JP2004345725A

JP2004345725A - ラベル貼付装置

Info

Publication number: JP2004345725A
Application number: JP2003148121A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kawamura; 秀彦川村
Original assignee: Sato Corp
Current assignee: Sato Corp
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-26
Also published as: JP4473523B2

Abstract

【課題】ファンのみを使って被貼付物の適正位置にラベルを貼付するラベル貼付装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ラベル印字発行装置２と、このラベル印字発行装置２より繰り出されたラベルを吸着する吸着装置３と、この吸着装置３を被貼付物に対し移動・位置決め可能な位置決め装置４とを備えたラベル貼付装置であって、吸着装置３は、複数の吸引孔を備えた吸着面と、前記吸引孔を列にて連接する中空溝、および、複数列設けられた前記中空溝を連接する連接溝より形成される中空ボックス１３と、中空ボックス１３に接し吸着面の他面に設けられたファンを有するファンボックス１４と、中空ボックス１３とファンボックス１４との間を連通する狭隘な連通路と、を備え、吸着面に繰り出されたラベルを、ファンの作動により中空ボックス１３を介して吸引孔より吸引したエアーにて吸着し、かつ、吸着面に吸引されたラベルを位置決め装置４を用いて三次元方向で移動することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、エアーコンプレッサを使わずに、ファンのみを使って被貼付物の適正位置にラベルを貼付するラベル貼付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ラベル貼付装置（ラベリングロボット）は、吸着盤にラベルを吸着させるためにエアーコンプレッサ（以下、適宜、単にコンプレッサという）を必要としている（例えば、特許文献１参照）。
多数のラベル貼付装置を使用する工場においては、大型のコンプレッサ室を設置し、このコンプレッサ室よりラベル貼付装置を使用する場所までエアー管を配管するなど設備投資が高額となるばかりでなく、オフピーク時に少ない台数のラベル貼付装置を使用する場合であっても大型のコンプレッサを稼動する必要があり、コンプレッサ駆動時の騒音や排気による空気汚染など、環境に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００３】
また、ラベル貼付装置は、被貼付物が搬送されてくるコンベア近くに設置するため（例えば、特許文献２参照）、ラベル貼付装置と、前記コンプレッサ室から配管されたエアー管の先端との間を可撓性のチューブなどで接続する必要があり、設置位置が限定されたり、あるいは、接続用のチューブが床に剥き出し状態になって邪魔になるという問題があった。
【０００４】
上記問題点を解決するため、架台に第２保持部としての真空発生器（コンプレッサ）を搭載したラベル貼付装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この提案によれば、小型の真空発生器（コンプレッサ）がラベル貼付装置の架台に搭載されたことにより、工場内に大型の真空発生器（コンプレッサ室）よりの配管、および配管されたエアー管の先端とラベル貼付装置との間のチューブが不要となるので、従来にみられた、設備投資が高額になり、かつ、チューブが邪魔になるという問題は解消されるものの、騒音や空気汚染など環境に及ぼす悪影響はまだ解決されないという問題があった。
【０００５】
そこで、出願人は、かつて、エアーコンプレッサを使用せず、ファンのみを使ったラベル貼付装置を提案した（例えば、特許文献４参照）。本件は、これの改良提案である。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６１−６９５３６号公報（第１図）
【特許文献２】
特開昭６２−１９３９３７号公報（第２図、第３図、第６図〜第９図）
【特許文献３】
特開平５−１４７６３４号（図１１）
【特許文献４】
