计算机控制的位置从动伺服标签粘贴系统技术方案

一个标签粘贴系统采用一个多路处理计算机控制系统，该系统包括：计算机控制主处理器（５３６），运动控制处理器（５２０）和容器跟踪处理器（５２８）。该系统对标签的物理位置和待粘贴标签的容器或类似物体的物理位置作出响应。粘贴标签运动控制器确定机器的位置并进行所需的数学计算，以建立一条分段的连续函数运动曲线，根据这条曲线在每个容器表面上的预定接触点贴上标签。因为标签的位置是根据容器的位置确定的，并且每次粘贴标签都要计算出一条运动曲线，所以不需要在粘贴标签之前固定标签的初始位置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种对给容器粘贴标签的装置的控制。更具体地，本专利技术涉及能给容器精确地粘贴上诸如压力敏感标签之类的标签的一些步骤和仪器，通过持续地监控容器和标签的绝对位置而准确地将标签贴在高速运动的容器上。目前采用的标签粘贴器系统经常使用一种被称为“速度从动控制”的运动控制系统。这种系统通过某一种激励而启动标签的预定运动，其中标签的速度由容器的公比速度控制。关于容器速度的反馈由机器的一个主要容器处理部分产生。而且，对于某一容器而言，根据输入系统的定位激励，由一个输送网输送的标签的粘贴终点可能会提前也可能会延迟。这种系统的一个实例如美国专利4,294,644所介绍的。在该专利中，根据输入的关于容器和标签的相对速度的信息来控制伺服电动机。这种系统的一大限制就是许多这种系统都不能将输送标签的输送网的速度增加到容器的线速度。对于短标签而言，这一问题尤其突出。在上述的美国专利4,294,644中，描述了一种伺服电动机的控制系统，当要粘贴标签的表面移向标签粘贴机时，该系统对要粘贴标签表面的输送速率或速度作出响应。这种现有系统的一个方面就是把伺服电动机的速度提高到一个预定值，并依据传送带速度恒定的假设，一直保持该速度，这样伺服电动机编码器的脉冲输出将与传送带编码器的脉冲输出相匹配。这样的控制系统是速度匹配，也就是“速度从动控制”的一个基本特征。速度从动控制粘贴标签过程的另一大局限是由它本质上的线性所引起的。由于可预知的控制标签运动的线性加速和减速斜坡和主编码器之间的直接速度匹配，就体现出这种线性关系。通过利用这种速度曲线的线性特征，基本上是一个不规则四边形，就可获得粘贴标签的位置。这种装置受以下事实的限制即可能需要很复杂的要求才能使标签的速度与容器表面速度相匹配，但主编码器仍然以恒定的速度运行，从而不可能实现复杂的运动。当可以使容器表面速度增加的材料的长度太小时，这种应用就不合适了。在这种情况下，就需要标签输送网必须在加速开始前先倒退，这种倒退运动应该是一个低加速度的减速运动，以保持输送网必要的牵引力，但一个简单的速度从动控制伺服系统不可能实现这样的功能。这种系统的局限性还有可能由于一些容器的形状或标签的几何尺寸不常见而引发。此时就需要复杂的运动曲线，而速度从动控制系统是不能实现这些复杂的运动曲线的。本专利技术更重要的一个方面涉及将控制着一个标签输送网位置的位置从动运动控制系统与主反馈装置——也就是一个编码器或分解器的位置密切耦合，从而与容器的位置密切耦合。与这一点相一致地，提供了一种相对于容器(或容器上其它具体物体)的预定位置有所偏移的能力。这种偏移的形式就是从一个感应装置接收到的电信号，它能确定容器或物体，如先前贴上的标签的绝对位置，这种先前贴上的标签产生了一个与机器的主容器处理部分无关的绝对位置，但该位置与每个容器或容器上的物体有关。而且，与这一点相一致地，一种高度精确的位置控制就导致了系统具备实现非常复杂的运动的能力，即使在每分钟贴750个标签的情况下，仍能完成复杂运动。更进一步，与该点相一致地，标签输送网的运动与母机——也就是容器处理器的位置不成线性关系。再进一步，即使在复杂的非线性情况下，不能通过速度来预测精确的标签位置，根据本专利技术，通过利用位置从动控制，就能克服这一缺陷。与本专利技术的另一点相一致地，对每种具体的容器形状或轮廓都能提供一种数学算法，从而能够生成复杂的运动曲线。与这种算法相结合，当容器通过或可能是旋转着经过标签粘贴头时，标签输送网的位置与每个容器的位置数学相关。通常意义上来看，伺服输送网的位置是母机位置的函数，如下所示伺服位置＝f〔母机位置)在母机反馈位置的全部范围内，伺服网位置的函数必需是连续的。因此，在复合函数的情况下，每个函数在终点的导数必须等于下一个函数在起点的一阶导数。