EP1569850B1 - Device and method for labelling mobile objects - Google Patents

Abstract

The labelling device has a stamp (18) used for application of a label to a moving object (16), a contactless measuring device (42) determining the stroke time of the stamp from the time interval between its movement from an initial position and it reaching the moving object. The measuring device may use a magnet (54) cooperating with a number of relatively spaced Hall sensors (46), extending parallel to the displacement direction (20) of the stamp. An Independent claim for a method for labelling moving objects is also included.

Description

Die Erfindung betrifft eine Etikettiervorrichtung für bewegte Gegenstände, mit einem Stempel, welcher verschieblich geführt ist und mittels welchem ein Etikett an einem Gegenstand positionierbar ist.The invention relates to a labeling device for moving objects, with a punch which is guided displaceably and by means of which a label can be positioned on an object.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Etikettierung von bewegten Gegenständen mittels eines Stempels.Furthermore, the invention relates to a method for labeling moving objects by means of a stamp.

Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind beispielsweise aus der EP 0 846 074 B1 oder der DE 199 52 375 A1 bekannt. Aus EP 0 090 631 ist eine Etikettiervorrichtung mit einer Meßvorrichtung zur Bestimmung der Stempelverschiebungsstreckung bekannt.Such devices and methods are known, for example, from EP 0 846 074 B1 or DE 199 52 375 A1. From EP 0 090 631 a labeling device with a measuring device for determining the stamp displacement extension is known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Etikettiervorrichtung und ein Verfahren zur Etikettierung von bewegten Gegenständen bereitzustellen, bei der bzw. bei dem eine hohe Reproduzierbarkeit des Etikettierungsvorgangs an den bewegten Gegenständen erreicht ist.The invention has for its object to provide a labeling and a method for labeling of moving objects, in which or in which a high reproducibility of the labeling process is achieved on the moving objects.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Etikettiervorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Meßvorrichtung zur Bestimmung einer Stempelverschiebungszeit vorgesehen ist, wobei die Stempelverschiebungszeit durch die Zeitdauer der Bewegung des Stempels auf den Gegenstand zu bestimmt ist.This object is achieved according to the invention in the labeling device mentioned above, that a measuring device is provided for determining a stamp displacement time, wherein the stamp displacement time is determined by the duration of the movement of the stamp on the object.

Üblicherweise wird der Stempel über Druckluftzylinder bewegt. Der genaue räumlich-zeitliche Bewegungsablauf des Stempels ist deshalb nicht bekannt. Die genaue Plazierung eines Etiketts ist dadurch bestimmt, daß der bewegte Gegenstand und der Stempel miteinander synchronisiert werden müssen. Eine wichtige Kenngröße dieser Synchronisierung ist die Etikettierzeit, nämlich die Zeit, die zur Etikettierung benötigt wird. Die Geschwindigkeit des bewegten Gegenstands und die Etikettierzeit müssen aufeinander abgestimmt sein, wenn an einer definierten Position an dem Gegenstand ein Etikett und insbesondere ein Haftetikett angebracht werden soll.Usually, the stamp is moved by compressed air cylinder. The exact spatio-temporal movement of the stamp is therefore not known. The exact placement of a label is determined by the fact that the moving object and the stamp must be synchronized with each other. An important parameter of this synchronization is the labeling time, namely the time required for labeling. The speed of the moving object and the labeling time must be coordinated if a label and in particular a self-adhesive label is to be applied to the object at a defined position.

Die Etikettierzeit wiederum setzt sich im wesentlichen zusammen aus einer bekannten Systemzeit und der Stempelverschiebungszeit, die nur ungenau abgeschätzt werden kann.The labeling time, in turn, essentially consists of a known system time and the stamp displacement time, which can only be estimated inaccurately.

Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, daß die Stempelverschiebungszeit gemessen wird, d. h. mit der Meßvorrichtung erfaßt wird. Dadurch läßt sich die Etikettierzeit genau berechnen und damit wiederum läßt sich eine hohe Genauigkeit bei der Etikettenplazierung erreichen, wenn entsprechend die berechnete Etikettierzeit berücksichtigt wird.According to the invention, it is now provided that the stamp displacement time is measured, d. H. is detected with the measuring device. As a result, the labeling time can be accurately calculated and, in turn, a high accuracy in the label placement can be achieved if the calculated Etikettierzeit is considered accordingly.

Es kann dann beispielsweise vorgesehen werden, daß die Stempelverschiebungszeit für einen bestimmten Typ von Gegenstand (beispielsweise einem bestimmten Packungstyp) einmal gemessen wird und abgespeichert wird. Der Gegenstand kann dabei relativ zu einer Haltevorrichtung des Stempels ruhen.It may then be provided, for example, that the stamp displacement time for a particular type of article (for example, a particular package type) is measured once and stored. The object can rest relative to a holding device of the punch.

Wird dann während eines Auszeichnungsvorgangs an den bewegten Gegenständen die Stempelverschiebungszeit kontinuierlich gemessen, dann kann eine Anpassung an sich ändernde Gegebenheiten wie eine Veränderung der Stempelbewegung durch Temperaturänderungen oder langsam variierende Änderungen in der Höhe des Gegenstands berücksichtigt werden, indem entsprechend ein modifizierter Wert für die Stempelverschiebungszeit abgespeichert wird.Then, during a marking operation on the moving objects, if the stamp displacement time is continuously measured, an adaptation to changing conditions such as change of the punch movement by temperature changes or slowly varying changes in the height of the object can be taken into account by storing a modified value for the stamp shifting time accordingly becomes.

Es kann auch vorgesehen sein, daß nach Wartungsarbeiten oder Reparaturarbeiten an der Etikettiervorrichtung die Stempelverschiebungszeit neu gemessen wird.It may also be provided that the stamp shift time is remeasured after maintenance or repair work on the labeling.

Wenn Gegenstände unterschiedlicher Höhe in nicht vorhersehbarer Reihenfolge zugeführt werden, so kann bei Berücksichtigung der Höhe der Gegenstände die Stempelverschiebungszeit für die jeweiligen Gegenstände ermittelt werden und dann bei zukünftigen Etikettierungsvorrichtungen berücksichtigt werden.If articles of different heights are fed in an unpredictable order, taking into account the height of the articles, the stamp displacement time for the respective articles may be determined and then taken into account in future labeling devices.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung haben sich auch bei Streuungen in der Höhe der Gegenstände bei beliebigen Zuführungsgeschwindigkeiteh der Gegenstände Etikettablagen an den Gegenständen an gleicher Position mit hoher Genauigkeit erreichen lassen.By means of the device according to the invention, even with scattering in the height of the objects at any feeding speed of the objects, label trays on the objects at the same position can be achieved with high accuracy.

Es ist auch möglich, unter Kenntnis der gemessenen Stempelverschiebungszeit die Auftreffenergie des Stempels auf den Gegenstand einzustellen. Ferner ist es möglich, über die Kenntnis der gemessenen Stempelverschiebungszeit die Bewegung des Stempels derart zu steuern, daß dieser nicht zu lange auf dem Gegenstand aufsitzt.It is also possible to set the impact energy of the punch on the object while knowing the measured punch displacement time. Furthermore, it is possible to know about the measured stamp displacement time To control movement of the punch so that it does not sit too long on the object.

Insbesondere ist die Stempelverschiebungszeit bestimmt durch das Zeitintervall der Verschiebung des Stempels aus einer Ausgangsstellung bis zum Erreichen des Gegenstands. Durch die erfindungsgemäße Meßvorrichtung läßt sich diese Stempelverschiebungszeit messen, d. h. mit hoher Genauigkeit ermitteln, ohne daß die Bewegungsgleichungen der Stempelverschiebung bekannt sein müssen. Die Ausgangsstellung ist dabei insbesondere eine Stellung, in welcher der Stempel ein Etikett aufnimmt oder eine Zwischenstellung, wobei die Zeitdauer bekannt ist, die der Stempel aus der Aufnahmestellung bis zum Erreichen der Zwischenstellung benötigt.In particular, the stamp displacement time is determined by the time interval of the displacement of the stamp from a starting position until reaching the object. By the measuring device according to the invention, this stamp displacement time can be measured, d. H. determine with high accuracy, without the equations of motion of the stamp displacement must be known. The starting position is in particular a position in which the stamp receives a label or an intermediate position, wherein the time period is known, which requires the stamp from the receiving position until reaching the intermediate position.

