专利名称：借助物件的延迟转动改进接缝结构将标签贴于小圆柱形物件上的装置和方法
本申请与1993年9月1日提交的标题为“把标签粘贴在小圆柱形物件和卷筒上的装置和方法以及粘合剂供给机构”的美国08/115,433号专利申请有关，其揭示的内容作为参考在此援引。
本发明涉及一种用包绕贴签的方式将标签粘贴到小圆柱形物件上的装置和方法。
在普通转让共同待批的08/115,433号专利申请中，标签是贴到如干池之类的小圆柱形物件上。一个标签输送鼓筒有一条最好是水平的中心轴线并绕其轴线转动。一个标签进给机构将标签进给到鼓筒的表面上，并且当鼓筒转动时，标签被保持在鼓筒表面上。当鼓筒转动并使标签移动通过各粘合剂和溶剂施加位置上时粘合剂涂于标签的前边缘上而溶剂涂到标签的后边缘上。
在标签进入一物件包绕位置时，如干电池之类的小圆柱形物件被传送到鼓筒上并进入与标签转动贴合。在所揭示的发明的一个方面，在物件供给过程中，对物件施加吸引力以辅助构件平稳地沿切线方向供到标签输送鼓筒上。如果物件是可磁性吸引的干电池，磁铁是在标签输送鼓筒的外面间隔地设在物件供给机构上，用于在离开标签输送鼓筒的方向上把磁力施加于物件上以辅助物件平稳地沿切线方向供到鼓筒表面上并与置放在物件包绕位置上的标签相贴合。
由后边溶剂所施加的溶剂密封粘合剂在物件包绕后封闭在物件上。然后可以使标签绕着该物件热缩。
已经发现，如果能在鼓筒继续转动时将压力施加到接缝并保持短时间的间隔，那将是理想的。当有压力作用在接缝上时这个压力停留时间接缝上时将允许任何溶剂或其它的粘合剂有一段较长的与标签起反应的时间，以有利于提供高质量的牢固的粘合层。
因此本发明的一个目的是通过包绕贴签将标签贴到小圆柱形物件上同时改进标签之前、后边缘搭叠处的粘合情况。
本发明的另一个目的是在粘贴于圆柱形物件上的一标签的前边缘和后边缘的搭叠部分间形成改进的接缝结构。
按照本发明，本发明的装置和方法是在物件包绕标签一段时间后于鼓筒继续转动的同时物件延迟转动而将标签粘贴到小圆柱形物件上以使物件最好搁在接缝上，这样，既能对接缝施加压力同时又允许任何施涂在接缝处的溶剂或粘合剂有足够的时间与标签材料起反应，从而形成一高质量的牢固的粘合层。
本装置包括一个确定一条中心轴线的标签输送鼓筒。标签被贴放在鼓筒的表面上，鼓筒绕其轴线转动，以使在粘合剂和溶剂分别在粘合剂和溶剂的施涂装置被施涂到前边缘和后边缘上之后，标签随鼓筒移入构件包绕位置。小圆柱形物件在标签移入物件包绕位置时被供入与鼓筒转动贴合以进行包绕贴签以使后边缘搭叠在前边缘上形成一粘合层。
在本发明的一个方面，物件被磁性地吸引，而防止物件转动的装置包括数个磁铁，它们把偏压磁力施加到物件上以防止物件的转动。一凹面形的物件接收槽设置在一可枢转地安装的物件接收件的表面上，用于标签包绕物件后接收该物件。这些磁铁设置在所述凹槽内，用于施加一偏压吸力以防止物件转动。一压力板在标签包绕时将压力施加于物件上，而在本发明的另一方面，所述压力板包括一个可绕轴转动地安装在该压板上用于在物件被包绕时与物件贴合的弹簧偏压从动件。该从动件的板在物体被包绕之后与物件脱离。
在鼓筒外表面之内形成的一定轮廓的鼓形表面于鼓筒转向上设置在物件接收凹槽的前面以确保物件平稳地到达物件接收凹槽并进入其内而不反跳出凹槽。在物件排离鼓面前延迟转动的同时鼓筒约旋转40°。
在本发明的另一方面，所述的物件接收件有一个凹形面，该凹形面带有两个相对的暴露的边缘以形成物件接收凹槽。该凹形面的形状适合于容纳物件。鼓筒的表面上形成数个切槽，一个物件接收件可摆转地置于各切槽中。标签的后边缘处于凹面的物件接收槽的中央部分上，而物件接收件可向后摆转以使最前面的暴露边缘抬高而使标签的后边缘升高，与设置在溶剂施涂位置上的一个溶剂施涂件相啮合以将溶剂涂抹到标签的后边缘上。一物件排出区位于压力板之后，它包括一卸物板，用于在物件随鼓筒移向物件排出区之后使物件脱离凹槽。
在本发明的再一方面，物件接收件通过一摇臂轴可摆转地安装在所述的切槽内。一个凸轮固定安装在机架上，一个凸轮从动件安装在摇臂轴向外的一个预定距离上并在鼓筒转动中的一些特定点上与凸轮相啮合以使所述物体接收件摆转一预定角度。
下面参照附图对本发明进行更完整详细的说明，以具体阐述本发明的上述的及其它的目的、特点和优点，这些附图是
图1是本发明之一个实施例的将标签粘贴在小圆柱形物件上的装置的示意侧视图；图1A是示出另一实施例的溶剂施涂系统的示意图；图2是标签输送鼓筒、插入件、压板和物件接收件的示意侧剖视图，示出在鼓筒转动时物件接收件的各种转动位置；图3A是示出相对于压力板和在压力板上滚动的物件的插入板的轮廓形状的示意侧视图；图3B是指状件对电池的接触的轮廓平面图；图4是物件接收件的放大平面视图；图5是物件接收件的放大侧剖视图6A是用于本发明的凸轮机构的示意装配图；图6B是用在凸轮机构上的杆件的侧视图；图7是一标签保持插入板的平面视图，示出偏压着物件接收件的弹簧的位置；图8是示出由磁铁作用于容置在物件接收件内的干电池上的合力的受力图。
