JP2023038508A - Label sticking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物品にラベルを貼付するラベル貼付装置に関する。 The present invention relates to a labeling apparatus for labeling articles.
従来、物品を搬送させて当該物品にラベルを貼付する工程では、特許文献1、特許文献2に示されるロボットアームが用いられている。
このようなラベルの貼付工程において、フローズンチルド商品など整列させにくい物品については、正確な向きでラベルを貼付するために手作業で物品の向きを整えていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a robot arm disclosed in
In such a labeling process, for articles that are difficult to align, such as frozen chilled products, the orientation of the articles is adjusted manually in order to label them in the correct orientation.
この点、特許文献1、2に記載されているようなロボットアームでは装置が大型化し、限られたスペースでは設置できなかった。
In this regard, the robot arms as described in
そこで本発明は、整列させにくい物品に対しても正確な位置と向きでラベルを貼付できると共に、限られたスペースにも設置できるラベル貼付装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a labeling apparatus that can affix a label in an accurate position and orientation even to articles that are difficult to align, and that can be installed in a limited space.
上記目的を達成するため、本発明に係るラベル貼付装置は、物品を搬送する物品搬送部と、前記物品搬送部で搬送される物品を撮像する撮像部と、前記物品搬送部の側方に設けられ、前記撮像部によって撮像された前記物品の向きに応じた角度で前記物品にラベルを貼付するラベル貼付部と、を備え、前記ラベル貼付部は、前記ラベルを保持及び貼付するアプリケータと、前記アプリケータを移動させるアクチュエータと、を有し、前記アクチュエータは、鉛直方向と、水平方向のうち前記物品の搬送方向に直交する方向との二方向にのみ前記アプリケータを移動させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the labeling apparatus according to the present invention comprises: an article conveying section for conveying articles; an imaging section for picking up images of the articles conveyed by the article conveying section; a labeling unit that affixes a label to the article at an angle corresponding to the orientation of the article imaged by the imaging unit, the labeling unit including an applicator that holds and affixes the label; an actuator for moving the applicator, wherein the actuator moves the applicator only in two directions, namely, a vertical direction and a horizontal direction perpendicular to the conveying direction of the article. do.
●概要
以下、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置1について、図を参照して説明する。
図1に示すラベル貼付装置1は、物品に対してラベルを発行し、当該ラベルを当該物品に貼付する装置である。このラベル貼付装置1は、物品搬送部11、物品検出部12、ラベル発行部13、ラベル貼付部14、表示・操作部15によって構成される。
●Overview Hereinafter, a
A
本実施形態においてラベルの貼付対象となる物品は特に限定されないが、フローズンチルド商品にみられるように内容物の形状が外側にあらわれる真空パック商品、深絞り包装された商品、丸型の容器に詰められた商品など、整列させるのが難しかったり、形状がいびつであったりする物品に好適に用いられる。 In the present embodiment, there are no particular restrictions on the goods to which the label is affixed, but there are vacuum-packed goods in which the shape of the contents appears on the outside, such as frozen chilled goods, deep-drawn goods, and round-shaped containers. It is suitable for products that are difficult to align or have an irregular shape, such as products that are packed.
ラベル貼付装置1は、ラック状に組み立てられたフレーム16によって一体的な装置を構成している。
フレーム16は、設置面から鉛直方向に立設する支柱フレーム部161、各支柱フレーム部161の下端を連結する下端側連結フレーム部162、各支柱フレーム部161の上端を連結する上端側連結フレーム部163を備えている。
The
The
支柱フレーム部161-2と支柱フレーム部161-3の間には開閉可能な扉状のパネル17が嵌め込まれている。このパネル17により、不慮の事態で外部から物品の搬送が妨げられたり、作業者がラベルを貼付する機器又は機構の動作に巻き込まれたりするのを防ぐことができる。なお、本実施形態ではパネル17は透明であり、パネル17を閉じた状態でも機器の動作を視認できる。また、ラベルロールの交換等、機器のメンテンナンス時にはパネル17を開けて作業できる。
