254的距离增加(和/或舞动臂的位置与手动超控位置250之间的距离减小)而增加。如先前所讨论的,在一些实施例中,控制器构造成使得当控制器从舞动臂位置传感器接收到表明舞动臂位置传感器位于手动超控位置250处的信号时,由控制器输出的制动组件控制信号引起制动组件被完全释放(即,施加最小可能的制动力)。在进行间歇打印周期的本发明的一些实施例中,当舞动臂位于第三操作区中时控制器的操作(如上文所讨论的)可通过实现渐进式制动确保舞动臂不冲过手动超控位置250。在其中贴标机以连续贴标模式操作的本发明的一些实施例中,当舞动臂处于第三操作区中时上文所讨论的控制器的操作可起作用以抵抗舞动臂从正常操作区到加速区的运动。

在一些实施例中,在长标签和高馈送速度的情况下,舞动臂可进入机械超控区(即,沿方向t运动经过手动超控位置,如图25中所表明的)。一般地,在这种实施例中,这是准许的,只要,如上文所讨论的,制动器在手动超控位置250处(及超过手动超控位置250)被完全释放,并且只要臂不与急停止动件sc碰撞。在一些实施例中,当臂接近急停止动件时,由沿方向t'(即,从机械超控区出来)偏压舞动臂的弹性偏压构件施加在舞动臂上的力非常迅速地增加。这与完全释放的制动件联接,确保舞动臂在触及急停辊sc之前停止沿方向t运动并沿方向t'返回。

如果在贴标机的操作期间舞动臂28(其可在贴标机的操作期间以大体振荡的方式运动)保持处于正常操作区254内,则不需要关于舞动臂28的位置修改目标供应卷筒速度。

在其中贴标机进行连续操作模式(其中使标签库料从静止加速到贴标速度)的本发明的实施例中,标签库料在期望的时间段内持续以贴标速度运动,且然后使标签库料减速到静止。在贴标机以连续操作模式进行贴标操作的同时,舞动臂将基于标签库料的运动振荡。具体地,一般而言,在使标签库料前进的同时,舞动臂将沿减小供应卷筒与卷收卷筒之间的路径长度的方向(图25中的方向t)运动。不同地,当标签库料静止时,舞动臂将沿其中供应卷筒与卷收卷筒之间的路径长度增加的方向(图25中的方向t')运动。

在一些实施例中,贴标机的控制器可构造成监测由舞动臂位置传感器向控制器提供的信号并基于表明舞动臂的位置的信号确定贴标操作期间舞动臂的平均位置。例如,控制器可构造成采取舞动臂的最大角度位置(或表明其的值),并从该最大角度位置减去贴标操作期间舞动臂的最小角度位置(或表明其的值),然后将该差除以2以便得出在贴标操作期间舞动臂的平均位置。在一些实施例中,可将该计算出的平均舞动臂位置与目标舞动臂位置(其可以与或可以不与先前在本文献内所讨论的目标臂位置相同)相比较。例如,在一些实施例中,目标臂位置可以是等效于具有具体期望张力的标签库料的位置,和/或目标臂位置可大致位于正常操作区的中心中,其等效于如图25中所示的舞动臂的位置。在其他实施例中,可使用任何合适的目标臂位置。

在一些实施例中,以与前述制动和加速操作区类似的方式,控制器可构造成使得如果在贴标操作期间舞动臂的所确定的平均位置(或表明的其的值)从目标臂位置沿方向t定位(即,使得平均地,在贴标操作期间标签库料中的张力大于当舞动臂处于目标舞动臂位置处时标签库料中的张力),则控制器可构造成修改目标供应卷筒速度使得目标供应卷筒速度被增加。如先前所讨论的,这将导致由制动组件施加到供应卷筒的制动的量被减小。在一些实施例中,在贴标操作期间平均舞动臂位置与目标舞动臂位置沿其中舞动臂内的张力被增加的方向间隔开的程度越大,控制器可修改目标供应卷筒速度以便增加目标供应卷筒速度的程度越大,且因此控制器可控制制动组件使得由制动组件施加在供应卷筒上的制动力被减小的程度越大。

同样地,在一些实施例中,控制器可构造成使得如果在贴标操作期间舞动臂的所确定的平均位置(或表明的其的值)从目标臂位置沿方向t'定位(即,使得平均地,在贴标操作期间标签库料中的张力小于当舞动臂处于目标舞动臂位置处时标签库料中的张力),则控制器可构造成修改目标供应卷筒速度使得目标供应卷筒速度被减小。这将导致由制动组件施加到供应卷筒的制动的量被增加。在一些实施例中,在贴标操作期间平均舞动臂位置与目标舞动臂位置沿其中舞动臂内的张力被减小的方向间隔开的程度越大,控制器可修改目标供应卷筒速度以便减小目标供应卷筒速度的程度越大,且因此控制器可控制制动组件使得由制动组件施加在供应卷筒上的制动力被增加的程度越大。

可在任何合适的时间执行贴标操作期间平均舞动臂位置的计算和/或因此目标供应卷筒速度的修改。例如,在一些实施例中,可由控制器确定针对第一贴标操作的平均舞动臂位置,且控制器然后可针对在第一贴标操作之后的第二贴标操作修改目标供应卷筒速度。

前述实施例操作使得针对整个贴标操作的舞动臂的平均位置被确定且然后将其与目标臂位置相比较,以便确定控制器是否应修改目标供应卷筒速度。在其他实施例中,每贴标操作可计算平均臂位置两次,并将其与目标臂位置相比较。这将导致相比于每贴标操作执行对目标供应卷筒速度的修改一次更快的修正。每贴标操作计算平均舞动臂位置两次并将其与目标臂位置相比较是可能的,因为在理想条件下,在贴标操作期间(即,当由贴标机使标签库料前进时)舞动臂的运动与在贴标操作之间(即,当标签库料静止时)舞动臂的运动大致相等但相对。

如先前所讨论的,在一些实施例中,控制器可设定目标供应卷筒速度使得其等于先前贴标操作的平均馈送速度。这样做的目的是实现供应卷筒的大致恒定速度的旋转。如先前所讨论的,可由辊及相关联的编码器(诸如,打印辊上的编码器)确定标签库料沿卷带路径的平均速度。

贴标机以上述方式进行的操作可以在贴标操作期间舞动臂28的向下运动(在图25的意义上)为特征。这是舞动臂28沿方向t的运动,其与增加标签库料中的张力和减小供应卷筒与卷收卷筒之间的路径长度等效。贴标机的操作进一步以在标签馈送操作期间舞动臂28的向上运动(在图25的意义上)为特征。在图25内,这是舞动臂28沿方向t'的运动,其与减小标签库料中的张力和增加供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径长度等效。

如果标签库料的标签的间距改变或待由贴标机将标签施加于其的产品之间的距离改变,则这将导致在贴标机的操作期间舞动臂运动的量的改变。具体地,标签间距的减小或待由贴标机将标签施加于其的产品之间的距离的增加将导致贴标速度与贴标操作期间标签库料沿标签卷带路径的平均速度之间的差异增加。相应地,这将导致在贴标机的操作期间舞动臂的运动量增加。不同地,如果标签间距增加,或待由贴标机将标签施加于其的产品之间的距离减小,则贴标速度与贴标操作期间标签库料沿标签卷带路径的平均速度之间的差异减小。因此,在该情况下,在贴标机的操作期间舞动臂的运动量将减小。

贴标速度(或目标馈送速度)是必须使标签库料沿标签卷带路径前进的速度,以便匹配待由贴标机被贴标的产品的速度。例如,如果在贴标操作期间,使标签库料从0mm/s加速到500mm/s、打印和分配标签,然后减速回到0mm/s,则贴标速度是500mm/s。

在贴标机的连续操作模式中,假设舞动臂的整个摆动在正常操作区254内,在贴标操作期间,臂沿方向t以一速率朝向急停止动件位置sc运动,所述速率大致等于贴标速度与供应卷筒松解标签库料的线性速度之间的差异的一半。在贴标操作之间,舞动臂以一速率朝向原始位置止动件sh运动返回(即,沿方向t'使得供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径增加),所述速率大致等于从供应卷筒移除标签库料的线性速度的一半。舞动臂的运动速度大致为贴标速度与供应卷筒松解标签库料的线性速度之间的差异的一半或者从供应卷筒移除标签库料的线性速度的一半的原因在于,舞动臂将标签卷带路径二等分。也就是说,供应卷筒与卷收卷筒之间的路径长度改变的速率是舞动臂的运动速率的近似两倍。

因而从上文断定,如果线性供应卷筒速度和贴标速度相同,则在贴标操作期间臂将静止。然而,如果线性供应卷筒速度与贴标速度之间存在大的差异,则舞动臂将相当大地运动。因而断定,在其中线性供应卷筒速度和贴标速度对于具有具体标签间距的标签库料而言充分不同的实例中,舞动臂的运动将变得如此大,以至于其不能够被包含在正常操作区254内。因而,舞动臂的位置将在其运动期间的一些时刻下侵入制动区260和/或加速区262中。因而断定,在贴标机的操作期间,在舞动臂往复运动的同时,舞动臂的运动的极端中的至少一个处的目标供应卷筒速度被修改,从而在舞动臂的运动的一个极端处引起额外的制动和/或在舞动臂的运动的另一极端处引起减小的制动。由于发生在舞动臂的运动的至少一个极端处的对目标供应卷筒速度的修改,不再有可能维持供应卷筒旋转的恒定速度。此外,如果舞动臂的运动变得显著地大,则存在舞动臂将与止动件sh或sc中的任一者碰撞的危险。如先前所讨论的,舞动臂与止动件中的任一者的碰撞可以是不期望的。

为了解决这个潜在问题,在其中贴标速度将否则与贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度极为不同,由此导致舞动臂的相当大的运动的情形中,目标供应速度不被设定为先前贴标操作的标签库料沿标签卷带路径的平均速度,而是设定为经选择以减小臂运动的量的不同值,而不试图维持恒定的供应卷筒速度。

在一些实施例中,当供应卷筒速度与贴标速度之间存在显著差异时(和/或如果由舞动臂位置传感器向控制器提供的信号表明在贴标机的操作期间标签臂的相当大的运动)所使用的修改的供应卷筒目标速度是当前瞬时标签馈送速度(即,标签卷带当前沿卷带路径运动的速度—例如,如由辊(诸如,打印辊)和合适的相关联的编码器测量的)或当前实况平均标签馈送速度(即,自当前贴标操作开始以来标签库料沿卷带路径的平均速度—关于控制器可如何确定这种量的解释已在上文进一步讨论,且因此不在此处进一步讨论以便避免重复)。这两个量(其可在舞动臂的运动将否则不可接受的情况下被用作修改的目标供应卷筒速度)是试图在贴标操作正在进行中的同时使目标供应卷筒速度与标签馈送速度匹配的量。

已发现,修改目标供应速度使得其等于当前瞬时标签馈送速度(即,标签库料沿标签卷带的瞬时速度)可在供应卷筒的早期寿命期间(即,当相对少的标签库料已从供应卷筒被移除到卷收卷筒上时)给出更好的性能,因为在贴标操作结束时需要相对大量的制动。

当贴标操作的涉及使标签库料沿标签卷带路径前进的部分完成时,标签库料沿卷带路径的瞬时速度下降到零。在该情况下,如果控制器构造成修改目标供应速度使得其等于当前瞬时标签馈送速度,则目标供应速度也将下降到零。然而,在一些实施例中,控制器构造成利用最小目标供应速度(如下文更详细地讨论的那样)。由于该最小目标供应速度,控制器试图确保在贴标操作的其中不由动力装置使标签库料沿卷带路径前进的部分期间,在舞动臂返回设定点位置的同时始终应用最小供应速度。因此,当贴标操作的涉及使标签库料沿标签卷带路径前进的部分完成时,供应卷筒和舞动臂快速减速到低速度,维持该低速度直到舞动臂位置传感器表明已到达设定点位置,此时使舞动臂与供应卷筒两者均停止以便避免冲过设定点。

在供应卷筒的早期寿命期间(即,当相对大量的标签库料缠绕在供应卷筒上时),这种方法可以是有利的。在供应卷筒的早期寿命期间,其直径且因此质量将相对大(与当由于标签库料已被缠绕于卷收卷筒上,因此相对少的标签库料缠绕在供应卷筒上时的该供应卷筒的晚期寿命相比)。因而断定,在供应卷筒的早期寿命期间,运动的供应卷筒将具有相对大的惯性。因此,在供应卷筒的早期寿命期间,需要更大量的制动来使供应卷筒减速。在这种情形下,当需要相对大的制动力来使供应卷筒减速时,使制动“错开”从贴标速度到最小供应速度,且然后从最小供应速度到静止可以是有益的。

另外,已发现的是,在一些实施例中,接近供应卷筒的寿命的结束时(即,当相对大量的标签库料已从供应卷筒被移除到卷收卷筒上时)修改供应卷筒目标速度使得其等于当前实况平均速度(即,在当前贴标操作期间标签库料沿卷带路径的平均速度)可给出更好的性能。这是因为,在接近供应卷筒的寿命的结束时,需要对标签库料进行相对温和的制动。

