EP4351976B1 - Vorrichtung zum applizieren von etiketten auf ein werkstück - Google Patents
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- EP4351976B1 EP4351976B1 EP22730755.0A EP22730755A EP4351976B1 EP 4351976 B1 EP4351976 B1 EP 4351976B1 EP 22730755 A EP22730755 A EP 22730755A EP 4351976 B1 EP4351976 B1 EP 4351976B1
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- B65C1/021—Affixing labels to one flat surface of articles, e.g. of packages, of flat bands the label being applied by movement of the labelling head towards the article
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- B65C9/26—Devices for applying labels
- B65C9/36—Wipers; Pressers
Definitions
- the invention relates to a device for applying labels, in particular adhesive labels, to a workpiece, in particular an electrical and/or electronic component, wherein the device has a linearly movable stamp with which a received label can be applied to the workpiece, and wherein the device has a positioning aid which supports correct positioning of the workpiece.
- Electrical and/or electronic components are used in a variety of ways, for example in control cabinets or other control devices. To simplify the wiring of such electrical or electronic components, they are often provided with labels before assembly, which enable identification and comparison with circuit and/or wiring diagrams.
- label printers are known that prepare the corresponding labels and pass them on to an applicator, which applies the labels to the components.
- applicators have a linearly movable stamp, at the front, free end of which a receiving device, also called a transfer head, is arranged for the previously printed label.
- the workpiece for example the electrical and/or electronic component, is positioned under the stamp, which then extends and sticks the picked-up label on at a designated location.
- the workpiece must be correctly positioned for the label to actually be attached to the designated location.
- a label printer with an applicator that automatically applies a label to workpieces processed in a sawing device.
- the applicator is arranged on a displacement unit and has a position sensor for the workpiece in order to be able to assume the correct position on the workpiece in the automated labeling process before the label is applied.
- a device of the type mentioned at the outset is characterized in that the positioning aid has at least two line lasers which are aligned and arranged such that they each emit a fan of light in a plane which runs parallel to a displacement direction of the stamp, wherein the fan of light intersects.
- the arrangement of the line lasers described above projects an angle onto the workpiece that serves as a positioning aid.
- the projected angle is independent of the height of the workpiece in its lateral position.
- the alignment of the laser fans makes it possible to generate a cutting line between the laser fans that reflects the displacement path of a corner of the label. without the laser itself having to be positioned at this point, which would otherwise hardly be possible from a structural point of view.
- the line lasers are arranged on a holder that is located in an area of a transfer head that is arranged at a free end of the stamp and holds the label for application to the workpiece.
- the holder can be attached to the transfer head and move with it or alternatively be attached to a non-moving part of the device.
- the line lasers can be positioned radially outside the transfer head when viewed from the stamp, ie in a position where there is sufficient free space and the lasers do not collide with other components of the transfer head.
- the device has four line lasers that are arranged and aligned in such a way that their light fans run parallel to each other in pairs.
- the four line lasers preferably project lines onto a plane below that of the transfer head, which run along the positions of the edges of the label as the stamp is extended. This makes it possible to project the usually rectangular shape of labels onto the workpiece.
- three line lasers can also be used, each at an angle of 60° to each other, for example, whereby a triangle is projected onto the workpiece - a shape that, for example, labels with warning notices often have.
- the device is designed to apply labels to electrical or electronic components, in particular for use in control cabinets.
- components such as fuses, contactors, etc., which are regularly used in control cabinets in a pre-labeled form, can be labeled in a wide variety of designs, even without mechanical stops or installation templates.
- a device 1 for applying labels 4 to a workpiece not shown here is shown in a schematic isometric representation.
- the device 1 is also referred to below as applicator 1. It is arranged downstream of or integrated into a label printer, which is only indicated here on the right edge of the figure.
- the applicator 1 has a linearly movable stamp 2, which is usually arranged vertically and extends downwards.