Eine Etikettierzeit ist bestimmt durch die Summe einer Systemzeit und der Stempelverschiebungszeit. Die Systemzeit, welche sich zusammensetzt beispielsweise aus systembedingten Wartezeiten, einer Übergabezeit für Etiketten an den Stempel und einer Drehzeit, ist systemabhängig und grundsätzlich bekannt. Die unbekannte Größe in der Etikettierzeit, nämlich die Stempelverschiebungszeit, wird erfindungsgemäß gemessen. Für die Synchronisierung zwischen dem bewegten, zu etikettierenden Gegenstand und dem Stempel wiederum ist die Etikettierzeit maßgebend, damit rechtzeitig ein Etikettiervorgang gestartet werden kann, wenn ein Etikett an einer bestimmten Stelle des Gegenstands positioniert werden soll. Da erfindungsgemäß die Stempelverschiebungszeit gemessen wird, läßt sich so die Etikettierzeit explizit bestimmen. Insbesondere ist durch die Meßvorrichtung die Stempelverschiebungszeit kontinuierlich meßbar, so daß auch Änderungen in der Stempelverschiebung, wie sie beispielsweise durch Temperaturänderungen oder durch langsam variierende Höhenänderungen bei den zu etikettierenden Gegenständen verursacht sind, berücksichtigbar sind.A labeling time is determined by the sum of a system time and the stamp shift time. The system time, which is composed for example of system-related waiting times, a transfer time for labels on the stamp and a rotation time, is system-dependent and known in principle. The unknown size in the labeling time, namely the stamp displacement time, is measured according to the invention. For the synchronization between the moving object to be labeled and the stamp, in turn, the labeling time is decisive so that a labeling process can be started in good time if a label is to be positioned at a certain point of the article. Since, according to the invention, the stamp displacement time is measured, the labeling time can be determined explicitly. In particular, by the measuring device, the stamp displacement time is continuously measurable, so that changes in the stamp displacement, as for example by temperature changes or by slow varying height changes are caused in the objects to be labeled, are considered.

Weiterhin ist es durch die erfindungsgemäße Lösung möglich, die Stempelverschiebungszeit nach Veränderungen im mechanischen System wie beispielsweise nach Wartungsarbeiten, Reparaturarbeiten oder einem Kolbenaustausch auf einfache Weise neu zu ermitteln, so daß eine sichere Etikettierungsfunktion gewährleistet ist.Furthermore, it is possible by the inventive solution, the Stempelverschiebungszeit after changes in the mechanical system such as after maintenance, repair or replacement of a piston easily re-determine, so that a secure labeling function is guaranteed.

Insbesondere ist es vorgesehen, daß die Meßvorrichtung die Stempelverschiebungszeit berührungslos ermittelt, um so den Verschleiß und den Wartungsaufwand gering zu halten.In particular, it is provided that the measuring device determines the stamp displacement time without contact, so as to keep the wear and the maintenance effort low.

Günstig ist es, wenn die Meßvorrichtung eine Sensoreinrichtung und eine Gebereinrichtung umfaßt, um eine hohe Genauigkeit bei der Messung der Stempelverschiebungszeit zu erreichen. Durch die Sensoreinrichtung bzw. Gebereinrichtung läßt sich dann ein Meßbereich definieren, welcher insbesondere die mögliche lineare Bewegungsstrecke des Stempels umfaßt.It is favorable if the measuring device comprises a sensor device and a transducer device in order to achieve a high accuracy in the measurement of the stamp displacement time. By the sensor device or transducer device can then define a measuring range, which in particular includes the possible linear movement distance of the punch.

Bei einer Variante einer Ausführungsform sind dabei die Sensoreinrichtung und die Gebereinrichtung relativ zueinander verschieblich, um so eine Zeiterfassung durchführen zu können.In a variant of an embodiment, the sensor device and the transmitter device are displaceable relative to one another in order to be able to perform a time recording.

Insbesondere ist es vorgesehen, daß die Sensoreinrichtung oder Gebereinrichtung ortsfest bezüglich einer Haltevorrichtung einer Stempelführung angeordnet ist und die Gebereinrichtung oder Sensoreinrichtung mit dem Stempel verschieblich ist. Dadurch läßt sich bestimmen, ob der Stempel sich noch bewegt oder ob er angehalten ist. Dadurch wiederum läßt sich die Stempelverschiebungszeit als das Zeitintervall zwischen einer Ausgangsstellung des Stempels und dem Erreichen des Gegenstands bestimmen.In particular, it is provided that the sensor device or transducer device is arranged stationary relative to a holding device of a punch guide and the transducer device or sensor device with the punch is displaceable. This can determine whether the stamp is still moving or whether it is stopped. This in turn allows the stamp shift time to be determined as the time interval between an initial position of the stamp and the arrival of the item.

Beispielsweise ermittelt die Meßvorrichtung die Stempelverschiebungszeit über magnetische Kopplung zwischen Sensoreinrichtung und Gebereinrichtung.For example, the measuring device determines the stamp displacement time via magnetic coupling between the sensor device and the encoder device.

Beispielsweise umfaßt dann die Gebereinrichtung einen Magneten und die Sensoreinrichtung eine Mehrzahl von Hall-Sensoren, welche berührungslos an den Magneten koppeln. Insbesondere sind mehr als zwei Hall-Sensoren vorgesehen, welche längs der möglichen Bewegungsstrecke des Stempels angeordnet sind.For example, then the transducer device comprises a magnet and the sensor device comprises a plurality of Hall sensors, which couple contactlessly to the magnet. In particular, more than two Hall sensors are provided, which are arranged along the possible movement path of the punch.

Günstig ist es, wenn die Hall-Sensoren in mindestens einer Reihe angeordnet sind. Die Hall-Sensoren sind dann in einer Reihe insbesondere im wesentlichen parallel zu einer Verschiebungsrichtung des Stempels ausgerichtet angeordnet. Über die Ausdehnung der Reihe läßt sich ein Meßbereich definieren. Über die Anzahl der Sensoren in einer Reihe und/oder über die Anzahl der Reihen läßt sich eine Meßauflösung einstellen.It is favorable if the Hall sensors are arranged in at least one row. The Hall sensors are then arranged aligned in a row, in particular substantially parallel to a direction of displacement of the punch. About the extent of the series, a measuring range can be defined. On the number of sensors in a row and / or on the number of rows can be a Meßauflösung set.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Auswerteeinrichtung der Meßvorrichtung so beschaltet, daß Signale jedes einzelnen Hall-Sensors auswertbar sind. Wenn dann der Stempel mit der Gebereinrichtung (insbesondere ein Magnet) längs der Reihe fährt und dann die Hall-Sensoren der Reihe nach ein Schaltsignal liefern, dann läßt sich auf einfache und genaue Weise die Stempelverschiebungszeit ermitteln.In one embodiment of the invention, an evaluation device of the measuring device is connected so that signals of each individual Hall sensor can be evaluated. Then, when the stamp with the encoder device (in particular a magnet) moves along the row and then the Hall sensors in turn provide a switching signal, then the stamp shift time can be determined in a simple and accurate manner.

Es ist dann günstig, wenn die Hall-Sensoren so angeordnet sind, daß bei der Bewegung des Stempels stets mindestens ein Hall-Sensor ein Schaltsignal liefert. Dadurch kann auf sichere Weise festgestellt werden, ob sich der Stempel noch bewegt oder ruht.It is advantageous if the Hall sensors are arranged so that during the movement of the stamp always at least one Hall sensor delivers a switching signal. This can be determined in a secure manner, whether the punch is still moving or resting.

Insbesondere sind die Hall-Sensoren so angeordnet und beschaltet, daß benachbarten Hall-Sensoren zugeordnete Signale zeitlich überlappen. Dies kann beispielsweise über einen Monoflop bewirkt werden. Durch die zeitliche Überlappung läßt sich eine Auswertung realisieren, mittels der auf einfache Weise ein Ruhen des Stempels erkennbar ist.In particular, the Hall sensors are arranged and wired so that adjacent Hall sensors associated signals overlap in time. This can be effected for example via a monoflop. Due to the temporal overlap, an evaluation can be realized by means of the rest of the stamp is easily recognizable.

Insbesondere ist dann ein Zeitermittlungssignal gebildet, welches während der Bewegung des Stempels im gleichen Schaltzustand bleibt. Das Zeitermittlungssignal (Interrupt-Signal) wird dann vorzugsweise in diesen Schaltzustand versetzt, wenn der erste Hall-Sensor der Sensoreinrichtung ein Schaltsignal liefert und bleibt in diesem Schaltzustand, bis die Sensoreinrichtung keine Bewegung des Stempels mehr detektiert. Die Länge des Zeitermittlungssignals ist dann ein Maß für die Stempelverschiebungszeit.In particular, a time detection signal is then formed which remains in the same switching state during the movement of the punch. The time detection signal (interrupt signal) is then preferably placed in this switching state when the first Hall sensor of the sensor device provides a switching signal and remains in this switching state until the sensor device detects no movement of the punch more. The length of the time detection signal is then a measure of the stamp shift time.

Es kann auch eine Mehrzahl von Reihen von Hall-Sensoren vorgesehen sein, wobei die Hall-Sensoren so angeordnet und beschaltet sind, daß in unterschiedlichen Reihen phasenverschobene Schaltsignale generierbar sind. Insbesondere sind dabei die Hall-Sensoren einer Reihe gemeinsam geschaltet, d. h. eine Reihe weist einen Ausgangsanschluß auf, welcher der Gesamtheit der Hall-Sensoren der Reihe zugeordnet ist. Über solche Reihen, welche bezüglich benachbarter Reihen phasenverschobene Signale erzeugen, läßt sich eine hohe Auflösung erreichen.It can also be provided a plurality of rows of Hall sensors, wherein the Hall sensors are arranged and connected so that in different rows phase-shifted switching signals can be generated. In particular, the Hall sensors of a series are connected in common, ie, a row has an output terminal, which is assigned to the entirety of the Hall sensors of the series. Over such rows, which generate phase-shifted signals with respect to adjacent rows, a high resolution can be achieved.

