JP2020189688A - ラベル装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の搬送とラベルの移送とを同期させつつも、メンテナンス性が良く、見栄えも良いラベル装着装置を提供する。【解決手段】容器Ｘを搬送する容器搬送機構１０と、容器Ｘに装着されるラベルを当該容器まで移送するラベル移送機構２０とを具備し、前記容器搬送機構により搬送される容器に前記ラベル移送機構により移送されたラベルを装着するラベル装着装置１００であって、容器搬送機構１０を構成する少なくとも一部の構成要素と、ラベル移送機構２０を構成する少なくとも一部の構成要素とが、それぞれ電動モータＭにより動作するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、容器にラベルを装着するラベル装着装置に関するものである。

ラベル装着装置としては、特許文献１に示すように、多数の容器をタイミングスクリューやスターホイールによって間欠的に移送するとともに、これらの容器に順次ラベルを装着するものがある。

この種の装置は、容器を搬送する容器搬送機構とラベルを移送するラベル移送機構とを、複数のギアを介して機械的に接続することで、容器をラベル貼り付け位置に搬送するタイミングと、その位置にラベルを移送するタイミングとを同期させている。

しかしながら、このように複数のギアを用いると、これらのギアの摩耗を防ぐべく定期的にグリスを塗る必要があり、メンテナンスが大変であったり、各機構の内部構造の見栄えが悪くなったりして、ユーザによっては購入意欲の低下が懸念される。

特開平８−５８７５５号公報

そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、容器の搬送とラベルの移送とを同期させつつも、メンテナンス性が良く、見栄えも良いラベル装着装置を提供することをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係るラベル装着装置は、容器を搬送する容器搬送機構と、前記容器に装着されるラベルを当該容器まで移送するラベル移送機構とを具備し、前記容器搬送機構により搬送される容器に前記ラベル移送機構により移送されたラベルを装着するラベル装着装置であって、前記容器搬送機構を構成する少なくとも一部の構成要素と、前記ラベル移送機構を構成する少なくとも一部の構成要素とが、それぞれ電動モータにより動作することを特徴とするものである。

このように構成されたラベル装着装置によれば、容器の搬送とラベルの移送とを同期させつつも、容器搬送機構を構成する少なくとも一部の構成要素と、ラベル移送機構を構成する少なくとも一部の構成要素とを、それぞれ電動モータにより動作させることで、ギアを不要に或いは少なくすることができ、メンテナンス性や見栄えの向上を図れる。

前記電動モータそれぞれが、サーボモータであることが好ましい。
このように容器搬送機構の構成要素やラベル移送機構の構成要素をサーボモータにより駆動させることにより、容器の搬送とラベルの移送とをより確実に同期させることができるうえ、これらの構成要素の動作をより柔軟に制御することができる。

前記容器搬送機構の動作及び前記ラベル移送機構の動作が、これらの機構の間にギアを介すことなく連動することが好ましい。
このような構成であれば、容器搬送機構及びラベル搬送機構の間をギアレスにすることができ、メンテナンス性や見栄えをさらに向上させることができる。

より具体的な実施態様としては、前記容器搬送機構が、搬送する容器を所定間隔に引き離すタイミングスクリュー又はスターホイールの一方又は両方を備え、前記ラベル移送機構が、前記ラベルを吸着しながら回転して、当該ラベルを前記容器に貼り付ける貼付ドラムを備え、前記タイミングスクリュー又は前記スターホイールの一方又は両方と、前記貼付ドラムとが、それぞれ電動モータにより動作する態様が挙げられる。

１枚のラベルを前記容器に貼り付け始めるタイミングと、当該ラベルを貼り付け終えるタイミングとで、前記貼付ドラムの回転速度が異なることが好ましい。
このような構成であれば、例えばラベルを貼り付け始めるタイミングでは、貼付ドラムの回転速度を低速にすることで、ラベルを確実に貼り付けるなど、貼付ドラムの回転速度を目的に応じて柔軟に制御することができる。