本发明是用于将标签贴在诸如一干电池的一小圆柱形物件上以便形成一改进的接缝的装置和方法。这种改进的接缝结构是这样实现的物件在包绕之后使其转动延迟片刻时间，而使鼓筒继续转动，以使物件具有作用在接缝上的压力，同时允许涂在接缝处的溶剂或粘合剂有足够的停留时间以便与标签材料起反应。
一物件接收凹槽位于鼓筒的表面上，它在位于凹槽前的一具有一定轮廓的鼓形表面上物件完成包绕之后容纳该物件。多个磁铁设置在凹槽内，将起偏压作用的吸力施加于物件上以把物件保持在凹槽内并克服物件的转动趋势。当物件保持在凹槽中时磁性吸力还起作用以将压力施加在接缝上。压力板在包绕标签时将压力施加在物件上，本发明的另一方面是，压力板包括一弹簧偏压的从动件，它可摆转地安装在压力板上，在物件被包绕标签时与物件相贴合。该从动件在物件被包绕后与之脱离。当物件的转动被延迟时，鼓筒在物件被排离鼓筒表面之前约转动40°。
为说明清楚起见，下面进一步对该装置进行总体描述，包括本发明的物件延迟机构的详细说明。可与本发明一起使用的作过一些改进的装置的其它组件的更为详细的结构可见于题目为“将标签贴于小圆柱形物件和卷筒上的装置和方法以及粘合剂供给机构”，于1993年9月1日提交的相关的共同待批专利申请08/115,433中，其揭示的内容作为参考援引于此。
现参照图1，图中用标号10表示用于将高质量的可热缩的聚合薄膜标签粘贴到小圆柱形物件(典型的是直径小于约1.75英寸)上同时形成高质量接缝的一种装置。虽然本发明的说明讨论的是直径小于1.75英寸的物件的贴签，但是下面所描述的本发明的延迟机构可以用于较大的圆柱形物件包绕贴签上。
通篇说明及各附图中，切下的各标签将都用字母“L”表示。按照本发明，小圆柱形的可吸引的物件，诸如用金属壳体(如干电池)形成的用磁力吸引的那些物件现在可以用此迄今已知的接缝的质量都更高的接缝来实现。除另有指明外，下面是以描述干电池贴签过程来进行具体说明的。
装置10适用于给小圆柱形物件贴上高质量的柱面贴签，尤其适用于磁性吸引的圆柱形干电池(物件)“A”的贴签。但是这类物件需要用薄膜标签，其厚度通常小于0.0035英寸。所说明的装置还可用于给许多不同型式的小圆柱形物件诸如唇膏筒、圆柱体的粉末冶金产品以及许多其他物件的包绕贴签。
标签的材料最理想的是由一种可热缩的聚合薄膜标签材料制成。可接受的薄膜材料的例子包括由聚氯乙烯、聚酯和聚苯乙烯制成的薄膜材料。标签材料的厚度一般是在0.0035英寸以下，厚度更薄的标签材料通常用于给诸如干电池、唇膏筒和其它类似容器等更小的圆柱形物件粘贴标签。
与本发明的装置一起使用的干电池的直径一般约为1.75英寸或更小的相应于“D”型大小(直径约为1.5英寸)或更小的干电池。为了理解和说明本发明，物件的尺寸就“AA”型大小的电池(略大于0.5英寸的直径，约两英寸长和约重0.5盎司)进行说明。与装置10的相关组件一起使用的任何尺寸都设计成适用于对一种小的“AA”型大小的电池用于包绕这种小尺寸干电池的标签一般为49×49平方毫米(约为2.0英寸×2.0英寸)。
由于为满足这些较小干电池(“D”型尺寸或更小)所必需的理想的标签和接缝质量要求，迄今标签L都是预先在一连续的底上预制出接缝，随后作为套筒套到物件上，采用传统的套筒工艺，即标签套筒首先在一芯轴上成形，然后移动到一物件上时，一般的物件尺寸范围通常是直径小于两英寸，典型的是小于1.75的直径。这样，迄今不得不用这些较小的物件，诸如所述干电池作为芯轴，并将形成的套筒套在其上，或者采用除包绕之外的其他贴签方法装置10适用于将标签包绕粘贴在各种要求高质量标签的物件A上，例如所述的干电池、唇膏筒、口红管以及其他消费者对产品信任和期望高的类似物件上。这样高质量的贴签要求把标签在物件A上端头对端头地对齐而不能错配，以便印制在标签上的不同的色区、文字和高标标识能够在包绕到物件上之后正确地对准。一标号为22的施压件给物件提供用于包绕的偏压力，它具有用于改变施加在物件的被选择的那一侧上的偏压力的装置，以有助于标签的正确对齐。这一点在共同待批的’433号专利申请中有较为详细的说明。
另外，标签输送鼓筒(都用标号20表示)的结构提供了对标签驻留、标签随同鼓筒运动、标签的前边缘转移到在物件包绕位置上的物件上(图1和2中以标号21表示)以及对标签吹气的恰当控制，这些都是为保证用可热缩的聚合物薄膜标签对诸如干电池的小圆柱形物件进行高质量地贴签所必需的。
如图所示的实施例中的标签输送鼓筒20是一个周长约为54英寸的六节距的鼓筒，它具有间距约为9英寸的六个预定标签区域，这些区域用于接收标签，以便涂复粘合剂和溶剂以及进行包绕贴签。这样的结构有利于使用长度约为 英寸或短一些的标签，这一尺寸对应于包绕“D”规格或更小的干电池的标签。也可以采用有12个间距为 英寸的标签区域的12节距的鼓筒。鼓筒和节距的尺寸可以根据标签、要复盖的物件的类型、标签厚度、所要求的工作速度以及其它因素而不同。
再参看图1，按照本发明，该装置10包括一个机架23，它用于支承诸如标签输送鼓筒、粘合剂和溶剂施涂件和连续的标签材料卷筒等主要部件。机架23包括用于将机架支承在地板上的支撑腿24。两个标签材料卷筒26a，26b支承在机架23上以便能转动，机架还支承一个开卷驱动马达和支承着标签材料卷筒的两个滚动支承轴28。
