Устройство для маркировки товара Российский патент 2025 года по МПК B41J3/01 B65C11/02 

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в промышленных условиях для нанесения текстовой и графической информации на упаковку товара или непосредственно на сам товар.

Из уровня техники известен струйный принтер для маркировки товаров с печатающей головкой, которая содержит: по меньшей мере одно выпускное отверстие для капелек чернил на лицевой поверхности, связанный с этим выпускным отверстием печатающий механизм, насос сжатого воздуха и электрическое управляющее устройство, и по меньшей мере с одним резервуаром запаса для жидкости, которая проходит через выпускное отверстие, причем резервуар запаса соединен разъемным способом с печатающей головкой в соединительной области и содержит корпус с расположенным в этом корпусе складным контейнером, в котором размещается жидкость и который по линии подачи чернил, проходящей через соединительную область, соединен с печатающим механизмом, причем насос сжатого воздуха соединен линией подачи сжатого воздуха с пространством между корпусом и складным контейнером и создает в нем избыточное давление, при этом в линии подачи сжатого воздуха в печатающей головке установлен первый датчик давления, который считывает давление воздуха в линии подачи сжатого воздуха и в пространстве между корпусом и складным контейнером и выдает сигнал давления воздуха управляющему устройству, в линии подачи чернил в печатающей головке установлен второй датчик давления, который считывает давление в линии подачи чернил и выдает сигнал давления на чернила управляющему устройству, и тем, что управляющее устройство выполнено с возможностью выдавать сигнал "нет чернил", когда сигнал давления на чернила ослабевает более чем на 5%, предпочтительно более чем на 10% относительно сигнала давления воздуха (ЕА 34632 В1, 28.02.2020).

Известно устройство для предоставления маркировки, расположенной или выполненной с возможностью расположения замкнуто в окружном направлении вокруг удлиненного объекта, содержащее: материальный интерфейс, который предназначен для того, чтобы принимать печатный продукт (214), выдаваемый принтером; интерфейс данных, который предназначен для того, чтобы коммуницировать с принтером для предоставления или расположения маркировки; по меньшей мере один исполнительный механизм, предназначенный для того, чтобы в соответствии с коммуникацией с принтером через указанный интерфейс данных с использованием выдаваемого принтером печатного продукта располагать маркировку на объекте замкнуто в окружном направлении или предоставлять ее для замкнутого в окружном направлении расположения; запоминающее устройство, которое через указанный интерфейс данных выполнено с возможностью считывания принтером и предназначено для того, чтобы сохранять рабочие параметры предоставления или расположения; и управляющий блок или регулировочный блок, который предназначен для того, чтобы регистрировать рабочие параметры для предоставления или расположения и сохранять их в запоминающем устройстве (RU 2795186 С1, 02.05.2023).

Известно устройство печати этикеток электронных весов, содержащее узел подачи ленты с этикетками, печатающее устройство с принтером и отделитель этикетки от ленты в виде пластины на выходе принтера, при этом пластина отделителя закреплена под углом к горизонтали не менее 5 градусов, а конец каждой этикетки остается за пределами края отделителя на длину от 1 до 5 мм (RU 73991 U1, 10.06.2008).

Наиболее близким техническим решением к предложенному, выбранным в качестве ближайшего аналога, является устройство печати и наклеивания этикеток на контейнеры, включающее в себя корпус, блок управления, узел подачи контейнеров, узел печати, узел наклеивания этикеток, отсек выдачи, блок управления выполнен с возможностью получения и обработки задания на печать и выдачу оклеенного контейнера, узел подачи контейнеров выполнен с возможностью извлечения контейнера из съемных картриджей с контейнерами и передачи контейнера на узел наклеивания этикеток, узел печати включает в себя первое устройство подачи этикеток и первый принтер, связанный с первым устройством подачи этикеток на входе и узлом наклеивания этикеток на выходе, узел наклеивания этикеток выполнен с возможностью нанесения этикетки, полученной из первого принтера, на контейнер, и направления оклеенного контейнера в отсек выдачи, при этом узел печати дополнительно включает в себя второе устройство подачи этикеток и второй принтер, связанный со вторым устройством подачи этикеток на входе, второй принтер выполнен с возможностью получения задания на печать от блока управления и направления отпечатанной этикетки в отсек выдачи (RU 193522 U1, 31.10.2019).

