CN110885049B - 灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，包括：切标辊和标签输入机构，切标辊上设置有若干组砧位，切标辊的外侧设置有激光切割器；工作时，标签输入机构将待切割的标签连续送入至切标辊，切标辊的匀速旋转，标签的输送速度低于切标辊对标签的旋转输送速度而使得待切割标签产生向后的相对滑动，直至待切割的分割区在到达切标起始工位处时或在到达切标起始工位前与砧位相重合，之后使砧位和分割区同步，控制激光切割器发出激光开始对位于切割起始工位的分割区进行切割，直至完成本次切割工作；上述过程不断重复，从而不断对标签进行切割。本发明的优点在于：实现了激光对标签的切割，大大提高了标签切割的精准度和切割效率和质量。

Description

灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法
技术领域
本发明涉及液体灌装生产线中的贴标技术领域，具体涉及贴标过程中的标签的切割方法。
背景技术
液体灌装生产线中的贴标机主要包括切标装置和贴标装置两部分。成卷的、首尾依次相连的、连续的标签，每相邻两张标签之间设置有用于被切断的分割区，通过切标装置依次对分割区进行切断，从而依次切割成单片的标签，单片的标签被输送至贴标装置中进行粘贴。
目前的切标装置，其结构主要包括：切标辊、刀辊和送标辊组。其中，切标辊的辊体中空形成内部腔室，辊体表面设置有若干与内部腔室相连通的吸标孔，内部腔室与负压装置相连通，在负压装置的作用下内部腔室和吸标孔内形成负压，从而使得标签能被吸附在切标辊的辊体表面。切标时，标签由送标辊组在进标工位送入至切标辊，标签被吸附在切标辊上并随着切标辊转动，当切标辊上的分割区转动至位于切标工位的刀辊位置时，刀辊上的刀将分割区切断。
目前的切标装置中需要另外设置机械刀，即采用机械刀对分割区进行切割，这样的结构比较复杂，机械装配精度要求高，安装繁琐，刀具容易磨损，尤其是对预涂有胶的标签进行切割时，刀具上容易粘上胶，从而使得刀具无法正常工作，切标效率相对较低。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：提供一种饮料灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，切割方便、切割效率高。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，包括：能通过负压将标签吸附在其辊体表面、从而使标签随着其旋转而被输送的切标辊、以及用于将依次首尾相连接的待切割的标签送入至切标辊的标签输入机构，每相邻两个标签之间均设置有用于被切断的分割区，切标辊的辊体表面设置有若干组砧位，每组中砧位数量至少为一个，每组砧位均与对应长度规格的待切割标签相匹配，切标辊每旋一周其上的每个砧位都能依次经过进标工位、切标起始工位一次；当一组砧位中砧位数量为一个时，与之相匹配的单个待切割标签的长度小于切标辊辊体横截面圆周长度；当一组砧位中砧位数量大于一个时，该组砧位在切标辊的辊体表面周向均匀间隔设置，与之相匹配的待切割单个标签的长度小于该组砧位中相邻两个砧位之间的圆弧间隔长度；切标辊的外侧设置用于切割标签的激光切割器；
工作时，根据单个标签长度选择使用与之相匹配的一组砧位，标签输入机构将首尾依次相连的待切割的标签从进标工位连续送入至切标辊，待切割的标签被吸附在切标辊上并随着切标辊旋转输送，保持切标辊的匀速旋转，通过控制标签输入机构对标签的输送速度，使标签输入机构对标签的输送速度低于切标辊对标签的旋转输送速度，从而使得待切割标签在切标辊上产生向后的相对滑动，直至待切割的分割区在到达切标起始工位处时或在到达切标起始工位前，向切标起始工位靠近的、且与该待切割的分割区最接近的砧位与该待切割的分隔区相重合，之后控制标签输入机构对标签的输送速度与切标辊的对标签的旋转输送速度相同而使得砧位和分割区同步；控制激光切割器发出激光，当砧位与待切割的分割区到达切标起始工位时开始对分割区进行切割，直至完成本次切割工作；被切断的那个标签随着切标辊旋转而被送往下一个工序工位，激光切割器则回复至初始状态准备下一次切割工作；上述切标过程不断重复，从而不断对标签进行切割。
进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，所述的激光切割器为激光束切割器或为激光线切割器。
更进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，激光线切割器发出激光线至切标起始工位处，从而对位于切标起始工位的分割区进行切割且瞬间完成切割动作。
更进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，激光束切割器包括：激光发射器、激光振镜或激光转镜，激光发射器发出的激光束经激光振镜或经激光转镜反射至切割起始工位、并由上向下或由下往上对位于切标起始工位处的分割区进行切割，同时振镜或转镜随着分割区同步运动，从而实现切割轨迹追踪而完成切割动作。
