CN104903200B - 贴标机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种贴标机，包括：用于支撑供应卷筒的供应卷筒支架(10)，所述供应卷筒包括具有卷带和多个标签的标签库料，所述标签被附接到所述卷带并且能够从所述卷带被分离；适于收取卷带的一部分的收取卷筒支架(12)；传感器(52)，其构造成产生表明所述标签库料的至少一部分的周期性属性的传感器信号(56)；以及控制器，其构造成基于所述传感器信号和所述标签库料的部件的长度来计算卷带沿被限定在所述供应卷筒和收取卷筒之间的卷带路径的位移。

Description

贴标机及其操作方法

技术领域

本发明涉及贴标机且具体地涉及结合标签库料使用的贴标机，所述标签库料包括卷带和附接到该卷带并且可从卷带分离的多个标签。这样的机器有时称为“滚标自粘贴标机”。

背景技术

包括携带标签的卷带的标签库料通常以绕卷（在下文中称为卷筒）的形式制造并且供应。对于给定的卷筒，所有的标签通常在制造公差内是相同的尺寸。然而，在一些示例中，情况不是这样。

标签通常用来显示关于物品的信息并且通常被设置在物品上以使信息容易地手动或者自动地被读取。这样的标签可以例如显示产品信息、条形码、库料信息等。标签可以被附接到产品或者包装所述产品的容器上。

在这样的标签被自动读取的制造业中，要印刷的信息清晰并且精确放置很重要，以便自动读取器能够始终如一并且正确地读取信息。

一些已知的贴标机向产品施加预打印标签。其他已知的贴标机在打印标签被施加到产品上之前就将信息打印到标签上。这种贴标机可以被称为打印及施用贴标机。

期望能够使得将要施加到产品上的标签的卷带精确地前进，以便确保打印精确地位于标签上和/或确保标签精确地位于产品上。这在打印及施用贴标机（在该打印及施用贴标机中，通常在当标签相对于打印头移动时执行打印）中可能是尤其重要的，从而在将要合适地执行打印时重要的是实现对标签（且因此标签库料）的精确控制，以使得期望信息被正确地复现在标签上。

考虑到通常通过使得标签库料在张力下传送通过贴标剥离喙（有时称为剥离喙、剥离刀片或标签分离喙）而从移动的卷带移除标签，有时候期望确保维持标签库料的卷带中的预定最佳张力。在一些应用中，还期望的是，可使标签库料沿预定卷带路径以预定行进速度移动，以确保标签被分配的速度与制品或者容器沿邻近所述装置的路径移动的速度相匹配。

公知贴标机包括胶带驱动器，其使得标签库料从供应卷筒支架前进到收取卷筒支架。胶带驱动器具有已知直径的绞盘辊，其被精确地驱动以实现标签库料沿卷带路径的期望线性运动。该绞盘辊还通常被称为驱动辊。标签库料通常由咬合辊压靠在绞盘辊上，以便减少绞盘辊与标签库料之间滑移的风险。为了实现这种机械的可靠运行，咬合/绞盘机械布置被设计成便于确保两个辊的相应轴线彼此大致平行，并且由咬合辊（其通常是弹簧加载的）施加的压力在标签承载卷带的宽度上是大致均匀的。这通常导致相对昂贵且复杂的机械布置，并且在贴标机进行操作之前利用标签库料的供应卷筒来装载该机械并且将标签库料从供应卷筒支架通过咬合/绞盘辊馈送到收取卷筒支架通常是耗时的过程。这是因为咬合辊必须暂时地脱开或移除，以允许标签库料的卷带沿在供应卷筒支架与收取卷筒支架之间的卷带路径定位。然后，咬合辊重新定位成使得标签库料由咬合辊压靠在绞盘辊上并且标签库料的卷带可借助于绞盘辊的旋转而在卷筒支架之间移动。

此外，在这种贴标机中，收取卷筒（且因此收取卷筒支架）自身通常需要被驱动，以便在咬合/绞盘辊与收取卷筒支架之间保持卷带的足够张力。如果张力太低，则卷带可能会围绕绞盘辊被缠绕，从而导致机械失效；并且如果张力太高，则绞盘辊可能会由收取卷筒支架“过度驱动”，从而导致卷带以错误的速度被馈送或者确实导致卷带绷断。收取卷筒支架的驱动器还必须应对收取卷筒的变化的直径，所述收取卷筒承载从其移除标签的卷带。这是因为收取卷筒的直径从当收取卷筒是腾空的时的最初值会增加至当供应卷筒被用完时的值，所述值是该最初值的多倍。

贴标机的公知胶带驱动器具有用于实现收取卷筒的合适驱动的机构，包括所谓的滑移离合器装置。收取卷筒支架可由独立的驱动机构（例如，变扭矩马达）驱动，或者从用于驱动绞盘辊的马达经由带轮传送带以及齿轮被驱动。

依赖于绞盘辊的胶带驱动机构增加了贴标机的成本和复杂性，并且具有上述缺陷。

与上述类型的咬合/绞盘辊装置相关联的另一已知问题是，由咬合辊施加到卷带上并且对着绞盘辊的压力可导致标签粘结剂随时间流逝从标签的边缘“渗流”出。该粘结剂可最后堆积到绞盘辊或者咬合辊上。该粘结剂然后可导致标签库料粘到辊上，使标签库料不能正确地沿期望的卷带路径运送。此外，常见的是，标签偶然地从卷带上移除并且变成附接到绞盘辊或者咬合辊上，从而妨碍贴标机的正确操作。

因此，在制造业中期望存在用于运送标签库料并且将标签从标签库料的卷带施加到制品或者容器上的装置和方法，该装置和方法精确、可靠、使用简单并且适用于不同的应用。

与公知贴标机相关的另一问题是，贴标机的操作者难以估计在任何给定时刻供应卷筒支架上留有的标签库料的量以及难以基于在供应卷筒支架上留有的逐渐减少的标签库料来合适地应对。

发明内容

本发明的实施例的目的在于减轻或减弱公知贴标机的上述问题中的一个或多个（不管是否在上文被阐述）和/或提供替代性贴标机。

根据本发明的一方面，提供一种贴标机，该贴标机包括：用于支撑供应卷筒的供应卷筒支架，所述供应卷筒包括标签库料，所述标签库料包括卷带以及被附接到所述卷带并且能够从所述卷带分离的多个标签；适于收取卷带的一部分的收取卷筒支架；传感器，其构造成产生表明标签库料的至少一部分的周期性属性的传感器信号；以及控制器，其构造成基于传感器信号和标签库料的部件的长度来计算卷带沿被限定在供应卷筒和收取卷筒之间的卷带路径的位移。

通过测量卷带沿卷带路径的根据传感器信号而定且因此根据标签库料的一部分的周期性属性而定的位移，控制器可监测卷带的运动和/或位置。

传感器可构造成使其不接触标签库料。这在一些应用中可以是有利的，因为在一些应用中，接触标签库料的部件可能趋向于磨损或者具有有损于标签库料的运动或使得标签库料错位的可能性。

传感器可包括电磁辐射检测器。任何合适电磁辐射可用作感测的基础，例如包括可见光、红外辐射和紫外辐射。可以使用任何合适电磁辐射检测器。合适电磁辐射检测器的示例是光伏电池。

传感器还可包括电磁辐射源。可以使用任何合适电磁辐射源。类似地，可以使用任何合适电磁辐射源。合适电磁辐射源的示例包括发光二极管和激光器。

标签库料可包括沿卷带彼此间隔开的标签。

在本说明书中，标签库料可被用于指代附接有标签的卷带。标签库料还可被用于指代卷带的已经从其分离标签的部分。

标签库料的至少一部分的属性可以是标签库料的至少一部分的电磁透射率或反射率。

周期性属性可源自于卷带上的标签的空间布置。例如，周期性属性可源自于标签长度和/或相邻标签之间的间距。这可能是因为标签、卷带、和/或附接有标签的卷带可具有不同的属性，这导致标签卷带的属性的周期性属性。

传感器可设置成感测卷带和附接到其上的标签的属性与卷带的属性之间的差异。例如，其上附接有标签的标签卷带的电磁透射率可以小于未附接有标签的卷带的电磁透射率。

标签库料的一部分可包括卷带和所附接的标签。

标签库料的部件的长度可以选自包括如下的组：标签的长度；相邻标签之间的间距长度；以及相邻标签之间的间隙长度。

在周期性属性源自于卷带上的标签的空间布置时，所述方法允许基于经过传感器的标签数量（其不必是整数）和与标签长度（在包括具有不同长度的标签的标签库料的情况下，多个标签长度）相关的沿标签卷带运动方向的距离和/或标签间距来确定标签的位移。

贴标机还可包括旋转监测器，旋转监测器构造成监测所述卷筒支架之一的旋转，所述旋转监测器被构造成输出表明所述卷筒支架之一的旋转的旋转信号。任何合适旋转监测器可以被使用并且任何合适方法可以被使用以产生表明所述卷筒支架之一的旋转的旋转信号。贯穿本说明书描述了各种旋转监测器，可以使用其中的任何旋转监测器。例如，可以采用使用光学或磁性传感器的旋转监测器。

控制器可构造成基于卷带的计算位移和旋转信号来计算由所述卷筒支架之一支撑的卷筒的直径。也就是说，如果知晓卷带的具体（线性）位移对应于卷筒之一的具体数量（其不必是整数）的旋转圈数，则使用卷筒直径与卷筒周长之间的已知关系来径直地确定卷筒直径（或半径）。

由控制器计算的卷带的位移可被用于导致卷带沿卷带路径运动，使得标签库料的目标部分沿卷带路径移动到期望位置。

标签库料的目标部分可以是标签的前缘，并且期望位置邻近于贴标剥离喙的边缘。标签库料的任何合适部分可以是目标部分。例如，目标部分可以是标签的后缘、或者是标签的与该标签的前缘或后缘隔开预定距离的部分。目标部分可以是卷带的一部分。例如，目标部分可以是在相邻标签之间的卷带的部分。期望位置可以与贴标喙的边缘间隔开预定距离。期望位置可以是沿卷带路径的任何合适位置。例如，期望位置可以邻近于打印机或者可以邻近于贴标机的部件。

贴标机还可包括移动机构，以用于使得标签库料沿卷带路径从供应卷筒支架前进到收取卷筒支架。

移动机构可包括构造成使得收取卷筒支架旋转的马达。马达可构造成使得收取卷筒支架沿标签卷带的传送方向旋转。

马达可选自包括如下的组：DC马达；开环位置控制马达（例如，步进马达）；和闭环位置控制马达（例如，扭矩控制马达，例如DC马达以及合适的位置传感器和反馈控制电路）。但是可以使用任何合适马达。本领域技术人员将知晓适于控制马达的旋转以根据被选择使用的马达类型来实现本文所述的方法的控制方案。本领域技术人员还将知晓各种马达类型的相对优点以及基于此能够选择合适的马达类型。

移动机构可以包括马达，其构造成使得供应卷筒支架和/或接合标签卷带的绞盘辊旋转。马达可构造成使得供应卷筒支架和/或绞盘辊沿标签卷带的传送方向旋转。

控制器可构造成控制移动机构以使得标签库料前进，以使得标签库料的目标部分移动到期望位置（例如，使得标签库料的具体部分（例如，标签边缘）定位成与标签剥离喙处于预定空间关系）。

传感器可进一步构造成测量标签库料的部件的长度。

控制器可构造成基于在感测所述传感器信号的周期数量期间所述卷筒支架之一的监测旋转来确定标签库料的部件的长度。周期数量可以是整数。例如，控制器可计数收取马达针对传感器信号的单个周期被命令前进的步数。基于收取马达针对传感器信号的单个周期被命令前进的步数以及收取卷筒的直径，控制器可确定标签库料的间距长度。将理解的是，可以类似地确定标签库料的其他合适参数。

控制器可构造成基于由监测其旋转的卷筒支架支撑的卷筒的直径来确定标签库料的部件的长度。在本说明书中描述了确定卷筒支架的直径的各种方法。这些方法中的任何方法可用于确定卷筒支架的直径。

贴标机还可包括构造成测量标签库料的部件的长度的其他传感器。

贴标机还可包括标签施用器，标签施用器定位在沿所述卷带路径在所述收取和供应卷筒支架之间的位置处并且设置成从卷带剥离标签以用于施用到接收表面上。标签施用器可包括贴标剥离喙。

贴标机可设置成在制品包装设施中将预打印标签施加到包装上。

贴标机还可包括打印机，其设置成在将标签施加到接收表面上之前打印到标签上。被打印的标签可以是预打印的。贴标机可以是打印及施用贴标机。

根据本发明的另一方面，提供一种控制贴标机的方法，该贴标机包括：用于支撑供应卷筒的供应卷筒支架，所述供应卷筒包括标签库料，所述标签库料包括卷带以及被附接到所述卷带并且能够从所述卷带分离的多个标签；适于收取卷带的一部分的收取卷筒支架；传感器；以及控制器；其中该方法包括：所述传感器产生表明标签库料的至少一部分的周期性属性的传感器信号；将传感器信号提供至控制器；以及所述控制器基于传感器信号和标签库料的部件的长度来计算卷带沿被限定在供应卷筒和收取卷筒之间的卷带路径的位移。

根据本发明的另一方面，提供一种构造成执行贴标操作的贴标机，该贴标机包括：用于支撑可更换的供应卷筒的供应卷筒支架；适于收取卷带的一部分的收取卷筒支架，卷带路径被限定在供应卷筒和收取卷筒之间；以及控制器，其构造成计算表明何时需要更换供应卷筒以便贴标机执行其他贴标操作的时间。

该时间可以是一天中的时间和/或日期。

由此，贴标机的操作者可被提供以理解何时需要更换供应卷筒的指示的容易手段。这允许贴标机的操作者相应地计划其工作。例如，这允许操作者确保在相关时间下所述操作者准备好更换供应卷筒，由此最小化贴标机停机时间。

控制器可构造成基于供应卷筒的直径来计算表明何时需要更换供应卷筒的时间。

虽然在本发明的一个方面的背景下描述了其特征，但是将理解的是，在合适时，这种特征可被应用到本发明的其他方面。当然，上述以及在本文中其他地方出现的任何特征可以任何操作性组合来结合，并且这种组合在本公开中被明确地预见到。

只要合适，本文所述的控制方法可借助合适的计算机程序来实施，并且因此提供包括设置成使得处理器执行这种控制算法的处理器可读取指令的这种计算机程序。这种计算机程序可在任何合适载体介质（其可以是有形或非有形的载体介质）上被实施。

附图说明

现将参考附图仅以示例的方式来描述本发明的具体实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的贴标机的一部分的示意性侧视图；

图2示出了根据本发明第二实施例的贴标机的一部分的示意性侧视图；

图3示出了贯穿形成根据本发明实施例的贴标机的部分的贴标剥离喙的一部分的示意性截面图；

图4示出了结合根据本发明实施例的贴标机使用的标签库料的一部分的示意性平面图；

图4a示出了由形成根据本发明实施例的贴标机的一部分的传感器产生的传感器信号的示意性图形，当如图4所示的标签库料的一部分结合贴标机被使用时产生所述传感器信号；

图5示出了如图2所示的贴标机的一部分的示意性透视图；

图6示出了如图2所示的贴标机的一部分的另一示意性透视图；

图7示出了如图2所示的贴标机的一部分的示意性侧视图；

图8示出了如图6所示的贴标机的一部分的另一示意性透视图，其中第一安装板被移除；

图9示出了如图2所示的贴标机的一部分的另一示意性透视图，其中第一和第二安装板被移除；

图10示出了如图2所示的贴标机的一部分的示意性端视图，其中第一安装板被移除；

图11示出了如图2所示的贴标机的一部分的另一示意性端视图，其中第二安装板被移除；

图12示出了如图2所示的贴标机的一部分的示意性截面图；

图13示出了如图2所示的贴标机的一部分的另一示例性透视截面图；

图14示出了阐述螺线管电枢位置控制算法的示意图，所述螺线管电枢位置控制算法由形成根据本发明实施例的贴标机的一部分的控制器来执行；

图15示出了多极条形磁体的示意图，所述条形磁体形成可动元件位置传感器的一部分，所述可动元件位置传感器形成根据本发明实施例的贴标机的一部分；

图16示出了如图1或图2所示的贴标机的一部分的示意图；

图17示出了阐述可动元件位置控制算法的示意图，所述可动元件位置控制算法由形成根据本发明实施例的贴标机的一部分的控制器来执行；

图18示出了替代性制动组件的一部分的透视图，在本发明的一些实施例中，所述制动组件可取代如图5-11中所示的制动组件；

图19示出了如图18所示的替代性制动组件的另一视图；

图20示出了根据本发明实施例的贴标机的一部分的视图，其包括如图18和19所示的替代性制动组件并且进一步包括制动释放机构；

图21是流程图，其示出了包括本文所述的各个特征的根据本发明实施例的贴标机的操作；

图22是用于典型标签馈送操作的速度/距离图形；以及

图23是在图22的标签馈送操作期间被执行的处理的流程图。

具体实施方式

图1和2示出了根据本发明的单独实施例的两种不同类型的贴标机的部分的示意性侧视图。图1示出了不具有集成打印机的贴标机，图2示出了具有集成打印机的贴标机。

如图1和2所示的贴标机都包括供应卷筒支架10和收取卷筒支架12。供应卷筒支架10和收取卷筒支架12都被安装成绕相应轴线A和B旋转。在如图1和2所示的贴标机中，轴线A和B彼此大致平行，但是在一些实施例中情况可能不是这样。收取卷筒被连接到马达14，使得马达14可被供电以便使得收取卷筒12绕轴线B旋转。在如图1和2所示的贴标机中，马达14经由传送带（未示出）被连接到收取卷筒支架12。

然而，将理解的是，在其他实施例中，任何合适连接机构可用于将马达13连接到收取卷筒支架12。例如，虽然在所述实施例中传送带将提供马达轴的旋转与收取卷筒支架的旋转之间的固定传动比，但是在其他实施例中，可提供提供可变传动比的连接机构（例如，齿轮箱）。当然在其他替代性实施例中，收取卷筒支架12可由马达14直接驱动。“直接驱动”意味着，所述卷筒支架可与马达14的轴同轴地安装，即，马达14的轴可以沿轴线B延伸。在收取卷筒支架12由马达14直接驱动的情况下，收取卷筒支架可被安装到马达14的马达心轴。该布置与如下其他布置显著不同，所述其他布置可使用绞盘辊来接触卷筒或者卷筒支架的外周以便使得卷筒和/或卷筒支架旋转。

在如图1和2所示的贴标机中，马达14是步进马达。合适步进马达的示例是由美国的Portescap生产的34H318E50B步进马达。将马达14连接到收取卷筒支架12的合适传送带的示例是synchroflex正时传送带。在该实施例中，传送带驱动器的传动比是4：1，由此针对收取卷筒支架的每圈旋转，马达旋转四圈。将理解的是，在其他实施例中可使用用于传送带驱动器的任何合适传动比。

在该情况下，步进马达能够被控制以使其能够针对步进马达的每圈完整旋转而执行1600个大致相等的角度运动。所述大致相等的角度运动可被称为微步。每个微步等效于大约0.225度或0.00392弧度的旋转。在该情况下，步进马达具有每转200步，但是步进马达被控制以在每步产生8个微步，使得每转微步的数量是1600。由于传送带传动比是4：1，因此在收取卷筒支架的每转下马达微步数量是6400。步进马达通常由步进马达驱动器来驱动。在上述马达和控制布置的情况下，如果步进马达驱动器被命令成前进一步，则步进马达驱动器将提供信号至该步进马达，以使得步进马达旋转一个微步（即，大约0.225°）。将理解的是在其他实施例中，步进马达可针对步进马达的每圈完整旋转经历任何合适数量的步数，并且步进马达可被控制以针对步进马达的每步产生任何合适数量的微步。此外，传送带传动比可被选择成使得针对收取卷筒支架的每转来说马达的微步数量是任何合适期望数量。

虽然术语“步”有时被用于表示步进马达的物理属性，但是在本说明书中，术语“步”被用于表示步进马达的任何期望角度运动，例如微步。

步进马达是被称为位置控制马达的一类马达的示例。位置控制马达是由指令输出旋转位置控制的马达。也就是说，输出位置可根据需要来改变，或者输出旋转速度可借助于控制指令输出旋转位置改变所处的速度的控制而改变。步进马达是开环位置控制马达。也就是说，步进马达被供应有与指令旋转位置或旋转速度相关的输入信号，并且步进马达被驱动以实现所指令的位置或速度。

一些位置控制马达设置有编码器，所述编码器提供表明马达的实际位置或速度的反馈信号。反馈信号可被用于通过与指令输出旋转位置（或速度）相比较来产生误差信号，所述误差信号被用于驱动马达以最小化误差。以这种方式设置有编码器的步进马达可形成闭环位置控制马达的一部分。

闭环位置控制马达的替代性形式包括设置有编码器的DC马达。来自编码器的输出提供反馈信号，当反馈信号与指令输出旋转位置（或速度）相比较时可以从该反馈信号产生误差信号，所述误差信号可被用于驱动马达以最小化误差。未设置有编码器的DC马达不是位置控制马达。

