JP2021031140A - Head mechanism of label pasting device, label pasting device and label pasting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラベル貼付装置のヘッド機構、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法に関する。 The present invention relates to a head mechanism of a label sticking device, a label sticking device, and a label sticking method.
製鉄所等で製造された鋼材の端面には、管理番号等の情報を記載したラベルが貼り付けられ、鋼材の効率的な管理に役立てられている。鋼材の端面は、カットソーやレーザカッター等で切断されるため、必ずしもラベルの貼り付けに適した平滑な面になるとは限らず、部分的に傾きが存在する場合がある。 A label containing information such as a control number is affixed to the end face of a steel material manufactured at a steel mill or the like, which is useful for efficient management of the steel material. Since the end face of the steel material is cut by a cut-and-sew, a laser cutter, or the like, it is not always a smooth surface suitable for attaching a label, and there may be a partial inclination.
そこで、鋼材の端面に部分的な傾きが存在する場合であっても、鋼材の端面にラベルを均一に貼り付けるためのラベル貼付装置の開発が進められている。例えば、特許文献1には、カメラ画像から鋼材の端面の位置や姿勢を検出し、その結果に基づいて4つの溶接電極を移動し、金属製ラベルを鋼材の端面に溶接するラベル貼付装置が開示されている。 Therefore, even when the end face of the steel material has a partial inclination, a label sticking device for uniformly sticking the label to the end face of the steel material is being developed. For example, Patent Document 1 discloses a label affixing device that detects the position and orientation of an end face of a steel material from a camera image, moves four welding electrodes based on the result, and welds a metal label to the end face of the steel material. Has been done.
特許文献1のラベル貼付装置では、カメラ、エアシリンダ等の各機器が配線等を介して互いに通信可能に接続されており、しかも、高温状態の鋼材の端面に近接した場合でも各機器が正常に動作するように熱対策を施す必要もある。このため、その構成が複雑であり、製造コストやメンテナンスのしやすさの点で改善の余地がある。そして、このような問題は、鋼材の端面にラベルを貼り付ける場合のみならず、他の対象物の貼付面にラベルを貼り付ける場合にも存在している。 In the labeling device of Patent Document 1, each device such as a camera and an air cylinder is connected to each other so as to be able to communicate with each other via wiring or the like, and each device is normally connected even when it is close to the end face of a steel material in a high temperature state. It is also necessary to take measures against heat so that it works. Therefore, the configuration is complicated, and there is room for improvement in terms of manufacturing cost and ease of maintenance. Then, such a problem exists not only when the label is attached to the end surface of the steel material but also when the label is attached to the affixed surface of another object.
本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、簡易な構成でありながらも傾きがある対象物の貼付面にラベルを均一に貼り付けることが可能なラベル貼付装置のヘッド機構、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on such a background, and is a head mechanism of a label sticking device capable of uniformly sticking a label on a sticking surface of an object having an inclination while having a simple structure. It is an object of the present invention to provide a label affixing device and a label affixing method.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係るラベル貼付装置のヘッド機構は、
対象物に貼り付けるラベルを保持するラベル保持具と、
前記ラベル保持具に先端が固定され、前記ラベル保持具から離れる方向に延びるシャフトと、
前記シャフトが挿通される貫通孔が形成され、前記貫通孔の径は前記シャフトの径よりも大きく、前記シャフトを傾斜可能に支持する押付プレートと、
前記ラベル保持具が前記押付プレートから離れるように前記ラベル保持具を付勢する付勢手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, the head mechanism of the labeling device according to the first aspect of the present invention is
A label holder that holds the label to be attached to the object,
A shaft whose tip is fixed to the label holder and extends in a direction away from the label holder.
A through hole through which the shaft is inserted is formed, and the diameter of the through hole is larger than the diameter of the shaft.
An urging means for urging the label holder so that the label holder is separated from the pressing plate.
To be equipped.
前記シャフトの基端側に設けられ、前記シャフトが先端側に移動した場合に前記押付プレートに接触し、前記シャフトのさらなる先端側への移動を規制する規制手段を備えてもよい。 A regulating means provided on the base end side of the shaft, which comes into contact with the pressing plate when the shaft moves to the tip end side and restricts the further movement of the shaft to the tip end side may be provided.
前記規制手段は、前記シャフトを挿通可能な貫通孔を備え、前記シャフトを前記規制手段の前記貫通孔に挿通した状態で前記規制手段を前記シャフトの長手方向に移動させることにより、前記シャフトに対して前記シャフトの長手方向の位置を調整できるように構成されてもよい。 The regulating means is provided with a through hole through which the shaft can be inserted, and by moving the regulating means in the longitudinal direction of the shaft while the shaft is inserted into the through hole of the regulating means, the regulating means is referred to the shaft. It may be configured so that the position of the shaft in the longitudinal direction can be adjusted.
前記押付プレートは、前記押付プレートの前記貫通孔の周りに面取り部を備え、
前記規制手段は、前記面取り部の形状に相補的な形状に形成され、前記シャフトが先端側に移動した場合に前記面取り部と接触するストッパを備えてもよい。
The pressing plate includes a chamfered portion around the through hole of the pressing plate.
The regulating means may be formed in a shape complementary to the shape of the chamfered portion, and may include a stopper that comes into contact with the chamfered portion when the shaft moves toward the tip end side.
