CN101228072A - 在贴标签操作期间应用粘合剂的装置和工艺 - Google Patents

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Abstract

一种用于将各个标签(44)应用到沿传送器(50)运动的各个物体(52)上的贴标签装置(38)和方法，该贴标签装置(38)包括标签传送机构(40)，标签传送机构(40)构造成保持多个标签(44)并且可操作用于将各个标签(44)传送成邻近传送器(50)。非接触式粘合剂喷射应用器(42)包括至少一个喷嘴(144)，所述喷嘴具有多个单独的粘合剂排放(146)，所述非接触式粘合剂喷射应用器可以定位并设置成将粘合剂从口(146)排放到标签(44)或物体(52)上，使得标签(44)可以分别粘贴到物体(52)上。

Description

在贴标签操作期间应用粘合剂的装置和工艺
交叉引用
本申请是2006年6月23日提交的美国申请No.11/426,074(待决)的延续申请，并要求在2005年7月1日提交的美国临时专利申请No.60/696,483(待决)和在2005年11月22日提交的美国临时专利申请No.60/739,052(待决)的权益。这里将上述专利申请的公开内容全部并入。
技术领域
本发明大体涉及应用标签到诸如容器或其它产品或产品包装的物体上。
背景技术
标签可以呈大量的尺寸或形状，但是大致可以分为两类。一类是卷绕标签，其中标签的前边缘首先用粘合剂粘到三维物体上，例如任何形状的容器或其它产品或产品包装。然后标签绕物体卷绕，使得标签的后边缘重叠并粘附地紧固到标签自身。另一类型包括其中标签的前、后边缘直接固定到物体的标签应用。
大体上，粘合剂已经通过轮式涂覆器应用到标签上，轮式涂覆器包含用于保持粘合剂的开口贮存器。旋转轮接收粘合剂涂层，涂层在接触操作中转移到标签。通常，诸如瓶、罐或其它类型容器的容器或物体沿着传送器运动，并且纸或塑料标签在高速生产期间紧固到容器或物体的外表面。例如许多生产线以每分钟应用250到1400张标签的速度运行。
对于使用轮式涂覆器将粘合剂应用到标签或诸如容器的三维物体仍存在一些挑战。例如，轮式涂覆器能够限制线速度的增加，因为粘合剂的贮存器容易受到外源的污染并容易碳化和固化。此外，容器或物体轮廓的小的改变会导致标签的涂覆不当，从而导致不可接受的粘合或外观。轮式涂覆器因此不是特别适于将粘合剂应用到具有槽或脊的容器或瓶。轮式涂覆器通常是高维护性的部件，需要足够的的停机时间和成本。因为轮式涂覆器依靠接触基体来传送粘合剂，所以需要轮精确地对准。当携载标签的真空轮的表面磨损或任何相关的部件的变得不对准时，贴标签操作的效率受到不利的影响。结果，有时可能需要频繁的部件维护或调整。最后，由轮式涂覆器应用的粘合剂的量不能容易地或精确地在整个宽的工作范围内进行调节。这种类型的调节能力对例如确保应用中粘合剂涂覆重量一致是重要的(即使在生产线速度变化时)。
贴标签装置可以有几种不同的形式，然而，公知的两种不同的方式为切割和堆叠式贴标装置和辊进给式贴标装置。后一种也可以称为卷筒进给式装置。在这些情况中的每一个中，粘合剂要么应用到标签，要么应用到物体或容器，或者同时应用到两者。标签从诸如切割和堆叠标签的盒进给器的标签传送机构或真空轮被取下，其中真空轮从卷筒或辊取下标签并利用负压将标签保持在真空轮上。辊进给式装置中的标签可在应用到真空轮之前或在位于真空轮上时切割分开。轮式涂覆器通常既用于切割和堆叠贴标签操作，也用于辊进给式贴标签操作。关于辊进给式贴标的更多信息可在2003年7月由Krones AG提供的文本“Krones Contiroll Reel-Fed Labeling”中找到，在此将其公布内容全部引入作为参考。另外，关于卷绕贴标的更多信息可在2001年6月由Krones AG提供的“Krones Canmatic Wrap-Around Labeling”中找到。
标签在瓶或容器上的紧固例如必须具有这样的质量：标签能够耐受容器或瓶将在产品包装或填充操作之后的运输、存储和使用期间经受的各种环境。例如，对于装碳酸饮料的瓶，标签必须耐受瓶由于饮料碳酸饱和而发生的膨胀，以及例如在产品温度可能大幅变化的运输和存储期间的另外的膨胀和收缩。此外，同样重要的是，标签还必须在美感上令人满意。这意味着要求标签的暴露边缘不容易折角、不会脱落、不会有暴露的粘合剂或大量粘合剂在标签下方结块。
存在对将粘合剂应用到标签或容器或这两者的方式的需求，在这种方式中，粘合剂可以非接触的方式来应用，而且具有较低的维护需求和良好的粘合剂覆盖，同时使用最少量的必需的粘合剂来产生标签到容器的强力粘附。此外，需要增加对所应用的粘合剂的量的控制。还需要减少或免除对分散(dispensing)***的频繁调节(这种调节在轮式***中是必需的)并需要提供轮式涂覆器***不可能提供的精度。还需要提高生产能力，以便用较快的速度贴附标签，并需要提供允许在整个宽广范围内对粘合剂涂覆重量进行调节的***和方法。
发明内容
总的来说，本发明提供用于将各个标签应用到沿着传送器运动的各个三维物体上的贴标签装置。所述装置包括标签传送机构，所述标签传送机构构造成保持多个标签并可操作用于将各个标签传送到邻近传送器。本发明还提供包括至少一个喷嘴的非接触式粘合剂应用器。在本发明的一个方面，所述喷嘴可以包括多个相应粘合剂排放口。所述喷嘴定位和设置成将粘合剂从所述口排放到标签或物体上，从而使得所述标签可以分别粘贴到所述物体。所述三维物体可以例如包括诸如瓶的容器、或其它产品或产品包装。
