专利名称：与铰接的承重梁连接的手动产品贴标机和标签供给的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及手持式手动贴标机。更具体地，本发明提供了用于产品的符合人机工程学的手动贴标机，该手动贴标机允许更高的贴标速度并且克服了现有技术中的贴标机的问题。
背景技术：
现在技术中的贴标机通常较重并且要求使用者的重复动作。贴标速度由于贴标机的重量而固有地受到限制，原因在于使用者只能以受限的速度将重的机器在物品间移动。 对于产品的贴标要求使用者对每个单个的产品贴标。由单个使用者在标准工作日中施加数千标签。典型的现有技术的贴标机仅能够载运较小的标签辊，从而需要频繁的再装载，导致了不期望的停机时间；并且与本发明的标签施加器相比较重。除受限的贴标速度和使用者承受的重复性运动损伤之外，该机器经常会掉落并受损。受损的机器会迟滞标贴过程，导致待被贴标的产品的代价高昂的“品质降低”。由于受损的标签施加器的不太标准的贴标，货主也可能被罚款。本领域中需要的是一种手持式手动贴标机，其允许更快的贴标速度、减少使用者的损伤和疲劳，并且使由于跌落的贴标机导致的机器受损和“停机时间”最小化。
发明内容
本发明克服了上述问题。本发明首次提供了一种手动标签施加器，其连接到并且悬吊于铰接梁。所述梁支撑贴标机的重量同时允许标签施加器容易且快速地移动通过足够的运动范围。重复性运动损伤和疲劳被显著降低或被消除。另外，铰接梁被连接到容纳有大标签辊的支撑结构。由于标签辊不由使用者载运，能够使用具有更多标签的更大的辊。标签横过所述梁被输送到标签施加器。结果形成了一种示例性的轻量化标签施加器(由于贴标机的重量由所述梁承载)，其能够实现远高于现有技术的手动贴标机的贴标速度，并且降低了使用者受到的疲劳和重复性运动损伤。通过使用更大的标签辊，本发明减少了在现有技术的手动贴标机中更换标签辊所需要的停机时间。铰接工具支撑件已为现有技术所知，如美国专利3，917，200、6，711，972、 7，055，789和7，325，777中所示。根据美国专利4，166，602也已知平衡机构，该专利教导了
用于支撑χ-射线管头的机构。上述引用的现有技术并不涉及产品贴标机。另外，并且可能/更重要地，上述现有技术并未教导工作材料沿着铰接支撑机构的通路给送到被支撑的工具。与上面提到的现有技术相比较，本发明首先提供了用于手持式手动产品贴标机的铰接支撑件。另外，本发明提供了标签的进给机构，其中标签沿着铰接支撑件的通路被给送到被支撑的工具。通过将标签沿着铰接支撑件连续给送到手动工具，贴标施加器的质量被保持为最小。通过本发明使标签施加器的质量最小化同时支撑施加器的重量，已经有效地使现有技术的手动贴标机的输出接近加倍。与手动贴标机允许使用者每分钟施加约90-100
3个标签相比较，本发明允许每分钟施加约180个标签。本发明的另一个显著方面在于对手动标签施加器的成本有效的改进。本发明以小于自动贴标机的1/4的并且仅略大于常规手动贴标机的成本使常规手动贴标机的输出接近倍增。本发明的主要目的是提供一种成本有效的高速手动贴标机，以用于将标签施加到单个的产品。另一目的在于提供一种手动操作的或人工的产品贴标机，其降低了对于操作者的损伤并且实际上克服了贴标机的跌落的情形。另一目的在于提供一种简单的机构，以实现现有技术的手动操作的或手动产品贴标机的大略两倍的贴标速度。