将理解的是，在除了如图1和2所示的贴标机之外的贴标机的实施例中，马达可采用任何便利形式。例如，马达可以是任何合适的开环或闭环位置控制马达。

当如图1和2所示的贴标机在使用中时，标签库料的供应卷筒可被安装到供应卷筒支架，以使得供应卷筒支架10支撑该供应卷筒。如图1所示的贴标机不具有安装到供应卷筒支架10的供应卷筒。但是，如图2所示的贴标机具有安装到供应卷筒支架10的供应卷筒16。供应卷筒16被安装到供应卷筒支架10，使得供应卷筒16与供应卷筒支架10共同旋转。

如在图2中可以最佳地看出的，在使用中，标签库料18在供应卷筒支架10（且具体地是安装到供应卷筒支架10的供应卷筒16）与收取卷筒支架12之间延伸。卷带路径20由各种部件限定在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间，并且在使用中，标签库料沿卷带路径20被传送。在如图1和2所示的贴标机中，第一、第二和第三辊（22、24和26）限定供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径20。将理解的是，在贴标机的其他实施例中，除了辊之外的部件可被用于限定卷带路径20。合适部件可以是当标签库料接触该部件时仅向所述标签库料施加小摩擦力的部件。

卷带路径20还由跳动臂28和贴标剥离喙30来限定。跳动臂28包括安装在该跳动臂28的一端处的跳动臂辊32。

在使用中，标签库料18沿卷带路径20从供应卷筒支架10（且具体地从供应卷筒16）围绕第一辊22、围绕跳动臂辊32、围绕第二辊24、围绕贴标剥离喙30、围绕第三辊26延伸，并且被缠绕到收取卷筒支架12上以形成收取卷筒34。

将理解在根据本发明的贴标机的其他实施例中，任何合适数量的辊（或任何其他合适部件）可用于限定卷带路径20的期望形状/长度。

跳动臂28是能够绕轴线A旋转的可动元件。也就是说，在如图1和2所示的贴标机中，跳动臂38的旋转轴线与供应卷筒支架10（以及供应卷筒16）的旋转轴线同轴。在其他实施例中，情况不必如此。例如，跳动臂28可绕与供应卷筒支架10（以及供应卷筒16，如果被附接的话）的旋转轴线A间隔开的轴线旋转。

还将理解的是，在如图1和2所示的贴标机中，跳动臂28是限定卷带路径20的可动元件，并且跳动臂28的运动改变在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径的长度。将理解的是，在其他贴标机中，可使用任何其他合适可动元件，只要该可动元件的运动改变在供应卷筒支架和收取卷筒支架之间的卷带路径的长度即可。

如图2所示的贴标机包括打印机36（但是如上所述，根据本发明的贴标机的其他实施例不必包括打印机）。在该情况下，打印机是热转印打印机。但是，将理解的是，根据本发明的贴标机的其他实施例可包括任何合适类型的打印机，例如喷墨打印机、热打印机或激光打标***。打印机36可包括色带供应卷筒支架38、色带收取卷筒支架40、打印头42和色带引导构件44。在使用中，打印机色带的卷筒被安装到色带供应卷筒支架38，使得所述打印机色带的所述卷筒构成由色带供应卷筒支架38支撑的打印机色带的供应卷筒46。

在使用中，来自供应卷筒46的打印色带沿打印色带路径经过打印头42并且被缠绕到色带收取卷筒支架40上以便形成收取卷筒48。为了将打印色带从色带供应卷筒支架38传送到色带收取卷筒支架40，至少色带收取卷筒支架40被连接到马达，以使得马达可转动所述色带收取卷筒支架40。

由于如图2所示的打印机36是热转印打印机，因此打印色带是热敏的，使得当打印色带经过打印头42时，打印头42的至少一部分可被选择性地激活，以加热打印色带的期望部分并且将墨从打印色带的该部分转印到相邻衬底上。在该情况下，相邻衬底是形成标签库料18的一部分的标签。在打印机36的操作期间，引导块44包括引导辊，当打印色带从色带供应卷筒支架38传送到色带收取卷筒支架40时，所述引导辊有助于引导该打印色带。

由如图1和2所示的贴标机之一使用的标签库料包括卷带以及附接到所述卷带的多个标签。附接到卷带的标签能够与卷带分离。贴标剥离喙30被构造成使得在如图1和2所示的贴标机之一的操作期间，当标签库料18沿卷带路径20被传送通过贴标剥离喙30时，贴标剥离喙30将经过的标签从卷带分离。

然后，被分离的标签可被附接到期望产品上。这种期望产品的示例是在生产线的传送机（未示出）上传送的物品。然而将理解的是，期望产品可以是任何合适产品。在如图2所示的贴标机的情况下，将理解的是，在标签被附接到期望产品上之前，打印机36可在标签上打印期望图像。在一些实施例中，打印可在将贴标剥离喙30将标签从标签库料的卷带分离之前发生，并且在其他实施例中，图像的打印可在贴标剥离喙30将标签从标签库料的卷带分离之后发生。

在如图1和2所示的贴标机的操作期间，马达14被激励以使得收取卷筒支架12绕其轴线B旋转。在这被完成之后，收取卷筒支架12将标签库料18缠绕到收取卷筒支架12上以形成收取卷筒34。收取卷筒34将包括标签库料的卷带。从标签库料的卷带分离的任何标签在其经过贴标剥离喙30时将不会形成收取卷筒34的一部分。在一些实施例中，贴标剥离喙30可构造成使得标签选择性地从卷带分离。在这种情况下，未由贴标剥离喙30从标签库料的卷带分离的任何标签将被缠绕到收取卷筒支架12上，且因此形成收取卷筒34的一部分。

标签库料18（且尤其是标签库料的卷带）到收取卷筒支架12上的缠绕将会导致标签库料18沿由箭头C（图2）所示的方向沿卷带路径20移动。标签库料的卷带到收取卷筒支架12上的缠绕导致标签库料从供应卷筒16被放出，所述供应卷筒16由供应卷筒支架10支撑。

该布置可被称为拉力-阻力***，其中收取卷筒支架12被驱动以便沿标签库料传送方向C来传送标签库料，且其中供应卷筒支架10未被驱动。这是因为如下所述，在使用中，供应卷筒支架10对于标签卷带的运动提供一定阻挡（或阻力），以便在标签卷带中提供张力。在该情况下，该***内的摩擦提供阻力。例如，所述摩擦可包括供应卷筒支架与支撑供应卷筒支架以供旋转的机构之间的摩擦。阻力还可由供应卷筒的惯量来提供。在其他实施例中，拉力-阻力***中的阻力可被主动地控制。例如在一个实施例中，DC马达可被附接到供应卷筒支架并且可沿与供应卷筒支架旋转（由于标签库料从供应卷筒支架解绕并且缠绕到收取卷筒支架上）所在的方向相反的方向被激励。在该情况下，DC马达提供至该***的阻力的量可通过控制供应到马达的电流以及因此由马达施加的扭矩而被控制。

在贴标机的其他实施例中，供应卷筒支架10可被驱动，使得在使用中其致使被支撑的供应卷筒16旋转。在一些实施例中，供应卷筒支架10可被驱动成沿与标签库料沿标签库料传送方向C的运动（这由收取卷筒支架12的旋转实现）相反的方向旋转。这种布置也被称为拉力-阻力***。

在其他实施例中，供应卷筒支架10可被驱动以使其由马达沿如下方向旋转，该方向与标签库料沿标签库料传送方向C的运动（这由收取卷筒支架12的旋转实现）互补。这种类型的布置可以被称为拉力-阻力***。将理解的是，在贴标机包括从动供应卷筒支架10的实施例中，供应卷筒支架10可由任何合适马达来驱动。这种马达的示例包括DC马达或位置控制马达，例如步进马达。

图3示出了贯穿形成根据本发明实施例的贴标机的部分的贴标剥离喙30的示意性截面图。贴标剥离喙30包括传感器，其包括电磁辐射源50和电磁辐射检测器52。电磁辐射源50由电源经由电线54来供电。该传感器（尤其是电磁辐射检测器52）被构造成产生传感器信号56。传感器通常可称为间隙传感器并且通常设置成产生传感器信号，所述传感器信号在卷带的承载标签的部分与卷带的不承载标签的部分之间会不同。虽然在该实施例中贴标剥离喙30包括间隙传感器，但是在其他实施例中，间隙传感器可在沿卷带路径的任何合适位置处远离贴标剥离喙进行定位。在一些实施例中可能有利的是将间隙传感器定位成接近贴标剥离喙。将间隙传感器定位成接近贴标剥离喙可能基于由间隙传感器产生的信号而减少在将标签库料的一部分定位在贴标剥离喙处时的可能误差。

在使用中，电磁辐射源50产生电磁辐射束58。当标签库料18在方向C上沿卷带路径传送经过贴标剥离喙30时，包括卷带60和附接到卷带的多个标签62（以及可与卷带分离的标签）的标签库料18在电磁辐射源50和电磁辐射检测器52传送。由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58经过标签库料18并且入射在电磁辐射检测器52上。由电磁辐射检测器52输出的传感器信号56是入射在电磁辐射检测器52上的电磁辐射量的函数。也就是说，由电磁辐射检测器52输出的传感器信号56是由电磁辐射源50产生并且经过标签库料18的电磁辐射量的函数。

图4示出了标签库料18的一部分的示意性平面图。如图4所示的标签库料18的一部分具有标签，这些标签全都具有大致相同的尺寸和形状。可由贴标机使用的其他标签库料可具有为不同尺寸和/或其间可具有不同间距的标签。例如，可由贴标机使用的一些标签库料包括两种类型的标签，每种类型具有不同的尺寸和/或形状。标签库料可以使得沿该标签库料的长度，所述标签在第一类型的标签和第二类型的标签之间交替。从图3可以看到，当如图4所示的标签库料18的一部分在电磁辐射源50和电磁辐射检测器52之间传送时，电磁辐射束58将沿在图4中大致离开纸面的方向传播。电磁辐射束58的传播方向可以大致垂直于大致平面状标签库料18的平面。

标签库料的卷带60的电磁透射率（即，入射在材料上的电磁辐射的多少比例通过该材料被透射）将通常不同于标签库料18的标签52的电磁透射率。同样，材料的两种不同厚度的电磁透射率也将不同（即，通过相对厚材料的电磁透射率将小于通过相对薄材料的电磁透射率）。这两个因素中的任一者或者这两个因素的组合将导致标签库料18的仅包括卷带60的部分（例如，在由D表示的位置，有时在本领域称为“间隙”）的电磁透射率将不同于（在该情况下，大于）标签库料的包括卷带60和标签62两者的部分（例如，在由E表示的位置）的电磁透射率。

当由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58经过标签库料的具有相对高的电磁透射率的部分（例如，通过在图4中的位置D处的标签库料18）时，则与当由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58经过标签库料18的包括卷带60和标签62两者的部分（例如，在图4中由E表示的位置处）时入射在电磁辐射检测器52上的电磁辐射量相比，入射在电磁辐射检测器52上的电磁辐射量将会更大。

因此，取决于由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58是否经过标签库料18的具有相对高的电磁透射率的部分（例如，在位置D处）或者由电磁辐射源50产生的电磁辐射束58是否经过标签库料18的具有相对低的电磁透射率的部分（例如，在位置E处），由电磁辐射检测器52输出的传感器信号56将不同。例如，由传感器的电磁辐射检测器52产生的传感器信号56可以是电压，并且与当电磁辐射束58经过标签库料18的具有相对低的电磁透射率的部分时的电压相比，当电磁辐射束58经过标签库料18的具有相对高电磁透射率的部分时电压可能会更大。

由于标签库料18在使用中将会在传送方向C上沿卷带路径被传送，将理解的是，辐射束58将在经过标签库料18的仅包括卷带60的部分（例如，在图4中如在位置D所示）与标签库料18的包括卷带60和标签62两者的部分（例如，在图4中如在位置E所示）之间交替。为了便于参考，标签卷带60的在其上未附接有标签并且位于两个相邻标签62之间的部分可被称为间隙。在图4中通过阴影线64示出了两个这种间隙。

标签库料18包括多个标签62，其具有与传送方向C大致垂直的标签宽度W_L以及大致平行于传送方向C的标签长度L_L。标签62是大致相似的，并且相邻标签之间的间隙64也是大致相似的。间隙的长度用L_G表示。相邻标签之间的间距长度L_P是标签长度L_L与相邻间隙64的间隙长度L_G之和。

当标签库料18沿传送方向C移动时，传感器的电磁辐射检测器52将产生传感器信号56，其表示标签库料18的至少一部分的周期性属性。换句话说，传感器将产生传感器信号56，针对标签库料18的性质来说所述传感器信号是周期性的。在该情况下，标签库料18的电磁透射率可以说是标签库料的沿标签库料18的长度（沿大致平行于传送方向C的方向）改变的周期性属性。也就是说，当电磁辐射束58以交替的方式周期性地经过间隙64并且然后经过附接到标签卷带60的标签62时，传感器信号56将周期性地改变。由电磁辐射检测器52产生的周期性传感器信号56的周期将等于标签库料18沿传送方向C传送等于间距长度L_P（即，标签长度L_L与间隙长度L_G之和）的距离所花费的时间。

在一般意义上，当标签前缘经过电磁辐射检测器52时，传感器信号56从具有相对高的值改变至具有相对低的值。类似地，当标签后缘经过电磁辐射检测器52时，传感器信号56从具有相对低的值改变至具有相对高的值。在图4a中示出了当如图4所示的标签卷带的部分经过电磁辐射检测器时传感器信号56的变化，在图4a中标出了信号的周期P。从间隙到标签的前缘的过渡由从相对高的值至相对低的值的信号过渡来表示。从标签的后缘到间隙的过渡由从相对低的值至相对高的值的信号过渡来表示。

对于一些类型的标签库料，每个标签长度L_L和每个间隙长度L_G将是大致相同的。因此，对于给定标签库料18来说的间隙长度L_P也将是大致相同的。间距长度L_P、标签长度L_L和/或特定标签长度的间隙长度L_G可由标签库料18的供应商提供。替代性地，间距长度L_P、标签长度L_L和/或间隙长度L_G可通过使用测量长度的任何合适方法来测量。与特定标签库料18的间距长度L_P有关的信息可被提供至贴标机的控制器。替代性地，与特定标签库料的标签长度和间隙长度有关的信息可被提供至贴标机的控制器，使得控制器可使用该信息以便计算标签库料18的间距长度。在另一实施例中，贴标机可包括测量间距长度L_P（或标签长度L_L和间隙长度L_G以便计算间距长度L_P）的装置。将理解的是，可使用任何公知测量装置来测量这种长度。

在一个实施例中，以如下方式来测量长度L_P、L_L和L_G。使得标签库料沿卷带路径前进的移动机构可由控制器控制，使得该控制器能够在任何给定时间计算标签库料的线性位移。参考图4a，可以看出，传感器信号56取决于邻近于该传感器的是标签还是间隙而随着标签库料的位置进行改变。因此，为了确定长度L_L，控制器可计算在由传感器测量的表明存在有标签的周期性信号57部分（在该情况下，具有相对低的值）期间标签库料的线性位移。类似地，为了确定长度L_G，控制器可计算在由传感器测量的表明存在有间隙的周期性信号59部分（在该情况下，具有相对高的值）期间标签库料的线性位移。为了确定L_P，控制器可将针对L_L和L_G测量的线性位移相加，或者控制器可计算在周期性信号P部分期间标签库料的线性位移。

控制器可以各种方式来计算标签卷带的线性位移。一个示例是，控制器可计算由收取卷筒支架支撑的卷筒的直径。在本说明书的下述部分中描述了控制器如何可以计算由收取卷筒支架支撑的卷筒的直径的示例。然后控制器可以控制步进马达，该步进马达驱动收取卷筒支架以使其监测步进马达在给定时间内被指令行进的步数。将步进马达在给定时间内被指令行进的步数乘以步进马达每步的已知角度运动，控制器可计算在所述给定时间内步进马达且因此收取卷筒支架的角度运动。将由收取卷筒支架支撑的卷筒的半径（直径的一半）乘以在所述给定时间内收取卷筒支架的角度运动，控制器可计算由于标签库料在所述给定时间期间被缠绕到收取卷筒支架上引起的标签库料的线性位移。这种位移信息可被用于确定L_L、L_G和/或L_P。

贴标机的控制器被构造成基于传感器信号56和标签库料18的部件的长度来计算卷带沿卷带路径的位移。在该情况下，传感器信号由电磁检测器提供，并且标签库料的部件的长度是间距长度L_P（即，标签长度L_L和间隙长度L_G之和）。在使用中，控制器监测传感器信号56并且计数被提供到其上的周期性传感器信号的周期数量。如上所述，这对应于电磁辐射束58经过标签62和相邻间隙64的次数。因此，控制器通过将提供给其的传感器信号的周期数量乘以标签库料18的间距长度L_P来计算卷带沿卷带路径的位移。

在一些实施例中，控制器还可构造成监测周期性传感器信号56的周期。然后，控制器可通过将间距长度L_P（即，标签长度L_L与间隙长度L_G之和）除以传感器信号56的周期来计算卷带沿卷带路径的速度。

在一些实施例中，控制器可使用周期性传感器信号56的监测周期以及已经被供应至控制器的传感器信号的周期数量的计数（不必是整数），以便确定在除了当标签62的边缘经过电磁辐射束58时之外的时刻卷带的位移。例如，如果已知自标签前缘经过电磁辐射束起算的时间周期是监测周期的一半，则可推导出该位移等于间距长度L_P的一半。

由控制器基于传感器信号56计算的卷带沿卷带路径的位移可在多种不同的情况下被使用。例如，由控制器计算的位移可用于提供关于已经经过传感器的标签库料的总量的信息。

在另一示例中，卷带的期望位移可被实现成控制标签库料的给定部分相对于已知位置的位置。例如，参考图3，贴标剥离喙30（在此处，标签从卷带分离）的边缘66以及电磁辐射束58经过标签库料所在的点被分离以沿卷带路径的由D_B标记的距离。控制器可构造成使得当标签62的边缘经过电磁辐射束58时，然后控制器激励该收取马达，使得收取马达收取一定卷带长度，该卷带长度等于距离D_B以由此将经过电磁辐射束58的边缘定位在贴标剥离喙30的边缘66处。

将理解的是，由控制器基于传感器信号56和间距长度L_P（即，标签长度L_L和间隙长度L_G之和）计算的卷带沿卷带长度的位移可用于确定（即，在该具体背景量度下）以及控制标签库料的部分从任何期望位置沿卷带路径的位移和/或该部分的任何期望长度的位移。

将理解的是，在所述实施例中，构造成产生表明标签库料18的一部分的周期性属性的传感器信号56的传感器是电磁辐射检测器，其产生表明标签库料的电磁透射率的传感器信号。在其他实施例中，可以使用任何合适传感器以便检测标签库料的一部分的任何合适周期性属性。

在所述实施例中，电磁辐射源可包括发光二极管，其发出处于可见光谱中的电磁辐射。电磁辐射检测器被选择成使其能够检测由电磁辐射源产生的电磁辐射（在该情况下，在可见光谱中）。还将理解的是，在其他实施例中，可以使用任何合适电磁辐射源，只要该电磁辐射检测器对于由电磁辐射源产生的电磁辐射敏感即可。

在其他实施例中，传感器可构造成产生这样的传感器信号，其是标签库料的一部分的除了其电磁透射率之外的周期性属性的函数。这种属性的示例包括但不限于标签库料的一部分的电磁反射率、标签库料的一部分的声音透射率或反射率、标签库料的一部分的导电率、标签库料的至少一部分的厚度、包括标签库料的一部分的区域的电阻率、以及标签库料的至少一部分的颜色。将理解的是，取决于要由传感器测量的标签库料的部分的周期性属性，必须使用任何合适的传感器。因此可以使用任何公知的合适传感器。例如，如果期望测量标签库料的一部分的声音透射率，则传感器可包括构造成将声音能量引导通过标签库料的一部分的声音发生器以及声音检测器，经过标签库料的所述部分的声音能量入射在该声音检测器上。如果期望测量包括标签库料的一部分的区域的电阻，可以使用电阻传感器。如果期望测量标签库料的一部分的厚度，在一些应用中可以使用的传感器的示例是微型开关。微型开关可包括接触标签库料的杠杆部分。杠杆用作距离放大器。杠杆构造成当标签库料经过该杠杆时接触该标签库料。杠杆的接触标签库料的末端在当该杠杆的末端正在接触标签库料的标签时其位置与当杠杆的末端接触标签库料在所述标签之间的卷带时其位置之间移动相对小的距离。这些位置之间的相对小的距离由杠杆来放大，使得杠杆的与接触所述标签库料那端相对的另一端移动相对大的距离，该距离足够大以实现在所述微型开关的接通和断开状态之间的状态改变。

