專利名稱：標(biāo)簽粘貼機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及標(biāo)簽印刷粘貼機(jī)系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明關(guān)于能將射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽粘貼到物體上的標(biāo)簽印刷粘貼機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
自動(dòng)標(biāo)簽印刷粘貼機(jī)或標(biāo)簽機(jī)器在本技術(shù)領(lǐng)域中公知。此類機(jī)器在連續(xù)的標(biāo)簽材料卷筒紙上印刷標(biāo)簽(卷筒紙材料包括載體或襯底，且一系列離散的標(biāo)簽沿襯底以一定間隔粘貼到襯底上)，供入卷筒紙，從襯底上揭下標(biāo)簽并將標(biāo)簽粘貼到物體上。雖然粘貼機(jī)可用于多種情況，但其通常用于將標(biāo)簽粘貼到從制造商運(yùn)、并整體批發(fā)或零售給經(jīng)銷商或其它顧客的包裝或產(chǎn)品上。
公知的標(biāo)簽機(jī)器通常包括卷筒紙纏繞于其上的供給卷筒。該卷筒紙從卷繞多個(gè)輥?zhàn)拥墓┙o卷筒供給并進(jìn)入印刷機(jī)。在印刷機(jī)中，根據(jù)從信息源例如用戶計(jì)算機(jī)直接發(fā)送到印刷機(jī)CPU的信息而由印刷頭將標(biāo)記印刷在單個(gè)標(biāo)簽上。卷筒紙離開印刷機(jī)，標(biāo)簽被從襯底分離并被驅(qū)動(dòng)與壓印墊接觸。
通常，壓印墊是真空輔助裝置，其保持單個(gè)標(biāo)簽并移動(dòng)標(biāo)簽以與其上將粘貼該標(biāo)簽的物體接觸。壓印墊設(shè)計(jì)成在將標(biāo)簽從襯底分離后，以標(biāo)簽的無(wú)粘接劑一側(cè)接觸沖壓板(在壓印墊的前側(cè))的方式被送至壓印墊上。標(biāo)簽保持于板上，且壓印墊朝向物體表面延伸以進(jìn)行標(biāo)簽的粘貼。在典型的構(gòu)造中，真空用于將標(biāo)簽固定到?jīng)_壓板上。典型的沖壓板由低摩擦材料形成，其中具有多個(gè)真空開口。真空通道形成沖壓板的后部。
沖壓板安裝于安裝板上(壓印墊的后部)，真空口通過(guò)該安裝板提供從真空源到?jīng)_壓板后部的連通。經(jīng)真空開口來(lái)抽真空以將標(biāo)簽在與襯墊分離之后并在粘貼到物體表面上之前固定于沖壓板上。
在將標(biāo)簽從襯底分離后，該襯底收集在重新卷繞裝置或卷緊卷上以進(jìn)行隨后的處理。用于移動(dòng)卷筒紙使其經(jīng)過(guò)標(biāo)簽機(jī)的驅(qū)動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)供給卷筒的電機(jī)提供，同時(shí)，用于收集襯底的驅(qū)動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)卷緊卷的電機(jī)提供。
標(biāo)簽機(jī)通常是高速全面處理系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)必須將標(biāo)簽粘貼在不同高度的物體上。這樣，需要能夠檢測(cè)不同情況的供給卷筒，例如較低的標(biāo)簽高度、較少的標(biāo)簽剩余量或沒有標(biāo)簽剩余高度，并能夠檢測(cè)物體的高度水平以利于將正確的標(biāo)簽粘貼到物體上。
標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽包括印刷于其上的信息，例如，條形碼、文字和圖形。條形碼儲(chǔ)存跟蹤信息，該信息可用條形碼讀碼器來(lái)讀取，且文字和圖形使人們能夠確定包裝內(nèi)裝有何種物體。印刷信息的問題是僅可將有限量的信息印刷在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的標(biāo)簽上。此外，當(dāng)將大批訂貨輸送到顧客時(shí)，顧客必需用條形碼讀碼器逐個(gè)掃描每個(gè)包裝以讀取儲(chǔ)存于條形碼上的跟蹤信息。掃描每個(gè)物體不僅耗時(shí)而且不可避免地導(dǎo)致人工錯(cuò)誤。
結(jié)果，許多企業(yè)改為使用射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)簽，該標(biāo)簽包括位于小包裝或載體中的微型集成電路(IC)。RFID標(biāo)簽尺寸多變，且用相關(guān)信息對(duì)IC編碼或編程來(lái)代替印刷于標(biāo)簽上的信息。由于信息儲(chǔ)存在電路中，所以可以預(yù)想到隨著RFID技術(shù)的提高將能夠在IC中儲(chǔ)存大量信息?？赏ㄟ^(guò)RFID讀取器來(lái)獲得這些大量信息。此外，RFID標(biāo)簽可儲(chǔ)存關(guān)于整個(gè)訂單的信息，并允許顧客僅掃描一個(gè)RFID標(biāo)簽就可了解關(guān)于整個(gè)訂單的相關(guān)信息。
