專利名稱：標簽機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種標簽機，更具體地說，涉及一種用于為容器粘貼標簽的標 簽機。
背景技術：
高吞吐量的貼簽操作通常是使用連續不斷的標簽條來完成，所述標簽條繞 在巻芯上形成標簽巻軸。這種類型的標簽系統中，多個標簽巻軸可以存放在商 店，需要時可以無接縫地傳送到標簽機，因此可實現無間斷的貼標簽操作。從 而使得高速貼簽操作成為可能。
DE202005002793UI中所述的標簽機提供了一種高速切割器，用于使標簽 機能夠處理從巻軸傳送過來的連續的標簽條，所述切割器包括旋轉的真空巻軸 以及旋轉的分離元件。為了能夠最大程度的實現切割長度的多樣化，所述真空 巻軸以及分離元件都有各自的驅動單元。
但是，上述裝置有以下缺點，由于相互作用的器件在高速運動過程發生膨 脹，導致安裝在分離元件上的切割工具磨損非常嚴重，因此，設定的耐受性無 法保持。
此外，DE69822238T2也提供了一種高速標簽機。對于標簽切割器上組件 的熱膨脹所導致的耐受性變化的問題已經得到解決，解決辦法是在所述切割器 上設置裝有循環流動的溫控油的通道，從而避免了操作過程中溫度的變化。此 種裝置的一個缺點就是源輸入裝置結構過于龐大。
比較本發明后續將要結合附圖介紹的系統，現有技術的其它局限性和弊端 對于本領域的普通技術人員來說是顯而易見的
發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種高速 標簽機以實現良好的貼簽操作，并且所述標簽^l的源輸入裝置結構簡單。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，提供一種標簽機，用于為容 器粘貼標簽，至少包括容器傳送裝置、貼簽區域、容器移除裝置、以及至少 一個用于處理巻軸上標簽的貼簽單元;所述貼簽單元包括至少一個標簽巻軸、 標簽供給裝置、切割器、夾持柱體以及至少一個膠合機構；所述切割器包括旋
轉真空巻軸以及旋轉分離元件，該分離元件的圓周表面上設有至少一個分離工 具，并且所述切割器位于支撐裝置上，所述切割器至少包括底板和蓋板，所述 支撐裝置的平均熱膨脹系數與所述旋轉真空巻軸以及分離元件的平均熱膨脹 系數相等。任何類型的容器都可以通過本發明^^簽機從標簽巻軸處得到標簽。
所述容器可以是罐子、寵物瓶、玻璃瓶、盒子、廣口瓶、或者盆。
所述標簽機，最好是通過連續運動的機器來實現，該機器最好包括線性容
器供給裝置，在該裝置末端設有間隔蝸桿(spacing worm)或者間隔行星輪 (spacing star)(例如鋸齒行星輪)用于將容器送至貼簽區域中的正確位置。 容器被送至貼簽區域，且貼簽單元對容器進行貼簽操作，之后容器會被傳送元 件移至容器移除區。所述貼簽區域可以有很多種形式。例如，可以將待貼簽物 品置于旋轉支撐盤上，或者通過下方凈空的元件進行傳送，例如將待貼容器懸 吊或者通過開口部夾吊。所述用于巻起標簽的貼簽單元包括至少一個標簽巻 軸、標簽供給裝置、切割器、夾持柱體以及膠合機構，待切割的標簽條被從所 述標簽巻軸脫下，并通過所述標簽供給裝置傳送至真空巻軸以及切割器。標簽 條在真空巻軸上的傳送不應受到滑動的影響，但是在特殊情況下(需要對切割 部位進行修正)可滑動。用于真空巻軸上的標簽條是由切割裝置供給的。通過 這種方式切割的標簽將會被傳送至所述夾持柱體，由于所述標簽被導向經過膠 合機構，所以所述夾持柱體會對所述標簽提供起始粘合條以及終止粘合條、或 者提供全部覆蓋或部分覆蓋所述標簽的膠膜。所述夾持柱體將標簽傳送至待貼 標簽的物品上，然后標簽通過物品自身的旋轉纏繞在物品上。所述終止粘合條 貼于物品上并覆蓋標簽。
