标签打印机应用系统的制作方法

本发明涉及标签系统，尤其涉及将标签贴到包装盒或盒子的特定区域的系统。

背景技术：

通常，存储在纸箱或盒子中的产品由纸箱或盒子外面的标签识别。识别信息也可以用喷墨或任何其他合适的印刷技术直接印刷到纸箱上。标签可以具有光学可读信息，例如upc条形码。这些标签允许使用激光束的光学读取器扫描其上包含的信息，例如描述，价格，打包日期或任何其他可用数据。光学可读标签的一个缺点是光学读取器和标签必须在彼此特定的空间关系内，例如在视线内或沿垂直扫描方向，或者由光学读取器限制在范围内。

最新类型的标签使用rfid或射频识别标签来存储信息。rfid使用射频信号从rfid读取器范围内的数据中获取数据。rfid应答器或标签(有源或无源)通常与rfid读取器一起使用，以从嵌入标签中的rfid标签读取信息。

rfid标签的一个优点是不再需要视线来读取标签。这是一个显著的优点，因为对于条形码，阻挡来自条形码的激光束的任何东西都会阻止条形码被读取。使用调频允许通过位于rfid标签和rfid读取器之间的固体物体读取rfid标签。

对于任何类型的标签，在纸箱，盒子或包装上都有存在特定最佳或理想的位置以附着标签。例如，对于在商店中用于消费者购买的装饰盒，可能希望将标签离散地放置在角落上，使得更多装饰盒可被消费者观察。对于仓库中使用的纸箱，可能需要将标签放置在纸箱中心附近以便于观察，因为美观性不如装饰盒那么重要。

美国专利no.8,365,788公开了一种标签应用装置，其可以设置用于特定的x，y和z坐标，以允许用于不同尺寸盒子的标签放置。因此，随着盒子的尺寸，形状和尺寸的改变，特定的x，y和z坐标保持绝对。然而，这种用于将标签放置在盒子上的方法不容易允许对于各种倾斜角度的盒子放置不同的标签，或者放置的盒子不是完美的轴对齐。

因此，以改变标签的x，y和z坐目标一般方式，或许操纵盒子的x，y和z坐标会是更好的选择。

因此，如要克服以上所述的现有技术中的缺陷需要一种能够将标签应用到包装上的标签应用系统。本发明的一个目的在于提供一种解决方案，该解决方案可以消除重新定位(倾斜)盒子以与x，y和z轴完美对准以使3维标签打印机正常工作并且能够打印标签与边缘盒子对齐，从而节省了在粘贴标签之前对齐盒子的时间。

技术实现要素：

本发明的一个方式，首先将坐标数据(例如x，y，z坐标)发送到打印机系统，该打印机系统识别标签将被放置或应用在包装上的坐标。坐标数据可以作为携带标签的打印或编码信息的数据流的一部分发送，并且可以来自任何第三方软件，例如任何仓库管理软件，标签打印软件，sap驱动程序或任何数据库驱动程序。当打印机系统接收到该数据流时，打印机系统(例如通过控制器)将在适当的方向上移动和/或旋转独立的电动机(例如，x，y和/或z轴电动机)以定位应用器或包装在所需的位置。例如，独立电动机可以在适当的方向上移动和/或旋转，直到确定封装的倾斜角度在可接受的零范围内。这可以在打印机系统打印或编码标签时完成。一旦每个电机移动到其目标位置，信号将被发送回控制器报告位置。一旦所有三个电机都准备就绪，打印机系统就会向涂抹器发送一个应用信号，该涂抹器将标签贴在包装上的所需位置。

因此，标签可以轻松快速地放置在包装的任何位置。例如，两个连续标签可以放置在不同尺寸包装上的相同相对位置或相同尺寸包装上的不同位置。这使标签能够应用于最适合某个包装和使用的位置。