Основным недостатком известных технических решений является сложность конструкции и недостаточная надежность работы, которая может быть вызвана, в том числе, за счет замятия этикеток.

Задача предлагаемого решения - упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства.

Технический результат заключается в создание универсального и надежного устройства печати и наклеивания этикеток на товары (маркировки), которое обеспечивает быструю и эффективную работу.

Для достижения указанного технического результата предложено устройство для маркировки товара, которое содержит корпус, внутри которого расположено основание на котором закреплены: узел печати этикет - ленты, который состоит из термоголовки, прорезиненного вала протяжки этикет - ленты, риббона, механизма прижима вала к термоголовке, датчика зазора этикет - ленты, механизма регулировки ширины этикет -ленты, шагового двигателя; узел протяжки и смотки риббона, выполненный в виде невращающегося вала; узел подачи этикет-ленты, выполненный в виде невращающегося вала; узел автоматической намотки использованной этикет-ленты который состоит из вращающегося вала с закрепленной на нем втулки под отработанную ленту и электропривода; управляющий модуль, который состоит из процессорного модуля, модуля ввода-вывода, схемы питания; модуль пользовательского интерфейса и модуль питания.

Предпочтительно узел протяжки и смотки риббона выполнен съемным.

Предпочтительно узел подачи этикет-ленты выполнен съемным.

Предпочтительно узел автоматической намотки использованной этикет-ленты выполнен съемным.

Устройство для маркировки товара содержит: корпус, основание устройства, узел печати этикетки, узел протяжки и смотки риббона, узел подачи этикет-ленты, узел автоматической намотки использованной этикет-ленты, управляющий модуль, модуль пользовательского интерфейса, модуль питания.

Корпус устройства для маркировки товара предназначен для защиты печатающего механизма и электронных модулей изделия от попадания влаги и посторонних предметов. Поскольку проектируемый принтер, предпочтительно, используется на пищевых производствах, рекомендовано выполнить корпус из нержавеющей стали. Внутри корпуса установлено основание, которое выполнено в виде фрезерованной плоской панели, на которую крепятся узлы устройства для маркировки товара. В качестве материала для изготовления основания предпочтительно использовать дюралюминий марки Д16Т, в связи с его распространенностью, коррозионной стойкостью, сравнительной простоте в обработке, малым весом и относительно невысокой стоимостью.

На основании установлен узел печати этикетки. Данный узел является основным узлом устройства для маркировки товара и предназначен для нанесения изображения на этикетку при помощи термоголовки и системы протяжки этикет-ленты и риббона. Узел печати этикетки содержит термоголовку, прорезиненный вал протяжки этикет-ленты, риббон, механизм прижима вала к термоголовке с регулировкой усилия, датчик зазора этикетки, механизм регулировки ширины этикет-ленты, шаговый двигатель, обеспечивающий протяжку. В качестве шагового двигателя рекомендуется использовать ШД28 NEMA 11 российского производства или аналогичный по характеристикам. При этом для исключения замятия ленты риббона в процессе печати необходимо реализовать механическую регулировку натяжения ленты риббона в горизонтальной плоскости. Регулировка баланса давления печатающей головки должна быть выполнена в ручном исполнении.

Узел печати этикетки предпочтительно обеспечивает следующие характеристики:

1. Способ печати - прямая термопечать + термотрансферная печать

2. Максимальная ширина ленты - 105 мм

3. Максимальная скорость печати - не ниже 350 мм/с

4. Датчик зазора этикетки - работа в режиме на просвет и в режиме черной метки.

Также на основание расположен узел протяжки и смотки риббона, выполненный в виде невращающегося вала, который предпочтительно обеспечивает следующие характеристики:

1. Ширина ленты риббона - не менее 110 мм

2. Скорость смотки ленты - не ниже скорости печати

3. Наличие датчика обрыва ленты - да

4. Наличие регулировки усилия протяжки ленты - да

5. Диаметр втулки катушки риббона - 25,4 мм

6. Максимальный внешний диаметр катушки риббона - не менее 90 мм.

Также на основание расположен узел подачи этикет-ленты, который предназначен для закрепления рулона с этикет-лентой и выполнен в виде простого невращающегося вала. Предпочтительно выполнять узел подачи этикет-ленты отделяемым от основания, поскольку данный узел имеет большие габариты. Узел подачи этикет ленты предпочтительно обеспечивает следующие характеристики:

1. Максимальная ширина ленты - 110 мм

2. Максимальный диаметр катушки с этикет-лентой - 250 мм

3. Механизм прижима катушки с этикет-лентой - наличие

4. Модульная конструкция, позволяющая отсоединить узел от устройства - наличие.