前記面取り部は、円錐形状に形成され、
前記ストッパは、前記面取り部の形状に相補的な円錐形状に形成されてもよい。
The chamfered portion is formed in a conical shape.
The stopper may be formed in a conical shape complementary to the shape of the chamfered portion.
前記ラベル保持具は、
前記シャフトの先端部に固定されたプレートと、
前記プレートの平面部に固定され、ラベルを吸着することができ、前記対象物に押し付けられた場合に前記対象物の表面に合わせて変形するパッドと、
を備えてもよい。
The label holder is
A plate fixed to the tip of the shaft and
A pad that is fixed to the flat surface of the plate, can adsorb the label, and deforms according to the surface of the object when pressed against the object.
May be provided.
前記押付プレートに対する前記シャフトの傾き可能角度は、対象物の貼付面の最大傾き角度の絶対値と等しいか、対象物の貼付面の最大傾き角度の絶対値よりも大きくなるように設定されていてもよい。 The tiltable angle of the shaft with respect to the pressing plate is set to be equal to the absolute value of the maximum tilt angle of the sticking surface of the object or larger than the absolute value of the maximum tilt angle of the sticking surface of the object. May be good.
上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係るラベル貼付装置は、
前記ヘッド機構と、
前記ヘッド機構を支持し、前記ヘッド機構の前記ラベル保持具を対象物に押し付けるように移動させる移動機構と、
前記移動機構に通信可能に接続され、前記移動機構の動作を制御するコントローラと、
を備える。
In order to achieve the above object, the labeling device according to the second aspect of the present invention is
With the head mechanism
A moving mechanism that supports the head mechanism and moves the label holder of the head mechanism so as to press it against an object.
A controller that is communicably connected to the moving mechanism and controls the operation of the moving mechanism.
To be equipped.
上記目的を達成するために、本発明の第3の観点に係るラベル貼付方法は、
ラベル保持具に対象物の貼付面に貼り付けるラベルを保持させる保持工程と、
前記保持工程によりラベルが保持された前記ラベル保持具を、対象物の貼付面の傾きに追従した姿勢で押し付けることで、対象物の貼付面に前記ラベル保持具で保持されたラベルを貼り付ける貼付工程と、
前記貼付工程によりラベルが貼り付けられた対象物から前記ラベル保持具を引き離す引き離し工程と、
を含む。
In order to achieve the above object, the labeling method according to the third aspect of the present invention is
A holding process in which the label holder holds the label to be attached to the surface to which the object is attached,
By pressing the label holder whose label is held by the holding step in a posture that follows the inclination of the sticking surface of the object, the label held by the label holder is stuck on the sticking surface of the object. Process and
A pulling step of pulling the label holder away from the object to which the label is stuck by the sticking step, and a pulling step.
including.
本発明によれば、対象物の貼付面に押付プレートを押し付けた際にラベル保持具が対象物の貼付面の傾きに追従する。したがって、簡易な構成でありながらも傾きがある対象物の貼付面にラベルを均一に貼り付けることが可能なラベル貼付装置のヘッド機構、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法を提供できる。 According to the present invention, when the pressing plate is pressed against the sticking surface of the object, the label holder follows the inclination of the sticking surface of the object. Therefore, it is possible to provide a head mechanism of a label sticking device, a label sticking device, and a label sticking method capable of uniformly sticking a label on a sticking surface of an object having an inclination while having a simple structure.
以下、本発明に係るラベル貼付装置のヘッド機構、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面においては、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the head mechanism of the label sticking device, the label sticking device, and the label sticking method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent parts are designated by the same reference numerals.
実施の形態では、鋼材を搬送するコンベアの搬送方向をX軸方向、X軸方向と同一水平面上にあってX軸方向に直交する方向(前後方向)をY軸方向、X軸方向及びY軸方向に対して直交する方向(上下方向)をZ軸方向とする。また、Y軸方向のラベル貼付装置から鋼材に向かう向きを「前向き」、鋼材からラベル貼付装置に向かう向きを「後ろ向き」のように表現する。以下、ラベルの貼り付け対象物として鋼材を例に説明するが、ラベルの貼り付け対象物は鋼材に限られない。 In the embodiment, the transport direction of the conveyor that transports the steel material is the X-axis direction, and the directions (front-back direction) that are on the same horizontal plane as the X-axis direction and orthogonal to the X-axis direction are the Y-axis direction, the X-axis direction, and the Y-axis. The direction orthogonal to the direction (vertical direction) is defined as the Z-axis direction. Further, the direction from the label sticking device in the Y-axis direction toward the steel material is expressed as "forward", and the direction from the steel material toward the label sticking device is expressed as "backward". Hereinafter, a steel material will be described as an example of a label affixing object, but the label affixing object is not limited to the steel material.
