JP2006117309A

JP2006117309A - ラベル貼付方法およびその装置

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Publication number: JP2006117309A
Application number: JP2004310027A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakagawa; 正博中川; Yoji Ozawa; 陽二小澤
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】鋼片における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貼付固定する。
【解決手段】ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片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、Ｘ方向、Ｙ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４２に保持されたラベル１８の位置および姿勢を端面１０ａに予め貼付されたシート１２応じて調節する。そして、ラベル１８をシート１２ａに正対した状態でこのシート１２に押付けることで、確実にシート１２に貼付固定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、鋼片等の材料に対して製品管理上必要な情報を記載したラベルを、予め材料端面に付されている貼付部に対して正確に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鋼片(材料)は、番号や規格等の情報を記載したラベルを、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。ラベルを鋼片に貼付するラベル貼付装置としては、耐熱性を備えた金属製のラベルに所定事項を印字した後、このラベルを吸着保持する機構を備えた貼付ヘッドにより移送し、この貼付ヘッドで前面に保持したラベルを高温状態にある鋼片の端面に押付けるのと同時に、ラベルの複数箇所(少なくとも２箇所)に溶接電極を押付けてスポット溶接することで、鋼片にラベルを固定するよう構成したものがある(例えば特許文献１参照)。
特公昭６１−３９２１８号公報

ところで、前記ラベルが固定された鋼片は、その後にショットブラスト加工等を行なった場合は、ラベルに記載された上方が消滅したり読み取り不能となることがある。従って、その場合は、鋼片端面に新たに情報を記載した別のラベルを貼付する必要がある。なお、このラベルとしては、薄い矩形状の金属シートや紙製シートが使用され、接着剤等の接着面を一面に設けておくことで、この接着面を介して貼付固定される。

この場合において、鋼片端面に先に固定されているラベル上に新しいラベルを貼付することが肝要となる。すなわち、先に固定されているラベルからはみ出した状態で新しいラベルが貼付されると、そのはみ出した部分での貼付力が弱くなり、剥離してしまう虞れがある。しかるに、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鋼片は、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、鋼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、鋼片端面に固定されているラベルが常に同じ位置や姿勢(傾き)となっているとは限らず、自動機によって新たなラベルを正しく貼付することはできず、作業者の手作業に頼っていた。

すなわちこの発明は、従来の技術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、材料の端面に付されている貼付部に対して位置ずれや傾き等があっても常に正確にラベルを自動的に貼付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、
一面に接着面を備えると共に、他面に所定の情報が付与されたラベルを、その他面側からラベル貼付手段で保持し、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、該端面に予め付されている貼付部に向けて前記ラベル貼付手段を前進させて保持中のラベルの接着面を押付けることで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、前記貼付部の基準位置および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を移動機構により前記貼付部に対して左右方向および上下方向へ移動させると共に、
その求めた傾きに基づき、前記ラベル貼付手段を移動機構により該ラベル貼付手段に保持されているラベルの略中心を通って前後方向に延在する軸線の周りに回動させることで、ラベルを貼付部に正対させた後、ラベル貼付手段を前進させてラベルを貼付部に押付けて貼付固定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、
一面に接着面を備えたラベルの他面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受取ったラベルをその他面側から保持し、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、該端面に予め付されている貼付部に向けて前進させて保持中のラベルの接着面を押付けることで貼付固定させるラベル貼付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、前記貼付部の基準位置および傾きを求める端面検出手段と、
前記ラベル貼付手段を、前記貼付部に対して左右方向および上下方向へ移動させると共に、該ラベル貼付手段に保持されているラベルの略中心を通って前後方向に延在する軸線の周り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シートの基準位置および傾きに基づき、ラベルを保持したラベル貼付手段を、貼付部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、材料の端面に予め付されている貼付部の基準位置および傾きを端面検出手段で求め、その求めた基準位置および傾きに基づき、ラベル貼付手段を移動機構により貼付部に対して左右方向および上下方向へ移動させると共に、該ラベル貼付手段に保持されているラベルの略中心を通って前後方向に延在する軸線の周りを回動させることで、ラベルを貼付部に正対させるよう位置および姿勢を調節することができるから、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があっても、ラベルを貼付部に対して正確に貼付固定することができる。すなわち、人手を介在させることなくラベルの貼付を自動化することができ、省力化を図ると共に、作業効率を向上し得る。また、端面検出手段によるシートの認識ができない場合には、ラベル貼付位置に到来した材料の側方に位置する計測部による距離測定結果から端面の基準位置を求め、この求めた基準位置に基いて、ラベル貼付手段を左右方向および上下方向へ位置調節するようにしたから、端面検出手段による材料の認識不良を保障して、ラベル貼付作業の確実性を向上させることができる。なお、貼付部を貼付下地となるシートとした場合は、ラベルをシート内に収まるように貼付できるから、シートによる端面の凸凹等を解消する下地としての作用が有効に発揮されて、ラベルを確実に貼付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、ラベルを貼付する材料としては、鋳片、鋼片、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、実施例では常温状態の鋼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、搬送方向に直交する方向を左右方向(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２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鋼片(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の搬送径路に臨んで設置されている。前記搬送コンベアＴは、例えばローラーコンベアが使用され、鋼片１０の長辺を搬送方向に沿って延在させた状態で載置され、前記ラベル貼付装置２０に臨む搬送方向前側の端面１０ａにシート(貼付部)１２が予め貼付されている。そして、搬送コンベアＴによって搬送されてラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０は、前記ラベル貼付装置２０の後述するラベル貼付機構４０のラベル貼付手段４２によって短辺側の端面１０ａに予め貼付されたシート１２に対し、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１８が貼付されるようになっている。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。