A door-
図2に示すように、上端側連結フレーム部163のうち下流側の上端側連結フレーム部163-3は、物品の搬送方向と直交する向きに長さを有しており、その上面には長さ方向に条溝163a-3が設けられている。また、上端側連結フレーム部163のうち、物品の搬送方向に長さを有する一対の上端側連結フレーム部163-2、163-4にはその略中間位置において、物品の搬送方向と直交する向きに長さを有する短尺の突出部材164が一対、内側に突出して設けられている。この突出部材164の上面側にも、上端側連結フレーム部163-3の上面に設けられているのと同様の条溝164a-1、164a-2が長さ方向に設けられている。
As shown in FIG. 2, the upper end side connecting frame portion 163-3 on the downstream side of the upper end side connecting frame portion 163 has a length in a direction perpendicular to the conveying direction of the article, and has a length on its upper surface. A
上端側連結フレーム部163-3と突出部材164-1の間、及び上端側連結フレーム部163-3と突出部材164-2の間にはそれぞれ、物品の搬送方向に長さを有する帯板状の掛架フレーム165-1、165-2が掛け渡されている。掛架フレーム165の長さ方向の両端の下面側には、上端側連結フレーム部163-3の条溝163a-3と突出部材164-1、164-2の条溝164a-1、164a-2それぞれに摺動可能に嵌合する嵌合部が設けられている。これにより掛架フレーム165は、上端側連結フレーム部163-3と突出部材164-1、164-2上において物品の搬送方向と直交する向きに動けるようになっている。
Between the upper end side connecting frame portion 163-3 and the protruding member 164-1, and between the upper end side connecting frame portion 163-3 and the protruding member 164-2, there are strip-shaped plates having a length in the article conveying direction. hanging frames 165-1 and 165-2 are suspended. On the lower surface side of both ends in the length direction of the suspension frame 165,
さらに、図3に示すように、物品の搬送方向に長さを有する上端側連結フレーム部163-2、163-4の内側であって、掛架フレーム165-1,165-2と当該上端側連結フレーム部163-2、163-4との間には、物品の搬送方向と直交する向きにおいて弾性的に伸縮するバネ等のダンパー181が介在している。
Furthermore, as shown in FIG. 3, inside the upper end side connection frame portions 163-2 and 163-4 having a length in the article conveying direction, hanging frames 165-1 and 165-2 and the upper end
互いと離間して設けられた一対の掛架フレーム165-1、165-2の間には、物品の搬送方向と直交する向きに長さを有する一対の支持フレーム166-1、166-2が掛け渡されている。この支持フレーム166-1、166-2は、ラベル貼付部14を構成するアクチュエータ142を上方から吊り下げるように支持する。また、支持フレーム166-1、166-2は、鉛直方向に弾性的に伸縮するバネ等のダンパー182を介して掛架フレーム165-1、165-2と連結している。
A pair of support frames 166-1 and 166-2 having a length perpendicular to the article conveying direction are provided between the pair of hanging frames 165-1 and 165-2 spaced apart from each other. It is handed over. The support frames 166-1 and 166-2 support the
これにより、後述のとおりアクチュエータ142を動作させて物品にラベルを貼付する工程において、アプリケータ141を移動させたり物品にラベルを貼付させたりするアーム1424、1425やスライダ1422、1423の動作によって装置に伝わる揺動のうち、水平方向の揺動はダンパー181によって吸収され、鉛直方向の揺動はダンパー182によって吸収される。
As a result, in the process of operating the
●物品搬送部11
物品搬送部11は、ラベルの貼付対象物たる物品を搬送する。この物品搬送部11は、所定の駆動源によって無端ベルトを回転させるものであり、無端ベルトの上面は物品を一の方向に搬送する物品搬送面110を構成する。
本実施形態においては後述のとおり、ラベル貼付部14を構成するアーム1424、1425は物品の搬送方向と直交する向き、即ち物品の搬送方向から見たときの上下左右にのみ動作し、物品の搬送方向には移動しない。そのため、物品の搬送方向においてアーム1424、1425の動作領域を確保する必要がなく、物品搬送面110の物品の搬送方向の長さを短く構成できる。
また、後述する撮像部121、ラベル発行部13、及びラベル貼付部14は、物品搬送部11の全長の範囲内に配置され、これによりラベル貼付装置1はコンパクトに構成されている。
●
The
In this embodiment, as will be described later, the
The
物品搬送部11の上流側には、物品検出部12が物品搬送面110の上方に設けられている。物品搬送部11の側方には、物品検出部12が設けられている位置から下流方向に沿って順次、ラベル発行部13とラベル貼付部14が設けられている。また、物品搬送面110を挟んでラベル発行部13の反対側には表示・操作部15が設けられている。