所述的开卷驱动马达将薄膜从卷筒上拉开，并在拉开的同时对薄膜施加张力以防止运行中薄膜出现松驰。在使用一个签料卷筒上的材料时，另一签料卷筒作为备用卷筒，一个卷筒用完时使用另一个卷筒。标签材料可预印有识别标记或者将印花或印刷辊(未示)设置成毗邻签料卷筒，以便在把标签材料从签料卷筒上拉出来的同时对其直接进行印刷。图示的装置10可以设计成用于包绕以互相平行的两排供给的干电池A或设计成适用于单排供给的干电池。
如图1所示，标签材料以一薄膜带“S”从第一签料卷筒26a供到固定的惰辊31上并供入总地以标号32表示的调节辊组件，它有多个可转动地固定于调节臂35的单独调节辊子34a，34b。调节臂35可枢转地安装在带有第二标签材料卷筒26b的轴28上，并可自由枢转，即上下地摆动。
薄膜带“S”从第二惰辊31过渡到第一调节辊子34a上，向上包绕第一固定惰辊36a，向下包绕第二调节辊子34b，再向上包绕第二惰辊36b。一电位计35b连接于调节臂35(图4)的枢轴34，并通过反馈给可工作地连接于开卷马达的控制器的反馈信号控制着开卷马达27的转速。随着调节臂35抬起，电位计25b发送信号给控制器，控制器又发信号给开卷马达，使其以较快的转速转动而将更多的薄膜供给调节辊组件。供给速率的增加又使调节臂35下降到一个较低的位置。
膜带“S”在另一个惰辊31上通过并穿过一对准传感器37，它可以是一个光学纤维传感器。对准传感器37探测对应于1)已印刷区域和2)未经印刷区域(对应于各印刷标签之间的间隔区域)的光线暗的区域。这些信号指示出从薄膜带“S”的暗区向亮区的过渡，从而指示出各标签的前边缘和后边缘的实时位置。所产生的信号传送到控制器36。
膜带28在惰辊38上通过并穿过一对进给辊39，它们向上和向外相互分开地转动，用于拉出通过调节辊组件32的膜带。进给辊39是橡胶包覆的并由可工作地连接于控制器36的一个交流伺服马达40驱动。伺服马达40以正比于标签输送鼓筒的速度的速度驱动薄膜。
在膜带穿过伺服马达驱动的进给辊39之前，一激光标码器38a在由相应于每一标签的印刷标记所确定的区域上给膜带标上识别码。或者，激光标码器38a可以定位成适合于在包绕贴签之后对干电池和其它物件标上标记。膜带随后穿过一侧边跟踪单元(图1中用方块38b表示)，它利用一超声波眼睛探测膜带侧边缘的位置。根据探测到的边缘位置，侧边跟踪单元保持膜带的正确的边对边跟踪，以保证在随后转移到标签输送鼓筒上时能使各标签正确地对准成一直线。
膜带“S”在惰辊41a上通过并进入一切割组件，在那里借助一分开的切割鼓筒和刀组件42将薄膜切割成标签。切割下来的标签随后在由标签输送鼓筒20和切割鼓筒42之间的接近点所限定的一个标签转移位置上被转移到标签输送鼓筒20上。在本说明中，标签的尺寸切割成用于包绕AA规格的电池，这对应于约49×49毫米见方，即约2×2英寸见方的标签。借助如共同待批的’433号申请中较详细说明的真空装置将标签保持在六个间隔均匀的标签保持插板100上。在另一实施例中，鼓筒是一个12节距的鼓筒。这种12节距的鼓筒在一些粘贴标签200应用场合比较适用，并已发现其用于AA规格的电池是有利的。
标签输送鼓筒一般是采用钢结构制成，在所述实施例中，它带有尺寸适合容置放个标签保持插板100的六个切口，或如前所述，适合容置用以形成12节距鼓筒的12块板。标签保持插板100是用钢或其它刚性的高强度材料制成，这种材料可以耐电池和其他小物件供到鼓筒上时所产生的高速撞击以及与很重的机械部件相关联的高转速和振动。
每一块标签保持插板100基本上是矩形的并且有一个上表面102，该上表面102的形状基本上与鼓筒表面的曲度相似，只是位于物件接收件106(见图3A)之前的鼓筒特殊定形表面部分104除外。物件“A”在该特殊定形表面部分104上滚动，在此过程中物件被包绕上标签，并随后滚放物件接收件106的凹槽108中。
如图3A所示，在标签输送鼓筒上的每一插板100带有一切槽110。每一切槽110有一可枢转地安装在其内的物件接收件106。每一物件接收件106有一凹的表面，凹的表面有两个相对的外露的边缘112、113，一个在后面一个在最前面，以形成物件接收凹槽108。如图2所示，在通常的位置时，物件接收件106向前倾以使最前面的外露边缘112低于后面的外露边缘113。
每一物件接收件的凹槽108内包括数个磁铁114，磁铁在物件滚入凹槽108时将磁性吸力施加到磁性物件A例如干电池上并阻停其转动。每一物件接收件106有两排磁铁，靠近外露边缘112、113各一排。这样，一旦物件落进凹槽108中，它就被对它施加吸引偏置力的各磁铁保持在凹槽内，如图8的受力图所示。第一排磁铁114a施加一个与垂直线约成45°角的磁性偏置吸力。第二排磁铁114b施加一个与第一个力成90°角的力，两者形成一个直接作用在标签接缝上的向下的合力，如图8所示。