再进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，驱动切标辊转动的电机上设置编码器，编码器与控制器通信连接，控制器通过编码器获得切标辊旋转速度的数据，并根据该数据来控制激光振镜或转镜的运动速度，使得激光振镜或转镜反射的激光束能进行切割路径追踪，从而实现对标签的分割区的随动同步切割。
再进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，激光振镜或激光转镜将激光束迎着切标辊转动方向反射至切割起始工位的分割区。
进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，标签输入机构包括：由电机驱动的送标辊，送标辊外设置有压紧辊，压紧辊压紧在送标辊上，从而使得待切割的标签被夹持在送标辊和压紧辊之间，并在送标辊的导向下在进标工位送入至切标辊上。
进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，切标辊的辊体表面上设置有第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位、第五砧位、第六砧位，其中第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位90°均匀间隔布置，其中第二砧位、第五砧位、第六砧位120°均匀间隔布置；第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位中任意一对呈180度间隔布置的两个砧位形成第一组砧位，第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位形成第二组砧位；第二砧位、第五砧位、第六砧位形成第三组砧位；任意一个砧位形成单个砧位，即第四组砧位。
进一步地，前述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其中，砧位上设置有砧块，砧块的材质采用钨钢。
本发明的优点在于：一、实现了激光对标签的切割，大大提高了标签切割的精准度和切割效率、以及切割质量，能与更高的灌装生产速度相匹配。二、避免使用机械刀切割，大大简化了整个切标装置的结构。三、该方法的适用性广，适用于不同材质的标签的切割，同时也适用于有胶或无胶的标签的切割，对有预涂胶的标签进行切割时，则能有效避免因胶水粘结而影响切割的情况发生，大大提高对有预涂胶的标签切割的效率和质量。三、在切标辊上设置多组砧位，从而能使得一套切标设备适用于多种长度规格的标签的切割，大大提高了切标设备的适用性。
附图说明
图1是本发明所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法的工作原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，饮料灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，包括：能通过负压将标签吸附在其辊体表面、从而使标签随着其旋转而被输送的切标辊1、以及用于将依次首尾相连接的待切割的标签送入至切标辊的标签输入机构。切标辊1的内部中空形成内部腔室，切标辊1的辊体表面设置有若干与内部腔室相连通的吸标孔，内部腔室与负压装置连通，在负压装置的作用下内部腔室和吸标孔形成负压，从而能将标签吸附在辊体表面进行输送。
本实施例中，标签输入机构包括：由电机驱动的送标辊2，送标辊2外设置有压紧辊3，压紧辊3压紧在送标辊2上，从而使得待切割的标签被夹持在送标辊2和压紧辊3之间，并在送标辊2的导向下在进标工位10送入至切标辊1上。
每相邻两个标签之间均设置有用于被切断的分割区，切标辊1的辊体表面设置有若干组砧位，每组砧位数量至少为一个，每组砧位均与对应长度规格的待切割标签相匹配，切标辊1每旋一周其上的每个砧位都能依次经过进标工位、切标起始工位一次。当一组砧位中砧位数量为单个时，与之相匹配的单个待切割标签的长度小于切标辊1辊体横截面圆周长度；当一组砧位中砧位数量大于一个时，该组砧位在切标辊1的辊体表面周向均匀间隔设置，与之相匹配的待切割单个标签的长度小于该组砧位中相邻两个砧位之间的圆弧间隔长度。
本实施例中，为了提高切标装置的适应性，切标辊1的辊体表面上设置有第一砧位11、第二砧位12、第三砧位13、第四砧位14、第五砧位15、第六砧位16。其中第一砧位11、第二砧位12、第三砧位13、第四砧位14呈90°均匀间隔布置，其中第二砧位12、第五砧位15、第六砧位16呈120°均匀间隔布置。第一砧位11、第二砧位12、第三砧位13、第四砧14中任意一对呈180度间隔布置的两个砧位形成第一组砧位。第一砧位11、第二砧位12、第三砧位13、第四砧位14形成第二组砧位。第二砧位12、第五砧位15、第六砧位16形成第三组砧位。选择切标辊1上的任意一个砧位做为单个砧位，即第四组砧位。一个切标辊1上设置了第一组砧位、第二组砧位、第三组砧位、单个砧位即第四组砧位，这使得一个切标辊1能适用于多种长度标签的切割，切标辊1的适应性大大提高。当待切割的单个标签长度较长接近一个切标辊1横截面的圆周长度时，选择切标辊1上的任意一个砧位做为单个砧位。