所述切割器包括旋轉的真空巻軸以及旋轉的分離元件，該分離元件的圓周表面上至少包含分離工具。該分離工具優選地可以為切割工具，具體地說可以
是切割刀片，所述分離工具也可以采用沖壓工具(stampingtool)。
所述切割器位于支撐裝置上，并且至少包括底板以及蓋板。依據本發明的 進一步改進，所述支撐裝置結構設計可讓真空巻軸以及旋轉分離元件可以直接 或者間接安置于該支撐裝置內。在所述底板以及蓋板之間還設有連接件，例如， 機械的強力關閉連接組件。所述底板以及蓋板最好為獨立單元，并且有大致相 等的平均熱膨脹系數。該平均熱膨脹系數在本文中多次涉及。該系數代表的是 實際操作中熱膨脹的有效系數。例如，底板可能由具有不同熱膨脹系數的多種 材料制成，此處所述的平均熱膨脹系數就是用來表示實際操作中底板不同材料 的膨脹程度。
優選地，所述底板的平均熱膨脹系數與真空巻軸以及旋轉分離元件的平均 熱膨脹系數是對應的。依據本發明的進一步改進，所述支撐裝置的底板以及蓋 板由相伺材料制成，從而可保證兩者具有大致相等的熱膨脹系數。優選地，所 述支撐裝置、真空巻軸以及切割刀片均由相同基材制成，以保證具有大致相等 的熱膨脹系數。所述部分的材料優選鋁。由于作為旋轉分離元件，所述真空巻 軸的基礎柱體結構大體由鋁制成，但并不意味著上述組件僅由鋁制成。
本發明的另一實施例中的分離元件、真空巻軸以及支撐裝置由鋼制成，這 里同樣可以實現大體相同的熱膨脹系數。
依據本發明進一步的改進，在所述真空巻軸上設有相抵組件(counter element),所述分離工具可通過與該相抵組件進行接觸來處理標簽，所述相抵 組件由金屬條構成。對標簽的切割是通過分離工具與相抵組件的接觸來實現 的。所述金屬條插入真空柱體內并且不會凸出柱體表面。
依據本發明優選實施例，所述旋轉分離元件包括至少兩個用于標簽操作的 分離工具，優選兩個。在包括多于一個分離工具的情況下，其中所述分離工具 固定在旋轉分離元件上，分離元件的轉速必須下降到保證相同的標簽吞吐量， 因為從切割一個標簽到切割下一個標簽時必須要進行旋轉，在包含兩個分離工 具的情況中，分離元件旋轉180 °而非360 °，包含四個分離工具時，僅旋轉 90。。優選地，所述旋轉真空巻軸包括兩個相抵組件，在該相抵組件上所述分離 工具可對標簽進行切割。依據本發明進一步的改進，所述旋轉真空巻軸上設置
至少四個相抵組件，優選四個。如果三個相抵組件以兩兩之間相隔120°的方 式集成在所述旋轉真空巻軸中，并且第四個相抵組件與上述三個相抵組件中的 任一個相隔180°,此種安裝方式所產生的優點是可以通過一個旋轉真空巻軸， 生產真空巻軸周長的一倍、三分之二、 一半或者三分之一長度的標簽。
相抵組件的其他安置方式也是顯而易見的，比如，六個相抵組件等距離隔 開，兩兩相隔60°。
如果將所述真空巻軸的整周長都作為是相抵組件，既是說，所述真空巻軸 的表面材料與相抵組件材料對應，那么此種安置方式將可以實現標簽長度的自 由選擇。因此，所述分離工具可以與旋轉真空軸上的任一點進行接觸，從而對 標簽進行切割。從而無需再將真空巻軸與各個分離工具分別對齊。