- the applicator can also be used in other orientations in which the stamp 2 does not move downwards but in a different spatial direction. In this sense, the direction indication "down" in this application refers to the direction in which the stamp 2 extends.
- a transfer head 3 is attached to a free end of the stamp 2, which receives a printed label 4 and fixes it with its adhesive surface facing downwards, for example by means of negative pressure.
- the label 4 itself is not visible and is already positioned on the transfer head from below.
- the arrow emanating from the reference number 4 indicates its position.
- the label 4 To transfer the label 4 to the workpiece, it is positioned below the movable stamp 2 and the stamp 2 is extended until it encounters resistance or has reached the end of its travel path. The label is thereby pressed with its adhesive surface onto the surface of the workpiece and remains there even when the stamp 2 moves back again.
- the applicator 1 has a positioning aid according to the invention, which in the present case comprises four line lasers 11. These are mounted on a quarter-circle-shaped holder 12, which is arranged around the transfer head 3. In the example shown, the holder 14 remains in the position shown, even if the transfer head 3 is lowered on the stamp 2. In an alternative embodiment, the holder can be mounted on the transfer head 3 so that it moves downwards with the transfer head 3.
- Each of the line lasers 11 spans a laser fan 13 lying in one plane, whereby the required opening angle of the laser fan depends on the travel path of the stamp 2 and the size of the label 4. As a rule, an opening angle of about 10-30° is sufficient.
- the line lasers 11 are arranged in pairs on the holder 12, with two of the line lasers 11 being mounted next to each other.
- the pairs of line lasers 11 grouped in this way are arranged on the holder 12 offset by 90° from each other.
- the line lasers 11 of one pair are each aligned so that their laser fans 13 lie in parallel planes to one another.
- the planes of the laser fans 13 of the other pair are intersected at an angle of (in this embodiment) 90°.
- a grid pattern of a total of four lines 14 is projected onto a plane below the stamp 2, two lines 14 of which run parallel to one another and intersect the other two lines 14 at an angle of 90°.
- the plane onto which the projection takes place is usually a Normal plane to the direction of displacement of stamp 2, i.e. a plane that is perpendicular to the direction of displacement.
- a rectangle is rewritten which has exactly the size of the label 4 to be applied and is located in its position. Both the size and position of the rectangle are independent of the distance of the plane from the rest position of the transfer head 3 or from the holder 14. This means that the correct position and size of the label 4 is projected onto a workpiece regardless of the height of the workpiece, although the line lasers 11 are mounted on the holder 14 at a significantly greater distance from the edge of the label 4, viewed radially. To achieve this, the plane of each laser fan 13 is aligned parallel to the direction of displacement of the stamp 2.
- the described arrangement of the line lasers 11 makes it possible for the cutting lines between the laser fans 13 to run exactly at the corners of the label without the line laser 13 itself having to be positioned at these locations. If a laser beam, not a laser fan, were used, it would be difficult to position the laser so that the light beam would run correctly along the displacement path of a corner of the label 4 without this leading to a problematic arrangement of the laser in the transfer head 3.
- the use of the line lasers 11 according to the invention which are positioned radially outside the label 4 and whose laser fans 13 lie in a plane that is aligned parallel to the direction of displacement of the stamp 2, enables a correct projection of the outline or of contact edges on the workpiece, which is independent of the distance of the workpiece from the line lasers 11.
- the line lasers 11 can therefore either be arranged in a fixed position on the applicator 1 or can also be moved with the stamp 2.
- line lasers 11 are used in the present case, the entire circumference of a rectangular label 4 can be projected onto the workpiece.
- just two line lasers 11 can be used, which are arranged and aligned in such a way that the planes of their laser fans 13 intersect, for example at an angle of 90°. In this way, an angle is projected onto the workpiece, which also already represents a suitable positioning aid.