Es kann auch vorgesehen sein, daß Sensoreinrichtung und Gebereinrichtung optisch miteinander gekoppelt sind.It can also be provided that the sensor device and the encoder device are optically coupled with one another.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Gebereinrichtung mit einer längs der Bewegungsrichtung des Stempels ausgerichteten Codierung versehen, welche durch die Sensoreinrichtung auslesbar ist.In one embodiment, the encoder device is provided with a coding aligned along the direction of movement of the stamp, which is readable by the sensor device.

Die Codierung ist dabei vorzugsweise ortsfest bezüglich des Stempels angeordnet, um so eine Bewegung des Stempels erfassen zu können.The coding is preferably arranged stationary with respect to the stamp in order to be able to detect a movement of the stamp.

Günstigerweise weist die Codierung Codierungsfelder auf, welche gleichmäßig beabstandet sind. Die Codierungsfelder sind beispielsweise durch Hell-Dunkel-Kontraste gebildet. Die Sensoreinrichtung umfaßt dann optische Sensoren, welche auf solche Hell-Dunkel-Kontraste reagieren. Es läßt sich dann auf einfache Weise eine Bewegung oder ein Ruhen des Stempels detektieren, wenn eben die Sensoreinrichtung eine Kontraständerung detektiert bzw. keine Kontraständerung mehr detektiert.Conveniently, the coding has coding fields which are evenly spaced. The coding fields are formed for example by light-dark contrasts. The sensor device then comprises optical sensors which respond to such light-dark contrasts. It can then be detected in a simple manner, a movement or a rest of the stamp, if just the sensor device detects a change in contrast or detected no more contrast change.

Günstig ist es, wenn die Sensoreinrichtung zwei optische Sensoren umfaßt, welche im wesentlichen im halben Abstand der Codierungsfelder angeordnet sind. Es läßt sich dann eine höhere Auflösung unter geringem Aufwand erreichen.It is advantageous if the sensor device comprises two optical sensors which are arranged substantially at half the spacing of the coding fields. It can then achieve a higher resolution with little effort.

Es kann auch vorgesehen sein, daß die Gebereinrichtung einen Generator für ein Lichtfeld wie beispielsweise ein Lichtgitter umfaßt, wobei der Stempel in das Lichtfeld eintauchbar ist und das Lichtfeld durch den Stempel in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe bezogen auf eine Sensoreinrichtung zumindest teilweise abschirmbar ist. Die Eintauchtiefe läßt sich dadurch bestimmen und damit wiederum läßt sich die Stempelverschiebungszeit ermitteln. Durch ein solches Lichtfeld läßt sich auch die Höhe des Gegenstands, welcher zu etikettieren ist, ermitteln, wenn der Gegenstand in das Lichtfeld eintaucht. Insbesondere läßt sich dann auf einfache Weise bestimmen, wann der Stempel den Gegenstand erreicht hat; dies ist dann der Fall, wenn Stempel und Gegenstand das Lichtfeld maximal abschirmen.It can also be provided that the transducer device comprises a generator for a light field such as a light grid, wherein the stamp in the light field is submerged and the light field is at least partially shielded by the stamp in dependence on the immersion depth relative to a sensor device. The depth of immersion can be determined by this and, in turn, the stamp displacement time can be determined. By means of such a light field, the height of the object which is to be labeled can also be determined when the object is immersed in the light field. In particular, it can then be determined in a simple manner when the stamp has reached the object; this is the case when the stamp and the object maximally shield the light field.

Durch die Sensoreinrichtung ist dann die Abschirmung durch den Stempel zeitlich bestimmbar.By the sensor device then the shield by the stamp is temporally determined.

Es kann auch ein Abstandssensor vorgesehen sein, welcher den Abstand des Stempels zu einer Haltevorrichtung des Stempels mißt. Diese Abstandsmessung erfolgt dabei insbesondere optisch. Sie kann aber auch induktiv erfolgen. Aus einer Änderung dieses Abstands läßt sich ermitteln, ob sich der Stempel noch bewegt bzw. ruht.It can also be provided a distance sensor which measures the distance of the punch to a holding device of the punch. This distance measurement is carried out in particular optically. But it can also be done inductively. From a change of this distance can determine whether the punch is still moving or resting.

Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Etikettierung von bewegten Gegenständen mittels eines Stempels erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Stempelverschiebungszeit als Zeitdauer der Stempelbewegung von einer Ausgangsstellung bis zum Erreichen des Gegenstands gemessen wird.The above-mentioned object is achieved in a method for labeling of moving objects by means of a stamp according to the invention that a Stempelverschiebungszeit is measured as the duration of the punch movement from a starting position until reaching the object.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung erläutert.The advantages of the method according to the invention have already been explained in connection with the labeling device according to the invention.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen wurden ebenfalls bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung erläutert.Further advantageous embodiments have also already been explained in connection with the labeling device according to the invention.

Insbesondere ist dabei die Etikettierzeit, welche die Bewegung zwischen dem bewegten zu etikettierenden Gegenstand und dem Stempel bestimmt und damit die Positionierung der Etiketten an dem Gegenstand, ermittelt als Summe einer Systemzeit, die grundsätzlich bekannt ist, und der gemessenen Stempelverschiebungszeit.In particular, the labeling time, which determines the movement between the moving object to be labeled and the stamp and thus the positioning of the labels on the object, determined as the sum of a system time, which is basically known, and the measured stamp displacement time.

Die ermittelte Stempelverschiebungszeit wird abgespeichert und kann dann für zukünftige Etikettierungsvorgänge, d. h. für die nächsten Gegenstände, verwendet werden.The determined stamp shift time is stored and can then be used for future labeling operations, i. H. for the next objects to be used.

Es kann vorgesehen sein, daß die gespeicherte Stempelverschiebungszeit zur Synchronisierung des Stempels und der zu etikettierenden Gegenstände verwendet wird. Es ist ferner günstig, wenn die Stempelverschiebungszeit kontinuierlich gemessen wird. Es können dann auch Änderungen in der Stempelverschiebung berücksichtigt werden, wie sie beispielsweise durch langsam variierende Änderungen in der Gegenstandshöhe oder durch Temperaturänderungen verursacht werden.It may be provided that the stored stamp displacement time is used to synchronize the stamp and the articles to be labeled. It is also favorable if the stamp displacement time is continuously measured. It may then also be considered changes in the stamp displacement, as caused for example by slowly varying changes in the height of the item or by temperature changes.

Insbesondere wird die gemessene Stempelverschiebungszeit dazu verwendet, das Auftreffen des Stempels auf den Gegenstand einzustellen. Ferner kann die ermittelte Stempelverschiebungszeit dazu verwendet werden, die Aufsetzdauer des Stempels auf den Gegenstand gering zu halten.In particular, the measured stamp displacement time is used to adjust the impact of the stamp on the article. Furthermore, the determined stamp displacement time can be used to minimize the placement time of the stamp on the object.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung;

Figur 2

eine Draufsicht auf die Sensoreinrichtung gemäß Figur 1 in der Richtung D;

Figur 3

eine schematische Darstellung der Beschaltung einer Auswerteeinrichtung der Sensoreinrichtung gemäß Figur 2;

Figur 4

den zeitlichen Signalverlauf an der Sensoreinrichtung gemäß Figur 2;

Figur 5

eine Variante einer Sensoreinrichtung;

Figur 6

die Beschaltung der Sensoreinrichtung gemäß Figur 5;

Figur 7

den Signalverlauf bei der Sensoreinrichtung gemäß Figur 5;

Figur 8

eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung;

Figur 9

eine vergrößerte Darstellung des Bereichs X gemäß Figur 8;

Figur 10

den Signalverlauf der Sensoreinrichtung gemäß Figur 8, 9;

Figur 11

ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung und

Figur 12

ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung.

The following description of preferred embodiments is used in conjunction with the drawings for a more detailed explanation of the invention. Show it:

FIG. 1

a schematic view of a first embodiment of a labeling device according to the invention;

FIG. 2

a plan view of the sensor device according to Figure 1 in the direction D;

FIG. 3

a schematic representation of the wiring of an evaluation of the sensor device of Figure 2;

FIG. 4

the temporal signal course at the sensor device according to Figure 2;

FIG. 5

a variant of a sensor device;

FIG. 6

the wiring of the sensor device according to Figure 5;

FIG. 7

the waveform in the sensor device of Figure 5;

FIG. 8

a schematic representation of a second embodiment of a labeling device according to the invention;

FIG. 9

an enlarged view of the area X of Figure 8;

FIG. 10

the waveform of the sensor device according to Figure 8, 9;

FIG. 11

a third embodiment of a labeling device according to the invention and

FIG. 12

A fourth embodiment of a labeling device according to the invention.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung, welche in Figur 1 dargestellt und als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt eine Haltevorrichtung 12, welche ortsfest positionierbar ist. Dadurch läßt sich eine als Ganzes mit 14 bezeichnete Stempelvorrichtung bezüglich einer Transporteinrichtung für bewegte Gegenstände 16 positionieren. Die Transporteinrichtung (in der Zeichnung nicht gezeigt) umfaßt beispielsweise ein Förderband, auf dem die bewegten Gegenstände 16 an der Stempelvorrichtung 14 vorbeigeführt sind.A first embodiment of a labeling device according to the invention, which is shown in Figure 1 and designated as a whole with 10, comprises a holding device 12 which is fixed in position. As a result, a punch device, designated as a whole by 14, can be positioned with respect to a transport device for moving objects 16. The transport device (not shown in the drawing) comprises, for example, a conveyor belt, on which the moving objects 16 are guided past the stamp device 14.