由于RFID技術(shù)處于初級(jí)階段，所以許多顧客堅(jiān)持將條形碼信息印刷到RFID標(biāo)簽上以避免RFID讀取錯(cuò)誤。顧客還期望將文字和圖形信息印刷到標(biāo)簽上，從而顧客的雇員可識(shí)別包裝內(nèi)所裝物體而不必使用RFID讀取器。
因此，為使用RFID簽來(lái)作為包裝上的標(biāo)簽，制造商必需了解如何在RFID標(biāo)簽上印刷、將標(biāo)簽內(nèi)的IC編程、將標(biāo)簽粘貼到包裝上，并確?？蓪?biāo)簽正確地編程。典型地，RFID標(biāo)簽可使用通過(guò)RF天線通信的RF引擎來(lái)進(jìn)行編程。RF天線從RF引擎接收RFID編程信息并通過(guò)發(fā)送RFID信息信號(hào)到RFID標(biāo)簽而將標(biāo)簽內(nèi)的IC編程。
以往的RFID標(biāo)簽粘貼系統(tǒng)將RF天線布置在印刷引擎內(nèi)，且在印刷引擎內(nèi)的印刷頭在標(biāo)簽上印刷的同時(shí)，RF天線向IC發(fā)送信號(hào)以將其編程。這些系統(tǒng)具有許多缺點(diǎn)。用于標(biāo)簽粘貼系統(tǒng)中的多種印刷引擎使用熱力技術(shù)，這需要印刷頭由金屬材料構(gòu)成以便于延長(zhǎng)印刷頭壽命及準(zhǔn)確的印刷。然而，金屬印刷頭起到屏蔽物的作用，使由RF天線傳送的信號(hào)衰減。因此，衰減的信號(hào)到達(dá)IC，導(dǎo)致許多不當(dāng)?shù)木幊滩⑹筊FID標(biāo)簽發(fā)生故障。
為解決該問題，現(xiàn)有系統(tǒng)已將RF天線移動(dòng)到遠(yuǎn)離信號(hào)模塊、金屬印刷頭的位置處，但是，即使在位于較遠(yuǎn)位置處時(shí)，RF天線的信號(hào)仍然被金屬印刷頭衰減。其它應(yīng)用系統(tǒng)試圖通過(guò)尋找不使用金屬印刷頭的印刷裝置來(lái)避免該問題，但此類裝置包括激光印刷機(jī)和噴墨印刷機(jī)，其印刷太慢而不能滿足高速應(yīng)用處理的需要。
在使用另一種印刷應(yīng)用失敗的情況下，另一些人試圖增加RF天線的信號(hào)強(qiáng)度。但是，也這產(chǎn)生了問題。增加的信號(hào)強(qiáng)度常使RF天線發(fā)送的信號(hào)傳播到相鄰的RFID標(biāo)簽，不但導(dǎo)致沒有將目標(biāo)RF標(biāo)簽正確地編程，而且使得相鄰的標(biāo)簽被不當(dāng)?shù)鼐幊獭?br> 此外，印刷操作是快速操作，RFID標(biāo)簽以較快速率移動(dòng)，僅允許短暫的編程時(shí)間。由于RFID標(biāo)簽在其相對(duì)靜止少量時(shí)間時(shí)被最佳編程，所以短暫的編程時(shí)間和快速的標(biāo)簽移動(dòng)產(chǎn)生沒有正確編程的RFID標(biāo)簽。
此外，目前的粘貼系統(tǒng)很昂貴。大多數(shù)系統(tǒng)包括RF天線，且連接到RFID引擎，而RFID引擎硬連接到印刷引擎上，需要制造商丟棄其現(xiàn)有印刷引擎而購(gòu)買能夠粘貼RFID標(biāo)簽的新印刷引擎。為減少成本，已有安裝到現(xiàn)有印刷引擎上的RF兼容組件。這也存在問題。除了金屬印刷頭所導(dǎo)致的信號(hào)衰減問題和高速印刷操作所導(dǎo)致的編程時(shí)間量減少以外，安裝到RF裝置上需要兩個(gè)串口通信連接。
雖然已經(jīng)有一個(gè)串口通信連接直接將信息源連接到印刷引擎，但當(dāng)添加RF安裝裝置時(shí)，需要額外的串口通信連接以將RFID引擎連接到信息源。此外，在信息源處需要額外的軟件和硬件以將信息格式化成RFID格式。然后，額外的串口連接將已格式化的RFID信息發(fā)送到RF安裝裝置的RF引擎。
而且，在整體和安裝的已有RF裝置中，都需要單獨(dú)的檢驗(yàn)裝置。檢驗(yàn)裝置是單獨(dú)的RF天線，位于印刷頭和壓印裝置的下游。檢驗(yàn)裝置的RF天線向下發(fā)送信號(hào)到已粘貼到物體上的RF標(biāo)簽來(lái)確認(rèn)已粘貼標(biāo)簽已被正確地編程。單獨(dú)的裝置是額外的構(gòu)件，不僅增加成本而且增加出錯(cuò)的可能性。