An
なお、物品搬送部11の上流端及び下流端にはそれぞれ、物品搬送部11に物品を搬送する他の搬送部や、物品搬送部11から搬送されてきた物品を載置台や仕分け機構へ搬送する他の搬送部などを適宜に連結させられる。
At the upstream end and the downstream end of the
●物品検出部12
図4に示す物品検出部12は、物品搬送部11の上流において物品搬送面110上の物品を検出する。この物品検出部12は、撮像部121と照明部122によって構成されている。
●
The
撮像部121は、ビジョンセンサ等によって実現される。この撮像部121は物品搬送面110の上流部分の上方に設けられ、物品搬送面110上を搬送されてきた物品を検出すると共に、検出した物品の上面を撮像し、物品の撮像画像を生成し、当該撮像画像に座標系を設定する。
The
撮像部121の下方であって物品搬送面110の上方には、円形の貫通孔123aが形成された板状の取付板123が設けられている。取付板123の下面側には、LED等で構成された照明部122が取り付けられている。照明部122は、取付板123の貫通孔123aよりも大径の環状からなり、物品搬送面110を上方から照らす。
撮像部121は、取付板123の貫通孔123aを介して物品搬送面110を撮影できるようになっている。物品搬送面110が照明部122によって上方から照らされる結果、撮像部121による物品の検出精度を向上させられると共に、撮像によって得られる物品の上面をあらわした撮像画像を鮮明なものとすることができる。
A plate-
The
なお、本実施形態にかかわらず、物品検出部12は撮像部121のみによって構成することもできる。また物品検出部12は物品の検出と撮像を行うところ、物品を検出するセンサと物品を撮像するカメラという別々のデバイスによって構成することもできる。
It should be noted that regardless of the present embodiment, the
●ラベル発行部13
図1及び図5に示すラベル発行部13は、物品の搬送方向において物品検出部12とラベル貼付部14の間に設けられている。また、ラベル発行部13は、物品の搬送方向に対してラベル貼付部14と同じ側に設けられており、物品に貼付するラベルを発行し、当該発行したラベルをラベル貼付部14に供給する。
●
The
このラベル発行部13は、ラベルロールを保持するロール保持部131、ラベルロールから送り出されたラベル用紙に印字して枚葉状に切断するラベル印字機構132、ラベルをアクチュエータ142に向かって搬送するラベル搬送部133などを有する。なお、ラベル印字機構132はさらに、ラベルロールからラベル用紙を送り出すガイドローラ、印字ヘッド等の印字部、プラテンローラ、印字されたラベル用紙を所定の長さに切断するカッタ等の切断部などによって構成される。
The
なお、本実施形態において発行されるラベルは、一面側に印字面、他面側に粘着層が形成された貼付面を備えた台紙レスラベルであり、ラベルロールは、長尺帯状の台紙レスラベル用紙をロール状に巻回させたものである。ただし、本実施形態にかかわらず、台紙の剥離手段を設けることで台紙付きのラベルを用いることもできる。また、適宜の設計により、ラベルロールが所定のカセット内にセットされたカセット式などにも対応できる。 In addition, the label issued in this embodiment is a linerless label having a printed surface on one side and a sticking surface on which an adhesive layer is formed on the other side, and the label roll is a long band-shaped linerless label. It is made by winding paper into a roll. However, irrespective of this embodiment, a label with a backing sheet can be used by providing a peeling means for the backing sheet. In addition, by appropriate design, it is possible to correspond to a cassette type in which label rolls are set in a predetermined cassette.
ラベル搬送部133は、所定の情報が印字されたラベルをラベル貼付部14側に搬送する。このラベル搬送部133は図6に示されるように、幅方向に一定間隔で並設された複数の無端ベルト1331によって構成され、その上面側はラベル搬送面1330を構成する。各無端ベルト1331は断面円形状からなる紐状のベルトであり、これによりラベル搬送面1330上に送り出されるラベルと無端ベルト1331とが当接する面積を小さくできる。その結果、後述するアプリケータ141の吸着部1411は強い吸引力を必要とすることなく、ラベル搬送面1330上のラベルを当該ラベル搬送面1330から引き離して吸着、保持できる。
The
なお、本実施形態では図5(a)に示されるように、ラベル発行部13のうちラベル印字機構132はケース134内に収められており、ケース134の下方の物品搬送面110側には把手135が設けられている。図5(b)に示されるように把手135を物品搬送面110側に引っ張ると、物品搬送面110上にケース134ごとラベル印字機構132を引き出すことができる。このようにケース134ごとラベル印字機構132を物品搬送面110上に引き出すことができる結果、物品搬送面110を挟んでラベル発行部13と反対側に立った作業者は、窮屈な姿勢を強いられることなく、ラベルロールの交換等のメンテンナンスを行うことができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the
●ラベル貼付部14
ラベル貼付部14は、物品搬送部11の下流部分の側方に設けられ、撮像部121によって撮像された物品の向きに応じた角度で物品の上面にラベルを貼付する。なお、ここで言う物品の向きとは、物品搬送面110を上方から見た状態、即ち平面視における物品の搬送方向に対する傾きを意味している。物品は、搬送方向に対して正対するように物品搬送面110上に置かれるとは限らないため、物品の向きに応じた角度で物品の上面にラベルを貼付することで、ラベルが物品の適切な位置に貼付される。
このラベル貼付部14は図6に示されるように、ラベルを保持すると共に物品に当該ラベルを貼付するアプリケータ141と、当該アプリケータ141を移動させるアクチュエータ142によって構成されている。