在一个方面，公开了一种发明，其中打印机系统包括：打印和应用装置，被配置为打印或编码标签并将标签应用于包装，其中该装置具有打印机/编码器部分和涂敷器部分；第一马达，用于移动打印件并沿x方向应用装置；第二个马达，用于移动打印件并沿y方向应用装置；第三个马达，用于移动打印件并沿z方向应用装置；第一辅助马达，用于旋转打印件并沿x轴应用装置；第二个辅助马达，用于旋转打印件并沿y轴应用装置；第三个辅助马达，用于旋转打印件并沿z轴应用装置；用于确定所述包装是否在视野内的相机；用于检测所述包装的倾斜角度的传感器；控制器，其耦合到打印和应用设备，并且具有单个接口，该单个接口被配置为接收包括标签数据和来自单个数据流的定位数据的单个数据流；和命令解析器，被配置为接收单个数据流并将标签数据解析到打印机/编码器部分并将数据定位到涂抹器部分。在一个实施例中，控制器与打印和应用设备是一体的。在一个实施例中，从主机设备接收数据流。在一个实施例中，包装可具有任何尺寸。在一个实施例中，还包括传送器，以使包装移过印刷和应用装置。在一个实施例中，打印和应用装置位于包装上方。在一个实施例中，印刷和应用装置沿着包装的侧面定位。在一个实施例中，定位数据包括距封装前缘的第一距离。在一个实施例中，定位数据包括距封装的侧边缘的第二距离。在一个实施方案中，标签为条形码标签。

一种打印机系统，包括：打印和应用装置，被配置为打印或编码标签并将标签应用于包装，其中该装置具有打印机/编码器部分和涂抹器部分；第一个沿x方向移动包装的电动机；第二个马达，使包装沿y方向移动；第三个马达，使包装沿z方向移动；第一辅助马达，用于沿x轴旋转包装；第二个辅助电动机，用于沿y轴旋转包装；第三个辅助电动机，用于沿z轴旋转包装；用于确定所述包装是否在视野内的相机；用于检测所述包装的倾斜角度的传感器；控制器，其耦合到打印和应用设备，并且具有单个接口，该单个接口被配置为接收包括标签数据和来自单个数据流的定位数据的单个数据流；命令解析器，被配置为接收单个数据流并将标签数据解析到打印机/编码器部分并将数据定位到应用器部分。在一个实施例中，控制器与打印和应用设备是一体的。在一个实施例中，从主机设备接收数据流。在一个实施例中，包装可具有任何尺寸。在一个实施例中，本发明包括传送器，以使包装移过印刷和应用装置。在一个实施例中，打印和应用装置位于包装上方。在一个实施例中，印刷和应用装置沿着包装的侧面定位。在一个实施例中，定位数据包括距封装前缘的第一距离。在一个实施例中，定位数据包括距封装的侧边缘的第二距离。在一个实施方案中，标签为条形码标签。

结合以下详细描述并结合以下附图，将更全面地理解本发明。

附图说明

图1示出了根据一个实施例的用于应用标签的打印机系统的示意图；

图2是图1的打印机系统根据一个实施例的一部分的框图；

图3示出了与图1的打印机系统一起使用的示例命令；和

图4是示出根据一个实施例的用于在包装上的任何地方应用标签的过程的流程图。

图5示出了用于容纳与打印机系统一起使用的倾斜盒的方法的一种实现的流程图。

图6是使用角度图像捕获装置和辅助数字图像传感器来确定文档歪斜的打印机系统的透视图。

图7示出了本发明的另一个实施例。

在不同附图中使用相同或相似的附图标记表示相同或相似的组件。

具体实施方式

图1为本发明实施例中的用于将标签应用于包装的打印机系统100的框图。系统100包括打印应用设备或机器102，其可以通过来自主计算器(未示出)的数据流接收信息，该主计算器包括主机应用程序，主机应用程序通常通过电气和软件接口专用于系统。打印和应用设备102是公知的并且是可用的，例如通过printronixslpa8000或vanomationlpa1000型号。在一个实施例中，主计算器可以是耦合到局域网(lan)或plc(通过串行端口和/或输入/输出信号连接的可编程逻辑控制器)的传统个人计算器。电接口可以是任何合适的通信装置。例如，但不限于，串行或并行物理链路，以太网连接或无线链路。数据流包含各种命令，如线，盒，字体和条形码命令，用于打印线，盒，文本，条形码和其他图像。数据流被传送到打印机的打印机部分并以特定语言应用机器102以使打印机在标签或其他介质上打印图像。

通常，每个制造商使用唯一且特定的语言或软件接口，例如pgl，zpl和ipl。其他具有特定语言的制造商包括tec和sato。

打印和应用机器102可包括接收数据流的打印机数据控制部分和用于打印标签的打印机引擎控制部分，如本领域中已知的。打印机引擎控制部分管理打印机部件(例如，打印头，色带马达，台板马达和辊，传感器等)，以基于接收的图像数据在标签上创建打印图像。