因此，需要一種改進(jìn)的標(biāo)簽印刷粘貼機(jī)，其在RFID標(biāo)簽上印刷，正確地對(duì)RFID標(biāo)簽的IC進(jìn)行編程，將標(biāo)簽粘貼到包裝上以及檢驗(yàn)標(biāo)簽已被正確地編程。令人滿意的是，現(xiàn)有粘貼系統(tǒng)可被升級(jí)以有效地進(jìn)行印刷、編程、粘貼并檢定RFID標(biāo)簽是否正確編程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明關(guān)于改進(jìn)的印刷標(biāo)簽粘貼裝置，特別地，關(guān)于能夠印刷、編程、粘貼并檢驗(yàn)RFID標(biāo)簽的正確編程的印刷標(biāo)簽粘貼裝置。該粘貼裝置包括RF裝置，其包括連接到壓印裝置的RF天線、RFID引擎及天線電纜。在其它實(shí)施例中，該粘貼機(jī)還包括印刷引擎。在一個(gè)實(shí)施例中，壓印裝置包括由非金屬材料制成的壓印墊，RF天線連接到該壓印墊，從而消除阻礙現(xiàn)有機(jī)器的由金屬印刷頭產(chǎn)生的信號(hào)衰減問題。此外，壓印墊應(yīng)用過(guò)程相對(duì)較慢，為RF天線提供額外的時(shí)間來(lái)對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行編程，由此提高了RFID編程的準(zhǔn)確結(jié)果。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該印刷引擎包括印刷頭，其由金屬形成且臨近壓印裝置。結(jié)果，由于金屬印刷頭屏蔽信號(hào)使其不能傳播到相鄰的標(biāo)簽，所以RF天線可發(fā)送提高強(qiáng)度的信號(hào)到RFID標(biāo)簽，減少了將相鄰標(biāo)簽錯(cuò)誤編程的風(fēng)險(xiǎn)。增強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度有助于提高編程準(zhǔn)確度。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，RF天線具有方向性，其設(shè)計(jì)成朝向RFID標(biāo)簽發(fā)送信號(hào)，在一個(gè)實(shí)施例中，該方向向下且垂直于壓印墊。因此，由于壓印裝置過(guò)程相對(duì)較慢，且RF天線向下發(fā)送信號(hào)，所以優(yōu)選使用增強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度，提高RFID的編程結(jié)果。
另外，在壓印墊已粘貼RFID標(biāo)簽且從包裝移走后，連接到壓印裝置上的同一RF天線用于發(fā)送測(cè)試信號(hào)到RFID標(biāo)簽。結(jié)果，連接到壓印裝置上的同一RF裝置用作檢驗(yàn)裝置，消除了對(duì)額外的、昂貴的、易導(dǎo)致錯(cuò)誤的且在現(xiàn)有裝置中位于下游的檢驗(yàn)裝置的需要。
根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，沒有設(shè)計(jì)成粘貼RFID標(biāo)簽的粘貼機(jī)也可改造為可粘貼REID標(biāo)簽。整合有連接到信息源上的控制器的那些粘貼機(jī)可被升級(jí)而不需要額外部件或串行連接。具體地，控制器被升級(jí)來(lái)將從信息源接收的信息格式化為RFID格式，且RF裝置連接到壓印裝置。RF裝置的RFID引擎從升級(jí)的控制器接收RFID格式的信息并發(fā)送該信息到RF天線，RF天線輸送RFID信息信號(hào)到該標(biāo)簽以對(duì)該標(biāo)簽進(jìn)行編程。由于控制器已連接到信息源，且可將信息格式化為RFID格式，所以不需要將信息源連接到RFID引擎上的額外的串行連接。
本發(fā)明的這些與其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下描述以及所附權(quán)利要求中顯而易見。


在閱讀以下詳細(xì)描述和附圖后，本發(fā)明的益處和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員變得更明顯，其中圖1是體現(xiàn)本發(fā)明原理的標(biāo)簽印刷粘貼機(jī)的主視圖；圖2是與本發(fā)明的粘貼機(jī)器的一個(gè)實(shí)施例通信的信息源的示意圖；圖3是本發(fā)明的印刷粘貼機(jī)器中所使用的壓印裝置的一個(gè)實(shí)施例的放大視圖；圖4是印刷頭的視圖，且顯示了卷筒紙、標(biāo)簽和襯底經(jīng)過(guò)印刷粘貼機(jī)的路徑；圖5是圖3中壓印裝置中所使用的壓印墊的分解視圖；以及圖6是圖5中壓印墊的主視圖，顯示了真空開口。
具體實(shí)施例方式
雖然本發(fā)明可以容許多種形式的實(shí)施例，但是表示于附圖中并將在下面被描述的為當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該明白的是，本公開內(nèi)容應(yīng)被看作是本發(fā)明的示例而不應(yīng)被認(rèn)為是將本發(fā)明限制于所示的具體實(shí)施例。
還應(yīng)該理解的是，本說(shuō)明書的該部分的題目，也就是“具體實(shí)施方式
