用于施加套管標簽的設備和方法
【專利摘要】一種用于施加套管標簽的設備和方法，設備包括排出單元、檢測單元、存儲單元和控制單元，物體在傳送機構上沿預定軌跡連續(xù)移動。排出單元配置為排出套管標簽，檢測單元配置為檢測在傳送機構上移動的物體并發(fā)出檢測信號，該檢測信號規(guī)定了在至少一個時間點處的物體的位置?？刂茊卧渲脼榭刂婆懦鰡卧员愀鶕z測信號和存儲在存儲單元中的控制參數來觸發(fā)套管標簽的排出，通過改變控制參數可改變在排出過程開始時物體所處的位置。設備還包括攝像機構，其配置為以第一圖像速率記錄示出了套管標簽的排出的圖像序列；及用戶界面，其配置為以低于第一圖像速率的第二圖像速率來回放圖像序列，并且接收啟動對存儲在存儲單元中的控制參數的改變的用戶輸入。
【專利說明】用于施加套管標簽的設備和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于施加套管標簽的設備和方法。

【背景技術】
[0002]用來提供套管標簽(也稱為套管)的設備用在貼標簽機中，例如，用于飲料行業(yè)中。這里，套管標簽最初采用在輥子上卷起的連續(xù)管的形狀。管從輥子上展開，供給舒展輥的心軸，并套在舒展輥的心軸上，以便展開依舊平的標簽管。從典型地管狀標簽管上切下來各個標簽套管，然后在進一步的過程中，借助于伺服控制的驅動輥將各個標簽套管施加到諸如瓶子的容器上，然后再利用另外的手段將各個標簽套管熱套或緊固在容器上。
[0003]從文獻DE2014972U1中已知用來展開鋁箔管和將鋁箔套管切下來的設備。借助于套有平的折疊的鋁箔管的展開心軸來提供鋁箔套管，然后沿徑向方向展開鋁箔套管，然后布置在展開心軸下端區(qū)域的切斷機構用來從徑向外側沿周向切開展開的鋁箔管。切下來的鋁箔套管借助于驅動輥從設備中排出并套在待貼標簽的物體上。從文獻EP0109105A1、EP1396433A1和W02008/088210A1中還了解到類似的設備。
[0004]圖1示意地示出了用于將套管標簽110施加到瓶子100上的通用設備200的設計。鋁箔管105從供給輥210借助于驅動輥230、250套在展開心軸220上。借助于切斷機構240將鋁箔管105的適合段110切下來，并使其可處于展開心軸220的下部區(qū)域。瓶子100利用傳送機構400，例如，傳送帶，從設備200下方傳送經過。這里，瓶子以大致勻速沿預定軌跡連續(xù)移動經過設備。由諸如光柵(light barrier)的位置傳感器300檢測出待貼標簽的瓶子的位置，或待貼標簽的瓶子到達預定位置的時間。根據所檢測到的信號來控制驅動輥250，以便排出切下來的套管標簽110，使得套管套在瓶子100上。諸如可編程邏輯控制器(PLC)的控制單元500協(xié)調驅動輥230、250、切斷機構240和檢測單元300。對于控制所必需的程序和控制參數可以存儲在PLC的存儲單元510中。
[0005]然而，對于在典型地快速傳送經過貼標簽機的待貼標簽的物體上施加套管標簽，存在的問題是:排出標簽的時間必需非常精確地同步于待貼標簽的物體的移動。該問題能夠通過在物體到達貼標簽設備之前不久檢測(例如借助于光柵)到物體，且利用適當的延遲來控制排出套管標簽的時間。
[0006]圖2A和圖2B對應于圖1的下半部且作為示例示出了標簽轉移過程的兩個示意性快照。圖2A示出了在觸發(fā)排出之前不久標簽轉移過程的快照，在此時，由諸如光柵的檢測單元300檢測到待貼標簽的瓶子的位置。檢測單元300相對于排出設備200布置在傳送機構400上的預定位置。在特定時間tl，在檢測單元的位置X處檢測到瓶子。利用已知的傳送速度V，在可以確定一延遲At，在經過所述延遲At之后，瓶子定位在最適合于施加套管標簽的位置處，即，觸發(fā)排出過程。據此，在時間t2 = tl+At時觸發(fā)檢測過程。因為以限定的速度排出套管標簽，最佳位置不一定與排出設備的對稱軸重合。圖2B示出了在觸發(fā)排出之后不久標簽轉移過程的快照，其中，套管標簽110還未到達其最終位置。
