JP2006117295A - ラベル貼付方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳片の端面の位置ずれや傾き等に対応して、この端面に製品管理用のラベルを確実に溶接固定する。
【解決手段】ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋳片１０の端面１０ａに関して、その端面領域の基準位置および端面領域の傾きを端面検出手段４８で求め、その求めた結果に基づき、移動機構２１を駆動して、左右方向Ｘ、上下方向への移動および傾き方向θへ回動させることで、ラベル貼付手段５２に保持されたラベル１８および複数の溶接手段５８の位置および姿勢を端面１０ａに応じて調節する。そして、ラベル１８を端面１０ａに正対した状態で該端面１０ａに押付け、溶接電極６０を夫々独立して前進付勢することで、ラベル１８を端面１０ａに確実に当接させてスポット溶接する。
【選択図】図１

Description

この発明は、鋳片等の材料に対して製品管理上必要な情報を記載した金属製のラベルを、スポット溶接により貼付固定するラベル貼付方法およびこの方法を好適に実施し得るラベル貼付装置に関するものである。

鋳造工程や圧延工程等を経て得られた鋳片(材料)は、番号や規格等の情報を記載したラベル(金属ラベル)を、その一端面に貼付することで製品管理の効率化が図られている。このラベルとしては、耐熱性を有する薄い矩形状の金属板が使用され、スポット溶接により鋳片に貼付固定される。このように、ラベルを鋳片に貼付するラベル貼付装置としては、図８に示す如く、耐熱性を備えた金属製のラベル１８に所定事項を印字した後、このラベル１８を吸着保持する機構を備えた貼付ヘッド１０４により移送し、この貼付ヘッド１０４で前面に保持したラベル１８を高温状態にある鋳片１０の端面１０ａに押付けるのと同時に、ラベル１８の複数箇所(少なくとも２箇所)に溶接電極１００を押付けてスポット溶接することで、鋳片１０にラベル１８を固定するよう構成したものが提案されている(例えば特許文献１参照)。
特公昭６１−３９２１８号公報

ところで、前記複数の溶接電極１００は、鋳片１０の端面１０ａに貼付ヘッド１０４で押付けたラベル１８へ向けて、これら全ての電極１００が一体的にエアシリンダ１０２により前進するよう構成されている。ここで、鋳片１０の端面１０ａは、特にソー切断やシャー切断等で切断された切断端面に当たる場合、端面１０ａが平滑にならずに斜め(図８参照)や凸凹形状(図９参照)となることがある。すなわち、全てが一体的に前進する溶接電極１００では、溶接に際してラベル１８と端面１０ａとが接触しない部位が発生して未溶接となり、ラベル１８を鋳片１０に対して確実に固定することができなくなる虞れが指摘される。また、コンベア等の搬送手段でラベル貼付位置に搬送されてきた鋳片１０は、ストッパ等の位置規制手段によっておおよそ位置決めされるものの、鋳片自体の反りや傾きやねじれまたは搬送手段への載置位置のずれ等に起因して、貼付ヘッド１０４および複数の溶接電極１００に対して必ずしも端面１０ａの位置や姿勢(傾き)が正対するとは限らず、この場合、全ての溶接電極１００により溶接固定できない事態となる。

そこで、特許文献１のラベル貼付装置では、溶接電極１００の位置を鋳片１０の端面１０ａに対して上下方向および前後方向へ調節し得るよう構成しているが、鋳片１０の反りや傾きやねじれ等の全ての態様に対応して貼付ヘッド１０４に保持されたラベル１８および溶接電極１００を位置させることができない。また、前記貼付ヘッド１０４を首振り可能とすることで、端面１０ａの傾斜等に対応させているものの、全ての溶接電極１００が一体的に進退移動するため、依然としてラベル１８に押付けられない溶接電極１００が発生して溶接できない部位を生じる虞れがある。

