专利名称:用于生产装有集成转发器的数据载体的方法和设备的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的方法,用于生产装有集成转发器的数据载体,其中转发器在一转发器薄片(web)上输送并在一侧覆有标签。本发明还涉及根据权利要求13前序部分的设备,用于生产装有转发器的数据载体,包括用于输送第一标签薄片的装置和用于输送彼此相连的第一转发器薄片的装置。
DE-A-19827592中描述了一种用于生产标签的设备,该标签上设有转发器,其中安全元件卷绕到一输送辊上,设有一粘结层,在一保护膜上紧密相邻设置,该标签通过一用真空操作的辊用它们的粘结侧以一相对较长的距离输送到另一保护膜,在随后的工位中,在其上粘上已经分离的标签。为此,辊的连续圆周速度与其它保护膜的输送速度匹配。已知设备情况下的缺点在于,首先,没有设置对带缺陷安全元件的排出。另外,第一保护膜必须卷绕。另外,安全元件必须在前面的操作工序中已经形成粘结层,且必须分离。所使用的粘结剂很昂贵,因而在带缺陷安全元件的情况下成本提高。此外,安全元件结合到标签上是通过已经粘到保护膜上的安全元件而完成的,而该保护膜一已有一单独标签粘到上面,这会产生不利的公差。总之,已经分离的标签不容易处理。
WO-A-9900784中描述了一种用于生产标签的设备,该标签上设有转发器,其中安全元件卷绕到一输送辊上,设有一粘结层,在一保护膜上紧密相邻设置,该标签通过一用真空操作的辊用它们的粘结侧以一相对较长的距离输送到另一保护膜,在随后的工位中,在其上粘上已经分离的标签。虽然可以进行不连续操作,但后者需要复杂的薄片边缘控制。除此之外,已知的设备同时还有上面列出的缺点。
DE-A-19722327描述了一种用于生产多层标签的设备,设有一载体薄片,该设备向在一侧设有胶粘层的载体薄片提供一部分从一输送辊拉下的覆盖薄片,该部分从覆盖薄片上的分离是在组装过程中或在组装之前用一切割辊完成的。由于载体薄片以一预定速度输送,在每种情况下分离部分都要加速到载体薄片的速度。通过这种方式,只有在在相对较低的输送速度下才能保持容许的公差波动。没有设置对缺陷部分的检查和消除,结果只有在检查多层标签的过程中以更高的代价将缺陷部分分离出来。
实践中还知道一种生产装有转发器的卡片的方法,其中转发器设置在一塑料卡片毛坯的中间层中,然后通过层压制造塑料卡片。该方法可制造寿命长的数据载体,该载体只对机械损坏敏感,但使成本上升,并因而不适于可丢弃的应用。
在开始引用的方法的情况下,该目的是根据本发明通过权利要求1的特征性的特点而实现的,其中转发器在与相应标签组装之前分离和对准。在开始引用的设备的情况下,该目的是通过权利要求13的特征性特点而实现的,其中设有用于从转发器薄片上切割和分离转发器的装置,该装置将转发器从薄片上分开,将它们分离并分别传送到标签薄片。
本发明的数据载体可以是设有胶粘层的标签,例如具有可以写上或印上的一侧部,并有利地适用于写邮件地址条款或向商品提供书写标签。另外,数据载体还可以以不须胶粘使用的卡片或车票的方式构造,例如剧院或电影院的门票,公共汽车票或信用卡形式的其它顾客卡,或者雇员卡,例如同时以无线方式检查进入公司中特定房间的合法性。
根据本发明的方法能够甚至在转发器与标签薄片会合之前从一卷上的转发器薄片上分离,结果不同尺寸的标签和转发器可相互组合。特别是能够将转发器定位在相应标签上的预定位置,例如中心或一个角区域。因此转发器可以在转发器薄片上紧密相邻地设置,结果可有利地使用现有空间。
标签薄片最好是单面胶纸薄片。但可替换地,也可以使用塑料制成的自粘结薄膜。特别是,所考虑的标签薄片是已经印好的薄片,例如将填写或产品标识的预印区域。