[0007]在傳送速度快和/或管段長的情況下，必須啟動套管標簽的排出的時間窗，或相應地此刻必須定位物體的區(qū)域，是非常小的。為此，必須非常精確地手動調整用于標簽轉移(取決于傳送速度)的啟動時間t2。在傳送速度快的情況下這一點是特別有問題的，因為，在其他原因中，它無法檢測出套管標簽的轉移發(fā)生得是太早還是太晚，使得不清楚沿哪一個方向做出校正。


【發(fā)明內容】

[0008]因此，本發(fā)明的問題是規(guī)定簡化標簽轉移時間調整的方法和設備。
[0009]該問題通過獨立權利要求的技術特征來解決。優(yōu)選實施例是從屬權利要求的主題。
[0010]本發(fā)明的特定方法是記錄圖像序列，其示出了套管標簽的排出；慢鏡頭回放圖像序列；以及作為用戶輸入的結果相應地校正排出時間。
[0011]根據本發(fā)明的第一個方案，提供了一種用于在物體上施加套管標簽的設備，這些物體在傳送機構上沿預定軌跡連續(xù)地移動。所述設備包括排出單元，其配置為用于排出套管標簽；檢測單元，其配置為用于檢測在傳送機構上移動的物體并且發(fā)出檢測信號，所述檢測信號規(guī)定了在至少一個時間點處的物體的位置；存儲單元，其用來存儲控制參數；以及控制單元，其配置為用于控制排出單元并且根據檢測信號和所存儲的控制參數來觸發(fā)套管標簽的排出，其中，通過改變控制參數可以改變在排出過程開始時物體所處的位置。所述設備的特征在于:攝像機構，其配置為用于以第一圖像速率記錄示出了套管標簽的排出的圖像序列；以及用戶界面，其配置為用于以低于第一圖像速率的第二圖像速率來回放圖像序列，并且接收啟動對存儲在存儲單元中的控制參數的改變的用戶輸入。
[0012]在優(yōu)選實施例中，檢測單元包括接近開關且檢測信號是時間信號，所述時間信號規(guī)定了第一時間點，在該時間點處，物體經過經過檢測單元。這里，控制參數有益地規(guī)定了延遲。通過改變控制參數，能夠相對于第一時間點來改變第二時間點，在所述第二時間點處，通過排出單元排出套管標簽。
[0013]在優(yōu)選實施例中，用戶界面包括第一輸入元件，其配置為用于在由用戶致動時改變控制參數，使得第一時間點相對于第二時間點提前預定量時間。用戶界面可以進一步包括第二輸入元件，其配置為用于在由用戶致動時改變控制參數，使得第一時間點相對于第二時間點推后預定量時間。如此，能夠直觀地調整最佳標簽轉移時間。
[0014]在優(yōu)選實施例中，檢測單元是位置檢測器且檢測信號是位置信號，所述位置信號規(guī)定了在特定時間點處的物體的位置?？刂茀的軌蛞?guī)定目標位置，且控制單元能夠配置為用于在物體已經到達目標位置時觸發(fā)套管標簽的排出。根據具體要求和條件，使用位置檢測器而不是接近開關(或另外還使用接近開關)可以是有益的。
[0015]在這種情況下，用戶界面還能夠包括第一輸入元件和第二輸入元件，以便于允許直觀地調整最佳標簽轉移時間。第一輸入元件配置為用于在由用戶致動時改變控制參數，使得目標位置沿傳送方向向前移動預定量。第二輸入元件配置為用于在由用戶致動時改變控制參數，使得目標位置沿傳送方向向后移動預定量。
[0016]在特別優(yōu)選的實施例中，檢測單元配置為用于檢測在傳送機構上的物體的位置和速度。檢測信號然后規(guī)定了在特定時間點處的物體的位置和速度。如此，控制單元能夠考慮物體的瞬時位置及其瞬時速度用于控制標簽轉移時間，由此，能夠實現(xiàn)提高精度和降低對速度波動的敏感性。另外，還能夠為不同的傳送速度確保最佳標簽轉移時間。