Landscapes
- Labeling Devices (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Applizieren von Etiketten, insbesondere Klebeetiketten, auf ein Werkstück, insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Komponente, wobei die Vorrichtung einen linear verfahrbaren Stempel aufweist, mit dem ein aufgenommenes Etikett auf das Werkstück appliziert werden kann, und wobei die Vorrichtung eine Positionierhilfe aufweist, die ein korrektes Positionieren des Werkstücks unterstützt.
- Elektrische und/oder elektronische Komponenten werden beispielsweise vielfältig in Schaltschränken oder sonstigen Steuerungseinrichtungen eingesetzt. Um ein Verdrahten von derartigen elektrischen oder elektronischen Komponenten zu vereinfachen, werden diese häufig vor der Montage mit Etiketten versehen, die eine Identifizierung und einen Abgleich mit Schalt- und oder Verdrahtungsplänen ermöglichen.
- Zu diesem Zweck sind Etikettendrucker bekannt, die die entsprechenden Etiketten vorbereiten und an einen Applikator übergeben, der die Etiketten auf die Komponenten aufbringt. Solche Applikatoren weisen einen linear verfahrbaren Stempel auf, an dessen vorderem, freien Ende eine Aufnahmevorrichtung, auch Transferkopf genannt, für das zuvor bedruckte Etikett angeordnet ist. Das Werkstück, also beispielsweise die elektrische und/oder elektronische Komponente, wird unter dem Stempel positioniert, der daraufhin ausfährt und das aufgenommene Etikett an einer vorgesehenen Stelle aufgeklebt. Das Werkstück muss dazu korrekt positioniert sein, um das Etikett auch tatsächlich an der vorgesehenen Stelle anzubringen.
- Wenn eine Mehrzahl von gleichartigen Komponenten auf diese Weise etikettiert wird, werden in der Regel Positionierhilfen in Form von mechanischen Anschlägen auf einem Werktisch unterhalb der Vorrichtung genutzt. Die Komponente wird entsprechend durch Anlegen an die Anschläge positioniert, bevor das Herabsenken des Stempels ausgelöst wird. Wenn unterschiedliche Komponenten etikettiert werden, können Anschläge in Form von auswechselbaren Schablonen benutzt werden, um für verschiedene Typen von Komponenten korrekte Positionierungen zu erreichen.
- Bei einer großen Vielfalt an zu etikettierenden Werkstücken bzw. Komponenten setzt dieses eine entsprechend ebenso große Vielfalt an Schablonen voraus. Zudem ist das häufige manuelle Wechseln der Schablonen bei wechselnden Werkstücken bzw. Komponenten zeitaufwendig und fehlerträchtig.
- Aus der Druckschrift
ist ein Etikettendrucker mit einem Applikator bekannt, der bei einer Sägevorrichtung verarbeitete Werkstücke automatisiert mit einem Etikett versieht. Der Applikator ist an einer Verschiebeeinheit angeordnet und weist einen Positionssensor für das Werkstück auf, um in dem automatisierten Etikettiervorgang vor dem Applizieren des Etiketts die richtige Position auf dem Werkstück einnehmen zu können.AT 508 165 A - Weiter ist die Verwendung von Lichtmarkierungen als Positionshilfe bei einem manuellen Etikettieren aus der Druckschrift
CN 211 944 072 U bekannt. Auf einer Arbeitsfläche sind Anschläge vorhanden, an denen ein zu etikettierendes Werkstück ausgerichtet wird. Mehrere Strichlasern projizieren Lichtmarkierungen auf das Werkstück, so dass ein Etikett manuell an die richtige Position aufgeklebt werden kann. - Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Applizieren von Etiketten der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei der ein Werkstück auch ohne entsprechende Anschlagsflächen oder Schablonen auf einfache Weise so positioniert werden kann, dass ein Etikett auf einer gewünschten Zielfläche angebracht wird.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Positionierhilfe mindestens zwei Strichlaser aufweist, die so ausgerichtet und angeordnet sind, dass sie jeweils einen Lichtfächer in einer Ebene aussenden, die parallel zu einer Verschieberichtung des Stempels verläuft, wobei sich die Lichtfächer schneiden.