ところで、従来のギアを用いた構成では、ラベルが所定間隔で送り出されるとともに、貼付ドラムの回転速度が一定であるので、ラベルは貼付ドラムの外周面における定位置で保持される。そこで、従来の貼付ドラムは、外周面においてラベルを保持する箇所のみに吸着孔を形成して、ラベルを吸着保持できるようにしていた。
しかしながら、このような貼付ドラムを用いると、例えばラベルの長さや送り出す間隔などを変更したい場合、その長さやタイミングに合った吸着孔が形成されたものに貼付ドラムを交換する必要がある。
そこで、前記貼付ドラムの外周面の全周に複数の吸着孔が等間隔で形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、ラベルの長さや送り出すタイミングを変えた場合でも、共通の貼付ドラムを用いることができるし、電動モータを制御して貼付ドラムの回転速度を種々変更した場合にも、この共通の貼付ドラムを用いることができる。

装置のさらなるギアレス化を図るためには、前記貼付ドラムが保持する前記ラベルに糊を付ける糊付け部をさらに具備し、前記糊付け部が、電動モータにより動作することが好ましい。

前記電動モータを制御する制御装置をさらに具備し、前記制御装置が、予め設定された第１の仮想回転軸の回転に同期させて、前記容器搬送機構に用いられている前記電動モータを回転させることが好ましい。

また、前記制御装置が、前記第１の仮想回転軸とは別に予め設定された第２の仮想回転軸の回転に同期させて、前記ラベル移送機構に用いられている前記電動モータを回転させることが好ましい。
このような構成であれば、例えば既存の電動モータを別のものに交換する場合、その交換後の電動モータを第１の仮想回転軸或いは第２の仮想回転軸に同期させれば良いので、制御プログラムを容易に修正することができる。

このように構成した本発明によれば、容器の搬送とラベルの移送とを同期させつつも、メンテナンス性が良く、見栄えも良いラベル装着装置を提供することができる。

本実施形態のラベル装着装置の全体構成を示す模式図。 本実施形態のラベル装着装置の外観を示す模式図。 本実施形態の制御装置の機能を示す機能ブロック図。 その他の実施形態のラベル装着装置の全体構成を示す模式図。

以下に、本発明に係るラベル装着装置１００の一実施形態について、図面を参照して説明する。

＜装置構成＞
本実施形態のラベル装着装置１００は、複数の容器Ｘ（ペットボトル等）を搬送しながら、それらの容器Ｘに連続してラベルを装着するものであり、図１に示すように、容器Ｘを搬送する容器搬送機構１０と、ラベルを容器Ｘまで移送するラベル移送機構２０と、これらの機構の動作を制御する制御装置３０とを具備している。

容器搬送機構１０は、複数の容器Ｘを連続的に搬送するものであり、図１に示すように、容器Ｘを搬送する搬送ベルトＢと、搬送される容器Ｘを所定間隔に引き離す引離手段Ｚとを少なくとも備えている。

本実施形態では、タイミングスクリュー１１と、タイミングスクリュー１１の下流に設けられたスターホイール１２とを引離手段Ｚとして用いているが、必ずしもこれらの両方を用いる必要はなく、何れか一方のみを用いても構わない。

さらに、タイミングスクリュー１１の上流側には、搬送ベルトＢ上の容器Ｘを下流に送り出す動作と、その送り出しを停止させる動作とを所定の時間間隔で繰り返す入口ストッパー１３が引離手段Ｚの１つとして設けられている。

このように複数の引離手段Ｚを用いる場合、それぞれの引離手段Ｚは互いに連動して動作している。具体的には、上流側の引離手段Ｚにより所定間隔に引き離された容器Ｘが下流側の引離手段Ｚに到達するタイミングと、当該下流側の引離手段Ｚが容器Ｘを受け取るタイミングとが同期するように動作している。この実施形態では、所定間隔に引き離された容器Ｘがスターホイール１２に到達するタイミングと、スターホイール１２が容器Ｘを受け取るタイミングとが同期するように、入口ストッパー１３、タイミングスクリュー１１、及びスターホイール１２が協働して動作している。

上述した容器搬送機構１０を構成する構成要素の一部又は全部は、図２に示すように、第１ケーシングＣ１内に収容されており、この第１ケーシングＣ１は、本ラベル装着装置１００が載置される載置面から所定の高さに設けられている。

ラベル移送機構２０は、容器Ｘに装着されるラベルを、ラベル装着位置に到達した容器Ｘに移送するものであり、この実施形態では、図１に示すように、上述したスターホイール１２の下流側にラベル装着位置を設定してある。つまり、このラベル移送機構２０は、スターホイール１２により下流に送り出された容器Ｘにラベルを移送して装着するものである。