在所述实施例中，标签库料的由传感器测量周期性属性的部分包括卷带和所附的标签。在其他实施例中，情况不必如此。例如，一些实施例可能仅仅测量附接到卷带的标签的周期性属性。这可能在如下情况下发生：所述标签库料包括被附接到卷带并且彼此相邻的标签，使得在相邻标签之间无间隙。在该情况下，传感器可检测附接到卷带的标签的周期性属性，该属性由于所述属性在两个相邻标签的边界处与在所述标签的另一位置相比会不同的事实而周期性地改变。

在另一实施例中，传感器可能仅仅测量卷带的周期性属性。例如，传感器可构造成在标签已经从卷带分离之后测量该卷带的属性。例如，一些标签库料可具有卷带，即便在标签已经被移除之后该卷带仍具有一些周期性特征。例如，如果当形成标签库料时标签被模切，则卷带可包括由所述模切形成的凹陷，即便在标签被移除之后所述凹陷仍存在于卷带上。这些凹陷可以具有与卷带的未被凹入的部分不同的属性。例如，卷带在凹陷位置处的厚度可以小于卷带在未被凹入的位置处的厚度。因此，能够测量卷带在凹入部分与未被凹入部分之间的这种厚度差异的传感器能够产生表明标签库料的一部分的周期性属性的传感器信号，使得控制器能够计算卷带的位移并且执行如上所述的功能。

由控制器（基于传感器信号和标签库料的一部分的长度）计算的卷带沿卷带路径的位移还可被用于计算分别安装在收取卷筒支架或供应卷筒支架上的收取卷筒或供应卷筒中的至少一者的直径。这可以按照如下方式来完成。

贴标机还可包括旋转监测器，其构造成监测其中一个卷筒支架的旋转（且因此监测附接到卷筒支架的卷筒的旋转）。合适旋转监测器的示例是安装到卷筒支架中的一者上的转速计。合适旋转监测器的另一示例是触发装置，其每当卷筒（且因此支撑卷筒的卷筒支架）旋转经过整圈旋转的给定部分就产生信号。

例如，触发装置可包括磁簧传感器和至少一个磁体，或者霍尔效应传感器和至少一个磁体。在一个实施例中，一对磁体被附接到卷筒支架，使得该对磁体关于该卷筒支架的旋转轴线以180度成角度地间隔开。霍尔效应传感器定位在贴标机的不随卷筒支架旋转的部分处，并且使得针对卷筒支架沿给定方向的每圈完整旋转，两个磁体两者都相继地经过霍尔效应传感器。因此，霍尔效应传感器在卷筒支架的每圈旋转中将输出两个脉冲。

如上所述，旋转监测器（例如，转速计、霍尔效应传感器或磁簧开关）构造成输出表明卷筒支架中的一者的旋转的旋转信号。旋转信号被供应到控制器，并且该控制器构造成基于卷带沿卷带路径的计算位移和旋转信号来计算由卷筒支架支撑的卷筒的直径。具体地，控制器可计算给定时间内卷带沿卷带路径的位移，并且针对相同的给定时间监测所述旋转信号以便确定在所述给定时间期间卷筒支架（且因此卷筒）的旋转量。控制器可如下计算由卷筒支架支撑的卷筒的直径D_S：

其中，L_WP是卷带沿卷带路径的位移（例如通过监测从电磁辐射传感器52输出的周期性信号56来确定），n是卷筒支架的旋转数量。

在包括具有如上所述的磁簧开关和两个磁体的旋转监测器的一个实施例中，控制器可根据上述公式以下述方式来计算由卷筒支架支撑的卷筒的直径。当附接到卷筒支架的磁体经过磁簧开关时，该控制器被触发以开始计数驱动另一卷筒支架的马达被指令经历的步数。控制器还监测由磁簧开关供应到控制器的信号，并且计数在控制器被触发以开始计数驱动另一卷筒支架的马达被指令经历的步数之后磁体经过磁簧开关的次数。

当控制器计数成磁体经过磁簧开关的次数等于预定数量时，则停止计数驱动另一卷筒支架的马达被指令经历的步数。预定数量可以是与卷筒支架的任何期望旋转量相对应的任何数量。在该示例中，预定数量是二，其对应于卷筒支架的单次旋转。驱动另一卷筒支架的马达被指令经历的计数步数被用于以如下方式来确定卷带沿卷带路径的位移：将计数步数乘以每步的角旋转再乘以由另一卷筒支架支撑的卷筒的半径。由另一卷筒支架支撑的卷筒的半径可能先前已经通过测量针对另一卷筒支架的给定旋转的卷筒支架之间的卷带路径长度的变化来确定，或者通过测量针对卷带沿卷带路径的给定位移（例如，卷带沿卷带路径的为标签库料的间距长度的位移）测量另一卷筒支架的旋转量来确定。这两种方法都在本说明书中被讨论。任何其他合适方法可用于确定由另一卷筒支架支撑的卷筒的半径。

将理解的是，计算卷筒直径的该方法可用于确定卷筒中的一者或两者的直径。

还将理解的是，虽然各种传感器被描述为构造成监测卷筒的旋转的旋转监测器的一部分，但是可以使用任何合适方法以便确定卷筒的旋转量。例如，如果被用于测量由位置控制马达（例如，步进马达）驱动的卷筒的旋转量，则旋转监测器包括监测装置，其监测被提供至位置控制马达的控制信号，以便监测位置控制马达已经被指令经历的旋转量，并且将其用作马达且因此卷筒支架已经经历的旋转量的量度。例如，在步进马达的情况下，旋转监测器可包括计数装置，其计数步进马达已经被指令行进的步数。当步进马达的旋转包括预定量的步数（如通常的那样）时，径直地确定与马达已经移动的具体步数相对应的旋转数量（或旋转部分）。

公知的贴标机可向操作者提供关于在全部标签被用光之前在标签库料上留有的标签数量的信息。

在标签库料上不再留有标签之前向贴标机的操作者提供关于在标签库料上留有的标签数量的指示被认为不是特别有用的。这是因为，贴标机的操作者不具有关于何时需要更换标签库料的有用指示，而仅仅具有在标签库料需要更换之前将有多少标签会从标签库料被分配的指示。

根据本发明的贴标机可包括控制器，其构造成计算表明何时标签库料（或更具体地，标签库料的供应卷筒）将需要更换的时间，以便贴标机能够实施进一步的贴标操作。也就是说，控制器构造成计算表明供应卷筒何时腾空（即，贴标机已经用完标签库料上的所有可用标签）的时间。

为了计算表明供应卷筒何时需要更换的时间，控制器被提供有使得该控制器能够确定供应卷筒上的标签库料量的信号以及还被提供有使得控制器能够确定标签库料从供应卷筒放出的速率的信号。

可被提供至控制器以便控制器确定在供应卷筒中存在多少标签库料的信号的一个示例是，向控制器提供表明供应卷筒的直径的信号。任何合适方法可被使用以便提供表明供应卷筒的直径的信号。例如，可以使用在本说明书中先前讨论的确定卷筒直径的方法。替代性地，可以使用光学测量设备来测量卷筒的直径。这种光学测量设备在专利合作条约（PCT）下以公开号WO 02/22371 A2公布的国际专利申请中被描述。虽然此处描述的测量设备用于测量在热转印打印机中使用的带墨色带的卷筒，但是发明人认识到，这种设备还可以用于确定其中卷筒承载标签库料的贴标机的卷筒直径。

此外，杠杆也可被用于确定供应卷筒的直径，该杠杆接触卷筒的外侧并且被连接到位置传感器，所述位置传感器具有取决于杠杆的旋转位置的输出。

在替代性实施例中，表明供应卷筒上的标签库料的量的信号可以是已经经过卷带路径中的特定点的标签数量的计数。如果已知供应卷筒上的最初标签数量，那么通过计数已经经过卷带路径中的特定点的标签数量会使得能够计算供应卷筒上的剩余标签数量。

虽然在上文中阐述了用于确定剩余标签数量的各种方法实例，但是将理解的是，可以使用任何合适方法来确定在任何给定时间供应卷筒上留有的标签库料的量。

如何确定标签库料从供应卷筒放出的速率的一个示例是向控制器提供表明标签库料的一部分沿卷带路径的线性速度的信号。在一个示例中，控制器可通过如下操作来计算供应卷筒需要更换所在的时刻：使用表明供应卷筒的直径的信号以便得到在供应卷筒上剩余的标签库料的长度，并且然后将供应卷筒中标签库料的长度除以标签库料沿卷带路径的线性速度。同样，将理解的是，任何合适方法可用于确定标签库料从供应卷筒被放出的速率。在一些实施例中，标签库料被放出的速率借助于监测如上所述从电磁辐射检测器52输出的周期性信号56的周期来确定。

在任何情况下，控制器将执行其中供应卷筒上剩余的标签库料的量除以标签库料从供应卷筒被放出的速率的计算，以便确定供应卷筒被用完所花费的时间。

可以这样执行如何确定将需要另一标签库料所在的时刻的另一示例：使用传感器来计数已经经过卷带路径中的具体点的标签数量，并且还使用该传感器来测量标签经过卷带路径中的具体点的速率（其可借助于使用上述类型的传感器监测由电磁辐射检测器52输出的周期性信号56的周期来确定）。然后，在知晓供应卷筒上的标签的最初数量的情况下，供应卷筒上的剩余标签可由控制器来确定。然后，供应卷筒上的剩余标签数量可除以标签经过卷带路径中的具体点的速率（以及因此，标签由供应卷筒放出的速率）以便计算表明何时供应卷筒将被用完（且因此需要更换）的时刻。

将理解的是，可以使用测量供应卷筒上的剩余标签库料以及从供应卷筒被放出的标签库料的速率的其他方法。例如，如果知晓或确定了标签库料的标签间距，则可以使用标签库料沿卷带路径的位移（知晓标签库料上的最初标签数量的情况下）来确定供应卷筒上剩余的标签的数量。这可借助于计算已经被使用的标签数量并从最初标签数量减去该已经被使用的标签数量来完成。为了计算被使用的标签数量，标签库料沿卷带路径的测量线性位移可除以标签库料的间距长度。还可以使用测量标签库料的一部分沿卷带路径的线性速度以便确定标签从供应卷筒被放出所在的速率。这可以这样被完成：将标签库料的一部分沿卷带路径的线性速度除以标签库料的间距长度。

计算剩余标签数量的另一方法是测量供应卷筒上的标签库料的每单位截面面积上的标签数量。在该情况下，垂直于供应卷筒旋转所处的轴线来测量该截面面积。然后在任何时间点，给定供应卷筒的直径（其可借助于使用前述方法来测量）以及保持所供应的标签库料的芯的直径（其可被测量或先前确定），可以计算供应卷筒上剩余的标签库料的截面面积。这可通过将借助于使用上述方式测量的供应卷筒的外径确定的供应卷筒（即，包括芯）的总截面面积减去该芯的截面面积来完成。通过将该供应卷筒的截面面积乘以供应卷筒上的标签库料的每单位截面面积上的标签数量，可以计算剩余的标签数量。

可以如下方式来计算每单位面积上的标签数量。使用上述方法中的任何方法来作出卷筒直径的第一测量。计算卷筒的相应第一截面面积。随后，在已经分配已知或测量数量的标签之后，作出卷筒直径的第二测量并且计算卷筒的相应第二截面面积。通过将已知或测量数量的分配标签除以卷筒的第一截面面积与第二截面面积之差，可以计算每单位面积的标签数量。

如上所述，关于在供应卷筒上剩余的标签数量的信息以及关于标签被使用（例如，被分配）的速率的信息可被用于计算供应卷筒被用完将花费的时间（即，在供应卷筒需要更换之前剩余的时间）的量度。

在本发明的一些实施例中，一旦控制器已经计算在供应卷筒需要更换之前剩余的时间，则控制器可构造成使用该信息以及一天中的时间，以便计算将需要更换供应卷筒所在的一天中的时间和/或日期。例如，控制器可计算为，在二月19日下午4：45或者上午9：15将需要更换供应卷筒。控制器可将表明供应卷筒将需要更换所在的一天中的时间和/或日期的信号提供给合适的显示器。计算供应卷筒将需要更换所在的一天中的时间和/或日期可能是有用的，因为这使得贴标机的操作者能够确定其将需要在贴标机旁所在的一天中的时间，以便更换标签库料供应卷筒。替代性地或此外，如果贴标机由在换班模式中所值班的操作者来操作，则由贴标机提供的信息可使得贴标机的操作者能够看到在哪个操作者换班中将会需要更换供应卷筒。

图5示出了在图1或2中示出类型的贴标机的实施例的一部分的透视图。图5示出了供应卷筒支架10、跳动臂28和制动组件70。供应卷筒支架10包括支撑盘72以及由供应卷筒支架10支撑的标签库料的供应卷筒16。

如关于图1和2在前文讨论的，供应卷筒16形成其一部分的贴标机包括收取卷筒支架，其适于收取标签库料的卷带的一部分。在供应卷筒和收取卷筒之间限定卷带路径。跳动臂28是可动元件，其在使用中限定卷带路径的一部分。事实上在使用中，标签库料从供应卷筒16进行传送并且在安装到跳动臂28上的辊32上运行。在图5中，为了使得附图清楚起见，没有示出收取卷筒也没有示出沿卷带路径运行的标签库料的卷带。

如上所述，跳动臂28和供应卷筒支架10都被安装用于绕公共轴线A单独地旋转。在其他实施例中，供应卷筒支架10和跳动臂28可绕其自身的相应轴线旋转。

图6-11示出了制动组件70的其他不同视图，所述制动组件被构造成向供应卷筒支架10施加变化的制动力，所述制动力对抗所述供应卷筒支架10的旋转。制动组件70包括制动盘74，其被附接到供应卷筒支架10以使其与供应卷筒支架10（且因此与由供应卷筒支架10支撑的任何供应卷筒）共同旋转。

制动组件还包括制动传送带76，其围绕制动盘74的外周的一部分延伸。制动传送带在第一端76a处被固定到附接销78，所述附接销是安装块80的被固定的一部分，以使其不会随供应卷筒支架10旋转。制动传送带76在第二端76b处经由弹簧82被附接到杠杆臂86的销84。弹簧可以是任何合适的弹性偏压构件。在一个实施例中，弹簧82是由英国的Kato-Entex Ltd制造的张力弹簧型号523，其具有4.48N/mm的刚度。

在所示的实施例中，制动传送带76具有大致矩形截面并且其接触制动盘74的外周88的具有平行于轴线A的大致平坦表面的部分。也就是说，制动盘74的大致平坦周面88对应于传送带76的与制动盘74的外周88接合的大致平坦表面。将理解的是，在贴标机的其他实施例中，制动盘和制动传送带的外周面可具有任何合适的相应轮廓。例如，制动盘的外周面可包括v形沟槽，其与大致圆形截面的制动传送带协作。

制动传送带76可由任何合适材料制成，例如制动传送带可由织物和聚合材料的组合或者聚亚安酯制成。在一个实施例中，制动传送带是10mm宽、280mm长，并且由称为Habasit TG04的材料形成。在该实施例中，制动盘（其在其他实施例中可具有任何合适尺寸）具有100mm的直径。

杠杆臂86由枢转销90可枢转地安装到安装块80。杠杆臂86的第一端包括销84。杠杆臂86的第二端接合螺线管94的电枢92。合适螺线管的示例是由Premier Farnell UKLimited制造的MCSMT-3257S12STD螺线管。

如在图7中可以最佳地看到的，枢转销90与枢转臂86上的螺线管94的电枢92接合枢转臂86所在的点96a之间的距离大于枢转销90与附接有制动传送带76的销84之间的距离。由此，杠杆臂86提供机械优势，使得由螺线管94的电枢92施加到杠杆臂86上的任何力在其经由销84施加到制动传送带76时被放大。

在使用中，弹性偏压构件98（其在该实施例中是不同于弹簧82的弹簧，但是可以是任何其他合适弹性偏压构件）沿一方向偏压杠杆臂86，使得弹簧98致使制动传送带76接触制动盘74的外周88以便向制动盘74施加制动力且因此阻挡制动盘74和所附供应卷筒支架10的旋转。在一个实施例中，弹簧98是由英国的Kato-Entex Ltd制造的具有0.94 N/mm的刚度的压缩弹簧型号940。由弹簧98施加到制动传送带76的第二端76b的力的方向在图7中由S表示。这确保了，当没有功率被供应到螺线管94时（例如，当贴标机停止供电时），弹簧98使得制动力被施加到制动盘74且因此施加到供应卷筒支架10。

螺线管94的电枢92沿朝向杠杆臂86的方向（如箭头F所示）的延伸将使得销84沿箭头F’的方向移动，所述F’方向与箭头F方向大致相反。因此，如果螺线管94被激励以使得电枢92沿方向F朝向杠杆臂86移动，这将使得杠杆臂86克服由弹簧98施加到其上的偏压力，使得销84沿方向F’移动。这将使得由制动传送带76施加到制动盘74上的制动力的大小减少。因而断定，通过控制螺线管电枢92的位置（且因此经由杠杆臂86控制销84的位置），可以改变经由制动盘74施加到供应卷筒支架10上的制动力的大小。

制动传送带76的与制动盘74的外周面88接触的表面可被称为第一制动表面。制动盘74由该第一制动表面接触的外周面88可被称为第二制动表面。在制动模式中，控制器控制施加到螺线管的线圈的电流，以便将第一制动表面促动到第二制动表面上。如上所述，这通过使得螺线管的电枢92沿与方向F大致相反的方向（由箭头F’示出）移动来完成，由此允许弹簧98将杠杆臂86的包括销84的端部沿大致平行于方向F的方向（即，大致沿方向S）偏压。由于制动传送带76的第二端76b被连接到销84的事实以及由于制动传送带76的第一端76a被附接到固定销78的事实，销84沿大致平行于方向F的方向的运动致使第一制动表面被促动到第二制动表面上，由此施加制动力到制动盘74上。第二制动表面88是制动盘74的被附接到供应卷筒支架10的部分。因此，供应卷筒支架10与第二制动表面88相关。

如在图7、8和10中最佳示出的，螺线管94包括被容纳在螺线管壳体96中的线圈（未示出）以及电枢92，该电枢是相对于线圈可线性移动的。电枢92的一端接合杠杆臂86。反射元件99被附接到电枢92的另一端，该反射元件形成电枢位置传感器的一部分。在一个实施例中，反射元件99是由白乙缩醛材料形成的大致环形机加工部分。

电枢位置传感器还包括构造成发射电磁辐射的发射器100和接收器102，所述接收器构造成使得由发射器100发射且由发射元件99反射的电磁辐射被入射在接收器102上。发射器100和接收器102可在图8中被最清楚地示出。在该实施例中，发射器100是发光二极管且接收器102是光敏二极管。发射器100和接收器102两者由传感器支架104支撑，该传感器支架相对于螺线管94的本体96（且因此相对于容纳在本体96中的螺线管的线圈）处于固定位置关系。在一个实施例中，发射器100和接收器102是由Avago Technologies, U.S. Inc.制造的单部件式的HDSL-9100-021迫近度传感器。

在使用中，发射器100（在该情况下，LED）沿一方向发射电磁辐射以使其被入射在反射元件99上。反射元件99反射至少电磁辐射的被入射在其上的一部分。该电磁辐射的由反射元件99反射的一些被入射在接收器102上。如上所述，在该情况下，接收器102是光敏二极管。因此，由光敏二极管输出的信号的电压和/或电流表明由反射元件99反射且入射在接收器102上的电磁辐射量。

当螺线管94的电枢92移动时，反射元件99相对于发射器100和接收器102的位置将会改变。反射元件99越远离发射器100和接收器102（即，螺线管94的电枢92沿方向F移动得越远），则由发射器100产生且由反射元件99反射的电磁辐射会越少地入射在接收器102上。因此，在接收器是光敏二极管的情况下，由接收器102产生的电压和/或电流信号的幅值越小。因此可以断定，电枢位置传感器的接收器102输出信号（其可被称为电枢位置信号），其表明电枢92相对于螺线管94的线圈的位置。将理解的是，电枢位置信号还表明杠杆臂86的位置且因此表明由制动传送带76（被附接到杠杆臂86的销84）施加到制动盘74且因此施加到供应卷筒支架10的制动力。

在图7中所使用类型的标准螺线管中，电枢和线圈之间的相对运动程度取决于供应到线圈的电流。螺线管的电枢借助于弹性偏压构件（未示出）相对于线圈朝向第一端部位置偏压。因此，当没有电流被供应到线圈时，螺线管被朝向第一端部位置偏压。当特定大小的电流被供应到螺线管的线圈时，该电枢克服将其促动到第一端部位置中的偏压力，使得电枢朝向第二端部位置移动。除去被提供至线圈的电流将会导致电枢由弹性偏压构件促动回到第一端部位置。因此，螺线管趋向于是双位置稳定的，即，取决于螺线管的操作状态，电枢趋向于相对于线圈定位在第一端部位置或第二端部位置。电枢不能相对于线圈可靠地定位在第一端部位置和第二端部位置之间的位置。