也就是说，对于连续函数f1(i)和f2(i)，其中各自的i分别满足i0＜i＜if和if＜i＜jf时，有d f1(i)/di＝d f2(if)/di满足该式时，速度就不会发生阶跃变化，而速度的阶跃变化可能不利于标签的定位，并对输送网材料造成破坏。简单地说，本专利技术提供了一种给容器粘贴标签的方法，该方法包括提供容器运送机，如联机标签粘贴机中的传送带，以及旋转标签粘贴机中的旋转容器台，以便连续地将容器输送通过标签粘贴台。这种容器运送机，也就是“机座”有一个相连的位置信号装置，如一个旋转编码器，用来提供识别机器的位置的电子形式的数据。在优选实施例中，每当容器运送机移动的距离等于两个连续容器中心之间的距离，编码器就循环一次。正如本
的技术人员所能理解的，如果需要的话，在每个机器间距内可以使编码器循环数次。标签粘贴机是由伺服电动机驱动的，如前所述，这台伺服电动机被建立在微处理器基础上的位置从动控制运动控制器控制。标签粘贴机包括一个电子信号发生器，它识别由标签粘贴机分发的每个连续标签的运动控制器的位置。机座位置控制或识别微处理器与标签粘贴机的运动控制微处理器和机座编码器有效连接。识别容器或物体——如先前在容器表面上粘贴的标签——的物理位置的电子信号发生器与位置控制微处理器有效连接。机座位置控制微处理器对标签粘贴机的运动控制微处理器发出与要粘贴标签的容器的位置有关的信号。标签粘贴机的伺服电动机包括一个相关的位置识别装置，如编码器，它向运动控制微处理器提供与伺服电动机位置和速度相关的电子数据。运动控制微处理器与标签粘贴机的伺服放大器、伺服电动机编码器和机座编码器有效连接。标签粘贴机的伺服放大器与标签粘贴机的伺服电动机有效连接，并为其提供动力。运动控制微处理器利用数学算法为每个连续标签生成一条运动曲线，并电子控制着标签粘贴机的伺服放大器改变由伺服电动机施加的扭矩。从伺服电动机编码器和机器编码器向运动控制微处理器发出的电子反馈信号提供了控制由伺服放大器和伺服电动机施加的扭矩所需的位置和速度的电子反馈数据。根据本专利技术，典型地，这种信号是以至少每125微秒一次的速度连续产生并被连续处理的。根据本专利技术的另一方面，一个主微处理器产生一个以间距为基础的电子移位寄存器，其中含有与在一个容器上粘贴标签所需要的信息。主微处理器提供粘贴标签的指令，并与一个标签位置运动控制微处理器有效连接。详细说明一个压力敏感标签粘贴系统包括给一系列容器连续地贴上涂覆了一层粘合剂的压力敏感标签的装置。本专利技术的一种系统能够支持至少1到4个标签粘贴台，从而能以独立的方式在一个容器或相似的物体上贴1到4个分开的标签，并以冗余方式将4个工作台上的相同的标签两两结合起来。这种系统最通常的结构20如附图说明图1所示。这种两个标签粘贴台的机器结构20被称为一种同步“旋转”机器，因为每个容器的位置由机器的位置控制。沿着传送带26移动的容器被输入螺杆24捕获并分开。输入螺杆24由一个从容器台32开始的齿轮组驱动。当一个容器沿着输入螺杆24前进时，被一个电子感应装置检测到，也就是说，被一个“容器出现传感器”25检测到。输入螺杆24将以同步的方式将容器进行传送，并与输入星28的卡片箱机械配合。输入星28被传动到容器台32。当输入星28旋转时，每个容器将沿着中心导杆30的半径，与容器支持盘34机械配合着向前移动。当容器台32在它的主轴承44上旋转时，容器盘34上的容器被输送到第一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种给容器粘贴标签的方法，包括：提供容器运送机，该容器运送机包括机座，用于把容器在所述机座上连续传送使其经过标签粘贴站，所述机座包括相关的位置反馈设备，用于提供识别所述机座位置的电子形式的数据，在所述标签粘贴站处提供标签粘贴器以及电 子信号发生器，电子信号发生器用于识别所述标签粘贴器分配的每个相继标签的位置，提供伺服电动机，用于控制所述标签粘贴器，提供微处理器，它与所述标签粘贴器和所述编码器保持有效连接，使所述微处理器向所述伺服电动机发送信号，由此控制每个连 续标签与相关的容器位置的相对位置，使所述粘贴器给其相关的容器连续粘贴标签。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克C奥尔登堡，史蒂文A雷茨拉夫，
申请(专利权)人：克隆斯有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]