特開平７−３３１２９号公報（図１、図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、ファンのみを使って被貼付物の適正位置にラベルを貼付するラベル貼付装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明に係るラベル貼付装置は、ラベル印字発行装置と、このラベル印字発行装置より繰り出されたラベルを吸着する吸着装置と、この吸着装置を被貼付物に対し移動・位置決め可能な位置決め装置とを備えたラベル貼付装置であって、前記吸着装置は、複数の吸引孔を備えた吸着面と、前記吸引孔を列にて連接する中空溝、および、複数列設けられた前記中空溝を連接する連接溝より形成される中空ボックスと、この中空ボックスに接し前記吸着面の他面に設けられたファンを有するファンボックスと、前記中空ボックスと前記ファンボックスとの間を連通する狭隘な連通路と、を備え、前記吸着面に繰り出されたラベルを、ファンの作動により中空ボックスを介して吸引孔より吸引したエアーにて吸着し、かつ、前記吸着面に吸引されたラベルを前記位置決め装置を用いて三次元方向で移動することを特徴とする。
また、位置決め装置は、吸着装置を支持するシャフトと、このシャフトを第１のスライド用パルスモータにて支持するとともに、回転に応じた距離、シャフトを介して取付けられた吸着装置を進退動自在に摺動する第１の移動体と、この第１の移動体を第２のスライド用パルスモータにて支持するとともに、回転に応じた距離、第１の移動体をラベルの幅方向で摺動する第２の移動体と、この第２の移動体を第３のスライド用パルスモータにて支持するとともに、回転に応じた距離、第２の移動体をラベルの長手方向で摺動する第３の移動体と、を備えるようにできる。
また、吸着面によるラベルの保持が完了するまで、吸着中のラベルに対しエアーを吹付ける、ファンを用いた補助ノズルを備えるようにできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図５を参照して、本発明の好適な一実施の形態を説明する。
図１は、ラベル貼付装置の主要構成を示す概略斜視説明図、図２は、同概略側面図である。同図に示すように、ラベル貼付装置１は、ラベル印字発行装置２と、吸着装置３と、位置決め装置４と、補助ノズル７０と、前記各装置を制御する制御部１０と、に大別される。
【００１０】
ラベル印字発行装置２は、印字ヘッド５０およびプラテンローラ５１を有する印字機５と、ラベル供給部６と、剥離板７と、位置検出用センサ５２と、前記プラテンローラ５１をベルト５３を介して回転する駆動用モータ５４と、後述する表示器３７と、を備える。そして、台紙８にラベルＬが仮着されたラベル連続体９をラベル供給部６に装着して印字機５側へと繰り出し、印字ヘッド５０とプラテンローラ５１とにより挟持し、駆動用モータ５４およびベルト５３を介してプラテンローラ５１を回転し、ラベル連続体９を搬送しつつ、印字機５においてラベルＬに所望の印字を行ったのち、剥離板７にて台紙８のみを「転向」と称する方向変換を行うことにより、台紙８からラベルＬが徐々に剥離される。剥離されたラベルＬは、後端部が前記剥離板７上に止まるようになっており、ベルトコンベアなどの搬送手段Ｃにより搬送されてきた被貼付物Ｍに対し、同期（タイミング）をとって貼り付けられるようになっている。なお、印字機５における台紙８上のラベルＬへの印字、あるいは、台紙８より剥離したラベルＬを剥離板７上に止めるなどの検出は、位置検出用センサ５２を介して行っている。
【００１１】
主に、図３および図４に従い、吸着装置３を説明する。図３は、吸着装置３を底面部側から見た概略斜視説明図であり、図４は、図３中、矢示ＩＶ方向から見た概略側面図である。
図示するように、吸着装置３は、吸着面１２と、中空ボックス１３と、ファンボックス１４と、連通路１５とを備えている。
吸着面１２は、ゴムなどの弾力性のある素材で作製されており、複数の吸引孔１１が形成されている（図３の例では、１列６個が４列）。また、吸着面１２には、貼付けセンサ５５が設けられている。
中空ボックス１３は、前記吸引孔１１を長手方向Ｙで連接する中空溝１６、１６…と、この中空溝１６、１６…を長手方向Ｙとは交差する方向で連接する連接溝１７とにより形成された「中空部」となっており、アルミなどにより作製されている。
ファンボックス１４は、ファン１８を有しており、前記吸着面１２とは異なった中空ボックス１３の反対面に内接して形成されている。また、ファン１８を挟んで中空ボックス１３の反対面には、開口部１９が形成されている。