依據本發明的進一步改進，所述旋轉真空巻軸與旋轉分離元件都有各自的 驅動裝置，所述驅動裝置，優選伺服電機。這種設計可以實現真空巻軸與分離 元件之間的同步以及異步運動，從而實現標簽長度的自由選擇。對于具體的應 用，兩個驅動裝置可采用步進電機就足夠了。
對所述分離元件以及真空巻軸各自配置驅動裝置的優點在于，用于不同情 況下的切割方式可以變得盡可能靈活。例如，如果包含兩個分離工具的分離元 件中的一個分離工具磨損，此時分離元件可以旋轉360°，從一個切割點到下一 個切割點，使得磨損的分離工具不再被使用。其優點在于，分離元件的改變可 以在機器運行的任何情況下進行，從而將額外的中斷次數降低到最少。
依據本發明的進一步改進，所述分離元件以及真空巻軸的圓周速度在對標
簽進行切割的一瞬間必須是相等的，但在整個旋轉過程中可以有所不同。
如果旋轉分離元件的圓周上設有一個或者兩個分離工具，那么該旋轉分離 元件最好大體上為鉆石型，所述分離工具件固定在截面點末端。這種設計的優 點在于，所述分離元件中由于高速圓周運動而必須被移除的質量將會很小。如 果所述旋轉分離元件包含兩個以上分離工具，例如，四個，那么所述旋轉分離 元件可以采用矩形結構，所述分離工具分別固定在截面邊沿。另一種安置方式是分離元件采用柱形結構，所述分離工具固定在柱體表面。
為了減小所述分離工具在處理標簽過程中與所述真空巻軸接觸而產生的 磨損，所述分離工具彈性安裝在分離元件內。
依據本發明進一步的改進，所述屬于標簽機貼簽單元的膠合機構至少包 括，槽體、加熱系統、膠合滾筒以及膠合條，所述膠合機構是完整的結構單元 可整體更換。所述熱膠合機構的優點在于，當標簽粘合劑需要更換時，槽體的 清洗、膠合滾筒的清洗、膠合條的清洗以及膠合劑的清洗只能在將所述膠合機 構從所述貼簽單元移出后方可進行，從而所述標簽機的停機時間大大減少。優 選地，所述膠合機構是通過快速緊夾件固定在貼簽單元上的，因此可進行快速 的更換操作。
本發明的各種優點、各個方面和創新特征，以及其中所示例的實施例的細 節，將在以下的描述和附圖中進行詳細介紹。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中
圖1是本發明標簽機的俯視圖2是本發明標簽機中切割器的俯視圖3是本發明標簽機中切割器的透視圖4是本發明標簽機中真空巻軸的俯視圖5是本發明標簽機中膠合機構以及切割器的俯視圖。
具體實施例方式
圖1是本發明標簽機的俯視圖，該標簽機可將巻起的標簽連續粘貼于沿單 個線路不斷傳送進來的瓶子10上。
所述標簽機包括供給傳送機24、具有前間隔蝸桿23的攝入行星輪25、引 導弧22、圓盤傳送器27，在該圓盤傳送器27的同一圓環上以均勻間隔設有轉 盤26，還包括輸出行星輪8以及輸出傳送機9。所述將瓶子10在裝置中進行 傳送的傳送組件在速度和位置上保持連續和同步。在所述攝入行星輪25以及輸出行星輪8之間的循環區域中，圓盤傳送器 27的周邊上設有貼簽單元12，用于提供巻起的標簽。所述貼簽單元12包括兩 個設有插入接合站15的標簽巻軸接收裝置14、切割器1、膠合機構17以及用 于將切割過的標簽傳送到瓶子10上的夾持柱體7，所述標簽在其前方和后方 邊沿進行粘合。
在瓶子IO上粘貼標簽的具體步驟如下