前記シート１２は、略矩形状の金属板や紙等のシート状物が採用され、貼付する鋼片１０の温度に応じて適当な材質が選択されると共に、必要に応じて耐熱処理等が施される。また、前記シート１２は、一面に備えた接着面を介して鋼片１０の端面１０ａにラベル貼付工程とは別工程で貼付固定され、該シート１２を鋼片１０の端面１０ａに予め貼付しておくことで、切断によって端面１０ａに生じた傾きや凸凹等を解消して、ラベル１８の貼付面を平滑にする下地として機能すると共に、前記ラベル１８の貼付に際し、該ラベル１８の目標物としても機能する。なお、前記シート１２は、鋼片１０の端面１０ａより小寸に設定され、鋼片１０への貼付方法としては、接着剤等からなる接着面を介して接着固定する態様に限定されず、例えば金属製のシートの場合、スポット溶接等で溶接固定してもよい。

前記ラベル１８は、貼付する鋼片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や紙製シールが採用され、前記シート１２より小寸に設定され、このラベル１８の一面に設けた接着面を介してシート１２に貼付固定するよう設定される。

前記ラベル貼付装置２０は、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３８と、この情報付与手段３８から印字済のラベル１８を受取り、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鋼片１０の端面１０ａに該ラベル１８を貼付するラベル貼付機構４０と、ラベル貼付位置Ｔ１にある鋼片１０の端面１０ａに関し、その端面１０ａに予め貼付されたシート１２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４０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によるラベル貼付目標物であるシート１２の位置および姿勢検出結果に基づいて、ラベル貼付機構４０を左右方向(Ｘ方向)、上下方向(Ｙ方向)および前後方向(Ｚ方向)に移動させたり、後述するラベル貼付手段４２に保持されているラベル１８の略中心を通ってＺ方向に延在する軸線の周りに回動させることで、ラベル貼付手段４２に保持されているラベル１８をシート１２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。

前記情報付与手段３８は、ラベル貼付装置２０において、主要部分である移動機構２１およびラベル貼付機構４０の側方に設置され、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、内部にストックされた未印字のラベル１８に所定の情報を書込む印字装置(図示せず)と、この印字装置で印字したラベル１８が待機する受渡し部３８ａを備えている。前記情報付与手段３８は、前記制御手段Ｃによって動作が制御され、ラベル１８を適宜タイミングで印字して、このラベル１８を上方に印字面を臨ませた状態で受渡し部３８ａに待機させて、ラベル貼付機構４０の後述する貼付ヘッド４４での受取りに備えるようになっている。なお、印字装置としては、レーザーを利用する手段や刻印やその他の手段であってもよい。

前記ラベル貼付装置２０は、左右の関係で離間させて床面に設置した一対の基台２２,２２を基礎として、この各基台２２上にＺ方向に沿って延在する前後レール２２ａを介してＺ方向移動手段２４が基台２２の上方にスライド自在に夫々設置されている(図１参照)。前記一対のＺ方向移動手段２４,２４の上方には、Ｘ方向に延在する横架台２６が架渡されて固定され、Ｚ方向移動手段２４,２４のＺ方向への移動に伴って、横架台２６もＺ方向に移動するようになっている。また、前記横架台２６の上面には、Ｚ方向に離間してＸ方向に平行に延在する一対の横レール２６ａ,２６ａが配設され、該横レール２６ａ,２６ａを介してＸ方向移動手段２８が横架台２６の上方にスライド自在に配設される。更に、このＸ方向移動手段２８上に、Ｙ方向に延在する支柱３０が立設されている。