前記中空ボックス１３とファンボックス１４との間には、狭隘な連通路１５が形成されている。この連通路１５は、前記連接溝１７と連通する狭隘な連通管６０と、この連通管６０とファンボックス１４とを連通する狭隘部６１より形成され、ファンボックス１４のファン１８が作動すると、開口部１９よりエアーＡを外に排出するとともに、前記中空溝１６および連接溝１７並びに連通路１５を介して吸引孔１１よりエアーＡを吸引するものであり、前記吸引孔１１が中空溝１６、１６…と、連接溝１７の「溝」から成る「中空部」と連通されることにより、従来の、「溝」ではなく広がりのある１つの「中空部」と連接されていたときに比べ、吸引孔１１に対する吸引力は増大するものであり、更に、狭隘な連通管６０および狭隘部６１により形成された連通路１５を通してエアーが吸引されるので、剥離板７で台紙８より徐々に剥がされたラベルＬに対する吸引孔１１からの吸引力は、より増長される。
【００１２】
位置決め装置４は、主に、図１に示すように、シャフト２０、第１の移動体２１、第２の移動体２２および第３の移動体２３を備える。
シャフト２０は、前記吸着装置３の中空ボックス１３に取り付けられ、中空ボックス１３を支持している。
第１の移動体２１は、後述する第１のスライド用パルスモータ（以下、適宜単に第１のパルスモータ、あるいはパルスモータという）２４を備えている。このパルスモータ２４は、前記シャフト２０を摺動自在に支持しており、パルスモータ２４の１ステッピングごとの回転に対応した微細な距離、シャフト２０を図１における高さ方向（Ｚ方向）に摺動して移動する。
第２の移動体２２は、後述する第２のスライド用パルスモータ（以下、適宜単に第２のパルスモータ、あるいはパルスモータという）２５を備えている。このパルスモータ２５は、前記第１の移動体２１を摺動自在に支持しており、パルスモータ２５の１ステッピングごとの回転に対応した微細な距離、第１の移動体２１をラベルＬの幅方向（図１におけるＸ方向）に摺動して移動する。
第３の移動体２３は、後述する第３のスライド用パルスモータ（以下、適宜単に第３のパルスモータ、あるいはパルスモータという）２６を備えている。このパルスモータ２６は、前記第２の移動体２２を摺動自在に支持しており、パルスモータ２６の１ステッピングごとの回転に対応した微細な距離、第２の移動体２２をラベルＬの長手方向（図１におけるＹ方向）に摺動して移動する。
したがって、シャフト２０を介して取り付けられた吸着装置３は、第１の移動体２１により高さ方向Ｚに移動され、かつ、第２の移動体２２によりＸ方向に移動され、更に、第３の移動体２３によりＹ方向に移動され、しかも、第１、第２および第３の各移動体２１、２２、２３は、スライド用パルスモータ２４、２５、２６の各々の回転を受けて微細な距離、摺動するようになっているため、究極的に中空ボックス１３が三次元方向で正確に位置決め可能となる。
【００１３】
補助ノズル７０は、一端がファン７２を備えた補助ノズル用のファン部７１に接続され、ファン７２の回転により先端部からエアーを吹出すようになっている。そして、剥離板７にて徐々に剥離されたラベルＬが垂れ下がらないようエアーを吹付けるため装置であり、剥離板７近辺に設けられている。
【００１４】
図５は、主に、本実施の形態に係るラベル貼付装置１の電気的な構成例を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部１０は、所定の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）３１と、ＲＯＭ３１に記憶されている制御プログラムに従って動作し、各部を制御するＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）３２と、ＣＰＵ３２が動作する上で必要となる各種データを一時的に記憶するＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）３３と、駆動用モータ５４を駆動制御する印字駆動モータ制御部３４と、ＣＰＵ３２から供給される印字すべき文字、図形、バーコード等の印字データに対応する制御信号を生成して印字ヘッド５０に供給し、印字動作を行わせる印字制御部３５と、ＣＰＵ３２の制御下、位置検出用センサ５２の発光部から出射された電気信号を受光部にて受け取り、ディジタルのデータに変換して位置検出データとしてＣＰＵ３２に供給する位置センサ制御部３６と、各種操作の入力および各種情報の表示を行う表示器３７から入力されたオペレーションを解析すると共に表示するための表示制御部３８と、前記吸着面１２に設けられ、被貼付物Ｍに対する貼付け終了を検出する貼付けセンサ５５を制御する貼付けセンサ制御部５６と、インタフェース部３９と、前記第１のパルスモータ２４を駆動制御する第１のパルスモータ制御部４０と、前記第２のパルスモータ２５を駆動制御する第２のパルスモータ制御部４１と、前記第３のパルスモータ２６を駆動制御する第３のパルスモータ制御部４２と、前記ファン１８を制御するＤＣモータ制御用のファン制御部４４と、前記補助ノズル７０用のファン７２を制御するファン制御部７３と、を備えており、前記インタフェース部３９を介して外部に接続された機器、例えば、ホストコンピュータ（図示省略）との間で各種データやコマンドの送受信を行うことができるようになっている。