Die Stempelvorrichtung 14 umfaßt einen Stempel 18, welcher in einer Verschiebungsrichtung 20 beweglich ist. Die Verschiebungsrichtung 20 liegt dabei quer und insbesondere senkrecht zu einer Transportrichtung 22 für die bewegten Gegenstände 16. Mittels des Stempels 18 sind Etiketten auf einer Oberfläche 24 der bewegten Gegenstände 16 positionierbar. Bei den Gegenständen 16 handelt es sich insbesondere um Warenverpackungen.The stamping device 14 comprises a punch 18, which is movable in a displacement direction 20. The displacement direction 20 is transverse and in particular perpendicular to a transport direction 22 for the moving objects 16. By means of the punch 18 labels are positioned on a surface 24 of the moving objects 16. The articles 16 are in particular packaged goods.

Zur Bewegung des Stempels 18 umfaßt die Stempelvorrichtung 14 einen Zylinder 26, in dem ein Kolben 28 verschieblich ist. Über eine Kolbenstange 29 ist der Kolben 28 mit dem Stempel 18 verbunden. In dem Zylinder 26 ist eine erste Druckkammer 30 gebildet, welche durch das eine Ende des Kolbens 28 begrenzt ist, und eine zweite Druckkammer 32 gebildet, welche durch das andere Ende des Kolbens 28 begrenzt ist.To move the punch 18, the punch device 14 includes a cylinder 26 in which a piston 28 is slidable. Via a piston rod 29 the piston 28 is connected to the punch 18. In the cylinder 26, a first pressure chamber 30 is formed, which is delimited by the one end of the piston 28, and a second pressure chamber 32, which is bounded by the other end of the piston 28.

Die beiden Druckkammern 30, 32 sind jeweils mit Anschlüssen versehen, um in diesen einen Überdruck bzw. Unterdruck erzeugen zu können. Wird beispielsweise in der ersten Druckkammer 30 ein Überdruck erzeugt und in der zweiten Druckkammer 32 ein Unterdruck, dann wird dadurch der Stempel 18 auf den Gegenstand 16 zu bewegt. Wird in der zweiten Druckkammer 32 ein Überdruck erzeugt und in der ersten Druckkammer 30 ein Unterdruck erzeugt, dann wird der Stempel 18 von dem Gegenstand weg bewegt. Durch alternierende Erzeugung von Überdruck und Unterdruck in den Druckkammern 30 und 32 läßt sich eine Auf- und Abbewegung des Stempels 18 erreichen und damit eine periodische Positionierung von Etiketten auf bewegten Gegenständen 16.The two pressure chambers 30, 32 are each provided with connections in order to generate an overpressure or negative pressure in these. If, for example, an overpressure is generated in the first pressure chamber 30 and a negative pressure is generated in the second pressure chamber 32, then the punch 18 is moved towards the object 16. If an overpressure is generated in the second pressure chamber 32 and a negative pressure is generated in the first pressure chamber 30, then the punch 18 is moved away from the object. By alternating generation of overpressure and negative pressure in the pressure chambers 30 and 32, an up and down movement of the punch 18 can be achieved and thus a periodic positioning of labels on moving objects 16.

In einem Bewegungsbereich 34 des Stempels 18 zwischen der Haltevorrichtung 12 und den bewegten Gegenständen 16 ist eine Ansaugplatte 36 angeordnet, an welcher der Stempel 18 ein Etikett zur Ablage auf dem Gegenstand 16 aufnimmt. Durch die Ansaugplatte 36 ist dann eine Ausgangsstellung des Stempels 18 definiert, so daß der Stempel 18 eine definierte Ausgangsposition aufweist, aus der er Etiketten aufnehmen kann, um sie dann nach der Zubewegung auf die bewegten Gegenstände 16 auf diesen positionieren zu können. Diese Ausgangsstellung 40 liegt unterhalb einer Anschlagposition des Kolbens 28 im Zylinder 26.In a movement region 34 of the punch 18 between the holding device 12 and the moving objects 16, a suction plate 36 is arranged, on which the punch 18 receives a label for depositing on the object 16. By the suction plate 36, a starting position of the punch 18 is then defined, so that the punch 18 has a defined starting position, from which he can take labels in order to then position them after the movement on the moving objects 16 on this. This starting position 40 is below a stop position of the piston 28 in the cylinder 26th

Nach Aufnahme des Etiketts durch den Stempel 18 kann eine Drehung des Stempels 18 vorgesehen sein, um das Etikett relativ zu dem Gegenstand 16 zu positionieren.Upon receipt of the label by the punch 18, rotation of the punch 18 may be provided to position the label relative to the article 16.

Durch eine Stempelführung 38 des Stempels 18 wird erreicht, daß der Stempel 18 nach einer eventuellen Drehbewegung beim weiteren Ausfahren im wesentlichen nur eine Linearbewegung zwischen seiner Ausgangsstellung 40 und der Stellung, bei welcher der zu etikettierende Gegenstand 16 erreicht ist, durchgeführt wird.By a punch guide 38 of the punch 18 is achieved that the punch 18 after a possible rotational movement during further extension substantially only a linear movement between its initial position 40 and the position at which the object to be labeled 16 is reached, is performed.

Die Etikettierzeit T_E, die zur Etikettierung eines bewegten Gegenstands 16 benötigt wird, setzt sich aus einer Systemzeit T_sys und einer Stempelverschiebungszeit T_S zusammen. Die Systemzeit T_sys ist bedingt durch bekannte systembedingte Wartezeiten und bekannte Zeiten, welche bestimmt sind durch die Aufnahme von Etiketten durch den Stempel 18 und dessen Positionierung hierzu in der Ausgangsstellung 40 (umfassend beispielsweise eine Drehzeit zur Drehung des Stempels 18).The labeling time T _E required for labeling a moving object 16 is composed of a system time T _sys and a stamp displacement time T _S. The system time T _sys is due to known system-related latencies and known times, which are determined by the inclusion of labels by the punch 18 and its positioning thereto in the starting position 40 (including, for example, a rotation time for rotation of the punch 18).

Die Stempelverschiebungszeit T_S ist diejenige Zeit, die der Stempel 18 von seiner Ausgangsstellung 40 bei einem Ausfahrvorgang bis zum Erreichen des Gegenstands 16 benötigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsstellung 40 die Stellung des Stempels 18, in der dieser ein Etikett aufnimmt. Die Ausgangsstellung kann aber auch eine Zwischenstellung sein, wobei die Zeitdauer der Stempelbewegung von einer Aufnahmestellung zu der Zwischenstellung bekannt ist (als Teil von T_sys). Diese Stempelverschiebungszeit T_S ist grundsätzlich unbekannt; da die Bewegungsgleichungen der Verschiebung des Stempels 18 nicht bekannt sind, läßt sich diese nicht rechnerisch ermitteln. Erfindungsgemäß wird sie beispielsweise bei einem ruhenden Gegenstand 16 gemessen. Während eines Auszeichnungsvorgangs der Gegenstände 16 kann sich die Stempelverschiebungszeit ändern, da sich die Stempelverschiebung beispielsweise aufgrund Temperaturänderungen ändern kann oder beispielsweise aufgrund von Reaktionen in der Höhe der Gegenstände 16, wobei es sich dann um kleine bzw. langsame Änderungen in der Gegenstandshöhe handelt.The punch displacement time T _S is the time required for the punch 18 to move from its home position 40 during an extension operation until it reaches the object 16. In the embodiment shown, the starting position 40 is the position of the punch 18 in which it receives a label. However, the initial position can also be an intermediate position, wherein the duration of the punch movement is known from a receiving position to the intermediate position (as part of T _sys ). This stamp shift time T _S is basically unknown; Since the equations of motion of the displacement of the punch 18 are not known, they can not be determined by calculation. According to the invention, for example, it is measured at a stationary object 16. During a marking operation of the articles 16, the stamp shifting time may change because the For example, due to changes in temperature, stamp displacement may change or, for example, due to responses in the height of objects 16, which may then be small or slow changes in subject height.

Wenn Gegenstände 16 unterschiedliche Höhen aufweisen, dann gilt grundsätzlich für jeden Gegenstand einer bestimmten Höhe eine eigene Stempelverschiebungszeit.If objects have 16 different heights, then in principle for each object of a certain height has its own stamp shift time.