また、前記支柱３０の一側面には、Ｚ方向に離間してＹ方向に平行に延在する一対の縦レール３０ａ,３０ａが配設され、この縦レール３０ａ,３０ａを介してＹ方向移動手段３２がスライド自在に配設されている。そして、前記Ｙ方向移動手段３２には、情報付与手段３８からラベル１８を受取り、このラベル１８を鋼片１０に貼付するラベル貼付手段４２を備えるラベル貼付機構４０が配設されている。すなわち、前記Ｚ方向移動手段２４を駆動することで、前記横架台２６はＺ方向に沿って進退移動すると共に、Ｘ方向移動手段２８を駆動することで、前記支柱３０は横架台２６上をＸ方向に沿って往復移動し、更に前記Ｙ方向移動手段３２を駆動することで、ラベル貼付機構４０がＹ方向に沿って昇降移動するように構成される。このように、前記ラベル貼付機構４０は、前記Ｚ方向移動手段２４の駆動による横架台２６の移動に伴うＺ方向への進退移動、前記Ｘ方向移動手段２８の駆動による支柱３０の移動に伴うＸ方向への往復移動および前記Ｙ方向移動手段３２の駆動によるＹ方向への昇降移動が行なわれるよう構成され、左右、上下、前後の３方向への移動により三次元的な動きを付与し得るようになっている。なお、前記移動手段２４,２８,３２は、シリンダ機構、ジャッキ機構、モータ等の駆動手段をラックアンドピニオン機構等で直線運動に変換する態様等、何れの態様であっても採用し得る。

前記ラベル貼付機構４０は、情報付与手段３８からラベル１８を受取って、これを保持した状態でＺ方向移動手段２４の前進に伴って前進して鋼片１０の端面１０ａに貼付されたシート１２に押付けるラベル貼付手段４２と、このラベル貼付手段４２を所定角度だけ回動するθ方向移動手段３４と、ラベル貼付位置Ｔ１に到来したシート１２の基準位置および傾きを求める端面検出手段４８とを備えている。このラベル貼付手段４２は、前記ラベル貼付機構４０から前側へ突出した貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８の略中心を通ってＺ方向に延在する軸線を中心として回動可能に支持され、このラベル貼付手段４２の後端に連結されたθ方向移動手段３４を付勢することで、正逆方向にラベル貼付手段４２を回動し得るようになっている。すなわち、前記ラベル貼付手段４２に保持されたラベル１８は、ラベル貼付手段４２のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に沿った移動による位置調節に加えて、Ｚ方向の軸線を回動中心とした傾き方向θへの回動により姿勢(傾き)が調節される。ここで、前記移動機構２１は、前記ラベル貼付機構４０を移動させるＺ方向移動手段２４、Ｘ方向移動手段２８、Ｙ方向移動手段３２およびラベル貼付手段４２をθ方向へ回動させるθ方向移動手段３４からなり、これら各手段２４,２８,３２,３４は制御手段Ｃに接続され(図３参照)、端面検出手段４８による鋼片１０の端面１０ａに貼付したシート１２の基準位置および傾き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、ラベル貼付手段４２に保持されたラベル１８をシート１２に対して正対させるよう適宜の位置および姿勢に移動するようになっている。ここで、シート１２の基準位置とは、ＸＹ(左右上下)座標系におけるシート１２の中心点に設定される。

更に、前記ラベル貼付機構４０は、ラベル貼付位置Ｔ１に到来したラベル１８の位置および姿勢に応じての位置および姿勢調節のみでなく、前記各移動手段２４,２８,３２を制御手段Ｃの制御下に駆動することで、鋼片１０の端面１０ａに臨む位置と(図１参照)、一側部に配設された情報付与手段３８からラベル１８を受取る位置(図２参照)との間を移動するようになっている。

前記ラベル貼付手段４２は、ラベル貼付機構４０の前面から前方へ突出して、その先端部に設けられ、空気吸引機構４２ｂを備えた貼付ヘッド４４によってラベル１８をその印字面側(他面側)から保持すると共に、前記Ｚ方向移動手段２４によるラベル貼付機構４０のＺ方向に沿う進退移動に伴って、鋼片１０の端面１０ａにおけるシート１２に対してラベル１８の接着面を押圧的に当接し得るよう構成される。ここで、空気吸引機構４２ｂの吸引により貼付ヘッド４４に保持されるラベル１８は、この貼付ヘッド４４の先端面の中心部に、その中心部を略整合した状態となるよう設定される。また、前記ラベル貼付手段４２は、前記ラベル貼付機構４０から突出した中途部位に設けた屈曲部４２ａを回動中心としてＹ方向に回動可能に構成され、この屈曲部４２ａにおいて関節の如く曲げることで、貼付ヘッド４４の先端面を前方へ臨ませ、鋼片１０のシート１２に相対させる位置と(図１参照)、この貼付ヘッド４４の先端面を下方に臨ませ、前記情報付与手段３８の受渡し部３８ａに相対させる位置(図２参照)とに移動し得るようになっている。なお、前記貼付ヘッド４４としては、ラベル１８を保持し得るものであれば、特に限定されず、例えばチャッキング機構を利用した手段、あるいはラベルの材質によっては磁気的な手段等も採用し得る。