”，涉及美國(guó)專利局的要求，不表示，也不應(yīng)被推斷為限制本文公開的主題。
本發(fā)明適于改進(jìn)的印刷標(biāo)簽粘貼裝置，且特別涉及能夠印刷、編程以及檢驗(yàn)RFID標(biāo)簽正確編程的裝置。粘貼裝置包括RF裝置，RF裝置包括RF天線、RFID引擎和天線電纜，天線電纜連接到壓印裝置。在一些實(shí)施例中，粘貼機(jī)器還包括印刷引擎。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓印墊由非金屬材料形成且RF天線安裝于該壓印墊。由于壓印操作較慢且壓印墊為非金屬，消除了現(xiàn)有粘貼系統(tǒng)中存在的低編程時(shí)間和信號(hào)衰減問題。
此外，連接到壓印裝置上的同一RF天線用于發(fā)送測(cè)試信號(hào)到RFID標(biāo)簽，而壓印墊從包裝縮回，該包裝在傳送帶上向下移動(dòng)。結(jié)果，連接到壓印裝置上的同一RF天線起到檢驗(yàn)裝置的作用，消除了對(duì)額外的、昂貴的易導(dǎo)致錯(cuò)誤的檢驗(yàn)裝置的需要，其在現(xiàn)有裝置中位于下游位置。下述其它實(shí)施例有利于將RF裝置添加到?jīng)]有設(shè)計(jì)成粘貼RFID標(biāo)簽的現(xiàn)有粘貼機(jī)器中。因此，按照本發(fā)明的實(shí)施例，現(xiàn)有粘貼裝置可升級(jí)來(lái)粘貼RFID標(biāo)簽，而沒有與更換整個(gè)部件或需要來(lái)自信息源的額外通信連接相關(guān)的成本和勞力。
現(xiàn)在參照附圖，特別地，參照?qǐng)D1，圖中總體顯示了構(gòu)造成將RFID標(biāo)簽粘貼到包裝上的本發(fā)明的自動(dòng)標(biāo)簽印刷粘貼機(jī)10的實(shí)施例。粘貼機(jī)10包括機(jī)架或支架12，且位于包裝P上方，標(biāo)簽L包括RFID標(biāo)簽粘貼在包裝P上。在圖1的實(shí)施例中，機(jī)架12具有安裝于其上的供給裝置13，包括供給或展開卷14；印刷機(jī)16；，壓印裝置18，具有連接到其上的Rf裝置19；重新卷繞裝置21，具有卷緊或重新卷繞的卷20。此類粘貼機(jī)10公開于Dods美國(guó)第No.10213654號(hào)專利申請(qǐng)中(已公開申請(qǐng)，公開號(hào)No.20030221784)，其公開物(和申請(qǐng))與本發(fā)明具有共同的受讓人，并且通過(guò)參考并入本文。
通常表示為W(其包括襯背帶或襯底帶N，該帶上粘貼有離散的RFID標(biāo)簽L)的卷筒紙，從供給卷筒14供給且從印刷引擎16穿過(guò)，在印刷引擎16中將標(biāo)記印刷到各RFID標(biāo)簽L上。然后，標(biāo)簽L從卷筒紙W分離并被分配到壓印墊22。RF裝置19包括RF天線26、RFID引擎28和天線電纜30，其在標(biāo)簽被輸送到壓印墊22后將RFID標(biāo)簽L編程。使用用戶期望的標(biāo)簽L將要編碼(將在下面詳述)的信息來(lái)將RFID標(biāo)簽L編程。壓印墊22伸出以將標(biāo)簽L粘貼到包裝P的表面。在包裝P從壓印墊22移走時(shí)，RF天線26向RFID標(biāo)簽L發(fā)送測(cè)試信號(hào)以確認(rèn)正確編程。
在將標(biāo)簽L除去后，襯底N由重新卷繞裝置21卷繞到卷緊或重新卷繞的卷20上。機(jī)器10優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)傳感器裝置以檢測(cè)剩余在供給卷筒上的標(biāo)簽的“高度”并檢測(cè)包裝的高度以確保機(jī)器沒有用完標(biāo)簽，并且確保壓印墊在適當(dāng)方向和距離上移動(dòng)以將標(biāo)簽粘貼到包裝上。
在圖1和2中所示的優(yōu)選實(shí)施例中，粘貼機(jī)器10的操作由安裝到機(jī)器10(或其上)的控制器25控制?？刂破?5包括處理單元，優(yōu)選為電路板，其設(shè)計(jì)成從信息源32接收例如以下類型信息RFID編程信息、印刷信息、處理觸發(fā)、時(shí)間和標(biāo)簽供給信息。在一個(gè)實(shí)施例中，信息源32是用戶使用來(lái)輸入信息和文字及圖形類型的用戶計(jì)算機(jī)，該信息為用戶期望使用來(lái)對(duì)IC進(jìn)行編程的信息，該文字及圖形類型為用戶想要印刷于標(biāo)簽上的文字和圖形類型。注意到的是，在另一個(gè)實(shí)施例中，取代整合所需的控制器25，該機(jī)器可通過(guò)直接串口連接而從信息源接收所需信息。