Erfindungsgemäß ist nun eine Meßvorrichtung 42 zur Bestimmung der Stempelverschiebungszeit T_S vorgesehen. Durch diese Meßvorrichtung 42 läßt sich die Stempelverschiebungszeit T_S kontinuierlich erfassen. Sie kann für einen bestimmten Gegenstandstyp 16 ermittelt und abgespeichert werden. Während eines Auszeichnungsvorgangs an einer Mehrzahl von beweglichen Gegenständen 16 kann die Stempelverschiebungszeit T_S an sich ändernde Bedingungen wie Temperaturänderungen oder kleine Variationen in der Gegenstandshöhe angepaßt werden und der gespeicherte Wert korrigiert werden, beispielsweise als zuletzt gültiger Mittelwert.According to the invention, a measuring device 42 is now provided for determining the stamp displacement time T _S. By this measuring device 42, the stamp displacement time T _{S can be} continuously detected. It can be determined and stored for a specific item type 16. During a marking operation on a plurality of moving objects 16, the stamp shifting time T _{S may be} adapted to changing conditions such as temperature changes or small variations in the subject height and the stored value may be corrected, for example as the last valid average value.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßvorrichtung 42 ist eine Sensoreinrichtung 44 vorgesehen (Figuren 1 bis 4), welche eine Mehrzahl von Hall-Sensoren 46 umfaßt, die auf einer Platine 48 angeordnet sind (Figur 2). Die Hall-Sensoren sind in einer oder, wie in Figur 2 gezeigt, in zwei Reihen 50, 52 angeordnet. In diesen Reihen 50, 52 sind die Hall-Sensoren 46 jeweils parallel zu der Verschiebungsrichtung 20 ausgerichtet, wobei die Hall-Sensoren der beiden Reihen 50, 52 relativ zueinander versetzt angeordnet sind, d. h. zwischen benachbarten Hall-Sensoren der Reihe 52 sitzt jeweils quer zur Verschiebungsrichtung 20 beabstandet ein Hall-Sensor der Reihe 50, um eine große Anzahl von Hall-Sensoren H₁ bis H_n auf der Platine 48 unterbringen zu können.In a first exemplary embodiment of a measuring device 42 according to the invention, a sensor device 44 is provided (FIGS. 1 to 4) which comprises a plurality of Hall sensors 46 which are arranged on a printed circuit board 48 (FIG. 2). The Hall sensors are arranged in one or, as shown in Figure 2, in two rows 50, 52. In these rows 50, 52, the Hall sensors 46 are each aligned parallel to the displacement direction 20, wherein the Hall sensors of the two rows 50, 52 are arranged offset relative to each other, ie sitting between adjacent Hall sensors of the row 52 each transverse to the direction of displacement 20 spaced a Hall sensor of the row 50 in order to accommodate a large number of Hall sensors H ₁ to H _n on the board 48 can.

Die Sensoreinrichtung 44 ist dabei an der Haltevorrichtung 12 angeordnet.The sensor device 44 is arranged on the holding device 12.

An dem Kolben 28 ist als Gebereinrichtung ein Permanentmagnet 54 angeordnet, welcher mit dem Kolben 28 in dem Zylinder 26 verschieblich ist.On the piston 28, a permanent magnet 54 is arranged as a transducer device, which is displaceable with the piston 28 in the cylinder 26.

Wenn der Stempel 18 aus seiner Ausgangsstellung 40 (seiner Ausfahrstellung) sich in der Verschiebungsrichtung 20 auf den Gegenstand 16 zu bewegt, dann fährt der Magnet 54 längs der Reihen 50, 52 der Hall-Sensoren 46 entlang und erzeugt durch die magnetische Kopplung an diese an den jeweiligen Sensoren ein entsprechendes Signal.When the punch 18 moves from its home position 40 (its extended position) toward the object 16 in the direction of displacement 20, the magnet 54 travels along the rows 50, 52 of the Hall sensors 46 and generates magnetic coupling therewith the respective sensors a corresponding signal.

Es sind dabei so viele Hall-Sensoren H_n vorgesehen, daß auch in der tiefsten Position des Stempels 18 (bei Gegenständen mit der kleinsten Höhe) noch ein Signal der Sensoreinrichtung 44 generierbar ist, welche das Erreichen des Gegenstands 16 anzeigt.There are so many Hall sensors H _n provided that even in the lowest position of the punch 18 (for objects with the smallest height) still a signal of the sensor device 44 can be generated, which indicates the reaching of the article 16.

Bei dem Permanentmagneten 54 handelt es sich beispielsweise um einen axial magnetisierten Scheibenmagnet. Bei den Hall-Sensoren 46 (H₁ bis H_n) kann es sich um bipolare Sensoren handeln, die unabhängig davon schalten, in welcher Richtung das Magnetfeld auf sie trifft oder um unipolare Sensoren, die nur dann schalten, wenn das Magnetfeld in einer bestimmten Richtung auf sie trifft. Unipolare Sensoren können dichter zueinander angeordnet werden und man erreicht somit eine höhere Auflösung.The permanent magnet 54 is, for example, an axially magnetized disc magnet. The Hall sensors 46 (H ₁ to H _n ) may be bipolar sensors that switch regardless of the direction in which the magnetic field hits them, or unipolar sensors that only switch when the magnetic field is within a certain range Direction meets her. Unipolar sensors can be arranged closer to each other and thus achieve a higher resolution.

Auf der Platine 48 ist eine Auswerteeinrichtung 56 angeordnet, welche die Signale der Hall-Sensoren H₁ bis H_n auswertet, um so die Stempelverschiebungszeit T_S zu ermitteln.On the board 48, an evaluation device 56 is arranged, which evaluates the signals of the Hall sensors H ₁ to H _n , so as to determine the stamp shift time T _S.

Bei einer ersten Ausführungsform einer Beschaltung, welche schematisch in Figur 3 gezeigt ist, ist jeder Hall-Sensor H₁ bis H_n mit der Auswerteeinrichtung 56 verbunden, so daß diese die Schaltsignale der individuellen Hall-Sensoren 46 empfangen kann.In a first embodiment of a circuit, which is shown schematically in Figure 3, each Hall sensor H ₁ to H _{n is} connected to the evaluation device 56 so that it can receive the switching signals of the individual Hall sensors 46.

Die Auswerteeinrichtung 56 ist über eine Freigabesignalleitung 58 mit einem Mikrocontroller verbunden, welcher dann entsprechend die Auswerteeinrichtung aktivieren kann.The evaluation device 56 is connected via a release signal line 58 to a microcontroller, which can then activate the evaluation device accordingly.

Bewegt sich nun der Magnet 54 entlang der Hall-Sensoren 46, so erzeugt der jeweils beaufschlagte Hall-Sensor ein Schaltsignal, welches der Auswerteeinrichtung 56 zugeführt wird.If the magnet 54 now moves along the Hall sensors 46, then the respectively applied Hall sensor generates a switching signal, which is supplied to the evaluation device 56.

Es kann vorgesehen sein, daß mit einer fallenden Flanke 60 (Figur 4) des ersten Hall-Sensors H₁, welcher am weitesten entfernt von der Ansaugplatte 36 angeordnet ist, ein retriggerbares Monoflop getriggert wird. Während einer Meßperiode zur Bestimmung der Stempelverschiebungszeit T_S triggert dabei die fallende Flanke eines bestimmten Hall-Sensors 46 das Monoflop nur einmal. Jede weitere fallende Flanke der Schaltsignale der Hall-Sensoren H₂ bis H_n triggert das Monoflop erneut.It can be provided that with a falling edge 60 (Figure 4) of the first Hall sensor H ₁ , which is located farthest from the suction plate 36, a retriggerable monoflop is triggered. During a measurement period for determining the stamp shift time T _S , the falling edge of a specific Hall sensor 46 triggers the monoflop only once. Each further falling edge of the switching signals of the Hall sensors H ₂ to H _n triggers the monoflop again.

Wenn der Stempel 18 durch Erreichen des Gegenstands 16 zur Ruhe kommt, dann kippt das Monoflop in seinen stabilen Zustand und löst über eine Interrupt-Leitung 62 einen Interrupt aus. Die Zeitdauer für die Auslösung des Interrupts ist ein Maß für die Stempelverschiebungszeit T_S.When the punch 18 comes to rest by reaching the object 16, the monoflop tilts to its steady state and triggers an interrupt via an interrupt line 62. The duration of the triggering of the interrupt is a measure of the stamp shift time T _S.

Die Hall-Sensoren 46 sind so dicht positioniert, daß der Interrupt erst ausgelöst wird, wenn der Stempel 18 ruht.The Hall sensors 46 are positioned so close that the interrupt is not triggered until the punch 18 rests.

Es kann sein, daß die Messung ungenau ist um eine Rückfallzeit T_M des Monoflops (Figur 4). Es ist dabei möglich, über Steuerleitungen 64, 66 die Rückfallzeit T_M einzustellen und insbesondere zu steuern. Es ist auch möglich, daß die Auswerteeinrichtung 56 die Rückfallzeit T_M selber bestimmt und sich insbesondere dazu an der zuletzt gemessenen Zeit zwischen zwei Schaltflanken benachbarter Hall-Sensoren H_i und H_I-1 orientiert.It may be that the measurement is inaccurate by a fallback time T _{M of} the monoflop (Figure 4). It is possible, via control lines 64, 66 to set the fallback time T _M and in particular to control. It is also possible for the evaluation device 56 to determine the fallback time T _M itself and, in particular, to orientate this to the last measured time between two switching edges of adjacent Hall sensors H _i and H _I-1 .