すなわちこの発明は、従来の技術に係るラベル貼付方法およびその装置に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、材料の端面の位置ずれや傾き等に対応して、この端面に金属ラベルを確実に溶接固定し得るラベル貼付方法および装置を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係るラベル貼付方法は、
ラベル供給手段から供給された金属ラベルに情報付与手段で所定の情報を付与した後、ラベル受渡手段を介してラベル貼付手段に該金属ラベルを受渡して保持させ、搬送手段により搬送されてラベル貼付位置で待機している材料の端面に対し、前記ラベル貼付手段を前進させて保持中の金属ラベルを押付けると共に、該ラベル貼付手段に保持した金属ラベルの所定部位に臨むように配設した複数の溶接手段を前進させてスポット溶接することで、端面に金属ラベルを貼付固定するに際し、
前記ラベル貼付位置に到来した材料の端面に関して、その端面領域の基準位置および端面領域の傾きを端面検出手段で求め、
その求めた基準位置に基づき、前記ラベル貼付手段および複数の溶接手段を移動機構により前記端面に対して左右方向および上下方向へ一体的に移動させると共に、
その求めた傾きに基づき、前記ラベル貼付手段および複数の溶接手段を移動機構により該ラベル貼付手段に保持されている金属ラベルの略中心を前後方向に延在する軸線の周りを所定角度だけ一体的に回動させることで、金属ラベルおよび複数の溶接手段を端面に正対させた後、複数の溶接手段を金属ラベルに押付けてスポット溶接することを特徴とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の別発明に係るラベル貼付装置は、
ラベル供給手段から受入れた金属ラベルに所定の情報を付与する情報付与手段と、この情報付与手段からラベル受渡手段を介して受取った金属ラベルを保持し、搬送手段により搬送されてラベル貼付位置で待機している材料の端面に対して進退移動可能なラベル貼付手段と、このラベル貼付手段に保持した金属ラベルの所定部位に臨んで進退移動可能に配設され、該ラベル貼付手段によって材料の端面に押付けた金属ラベルをスポット溶接する複数の溶接手段とからなるラベル貼付装置において、
前記ラベル貼付位置に到来した材料の端面に関して、端面領域の基準位置および端面領域の傾きを求める端面検出手段と、
前記ラベル貼付手段および複数の溶接手段を、材料の端面に対して左右方向および上下方向へ一体的に移動させると共に、該ラベル貼付手段に保持されている金属ラベルの略中心を前後方向に延在する軸線の周りを所定角度だけ一体的に回動させる移動機構とを備え、
前記端面検出手段で求めた基準位置および傾きに基づき、金属ラベルを保持したラベル貼付手段および複数の溶接手段を、端面に正対するように前記移動機構により移動し得るよう構成したことを特徴とする。

本発明に係るラベル貼付方法およびその装置によれば、ラベル貼付位置に到来した材料の端面に関して、その端面領域の基準位置および端面領域の傾きを端面検出手段で求め、その求めた基準位置に基づき、ラベル貼付手段および複数の溶接手段を移動機構により端面に対して左右方向および上下方向へ一体的に移動させると共に、その求めた傾きに基づき、ラベル貼付手段および複数の溶接手段を移動機構によりラベル貼付手段に保持されている金属ラベルの略中心を前後方向に延在する軸線の周りを所定角度だけ一体的に回動させることで、金属ラベルおよび複数の溶接手段を端面に正対させることができる。そして、この状態において、ラベル貼付手段を前進させると、金属ラベルは材料の端面領域内に収まって当接するから、複数の溶接手段を前進付勢して、これらの溶接手段を金属ラベルに押付けた状態でスポット溶接することで、金属ラベルを端面に対して確実に貼付固定することができる。すなわち、ラベル貼付位置に到来した材料における端面の切断不良や反り等に起因する位置や姿勢のずれ等に対応して、ラベル貼付手段に保持した金属ラベルおよび複数の溶接手段に関して位置および姿勢を調節して正対させた後、スポット溶接を実施するから、溶接不良を回避して金属ラベルを確実に固定することができる。また、複数の溶接手段を、個別に設けた電極移動手段によって、予め設定した押付け圧力に達するまで夫々独立して金属ラベルに向けて前進付勢するよう構成することで、端面の傾きや凹凸等に起因する金属ラベルと端面との非接触による溶接不良の回避して、金属ラベルをより確実に固定することができる。

次に、本発明に係るラベル貼付方法およびその装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。ここで、ラベル(金属ラベル)を貼付する材料としては、鋳片、ビレット、スラブ、インゴット、ブルーム、太物材、細物材等の各種鋼材を対象とし、実施例では高温状態の鋳片にラベルを貼付する場合について説明する。また、本説明中で云う前後方向(Ｚ方向)とは、ラベル貼付装置において搬送コンベア(搬送手段)によりラベル貼付位置に到来した材料に向かう側が前側であって、材料から離間する側を後側とし、搬送方向に沿う方向を左右方向(Ｘ方向)とする。なお、本発明に係るラベル貼付方法およびその装置は、ラベル貼付時における材料の温度状況に左右されず、熱間材および冷間材の何れにも対応可能である。