參照?qǐng)D1和圖4，卷筒紙W繼續(xù)通過(guò)機(jī)器10從供給卷筒14跨過(guò)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)引輥40并以未編程狀態(tài)進(jìn)入印刷引擎16，這意味著用戶期望編程到IC中的RFID信息還沒有編程到IC中。如圖4中所示，在印刷引擎16中，卷筒紙W由一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)引部42或輥44對(duì)齊并傳輸?shù)接∷㈩^46。根據(jù)印刷引擎CPU36從信息源32接收的信息而將標(biāo)記印刷到RFID標(biāo)簽L上。使用公知的方法和公知的印刷技術(shù)印刷到RFID標(biāo)簽L上。由于對(duì)需要印刷的標(biāo)簽的高容量及在印刷技術(shù)中做出的改進(jìn)，該印刷操作通常是快速的。
在一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記通過(guò)使用金屬構(gòu)成的熱印刷頭46從印刷墨帶轉(zhuǎn)印而印在RFID標(biāo)簽L上?；蛘?，本領(lǐng)域技術(shù)人員將發(fā)現(xiàn)可以使用多種類型的接觸和非接觸印刷裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，不包括附圖中所示的供給卷筒、導(dǎo)引輥或熱印刷頭的其它供給和接收裝置及其它印刷引擎結(jié)構(gòu)也可與本發(fā)明的粘貼機(jī)器一同使用。
參照?qǐng)D2和4，在離開印刷引擎16后，RFID標(biāo)簽L從卷筒紙的襯底N分離。然后，標(biāo)簽L橫穿到壓印墊22上。圖1和圖3顯示了壓印裝置18的一個(gè)實(shí)施例，其包括壓印墊22和壓印移動(dòng)裝置24。在圖示實(shí)施例中，壓印移動(dòng)裝置24包括氣動(dòng)氣筒34。壓印墊22(將在下面詳細(xì)描述)安裝于氣筒34并隨氣筒的伸展和縮回而在標(biāo)簽粘貼或伸展位置(EP)和標(biāo)簽接收或原位置(RP)之間移動(dòng)(圖3)。這些位置是將標(biāo)簽L粘貼到包裝P表面上的位置以及標(biāo)簽L在從襯底N分離后移動(dòng)到壓印墊22上的位置。
不同的壓印墊移動(dòng)裝置可用于使壓印墊伸展和縮回，包括附圖中所示的雙重作用的氣筒裝置，以及未圖示的其它電動(dòng)和/或液壓驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)裝置。在其它實(shí)施例中，壓印墊整合有搖臂來(lái)以某個(gè)角度或圓周運(yùn)動(dòng)從接收位置移動(dòng)到伸展位置，而在其它實(shí)施例中，壓印墊在從接收位置輸送到伸展位置時(shí)，以線性和圓周運(yùn)動(dòng)移動(dòng)。壓印裝置18優(yōu)選與控制器25通信以確保壓印墊22適當(dāng)伸展和縮回，并接收關(guān)于標(biāo)簽粘貼速率的指示。
圖5-6顯示了壓印墊22的詳圖，且該壓印墊具有使其在標(biāo)簽離開印刷機(jī)16后固定RFID標(biāo)簽的特性。壓印墊22包括后部安裝板84，后部安裝板84具有連接到其的安裝塊86。真空入口88，例如所示的真空彎管配件被安裝到后部安裝板84。壓印墊22通過(guò)入口88和真空纜線60的方式連接到抽氣泵(未示出)(圖1)。
沖壓板90安裝到后部安裝板84。沖壓板90是將標(biāo)簽L輸送到其上且運(yùn)送到包裝表面以粘貼到包裝上的板。幾組真空開口或通孔102形成于沖壓板90中。通過(guò)這些開口102抽真空以將RFID標(biāo)簽L的非粘貼一側(cè)自該標(biāo)簽從襯底N分離時(shí)到其粘貼到包裝表面上固定于壓印墊22。
從印刷頭16接收標(biāo)簽并將RFID標(biāo)簽L粘貼到包裝的過(guò)程通常比將標(biāo)記印刷到標(biāo)簽上的過(guò)程慢很多。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)將RF裝置19連接到壓印裝置18來(lái)利用較慢的粘貼過(guò)程，這樣為RF天線26提供更多的時(shí)間來(lái)對(duì)RFID標(biāo)簽L進(jìn)行編程。特別地，如圖1和3中的實(shí)施例所示，RFID標(biāo)簽L通過(guò)抽真空而固定到壓印墊22上，在該時(shí)間內(nèi)，RF天線26發(fā)送RFID信息信號(hào)到標(biāo)簽以將其編程。優(yōu)選地，如圖1、3和5的實(shí)施例中所示，RF裝置19的RF天線26安裝到壓印墊22的安裝板84。另一方面，現(xiàn)有系統(tǒng)在印刷引擎中整合有RF元件，導(dǎo)致了由于減少時(shí)間以在高速印刷操作中對(duì)RFID進(jìn)行編程而產(chǎn)生的效率低的RFID標(biāo)簽編程。