切割时，可以选择与待切割的标签长度相匹配的一组砧位，选择相匹配的一组砧位，更有利与标签的顺利切割，从而提高切割效率，同时还有利于切割后的单片标签的向外输送或直接与瓶子的粘贴。本实施例中，每个砧位上均设置有的砧块，砧块材质采用钨钢，采用钨钢的优点在于：钨钢的稳定性好，可以有效避免变形。
切标辊1外侧设置用于切割标签的激光切割器；所述的激光切割器为激光束切割器或为激光线切割器。
所述的激光束切割器4包括：激光发射器41、激光振镜或激光转镜，激光发射器4发出的激光束经激光振镜或经激光转镜反射至切标起始工位20、并由上向下或由下往上对位于切标起始工位20处的分割区进行切割，同时振镜或转镜随着分割区同步运动，从而实现切割轨迹追踪而完成切割动作。为了提高切割的效果，激光振镜或激光转镜将激光束迎着切标辊1转动方向反射至切标起始工位20的分割区。具体的，驱动切标辊1的电机上设置编码器，编码器与控制器通信连接，控制器通过编码器获得的切标辊1旋转速度的数据，并根据该数据来控制激光振镜或转镜的运动速度，使得激光振镜或转镜反射的激光束43能进行切割路径追踪，从而实现对标签的分割区的随动同步切割。具体的本实施例中采用激光振镜42。
所述的激光线切割器包括：激光发射器以及激光线整形光学元件，激光线整形光学元件为准直透镜，如鲍威尔棱镜；激光发射器发出的激光束经准直透镜整形成激光线，激光线对到达切标起始工位20处的分割区进行切割且瞬间完成对整个切割区的切割工作。
选用激光束切割器4进行工作时，使用单个砧位或选用与标签长度规格相匹配的一组砧位，标签输入机构，即压紧辊3和送标辊2将首尾依次相连的待切割的标签由从进标工位10连续送入至切标辊1，待切割的标签被吸附在切标辊1上并随着切标辊1旋转输送。保持切标辊1的匀速旋转，通过控制标签输入机构对标签的输送速度，即控制送标辊2的线速度，使标签输入机构对标签的输送速度低于切标辊对标签的旋转输送速度，即送标辊2的线速度小于切标辊1的线速度，从而使得待切割标签在切标辊1上产生向后的相对滑动，直至待切割的分割区在到达切标起始工位20处时或在到达切标起始工位20前，与向切标起始工位靠近的、且与该分割区最接近的砧位与该分割区相重合，即该砧位上的砧块位于该分割区正对着的内侧。之后控制标签输入机构对标签的输送速度与切标辊1的对标签的旋转输送速度相同，即送标辊2的线速度与切标辊1的线速度相同，而使得砧位和待切割的分割区同步；控制激光束切割器4发出激光束，当到砧位与待切割的分割区达切标起始工位10时开始对分割区进行切割，激光束切割器4在切割时能追随旋转的切标辊1进行随动同步切割，直至完成本次切割工作。被切断的那个标签随着切标辊1旋转而被送往下一个工序工位，激光束切割器4则回复至初始状态准备下一次切割工作。上述切标过程不断重复，从而不断实现激光束对标签的切割。
选用激光线切割器进行工作时，选用与标签长度规格相匹配的一组砧位，标签输入机构，即压紧辊3和送标辊2将首尾依次相连的待切割的标签由从进标工位10连续送入至切标辊1，待切割的标签被吸附在切标辊1上并随着切标辊1旋转输送。保持切标辊1的匀速旋转，通过控制标签输入机构对标签的输送速度，即控制送标辊2的线速度，使标签输入机构对标签的输送速度低于切标辊对标签的旋转输送速度，即送标辊2的线速度小于切标辊1的线速度，从而使得待切割标签在切标辊1上产生向后的相对滑动，直至待切割的分割区在到达切标起始工位10处时或在到达切标起始工位10前，与向切标起始工位靠近的、且与该分割区最接近的砧位与该分割区相重合，即该砧位上的砧块位于该分割区正对着的内侧。之后控制标签输入机构对标签的输送速度与切标辊1的对标签的旋转输送速度相同，即送标辊2的线速度与切标辊1的线速度相同，而使得砧位和待切割的分割区同步；控制激光线切割器发出激光线，当砧位与待切割的分割区到达切标起始工位10时开始对分割区进行切割且瞬间完成对整个切割区的切割工作，本次切割工作完成。被切断的那个标签随着切标辊1旋转而被送往下一个工序工位。上述切标过程不断重复，从而不断实现激光线对标签的切割。
本发明的优点在于：一、实现了激光对标签的切割，大大提高了标签切割的精准度和切割效率、以及切割质量，从而能与更高的灌装生产速度相匹配。二、避免使用机械刀切割，大大简化了整个切标装置的结构。三、该方法的适用性广，适用于不同材质的标签的切割，同时也适用于有胶或无胶的标签的切割，尤其是在对有预涂胶的标签进行切割时，则能有效避免因胶水粘结而影响切割的情况发生，大大提高对有预涂胶的标签切割的效率和质量。三、在切标辊上设置多组砧位，从而能使得一套切标设备适用于多种长度规格的标签的切割，大大提高了切标设备的适用性。