図１〜図３に示すように、実施例に係るラベル貼付装置２０は、例えば連鋳および圧延工程を経て、シャー等の切断設備において適宜長さに切断された断面角形の鋳片(材料)１０を、間欠的または連続的に搬送する搬送手段としての搬送コンベアＴの一側部に耐熱壁１２で囲繞された状態で設置されている。前記搬送コンベアＴのラベル貼付位置Ｔ１に相対する耐熱壁１２には、開口部１２ａが開設され、前記ラベル貼付装置２０の後述するラベル貼付機構５０が、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋳片１０の端面(切断端面)１０ａに開口部１２ａを介して臨むようになっている。ここで前記鋳片１０は、搬送方向と直交する方向に長辺が延在する状態で搬送コンベアＴに載置され、ラベル貼付位置Ｔ１に到来すると、前記ラベル貼付装置２０によって短辺側の端面１０ａに、鋼種や管理番号や各種コード等の情報が記載されたラベル(金属ラベル)１８が貼付されるようになっている。前記搬送コンベアＴは、ウォーキングビーム方式のものであって、所定角度の斜辺を有する山形状に搬送面が搬送方向に連続して形成され、この対向する斜辺の間(谷部分)に前記鋳片１０が長辺を軸として傾いた姿勢で搬送されている(図４参照)。また、前記搬送コンベアＴは、搬送制御手段ＣＴにより搬送速度やラベル貼付位置Ｔ１における停止等の動作が制御され、この搬送制御手段ＣＴはラベル貼付装置２０の後述する制御手段Ｃと連動して動作するようになっている。なお、前記耐熱壁１２の開口部１２ａには扉１４が配設され、この開口部１２ａを必要に応じて開閉し得るよう構成される。

前記ラベル１８は、貼付する鋳片１０の温度に応じて適当な耐熱処理が施された矩形状の金属板であって、鋳片１０の端面１０ａより小寸に設定され、このラベル１８の各角隅部においてスポット溶接を実施することで、端面１０ａに４点で固定されるよう設定される(図４参照)。

前記ラベル貼付装置２０は、未印字のラベル１８をストックして連続的または間欠的に供給するラベル供給手段４０と、この未印字のラベル１８に所定の情報を付与する情報付与手段４２と、搬送コンベアＴで搬送されてラベル貼付位置Ｔ１に到来して待機している鋳片１０の端面１０ａに印字済のラベル１８を貼付するラベル貼付機構５０と、情報付与手段４２とラベル貼付機構５０との間に位置して、印字済のラベル１８を情報付与手段４２からラベル貼付機構５０へ受渡すラベル受渡手段４６と、ラベル貼付位置Ｔ１にある鋳片１０の端面１０ａに関し、その端面領域の基準位置および姿勢(傾き)を求める端面検出手段４８とを備えている(図１参照)。また前記ラベル貼付装置２０は、前記ラベル貼付機構５０を任意位置へ移動させる移動機構２１を備え、前記端面検出手段４８による端面１０ａの位置および姿勢検出結果に基づいて、ラベル貼付機構５０を左右方向(Ｘ方向)、上下方向(Ｙ方向)、前後方向(Ｚ方向)に移動させたり、後述するラベル貼付手段５２に保持されているラベル１８の略中心を通って前後方向Ｚに延在する軸線の周りを回動させることで、ラベル貼付機構５０を鋳片１０の端面１０ａに正対する位置および姿勢に移動し得るようになっている。

前記ラベル貼付装置２０は、床面に設置した基台２２を基礎として、この基台２２上に前後の関係で離間すると共に、前記搬送コンベアＴの搬送方向に沿って延在する一対の横レール２２ａ,２２ａを介して横行架台２４が基台２２の上方にスライド自在に設置されている(図２参照)。この横行架台２４は、例えばモータの回転をラックアンドピニオン機構により伝達する左右駆動手段２６によって基台２２に対して左右方向Ｘに沿って往復移動可能になっている。また、前記横行架台２４の上面には、前後に離間して一対の上下駆動手段３０,３０が配設され、これらの上下駆動手段３０,３０に支持されて横行架台２４の上方に昇降テーブル２８が配設されている。各上下駆動手段３０としては、シリンダ機構やジャッキ機構等が採用され、これら上下駆動手段３０,３０を付勢することで、昇降テーブル２８が上下方向Ｙに沿って上昇または下降移動される。そして、この昇降テーブル２８には、ラベル供給手段４０、情報付与手段４２、ラベル貼付機構５０およびラベル受渡手段４６等のラベル貼付装置２０を構成する主要な機構が配設され、左右駆動手段２６および上下駆動手段３０,３０を付勢することで、これらの機構が左右方向Ｘおよび上下方向Ｙへ移動可能となっている。

更に、前記ラベル貼付装置２０の主要機構のうち前記ラベル貼付機構５０は、昇降テーブル２８に対して前後方向Ｚへ移動可能に配設された傾動テーブル３２上に設置され、その前面側が開口部１２ａに臨むよう設定されている。この傾動テーブル３２は、前記昇降テーブル２８上において左右方向Ｘに離間し、前後方向Ｚに延在して設置された一対の縦レール２８ａ,２８ａにスライド自在に載置され(図３参照)、該昇降テーブル２８に設置されたエアシリンダ等の前後駆動手段３４により前後方向Ｚに沿って進退移動するよう構成される。更にまた、前記傾動テーブル３２に対してラベル貼付機構５０は、ラベル貼付手段５２に保持されているラベル１８の略中心を通って前後方向Ｚに延在する軸線を回動中心として回動可能に支持され、このラベル貼付機構５０の後端に連結された傾動駆動手段３６を付勢することで、所定角度だけラベル貼付機構５０を回動し得るようになっている。すなわち、前記ラベル貼付機構５０は、昇降テーブル２８の移動に伴う左右方向Ｘおよび上下方向へＹの移動、傾動テーブル３２の移動に伴う前後方向Ｚへの進退移動、傾動駆動手段３６による傾き方向θの４方向へ三次元的に移動し得る。すなわち、前記移動機構２１は、前記ラベル貼付機構５０を移動または回動させる左右駆動手段２６、上下駆動手段３０、前後駆動手段３４および傾動駆動手段３６からなり、これら各手段は制御手段Ｃに接続され(図５参照)、端面検出手段４８による鋳片１０の端面１０ａにおける位置および姿勢検出結果に基づいて、この制御手段Ｃの制御下に駆動されることで、ラベル貼付機構５０を構成するラベル貼付手段５２に保持されたラベル１８および複数の溶接手段５８を端面１０ａに対して所定間隔で正対させるよう適宜位置および姿勢に移動するようになっている。