Также на основание расположен узел автоматической намотки использованной этикет-ленты. Данный узел предназначен для обеспечения намотки на катушку отработанной этикет ленты. Узел состоит из вращающегося вала с системой закрепления на нем втулки под отработанную ленту, а также электропривода, обеспечивающего смотку отработанной ленты. Рекомендовано использовать механизм создания усилия на поворот вала, для защиты от самопроизвольного вращения в обратную сторону и провисания отработанной ленты. Также предпочтительно выполнить узел подачи этикет-ленты отделяемым от основания, поскольку в данный узел имеет большие габариты. Узел автоматической намотки использованной этикет-ленты предпочтительно обеспечивает следующие характеристики:

1. Максимальная ширина ленты - 110 мм

2. Максимальный диаметр катушки с отработанной лентой - 150 мм

3. Механизм прижима катушки с отработанной лентой - наличие

4. Модульная конструкция, позволяющая отсоединить узел от устройства - наличие.

Также на основании расположен управляющий модуль. Управляющий модуль предназначен для управления всеми модулями и узлами устройства. Он обеспечивает печать этикеток, сбор информации со всех датчиков устройства, контроль работоспособности устройства и детектирование ошибок, взаимодействие с внешними системами и управляющим ПО технологической линии. Также предпочтительно осуществить подключение к управляющему модулю дополнительных сигналов: выходной сигнал на управление устройством, входные сигналы от датчиков и интерфейс CAN для возможного прямого взаимодействия с контроллером (получения скорости движения линии, сигналов аварии).

Основные функции управляющего модуля:

1. Управления модулем печати

2. Управление модулем протяжки и смотки риббона

3. Управление модулем автоматической намотки использованной этикет-ленты

4. Получение сигналов с датчиков этикетки, обрыва риббона

5. Получение сигналов с датчиков продукта

6. Подача сигнала на блок-аппликатор

7. Получение заданий на печать этикеток

8. Взаимодействие с пользователем через HMI

9. Взаимодействие с конвейерной линией через интерфейс CAN.

Предпочтительно в управляющем модуле обеспечить места под дополнительные разъемы с целью унификации и обеспечения возможности подключения к модулю внешних исполнительных механизмов, таких как, например, аппликаторы в исполнении модуля в принтерах с функцией аппликации.

При этом управляющий модуль состоит из процессорного модуля, модуля ввода-вывода и схемы питания. Процессорный модуль отвечает за управление изделием в целом, прием заданий на печать по интерфейсу Ethernet, формирование очереди печати и передачи изображений на модуль ввода вывода, а также управление модулем HMI. Модуль ввода-вывода построен на связке микроконтроллеров функционирующих в режиме Realtime, что является необходимым в задаче переноса изображений на этикетку, поскольку при печати требуется строгая синхронность управления шаговыми двигателями принтера, а также отсутствие задержек при передаче управляющих сигналов на ТПГ. Схема питания получает напряжения 12 В и 5 В от модуля питания и распределяет их по плате управляющего модуля.

Также на основании расположен модуль питания, который предназначен для приема устройством сетевого питающего напряжения 220 В, защиты внутренних цепей устройства от возможных скачков напряжения, формирования необходимых управляющему модулю и остальным узлам устройства питающих напряжений, а также реализацию механизма аварийной остановки устройства. Предпочтительно модуль питания обеспечивает следующие характеристики:

1. Диапазон питающих напряжений от 110 до 250 В

2. 3ащита от скачков сетевого напряжения

3. Формирования выходных напряжений 5 В и 12 В для питания узлов устройства

4. 0беспечение достаточного выходного тока для питания всех узлов устройства.

Предпочтительно, что бы модуль питания обеспечивал минимум 50% запас по мощности для обеспечения питанием внешних исполнительных механизмов, таких как, например, аппликаторы, при использовании модуля в устройствах с функцией аппликации.

Также на основание расположен модуль пользовательского интерфейса, представляющий собой сенсорный экран, на котором пользователь может выбирать параметры печати, просматривать состояние устройства и выполнять другие операции. Предпочтительно пользовательский интерфейс выполняет следующие функции:

1. Выбор настроек печати (разрешение, скорость печати, тип этикеток и т.д.)