Claims (9)

1.灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，包括：能通过负压将标签吸附在其辊体表面、从而使标签随着其旋转而被输送的切标辊、以及用于将依次首尾相连接的待切割的标签送入至切标辊的标签输入机构，每相邻两个标签之间均设置有用于被切断的分割区，其特征在于：切标辊的辊体表面设置有若干组砧位，每组中砧位数量至少为一个，每组砧位均与对应长度规格的待切割标签相匹配，切标辊每旋一周其上的每个砧位都能依次经过进标工位、切标起始工位一次；当一组砧位中砧位数量为一个时，与之相匹配的单个待切割标签的长度小于切标辊辊体横截面圆周长度；当一组砧位中的砧位数量大于一个时，该组砧位在切标辊的辊体表面周向均匀间隔设置，与之相匹配的待切割单个标签的长度小于该组砧位中相邻两个砧位之间的圆弧间隔长度；切标辊的外侧设置用于切割标签的激光切割器；工作时，根据单个标签长度选择使用与之相匹配的一组砧位，标签输入机构将首尾依次相连的待切割的标签从进标工位连续送入至切标辊，待切割的标签被吸附在切标辊上并随着切标辊旋转输送，保持切标辊的匀速旋转，通过控制标签输入机构对标签的输送速度，使标签输入机构对标签的输送速度低于切标辊对标签的旋转输送速度，从而使得待切割标签在切标辊上产生向后的相对滑动，直至待切割的分割区在到达切标起始工位处时或在到达切标起始工位前，向切标起始工位靠近的、且与该待切割的分割区最接近的砧位与该待切割的分隔区相重合，之后控制标签输入机构对标签的输送速度与切标辊的对标签的旋转输送速度相同而使得砧位和分割区同步；控制激光切割器发出激光，当砧位与待切割的分割区到达切标起始工位时开始对分割区进行切割，直至完成本次切割工作；被切断的那个标签随着切标辊旋转而被送往下一个工序工位，激光切割器则回复至初始状态准备下一次切割工作；上述切标过程不断重复，从而不断对标签进行切割。
2.根据权利要求1所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：所述的激光切割器为激光束切割器或为激光线切割器。
3.根据权利要求2所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：激光线切割器发出激光线至切标起始工位处，从而对位于切标起始工位分割区进行切割且瞬间完成切割动作。
4.根据权利要求2所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：激光束切割器包括：激光发射器、激光振镜或激光转镜，激光发射器发出的激光束经激光振镜或经激光转镜反射至切割起始工位、并由上向下或由下往上对位于切标起始工位处的分割区进行切割，同时振镜或转镜随着分割区同步运动，从而实现切割轨迹追踪而完成切割动作。
5.根据权利要求4所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：驱动切标辊转动的电机上设置编码器，编码器与控制器通信连接，控制器通过编码器获得切标辊旋转速度的数据，并根据该数据来控制激光振镜或转镜的运动速度，使得激光振镜或转镜反射的激光束能进行切割路径追踪，从而实现对标签的分割区的随动同步切割。
6.根据权利要求4或5所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：激光振镜或激光转镜将激光束迎着切标辊转动方向反射至切割起始工位的分割区。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：标签输入机构包括：由电机驱动的送标辊，送标辊外设置有压紧辊，压紧辊压紧在送标辊上，从而使得待切割的标签被夹持在送标辊和压紧辊之间，并在送标辊的导向下在进标工位送入至切标辊上。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：切标辊的辊体表面上设置有第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位、第五砧位、第六砧位，其中第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位90°均匀间隔布置，其中第二砧位、第五砧位、第六砧位120°均匀间隔布置；第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位中任意一对呈180度间隔布置的两个砧位形成第一组砧位，第一砧位、第二砧位、第三砧位、第四砧位形成第二组砧位；第二砧位、第五砧位、第六砧位形成第三组砧位；任意一个砧位形成单个砧位，即第四组砧位。
9.根据权利要求8所述的灌装生产线的贴标机中的标签激光切割法，其特征在于：砧位上设置有砧块，砧块的材质采用钨钢。
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