- Durch die beschriebene Anordnung der Strichlaser wird ein Winkel auf das Werkstück projiziert, der als Positionierhilfe dient. Der projizierte Winkel ist in seiner Lateralposition unabhängig von der Höhe des Werkstücks. Die Ausrichtung der Laserfächer ermöglicht es, eine Schnittlinie zwischen den Laserfächern zu generieren, die den Verschiebeweg einer Ecke des Etiketts wiedergibt, ohne dass der Laser selbst an dieser Stelle positioniert sein muss, was konstruktiv ansonsten kaum möglich wäre.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Strichlaser an einem Halter angeordnet, der sich in einem Bereich eines Transferkopfs befindet, der an einem freien Ende des Stempels angeordnet ist und das Etikett zum Aufbringen auf das Werkstück aufnimmt. Dabei kann der Halter an dem Transferkopf befestigt sein und sich mit diesem mitbewegen oder auch alternativ an einem nicht bewegten Teil der Vorrichtung befestigt sein. Insbesondere können die Strichlaser von dem Stempel aus betrachtet radial außerhalb des Transferkopfs positioniert sein, d.h. in einer Position, an der genügend freier Bauraum zur Verfügung steht und die Laser nicht mit sonstigen Komponenten des Transferkopfs kollidieren.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung vier Strichlaser auf, die so angeordnet und ausgerichtet sind, dass ihre Lichtfächer paarweise parallel zueinander verlaufen. Die vier Strichlaser projizieren bevorzugt Linien auf eine Ebene unterhalb der des Transferkopfs, die entlang der Positionen der Ränder des Etiketts während eines Ausfahrens des Stempels verlaufen. So wird es möglich, die bei Etiketten meist rechteckige Form auf das Werkstück zu projizieren. In alternativen Ausgestaltungen können auch drei Strichlaser eingesetzt werden, die jeweils in einem Winkel von z.B. 60° zueinanderstehen, wodurch ein Dreieck auf das Werkstück projiziert wird - eine Form, die z.B. Etiketten mit Warnhinweisen häufig haben.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Aufbringen von Etiketten auf elektrische oder elektronische Komponenten eingerichtet, insbesondere zur Verwendung in Schaltschränken. Damit können Komponenten wie Sicherungen, Schütze, usw. die regelmäßig voretikettiert in Schaltschränken verwendet werden, in unterschiedlichsten Ausgestaltungen auch ohne mechanische Anschläge oder Anlageschablonen etikettiert werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel mithilfe einer Figur näher erläutert.
- Die Figur zeigt:
- Figur 1
- eine schematische isometrische Ansicht einer Vorrichtung zum Applizieren von Etiketten auf ein Werkstück.
- In
Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Anbringen von Etiketten 4 auf einem hier nicht dargestellten Werkstück in einer schematischen isometrischen Darstellung gezeigt. Die Vorrichtung 1 wird nachfolgend auch als Applikator 1 bezeichnet. Sie ist einem hier am rechten Figurenrand nur angedeuteten Etikettendrucker nachgeordnet bzw. in diesen integriert. - Der Applikator 1 weist einen linear verfahrbaren, in der Regel vertikal angeordneten und nach unten ausfahrenden Stempel 2 auf. Der Applikator kann auch in anderen Ausrichtungen eingesetzt werden, in denen der Stempel 2 nicht nach unten, sondern in eine andere Raumrichtung verfährt. In diesem Sinne bezeichnet die Richtungsangabe "unten" in dieser Anmeldung die Richtung, in die der Stempel 2 ausfährt.