在供应卷的末端处,供应卷筒上存在相对少的标签库料(与供应卷筒的早期寿命相比较)且因此运动的供应卷筒具有相对小的惯性。运动的供应卷筒的相对小的惯性可意指由制动组件施加的相对小的制动力能够快速地使供应卷筒停止。如先前所讨论的,贴标操作包括以下两部分:在一部分期间,由动力装置使标签库料沿卷带路径前进;以及后续部分,其中不由动力装置使标签库料沿卷带路径前进。在接近贴标操作的结束时(即,在其中不由动力装置使标签库料沿卷带路径前进的部分期间),标签库料的当前实况平均速度将持续减小。因此,在接近贴标操作的结束时,如果控制器构造成将目标供应卷筒速度修改为标签库料的当前实况平均速度,则更加逐渐地施加制动。这允许舞动臂平滑地返回设定点位置。

在一些应用中,如果控制器未构造成在接近供应卷筒的寿命的结束时修改供应卷筒目标速度使得其等于当前实况平均速度,则可能由于过度制动使舞动臂在其返回时将过早地(即,在到达设定点位置之前)停止。

在其中由控制器修改目标供应卷筒速度以便试图减小舞动臂的运动或潜在运动的限度的以上示例中,贴标机的运动可以舞动臂与供应卷筒两者的间歇运动为特征。

在一些实施例中,当贴标机以连续贴标模式操作时,如果先前贴标操作的平均速度减小(由于贴标机的低吞吐量或低贴标速度中的任一者),则由控制器确定的目标供应卷筒速度可变得如此慢以至于贴标机的操作似乎吃力。在这种实施例中,为了改进用户体验和贴标机的美感,可实施最小目标供应速度。在该情况下,不准许控制器修改目标供应速度使得其低于最小目标供应速度。因此,这防止贴标机的操作看起来吃力。

在一些实施例中,如果标签库料沿卷带路径的瞬时或平均馈送速度显著低于最小目标供应速度,则控制器构造成修改目标供应速度使得其略大于最小目标供应速度。

更详细地,当标签库料的平均馈送速度小于最小目标供应速度时,相邻贴标操作(其中由动力装置使标签库料沿标签卷带路径前进)的部分之间的时间如此大,以至于舞动臂将有时间在下一贴标操作开始之前返回设定点位置。因此,贴标机的操作变为间歇的。在这些速度下,舞动臂相对缓慢地返回设定点位置。这可以使贴标机的操作看似吃力和/或笨拙。在一些实施例中,如果标签库料的平均馈送速度减小到低于最小目标供应速度,则控制器构造成修改目标供应速度使得其增加到高于最小目标供应速度以使得舞动臂更快速地返回设定点位置。舞动臂更快速地返回设定点位置可以是美学上令人愉悦的,因为其防止贴标机的操作看似吃力和/或笨拙。

在一些实施例中,控制器构造成使得:标签库料的平均馈送速度低于最小目标供应速度的程度越大,修改后的目标供应速度高于最小目标供应速度的增加越大。在这种实施例中,控制器构造成使得当标签库料的平均馈送速度朝向最小目标供应速度减小时,目标供应速度追踪标签库料的平均馈送速度下至最小目标供应速度。当标签库料的平均馈送速度减小超出最小目标供应速度时,控制器修改目标供应速度使得其在标签库料的平均馈送速度进一步减小远离最小目标供应速度时‘折返’和增加。在一些实施例中,控制器修改目标供应速度,使得其在标签库料的平均馈送速度进一步减小远离最小目标供应速度时增加,直到达到合适的极限。例如,在其中最小目标供应速度是50mm/s的实施例中,控制器修改目标供应速度使得其在标签库料的平均馈送速度进一步减小远离最小目标供应速度时增加,直到目标供应速度达到100mm/s,超过该值,目标供应速度不随标签库料的平均馈送速度的任何进一步减小而进一步增加。

在这些条件下,贴标机的操作使得供应卷筒的旋转是间歇性的。也就是说,在每个贴标操作的结束部分期间(在标签库料的在贴标操作期间前进的部分处于静止的同时),供应卷筒静止且舞动臂返回舞动臂的设定点位置252。由于机器操作使得供应卷筒以最小目标速度运动,且然后停止,且然后继续以最小供应速度操作等,所以根据本发明的该实施例的贴标机看似具有更明确和令人放心的操作。

如果贴标速度小于最小目标供应卷筒速度,则供应卷筒控制算法将总是试图比驱动卷收卷筒以缠绕从卷带路径出来的标签库料并且缠绕于卷收卷筒上更快地将标签库料馈送到标签卷带路径中。在这种情形下,舞动臂将永不运动远离设定点位置。供应卷筒代替地在以下两种状态之间振荡:其中舞动臂位于设定点位置处且因此控制器完全施加制动的状态;以及其中舞动臂定位于设定点之下(即,沿方向t)一步(如由舞动臂位置传感器测得的)使得控制器释放制动件以试图实现最小目标供应卷筒速度的状态。臂可在设定点位置处颤抖。因此,最小目标供应速度被设定为50mm/s或贴标速度的75%(无论哪一者的更低的一者)。这意指在馈送期间,臂将以不间断的平滑扫掠(与颤抖相对)运动远离设定点。

在一些实施例中,已发现的是,在极低的馈送速度(例如,低于40mm/s)下对供应卷筒速度的控制变得无常。在不希望受理论束缚的情况下,认为这可能是由于静态和/或动态摩擦的作用,和/或低速编码器作用(诸如,编码器产生的噪声导致编码器不再输出真正表示标签卷带沿标签卷带路径的速度的信号)。

考虑到以上问题,根据本发明的贴标机的一些实施例包括低速操作模式。控制器可构造成使得在低于具体的沿卷带路径的标签库料速度的情况下,贴标机进入低速操作模式。例如,在一个具体实施例中,当控制器确定标签库料以小于40mm/s的速度沿标签卷带路径运动时,控制器可将贴标机置于低速操作模式中。

在低速操作模式中,控制器构造成修改目标供应卷筒速度以便针对一部分贴标操作将其设定为0。将目标供应速度设定为0的结果是螺线管位置控制算法(或如稍后在本文献中所讨论的位置受控马达控制器)进入其中制动组件被置于完全接合构造的状态中,使得制动组件向供应卷筒施加最大可能制动力。由于制动组件供应最大制动力使得大致防止供应卷筒旋转,所以由卷收马达使卷收卷筒旋转引起标签库料路径长度通过舞动臂沿方向t的运动减小。

在通过馈送的预定点(其可例如为自贴标操作开始以来流逝的时间或在当前贴标操作期间由标签库料沿卷带路径所运动的距离)处,由控制器将目标供应卷筒速度修改为非零值。因此,控制器引起制动组件至少部分地释放制动件使得供应卷筒开始旋转,由此将标签库料馈送到卷带路径中并由此引起舞动臂沿其中供应卷筒与卷收卷筒之间的卷带路径长度增加(和/或标签卷带中的张力减小)的方向运动。舞动臂朝向设定点位置252运动。

在一些实施例中,目标供应卷筒速度的非零值可以是50mm/s。

在一些实施例中,可计算控制器构造成将目标供应卷筒速度从0修改为非零值所处的点,使得舞动臂在与完成贴标操作时近似相同的时间返回设定点位置252。这可以任何合适的方式实现,下文阐述了其中一个示例。

已知的是,在理想条件下,在贴标操作的第一部分(其中目标供应卷筒速度被设定为0)中舞动臂的位移应与在贴标操作的第二部分(其中目标速度被设定为非零值)中舞动臂的位移相等并相对。还已知的是,在贴标操作的第一部分期间路径长度的变化速率为零,而在贴标操作的第二部分期间路径长度的变化速率等于贴标速度减去供应卷筒速度的非零值(例如,50mm/s)。因而断定,控制器可以推断出贴标操作的第一部分的持续时间,使得针对贴标操作的第一部分和贴标操作的第二部分中的每一者的舞动臂位移相等但相对。

对于可允许的舞动臂位移存在极限,其等于机械超控位置。如果达到该极限,则舞动臂将早早返回设定点位置。这意指其在贴标操作完成之前返回设定点处。在该情况下,当臂到达设定点处时,施加制动且臂开始朝向机械超控位置运动返回—如此等等,直到贴标操作完成。

在一些实施例中,控制器实施以下计算以确定由控制器将供应卷筒目标速度从零修改为非零值所处的转变点。

控制器计算在贴标操作的两个部分期间供应卷筒与卷收卷筒之间的标签卷带路径改变的速度。该速度对于贴标操作的第一部分(v1)而言只是贴标速度(v1ab),因为供应卷筒不运动。对于正的贴标速度而言,供应卷筒与卷收卷筒之间的标签卷带路径改变的速度为负。因而:

该速度对于贴标操作的第二部分而言是在贴标操作的第二部分期间从线性供应卷筒速度(vsup)所减去的贴标速度。因而:

在贴标操作的第二部分期间,在一个实施例中,可以等于50mm/s的固定速率馈送供应卷筒。因而断定,对于上文提及的实施例而言,对于贴标操作的第二部分,供应卷筒与卷收卷筒之间的标签卷带路径改变的速度是50mm/s减去贴标速度。

在贴标操作的第一部分期间,标签卷带路径长度的变化(δl1)是:

其中t1是贴标操作的第一部分的持续(时间),且v1是在贴标操作的第一部分期间供应卷筒与卷收卷筒之间的标签卷带路径改变的速度。

同样地,在贴标操作的第二部分期间,标签卷带路径长度的变化(δl2)是:

其中t2是贴标操作的第二部分的持续(时间),且v2是在贴标操作的第二部分期间供应卷筒与卷收卷筒之间的标签卷带路径改变的速度。

理想地,如果舞动臂将在其开始之处终结,则在贴标操作的第一部分期间标签卷带路径长度的变化与在贴标操作的第二部分期间标签卷带路径长度的变化相等并相对。因而断定:

因此,

也已知的是,贴标操作的总持续(时间)(tlab)将等于贴标操作的第一部分的持续(时间)与贴标操作的第二部分的持续(时间)之和。因而,断定:

将(18g)代入(18f)中给出:

因而得出:

且因此:

最后,考虑等式18a和18c,并使两侧均乘以v1,获得以下等式:

因而得出:

和:

其中slab是在贴标操作期间缠绕于卷收卷筒上的标签库料的线性距离。

最后,控制器确定在贴标操作的第一部分期间舞动臂位置的变化,该变化对应于δl1(所计算的在贴标操作的第一部分期间标签卷带路径长度的变化)。可将舞动臂位置的这种变化转换成从舞动臂位置传感器接收到的等效信号。例如,如果舞动臂位置传感器每次舞动臂运动给定的角度距离(如先前在本文献中阐述的那样,其等效于供应卷筒与卷收卷筒之间的路径长度的变化)时输出脉冲,则控制器能够确定从舞动臂位置传感器接收到多少个脉冲等效于所计算的在贴标操作的第一部分期间标签卷带路径长度的变化。因而断定,控制器能够监测自贴标操作的第一部分开始以来从舞动臂位置传感器接收到的脉冲的数量,且一旦自贴标操作的第一部分开始以来从舞动臂位置传感器接收到的脉冲的数量等效于所计算的在贴标操作的第一部分期间标签卷带路径长度的变化,就终止贴标操作的第一部分并开始贴标操作的第二部分。

控制器还将在舞动臂位置传感器编码器步中对舞动臂的位置施加极限,在该极限处等于启用机械超控的位置。

在一些实施例中,可应用滞后,使得控制器构造成使得一旦贴标机以低速模式操作,控制器使贴标机脱离低速操作模式所处的贴标速度就是大于控制器在低于其的情况下将贴标机置于低速模式中的贴标速度的速度。例如,在一些实施例中,控制器构造成将贴标机置于低速操作模式所处的贴标速度(或标签库料沿标签卷带路径运动的速度)可以是40mm/s,而控制器构造成在高于其的情况下使贴标机脱离低速模式的贴标速度(或标签库料沿标签卷带的速度)可以是60mm/s。通过相比于针对离开低速模式的速度具有针对进入低速模式的不同速度,防止当贴标机以接近低速操作模式阈值速度的速度下操作时贴标机振荡进入和脱离低速操作模式。通过防止贴标机振荡进入和脱离低速模式,这可使得机器能够以更平滑的方式运行,这可提供如先前所讨论的美感和/或磨损方面的益处。

在上文给出的一些示例中,由控制器修改目标供应卷筒速度以便试图减小舞动臂的运动或潜在运动的限度。减小舞动臂的运动(或潜在运动)的限度允许相比于已知的、更不良受控的舞动臂位置控制方案实现更大的最小卷带张力。这是因为,如关于图25所讨论的,舞动臂定位越接近急停止动件sc(即,沿方向t更远),作用在标签卷带上的力越大(且因此标签卷带中的张力越大)。由于使用上文所讨论的舞动臂控制方案减小了舞动臂的运动范围(相比于其他已知的、更不良受控的方法),所以能够使舞动臂位置设定点在舞动臂不与急停止动件碰撞(出于上文已经讨论的原因,这是不期望的)的情况下运动得更接近急停止动件位置sc(即,更接近与标签卷带中的更大张力等效的位置)。这不仅能够设定更大的最小卷带张力增加贴标机能够以其操作的针对具体标签卷带操作标签卷带张力的范围,而且还使得贴标机能够在更大的标签卷带宽度和厚度的范围下操作。