●
The
As shown in FIG. 6, the
アプリケータ141は、ラベル発行部13により発行されたラベルを吸着部1411で吸着、保持し、ラベル貼付対象の物品にラベルを貼付する。このアプリケータ141は、ラベル搬送面1330上に送り出されたラベルを吸着、保持する吸着部1411、吸着部1411を回転自在に上方から支持する支承部1412、アーム1424、1425や揺動抑制部材1426と連結する連結部1413から構成される。
The
吸着部1411は、下面側にラベル吸着面を備えている。ラベル吸着面には、吸引ファンの回転によって負圧による吸引力を生じ、これにより当該ラベル吸着面にラベルを吸着させることができる。
支承部1412は、ラベル搬送面1330や物品搬送面110と平行な水平面内で吸着部1411を回転させることができる。これにより、吸着部1411のラベル吸着面に吸着、保持したラベルの向きを物品の向きに合わせることができる。
The
The
アクチュエータ142は所謂シリンダ型アクチュエータであり、物品搬送部11の側方に配される。このアクチュエータ142は、左右一対のシリンダ14211、14212と当該一対のシリンダ14211、14212を連結する連結部14213から構成されたベース1421、シリンダ14211、14212に沿って鉛直方向に移動する一対のスライダ1422、1423、一端がスライダ1422、1423に連結され、他端がアプリケータ141に連結された一対のアーム1424、1425を備える。このアクチュエータ142は、スライダ1422、1423とアーム1424、1425を適宜に制御することにより、鉛直方向と、水平方向のうち物品の搬送方向に直交する方向との二方向にのみアプリケータ141を移動させることができる。
The
ベース1421を構成する左右一対のシリンダ14211、14212は、サーボモータやステッピングモータ等を駆動部に用いてスライダ1422、1423を上下動させ、これによりアーム1424、1425の先端に取り付けられているアプリケータ141を所定の位置に移動させる。その機構あるいは構造は特に限定されないが、例えば、駆動部に連結されたボールネジ軸が内部の作動領域内に設けられている。ボールネジ軸にはボールナットが螺合しており、ボールナットにスライダ1422、1423が取り付けられている。駆動部を回転駆動させてボールネジ軸を所定の方向に回転させると、これに伴って移動するボールナットを介してスライダ1422、1423が上下動する。
A pair of left and
一対のスライダ1422、1423は、シリンダ14211、14212に対し、物品の搬送方向からみて左右対称に設けられており、独立して駆動する当該シリンダ14211、14212によりそれぞれ独立して上下動する。
A pair of
アーム1424は、スライダ1422から外側に伸びる第一腕部14241、第一腕部14241の先端から二股に分かれて内側に伸びる第二腕部14242-1、14242-2から構成される。第一腕部14241はその一端側がスライダ1422と回動自在に連結され、他端側が第二腕部14242-1、14242-2の一端側と連結している。また、第一腕部14241と第二腕部14242-1、14242-2は、互いに対して回動自在に連結しており、第二腕部14242-1、14242-2の先端にはアプリケータ141が連結している。
The
アーム1425は、アーム1424と同様に構成される。即ち、スライダ1423から外側に伸びる第一腕部14251、第一腕部14251の先端から二股に分かれて内側に伸びる第二腕部14252-1、14252-2から構成される。第一腕部14251はその一端側がスライダ1423と回動自在に連結され、他端側が第二腕部14252-1、14252-2の一端側と連結している。また、第一腕部14241と第二腕部14252-1、14252-2は、互いに対して回動自在に連結しており、第二腕部14252-1、14252-2の先端にはアプリケータ141が連結している。
第二腕部14242、14252のうち、第二腕部14242-1と第二腕部14252-1、及び第二腕部14242-2と第二腕部14252-2はそれぞれ、同一箇所においてアプリケータ141に連結している。
また、ベース1421とアプリケータ141は、ベース1421とアプリケータ141の連結部1413とを連結する棒状の揺動抑制部材1426によっても連結されている。揺動抑制部材1426は、第二腕部14242、14252が連結する箇所とは異なる箇所においてアプリケータ141に連結している。これにより、アプリケータ141は三点で支持され、所定の制御によってアプリケータ141を移動させる際、あるいは移動させたアプリケータ141を所定の位置で止めた際、動作に伴うアプリケータ141の揺動を抑えることができる。その結果、ラベルを物品の適切な位置に正確に貼付したり、アプリケータ141の揺動による故障等を防いだりすることができる。
Among the
The
このような構成からなるラベル貼付部14では、物品の搬送方向の直交する面内において、スライダ1422、1423の上下方向(鉛直方向)の移動がアプリケータ141の左右方向(水平方向)の移動に変換される。
図10(a)に示されるように、スライダ1422、1423が同じ高さにあるとき、アーム1424、1425は左右対称な位置をとり、アプリケータ141はアーム1424、1425が連結するベース1421の真下にきている。ここで、図10(b)に示されるように、スライダ1423の位置に比してスライダ1422の位置を高くすると、アーム1425の先端がアーム1424側へ張り出し、アプリケータ141が図示右側のアーム1424側、即ちラベル搬送部133側へ移動する。一方、図10(d)に示されるように、スライダ1422の位置に比してスライダ1423の位置を高くすると、アーム1424の先端がアーム1425側へ張り出し、アプリケータ141が図示左側のアーム1425側、即ち物品搬送部11側へ移動する。
In the
As shown in FIG. 10(a), when the
互いに独立して上下するスライダ1422、1423を用いることで、様々な高さの物品に対応できる。また、アーム1424,1425を長くしなくとも上下方向に充分な可動範囲を得られるので、スライダ1422、1423を用いない装置と比較すると、物品の搬送方向から見たラベル貼付装置1の幅(正面から見た場合の奥行き)もコンパクトにできる。
By using
●表示・操作部15
表示・操作部15は、作業者がラベル貼付装置1に情報を入出力するための装置であり、例えば情報の入力手段と出力手段とが一体化してなるタッチパネルディスプレイ等によって実現される。ラベル貼付装置1はこの表示・操作部15により、ラベルに印字する印字情報や物品に関する情報を受け付けたり、物品検出部12により検出した情報やラベルの貼付結果に係る情報を出力したりする。