瓶子10通過供給傳送機24傳送至攝入行星輪25，并且通過橫向設置的 間隔蝸桿23進行定位，所述瓶子10被行星輪25推動，通過反向引導弧22 傳送，并連續運動至旋轉傳送器27上的轉盤26處。在轉盤26上，瓶子10 通過可控中心錐體(圖中未示出)軸向固定在轉盤26上，以使瓶子可隨轉盤 轉動，所述中心錐體可隨轉盤26升高或者降低，并通過圓盤傳送器27的循環 運動沿切線方向傳送至貼簽單元12的夾持裝置17上。
同時執行以下操作，即以控制的方式從一個標簽條巻軸14上剝離標簽帶， 并使其導向通過感應器(未圖示)，所述感應器識別印刷的標記或者印刷的圖 案，同時，在連接到感應器的切割裝置l中，根據印刷的圖案或者切割標記來 切割標簽帶。在分離操作之后，那些在切割過程中印刷圖案朝外位于旋轉真空 巻軸2上的分離過的標簽將會被傳送到真空夾持柱體7，所述標簽從旋轉真空 巻軸2出來背面朝外地經過膠合巻軸18，并且通過所述膠合巻軸在所述標簽 的起始端與終止端分別粘上膠條。該貼有起始以及終止膠條的標簽將會沿切向 傳送到圓盤傳送器27上，瓶子10就位于該圓盤傳送器27上。所述起始膠條 與瓶子10接觸并且通過瓶子10繞自身的軸的旋轉纏繞在瓶子10上，所述終 止膠條既可以以重疊的方式也可以以邊緣對邊緣的方式與標簽的起始相貼。上 述標簽的應用過程將會隨著圓盤傳送器27的運動不斷進行。
經過貼簽單元12并完成纏繞操作后，貼有標簽的瓶子10順序到達輸出行 星輪8并傳送至輸出傳送機9。
圖2是本發明貼簽單元12中切割器1的俯視圖。所述從標簽巻軸接收裝 置14上脫下的標簽條會沿圖中箭頭31所示切向傳送到真空巻軸2上的切割器 l處。所述真空巻軸2的周向速度與標簽條的傳送速度相等，以使得將標簽條在真空巻軸2上傳送的過程沒有相對滑動。印刷圖案感應器或者切割標記感應 器對標簽條進行掃描，確定待切割的位置，并將該信息直接傳送到真空巻軸2 上的分離元件3所包含的驅動單元處。切割瞬間將由一段計算機程序進行控 制，并且該段程序決定真空巻軸2和/或分離元件3的線速度。在這種情況下， 旋轉分離元件3上分離工具4的線速度與真空巻軸2的圓周速度相等，也與標 簽條的傳送速度相等。圖中還包括切割器1的底板29，分離元件3以及真空 巻軸2主要由鋁制成，且安置于所述底板29上并可在旋轉過程中運動。連接 組件30a (圖中未示出)用于將所述底板29與蓋板30連接起來。在高速運行 中，切割器1的鋁制組件變熱從而產生熱膨脹。因此，熱膨脹會導致體積變化， 真空巻軸2的直徑Dv變大，同樣會導致分離元件3的直徑Dt變大。由于鋁 的熱膨脹系數，這種膨脹會導致所述真空巻軸2與分離元件3彼此向對方延伸 30到60微米。盡管所述分離工具在分離元件中是采用的彈性安裝，上述兩個 組件間距的縮短將會導致磨損的增加。基于此原因，支撐裝置28也采用鋁制， 相同的熱膨脹系數使得底板29在Al與A2方向由于熱膨脹而產生的延伸大致 可以補償所述真空巻軸2與分離元件3之間間距的縮短。基于同樣原因，蓋板 也采用鋁制，此不贅述。
圖3是本發明貼簽單元12中切割器1的透視圖。切割后的標簽條沿箭頭 31所示方向傳送到真空巻軸2上。所述真空巻軸2以及分離元件3都由各自 的驅動單元進行驅動，這里只示出了分離元件3的驅動單元5，在對標簽進行 處理的瞬間，分離工具4會與真空巻軸2上的相抵組件6進行接觸，分離元件 3的圓周速度與真空巻軸2在該瞬間相等。所述分離工具4彈性安裝在所述分 離元件3內，以使得分離工具4在與相抵組件6接觸時，對標簽進行處理時能 盡可能溫柔并且降低分離工具4的磨損。