- An einem freien Ende des Stempels 2 ist ein Transferkopf 3 angebracht, der ein bedrucktes Etikett 4 aufnimmt und mit seiner Klebefläche nach unten fixiert, beispielsweise mithilfe von Unterdruck. In der
Figur 1 ist das Etikett 4 selbst nicht zu sehen und bereits von unten an dem Transferkopf positioniert. Der von dem Bezugszeichen 4 ausgehende Pfeil deutet seine Position an. - Zum Übertragen des Etiketts 4 auf das Werkstück wird dieses unterhalb des verfahrbaren Stempels 2 positioniert und der Stempel 2 ausgefahren, bis er auf Widerstand stößt bzw. am Ende seines Verfahrwegs angelangt ist. Das Etikett wird dadurch mit seiner Klebefläche auf die Oberfläche des Werkstücks gedrückt und verbleibt dort, auch wenn der Stempel 2 wieder zurückfährt.
- Der Applikator 1 weist eine erfindungsgemäße Positionierhilfe auf, die im vorliegenden Fall vier Strichlaser 11 umfasst. Diese sind an einem viertelkreisförmigen Halter 12 montiert, der um den Transferkopf 3 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel verbleibt der Halter 14 in der dargestellten Position, auch wenn der Transferkopf 3 am Stempel 2 abgesenkt wird. In einer alternativen Ausgestaltung kann der Halter am Transferkopf 3 montiert sein, so dass er sich mit dem Transferkopf 3 nach unten bewegt.
- Jeder der Strichlaser 11 spannt einen in einer Ebene liegende Laserfächer 13 auf, wobei der benötigte Öffnungswinkel des Laserfächers von dem Verfahrweg des Stempels 2 sowie der Größe des Etiketts 4 abhängt. In der Regel ist ein Öffnungswinkel von etwa 10-30° ausreichend.
- Die Strichlaser 11 sind paarweise an den Halter 12 angeordnet, wobei jeweils zwei der Strichlaser 11 nebeneinander montiert sind. Die so gruppierten Paare der Strichlaser 11 sind zueinander um 90° versetzt an dem Halter 12 angeordnet.
- Die Strichlaser 11 eines Paars sind jeweils so ausgerichtet, dass ihre Laserfächer 13 in parallelen Ebenen zueinander liegen. Die Ebenen der Laserfächer 13 des anderen Paars werden in einem Winkel von (in diesem Ausführungsbeispiel) 90° geschnitten. Auf diese Weise wird ein Gittermuster aus insgesamt vier Linien 14 auf eine Ebene unterhalb des Stempels 2 projiziert, von denen jeweils zwei Linien 14 parallel zueinander verlaufen und die anderen beiden Linien 14 in einem Winkel von 90° schneiden. Die Ebene, auf die projiziert wird, ist ebenso wie die Ebene, auf der das Etikett aufgeklebt wird, in der Regel eine Normalenebene zur Verschieberichtung des Stempels 2, also eine Ebene, die senkrecht auf der Verschieberichtung steht.
- In einem Schnittbereich 15 der Linien 14 wird ein Rechteck umgeschrieben, das gerade die Größe des aufzubringenden Etiketts 4 hat und sich an seiner Position befindet. Sowohl Größe als auch Position des Rechtecks sind unabhängig von dem Abstand der Ebene zu der Ruheposition des Transferkopfs 3 bzw. zu dem Halter 14. Das bedeutet, dass die korrekte Position und Größe des Etiketts 4 auf ein Werkstück unabhängig von der Höhe des Werkstücks projiziert wird, obwohl die Strichlaser 11 am Halter 14 radial gesehen deutlich weiter beabstandet montiert sind als der Rand des Etiketts 4. Um dieses zu erreichen, ist die Ebene jedes Laserfächers 13 parallel zur Verschieberichtung des Stempels 2 ausgerichtet.