图18和19示出如图1或2中所示类型的贴标机的另一实施例的一部分的透视图。图18示出舞动臂28和替代性制动组件70a。制动组件70a可替代如图5至11中所示的制动组件70。

如前述的,舞动臂28和供应卷筒支撑件(在图18中未示出)两者均被安装成围绕公共轴线a单独地旋转。在其他实施例中,供应卷筒支撑件和舞动臂28可围绕其自身的相应轴线旋转。

制动组件70a被构造成向供应卷筒支撑件施加可变制动力,所述制动力对抗供应卷筒支撑件的旋转。尽管制动组件70a被构造成向供应卷筒支撑件施加制动力,但是在其他实施例中,制动组件70a可被用于向卷收卷筒支撑件施加制动力。

制动组件70a包括制动盘74,所述制动盘74被附接到供应卷筒支撑件使得其与供应卷筒支撑件(且因此由供应卷筒支撑件支撑的任何供应卷筒)共同旋转。

制动组件还包括制动带76,其绕制动盘74的外周88的一部分延伸。制动带76在第一端76a处被固定到附接销78,该附接销被安装于安装块80a,其被固定使得其不随供应卷筒支撑件旋转。制动带76在第二端76b处被附接到端部件82a。端部件82a包括承座82b。

在所示的实施例中,制动带76具有大体矩形的横截面,并且其接触制动盘74的外周88的具有平行于轴线a的大致平坦表面的部分。也就是说,制动盘74的大致平坦周向表面88对应于带76的接合制动盘74的外周88的大致平坦表面。将理解的是,在贴标机的其他实施例中,制动盘和制动带的外周表面可具有任何合适的对应轮廓。例如,制动盘的外周表面可包括v形沟槽,其与大体圆形横截面的制动带协作。

制动带76可由任何合适的材料制成。例如,制动带可由织物和聚合材料的组合、金属和聚合材料的组合,或者聚合材料自身制造成。在一个实施例中,制动带由钢增强的聚亚安酯制成。在一个实施例中,制动带可以是10mm宽、280mm长,并且由被称为habasittg04的材料制成。在另一实施例中,制动带是宽度为10mm长度为280mm的t2.5synchroflex正时带。在该情况下,带由钢增强的聚亚安酯制成,并且具有根据din7721的标准t形齿廓的齿。这种带可从beltingonline,fareham,uk获得。由于这种带具有齿,其安装成使得带的平坦表面(即,与具有齿的表面相对的表面)是与制动盘接触的表面。在其他实施例中,带可被安装成使得带的有齿侧接触制动盘。在上述实施例中,制动盘(在其他实施例中,其可具有任何合适大小)具有100mm的直径。

大体盘形凸轮82c(也被称为凸轮件)被安装在轴82d的端部上,所述凸轮件被支撑以便经由安装块80a所支撑的轴承围绕轴线f相对于安装块80a旋转。凸轮件82c被安装于轴82d,使得凸轮件82c关于轴82d的旋转轴线f偏心。凸轮件82c被安装于轴82d,使得当轴82d围绕轴线f旋转时凸轮件82c随轴82d旋转。此外,凸轮件82由端部件82a的承座82b接收,使得端部件82a可相对于凸轮件82c自由地旋转。例如,轴承可位于凸轮件82c和端部件82a之间以使得能够实现其间的相对旋转。

轴82d和所附接的凸轮件82c可由任何合适的驱动设备驱动以便围绕轴线f旋转。在一些实施例中,驱动设备包括位置受控马达,其驱动轴82d。位置受控马达可以是任何合适的位置受控马达,例如伺服受控马达或步进马达。在本实施例中,轴82d是位置受控马达的轴,位置受控马达(由图19中的虚线示意性地示出)被安装于安装块80a。在其他实施例中,轴82d可由合适的连结布置机械地连结到位置受控马达。例如,位置受控马达和轴可由带或链条等机械地连结。在其他实施例中,凸轮(凸轮件)可由位置受控马达以任何合适的方式驱动以便旋转。例如在一些实施例中,在不驱动凸轮安装于其的中间轴的情况下,凸轮可由位置受控马达驱动以便旋转,例如,由位置受控马达驱动的带可直接地驱动凸轮。

在所述实施例中,位置受控马达是步进马达。具体地,该马达是由sankodenkieuropesa,95958roissycharlesdegaulle,france销售的42mm机架大小的sanyodenki马达(零件编号103h5205-5210)。

现参考图19,位置受控马达和所附接的凸轮件82被示为处于初始位置。将理解的是,如果位置受控马达被通电以便使轴82d和所附接的凸轮件82c沿顺时针方向(如图19所示)旋转,那么可沿一方向(例如,朝向制动盘74)促动端部件82a,使得制动带76绕制动盘74被松弛。换言之,制动带76中的张力减少。亦即,当使轴82d和所附接的凸轮件82c沿顺时针方向旋转时,凸轮将朝向带的第一部分76a或换句话说远离凸轮或带的第二部分76b(沿第一端76a和第二端76b之间的制动带的路径)促动(在该情况下,经由端部件82a)第二制动表面(制动带76b的可能接触制动盘74以便产生制动力的表面)的至少一部分,由此沿与第一制动表面(即,制动盘74的制动表面)脱离接触的方向促动第二制动表面(即,带76的相关表面)。因此,使位置受控马达通电使得其引起轴82d和所附接的凸轮件82c沿顺时针方向从如图19中所示的初始化位置旋转将引起由带76施加在制动盘74(且因此,所附接的卷筒支撑件)上的制动力减小。

不同地,如果位置受控马达被通电以便使轴82d和所附接的凸轮件82c沿逆时针方向从如图19中所示的初始化位置旋转,那么这将引起制动带76的至少一部分运动远离制动带76的第一端76a(沿带76的第一端76a和第二端76b之间的带路径)。换言之,当位置受控马达被通电使得轴82d和所附接的凸轮件82c沿逆时针方向从如图19中所示的位置旋转时,制动带76中的张力增加,由此增加施加在制动盘74上的制动力。换言之,然后由位置受控马达使凸轮(凸轮件)沿逆时针方向旋转,凸轮(凸轮件)沿一方向促动第二制动表面(带76的接触制动盘74以便施加制动力的表面)的至少一部分,使得第二制动表面朝向第一制动表面(即,制动盘74的外周)被促动。具体地,凸轮(凸轮件82c)朝向凸轮或带的第二部分76b,或换言之远离带的第一部分76a和固持销78(沿第一端76a和第二端76b之间的制动带的路径)促动第二制动表面的一部分。

以上述方式,由制动盘74和制动带76之间的相互摩擦作用施加于卷筒支撑件的制动力能够通过使用位置受控马达控制凸轮(例如,凸轮件82c)的位置而被控制。制动组件70a能够经由所附接的制动盘74向供应卷筒支撑件施加可变制动力。在该背景中,可变制动力可被认为指代一些制动力,而不仅仅是当制动组件处于制动接合位置时的第一制动力和当制动组件处于制动断开位置时的更小的第二制动力。例如,控制位置受控马达使得在图19的背景中,其引起凸轮件82c逆时针旋转将增加卷筒支撑件上的制动力,而控制位置受控马达使得凸轮件82c顺时针旋转将导致减小的制动力被施加于卷筒支撑件。将理解的是,在图19中所示的实施例内,如果使凸轮件82c从图19中所示的初始化位置顺时针或逆时针旋转大于大约90度,那么情形将会颠倒(当使凸轮件82c从初始化位置顺时针或逆时针旋转大于大约90度时),即,进一步的顺时针运动将导致增加的制动力并且逆时针运动将导致减小的制动力。

虽然在前述实施例内第一制动表面是制动盘74的外径且第二制动表面是制动带76的能够接触制动盘的表面,但是在其他实施例中,第一制动表面和第二制动表面可以是任何合适的第一制动表面和第二制动表面,只要当经由位置受控马达促动第一制动表面和第二制动表面形成接触(或一起,或朝向彼此)时,第一制动表面和第二制动表面之间的摩擦由此产生制动力。例如,第二制动表面在一些实施例中可以不是制动带,例如其可以是制动垫、制动蹄等。同样地,第一制动表面可以不形成制动盘的一部分。可以使用任何合适的协作的第一制动表面和第二制动表面以及对应的制动方法。

弹性偏压构件(其在该实施例中是螺旋弹簧82e,但是可以是任何其他合适的弹性偏压构件)沿一方向偏压轴82d和所附接的凸轮件82c,使得在图19内轴82d和凸轮件82c沿逆时针方向被促动。

在所示实施例中,螺旋弹簧具有25.4mm的外径和11mm的内径。弹簧由4.5匝的宽度为3.20mm的0.31mm厚的弹簧钢构成并且在从其自然状态偏转1.5匝处产生33.6n/mm的力。当然,在其他实施例中可以使用任何合适类型的螺旋弹簧。

螺旋弹簧82e在第一外端处由固定螺栓82f固定于安装块80a,并且在第二内端处(未示出)被固定于凸轮件82c。弹性偏压构件沿一方向偏压凸轮件82c以引起制动带76接触制动盘74的外周88,以便向制动盘74施加制动力且因此对抗制动盘74和所附接的卷筒支撑件的旋转。由弹性偏压构件对凸轮的偏压(且因此制动带朝向制动盘的偏压)确保当没有电力被供应到位置受控马达时(例如,当使贴标机关机时),弹性偏压构件引起制动力被施加到制动盘74且因此施加到卷筒支撑件。这在使贴标机关机时可帮助防止卷筒支撑件不期望地旋转。

在贴标机的使用期间,如果期望减少由制动带76向制动盘74(且因此向卷筒支撑件)施加的制动力的量,则位置受控马达被通电使得由弹性偏压构件产生的偏压力被克服,以便实现凸轮沿如图19中所示的顺时针方向的旋转。

如前文所述,通过控制位置受控马达使得轴82d和所附接的凸轮件82c的旋转位置被控制,可以改变经由制动盘74施加到卷筒支撑件的制动力的量。位置受控马达控制器可被用于控制位置受控马达的位置且因此控制凸轮件82c的位置,以由此控制制动力。位置受控马达控制器可构造成使得其被编程有对应于待施加的最大制动力的位置以及对应于待施加的最小制动力的位置。在这种实施例中,为了控制由制动组件施加的制动力,位置受控马达被控制使得根据需要,所述位置受控马达的位置是对应于最大制动力的位置;所述位置受控马达的位置是对应于最小制动力的位置;或所述位置受控马达的位置在这两个位置之间。

在一些实施例中,可由弹性偏压构件沿一方向促动凸轮件82c,所述弹性偏压构件如前文所述促动制动组件以向卷筒支撑件之一施加制动力。作用在凸轮上的弹性偏压构件可限定凸轮和所附接的马达的偏压力限定的最大制动位置。偏压力限定的最大制动位置对应于当制动组件的马达被断电时弹性偏压构件向凸轮件施加给定偏压力时凸轮件和所附接的马达的位置。

位置受控马达控制器可被编程有在位置受控马达的最大制动位置(例如,偏压力限定的最大制动位置,但是可以使用任何合适地限定的最大制动位置)和最小制动位置之间的角度距离。该角度距离例如可以是由伺服马达产生的编码器脉冲的数量或者步进马达的步数。然而,任何合适的参数均可被编程于控制器内,其对应于位置受控马达的最大制动位置与最小制动位置之间的角度距离。在这种实施例中,当贴标机启动时,位置受控马达控制器将知晓位置受控马达的当前位置是等效于偏压力限定的最大制动位置(由于在贴标机的关机状态中,弹性偏压构件已将凸轮件偏压到偏压力限定的最大制动位置)的最大制动位置,以及位置受控马达的最小制动位置大致是凸轮件顺时针旋转最大制动位置与最小制动位置之间的所述已知角度距离。

例如,如果位置受控马达是步进马达,则位置受控马达控制器可以以已知马达步数的方式编程有关于步进马达的最大制动位置与步进马达的最小制动位置之间的角度距离的信息。当然,确切的步数将取决于多个变量,诸如所使用的步进马达的具体类型、步进马达与凸轮件之间的机械连结的类型,以及制动布置的几何构造。

在本发明的一个实施例中,位置受控马达是步进马达。在该实施例中,步进马达具有每圈完整旋转200个完整的步。步进马达由步进马达驱动器驱动使得其被微步步进,如本领域公知的那样。在该实施例中,每个完整步被细分为8个微步。因此在该实施例中,每圈完整旋转存在1600个微步。其他实施例可使用每圈完整旋转具有任何合适步数/微步数的步进马达。

可由如前所述的弹性偏压构件朝向偏压力限定的最大制动位置促动凸轮件82c。当贴标机(且因此步进马达)处于电源切断状态时,凸轮件和所附接的步进马达将由弹性偏压构件偏压到偏压力限定的最大制动位置。当贴标机(且因此步进马达)从电源切断状态被通电时,凸轮件和步进马达将进入如图19中所示的初始化位置。初始化位置可稍微不同于偏压力限定的最大制动位置。其原因在于,当被通电时,步进马达转子将从偏压力限定的最大制动位置运动到步进马达转子相对于步进马达定子的最接近的稳定位置。这可能导致在偏压力限定的最大制动位置与初始化位置之间沿顺时针或逆时针高达2步(在该情况下等效于16微步)的运动。为了补偿在初始化位置凸轮可能引起制动带施加小于偏压力限定的最大制动力的制动力的事实,在初始化时控制器命令步进马达从初始化位置逆时针(如图19中所示)旋转2步(16微步)。该位置可被称为补偿的最大制动位置。控制器将该位置存储为步进马达的对应于最大施加的制动力的位置。控制器还将步进马达的对应于最小施加的制动力的位置设置为从步进马达的对应于最大施加的制动力的位置顺时针旋转355微步。