圖4是本發明標簽機中真空巻軸2的俯視圖，如圖4所示，相抵組件61、 62、 63以及64插入真空巻軸2的柱體表面并與真空巻軸2的轉軸A平行。在 該例中，相抵組件61、62以及63之間的間隔為120°,—般表示為(61",62"，63 )。 第四相抵組件64同樣插入所述真空巻軸2的圓周表面，真空巻軸2的與轉軸 A平行，并且第四相抵組件64與相抵組件61夾角61 為180°。相抵組件61到64的這種安置便于根據真空巻軸2的整周長、四分之三周長、半周長以及 三分之一周長來制作標簽長度。相抵組件61到64在真空巻軸2中的安置方法 還便于設置不同結構的夾持柱體7。可載物的夾持柱體7可容納對應真空巻軸 2的整周長的兩個標簽，或者對應真空巻軸2的三分之二周長的三個標簽，或 者對應真空巻軸2的半周長的四個標簽，或者對應真空巻軸2的三分之1周長 的6個標簽。
圖5是本發明中切割器1以及膠合機構17的俯視圖。從所述標簽條巻軸 14脫下的標簽條通過偏向滾筒20以及滾筒對19被傳送至切割器1。所述標簽 條平鋪在真空巻軸2上沿箭頭33所示方向旋轉，并由分離工具3根據切割標 識或印刷圖案對標簽條進行切割。
上述標簽被傳送至夾持柱體7上，所述夾持柱體7沿箭頭35所示方向旋 轉。所述夾持柱體7通過真空機制將標簽吸在其圓周表面，并且該夾持柱體7 表面還有用于分別接納標簽起始以及終止的凸起部(elevation)。對于長度不 同的標簽，需要使用其它夾持柱體7，使該凸起部與標簽長度進行適配。
由于所述夾持柱體上的標簽條經過膠合滾筒移動，所述凸起部將會對標簽 條的起始端與終止端進行擠壓以進入膠合滾筒從而取得膠合條。所述膠合條用 于將標簽粘貼于待貼簽物品上。帶有膠合條的標簽在圖5中所示轉盤26處進 行傳送。
如前所述，膠合機構17用于給標簽提供膠合條。該膠合機構17包括膠槽 36、膠液加熱系統37、膠條38、膠泵40以及快速緊夾組件39。注入膠槽36 內的熱膠通過膠液加熱系統37進行液化，并由膠泵40從膠槽36中泵至膠合 滾筒18的柱形表面。膠條38設置在近膠合滾筒18處，便于在轉動過程中將 膠合滾筒18上多余的膠液脫去，只留下薄薄一層膠液留在膠合滾筒18的柱形 表面上。上述膠條38上殘留的膠液將會回送至膠槽36中，從而形成膠液的循 環利用。
上述膠合機構17的組件安置在膠合機構底盤16上。所述膠合機構底盤 16可整體安置在貼簽單元12內。基于此目的，該底盤置于貼簽單元12的兩 根條狀物上(未圖示)，并通過快速緊夾件39固定在所述兩條狀物上。可以通過將所述緊夾件39松開來將所述膠合機構底盤16以及其組件從貼簽單元12 內移開并對膠合機構進行更換。
權利要求
1、一種標簽機，用于為容器粘貼標簽，其特征在于，至少包括容器傳送裝置、貼簽區域、容器移除裝置、以及至少一個用于處理卷軸上標簽的貼簽單元；所述貼簽單元包括至少一個標簽卷軸、標簽供給裝置、切割器、夾持柱體以及至少一個膠合機構；所述切割器包括旋轉真空卷軸以及旋轉分離元件，該分離元件的圓周表面上設有至少一個分離工具，并且所述切割器位于支撐裝置上，所述切割器至少包括底板和蓋板，所述支撐裝置的平均熱膨脹系數與所述旋轉真空卷軸以及分離元件的平均熱膨脹系數相等。
2、 根據權利要求1所述的標簽機，其特征在于，所述切割器的底板和蓋 板材料相同。
3、 根據權利要求1所述的標簽機，其特征在于，所述切割器、真空巻軸、 以及底板和蓋板由具有相同熱膨脹系數的相同的材料制成。