物件接收件106借助一摇臂轴120可枢转地安装在切槽110中。一凸轮123(图2)安装在机架上，邻近把溶剂施涂到标签的后边缘的区域并与鼓筒外表面有一间隔。一凸轮从动件122(图6A)安装在摇臂轴120上，并从图2所示的鼓筒表面向外延伸。随着鼓筒转动，凸轮从动件122与凸轮123相啮合，由此依靠凸轮表面的形状使摇臂轴120枢转。摇臂轴120的中间部分有一段切平表面124(图6B)，它借助一对应的切口125(图5)容纳物件接收件106。
一拉伸弹簧127连接于摇臂轴120。弹簧127的一条腿127a定位成靠在标签保持插板的一个板簧容置槽128上，而弹簧127另一条腿127b对凸轮从动件122施加向外的压力。如图2所示，物件接收件106在常态下总是被偏压致使接收件106的外侧向前摇从而使最前面的外露边缘112低于后面的暴露边缘113。
各标签先贴施在各插板上，以使各标签躺在鼓筒特殊定形表面104上。标签的后边缘150靠在凹面的最前面的外露边缘113上，而前边缘152靠在鼓筒的特形表面104(图2)的前面部分上。
这一系统首先通过使标签输送鼓筒和切割鼓筒转动起来并吹掉切割筒和标签输送筒上的任何标签碎屑来进行清洗。随后，令薄膜前进，在最初的薄膜进给时，进给速度与标签输送鼓筒20的被探测的位置和速度以及被插测到的薄膜标记相同步。结果，薄膜向前进给或对头四或五张切下的标签实施阻停，直到薄膜进给达到同步，以使后边缘在切割时正好对准切割点。
这些最初被切下的标签，如果被传送是废料并可能在标签吹风区被从标签输送鼓筒排出。薄膜进给停止。然后整个装置进入缓步行进方式以便最初开始进行包绕贴签。随后薄膜正常地进给，前边缘被传送，同时在标签的后边缘处进行切割。如果薄膜的张力或标签尺寸略有不同而使切割略偏离后边缘，则设置在距切割点一预定距离上的对准传感器就探测后边缘，并将后边缘的数据输给控制器，控制器根据已知的距离和伺服马达驱动的进给卷筒的进给速率对进给速度作出相应的调整，以使标签的后边缘精确地对准切割点。此外，如果由于例如将对准传感器碰离了其设定位置而使系统的一个参数发生了变化，则操作者可以目视检查切割鼓筒上薄膜的进给情况并调整薄膜的进给，以使标签的后边缘在切割时对准切割点。
随着真空固定的标签随转动的标签输送鼓筒42一起运动，标签的前边前进到一个粘合剂施涂位置，在此位置上粘合剂由一粘合剂施涂系统300(图1)供给。粘合剂施涂系统300包括一旋转垫板印刷头302，它被定时成以与标签输送鼓筒基本相同的表面速度转动。旋转垫板印刷头302包括向外延伸的粘合剂印板304。印板304一般为矩形的，它包括一个能与标签贴合以使粘合剂印刷到标签的前边缘上的板面。印板304与一个将粘合剂传送给它的转动凹版印刷辊相贴合。凹版印辊308上的凹处的深度决定着传递的粘合剂的量。印刷头302这样地定时成随标签输送鼓筒一起转动，即，使印板304以与鼓筒相同的表面速度贴合于标签的前边缘，以便将粘合剂“印刷”到标签的前边缘上。
凹槽印刷辊308和旋转垫板印刷头302两者可通过合适的传动装置336，诸如齿轮、与支承轴相互连接的链条或皮带，由标签输送鼓筒来一并驱动。在本发明的另一方面，旋转垫板印刷头302是安装在一根轴(未详示)上并相对于标签输送鼓筒以3∶1的速比转动。印刷头302最好包括一安装在轴上的离合器，用于使印刷头与它的驱动轴系统(未详示)接合与脱离。离合器接合与脱离就可使印刷头接合或脱离于凹版印刷辊和标签输送鼓筒的旋转。
如上述共同待批的’573号专利申请中所指出，冷态粘合剂比热熔粘合剂合乎需要，因为热熔粘结剂有使薄膜标签材料变形的趋势，因而容易形成外观差的粘合接缝以及较低的接缝质量，例如如果采用Dickey的美国专利4,844,760号中所揭示的方法和装置就可能产生这种情况。
此外所用的冷态粘合剂这一术语定义为在室温下是粘性的即一些粘合剂，而相比之下，传统的热融粘合剂在室温下是固有地固态的，只有提高温度才能变成粘性的。可能的冷态粘合剂是水基或溶剂基的带有悬浮固体微粒的粘合剂和橡胶基溶剂和乳胶粘合剂。只要能够按照制造和质量指标把适量的粘合剂整洁美观地涂上去，也可以采用其他粘合剂施涂机构。可用于本发明的一种型式的粘合剂供给系统300的细节在被援引的共同待批的专利申请’433号中有较详细的说明。
在将冷态粘合剂施涂到邻近标签的前边缘的区域上之后，由溶剂施涂系统170(图1)将无混杂的或品质均匀的溶剂以精确的图案均匀地施涂到一邻近标签的后边缘的区域。理想的溶剂是那种能与薄膜材料起反应的有机溶剂。已发现，THF是一种可接受的、合乎需要的溶剂。
溶剂与薄膜材料起反应，将邻近后边缘的区域的一部分溶解，以使该区域有粘性，这样当标签圆周地包绕在物件上并且其后边缘搭叠在前边缘上时，就可由溶剂密封粘合把后边缘保持在前边缘上。根据所使用的物件，贴签的类型(例如塑料物件的形状)，标签的后边缘可以定位成邻接于前边缘而不是与前边缘搭叠。