2. Просмотр состояния устройства (уровень чернил, ошибки и т.д.)

3. Управление подачей этикеток

4. Калибровка устройства

5. Диагностика ошибок

6. Обновление прошивки устройства

7. Создание и редактирование шаблонов этикеток.

Основные характеристики предложенного устройства приведены в таблице 1.

Работа устройства может быть проиллюстрированная следующим примером. Устройство подключают к сети, включают питание, открывают крышку отсека рулона-этикетки, отодвигают зажим термоголовки. Проверяют отсутствие посторонних предметов в механизме печати. Вставляют этикет-ленту и риббонн. Переводят зажим термоголовки в рабочее положение. Нажимают кнопку протяжки этикетки и откалибровывают датчик зазора этикеток. После того, как убедились, что устройство не выдает на информационном экране никаких ошибок и устанавливают статус ОК. Подключают устройство к компьютеру, запускают программное обеспечение и вводят в устройство параметры (шаблон) этикеток. Затем используя программное обеспечение создают текстовые поля и конструируют штрих код, используя программное обеспечение для коммутации с иными периферийными устройствами, такими как весы. Оправляют команду на пробную печать этикетки. Дале, необходимо убедиться, что печать без видимых деффектов и пропущенных (блеклых) областей печати. В случае неудовлетворительного качестве печати необходимо произвести настройку параметров устройства в меню устройства используя навигацию экранного меню и функциональных клавиш устройства. Если качество печати не исправляется, необходимо произвести замену неисправных запасных частей механизма печати, таких как термоголовка и силиконовый прижимной валик. Если качество печати удовлетворительно, то устройство готово к работе.

На основании всего вышесказанного, а также с учетом представленных характеристик устройства можно сделать вывод о том, что представленное устройство обеспечивает быстрое проведение процесса маркировки любого вида товара, в том числе, за счет отсутствия необходимости прерываться на его ремонт.

Изобретение относится к промышленному оборудованию для нанесения текстовой и графической информации на упаковку товара или непосредственно на сам товар. Предложено устройство для маркировки товара, характеризующееся тем, что содержит корпус, внутри которого расположено основание, на котором закреплены узел печати этикет-ленты, который состоит из термоголовки, прорезиненного вала протяжки этикет-ленты, риббона, механизма прижима вала к термоголовке, датчика зазора этикет-ленты, механизма регулировки ширины этикет-ленты, шагового двигателя; узел протяжки и смотки риббона, выполненный в виде невращающегося вала; узел подачи этикет-ленты, выполненный в виде невращающегося вала; узел автоматической намотки использованной этикет-ленты, который состоит из вращающегося вала с закрепленной на нем втулки под отработанную ленту и электропривода; управляющий модуль, который состоит из процессорного модуля, модуля ввода-вывода, схемы питания; модуль пользовательского интерфейса и модуль питания. Технический результат - создание универсального и надежного устройства печати и наклеивания этикеток на товары, обеспечивающего быструю и эффективную работу. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Устройство для маркировки товара, характеризующееся тем, что содержит корпус, внутри которого расположено основание, на котором закреплены:

- узел печати этикет-ленты, который состоит из термоголовки, прорезиненного вала протяжки этикет-ленты, риббона, механизма прижима вала к термоголовке, датчика зазора этикет-ленты, механизма регулировки ширины этикет-ленты, шагового двигателя;

- узел протяжки и смотки риббона, выполненный в виде невращающегося вала;

- узел подачи этикет-ленты, выполненный в виде невращающегося вала;

- узел автоматической намотки использованной этикет-ленты, который состоит из вращающегося вала с закрепленной на нем втулки под отработанную ленту и электропривода;

- управляющий модуль, который состоит из процессорного модуля, модуля ввода-вывода, схемы питания;

- модуль пользовательского интерфейса;

- модуль питания.

2. Устройство для маркировки товара по п. 1, отличающееся тем, что узел протяжки и смотки риббона выполнен съемным.

3. Устройство для маркировки товара по п. 1, отличающееся тем, что узел подачи этикет-ленты выполнен съемным.

4. Устройство для маркировки товара по п. 1, отличающееся тем, что узел автоматической намотки использованной этикет-ленты выполнен съемным.