図1は、実施の形態に係るラベル貼付装置1の構成を示す側面図であり、図2は、ラベル貼付装置1の構成を示す正面図である。図2では、理解を容易にするために鋼材3の図示を省略している。
FIG. 1 is a side view showing the configuration of the label sticking device 1 according to the embodiment, and FIG. 2 is a front view showing the configuration of the label sticking device 1. In FIG. 2, the
ラベル貼付装置1は、鋼材3の端面3aにラベルを貼り付ける装置である。鋼材3は、例えば、スラブ、コイル、ビレット、ブルーム等の圧延前の鋼片、鋳造品、L字鋼、山型鋼等の形鋼を含む。鋼材3は、常温状態のものに限られず、約400℃〜約900℃の高温状態のもの含む。
The label affixing device 1 is a device for affixing a label to the
ラベルは、例えば、高温の鋼材3に貼り付けても汚損しない耐熱性を有する耐熱ラベルである。ラベルには、例えば、鋼材3の種別や管理番号を示す文字、記号又は各種コード(例えば、バーコード、二次元コード)等の情報が記載されている。ラベルは、ラベル貼付装置1の側に設置されたプリンタ2で印刷され、レール2a上を走行する搬送装置2bのトレー2c上に載せられ、搬送装置2bによりプリンタ2からラベル貼付装置1に搬送される。
The label is, for example, a heat-resistant label having heat resistance that does not stain even when attached to a high-
ラベル貼付装置1は、鋼材3を搬送するコンベアの側に設置されている。各鋼材3は、その長手方向がコンベアの搬送方向(X軸方向)に対して垂直方向(Y軸方向)を向くようにコンベア上に載せられ、ラベル貼付装置1に向けて順次搬送される。ラベル貼付装置1は、搬送装置2bのトレー2cからラベルを受け取った後、コンベア上で静止した鋼材3の端面3aに対向する位置にラベルを移動させ、鋼材3の端面3aに対してラベルを押し付けることで、鋼材3の端面3aにラベルを貼り付ける。
The label affixing device 1 is installed on the side of the conveyor that conveys the
ラベル貼付装置1は、鋼材3の端面3aにラベルを貼り付けるヘッド機構100と、ヘッド機構100を支持し、ヘッド機構100をホーム位置と搬送装置2bからラベルを受け取る位置(ラベル受取位置)と鋼材3の端面3aにラベルを貼り付ける位置(ラベル貼付位置)とに移動させる移動機構200と、コンベアで搬送されている鋼材3の端面3aの位置を検出する端面検出センサ300と、端面検出センサ300の検出結果に基づいてヘッド機構100及び移動機構200の動作を制御するコントローラ400と、を備える。
The label affixing device 1 supports a
ヘッド機構100は、例えば、チューブを介して負圧源に接続され、負圧源を作動させることでラベルを吸着して保持する。
The
移動機構200は、ヘッド機構100をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれに移動させ、図1の矢印Aで示すようにX軸方向に延びるAX軸の周りに旋回させる。また、移動機構200は、AX軸の周りに任意の角度に旋回されたヘッド機構100を前進させたり後退させたりする。移動機構200は、押引シリンダ210と、旋回シリンダ220と、水平移動機構230と、前後移動機構240と、上下移動機構250と、ベース260と、を備える。
The moving
押引シリンダ210は、その先端部でヘッド機構100の基端部を支持し、ヘッド機構100を図1の矢印Bで示すように長手方向に押し引きする。旋回シリンダ220は、その先端部で押引シリンダ210を支持し、図1の矢印Aに示すように、押引シリンダ210がZ軸方向に下向きに延びる姿勢と、Y軸方向に前向きに延びる姿勢とを取るように、AX軸の周りに90°旋回可能に構成されている。
The push-
水平移動機構230は、旋回シリンダ220を支持し、旋回シリンダ220をX軸方向に水平に移動させる。前後移動機構240は、水平移動機構230を支持し、水平移動機構230をY軸方向に移動させる。上下移動機構250は、前後移動機構240を支持し、前後移動機構240をZ軸方向に移動させる。水平移動機構230、前後移動機構240及び上下移動機構250は、それぞれの機構を作動させるサーボモータを備える。
The
ベース260は、床面等に設置され、床面からZ軸方向上向きに延びる長尺な部材であり、上下移動機構250がZ軸方向に移動可能となるように支持する。ベース260は、例えば、底面側に貫通孔が形成されたフランジを備える。ベース260は、フランジの貫通孔に床面等に固定された植え込みボルトを挿通させ、植え込みボルトに対してナットを締め付けることで床面等に固定される。
The
端面検出センサ300は、コントローラ400に通信可能に接続され、鋼材3の端面3aの位置、例えば、鋼材3の端面3aの中心位置を検出する。端面検出センサ300は、例えば、反射型レーザ距離計を備える。端面検出センサ300は、反射型レーザ距離計からのレーザ光を鋼材3の端面3aに照射し、その反射光を受光することで、鋼材3の端面3aの位置を検出し、その検出結果をコントローラ400に提供する。
The end
コントローラ400は、搬送装置2bのトレー2cに載せられたラベルを受け取って鋼材3の端面3aに貼り付けるように、プリンタ2、搬送装置2b、ヘッド機構100に接続された負圧源、移動機構200の押引シリンダ210、旋回シリンダ220及びサーボモータの動作を制御する。
The
コントローラ400は、例えば、エンコーダからのフィードバックに基づいてサーボモータを制御するサーボアンプと、移動機構200の押引シリンダ210、旋回シリンダ220及びサーボアンプ等に対して制御信号を供給するプログラマブル・ロジック・コントローラ(Programmable Logic Controller:PLC)と、を備える。PLCは、例えば、プログラムを記憶するメモリと、プログラムに従って処理を実行するCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサと、を備える。
以上が、ラベル貼付装置1の構成である。
The
The above is the configuration of the label affixing device 1.