标签传送机构可以是多种类型的，例如辊或卷筒进给式贴标签机构或盒进给式贴标签机构以及各种所谓的直列式贴标签机器。粘合剂喷射应用器可以具有多种设计，然而，一种有利的设计的循环时间小于约9毫秒，并且具有在应用器关闭后将剩余量的粘合剂吸回到排放口内的机构。所述粘合剂可以多种图案(pattern)排放，包括形成随着细丝移动离开排放口而变宽的图案的细丝形式。这种类型的图案可以大致称为往复形图案，诸如卷曲图案、正弦类型图案、欧米加形图案、曲折蜿蜒图案等。所述喷射应用器可以包括多个喷嘴——取决于被粘贴的标签的尺寸。各喷嘴的以及附接到相同应用器的相邻喷嘴的多个口可以是线形对齐的，并且构造成排放粘合剂细丝，以形成一列紧密地间隔开的粘合剂细丝图案。
另一方面，本发明整体上提供一种用于将各个标签应用到沿传送器运动的各个物体上的贴标签装置。所述标签均具有前边缘部分和后边缘部分，并且所述物体均具有与标签的前边缘部分相对应的部分。所述装置通常包括标签传送机构，该标签传送机构构造成保持多个标签，并且可操作用于将各个标签传送为邻近传送器。非接触式粘合剂应用器包括至少一个喷嘴，该喷嘴具有多个相应粘合剂排放口。所述喷嘴定位和设置成将粘合剂从所述口排放到各标签的前边缘部分或所述物体的与各标签的前边缘部分相对应的部分上。接触式粘合剂应用器定位和设置成将粘合剂排放到各标签的后边缘部分上，使得标签可以分别粘合到物体上。所述接触式粘合剂应用器例如可以是缝枪(slotgun)。
在另一方面，提供了一种在将粘合剂应用到基体中使用的喷嘴。所述喷嘴包括喷嘴体和设置在喷嘴体中的第一排中的第一多个粘合剂分配口(dispensing orifice)。第一多个处理空气排放口与每个所述第一多个粘合剂分配口相关并构造成使排出的处理空气以大致往复图案移动从所述第一多个粘合剂分配口排出的粘合剂细丝。第二多个粘合剂分配口设置在所述喷嘴体中的与第一排并排的第二排中。第二多个处理空气排放口与每个所述第二多个粘合剂分配口相关。第二多个处理空气排放口构造成使排出的处理空气以大致往复图案移动从所述第二多个粘合剂分配口排出的粘合剂细丝。
根据本发明原理的方法涉及将粘合剂应用到标签，该方法包括：从与第一标签间隔开的多个口分配粘合剂；以及在间隔开的多个位置处使粘合剂接触所述标签，其中每个位置从第一标签的第一边缘间隔开，以形成粘合剂图案，从而使得粘合剂图案和第一标签的第一边缘之间的空间没有粘合剂。
根据本发明将各个标签粘贴到各个三维物体的另一方法能够包括：沿着传送器移动所述各个物体；将所述标签定位为邻近所述传送器；断续地从非接触式粘合剂应用器的喷嘴中的多个口喷射粘合剂到所述标签或物体上；以及将所述各个标签分别粘贴到所述各个物体上。涉及非接触式粘合剂应用器的使用的上述装置和方法可以各种组合使用，并可以与诸如缝枪的接触式应用器一起使用。
在阅读了下面结合附图给出的示例性实施方式的详细描述后，本发明的各种另外的优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。
附图说明
图1是标签的局部片断图；
图2A和图2B是标签的局部片断图；
图3是标签的俯视片断图；
图4是卷绕标签的俯视图；
图5是根据本发明构造的辊进给式贴标签装置的一个示例性实施方式的俯视图；
图6是卷绕标签的俯视图和标签辊的片断图；
图7是根据本发明构造的辊进给式贴标签装置的另一实施方式的俯视图；
图8是根据本发明构造的辊进给式贴标签装置的又一实施方式的俯视图；
图9是根据本发明构造的辊进给式贴标签装置的又一实施方式的俯视图；
图10是根据本发明构造的辊进给式贴标签装置的又一实施方式的俯视图；
图11是接纳标签的瓶的透视图，其中所述标签具有根据本发明应用的粘合剂，并且，在单独的瓶上，喷嘴以点划线重叠表示(superimpose)，以示出喷嘴相对于粘合剂丝的排放图案的位置；
图12是本发明另一实施方式的局部片断俯视图，示出了使用非接触式粘合剂喷射应用器的切割和堆叠贴标签***；
图13是与图12类似的局部片断俯视图，但是示出了切割和堆叠贴标签装置的另一实施方式；
图14是使用圆盘传送带的贴标签装置的另一实施方式的俯视透视图；
图15是图14的贴标签装置的俯视透视图；
图16是图14和图15的贴标签装置片断图的放大视图；
图17是根据一个实施方式构造的非接触式粘合剂丝应用器的透视图；
图18是沿着图17的18-18线的剖视图，示出了处在关闭位置的阀杆；
图19是图18的应用器的排放端的放大剖视图，示出了处在打开位置的阀杆；
图20是根据另一实施方式的非接触式粘合剂丝应用器的透视图。
具体实施方式
图1到图4大致示出可以根据本发明的多个方面以非接触方式应用到标签10的粘合剂图案的一些例子，例如用将在下面进一步描述的装置。下面将结合用于应用到容器的方法和装置对标签10进行描述，然而，可以理解，标签可以应用到任何期望的物体。多重标签10在本文中可以称为标签备料(stock)。例如，如图1中所示，以非接触方式应用的粘合剂优选与标签10的边缘12间隔开距离“d”。距离“d”可以选择成例如在标签10应用到容器时防止粘合剂被挤出或暴露。因此，粘合剂优选应用在整体粘合剂图案区域14内，该图案区域14接近标签10的边缘区域16。因此，对于具有矩形外观或至少在边缘区16中接近矩形的标签，图案区域14也可以是长为“L”、宽为“W”的矩形。可以应用粘合剂来提供对整个区域14的连续覆盖，或者可以应用成包含图案。区域14由每个所应用的粘合剂丝的外边界沿着图案区域14的长“L”和宽“W”限定。可以应用多种粘合剂图案，包括珠状、点状、丝状、或其组合，或者任何其它粘合剂图案。优选地，粘合剂非常均匀地分布，以消除在标签10应用到容器后容易被消费者看到或感觉到的峰或谷。