在粘貼機(jī)器10的優(yōu)選實(shí)施例中，安裝板84和沖壓板90由非金屬材料例如聚四氟乙烯(PTFE)形成。因此，由于連接到金屬印刷頭附近的RF天線26所導(dǎo)致的現(xiàn)有粘貼機(jī)器的信號(hào)屏蔽和衰減的問題通過(guò)將RF天線26連接到非金屬壓印墊22附近而得以消除。結(jié)果，本發(fā)明的RF天線26發(fā)送未受金屬阻礙的RFID信息信號(hào)，允許較強(qiáng)的信號(hào)到達(dá)RFID標(biāo)簽的IC并將RFID標(biāo)簽的IC編程。
此外，如圖1中所示，由于金屬印刷頭16鄰近本發(fā)明的壓印裝置18，所以印刷頭16起到將從RF天線傳遞并可能在非預(yù)期方向傳播的信號(hào)屏蔽的作用。結(jié)果，消除了由傳播信號(hào)誤編程相鄰RFID標(biāo)簽的可能，且可使用信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)的信號(hào)，使IC編程具有更高的精度。
RF天線26與RFID引擎28通信，優(yōu)選地，如圖1所示，通過(guò)天線電纜30進(jìn)行通信。由于壓印裝置18在使用壽命內(nèi)伸展和縮回?cái)?shù)百萬(wàn)次，所以天線電纜30由于不斷彎曲而承受極大應(yīng)力。結(jié)果，需要使用高柔性的天線電纜，例如Diagraph公司制造的RG188A/U電纜。RG188A/U電纜整合有幾根細(xì)的鍍錫板線，而不是在大多數(shù)天線電纜中使用的剛性銅線，這使得具有更高的柔性和抗氧化性。
RFID引擎28與信息源32通信且設(shè)計(jì)成使用最終用于對(duì)RFID標(biāo)簽L進(jìn)行編程的RFID格式化數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，RFID引擎28包括OEM RFID讀取器，型號(hào)為ALR-9932-A，由Morgan Hill，California的Alien Technology制造。
在圖1-3所示的優(yōu)選實(shí)施例中，RF引擎28通過(guò)控制器25而與信息源通信?？刂破?5將從信息源32接收的未格式化信息格式化為RFID格式。已格式化的RFID信息被發(fā)送到RF引擎28，RF引擎28發(fā)送信息到RF天線26。
在那些粘貼系統(tǒng)中，整合有控制器，但沒有設(shè)計(jì)用于粘貼RFID標(biāo)簽，該控制器也沒有設(shè)計(jì)用于格式化數(shù)據(jù)，然而，該控制器可被升級(jí)以將數(shù)據(jù)格式化為RFID格式。結(jié)果，不能編程和粘貼RFID標(biāo)簽的整合有壓印裝置的實(shí)體可以被升級(jí)而不用必須更換昂貴的部件也不需要在信息源處添加額外的串行端口或通信連接。RF裝置19包括RFID引擎28、RF天線26和天線電纜30，RF裝置19可連接到壓印裝置18上，且升級(jí)的控制器25用于發(fā)送RFID格式的信息到RFID機(jī)。然后，壓印裝置18將被設(shè)計(jì)成粘貼RFID標(biāo)簽。
應(yīng)該注意到的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，RF裝置18可以不使用控制器25而整合，但此類實(shí)施例可能需要額外的串行端口，通信連接、硬件或軟件以發(fā)送格式化數(shù)據(jù)到RF天線。然而，本發(fā)明的此類實(shí)施例優(yōu)于現(xiàn)有機(jī)器，因?yàn)镽F裝置19連接到壓印裝置18上且因此不會(huì)被金屬印刷頭所產(chǎn)生的信號(hào)衰減、提高的信號(hào)強(qiáng)度和編程精度結(jié)果所妨礙。
現(xiàn)有粘貼機(jī)器沒有整合控制器且已被改造用來(lái)粘貼RFID標(biāo)簽，但效果甚微?，F(xiàn)有機(jī)器需要添加額外的軟件、硬件和串行通信連接以將信息源產(chǎn)生的RFID信息格式化。特別地，必須向信息源添加額外的軟件以將信息格式化為RFID格式，且必須添加將信息源連接到RFID引擎的另一個(gè)串行通信連接。此外，由于RF元件安裝于印刷引擎上，所以前述的信號(hào)衰減和較少的編程時(shí)間的問題依然存在。
在圖1的實(shí)施例中，RF天線26通過(guò)將RFID信息信號(hào)傳輸?shù)絉FID標(biāo)簽而對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行編程。在最優(yōu)選實(shí)施例中，RF天線26在一個(gè)方向上發(fā)送信號(hào)，這與在多方向上傳播信號(hào)的現(xiàn)有的天線相反。RF天線26優(yōu)選為單極天線，且在圖1所示的實(shí)施例中，朝向RFID標(biāo)簽傳輸信號(hào)，朝下且平行于天線。Diagraph的型號(hào)no.6145-430的天線是此類單極天線的實(shí)例。
在將RFID標(biāo)簽L粘貼到包裝上后，機(jī)器必需檢驗(yàn)RFID標(biāo)簽已被正確編程?，F(xiàn)有機(jī)器需要另一布置在沿傳送帶C的下游的RF天線以檢驗(yàn)正確地RFID標(biāo)簽編程。因此，需要昂貴且易受影響而發(fā)生故障的額外設(shè)備。