Bei einer Variante dieser Ausführungsform sind, wie in Figur 5 gezeigt, die Hall-Sensoren 46 in versetzten Reihen A und B angeordnet, wobei die Hall-Sensoren der jeweiligen Reihen A und B miteinander beschaltet und mit einer Auswerteeinrichtung 68 verbunden sind. Es sind dabei Ausgangsanschlüsse der Hall-Sensoren jeweils Gruppe A und der Gruppe B zusammengefaßt und mit der Auswerteeinrichtung 68 verbunden. Zwischen einer Versorgungsspannungsschiene und einem Masse-Anschluß der Hall-Sensoren 46 ist ein Kondensator 70 zur Entpufferung angeschlossen (Figur 6). Die Versorgungsspannung wird über einen Widerstand 72 den Hall-Sensoren 46 zugeführt.In a variant of this embodiment, as shown in Figure 5, the Hall sensors 46 are arranged in staggered rows A and B, wherein the Hall sensors of the respective rows A and B connected to each other and connected to an evaluation 68. Output terminals of the Hall sensors, group A and group B, are combined and connected to the evaluation device 68. Between a supply voltage rail and a ground terminal of the Hall sensors 46, a capacitor 70 for debubbling is connected (Figure 6). The supply voltage is supplied via a resistor 72 to the Hall sensors 46.

Die Hall-Sensoren der benachbarten Reihen A und B sind so beschaltet und angeordnet, daß entsprechende Schaltsignale 74, 76 eine Phasenverschiebung von beispielsweise 90° aufweisen, wie in Figur 7 gezeigt. Bewegt sich dann der Magnet 54, bei dem es sich insbesondere um einen radial magnetisierten Magneten handelt, längs der Platine mit den Hall-Sensoren 46, welche in den Reihen A und B angeordnet sind, dann entsteht für die Sensoren der Reihe A ein periodisches Signal 74 und für die Sensoren der Reihe B ein phasenverschobenes periodisches Signal 76. Durch die Auswerteeinrichtung 68 läßt sich über Summenbildung und/oder Differenzbildung die Anzahl der Signaländerungen im Summensignal und/oder Differenzsignal auswerten. Es läßt sich dann daraus wiederum die Stempelverschiebungszeit T_S bestimmen. Außerdem läßt sich die Bewegungsrichtung des Stempels 18 ermitteln. Dadurch kann das Auftreffen des Stempels 18 auf den Gegenstand 16 auch über ein Zurückprellen des Stempels 18 ermittelt werden.The Hall sensors of the adjacent rows A and B are connected and arranged so that corresponding switching signals 74, 76 a phase shift of 90 °, for example, as shown in FIG. Then moves the magnet 54, which is in particular a radially magnetized magnet, along the board with the Hall sensors 46, which are arranged in the rows A and B, then arises for the sensors of the row A, a periodic signal 74 and for the sensors of the row B a phase-shifted periodic signal 76. By evaluating 68 can be evaluated by summation and / or difference, the number of signal changes in the sum signal and / or difference signal. In turn, the stamp shift time T _S can then be determined therefrom. In addition, the direction of movement of the punch 18 can be determined. As a result, the impact of the punch 18 on the object 16 can also be determined by rebounding the punch 18.

Erfindungsgemäß wird also wie folgt vorgegangen:According to the invention, the procedure is therefore as follows:

Die Stempelverschiebungszeit T_S wird als Zeitdauer der Stempelbewegung von der Ausgangsstellung 40 bis zum Erreichen des Gegenstands 16 gemessen und gespeichert. Bei der Berechnung der Etikettierzeit T_E wird dann diese Stempelverschiebungszeit T_S berücksichtigt.The punch displacement time T _S is measured and stored as the duration of the punch movement from the home position 40 until reaching the object 16. In the calculation of the labeling time T _E then this stamp shift time T _{S is} taken into account.

Die Stempelverschiebungszeit wird beispielsweise für einen bestimmten Gegenstandstyp ermittelt und abgespeichert. Bei kontinuierlicher Messung der Stempelverschiebungszeit in Verbindung beispielsweise mit einer Mittelwertbildung kann dann der Etikettiervorgang an sich ändernde Gegebenheiten wie beispielsweise Veränderung der Stempelbewegung durch Temperaturänderungen oder langsame Änderungen in der Gegenstandshöhe angepaßt werden. Der zuletzt gültige Wert wird beispielsweise als Mittelwert abgespeichert und kann dann bei einem erneuten Etikettiervorgang für eben diesen Gegenstand als Startwert herangezogen werden.The stamp shift time is determined and stored, for example, for a specific object type. With continuous measurement of the stamp displacement time in conjunction, for example, with an averaging, the labeling process can then be adapted to changing conditions such as, for example, changing the stamp movement due to temperature changes or slow changes in the object height. The last valid value is stored as an average, for example can then be used in a new labeling for just this item as the starting point.

Bei Gegenständen unterschiedlicher Höhe, welche in nicht vorhersehbarer Reihenfolge zugeführt werden, kann bei Berücksichtigung der Höhe dieser Gegenstände die Stempelverschiebungszeit für die jeweilige Gegenstandshöhe ermittelt werden und bei zukünftigen Etikettiervorgängen berücksichtigt werden.For objects of different heights, which are supplied in an unpredictable order, the stamp displacement time for the respective object height can be determined taking into account the height of these objects and taken into account in future labeling operations.

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist für einen bestimmten Gegenstandstyp die Etikettierzeit T_E bekannt, da die Stempelverschiebungszeit T_S gemessen wurde. Damit läßt sich sicherstellen, daß Etiketten mit hoher Genauigkeit an den bewegten Gegenständen 16 plaziert werden, da sich ein Gegenstand 16, welcher sich mit der Geschwindigkeit V bewegt, während der Etikettierzeit um die Strecke V x T_E bewegt und damit eben bei Kenntnis der Stempelverschiebungszeit T_S die Relativposition zwischen dem Gegenstand 16 und dem Stempel 18 bekannt ist, wenn der Stempel 18 den Gegenstand 16 erreicht.As a result of the procedure according to the invention, the labeling time T _{E is} known for a specific type of object since the stamp displacement time T _{S was} measured. This ensures that labels are placed with high accuracy on the moving objects 16, since an object 16, which moves at the speed V, moves during the labeling time by the distance V x T _E and thus just with knowledge of the stamp displacement time T _s, the relative position between the article 16 and the punch 18 is known when the punch 18 reaches the object 16.

Über Kenntnis der Stempelverschiebungszeit läßt sich auch einstellen, daß der Stempel 18 das Etikett mit einer bestimmten angepaßten Kraft auf den Gegenstand 16 aufbringen kann.By knowing the stamp displacement time, it is also possible to adjust that the punch 18 can apply the label to the object 16 with a certain adapted force.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung, welche in Figur 8 schematisch gezeigt ist und dort als Ganzes mit 78 bezeichnet ist, ist die Stempelvorrichtung grundsätzlich gleich ausgebildet wie oben beschrieben. Gleiche Teile werden deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen.In a second embodiment of a labeling device according to the invention, which is shown schematically in Figure 8 and is designated there as a whole with 78, the stamp device is basically the same design as described above. Identical parts are therefore provided with the same reference numerals.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an dem Stempel 18 und insbesondere der Kolbenstange 29 eine Gebereinrichtung 80 angeordnet, welche mit einer optischen Codierung versehen ist. Dazu sind längs des Stempels 18 (in Verschiebungsrichtung 20) alternierend Flächen 82, 84 unterschiedlicher Helligkeit als Codierfelder angeordnet. Die Flächen 82, 84 weisen dabei bevorzugterweise die gleiche Länge in der Verschiebungsrichtung 20 auf, d. h. die Flächen 82 sind gleichmäßig beabstandet und die Flächen 84 sind ebenfalls gleichmäßig beabstandet.In this embodiment, a transducer device 80 is disposed on the punch 18 and in particular the piston rod 29, which is provided with an optical coding. For this purpose, surfaces 82, 84 of different brightness are arranged as coding fields along the stamp 18 (in the direction of displacement 20). The surfaces 82, 84 preferably have the same length in the displacement direction 20, d. H. the surfaces 82 are evenly spaced and the surfaces 84 are also equally spaced.

Eine Sensoreinrichtung 86 ist an der Haltevorrichtung 12 angeordnet und umfaßt beispielsweise zwei optische Sensoren 88, 90 (Figur 9), welche in dem Bereich zwischen der Ansaugplatte 36 und der Haltevorrichtung 12 an ihrem der Ansaugplatte 36 zugewandten Ende sitzen.A sensor device 86 is arranged on the holding device 12 and comprises, for example, two optical sensors 88, 90 (FIG. 9) which sit in the region between the suction plate 36 and the holding device 12 at its end facing the suction plate 36.