4、 根據權利要求3所述的標簽機，其特征在于，所述底板、蓋板、真空 巻軸以及旋轉分離元件均為鋁制。
5、 根據權利要求3所述的標簽機，其特征在于，所述底板、蓋板、真空 巻軸以及切割裝置為鋼制，具體為不銹鋼。
6、 根據權利要求1所述的標簽機，其特征在于，在所述旋轉真空巻軸上 設有相抵組件，所述分離工具通過與該相抵組件的接觸來實現對標簽的處理。
7、 根據權利要求1~6中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述分離元 件包括兩個用于處理標簽的分離工具，所述分離工具具體為刀片。
8、 根據權利要求1 7中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述旋轉真 空巻軸包括至少兩個相抵組件，具體為四個，所述相抵組件通過與所述分離工 具接觸實現對標簽的處理。
9、 根據權利要求1~8中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述四個相 抵組件如下安置三個相抵組件安放在所述旋轉真空巻軸的圓周面上并且兩兩 間隔120°，所述第四相抵組件與上述三個相抵組件中的任一個間隔180°。
10、 根據權利要求1~9中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述旋轉真空巻軸為處理標簽所用的相抵組件。
11、 根據權利要求1~10中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述旋轉真空巻軸以及所述旋轉分離元件配有各自的驅動電機，具體為伺服電機。
12、 根據權利要求1~11中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述旋轉 真空巻軸以及旋轉分離元件在對標簽進行切割的一瞬間具有相同的圓周速度。
13、 根據權利要求1~12中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述旋轉 分離元件為鉆石形，并且截點末端至少固定有一個分離工具。
14、 根據權利要求1~13中任一項所述的標簽機，其特征在于，所述分離 工具彈性安置在所述旋轉分離元件內。
15、 根據權利要求1所述的標簽機，其特征在于，所述屬于貼簽單元12 的至少一個膠合機構至少包括膠槽、膠液加熱系統、膠合滾筒以及膠條，所述膠合機構是一個結構整體，可整體更換。
16、 根據權利要求15所述的標簽機，其特征在于，所述膠合機構可通過 至少一個快速緊夾件固接于所述貼簽單元上。
全文摘要
本發明涉及一種標簽機，用于為容器粘貼標簽，至少包括容器傳送裝置、貼簽區域、容器移除裝置、以及至少一個用于處理卷軸上標簽的貼簽單元；所述貼簽單元包括至少一個標簽卷軸、標簽供給裝置、切割器、夾持柱體以及至少一個膠合機構；所述切割器包括旋轉真空卷軸以及旋轉分離元件，該分離元件的圓周表面上設有至少一個分離工具，并且所述切割器位于支撐裝置上，所述切割器至少包括底板和蓋板，所述支撐裝置的平均熱膨脹系數與所述旋轉真空卷軸以及分離元件的平均熱膨脹系數相等。
文檔編號B65C9/26GK101407256SQ20081021587
公開日2009年4月15日 申請日期2008年9月3日 優先權日2007年9月3日
發明者卡姆普曼·魯茨, 朗·托馬斯 申請人:克朗斯股份有限公司