另一方面，圖1和3中所示的實(shí)施例可檢驗(yàn)RFID標(biāo)簽的正確編程而不需要放置于下游的額外的RF天線。特別地，當(dāng)壓印墊22縮回到RP位置且包裝P沿傳送帶C移動(dòng)時(shí)，RF天線26發(fā)送測(cè)試信號(hào)到固定于包裝的RFID標(biāo)簽L，以確定RFID標(biāo)簽已被正確編程。在最優(yōu)選實(shí)施例中，利用提高信號(hào)強(qiáng)度的單極天線來(lái)補(bǔ)償包裝上的RFID標(biāo)簽L和RF天線26之間的額外距離。
本文參考的所有專利特別在此通過(guò)參考并入本文，無(wú)論是否具體在本公開的內(nèi)容中體現(xiàn)。
在現(xiàn)有公開內(nèi)容中，詞匯“一個(gè)”包括單個(gè)或多個(gè)。相反，任何有關(guān)多個(gè)物體的引用在適當(dāng)之處也包括單個(gè)。
從上述中可觀察到，可對(duì)本發(fā)明做出多個(gè)改進(jìn)和改變形而不會(huì)偏離本發(fā)明新穎概念的真正主旨和范圍?？梢岳斫獾氖?，所示具體實(shí)施例不應(yīng)考慮或推斷為出于限制。公開內(nèi)容旨在覆蓋所有落入本發(fā)明范圍內(nèi)的此類改進(jìn)，包括例如與上面所示出和描述的不同的整合有供給和重新卷繞裝置、印刷引擎、壓印墊移動(dòng)裝置和壓印墊機(jī)構(gòu)以將標(biāo)簽固定于壓印墊的機(jī)器。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)簽粘貼系統(tǒng)，用于將包括集成電路的標(biāo)簽編程且用于將標(biāo)簽粘貼到物體上，所述系統(tǒng)包括壓印裝置，包括壓印墊和壓印墊移動(dòng)裝置，所述壓印墊連接到所述移動(dòng)裝置，其中所述移動(dòng)裝置將所述壓印墊從接收位置移動(dòng)到伸展位置，所述壓印墊在接收位置中接收具有集成電路的標(biāo)簽，并且在伸展位置中將標(biāo)簽粘貼到物體上；以及射頻(RF)裝置，連接到所述壓印裝置上，所述RF裝置包括RF識(shí)別(RFID)引擎和RF天線，所述RFID引擎與RF天線和信息源通信，其中，RFID引擎從信息源接收RFID信息并發(fā)送所述信息到RF天線，所述RF天線發(fā)送RFID信息信號(hào)到所述標(biāo)簽以將所述標(biāo)簽編程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述壓印墊還由非金屬材料制成，以當(dāng)RF天線發(fā)送信號(hào)到標(biāo)簽時(shí)，具有比金屬材料制成的壓印墊小的信號(hào)衰減。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述壓印墊還由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述RF天線安裝到所述壓印墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述RF天線還包括單極天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，還包括控制器，其中，所述RFID引擎與所述信息源通過(guò)所述控制器通信，所述控制器從所述信息源接收信息，并設(shè)計(jì)成將信息格式化為RFID格式且將已格式化的信息發(fā)送到RFID引擎。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述RF天線通過(guò)柔性電纜與RF引擎通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，其還包括具有印刷頭的印刷引擎，所述印刷頭由金屬材料制成，且臨近所述壓印墊裝置布置，以當(dāng)RF天線發(fā)送信號(hào)時(shí)，使至少一個(gè)信號(hào)至少部分地被阻止在超過(guò)印刷頭的方向移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘貼系統(tǒng)，還包括供給裝置和重新卷繞裝置，所述兩者皆連接到所述印刷引擎。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述供給裝置包括供給卷筒，所述供給卷筒向所述印刷頭供給卷筒紙，所述卷筒紙具有附帶可除去地粘貼到其的至少一個(gè)RFID標(biāo)簽的襯底；和重新卷繞裝置，包括重新卷繞卷筒，所述重新卷繞卷筒將具有至少一個(gè)已除去的RFID標(biāo)簽的襯底重新卷繞。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘貼系統(tǒng)，其中，所述壓印墊移動(dòng)裝置包括氣動(dòng)氣筒，當(dāng)所述壓印墊處于伸展位置時(shí)所述氣筒伸展，且當(dāng)所述壓印墊處于接收位置時(shí)所述氣筒縮回。