図3は、実施の形態に係るヘッド機構100の構成を示す図である。図3では、鋼材3の端面3aにヘッド機構100に保持されたラベルを押し付けているが、理解を容易にするためラベルの図示を省略している。また、図3では、鋼材3の端面3aが基準面(XZ平面)に対して傾いている場合を例示している。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the
ヘッド機構100は、ラベルを保持するラベル保持具110と、ラベル保持具110に固定され、ラベル保持具110から離れる方向に延びるシャフト120と、シャフト120が長手方向に移動可能に挿通される貫通孔131が形成された押付プレート130と、シャフト120の長手方向に沿って延び、ラベル保持具110を押付プレート130から離れる方向に付勢する付勢部材140と、シャフト120の基端部に設けられ、シャフト120が先端方向に移動した場合に押付プレート130に接触してシャフト120の移動を規制する規制部材150と、を備える。
The
ラベル保持具110は、搬送装置2bのトレー2cに載せられたラベルを吸着し、鋼材3の端面3aに押し付けることにより、ラベルを鋼材3の端面3aに貼り付ける。ラベル保持具110は、シャフト120の先端に固定されるプレート111と、プレート111のシャフト120が固定された面と反対側の面に固定され、ラベルに接触するパッド112と、を備える。
The
プレート111は、例えば、平面部を備える金属製のプレートである。プレート111には、プレート111を貫通する複数の吸引用貫通孔が形成されている。吸引用貫通孔は、可撓性のチューブを介して負圧源に接続されている。
The
パッド112は、ラベルが貼り付けられる鋼材3の端面3aの傾き、凹凸等に合わせて容易に変形すると共に、外部からの空気を吸い込み可能に形成されている。パッド112は、高温状態の鋼材3に接触するため、耐熱性の材料で形成されることが好ましい。パッド112は、外部からの空気を吸い込み可能であるため、吸引用貫通孔に接続された負圧源を動作させることによりラベルを吸引して保持できる。
The
シャフト120は、例えば、金属製の円筒部材である。シャフト120の基端部には、規制部材150におけるストッパ151及び調節ナット152に設けられた雌ねじ孔をねじ込み可能な雄ねじ部121が形成されている。ラベル保持具110には、例えば、4本のシャフト120がそれぞれ離れた位置に固定されている。
The
押付プレート130は、移動機構200の押引シリンダ210の先端に固定され、各シャフト120が押付プレート130に対して移動可能となるように支持する。押付プレート130は、押引シリンダ210により押し付け力Fが加えられると、ラベル保持具110を鋼材3の端面3aに押し付けるように構成されている。
The
押付プレート130は、各シャフト120が挿通される4つの貫通孔131を備える。貫通孔131は、それぞれシャフト120の形状に合わせて円形状に形成されている。貫通孔131の径は、シャフト120の外径よりも大きく設定され、シャフト120の外周面と貫通孔131の内周面との間にはクリアランスが存在している。このため、シャフト120を貫通孔131の中心軸に対して所定の傾き可能角度まで傾けることができる。
The
図4は、実施の形態に係るシャフト120と押付プレート130との関係を示す概略図である。貫通孔131の径φDとシャフト120の径φdとの差分であるクリアランスΔdは、押付プレート130の厚さをtとし、基準面(XY平面)に対するシャフト120の傾き可能角度をθとすると、Δd=φD−φd=t・tanθの関係にある。したがって、以下の式(1)が得られる。
θ=tan−1(Δd/t)=tan−1((φD−φd)/t) …(1)
FIG. 4 is a schematic view showing the relationship between the
θ = tan -1 (Δd / t) = tan -1 ((φD−φd) / t)… (1)
押付プレート130の厚さt、貫通孔131の径φD及びシャフト120の径φdは、ヘッド機構100の各部材に加えられる負荷、各部材を構成する材料の特性、設置される場所の温度、湿度等を考慮して、式(1)の傾き可能角度θが鋼材3の端面3aの傾き角度の最大値±θmaxの絶対値と等しいか大きくなるように設定すればよい。
The thickness t of the
図3に戻り、押付プレート130の貫通孔131には、その基端面に規制部材150のストッパ151に対応する形状の面取り部132が形成されている。面取り部132は、例えば、ストッパ151と面で接触するように形成されている。ストッパ151が円錐形状の場合、面取り部132も対応する円錐形状である。
Returning to FIG. 3, a chamfered
付勢部材140は、例えば、圧縮コイルばね等のスプリングである。付勢部材140は、シャフト120の長手方向に沿ってシャフト120の周りを囲むように配置され、ラベル保持具110と押付プレート130とに接触し、ラベル保持具110が押付プレート130から離れるように付勢する付勢手段の一例である。
The urging
規制部材150は、押付プレート130に接触してシャフト120の移動を規制する規制手段の一例であり、シャフト120に装着されるストッパ151と、ストッパ151の基端面に接触するようにシャフト120に装着される調節ナット152と、を備える。ストッパ151は、面取り部132に相補的な形状を有している。面取り部132が円錐形状で形成されている場合、ストッパ151も面取り部132に面で接触が可能な円錐形状で形成されている。
The regulating
図5は、実施の形態に係るラベル保持具110が鋼材3の端面3aに押し付けられた場合の規制部材150と押付プレート130との関係を示す拡大図である。図5では、理解を容易にするために、ラベル保持具110及び付勢部材140を省略して図示し、鋼材3をシャフト120に隣接した位置に点線で図示している。
FIG. 5 is an enlarged view showing the relationship between the regulating