なお、ラベルＬの被貼付物Ｍに対する貼付け位置、すなわち、ラベルＬを吸着した吸着装置３のＸ、Ｙ、Ｚの三次元方向における位置は、第１、第２および第３のスライド用パルスモータ２４、２５、２６の回転ステップ数に見合う距離に換算され、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向の絶対距離に変換して表示器３７より入力できるようになっている。
【００１５】
次に、本実施の形態に係るラベル貼付装置の使用例を説明する。
【００１６】
ラベル貼付装置１を立ち上げると、駆動用モータ５４が回転し、ラベル連続体９を印字ヘッド５０側へと搬送する。印字機５にてラベルＬに所望の印字を行ったのちラベルＬは台紙８より剥がされたタイミングで、吸着装置３に吸着される。すなわち、剥離板７の下流に待機する吸着装置３のファン１８が回転し、開口部１９よりエアーＡを外に排出するとともに、中空溝１６および連接溝１７よりなる「中空部」、並びに、狭隘な連通管６０および狭隘部６１により形成された連通路１５を介し吸引孔１１よりエアーを吸引し、剥離板７にて台紙８より徐々に剥がされるラベルＬを徐々に吸着面１２に吸着する。
このとき、補助ノズル用のファン部７１のファン７２が回転し、補助ノズル７０よりラベルＬに対しエアーを吹付けるので、吸着面１２に対するラベルＬの保持はより確実なものとなる。なお、吸着面１２に対するラベルＬの保持が完了するとファン７２が停止し、補助ノズル７０よりのエアーの吹き出しは止まる。
【００１７】
次に、第２のパルスモータ２５が回転し、第２の移動体２２を図１におけるＸ方向に移動することにより、ラベルＬを吸着している吸着装置３がＸ方向に移動し、Ｘ方向の所定位置に達すると、更に、第３のパルスモータ２６が回転し、Ｙ方向に移動する。
【００１８】
次いで、第１のパルスモータ２４が回転し、ラベルＬを吸着している吸着装置３をＺ方向、すなわち、高さ方向で移動し、被貼付物Ｍに吸着面１２を押し付ける。被貼付物ＭにラベルＬが押し付けられると、貼付けセンサ５５がラベルＬの被貼付物Ｍへの貼付け終了を検出し、ファン１８の回転を停止し、吸引孔１１よりのエアーの吸引を停止する。
【００１９】
そして、先とは逆の順序で、第１のパルスモータ２４、第３のパルスモータ２６および第２のパルスモータ２５の順に各モータが回転し、剥離板７下流のラベル吸着位置に吸着装置３を戻す。
【００２０】
上述したように、ファン１８を使ったのみでラベル貼付装置が実現できるため、従来のようにコンプレッサを使う必要がない分、安価に導入でき、かつ、コンプレッサ駆動による騒音や排気による空気汚染などの環境に与える悪影響が回避される。
【００２１】
また、ファン１８の作動により、中空溝１６および連接溝１７より形成される「中空部」、並びに狭隘な連通管６０および狭隘部６１により形成された連通路１５を介して吸引孔１１よりエアーＡを吸引するものであり、前記吸引孔１１が中空溝１６、１６…と、連接溝１７の「溝」から成る「中空部」と連通されることにより、「溝」でなく広がりのある１つの「中空部」と連接されていた従来に比べ、吸引孔１１に対する吸引力は増大するものであり、更に、狭隘な連通路１５を通してエアーがファンボックス１４に吸引されるので、吸引力がより増長される。
【００２２】
また、シャフト２０を介して取り付けられた吸着装置３は、第１の移動体２１により高さ方向（Ｚ方向）に移動され、かつ、第２の移動体２２によりＸ方向に移動され、更に、第３の移動体２３によりＹ方向に移動され、しかも、各移動体２１、２２、２３は、パルスモータ２４、２５、２６の回転を受けて微細な距離、摺動するようになっているため、ラベルＬの被貼付物Ｍに対する貼付け位置の位置決めが、エアシリンダを使った従来に比し、正確に行われる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明に係るラベル貼付装置は、以上説明したように、ファンを使ったのみでラベル貼付装置が実現できるため、従来のようにコンプレッサを使う必要がない分、安価に導入でき、かつ、コンプレッサ駆動による騒音や排気による空気汚染などの環境に与える悪影響がないという効果がある。