将理解的是,补偿后的最大制动位置(且因此补偿后的最大制动力)将与在初始化位置是偏压力限定的最大制动位置沿顺时针2步的情况中的偏压力限定的最大制动位置相同。否则,如果初始化位置是偏压力限定的最大制动位置沿顺时针1步、与偏压力限定的最大制动位置相同,或者是偏压力限定的最大制动位置沿逆时针1或2步,则补偿的最大制动位置将处于偏压力限定的最大制动位置的逆时针方向,且因此在补偿后的最大制动位置处的制动力可以大于在偏压力限定的最大制动位置处的制动力。在位置受控马达是步进马达的情况下,位置受控马达控制器可包括步进马达驱动器。在位置受控马达是另一类型的马达的情况下,本领域技术人员将理解的是,位置受控马达控制器将包括用于相关类型的马达的合适的驱动设备。

位置受控马达控制器可替代图17中示意性示出的舞动臂位置控制算法(或图17a中的供应速度控制算法)内的螺线管电枢位置控制方案204。舞动臂位置控制算法内的常数kp2、ki2和kd2(或图17a中的供应速度控制算法内的常数kp3、ki3和kd3)可被合适地调节以确保向位置受控马达控制器提供的设定点值sp(t)落入位置受控马达控制器的合适范围内。位置受控马达控制器然后可构造成将设定点信号sp(t)转换为位置受控马达的在最大制动位置和最小制动位置之间的期望位置。例如,在一个实施例中,kp2=0.6、ki2=0.005并且kd2=0.6。

通常而言,在已知的舞动臂位置控制算法中,舞动臂位置控制算法将与位置受控马达控制器协作,使得如果舞动臂位置不同于期望的舞动臂位置,那么位置受控马达控制器将致动制动组件以便试图使舞动臂朝向期望的舞动臂位置运动。通常,舞动臂位置与期望的舞动臂位置之间的差异越大,位置受控马达控制器将实现的舞动臂位置的变化的大小越大以便试图修正舞动臂位置。例如,如果位置受控马达是步进马达,则舞动臂位置与期望的舞动臂位置之间的差异越大,位置受控马达控制器在给定时间内将实现的步数越大,以便试图修正舞动臂位置。将理解的是,位置受控马达控制器的确切行为将通过舞动臂位置控制算法确定。

一般而言,在供应速度控制算法中,供应速度控制算法将与位置受控马达控制器协作,使得如果供应速度不同于期望的供应卷筒速度,位置受控马达控制器就将致动制动组件以便试图维持供应卷筒速度处于目标供应卷筒速度下,或如果供应卷筒速度不同于目标供应卷筒速度,则位置受控马达控制器允许供应卷筒朝向目标供应卷筒速度加速或减速。在一些实施例中,供应卷筒速度与目标供应卷筒速度之间的差异越大,位置受控马达控制器将实现的供应卷筒速度的变化的大小越大,以便试图修正供应卷筒速度。例如,如果位置受控马达是步进马达,则供应速度与目标供应速度之间的差异越大,位置受控马达控制器将在给定时间中实现的步数越大,以便试图修正供应卷筒速度。将理解的是,位置受控马达控制器的确切行为将通过供应速度控制算法确定。

在其中制动组件包括呈步进马达的形式的位置受控马达的本发明的实施例中,控制器可构造成使得其实施用于控制步进马达的控制方案,其减少步进马达失速的可能性以及由此防止制动组件的操作。这种控制方案可包括任何数量的下述方面。首先,可以使用“启动延迟”,这防止步进马达执行步直至自步进马达的马达线圈被通电已经过预定时间量为止。这帮助确保在马达开始操作之前该马达处于稳态。在一些实施例中,预定时间量是2ms,但是在其他实施例中可以使用任何合适时间。其次,可以实施转向延迟。这防止步进马达沿与马达在先前步的预定时间量内当前行进所沿的方向相对的方向执行步。在一些实施例中,预定时间量是5ms,但是在其他实施例中可以使用任何合适时间。

图26示出对图18到图20中所示的制动组件的改型的视图。此修改与图18到图20中所示的制动组件之间的相似性与差异将最容易通过比较图26和图19来分辨。在图18到图20中所示的制动组件内,螺旋弹簧的目的是向制动带76施加张力,因此引起制动带76向制动盘74施加制动力。在图26中所示的改型中,图18到图20中所示的制动组件的螺旋弹簧被替换为两个张力弹簧82g。每个张力弹簧82g在一端处锚固到安装块80a且在其另一端处固定到可动板82h。可动板82h经由端部件82j安装到制动带76的第二端76b。以与图18到图20中所示的制动组件的盘簧经由凸轮件和端部件向带施加张力等效的方式,张力弹簧82g经由板82h和端部件82j向制动带76施加张力。图26中所示的改型的一个优点在于,张力弹簧的弹簧圈不彼此接触(相比于其中弹簧圈由于弹簧中所产生的扭矩而区域彼此刮擦的螺旋弹簧实施例)。可使用任何合适的张力弹簧。在一个实施例中,两种弹簧均具有由entexstocksprings,nottingham,uk供应的零件编号2010。

如先前所述,制动组件70a构造成使得在贴标机的关机状态下,制动组件向卷筒支撑件施加制动力,使得基本上防止卷筒支撑件和所支撑的卷筒旋转。在一些情况下,可能期望提供对于制动组件的手动超控,这使得当机器处于关机状态时用户能够手动地减少由制动组件施加的制动力。例如,如果由制动组件制动的卷筒支撑件是供应卷筒支撑件,并且如果期望在机器被切断电源时将一卷新的标签库料安装到供应卷筒支撑件上,则可能有利的是使供应卷筒支撑件和所附接的供应卷筒能够旋转,使得标签库料能够被安装到供应卷筒上、从供应卷筒被拉动、沿标签路径被馈送、且然后被附接到卷收卷筒支撑件。

图20示出当贴标机处于关机状态时使得能够手动减少由制动组件施加的制动力的布置。在该实施例中,舞动臂28a包括制动释放臂28b,其被附接到舞动臂28a,使得制动释放臂28b与舞动臂28a共同旋转。

制动释放掣爪28c被安装于支撑凸轮件82c的轴82d上(在图20中未示出凸轮件,但是该凸轮件位于安装块80a相对于制动释放掣爪28c而言的另一侧上)。在本实施例中,轴82d是位置受控马达的轴。轴82d延伸出位置受控马达的两端,使得凸轮件82c被安装于轴82d的延伸出位置受控马达的第一端的部分(且在该情况下在安装块80a的第一侧上),并且使得制动释放掣爪28c被安装于轴82d的延伸出位置受控马达的第二端(与第一端相对)的部分(且在该情况下,在安装块80a的第二侧(与第一侧相对)上)。

将理解的是,虽然在该实施例中制动释放掣爪经由轴82d、凸轮件82c和端部件82a机械地连结到第二制动表面,但是在其他实施例中制动释放掣爪可以任何合适方式被机械地连结到第二制动表面。例如在一些实施例中,第二制动表面可能不机械地连结到位置受控马达,并且制动释放掣爪可通过另一方法被机械地连结到第二制动表面。制动释放臂28b和制动释放掣爪28c被构造成使得当使舞动臂28a如图20中所示的那样顺时针旋转超过一定位置时,制动释放臂28b接合制动释放掣爪28c。一旦制动释放臂28b和制动释放掣爪28c接合,舞动臂28a的进一步顺时针旋转就引起制动释放掣爪28c使轴82d如图20中所示那样沿逆时针方向旋转。这引起制动释放掣爪28c使轴82d如图20中所示沿逆时针方向旋转。现参考图19,在图20内轴82d如图20中所示沿逆时针方向的旋转将导致图19内的凸轮件82c如图19中所示沿顺时针方向旋转,由此减少制动带76中的张力且因此释放制动器,从而减少由制动组件施加于卷筒支撑件的制动力。因此推断,在使用如图20中所示的制动释放布置的情况下,如果操作者希望释放由制动组件施加的制动力,则这能够通过操作者沿如图20中所示的顺时针方向旋转并保持舞动臂来实现,使得制动释放臂28b和制动释放掣爪28c接合以便引起由制动组件施加的制动力被释放,如先前所述的那样。在一些实施例中,通过用户使标签卷带从安装于供应卷筒支撑件的新供应卷筒绕舞动臂经过以及用户将标签卷带沿卷带路径拉至卷收卷筒支撑件的动作,可沿如图20中所示的顺时针方向旋转并保持舞动臂。以此方式,当用户正沿卷带路径将标签卷带从新安装的供应卷筒馈送到卷收卷筒支撑件时,制动组件被自动释放,由此使得供应卷筒支撑件能够从供应卷筒松解标签卷带。

虽然上述制动组件利用位置受控马达,但是在其他实施例中,可以使用任何合适类型的马达,只要用于其操作的控制方案被合适地修改即可。例如在一些实施例中,可以使用扭矩受控马达(诸如dc马达)。在这种实施例中,如本领域公知的,由马达施加的制动力的量与供应到马达的电流成比例。因此,针对这种实施例的控制方案可构造成使得供应到马达的电流是所需的制动力的函数。例如,舞动臂位置控制算法(或供应卷筒速度控制算法)的输出可以是通过舞动臂位置控制算法(或供应卷筒速度控制算法)确定的向马达提供的电流。

此外,在上述制动组件中,马达的运动经由凸轮被传递到制动带。在其他实施例中,可以使用用于将马达的运动传递到制动带(或任何合适的第二制动表面)的任何合适的设备。例如,马达可连结到曲柄,由马达使该曲柄运动使得由马达使制动带的一部分被缠绕于曲柄上或从曲柄解绕,以便朝向第一制动表面(或以其它方式)促动第二制动表面且由此控制施加到卷筒支撑件的制动力。

从前述说明将显而易见的是,所述的各种特征能够彼此并行地用在单个贴标机中。也就是说,除非背景以其他方式需要或者除非本文明确地做出相对的声明,否则构想到的是所述特征可有利地被用在单个贴标机中以实现本文所述的各种益处。也就是说,还将理解的是,本文所述的许多特征能够被彼此独立地使用,并且由此构想到包括本文所述特征中的一个或多个(但不必是全部)的贴标机。

在实施包括上述各种特征的贴标机的情况下,可在贴标机的启动时执行如图21中所示的以下处理。

在s1,控制器确定舞动臂28的位置。为了这样做,控制器向位置受控马达发送控制信号以便使位置受控马达通电以使轴82d和所附接的凸轮件82c沿顺时针方向(如图19中所示)旋转至大致没有制动力由制动带76施加到制动盘74的程度。替代性地,控制器向螺线管发送控制信号以使螺线管通电,使得足够的电流被提供至螺线管94的线圈以使螺线管94的电枢92沿方向f运动至大致没有制动力由制动带76施加到制动盘74的程度。

因此,供应卷筒支撑件10(和所支撑的供应卷筒)可自由旋转。

当供应卷筒支撑件10可自由旋转时,由弹簧130在舞动臂28上提供的力足以使舞动臂28沿方向g围绕轴线a旋转。为了使得舞动臂28能够沿方向g围绕轴线a旋转,供应卷筒支撑件10也可沿方向g围绕轴线a旋转(如先前所述,供应卷筒支撑件10可自由运动,因为制动组件不向供应卷筒支撑件施加制动力)。舞动臂28沿方向g围绕轴线a旋转直到其到达原始位置,这由原始位置传感器检测到。处理从步骤s1前进到步骤s2。

在步骤s2至s4,控制器确定由卷收卷筒支撑件12支撑的卷收卷筒的直径。

在s2,控制器将供应卷筒支撑件制动组件置于如关于图17所描述的舞动臂位置控制算法的控制下(或如关于图17a中所述的供应卷筒速度控制算法的控制下)。例如,在施加舞动臂控制算法(或施加供应卷筒速度控制算法)的情况下,控制器可向位置受控马达和所附接的凸轮件82c供应控制信号,其将起作用以完全地施加制动,直到当舞动臂从原始位置运动超过设定点的这种时间。这允许将张力引入标签卷带中。替代性地,在包括螺线管的实施例中,控制器向螺线管94(且更具体地向线圈驱动器114)发送控制信号,使得一定量的电流(可能没有电流)被提供至螺线管94的线圈,以便使螺线管94的电枢92沿方向f'充分地运动,使得完全地施加制动,直到当舞动臂从原始位置运动超过设定点的这种时间。同样地,这允许将张力引入标签卷带中。