溶剂最好是在施涂粘合剂之后施涂，以保证溶剂在标签的后边缘搭叠到前边缘上之前不会挥发掉。如图所示，溶剂施涂系统170是沿鼓筒旋转方向设置在粘合剂施涂件300之前，以便标签的前边缘首先与粘合剂施涂件相贴合。然后标签的后边缘与溶剂施涂系统170贴合。与所述的共同待批专利申请的附图中所示的那种把粘合剂施涂件设置在溶剂施涂件之后的相反布置情况(类似于Dickey的’760号专利)相比较，本发明的这种布置是比较理想的。
在图1所示的较佳实施例中，溶剂施涂系统170包括两个固定的刮涂器组件172a，172b，它们的形状彼此相似。每个组件支承一个带有一向外延伸的剖涂梢174的刮涂器组件(图2)。溶剂是盛放在密闭容器200中。一计量泵将溶剂从容器200中汲出，通过一溶剂供给管路将溶剂供到一刮涂器组件，在刮涂器组件处溶剂滴供到一刮涂器体上。
可使用的这种型式的刮涂器组件的较为详细的说明见共同待批的’433号专利申请。
每一刮涂器的梢端都定位成邻近鼓筒表面。当鼓筒旋转时，物件接收件106接近该位置，凸轮从动件122与凸轮123啮合。凸轮123迫使物件接收106相对于鼓筒向逆时针方向枢转(摆动)30°以使标签的后边缘搁放在凹槽的最前边缘113上并向外移动以便与刮涂器梢端接触(图2)。
另一实施例中的溶剂施涂系统如图1A中的170’所示，它包括一刮涂器部件220，其成形为一个旋转的印刷头222，其可旋转地设置成邻近标签输送鼓筒。旋转印刷头222包括两个向外延伸的且向外逐渐缩小的柔软梢端224。梢端224由对溶剂不会起强烈反应的一个弹性材料制成。梢端224与一溶剂凹版印刷辊225相贴合。柔软梢端224是弹性的，可以弯曲而紧贴在标签和鼓筒的表面上，同时至少保持一定的刚性，以便对标签施加一刮涂力。可用的材料包括毛毡、里面包有毛毡刮涂件的布、软的绳线、某些硅橡胶和聚西安酯以及其它对溶剂不会起强列反应的材料，但要具有适用于旋转刮涂的适当弹性。
通过对在刮涂器梢端与标签后边缘接触时刻的最大速度差进行定时，可产生刮涂动作。如果刮涂器梢端比标签输送鼓筒运动得慢，溶剂就刮涂向标签的后边缘。相反，如果刮涂器梢端比标签输送鼓筒运动得快，溶剂就刮到从标签的后边缘向前一点的地方。通过把刮涂动作的发生定时在最大速度差点，可以改变刮涂动作的大小(刮涂量)。已经发现，一种直接驱动的椭圆齿轮装置用于提供与标签输送鼓筒在时间上相配的刮涂器速度差非常有利。这种齿轮传动装置也可调定为产生一个与标签输送鼓筒的速度相等的施涂器表面速度。由于采用如上所述的固定的刮涂器组件172a，172b，刮涂器梢端和随鼓筒运动的标签之间的速度差可达到最大。
如图1所示，压力施加器22最好带有一旋转的控制轴，用于在包绕物件过程中物件运动到标签输送鼓筒上时改变施加在物件上的偏压力。可用的这种型式的支承机构的较详细情况见共同待批的’433号专利申请中的说明。
压力板还包括成形为一指状板的从动件402，它以其一端可枢转地安装在压力板上的一切槽404内(图3A)。从动件402包括一个特殊定型表面406，它在物件沿着鼓筒的特殊定形表面滚动时压在物件A上，以保证物件沿着鼓筒的特殊定型表面滚动时压力基本恒定。一弹簧410对从动件施加向下的压力，该从动件有一橡胶之类材料的表面412，其用于在物件沿特形表面104滚动时增大摩擦力和确保滚动动作。鼓筒的特形表面104还包括一由橡胶之类摩擦力大的材料制成的表面层414。物件在沿着鼓筒的特形表面滚动时被包绕。表面104的特定形状用于使物件脱离压力板22并使物件平缓地滚入物件接收凹槽。
如图1较为详示的那样，干电池A先在一平皮带输送装置230上传送并进入一星形传送轮232。星形传送轮232旋转，将干电池A依次送入倾斜的皮带传送装置234以提供足够进行工艺流程控制的干电池落差。干电池可以以头对头的方式排进给，每一对干电池有配对的将被粘贴在其上的标签。为了说明的目的，图中仅示出一排进给的干电池—星形传送办引的另一排物件接收位置上无物件。这种装置可容易地设计成以一排或二排进给的干电池进行工作。
皮带传送装置将干电池A送入一倾斜的重力溜槽236，其有一底板呈钜齿形的槽道238，用于减缓干电池从倾斜的皮带传送装置的高处向下滚动的速度。干电池随后进入一多齿形定时轮组件240，由它使干电池A获得切向的旋转运动。干电池A横滚过多齿定时轮组件240，该定时轮组件包括三个安装在连接于机架的轴上的多齿传送轮240a、240b、240c，每一传送轮上有多个用于保持和传送干电池的物件接收齿槽。
从传送轮240a到240b到240c使干电池的运动速度逐步加快。每一后面的传送轮上的物件接收槽数比前一个的少，因此要求后面的传送轮要比前面的转动得快。
第一个传送轮240a上的槽数比第三个传送轮240c上的多。因此，传送轮的转速应从第一个转向第三个轮逐渐增高，以加速干电池的移动。当一个干电池离开第三个传送轮240c时，该干电池与压力施加件22的向下倾斜的压力板446的物件进入区域250接触，这就使干电池产生一个自旋运动，以帮助物件进入与标签输送鼓筒20的表面切向旋转贴合。
各多齿传动轮240a、240b、240c分别有一挡罩241a、241b、241c(图1)，它们与各多齿传送轮的圆周隔开一定的距离，以形成一个内表面供干电池接触的物件通道。挡罩241a、241b、241c防止于电池因有离心力而旋转出物件接收齿槽242。压力板和传送轮的其它详细情况见共同待批的’433号申请中的说明。