具体的にラベル移送機構２０は、多数枚のラベルを保持するラベル保持部２１と、ラベルを容器Ｘに貼り付ける貼付ドラム２２とを少なくとも備えている。

ラベル保持部２１は、多数枚のラベルを保持するとともに、それらのラベルを下流に送り出すためのものである。この実施形態では、ロール状に巻かれた連続する多数枚のラベルがセットされる回転体であり、回転しながらラベルを連続的に下流に送り出す所謂ラベルテーブルである。なお、ラベル保持部２１としては、これに限らず、例えば１枚ずつ分割されたラベルを多数枚収容する固定式の所謂ラベルホッパなど、種々のものを用いて良い。

貼付ドラム２２は、ラベル移送機構２０の構成要素のうち最も下流側に配置されたものであり、ラベルを吸着して保持しながら回転するとともに、そのラベルを容器Ｘに貼り付ける回転体である。具体的にこの貼付ドラム２２は、外周面に複数の吸着孔（不図示）が形成されており、この実施形態では、これらの吸着孔が、周方向に等間隔で形成されている。

本実施形態のラベル移送機構２０は、上述したラベル保持部２１と貼付ドラム２２との間に、これらとは別の回転体である例えば送りドラム２３や修正ドラム２４が設けられており、これら介してラベルがラベル保持部２１から貼付ドラム２２に移送されるように構成されている。

送りドラム２３は、ラベル保持部２１から送り出されたシート状の連続する多数枚のラベルを修正ドラム２４の上流側に設けられたラベルカッター２５に送り出すものである。なお、ここでのラベルカッター２５は、回転式のロータリーカッターである。

修正ドラム２４は、ラベルカッター２５によって一枚ずつのラベルにカットされたラベルを吸着して保持するとともに、そのラベルを下流設けられた貼付ラベルに送り出すものである。この修正ドラム２４は、カットされたラベルを所定の間隔に引き離すものであり、その所定間隔に応じた回転速度で回転するように制御されている。なお、この修正ドラム２４も、外周面に複数の吸着孔が形成されたものであり、この実施形態ではこれらの吸着孔が、周方向に等間隔で形成されている。

さらに、ラベル移送機構２０は、貼付ドラム２２が保持するラベルに糊を付ける糊付け部２６をさらに具備しており、この糊付け部２６は、貼付ローラに並設された回転体である糊付けローラを有している。

上述したラベル移送機構２０を構成する構成要素の一部又は全部は、図２に示すように、上述した第１ケーシングＣ１とへ別の第２ケーシングＣ２内に収容されており、この第２ケーシングＣ２は、第１ケーシングＣ１の下方に設けられている。なお、ラベル移送機構２０の構成要素は、第２ケーシングＣ２を開くことでメンテナンス等をすることができる。

然して、本実施形態のラベル装着装置１００は、容器搬送機構１０を構成する少なくとも一部の構成要素と、ラベル移送機構２０を構成する少なくとも一部の構成要素とが、それぞれ電動モータＭにより動作するように構成されている。

具体的にこのラベル装着装置１００は、少なくとも容器搬送機構１０とラベル移送機構２０との間にはギアが介在しておらず、ここでは第２ケーシングＣ２を開けた状態で、視認可能なギアが設けられていない構成としてあり、電動モータＭとしてはサーボモータＭが用いられている。

より具体的に説明すると、容器搬送機構１０は、タイミングスクリュー１１を動作させるサーボモータＭ、スターホイール１２を動作させるサーボモータＭを備えており、さらにここでは入口ストッパー１３を動作させるサーボモータＭをも備えている。なお、これらのサーボモータＭは互いに別のものである。

また、ラベル移送機構２０は、貼付ドラム２２を動作させるサーボモータＭを備えており、さらにここではラベル保持部２１であるラベルテーブルを動作するサーボモータＭ、送りドラム２３を動作させるサーボモータＭ、修正ドラム２４を動作させるサーボモータＭ、糊付けローラを動作させるサーボモータＭをも備えている。なお、これらのサーボモータＭは互いに別のものである。

そして、制御装置３０が、各サーボモータＭを制御することで、容器搬送機構１０の構成要素とラベル移送機構２０の構成要素とが同期して連動するように、つまり容器Ｘをラベル装着位置に搬送するタイミングと、ラベル装着位置に搬送された容器Ｘにラベルを装着するタイミングとが同期するように、容器搬送機構１０及びラベル移送機構２０を制御する。