参考图2A和图2B，在一个实施方式中，间隔开的粘合剂的珠18以非接触方式被分配到标签10上。珠18在附着到容器之前保持为珠状，或者可以在应用到容器之前或之后相互合并，以产生普通的粘合剂涂层20或者甚到细长条的粘合剂。通常，粘合剂涂层20将是均匀的，并将接近通常被认为是由接触缝枪或轮式涂覆器而获得的粘合剂条。
在如图3所示的另一实施方式中，多个粘合剂连续珠或细丝22在区域14内被分配到标签10上。优选地，粘合剂的卷曲的尺寸设置成使得粘合剂能够容易地粘接标签的角部。为此，大的开放图案卷曲(即具有大直径的那些卷曲)将不会用粘合剂充分地覆盖标签10的角部区域24，因为这些卷曲通常导致标签10具有剥落边缘或折角。已经发现，具有较小直径的卷曲在这些关键区域提供较好的粘合剂覆盖。此外，已经发现，与一些大卷曲相比，具有多个较小的卷曲珠22提供更均匀的涂覆，从而消除与大的开放卷曲图案相关的大的峰和谷。例如，卷曲或其它图案的宽度“w”可以小于10mm，或者更具体地说，在大约5mm到大约10mm的范围内。
对于卷绕标签，标签的前边缘(即先接触容器的边缘)没有与后边缘相同的外观要求。后边缘需要粘到容器上或在容器上保持在位。因此，对剥落角部或折角的顾虑将不再是问题，因为标签本身卷绕并覆盖前边缘部分。对于卷绕标签中的前边缘应用，可以使用较少的粘合剂并可以采用较大的、更开放的图案。因此，标签的前边缘可以具有与后边缘不同的图案。例如，参考图4，卷绕标签26可以具有与后边缘30间隔开的多个细小卷曲珠28，以在应用到容器时产生高质量的、美学上令人满意的印记。标签26也可以具有与前边缘34间隔开的、数量减少的较大开放卷曲粘合剂珠或细丝32，用于贴附(tacking)操作。同样，可以替代地使用与图示不同的粘合剂图案。
可以使用的粘合剂珠或细丝的其它图案包括(但不限于)直线、多个大致正弦的图案、欧米加形图案或锯齿图案。当使用这些或上述图案时，所应用粘合剂的量优选足够薄，以防止“看透(read through)”(即从标签外面不容易看到粘合剂)。卷曲、正弦、欧米加、锯齿或类似图案类型在本文中称为大致往复图案。
图5和图7到图10示出了可以用来产生上述各种粘合剂图案的一些不同的贴标签装置。例如，图5示出了包括标签传送机构40和一个或多个非接触式分配枪42的贴标签装置38。标签传送机构40构造成保持多个标签44，并且可操作成将各个标签44传送到输送器，例如其上定位有瓶或容器52的圆盘传送带50。在图5中示出的实施方式中，分配枪42用于当标签44被保持在传送机构40的真空轮46上时将粘合剂应用到标签44。枪42将粘合剂应用到每个标签44的前边缘部分44a和后边缘部分44b。更具体地，枪42循环地运行或停止，以将多种粘合剂图案应用到一个标签的后边缘44b，然后立即再次循环地运行或停止，以将多种粘合剂图案应用到位于真空轮46上游的紧邻标签44的前边缘44a。标签44可以在真空轮46上时从辊48切下，从而在相邻的标签之间产生缝44c。粘合剂枪42的循环时间可以小于约9毫秒，优选在大约5毫秒和大约9毫秒之间，更优选小于约5毫秒。枪42的高速断续工作因此使得可以获得高的生产线速度(即标签44绕轮46的行进)，同时避免将粘合剂应用到相邻标签44之间的缝44c上方，或避免将粘合剂应用到将在随后成为缝44c的线的上方。例如，标签可以高于每分钟800张标签的速率应用到容器52，更优选地，以高于每分钟1000张标签的速率应用。辊进给式机器上的速度能够以导致分配枪循环时间要求的一些变量为特征。例如，枪循环时间将是枪安装位置、生产率、容器直径、传送轮上的容器数量或容器之间的间距(特别是在不使用轮的直列式机器上)、真空轮的直径以及真空轮上标签数量等的函数。生产率能够在每分钟250到1400张标签或很可能更高的范围内。真空轮直径能够在从大约300mm到1m的范围内。粘合剂枪的位置和上述范围导致枪开/关周期在2ms到10ms或更长的范围内。
无论何时粘合剂邻近切割接头或接缝44c应用到标签44，粘合剂都可以有利地应用到切割接头44c的任一侧或两侧并且不覆盖切割接头44c自身。也就是说，粘合剂可以应用到与缝44c间隔开距离“d”(图1)的区域。所述距离可以选择成例如在标签44应用到容器52时防止粘合剂被挤出或暴露。这将避免各种污染问题或例如在粘合剂接触真空轮46时可能出现的问题。本发明的这个方面还帮助防止在粘合剂接触集成在真空轮46上的任何切刀或剃刀时出现的污染。
在枪42应用粘合剂之后，标签接着被应用到定位在旋转圆盘传送带50上的瓶或容器52。圆盘传送带50相对于真空轮46定位，使得瓶52在粘合剂应用之后与标签44相接触。为了利于应用标签44，瓶52可以沿着与真空轮46的方向相反的方向旋转。可以理解，可以使用其它类型的传送装置代替圆盘传送带，例如使用各种直列式传送器等。