一卡爪循环链组件260(图1)设置在干电池将最初从标签输送鼓筒20落下的位置上，邻近标签输送鼓筒，而且是在邻近压力板的端部(干电池从这一端离去)的一点处。卡爪循环链组件260包括多对配对的物件夹具262(图2)，它们固定在卡爪链上。当卡爪链上的配对的夹具旋转到相互靠拢并转到压力板端部时，夹具就抓夹一干电池并将其移送到设置成与鼓筒表面相切的一传送装置上。一卸出板264设置成邻近于鼓筒，靠近物件排出区域并与被包绕了的物件接触以帮助物件摆脱，将其保持在凹槽内的磁场吸力而将物件从凹槽释放出来。如图2所示，一第二凸轮266与物件排出区相邻地安装在鼓筒的外面并使物件接收件106向前倾摆，以使前后边缘112、113基本上与鼓筒表面处于同一圆周面上。这有利于物件与卸出板264接触。或者，可以用一系列的多齿传送轮来将干电池移离鼓筒表面。然而，已经发现，所述的卡爪链260对实现这一预期目的有优点，它比多齿传送轮结构简单，后者可能会将干电池从一个轮错供给另一个轮。
在使用运行中，被切下的各标签贴到标签保持插板100上，使标签躺在鼓筒的特形表面104上以及使标签后边缘150躺在凹槽108的中间部位上。随着鼓筒旋转，标签运动到邻近粘合剂施涂件300的位置，粘合剂施涂到标签的前边缘152上。鼓筒继续转动，标签的后边缘150到达邻近溶剂施涂工位的位置。此时，凸轮123使物件接收件106逆时针转动(摆动)30°，使得标签的后边缘150由于受到凹槽最前边缘作用而向外离开鼓筒表面并接触到刮涂器梢端174。当凸轮从动件122脱离凸轮123时，弹簧127将物件接收件106向前(顺时针)压向如图2所示的完全向前的位置。
这时，鼓筒继续转动，物件进入压力板和鼓筒表面之间的物件包绕区域，如图2所示。在物件沿着特形表面104滚动并被包绕的过程中从动件402一直压在物件上。物件贴合在标签的前边缘150上并保持贴合在一起。物件继续由从动件402压着沿鼓筒的特形表面104滚动。
图3B示出了指状件对电池、电池路径和电池对插板的接触角度之间的剖面图。一旦物件被绕，它就滚入凹槽108中，并且磁铁将其保持在凹槽108内，物件本身的重量和磁铁的吸力迫使物件压平搭叠的接缝。物件保持在凹槽内一段时间，以使溶剂有足够的反应时间。然后物件接收件106借从第一凸轮266施加在凸轮从动件123上的压力逆时针转动18°，使凹槽的边缘112、113重新与鼓筒表面平齐，以便于物件的排出。随后物件被排出。
应该理解，以上对本发明的描述只是为了阐明本发明，很显然，熟悉本技术领域的人在本发明的范围内还可设想出其他实施例、改型和等效的方案。
权利要求
1.一种用于将标签粘贴到小圆柱形物件上的装置，它包括一个限定一中心轴线的标签输送鼓筒；用于将标签供到所述鼓筒的表面上的装置；用于使所述鼓筒绕其轴线旋转以使标签随鼓筒运动进入一物件包绕位置的装置；用于在标签进入物件包绕位置时将小圆柱形物件供到鼓筒表面上并与标签进入旋转贴合而进行包绕贴签以使标签的后边缘拾叠在其前边缘上的装置；以及包括用于在物件包绕之后在鼓筒继续转动的同时使物件的延迟转动以使物件压平其搭叠的接缝同时允许涂在接缝处的任何溶剂或粘合剂有足够的与标签材料反应的时间的装置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的物体被磁性吸引，并且所述的用于阻停所述物件的转动的装置包括用于对物件施加磁性偏压力以阻止其转动的磁铁装置。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括一位于鼓筒表面上的物件接收凹槽，物件在被包绕之后即滚进所述接收凹槽中，并且所述磁铁装置包括多个磁铁，它们设置在所述凹槽内用于对物件施加阻止其转动的偏压吸力。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括一个用于在标签包绕物件的过程中对物件施加压力的压力板。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述压力板包括一个可枢转地安装在压力板上的弹簧偏压的从动件用于在包绕标签物件时压在所述物件上。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述的从动件在包绕到标签物件上之后脱离所述物件。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述鼓筒包括一个在物件被延迟转动之前供物件滚入以保证物件进入其延迟位置的特殊定形的表面。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述鼓筒在物件被停转动的同时在物件排离所述鼓筒表面之前转动约40°。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，它还包括用于接触所述物件以便在标签包复好之后帮助物件脱离所述鼓筒表面的装置。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它还包括用于将粘合剂施涂到标签的前边缘上的位置，以及用于将溶剂施涂到标签的后边缘上的装置。