Bewegt sich der Stempel 18, dann bewegt sich mit diesem die Gebereinrichtung 80 und damit die Flächen 82 und 84. Diese Flächen 82, 84 fahren dann an den Sensoren 88, 90 vorbei, wobei sich dann ein Signal ergibt, über welches die Stempelverschiebungszeit T_S ermittelbar ist. Detektieren die Sensoren 88, 90 keine Helligkeitsänderungen mehr, dann bedeutet dies, daß der Stempel 18 den Gegenstand erreicht hat. Ausgehend von der Ausgangsstellung 40 läßt sich der Abfolge von Hell-Dunkel-Kontrasten dann die Stempelverschiebungszeit ermitteln.If the plunger 18 moves, then the encoder device 80 and thus the surfaces 82 and 84 move therewith. These surfaces 82, 84 then pass the sensors 88, 90, whereby a signal results, via which the stamp displacement time T _S can be determined. If the sensors 88, 90 no longer detect brightness changes, this means that the punch 18 has reached the object. Starting from the initial position 40, the sequence of light-dark contrasts can then be determined the stamp shift time.

Eine dunkle Fläche 82 und eine helle Fläche 84 weisen jeweils eine Ausdehnung d in Richtung der Verschiebungsachse auf. Die beiden Sensoren 88, 90 sind vorzugsweise parallel zur Verschiebungsrichtung beabstandet mit einem Abstand d/2.A dark area 82 and a light area 84 each have an extension d in the direction of the displacement axis. The two sensors 88, 90 are preferably spaced parallel to the displacement direction at a distance d / 2.

Es läßt sich dann während der Bewegung des Stempels, wie in Figur 10 gezeigt, ein Sensorsignal 92 des Sensors 90 realisieren, welches im Vergleich mit einem Sensorsignal 94 des Sensors 88 um 90° phasenverschoben ist. Dadurch läßt sich im Vergleich zu der Verwendung von nur einem Sensor eine doppelte Auflösung erreichen, ohne daß die Flächen 82, 84 verkleinert werden müssen.During the movement of the stamp, as shown in FIG. 10, a sensor signal 92 of the sensor 90 can then be realized, which is phase-shifted by 90 ° in comparison with a sensor signal 94 of the sensor 88. As a result, a double resolution can be achieved in comparison with the use of only one sensor, without the surfaces 82, 84 having to be reduced in size.

Ansonsten funktioniert die Etikettiervorrichtung 78 so wie oben im Zusammenhang mit der Etikettiervorrichtung 10 beschrieben.Otherwise, the labeling device 78 functions as described above in connection with the labeling device 10.

Ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Etikettiervorrichtung ist in Figur 11 gezeigt und dort als Ganzes mit 102 bezeichnet. Gleiche Bauteile wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen.A third exemplary embodiment of a labeling device according to the invention is shown in FIG. 11 and designated there as a whole by 102. The same components as in the first embodiment are again provided with the same reference numerals.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abstandssensor 104 vorgesehen, bei welchem es sich beispielsweise um einen optischen Sensor oder einen induktiven Sensor oder dergleichen handeln kann. Dieser Abstandssensor 104 ist fest mit der Haltevorrichtung 12 verbunden und auf eine der Haltevorrichtung 12 zugewandte Rückseite 106 des Stempels 18 ausgerichtet. Der Abstandssensor 104 koppelt an diese Rückseite 106 des Stempels 18 beispielsweise elektromagnetisch, um den Abstand und insbesondere die zeitliche Änderung des Abstands zwischen der Haltevorrichtung 12 und dem Stempel 18 zu ermitteln.In this embodiment, a distance sensor 104 is provided, which may be, for example, an optical sensor or an inductive sensor or the like. This distance sensor 104 is firmly connected to the holding device 12 and aligned with one of the holding device 12 facing back 106 of the punch 18. The distance sensor 104, for example, electromagnetically couples to this rear side 106 of the stamp 18 in order to determine the distance and, in particular, the temporal change of the distance between the holding device 12 and the stamp 18.

Der Abstandssensor 104 bildet eine Sensoreinrichtung. Die Gebereinrichtung kann an dem Abstandssensor 104 selber gebildet sein, indem beispielsweise der Abstandssensor ein elektromagnetisches Signal aussendet, welches von dem Stempel 18 reflektiert wird. Der Stempel 18 kann aber auch selber die Gebereinrichtung bilden.The distance sensor 104 forms a sensor device. The transducer device can be formed on the distance sensor 104 itself, for example, by the distance sensor emits an electromagnetic signal, which is reflected by the punch 18. Die Abtriebswelle 14 kann beispielsweise als Transponder oder Transponder ausgebildet sein. The stamp 18 can also form the encoder device itself.

Die Kopplung zwischen Abstandssensor 104 und Stempel 18 hängt ab von dem Abstand zwischen diesen und ist damit durch die Verschiebung des Stempels 18 bestimmt. In der Ausgangsstellung 40 tritt keine Abstandsänderung auf. Der Beginn der Zeitmessung für die Stempelverschiebungszeit läßt sich dann dadurch initiieren, daß eine merkliche Abstandsänderung auftritt.The coupling between the distance sensor 104 and punch 18 depends on the distance between them and is thus determined by the displacement of the punch 18. In the starting position 40 no change in distance occurs. The beginning of the time measurement for the stamp shift time can then be initiated by a noticeable change in distance occurring.

Ist dann der Gegenstand 16 erreicht, dann tritt ebenfalls keine Abstandsänderung mehr auf, so daß hierüber die Endzeit zur Bestimmung der Stempelverschiebungszeit ermittelbar ist. Die entsprechende Zeitdifferenz stellt dann eben die Stempelverschiebungszeit dar.Then, if the object 16 is reached, then no distance change also occurs, so that the end time for determining the stamp displacement time can be determined. The corresponding time difference then represents just the stamp shift time.

Ansonsten funktioniert die Etikettiervorrichtung 102 wie bereits oben im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.Otherwise, the labeling device 102 functions as already described above in connection with the first and second embodiments.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel, welches schematisch in Figur 12 gezeigt und dort als Ganzes mit 108 bezeichnet ist, ist eine Gebereinrichtung 110 vorgesehen, welche beispielsweise ein Lichtgitter umfaßt. Diese Gebereinrichtung 110 erzeugt ein Lichtfeld auf eine Sensoreinrichtung 112 zu. Die Gebereinrichtung 110 und die Sensoreinrichtung 112 sind dabei quer zu einer Transportrichtung des Gegenstands 16 beabstandet. Der Gegenstand 16 ist beispielsweise auf einem Transportband 114 geführt (mit einer Transportrichtung, welche in Figur 12 senkrecht zur Zeichenrichtung steht).In a fourth exemplary embodiment, which is shown schematically in FIG. 12 and designated there as a whole by 108, a transducer device 110 is provided which comprises, for example, a light grid. This transmitter device 110 generates a light field on a sensor device 112. The transducer device 110 and the sensor device 112 are spaced transversely to a transport direction of the article 16. The object 16 is guided, for example, on a conveyor belt 114 (with a transport direction, which is perpendicular to the drawing direction in FIG. 12).

Die Gebereinrichtung 110 erzeugt ein Lichtfeld 116, dessen Höhe sich über die Höhe des Gegenstands 16 und mindestens die maximale Höhe des Stempels 18 über dem Transportband 14 erstreckt. Der Stempel 18 ist in das Lichtfeld 116 eintauchbar.The encoder 110 generates a light field 116 whose height extends above the height of the article 16 and at least the maximum height of the punch 18 above the conveyor belt 14. The punch 18 is immersed in the light field 116.

Die Gebereinrichtung 110 und die Sensoreinrichtung 112 sind so ausgebildet, daß durch den Stempel 18 das Lichtfeld mindestens teilweise abdeckbar ist, so daß die Sensoreinrichtung 112 beschattet wird. Die Sensoreinrichtung 112, welche eine Mehrzahl von in der Verschiebungsrichtung 20 des Stempels 18 beabstandete lichtempfindliche Sensoren umfaßt, kann dann aus dem Beschattungsgrad die Stempelstellung als Eintauchtiefe in das Lichtfeld 116 ermitteln. Aus der Detektion einer Veränderung des Beschattungsgrades läßt sich dann wiederum die Stempelverschiebungszeit ermitteln.The sensor device 110 and the sensor device 112 are designed so that the light field can be at least partially covered by the stamp 18, so that the sensor device 112 is shaded. The sensor device 112, which comprises a plurality of photosensitive sensors spaced apart in the displacement direction 20 of the stamp 18, can then determine the position of the ink from the degree of shading as an immersion depth into the light field 116. From the detection of a change in the degree of shading, in turn, the stamp shift time can be determined.

Es ist auch möglich, über das Lichtfeld 116 die Höhe des Gegenstands in der Verschiebungsrichtung 20 zu ermitteln. Auch der Gegenstand 16 kann die Sensoreinrichtung 112 beschatten, so daß hierüber eben entsprechend der Höhenparameter des Gegenstands ermittelbar ist. Insbesondere wenn das Lichtgitter der Gebereinrichtung 110 parallele Lichtstrahlen erzeugt, die quer und insbesondere senkrecht zur Höhenrichtung des Gegenstands 16 liegen, dann kann eine schnelle und einfache Ermittlung der Höhe des Gegenstands 16 erfolgen.It is also possible to determine the height of the object in the displacement direction 20 via the light field 116. The object 16 can also shade the sensor device 112, so that it can be determined according to the height parameter of the object. In particular, when the light grid of the encoder device 110 generates parallel light beams that are transversely and in particular perpendicular to the height direction of the article 16, then a rapid and easy determination of the height of the article 16 can be carried out.