然后,标签库料如下地被张紧。在步骤s3,控制器使马达14通电,使得所述马达使卷收卷筒支撑件12旋转以将标签库料的卷带缠绕于卷收卷筒支撑件12上。在发生这种情况时,标签库料的卷带中的张力增加。增加标签库料的卷带中的张力引起标签库料的卷带向舞动臂28的辊32施加更大的力。由标签库料施加到舞动臂的力抵抗由弹簧130沿方向g进行的舞动臂28得到弹簧偏压。因此,由于卷收卷筒支撑件的旋转导致的标签库料中的张力增加引起舞动臂28沿与g相对的方向运动。如先前所述,舞动臂28的位置表明标签库料中的张力。当控制器被提供来自感测舞动臂的位置的传感器的信号(该信号表明舞动臂处于等效于期望张力的期望位置)时,于是处理前进到步骤s4。在一些实施例中,期望张力是预定的或计算的张力。在其他实施例中,期望张力可以是除了无张力之外的任何合适张力,也就是说,期望张力可以是从标签库料去除松弛的任何合适张力。

在步骤s4,控制器命令马达14旋转给定步数(例如,50-150步)以便将更多的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上。这引起舞动臂28从在s4的开始时的位置运动。基于马达14在步骤s4中前进的命令的步数,以及基于由舞动臂运动传感器(也被称为构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器)在马达14的旋转期间检测到的舞动臂28的运动,控制器计算卷收卷筒支撑件12所支撑的卷筒的直径。该过程已经在上文被详细地描述。

在s5,控制器确定标签库料18的间距长度lp。这按照以下方式实现。在该实施例中,这用供应卷筒支撑件制动组件在舞动臂位置控制算法(或供应卷筒速度控制算法)的控制下完成,但是在其他实施例中情况不必如此。例如,在其他实施例中,标签库料的间距长度可用所释放的制动组件(即,不施加制动力)确定。同样,为了释放制动组件,控制器向螺线管94(更具体地,向线圈驱动器114)发送控制信号,使得足够的电流被提供至螺线管94的线圈以使螺线管94的电枢92沿方向f运动至大致没有制动力由制动带76施加到制动盘74的程度。因此,供应卷筒支撑件10(和所支撑的供应卷筒)可自由旋转。

控制器使驱动卷收卷筒支撑件的马达前进。控制器还监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器对当感测到标签时马达14被命令前进的步数进行计数,并且如先前所述使用该信息以及由卷收卷筒支撑件支撑的卷筒的直径(在步骤s4中确定)确定标签的长度ll。同样地,控制器对当感测到间隙时马达14被命令前进的步数进行计数,并且如先前所述使用该信息以及由卷收卷筒支撑件支撑的卷筒的直径(在步骤s4中确定)确定间隙的长度lg。然后,控制器将lp和lg相加以便计算lp。

在一些实施例中,控制器可对当由间隙传感器的检测器感测到多个标签和间隙时马达14被命令前进的步数进行计数。控制器然后可通过对测得的标签长度、间隙长度和/或间距长度进行平均来得出标签长度、间隙长度和/或间距长度。例如,控制器可对当控制器监测信号56并感测到总共三个标签和三个间隙已经过间隙传感器时马达14所前进的步数进行计数。然后,控制器可将由控制器计数的步数除以三以得到作为步数的标签的平均间距长度lp。然后,以步数给出的标签的该平均间距长度能够被结合卷收卷筒的测得的直径使用,以便确定期望单位的标签间距。

在其中控制器对当由间隙传感器的检测器感测到多个标签和间隙时马达被命令前进的步数进行计数的一些实施例中,当马达被命令前进至少是等效于标签库料的预定长度的预定步数的步数时,控制器可对步数进行计数。控制器可使用卷收卷筒的直径(其可以本文内讨论的任何方式获得)和标签库料的预定长度llp根据下述等式确定所确定的步数ns:

其中as是卷筒支撑件对于马达的每步所旋转的角度,且ds是卷筒直径。

标签库料的预定长度优选地超过将由贴标机使用的标签库料的最大间距长度的两倍。标签库料的预定长度可以是300mm。

在其他实施例中,可以在步骤s4确定卷收卷筒直径,并且可在步骤s5使用打印辊编码器确定标签间距长度。

例如,可在步骤s4以下述方式确定卷收卷筒直径。控制器可使马达14通电以旋转,以便将更多的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上。可使控制器通电以便将预定长度的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上,如由打印辊编码器测量的那样。控制器监测将预定长度的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上所需的马达14的步数。然后,控制器基于对马达完成单圈转动所需的马达14的步数、预定距离的长度以及马达14在将预定长度的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上时执行的步数的了解计算卷收卷筒直径。

在其他实施例中,可使控制器通电以便使马达14旋转预定步数以便将标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上。控制器监测当马达14执行预定步数时由打印辊编码器测得的缠绕于卷收卷筒支撑件12上的标签库料的长度。然后,控制器基于针对马达完成单圈转动所需的马达14的步数、马达14执行的预定步数以及当马达14执行预定步数时由打印辊编码器测得的缠绕于卷收卷筒支撑件12上的标签库料的长度的了解来计算卷收卷筒直径。

可在步骤s5使用打印辊编码器以下述方式确定标签间距长度。

控制器使驱动卷收卷筒支撑件的马达前进。控制器还监测由打印辊编码器输出的信号以及由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器使用由打印辊编码器输出的信号测量当感测到标签时标签库料沿卷带路径运动的距离,且因此确定标签的长度ll。同样地,控制器使用由打印辊编码器输出的信号测量当感测到间隙时标签库料沿卷带路径运动的距离,且因此确定间隙的长度lg。然后,控制器将ll和lg相加以便计算lp。在一些实施例中,控制器可使用由打印辊编码器输出的信号测量在间隙传感器感测第一标签的前缘和后续标签的前缘之间标签库料沿卷带路径运动的距离,然后该距离由控制器设定为标签库料18的间距长度lp。

在一些实施例中,控制器可使用由打印辊编码器输出的信号测量当间隙传感器的检测器感测到多个标签和间隙时标签库料沿卷带路径运动的距离。然后,控制器可通过将测得的标签长度、间隙长度和/或间距长度进行平均来得出标签长度、间隙长度和/或间距长度。例如,控制器可测量当控制器监测信号56并且感测到总共三个标签和三个间隙已经过间隙传感器时标签库料沿卷带路径运动的距离。然后,控制器可将测得的距离除以三以得到标签的平均间距长度lp。

在一些实施例中,可在步骤s4确定卷收卷筒直径并且可同时地在步骤s5确定标签间距长度,即,可同时执行步骤s4和s5。例如,控制器可通过使驱动卷收卷筒支撑件的马达前进并且监测由打印辊编码器输出的信号和由间隙传感器的检测器52提供的信号56来确定上述标签库料的间距长度。控制器可使标签库料沿标签卷带路径前进,使得信号56表明一个标签和间隙已经经过间隙传感器。然后,控制器可使用由打印辊编码器输出的信号来确定标签库料在所述前进期间已经沿卷带路径前进了多远,且因此确定标签库料的间距长度。与此同时,当已使标签库料沿卷带路径前进时,控制器对马达已经执行的步数进行计数以产生标签库料的前进。然后,控制器基于马达完成单圈转动所需的马达14的步数、由打印辊编码器测得的在所述前进期间标签库料沿卷带路径前进的距离以及被用于确定标签库料的间距长度的在产生标签库料沿标签卷带路径的所述前进中马达14已经执行的步数来计算卷收卷筒的直径。在一些实施例中,控制器可使标签库料沿标签卷带路径前进一距离使得多个标签和间隙已经经过间隙传感器,然后,间距长度如上文所确定的那样被确定为平均值。然后,可以通过使用等效于多个标签和间隙的前进距离确定卷收卷筒的直径。

在一些贴标机中,在测量标签库料的间距长度时主要的不精确源可能是间隙传感器的边缘检测性能。比如间隙传感器可在+/-0.25mm的误差内检测边缘。因此可在+/-0.5mm的误差内测量两个边缘之间的距离。更短的标签(因此具有更短标签间距的标签库料)相比于更长的标签(因此具有更长标签间距的标签库料)将具有成比例地更大的误差。出于该原因,在一些实施例中可能有利的是测量多个标签和间隙的长度(如上文所讨论的)并确定平均标签长度、平均间隙长度和/或平均间距长度。

在一些实施例中,在确定平均标签长度、平均间隙长度和/或平均间距长度时,可能排除关于测得的标签长度或测得的间隙长度的有错误的数据。

有错误的数据的一个可能原因可能是缺失的标签。例如,如果标签缺失,则这将引起控制器测量在缺失标签应当定位于该处的任一侧上的标签之间的大间隙,该间隙大于相邻标签之间的标准间隙。将理解的是,如果由缺失标签导致的这种大间隙的长度被测量并且然后与其他标准的测得的间隙一起被进行平均,则这将导致比否则将被确定为标准间隙的平均长度更大长度的不正确的平均值。

在一些实施例中,关于测得的间隙长度的有错误的数据可以如下方式被排除。控制器监测对于每个被测量间隙的测得的间隙长度。控制器可核查测得的间隙长度高于最小预定间隙长度和/或低于最大预定间隙长度。在一个实施例中,最小预定间隙长度是1mm且最大预定间隙长度是10mm,但是将理解的是,其他实施例可使用任何合适的最小和/或最大预定间隙长度。如果测得的间隙长度不大于最小预定间隙长度和/或不小于最大预定间隙长度,则当确定标签库料的平均间隙长度和/或标签库料的平均间距长度时控制器不包括这种测得的间隙长度。

在一些实施例中,关于测得的标签长度的有错误的数据可以如下方式被排除。控制器监测对于每个被测量标签的测得的标签长度。控制器可核查测得的标签长度并将其与针对先前被测量标签的测得的标签长度相比较。如果测得的标签长度与先前被测量标签的测得的标签长度之间的长度差大于预定量,则当确定标签库料的平均标签长度和/或标签库料的平均间距长度时,控制器不包括这种测得的标签长度。在一个示例中,预定量是针对先前被测量标签的测得的标签长度的50%。将理解的是,在其他实施例中,预定量可以是任何合适量。

在一些实施例中,关于测得的标签长度的有错误的数据可以如下方式被排除。控制器监测在贴标机已经被开通之后首先被测量的标签的测得的标签长度。然后,控制器可以核查测得的标签长度并将其与后续测量的标签的测得的标签长度相比较。如果首先被测量的标签的测得的标签长度与后续测量的标签的测得的标签长度之间的长度差大于预定量,则当确定标签库料的平均标签长度和/或标签库料的平均间距长度时控制器不包括第一标签的测得的标签长度。在一个示例中,预定量是后续标签的测得的标签长度的50%。将理解的是,在其他实施例中,预定量可以是任何合适量。

在步骤s6,控制器将标签的前缘定位在贴标剥离喙30的边缘处。这以如下方式实现。控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56以便检测标签的前缘。然后,控制器命令马达14前进计算的步数,使得标签库料前进等于检测器52与贴标剥离喙30的边缘66之间的距离db(如图3中所示)的线性位移。通过将距离db除以卷收卷筒的半径并除以每步的旋转角度(以弧度为单位)来计算步数。在其他实施例中,一旦控制器根据由间隙传感器的检测器52提供的信号56确定已经检测到标签的前缘,那么控制器就命令马达14前进直到由打印辊编码器测得的标签库料沿标签卷带路径的前进的距离等于检测器52与贴标剥离喙30的边缘66之间的距离db。

在s7,贴标机准备好操作。

在操作期间,周期性地执行步骤s8和s9。

在步骤s8,控制器计算并更新被安装到供应卷筒支撑件10的卷筒的直径。

首先在下文讨论在可动元件(舞动臂)在该过程期间不运动的情况下计算和更新供应卷筒直径的过程。随后,讨论在该过程期间可动元件运动的情况。

在一个实施例中,为了实现此目标,对于给定时间量,控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器对在所述给定时间期间信号56的周期数量进行计数并将其乘以lp以确定在所述给定时间期间标签库料的线性位移。在所述给定时间期间,控制器还监测由旋转监测传感器提供至其的信号,其中旋转监测传感器监测供应卷筒支撑件10(和所支撑的供应卷筒)的旋转。因此,控制器确定供应卷筒支撑件10(和所支撑的供应卷筒)的旋转的量。如上所述,控制器然后能够基于在所述给定时间期间供应卷筒支撑件10的旋转量和标签库料的线性位移确定供应卷筒的直径。给定时间量可被限定为对于由控制器接收信号56的预定的周期数量所花费的时间,或者可被限定为对于供应卷筒旋转预定数量的旋转圈数(由旋转监测传感器测量)所花费的时间。

在替代性实施例中,在步骤s8,控制器以如下方式计算和更新被安装于供应卷筒支撑件10的卷筒的直径。对于给定时间量,控制器通过监测由供应卷筒旋转监测器产生的信号监测供应卷筒支撑件的旋转的量。例如,给定时间量可以是供应卷筒支撑件经历整数圈的完整旋转(由供应卷筒旋转监测器测量)所花费的时间。在给定时间量期间,控制器对卷收马达被命令前进的步数进行计数。基于该信息并基于已经由控制器在步骤s4或步骤s9中的任一者中确定的卷收卷筒的直径,控制器能够计算在给定时间量内已经被缠绕于卷收卷筒上的标签库料的长度。在替代性实施例中,给定时间量可被限定为使卷收马达前进预定步数所花费的时间,并且在该时间期间由供应卷筒旋转监测器测得的供应卷筒的旋转可被用于确定供应卷筒的直径。