前述したように、ラベル貼付機構４０を鋼片１０の端面１０ａに予め貼付したシート１２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によるシート１２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。この端面検出手段４８は、前記鋼片１０に端面１０ａを撮影する撮像装置４８ａと、この撮像装置４８ａで撮影した画像を認識する画像処理手段４８ｂと、この画像処理手段４８ｂでの画像認識結果に基づいて所定の演算処理を実施する演算手段４８ｃとから構成されている。前記撮像装置４８ａは、ラベル貼付機構４０の前側における前記貼付ヘッド４４の側方に配設され、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０の端面１０ａに対向し、この端面１０ａを含む所定の範囲を撮影し得るようになっている。なお、撮像装置４８ａとしては、例えばＣＣＤカメラやエリアセンサカメラ等が採用され、その撮込感度は比較的高感度(露光時間大)である所定値に予め調整されている。また、前記撮像装置４８ａの上方には、照明装置４９が設置され、ラベル貼付位置Ｔ１で待機している鋼片１０の端面１０ａを照射し得るようになっている。

前記撮像装置４８ａにより撮影された鋼片１０の端面画像は、この撮像装置４８ａに接続した画像処理手段４８ｂにより認識されると共にパターンマッチング処理され、このマッチング処理の結果が、画像処理手段４８ｂに接続した演算手段４８ｃに入力される。この演算手段４８ｃでは、画像処理手段４８ｂでのパターンマッチング処理の結果に基づいて演算処理することで、鋼片１０の端面１０ａに貼付されたシート１２の基準位置(重心)および傾きが抽出され、シート１２におけるＸ方向およびＹ方向の位置および傾きが求められる。前記演算手段４８ｃは、前記制御手段Ｃに接続され、演算結果をこの制御手段Ｃに入力するようになっている。そして、このシート１２の基準位置および傾きと、現在位置している貼付ヘッド４４の位置関係および貼付ヘッド４４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２４,２８,３２,３４を駆動することで、貼付ヘッド４４に保持したラベル１８をシート１２に対して所定間隔で正対するまで位置および姿勢を調節した後、更に前進して貼付するよう構成されている。

前記搬送コンベアＴにより搬送された鋼片１０は、ラベル貼付位置Ｔ１への到来すると停止されるものの、搬送コンベアＴを構成するロールの滑りまたは停止信号への応答遅れ等に起因して、端面１０ａの位置はＺ方向に若干の位置ずれを生じる。そこで、前記搬送コンベアＴの側方には、鋼片１０の端面１０ａに関して、Ｚ方向の位置を検出する前後位置検出手段５０が配設されている。前後位置検出手段５０は、前記一方のＺ方向移動手段２４における前側に近接する部位から立設した支持部５０ｂと、この支持部５０ｂに支持されて、鋼片１０の側面に臨む位置に配置されたセンサ部５０ａとから構成され、Ｚ方向移動手段２４の移動に伴って、Ｚ方向に沿って移動し得るようになっている。前記センサ部５０ａは、例えば光電センサ等が採用され、前記Ｚ方向移動手段２４の前方への移動に伴って前進した際に、このセンサ部５０ａにおいて鋼片１０の存在を検出して制御手段Ｃに入力して演算することで、前記ラベル貼付機構４０の貼付ヘッド４４と鋼片１０の端面１０ａとの離間距離が測定されて、この測定結果に応じて、Ｚ方向移動手段２４の前進移動量が決定されるようになっている。そして、決定された前進移動量だけ前進したラベル貼付手段４２は、鋼片１０の端面１０ａから常に一定間隔離間する位置で停止され、この位置において端面検出手段４８によるシート位置および姿勢の検出を実施することで、該端面１０ａとの離間距離の違いによる検出誤差が生じないよう構成される。

また、前記Ｚ方向移動手段２４における前後位置検出手段５０の後側には、所定間隔離間してオーバーラン検出手段５２が設置されている。このオーバーラン検出手段５２は、前記前後位置検出手段５０と同様に、Ｚ方向移動手段２４上に立設した支持部５２ｂと、この支持部５２ｂに支持されて、鋼片１０の側面に臨む位置に配置されたセンサ部５２ａとから構成され、Ｚ方向移動手段２４の移動につれて、Ｚ方向に沿って進退移動し得るようになっている。すなわち、ロールの滑りや停止信号への応答遅れ等に起因して、鋼片１０の搬送方向下流側に位置するオーバーラン検出手段５２で鋼片１０が検出したときには、鋼片１０がそれ以上搬送されないよう搬送コンベアＴを停止や逆転したり、または移動機構２１を駆動させて、ラベル貼付手段４２を退避させる等の措置を実施するよう構成される。