在与标签组装之前,最好检查转发器的功能,以防止在正常工作时间将不可用的转发器结合到标签上。功能检查的结果确定在最前方转发器若干周期之后从转发器薄片上切割的转发器是向标签输送还是作为劣质部件被分离。通过这种方式,有利地能够在值产生链中非常早地使带缺陷转发器不再受到进一步处理。特别是,如果数据载体已经以特殊方式个别化或个性化,使每个载体唯一且没有复制件,这就确保了不必花费相当大的麻烦来更换装有集成转发器的存在错误的数据载体。被排出的转发器可以类似地输送到后处理,一般不再可能进行随后处理而形成最终标签。
能够在转发器分离之前进行一个中间切割,将位于两相邻转发器之间的一部分转发器从转发器薄片上切下并输送到废品容器。该部分作为劣质部件被运走,如果部件被运走,则最好不从带缺陷的转发器上分离。提供一个中间切割能够尽可能减少数据载体的重量,同时还能够对转发器之间距离大于绝对必要距离的这些转发器薄片进行处理。
对于在标签与转发器之间形成接合处,最好将转发器径向输送到一传送辊,最前方转发器保持在该辊上并从转发器薄片以一定长度切割。在每种情况下只分离最前方转发器确保了转发器薄片在成对的辊上的导引,使其保持不受切割操作的影响。对于分离,所输送的转发器在每种情况下都停止。
传送辊最好设计成中空辊,某种程度的正压力和某种程度的负压力施加在其内侧,局部占据的压力关系通过中空辊中的传递到放置于孔上的转发器或转发器条带。特别是,通过这种方式,最前方转发器由通过孔作用的负压吸引在中空辊上,且即使没有支承辊也可完成一约90度的枢转运动。
通过这种方式,从转发器薄片分离的最前方转发器移动到一位置,在该位置其前缘基本上平行于标签薄片的路线定位,同时注意将转发器的前缘至少定位在转发器在一精确位置粘到标签上的相同高度。为使标签薄片与转发器接触,在中空辊方向将一压力辊输送压靠在标签薄片的已印侧,使标签薄片面向中空辊的胶粘侧接触转发器的抵靠边缘,并在标签薄片随后的移动过程中将后者与其一起运载。压力辊沿辊方向移动,直到转发器由标签薄片的胶粘侧从中空辊拾取,这防止了胶粘侧与中空辊接触。
为精确控制转发器的前进,最好在一位置监测工位光学地或诱导地用标识对转发器薄片进行检查,如果合适,该标识同时是转发器的构成部分。假定在转发器薄片上给定一个公知的转发器间隙,如果位置监测工位定位成充分靠近转发器和标签薄片,则可确保以足够的精度可复制地输送转发器。在对适当设置的标识过调节或欠调节的情况下,方便地适当校正转发器条带的输送。类似地,可在标签薄片上设置标识,甚至在后侧,以确保操作周期的同步。
优选地,在粘贴转发器后面的另一工位中,将毛坯从双面胶薄片上分离并置于转发器上,该双面胶至少覆盖转发器区域。能够将区域保持在没有双面胶的转发器外部,如果该标签区域设计成在任何情况下都有粘性。但也可例如将双面胶重叠,以提高公差或者获得与转发器一起形成的标签厚度的逐渐过渡。
通常双面胶在一环形薄片中输送,且最好在一切割和传送工位中在每一情况下从后者仅分离一个毛坯,这只需要将标签导引经过该工位。这防止了双面胶的环形条带在操作工位不得不与标签合在一起,因此这是特别有利的,因为在切割和传送工位区域双面胶断裂的情况下,该操作工位的明显污染会将后者永久地排除于操作之外。
将转发器从转发器薄片上切割下来或将双面胶毛坯从双面胶薄片上切割下来可以用任何所需的切割装置完成,例如切割辊,冲刀,激光等。在这种情况下最好使将切割的薄片在切割过程中静止,静止时间可能很短。这使得用于生产形成有集成转发器的标签的方法不是一连续方法而是一周期性的方法,其中一方面从转发器薄片上分离的最前方转发器的标签薄片的移动,另一方面从双面胶薄片上分离的毛坯的移动同步。该方法类似地允许一远大于每分钟100个循环或时钟周期的高操作速度。
为了使转发器和标签薄片的结合与毛坯和转发器的结合同步,最好设计一在其中切割和粘贴毛坯的工位,使它能够在标签薄片方向移动,从而在标签尺寸或者相邻标签上转发器之间间距变化的情况下,毛坯能够在正确位置同步粘贴,而不必为此使整个标签后侧被双面胶薄片覆盖。
