一种高速柔性标签投放装置

摘要

本发明公开了一种高速柔性标签投放装置，包括机架及安装在机架上的标签盒机构、取标机构和送标机构，所述标签盒机构包括标签盒，以及安装在标签盒上的直线导轨、上限位机构、下限位杆、标签压块、标签支撑板和吹气喷嘴；所述取标机构包括旋转气缸、真空吸盘和取标气缸；所述送标机构包括标签导向台和推标气缸。本标签投放装置的标签盒取标口处设有吹气喷嘴结构，在取标时吹出平行气流，破坏标签之间的真空，将标签分离，保证取标时只取一张标签。

权利要求

1.一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，包括机架及安装在机架上的标签盒机构、取标机构和送标机构，其中，所述标签盒机构包括标签盒，以及安装在标签盒上的直线导轨、上限位机构、下限位杆、标签压块、标签支撑板和吹气喷嘴；

所述标签盒中空，以用于容纳标签；

所述标签支撑板设置于所述标签盒内并且其相对于水平面倾斜设置，以用于支撑所述标签盒内的标签；

所述直线导轨相对于水平面倾斜设置并且其倾斜角度与所述标签支撑板一致；

所述标签压块通过滑块安装在所述直线导轨上，以用于依靠其自身的重力向下移动，从而沿所述直线导轨的纵向推动所述标签盒内的标签移动；

所述上限位机构包括螺纹连接在标签盒上的挡标螺栓，所述挡标螺栓水平设置并且伸入所述标签盒内，以及用于限制所述标签盒内的标签的位置；

所述下限位杆水平安装在所述标签盒上，其位于所述挡标螺栓的斜下方，并且其到所述标签压块的水平间距大于所述挡标螺栓到所述标签压块的水平间距，以用于与所述挡标螺栓共同配合限制所述标签盒内的标签的位置，从而使抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的、待取走的标签相对于竖直面倾斜；

所述吹气喷嘴用于向标签盒内吹入水平气流，以在抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签和与其相邻的标签之间形成气流，从而便于上述两标签分离，进而便于外部取标机构取走抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签；

所述取标机构包括旋转气缸、真空吸盘和取标气缸，所述旋转气缸安装在所述机架上，所述取标气缸通过所述旋转气缸驱动旋转，所述真空吸盘安装在所述取标气缸的活塞杆上，以用于吸取抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签并将该标签送往所述送标机构；

所述送标机构包括标签导向台和推标气缸，所述标签导向台上设置有定位导向槽，以用于容纳所述真空吸盘送过来的标签并限制所送过来的标签的上下两端，以防所送过来的标签歪倒掉出，所述推标气缸用于推动所述定位导向槽内的标签水平移动到设定位置；

所述定位导向槽呈梯形，其靠近取标气缸的一侧较远离取标气缸的一侧窄并且此侧的高度略小于标签的高度，以防定位导向槽内的标签歪倒掉出。

2.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，还包括限位气缸，所述限位气缸的活塞杆水平设置，所述标签导向台固定连接在所述限位气缸的活塞杆上；

所述标签导向台包括U形板和两块限位竖板，所述U形板的开口朝向所述取标气缸，所述U形板的开口侧的每个端部分别连接一块所述限位竖板，所述的U形板和两块限位竖板共同形成所述定位导向槽；

这两块限位竖板之间存在间距并且该间距略小于标签的高度，以防定位导向槽内的标签歪倒掉出；

所述两块限位竖板与所述U形板的封闭端共同配合限制所述定位导向槽内的标签的位置。

3.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，还包括光电开关，其设置在机架上，以用于检测所述标签盒内的标签数量情况并传送给计算机，以判断标签盒内的标签是否少于设定值。

4.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，还包括光电开关，所述光电开关设置在机架上，以用于检测所述定位导向槽内是否有标签移动并传送给计算机，从而判断送标是否成功。

5.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，所述标签盒可拆卸安装在所述机架上。

6.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，所述标签盒上安装有定位条，所述定位条通过螺栓安装在机架上，以用于对标签盒定位。

7.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，所述机架上安装有限位开关，以用于检测标签盒是否安装到位并传送给计算机，以用于控制所述标签投放装置的工作。

8.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，所述真空吸盘从吸住标签盒内的标签到送入标签导向台的时间为2～3秒。

9.根据权利要求1所述的一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，所述机架上安装有弹簧插销，以用于将所述标签盒固定在所述机架上。