[0017]優(yōu)選地，存儲單元進一步配置為用于存儲多個控制參數連同相應的速度值。此外，控制單元能夠配置為用于根據所檢測出的速度從存儲單元中讀出控制參數值，基于檢測信號和讀出的控制參數值觸發(fā)套管標簽的排出，基于用戶輸入改變讀出的控制參數值，以及將所改變的控制參數值重新存儲在控制單元中。因此，即使當這不能用簡單的外推法來確定時，還是能夠為不同的傳送速度確保最佳標簽轉移時間。
[0018]有益地是，用戶界面進一步配置為用于以重復循環(huán)的形式回放圖像序列。優(yōu)選地，用戶界面進一步配置為用于以預定時間間隔、連續(xù)地、或每次改變控制參數之后更新圖像序列。用戶界面的有益設計是進一步配置為交替回放在改變控制參數之前所記錄的第一圖像序列和在改變控制參數之后所記錄的第二圖像序列，或在顯示區(qū)域的兩個單獨部分同時回放。這樣，維護人員可以仔細地研究用于控制轉移點(或轉移位置)的當前設置，以及最近的改變對設置的影響，從而快速且簡單地實現(xiàn)最佳設置。
[0019]根據本發(fā)明的第二個方案，可以使用一種用于在物體上施加套管標簽的方法，所述物體在傳送機構上沿預定軌跡連續(xù)地移動。所述方法包括以下步驟:檢測在傳送機構上移動的物體；以及產生檢測信號，所述檢測信號規(guī)定了在至少一個時間點處的物體的位置；存儲控制參數；以及控制排出單元，以便于根據檢測信號和所存儲的控制參數觸發(fā)套管標簽的排出，所述排出單元配置為用于排出套管標簽，其中，通過改變控制參數可以改變在排出過程開始時物體所處的位置。所述方法的特征在于:以第一圖像速率記錄圖像序列，其示出了套管標簽的排出；以低于第一圖像速率的第二圖像速率回放圖像序列；以及作為適當的用戶輸入的結果而改變存儲在存儲單元中的控制參數。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]以下參照附圖描述了本發(fā)明，在附圖中:
[0021]圖1示意性示出了用于將套管標簽施加在瓶子上的通用設備的設計；
[0022]圖2A和圖2B示出了圖1的設備中標簽轉移過程的兩個示例性快照；
[0023]圖3示意性示出了根據本發(fā)明的實施例的用于施加套管標簽的設備的設計(剖面A)；
[0024]圖4示意性示出了在垂直于圖3的圖紙平面的剖面(剖面B)中的圖3的設備的下部分；以及
[0025]圖5A至圖5C示意性示出了在調整最佳轉移時間/位置的過程中操作單元的監(jiān)控內容的顯示。

【具體實施方式】
[0026]圖3示意性示出了根據本發(fā)明的一個實施例的用于施加套管標簽的設備的設計。圖3中所示的設計基本對應于圖1的設計，其中，相同的附圖標記表示相同的部件，對于其更新的說明被省略以避免不必要的重復。除了圖1中所示的部件，根據本發(fā)明的設備還具有操作單元520和攝像機單元550。
[0027]所述設備包括檢測單元300，利用檢測單元300可以檢測在傳送機構400上的物體100 (例如，容器或瓶子)的位置。檢測單元300可以是接近傳感器或接近開關，利用它們可以確定待貼標簽的容器在哪一個時間點到達沿著傳送機構400的預定位置。所述預定位置優(yōu)選地位于轉移套管標簽所傳送的位置之前的一近距離處，使得利用適當設定的延遲可以控制轉移點(或轉移開始的時間點)。
[0028]檢測單元還可以是位置傳感器，利用它可以連續(xù)地確定或在特定時間確定待貼標簽的容器的位置。位置傳感器還能夠被設計成具有適當圖像處理功能的攝像機、位移傳感器、采用激光掃描儀的形式，或被設計成光學的或其他適合的傳感器的陣列。在具體實施例中，檢測單元還可以被配置為檢測待貼標簽的容器的速度。