● Display/
The display/
なお、表示・操作部15は、情報の入力手段と出力手段とが別体として構成されたものであってもよい。また、本実施形態では、一の支柱フレーム部161-2の近傍に設けられているが、これにかかわらず、有線又は無線による通信回線を介して、物品搬送部11、物品検出部12、ラベル発行部13、及びラベル貼付部14といった機構とは物理的に離れた位置に設けられていてもよい。また、所謂パーソナルコンピュータ等の汎用性のある端末によって構成されるものであってもよい。
Note that the display/
●制御装置の構成
図7は、本実施形態に係るラベル貼付装置1を制御する制御装置の機能構成例を示している。
制御装置は、プログラムを実行してラベル貼付装置1の動作を統括制御するCPU(Central Processing Unit)101、RAM(Random Access Memory)102やROM(Read Only Memory)103といった情報記憶手段、表示・操作部15、及びインターフェース回路104を備える。制御装置はさらに、インターフェース回路104を介して、物品搬送部11、物品検出部12、ラベル発行部13、及びラベル貼付部14に接続されている。
Configuration of Control Device FIG. 7 shows an example of the functional configuration of a control device that controls the
The control device includes a CPU (Central Processing Unit) 101 that executes a program to centrally control the operation of the
ラベル貼付装置1は、上記したCPU101、RAM102やROM103といった情報記憶手段により、ソフトウェア資源として少なくとも、制御部、物品情報記憶部、ラベル情報記憶部、設定情報記憶部、算出処理部の各機能ブロックを構成する。
The
制御部は、物品搬送部11、物品検出部12、ラベル発行部13、及びラベル貼付部14の動作を制御する。
The control section controls the operations of the
物品情報記憶部は、物品に関する物品情報を記憶した記憶部である。
物品情報には例えば、物品の品名や品番、値段、各種の情報をコード化したシンボルコードといった情報が含まれる。
The product information storage unit is a storage unit that stores product information related to products.
The product information includes, for example, information such as the product name, product number, price, and symbol code that encodes various information.
また、物品情報記憶部には、物品にラベルを貼付する際の基準位置を示す基準画像が物品ごとに保持されている。基準画像は、物品が備えるものであって、物品の包装物に印字されている印字内容やシールなど、撮像部121によって画像として識別できるものによって構成される。
図8は、物品Wと基準画像M、ラベルの貼付位置の一例を模式的に示している。この例では、物品Wに貼り付けられているシールが基準画像Mを構成している。また、基準画像Mを正面にみて、その右側であって物品Wの端部より一定の長さだけ内側の位置にラベルRを貼付する貼付領域Fが設定されている。
物品検出部12によって物品W上の基準画像Mが識別されると、後述する算出処理部によってラベルRの貼付位置と向きが決定される。
Further, in the article information storage unit, a reference image indicating a reference position for attaching a label to an article is stored for each article. The reference image is provided in the article, and is composed of something that can be identified as an image by the
FIG. 8 schematically shows an example of an article W, a reference image M, and label attachment positions. In this example, the sticker attached to the article W constitutes the reference image M. As shown in FIG. In addition, when the reference image M is viewed from the front, an affixing area F for affixing the label R is set on the right side of the reference image M and at a position inside the end portion of the article W by a predetermined length.
When the reference image M on the article W is identified by the
ラベル情報記憶部は、ラベルのフォーマットに関するラベル情報を記憶した記憶部である。ラベル情報には例えば、ラベル用紙を切断する長さを決定するラベル長、ラベル上の印字位置、印字項目、印字する文字のフォントといった情報が含まれる。 The label information storage unit is a storage unit that stores label information regarding the format of the label. The label information includes, for example, information such as the label length that determines the length to cut the label paper, the print position on the label, the print items, and the font of characters to be printed.