11.一种用于将标签粘贴到小圆柱形物件上的装置，它包括一限定一中心轴线的标签输送鼓筒；用于将标签供到所述鼓筒的表面上的装置；用于使所述鼓筒绕其轴线转动以使标签随鼓筒运动进入一物件包绕位置的装置；用于当标签进入物件包绕位置时将磁性吸引的小圆柱形物件供入与标签旋转贴合而进行包绕贴签从而使标签的后边缘搭叠在其前边缘上的装置；成形在鼓筒的表面上的多个切槽；一个具有一凹面的物件接收件，该凹面有两个相对的暴露边缘而形成一物件接收凹槽，所述凹面的形状适合将一物件容置在其内，每一切槽包括用于将所述物件接收件可枢转地安装在所述切槽内的装置；以及多个磁铁，它们设置在所述物件接件内，用于将偏压吸力向着插入板方向施加在物件上，以便在鼓筒继续转动的同时将包绕后的物件的转动阻停一段时间并施加压力使物件能压平搭叠的接缝同时允许涂在接缝处的任何溶剂或粘合剂有足够的与标签材料起反应的时间。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述鼓筒有一段特殊定形的表面，物件经在这段定形表面上滚动而后进入物件接收凹面，其特征还在于，所述标签被定位在所述特殊定形的表面上以便在物件沿着所述特殊定形表面向所述物件接收凹面滚动时标签包绕到所述物件上。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括用于在物件沿特殊定形表面滚动时对物件施加压力的装置，以保持其连续滚动并保证标签紧紧地包绕在物件上。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括用于将粘合剂施涂到标签的前边缘上的装置。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括用于将溶剂施涂到标签的后边缘上的装置。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，能使所述标签的后边缘对准物件接收凹槽的中间部位，还包括用于使所述物件接收件向后枢转以使其最前面的暴露边缘抬高而使标签的后边缘升高到与溶剂施涂件接触的装置。
17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，它还包括一位于所述压力施加装置之后的物件排出区域以及包括位于物体排出区用于在物体随鼓筒运动到物件排出区后时将物件从凹槽卸出的装置。
18.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述的用于可枢转地安装所述物件接收件的装置包括一摇臂轴、一邻近所述鼓筒设置的凸轮和一安装在所述摇臂轴上的凸轮从动件装置，所述凸轮在一预定时刻对所述凸轮从动件施加一凸轮驱动力以使摇臂轴枢转一预定角度。
19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述的鼓筒在物件被阻停转动时直至物件被排离鼓筒表面旋转约40°。
20.一种用于将标签粘贴到小圆柱形的件上的装置，它包括一个限定一中心轴线的标签输送鼓筒；用于将标签供到所述鼓筒的表面上的装置；用于使所述鼓筒绕其轴线旋转以使标签随鼓筒运动进入一物件包绕位置的装置；用于在标签进入物件包绕位置时，将磁性吸引的小圆柱形物件供入与鼓筒和标签旋转贴合以进行包绕贴签从而使标签的后边缘搭叠在其前边缘上并形成一粘合层的装置；多个成形在鼓筒的表面上的切槽口；一个具有一凹面的物件接收件，该凹面有两个相对的外露边缘而形成一物件接收凹槽，所述的凹面形状适合将一物件容置在其内，每一切槽包括用于将所述物件接收件可枢转地安装在所述切槽内的装置，以使凹面的外露边缘基本上与所述鼓筒的表面处于同一圆周面内；多个设置在每一物件接收件内用以对物件施加将其压向所述构件的偏压吸引力的磁铁；一压力板装置，其具有一个与鼓筒表面隔开的物件接触表面，用于当物件被传送到标签输送鼓筒上时接触物件并对物件施加压力；一个特殊定形的鼓筒表面，其沿鼓筒旋转方向上位于物件接收件之前，物件先在该特形表面上滚动而后贴合于所述物件接收凹槽并且物件在其上滚动过程中进行标签包绕，所述特形鼓筒表面的形状适合使物件脱离所述压力板，并将物件渐渐地导入所述物件接收切槽中；以及一弹簧偏压的可枢转地连接于压力板的从动件，用于当物件在特形鼓筒表面上滚动时压在物件上以便保持滚动和保证标签在物件上粘贴得平整而没有皱折，其中，当物件被定位在物件接收凹槽中时由磁铁施加的偏压力阻停物件的转动而使物件能压平搭叠的接缝同时使施涂于标签的边缘上的溶剂或粘合剂有足够的时间与标签的聚合物材料起反应。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述的压力板有一切槽，并且所述的从动件包括一以其一端可枢转地安装在所述压力板的切槽内的指状板，所述指状板有一特形的表面，在物件沿着鼓筒的所述特形表面滚动时该特形表面与物件接触以保证物件在沿鼓筒的特形表面滚动时受到的压力基本恒定。