根据下面的说明和附图，其它的目的和优点将变得明显，在图中图1是本发明的第一实施方式的透视图；图2是包括有标签对齐或对准机构的标签施加器的示意性横截面图；图3至图5示出了标签供给辊相对于标签施加器的铰接支撑件的各种安装；图3示出了邻近铰接支撑件的基部安装的标签供给辊；图4示出了布置在铰接支撑机构下方的标签供给辊。图5示出了用于铰接臂的替代支撑件，其中标签供给辊安装在铰接臂下方；图6示出了用于变化标签施加器的重量的可调节机构；和图7图示了用于将标签从标签供给辊输送到标签施加器的引导机构。
具体实施例方式图1图示了本发明的一个实施方式。总体上示出了手动贴标系统10。手动的手持式标签施加器20通过悬吊臂47与铰接梁40连接并被其支撑。梁40具有主臂41和辅助臂42。悬吊臂47将施加器20的重量输送到梁40的辅助臂42。悬吊臂47允许施加器20 绕大体上的水平轴线X-X枢转，所述轴线X-X延伸穿过由辅助臂42的顶端42b承载的支撑销48。悬吊臂47可具有允许施加器20的足够的自由度以将标签施加到产品。梁40的基部45由安装在支撑件50上的销51承载。基部45通过销46承载主臂41，允许主臂41绕销46旋转。梁40通过安装在支撑件50上的竖向销51与支撑件50连接，以允许梁40绕销51的竖向轴线以及销46的水平轴线旋转，从而梁40被完全地铰接。悬挂装置80从基部45连接到铰接梁40，以用于承载手持式贴标施加器20的至少一部分重量。在图1所示的实施方式中，悬挂装置80包括从安装在基部45上的支架85、86 向主臂41的下端41a延伸的弹簧81、82。悬挂装置80能够选择地包括液压缸或气动缸。 悬挂装置80可如下结合图6所示地调节。在图1所示的实施方式中，较大的标签辊60是标签供给装置并且由支撑件50承载。标签供给装置，即辊60安装成远离标签施加器20以减轻施加器20的重量。标签输送器70(下面通过图8详细说明，在图1中为清楚起见仅局部示出)使标签带(在图1中为清楚起见未示出)从标签辊60沿着梁40和悬吊壁47连续地移动到标签施加器20。支撑件50还承载DC电源(为清楚起见未示出)。DC电源沿梁40给送到标签施加器20。带废料在标签施加器20中如下所述地被再缠绕并且由操作者处置。可选地，带废料可被输送回到基站接受连续的废料处置，而不用操作者参与。图2是标签施加器20的示意性图示。标签22a由操作者手动施加到其目标物6，典型地为箱中的水果。标签施加器20 通过施加器20的每个贴标动作或致动而自由分布辊或卷筒的一个标签。如在贴标行业中已知的，每个贴标序列通过对于输送辊M的压力检测而自动激发。进入的标签2 被对齐在与标签“腹片(web)”或带79整合的衬带22b上。该腹片或带由马达驱动的链轮27驱动。在操作者的致动标签施加器20的施加动作期间，如由于腹片被前向驱动，标签2 通过剥离板25从它们的衬带22b剥离，并且借助于输送辊M 被输送到目标物6。衬带22b废料然后被再缠绕到重卷机观。链轮27由位置驱动器或驱动控制器四驱动，驱动控制器四通过使链轮27旋转而使带22b在每个贴标序列时精确地前行准确的完整的贴标节距的长度。本方法能够单独地以“开环”方式布置数十个标签；但是，由于系统误差 (tolerances)和拖动，标签开始失位。为克服该问题，标签施加器20利用新的同步或对齐法，以精确地定位和对齐传送辊上的标签；光学标签传感器23被用以检测标签的边缘并且通过驱动控制器四将位置反馈到链轮27位置驱动器。驱动控制器四连接到并响应于光学标签传感器23。如果标签未与施加器的致动机构适当地对齐或对准则驱动控制器四使链轮27前行直到标签对准或对齐。这样，形成了包括光学标签传感器23，驱动控制器四和链轮27的标签对齐装置，以用于通过使带前行直到标签与施加器20的致动机构对准来重定位施加器20的标签带。