次いで、前記昇降テーブル２８に載置されるラベル貼付装置２０の主要機構についてラベル１８の流れに沿って説明する。前記ラベル供給手段４０は、未印字のラベル１８を積層状態でストックし、制御手段Ｃの制御に基づいて一枚ずつ順次送出して、コンベア等の移送手段４１を介して情報付与手段４２に供給し得るように構成される。また前記情報付与手段４２は、レーザーを利用した印字装置４２ａと、この印字装置４２ａの下方に設置された未印字のラベル１８を位置規制する水平回動自在なインデックステーブル４４を備えている。このインデックステーブル４４は平面視において円形であって、円周方向に沿って所定間隔離間した複数(実施例では９０°間隔で４箇所)の規制部４４ａを備え、テーブル４４の回転に伴って、規制部４４ａが前記移送手段４１の移送終端に位置して未印字のラベル１８を受取ると共に、別の規制部４４ａが前記ラベル受渡手段４６の受取り位置に臨み、印字装置４２ａで印字済のラベル１８を受渡し得るようになっている。そして、前記移送手段４１の移送終端と、ラベル受渡手段４６の受取り位置の間において、規制部４４ａに位置規制された未印字のラベル１８が、前記印字装置４２ａの下方に位置し、プロセスコンピュータＰＣから制御手段Ｃに入力された情報に基づいて、所定の情報がラベル１８に印字装置４２ａにより書込まれる(図１参照)。なお、実施例では印字装置４２ａとして、レーザーを利用したが、特に限定されず、刻印やその他の手段であってもよい。

印字済のラベル１８をラベル貼付機構５０に受渡すラベル受渡手段４６は、情報付与手段４２の前側において昇降テーブル２８に立設した本体部４６ａと、この本体部４６ａの上部に回動自在に配設されたシリンダ４６ｂと、このシリンダ４６ｂから横方向に突出し、該シリンダ４６ｂにより進退移動可能なアーム４６ｃと、このアーム４６ｃの先端に配設された保持部４６ｄとから構成される(図３参照)。前記シリンダ４６ｂは、前記本体部４６ａを軸として、この本体部４６ａの後側に位置するインデックステーブル４４における受取り位置にある規制部４４ａと、該本体部４６ａの横側に位置しているラベル貼付手段５２の先端の後述する貼付ヘッド５４との間を９０°だけ水平に回動するようになっている。そして前記保持部４６ｄとしては、例えばチャッキング機構が用いられ、前記シリンダ４６ｂの付勢によるアーム４６ｃの進退移動に伴って移動し、インデックステーブル４４から寝た状態(水平な状態)でラベル１８を受取り、シリンダ４６ｂの回動に伴って移動する過程で、この保持部４６ｄ自体が水平線を軸として回動し、ラベル１８を反転させた状態で貼付ヘッド５４に受渡すようになっている。また、本体部４６ａは昇降自在に構成され、保持部４６ｄの上下方向Ｙの位置を調節し得るようになっている。すなわち、前記ラベル１８は、ラベル受渡手段４６で移送される過程で、印字面が上方に向いた状態から、貼付ヘッド５４の先端面(後側)へ向いた状態となり、貼付ヘッド５４は印字面側を保持するように構成されている。なお、前記保持部４６ｄとしては、金属の薄板であるラベル１８を移送し得るものであれば、特に限定されず、例えば磁気的な手段や空気吸引を利用した手段等も採用し得る。