ストッパ151には、その中心軸を貫通しており、シャフト120の雄ねじ部121に係合可能な雌ねじ孔151aが形成されている。シャフト120の雄ねじ部121にストッパ151の雌ねじ孔151aを締め付けた状態において、シャフト120に対してストッパ151を回転させることにより、シャフト120に対するストッパ151の位置を適宜調整できる。
The
ストッパ151は、押付プレート130側に付勢されて面取り部132に接触することにより、シャフト120の先端側へのさらなる移動を規制する。他方、ラベル保持具110が付勢力に対抗して鋼材3の端面3aに押し付けられると、その反力でラベル保持具110が押付プレート130側に押し込まれるため、図5に示すように、ストッパ151は面取り部132から離れる。すると、シャフト120と貫通孔131との間には隙間が存在しているため、押付プレート130に対してシャフト120を傾けることができる。
The
図6は、実施の形態に係るラベル保持具110が鋼材3の端面3aに追従して傾けられた場合の規制部材150と押付プレート130との関係を示す拡大図である。図6では、理解を容易にするために、鋼材3をシャフト120に隣接した位置に点線で図示している。ストッパ151は、シャフト120に対する位置を調整することにより、ラベル保持具110が鋼材3の端面3aに追従して傾けられると、面取り部132に接触する。このため、ストッパ151は、押付プレート130に対するラベル保持具110の傾き可能角度を調整できる。
FIG. 6 is an enlarged view showing the relationship between the regulating
このため、ストッパ151が面取り部132と干渉しない程度にラベル保持具110を押し込んでいる場合、押付プレート130に対するラベル保持具110の傾きは、押付プレート130の厚さtから面取り部132の厚さを引いた差分、貫通孔131の径φD及びシャフト120の径φdにより設定されるシャフトの傾き可能角度θにより規制される。また、ストッパ151が面取り部132と干渉する程度にしかラベル保持具110を押し込んでいない場合、すなわち、ラベル保持具110がほとんど押し込まれていない場合、押付プレート130に対するラベル保持具110の傾きは、ストッパ151により制約される。
Therefore, when the
図7は、実施の形態に係るラベル保持具110が鋼材3の端面3aに押し付けられていない場合の規制部材150と押付プレート130との関係を示す拡大図である。ラベル保持具110に押し付け力が加えられていない場合、押付プレート130に対してラベル保持具110が離れる方向に付勢される。このため、ストッパ151が面取り部132に嵌まり込み、ラベル保持具110を定位置に配置させることができる。
FIG. 7 is an enlarged view showing the relationship between the regulating
規制部材150の調節ナット152は、シャフト120の雄ねじ部121に締め付けられ、ストッパ151の基端面に接触するように装着される。調節ナット152は、その中心軸に設けられ、シャフト120の雄ねじ部121に締め付けられる雌ねじ孔152aを備える。ストッパ151の基端面に接触するように調節ナット152をシャフト120の雄ねじ部121に締め付けることにより、雄ねじ部121に締め付けられたストッパ151の緩みを防止できる。
The adjusting
次に、図8のフローチャートを参照して、実施の形態に係るラベル貼付装置1が実行するラベル貼付方法を説明する。以下、鋼材3は、コンベア上に載せられ、ラベル貼付装置1のラベル貼付位置に次々と搬送されるものする。
Next, a label sticking method executed by the label sticking device 1 according to the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Hereinafter, the
まず、コントローラ400は、コンベアにより搬送されている鋼材3が所定位置を通過したことを検知すると、プリンタ2に制御信号を供給し、鋼材3の端面3aに貼り付けるラベルを印刷させる(ステップS1)。プリンタ2で印刷されたラベルは、搬送装置2bのトレー2c上に載せられる。
First, when the
次に、コントローラ400は、搬送装置2bに制御信号を供給し、プリンタ2から受け取ったラベルをラベル貼付装置1のラベル受取位置に搬送させる(ステップS2)。搬送装置2bは、Y軸方向に延びるレール2aを走行してラベルをラベル貼付装置1のラベル受取位置に搬送する。
Next, the
次に、コントローラ400は、移動機構200を制御して、ヘッド機構100をホーム位置からラベル受取位置に移動させる(ステップS3)。具体的には、コントローラ400は、まず、移動機構200のサーボモータを作動させることにより、ヘッド機構100をラベル受取位置の真上に移動させる。次に、図1の矢印Aで示すようにAX軸周りに旋回シリンダ220を旋回させることにより、図1の点線で示すようにラベル保持具110がZ軸方向下向きに向くように配置させる。
Next, the
次に、コントローラ400は、押引シリンダ210を押し出すことにより、ラベル保持具110の先端面を搬送装置2bのトレー2c上に載せられたラベルに接近させ、ラベル保持具110に接続された負圧源を作動させてラベル保持具110とラベルとの間に負圧を発生させることにより、ラベルを吸着してラベル保持具110に保持させる(ステップS4;保持工程)。
Next, the
次に、コントローラ400は、端面検出センサ300からの信号に基づいて、コンベア上の鋼材3がラベル貼付位置に移動したかどうかを判定する(ステップS5)。鋼材3がラベル貼付位置に移動したと判定した場合(ステップS5;Yes)、コントローラ400は、処理をステップS6に進める。他方、鋼材3がラベル貼付位置に移動していないと判定した場合(ステップS5;No)、鋼材3がラベル貼付位置に移動するまで処理を待機する。
Next, the