[0029]由于檢測單元設計成位置傳感器，這樣如此優(yōu)選地布置，使得能夠在轉移位置的直接環(huán)境中監(jiān)控待貼標簽的容器的位置。然后，容器一旦已經到達最佳轉移位置時，控制單元就能夠觸發(fā)套管標簽的轉移?？刂茊卧€能夠執(zhí)行幾個位置測量值的內插法或外推法，以便于進一步提聞觸發(fā)點的精度。
[0030]標簽轉移的觸發(fā)還能夠是基于時間的、基于位置的或基于其組合的。為了控制標簽轉移，控制單元500具有存儲單元510，其中存儲有適合的控制參數。根據觸發(fā)如何發(fā)生，控制參數可以是延遲時間或目標位置?？刂茀悼梢允亲兓模员阌谶m應于有可能改變的條件，例如，改變的傳送速度、改變的容器的尺寸和/或套管標簽的尺寸等?？刂茊卧€可以包含針對不同條件(例如，速度)而存儲有多個不同控制參數的表，且能夠在需要時訪問所述控制單元。當檢測單元還配置為用于檢測容器的速度，且最佳轉移位置隨速度而變化時，這一點是特別有益的。
[0031]控制單元根據檢測單元300所提供的檢測信號，并基于所存儲的控制參數，產生用于排出輥250的控制信號。通過改變控制參數可以影響觸發(fā)套管標簽排出的時間點，或在所述時間點容器已經到達位置。
[0032]圖4中可以更精確地看出攝像機單元的對準和布置，其示出了在圖紙平面內旋轉90°后的圖3的下部分(圖3中的剖面B)。這里，容器100的傳送方向垂直于圖4的圖紙平面。
[0033]如圖4所示，對準攝像機單元550使得能夠記錄標簽轉移過程的圖像序列。優(yōu)選地調整攝像機單元的光軸垂直于傳送方向且垂直于套管標簽的排出方向。攝像機單元可以具有照明單元560。
[0034]攝像機單元配置為用于記錄示出套管標簽的排出和施加過程的圖像序列。以適合于傳送速度和排出速度的圖像速率來記錄圖像序列。在具體實施例中，攝像機單元包括高速攝像機，其記錄具有頻率大于50Hz或60Hz，優(yōu)選地為10Hz、200Hz、500Hz或其他適合的圖像頻率的圖像。
[0035]攝像機單元所記錄的圖像序列可以在監(jiān)控器525上回放。根據本發(fā)明，慢鏡頭回放，也就是，采用小于記錄速率的回放圖像速率來回放。回放速率可以小于圖像記錄速率2倍、5倍或10倍。其他高達單一圖像回放速率的比率也是可能的。在標簽轉移的慢鏡頭顯示中，很容易檢測出是否在最佳時間點處發(fā)生轉移或是否有必要進行校正。另外，還很容易檢測出應該朝哪一個方向進行校正，即，轉移是否太早或太晚。
[0036]監(jiān)控器525可以是操作單元520的直接或間接聯(lián)接至控制單元500和/或攝像機單元550的部件。可以配置控制單元以便于控制通過攝像機單元進行的圖像序列的記錄，以便于控制在監(jiān)控器上圖像序列的回放，以及以便于經由操作單元接收用戶輸入。監(jiān)控器還可以是單獨的回放設備的部件，例如，便攜式計算機等的部件，在監(jiān)控器上為了分析的目的而回放所記錄的圖像序列。
[0037]操作單元520可以包括輸入元件527，利用輸入元件527可以啟動對轉移點的校正。例如，第一輸入元件的致動可以產生增大存儲在控制單元中的延遲值的結果，利用該結果在致動光柵300之后控制套管標簽的排出。第二輸入元件可以對應地引起所存儲的延遲值的減小。在不是用接近傳感器(例如光柵)來連續(xù)地檢測出物體100的位置的實施例中，第一輸入元件或第二輸入元件的致動還能夠引起所存儲的轉移位置的目標值的相應的偏移。在一般情況下，致動輸入元件引起影響標簽轉移的開始位置的時間點的控制參數的改變。作為對于經由操作單元所接收到的用戶輸入的反應，可以通過控制單元來進行控制參數的改變。然而，控制單元還能夠，例如經由通信網絡，連接至外部處理單元，所述通信網絡傳送適當的指令給處理單元或進行或啟動對控制參數改變，或者，所述外部處理單元進行或啟動對控制參數改變。