参考图6，在辊进给式贴标签操作中(诸如图5中所示的操作)，粘合剂54可以非接触的方式在标签从辊60切下之前或之后应用到标签58的后边缘56。切割线由标号62大致地示出。粘合剂64也可以应用到下一个相邻的标签68的前边缘66。切割线62任一侧的粘合剂54和64的分配可以在第一标签58从辊60切下之前进行，或者可以在切割操作之后进行。粘合剂54和64的分配可以来自两个不同的分配枪，或者来自具有多个口的一个枪。
图7示出了另一贴标签装置70，其中非接触式分配枪42a和42b邻近圆盘传送带单独地使用，以分别地将粘合剂应用到每个瓶52外表面的与每个标签44的前边缘44a和后边缘44b相对应并接触的区域。这种类型的装置用于非卷绕式贴标签操作。
图8示出了另一贴标签装置80，其中第一非接触式分配枪42a邻近圆盘传送带50的外部，用于将粘合剂应用到每个瓶52外表面的与每个相应的标签44的前边缘部分44a相对应并接触的区域。第二非接触式分配枪或接触式缝枪42b邻近真空轮46安装并且可以朝标签44枢转，以将粘合剂应用到每个标签44的后边缘部分44b。如果使用接触式缝枪，则必要的话，所述缝枪可以在每次应用粘合剂之后枢转离开标签44，以避免标签材料的热变形。作为使枪42b朝真空鼓或轮46上的标签44的后边缘部分44b枢转的替代，真空鼓46上的后边缘真空板(未示出)或其它结构可以导致标签44的后边缘部分44b朝静止的缝枪42b运动。这种替代方案也可以在使用缝枪的任何其它实施方式中采用。
在使用轮式涂覆器的现有辊进给式贴标签机器上，容器52将大致在与圆盘传送带50相同的方向上旋转——即使机器配备有一个用于每个容器或瓶52的伺服马达。当诸如图8中所示的非接触式喷枪42a用于代替轮式粘合剂涂覆器时，瓶可以在与圆盘传送带旋转方向相反的方向上旋转。以此方式，瓶的相对圆周速度能够下降并且可以应用更好的粘合剂喷射图案。在应用粘合剂喷射图案后，控制瓶的旋转的伺服马达的速度将增大，以确保瓶52上的喷射图案与离开真空鼓46的标签44的前边缘部分44a准确匹配或同步。当然，这个原理可以根据需要或在必要时应用于其它实施方式。
图9示出了另一贴标签装置90，其中第一非接触式分配枪42a邻近真空轮46安装，用于在瓶52移动到正好邻近真空轮46时将粘合剂应用到将被应用的标签44的前边缘部分44a。第二非接触式或接触式分配枪42b安装在圆盘传送带50的圆周内，使得粘合剂可以被带到瓶或容器52外表面的与正被应用到相应的瓶52的标签44的后边缘部分44b相对应并将与之接触的区域。如果枪42b是接触式枪，其可以在每个粘合剂分配操作之后枢转离开标签44，以避免标签44的热变形。因此，如果瓶或容器52由单独的驱动机构旋转，则在由第二非接触式分配枪或缝枪42b应用粘合剂时，瓶52可以较低的速度旋转。
图10示出了另一贴标签装置110，其中两个粘合剂应用器枪42a、42b邻近真空轮46安装，用于将粘合剂图案分别应用到每个标签44的前边缘部分44a和后边缘部分44b。每个标签44的前边缘部分44a接纳来自非接触式粘合剂应用器枪42a的粘合剂图案，而每个标签44的后边缘部分44b接纳来自非接触式粘合剂应用器或接触式缝枪42b的粘合剂图案。如果使用缝枪，则缝枪优选在每次应用粘合剂之后枢转离开标签44，以避免标签材料的热变形。
图11示出了具有所应用的代表性细丝图案110阵列的两个瓶或容器52。如图所示，这些细丝图案110将形成沿着标签44自身的前、后边缘部分44a、44b的、或者沿着将接收标签44的容器52外侧区域的对应的前、后边缘部分的、或者这些位置结合的在一列中的大致线性的一系列图案。所述多个粘合剂图案110在这些例子中示出为卷曲图案，然而可以使用其它图案，包括由于细丝在飞到基体时相对于喷嘴的排放口的运动而产生的其它图案。这种运动可以包括包含卷曲图案的大致往复图案、大致正弦图案、欧米加形图案、锯齿、或产生的覆盖区域比直项或细丝图案将产生的宽的其它细丝图案。优选地，所述图案以一定方式应用，以在标签44应用到瓶或容器52时在整个期望的区域(例如图1中的区域14)获得适当的涂覆重量。例如，上述设置可以用于获得大约0.002g/cm2到大约0.02g/cm2的粘合剂涂覆重量，且限定在相应粘合剂细丝图案110的外边界内的区域的至少大约75％由粘合剂覆盖。(见图1到图4中的区域14)。如果前边缘仅仅在重叠贴标签操作中被贴附(tack down)，那么较大的覆盖量，诸如75％覆盖在这些区域并非是必须的，但是在后边缘位置仍然是需要的。每个标签的粘合剂重量大致是所需的标签性能的函数。例如，未填充的容器可能需要更多的粘合剂——如果将在后来充入带碳酸气流体。环境温度和内部压力的变化导致在此种情况下需要更多的粘合剂重量。对于容器被填充未充气流体的应用，可以需要较少的粘合剂。标签的高度也将对所需的粘合剂量有影响。将粘合剂应用到非接触式枪或接触式缝枪的封闭分配***能够根据线速度的变化而被紧密地控制与调节。通常，在任何特定贴标签操作中所必需的粘合剂需量将取决于诸如下列因素：粘合剂类型或配方、取决与例如真空轮尺寸的贴标签机器的线性速度、速度变化能力、标签设计/材料、容器或物体设计/材料、粘合剂卷曲或其它图案特性、以及诸如在贴标签之前或之后容纳在瓶中的充碳酸气液体的产品特性。大体上，粘合剂覆盖能够在由所应用相应粘合剂细丝图案的外边界线所限定的区域的大约25％和大约100％之间。