本文所述的贴标机包括螺线管控制***，其包括螺线管控制器并且构造成基于由电枢位置传感器输出的电枢位置信号来控制供应到螺线管的线圈的电流，以便将电枢朝向相对于线圈的期望静止位置促动，所述静止位置在上述螺线管的第一和第二端部位置中间。螺线管控制器执行常规PID（比例、积分和微分）算法以作为闭环***的一部分，以便控制供应到螺线管的线圈的电流。

图14示出了由螺线管控制器执行的PID控制算法的示意图。在任何给定时刻，设定点值SP(t)被提供至控制算法。设定点值SP(t)表明螺线管的电枢相对于线圈的期望位置。设定点信号SP(t)被提供至减法器110的一个输入。表明电枢相对于螺线管的线圈的实际位置的反馈信号FB(t)被供应到减法器110的第二输入。减法器110从设定点信号SP(t)减去反馈信号FB(t)并且输出误差信号E(t)。

误差信号E(t)被供应到PID算法的三个部分。这些部分是比例分量P、积分分量I和微分分量D。如可从图中看到的，比例分量P输出由误差信号E(t)乘以常数K_P得到的信号。积分分量I输出由误差信号E(t)的积分乘以常数K_I得到的信号。该算法的微分分量D输出由误差信号E(t)相对于时间的微分乘以常数K_D得到的信号。

加法器112结合由该算法的比例分量P、积分分量I和微分分量D输出的信号。来自加法器112的输出被提供至线圈驱动器114。线圈驱动器114跨过螺线管的线圈被连接，以使其能够供应跨过线圈的电压。线圈驱动器114供应跨过螺线管的线圈的脉宽调制电压信号。线圈驱动器114将跨过线圈供应的脉宽调制电压信号的占空比控制为由PID控制算法的加法器112输出到其上的信号的函数。

通过改变跨过螺线管的线圈供应的脉宽调制电压的占空比，可以改变供应到线圈的电流，且因此可以改变螺线管的电枢相对于线圈的位置。电枢位置传感器116输出电枢位置信号，其表明电枢相对于螺线管的线圈的位置。电枢位置信号还可被称为反馈信号FB(t)。在如图5-13所示的前述实施例中，电枢位置传感器116包括发射器100、反射元件99和接收器102。如上所述，是接收器102来输出电枢位置信号。在上文的描述中可以找到关于电枢位置传感器的操作的详细描述。但是将理解的是，可以使用任何合适电枢位置传感器（其能够产生表明电枢相对于线圈的位置的电枢位置信号）。

常规PID控制器构造成使得，由结合比例、积分和微分分量的加法器（例如，图14中的加法器112）输出的信号的增加会导致反馈信号的增加。但是在参考图14在上文描述的实施例的情况下，发生相反的情况。由加法器112输出的信号的增加会导致由线圈驱动器114提供的线圈中的电流的增加，这导致由电枢位置传感器116产生的反馈信号FB(t)的减小。这可以多种方式进行补偿。例如，反馈信号的范围可倒置以使得当反射器接近发射器时产生小信号并且当反射器更远离发射器时产生较大信号。替代性地，至减法器110的信号的连接可被互换。

用于脉宽调制电压的合适频率是约10 kHz。也就是说，在每1/10,000秒期间所施加的电压被采集是高电压，然后又是低电压。在每1/10,000秒内，信号是高位的持续时间和信号是低位的持续时间是变化的，但是在每种情况下信号是高位的持续时间和信号是低位的持续时间之和始终等于1/10,000秒。当然，可以使用脉宽调制电压的任何合适频率。

电枢位置传感器如下进行标定。由控制器使得螺线管进入去激励状态。在该状态下，基本没有电流被提供至螺线管的线圈。电枢由弹簧98（以及还由螺线管内的任何弹性偏压构件）的偏压力促动至其沿方向F’的运动极限位置。在该点处，控制器记录由电枢位置传感器输出的信号的值。该值可被称为最大制动值，因为其对应于制动组件的如下构造（在该情况下，电枢的位置），在该构造中，由制动组件向卷筒支架施加最大制动力。

然后，由控制器使得螺线管进入完全激励状态。在该状态下，足够的电流被提供至螺线管的线圈，使得电枢克服弹簧98的偏压力被促动至其沿方向F的运动极限位置。在该点处，控制器记录由电枢位置传感器输出的信号的值。该值可被称为最小制动值，因为其对应于制动组件的如下构造（在该情况下，电枢的位置），在该构造中，由制动组件向卷筒支架施加最小制动力。

在该实施例中，电枢位置与由制动组件施加到卷筒支架的制动力之间的确切关系是未知的。已知的是，当电枢位置传感器输出具有等于最大制动值的值的信号至控制器时，则由制动组件施加至卷筒支架的制动力是最大的。类似地，当电枢位置传感器输出具有等于最小制动值的值的信号至控制器时，则由制动组件施加至卷筒支架的制动力是最小的。当电枢位置传感器输出具有在最小制动值和最大制动值之间的值的信号至控制器时，则由制动组件施加至卷筒支架的制动力在最小和最大制动力之间。由电枢位置传感器输出的信号的值越接近最大制动值，则由制动组件施加至卷筒支架的制动力越接近最大制动力。类似地，由电枢位置传感器输出的信号的值越接近最小制动值，则由制动组件施加至卷筒支架的制动力越接近最小制动力。在其他实施例中，电枢位置传感器可被标定，使得电枢位置与由制动组件施加至卷筒支架的制动力之间的关系是已知的。

为了避免电枢在操作期间碰撞线圈或端部止动件（如果有的话）的一部分，可以使用电枢的整个运动范围的有限范围。也就是说，螺线管控制器和/或PID算法可构造成：使得线圈驱动器提供如下最大电流至线圈，该最大电流小于使得螺线管进入其完全激励状态所需的电流；以及使得线圈驱动器提供如下最小电流值线圈，该最小电流大于使得螺线管进入其去激励状态所需的电流。

螺线管94的电枢92沿朝向杠杆臂86以及由箭头F示出的方向的延伸将会导致销84沿箭头F’方向移动，F’方向与箭头F方向大致相反。因此，如果螺线管94被激励以使得电枢92沿方向F朝向杠杆臂86移动，则这将导致杠杆臂86克服由弹簧98施加在其上的偏压力，使得销84沿方向F’移动。这将使得由制动传送带76施加在制动盘74上的制动力的大小减少。将理解的是，在其他实施例中，制动组件可构造成使得激励螺线管会增加施加到卷筒支架的制动力并且去激励螺线管会减少施加到卷筒支架的制动力。在其他实施例中，可以使用任何合适的制动布置，例如，制动盘和制动垫、制动鼓和制动靴、或者如下文更详细地讨论的合适马达。

可以使用任何合适增益常数K_P、K_I和K_D。在一些实施例中，这些常数中的至少一个可以等于零。但是在优选的实施例中，所有这些常数都不等于零。

在一些实施例中，可以施加偏移以确保，在设定点信号和反馈信号之间存在零误差的情况下产生处于有效控制信号的范围的中间的控制信号。

在一些实施例中，PID控制算法可包括静区。在这种实施例中，如果反馈信号FB(t)处于设定点信号SP(t)的给定范围内，则误差信号E(t)被设定为零。例如，静区可操作成使得如果设定点信号SP(t)和反馈信号FB(t)之差小于设定点信号SP(t)的±1%，则误差信号E(t)被设定为零。替代性地，如果设定点信号SP(t)和反馈信号FB(t)之差小于最大可能设定点信号（即，等效于螺线管的线圈的期望完全激励状态或者螺线管的期望去激励状态的设定点信号）的±1%，则误差信号E(t)被设定为零。如果在这两种情况的任一情况下反馈信号FB(t)处于该范围之外，则误差信号E(t)以由减法器110所描述的方式来计算。

包括静区的其他实施例可以稍微不同的方式来运行。这些实施例以与前述静区相同的方式来操作，不同之处在于，如果反馈信号FB(t)落到静区之外，则误差信号E(t)借助于计算反馈信号FB(t)与静区的最接近反馈信号FB(t)的边缘之差来计算得到。例如，如果静区处于设定点信号SP(t)的±1%内并且反馈信号FB(t)具有的值为设定点信号SP(t)加设定点信号SP(t)的1%加μ，则误差信号的值为-μ。类似地，如果如果静区处于设定点信号SP(t)的±1%内并且反馈信号FB(t)具有的值为设定点信号SP(t)减设定点信号SP(t)的1%减μ，则误差信号的值为μ。在替代性示例中，如果静区是最大可能设定点信号（即，等效于螺线管的线圈的期望完全激励状态或螺线管的期望去激励状态的设定点信号）的±1%，并且反馈信号FB(t)具有的值为设定点信号SP(t)加最大可能设定点信号的1%加μ，则误差信号的值为-μ。类似地，如果静区是最大可能设定点信号的±1%，并且反馈信号FB(t)具有的值为设定点信号SP(t)减最大可能设定点信号SP(t)的1%减μ，则误差信号的值为μ。

当非零值被用于K_D时，某种形式的低通滤波（本领域公知的概念）可用于减少反馈信号中存在的噪声。也就是说，低通滤波可用于减少来自PID算法的微分分量D的相对高频噪声（与PID算法的微分分量D的相对低频的期望部分相比较）的量，或者减少来自反馈信号的相对高频噪声（与反馈信号的相对低频的期望部分相比较）的量。将理解的是，如果低通滤波器用作低通滤波的形式，那么低通滤波器的截断频率会被选择（以本领域公知的方式）成使得来自PID算法的微分分量D或反馈信号的相对高频的噪声被减弱，而来自PID算法的微分分量D或反馈信号的相对低频的期望部分被允许通过。

在使用K_D的非零值的情况下可以使用低通滤波的形式来消除噪声的原因在于，微分项用于放大反馈信号的变化速率并且因此对高频内容尤其敏感，因为高频内容具有比低频内容更大的变化速率（假定相等的幅值）。噪声可能由各种因素引起。例如，噪声可能是发射器/检测器装置所固有的，其可能是电路噪声，其可能是电磁引发的干扰，或其可以是任何其他噪声源。在电枢位置传感器包括辐射检测器的情况下，噪声可能由存在不想要的辐射引起。低通滤波的形式的一个示例包括简单的平均化算法。平均化算法可采集反馈信号FB(t)或PID算法的微分分量D的多个样本，然后输出这些样本的平均值。但是，可以使用任何合适形式的低通滤波或任何合适公知降噪方法。

将理解的是，虽然所述制动装置构造成使得能够将制动力施加到供应卷筒支架，但是在其他实施例中，可结合收取卷筒支架使用同一制动组件，以便向收取卷筒支架施加制动力。

还将理解的是，虽然在上文描述了使用制动传送带、制动盘和致动螺线管的具体制动组件，但是在其他实施例中，可以使用任何合适制动组件，只要该制动组件能够向相关卷筒支架选择性地施加制动力即可。

例如，制动组件可包括马达，该马达机械地连结到相关卷筒支架（例如，供应卷筒支架），使得马达随卷筒支架旋转。在一个示例中，马达可以是DC马达。如公知的，通过控制提供至DC马达的电流的量，可控制由DC马达施加的扭矩的量。因此，通过沿与卷筒支架的旋转方向相反的方向驱动DC马达，并且通过控制提供至DC马达的电流的量，有可能控制DC马达施加到相关卷筒支架的扭矩的量，以便对抗（或抵抗）相关卷筒支架的旋转。由马达施加以便对抗相关卷筒支架的旋转的扭矩可被称为制动扭矩。

在另一示例中，马达可以是步进马达。未被供电的步进马达具有止退（holdback）扭矩，其是对抗步进马达的旋转的步进马达扭矩。止退扭矩的量可通过改变跨过步进马达的每个绕组连接的电阻来改变。例如，这种技术在美国专利US5366303中被描述。跨过每个绕组连接的电阻越大，则步进马达的止退扭矩就越大。因此，通过控制跨过步进马达的每个绕组连接的电阻，有可能控制步进马达的制动扭矩。

如针对图2和5在前文讨论的，贴标机包括呈具有辊32的跳动臂28形式的可动元件。

相结合地考虑图11、12和13，跳动臂28还包括大致环形部分120，其被安装用于绕轴线A旋转以及通过轴承124绕轴122旋转。轴122将供应卷筒支架10连接到制动盘74，使得供应卷筒支架10和制动盘74共同旋转。供应卷筒支架10、制动盘74和连接轴122被安装成通过第二组轴承126相对于安装块80绕轴线A旋转。

如在图11中最佳地所示，臂128从跳动臂28的环形部分120突出。弹性偏压构件130（在该情况下是扭力弹簧，但是在其他实施例中可以是任何合适弹性偏压构件）的第一端130a经由销132被附接到臂128。在一个实施例中，弹簧130是由英国Kato-Entex Ltd制造的具有1.05N/mm的刚度的扭力弹簧型号2137。如在图7中最佳地看到的，弹性偏压构件130的第二端130b经由销固定到安装块80。在图7中，为了清楚起见省略了用于将弹性偏压构件130的第二端130b紧固到安装块80的销。弹性偏压构件130沿如图7所示的顺时针方向偏压跳动臂28。该方向由箭头G表示。

贴标机包括传感器，其构造成产生表明可动元件（在该情况下，跳动臂28）的位置的传感器信号。传感器构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号。在该情况下，传感器产生表明该可动元件的旋转位置的传感器信号。如在图11中最佳地示出的，传感器包括多极条形磁体140，其被附接到跳动臂28的环形部分120的周向表面142。

图15示出了多极条形磁体140的一部分的示意性平面图，所述多极条形磁体从跳动臂28的环形部分120被移除并且在纸张平面中被放平。多极条形磁体140使得沿其长度L_S存在交替的规则地间隔开的北极N和南极S磁极区域143。每个磁极区域143的长度是L_P。在一些实施例中，磁极长度L_P可以是1 mm或2 mm。多极条形磁体140可使用任何合适方法（例如，使用粘结剂）被附接到环形部分120的周向表面142。

构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器还包括磁性传感器（未示出），其安装到传感器支架144上。磁性传感器被安装成充分地靠近多极条形磁体140，使得磁性传感器可容易地感测到由多极条形磁体140产生的磁场。磁性传感器可以是任何合适类型的。例如，已经发现，包括多个霍尔效应传感器（也称为霍尔元件）的磁性传感器在使用具有2 mm的磁极长度L_P的多极磁条时能够提供用于跳动臂28的完整扫掠的大约1000个传感器脉冲。在该示例中，包括多个霍尔元件的磁性传感器是AS5304整体式霍尔IC且磁条是AS5000-MS20-50多极磁条，它们都由澳大利亚的ams AG制造。跳动臂28的完整扫掠是跳动臂在该跳动臂的角度运动极限之间的角度位移。

将理解的是，在知晓多极条形磁体140的磁极长度L_P以及还知晓多极磁条140所附接的周向表面142的直径的情况下，有可能计数当跳动臂28旋转时由磁性传感器提供的信号脉冲，以便确定跳动臂28的角度位移。此外，如果知晓针对跳动臂28的完整扫掠由磁性传感器产生具体数量的脉冲并且还知晓跳动臂28的完整扫掠代表跳动臂经过具体角度的弧（其可基于对跳动臂运动的物理限制来测量）的运动，那么基于从处于 “原点（home）”位置（在下文描述）开始算的由磁性传感器产生的脉冲数量可以直接确定跳动臂28从该原点位置的角度位移。

图16示出了如在之前附图中示出的贴标机的一部分的示意图。参考图16解释了跳动臂28的角度位移如何能够用于计算在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径20的长度的变化。

卷带路径20的一部分由在辊22和24之间经由辊32延伸的环路形成。卷带路径20在辊22和24之间经由辊32延伸的部分的长度L可被计算为跳动臂28（且因此辊32）的位置的函数。

参考图16，跳动臂28具有长度r并且限定辊32行进所通过的弧。长度r是跳动臂28的旋转轴线A与辊32的中心之间的线性距离。跳动臂28具有原点位置，其可被限定为线r与线r_h重合所在的位置。在操作期间，可通过触发原点位置传感器（未示出）来确定跳动臂28是否处于原点位置，所述传感器例如是微型开关或任何其他合适位置传感器。

一旦已经触发原点位置传感器，就可利用该传感器（在该情况下，磁性传感器）来测量跳动臂28从原点位置的角度位移，该传感器输出表明可动元件的位置的传感器信号。该位置信号采取表明跳动臂28从原点位置的上述角度位移的一系列脉冲的形式。

为了便于参考，在图16中示出了从水平（x）轴线测量的代表跳动臂28的角度位移的角度Θ。从图16可以看出，可通过如下等式从表明跳动臂从原点位置的角度位移的角度Θ_h和原点位置从竖直（y）轴线的角度Θ_h'来计算该角度Θ：

。

跳动臂28的旋转轴线A被用作相对测量的基准点，其中水平（x轴）和竖直（y轴）位移代表从该点的水平和竖直距离。

将理解的是，辊22和辊24相对于跳动臂28的旋转轴线A的相对位置是固定的，且因此是已知的。辊22的位置由坐标(x_r1, y_r1)来限定。类似地，辊24的位置由坐标(x_r2, y_r2)来限定。

辊32的位置由坐标(x_r3, y_r3)来限定，但是将理解的是，当辊32移动时（当跳动臂28移动时）这些坐标的值将不固定，并且因此x_r3和y_r3是角度Θ和长度r的函数，并且可计算如下：

。

辊22的中心与辊32的中心之间的距离p₁和辊24的中心与辊32的中心之间的距离p₂由毕达哥拉斯定理根据下述方程从每个辊的已知位置来给出：

。

辊22和32的中心之间的线具有从y轴算的角度ε，其可根据如下方程来计算：

。

辊24和32的中心之间的线具有从y轴算的角度γ，其可根据如下方程来计算：

。

卷带路径20将遵循其所接触的每个辊22、24、32之间的大致直线。在卷带路径20与每个辊22、24、32（且具体地，每个辊22、24、32的外周表面）之间的接触点处，卷带路径20与相应辊相切。

卷带路径20（在辊22和32之间）与位于辊22和32的中心之间的线p₁之间的角度是α，α可根据以下方程来计算：

其中，d_r1是辊22的直径，d_r3是辊32的直径。

卷带路径20（在辊24和32之间）与位于辊24和32的中心之间的线p₂之间的角度是β，β可根据以下方程来计算：

其中d_r2是辊24的直径。

现在可计算每个辊22、24和32之间的卷带路径20的长度。可根据下述方程来计算辊22和32之间的卷带路径20的长度l₁：

。

可根据下述方程来计算辊24和32之间的卷带路径20的长度l₂：

。

为了计算卷带路径20在卷带路径20接触辊22所在的位置与卷带路径20接触辊24所在的位置之间的总长度L，必须计算由卷带路径20在每个辊22、24和32的卷带路径20接触所述辊的圆周处形成的弧的长度。

如上所述，在与每个辊的接触点处，卷带路径20与相应辊相切。因此，由于x轴和y轴是正交的，在卷带路径和相应辊的接触点处每个相应辊的法线与x轴之间的角度与卷带路径20和y轴之间的角度是相同的。

y轴与辊22和32之间的卷带路径20之间的角度由ε-α表示。y轴与辊24和32之间的卷带路径20之间的角度由γ-β表示。

每个弧的长度可被计算为相应辊的半径与该弧所包括在内的角度的乘积，其中每个弧可被计算如下：

其中，arc₁是在卷带与辊32在左手侧（相对于图16）接触所在的点与辊32的圆周上最上点（也相对于图16）之间的弧的长度，arc₁在图16中由辊32在虚线a和虚线b之间的圆周部分表示。

在方程（13）中由弧包括在内的角度按照以下方式得到。考虑在辊32的旋转轴线处的角度。在y轴与辊22和32的中心之间的线p₁之间夹有的角度是ε。线p₁、卷带路径20和虚线a形成直角三角形。在该直角三角形内，在线p₁和卷带路径20之间夹有的角度是α。因此，由线p₁和虚线a夹有的角度是π/2-α。由于在方程（13）中由该弧包括在内的角度是在y轴和虚线a之间夹有的角度，其由从π减去ε 与π/2-α之和得到，这等于方程（13）中所包括的π/2+α-ε。

其中，arc₂是在辊32的圆周上的最上点（参考图16）与卷带在辊32的右手侧（也参考图16）上接触辊32所在的点之间的弧的长度。arc₂在图16中由辊32在虚线b和虚线c之间的圆周部分来表示。水平线（相对于该图中的取向来说）和虚线c之间的角度是γ-β。因此，虚线b（即，竖直线）与虚线c之间的角度是π/2+γ-β。

其中，arc₃是在卷带在右手侧（参考图16）上接触辊24所在的点与辊24的圆周上的最下点（也参考图16）之间的弧的长度。arc₃在图16中由辊24在虚线d和虚线e之间的圆周部分示出。水平线（相对于该图中的取向来说）和虚线d之间的角度是γ –β。因此，虚线e（即，竖直线）与虚线d之间的角度是π/2-γ+β。