在另一实施例中,在步骤s8,控制器以下述方式计算和更新被安装于供应卷筒支撑件10的卷筒的直径。可使用由打印辊编码器输出的信号以及由供应卷筒旋转监测器产生的信号确定供应卷筒直径。控制器可使马达14通电以旋转,以便将更多的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上。可使控制器通电以便将如由打印辊编码器测量的预定长度的标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上。控制器监测由供应卷筒旋转监测器产生的信号以确定当预定长度的标签库料被缠绕于卷收卷筒支撑件12上时供应卷筒的旋转量。然后,控制器基于对供应卷筒的旋转量和预定长度的了解来计算供应卷筒直径。

在其他实施例中,可使控制器通电以便使马达14旋转预定步数,以便将标签库料缠绕于卷收卷筒支撑件12上。控制器监测当马达14执行预定步数时由打印辊编码器测得的缠绕于卷收卷筒支撑件12上的标签库料的长度。控制器还监测由供应卷筒旋转监测器产生的信号以确定当由马达14执行预定步数时供应卷筒的旋转量。然后,控制器基于对当马达14执行预定步数时由打印辊编码器测得的缠绕于卷收卷筒支撑件12上的标签库料的长度以及当由马达14执行预定步数时供应卷筒的旋转量的了解来计算供应卷筒直径。

在替代性实施例中,在步骤s8,控制器以下述方式计算和更新被安装于供应卷筒支撑件10的卷筒的直径。对于通过监测由供应卷筒旋转监测器产生的信号确定的供应卷筒支撑件的给定旋转量,控制器通过监测由打印辊编码器输出的信号监测缠绕于卷收卷筒的标签库料的量。然后,控制器基于对由打印辊编码器测得的缠绕于卷收卷筒上的标签库料的长度和由供应卷筒旋转监测器测得的供应卷筒的给定旋转量的了解来计算供应卷筒直径。例如,在供应卷筒旋转监测器包括被附接到卷筒支撑件和霍尔效应传感器的一对磁体使得霍尔效应传感器针对卷筒支撑件的每圈完整旋转输出两个脉冲的实施例中(如先前所述),上文讨论的供应卷筒的给定旋转量可以是由霍尔效应传感器输出的给定脉冲数量。

在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数期间,控制器还通过监测由构造成产生表明可动元件(舞动臂)的位置的传感器信号的传感器向控制器提供的信号来监测舞动臂的位置。如上文所讨论的,通过将在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数的开始时舞动臂的位置与在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数的结束时舞动臂的位置相比较,控制器能够确定在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数的开始与在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数的结束之间已经发生的供应卷筒支撑件与卷收卷筒支撑件之间的路径长度的变化。然后,控制器将在给定时间量期间供应卷筒支撑件与卷收卷筒支撑件之间的路径长度的变化(如果路径长度增加则为正,且如果路径长度减少则为负)与在给定时间量期间被缠绕于卷收卷筒支撑件上的标签库料的量相加。这给出在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数期间已经从供应卷筒支撑件被解绕的标签库料的量。基于在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数期间供应卷筒支撑件的旋转量以及基于在给定时间量期间已经从供应卷筒支撑件被解绕的标签库料的量,控制器能够确定供应卷筒的直径。

在步骤s9,控制器计算和更新被安装于卷收卷筒支撑件12的卷筒的直径。在一个实施例中,为了实现这个目标,针对给定时间量,控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器对在所述给定时间期间信号56的周期数量进行计数,并且将该数量乘以lp以便确定在所述给定时间期间标签库料的线性位移。例如,给定时间可以使得在所述给定时间期间信号56的周期数量是在1和10之间的整数。但是,可以使用任何合适的给定时间。在所述给定时间期间,控制器还对马达14被命令进行的步数进行计数。因此,控制器确定卷收卷筒支撑件12(和所支撑的供应卷筒)的旋转量。如上文所讨论的,控制器然后能够基于在所述给定时间期间标签库料的线性位移和卷收卷筒支撑件10的旋转量来确定卷收卷筒的直径。

在一些实施例中,控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56的给定时间量可以是标签卷带前进预定线性距离所花费的时间。预定线性距离优选地超过将由贴标机使用的标签库料的最大间距长度的两倍。标签库料的预定长度可以是300mm。

在其他实施例中,在步骤s9,控制器以与关于步骤s4所讨论的相同方式使用打印辊编码器计算和更新被安装于卷收卷筒支撑件12的卷筒的直径。

在一些实施例中,诸如不包括使用测量打印辊的旋转的编码器测量标签库料的运动的编码器的实施例,控制器可确定卷收卷筒直径并且然后在重新确定卷收卷筒直径之前等待直到卷收卷筒随后完成一圈旋转。同样地,在一些实施例中,控制器可确定供应卷筒直径且然后在重新确定供应卷筒直径之前等待直到供应卷筒随后完成一圈旋转。

为了确定卷收卷筒是否已经完成一圈旋转,控制器可等待卷收马达执行等于用于完整旋转的步数的步数。替代性地,控制器可使用卷收卷筒的确定的直径以确定卷收卷筒的周长。然后,控制器能够监测由打印辊编码器输出的信号以确定何时标签库料沿标签卷带路径运动的距离等于所确定的周长。

为了确定供应卷筒是否已经完成一圈旋转,控制器可监测供应卷筒旋转监测器以确定供应卷筒何时已经完成旋转。替代性地,控制器可使用供应卷筒的确定的直径来确定供应卷筒的周长。然后,控制器能够监测由打印辊编码器和可动元件(例如,舞动臂)位置传感器输出的信号以确定何时从供应卷筒解绕的标签库料的距离等于所确定的周长。

在一些实施例中,在步骤s8确定供应卷筒直径可以与步骤s3、s4、s5和s6中的至少一个同时地发生。

当控制器计算和更新被安装于卷收卷筒支撑件12的卷筒的直径时,控制器可执行核查以检测关于测得的标签长度或测得的间隙长度的有错误的数据。如果检测到任何有错误的数据,则可中止计算和更新被安装到卷收卷筒支撑件12的卷筒的直径的过程(使得不基于有错误的数据执行直径的更新)。随后,重新启动计算和更新被安装于卷收卷筒支撑件12的卷筒的直径的过程(使得能够在不受到有错误的数据影响的情况下执行更新)。控制器可以任何合适的方式检测有错误的数据的存在。例如,控制器可以关于步骤s5以在上文讨论的任何方式检测有错误的数据的存在。

在一些实施例中,启动程序可包括核查以查看当机器被切断电源时舞动臂位置是否改变。为了这样做,控制器使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器以在关断机器之前测量并记录可动元件的位置。因此,当开通机器时,控制器使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器测量可动元件的位置,并且将其与在关断机器之前记录的可动元件的位置相比较。如果当开通机器时与当关断机器时相比可动元件的位置大致相同,那么可以省略上述启动例程内的一些步骤。例如,可以省略步骤s2至s4、s3至s5、s3至s6或者s3至s4。在该情况下,贴标机可以使用卷收卷筒直径的上一已知值(即,在关断机器之前)来恢复操作。这是基于如下假设:在不改变可动元件(例如,舞动臂)的位置的情况下,标签库料不能够运动(由此改变卷筒的直径)。省略不必要的步骤的目的是减少启动时间,这在一些应用中可能是有利的。在一些实施例中,表明可动元件的位置、卷收卷筒的直径和/或任何其他合适参数的数据可被存储在电池供电的存储器或者任何其他合适的非易失性存储器中。在一些实施例中,每当控制器检测到臂的运动,表明可动元件的位置的数据就可被更新到存储器。在其他实施例中,表明可动元件的位置、卷收卷筒的直径和/或任何其他合适参数的数据可以以合适的规则时间间隔被更新到存储器。

在一个具体实施例中,通过记录表明可动元件的位置的传感器信号记录在关断机器之前可动元件的位置。这使得控制器能够确定可动元件相对于原始位置的位置。随后,当开通机器时,舞动臂被允许返回原始位置,在该原始位置处,由如先前所讨论的原始位置传感器检测该舞动臂。控制器构造成监测表明可动元件的位置的传感器信号以便确定舞动臂在当开通贴标机时与当舞动臂到达原始位置时舞动臂的位置之间的运动量。在以下之间进行比较:当关断贴标机时舞动臂相对于原始位置的位置,和当开通贴标机时舞动臂为到达原始位置而从其位置运动的量。如果这些量大致相同,则当关断机器时可动元件的位置与当开通贴标机时可动元件的位置大致相同。在这种情形下,如上文所阐述的,可省略启动例程内的某些步骤。

在一些实施例中,控制器可以略微不同的方式如上文在步骤s1中所阐述的那样(见图21)确定舞动臂的位置。在这种方法中,控制器将控制信号发送到位置受控马达,以便使位置受控马达通电,以使轴82d和所附接的凸轮件82c沿逆时针方向旋转(如图19中所示)达到由制动带76向制动盘74施加最大制动力的程度。替代性地,在其中制动组件包括先前所讨论的类型的螺线管的实施例中,控制器将控制信号发送到螺线管,以便使螺线管断电使得螺线管的电枢92沿方向f'运动达到由制动带76向制动盘74施加最大制动力的程度。

因此,大致防止了供应卷筒支撑件10(和所支撑的供应卷筒)旋转。

在大致防止供应卷筒支撑件10旋转的同时,命令卷收马达沿反方向前进(即,使得其允许从卷收卷筒移除标签库料)。当沿反方向激励卷收马达时,由弹簧130在舞动臂28上提供的力足以使得舞动臂28能够沿方向g(也为t’)围绕轴线a朝向原始位置旋转,以便将来自卷收卷筒的标签库料置于卷带路径中。当沿反方向激励卷收马达时,舞动臂28沿方向g旋转直到其到达由原始位置传感器检测的原始位置。如上文所讨论的,启动程序可包括核查以查看当机器关机的同时舞动臂位置是否改变。为了这样做,控制器使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器来测量和记录在关断机器之前可动元件的位置。随后,当开通机器时,控制器使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器以测量可动元件的位置并将其与在关断机器之前所记录的可动元件的位置相比较。这通过测量舞动臂的位置的变化实现,所述变化发生在当开通贴标机时舞动臂的位置与当舞动臂处于原始位置(如由原始位置传感器所感测)时该舞动臂的位置之间。为了测量这个距离,当舞动臂从其在开通机器时的位置运动到原始位置(由于卷收卷筒的反向旋转)时,控制器监测表明可动元件的位置的传感器信号。如先前所讨论的,如果在开通机器时可动元件的位置相比于当关断机器时可动元件的位置是大致相同的,则可省略上述启动例程内的某些步骤。

如果当开通机器时可动元件的位置相比于当关断机器时可动元件的位置是大致相同的,则贴标机以以下方式恢复正常操作。当使舞动臂运动到原始位置时,控制器控制卷收马达以使标签库料沿向前方向前进与由卷收卷筒沿反方向旋转的量相同的量。以这种方式,假设当舞动臂处于设定点位置处且标签库料的标签的边缘处于剥离喙处时关断贴标机,则一旦控制器命令卷收卷筒沿向前方向旋转与在更早的校准期间(即,当使舞动臂从在机器被通电时的其位置运动到原始位置时)卷收卷筒被命令沿反方向旋转的量相同的量,舞动臂就将再次处于设定点位置处且标签边缘将再次处于剥离喙处。由于当关断/开通贴标机时使标签卷带前进到其原初位置,如先前所讨论的那样,因此标签卷带将把舞动臂拉回设定点位置。因此,贴标机准备好在其中标签库料中具有可接受的张力的条件下操作以便操作贴标机(例如,以便使剥离喙正确工作,且在即打即贴贴标机的情况下使标签库料的标签上的打印品质是可接受的)。

使用确定舞动臂位置(步骤s1)的这种替代性方法校准机器的一个益处在于,由于标签库料被反向馈送以确定在开通时的舞动臂位置(与在上文所讨论的确定舞动臂位置的第一方法中被向前馈送相对),所以在确定舞动臂位置时没有浪费标签库料。这是因为,当已使舞动臂运动返回标签库料中存在足够张力的位置时,标签库料将处于沿标签卷带的同一位置处。相比之下,如果使用上文所讨论的确定可动元件的位置的第一方法,则将必须随后使标签库料沿标签卷带路径前进以便充分张紧标签库料以便贴标机的操作(例如,使得标签库料中的张力大于最小张力值)。在沿卷带路径前进以便充分张紧标签库料的一部分标签库料上的标签因此可能被浪费(由于他们将不可能被施加和/或打印)。

如果当开通机器时可动元件的位置与当关断机器时可动元件的位置不同,则在执行其他校准步骤之前(即,在进行到步骤s2之前),控制器仍控制卷收马达使其向前旋转与当使卷收马达沿反方向旋转时(当使舞动臂从在开通机器时的其位置运动到原始位置时)其所旋转的量近似相同的量。然而,控制器控制卷收马达使得在机器通电时标签卷带在未到达其位置(距离等于间隙传感器与贴标剥离喙的边缘之间的距离(db))处停止。这确保如果在开通贴标机时间隙传感器与剥离喙边缘之间存在边缘,则可以将这个边缘用作校准过程的一部分,因为其现将位于间隙传感器的上游(与如果在开通贴标机时标签卷带已返回其位置则该边缘将位于下游不同)。这可提供校准贴标机所需的时间的小幅减少。