根据本发明的又一个方面，使用了包括多个排放口(即一个排放口用于产生一个细丝图案110)的喷嘴108。如图6所示，这允许较紧或较密的粘合剂图案110间隔——与通过使用仅仅具有单个排放口的喷嘴可能得到的间隔相比。用于获得此效果的喷嘴在美国专利No6,938,795和No6,651,906以及在公开的专利申请No2005/0167529号中公开，上述专利或专利申请均转让给本发明的受让人，且其公开内容在此全部引入作为参考。
另外，喷嘴108可以构造成将粘合剂应用到瓶或容器52上的特定区域。这个方面在将粘合剂直接应用到具有一个或多个峰或脊112和谷或槽114的瓶52时是特别有利的。例如，喷嘴108可以构造成将粘合剂图案主要应用在峰112上。这代表了优于轮式涂覆器的改进，轮式涂覆器通常将粘合剂应用成在峰上方覆盖均匀的高度。轮式涂覆器因此填充谷114，这经常导致应用太多的粘合剂以及不理想的外观。
图12和图13分别示出了利用非接触式分配枪42a、42b以应用来自盒122的切割和堆叠标签120的贴标签装置116、118。为此，随着瓶或容器52沿着圆盘传送带50运动，分配枪42a以非接触的方式将粘合剂应用到瓶52的外部的与将附到该瓶52的标签的前边缘部分相对应的前边缘部分。随着瓶52经过盒122并接触堆叠中最上方的标签120，所应用的粘合剂拾取标签120的前边缘，并且标签120开始绕瓶52卷绕。然后第二非接触式分配枪42b将粘合剂应用到标签120的后边缘部分。可选地，如图13中所示，粘合剂可以通过非接触式粘合剂应用器枪42b应用到每个瓶外表面的与对应的标签120的后边缘相对应并接触的部分。
尽管上面讨论的实施方式示出了至少一个邻近圆盘传送带50定位的分配枪42，但是分配枪42或分配枪42a、42b可以都安装在圆盘传送带50的内部之内。例如，图14至图16示出了位于贴标签机器130的圆盘传送带128内的粘合剂分配枪42a、42b。一个分配枪42a可以将粘合剂132直接应用到诸如瓶52的容器。随着瓶52运动并旋转，其将接触标签136的前边缘134，这导致标签附着到瓶52并从标签承载机构被传送，例如从真空轮126被传送。
另一分配枪42b然后可以直接将粘合剂应用到瓶52上，用于将标签136的后边缘138附着到瓶52，或可以在卷绕应用中直接应用到标签136。枪42a、42b在圆盘传送带128内的安装可以用于切割和堆叠贴标签机器，以及用于卷筒或辊进给式贴标签机器。尽管分配枪42a、42b优选为非接触式分配枪，但作为替代，用于固定标签后边缘的分配枪42b可以是接触式枪，诸如缝喷嘴接触式枪。
上述实施例中的每个分配枪42可以通过熔化器单元和适当的加热软管(未示出)被供应热熔粘合剂。认为本发明任一实施方式中使用的合适的枪是可从本发明的受让人(美国俄亥俄州韦斯特莱克的Nordson公司)得到的SPEEDCOAT枪。更具体地，如美国专利申请No11/000,803或美国专利No6,669,057中所公开的枪可以用作本发明的分配枪，注意可以根据任何特定的贴标签操作的需要对分配图案和喷嘴和枪的其它部分的总体构造进行修改。美国专利申请No11/000,803和美国专利No6,669,057在此全文引入作为参考。其它枪，例如较低速度的枪，可以根据应用需要的允许而使用。可以采用多种粘合剂图案，诸如各种类型和尺寸的卷曲、粘合剂珠、点和任何其它图案。
分配枪或非接触式喷射应用器42的一个实施方式在图17至图19中更详细地示出。参照图17，喷射应用器42可以使用夹持结构142竖直安装在适当的支撑杆140上并包括一个或多个喷嘴144。每个喷嘴144具有多个粘合剂排放口146以及相关的处理空气口148，用于将所分配的粘合剂细丝形成为所需图案。可以理解，每个喷嘴144接收来自多个粘合剂阀中的一个的粘合剂，如下文参考图18和图19所述。其它粘合剂阀可以是相同的，因此附加的描述是不必要的。喷嘴144例如构造成排放很多卷曲图案的粘合剂细丝。喷嘴144可以任何适当的方式紧固到应用器42的阀体150，例如通过使用所示出的快速连接器152。
如图17和图18最佳所示，阀体150包括粘合剂入口158和处理空气入口160。其它的通道可以包括适当的筒加热器162，用于将液态热熔化粘合剂和图案空气加热到适当的工作温度。阀体150包含与每个喷嘴144相关的阀杆164，安装阀杆164用于在具有阀座***件168的通道166内来回运动。液态的热熔化粘合剂从入口158流动通过与中间通道170相连通的***件168中的通道171进入阀座***件中的中间通道170。阀座172位于***件168的下游端处。附加的通道174、176与喷嘴144中的通到每个出口或口146的公用通道178相连通。当阀杆164处在打开位置(图18)时，液态的热熔化粘合剂可以流经这些通道并从喷嘴出口146排出。通过出口146排出的粘合剂的量将部分地取决于喷嘴体150内的粘合剂压力。因此，通过增加或减小粘合剂供应到喷嘴144的压力，枪42能够适应辊进给式标签线速度的变化。