其中，arc₄是在卷带在右手侧（参考图16）上接触辊22所在的点与辊22的圆周上的最下点之间的弧的长度。arc₄在图16中由辊22在虚线f和虚线g之间的圆周部分示出。在方程（16）中由该弧包括在内的角度按照如下方式来得到。考虑在辊22的旋转轴线处的角度。在y轴与辊22和32的中心之间的线p₁之间夹有的角度是ε。线p₁、卷带路径20和虚线f形成直角三角形。在该直角三角形内，在线p₁和卷带路径20之间夹有的角度是α。因此，线p₁和虚线f之间夹有的角度是π/2-α。由于在方程（16）中由该弧包括在内的角度是在y轴与虚线f之间夹有的角度，其由从π减去ε 与π/2-α之和得到，这等于π/2+α-ε。

卷带路径20在该卷带路径20接触辊22处与该卷带路径20接触辊24处之间的总长度L被计算如下：

。

将理解的是，虽然长度L是在辊22的圆周上的最下点（即，卷带路径20的法线平行于y轴所处的点）与辊24的圆周上的最下点（同样是卷带路径20的法线平行于y轴所处的点）之间被计算，但是所考虑的卷带路径20的部分实际上可以是包括卷带路径20的具有根据可动元件（在该情况下，跳动臂28）的位置而改变的长度的部分的任何部分，并且在这种情况下，本领域技术人员从前述描述中会显而易见到应当如何计算感兴趣的卷带路径20的部分的长度。

此外，在使用中，绝对长度L可被用作中间值以允许测量长度差ΔL，该长度差代表在跳动臂28处于第一位置且具有卷带路径长度L_pos1（通过使用上述方程17来确定）与跳动臂28处于第二位置且具有卷带路径长度L_pos2（也通过使用上述方程17来确定）之间的卷带路径长度的差值。长度差ΔL可根据以下方程来计算得到：

。

将理解的是，可针对多个其他跳动臂位置来计算胶带路径长度差ΔL，并且这些位置中的一个可以是原点位置。

从前述描述中将理解的是，在知晓各个固定尺寸（例如，辊直径、原点位置相对于y轴的角度位置、辊中心之间的距离等）的前提下，在辊和辊24之间的卷带路径长度可以所述的方式被计算。

将理解的是，虽然已经描述了计算卷带路径长度的变化的一种具体方法，但是可以使用用于计算卷带路径长度的变化的任何合适方法。例如，在一个实施例中，卷带路径可从第一固定辊延伸到第二可动辊并且然后延伸到邻近于第一辊的第三固定辊。第二可动辊相对于第一辊和第三辊以线性的方式移动。在该实施例中，第二辊沿其线性路径以距离d的运动导致卷带路径长度的2d的变化。此外，虽然在所述实施例中产生表明可动元件（在该情况下，跳动臂28）的位置的信号的传感器是角度位置传感器，但是可使用任何合适传感器。例如，可使用至少一个超音速或激光距离测量仪来测量可动元件的位置。

控制器可构造成基于由传感器产生的传感器信号来计算标签库料的卷带沿卷带路径的位移，所述传感器信号表明所述可动元件的位置。

例如，如果供应卷筒沿卷带路径正在以已知线性速度放出标签库料（例如，使用上述技术中的一种来确定）达已知时间，并且在此时间期间传感器产生表明可动元件的位置变化的信号，那么控制器可计算在所述时间期间发生的在收取卷筒支架和供应卷筒支架之间的卷带路径的长度的变化。因此，控制器可计算如下计算在所述时间期间所述卷带沿卷带路径的位移：将由于供应卷筒放出标签库料导致的卷带沿卷带路径的位移加上由在收取卷筒支架和供应卷筒支架之间的卷带路径的长度变化导致的卷带沿卷带路径的位移。

类似地，如果收取卷筒沿卷带路径正在以已知线性速度收取标签库料达已知时间，并且在此时间期间传感器产生表明可动元件的位置变化的信号，那么控制器可计算在所述时间期间发生的在收取卷筒支架和供应卷筒支架之间的卷带路径的长度的变化。因此，控制器可如下地计算在所述时间期间所述卷带沿卷带路径的位移：将由于收取卷筒收取标签库料导致的卷带沿卷带路径的位移加上由在收取卷筒支架和供应卷筒支架之间的卷带路径的长度变化导致的卷带沿卷带路径的位移。对于任意给定时间段，由于收取卷筒收取标签库料导致的卷带沿卷带路径的位移与由在收取卷筒支架和供应卷筒支架之间的卷带路径的长度变化导致的卷带沿卷带路径的位移之和等同于在所述给定时间段中从供应卷筒移除的标签库料的长度。

如上所述，如果已知卷带沿卷带路径收取到收取卷筒上或从供应卷筒放出的位移并且还已知当发生卷带的所述已知位移时收取卷筒或供应卷筒的旋转量，则有可能根据上述方程（1）来计算所述收取卷筒或供应卷筒的直径。

控制器可构造成基于卷带沿卷带路径的计算位移（这继而基于表明可动元件的位置的传感器信号）以及由旋转监测器产生的旋转信号以这种方式来计算其中一个卷筒的直径。特定旋转监测器及其替代物的操作已经在前文被讨论并且因此在此处不再赘述以免重复。只想说的是，旋转监测器可包括产生可被计数的表明给定旋转度数的脉冲的传感器，或替代性地，旋转监测器可计数被提供至位置控制马达（例如，步进马达）的步脉冲。

本文描述类型的贴标机可包括制动组件（例如但不限于前述制动组件）。在该实施例中，控制器构造成基于表明可动元件的位置的传感器信号以及表明要被测量其直径的卷筒的旋转的旋转信号来计算被安装到卷筒支架之一的卷筒的直径。此外在该实施例中，制动组件被构造成向所述卷筒支架中的另一者（即，除了支撑期望计算其直径的卷筒的卷筒支架之外的卷筒支架）施加制动力。

在该实施例中，控制器被构造成基于传感器信号来计算由所述卷筒支架中的所述一个支撑的所述卷筒的直径，所述传感器信号表明当所述制动组件施加足以基本防止所述卷筒支架的另一者的旋转的制动力到所述卷筒支架中的另一者时跳动臂28的运动。现在对其进行更详细的描述。

往回参考图2并且为了便于说明，在该实施例中，制动组件（在图2中未示出）施加制动力至供应卷筒支架10，该制动力足以基本防止供应卷筒支架10以及所支撑的供应卷筒16的旋转。当制动组件基本防止供应卷筒支架10以及所支撑的卷筒16的旋转时，控制器控制马达14（在该情况下是步进马达），以便使得马达14旋转预定数量的步数。使得马达14旋转预定数量的步数等效于使得收取卷筒支架12及所支撑的卷筒34旋转预定角度。这是由于如上所述马达14针对单圈完整旋转会旋转已知数量的步数的事实以及还由于已知马达14和收取卷筒支架12之间的任何传动的性质的事实。

在该情况下，收取卷筒支架12沿一个方向旋转以便将标签库料18的卷带卷绕到收取卷筒支架12上，使得标签库料的卷带沿卷带路径沿方向C前进。将理解的是，在其他实施例中，马达14且因此收取卷筒支架12可沿相反方向旋转。

当基本防止供应卷筒支架10（且因此所支撑的供应卷筒16）旋转时收取卷筒支架12的旋转使得标签库料18的卷带沿卷带路径20沿方向C前进将会导致卷带中的张力增加。卷带中张力的增加将会导致跳动臂克服由弹簧130（在图2中未示出，但在图7中被示出，其沿逆时针方向偏压跳动臂）提供的偏压力而沿顺时针方向移动，以便减少在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径20的长度。

当马达14被驱动预定步数时跳动臂28的顺时针运动将由传感器感测到，该传感器构造成产生表明可动元件（在该情况下，磁性传感器）的位置的传感器信号。根据上文列出的方程，控制器基于跳动臂28的位置变化来计算在马达14被驱动的时间期间在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径20的长度变化（方程18）。

由于在该过程期间防止供应卷筒支架（且因此所支撑的供应卷筒16）旋转的事实，在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径20的长度的任何变化将会由被缠绕在由收取卷筒支架12支撑的收取卷筒34上的卷带的该量导致。

控制器可计算由于控制器使得马达14旋转预定步数导致发生的收取卷筒支架12（且因此所支撑的收取卷筒34）的旋转量。控制器还可基于跳动臂28的位置变化来计算在供应卷筒支架10和收取卷筒支架12之间的卷带路径20的长度变化。最后，控制器可根据上述方程（1）来计算由收取卷筒支架12支撑的收取卷筒34的直径。

用于计算上述其中一个卷筒的直径的设备和方法可在该贴标机启动（以由此提供卷筒直径的初始测量）时被使用，和/或当贴标机正在操作时可以被周期性地使用以便周期性地测量并更新相关卷筒的直径。例如，当收取卷筒支架在贴标期间正在旋转时可以施加制动，收取卷筒的旋转会导致跳动臂运动，且由此允许确定在贴标期间的收取卷筒的直径。

在上述方法的一个实施例中，在实施上述处理之前，控制器被设置成完全地释放制动器，使得跳动臂28回复到其原点位置（弹簧130的给定作用）。这提供了使用上述方法来测量跳动臂28的角度位移的已知起始点。

将理解的是，前述构造成产生表明贴标机的可动元件的位置的传感器信号的传感器是测量相对位移（在该情况下，角度位移）的传感器，并且该传感器使用该相对位移以及已知位置（在该情况下，原点位置）以便确定绝对位置（在该情况下，角度位置）。在一些实施例中，构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器可以是任何合适的传感器，该传感器测量相对位移并使用该相对位移以及已知位置以便确定绝对位置。在其他实施例中，构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器可以仅测量相对位移。在其他实施例中，构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器可以直接地测量绝对位置。

一些已知贴标机包括被机械地连结到制动组件的跳动臂。在这种已知贴标机的一个示例中，如果标签库料内的张力太大，则标签库料内的张力将导致跳动臂运动，以使得形成制动组件的一部分并且机械地连结到跳动臂的制动器被释放，以由此减少作用在供应卷筒支架上的制动力并且由此减少标签库料中的张力。相反地，如果标签库料中的张力太小，那么标签库料中的张力将使得跳动臂运动，以使得制动器施加增加的制动力至供应卷筒支架，以由此增加标签库料中的张力。

这些已知贴标机遇到多个问题。首先，该***可能振荡以使得当试图保持标签库料中的张力时跳动臂在两个位置之间振荡。由于该***的振荡性质可能导致标签库料在限定卷带路径的辊上错位并且因此在其到达贴标剥离喙时可能错位的事实，这可能是有问题的。这可能导致标签在制品上的不正确定位或者可能导致贴标机被堵塞。其次，跳动臂的振荡性质意味着，跳动臂的运动不是完全可预测的。由此，存在这样的可能性，即，跳动臂将会撞上贴标机的其他部件或者可能会置操作贴标机的使用者于危险的境地。根据本文所述的一些实施例的贴标机提供了减轻或缓解这些问题中的至少一个的方法。

由于跳动臂被安装成绕轴线A旋转并且由弹簧130沿方向G偏压的事实，跳动臂位置表明标签库料内的张力。将理解的是，图2中的方向G与图7中的方向G相反，这是因为图2和图7示出了贴标机的相对两侧，具体是供应卷筒支架和所附接的制动盘。由于弹簧130是可变力弹簧（即，总体上遵守胡克定律的弹簧）的事实，由弹簧施加的力将随着跳动臂28的位置（且因此弹簧的延伸量）而变化。具体地，弹簧的延伸越大，即跳动臂28绕轴线A沿与由G表示的方向相反的方向旋转得越远，则由弹簧施加的力（以便将跳动臂28沿方向G促动）将越大。由弹簧130施加到跳动臂上的力的分量在使用中将会施加到标签库料20，由此提供标签库料20内的张力。因此，本文描述的一些实施例允许跳动臂28保持处于大致恒定的位置，由此保持标签库料18中的张力是大致恒定的。例如，在一些实施例中，跳动臂可保持在一位置，以使得如果贴标机如图2所示那样地取向，则跳动臂28是大致水平的。

为了控制跳动臂28的位置，本发明的实施例设置有构造成产生表明跳动臂28的位置的传感器信号的传感器。在该情况下，传感器是前述磁性传感器，其测量由附接到跳动臂28的一部分上的多极条形磁体的运动引起的磁场变化。

将理解的是，虽然本实施例的可动元件是跳动臂，但是在本发明范围内的是，可动元件可以是能够限定卷带路径的一部分的任何合适可动元件。此外，还将理解的是，虽然该实施例的传感器是所述的磁性传感器，但是可以使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的任何合适传感器。

本发明的本实施例还包括制动组件，其构造成将可变制动力施加到所述卷筒支架之一（在该情况下是供应卷筒支架，但是在其他实施例中其可以是收取卷筒）。制动组件可基于表明可动元件的位置的传感器信号来施加可变制动力。将理解的是，施加到供应卷筒支架的制动力将对抗供应卷筒支架的旋转（且因此对抗由供应卷筒支架支撑的供应卷筒的旋转）。

该布置具有的优点在于，不同于其中跳动臂被机械地连结到制动组件的制动器的已知贴标机，跳动臂28的位置与由制动组件施加至供应卷筒的制动力机械地脱离耦合。通过将制动组件从跳动臂机械地脱离耦合，有可能针对表明跳动臂位置的传感器信号进行处理，以便计算多大的制动力应当由制动组件施加给供应卷筒支架。

在一个实施例中，可以使用先前讨论的制动组件，该制动组件使用受控螺线管以经由作用在制动盘上的制动传送带提供可变制动力。在这种情况下，经由制动传送带76和制动盘74施加到供应卷筒支架10上的制动力取决于螺线管94的电枢92的位置。

已经讨论了为了控制供应至螺线管的线圈的电流以便将螺线管的电枢定位在相对于线圈的期望位置所使用的控制方案，因此在此不再重复赘述。但是，该控制方案需要使得如图14示意性示出的控制算法设置有设定点信号SP(t)。设定点信号SP(t)由将被称为跳动臂位置控制算法的第二控制算法来确定。

由控制器（其与前述控制器可以是或可以不是同一控制器）来实施跳动臂位置控制算法。在图17中示意性地示出了包括由控制器实施的跳动臂位置控制算法的跳动臂位置控制***的示意图。

该控制器设置有跳动臂位置设定点信号SP2(t)，其表明在任何给定时间跳动臂的期望位置（且因此标签库料内的期望张力）。例如在一些实施例中，跳动臂位置设定点信号SP2(t)可对应于跳动臂的位置，使得如果贴标机与如图2所示的一样，则跳动臂可以是大致水平的。当然在其他实施例中，跳动臂位置设定点信号SP2(t)可对应于任何期望跳动臂位置。跳动臂位置设定点信号SP2(t)被提供至减法器200的一个输入。减法器200的另一输入被供应有反馈信号FB2(t)（在下文描述），并且减法器200输出误差信号E2(t)，其为跳动臂位置设定点信号SP2(t)与反馈信号FB2(t)之差。

误差信号E2(t)被供应到PID算法的三个部分。这些部分是比例分量P、积分分量I和微分分量D。如从该图中可看到的，比例分量P输出由常数K_P2乘以误差信号E2(t)得到的信号。积分分量I输出由常数K_I2乘以误差信号E2(t)的积分得到的信号。该算法的微分分量D输出由常数K_D2乘以误差信号E2(t)相对于时间的微分得到的信号。

加法器202将由该算法的比例分量P、积分分量I和微分分量D输出的信号相加。加法器202的输出是这样的信号，该信号表明螺线管的电枢相对于线圈的期望位置以便产生作用在供应卷筒支架上的期望制动力。因此，加法器202的输出可被称为设定点信号SP(t)，其形成为先前描述的螺线管电枢位置控制方案的一部分。因此，由加法器202输出的信号SP(t)被提供至针对图14在上文描述的螺线管电枢位置控制方案204。

如上所述，通过控制由制动组件施加到供应卷筒支架的制动力，这将影响标签库料内的张力且因此影响跳动臂28的位置。

跳动臂28的位置由先前描述的磁性传感器206来测量。磁性传感器206输出表明跳动臂的位置的传感器信号。该信号构成被提供至第一减法器200的反馈信号FB2(t)。优选的是，随着加法器202的输出（即，经由螺线管电枢位置控制方案至制动组件的控制信号）增加，信号FB2(t)的值应当增加。如果不是这样，则通过将至减法器200的输入互换可实现相同的功能。

可使用任何合适的增益常数K_P2、K_I2、K_D2。在一些实施例中，这些常数中的至少一个可以等于零。但是在优选的实施例中，所有这些常数是非零。

如本领域公知的，跳动臂位置控制算法的增益常数K_P2、K_I2、K_D2以及螺线管电枢位置控制算法的增益常数K_P、K_I、K_D可凭经验被确定或者通过使用可商业购买的PID调节软件来确定。在任一情况下都期望的是，跳动臂位置控制算法的增益常数K_P2、K_I2、K_D2的值被选择成使得由跳动臂位置控制算法输出至螺线管电枢位置控制算法的信号SP(t)具有大致在最小制动值和最大制动值之间的值。

在一些实施例中，PID控制算法可包括静区。在这种实施例中，如果反馈信号FB2(t)在设定点信号SP2(t)的给定范围内，那么误差信号E2(t)被设定为零。例如，静区可操作成使得如果设定点信号SP2(t)与反馈信号FB2(t)之差小于设定点信号SP2(t)（或者，设定点信号的最大可能值，该最大可能值对应于设定点信号的期望最大制动值或期望最小制动值）的±5%，则误差信号E2(t)被设定为零。如果反馈信号FB2(t)处于该范围之外，则误差信号E2(t)由减法器200以前述方式来计算。

如上所述，包括静区的其他实施例可以稍微不同的方式来运行。这些实施例以与前述静区相同的方式来运行，不同之处在于，如果反馈信号FB2(t)处于静区之外，则误差信号E2(t)被这样计算：计算反馈信号FB2(t)与静区的最接近反馈信号FB2(t)的边沿之差。例如，如果静区是设定点信号SP2(t)的±5%，并且反馈信号FB2(t)具有的值为设定点信号SP2(t)加上设定点信号SP2(t)的5%再加上μ，则误差信号的值是-μ。类似地，如果静区是设定点信号SP2(t)的±5%，并且反馈信号FB2(t)具有的值为设定点信号SP2(t)减去设定点信号SP2(t)的5%再减去μ，则误差信号的值是μ。在其他实施例中，如果静区是最大可能设定点（其对应于设定点信号的期望最大制动值或期望最小制动值）的±5%，并且反馈信号FB2(t)具有的值为设定点信号SP2(t)加上设定点信号SP2(t)的5%再加上μ，则误差信号的值是-μ。类似地，如果静区是最大可能设定点信号SP2(t)的±5%，并且反馈信号FB2(t)具有的值为设定点信号SP2(t)减去设定点信号SP2(t)的5%再减去μ，则误差信号的值是μ。

在一些实施例中，PID算法中的微分项D可能不被计算为误差信号E2(t)的微分的函数，而相反是通过将跳动臂的速度乘以常数K_S2来得到。基于当附接到跳动臂的一部分的多极磁条移动经过磁性传感器时由磁性传感器检测到的磁场的变化速率，可以计算跳动臂的速度。替代性地，基于由磁性传感器输出的信号的变化速率，可以计算跳动臂的速度。

在一些实施例中，跳动臂位置控制算法可被实施成使得，如果测量跳动臂位置不同于沿一方向的期望跳动臂位置设定点以使得必须施加制动以便使得跳动臂位置朝向该设定点靠近，该算法可提供输出至制动组件，该输出使得制动组件施加最大制动力，当测量跳动臂位置与必须施加制动以使得跳动臂位置朝设定点靠近所在的方向相反的方向上的期望跳动臂位置设定点不同时，该制动组件仅施加小于最大制动力。当测量跳动臂位置与必须施加制动以使得跳动臂位置朝设定点靠近所在的方向相反的方向上的期望跳动臂位置设定点不同时，上述PID算法可以常规的方式被实施，换句话说，可以使用非对称PID算法。

在一些实施例中，PID算法的积分项可具有相对小的常数K_I2，或者积分项的设定点可以不同于比例项和微分项的设定点。这在控制***中可能是有用的，该控制***包括积分项，因为PID算法的积分部分“记忆”跳动臂的先前位置，且因此试图施加所需的错误校正。例如，由积分项确定的校正可能比所需的更大、比所需的更小、或在错误的方向上。当贴标机处于第一稳态（例如，以第一速率持续分配标签）并且之后改变至第二稳态（例如，以第二速率持续分配标签）时，这种问题可能会发生。可能需要时间来使得积分项将其输出从针对第一状态的理想值改变至针对第二状态的理想值。在这种情况下，在贴标机的操作改变至第二状态之后，积分项可能在一个时间段内不正确。

为了解决上述问题，在一些实施例中，PID算法的积分分量的设定点可等效于跳动臂位置，如果贴标机如图2所示那样被取向，该跳动臂位置是从比例项和微分项的设定点位置算的大约顺时针5度。此外在一些实施例中，可以施加积分项可对总校正量的贡献程度的限制。例如，积分项对所施加的制动的贡献可以受限制。在一个示例中，如果由包括如图18至20所示的步进马达的制动组件提供制动力，则PID的积分项的贡献之和可能限于等效于步进马达的50个微步。