前記ラベル貼付装置２０は、シート１２(端面１０ａ)の位置を検出する手段として端面検出手段４８だけでなく、この端面検出手段４８によるシート１２の認識不良を保障する手段としてバックアップ手段５４を備えている。前記バックアップ手段５４は、前記前後位置検出手段５０とオーバーラン検出手段５２との間に設置され、前記Ｚ方向移動手段２４上に立設した支持部５４ｂと、この支持部５４ｂに支持されて、前記鋼片１０の側面に臨む位置に配置された計測部５４ａとから構成されている。すなわち、前記バックアップ手段５４は、前記Ｚ方向移動手段２４の移動に伴ってＺ方向に沿って移動して、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０の側面に計測部５４ａが臨むようになっている。前記計測部５４ａには、例えばレーザー距離計が採用され、前記端面検出手段４８による端面１０ａの認識に不具合が生じた場合、計測部５４ａで鋼片１０までのＸ方向の距離Ｄが測定され、この距離測定結果に基づき、制御手段ＣにおいてプロセスコンピュータＰＣに予め入力された鋼片１０の大きさ(幅Ｗおよび厚みＡ)情報を参照して、端面１０ａのＸ方向およびＹ方向の基準位置が前記演算手段４８ｃで演算されて求められる。そして、この求められた端面１０ａの基準位置に基づいて、前記移動機構２１が駆動されて、ラベル貼付手段４２のＸ方向およびＹ方向位置が調節され、貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８を端面１０ａに正対させるよう構成される。そして、前記バックアップ手段５４による基準位置に基づくラベル貼付を実施した場合は、警告信号をプロセスコンピュータＰＣに出力するよう構成してある。

〔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図４のフローチャートを参照して説明する。ラベル貼付作業を開始すると先ず、前記情報付与手段３８において、プロセスコンピュータＰＣから入力された所定の情報が印字装置でラベル１８に印字された後、受渡し部３８ａに払出され、この受渡し部３８ａにおいてラベル１８は印字面を上向きとした状態で待機し、前記ラベル貼付機構４０による受取りに備える(ステップＳ１)。

前記制御手段Ｃの制御下に、前記ラベル貼付手段４２の屈曲部４２ａを回動支点として下方に回動させることで、貼付ヘッド４４の先端面を下方に臨ませると共に、Ｘ方向移動手段２８、Ｙ方向移動手段３２およびＺ方向移動手段２４を駆動して、ラベル貼付機構４０を情報付与手段３８に近接する位置に移動し、貼付ヘッド４４の先端面を受渡し部３８ａで待機しているラベル１８に相対する位置に移動させる。前記ラベル貼付手段４２に設けた空気吸引機構４２ｂを吸引付勢することで、その空気吸引作用によりラベル１８が吸着され、貼付ヘッド４４の前面に印字面が対向した状態で保持される(ステップＳ２)。そして、ラベル貼付機構４０を搬送コンベアＴのラベル貼付位置Ｔ１に相対する位置に移動させると共に、ラベル１８を保持した貼付ヘッド４４を上方に回動させて水平にすることで、鋼片１０の端面１０ａに対してラベル１８の接着面を臨ませた状態で待機させる。

前記搬送コンベアＴによりラベル貼付位置Ｔ１に鋼片１０が到来して停止すると、前記Ｚ方向移動手段２４が駆動されて、ラベル貼付機構４０が前進すると共に(ステップＳ３)、Ｚ方向移動手段２４に設けられた前後位置検知手段５０のセンサ部５０ａも前進移動する。前記センサ部５０ａが鋼片１０の側面に至って、この鋼片１０の存在を検出すると、前記貼付ヘッド４４と鋼片１０の端面１０ａとのＺ方向における離間距離が求められる(ステップＳ４)。この求めたＺ方向の位置関係に基づいて、前記Ｚ方向移動手段２４の前進移動が制御され、前記貼付ヘッド４４が鋼片１０の端面１０ａから一定間隔離間した位置で一時停止される(ステップＳ５)。