标签传感器23利用光学原理其“透视”进入的标签腹片并检测衬带22b本身与带有标签22a的衬带之间的透明度的变化以确定标签的边缘位置。传感器能够根据不同的环境条件“自我校准”，例如带的变化多端和标签厚度和透明度、灰尘、环境光等。作为检测过程的部分，传感器能够动态校准a)其输送功率、b)其接收器敏感性以及c)检测阈值。由于链轮27保持了较大量标签的标签位置，传感器具有足够的时间来动态适应变化的环境状态；随着标签被施加，传感器能够在若干标签之后产生一个有效的边缘检测信号(例如每10个标签产生一个有效位置信号)。根据传感器23的有效边缘检测，链轮27的驱动控制器四相应地补偿位置并且再次开始循环。图3至图5是本发明的替代形式的示意性图示。图3图示了一个实施方式，其中如图1中所示的手动贴标系统10安装在台座90 上，而台座90又安装在桌子95上。产品箱被布置在桌子95上用于贴标。图4图示了与图3中所示的实施方式类似的实施方式，但其中辊160安装成远离标签施加器(未示出)且位于195下方，以增大标签辊160距离桌子195的上部上的工作区域的距离，其中标签被施加到所述工具。图5图示了另一实施方式，其中梁支撑件250安装在支柱四0的顶部上。标签辊 260定位成远离标签施加器(未示出)并且接近支柱四0的基部。
图6图示了调节装置30，使用者通过调节装置30能够随时容易地调节铰接梁40 承载的标签施加器20的重量的百分比。图6示出了调节装置30的一侧；弹簧81 (图1)在图6中不可见。可动杆或手柄31通过销32可枢转地安装到梁40的基部45。杆或手柄31的近端 31a易于由使用者抓持和上下移动，如箭头99所示。手柄31的远端31b承载弹簧82，弹簧 82通过销41c连接到主臂41的近端41a。随着手柄31的近端31a升高，弹簧82被拉伸， 从而承载施加器20的更多重量。反之，如果杆或手柄31降低，则弹簧82缩短，由此弹簧82 承载的施加器20的重量减小。保持钮33由手柄31承载。钮33承载由弹簧加载的销(图 6中不可见)，该销与在基部45中形成的多个保持孔35中的一个保持孔接合。使用者能够容易地调节由梁40承载的标签施加器的重量的量，其调节范围为施加器的重量的0%至 100%。图7示意性地图示了用于使标签带79从标签供给装置或标签辊60沿着如这里所述的邻近梁40的通路连续地移动到手持式标签施加器20的标签传送装置70。多个辊 71-75被沿着或邻近梁40的主臂41和辅助臂42定位。带张紧臂76从辊60向上伸展并且承载辊71及其上端76a。带张紧臂76提供了驱动链轮27的“软起动”(图幻，驱动链轮 27以标签带79横过辊71至75的方式拉动标签带79。辊71和72定位在供给辊70的上方，如图7所示。辊72安装在支撑臂78的顶端77。支撑臂78从标签供给60向上伸展。 辊73定位在主臂41的枢转点46上方。辊74定位在主臂41与辅助臂42的相交部。辊75 定位成接近辅助臂42的顶端或远端42b。辊的该布置允许标签带79随着操作者移动标签施加器而如那些臂铰接的那样跟随邻近梁臂41和42的路径。随着主臂41相对于竖向销 51旋转，标签带随辊73绕竖向轴线相对于固定辊72旋转而扭转。在辊72和73之间的距离允许标签带79在这两个辊之间扭转。梁臂41和42的侧壁在标签带79从辊60向标签施加器20移动时保护标签带79。本发明的前述说明用于图示和描述的目的，并不意图穷举本发明或将本发明限定为所公开的精确形式。根据上面的教导可以进行修改和改变。所选择和描述的实施方式是为了最佳地解释本发明的原理以及实际应用，由此使得本领域技术人员以各种实施方式和适用于所构思的具体用途的各种修改来最佳地使用本发明。相关申请的交叉引用本申请要求2009年8月18号提交的美国临时申请No. 61/274，536的权益和优先权。