ステップS5でYesの場合、コントローラ400は、移動機構200を制御して、ヘッド機構100をラベル受取位置からラベル貼付位置に移動させる(ステップS6)。具体的には、コントローラ400は、まず、押引シリンダ210を作動させることによりヘッド機構100をZ軸方向に上昇させ、その後、水平移動機構230のサーボモータを作動させることによりヘッド機構100をX軸方向に移動させる。次に、図1の矢印Aで示すように旋回シリンダ220をAX軸周りに旋回させることにより、図1の実線で示すようにラベル保持具110が鋼材3の端面3aに対向してY軸方向に向くように配置させる。
In the case of Yes in step S5, the
次に、コントローラ400は、移動機構200を制御して、図1の矢印Bで示すようにラベル保持具110を鋼材3の端面3aに押し付ける(ステップS7)。具体的には、コントローラ400は、押引シリンダ210を前進させることで、ラベル保持具110の先端面を鋼材3の端面3aに押し付ける。コントローラ400は、ステップS7の処理の開始と共に計時処理を開始する。
Next, the
ステップS7の処理においてラベル保持具110を鋼材3の端面3aに押し付けた場合、押付プレート130に対してシャフト120が傾斜可能に支持されていると共に、付勢部材140によりラベル保持具110が押付プレート130から離れる方向に付勢されているため、図3に示すようにラベル保持具110は鋼材3の端面3aの傾きに追従する。また、パッド112が鋼材3の端面3aの凹凸等に合わせて変形する。このため、ラベル保持具110は、鋼材3の端面3aに対して均一な押し付け力を加えることができる。
When the
次に、コントローラ400は、鋼材3の端面3aに対するラベル保持具110の押し付けから所定時間が経過したかどうかを判定する(ステップS8)。所定時間は、鋼材3の端面3aへのラベルの貼り付けに必要な時間であり、鋼材3の端面3aの特性、ラベルの特定、設置された場所の気温、湿度等により適宜設定される。
Next, the
鋼材3の端面3aに対するラベル保持具110の押し付けから所定時間が経過したと判定した場合(ステップS8;Yes)、ラベルの貼付工程が終了したため、処理をステップS9に進める。他方、鋼材3の端面3aに対するラベル保持具110の押し付けから所定時間が経過していないと判定した場合(ステップS8;No)、鋼材3の端面3aに対するラベル保持具110の押し付けから所定時間が経過するまで処理を待機する。
When it is determined that a predetermined time has elapsed from pressing the
ステップS8でYesの場合、コントローラ400は、移動機構200を制御して、ラベル保持具110を鋼材3の端面3aから引き離し(ステップS9;引き離し工程)、ヘッド機構100をラベル貼付位置からホーム位置に移動させ(ステップS10)、ステップS1の処理に戻る。具体的には、コントローラ400は、図1の矢印Bで示すように押引シリンダ210を短縮させることで、ラベル保持具110を鋼材3の端面3aから引き離し、その後、移動機構200のサーボモータを動作させることで、ラベル保持具110をホーム位置に復帰させる。
In the case of Yes in step S8, the
ラベル保持具110を鋼材3の端面3aから引き離すことで、ラベル保持具110と押付プレート130とで圧縮されていた付勢部材140が再び伸張する。その結果、図7に示すように規制部材150のストッパ151が押付プレート130の面取り部132に接触し、ラベル保持具110が定位置に復帰する。このため、ステップS1の処理において搬送装置2bのトレー2cからラベル受け取る際のラベル保持具110の位置決めが容易になる。
以上が、ラベル貼付装置1が実行するラベル貼付方法の流れである。
By pulling the
The above is the flow of the label sticking method executed by the label sticking device 1.
以上説明したように、実施の形態に係るヘッド機構100は、ラベルを保持するラベル保持具110と、ラベル保持具110に先端が固定され、ラベル保持具110から離れる方向に延びるシャフト120と、シャフト120が挿通される貫通孔131が形成され、貫通孔131の径はシャフト120の径よりも大きい押付プレート130と、ラベル保持具110が押付プレート130から離れるようにラベル保持具110を付勢する付勢部材140と、を備える。このため、鋼材3の端面3aに傾きが存在する場合であっても、ラベル保持具110を鋼材3の端面3aの傾きに追従させることができ、鋼材3の端面3aにラベルを均一に貼り付けることができる。
As described above, the
実施の形態に係るヘッド機構100は、シャフト120の基端部にシャフト120の長手方向に移動可能に設けられ、付勢部材140によりシャフト120が先端側に付勢されることで押付プレート130に接触する規制部材150を備える。このため、シャフト120が貫通孔131に接触する前に規制部材150が面取り部132に接触するようにシャフト120に対する規制部材150の位置を調整することにより、押付プレート130に対するラベル保持具110の傾き可能角度を調整できる。
The
実施の形態に係るヘッド機構100は、規制部材150と押付プレート130の面取り部132とが互いに相補的な形状で形成されている。このため、ラベル保持具110に押し付け力が加えられていない場合に、規制部材150が面取り部132に嵌まり込むため、簡易な構成でラベル保持具110の定位置への復帰を実現でき、新たなラベルをラベル保持具110へ吸着させる際の位置決めが容易になる。
In the
実施の形態に係るヘッド機構100は、ラベルを吸着することができ、鋼材3の端面3aに押し付けられた場合に鋼材3の端面3aに合わせて変形するパッド112を備える。このため、パッド112が鋼材3の端面3aの凹凸等に合わせて変形し、鋼材3の端面3aにラベルを一層均一に貼り付けることができる。
The
本発明は上記の実施形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and the modifications described below are also possible.