12.一種對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行編程的方法，所述標(biāo)簽具有集成電路，并使用粘貼系統(tǒng)的壓印墊來(lái)將所述標(biāo)簽粘貼到包裝上，所述方法包括接收具有未編程的集成電路的印刷標(biāo)簽；從天線發(fā)送信號(hào)信息到集成電路以將所述電路編程，所述天線安裝到所述壓印墊；以及用所述壓印墊將具有所述集成電路的所述標(biāo)簽粘貼到包裝上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括從安裝到所述壓印墊裝置上的天線發(fā)送測(cè)試信號(hào)到粘貼到包裝上的所述標(biāo)簽，并且根據(jù)所述測(cè)試信號(hào)確定所述集成電路是否被正確地編程。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述壓印墊還包括非金屬表面，以在發(fā)送信息信號(hào)步驟中不存在由金屬表面所導(dǎo)致的信號(hào)衰減。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括印刷所述標(biāo)簽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括在所述粘貼系統(tǒng)處從信息源接收信息，所述信息包括RFID信息和印刷信息，其中，所述印刷步驟還包括根據(jù)所述印刷信息來(lái)印刷所述標(biāo)簽，所述發(fā)送信息信號(hào)步驟還包括通過(guò)根據(jù)RFID信息發(fā)送的信息信號(hào)來(lái)對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行編程。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括在所述粘貼系統(tǒng)的控制器處將所述信息格式化成RFID格式，以及從所述控制器將所述已格式化的RFID信息發(fā)送到RFID引擎，并將所述印刷信息發(fā)送到印刷引擎，其中，所述接收信息步驟還包括在粘貼系統(tǒng)的控制器處接收信息。
18.一種標(biāo)簽粘貼系統(tǒng)，用于將包括集成電路的標(biāo)簽編程且用于將所述標(biāo)簽粘貼到物體上，所述系統(tǒng)包括接收裝置，用于接收具有未編程的集成電路的印刷標(biāo)簽；發(fā)送裝置，用于發(fā)送信息信號(hào)到所述集成電路以對(duì)所述電路進(jìn)行編程，所述發(fā)送裝置安裝到粘貼裝置；以及所述粘貼裝置，用于將所述具有集成電路的標(biāo)簽粘貼到包裝上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的標(biāo)簽粘貼系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送裝置在將所述標(biāo)簽粘貼到包裝上后發(fā)送測(cè)試信號(hào)到所述標(biāo)簽。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的標(biāo)簽粘貼系統(tǒng)，還包括印刷裝置，用于印刷所述標(biāo)簽；和控制器裝置，用于從信息源接收信息并根據(jù)所述信息控制所述印刷和發(fā)送裝置，所述控制器裝置與所述印刷和發(fā)送裝置通信。
全文摘要
標(biāo)簽印刷粘貼系統(tǒng)對(duì)其中具有集成電路的標(biāo)簽(1)進(jìn)行編程，并將所述標(biāo)簽粘貼到包裝上。所述粘貼機(jī)包括具有壓印墊移動(dòng)裝置和連接到其上的壓印墊(22)的壓印裝置(18)。RF裝置(19)連接到該壓印裝置，其包括RF天線(26)、RFID引擎(28)和天線電纜(30)。該壓印墊從接收位置移動(dòng)到伸展位置，在接收位置中接收未編程的標(biāo)簽，在伸展位置中將標(biāo)簽粘貼到包裝上。該RFID引擎向RF天線提供RFID信息，RF天線發(fā)送RFID信息信號(hào)到標(biāo)簽以對(duì)該標(biāo)簽進(jìn)行編程。在將RFID標(biāo)簽粘貼到包裝上后，RF裝置發(fā)送測(cè)試信號(hào)到RFID標(biāo)簽以確定該標(biāo)簽是否以被正確編程。
文檔編號(hào)B65C9/40GK101027217SQ200580032370
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2005年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月8日
發(fā)明者斯蒂文·M.·多茲 申請(qǐng)人:伊利諾斯器械工程公司