前記ラベル貼付機構５０は、前記ラベル受渡手段４６からラベル１８を受取って、これを保持した状態で前進して鋳片１０の端面１０ａに押付けるラベル貼付手段５２と、重ね合わせたラベル１８と端面１０ａとをスポット溶接する複数(実施例では４つ)の溶接手段５８とから構成され、これらは前記傾動駆動手段３６によって一体的に回動し得るようになっている。前記ラベル貼付手段５２は、先端に設けられた空気吸引機構(図示せず)を備えた貼付ヘッド５４によってラベル１８を保持すると共に、この貼付ヘッド５４をエアシリンダ等のヘッド移動手段５６により鋳片１０の端面１０ａに対して前後方向Ｚへ沿って進退移動し得るよう構成される。前記ラベル貼付手段５２は、前後方向Ｚに延在した状態で前記溶接手段５８の上方に配設され、ラベル１８の角隅部に夫々対応して平行に配置した後述する溶接電極６０の間に、貼付ヘッド５４が上方から垂下して位置し、これらの溶接電極６０と平行に進退移動し得るよう構成されている。そして前記貼付ヘッド５４は、その中心部にラベル１８の中心部を略整合した状態でラベル１８を保持するようになっている。なお、前記貼付ヘッド５４としては、金属の薄板であるラベル１８を保持し得るものであれば、特に限定されず、例えば磁気的な手段やチャッキング機構を利用した手段等も採用し得る。

各溶接手段５８は、鋳片１０の端面１０ａに臨む前側に配設された溶接電極６０と、後側に配設されて、この溶接電極６０を前後方向Ｚへ沿って進退移動させるエアシリンダ等の電極移動手段６２とから構成される。これらの溶接電極６０は、その先端がラベル１８の角隅部に夫々臨むように傾動テーブル３２上に前後方向に延在して配置されて、互いに平行な位置関係となっている。また複数の溶接電極６０は、個別に設けた電極移動手段６２によって貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８(鋳片１０の端面１０ａ)に対して互いに独立して進退移動可能に構成され、ラベル１８の対応する角隅部を、各溶接電極６０が均等な力で押圧し得るように設定される。すなわち、各溶接電極６０はラベル１８の角隅部に当接してから、予め設定した所定の押付け圧力に達するまで電極移動手段６２により前進付勢されるよう設定され、この所定の押付け圧力は、ラベル１８と端面１０ａとが密着的に当接することが担保し得る程度に設定される。そして、各溶接電極６０は、図示しない電源に接続され、ラベル１８を各溶接電極６０で押圧しつつ、対になった電極６０,６０間に電流を通すことで、ラベル１８の角隅部が鋳片１０の端面１０ａに夫々スポット溶接され、ラベル１８が鋳片１０に固定されるようになっている。

このように、ラベル貼付機構５０において、前記貼付ヘッド５４および複数の溶接電極６０は、傾動テーブル３２の進退移動に伴って鋳片１０の端面１０ａに対して前進または後退すると共に、夫々に設けられた移動手段５６,６２によって、これら夫々が独立して進退移動し得るよう構成されている。また、前記ラベル貼付手段５２および複数の溶接手段５８は、貼付ヘッド５４の中心部(ラベル１８の中心部)を通って前後方向Ｚに延在する軸線の周りを前記傾動駆動手段３６により一体的に回動可能に構成され、前記搬送コンベアＴに搬送面に対して傾いた姿勢で載置されて搬送される鋳片１０の端面１０ａの傾き状況等に応じて傾き方向θへの調節が可能となっている。すなわち、前記貼付ヘッド５４および複数の溶接電極６０は、前記移動機構２１による左右方向Ｘ、上下方向Ｙおよび前後方向Ｚおよび傾き方向θへの移動によっても、その左右方向Ｘ、上下方向Ｙおよび前後方向Ｚの相対的な位置関係は変化させることなく、常に各溶接電極６０の先端は、貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８の角隅部に対向させ得るように構成される。これに対し、各溶接電極６０は、各電極移動手段６２の付勢による前後移動によって、鋳片１０の端面１０ａに対する前後方向Ｚの位置関係を独立して変化させることができるようにしてある。

図５に示すように、前記ラベル供給手段４０、情報付与手段４２およびラベル受渡手段４６は、前記制御手段Ｃによって動作が制御され、ラベル１８がこれらの間を適宜タイミングで受渡され、この過程で所要の情報がラベル１８に印字される。また、前記ヘッド移動手段５６および各電極移動手段６２も制御手段Ｃによって制御され、鋳片１０のラベル貼付位置Ｔ１への到来のタイミング等を見計らって順次動作するように設定されると共に、各溶接電極６０が予め設定された押付け圧力でラベル１８を押圧するまで、対応する電極移動手段６２を前進付勢するよう制御される。