说明书

一种高速柔性标签投放装置

技术领域

[0001] 本发明属于标签投放领域，更具体地，涉及一种可防止取多张的高速柔性标签投放装置。

背景技术

[0002] 自动贴标机广泛应用于粮食加工、食品、工业产品的包装。自动贴标机的应用极大地提高了包装过程中贴标的可靠性和效率，节省了人力成本。如今人工贴标、半自动贴标已经逐渐退出市场，自动贴标机已经成为包装领域的主流产品。

[0003] 自动送标标签盒作为自动贴标机的一个重要组成部分，其标签容纳量、可更换性、送标速度、送标稳定性和可靠性都对自动贴标机的性能有重要影响。自动送标标签盒将标签送到取标口，为自动贴标机后续的取标、传送标签和贴标等工序提供标签。

[0004] 中国申请号为201410680827.1的专利说明书公开了一种滑车式标签盒，其采用在两导杆上滑动的推标小车来推标，采用导杆进行导向摩擦力较大，推标过程不够顺滑；推标小车采用两导杆进行导向容易产生偏移卡住，可靠性不高；小车要不偏移地安装到两平行导杆上，会导致装配工艺复杂；此外其无法适用于不同材质不同大小的标签，也没有相应机构用于保证取标只取一张标签。

[0005] 中国申请号为201520538008.3的专利公开了一种依靠在斜面上滑动的滑动小车来推标的标签投放装置。该专利的推标小车可能会由于斜面摩擦力不均导致小车左右轮的摩擦力不同，小车运行过程出现偏移不顺畅；其同样没有设置一些相应机构来保证只取一张标签，也无法适用于不同材质不同刚度不同大小的标签。

发明内容

[0006] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高速柔性标签投放装置标签投放装置的取标和推标动作并行，可以节约时间，提高效率。

[0007] 为实现上述目的，按照本发明，提供了一种高速柔性标签投放装置，其特征在于，包括机架及安装在机架上的标签盒机构、取标机构和送标机构，其中，

[0008] 所述标签盒机构包括标签盒，以及安装在标签盒上的直线导轨、上限位机构、下限位杆、标签压块、标签支撑板和吹气喷嘴；

[0009] 所述标签盒中空，以用于容纳标签；

[0010] 所述标签支撑板设置于所述标签盒内并且其相对于水平面倾斜设置，以用于支撑所述标签盒内的标签；

[0011] 所述直线导轨相对于水平面倾斜设置并且其倾斜角度与所述标签支撑板一致；

[0012] 所述标签压块通过滑块安装在所述直线导轨上，以用于依靠其自身的重力向下移动，从而沿所述直线导轨的纵向推动所述标签盒内的标签移动；

[0013] 所述上限位机构包括螺纹连接在标签盒上的挡标螺栓，所述挡标螺栓水平设置并且伸入所述标签盒内，以及用于限制所述标签盒内的标签的位置；

[0014] 所述下限位杆水平安装在所述标签盒上，其位于所述挡标螺栓的斜下方，并且其到所述标签压块的水平间距大于所述挡标螺栓到所述标签压块的水平间距，以用于与所述挡标螺栓共同配合限制所述标签盒内的标签的位置，从而使抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的、待取走的标签相对于竖直面倾斜；

[0015] 所述吹气喷嘴用于向标签盒内吹入水平气流，以在抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签和与其相邻的标签之间形成气流，从而便于上述两标签分离，进而便于外部取标机构取走抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签；

[0016] 所述取标机构包括旋转气缸、真空吸盘和取标气缸，所述旋转气缸安装在所述机架上，所述取标气缸通过所述旋转气缸驱动旋转，所述真空吸盘安装在所述取标气缸的活塞杆上，以用于吸取抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签并将该标签送往所述送标机构；

[0017] 所述送标机构包括标签导向台和推标气缸，所述标签导向台上设置有定位导向槽，以用于容纳所述真空吸盘送过来的标签并限制所送过来的标签的上下两端，以防所送过来的标签歪倒掉出，所述推标气缸用于推动所述定位导向槽内的标签水平移动到设定位置。