- Durch die beschriebene Anordnung der Strichlaser 11 wird ermöglicht, dass die Schnittlinien zwischen den Laserfächern 13 genau an den Ecken des Etikettes verlaufen, ohne dass der Strichlaser 13 selbst an diesen Stellen positioniert sein muss. Würde ein Laserstrahl, kein Laserfächer verwendet, wäre es schwer möglich, den Laser so zu positionieren, dass der Lichtstrahl korrekt entlang des Verschiebewegs einer Ecke des Etiketts 4 verlaufen würde, ohne dass dieses zu einer problematischen Anordnung des Lasers im Transferkopf 3 führen würde.
- Durch die erfindungsgemäße Verwendung der Strichlaser 11, die radial außerhalb des Etiketts 4 positioniert sind und deren Laserfächer 13 in einer Ebene liegen, die parallel zur Verschieberichtung des Stempels 2 ausgerichtet ist, wird eine korrekte Projektion des Umrisses bzw. von Anlagekanten auf dem Werkstück ermöglicht, die unabhängig vom Abstand des Werkstücks von den Strichlasern 11 ist. Daher können die Strichlaser 11 entweder ortsfest am Applikator 1 angeordnet sein oder auch mit dem Stempel 2 mit bewegt werden.
- Dadurch, dass im vorliegenden Fall vier Strichlaser 11 eingesetzt werden, kann der gesamte Umfang eines rechteckigen Etiketts 4 auf das Werkstück projiziert werden. In alternativen Ausgestaltungen können auch lediglich zwei Strichlaser 11 verwendet werden, die so angeordnet und ausgerichtet sind, dass sich die Ebenen ihrer Laserfächer 13 schneiden, beispielsweise in einem Winkel von 90°. Auf diese Weise wird ein Winkel auf das Werkstück projiziert, der auch bereits eine geeignete Positionierhilfe darstellt.
-
- 1
- Applikator
- 2
- Stempel
- 3
- Stempelkopf
- 4
- Etikett
- 10
- Positionierhilfe
- 11
- Strichlaser
- 12
- Halter
- 13
- Laserfächer
- 14
- projizierte Linie
- 15
- Schnittbereich
Claims (8)
- Vorrichtung (1) zum Applizieren von Etiketten auf ein Werkstück, aufweisend einen linear verfahrbaren Stempel (2), mit dem ein aufgenommenes Etikett (4) auf ein Werkstück appliziert werden kann, und aufweisend eine Positionierhilfe (10), die ein korrektes Positionieren des Werkstücks unterstützt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Positionierhilfe (10) mindestens zwei Strichlaser (11) aufweist, die so ausgerichtet und angeordnet sind, dass sie jeweils einen Lichtfächer (13) in einer Ebene aussenden, die parallel zu einer Verschieberichtung des Stempels (2) verläuft, wobei sich beide Lichtfächer (13) schneiden. - Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Strichlaser (11) an einem Halter (12) angeordnet sind, der sich in einem Bereich eines Transferkopfs (3) befindet, der an einem freien Ende des Stempels (2) angeordnet ist und das Etikett (4) zum Aufbringen auf das Werkstück aufnimmt.
- Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der der Halter (12) an dem Transferkopf (13) befestigt ist und sich mit diesem mitbewegt.
- Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der der Halter (12) an einem nicht bewegten Teil der Vorrichtung (1) befestigt ist.
- Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Strichlaser (11) von dem Stempel (2) aus betrachtet radial außerhalb des Transferkopfs (3) positioniert sind.
- Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend vier Strichlaser (11), die so angeordnet und ausgerichtet sind, dass ihre Lichtfächer (13) paarweise parallel zueinander verlaufen.
- Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die vier Strichlaser (11) Linien (14) auf eine Ebene unterhalb der des Transferkopfs (3) projizieren, die entlang der Positionen der Ränder des Etiketts (4) während eines Ausfahrens des Stempels (2) verlaufen.
- Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, eingerichtet zum Aufbringen von Etiketten (4) auf elektrische oder elektronische Komponenten, insbesondere zur Verwendung in Schaltschränken.
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