前述したように、ラベル貼付機構５０を鋳片１０の端面１０ａに正対する位置および姿勢に移動させる移動機構２１は、端面検出手段４８による端面１０ａにおける端面領域の基準位置および傾きの検出結果に基づいて駆動制御される。前記ラベル貼付機構５０の前側近傍には、前記貼付ヘッド５４および溶接電極６０の進退移動に干渉しない位置に、前記搬送コンベアＴによる搬送に伴ってラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋳片１０の端面１０ａに臨んで、この鋳片１０の左右方向Ｘ、上下方向Ｙの位置および傾き方向θの姿勢を検出する端面検出手段４８の第１撮像装置４８ａが配設されている(図１参照)。また、前記鋳片１０の上方には、鋳片１０の端面１０ａが撮影可能な位置に第２撮像装置４８ｂが配設され、ラベル貼付位置Ｔ１に位置した鋳片１０の前後方向Ｚの出入り量(鋳片１０の端面１０ａにおける基準線からの突出し量)が検出される。前記第１撮像装置４８ａおよび第２撮像装置４８ｂにより撮影された鋳片１０の端面１０ａの画像を画像処理手段４８ｃにより認識すると共に２値化処理し、この２値化処理の結果が演算手段４８ｄに入力される。この演算手段４８ｄでは、２値化処理の結果に基づいて、鋳片１０の基準位置(重心)を決定することで鋳片１０の端面１０ａにおける位置が求められ、端面領域の境界線が演算されることで傾き求められる。そして、この鋳片１０の端面１０ａの基準位置および傾きと、現在位置している貼付ヘッド５４および複数の溶接電極６０との位置関係および貼付ヘッド５４に保持中のラベル１８の傾きに応じて、前記制御手段Ｃによって移動機構２１を構成する各駆動手段２６,３０,３４,３６を駆動することで、貼付ヘッド５４に保持したラベル１８を端面１０ａに対して所定間隔で正対するまで位置および姿勢調節するよう構成されている。なお、前記画像処理手段４８ｃおよび演算手段４８ｄは、制御手段Ｃに組み込まれている(図５参照)。

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係るラベル貼付装置の作用について、ラベル貼付方法との関係で説明する。前記ラベル供給手段４０にストックされた未印字のラベル１８が一枚ずつ取出され、移送手段４１を介して情報付与手段４２のインデックステーブル４４に供給され、印字装置４２ａにより所定の情報がラベル１８に印字される。この印字済のラベル１８が、ラベル受渡手段４６により情報付与手段４２からラベル貼付機構５０におけるラベル貼付手段５２の貼付ヘッド５４に受渡されて、鋳片１０へのラベル貼付準備が完了する。このとき、前記貼付ヘッド５４および各溶接電極６０は、前記開口部１２ａから後側に退避した状態にあって、この開口部１２ａは扉１４によって閉成されている。

前記搬送コンベアＴによりラベル貼付位置Ｔ１に鋳片１０が到来すると、前記端面検出手段４８の第１撮像装置４８ａおよび第２撮像装置４８ｂによって、この鋳片１０の端面１０ａが撮影され、画像処理手段４８ｃおよび演算手段４８ｄによって、端面１０ａの端面領域における左右方向Ｘ、上下方向Ｙ、前後方向Ｚおよび傾き方向θの基準位置および傾きが求められる。そして、開口部１２ａを閉成していた扉１４が開放されると共に、移動機構２１が駆動されることで、ラベル貼付機構５０の位置および姿勢が調節される。すなわち、前記端面１０ａと、耐熱壁１２内に退避状態にあった貼付ヘッド５４および複数の溶接電極６０の位置関係に応じて、制御手段Ｃの制御下に左右駆動手段２６が駆動されて、横行架台２４の移動に伴って昇降テーブル２８が移動され、貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８が左右方向Ｘに所要距離だけ移動されることで、端面１０ａの左右方向Ｘの位置とラベル１８の左右方向Ｘの位置が合わせられる。また、制御手段Ｃの制御下に上下駆動手段３０が駆動されて、昇降テーブル２８の移動に伴って貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８を上下方向Ｙに所要距離だけ移動することで、端面１０ａの上下方向Ｙの位置とラベル１８の上下方向Ｙの位置が合わせられる。更に、貼付ヘッド５４に保持中のラベル１８の姿勢に応じて、制御手段Ｃの制御下に傾動駆動手段３６が駆動されて、貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８を傾き方向θに所要角度だけ回動することで、端面１０ａの傾きとラベル１８の傾きが合わせられる。なお、移動機構２１によるラベル貼付機構５０の左右方向Ｘ、上下方向Ｙおよび傾き方向θへの移動は、同時であっても、順次駆動してもよい。そして、制御手段Ｃの制御下に前後駆動手段３４が駆動されて、傾動テーブル３２の移動に伴って貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８を前後方向Ｚに所要距離だけ移動することで、ラベル１８を保持した貼付ヘッド５４および複数の溶接電極６０が開口部１２ａから突出して、ラベル１８が端面１０ａに近接する所定位置に配置される。