[0018] 优选地，所述定位导向槽呈梯形，其靠近取标气缸的一侧较远离取标气缸的一侧窄并且此侧的高度略小于标签的高度，以防定位导向槽内的标签歪倒掉出。

[0019] 优选地，还包括限位气缸，所述限位气缸的活塞杆水平设置，所述标签导向台固定连接在所述限位气缸的活塞杆上；

[0020] 所述标签导向台包括U形板和两块限位竖板，所述U形板的开口朝向所述取标气缸，所述U形板的开口侧的每个端部分别连接一块所述限位竖板，所述的U形板和两块限位竖板共同形成所述定位导向槽；

[0021] 这两块限位竖板之间存在间距并且该间距略小于标签的高度，以防定位导向槽内的标签歪倒掉出；

[0022] 所述两块限位竖板与所述U形板的封闭端共同配合限制所述定位导向槽内的标签的位置。

[0023] 优选地，还包括光电开关，其设置在机架上，以用于检测所述标签盒内的标签数量情况并传送给计算机，以判断标签盒内的标签是否少于设定值。

[0024] 优选地，还包括光电开关，所述光电开关设置在机架上，以用于检测所述定位导向槽内是否有标签移动并传送给计算机，从而判断送标是否成功。

[0025] 优选地，所述标签盒可拆卸安装在所述机架上。

[0026] 优选地，所述标签盒上安装有定位条，所述定位条通过螺栓安装在机架上，以用于对标签盒定位。

[0027] 优选地，所述机架上安装有限位开关，以用于检测标签盒是否安装到位并传送给计算机，以用于控制所述标签投放装置的工作。

[0028] 优选地，所述真空吸盘从吸住标签盒内的标签到送入标签导向台的时间为2～3秒。

[0029] 优选地，所述机架上安装有弹簧插销，以用于将所述标签盒固定在所述机架上。

[0030] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

[0031] 1)在采用真空吸盘吸取标签时，由于堆叠的标签之间会形成真空，因此容易吸取到多张标签。为此，标签投放装置的标签盒取标口处设有吹气喷嘴结构，在取标时吹出平行气流，破坏标签之间的真空，将标签分离，保证取标时只取一张标签；另外，标签盒上的下限位杆和上限位机构能使标签倾斜，也能保证取标时只取一张标签。

[0032] 2)送出标签时，将标签放置于一固定的标签导槽中，这样能保证送出的标签能满足一定的位置精度，这在某些场合(比如贴缝标签)尤为重要。而且由标签导槽接管标签能减少真空吸盘吸持标签的时间，提高可靠性。

[0033] 3)标签盒取标口附近设有低位光电开关，用于检测标签盒内标签的是否即将用完；在标签导槽处设有光电开关，检测标签是否正确放置于标签导槽中

[0034] 4)效率高：标签投放装置的取标和推标动作并行，可以节约时间，提高效率。

附图说明

[0035] 图1是本发明的标签盒工作原理图；

[0036] 图2是本发明中标签盒自动定位可拆卸式原理图；

[0037] 图3是本发明中标签盒细节结构示意图；

[0038] 图4-1是本发明中上限位机构安装在标签盒上的示意图；

[0039] 图4-2是本发明中上限位机构结构示意图；

[0040] 图5-1是本发明中标签压块通过球形扣安装在标签盒上的示意图；

[0041] 图5-2是本发明中球形扣的结构示意图；

[0042] 图6-1是本发明的工作示意简图；

[0043] 图6-2是本发明的取标时的示意简图；

[0044] 图7-1是本发明的结构示意图；

[0045] 图7-2是本发明中标签导向台的结构示意图；

[0046] 图8-1是本发明中吹气喷嘴安装在机架上的示意简图；

[0047] 图8-2是本发明中吹气喷嘴的结构示意图；

[0048] 图9-1是本发明的结构示意图；

[0049] 图9-2是本发明中向标签导向台送入标签时的示意简图；

[0050] 图9-3是本发明中标签导向台的结构示意图。

具体实施方式

[0051] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0052] 参照各个附图，一种高速柔性标签投放装置，包括机架1000及安装在机架1000上的标签盒机构、取标机构和送标机构，其中，

[0053] 所述标签盒机构包括标签盒100，以及安装在标签盒100上的直线导轨、上限位机构、下限位杆、标签压块、标签支撑板和吹气喷嘴900；

[0054] 所述标签盒100中空，以用于容纳标签3；

[0055] 所述标签支撑板设置于所述标签盒100内并且其相对于水平面倾斜设置，以用于支撑所述标签盒100内的标签3；

[0056] 所述直线导轨相对于水平面倾斜设置并且其倾斜角度与所述标签支撑板一致；

[0057] 所述标签压块通过滑块安装在所述直线导轨上，以用于依靠其自身的重力向下移动，从而沿所述直线导轨的纵向推动所述标签盒100内的标签3移动；

[0058] 所述上限位机构包括螺纹连接在标签盒100上的挡标螺栓，所述挡标螺栓水平设置并且伸入所述标签盒100内，以及用于限制所述标签盒100内的标签3的位置；