当核查在开通机器时可动元件的位置是否与在关断机器时可动元件的位置大致相同时,在一些实施例中,贴标机可包括额外核查以确定在开通时贴标机的另一条件是否与在关断贴标机时贴标机的该条件相同。这在其中贴标机的条件在关断贴标机与开通贴标机之间不同(例如,标签库料已被改变),但出于一些原因可动元件(例如,舞动臂)的位置大致相同的情形下是可用的。例如,在一些实施例中,可在卷收卷筒沿反方向旋转期间使用上文阐述的任何方法测量卷收卷筒的直径。然后,可由控制器将卷收卷筒的该测得的直径与在关断贴标机之前卷收卷筒的上一已知直径相比较。如果在沿反方向驱动卷收卷筒期间测得的卷收卷筒的直径与在关断贴标机之前由控制器确定的卷收卷筒的上一已知直径之间的差异多于预定阈值(例如,大约2%、大约5%、大约10%或任何合适的阈值),则不论在开通贴标机时舞动臂的位置如何,都执行贴标机的完整校准(例如,使得上述校准例程中的步骤s1至s7中没有一者被省略,或换句话说,使得执行所有步骤s1至s7)。

在一些实施例中,控制器构造成使得在执行校准过程的替代性舞动臂位置确定方法(即,其中使卷收卷筒沿反方向旋转)的同时,如果控制器基于由舞动臂位置传感器向其提供的信号确定舞动臂正运动远离原始位置(与朝向其运动相对),则这将表明以下事实:在关断贴标机的同时,标签库料被更换或被重新套于贴标机,使得当开通贴标机时卷收卷筒支撑件上存在很少或不存在标签卷带。在一些实施例中,如果控制器遇到这种情形,则停止卷收卷筒沿反方向的前进,并使用用于确定舞动臂位置的第一种所描述的方法(即,其中制动组件被置于释放构造以使得供应卷筒能够旋转,以便使舞动臂朝向原始位置运动)来执行舞动臂位置的确定。校准然后以如上文关于步骤s1至s7所讨论的正常方式进行。

在一些实施例(其中命令卷收马达沿反方向前进以便确定舞动臂位置(步骤s1))中,可同时执行卷收卷筒直径的确定(步骤s4)。已发现,对于某些类型的标签卷带而言,减小了反向馈送(即,通过倒转卷收卷筒沿反方向沿标签卷带路径馈送标签卷带)的能力。在不希望受理论束缚的情况下,认为反向馈送标签卷带的能力的这种减小可由在标签卷带绕剥离喙折叠时其背衬材料的刚度、标签卷带的背衬材料的摩擦性质或一些其他原因引起。在这种情况下,在标签卷带的位于剥离喙与卷收卷筒之间的这部分中有形成一定量的松弛的趋势。这种松弛可干扰在初始校准过程期间对卷收卷筒直径的测量,因为经过标签卷带运动编码器的标签卷带的量(长度)不正确地对应于已被馈送离开卷收卷筒的标签卷带的量(长度)。为了解决该问题,在一些实施例中,可以以相对低的速度执行反向馈送的期间执行卷收卷筒直径的确定的这部分。这样做,可减轻上文所讨论的效应,并且获得更精确的测量。一旦已执行卷收卷筒直径的确定,就可以相对高的速度继续反向馈送(直到舞动臂到达其原始位置—因此结束步骤s1)。换句话说,可以比反向馈送的剩余部分更低的速度执行反向馈送的期间执行卷收卷筒直径的确定的部分。

在一些实施例中,当已关断机器以便更换标签库料(或将标签库料重新套于贴标机)时,使用替代性方法确定舞动臂位置(即,其中使卷收卷筒沿反方向前进的方法)可出现潜在问题。在这种情形下,由于当开通贴标机时卷带路径中的标签库料先前均未越过标签剥离喙,所以从供应卷筒到卷收卷筒的标签库料的整个长度上都可具有标签。在这种情形下,如果使卷收卷筒沿反方向前进从而引起标签卷带前进远离卷收卷筒且朝向舞动臂和/或供应卷筒,则其上具有标签的标签库料可沿该(反)方向被覆在(drawover)贴标剥离喙上。这有可能引起沿反方向由贴标剥离喙从标签卷带移除至少一个标签,且在即打即贴贴标机的情况下使被移除的标签缠住打印机的一部分(例如,打印色带和/或打印头)。

为了防止这种情况,在一些实施例中,贴标机的控制器构造成初始地使卷收卷筒沿反方向前进,使得标签卷带沿标签卷带路径运动一距离(例如,如由打印辊上的编码器测量,但其可以任何合适的方式测量),该距离小于剥离喙与打印机的可被标签缠住的任何部分之间的最小距离。在该前进周期(例如,其可以是大约15mm)期间,控制器确定卷收卷筒直径的估计值。这可使用上文所讨论的直径确定方法中的任何方法(例如,通过将卷收马达的旋转量与由标签卷带沿卷带路径运动的线性距离相比较)来计算。如果控制器确定在使卷收马达沿反方向前进的同时所确定的卷收卷筒直径与在关断贴标机之前卷收卷筒的上一所确定的直径之间的差异大于预定阈值(例如,大约1%、大约2.5%、大约5%或任何合适的阈值)的量,则控制器可构造成中止使卷收卷筒沿反方向前进。这是因为在开通贴标机时卷收卷筒的直径与在关断贴标机时卷收卷筒的直径的差异表明标签库料更换或重新套上贴标机,且因此在使卷收卷筒沿反方向前进期间存在从标签卷带移除标签的潜在可能,其可缠住打印机。

在该情况下,可使卷收卷筒沿向前方向前进,并使用在步骤s1确定舞动臂位置的第一种所描述的方法(即,通过释放供应卷筒制动件)来执行校准。

然而,如果确定在贴标机重新开通之后卷收卷筒的直径处于在关断贴标机之前卷收卷筒的直径的预定阈值量内,则可使用替代性方法(即,通过使卷收卷筒沿反方向前进)继续校准。

在一些实施例中,由于仅使用标签库料沿卷带路径的15mm的运动关于卷收卷筒直径作出估计时的不精确性,所以即使在机器可已在关断其的同时更换其标签库料或将标签库料重新套于贴标机(即,因为在开通贴标机之后卷收卷筒的直径被确定为超出在关断贴标机之前卷收卷筒的直径的预定阈值)的时刻作出确定,使得使用确定舞动臂位置的第一种方法(其中供应卷筒制动件被释放)校准贴标机,仍基于控制器是否确定在开通机器时舞动臂的位置相比于在关断机器时舞动臂的位置大致相同来作出关于贴标机是否需要经历完整的重新校准过程的决定。

可以任何合适的速度执行校准步骤(s1至s6)中的任何步骤。在一些实施例中,可以相对低的速度(诸如,25mm/s)执行步骤s1至s6中的至少一者。在校准期间标签库料沿卷带路径的低速可通常导致贴标机以低速操作模式操作。然而,由于不知道在校准期间将沿标签卷带路径馈送多长的标签库料,所以控制器可构造成使得在校准期间其不试图确定由控制器将供应卷筒目标速度从零修改到非零值以便试图在贴标操作完成时实现舞动臂到达设定点位置的转变点。代替地,控制器可构造成在经历校准的同时以修改后的低速操作模式操作。在这种修改后的低速操作模式中,当舞动臂从设定点位置运动到机械超控位置时,目标供应速度被设定为零(使得制动件大致防止供应卷筒运动)。此时,供应卷筒目标速度被设定为非零值(例如,50mm/s)使得制动件被释放并且供应卷筒将标签库料馈送到标签卷带路径中。舞动臂现改变运动方向并且运动返回设定点位置。当舞动臂到达设定点位置时,控制器构造成将目标供应卷筒速度设定为零,并且重复该循环直到完成针对校准的标签库料的馈送。一旦完成校准,控制器就构造成将目标供应卷筒速度修改到非零值(例如,50mm/s)使得制动件被释放且舞动臂运动返回设定点位置,准备好开始贴标。

在一些实施例中,可以相比于上文讨论的次序修改启动次序。例如在一些实施例中,启动次序可被修改成使得其以顺序s1、s2、s3、s4、s6、s7、s5、s8、s9推进。随后如之前那样,然后在贴标机的进行中的操作期间重复步骤s7、s8和s9。在一些应用中,该启动次序可能是有利的,因为直到贴标机操作以便将标签分配于待贴标的物品上才确定标签间距,这可减少启动程序(例如,直到准备好操作状态s7)完成所花费的时间并且还防止标签的浪费。这是因为在该实施例中,当确定标签间距时所分配的标签由贴标机使用(即,施加到物品)而不是被浪费(即,不被施加到物品并且仅被分配以便确定标签间距)。

前述启动次序可以等同地结合如图5至11所示的包括螺线管的制动组件来应用,或结合如图18至20所示的包括位置受控马达的制动组件来应用。

已经在上文中描述了贴标机的各种实施例的构建和操作。如上文所提及的,这种贴标机可用于向生产线的传送机上传送的物品/产品施加标签。在已经执行启动程序之后,例如如上文所述,可以开始贴标机的用以分配标签的操作。

控制器确定待馈送卷带所用的线性速度vt。在一些应用中,有必要使该线性速度匹配产品由传送机传送经过贴标机所处的速度。产品被传送经过贴标机所处的速度可作为输入从线路编码器(lineencoder)向控制器提供。任何合适的编码器均可被用于确定传送机的速度(且因此产品被传送经过贴标机所处的速度)。在一个示例中,线路编码器可被附接到已知直径的轮,该轮抵靠传送机运行以使得该轮的线性运动匹配传送机的线性运动。因此,线路编码器能够提供轮已经转动通过的距离的细节。在知晓行进该距离所花费的时间的前提下,能够容易地确定传送机的速度。

在替代性应用中,待使标签库料运动的速度可由操作者作为手动输入输入到控制器。

贴标器的操作通常这样被发起:产品传感器被触发,从而表明产品正在接近贴标机。优选的是,控制器被编程有所谓的“配准(registration)延迟”。这种配准延迟能够表明在贴标过程开始之前在由产品传感器检测到产品之后应当流逝的时间(由简单计时器监测),或者替代性地表明在贴标过程开始之前传送机应当运动通过的距离(由编码器监测)。配准延迟可由贴标机的操作者输入控制器。将理解的是,通过调节配准延迟,可以调节标签被附连到经过的产品所处的位置。

在标签操作的第一部分期间标签库料的运动由图22的速度/距离图形示出。能够看出,标签库料在分配单个标签中运动通过的总距离表示为np,从而表明步进马达转动通过np步以引起标签库料的运动。在已检测到标签边缘的情况下,步进马达在标签库料静止之前转动通过n0步,其中n0以下文所描述的方式被确定以确保标签边缘与贴标剥离喙的边缘对齐。在包括输出信号(该信号可由控制器被用于确定标签库料沿标签卷带路径的运动量)的编码器(例如,监测打印辊的旋转的编码器)的替代性实施例中,标签库料在分配单个标签中运动通过的总距离表示为np,从而表明标签库料在分配单个标签中运动通过的由编码器测量的距离。在已检测到标签边缘的情况下,步进马达在标签库料静止之前使标签库料前进由编码器测量的距离n0。

使标签库料从静止加速到目标速度vt。然后,标签库料在被减速至静止之前以目标速度vt运动。nd表示步进马达驱动卷收卷筒支撑件转动以使标签库料减速所通过的步数。将理解的是,步数np、n0和nd关于卷收卷筒的直径dt(其可使用任何合适方法确定,包括上述的那些方法)被确定,如现在描述的那样。虽然图22的图形示出标签库料的简单的速度/距离曲线图,但是将理解的是在一些情形下,不同的速度/距离曲线图可以是合适的。具体地,有时候可能合适的是当使标签库料运动时改变目标速度vt。还将理解的是,为了实现具体目标线性速度(即,标签库料沿卷带路径运动的速度),卷收马达的速度可在贴标机的操作期间根据改变的卷收卷筒直径/供应卷筒直径而改变。

图23是示出用以馈送单个标签的贴标机的操作的流程图。处理在步骤s25开始,其中执行核查以确定产品传感器是否已经由经过的产品触发。如果情况如此,则处理前进到步骤s29,否则,该处理保持在步骤s25直到产品传感器由经过的产品触发。

在步骤s29,对由上文讨论的线路编码器提供的脉冲进行计数。在步骤s30,执行核查以确定接收到的脉冲的数量是否等于与预定配准延迟rd相对应的距离。如果情况不是这样,则该处理从步骤s30返回步骤s29,并且由此建立回路直到传送机已经运动通过由配准延迟rd规定的距离。然后,该处理前进到步骤s26。

在步骤s26,执行核查以确定是否需要额外时间配准延迟。如果需要额外时间配准延迟,则该处理从步骤s26前进到步骤s27,在步骤s27中使计时器初始化。然后,该处理前进到步骤s28,其中执行核查以确定流逝的时间是否等于所需的时间配准延迟rtd。处理保持在步骤s28直到流逝的时间等于所需的时间配准延迟rtd。