根据本发明一特别优选的实施例,能够将设有转发器的标签薄片层压在一基体上,能够通过标签薄片伸出转发器之外的胶粘层而结合到该基体上,该胶粘层是上述类型的另一粘结层和/或设置于基体上的粘结层。最好包含板或塑料的该基体可产生一数据载体,该数据载体以顾客卡片、公共汽车票或泊车票,特别构造成用于短期使用或者类似地具有一转发器。
作为一种特别的革新,由根据本发明的方法制造的带有集成转发器的数据载体具有下面的事实,即它只包含带有可用或功能检查过的转发器的标签,没有数据载体随后从连续薄片上脱离或再次插入后者中。这使得能够以节省空间的方式在数据载体薄片上非常靠近地设置数据载体,而不必考虑任何数据载体与带缺陷转发器的随后分离。这有利地意味着可实现数据载体的高包装密度。
本发明的其它优点和特点从下面的说明和附属权利要求中体现出来。
结合工位11类似地输送由一对导向辊12从辊3上拉下的环形转发器薄片6。转发器薄片6包括大量在一塑料薄片上一个在另一个之后地设置的转发器,该塑料薄片尤其由聚酯制造,因为这种材料的拉伸强度很有利。转发器具有一天线薄片,该天线薄片形成于塑料上,且例如可通过粘结联接到类似地设置在塑料上的微型芯片上,然后允许数据交换而不必与适当设计的写和/或读设备接触。这种非接触转发器技术是公知的,因此不需要任何具体说明。
在到达结合工位11之前,转发器薄片6经过一转发器检测设备13,其中分别对转发器薄片6的转发器检测其功能。转发器检测设备13有利地以这种方式遮蔽,使它总是只对刚好位于检测设备13区域中的转发器进行检测。检测结果传送到属于装置1的一控制器(未图示),以便能够如下面进一步说明的,在结合工位11的区域中将带缺陷的转发器分离出来。
另外,在转发器薄片6的区域中设有位置监测设备14,在最简单的情况下对每个转发器的最外部导体轨迹进行记录,因而得出关于转发器薄片6的输送精度的报告。
结合工位11包括一中空辊15,该中空辊15座靠在一筒16上从而可以驱动,并通过中空辊15中的孔15a联接。筒16被再分成两个腔室16a、16b,例如借助于一真空泵(未图示),其中一个腔室16a相对于大气具有负压,而另一个腔室16b具有正压。在目前情况下,腔室16a、16b将筒16分成两半,但也可以例如设计成将筒圆周的三分之二划分为负压,三分之一为正压。
结合工位11还包括一切割单元17,该切割单元17可由控制器驱动从而完成切割运动,并可以这种方式驱动,使得在其间的一个瞬间,对转发器薄片6的拉下运动停止,它只切割一个,即从转发器薄片6按定长切割最前面的转发器6a。切割单元17可设计成一切断用金属丝,设计成可相对于转发器薄片6横向移动的刀,设计成条形刀,或者设计成切割用激光器或其它切割装置。在一般情况下具有一单个转发器6a的与转发器薄片6分离的部分6a,通过设置于中空辊15上的孔15a并通过上述孔传递的吸气效果而保持在中空辊15上。因此能够以精确的位置和姿态将转发器6a输送到导向经过中空辊15的标签薄片5。
标签薄片5在其粘结侧面向中空辊15的状态下导向经过中空辊15。在转发器检测工位13的检测的基础上,如果发现将与下一标签结合的转发器6a可用,则如图2至4中所示,由中空辊15在转发器6a的端部基本上平行于标签薄片5延伸的这样一个位置方向初始地移动已分离的转发器6a。然后在中空辊15的方向上移动属于结合工位11的压力辊19,并具有这样的效果,即已分离转发器6a的端部与标签薄片5面向上述转发器的粘结面接触,同时中空辊15还能够旋转而支承,但这并不是绝对必须的。但在中空辊15旋转过程中,已经能够将转发器薄片6推进到下一步骤。转发器6a由标签薄片5上的粘结侧保持,并用标签薄片5导引通过该对辊19、15,在两上述部件之间产生结合。之后,将压力辊19再次拉回到如
图1所示的其初始位置。
如果控制器在来自检测设备13的出错信息的基础上报告存在带缺陷的转发器6a,则将带缺陷的转发器6a与中空辊15一起进一步旋转180度,而不是起动压力辊19,其中筒16的压力侧作用于中空辊15中的孔15a,并将转发器6a抛到处于略微负压下的废品箱20中。