[0059] 所述下限位杆水平安装在所述标签盒100上，其位于所述挡标螺栓的斜下方，并且其到所述标签压块的水平间距大于所述挡标螺栓到所述标签压块的水平间距，以用于与所述挡标螺栓共同配合限制所述标签盒100内的标签的位置，从而使抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的、待取走的标签相对于竖直面倾斜；

[0060] 所述吹气喷嘴900用于向标签盒100内吹入水平气流，以在抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签和与其相邻的标签之间形成气流，从而便于上述两标签分离，进而便于外部取标签机构取走抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签3；

[0061] 所述取标机构包括旋转气缸500、真空吸盘300和取标气缸400，所述旋转气缸500安装在所述机架1000上，所述取标气缸400通过所述旋转气缸500驱动旋转，所述真空吸盘300安装在所述取标气缸400的活塞杆上，以用于吸取抵靠在所述下限位杆和挡标螺栓上的标签3并将标签3送往所述送标机构；

[0062] 所述送标机构包括标签导向台700和推标气缸800，所述标签导向台700上设置有定位导向槽1200，以用于容纳所述真空吸盘300送过来的标签3并限制所送过来的标签3的上下两端，以防所送过来的标签3歪倒掉出，所述推标气缸800用于推动所述定位导向槽1200内的标签3水平移动到设定位置。

[0063] 进一步，所述定位导向槽1200呈梯形，其靠近取标气缸400的一侧较远离取标气缸400的一侧窄并且此侧的高度略小于标签3的高度，以防定位导向槽1200内的标签3歪倒掉出。

[0064] 进一步，还包括限位气缸1300，所述限位气缸1300的活塞杆水平设置，所述标签导向台700固定连接在所述限位气缸1300的活塞杆上；

[0065] 所述标签导向台700包括U形板和两块限位竖板，所述U形板的开口朝向所述取标气缸400，所述U形板的开口侧的每个端部分别连接一块所述限位竖板，所述的U形板和两块限位竖板共同形成所述定位导向槽1200；

[0066] 这两块限位竖板之间存在间距并且该间距略小于标签3的高度，以防定位导向槽1200内的标签3歪倒掉出；

[0067] 所述两块限位竖板与所述标签定位基准板共同配合限制所述定位导向槽1200内的标签3的位置。

[0068] 进一步，还包括光电开关，该光电开关设置在机架1000上，以用于检测所述标签盒100内的标签数量情况并传送给计算机，以判断标签盒100内的标签3是否已被取完。

[0069] 进一步，还包括另一个光电开关，该光电开关设置在机架1000上，以用于检测所述定位导向槽1200内是否有标签3移动并传送给计算机，从而判断送标是否成功。

[0070] 进一步，所述标签盒100可拆卸安装在所述机架1000上。

[0071] 进一步，所述标签盒100上安装有定位条，所述定位条用于对标标签盒进行定位。另外，机架上还安装有弹簧插销，以用于固定标签盒。

[0072] 进一步，所述机架上设置有限位开关1100所述限位开关1100用于检测标签盒100是否安装到位并传送给计算机，以用于控制所述标签投放装置的工作。

[0073] 本发明所述的可离线装标签的自动送标标签盒100容纳量大，在标签用完时可以离线装标签，依靠多个标签盒100互换，提高了贴标的效率；本发明送标过程由在高精度直线导轨上滑动的标签压块依靠重力来推动，无需额外动力；上、下限位机构的布置和吹气喷嘴900能够保证取标只取一张标签3；此外，通过上限位机构的调节可以适应不同大小的标签。