このとき、前記ラベル貼付機構４０の前面側に設けられた撮像装置４８ａは、前記鋼片１０の端面１０ａにおおよそ対向し、この撮像装置４８ａによりラベル貼付位置Ｔ１にある鋼片１０の端面１０ａを含む所定範囲が撮影される(ステップＳ６)。なお、前記撮像装置４８ａの撮影に際し、前記照明装置４９は点灯されて端面１０ａを照らしている。前記撮像装置４８ａで撮込まれた画像は、画像処理手段４８ｂに入力され、この画像処理手段４８ｂにおいて、鋼片１０の端面１０ａおよびこの端面１０ａに予め貼付されたシート１２が認識される。そして、この認識されたシート画像を、画像処理手段４８ｂに予め入力されていたシート１２の正規データを参照してパターンマッチング処理がなされる(ステップＳ７)。すなわち、前記鋼片１０の端面１０ａとシート１２とは、材質の違い等により光の反射率が異なり、照明装置４９から照射されて端面１０ａまたはシート１２で反射した光は、撮像装置４８ａで異なる輝度で撮影され、この輝度の違いが、画像処理手段４８ｂにおいて認識される(ステップＳ８)。このステップＳ８でシート１２が認識できた場合は、この情報が演算手段４８ｃに入力されて、この演算手段４８ｃによって演算処理され、Ｘ方向およびＹ方向の基準位置が求められ(ステップＳ９)、更に傾きが求められる(ステップＳ１０)。

また、前記パターンマッチング処理(ステップＳ８)においてシート情報が認識できなかった場合は、撮像装置４８ａで撮像した所定範囲の平均輝度が予め設定された値(所定値)より大きいか否かの判定がなされる(ステップＳ１３)。前記平均輝度の判定において(ステップＳ１３)、この平均輝度が所定値以上の場合は、比較的高感度(露光時間大)に設定された撮込感度を低感度(露光時間小)に設定し直して、最適な撮込感度に調整した後(ステップＳ１４)、マッチング処理工程(ステップＳ７)に移行する。これに対し、前記平均輝度の判定において、この平均輝度が所定値より小さい場合、前記バックアップ手段５４によるバックアップ処理に移行する(ステップＳ２０)。

前記端面検出手段４８で求められたシート１２のＸ方向およびＹ方向の基準位置と傾きとに基づいて、移動機構２１が制御手段Ｃの制御下に駆動されることで、ラベル貼付手段４２の位置および姿勢が調節され、貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８がシート１２に正対される(ステップＳ１１)。すなわち、前記シート１２のＸ方向およびＹ方向の基準位置と、現在の貼付ヘッド４４との位置関係に応じて、制御手段Ｃの制御下にＸ方向移動手段２８が駆動されて、支柱３０の移動に伴ってラベル貼付手段４２が移動され、貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８がＸ方向に所要距離だけ移動されることで、シート１２のＸ方向の位置とラベル１８のＸ方向の位置が合わせられる。また、制御手段Ｃの制御下にＹ方向移動手段３２が駆動されて、ラベル貼付手段４２の移動に伴って貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８をＹ方向に所要距離だけ移動することで、シート１２のＹ方向の位置とラベル１８のＹ方向の位置が合わせられ、シート１２のＸＹ座標系における中心点とラベル１８の中心点が一致した状態となる。更に、シート１２の傾きと貼付ヘッド４４に保持中のラベル１８の傾きとに応じて、制御手段Ｃの制御下にθ方向移動手段３４が駆動されて、貼付ヘッド４４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、シート１２の傾きとラベル１８の傾きとが合わせられる。その結果、ラベル１８は、シート１２から所定間隔離間した位置において正対される。なお、移動機構２１によるラベル貼付手段４２のＸ方向、Ｙ方向および傾き方向θへの移動は、同時であっても、順次駆動してもよい。

次に、前記制御手段Ｃの制御下に、Ｚ方向移動手段２４を再び前進駆動して、ラベル貼付手段４２を前進させることで、貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８がシート１２に押付けられる(ステップＳ１２)。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４４により端面１０ａに押付けられたラベル１８は、この端シート１２の略中央部に位置すると共に、シート１２の各辺と、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、前記シート１２に押付けられたラベル１８は、該シート１２に当接した接着面を介して貼付固定される。

前記シート１２にラベル１８が貼付固定されると、貼付ヘッド４４の空気吸引機構４２ｂによる空気吸引が停止されてラベル１８が開放され、Ｚ方向移動手段２４が後退駆動されることで、貼付ヘッド４４が鋼片１０から離間すると共に、前記ラベル貼付機構４０が、前記情報付与手段３８に向けて移動され、受渡し部３８ａで待機している次のラベル１８の受取りが実施される。また、搬送コンベアＴが駆動されて鋼片１０が次の工程へ移送される。