通过在分离之前检查转发器,并在基于检测结果的转发器6a是与标签结合还是分离出来的基础上有选择地驱动结合工位11,在每种情况下能够仅将可用的转发器6a结合到来自标签薄片5的标签上,从而防止昂贵的废品生产。
可以看到,标签可至少在一个方向上具有大于转发器的长度。将转发器6a从转发器薄片6上分离能够以高包装密度将转发器薄片设置在辊3上,而不必将转发器薄片6中的间隙与标签薄片5上标签的长度匹配。
带有转发器的标签薄片5输送经过一偏转辊21到达另一操作工位22,该操作工位22可在薄片5的运动方向上在一支架或类似物上移动,从而能够周期性地使其与标签或转发器6a的尺寸以及传送工位11的传送周期相协调。
操作工位22输送卷绕到辊4上的双面胶薄片7。第一保护膜23从一对驱动导向辊24下游拉下并储存在一辊(未图示)中。在每种情况下的工位22的区域中,从一侧设有另一承载薄膜25的双面胶薄片7上用一设计成切割辊27a的切割装置切下一毛坯7a,并粘附到附着在标签5上的转发器6a上背对标签薄片5的一侧上。在这种情况下毛坯7a导向经过一朝承载薄膜25定向的突起27,同时一压力辊26以这种方式压在标签薄片5上,使毛坯7a覆盖标签薄片5上的转发器6a。
应当注意,毛坯7a刚好在被粘贴之前从双面胶薄片7上切下。这确保了,首先,由于双面胶材料的兼容性,已经完成的切口不会再次走偏,且不会在毛坯7a与双面胶薄片7之间形成不期望的结合。还确保了,在操作工位22区域断裂的情况下,只保留双面胶中的一个毛坯7a,其结果是,维修和清理的努力相应减少。
当离开工位22时,承载薄膜25通过一偏转辊沉积在一储存辊29上。在上述操作步骤基础上生产并包括带有集成转发器的自粘结数据载体的薄片30在其粘结侧覆盖有一基体,在目前情况下是一从辊32上拉下的硅酮保护膜31,产生的薄片在一均衡工位33中被平整。薄片30可不作任何进一步检测地再次卷绕到一辊上。均衡工位33中设有由参考符号34表示的冲压单元,用于将标签冲出薄片30,或者至少开始将其切割到这样一个程度,使具有任何所需外部轮廓的标签可以很容易地从保护膜31上脱离。
上面描述的方法确保了没有带缺陷的转发器装入所生产的数据载体薄片30中,否则将需要复杂的分离和校正,然后再结合数据载体薄片30。
设备1以周期形式操作,也就是说,在每个周期中-假定有一个将与标签薄片5结合的可用转发器6a-一个标签被导向到工位11的区域中,且如果必要,通过小步骤定位。为此,可驱动偏转辊。与此同时,在每种情况下,一毛坯7a在工位22中粘到标签薄片5上,设备1的操作周期为此同步。由于为了在均衡工位33中完成冲压需要对切割进行非常精确的定位,以便控制薄片5、6、7和30的同步前进,可使用设置于此处的一个印刷图像识别装置。
在均衡工位之后,还可以对数据载体薄片30进行穿孔和折叠。
上面用一示例性实施例对数据载体薄片30的生产作了说明,其中在每种情况下将一单个转发器6a粘到标签薄片5上。但也可以将多个转发器薄片6彼此平行地输送到结合工位11,转发器6a像薄片6那样从适当数量的辊3上拉下,并按照要求将转发器6a粘到一共用的或两个相似的平行导向的标签薄片5上,参见图5。必须理解,在带缺陷转发器的情况下,与之相关的转发器薄片6被向前拉动,并在其到达切割单元17之前在其自身上分离,随后载运到废品容器20中,而对于发现可用的转发器,转发器薄片6停止,因而不前进。由平行薄片6引起的延迟很小,且根本就不会削弱转发器6向同样同步前进的标签薄片5的结合,或者只是可忽略的程度。类似地,可提供中间切割,其中在每种情况下设于转发器薄片6中两相邻转发器之间的部分都在工位11中分离,并输送到废品容器20。在多个平行转发器薄片的情况下,在每种情况下都是便利地同时完成。在多个数据载体同时平行生产的情况下,最好结合到一单一标签薄片5上,该标签薄片5按照要求沿纵向切割,在边缘撕掉之后只在均衡工位33下游区域形成多个数据载体。另外,然后最好在一如果需要具有多个双面胶条的共用载体薄膜上输送双面胶毛坯7a。