(変形例)
上記実施の形態では、ラベル保持具110はラベルを吸引することでラベルを保持していたが、本発明はこれに限られない。ラベル保持具110は、ラベルを吸着して保持する構成であれば、いかなる構成であってもよい。「吸着」には、吸引、粘着、磁着等の手法によりラベル等を吸着することが含まれる。例えば、ゴム等による粘着力を用いてラベルをラベル保持具110に保持させてもよい。また、ラベル保持具110の表面に磁石を設けておき、ラベルに磁石の粉末を混在させることにより、ラベルをラベル保持具110に保持させてもよい。
(Modification example)
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、ラベル保持具110がプレート111とパッド112とから構成されていたが、本発明はこれに限られない。ラベル保持具110にパッド112を設けるかどうかは任意であり、例えば、ラベル保持具110は、金属製のプレート111のみで構成されてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、シャフト120は4本であったが、本発明はこれに限られない。シャフト120は3本以下であってもよく、5本以上であってもよい。
In the above embodiment, the number of
上記実施の形態では、付勢部材140である圧縮コイルばねがシャフト120の周囲を覆うように配置されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、付勢部材140である圧縮コイルばねをシャフト120から離して配置してもよい。また、付勢部材140である圧縮コイルばねとシャフト120との数が一致している必要はなく、圧縮コイルばねの本数はシャフト120の本数よりも多くてもよく少なくてもよい。
In the above embodiment, the compression coil spring, which is the urging
上記実施の形態では、付勢部材140として圧縮コイルばね等のスプリングを用いていたが、本発明はこれに限られない。ラベル保持具110が押付プレート130から離れるように付勢され、ラベル保持具110の押付プレート130に対する傾きを妨げることがなければ、いかなる付勢手段を用いてもよい。例えば、付勢部材140として圧縮コイルばね以外の空気ばね、ゴムばね等の弾性部材を用いてもよい。
In the above embodiment, a spring such as a compression coil spring is used as the urging
上記実施の形態では、ストッパ151及び面取り部132は互いに対応する形状の円錐形であったが、本発明はこれに限られない。ストッパ151が面取り部132に押し付けられ場合に、面取り部132にストッパ151が入り込める形状であれば、いかなる形状であってもよく、例えば、球形、ピラミッド形等であってもよい。ただし、ストッパ151が面取り部132に入り込むことを考慮すれば、ストッパ151は、先端に向かって徐々に窄まるような形状であることが好ましい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、シャフト120の基端部に雄ねじ部121が設けられ、ストッパ151及び調節ナット152にそれぞれ雄ねじ部121と係合可能な雌ねじ孔151a、152aが設けられていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ストッパ151にシャフト120を挿通可能な貫通孔を設け、貫通孔に垂直な方向に外部から貫通孔に向かって貫通する雌ねじ孔を設け、雌ねじ孔にボルトを締め付けることでストッパ151をシャフト120に固定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、シャフト120の基端部にストッパ151及び調節ナット152が装着されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、シャフト120の雄ねじ部121に締め付けられたストッパ151が緩む可能性が低い場合、調節ナット152をシャフト120の雄ねじ部121に装着しなくてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施の形態では、移動機構200が直交する3軸方向に並進移動可能に構成された板が、本発明はこれに限られない。例えば、移動機構200は、直交する3軸方向に並進移動可能であって、かつ、当該直交する3軸の周りにそれぞれ旋回可能に構成されてもよい。
In the above embodiment, the present invention is not limited to the plate configured so that the moving
上記実施の形態では、鋼材3がラベル貼付位置に配置される前にラベルの印刷やラベルの保持を実行していたが、本発明はこれに限られない。例えば、コンベア上に異なる種別の鋼材3を混在して搬送する場合、鋼材3がラベル貼付位置に配置された後に、鋼材3の種別等を検知してラベルの印刷を実行し、その後ラベルを鋼材3の端面3aに貼り付けてもよい。
In the above embodiment, the label is printed and the label is held before the
上記実施の形態では、鋼材3の端面3aに対するラベル保持具110の押し付けから所定時間が経過するまで、鋼材3の端面3aに対するラベル保持具110の押し付けを維持していたが、本発明はこれに限られない。例えば、ラベルの粘着性の程度によっては、鋼材3の端面3aに対してラベル保持具110を押し付けた後、直ぐにラベル保持具110を引き離してもよい。
In the above embodiment, the pressing of the
上記実施の形態では、鋼材3の端面3aにラベルを貼り付けていたが、本発明はこれに限られない。ラベルを貼り付ける対象物は鋼材3に限定されず、例えば、アルミニウム材の端面にラベルを貼り付けてもよい。また、ラベルを貼り付ける対象物は金属製品に限定されず、プラスチック製品、セラミック製品の端面にラベルを貼り付けてもよい。
In the above embodiment, the label is attached to the
上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。各実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。 The above-described embodiment is an example, and the present invention is not limited thereto, and various embodiments are possible without departing from the spirit of the invention described in the claims. The components described in each embodiment and modification can be freely combined. The present invention also includes inventions equivalent to those described in the claims.