次に、ステップＳ８のパターンマッチング判定およびステップＳ１３の平均輝度判定において、適合しなかった場合に移行するバックアップ処理について説明する。鋼片１０の側面または周辺機器の反射等の外乱光によって、ステップＳ８のパターンマッチング判定の適合率が予め設定された閾値以下となると、シート１２の位置認識が不可能となるばかりでなく、鋼片１０における端面１０ａの位置情報が得られず、ラベル１８を貼付できない事態に陥る虞れがある。そこで、ラベル貼付装置２０は、平均輝度判定(ステップＳ１３)においてシート１２または端面１０ａを認識するに充分な輝度が得られない場合、ステップＳ１３からバックアップ処理に移行する(ステップＳ２０)。先ず、このバックアップ処理では、プロセスコンピュータＰＣからラベル貼付位置Ｔ１に現在待機している鋼片１０の寸法情報が照会され、この鋼片１０の幅Ｗおよび厚みＡ寸法が演算手段４８ｃに入力される(ステップＳ２１)。そして、鋼片１０の側面に位置している計測部５４ａで鋼片１０までの距離Ｄが測定される(ステップＳ２２)。この距離Ｄが、第１設定値および第２設定値と比較され(ステップＳ２３およびステップＳ２４)、第１設定値より距離Ｄが小さい場合は、ステップＳ２４に移行し、この距離Ｄと第２設定値とが比較される。更に距離Ｄが第２設定値より大きい場合は、この距離情報が演算手段４８ｃに入力されて、端面１０ａの基準位置が演算される(ステップＳ９)。前記演算手段４８ｃは、端面１０ａにおけるＸ方向の基準位置を、計測部５４ａで測定した距離Ｄに鋼片１０の幅寸法の１／２をたすことで求めると共に、Ｙ方向の基準位置を前記撮像装置４８ａの撮影範囲の下限線から搬送コンベアＴの搬送面との間の寸法に鋼片１０の厚さ寸法の１／２をたすことで求めている。このように、前記端面１０ａの基準位置とは、ＸＹ(左右上下)座標系における端面１０ａの中心点に設定される。また、前記計測部５４ａで測定された距離Ｄが第１設定値以上である場合は、鋼片１０がラベル貼付位置Ｔ１に存在しないと判断されて警報が出力され(ステップＳ２５)、第２設定値以下である場合は、鋼片検出異常が出力される(ステップＳ２６)。なお、前記第１設定値は、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０のＸ方向の中心と計測部５４ａとの距離より、この計測部５４ａから離間する位置ずれを見込んで大きく設定される。これに対し、前記第２設定値は、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０のＸ方向の中心と計測部５４ａとの距離より、計測部５４ａへ向けて近接する位置ずれを見込んで小さく設定される。

前記バックアップ手段５４で求められた端面１０ａのＸ方向およびＹ方向の基準位置に基づいて、移動機構２１が制御手段Ｃの制御下に駆動することで、ラベル貼付手段４２の位置が調節され、貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８が端面１０ａに正対される(ステップＳ１１)。Ｚ方向移動手段２４を再び前進駆動して、ラベル貼付手段４２を前進させることで、貼付ヘッド４４に保持されたラベル１８が端面１０ａに押付けられる(ステップＳ１２)。そして、前記端面１０ａに押付けられたラベル１８は、該端面１０ａに当接した接着面を介して貼付固定され、ラベル１８の貼付が終了する。

ここで、バックアップ手段５４による鋼片１０における端面１０ａの位置検出では、シート１２の位置および姿勢は検出されないので、ラベル１８がシート１２上に貼付されない虞れがある。そこで、バックアップ手段５４の位置検出に基づいて、ラベル貼付が実施された場合は、警告が発せられ、後工程において、貼付状況が確認され、必要に応じて貼り直し等が実施される。

このように実施例のラベル貼付装置２０は、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０における端面１０ａに貼付されているシート１２の位置および姿勢を端面検出手段４８で検出して、該シート１２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４２を、移動機構２１によってシート１２に対してＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向へ移動させると共に、貼付ヘッド４４に保持されているラベル１８の略中心を通ってＺ方向に延在する軸線の周りに回動させることで、貼付ヘッド４４に保持したラベル１８をシート１２の位置および姿勢に応じて正対する位置に位置調節した後に、ラベル１８をシート１２に押付けるから、ラベル１８はシート１２の範囲内に確実に収まった状態で貼付することことができる。しかも、前記鋼片１０において、ラベル１８が貼付される端面１０ａには、ラベル１８の貼付に先立ちシート１２を貼付することで、切断処理等に起因して凸凹状等になった端面１０ａの凸凹等を解消して、ラベル１８の貼付面を平滑にすることができる。すなわち、鋼片１０の位置ずれ、反りまたはねじれ等に追従して位置調節して、常にラベル１８の中心点はシート１２の中心点に対し略整合して位置され、この状態で押付けることで、平滑なシート表面とラベル１８の接着面とが全体的に当接するから、互いに堅固に固定することができる。従って、ラベル１８の貼付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の大きさを、シート１２の位置ずれ等を見越してシート１２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、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鋼片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、高温の鋼片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。