在上述实施例中，控制器执行跳动臂位置控制算法，使得控制器以每秒1000次来评估并施加PID算法。在其他实施例中，控制器可以任何合适速率来评估并控制跳动臂位置。

将理解的是，虽然在所述实施例内跳动臂位置控制方案包括PID算法，但是本发明的其他实施例可使用任何合适控制方案以便控制跳动臂（或其他合适可动元件）的位置。

在一些实施例中，贴标机可包括移动机构，该移动机构被构造成使得卷带沿卷带路径从供应卷筒朝向收取卷筒推进。例如，移动机构可包括驱动收取卷筒支架的单个马达、驱动收取卷筒支架和供应卷筒支架中的每者的马达、或者驱动压板辊的马达以及驱动收取卷筒支架和供应卷筒支架中的至少一者的马达。控制器可构造成基于传感器信号（在该情况下，由磁性传感器输出的信号）来控制移动机构和制动组件两者，以便将跳动臂朝向期望位置推动。将跳动臂朝向期望位置推动等效于试图获得标签库料的期望张力，其原因在前文被阐述了。因此，控制器使得能够基于传感器信号来控制移动机构和制动组件，以便获得标签库料中的期望张力并且将标签库料中的所述张力保持在预定极限值之间。

所述实施例内的制动组件70被宣称能够施加可变制动力。这是因为，螺线管的电枢位置确定弹簧82的延伸量并且因此确定施加到卷筒支架的制动力。电枢被控制以使其能够采用在电枢的运动极限值之间的任何位置。

在其他实施例中，制动组件不必能够施加可变制动力。例如在一些实施例中，制动组件可能仅具有两种状态：制动状态和非制动状态。在制动状态，制动组件比在非制动状态向卷筒支架施加更大的制动力。在一个实施例中，制动组件可由控制器控制为表明可动构件（例如，跳动臂）的位置的传感器信号的函数，使得当控制器确定了表明可动构件的位置的传感器信号指示了需要施加到卷筒支架的更大制动力，那么控制器会命令制动组件进入其制动状态。相反，制动组件可由控制器控制为表明可动构件（例如，跳动臂）的位置的传感器信号的函数，使得当控制器确定了表明可动构件的位置的传感器信号指示了需要施加到卷筒支架的更小制动力，那么控制器会命令制动组件进入其非制动状态。

在制动组件仅具有制动状态和非制动状态的另一实施例中，制动组件（具体地在该情况下，制动组件的螺线管的线圈）可被提供脉宽调制信号（在该情况下，跨过螺线管的线圈的电压信号）。由控制器控制的线圈驱动器可将跨过线圈施加的脉宽调制电压信号的占空比控制为被提供至控制器的表明可动构件的位置的传感器信号的函数。

通过改变跨过螺线管的线圈施加的脉宽调制电压的占空比，可以改变供应到线圈的电流。这导致螺线管的电枢相对于线圈的位置变化，且因此导致由制动组件施加到卷筒的制动力的变化。

标签库料内的期望张力（且因此跳动臂的期望位置）可取决于多个因素。例如，期望张力可以大于当标签库料经过打印头时将该标签库料保持充分地张紧所需的最小张力，使得打印机可在标签库料的标签上成功地打印。此外，期望张力可以取决于标签库料的卷带的宽度和/或厚度（即，垂直于卷带路径）。期望张力可被选择成使得标签库料的卷带内的应力（其由卷带中的张力除以卷带的截面面积得到；其中卷带的截面面积是卷带的宽度与卷带的厚度的乘积）小于卷带的破裂应力。这确保了卷带中的张力不会导致标签库料的卷带绷断。例如在一些实施例中，卷带中的期望张力可以在1 N和50 N之间。

虽然上述实施例讨论了使得可动元件（例如，跳动臂）朝向期望位置推动（例如，通过设定跳动臂位置控制算法内的期望跳动臂位置设定点）以便控制标签库料的张力。但是在其他实施例中，可动元件可朝向期望位置被推动以用于任何其他合适目的。

例如，在一些实施例中，可动元件可由恒定力弹簧（即，使得该弹簧不遵循胡克定律）来偏压。在这种实施例中，由于由弹簧施加到可动元件的力是大致恒定的，而与可动元件的位置无关，因此标签库料的张力将会是大致恒定的，而与可动元件的位置无关。因此，在这种实施例中，移动可动元件将不会改变标签库料中的张力，且因此朝向期望位置促动该可动元件不能用于设定标签库料中的张力。

与什么类型的偏压机构偏压该可动元件无关，由于可动元件限定卷带路径的一部分，因此可动元件的运动将会导致在供应卷筒和收取卷筒之间的卷带路径的路径长度变化。改变在供应卷筒和收取卷筒之间的卷带路径的路径长度可以允许吸收收取卷筒正在收取标签库料所在的速度与供应卷筒正在放出标签库料所在的速度之间的差异。例如，如果收取卷筒支架被驱动以使得标签库料沿卷带路径前进并且收取卷筒支架被加速，那么收取卷筒可比供应卷筒更快地加速。这可能是因为供应卷筒具有相对大的转动惯量。通过使得跳动臂移动以便减少在供应卷筒和收取卷筒支架的卷带路径的路径长度，可以补偿收取卷筒和供应卷筒之间的这种加速的差异。相反地，如果收取卷筒支架被驱动以使得标签库料沿卷带路径前进并且收取卷筒支架减速，则收取卷筒可比供应卷筒更快地减速。同样地，这可能是因为供应卷筒具有相对大的转动惯量。通过使得跳动臂移动以便增加在供应卷筒和收取卷筒支架的卷带路径的路径长度，可以补偿收取卷筒和供应卷筒之间的减速的这种差异。

如果可动元件具有在第一极限值（在该第一极限值下，在供应和收取卷筒之间的卷带路径的路径长度是最大的）和第二极限值（在该第二极限值下，在供应和收取卷筒之间的卷带路径的路径长度是最小的）之间的有限的运动极限值，则可能期望将可动元件朝向会最小化在操作贴标机期间试图补偿收取卷筒正在收取标签库料所在的速度与供应卷筒正在放出标签库料所在的速度之间的差异时可动元件将达到其运动极限值的限值的可能性的位置推动。如果可动元件达到其运动极限值的限值，则将不可能补偿收取卷筒正在收取标签库料所在的速度与供应卷筒正在放出标签库料所在的速度之间的任何进一步差异。不能够补偿收取卷筒正在收取标签库料所在的速度与供应卷筒正在放出标签库料所在的速度之间的任何进一步差异可能会导致标签库料中的过大张力（这可能导致标签库料破裂）或可能会导致标签库料中的太小张力（这可能导致标签库料变得松弛）。

在一些实施例中，最小化可动元件将达到其运动极限值的限值的可能性的位置可能是在其运动极限值的限值之间大致等距离的位置。在其他实施例中，贴标机的特征可能使得最小化可动元件将达到其运动极限值的限值的可能性的位置可能是较靠近其运动极限值中的一个限值（而不是另一限值）的位置。例如，在收取卷筒支架被驱动以使得标签库料沿卷带路径前进并且供应卷筒可能被制动的贴标机中，最小化可动元件将达到其运动极限值的限值的可能性的位置可能会更接近与在供应和收取卷筒之间的卷带路径的最大路径长度相对应的可动元件的运动极限值的限值。其原因是，供应卷筒支架上的制动使得不太可能的是，当收取和供应卷筒都在减速时收取卷筒正在收取标签库料所在的速度与供应卷筒正在放出标签库料所在的速度之间存在差异。因此，可动元件不太可能有必要沿朝向与在供应和收取卷筒之间的卷带路径的最大路径长度相对应的可动元件的运动极限值的限值的方向移动。因此，最小化可动元件将达到其运动极限值的限值的可能性的位置可能会更接近与在供应和收取卷筒之间的卷带路径的最大路径长度相对应的可动元件的运动极限值。

图18和19示出了如图1或2所示类型的贴标机的另一实施例的一部分的透视图。图18示出了跳动臂28和替代性制动组件70a。制动组件70a可替代如图5至11所示的制动组件70。

如前述的，跳动臂28和供应卷筒支架（在图18中未示出）两者都被安装成绕公共轴线A单独地旋转。在其他实施例中，供应卷筒支架和跳动臂28可绕其自身的相应轴线旋转。

制动组件70a被构造成向供应卷筒支架施加可变制动力，所述制动力对抗供应卷筒支架的旋转。尽管制动组件70a被构造成向供应卷筒支架施加制动力，但是在其他实施例中，制动组件70a可用于向收取卷筒支架施加制动力。

制动组件70a包括制动盘74，所述制动盘被附接到供应卷筒支架以使其与供应卷筒支架（且因此由供应卷筒支架支撑的任何供应卷筒）共同旋转。

制动组件还包括制动传送带76，其围绕制动盘74的外周88的一部分延伸。制动传送带76在第一端76a处被固定到附接销78，该附接销被安装到安装块80a，该安装块被固定以使其不会随供应卷筒支架旋转。制动传送带76在第二端76b处被附接到端块82a。端块82a包括承座82b。

在所示的实施例中，制动传送带76具有大致矩形截面，并且其接触制动盘74的外周88的具有平行于轴线A的大致平坦表面的部分。也就是说，制动盘74的大致平坦周向表面88对应于传送带76的与制动盘74的外周88接合的大致平坦表面。将理解的是，在贴标机的其他实施例中，制动盘和制动传送带的外周表面可具有任何合适对应轮廓。例如，制动盘的外周表面可包括V形沟槽，其与大致圆形截面的制动传送带协作。

制动传送带76可由任何合适材料制成。例如，制动传送带可由织物和聚合材料的组合、金属和聚合材料的组合、或者聚合材料自身而制造成。在一个实施例中，制动传送带由钢增强的聚亚安酯制成。在一个实施例中，制动传送带可以是10 mm宽、280 mm长，并且由称为Habasit TG04的材料制成。在另一实施例中，制动传送带是宽度为10mm长度为280mm的T2.5 synchroflex正时传送带。在该情况下，传送带由钢增强的聚亚安酯制成，并且具有根据DIN7721的标准T形轮廓。这种传送带可从Beltingonline, Fareham, UK购买到。由于这种传送带具有齿以使其安装成使得传送带的平坦表面（即，与具有齿的表面相对的表面）是与制动盘接触的表面。在其他实施例中，传送带可被安装成使得传送带的齿侧接触制动盘。在上述实施例中，制动盘（在其他实施例中，其可具有任何合适尺寸）具有100mm的直径。

大致盘形凸轮82c（也被称为凸轮块）被安装到轴82d的一端，所述凸轮块被支撑以用于经由安装块80a所支撑的轴承绕轴线F相对于安装块80a旋转。凸轮块82c被安装到轴82d上，使得凸轮块82c相对于轴82d的旋转轴线F偏心。凸轮块82c被安装到轴82d上，使得当轴82d绕轴线F旋转时凸轮块82c随轴82d旋转。此外，凸轮块82由端块82a的承座82b接收，使得端块82a可相对于凸轮块82c自由地旋转。例如，轴承可位于凸轮块82c和端块82a之间以使得能够实现其间的相对旋转。

轴82d和所附的凸轮块82c可由任何合适的驱动机构来驱动以绕轴线F旋转。在一些实施例中，驱动机构包括位置控制马达，其驱动轴82d。位置控制马达可以是任何合适的位置控制马达，例如伺服控制马达或步进马达。在本实施例中，轴82d是位置控制马达的轴，位置控制马达（由图19中的虚线示意性地示出）被安装到安装块80a。在其他实施例中，轴82d可通过合适连结布置而机械地连结到位置控制马达。例如，位置控制马达和轴可通过传送带或链条等被机械地连结。在其他实施例中，凸轮（凸轮块）可由位置控制马达以任何合适的方式驱动以旋转。例如在一些实施例中，凸轮可由控制控制马达驱动以旋转，而不会驱动安装有凸轮的中间轴，例如，由控制控制马达驱动的传送带可直接地驱动凸轮。

在所述实施例中，位置控制马达是步进马达。具体地，该马达是由Sanko DenkiEurope SA, 95958 Roissy Charles de Gaulle, France销售的42mm机架尺寸的SanyoDenki马达(零件号103H5205-5210)。

现参考图19，位置控制马达和所附凸轮块82被示为处于初始位置。将理解的是，如果位置控制马达被激励以便使得轴82d和所附凸轮块82c沿顺时针方向（如图19所示）旋转，那么端块82a可沿方向（例如，朝向制动盘74）被促动，使得制动传送带76围绕制动盘74松弛。换言之，制动传送带76中的张力减少。亦即，当轴82d和所附的凸轮块82c沿顺时针方向旋转时，凸轮将朝向传送带76a的第一部分或换句话说远离凸轮或传送带76b的第二部分（沿在第一和第二端76a、76b之间的制动传送带的路径）来促动（在该情况下，经由端块82a）第二制动表面（制动传送带76b的可能接触制动盘74的表面以便产生制动力）的至少一部分，由此沿与第一制动表面（即，制动盘74的制动表面）脱离接触的方向促动第二制动表面（即，传送带76的相关表面）。因此，激励位置控制马达以使其导致轴82d和所附凸轮块82c沿顺时针方向从如图19所示的初始位置旋转将会导致由传送带76施加在制动盘74（且因此，所附的卷筒支架）上的制动力减少。

相反地，如果位置控制马达被激励以便使得轴82d和所附凸轮块82c沿逆时针方向从如图19所示的初始位置旋转，那么这将导致制动传送带76的至少一部分移离制动传送带76的第一端76a（沿在传送带76的第一和第二端76a、76b之间的传送带路径）。换言之，当位置控制马达被激励以便使得轴82d和所附凸轮块82c沿逆时针方向从如图19所示的位置旋转时，制动传送带76中的张力增加，由此增加施加在制动盘74上的制动力。换言之，然后凸轮（凸轮块）由位置控制马达沿逆时针方向旋转，凸轮（凸轮块）沿一方向促动第二制动表面（传送带76的接触制动盘74的表面，以便施加制动力）的至少一部分，使得第二制动表面朝向第一制动表面（即，制动盘74的外周）被促动。具体地，凸轮（凸轮块82c）将第二制动表面的一部分朝向传送带76b的凸轮或第二部分、或换言之远离传送带76a的第一部分和固定销78（沿在第一和第二端76a、76b之间的制动传送带路径）促动。

以上述方式，由制动盘74和制动传送带76之间的相互摩擦作用施加到卷筒支架的制动力可通过使用位置控制马达来控制凸轮（例如，凸轮块82c）的位置而被控制。制动组件70a能够经由所附制动盘74施加可变制动力到供应卷筒支架。在本文中，可变制动力可被认为指代一系列制动力，而不仅仅是当制动组件处于制动器接合位置时的第一制动力和当制动组件处于制动器脱离接合位置时的较小的第二制动力。例如，控制位置控制马达以使得在图19的背景下其将导致凸轮块82c逆时针旋转将会增加卷筒支架上的制动力，而控制位置控制马达使得凸轮块82c顺时针旋转将会导致施加到卷筒支架上的减小的制动力。将理解的是，在如图19所示的实施例内，如果凸轮块82c要从如图19所示的初始位置顺时针或逆时针旋转大于大约90度，那么情况将会颠倒（当凸轮块82c从初始位置顺时针或逆时针旋转大于大约90度时），即，进一步顺时针的运动将导致制动力增加并且逆时针的运动将导致制动力减少。

虽然在前述实施例中第一制动表面是制动盘74的外径且第二制动表面是制动传送带76的可接触制动盘的表面，但是在其他实施例中第一和第二制动表面可以是任何合适的第一和第二制动表面，只要当第一和第二制动表面经由位置控制马达被促动成接触（或一起、或朝向彼此）时，由此第一和第二制动表面之间的摩擦产生制动力。例如，第二制动表面在一些实施例中可以不是制动传送带，例如其可以是制动垫或制动靴等。类似地，第一制动表面可以不形成制动盘的一部分。可以使用任何合适的协作的第一和第二制动表面以及相应的制动方法。

弹性偏压构件（其在该实施例中是螺旋弹簧82e，但是可以是任何其他合适的弹性偏压构件）沿一方向偏压轴82d和所附的凸轮块82c，使得在图19内轴82d和凸轮块82c沿逆时针方向被促动。

在所述实施例中，螺旋弹簧具有25.4mm的外径和11 mm的内径。弹簧包括宽度为3.20mm的0.31 mm厚弹簧钢的4.5匝并且在从其自然状态偏转1.5匝下产生33.6N/mm的力。当然，在其他实施例中可以使用任何合适类型的螺旋弹簧。

螺旋弹簧82e在第一外端由固定螺栓82f固定到安装块80a，并且在第二内端（未示出）被固定到凸轮块82c。弹性偏压构件将凸轮块82c沿一方向偏压以使得制动传送带76接触制动盘74的外周88，以便向制动盘74施加制动力且由此对抗制动盘74和所附卷筒支架的旋转。由弹性偏压构件对凸轮的偏压（且因此制动传送带朝向制动盘（例如，与其接触）的偏压）确保了，当没有电力被供应到位置控制马达时（例如，当贴标机断电时），弹性偏压构件使得制动力被施加到制动盘74且因此施加到卷筒支架。这在贴标机断电时可有助于防止卷筒支架不期望地旋转。

在使用贴标机期间，如果期望减少由制动传送带76施加到制动盘74（且因此施加到卷筒支架）的制动力的量，则位置控制马达被激励以使得由弹性偏压机构产生的偏压力被克服，以便实现凸轮如图19所示沿顺时针方向的旋转。

如上所述，通过控制位置控制马达以使得轴82d和所附凸轮块82c的旋转位置被控制，可以改变经由制动盘74施加到卷筒支架的制动力的量。位置控制马达控制器可被用于控制位置控制马达的位置且因此控制凸轮块82c的位置，以由此控制制动力。位置控制马达控制器可构造成使其被编程有与要被施加的最大制动力相对应的位置以及与要被施加的最小制动力相对应的位置。在这种实施例中，为了控制由制动组件施加的制动力，位置控制马达被控制以使得根据需要，所述位置控制马达的位置是对应于最大制动力的位置；所述位置控制马达的位置是对应于最小制动力的位置；或所述位置控制马达的位置在这两个位置之间。

在一些实施例中，凸轮块82c可由弹性偏压构件沿一方向被促动，所述偏压构件促动制动组件以向前述卷筒支架之一施加制动力。作用在凸轮上的弹性偏压构件可限定凸轮和所附马达的偏压力限定最大制动位置。偏压力限定最大制动位置对应于当在制动组件的马达被去激励时弹性偏压机构向凸轮块施加给定偏压力时凸轮块和所附马达的位置。

位置控制马达控制器可被编程有在位置控制马达的最大制动位置（例如，偏压力限定最大制动位置，但是可以使用任何合适限定的最大制动位置）和最小制动位置之间的角度距离。该角度距离例如可以是由伺服马达产生的编码器脉冲数量或者步进马达的步数。但是，任何合适参数可被编程到控制器中，其对应于位置控制马达的最大制动位置与最小制动位置之间的角度距离。在这种实施例中，当贴标机启动时，位置控制马达控制器将知晓位置控制马达的当前位置是等效于偏压力限定最大制动位置（由于在贴标机的断电状态下，弹性偏压机构将凸轮块偏压到偏压力限定最大制动位置中）的最大制动位置以及知晓位置控制马达的最小制动位置大致是凸轮块顺时针旋转以在最大制动位置与最小制动位置之间的所述已知角度距离。

例如，如果位置控制马达是步进马达，则位置控制马达控制器可被编程有关于步进马达的最大制动位置与步进马达的最小制动位置之间的以马达步数的已知数量的方式的角度距离的信息。当然，步数的确切数量将取决于多个变量，例如所使用的步进马达的具体类型、步进马达与凸轮块之间的机械连结类型、以及制动布置的几何尺寸。

在本发明的一个实施例中，位置控制马达是步进马达。在该实施例中，步进马达具有每圈完整旋转的200个完整的步数。步进马达由步进马达驱动器来驱动以使其被微步步进，如本领域公知的。在该实施例中，每个完整步数被细分为8个微步。因此在该实施例中，每圈完整旋转存在1600个微步。其他实施例可使用每圈完整旋转具有任何合适数量的步数/微步的步进马达。

凸轮块82c可由如前所述的弹性偏压构件朝向偏压力限定最大制动位置被促动。当贴标机（且因此步进马达）处于断电状态时，凸轮块和所附步进马达将由弹性偏压构件偏压到偏压力限定最大制动位置中。当贴标机（且因此步进马达）从断电状态被激励时，凸轮块和步进马达将进入如图19所示的初始位置。初始位置可稍微不同于偏压力限定最大制动位置。其原因在于，当被激励时，步进马达转子将从偏压力限定最大制动位置移动到步进马达转子相对于步进马达定子来说的最接近稳定位置。这可能导致在偏压力限定最大制动位置与初始位置之间沿顺时针或逆时针高达2步（在该情况下等效于16微步）的运动。为了补偿在初始位置凸轮可能导致制动传送带施加小于偏压力限定最大制动力的制动力的事实，在初始化时控制器命令步进马达从该初始位置逆时针（如图19所示）旋转2步（16微步）。该位置可被称为补偿最大制动位置。控制器将该位置存储为步进马达的对应于最大施加制动力的位置。控制器还将步进马达的对应于最小施加制动力的位置设置成从步进马达的对应于最大施加制动力的位置顺时针旋转355微步。