[0074] 标签投放装置原理图如图6-1所示。标签投放装置由标签盒100、真空吸盘300、取标气缸400、旋转气缸500、光电开关600、标签导向台700、推标气缸800和吹气喷嘴900构成。标签投放装置工作时，标签盒100将标签3送至取标口，取标气缸400推动真空吸盘300向标签3移动，接近标签3时真空吸盘300产生真空吸取标签3，在吸取标签3时吹气喷嘴900吹出平行气流，将要取的标签3和其余标签3分离，标签自动被吸附到真空吸盘300上，在吹气喷嘴吹出的平行气流作用下可以保证只取到一张标签3(下文结合图3详细介绍)。取标气缸
400取到标签3后缩回，旋转气缸500带动取标气缸400旋转90度，然后取标气缸400推出，将标签3送到标签导向台700中，最后推标气缸800将标签3从标签导向台700中推入缝包机进给机构。以上过程循环实施，实现贴标过程的全自动化。标签盒取标口处的光电开关600用于检测标签盒100内标签3是否即将用完；标签导向台700后端的光电开关600用于检测标签
3是否正确放置于标签导向台中，确保送标成功。此外，取标气缸将标签3送入标签导向台缩回后，当推标气缸推标时取标气缸又重新取标签3，两者并行工作，极大的提高了标签投放的效率。

[0075] 标签投放装置细节结构如图7-1所示。整个装置可分为标签盒机构、取标机构、送标机构和光电开关。

[0076] 所述的标签盒机构通过定位条定位并用弹簧插销固定在机架上，其包括标签盒、吹气喷嘴和一个限位开关。限位开关安装在标签盒后端，用于检测标签盒是否安装到位，未安装到位时限位开关弹出，装置停止工作；吹气喷嘴安装在标签盒取标口处。

[0077] 所述的取标机构包括真空吸盘、取标气缸和旋转气缸。真空吸盘安装在取标气缸活塞杆上，取标气缸安装在旋转气缸上，整个机构通过螺栓固定在机架上。

[0078] 所述的送标机构包括标签导向台和推标气缸。两者均安装在机架上，所述标签导向台其上下两端呈30度夹角，中间挖空，取标气缸将标签3推进标签导向台两夹角内，标签导向台槽口高度小于标签3高度，所以标签3不会从标签导向台中倒出。推标气缸活塞杆在标签导向台中间活动，将标签3推向缝包机进给机构。

[0079] 检测装置采用两个光电开关，两个光电开关均通过安装座安装在机架上。其中一个光电开关安装在标签盒取标口处，作为标签盒低位检测开关；另一个光电开关安装标签导向台后端旁，用于检测标签是否正确放置在标签导向台中。

[0080] 通过以上描述的技术方案，可以实现标签投放的全自动化。标签导向台的设置可以减少真空吸盘吸持标签3的时间，提高可靠性，保证每次将标签3投放到指定位置，满足一定的位置精度；取标机构和送标机构可以并行工作，节约时间，提高效率。整个装置布置合理，结构紧凑，易于安装。

[0081] 图8-1为吹气喷嘴位置示意图。标签盒取标口处侧板开有一槽口，吹气喷嘴安装在槽口旁，在真空吸盘吸取标签时吹出气流，将要取的标签和其余标签分离，保证真空吸盘只取一张标签3。要想吹气将要取的标签和其余标签分离，对吹出的气流方向有要求。如果吹气喷嘴做成喇叭口形状，那吹出的将是呈喇叭口的扩散气流，这样不但无法分离标签3，气流反而会给予标签3斜压力，导致难于取出标签或者取出多张标签3。要想分离标签3，吹气喷嘴需要在垂直于标签3侧面方向吹出平行气流。吹气喷嘴的结构，吹气口加工成两排平行小孔，小孔直径均为1mm,这样吹出的气流几乎可以看做平行气流，根据实际试验，可以达到要求。

[0082] 对于上述技术方案给出的标签导向台，标签3虽然不会从标签导向台中倒出，但由于导槽有一定空间，标签3在导槽中会倾斜，这样送出的标签位置精度不高。为此，在上述方案基础上，增加标签导向台机构，整个装置细节结构如图9-1所示。所述的标签导向台机构工作原理如图9-1所示，所述的标签导向台由限位气缸驱动，限位气缸安装在机架上。标签导向台结构如图9-3所示，其中间是空的，在槽口处收窄。标签导向台从其中间穿过，在其覆盖的部分标签导向台无弯折的夹角，为一平板。

[0083] 标签导向台工作原理如图9-2所示。取标机构将标签3推到标签导向台中，然后限位气缸收缩将标签导向台拉回，从而将标签3卡在标签导向台内，这样标签3就能保持直立，提高送标的位置精度。

[0084] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

[0085] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。