打印和应用机器102连接到x电机104，y电机106和z电机108。x电机使打印和应用机器102能够在x方向上移动，如图所示，例如通过驱动机构或机器本身。类似地，y-马达106和z-马达108使得打印和应用机器102能够分别在y方向和z方向上移动，如图所示。利用三个自由度，打印机系统100能够在纸箱112或包装上的任何地方应用标签110，标签或其他物品，其中纸箱112可以具有不同的尺寸和高度。下面将讨论申请过程的细节。

打印和应用机器102可包括热敏打印机或任何其他合适的打印机。打印机在通过打印站时在标签上打印光学信息。标签可以是卷状并且卷展开以将每个标签暴露于打印头以进行打印。“合适的”打印机还可以包括将信息编码和/或写入rfid标签或标签的rfid设备。在打印和/或编码标签之后，机器102的涂抹器部分将标签110应用于纸箱112。印刷和应用机器在本领域中是已知的，例如可通过label-aire，weber和diagraph获得。rfid标签也可以在应用于纸箱112之后进行编码。

传送系统114移动纸箱110，纸箱110可以是包装，盒子或标签11将要附着的任何其他物品。当每个纸箱112经过机器102的涂抹器部分时，附有带有印刷条形码或编码rfid信息的标签110。注意，这里使用的条形码可以指任何光学可读格式，并且不限于条形码。然后可以沿着传送系统114移动纸箱112以进行分类或任何其他合适的处理。

如上所述，标签110也可以用rfid信息编码，例如从数据流编码。注意，打印和应用机器102被标记为单一设备。然而，取决于系统和/或所需功能，机器102可以分成两个或更多个设备，例如用于打印，编码，应用等。在一个实施例中，现有信息是从由a传输的数据流中获得的。主计算器(未示出)。数据流可以包括用于在标签上打印或编码信息的命令，信息或指令。然后，打印和应用机器102可以处理必要的信号分量并使用该信息来打印和/或编码标签。

在一个实施例中，数据流还包含关于标签110应放置在纸箱112上的位置的信息。与epc(电子产品代码)数据一起，数据流还可包括纸箱上的位置信息。例如，该信息可以是距纸箱的前缘(或相对前部)的距离(图1中的x方向)和距纸箱内侧的距离(图1中的y方向)。z方向也可以包括在每个数据流中，或者z方向可以设置在默认高度，其可以在数据流中改变，x和y方向放置也可以具有用户设置的默认设置，其中仅当一个或多个默认设置被改变时，距离信息才由数据流发送。当将不同的纸箱放置在输送机系统114上或当同一纸箱需要不同的标签放置时，可能会发生这种情况。在其他实施例中，标签放置的坐标可以与数据流分开地发送到打印机系统100。

如上所述，坐标信息可以从包含任何第三方软件的主计算器发送，例如任何仓库管理软件，标签打印软件，sap驱动程序或任何数据库驱动程序。如果坐标信息与数据流一起发送，则打印机系统可以打印/编码标签并定位打印并同时应用机器102，从而导致吞吐量增加。一旦打印机系统100接收到指示，例如通过确认信号，标签准备好并且涂抹器正确定位，就可以打印和应用机器102(沿z方向)以应用标签。注意，打印和应用机器102的起源可以位于相对于纸箱112的不同位置。例如，如果希望将标签应用于纸箱112的一侧，则可以沿着该纸张112放置打印和应用机器102。特别的一面。

图2是示出图1的打印机系统100的一部分的框图。软件/主机200与服务器/数据库202通信并打印和应用机器204。epc和坐标信息存储在服务器/数据库202中。这些信息可以用于不同的标签和纸箱以及不同的语言。用户可以通过任何合适的接口将信息编程或写入服务器/数据库202以用于特定的打印，编码和/或应用指令。软件/主机200从服务器/数据库检索坐标信息，并且还可以检索epc数据。然后，软件/主机200发送该信息以打印和应用机器204，机器204将epc数据路由到打印机/编码器部分并将数据协调到马达，例如x马达206和y马达208。然后打印机/编码器部分打印/编码标签，同时电机将涂抹器部分移动到相应的坐标。一旦每个电动机将应用部分定位在期望的位置，就发送信号以打印并应用机器204。在从所有电动机接收信号时，应用标签，假设标签已被打印或编码。

在一个实施例中，命令解析器用于将适当的数据路由到适当的目的地。当接收到包括标签数据和定位数据的数据流时，命令解析器可以首先识别用于标签打印/编码的特定命令和用于应用器放置的特定数据。然后，命令解析器将两者分开，并将标签数据路由到系统的打印机/编码器部分，并将定位信息路由到系统的应用器部分。