将理解的是，补偿最大制动位置（且因此补偿最大制动力）将与在初始位置是偏压力限定最大制动位置沿顺时针2步的情况中的偏压力限定最大制动位置是相同的。否则，如果初始位置是偏压力限定最大制动位置沿顺时针1步、与偏压力限定最大制动位置相同、或者是偏压力限定最大制动位置沿逆时针1或2步，则补偿最大制动位置将相对于从偏压力限定最大制动位置来说逆时针，且因此在补偿最大制动位置处的制动力可以大于在偏压力限定最大制动位置处的制动力。在位置控制马达是步进马达的情况下，位置控制马达控制器可包括步进马达驱动器。在位置控制马达是另一类型的马达时，本领域技术人员将理解的是，位置控制马达控制器将包括用于相关类型马达的合适驱动机构。

位置控制马达控制器可替代如图17中示意性示出的跳动臂位置控制算法内的螺线管电枢位置控制方案204。跳动臂位置控制算法内的常数K_P2、K_I2、K_D2可被合适地调节以确保提供至位置控制马达控制器的设定点值SP(t)落入位置控制马达控制器的合适范围内。位置控制马达控制器然后可构造成将设定点信号SP(t)转换为位置控制马达的在最大制动位置和最小制动位置之间的期望位置。例如，在一个实施例中，K_P2= 0.6、K_I2= 0.005以及K_D2= 0.6。

通常意义上，跳动臂位置控制算法将与位置控制马达控制器共同协作以使得，如果跳动臂位置不同于期望跳动臂位置，那么位置控制马达控制器将致动制动组件以便试图将跳动臂朝向期望跳动臂位置移动。通常，跳动臂位置与期望跳动臂位置之差越大，则位置控制马达控制器将实现的跳动臂位置的变化幅值就越大以便试图校正跳动臂位置。例如，如果位置控制马达是步进马达，跳动臂位置与期望跳动臂位置之差越大，则位置控制马达控制器在给定时间内将实现的步数就越大以便试图校正跳动臂位置。将理解的是，位置控制马达控制器的确切表现将由跳动臂位置控制算法来确定。

在制动组件包括呈步进马达形式的位置控制马达的本发明的实施例中，控制器可构造成使其实施用于控制步进马达以减少步进马达失速的可能性以及因此防止操作制动组件的控制方案。这种控制方案可包括下述方面中的任何数量。首先，可以使用“启动延迟”，在自步进马达的马达线圈被激励起算经过预定时间量之前所述“启动延迟”会防止步进马达执行步数。这有助于确保在马达开始操作之前该马达处于稳态。在一些实施例中，预定时间量是2ms，但是在其他实施例中可以使用任何合适时间。其次，可以实施周转延迟。这防止步进马达沿与马达在先前步数的预定时间量内当前行进所沿的方向相反的方向执行步数。在一些实施例中，预定时间量是5 ms，但是在其他实施例中可以使用任何合适时间。

如上所述，制动组件70a构造成使得在贴标机的断电状态下，制动组件向卷筒支架施加制动力，以使得基本上防止卷筒支架和所支撑的卷筒旋转。在一些情况下，可能期望提供对于制动组件的手动超控，这使得当贴标机处于断电状态时使用者能够手动地减少由制动组件施加的制动力。例如，如果由制动组件制动的卷筒支架是供应卷筒支架，并且如果期望在贴标机断电时将新的标签库料卷安装到供应卷筒支架上，则可能有利的是使得供应卷筒支架和所附的供应卷筒能够旋转，以使得标签库料能够被安装到供应卷筒上、从供应卷筒被拉离、沿标签路径被馈送、然后被附接到收取卷筒支架。

图20示出了当贴标机处于断电状态时使得能够手动减少由制动组件施加的制动力的布置。在该实施例中，跳动臂28a包括制动释放臂28b，其被附接到跳动臂28a以使得制动释放臂28b与跳动臂28a共同旋转。

制动释放棘爪28c被安装到支撑凸轮块82c的轴82d上（在图20中未示出凸轮块，但是该凸轮块位于安装块80a相对于制动释放棘爪28c来说的另一侧上）。在本实施例中，轴82d是位置控制马达的轴。轴82d延伸超过位置控制马达的两个端部，使得凸轮块82c被安装到轴82d的延伸超过位置控制马达的第一端的部分上（且在该情况下位于安装块80a的第一侧上），并且使得制动释放棘爪28c被安装到轴82d的延伸超过位置控制马达的第二端（与第一端相对）的部分上（且在该情况下，位于安装块80a的第二侧（与第一侧相对）上）。

将理解的是，虽然在该实施例中制动释放棘爪经由轴82d、凸轮块82c和端块82a机械地连结到第二制动表面，但是在其他实施例中制动释放棘爪可以任何合适方式被机械地连结到第二制动表面。例如在一些实施例中，第二制动表面可能不会机械地连结到位置控制马达，并且制动释放棘爪可通过另一方法被机械地连结到第二制动表面。制动释放臂28b和制动释放棘爪28c被构造成使得当跳动臂28a如图20所示顺时针旋转超过一定位置时，制动释放臂28b接合制动释放棘爪28c。一旦制动释放臂28b和制动释放棘爪28c接合，则跳动臂28a的进一步顺时针旋转会使得制动释放棘爪28c导致轴82d如图20所示沿逆时针方向旋转。这导致制动释放棘爪28c使得轴82d如图20所示沿逆时针方向旋转。现参考图19，在图20内轴82d沿如图20所示的逆时针方向的旋转将导致图19内的凸轮块82c沿如图19所示的顺时针方向旋转，因此减少制动传送带76中的张力且因此释放制动器，减少由制动组件施加到卷筒支架上的制动力。因此在使用如图20所示的制动释放布置的情况下，如果操作者希望释放由制动组件施加的制动力，则这可通过操作者沿如图20所示的顺时针方向旋转并保持跳动臂来实现，以使得制动释放臂28b和制动释放棘爪28c接合以便使得由制动组件施加的制动力被释放，如上所述。在一些实施例中，通过使用者将标签卷带从安装到供应卷筒支架的新供应卷筒围绕跳动臂传送以及使用者将标签卷带沿卷带路径拉动到收取卷筒支架的动作，可沿如图20所示的顺时针方向旋转并保持跳动臂。由此，当使用者正在沿卷带路径将标签卷带从新安装的供应卷筒馈送到收取卷筒支架时，制动组件被自动地释放，由此使得供应卷筒支架能够从供应卷筒放出标签卷带。

虽然上述制动组件使用位置控制马达，但是在其他实施例中，可以使用任何合适类型的马达，只要其操作的控制方案被合适地修改即可。例如在一些实施例中，可以使用扭矩控制马达，例如DC马达。在这种实施例中，如本领域公知的，由马达施加的制动力的量与供应到马达的电流成比例。因此，这种实施例的控制方案可构造成使得供应到马达的电流是所需制动力的函数。例如，跳动臂位置控制算法的输出可以是由跳动臂位置控制算法确定的被提供至马达的电流。

此外，在上述制动组件中，马达的运动经由凸轮被传递到制动传送带。在其他实施例中，可以使用用于将马达的运动传递到制动传送带（或任何合适第二制动表面）的任何合适机构。例如，马达可连结到曲柄，该曲柄由马达来移动以便制动传送带的一部分被缠绕到曲柄上或由马达从曲柄解绕，以便将第二制动表面朝向第一制动表面（例如，与其接触）促动（或相反）且由此控制施加到卷筒支架的制动力。

从前述说明将显而易见的是，所述的各种特征可彼此并行地用在单个贴标机中。也就是说，除非本文以其他方式需要或者除非与本文明确声明的相矛盾，构想到的是所述特征可有利地用于单个贴标机中，以实现本文所述的各种益处。也就是说，还将理解的是，本文所述的许多特征可彼此独立地被使用，并且由此构想到包括本文所述特征中的一个或多个（但不必是全部）的贴标机。

当实施包括上述各种特征的贴标机时，可在贴标机的启动时执行如图21所示的下述处理。

在S1，控制器确定跳动臂28的位置。为了这样做，控制器向位置控制马达发送控制信号以便激励位置控制马达以使得轴82d和所附凸轮块82c沿顺时针方向（如图19所示）旋转至基本上没有制动力由制动传送带76施加到制动盘74的程度。替代性地，控制器向螺线管发送控制信号以便激励螺线管，以使得足够的电流被提供至螺线管94的线圈以使得螺线管94的电枢92沿方向F移动至基本上没有制动力由制动传送带76施加到制动盘74的程度。

因此，供应卷筒支架10（和所支撑的供应卷筒）自由地旋转。

当供应卷筒支架10自由地旋转时，由弹簧130提供到跳动臂28上的力足以使得跳动臂28沿方向G绕轴线A旋转。为了使得跳动臂28能够沿方向G绕轴线A旋转，供应卷筒支架10也可沿方向G绕轴线A旋转（如前所述，供应卷筒支架10自由地移动，因为制动组件没有施加制动力到供应卷筒支架）。跳动臂28沿方向G绕轴线A旋转直到其到达由原点位置传感器检测到的原点位置。处理从步骤S1前进到步骤S2。

在步骤S2至S4，控制器确定由收取卷筒支架12支撑的收取卷筒的直径。

在S2，控制器在如结合图17所述的跳动臂位置控制算法的控制下设置供应卷筒支架制动组件。因此，控制器向位置控制马达和所附凸轮块82c供应控制信号，其将起作用以完全地施加制动，直到跳动臂从原点位置移动超过设定点的这种时间。这允许将张力引入到标签卷带中。替代性地，在包括螺线管的实施例中，控制器发送控制信号至螺线管94（且更具体地至线圈驱动器114），这种电流量（可能没有电流）被提供至螺线管94的线圈，以便螺线管94的电枢92沿方向F'充分地运动，使得完全地施加制动，直到跳动臂从原点位置移动超过设定点的这种时间。同样地，这允许将张力引入到标签卷带中。

然后，标签库料如下地张紧。在步骤S3中，控制器激励马达14以使得，所述马达转动所述收取卷筒支架12以将标签库料的卷带缠绕到收取卷筒支架12上。在发生这种情况时，标签库料的卷带中的张力增加。增加标签库料的卷带中的张力会导致标签库料的卷带施加更大的力到跳动臂28的辊32。由标签库料施加到跳动臂的力对抗跳动臂28由弹簧130沿方向G的弹性偏压。因此，由于收取卷筒支架的旋转而增加标签库料中的张力会导致跳动臂28沿与G相反的方向运动。如上所述，跳动臂28的位置表明标签库料中的张力。当控制器被提供来自感测跳动臂的位置的传感器的信号时，该信号表明跳动臂处于等同于期望张力的期望位置，则处理前进到步骤S4。在一些实施例中，期望张力是预定或计算张力。在其他实施例中，期望张力可以是除了没有张力之外的任何合适张力，也就是说，期望张力可以是从标签库料消除松弛的任何合适张力。

在步骤S4，控制器命令马达14旋转给定步数（例如，50 – 150步）以便将更多的标签库料缠绕到收取卷筒支架12上。这导致跳动臂28从在S4的开始时的位置移动。基于指令步数，马达14在步骤S4中前进，并且通过由跳动臂运动传感器（也称为构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器）在马达14旋转期间检测到跳动臂28的运动，控制器计算收取卷筒支架12所支撑的卷筒的直径。该过程已经在上文被详细地描述过。

在S5，控制器确定标签库料18的间距长度L_P。这按照下述方式来实现。在该实施例中，这利用供应卷筒支架制动组件在跳动臂位置控制算法的控制下完成，但是在其他实施例中情况不必如此。例如，在其他实施例中，标签库料的间距长度可利用所释放的制动组件（即，不施加制动力）来确定。同样，为了释放制动组件，控制器向螺线管94（更具体地，线圈驱动器114）发送控制信号，使得足够电流被提供至螺线管94的线圈以使得螺线管94的电枢92沿方向F移动至基本上没有制动力由制动传送带76施加到制动盘74的程度。因此，供应卷筒支架10（和所支撑的供应卷筒）自由地旋转。

控制器使得驱动收取卷筒支架的马达前进。控制器还监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器计数当标签被感测到时马达14被命令前进的步数，并且如上所述利用该信息以及由收取卷筒支架支撑的卷筒的直径（在步骤S4中确定）来确定标签的长度L_L。类似地，控制器计数当间隙被感测到时马达14被命令前进的步数，并且如上所述利用该信息以及由收取卷筒支架支撑的卷筒的直径（在步骤S4中确定）来确定间隙的长度L_G。然后，控制器将L_P和L_G相加以便计算L_P。

在一些实施例中，控制器可计数当多个标签和间隙由间隙传感器的检测器感测到时马达14被命令前进的步数。控制器然后可通过将测量的标签长度、间隙长度和/或间距长度取平均来算出标签长度、间隙长度和/或间距长度。例如，控制器可计数当控制器监测信号56并感测到一共三个标签和三个间隙经过了间隙传感器时马达14所前进的步数。然后，控制器可将由控制器计数的步数除以三以得到以步数为单位的标签的平均间距长度L_P。然后，以步数给出的标签的该平均间距长度结合收取卷筒的测量直径被使用，以便确定期望单位的标签间距。

在控制器计数当多个标签和间隙由间隙传感器的检测器感测到时马达被命令前进的步数的一些实施例中，当马达被命令前进作为至少等同于标签库料的预定长度的预定步数的步数时，控制器可计数步数。控制器可使用收取卷筒的直径（其可以上述任何方式来获得）和标签库料的预定长度L_LP根据下述方程来确定预定步数N_S：

其中A_S是卷筒支架在马达的每步所旋转的角度，D_S是卷筒直径。

标签库料的预定长度优选地超过将由贴标机使用的标签库料的最大间距长度的两倍。标签库料的预定长度可以是300mm。

在一些贴标机中，在测量标签库料的间距长度时主要不精确源可能是间隙传感器的边缘检测性能。例如间隙传感器可在+/-0.25mm的误差内检测边缘。因此，两个边缘之间的距离可在+/-0.5mm的误差内被测量。更短的标签（因此具有更短标签间距的标签库料）与更长的标签（因此具有更长标签间距的标签库料）相比将具有成比例地更大的误差。出于该原因，在一些实施例中可能有利的是测量多个标签和间隙的长度（如上所述）并确定平均标签长度、平均间隙长度和/或平均间距长度。

在一些实施例中，在确定平均标签长度、平均间隙长度和/或平均间距长度时，可能排除关于测量标签长度或测量间隙长度的有错误的数据。

有错误的数据的一个可能原因可能是丢失的标签。例如，如果标签丢失，则这将会导致控制器测量在丢失标签应当定位所在的任一侧上的标签之间的大间隙，该间隙大于相邻标签之间的标准间隙。将理解的是，如果由丢失标签导致的这种大间隙的长度被测量并且与其他标准的测量间隙一起被取平均，则这会导致得到比否则会被确定为标准间隙的平均长度更大长度的错误的平均值。

在一些实施例中，关于测量间隙长度的有错误的数据可以如下方式被排除。控制器监测对于每个测量间隙的测量间隙长度。控制器可核查测量间隙长度大于最小预定间隙长度和/或小于最大预定间隙长度。在一个实施例中，最小预定间隙长度是1 mm且最大预定间隙长度是10mm，但是将理解的是，其他实施例可使用任何合适的最小和/或最大预定间隙长度。如果测量间隙长度不大于最小预定间隙长度和/或不小于最大预定间隙长度，则当确定标签库料的平均间隙长度和/或标签库料的平均间距长度时控制器不包括这种测量的间隙长度。

在一些实施例中，关于测量间隙长度的有错误的数据可以如下方式被排除。控制器监测对于每个测量间隙的测量间隙长度。控制器可核查测量标签长度并将其与用于先前测量标签的测量标签长度相比较。如果测量标签长度与先前测量标签的测量标签长度之间的长度差大于预定量，则当确定标签库料的平均标签长度和/或标签库料的平均间距长度时控制器不包括这种测量的标签长度。在一个示例中，预定量是用于先前测量标签的测量标签长度的50%。将理解的是，在其他实施例中，预定量可以是任何合适量。

在一些实施例中，关于测量间隙长度的有错误的数据可以如下方式被排除。控制器监测在贴标机已经被接通之后第一个被测量的标签的测量标签长度。然后，控制器核查测量标签长度并将其与随后测量的标签的测量标签长度相比较。如果第一个被测量的标签的测量标签长度与随后测量的标签的测量标签长度之间的长度差大于预定量，则当确定标签库料的平均标签长度和/或标签库料的平均间距长度时控制器不包括第一标签的测量标签长度。在一个示例中，预定量是用于随后标签的测量标签长度的50%。将理解的是，在其他实施例中，预定量可以是任何合适量。

在步骤S6中，控制器将标签的前缘定位在贴标剥离喙30的边缘处。这以如下方式来实现。控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56以便检测标签的前缘。然后，控制器命令马达14前进计算步数，使得标签库料前进线性位移，该位移等于检测器52与贴标剥离喙30的边缘66之间的距离D_B（如图3所示）。通过将距离D_B除以收取卷筒的半径并除以每步的旋转角度（以弧度为单位）来计算步数。

在S7，贴标机准备好操作。

在操作期间，周期性地执行步骤S8和S9。

在步骤S8，控制器计算并更新被安装到供应卷筒支架10的卷筒的直径。

在可动元件（跳动臂）在该处理期间不运动的情况下，首先在下文讨论计算并更新供应卷筒直径的处理。因此，讨论在该处理期间可动元件运动的情况。

在一个实施例中，为了实现此目标，在给定时间量内，控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器计数在所述给定时间期间信号56的周期数量并将其乘以L_P以确定在所述给定时间期间标签库料的线性位移。在所述给定时间期间，控制器还检测由旋转监测传感器提供到其上的信号，旋转监测传感器监测供应卷筒支架10（和所支撑的供应卷筒）的旋转。因此，控制器确定供应卷筒支架10（和所支撑的供应卷筒）的旋转量。如上所述，控制器然后可基于标签库料的线性位移和在所述给定时间期间供应卷筒支架10的旋转量来确定供应卷筒的直径。给定时间量可被限定为信号56的预定周期数量由控制器接收所花费的时间、或者可被限定为供应卷筒旋转预定数量的旋转圈数（由旋转监测传感器来测量）所花费的时间。

在替代性实施例中，在步骤S8，控制器以如下方式来计算并更新被安装到供应卷筒支架10的卷筒的直径。在给定时间量内，控制器通过监测由供应卷筒旋转监测器产生的信号来监测供应卷筒支架的旋转量。例如，给定时间量可以是供应卷筒支架经历整数圈的完整旋转（由供应卷筒旋转监测器测量）所花费的时间。在给定时间量期间，控制器计数收取马达被命令前进的步数。基于该信息并基于已经由控制器在步骤S4或步骤S9中确定的收取卷筒的直径，控制器可计算在给定时间量内已经被缠绕到收取卷筒上的标签库料的长度。在替代性实施例中，给定时间量可被限定为使得收取马达前进预定步数所花费的时间，并且在该时间期间由供应卷筒旋转监测器测量的供应卷筒的旋转可被用于确定供应卷筒的直径。

在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、或预定步数期间，控制器还通过监测由构造成产生表明可动元件（跳动臂）的位置的传感器信号的传感器提供至控制器的信号来监测跳动臂的位置。如上所述，通过将在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、或预定步数的开始时的跳动臂位置与在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、或预定步数的结束时的跳动臂位置相比较，控制器可确定在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、或预定步数的开始与在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、预定距离或预定步数的结束之间已经发生的供应卷筒支架与收取卷筒支架之间的路径长度的变化。然后，控制器将在给定时间量期间供应卷筒支架与收取卷筒支架之间的路径长度的变化（在路径长度增加时为正的，在路径长度减少时为负的）与在给定时间量期间被缠绕到收取卷筒支架上的标签库料量相加。这给出在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、或预定步数期间已经从供应卷筒支架被解绕的标签库料的量。基于在给定时间量、供应卷筒的给定旋转量、或预定步数期间供应卷筒支架的旋转量以及基于在给定时间量期间已经从供应卷筒支架被解绕的标签库料的量，控制器可确定供应卷筒的直径。

在步骤S9，控制器计算并更新被安装到收取卷筒支架12的卷筒的直径。在一个实施例中，为了实现这个目标，针对给定时间量，控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56。控制器计数在所述给定时间期间信号56的周期数量，并且将该数量乘以L_P以便确定在所述给定时间期间标签库料的线性位移。例如，给定时间可以使得在该给定时间期间信号56的周期数量是在1和10之间的整数。但是，可以使用任何合适给定时间。在所述给定时间期间，控制器还计数马达14被命令经历的步数。因此，控制器确定收取卷筒支架12（和所支撑的供应卷筒）的旋转量。如上所述，控制器然后可基于在所述给定时间期间标签库料的线性位移和收取卷筒支架10的旋转量来确定收取卷筒的直径。