阀体150中的图案或处理空气排放通道180与喷嘴144中的通道182、184分别相互连通并与处理空气供应通道160相连通。因此，处理空气通过出口148供应，随着粘合剂排出排放口146而邻近粘合剂。可以使用适当的阀打开和关闭处理空气，所述阀例如包括用于打开/关闭粘合剂循环的相同电磁阀190(将在下文讨论)。或者，可以通过不是应用器42的部件的开关元件实现处理空气的开关。可对整个枪或应用器42设置一个处理空气开关(例如电磁阀)，或对容纳在阀体150内的一个或多个相应粘合剂阀设置相应的处理开关。当然，除了气动致动之外，可以通过使用任何其它机构实现粘合剂和/或处理空气致动，所述机构例如包括任何其它机械致动的机构(例如用于粘合剂和喷射空气致动的旋转轴)和/或电气致动机构。在很多应用中，特别是在辊进给式应用中，在空气供应到空气入口160之前对其加热是有利的。这样，处理空气可以由接近枪42定位并与空气入口160相连通的加热器(未示出)加热。所述加热器可以与枪42相同的方式循环地打开和关闭。为了减少滞后问题，加热器优选接近空气入口160定位并可以甚至安装到枪42上。
为了使阀杆164来回运动并由此防止粘合剂的进一步排放，通过致动电磁阀190将加压空气引入阀体150。更具体地，致动空气选择性从电磁阀190中的通道192引入应用器42的空气致动部分196中的通道194内。阀杆164刚性地固定到通常由螺旋弹簧200保持在关闭位置(阀杆164抵靠着阀座172向上移动)的可运动活塞198。当加压空气引入通过通道192、194并抵靠活塞198的上端时，这向下驱动活塞198和弹簧200，以将阀杆164和阀封闭元件202移动离开阀座172。空气致动部分196和阀体部分150通过螺纹紧固件206和隔离元件(stand-off element)208联接在一起，隔离元件208用作热屏障，以保持被加热的阀体部分150与空气致动部分196间隔开。适当的密封件210、212用于抵靠着往复运动的阀杆164提供液体和空气密封，由此防止加压空气从空气致动部分196泄漏，并防止加压的热熔粘合剂从阀体150中的液体通道170泄漏。为了抵靠着阀座172封闭阀元件202，致动空气压力被减小，从而允许弹簧200向上推动活塞198和杆164。这在粘合剂口处产生吸回效应，以防止粘合剂在关断后掉下或掉落。
上述设置使得喷嘴144能够选择性地操作，以产生粘合剂细丝。特别地，每个喷嘴144由相关的螺线管致动器190控制并包括其自己的供给通道174、176、178和粘合剂排放口146。因此能够在不同的时间致动不同的喷嘴，使得枪42将不同的粘合剂图案应用到标签的前、后边缘。例如，在图17的实施方式中示出了五个喷嘴144。如果枪42如图5中所示地设置，那么可以致动两个喷嘴，以将粘合剂应用到标签44的前边缘44a，然后可以致动所有五个喷嘴，以将粘合剂应用到后边缘44b。以这种方式控制喷嘴可以产生图4中所示的图案并且对于卷绕标签是特别有利的。
参考图20，示出了分配枪或非接触式喷射应用器42的替选实施方式。在此实施方式中，每个喷嘴144包括第一排粘合剂排放口146a和第二排粘合剂排放口146b。喷嘴144可以还包括相关的第一排处理空气口148a和第二排处理空气口148b。这种设置使得枪42能够在单次操作中将卷曲图案的粘合剂细丝应用到一个标签的后边缘上和下一个标签的前边缘上。例如，当分配枪42如图1所示设置时，第一排排放口146a可以用于将粘合剂应用到标签44的后边缘部分44b，而第二排排放口146b可以用于同时将粘合剂应用到真空轮46上的下一个标签的前边缘部分44a。因此，排放口146a、146b对每个标签应用粘合剂的次数仅仅是图17至图19所示的实施方式中排放口146应用粘合剂的次数的一半。此特征允许应用器设计和操作成在保持相同的生产线速度的同时具有更高的循环次数(times)。
尽管已经通过对本发明的一个或多个实施方式的描述而示出了本发明，并且尽管已经相当详细地描述了这些实施方式，但是这些实施方式并非意在将所附权利要求约束或以任何方式限制在这些细节中。另外的优点和修改对于本领域普通技术人员将是显而易见的。因此本发明在其较宽泛的方面不限于这些具体的细节、所示出并描述的代表性装置和方法以及示例性例子。因此，在不背离本发明基本原理的范围或主旨的情况下，可从这些细节实现本发明的变体。

Claims (59)

1.一种用于将各个标签应用到各个运动物体上的贴标签装置，该贴标签装置包括：
标签传送机构，该标签传送机构构造成用于保持多个所述标签，并且可操作用于传送所述标签中的各个标签；以及
第一非接触式粘合剂应用器，该第一非接触式粘合剂应用器包括至少一个喷嘴，所述喷嘴具有多个单独的粘合剂排放口，所述喷嘴定位并设置成将粘合剂从所述口排放到所述标签或所述物体上，使得所述标签可以分别粘贴到所述物体上。
2.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述标签传送机构包括下列中的一个：
(a)辊进给式贴标签机构；和
(b)盒进给式贴标签机构。
3.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述第一粘合剂应用器的循环时间小于约9毫秒。
4.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述第一粘合剂应用器每分钟应用粘合剂到至少800个标签上。
5.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述第一粘合剂应用器包括在关闭后将剩余量的粘合剂吸回到所述口中的机构。
6.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述喷嘴构造成用于将相邻的粘合剂细丝排放成随着所述细丝移动离开所述口而变宽的图案。