次に、前記制御手段Ｃの制御下に、ヘッド移動手段５６を前進付勢することで、貼付ヘッド５４に保持されたラベル１８が鋳片１０の端面１０ａに押付けられる。このときラベル１８は、移動機構２１によって端面１０ａに正対する位置に臨んでいるから、貼付ヘッド５４により端面１０ａｂに押付けられたラベル１８は、この端面１０ａの略中央部に位置すると共に、鋳片１０の端面１０ａを構成する各辺と、ラベル１８の各辺とを平行な関係とすることができる。そして、前記制御手段Ｃの制御下に、各電極移動手段６２を前進付勢することで、対応する溶接電極６０が貼付ヘッド５４により端面１０ａに押付けられたラベル１８の角隅部を夫々押圧し、この押付け圧力が予め設定した値になるまで溶接電極６０が夫々前進付勢されて、ラベル１８の溶接部分と端面１０ａとが密着した状態で当接する。この状態で、複数の溶接電極６０に印加することで、各溶接電極６０のラベル１８に対する当接部位において、ラベル１８と鋳片１０の端面１０ａがスポット溶接され、互いに固定される。なお、搬送コンベアＴによる鋳片１０の搬送状況やラベル貼付機構５０によるラベル１８の貼付状況等に応じて、制御手段Ｃの制御下にラベル供給手段４０、情報付与手段４２およびラベル受渡手段４６は、適宜タイミングで連続的または間欠的に動作する。

そして、鋳片１０の端面１０ａにラベル１８が溶接固定されると、貼付ヘッド５４の空気吸引機構による空気吸引が停止されてラベル１８が開放され、ヘッド移動手段５６および各電極移動手段６２が後退付勢されることで、貼付ヘッド５４および各溶接電極６０が鋳片１０から離間する。同時に移動機構２１が駆動されて、ラベル貼付機構５０が開口部１２ａから退避すると共に、ラベル受渡手段４６による受渡しに備える。

このように、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋳片１０の位置および姿勢を端面検出手段４８で検出して端面領域の基準位置および傾きを求め、その求めた結果に基づいて、前記ラベル貼付手段５２および複数の溶接手段５８を、移動機構２１によって鋳片１０の端面１０ａに対して左右方向Ｘ、上下方向Ｙおよび前後方向Ｚへ移動させると共に、貼付ヘッド５４に保持されているラベル１８の略中心を通って前後方向Ｚに延在する軸線の周りを回動させることで、貼付ヘッド５４に保持したラベル１８を端面１０ａの位置および姿勢に応じて正対する位置に位置補正した後に、ラベル１８を端面１０ａにスポット溶接するから、溶接不良を回避してラベル１８を堅固に固定し得る。すなわち、鋳片１０の位置ずれ、反りまたはねじれ等に追従して位置調節することで、常にラベル１８の中心点は端面１０ａの端面領域内の中心点に対し略整合して位置しているから、各溶接電極６０が当接するラベル１８の角隅部は端面領域内に位置し、スポット溶接に伴って互いに確実に固定し得る。従って、ラベル１８の端面１０ａへの溶接不良に起因する搬送コンベアＴの停止および手直しの発生を回避し得るから、生産効率を向上し得る。また、ラベル１８の大きさとを、鋳片１０の位置ずれ等を見越して端面１０ａに対して小さく設定する必要がなく、ラベル１８を比較的大きく設定することができるから、前記ラベル１８の大型化に伴って、記載する情報量の増加および判別性が向上し、管理の効率化を図ることができる。

前記複数の溶接手段５８は、個別に設けた電極移動手段６２によって、各溶接電極６０のラベル１８に対する押圧力が予め設定した圧力値になるまで夫々独立して前進付勢するよう構成することで、スポット溶接に先立ってラベル１８の(角隅部)溶接部位と端面１０ａを確実に当接させることができる。すなわち、鋳片１０の端面１０ａが切断等に起因して傾いた場合(図６参照)や、凸凹状態にある場合(図７参照)には、貼付ヘッド５４による押圧だけでは、角隅部のうち端面１０ａに接触しない部位が生じる虞れがある。しかし実施例では、溶接電極６０の押圧によって、ラベル１８の裏面が端面１０ａに当接するまでは設定圧力に至らず、更に対応する溶接電極６０が前進付勢されて、ラベル１８を傾斜(図６参照)または変形(図７参照)させて溶接部位となるラベル１８の角隅部が端面１０ａに当接するまで押圧することで、設定圧力に達して前進付勢が停止される。このように、ラベル１８を端面１０ａの傾きに合わせて傾斜させ、または凹状になった端面１０ａに当接するようにラベル１８を変形させるから、常に端面１０ａに追従して互いに当接した状態でスポット溶接されることで、確実に溶接固定することができる。

前記ラベル貼付装置２０を構成する各機構は、制御手段Ｃにより制御されると共に、各機構の動作状況が把握できるから、例えばある機構が異常動作または動作しない場合、搬送コンベアＴを制御する搬送制御手段ＣＴにより搬送コンベアＴが停止されて、ラベル１８が貼付されていない鋳片１０が下流へ搬送されるのを防止して、管理への弊害を回避し得る。すなわち、前記搬送コンベアＴによる搬送速度や搬送間隔等に応じて、ラベル貼付装置２０を稼働させることができるから、自動化が可能となり、作業の手間を軽減して貼付作業の効率化を図り得ると共に、高温の鋳片１０に対しても人手を介在させることなく貼付作業を実施し得る。