图3示出了由软件/主机200发送以打印和应用机器204的示例命令。pgl打印中的命令包括将标签放置在距前缘6英寸(在x方向上)和距离纸箱底部1英寸的指令。(在y方向上)(参见图1)。该命令还包括用于打印标签的epc数据。因此，该示例示出了包括条形码信息以及标签放置信息的命令。

返回参考图1。如图2所示，打印和应用机器204包括打印机控制器210和gpio(通用输入/输出)模块212，用于控制和执行上述动作。gpio模块212的功能类似于打印机控制器210旁边的输入/输出中间控制器，用作打印机部分和涂敷器部分之间的网桥。gpio模块212可以耦合到打印机控制器210或与打印机控制器210集成。在传统系统中，epc数据被发送到打印和应用设备，其打印/编码标签。另外，通过不同的接口，x和y数据被发送到plc/微控制器，它控制x和y电机的标签放置。利用本发明，单个接口允许使用同步方法的一个集成系统和包含标签和放置数据的单个数据流。

在一个实施例中，gpio模块212可以由任何内部打印，编码或验证事件或外部事件驱动。通过映像，gpio模块212可以生成输出事件以驱动外部设备或控制打印机内部活动，从而更有效地管理功能。

图4是示出用于在纸箱或包装上的任何地方应用标签的一个实施例的流程图400。在步骤402中，将标签和位置信息发送到打印和应用机器。标签信息可以包含用于打印或编码标签的命令，指令或数据。位置信息可以包含x，y和/或z坐标，用于将标签放置在纸箱上。标签和位置信息都可以通过单个接口在单个数据流中传输到打印和命令机器。接下来，在步骤404中，将坐标数据发送到各个电动机(例如，x，y和/或z电动机)，例如通过打印和应用机器中的打印机控制器。例如，x坐标数据被发送到x电机，y坐标数据被发送到y电机，z坐标数据被发送到z电机。同时或随后，在步骤406中将epc或标签数据发送到打印机。该数据用于指示打印机部分如何打印和/或编码标签。

接下来在步骤408，响应于在步骤404中发送的位置信息，将各个电动机移动到期望的位置。类似地，在步骤410，打印机系统的打印机/编码器部分根据在步骤406中接收的epc数据打印或编码标签。这可以与步骤408的电机运动同时完成。在步骤412，系统确定电机是否准备就绪，即处于适合标签应用的位置。在一个实施例中，通过检查系统是否从电动机接收到指示其处于适当位置的信号来进行该确定。一旦系统从每个电动机接收到这样的信号，则系统确定电动机已准备好。在步骤414，系统确定标签是否准备好，例如，当打印或编码完成时。该步骤可以与步骤412同时或之前或之后进行。

当电动机准备就绪时(如步骤412中所确定的)并且标签准备就绪(如步骤414中所确定的)，系统在步骤416中贴上标签。在一个实施例中，当标签准备好应用时，信号是发送到系统以在纸箱上贴标签。因为该系统具有独立的马达以将涂抹器部分移动到纸箱上方的任何位置，所以标签可以应用在纸箱上的任何位置。此外，因为系统具有单个集成控制器，所以标签打印/编码信息和标签定位信息都可以在单个数据流中发送到单个接口。由于可以同时执行标签打印和涂抹器放置，因此这导致简单，易于集成的系统，从而提高了吞吐量。

本发明的上述实施例仅仅是说明性的而非限制性的。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的更广泛方面的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，所附权利要求包含落入本发明的真实精神和范围内的所有这些变化和修改。

图5示出了用于与打印机系统一起使用的偏斜调节方法的一种实现的流程图500。开始505，将包装放入相机视野510中。光学传感器检测包装在x方向，y方向和z方向上的倾斜角度515。在一个实施例中，相机可以是任何类型的定向和位置检测设备，其包含用于检测物品的倾斜角度的传感器。第一电动机沿x方向移动打印和应用装置，并且辅助电动机沿x方向轴520旋转打印和应用装置。第二电动机沿y方向移动打印和应用装置以及第二电动机电动机沿y方向轴旋转打印和应用装置525。最后，第三电动机沿z方向移动打印和应用装置，第三辅助电动机沿z方向轴旋转打印和应用装置530，直到确定倾斜角度在零的可接受方法内。耦合到打印和应用设备并具有单个接口的控制器被配置为接收包括标签数据和来自单个数据流的定位数据的单个数据流。命令解析器被配置为接收单个数据流并将标签数据解析到打印机/编码器部分并将数据定位到涂抹器部分。涂抹器部分将标签打印并粘贴到包装535。