在一些实施例中，控制器监测由间隙传感器的检测器52提供的信号56所用的给定时间量可以是标签卷筒前进预定线性距离所花费的时间。预定线性距离优选地超过将由贴标机使用的标签库料的最大间距长度的两倍。标签库料的预定长度可以是300mm。

在一些实施例中，控制器可确定收取卷筒直径并且然后在重新确定收取卷筒直径之前等待直到收取卷筒随后完成一圈旋转。类似地，在一些实施例中，控制器可确定供应卷筒直径然后在重新确定供应卷筒直径之前等待直到供应卷筒随后完成一圈旋转。

为了确定收取卷筒是否已经完成一圈旋转，控制器可等待收取马达执行等于针对完整旋转所用步数的步数。

为了确定供应卷筒是否已经完成一圈旋转，控制器可监测供应卷筒旋转监测器以确定供应卷筒何时已经完成旋转。

在一些实施例中，在步骤S8处确定供应卷筒直径可以与步骤S3、S4、S5和S6中的至少一个并行地发生。

当控制器计算并更新被安装到收取卷筒支架12的卷筒的直径时，控制器可实施核查以检测关于测量标签长度或测量间隙长度的有错误的数据。如果检测到任何有错误的数据，则计算并更新被安装到收取卷筒支架12的卷筒的直径的过程可中止（使得，不基于有错误的数据来执行直径的更新）。随后，重新启动计算并更新被安装到收取卷筒支架12的卷筒的直径的过程（使得，在不受有错误的数据影响的情况下可以执行更新）。控制器可以任何合适的方式来检测有错误的数据的存在性。例如，控制器可以针对步骤S5以在上文阐述的任何方式来检测有错误的数据的存在性。

在一些实施例中，启动过程可包括核查当贴标机断电时跳动臂位置是否改变。为了这样做，控制器使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器以在贴标机断电之前测量并记录可动元件的位置。因此，当贴标机接通时，控制器使用构造成产生表明可动元件的位置的传感器信号的传感器来测量可动元件的位置，并且将其与在贴标机断电之前记录的可动元件的位置相比较。如果可动元件的位置在贴标机被接通时与在贴标机断电时相比是大致相同的，那么上述启动例程内的一些步骤可以省略。例如，可以省略步骤S2至S4、S3至S5、S3至S6、或S3至S4。在该情况下，贴标机使用收取卷筒直径的上一已知值（即，在贴标机断电之前）来重新恢复操作。这是基于如下假设：在不改变可动元件（例如，跳动臂）的位置的前提下，标签库料不能够移动（因此，改变卷筒的直径）。省略不必要步骤的目的是减少启动时间，这在一些应用中可能是有利的。在一些实施例中，表明可动元件的位置、收取卷筒的直径、和/或任何其他合适参数的数据可被存储在电池供电的存储器或者任何其他合适的非易失性存储器中。在一些实施例中，每当控制器检测到臂的运动，表明可动构件的位置的数据就可被更新到存储器。在其他实施例中，表明可动元件的位置、收取卷筒的直径和/或任何其他合适参数的数据可以合适的规则时间间隔被更新到存储器中。

在一些实施例中，启动程序与上述讨论的程序相比可以被修改。例如在一些实施例中，启动程序可被修改成使其以顺序S1、S2、S3、S4、S6、S7、S5、S8、S9推进。随后如之前所述的，在贴标机的持续进行的操作期间，然后步骤S7、S8和S9重复进行。在一些应用中，该启动程序可能是有利的，这是因为直到贴标机正在操作以便将标签分配到要被贴标的产品上才确定标签间距，这可减少启动过程（例如，直到准备好至操作状态S7）完成所花费的时间并且还防止标签的浪费。这是因为在该实施例中当确定标签间距时所分配的标签由贴标机使用（即，施加到产品）而不是被浪费（即，不被施加到产品并且仅被分配以便确定标签间距）。

前述启动程序可以同样地结合如图5至11所示的包括螺线管的制动组件来施用，或结合如图18至20所示的包括位置控制马达的制动组件来施用。

已经在上文中描述了贴标机的各种实施例的构造和操作。如上所述，这种贴标机可用于将标签施加到在生产线的传送机上传送的产品/制品上。在已经执行启动程序之后，例如如上所述，可以开始贴标机的分配标签的操作。

控制器确定卷带要被馈送所在的线性速度V_t。在一些应用中有必要使得该线性速度匹配产品由传送机传送经过贴标机所在的速度。制品传送经过贴标机所在的速度可被提供作为从线编码器至控制器的输入。任何合适编码器可用于确定传送机的速度（且因此制品被传送经过贴标机所在的速度）。在一个示例中，线编码器可被附接到已知直径的轮，该轮靠着传送机运行以使得该轮的线性运动匹配传送机的线性运动。因此，线编码器可提供轮已经转动经过的距离的细节。在知晓行进该距离所花费的时间的前提下，可容易地确定传送机的速度。

在替代性应用中，标签库料要移动的速度可由操作者作为手动输入来输入到控制器中。

贴标机的操作通常这样被启动：制品传感器被触发，从而表明制品正在接近贴标机。优选的是，控制器被编程有所谓的“记录（registration）延迟”。这种记录延迟可表明在由制品传感器检测到制品之后且在贴标过程开始之前应当流逝的时间（由简易计时器来监测），或者替代性地表明在贴标过程开始之前传送机应当移动的距离（由编码器来监测）。记录延迟可由贴标机的操作者输入到控制器。将理解的是，通过调节记录延迟，可以调节标签被附接到经过的制品所在的位置。

在标签馈送操作期间标签库料的运动由图22的速度/距离图形来表示。可以看出，标签库料在分配单个标签中移动所经过的总距离用N_p表示，从而表明步进马达已经转动N_p步数以实现标签库料的运动。在检测到标签边缘之后，步进马达在标签库料静止之前转动N_o步数，其中N_o以如下方式被确定以确保标签边缘与贴标剥离喙的边缘对齐。

标签库料从静止被加速到目标速度V_t。然后，标签库料在被减速至静止之前以目标速度V_t移动。N_d表示驱动收取卷筒支架的步进马达转动以使得标签库料减速所经过的步数。将理解的是，步数N_p、N_o和N_d针对收取卷筒的直径d_t（其可使用任何合适方法来确定，包括上述方法）被确定，现在进行描述。虽然图22的图形示出了标签库料的简单速度/距离曲线，但是将理解的是在一些情况下，不同的速度/距离曲线可以是合适的。具体地，有时候可能合适的是，当标签库料移动时改变目标速度V_t。还将理解的是，为了实现具体目标线性速度（即，沿卷带路径移动的标签库料的速度），收取马达的速度在贴标机的操作期间可根据改变的收取/供应卷筒直径而改变。

图23是示出用于馈送单个标签的贴标机的操作的流程图。处理在步骤S25开始，其中实施核查以确定制品传感器是否已经由经过的制品来触发。如果情况如此，则处理前进到步骤S26，否则，该处理保持在步骤S25直到制品传感器由经过的制品来触发。

在步骤S29，计数由上述线编码器提供的脉冲。在步骤S30，执行核查以确定所接收的脉冲数量是否等于与预定记录延迟R_d相对应的距离。如果情况不是这样，则该处理从步骤S30返回至步骤S29，并且由此建立循环直到传送机已经移动经过由记录延迟R_d规定的距离。然后，该处理前进到步骤S26。

在步骤S26，执行核查以确定是否需要附加时间记录延迟。如果需要附加时间记录延迟，则该处理从步骤S26前进到步骤S27，在步骤S27中启动了计时器。然后，该处理前进到步骤S28，其中执行核查以确定流逝时间是否等于所需时间记录延迟R_td。该处理保持在步骤S28直到流逝时间等于所需时间记录延迟R_td。

当已经经过记录延迟的距离（以及，如果合适的话，附加时间），则该处理从步骤S28或步骤S26前进到步骤S31，在步骤S31中，控制器计算限定标签库料将移动所沿的路径所需的各种参数。更具体地，控制器计算步进马达将要转动的步数以实现标签库料的期望移动、步进马达在检测到边缘之后应当转动的步数以便允许标签边缘与贴标剥离喙合适地对齐、以及在以如上方式确定的期望线性标签库料速度下驱动收取卷筒支架的步进马达应当转动的步进速率M_r。

在一些实施例中，驱动收取卷筒的步进马达要转动经过的总步数N_p由方程（20）给出：

其中L_P是标签库料的间距长度，N_revolution是步进马达将收取卷筒支架转动一整圈所经历的步数，d_t是收取卷筒的直径。

在由间隙传感器检测到边缘之后标签库料应当馈送（以便使得标签的前缘与贴标剥离喙的边缘对齐）所经历的距离E_o可使用方程（21）来转换成步数N_o：

。

收取步进马达应当步进所在的步进速率M_r参考标签库料的期望线性速度V_t被确定，如上所述的期望线性速度可由操作者输入或者替代性地通过使用编码器来确定。步进速率M_r由方程（22）给出：

。

再次参考图23，在已经在步骤S31中确定必要参数之后，该处理前进到步骤S33。

在步骤S33，在当前馈送中剩余的步数N_g被设定成等于单个标签馈送中的总步数N_p。表明当前步进速率的参数C_r被初始化为具有零的值。

该处理从步骤S33前进到步骤S34，在步骤S34中，确定使得标签库料从其当前速度减速至静止所需的步数N_d。D_max是使用收取步进马达能够实现的标签库料的最大减速度。最大减速度可通过本领域已知的任何合适方法来确定。例如，该最大减速度可如以引用的方式并入本文的PCT申请WO2010/018368中所描述的那样被确定。标签库料移动以从当前线性速度V_c减速至目标线性速度U_t所经历的线性距离由下述熟悉的方程给出：

其中，s代表距离。

假定目标线性速度U_t是零，并且重构方程（23），可推导出线性距离的下述方程：

。

线性距离s可被转换为步数N_d，使得方程（24）变为：

。

该处理从图23的步骤S34前进到步骤S35。在步骤S35，执行核查以确定标签位置传感器（也称为间隙传感器）是否已经检测到标签边缘。如果情况如此，则该处理从步骤S35前进到步骤S36，在步骤S36中，当前标签馈送中剩余的步数N_g被设定为等于步数N_o，标签库料应当移动经历步数N_o以将标签边缘与贴标剥离喙对齐。该处理然后前进到步骤S37。如果标签边缘没有被标签位置传感器52检测到，则该处理从步骤S35直接前进到步骤S37。

在步骤S37，执行核查以确定当前标签馈送中剩余的步数是否等于零。如果情况如此，则该处理前进到步骤S38，在步骤S38馈送结束。

如果情况不是如此，则该处理前进到步骤S39，在步骤S39中，执行核查以确定当前标签馈送中剩余的步数N_g是否小于或等于使得标签库料减速所需的步数N_d。如果情况如此，则该处理前进到步骤S40，在步骤S40，确定减速步进速率。

在给出最大可能减速度D_max和当前步进速率C_r的限制的情况下，减速步进速率通过确定马达可以被使得步进所在的最低速率C_r+1来确定。其使用方程（26）来确定：

。

方程（26）基于方程（23），可以被表述如下：

其中，V_C是当前线性表情库料速度；

V_C+1是新线性标签库料速度；以及

S_W是标签库料在单个步进中移动所经过的线性距离。

方程（27）可被重新设置成得到：

。

标签库料在单个步进中移动所经过的线性距离S_W由方程（29）得到：

。

新线性标签库料速度可利用方程（30）而与步进速率相关联：

。

方程（30）可被重新设置以得到：

。

将方程（28）代入到方程（31）中得到：

。

当前线性标签库料速度V_C通过方程（33）与当前步进速率相关联：

。

将方程（29）和（33）代入到方程（32）中得到：

。

方程（34）可被重新设置以得到方程（26），即：

。

往回参考图23，在步骤S40中已经确定实现减速的步进速率之后，该处理前进到步骤S51，这将在下文更详细地描述。

如果步骤S39的核查确定当前标签馈送中剩余的步数N_g不小于或等于使得标签库料减速所需的步数N_d，则该处理前进到步骤S41。

需要步骤S39的核查以确保在目标速度V_t和因此目标步进速率M_r在标签库料的运动期间改变时的正确操作。如果情况是目标步进速率不改变，则不需要执行步骤S39的核查。

在步骤S41，执行核查以确定当前步进速率是否太快。该核查确定不等式（35）是否为真：

。

如果情况如此，则该处理从步骤S41前进到步骤S42，在步骤S42，使用上述方程（26）来计算实现减速的步进速率。该处理从步骤S42前进到步骤S43，在步骤S43，执行核查以确定在步骤S42确定的步进速率是否小于目标步进速率M_r，如果情况如此，则步进速率在步骤S44被设置成等于目标步进速率M_r。该处理从步骤S44前进到步骤S51，否则该处理从步骤S43直接前进到步骤S51。

如果步骤S41的核查表明步进速率不是太高，则该处理从步骤S41前进到步骤S45。在步骤S45，执行核查以确定是否可能加速标签库料并且仍具有足够步数以使得标签库料减速至静止，其中给出当前馈送中剩余的步数N_g。这通过确定当前馈送中剩余的步数N_g是否大于在标签库料加速的情况下使得标签库料减速至静止所需的步数超过一个步数或等于使得标签库料减速至静止所需的步数来确定。如果情况不是如此，则确定标签库料不应当加速，并且该处理在前进到步骤S51之前会前进到步骤S46，在步骤S46，步进速率被设定为保持恒定。

如果不满足步骤S45的核查（即，在仍允许使得标签库料减速至静止的足够步数时可执行加速），则该处理从步骤S45前进到步骤S47。在此执行核查以确定当前步进速率是否小于目标步进速率。如果情况如此，则在步骤S48根据方程（36）来计算实现加速的步进速率：

其中A_max是可能最大加速度。

可以看出，方程（36）具有与方程（26）相似的形式，并且因此其微分具有上述通用形式。

该处理从步骤S48前进到步骤S49，在步骤S49执行核查以确定在步骤S48计算的步进速率C_r+1是否超过目标步进速率M_r。如果情况如此，在该处理从步骤S50前进到步骤S51之前，在步骤S50将步进速率C_r+1设定成等于目标步进速率。如果在步骤S48计算的步进速率C_r+1不超过目标步进速率M_r，则该处理从步骤S49直接前进到步骤S51。在步骤S51，使得马达以预定步进速率转动一步。

如果步骤S47的核查确定当前步进速率不太低，则该处理从步骤S47前进到步骤S52。已知（给定步骤S41和S47的操作）步进速率等于目标步进速率，并且马达在步骤S52以该步进速率转动一步。

该处理从步骤S51和S52中的每个前进到步骤S53，在步骤S53，在该处理返回至步骤S34之前，当前馈送中剩余的步数N_g增加一。

已经在上文描述了贴标机的各种特征。在一些情况下，已经描述了适合于用于释放这些特定特征的示例性部件、构造和方法。但是在许多情况下，本领域技术人员将获知可以类似地用于实现所描述的具体特征的其他部件、构造和方法。本领域技术人员从公知常识将会知晓多种这样的部件、构造和方法。构想到的是，这种替代性部件、构造和方法在本文呈现的公开内容的情况下能够毫无困难地在所述实施例中被实施。

虽然在本文中参考了一个或多个控制器，但是将理解的是，本文描述的控制功能可由一个或多个控制器来提供。这种控制器可采用任何合适形式。例如，控制可由一个或多个合适编程的微处理器（具有用于编程代码的相关存储装置，这种存储装置包括易失性和/或非易失性存储装置）提供。替代性地或此外，控制可由其他控制硬件来提供，所述控制硬件例如但不局限于专用集成电路（ASIC）和/或一个或多个合适构造的现场可编程门阵列（FPGA）。

虽然在本文中指定了角度，这种角度以弧度来量度，但是使用其他角度量度的变换对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

虽然在本文已经描述了贴标机的各种实施例，但是将理解的是，该说明书在所有方面都是描述性而非限制性的。在不脱离本发明的精神和范围的前提下，各种修改对于对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims (23)

1.一种贴标机，所述贴标机包括：

用于支撑供应卷筒的供应卷筒支架，所述供应卷筒包括具有卷带和多个标签的标签库料，所述标签被附接到所述卷带并且能够从所述卷带被分离；

适于收取卷带的一部分的收取卷筒支架；

传感器，其构造成产生表明所述标签库料的至少一部分的周期性属性的传感器信号；以及

控制器，其构造成基于所述传感器信号和所述标签库料的部件的长度来计算卷带沿被限定在所述供应卷筒和收取卷筒之间的卷带路径的位移。

2.根据权利要求1所述的贴标机，其中，所述传感器包括电磁辐射检测器。

3.根据权利要求1或2所述的贴标机，其中，所述标签库料的至少一部分的属性是所述标签库料的至少一部分的电磁透射率或反射率。

4.根据权利要求1或2所述的贴标机，其中，所述周期性属性源自于所述卷带上的标签的空间布置。

5.根据权利要求4所述的贴标机，其中，所述传感器设置成感测所述卷带和附接到其上的标签的属性与所述卷带的属性之间的差异。

6.根据权利要求1或2所述的贴标机，其中，所述标签库料的部件的长度选自包括如下的组：标签的长度；相邻标签之间的间距长度；以及相邻标签之间的间隙长度。

7.根据权利要求1或2所述的贴标机，还包括旋转监测器，所述旋转监测器构造成监测所述卷筒支架之一的旋转，所述旋转监测器被构造成输出表明所述卷筒支架之一的旋转的旋转信号；且其中，所述控制器构造成基于所述卷带的计算位移和所述旋转信号来计算由所述卷筒支架之一支撑的卷筒的直径。

8.根据权利要求1或2所述的贴标机，其中，由所述控制器计算的所述卷带的位移被用于导致所述卷带沿所述卷带路径的运动，使得所述标签库料的目标部分沿所述卷带路径移动到期望位置。

9.根据权利要求1或2所述的贴标机，还包括移动机构，以用于使得所述标签库料沿所述卷带路径从所述供应卷筒支架前进到所述收取卷筒支架。

10.根据权利要求8所述的贴标机，还包括移动机构，以用于使得所述标签库料沿所述卷带路径从所述供应卷筒支架前进到所述收取卷筒支架。

11.根据权利要求10所述的贴标机，其中，所述控制器构造成控制所述移动机构以使得所述标签库料前进，以使得所述标签库料的目标部分移动到所述期望位置。

12.根据权利要求1或2所述的贴标机，其中，所述传感器进一步构造成测量所述标签库料的部件的长度。

13.根据权利要求12所述的贴标机，其中，所述控制器构造成基于在感测所述传感器信号的周期数量期间所述卷筒支架之一的监测旋转来确定所述标签库料的部件的长度。

14.根据权利要求1或2所述的贴标机，还包括标签施用器，所述标签施用器定位在沿所述卷带路径在所述收取和供应卷筒支架之间的位置处并且设置成从所述卷带剥离标签以用于施用到接收表面上。

15.根据权利要求14所述的贴标机，所述贴标机设置成在制品包装设施中将预打印标签施加到包装上，和/或所述贴标机还包括打印机，其设置成在将标签施加到所述接收表面上之前打印到标签上。

16.根据权利要求2所述的贴标机，其中，所述传感器包括电磁辐射源。

17.根据权利要求8所述的贴标机，其中，所述标签库料的目标部分是所述标签的前缘，且其中，所述期望位置邻近于所述贴标剥离喙的边缘。

18.根据权利要求9所述的贴标机，其中，所述移动机构包括构造成使得所述收取卷筒支架旋转的马达。

19.根据权利要求13所述的贴标机，其中，所述控制器构造成基于由监测其旋转的所述卷筒支架支撑的卷筒的直径来确定所述标签库料的部件的长度。

20.根据权利要求1或2所述的贴标机，其中所述控制器进一步构造成计算表明何时需要更换所述供应卷筒以便所述贴标机执行进一步贴标操作的时间。

21.根据权利要求20所述的贴标机，其中，所述时间是一天中的时间和/或日期。

22.根据权利要求20所述的贴标机，其中，所述控制器构造成基于所述供应卷筒的直径来计算表明何时需要更换所述供应卷筒的时间。

23.一种控制贴标机的方法，所述贴标机包括：

用于支撑供应卷筒的供应卷筒支架，所述供应卷筒包括标签库料，所述标签库料包括卷带以及被附接到所述卷带并且能够从所述卷带分离的多个标签；

适于收取卷带的一部分的收取卷筒支架；

传感器；以及

控制器；

其中所述方法包括：

所述传感器产生表明所述标签库料的至少一部分的周期性属性的传感器信号；

将所述传感器信号提供至控制器；以及

所述控制器基于所述传感器信号和所述标签库料的部件的长度来计算所述卷带沿被限定在所述供应卷筒和所述收取卷筒之间的卷带路径的位移。