【００２４】
また、ファンの作動により、中空溝および連接溝、並びに狭隘な連通路を介して吸引孔よりエアーを吸引するので、吸引孔が、中空溝と連接溝の溝から成る中空ボックスと連通され、更に、狭隘な連通路を通してエアーが吸引されるので、吸引力がより増長されるという効果がある。
【００２５】
また、請求項２によれば、シャフトを介して取り付けられた吸着装置は、第１のスライド用パルスモータの回転を受けて微細な距離、高さ方向に摺動し、かつ、第２の移動体によりラベルの幅方向に移動され、更に、第３の移動体によりラベルの長手方向に移動され、しかも、第１乃至第３の各移動体は、第１乃至第３のスライド用パルスモータにより、微細な距離、移動可能となっているため、被貼付物に対するラベルの貼付けが正確に位置決めできるという効果がある。
【００２６】
また、請求項３によれば、吸着面によるラベルの保持が完了するまで、吸着中のラベルに対しエアーを吹付ける、ファンを用いた補助ノズルを備えるので、吸着面に対するラベルの保持が確実となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るラベル貼付装置の主要構成を示す概略斜視説明図である。
【図２】同、概略側面図である。
【図３】同、吸着装置を底面部側から見た概略斜視説明図である。
【図４】図４は、図３中、矢示ＩＶ方向から見た概略側面説明図である。
【図５】同、ラベル貼付装置の電気的な構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ｌラベル
Ｍ被貼付物
Ｃ搬送手段
ＸラベルＬの幅方向
ＹラベルＬの長手方向
１ラベル貼付装置
２印字発行装置
３吸着装置
４位置決め装置
５印字機
６ラベル供給部
７剥離板
８台紙
９ラベル連続体
１０制御部
１１吸引孔
１２吸着面
１３中空ボックス
１４ファンボックス
１５連通路
１６中空溝
１７連通溝
１８ファン
１９開口部
２０シャフト
２１第１の移動体
２２第２の移動体
２３第３の移動体
２４第１のスライド用パルスモータ
２５第２のスライド用パルスモータ
２６第３のスライド用パルスモータ
３１ＲＯＭ
３２ＣＰＵ
３３ＲＡＭ
３４印字駆動モータ制御部
３５印字制御部
３６位置センサ制御部
３７表示器
３８表示制御部
３９インタフェース部
４０第１のパルスモータ制御部
４１第２のパルスモータ制御部
４２第３のパルスモータ制御部
５０印字ヘッド
５１プラテンローラ
５２位置検出用センサ
５３ベルト
５４駆動用モータ
５５貼付けセンサ
６０連通管
６１狭隘部
７０補助ノズル
７１補助ノズル用のファン部
７２ファン
７３ファン制御部

Claims

ラベル印字発行装置と、このラベル印字発行装置より繰り出されたラベルを吸着する吸着装置と、この吸着装置を被貼付物に対し移動・位置決め可能な位置決め装置とを備えたラベル貼付装置であって、
前記吸着装置は、
複数の吸引孔を備えた吸着面と、
前記吸引孔を列にて連接する中空溝、および、複数列設けられた前記中空溝を連接する連接溝より形成される中空ボックスと、
この中空ボックスに接し前記吸着面の他面に設けられたファンを有するファンボックスと、
前記中空ボックスと前記ファンボックスとの間を連通する狭隘な連通路と、
を備え、
前記吸着面に繰り出されたラベルを、ファンの作動により中空ボックスを介して吸引孔より吸引したエアーにて吸着し、かつ、前記吸着面に吸引されたラベルを前記位置決め装置を用いて三次元方向で移動することを特徴とするラベル貼付装置。
前記位置決め装置は、
前記吸着装置を支持するシャフトと、
このシャフトを第１のスライド用パルスモータにて支持するとともに、回転に応じた距離、シャフトを介して取付けられた前記吸着装置を進退動自在に摺動する第１の移動体と、
この第１の移動体を第２のスライド用パルスモータにて支持するとともに、回転に応じた距離、前記第１の移動体をラベルの幅方向で摺動する第２の移動体と、
この第２の移動体を第３のスライド用パルスモータにて支持するとともに、回転に応じた距離、前記第２の移動体をラベルの長手方向で摺動する第３の移動体と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のラベル貼付装置。
前記吸着面によるラベルの保持が完了するまで、吸着中のラベルに対しエアーを吹付ける、ファンを用いた補助ノズルを備えることを特徴とする請求項１に記載のラベル貼付装置。