この制御装置３０は、ＣＰＵ、メモリ、ＡＤコンバータ等を備えたコンピュータであり、前記メモリに格納された制御プログラムに従ってＣＰＵ等が動作することで、容器搬送機構１０及びラベル移送機構２０の動作を制御するように構成されており、具体的には図３に示すように、ラベル情報受付部３１、容器搬送制御部３２、及びラベル移送制御部３３としての機能を備えている。
以下、各部について説明する。

ラベル情報受付部３１は、オペレータが例えばタッチパネルやキーボード等の入力手段により入力したラベルに関する情報であるラベル情報を受け付けるものであり、この受け付けたラベル情報に基づいて容器搬送機構１０やラベル移送機構２０が制御されることになる。なお、ラベル情報としては、例えばラベル長さやラベル枚数などが挙げられる。

容器搬送制御部３２は、容器搬送機構１０を構成するタイミングスクリュー１１やスターホイール１２などの動作を制御するものであり、具体的にはこれらに接続された容器搬送用のサーボモータＭを制御する。本実施形態では、第１の仮想回転軸が予め設定されており、この第１の仮想回転軸の回転に同期して容器搬送用のサーボモータＭが回転するように構成してある。この構成において、容器搬送制御部３２は、上述したラベル情報に基づき算出した第１回転速度で第１の仮想回転軸を回転させ、これにより容器搬送用のサーボモータＭを互いに同期させながら回転させる。

ラベル移送制御部３３は、ラベル移送機構２０を構成するラベルテーブル２１や送りドラム２３や修正ドラム２４や貼付ドラム２２などの動作を制御するものであり、具体的にはこれらに接続されたラベル移送用のサーボモータＭを制御する。本実施形態では、上述した第１の仮想回転軸とは別に第２の仮想回転軸が予め設定されており、この第２の仮想回転軸の回転に同期してラベル移送用のサーボモータＭが回転するように構成してある。この構成において、ラベル移送制御部３３は、上述したラベル情報に基づき算出した第２回転速度で第２の仮想回転軸を回転させ、これによりラベル移送用のサーボモータＭを互いに同期させながら回転させる。

本実施形態の制御装置３０は、上述したラベルカッター２５によりカットされたラベルの実長さに基づいて、上述した第１回転速度や第２回転速度を補正する補正部３４としての機能をさらに備えている。より具体的に説明すると、本実施形態ではカットされたラベルの長さを検出するラベル長さ検出手段を設けてあり、補正部３４は、ラベル長さ検出手段により検出されたラベルの実長さと、上述したラベル情報受付部３１が受け付けたラベルの設定長さとを比較して、実長さが設定長さよりも長い場合は、第２回転速度を遅くなるように補正し、実長さが設定長さよりも短い場合は、第２回転速度を速くなるように補正する。

＜本実施形態の効果＞
このように構成したラベル装着装置１００によれば、容器Ｘの搬送とラベルの移送とを同期させつつも、容器搬送機構１０の構成要素やラベル移送機構２０の構成要素を、それぞれサーボモータＭにより動作させることで、ギアを不要にすることができ、メンテナンス性や見栄えの向上を図れる。

また、予め設定された第１の仮想回転軸や第２の仮想回転軸の回転に同期させて、容器搬送用のサーボモータＭやラベル移送用のサーボモータＭを回転させているので、例えば既存のサーボモータＭを別のものに交換する場合、その交換後のサーボモータを第１の仮想回転軸或いは第２の仮想回転軸に同期させれば良いので、制御プログラムを容易に修正することができる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記各実施形態に限られるものではない。

例えば、図４に示すように、ラベル移送機構２０が、１枚ずつのラベルを多数枚収納する固定式のラベル保持部２１を備えたものであっても良い。
このラベル移送機構２０は、修正ドラム２４が、ラベル保持部２１からラベルを１枚ずつ吸着しつつ回転し、この修正ドラム２４から貼付ドラム２２に受け渡したラベルが、貼付ドラム２２によりラベルに装着されるように構成されている。
かかる構成においても、例えば修正ドラム２４や貼付ドラム２２をサーボモータＭ等の電動モータＭにより動作させることで、前記実施形態と同様の作用効果を奏し得る。