設定情報記憶部は、ラベルを貼付する物品ごとに個別に設定する必要のある設定情報を記憶した記憶部である。この設定情報には例えば、物品の高さに応じたキャリブレーション情報が含まれる。即ち、物品搬送面110上の物品の高さによっては、撮像部121による1ピクセルあたりのカメラ座標にズレが生じ、このカメラ座標のズレがラベルの貼付位置のズレにつながる。この点、物品の高さに応じた補正係数をキャリブレーション情報として設定情報記憶部に保持し、撮像部121がこのキャリブレーション情報を参照してカメラ座標を補正することで、物品の正確な撮像画像が生成される。
The setting information storage unit is a storage unit that stores setting information that needs to be set individually for each article to be labeled. This setting information includes, for example, calibration information corresponding to the height of the article. That is, depending on the height of the article on the
算出処理部は、物品検出部12による物品の検出タイミング及び撮像画像に基づき、物品にラベルを貼付するタイミング、物品上においてラベルを貼付する位置や向き、物品搬送面110上においてラベルを貼付するときの位置などを算出する。
即ち、算出処理部は物品検出部12による物品の検出位置からラベルを貼付する位置までの距離や物品搬送部11による物品の搬送速度に基づき、物品が検出地点からラベル貼付位置に至るまでの時間を算出し、これによりラベルを貼付するタイミングを決定する。
Based on the detection timing of the article by the
That is, the calculation processing unit calculates the time required for the article to reach the label attachment position from the detection point based on the distance from the detection position of the article by the
また、算出処理部は、物品情報記憶部に記憶されている物品ごとの基準画像とラベル貼付領域に係る情報を参照して、物品の撮像画像中の基準画像を識別すると共にその向きや位置を判別し、物品の表面におけるラベルの貼付位置や向きを判断する処理を実行する。さらに、物品搬送面110上において物品にラベルを貼付する位置と、ラベルの向きに応じた吸着部1411の向きを算出する処理を実行する。
図8に示される例では、物品Wの撮像画像によって識別した物品W上の基準画像Mの位置から、ラベルRを貼付する位置として予め設定された基準画像Mの図示右側の貼付領域Fを特定する。さらに、基準画像Mの向きを基準画像Mの形状や文字の向きなどから判別した上、判別した基準画像Mの向きに応じて貼付すべきラベルRの向きを決定する。
In addition, the calculation processing unit refers to the reference image for each item and information related to the labeling area stored in the item information storage unit, identifies the reference image in the captured image of the item, and determines the orientation and position of the reference image. Then, a process of determining the position and orientation of the label on the surface of the article is executed. Further, a process of calculating the position where the label is attached to the article on the
In the example shown in FIG. 8, from the position of the reference image M on the article W identified by the picked-up image of the article W, the pasting area F on the right side of the reference image M preset as the position where the label R is pasted is specified. do. Further, the orientation of the reference image M is determined from the shape of the reference image M, the orientation of the characters, and the like, and the orientation of the label R to be attached is determined according to the determined orientation of the reference image M.
●ラベル貼付装置1による処理の流れ
図9及び図10を参照して、ラベル貼付装置1による処理の流れをラベル貼付部14の動作と共を説明する。
なお、ラベル貼付装置1による一連のラベル貼付処理の開始時には、ラベルの貼付対象物たる物品の高さに係る情報やこれに応じたキャリブレーション情報を含む設定情報が入力される。
●Flow of Processing by
At the start of a series of labeling processes by the
ラベル貼付装置1は、ラベル貼付処理の開始により、停止状態から待機状態へ移行する。このとき、ラベル貼付部14は図10(a)及び図10(b)に示されるように、一対のスライダ1422、1423を同じ高さに保持し、アプリケータ141を物品搬送面110又はラベル搬送面1330のいずれの側にも移動させていない状態から、ラベル搬送面1330上にアプリケータ141を移動させ、この状態を待機状態としてラベルの貼付動作の指令を受付可能に待機する(S101)。
The
物品検出部12は、撮像部121により物品搬送面110上の物品を検出すると(S102)、検出した物品の撮像画像を生成する(S103)。
なお、撮像部121は撮像画像の生成において、予め入力された設定情報に基づき、物品の高さに応じた撮像画像の補正処理を実行する。
When the
Note that, in generating the captured image, the
算出処理部は、撮像画像中の基準画像に基づき、物品上においてラベルを貼付する位置と向き、さらには物品搬送面110上におけるラベルの貼付位置を算出する(S104)。また、算出処理部は、物品の検出位置からラベルを貼付する位置までの距離や物品搬送部11による物品の搬送速度に基づき、物品が検出地点からラベルの貼付位置に至るまでの時間を算出し、これによりラベルを貼付するタイミングを決定する(S105)。
Based on the reference image in the captured image, the calculation processing unit calculates the position and orientation of label attachment on the article, and the label attachment position on article conveying surface 110 (S104). Further, the calculation processing section calculates the time required for the article to reach the label attachment position from the detection point based on the distance from the detection position of the article to the label attachment position and the transport speed of the article by the
一方、物品検出部12によって物品が検出された後、撮像部121による撮像画像の生成(S103)から算出処理部による処理(S104、S105)と同時並行的に、ラベル発行部13によってラベルが発行される(S106)。
On the other hand, after the article is detected by the
図10(c)に示されるようにラベルが発行され、当該ラベルがラベル搬送面1330上に送り出されると、ラベル貼付部14はこれに合わせてアクチュエータ142を制御してアプリケータ141をラベルの近くまで下げた上、吸着部1411によりラベルを吸着、保持する(S107)。
さらに、ラベル貼付部14は支承部1412を回転させることにより、当該支承部1412に連結する吸着部1411を回転させ、吸着させたラベルの向きを物品の向きに合わせる(S108)。