また、前記ラベル貼付装置２０は、端面検出手段４８に加えて、バックアップ手段５４を備え、端面検出手段４８によるシート１２の認識ができない場合、ラベル貼付位置Ｔ１に到来した鋼片１０との距離を測定する計測部５４ａにより測定された距離Ｄから演算して、端面１０ａの基準位置が求められるから、ラベル貼付作業の確実性を向上させることができる。

なお、実施例では、鋼片１０の端面１０ａに貼付されているシート１２の上にラベル１８を貼付する場合で説明したが、本願はこれに限られるものではなく、材料の端面に適宜の手段により目印等の貼付部を付し、この貼付部に貼付部にラベルを貼付するものであってもよい。貼付部が設けられる材料の端面とは、長辺に沿う面であってもよく、材料の外表面のどこであっても可能である。なお、ラベル貼付手段をＸＹＺ座標系において移動させるよう構成したが、ラベル貼付手段を多関節アームを備えるロボット等も採用し得る。

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斜視図であって、ラベル貼付前の状況を示す。実施例のラベル貼付装置を示す概略斜視図であって、ラベル受取りの状況を示す。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貼付工程を示すフローチャート図である。

符号の説明

１０鋼片(材料)，１０ａ端面，１２貼付部(シート)，１８ラベル，２１移動機構，
３８情報付与手段，４２ラベル貼付手段，４８端面検出手段，
５４バックアップ手段，５４ａ計測部，Ｔ搬送コンベア(搬送手段)，
Ｔ１ラベル貼付位置

Claims

一面に接着面を備えると共に、他面に所定の情報が付与されたラベル(18)を、その他面側からラベル貼付手段(42)で保持し、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、該端面(10a)に予め付されている貼付部(12)に向けて前記ラベル貼付手段(42)を前進させて保持中のラベル(18)の接着面を押付けることで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、前記貼付部(12)の基準位置および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(42)を移動機構(21)により前記貼付部(12)に対して左右方向および上下方向へ移動させると共に、
その求めた傾きに基づき、前記ラベル貼付手段(42)を移動機構(21)により該ラベル貼付手段(42)に保持されているラベル(18)の略中心を通って前後方向に延在する軸線の周りに回動させることで、ラベル(18)を貼付部(12)に正対させた後、ラベル貼付手段(42)を前進させてラベル(18)を貼付部(12)に押付けて貼付固定する
ことを特徴とするラベル貼付方法。
前記端面検出手段(48)による貼付部(12)の認識ができない場合は、前記ラベル貼付位置(T1)に到来した材料(10)の側方に位置するバックアップ手段(54)の計測部(54a)により、この材料(10)との距離を測定し、その距離測定結果から材料(10)における端面(10a)の基準位置を求め、この求めた端面(10a)の基準位置に基づき、前記ラベル貼付手段(42)を前記移動機構(21)により左右方向および上下方向へ位置調節した後、ラベル(18)の端面(10a)への貼付を実施する請求項１記載のラベル貼付方法。
前記貼付部(12)は、ラベル(18)の貼付下地となるシートである請求項１または２記載のラベル貼付方法。
一面に接着面を備えたラベル(18)の他面に所定の情報を付与する情報付与手段(38)と、この情報付与手段(38)から受取ったラベル(18)をその他面側から保持し、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、該端面(10a)に予め付されている貼付部(12)に向けて前進させて保持中のラベル(18)の接着面を押付けることで貼付固定させるラベル貼付手段(52)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、前記貼付部(12)の基準位置および傾きを求める端面検出手段(48)と、
前記ラベル貼付手段(42)を、前記貼付部(12)に対して左右方向および上下方向へ移動させると共に、該ラベル貼付手段(42)に保持されているラベル(18)の略中心を通って前後方向に延在する軸線の周りに回動させる移動機構(21)とを備え、
前記端面検出手段(48)で求めたシート(12)の基準位置および傾きに基づき、ラベル(18)を保持したラベル貼付手段(42)を、貼付部(12)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。
ラベル貼付位置(T1)に到来した材料(10)の側方に位置して、この材料(10)との距離を測定する計測部(54a)を備えるバックアップ手段(54)を有し、前記端面検出手段(48)による貼付部(12)の認識ができない場合は、前記計測部(54a)による距離測定結果から材料(10)における端面(10a)の基準位置を求め、この求めた端面(10a)の基準位置に基づき、前記ラベル貼付手段(42)を前記移動機構(21)により左右方向および上下方向へ位置調節した後、ラベル(18)の端面(10a)への貼付を実施するようにした請求項４記載のラベル貼付装置。
前記貼付部(12)は、ラベル(18)の貼付下地となるシートである請求項４または５記載のラベル貼付装置。