因此可能有利地在结合工位11中将多个转发器6a同时结合到一个或多个标签薄片5上,以周期速度同时输送的转发器薄片6和双面胶薄片7被同步驱动。必须理解,如果合适,必须根据将生产的薄片的数量多次设置用于单个数据载体薄片30的装置,为此,结合工位11有利地和成本有效地仅需要一次。优选地设置最多5个轨迹用于同时输送转发器薄片。设备1相应地以与大格式数据载体刚好相同的方式普遍用于小格式数据载体。
上面用一示例性实施例对本发明进行了描述,其中所生产的数据载体是标签。但同样地,也可以通过在位于均衡工位33下游的层压工位中将产生的薄片30粘到作为基体的环形塑料或板式薄片上,而生产出信用卡形式或另一形式的卡形状的数据载体。胶粘结合可通过设置于薄片30上的双面胶毛坯7a生产,但可替换地,也可通过标签5的粘结剩余区域或基体的粘结表面来生产,这意味着工位22可以省却。如果使用安全胶,则卡片可以低成本地用作防损坏的身份证等。类似地,基体可由纸制成。在塑料卡的情况下,可在均衡之后冲出数据载体并叠加。以这种方式制造的卡基本上比夹层卡的制造更经济。例如,如果板或纸被层压,所生产的装有转发器的数据载体具有可与常规车票或标签相比的结构,因而可在设计用于这种用途的自动机器上处理,例如处理辊或连续折叠产品。这种车票的一种优选的应用例如是智能公共汽车或地铁车票。自粘结数据载体的一种优选的应用例如是伴随邮件或超市中价签的卡片。
权利要求
1.一种用于制造装有集成转发器的数据载体的方法,其中转发器(6a)在转发器薄片(6)上输送并在一侧覆盖标签(5),其特征在于,转发器(6)在与相应的标签(5)组装之前被分离和对准。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在与标签(5)组装之前,检测转发器(6a)的性能,并在分离后将不可用的转发器(6a)从生产线排出。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,转发器薄片(6)径向输送到辊(15),上述薄片保持在该辊(15)上,最前方转发器(6a)在该辊(15)上从转发器薄片(6)上切下。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,辊(15)上设有孔(15a),这些孔(15a)具有施加到辊(15)上的正压和负压,用于通过吸气吸引或排出转发器薄片(6)。
5.如权利要求1至4中的一项所述的方法,其特征在于,压力辊(19)在已经分离并与之保持对准的转发器(6a)的方向上压住标签(5)。
6.如权利要求1至5中的一项所述的方法,其特征在于,转发器薄片(6)上设有可进行位置监测和校正的标记。
7.如权利要求1至6中的一项所述的方法,其特征在于,从双面胶薄片(7)上分离的毛坯(7a)粘贴到附着于标签(5)上的转发器(6a)上。
8.如权利要求1至7中的一项所述的方法,其特征在于,双面胶在环形条带(7)中输送到切割和传送工位(22),此处双面胶在其背对印刷侧的一侧覆盖转发器(6a)和标签(5)。
9.如权利要求1至8中的一项所述的方法,其特征在于,设有转发器(6a)的标签薄片(5)胶粘到基体上。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,该基体作为薄片状材料(31)输送到设有转发器的标签薄片(5)。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,薄片状材料从包括下列各项的组中选择塑料,纸,木板和硅酮。
12.如权利要求1至11中的一项所述的方法,其特征在于,所生产的数据载体通过冲压(33)而至少部分从数据载体薄片分离。