[0038]每次改變控制參數之后，可以記錄并在監(jiān)控器525上回放更新后的圖像序列，使得用戶能夠評估改變的效果。通過適當的改變前/后的顯示，例如通過交替回放原始圖像序列和更新后的圖像序列，通過在彼此相鄰布置的圖像區(qū)域中同時回放兩個圖像序列，或通過適當地疊加兩個圖像序列等，特別有助于該評估。
[0039]通過在監(jiān)控器525上適當的圖像顯示，可以另外支持用戶對轉移點，或轉移的起始位置X進行正確的設定。因而，例如，在圖5A中所示的特定設置模式下，示出了在轉移過程開始的時間點處精確記錄的序列的單獨圖像。在該單獨圖像中所示的容器100則直接定位在實際轉移位置X處?？梢允褂迷诓僮鲉卧?20上的箭頭鍵527，以便于改變沿傳送路徑400的轉移位置。每次致動箭頭鍵之后，可以適當地調整控制參數，且可以更新所顯示的圖像?？梢栽O置輸入鍵528用來致動新的轉移位置和用于終止設置模式。
[0040]然而，代替更新單個圖像，如圖5B中通過虛線容器101所示，還可以示出在位置Xi處新轉移位置的示意圖。在對準模式下，通過適當的圖形疊加101，還可以采用相似的方式來示出目標轉移位置。然后能夠使用箭頭鍵527以便于使實際容器的圖像100與示意圖101重合。
[0041]在具體實施例中，代替或除了手動估計和調整轉移點，或轉移的起始位置以外，還能夠設置圖像處理單元來分析攝像機單元所記錄的圖像并自動對轉移點或起始位置進行可能需要的校正。圖像處理單元可以被配置為用于檢測出在每一單個圖像中套管標簽的(豎直)位置，并根據所檢測出的位置啟動對轉移點、或起始位置的改變?？梢允褂靡阎淖顑?yōu)化算法用來迭代或連續(xù)確定最佳轉移點或最佳起始位置。參見圖5C，如果適用，自動確定的轉移位置X2可以顯示在監(jiān)控器上，且可以通過致動輸入鍵528被接受。
【權利要求】
1.一種在物體(100)上施加套管標簽(110)的設備，這些物體在傳送機構(400)上沿預定軌跡連續(xù)地移動，所述設備包括: 排出單元(200)，其配置為用于排出套管標簽(110)， 檢測單元(300)，其配置為用于檢測在所述傳送機構(400)上移動的物體(100)，并且發(fā)出檢測信號，所述檢測信號規(guī)定了在至少一個時間點處的所述物體(100)的位置， 存儲單元(510)，其用來存儲控制參數，以及 控制單元(500)，其配置為用于控制所述排出單元(200)并且根據所述檢測信號和被存儲的控制參數來觸發(fā)套管標簽(110)的排出，其中，通過改變所述控制參數能夠改變在所述排出過程開始時所述物體(100)所處的位置， 所述設備的特征在于: 攝像機構(550)，其配置為用于以第一圖像速率記錄示出了所述套管標簽(110)的排出的圖像序列，以及 用戶界面(520)，其配置為用于以低于所述第一圖像速率的第二圖像速率來回放圖像序列，并且接收啟動對存儲在所述存儲單元(510)中的所述控制參數的改變的用戶輸入。
2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述檢測單元(300)包括接近開關且所述檢測信號是時間信號，所述時間信號規(guī)定了第一時間點，在該時間點處，所述物體(100)移動經過所述檢測單元(300)。
3.根據權利要求2所述的設備，其中，通過改變所述控制參數，所述控制參數優(yōu)選地規(guī)定了延遲，來相對于所述第一時間點改變第二時間點，在所述第二時間點處，通過所述排出單元(200)排出所述套管標簽(110)。