7.如权利要求6所述的贴标签装置，其中，所述喷嘴构造成用于从所述口排放相邻的、卷曲的粘合剂细丝。
8.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述第一粘合剂应用器包括多个喷嘴，每个喷嘴具有用于排放所述粘合剂的多个口。
9.如权利要求8所述的贴标签装置，其中，所述多个喷嘴是可独立工作的。
10.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述喷嘴的所述多个口是线性对齐的，并且构造成用于排放粘合剂细丝，以形成一列紧密地间隔开的粘合剂细丝图案。
11.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述喷嘴包括两排单独的粘合剂排放口，在每排中具有多个粘合剂排放口。
12.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述喷嘴构造成用于排放粘合剂细丝，以形成一列呈大体上往复图案的紧密地间隔开的粘合剂细丝图案。
13.如权利要求1所述的贴标签装置，还包括：
传送器，该传送器构造成用于将所述物体运送到所述标签传送机构附近；
其中，所述第一粘合剂应用器安装成邻近所述传送器，并适于将粘合剂排放到所述物体上。
14.如权利要求13所述的贴标签装置，还包括：
邻近所述传送器安装的第二粘合剂应用器；
其中，所述第一粘合剂应用器适于在对应于所述标签的前边缘的区域中将粘合剂排放到所述物体上，并且所述第二粘合剂应用器适于在对应于所述标签的后边缘的区域中将粘合剂排放到所述物体上。
15.如权利要求13所述的贴标签装置，还包括：
邻近所述标签传送机构安装的第二粘合剂应用器；
其中，所述第一粘合剂应用器适于在对应于所述标签的前边缘的区域中将粘合剂排放到所述物体上，并且所述第二粘合剂应用器适于将粘合剂排放到所述标签的后边缘部分上。
16.如权利要求13所述的贴标签装置，还包括：
邻近所述标签传送机构安装的第二粘合剂应用器；
其中，所述第一粘合剂应用器适于在对应于所述标签的后边缘的区域中将粘合剂排放到所述物体上，并且所述第二粘合剂应用器适于将粘合剂排放到所述标签的前边缘部分上。
17.如权利要求1所述的贴标签装置，其中，所述第一粘合剂应用器安装成邻近所述标签传送机构，并且构造成用于在所述标签由所述标签传送机构保持的同时将粘合剂应用到所述标签上。
18.如权利要求17所述的贴标签装置，还包括：
邻近所述标签传送机构安装的第二粘合剂应用器；
其中，所述第一粘合剂应用器适于将粘合剂排放到所述标签的前边缘部分上，并且所述第二粘合剂应用器适于将粘合剂排放到所述标签的后边缘部分上。
19.一种将粘合剂应用到标签上的方法，所述方法包括：
(a)从与第一标签间隔开的多个口分配粘合剂；
(b)在多个间隔开的位置处使所述粘合剂与所述标签相接触，每个位置都与第一标签的第一边缘间隔开，以形成粘合剂图案，使得粘合剂图案和第一标签的第一边缘之间的空间没有粘合剂。
20.如权利要求19所述的方法，其中，在所述多个位置处应用的所述粘合剂相合并，以形成粘合剂涂层。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述粘合剂涂层是细长的粘合剂条。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述粘合剂在间隔开的位置处作为珠或细丝以下列形式中的一种形式被分配：
直线；
卷曲；
正弦；
欧米加形；
锯齿；或
往复。
23.如权利要求19所述的方法，其中，所述粘合剂与所述第一标签的第一边缘所间隔开的距离足够大，以防止所述粘合剂在第一标签应用到物体时被挤出和被暴露。
24.如权利要求19所述的方法，其中，以这样的方式应用所述粘合剂，该方式足以消除能够在第一标签已经应用到物体后容易被看到或感觉到的粘合剂的峰或谷。
25.如权利要求19所述的方法，其中，所述粘合剂在所述多个间隔开的位置处作为小直径卷曲的粘合剂细珠应用到所述第一标签。
26.如权利要求19所述的方法，还包括：
在形成于第一标签的第一边缘和第一标签的相邻边缘之间的角部中分配所述粘合剂。
27.如权利要求19所述的方法，其中，粘合剂图案近似于在相同区域上从接触式缝喷嘴或轮式涂覆器应用的粘合剂图案。
28.如权利要求19所述的方法，还包括：
以大于每分钟800个标签的速率将相应的粘合剂图案应用到多个标签上。
29.如权利要求19所述的方法，还包括：
以大于每分钟1000个标签的速率将相应的粘合剂图案应用到多个标签上。
30.如权利要求19所述的方法，其中，以直径在大约5mm至大约10mm的范围内的重叠的卷曲的形式分配所述粘合剂。
31.如权利要求19所述的方法，其中，在涂覆重量在大约0.002g/cm2至大约0.02g/cm2的范围内的情况下分配所述粘合剂。
32.如权利要求19所述的方法，其中，所述粘合剂图案覆盖接近接触式缝喷嘴或轮式涂覆器的区域的区域的75％至100％。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述第一边缘是第一标签的后边缘。
34.如权利要求33所述的方法，还包括将粘合剂应用到第一标签的前边缘的步骤。
35.如权利要求34所述的方法，还包括将粘合剂应用到第二标签的前边缘的步骤。