22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，它还包括用于将粘合剂施涂到标签的前边缘上的装置。
23.如权利要求20所述的装置，其特征在于，它还包括用于将溶剂施涂到标签的后边缘上的装置。
24.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述的鼓筒在物件被定位在物件接收凹槽中时旋转约40°。
25.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述的标签是被定位鼓筒的特形表面上以便在物件沿着该特形表面滚动时进行包绕贴签。
26.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述标签的后边缘是被定位成对准物件接收凹槽的中间部位，还包括用于使所述物件接收件向后枢转以使其最前面的外露边缘抬高而使标签的后边缘升高到与溶剂施涂件接触的装置。
27.如权利要求20所述的装置，其特征在于，它还包括一位于所述压力板之后的物件排出区域，并包括位于物件排出区域用于当物件随所述鼓筒运动到物件排出区域后将物件从凹槽卸出的装置。
28.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述的用于可枢转地安装物件接收件的装置包括一摇臂轴，一安装在所述摇臂轴上的凸轮从动件和一安装成邻近所述鼓筒的凸轮，所述凸轮用于在一预定时刻对所述凸轮驱动力以使所述摇臂轴枢转一预定角度。
29.一种用于将标签粘贴到小圆柱形物件上的方法，它包括以下步骤将标签供给到确定一中心轴线的一个标签输送鼓筒上；使所述鼓筒绕其轴线转动以使标签随鼓筒运动而进一物件包绕位置；当标签进入物件包绕位置时，将小圆柱形物件供入与鼓筒和标签转动贴合以便进行包绕贴签而使标签的后边缘与其前边搭叠；以及在包绕之后在鼓筒继续转动的同时阻停物件的转动以便对搭叠的接缝施加压力并允特施涂在接缝处的任何溶剂或粘合剂有足够的与标签材料起反应的停留时间。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述的物件被磁性吸引，并且还包括对物件施加磁性偏压力以阻止物件转动的步骤。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，它还包括使物件滚进位于鼓筒的表面上的物件接收凹槽内的步骤。
32.如权利要求29所述的方法，其特征在于，它还包括在标签包复物件的过程中借助于一压力板对物件施加压力。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，它还包括，在物件被包绕的过程中使物件与可枢转地安装在压力板上的一弹簧偏压从动件相接触。
34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，它还包括，在物件被包绕之后使所述这从动件脱离所述物件。
35.如权利要求29所述的方法，其特征在于，它还包括在阻停的物件转动之前让物件在鼓筒的特形表面上滚动以引导物件平缓地进入其被阻停位置。
36.如权利要求36所述的方法，其特征在于，它包括在物件被包绕后在被阻停期间内鼓筒转动约40°。
37.如权利要求29所述的方法，其特征在于，它包括在鼓筒转动约40°的转角后将物件卸出凹槽。
38.一种在外包绕贴签工艺过程中用于接收磁性吸引的圆柱形物件以便阻停物件的转动并将压力施加在接缝上的物件接收装置，它包括一有一凹面的物件接收件，凹面有两个相对的外露边缘而形成物件接收凹槽，所述凹面的形状适合于将物件容置在其内；以及多个磁铁，它们设置在所述物件接收件内用于对物件施加一个向着凹槽的偏压吸力。
39.如权利要求38所述的物件接收装置，其特征在于，所述的多个磁铁包括第一排和第二排磁铁，它们施加一个垂直于所形成的物件接收凹槽的偏压力。
全文摘要
一种将标签粘贴到小圆柱形物件上的装置包括标签输送鼓筒。标签供到鼓筒的表面上。鼓筒转动使标签进入包绕位置。此时物件切向地供到鼓筒表面上并进入与标签转动贴合而使标签包绕在物件上并且标签的前后边缘搭叠成粘合缝。包绕后鼓筒继续转动时使物件停止转动片刻以便物件压平接缝并使涂在接缝处的溶剂和粘合剂有足以与标签材料起反应的时间。可以用磁铁的吸力来增加物件对接缝的压力。
文档编号B65C9/04GK1120009SQ9510688
公开日1996年4月10日 申请日期1995年6月27日 优先权日1994年6月27日
发明者约翰M·卡尔切夫斯基 申请人:Cms吉尔布莱斯包装系统股份有限公司