4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述用戶界面(520)包括第一輸入元件，其配置為用于在由用戶致動時改變所述控制參數，使得所述第一時間點相對于所述第二時間點提前預定量時間，且所述用戶界面(520)包括第二輸入元件，其配置為用于在由用戶致動時改變控制參數，使得所述第一時間點相對于所述第二時間點推后預定量時間。
5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述檢測單元(300)是位置檢測器，且其中，所述檢測信號是位置信號，所述位置信號規(guī)定了在特定時間點處的所述物體(100)的位置。
6.根據權利要求5所述的設備，其中，所述控制參數規(guī)定了目標位置，且所述控制單元(500)配置為用于當所述物體(100)已經到達所述目標位置時觸發(fā)所述套管標簽(110)的排出。
7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述用戶界面(520)包括第一輸入元件，其配置為用于在由用戶致動時改變所述控制參數，使得所述目標位置沿所述傳送方向向前移動預定量，且所述用戶界面(520)包括第二輸入元件，其配置為用于在由用戶致動時改變所述控制參數，使得所述目標位置沿所述傳送方向向后移動預定量。
8.根據權利要求5至7所述的設備，其中，所述檢測單元(300)配置為用于檢測在所述傳送機構(400)上的所述物體(100)的位置和速度，且其中，所述檢測信號規(guī)定了在特定時間點處的所述物體(100)的位置和速度。
9.根據權利要求8所述的設備，其中，所述存儲單元(510)進一步配置為用于存儲多個控制參數值連同相應的速度值， 所述控制單元(500)進一步配置為用于根據所述檢測出的速度從所述存儲單元(510)中讀出控制參數值，基于所述檢測信號和讀出的控制參數值觸發(fā)所述套管標簽(110)的排出，基于所述用戶輸入改變所述讀出的控制參數值，以及將改變的控制參數值重新存儲在所述控制單元(510)中。
10.根據任一前述權利要求所述的設備，其中，所述用戶界面(520)進一步配置為用于以重復循環(huán)的形式回放所述圖像序列。
11.根據任一前述權利要求所述的設備，其中，所述用戶界面(520)進一步配置為:連續(xù)地、以預定時間間隔地、或每次所述控制參數改變之后，更新所述圖像序列。
12.根據任一前述權利要求所述的設備，其中，所述用戶界面(520)進一步配置為用于交替回放在所述控制參數改變之前所記錄的第一圖像序列和在所述控制參數改變之后所記錄的第二圖像序列，或在顯示區(qū)域的兩個單獨部分同時回放兩個圖像序列。
13.一種用于在物體(100)上施加套管標簽(110)的方法，這些物體在傳送機構(400)上沿預定軌跡連續(xù)地移動，所述方法包括以下步驟: 檢測在所述傳送機構(400)上移動的物體(100)以及產生檢測信號，所述檢測信號規(guī)定了在至少一個時間點處的所述物體(100)的位置， 存儲控制參數，以及 控制排出單元(200)，以便根據所述檢測信號和所述存儲的控制參數觸發(fā)套管標簽(110)的排出，其中所述排出單元配置為用于排出套管標簽(110)，其中，通過改變所述控制參數能夠改變在排出過程開始時所述物體(100)所處的位置， 所述方法的特征在于: 以第一圖像速率記錄圖像序列，其示出了所述套管標簽(110)的排出， 以低于所述第一圖像速率的第二圖像速率回放所述圖像序列，以及 作為適當的用戶輸入的結果而改變所存儲的控制參數。
【文檔編號】B65C9/40GK104139903SQ201410190608
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2013年5月7日
【發(fā)明者】D·雷卡姆 申請人:克朗斯股份公司