36.如权利要求35所述的方法，其中，所述粘合剂同时应用到第一标签的后边缘和第二标签的前边缘。
37.如权利要求36所述的方法，其中，将粘合剂应用到第二标签的前边缘的所述步骤还包括以下步骤：
(a)从与第二标签间隔开的多个口分配粘合剂；
(b)所述粘合剂在多个间隔开的位置处接触所述标签，每个位置都与第二标签的前边缘间隔开，以形成粘合剂图案。
38.如权利要求19所述的方法，还包括将粘合剂应用到接收第一标签的物体上的步骤。
39.如权利要求19所述的方法，还包括将第一标签应用到物体上的步骤。
40.一种方法，包括以下步骤：
(a)以非接触的方式分配粘合剂的第一图案到标签备料上，粘合剂的第一图案包括多个间隔开的粘合剂细珠；以及
(b)以非接触的方式分配粘合剂的第二图案到标签备料上，粘合剂的第二图案包括多个间隔开的粘合剂细珠，使得所述第一图案和所述第二图案越过在标签备料中将一个标签与另一标签限定开的直线彼此间隔开。
41.如权利要求40所述的方法，还包括在第一图案和第二图案之间切割所述标签备料以及将得到的标签应用到物体上的步骤。
42.如权利要求40所述的方法，还包括在分配粘合剂的第一图案和第二图案之前沿着所述直线切割所述标签备料的步骤，其中，切割处位于第一图案和第二图案之间，并且每个图案与所述切割处间隔开。
43.如权利要求40所述的方法，其中，分配粘合剂的第一图案和第二图案还包括：使在小于大约9毫秒内打开和关闭的至少一个粘合剂应用器循环运行。
44.一种用于将各个标签应用到沿传送器运动的各个物体上的贴标签装置，所述标签均具有前边缘部分和后边缘部分，所述物体均具有与所述标签的前边缘部分相对应的部分，所述装置包括：
标签传送机构，该标签传送机构构造成用于保持多个所述标签，并且可操作用于将所述标签中的各个标签传送到所述传送器附近；和
非接触式粘合剂应用器，该非接触式粘合剂应用器包括至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴具有多个单独的粘合剂排放口，所述喷嘴定位并设置成将粘合剂从所述口排放到每个标签的前边缘部分或所述物体的与每个标签的前边缘部分相对应的所述部分上；和
接触式粘合剂应用器，该接触式粘合剂应用器定位并设置成将粘合剂排放到每个标签的后边缘部分上，使得所述标签可以分别粘贴到所述物体上。
45.如权利要求44所述的贴标签装置，其中，所述接触式粘合剂应用器是缝枪。
46.一种用于将粘合剂非接触式应用到基体上的喷嘴，所述喷嘴包括：
喷嘴体；
在所述喷嘴体中设置在第一排中的第一多个粘合剂分配口；
第一多个处理空气排放口，所述第一多个处理空气排放口与所述第一多个粘合剂分配口中的每个相联，并且构造成用于导致所排放的处理空气使从所述第一多个粘合剂分配口排放的粘合剂细丝以大体上往复图案移动；
在所述喷嘴体中设置在横靠着所述第一排的第二排中的第二多个粘合剂分配口；和
第二多个处理空气排放口，所述第二多个处理空气排放口与所述第二多个粘合剂分配口中的每个相联，并且构造成用于导致所排放的处理空气使从所述第二多个粘合剂分配口排放的粘合剂细丝以大体上往复图案移动。
47.一种将各个标签粘贴到各个物体上的方法，该方法包括：
沿着传送器移动所述各个物体；
将所述标签设置成邻近所述传送器；
断续地从非接触式粘合剂应用器的喷嘴中的多个口应用粘合剂到所述标签上或所述物体上；以及
将所述各个标签分别粘贴到所述各个物体上。
48.如权利要求47所述的方法，其中，断续地应用粘合剂还包括：
以设置成线性列的大体上往复图案应用粘合剂细丝。
49.如权利要求48所述的方法，其中，断续地应用粘合剂还包括：
沿着每个标签的与该标签的相应的前边缘和后边缘间隔开的区域喷射单独的粘合剂图案。
50.如权利要求49所述的方法，其中，喷射单独的粘合剂图案还包括：
沿着每个标签的前边缘从第一多个口喷射粘合剂；以及
沿着每个标签的后边缘从第二多个口喷射粘合剂。
51.如权利要求49所述的方法，其中，断续地应用粘合剂还包括：使在小于大约9毫秒内打开和关闭的所述粘合剂应用器循环运行。
52.如权利要求47所述的方法，其中，断续地应用粘合剂还包括每分钟应用粘合剂到至少800个标签上。
53.如权利要求47所述的方法，其中，将所述标签设置成邻近所述传送器还包括：
将所述标签从辊进给到真空轮上；
将所述标签保持在所述真空轮上；
邻近所述物体旋转所述真空轮；以及
使用喷射的粘合剂，以将相应的标签从所述真空轮取下，并将所述标签粘贴到沿着所述传送器移动的相应的物体上。
54.如权利要求53所述的方法，还包括：
当所述标签被保持在所述真空轮上时，将各个标签彼此切割分开。
55.如权利要求47所述的方法，其中，将所述标签设置成邻近所述传送器的步骤还包括：
将所述标签保持成堆；以及
使用所喷射的粘合剂，以将相应的标签从所述堆取下，并将所述标签粘贴到沿着所述传送器移动的相应的物体上。
56.如权利要求47所述的方法，还包括：
在关闭所述应用器后将剩余量的粘合剂吸回到所述口中。
57.如权利要求47所述的方法，其中，应用粘合剂的步骤还包括：
将多个间隔开的珠分配到所述标签上；以及
使间隔开的粘合剂珠相合并。
58.如权利要求47所述的方法，其中，所述物体还包括产品包装。
59.如权利要求58所述的方法，其中，所述产品包装还包括容器。
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