13.一种用于生产装有集成转发器的数据载体的设备,包括用于输送标签(5)的薄片的装置;用于输送彼此相邻的转发器的薄片(6)的装置;其特征在于,设有用于从转发器薄片(6)切割和分离转发器(6a)的结合工位(11),该结合工位(11)从薄片(6)分割转发器(6a),分离它们并将它们分别传送到标签薄片(5)。
14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,结合工位(11)包括通过负压固定转发器薄片(6)的辊(15)。
15.如权利要求14所述的设备,其特征在于,在辊(15)区域设有一切割单元(17),该切割单元(17)从转发器薄片(6)上分离各最前方转发器(6a)。
16.如权利要求14和15中的一项所述的设备,其特征在于,结合工位(11)包括压力辊(19),该压力辊(19)可在辊(15)方向上移动,在被分离的转发器(6a)对准的情况下将标签薄片(5)压在中空辊(15)上,并将转发器(6a)与其一起载运。
17.如权利要求14至16中的一项所述的设备,其特征在于,在辊(15)区域中设有一废品收集容器(20),确认为劣质产品的转发器(6a)排到该收集容器(20)中。
18.如权利要求14至17中的一项所述的设备,其特征在于,转发器检测设备(13)与辊(15)相联,当确认劣质转发器(6a)后,辊(15)的控制器使辊(15)排出劣质转发器(6a)。
19.如权利要求13至18中的一项所述的设备,其特征在于,设有用于输送薄片状双面胶的装置(7)。
20.如权利要求13至19中的一项所述的设备,其特征在于,设有一操作工位(22),该操作工位(22)位于结合工位(11)下游,并可在标签薄片(5)的移动方向移动,附着到标签薄片(5)上的转发器(6a)在此处覆盖双面胶(7)的毛坯(7a)。
21.如权利要求20所述的设备,其特征在于,操作工位(22)包括压力辊(26),其上附着有转发器(6a)的标签薄片(5)可通过该压力辊(26)移动压靠在已分离的毛坯(7a)上。
22.如权利要求13至21中的一项所述的设备,其特征在于,薄片(5,6,7,30)中的至少一个指定为用于识别薄片上的标记的装置(14),该装置与控制器联接。
23.如权利要求13至22中的一项所述的设备,其特征在于,设计用于移动薄片(5,6,7,30)的驱动器可以周期形式驱动,并通过控制器而同步。
24.如权利要求13至23中的一项所述的设备,其特征在于,设有至少位于结合工位(11)下游的层压工位,薄片状基体输送到该层压工位。
25.如权利要求24所述的设备,其特征在于,该基体限定了数据载体的底侧,而标签薄片(5)的印刷侧限定了数据载体的上侧。
26.如权利要求24或25所述的设备,其特征在于,该基体至少部分地设有胶粘层。
27.如权利要求13至26中的一项所述的设备,其特征在于,设有至少位于结合工位(11)下游的均衡工位,其中设有冲压工具,用于通过冲压(33)而分割至少由数据载体薄片(30)生产的数据载体。
全文摘要
本发明涉及一种用于生产装有集成转发器的数据载体的方法,根据该方法,转发器(6a)在一转发器薄片(6)中输送并在一侧覆盖一标签(5)。本发明还涉及一种用于生产装有集成转发器的数据载体的设备。上述设备包括用于输送标签(5)的薄片的装置及用于输送彼此相邻的转发器的薄片(6)的装置。本发明的目的是能够用上述方法可靠地和成本有效地生产装有集成转发器的数据载体,其中转发器(6a)在与指定的标签(5)结合之前分离和对准,且通过使用上述设备,其中设有用于从转发器薄片(6)切割和分离转发器(6a)的结合工位(11),该结合工位(11)从转发器薄片(6)脱离和分开薄片转发器(6a)并将它们分别传送到标签薄片(5)。
文档编号B31D1/02GK1422412SQ01807595
公开日2003年6月4日 申请日期2001年4月6日 优先权日2000年4月7日
发明者罗兰·梅尔泽, 雷纳·梅尔泽 申请人:梅尔策机械制造有限公司