当已经经过配准延迟的距离(以及,如果适用,额外时间)时,该处理从步骤s28或步骤s26前进到步骤s31,在步骤s31,控制器计算限定标签库料将在其中运动的路所需的各种参数。更具体地,控制器计算将使步进马达转动通过以引起标签库料的期望运动的步数、在检测到边缘之后应使步进马达转动通过以便允许标签边缘与贴标剥离喙恰当地对齐的步数,以及在给定以如上方式确定的期望线性标签库料速度的情况下应使驱动卷收卷筒支撑件的步进马达转动的步进速率(steprate)mr。

在一些实施例中,将使驱动卷收卷筒的步进马达转动通过的总步数np由等式(20)给出:

其中lp是标签库料的间距长度,nrevolution是步进马达转动以使卷收卷筒支撑件旋转单个整圈所通过的步数,且dt是卷收卷筒的直径。

如果需要,在由间隙传感器检测到边缘之后标签库料应当被馈送以便引起标签的前缘与贴标剥离喙的边缘对齐所通过的距离e0能够使用等式(21)转换成步数n0:

参考标签库料的期望线性速度vt确定卷收步进马达应当以其步进的步进速率mr,如上所述的期望线性速度能够或者由操作者输入或者替代性地使用编码器来确定。步进速率mr由等式(22)给出:

再次参考图23,在已经在步骤s31确定必要参数之后,该处理前进到步骤s33。

在步骤s33,在当前馈送中剩余的步数ng被设定为等于单个标签馈送中的总步数np。表明当前步进速率的参数cr被初始化为零值。

在包括输出信号(该信号可由控制器用以确定标签库料沿标签卷带路径的运动量)的编码器(例如,监测打印辊的旋转的编码器)的替代性实施例中,在步骤s33,如果已知馈送单个标签所需的总距离np,则在当前馈送中剩余的将由编码器测量的距离ng被设定为馈送单个标签所需的总距离np。当标签卷带的间距lp小于间隙传感器与标签剥离喙之间的距离时,可能已经知道馈送单个标签所需的总距离np。在这种情况下,在标签馈送期间待分配的下一标签的后缘将已经经过间隙传感器。

然而,如果尚不知晓馈送单个标签所需的总距离np,则ng被设定为大于可结合贴标机使用的标签库料的可能最长间距的量。例如,在一些实施例中,ng被设定为500mm。当标签卷带的间距lp大于间隙传感器与标签剥离喙之间的距离时,尚不知晓馈送单个标签所需的总距离np。在这种情况下,在标签馈送期间待分配的下一标签的后缘将尚未经过间隙传感器。仅当在标签馈送期间待分配的下一标签的后缘经过间隙传感器时,才将知晓标签库料必须前进以分配下一标签的剩余距离。

该处理从步骤s33前进到步骤s34,在步骤s34,确定使标签库料从其当前速度减速至静止所需的步数nd。dmax是使用卷收步进马达能够实现的标签库料的最大减速度。最大减速度可以以本领域已知的任何合适方法确定。例如,其可如通过引用并入本文的pct申请w02010/018368中所描述的那样被确定。使标签库料运动以从当前线性速度vc减速至目标线性速度ut所通过的线性距离由下述熟悉的等式给出:

]

其中,s代表距离。

考虑到目标线性速度ut是零,并且重排等式(23),能够推导出用于线性距离的下述等式:

线性距离s可被转换为步数nd,使得等式(24)变为:

处理从步骤s34前进到步骤s35。在步骤s35,执行核查以确定标签位置传感器(也被称为间隙传感器)是否已经检测到标签边缘。如果情况如此,则处理从步骤s35前进到步骤s36,在步骤s36,当前标签馈送中剩余的步数ng被设定为等于步数n0,应使标签库料运动通过步数n0以使标签边缘与贴标剥离喙对齐。

在包括输出信号(该信号可由控制器用于确定标签库料沿标签卷带路径的运动量)的编码器(例如,监测打印辊的旋转的编码器)的替代性实施例中,在步骤s35,如果标签位置传感器(也被称为间隙传感器)已经检测到标签边缘,并且如果中ng被设定为大于可在步骤s33结合贴标机使用的标签库料的可能的最长间距的量,则处理从步骤s35前进到步骤s36,在步骤s36,由编码器测得的当前标签馈送中剩余的距离ng被设定为距离e0(应使标签库料运动通过该距离e0以使标签边缘与贴标剥离喙对齐)。

处理然后前进到步骤s37。如果标签边缘没有被标签位置传感器52检测到,则处理从步骤s35直接前进到步骤s37。

在步骤s37,执行核查以确定当前馈送中剩余的步数是否等于零。如果情况如此,则处理前进到步骤s38,在步骤s38馈送结束。

如果情况不是如此,则处理前进到步骤s39,在步骤s39,执行核查以确定当前标签馈送中剩余的步数ng是否小于或等于使标签库料减速所需的步数nd。如果情况如此,则处理前进到步骤s40,在步骤s40,确定减速步进速率。在包括输出信号(该信号可由控制器用于确定标签库料沿标签卷带路径的运动量)的编码器(例如,监测打印辊的旋转的编码器)的替代性实施例中,在步骤s39,执行核查以确定基于编码器的输出当前标签馈送中剩余的距离ng是否小于或等于使标签库料减速所需的距离s。如果情况如此,则处理前进到步骤s40,在步骤s40,确定减速步进速率。一旦已经由控制器确定基于编码器的输出当前标签馈送中剩余的距离ng等于使标签库料减速所需的距离,控制器就进入减速模式,在减速模式中,当前标签馈送中剩余的距离ng由控制器转换为当前标签馈送中剩余的步数ng(其等于使标签库料减速所需的步数nd)。在减速模式中由控制器实现的标签库料的运动的后续控制是基于当前标签馈送中剩余的步数ng而不是基于由编码器输出的信号。

在给定最大可能减速度dmax和当前步进速率cr的限制的情况下,减速步进速率通过确定能够引起马达以该速率步进的最低速率cr+1来确定。使用等式(26)来确定cr+1:

等式(26)是基于等式(23),其可如下表达:

其中vc是当前线性标签库料速度;

vc+1是新线性标签库料速度;以及

sw是使标签库料在单步中运动通过的线性距离。

等式(27)能够被重排以给出:

使标签库料在单步中运动通过的线性距离sw由等式(29)给出:

新线性标签库料速度能够使用等式(30)与步进速率关联:

等式(30)能够被重排以给出:

将等式(28)代入等式(31)中给出:

当前线性标签库料速度vc由等式(33)与当前步进速率关联:

将等式(29)和(33)代入等式(32)中给出:

等式(34)能够被重排以给出等式(26),即:

返回参考图23,在步骤s40已经确定实现减速的步进速率的情况下,处理前进到步骤s51,这将在下文更详细地描述。

如果步骤s39的核查确定当前标签馈送中剩余的步数ng不小于或等于使标签库料减速所需的步数nd(或者,当前标签馈送中剩余的距离ng不小于或等于使标签库料减速所需的距离s),则处理前进到步骤s41。

需要步骤s39的核查以在目标速度vt和因此目标步进速率mr在标签库料的运动期间改变的情况下确保恰当操作。如果情况是目标步进速率不改变,则不需要执行步骤s39的核查。

在步骤s41,执行核查以确定当前步进速率是否过快。该核查确定不等式(35)是否为真:

如果情况如此,则处理从步骤s41前进到步骤s42,在步骤s42,使用上述等式(31)计算实现减速的步进速率。处理从步骤s42前进到步骤s43,在步骤s43,执行核查以确定在步骤s42确定的步进速率是否小于目标步进速率mr,如果情况如此,则在步骤s44步进速率被设置为等于目标步进速率mr。处理从步骤s44前进到步骤s51,否则处理从步骤s43直接前进到步骤s51。

如果步骤s41的核查表明步进速率并不过高,则处理从步骤s41前进到步骤s45。在步骤s45,执行核查以确定是否可能使标签库料加速并且仍具有足够步数以使标签库料减速至静止,其中给定当前馈送中剩余的步数ng。这通过确定当前馈送中剩余的步数ng是否大于或等于在使标签库料加速的情况下使标签库料减速至静止所需的步数多一步。如果情况不是如此,则确定标签库料不应被加速,并且处理在前进到步骤s51之前前进到步骤s46,在步骤s46,步进速率被设定为保持恒定。

在包括输出信号(该信号可由控制器用于确定标签库料沿标签卷带路径的运动量)的编码器(例如,监测打印辊的旋转的编码器)的替代性实施例中,在步骤s45,执行核查以确定是否可能使标签库料加速并且仍具有足够距离以使标签库料减速至静止,其中给定由编码器测量的当前馈送中剩余的距离ng。为了实现这个目标,控制器可将当前馈送中剩余的距离ng转换为马达的剩余的等效步数(基于卷收卷筒的直径),并且确定剩余步数是否大于或等于在使标签库料加速的情况下使标签库料减速到静止所需的步数多一步。如果情况不是这样,则确定不应使标签库料加速,并且处理前进到步骤s46,其中在处理前进到步骤s51之前,该步进速率被设定为保持恒定。

如果满足步骤s45的核查(即,在仍允许使标签库料减速至静止的足够步数时能够执行加速),则处理从步骤s45前进到步骤s47。在此执行核查以确定当前步进速率是否小于目标步进速率。如果情况如此,则在步骤s48根据等式(36)计算实现加速的步进速率:

其中amax是可能最大加速度。

可以看出,等式(36)具有与等式(26)相似的形式,并且因此其微分具有上述通用形式。

处理从步骤s48前进到步骤s49,在步骤s49执行核查以确定在步骤s48计算的步进速率cr+1是否超过目标步进速率mr。如果情况如此,则在处理从步骤s50前进到步骤s51之前,在步骤s50将步进速率cr+1设定为等于目标步进速率。如果在步骤s48计算的步进速率cr+1不超过目标步进速率mr,则该处理从步骤s49直接前进到步骤s51。在步骤s51,引起马达以预定步进速率转动一步。

如果步骤s47的核查确定当前步进速率不过低,则处理从步骤s47前进到步骤s52。已知(给定步骤s41和s47的操作)步进速率等于目标步进速率,并且使马达在步骤s52以该步进速率转动通过一步。

处理从步骤s51和s52中的每个前进到步骤s53,在步骤s53,在处理返回步骤s34之前,当前馈送中剩余的步数ng递减一。

在包括输出信号(该信号可由控制器使用以确定标签库料沿标签卷带路径的运动量)的编码器(例如,监测打印辊的旋转的编码器)的替代性实施例中,如果不使标签库料减速(即,如果基于编码器的输出当前馈送中剩余的距离ng大于使标签库料减速所需的距离s),则省略步骤s53,使得处理返回步骤s34。在这种实施例中,在图24的流程图中示意性示出的编码器增量/减量例程与在图23的流程图中示意性示出的例程被并行地处理。

参考图24,在步骤e1,控制器监测编码器。在步骤e2,控制器等待直到来自编码器的更新可用。如果来自编码器的更新可用(例如,如果编码器已输出表明运动的信号),则处理前进到步骤e3。

在该具体实施例中,编码器能够输出第一类型的脉冲,该脉冲表明标签库料沿标签卷带路径向前前进(即,朝向卷收卷筒)距离ed。编码器还可输出第二类型的脉冲,该脉冲表明标签库料沿标签卷带路径向后撤回(即,朝向供应卷筒)距离ed。

在步骤e3,控制器处理从编码器接收的信号,并且确定该信号是否表明标签库料沿标签卷带路径向前前进(即,朝向卷收卷筒)或者该信号是否表明标签库料沿标签卷带路径向后撤回(即,朝向供应卷筒)。在该实施例中,如果编码器输出第一类型的脉冲,则标签库料已经向前前进并且处理前进到步骤e4。如果编码器输出第二类型的脉冲,则标签库料已经向后撤回并且处理前进到步骤e5。

在步骤e4,控制器将当前馈送中剩余的距离值ng设定为等于当前馈送中剩余的当前距离值ng减距离ed。

在步骤e5,控制器将当前馈送中剩余的距离值ng设定为等于当前馈送中剩余的当前距离值ng加距离ed。

在步骤e4和e5中的任一者之后,处理返回步骤e1。

已经在上文描述了贴标机的各种特征。在一些情况下,已经描述了适合于用于实现这些具体特征的示例性部件、构造和方法。但是在许多情况下,本领域技术人员将获知可以类似地被用于实现所描述的具体特征的其他部件、构造和方法。本领域技术人员将从公知常识知晓这些部件、构造和方法中的许多。构想到的是,这种替代性部件、构造和方法在给定本文呈现的公开内容的情况下能够毫无困难地在所述实施例中实施。

虽然本文中参考了一个或多个控制器,但是将理解的是,本文描述的控制功能可由一个或多个控制器提供。这种控制器可采用任何合适形式。例如,控制可由一个或多个合适地编程的微处理器(具有用于编程代码的相关联的存储装置,这种存储装置包括易失性和/或非易失性存储装置)提供。替代性地或额外地,控制可由其他控制硬件提供,所述控制硬件诸如但不局限于专用集成电路(asic)和/或一个或多个合适地构造的现场可编程门阵列(fpga)。

在本文中指定角度的情况下,这种角度以弧度来量度,但是使用其他角度量度的改型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

虽然在本文已经描述了贴标机的各种实施例,但是将理解的是,本说明书在所有方面都是说明性而非限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的前提下,各种改型对于对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

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