本発明の好適な実施例に係るラベル貼付装置を示す概略平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 実施例に係るラベル貼付装置の正面図である。 実施例のラベル貼付装置によるラベルの貼付状況を示す概略斜視図である。 実施例のラベル貼付装置の制御ブロック図である。 実施例のラベル貼付装置によるラベルの貼付状況を示す概略側面図であって、端面が傾いている場合を示す。 実施例のラベル貼付装置によるラベルの貼付状況を示す概略側面図であって、端面が凸凹状となっている場合を示す。 従来のラベル貼付装置のラベル貼付機構を示す概略図であって、鋳片の端面が傾いている場合を示す。 従来のラベル貼付装置のラベル貼付機構を示す概略図であって、鋳片の端面が凸凹状となっている場合を示す。

符号の説明

１０ 鋳片(材料)，１０ａ 端面，１８ ラベル，２１ 移動機構，４０ ラベル供給手段，
４２ 情報付与手段，４６ ラベル受渡手段，４８ 端面検出手段，
５２ ラベル貼付手段，５８ 溶接手段，６２ 電極移動手段，
Ｔ 搬送コンベア(搬送手段)，Ｔ１ ラベル貼付位置

Claims (4)

1. ラベル供給手段(40)から供給された金属ラベル(18)に情報付与手段(42)で所定の情報を付与した後、ラベル受渡手段(46)を介してラベル貼付手段(52)に該金属ラベル(18)を受渡して保持させ、搬送手段(T)により搬送されてラベル貼付位置(T1)で待機している材料(10)の端面(10a)に対し、前記ラベル貼付手段(52)を前進させて保持中の金属ラベル(18)を押付けると共に、該ラベル貼付手段(52)に保持した金属ラベル(18)の所定部位に臨むように配設した複数の溶接手段(58)を前進させてスポット溶接することで、端面(10a)に金属ラベル(18)を貼付固定するに際し、
   前記ラベル貼付位置(T1)に到来した材料(10)の端面(10a)に関して、その端面領域の基準位置および端面領域の傾きを端面検出手段(48)で求め、
   その求めた基準位置に基づき、前記ラベル貼付手段(52)および複数の溶接手段(58)を移動機構(21)により前記端面(10a)に対して左右方向および上下方向へ一体的に移動させると共に、
   その求めた傾きに基づき、前記ラベル貼付手段(52)および複数の溶接手段(58)を移動機構(21)により該ラベル貼付手段(52)に保持されている金属ラベル(18)の略中心を前後方向に延在する軸線の周りを所定角度だけ一体的に回動させることで、金属ラベル(18)および複数の溶接手段(58)を端面(10a)に正対させた後、複数の溶接手段(58)を金属ラベル(18)に押付けてスポット溶接する
   ことを特徴とするラベル貼付方法。
2. 前記複数の溶接手段(58)は、個別に設けた電極移動手段(62)によって、予め設定した押付け圧力に達するまで夫々独立して金属ラベル(18)に向けて前進付勢される請求項１記載のラベル貼付方法。
3. ラベル供給手段(40)から受入れた金属ラベル(18)に所定の情報を付与する情報付与手段(42)と、この情報付与手段(42)からラベル受渡手段(46)を介して受取った金属ラベル(18)を保持し、搬送手段(T)により搬送されてラベル貼付位置(T1)で待機している材料(10)の端面(10a)に対して進退移動可能なラベル貼付手段(52)と、このラベル貼付手段(52)に保持した金属ラベル(18)の所定部位に臨んで進退移動可能に配設され、該ラベル貼付手段(52)によって材料(10)の端面(10a)に押付けた金属ラベル(18)をスポット溶接する複数の溶接手段(58)とからなるラベル貼付装置において、
   前記ラベル貼付位置(T1)に到来した材料(10)の端面(10a)に関して、端面領域の基準位置および端面領域の傾きを求める端面検出手段(48)と、
   前記ラベル貼付手段(52)および複数の溶接手段(58)を、材料(10)の端面(10a)に対して左右方向および上下方向へ一体的に移動させると共に、該ラベル貼付手段(52)に保持されている金属ラベル(18)の略中心を前後方向に延在する軸線の周りを所定角度だけ一体的に回動させる移動機構(21)とを備え、
   前記端面検出手段(48)で求めた基準位置および傾きに基づき、金属ラベル(18)を保持したラベル貼付手段(52)および複数の溶接手段(58)を、端面(10a)に正対するように前記移動機構(21)により移動し得るよう構成した
   ことを特徴とするラベル貼付装置。
4. 前記複数の溶接手段(58)は、個別に設けた電極移動手段(62)により互いに独立して材料(10)の端面(10a)に対して進退移動可能に構成されると共に、各溶接手段(58)が予め設定した押付け圧力で金属ラベル(18)に押付けられるまで夫々独立して前進付勢される請求項３記載のラベル貼付装置。
   

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