Insbesondere läßt sich dann auf einfache Weise das Erreichen des Gegenstands 16 durch den Stempel 18 ermitteln, nämlich wenn eine vollständige Beschattung (bezogen auf die Höhenrichtung 20) der Sensoreinrichtung 112 erreicht ist. In diesem Falle kann dann die Stempelverschiebungszeit auf einfache und direkte Weise ermittelt werden.In particular, the reaching of the object 16 by the punch 18 can then be determined in a simple manner, namely when complete shading (based on the height direction 20) of the sensor device 112 is achieved. In this case, the stamp shift time can then be determined in a simple and direct manner.

Ansonsten funktioniert die Etikettiervorrichtung 108 wie oben anhand der Ausführungsbeispiele 10, 78 und 102 beschrieben.Otherwise, the labeling device 108 functions as described above with reference to the embodiments 10, 78 and 102.

Es ist auch möglich, die Systemverschiebungszeit dadurch zu bestimmen, daß der Druckverlauf bzw. die Druckverhältnisse in einer der Druckkammern 30, 32 oder in beiden Druckkammern 30, 32 des Zylinders 26 gemessen werden. Darüber läßt sich dann ermitteln, ob sich der Stempel 18 noch bewegt oder in Ruhe ist.It is also possible to determine the system shift time by measuring the pressure progression or the pressure conditions in one of the pressure chambers 30, 32 or in both pressure chambers 30, 32 of the cylinder 26. This can then determine whether the punch 18 is still moving or at rest.

Es ist auch möglich, eine kapazitive Messung der Stempelverschiebungszeit durchzuführen, indem beispielsweise eine Kapazitätsmessung zwischen dem Zylinder 26 und der Kolbenstange 29 durchgeführt wird, wobei sich die Kapazität in Abhängigkeit von der Stellung des Stempels 18 verändert.It is also possible to perform a capacitive measurement of the punch displacement time, for example, by performing a capacitance measurement between the cylinder 26 and the piston rod 29, wherein the capacitance changes depending on the position of the punch 18.

Weiterhin ist es möglich, den Zylinder 26 mit einer Wicklung zu versehen und die induktive Ankopplung der Kolbenstange des Stempels 18 über diese Wicklung zu messen, wobei wiederum in Abhängigkeit der Stempelstellung sich die induktive Ankopplung ändert.Furthermore, it is possible to provide the cylinder 26 with a winding and to measure the inductive coupling of the piston rod of the punch 18 via this winding, again depending on the position of the die, the inductive coupling changes.

Es kann auch ein Beschleunigungssensor vorgesehen sein, welcher auf das Auftreffen des Stempels 18 auf den Gegenstand 16 reagiert, um so die Stempelverschiebungszeit zu ermitteln.An acceleration sensor may also be provided which responds to the impact of the punch 18 on the object 16 so as to determine the stamp displacement time.

Alternativ kann ein Beschleunigungssensor auch an der verschieblichen Kolbenstange 29 angeordnet sein, wobei dann die entsprechenden Signale des Beschleunigungssensors drahtlos an eine Auswerteeinrichtung weitergeleitet werden.Alternatively, an acceleration sensor can also be arranged on the displaceable piston rod 29, in which case the corresponding signals of the acceleration sensor are then forwarded wirelessly to an evaluation device.

Auch über eine Auswertung einer Reaktionskraft des Stempels 18 beim Auftreffen auf den Gegenstand 18 mit Hilfe einer Kraftmeßeinrichtung wie beispielsweise ein Biegestab, welcher mit der Stempelvorrichtung 14 verbunden ist, läßt sich die Stempelverschiebungszeit bestimmen.Also via an evaluation of a reaction force of the punch 18 when hitting the object 18 by means of a force measuring device such as a bending rod, which is connected to the stamp device 14, the stamp displacement time can be determined.

Claims (31)

1. Labelling device for moved objects (16), comprising a stamp (18) which is displaceably guided and by means of which a label is positionable on an object (16), characterized in that a measuring device (42) for detecting a stamp displacement time (T_S) is provided, and the stamp displacement time (T_S) is determined by the length of time of the movement of the stamp (18) towards the object (16).
2. Labelling device in accordance with claim 1, characterized in that the stamp displacement time (T_S) is determined by the length of time for the stamp (18) to move from a starting position (40) to the object (16).
3. Labelling device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that a labelling time (T_E) is determined by the sum of a system time (T_sys) and the stamp displacement time (T_S).
4. Labelling device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the stamp displacement time (T_S) is continuously measurable by the measuring device (42).
5. Labelling device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (42) detects the stamp displacement time (T_S) in a contactless manner.
6. Labelling device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the measuring device (42) comprises a sensor device (44; 86; 112) and a transducer device (54; 80; 110).
7. Labelling device in accordance with claim 6, characterized in that the sensor device (44; 86) and the transducer device (54; 80) are displaceable relative to each other.
8. Labelling device in accordance with claim 6 or 7, characterized in that the sensor device (44; 86) or the transducer device is arranged stationarily in relation to a holding device (12) for a stamp guide (38), and the transducer device (54; 80) or the sensor device is displaceable with the stamp (18).
9. Labelling device in accordance with one of claims 6 to 8, characterized in that the measuring device (42) detects the stamp displacement time (T_S) via magnetic coupling between sensor device (44) and transducer device (54).
10. Labelling device in accordance with claim 9, characterized in that the transducer device comprises a magnet (54), and in that the sensor device (44) comprises a plurality of Hall sensors (46).
11. Labelling device in accordance with claim 10, characterized in that the Hall sensors are arranged in at least one row (50, 52; A, B).
12. Labelling device in accordance with claim 11, characterized in that the Hall sensors are aligned in a row (50, 52; A; B) substantially parallel to a direction of displacement (20) of the stamp (18).
13. Labelling device in accordance with one of claims 10 to 12, characterized in that the Hall sensors (46) are arranged such that upon movement of the stamp (18) at least one Hall sensor (46) will always supply a switching signal.
14. Labelling device in accordance with one of claims 10 to 13, characterized in that an evaluating device (56; 68) of the measuring device (42) is connected in such a way that the signal of each individual Hall sensor (H₁, ..., H_n) is evaluatable.
15. Labelling device in accordance with claim 14, characterized in that the Hall sensors (46) are arranged and connected in such a way that signals associated with adjacent Hall sensors overlap with respect to time.
16. Labelling device in accordance with claim 14 or 15, characterized in that a time detection signal remains in the same switching state during the movement of the stamp (18).
17. Labelling device in accordance with one of claims 10 to 13, characterized in that a plurality of rows (A, B) of Hall sensors (46) are provided, and the Hall sensors are arranged and connected in such a way that phase-shifted switching signals are generatable in different rows.
18. Labelling device in accordance with claim 17, characterized in that the Hall sensors (46) of a row (A; B) are jointly connected.
19. Labelling device in accordance with one of claims 6 to 8, characterized in that sensor device (86; 112) and transducer device (80; 110) are optically coupled.
20. Labelling device in accordance with claim 19, characterized in that the transducer device (80) is provided with a coding (82, 84) aligned along the direction of movement (20) of the stamp (18) and readable by the sensor device (86).
21. Labelling device in accordance with claim 20, characterized in that the coding (82, 84) is arranged stationarily in relation to the stamp (18).
22. Labelling device in accordance with claim 20 or 21, characterized in that the coding has code fields (82, 84) which are uniformly spaced from one another.
23. Labelling device in accordance with claim 22, characterized in that the sensor device (86) comprises two optical sensors (88, 90) which are spaced from each other substantially at half of the distance of the code fields (82, 84).
24. Labelling device in accordance with claim 19, characterized in that the transducer device (110) comprises a generator for a light field (116), the stamp (18) is immersible into the light field (116), and the light field (116) is at least partially shieldable by the stamp (18) in dependence upon the depth of immersion in relation to a sensor device (112).
25. Labelling device in accordance with claim 24, characterized in that the shielding by the stamp (18) is detectable with respect to time by the sensor device (112).
26. Labelling device in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that a distance sensor (104) is provided for measuring the distance of the stamp (18) from a holding device (12) for the stamp (18).
27. Method of labelling moved objects by means of a stamp, characterized in that a stamp displacement time is measured as the length of time for the stamp to move from a starting position to the object.
28. Method in accordance with claim 27, characterized in that the labelling time is determined as sum of a system time and the stamp displacement time.
29. Method in accordance with claim 27 or 28, characterized in that the detected stamp displacement time is stored.
30. Method in accordance with one of claims 27 to 29, characterized in that the stamp displacement time is continuously measured.
31. Method in accordance with one of claims 27 to 30, characterized in that the impact energy of the stamp on the object is set by means of the detected stamp displacement time.

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