When the label is issued as shown in FIG. 10(c) and sent out onto the
Further, by rotating the
ラベル貼付部14は図10(d)に示されるように、ラベルを吸着部1411に吸着、保持させたアプリケータ141を物品搬送面110上のラベル貼付位置まで移動させる(S109)。
算出処理部によって算出されたタイミングが到来すると(S110)、ラベル貼付部14はアプリケータ141を下げて物品搬送面110上の物品にラベルを押し当て、当該物品にラベルを貼付する(S111)。
これにより、一の物品に対するラベルの貼付処理が完了すると、ラベル貼付部14は次の物品に対するラベルの貼付処理を実行可能に待機すべく、アプリケータ141をラベル搬送面1330の上方に移動させる。
As shown in FIG. 10(d), the
When the timing calculated by the calculation processing unit arrives (S110), the
Thus, when the labeling process for one article is completed, the
以上の本実施形態に係るラベル貼付装置1によれば、物品搬送面110上における物品の位置や向きを精度よく検出し、整列させにくい物品に対しても正確な位置と向きでラベルを貼付できる。
また、アクチュエータ142とアプリケータ141の動作範囲が、物品の搬送方向と直交する向きという、二次元の範囲に限られるようになっているため、ラベル貼付装置1がコンパクトになり、限られたスペースにも設置できる。
According to the
In addition, since the operation range of the
なお、以上の本実施形態においては、物品の高さに応じた補正係数をキャリブレーション情報として設定情報記憶部に保持し、撮像部121がこのキャリブレーション情報を参照してカメラ座標を補正することで、物品の正確な撮像画像を生成した。
一方、他の実施形態においては、撮像部121を移動させる駆動機構を設け、物品の高さに係る情報に基づき、所定の制御部により撮像部121の鉛直方向における位置を移動させてもよい。また、撮像部121を手動で移動させられる機構を設け、物品の高さに係る情報に基づき、作業者が撮像部121を鉛直方向の所定の位置に移動させられるようにしてもよい。これによっても、物品の高さによらず、当該物品の正確な撮像画像の生成と当該撮像画像に基づいた正確な座標系の設定が可能となる。
なお、図1及び図4に示されるように、取付板123に貫通孔123aが形成されているため、撮像部121は当該貫通孔123aを介して鉛直方向に移動させることができる。
●実施形態総括
In the above-described embodiment, the correction coefficient corresponding to the height of the article is stored as calibration information in the setting information storage unit, and the
On the other hand, in another embodiment, a drive mechanism for moving the
As shown in FIGS. 1 and 4, the mounting
●Summary of embodiment
本発明は、物品にラベルを貼付するラベル貼付装置に関する。 The present invention relates to a labeling apparatus for labeling articles.
従来、物品を搬送させて当該物品にラベルを貼付する工程では、特許文献1(特開2019-204858号公報)、特許文献2(特表2021-500244号公報)に示されるロボットアームが用いられている。
このようなラベルの貼付工程において、フローズンチルド商品など整列させにくい物品については、正確な向きでラベルを貼付するために手作業で物品の向きを整えていた。
Conventionally, in the process of conveying an article and attaching a label to the article, a robot arm disclosed in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-204858) and Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 2021-500244) is used. ing.
In such a labeling process, for articles that are difficult to align, such as frozen chilled products, the orientation of the articles is adjusted manually in order to label them in the correct orientation.
この点、特許文献1、2に記載されているようなロボットアームでは装置が大型化し、限られたスペースでは設置できなかった。
In this regard, the robot arms as described in
そこで本発明は、整列させにくい物品に対しても正確な位置と向きでラベルを貼付できると共に、限られたスペースにも設置できるラベル貼付装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a labeling apparatus that can affix a label in an accurate position and orientation even to articles that are difficult to align, and that can be installed in a limited space.
上記目的を達成するため、本発明に係るラベル貼付装置は、物品を搬送する物品搬送部と、前記物品搬送部で搬送される物品を撮像する撮像部と、前記物品搬送部の側方に設けられ、前記撮像部によって撮像された前記物品の向きに応じた角度で前記物品の上面にラベルを貼付するラベル貼付部と、を備え、前記ラベル貼付部は、前記ラベルを保持及び貼付するアプリケータと、前記アプリケータを移動させるアクチュエータと、を有し、前記アクチュエータは、鉛直方向と、水平方向のうち前記物品の搬送方向に直交する方向と、の二方向にのみ前記アプリケータを移動させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the labeling apparatus according to the present invention comprises: an article conveying section for conveying articles; an imaging section for picking up images of the articles conveyed by the article conveying section; a labeling unit that affixes a label to the upper surface of the article at an angle corresponding to the orientation of the article imaged by the imaging unit, the labeling unit being an applicator that holds and affixes the label. and an actuator for moving the applicator, wherein the actuator moves the applicator only in two directions: a vertical direction and a horizontal direction perpendicular to the conveying direction of the article. characterized by
前記アクチュエータは、前記物品の搬送方向からみて左右対称に設けられた一対のスライダと、一端が前記スライダに連結され、他端が前記アプリケータに連結された一対のアームと、を有し、前記物品搬送部の側方に配されるものとしてもよい。 The actuator has a pair of sliders arranged symmetrically with respect to the conveying direction of the article, and a pair of arms having one end connected to the slider and the other end connected to the applicator, and It may be arranged on the side of the article conveying section.
前記アームは、前記スライダの上下方向の移動を前記アプリケータの左右方向の移動に変換するものとしてもよい。 The arm may convert vertical movement of the slider into horizontal movement of the applicator.