权利要求
1.一种手动贴标机，用于将标签施加至产品，所述手动贴标机包括手持式标签施加器，铰接梁，所述铰接梁连接并支撑所述标签施加器，悬吊装置，所述悬吊装置与所述铰接梁连接，以用于承载所述标签施加器的重量的至少一部分，标签供给装置，所述标签供给装置用以连续地将标签给送到所述标签施加器，其中所述标签供给装置包括载运在标签带上的标签辊，其中所述标签供给求装置安装成远离所述标签施加器，和标签输送装置，所述标签输送装置用以沿邻近所述铰接梁的通路连续地将所述标签带从所述标签供给装置移动到所述手持式标签施加器。
2.根据权利要求1所述的贴标机，其中，所述悬吊装置是与所述铰接梁连接的弹簧。
3.根据权利要求2所述的贴标机，其中，进一步包括调节装置，所述调节装置包括用于调节所述弹簧中的张力的杆。
4.根据权利要求3所述的贴标机，其中，所述悬吊装置可调节为承载所述标签施加器的重量的0%至100%。
5.根据权利要求1所述的贴标机，其中，所述标签输送装置包括由所述铰接梁承载的多个辊，以用于将所述标签带移动并引导到所述标签施加器。
6.根据权利要求5所述的贴标机，其中，所述标签施加器包括驱动链轮，所述驱动链轮用于从所述标签供给装置牵拉所述标签带并横过所述辊到达所述标签施加器。
7.根据权利要求6所述的贴标机，其中，进一步包括在所述标签施加器中的光学标签传感器，所述光学标签传感器通过检测在所述标签带本身与承载有标签的所述标签带之间的透明度的变化来感测标签的位置。
8.根据权利要求7所述的贴标机，其中，进一步包括标签对齐装置，所述标签对齐装置响应于所述标签传感器装置，以用于感测标签未对准的情形并且用于响应于来自所述光学标签传感器的输入而使所述标签带在所述施加器中行进直到所述标签与施加器致动机构对准。
9.根据权利要求1所述的贴标机，其中，所述铰接梁包括主臂和辅助臂，其中所述主臂由安装在竖向延伸的第一销上的基部承载，并且所述基部和主臂绕所述第一销自由旋转， 其中所述主臂还由所述基部承载的水平安装的销承载，并且所述辅助臂由安装在所述主臂中的第二水平销承载并绕所述第二水平销自由旋转。
10.根据权利要求9所述的贴标机，其中，所述标签施加器从所述辅助臂通过水平延伸的销悬吊，由此所述施加器相对于所述销自由旋转。
11.根据权利要求9所述的贴标机，其中，所述悬吊装置是从所述基部向所述梁的主臂延伸的弹簧。
12.根据权利要求11所述的贴标机，其中，所述悬吊装置通过杆的使所述弹簧伸展或缩短的运动可调节。
全文摘要
本发明提供了一种用于将标签施加到单个产品的手持式标签施加器。该标签施加器的重量可调节器地从铰接梁悬吊，以减轻使用者的疲劳。大型标签供给装置被布置成远离施加器。标签从标签供给装置沿与铰接梁邻近的通路移动到达手持式标签施加器。如果标签未对准，则标签通过标签施加器致动机构被对齐。以自动贴标机的成本的一小部分实现了现有手持式贴标机的速度的将近两倍。
文档编号B42D15/00GK102470687SQ201080035800
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年8月18日
发明者D.索思伍德, E.B.希林, G.梅尔顿, T.莫尔 申请人:辛克莱系统国际公司