图6是使用相机和光学传感器来确定包装歪斜600的打印机系统的一个实施例的透视图。在一个实施例中，相机可以是包含传感器的任何类型的方位和位置检测装置，以检测物品的歪斜角度。就此而言，传感器可以是声学传感器，磁场传感器，无线传感器，运动传感器，激光传感器或气压或重量传感器或任何其他类型的测量传感器。在一个实施例中，相机620包括光学传感器622和镜头，光学传感器622将包装612的光学图像转换为电子文件，镜头将包装612的图像聚焦到传感器622上。传感器622始终成像。打印机系统600正在操作，每秒多次定期刷新图像。旋转致动器机构使摄像机620沿适当的方向旋转，以使传感器622与封装612对准。当连续拍摄图像的样本时，通过计算器算法确定倾斜角。摄像机620继续沿适当的方向移动，直到确定倾斜角在可接受的零范围内。此时，停止相机620的运动。然后，控制器624接收包括标签数据和定位数据的单个数据流。响应于位置信息传输，马达604,606,608和辅助马达626,628,630被移动和/或旋转到期望位置，使得第一马达604沿x方向移动打印和应用装置。第一辅助马达628沿x方向轴旋转打印和应用装置。然后，第二电动机606沿y方向移动打印和应用装置，第二辅助电动机626沿y方向轴旋转打印和应用装置。此外，第三电动机608使印刷和应用装置在z-directi中移动，并且第三辅助电动机630使印刷和应用装置沿z方向轴旋转，直到确定倾斜角在可接受的方法内。为零。类似地，控制器624将单个数据流发送到命令解析器632，命令解析器632将标签数据解析到打印机/编码器部分并将数据定位到应用器部分。打印机和应用程序602打印机系统部分打印或编码标签610。这可以与补充马达626,628,630运动同时进行。控制器624确定辅助电动机626,628,630是否准备就绪，即，在标签610应用的适当倾斜角度。在一个实施例中，通过检查控制器624是否从一个或多个辅助电动机626,628,630接收到指示其处于适当位置的信号来进行该确定。一旦控制器624从每个电动机626,628,630接收到这样的信号，则控制器624确定电动机准备就绪。接下来，控制器624确定标签610是否准备好，例如，当打印或编码完成时。当马达626,628,630准备好并且标签610准备就绪时，打印和应用系统602应用标签610。在一个实施例中，当标签610准备好应用时，将信号发送到打印和应用系统602用于在包装612上应用标签610。因为印刷和应用系统602具有独立的马达604,606,608以将涂抹器部分移动到包装612上的任何地方，所以标签610可以应用在包装上的任何地方。此外，因为打印和应用系统602具有单个集成控制器624，所以标签打印/编码信息和标签610定位信息都可以在单个数据流中发送到单个接口。本发明提供一种解决方案，无需重新定位盒子以便与x，y和z轴完美对齐，使3维标签打印机正常工作，并能够打印与边缘对齐的标签，从而节省对齐时间粘贴标签前的方框。这种革命性的设计产生了意想不到的结果，并且使得将标签粘贴到盒子上的处理比前一实施例的效率高90％。

图7示出了考虑到x，y，z轴的具有倾斜盒的打印机系统。打印机系统700耦合到x电机704，y电机706，z电机708，辅助x电机728，辅助y电机726和辅助z电机730。x电机如图所示，604使包装612能够在x方向上移动，例如通过驱动机构或机器本身。包括传感器722的相机720将封装712的光学图像转换为电子文件。旋转致动器机构使摄像机720沿适当的方向旋转，以使传感器722与封装712对准。当拍摄图像的样本时，通过计算器算法确定偏斜角。摄像机720继续沿适当的方向移动，直到确定倾斜角度在可接受的零点范围内。此时，停止相机720的运动。然后，控制器724接收包括标签数据和定位数据的单个数据流。响应于位置信息传输，辅助马达726,728,730移动到期望位置，使得第一马达704和第一辅助马达728沿x方向移动并使包装712沿x方向旋转轴；第二电动机706和第二辅助电动机726沿y方向移动，然后沿y方向轴旋转封装712；第三电动机708沿z方向轴移动，第三辅助电动机730沿z方向轴旋转封装712。利用三个自由度，打印机系统700能够在包装712上的任何地方应用标签，标签或其他物品，其中包装可以以不同的角度定位。一旦打印机系统700接收到指示，例如通过确认信号，标签就绪并且打印和应用机器702被正确定位，打印和应用机器702可以被放下(在x轴方向上)以应用标签。