1 ラベル貼付装置
2 プリンタ
2a レール
2b 搬送装置
2c トレー
3 鋼材
3a 端面
100 ヘッド機構
110 ラベル保持具
111 プレート
112 パッド
120 シャフト
121 雄ねじ部
130 押付プレート
131 貫通孔
132 面取り部
140 付勢部材
150 規制部材
151 ストッパ
151a,152a 雌ねじ孔
152 調節ナット
200 移動機構
210 押引シリンダ
220 旋回シリンダ
230 水平移動機構
240 前後移動機構
250 上下移動機構
260 ベース
300 端面検出センサ
400 コントローラ
1
Claims (9)
前記ラベル保持具に先端が固定され、前記ラベル保持具から離れる方向に延びるシャフトと、
前記シャフトが挿通される貫通孔が形成され、前記貫通孔の径は前記シャフトの径よりも大きく、前記シャフトを傾斜可能に支持する押付プレートと、
前記ラベル保持具が前記押付プレートから離れるように前記ラベル保持具を付勢する付勢手段と、
を備えるラベル貼付装置のヘッド機構。 A label holder that holds the label to be attached to the object,
A shaft whose tip is fixed to the label holder and extends in a direction away from the label holder.
A through hole through which the shaft is inserted is formed, and the diameter of the through hole is larger than the diameter of the shaft.
An urging means for urging the label holder so that the label holder is separated from the pressing plate.
The head mechanism of the label affixing device.
請求項1に記載のラベル貼付装置のヘッド機構。 A regulating means provided on the base end side of the shaft, which comes into contact with the pressing plate when the shaft moves to the tip side and regulates the further movement of the shaft to the tip side is provided.
The head mechanism of the label affixing device according to claim 1.
請求項2に記載のラベル貼付装置のヘッド機構。 The regulating means is provided with a through hole through which the shaft can be inserted, and by moving the regulating means in the longitudinal direction of the shaft while the shaft is inserted into the through hole of the regulating means, the regulating means is referred to the shaft. The shaft is configured so that the position in the longitudinal direction can be adjusted.
The head mechanism of the label affixing device according to claim 2.
前記規制手段は、前記面取り部の形状に相補的な形状に形成され、前記シャフトが先端側に移動した場合に前記面取り部と接触するストッパを備える、
請求項2又は3に記載のラベル貼付装置のヘッド機構。 The pressing plate includes a chamfered portion around the through hole of the pressing plate.
The regulating means is formed in a shape complementary to the shape of the chamfered portion, and includes a stopper that comes into contact with the chamfered portion when the shaft moves toward the tip end side.
The head mechanism of the labeling device according to claim 2 or 3.
前記ストッパは、前記面取り部の形状に相補的な円錐形状に形成されている、
請求項4に記載のラベル貼付装置のヘッド機構。 The chamfered portion is formed in a conical shape.
The stopper is formed in a conical shape complementary to the shape of the chamfered portion.
The head mechanism of the label affixing device according to claim 4.
前記シャフトの先端部に固定されたプレートと、
前記プレートの平面部に固定され、ラベルを吸着することができ、前記対象物に押し付けられた場合に前記対象物の表面に合わせて変形するパッドと、
を備える、
請求項1から5のいずれか1項に記載のラベル貼付装置のヘッド機構。 The label holder is
A plate fixed to the tip of the shaft and
A pad that is fixed to the flat surface of the plate, can adsorb the label, and deforms according to the surface of the object when pressed against the object.
To prepare
The head mechanism of the label affixing device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載のラベル貼付装置のヘッド機構。 The tiltable angle of the shaft with respect to the pressing plate is set to be equal to the absolute value of the maximum tilt angle of the sticking surface of the object or larger than the absolute value of the maximum tilt angle of the sticking surface of the object. ,
The head mechanism of the label affixing device according to any one of claims 1 to 6.
前記ヘッド機構を支持し、前記ヘッド機構の前記ラベル保持具を対象物に押し付けるように移動させる移動機構と、
前記移動機構に通信可能に接続され、前記移動機構の動作を制御するコントローラと、
を備えるラベル貼付装置。 The head mechanism according to any one of claims 1 to 7.
A moving mechanism that supports the head mechanism and moves the label holder of the head mechanism so as to press it against an object.
A controller that is communicably connected to the moving mechanism and controls the operation of the moving mechanism.
Labeling device.
前記保持工程によりラベルが保持された前記ラベル保持具を、対象物の貼付面の傾きに追従した姿勢で押し付けることで、対象物の貼付面に前記ラベル保持具で保持されたラベルを貼り付ける貼付工程と、
前記貼付工程によりラベルが貼り付けられた対象物から前記ラベル保持具を引き離す引き離し工程と、
を含むラベル貼付方法。 A holding process in which the label holder holds the label to be attached to the surface to which the object is attached,
By pressing the label holder whose label is held by the holding step in a posture that follows the inclination of the sticking surface of the object, the label held by the label holder is stuck on the sticking surface of the object. Process and
A pulling step of pulling the label holder away from the object to which the label is stuck by the sticking step, and a pulling step.
Labeling method including.
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