また、前記実施形態の制御装置３０は、回転体を一定の回転速度で回転するように各サーボモータＭを制御するように構成されていたが、必ずしも全ての回転体を一定速度で回転させる必要はなく、例えば一部の回転体を回転速度が変動するようにサーボモータＭを制御しても良い。
具体的には、貼付ドラム２２の回転速度が変動するように、貼付ドラム２２に接続されたサーボモータＭを制御する態様が挙げられる。これにより、例えば１枚のラベルを容器Ｘに貼り付け始めるタイミングと、当該ラベルを貼り付け終えるタイミングとで、貼付ドラム２２の回転速度が異なるように制御することができる。その結果、例えば貼り付け始めるタイミングでは低速で回転し、貼り終えるタイミングでは高速で回転するようにサーボモータＭを制御することで、作業スピードを高速に維持しつつ、ラベルを確実に貼り付けるようにすることができる。もちろん、貼り付け始めるタイミングの回転速度よりも、貼り付け終えるタイミングの回転速度の方を低速にしても良い。

また、電動モータＭとしては、サーボモータＭに限らず、回転速度が可変なパルスモータやステッピングモータなどであっても良い。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・ラベル装着装置
Ｘ ・・・容器
１０ ・・・容器搬送機構
２０ ・・・ラベル移送機構
３０ ・・・制御装置
Ｂ ・・・搬送ベルト
Ｚ ・・・引離手段
１１ ・・・タイミングスクリュー１１
１２ ・・・スターホイル
１３ ・・・入口ストッパー
Ｃ１ ・・・第１ケーシング
２１ ・・・ラベル保持部
２２ ・・・貼付ドラム２２
２３ ・・・送りドラム
２４ ・・・修正ドラム
２５ ・・・ラベルカッター
２６ ・・・糊付け部
Ｃ２ ・・・第２ケーシング
Ｍ ・・・モータ

Claims (9)

1. 容器を搬送する容器搬送機構と、前記容器に装着されるラベルを当該容器まで移送するラベル移送機構とを具備し、前記容器搬送機構により搬送される容器に前記ラベル移送機構により移送されたラベルを装着するラベル装着装置であって、
   前記容器搬送機構を構成する少なくとも一部の構成要素と、前記ラベル移送機構を構成する少なくとも一部の構成要素とが、それぞれ電動モータにより動作することを特徴とするラベル装着装置。
2. 前記電動モータそれぞれが、サーボモータであることを特徴とする請求項１記載のラベル装着装置。
3. 前記容器搬送機構の動作及び前記ラベル移送機構の動作が、これらの機構の間にギアを介すことなく連動することを特徴とする請求項１又は２記載のラベル装着装置。
4. 前記容器搬送機構が、搬送する容器を所定間隔に引き離すタイミングスクリュー又はスターホイールの一方又は両方を備え、
   前記ラベル移送機構が、前記ラベルを吸着しながら回転して、当該ラベルを前記容器に貼り付ける貼付ドラムを備え、
   前記タイミングスクリュー又は前記スターホイールの一方又は両方と、前記貼付ドラムとが、それぞれ電動モータにより動作することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載のラベル装着装置。
5. １枚の容器を前記容器に貼り付け始めるタイミングと、当該ラベルを貼り付け終えるタイミングとで、前記貼付ドラムの回転速度が異なることを特徴とする請求項４記載のラベル装着装置。
6. 前記貼付ドラムの外周面の全周に複数の吸着孔が等間隔で形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載のラベル装着装置。
7. 前記貼付ドラムが保持する前記ラベルに糊を付ける糊付け部をさらに具備し、
   前記糊付け部が、電動モータにより動作することを特徴とする請求項４乃至６のうち何れか一項に記載のラベル装着装置。
8. 前記電動モータを制御する制御装置をさらに具備し、
   前記制御装置が、予め設定された第１の仮想回転軸の回転に同期させて、前記容器搬送機構に用いられている前記電動モータを回転させることを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか一項に記載のラベル装着装置。
9. 前記制御装置が、前記第１の仮想回転軸とは別に予め設定された第２の仮想回転軸の回転に同期させて、前記ラベル移送機構に用いられている前記電動モータを回転させることを特徴とする請求項８記載のラベル装着装置。