前記物品搬送部の搬送方向に対してラベル貼付部と同じ側に設けられたラベル発行部、をさらに備え、前記撮像部は、前記物品搬送部の上流部分の上方に設けられ、前記ラベル貼付部は、前記物品搬送部の下流部分の側方に設けられ、前記ラベル発行部は、前記物品搬送部の搬送方向において前記撮像部と前記ラベル貼付部の間に設けられており、前記撮像部、前記ラベル発行部、及び前記ラベル貼付部は、前記物品搬送部の全長の範囲内に配置されているものとしてもよい。 a label issuing unit provided on the same side as the label attaching unit with respect to the conveying direction of the article conveying unit, wherein the imaging unit is provided above an upstream portion of the article conveying unit and the label attaching unit; is provided on the side of the downstream portion of the article conveying section, the label issuing section is provided between the imaging section and the labeling section in the conveying direction of the article conveying section, the imaging section, The label issuing section and the label attaching section may be arranged within the full length of the article conveying section.
前記物品搬送部により搬送される物品について予め設定された情報に基づき、前記撮像部の鉛直方向における位置を移動させる制御部、をさらに備えるものとしてもよい。 The apparatus may further include a control section that moves the position of the imaging section in the vertical direction based on preset information regarding the article conveyed by the article conveying section.
前記ラベル貼付部は、前記物品が備える基準画像に基づいて決定された前記ラベルの貼付位置と向きに応じて、前記物品にラベルを貼付するものとしてもよい。 The label attaching unit may attach a label to the article according to a label attachment position and orientation determined based on a reference image provided on the article.
本実施形態に係るラベル貼付装置によれば、物品搬送面上における物品の位置や向きを精度よく検出し、整列させにくい物品に対しても正確な位置と向きでラベルを貼付できる。
また、アクチュエータとアプリケータの動作範囲が、物品の搬送方向と直交する向きという、二次元の範囲に限られるようになっているため、ラベル貼付装置がコンパクトになり、限られたスペースにも設置できる。
According to the labeling apparatus according to the present embodiment, the position and orientation of articles on the article conveying surface can be detected with high accuracy, and even articles that are difficult to align can be labeled at accurate positions and orientations.
In addition, since the operating range of the actuator and applicator is limited to a two-dimensional range that is perpendicular to the conveying direction of the article, the labeling device becomes compact and can be installed in a limited space. can.
1 :ラベル貼付装置
11 :物品搬送部
110 :物品搬送面
12 :物品検出部
121 :撮像部
122 :照明部
13 :ラベル発行部
131 :ロール保持部
132 :ラベル印字機構
133 :ラベル搬送部
1330 :ラベル搬送面
14 :ラベル貼付部
141 :アプリケータ
1411 :吸着部
1412 :支承部
1413 :連結部
142 :アクチュエータ
1421 :ベース
14211、14212 :シリンダ
1422、1423 :スライダ
1424、1425 :アーム
1426 :揺動抑制部材
15 :操作部
16 :フレーム
181、182 :ダンパー
Reference Signs List 1: labeling device 11: article conveying section 110: article conveying surface 12: article detecting section 121: imaging section 122: illumination section 13: label issuing section 131: roll holding section 132: label printing mechanism 133: label conveying section 1330: Label Conveying Surface 14 : Label Applied Part 141 : Applicator 1411 : Attracting Part 1412 : Supporting Part 1413 : Connecting Part 142 : Actuator 1421 :
Claims (6)
前記物品搬送部で搬送される物品を撮像する撮像部と、
前記物品搬送部の側方に設けられ、前記撮像部によって撮像された前記物品の向きに応じた角度で前記物品にラベルを貼付するラベル貼付部と、を備え、
前記ラベル貼付部は、
前記ラベルを保持及び貼付するアプリケータと、
前記アプリケータを移動させるアクチュエータと、を有し、
前記アクチュエータは、鉛直方向と、水平方向のうち前記物品の搬送方向に直交する方向との二方向にのみ前記アプリケータを移動させる、
ことを特徴とするラベル貼付装置。
an article conveying unit that conveys articles;
an imaging unit that captures an image of an article conveyed by the article conveying unit;
a labeling unit that is provided on the side of the article conveying unit and that affixes a label to the article at an angle corresponding to the orientation of the article imaged by the imaging unit;
The labeling section includes:
an applicator for holding and applying the label;
an actuator for moving the applicator;
The actuator moves the applicator only in two directions: a vertical direction and a horizontal direction perpendicular to the conveying direction of the article.
A labeling device characterized by:
前記物品の搬送方向からみて左右対称に設けられた一対のスライダと、
一端が前記スライダに連結され、他端が前記アプリケータに連結された一対のアームと、を有し、
前記物品搬送部の側方に配される、
請求項1に記載のラベル貼付装置。
The actuator is
a pair of sliders provided symmetrically with respect to the conveying direction of the article;
a pair of arms having one end connected to the slider and the other end connected to the applicator;
Arranged on the side of the article conveying unit,
2. A labeling device according to claim 1.
請求項2記載のラベル貼付装置。
the arm converts vertical movement of the slider into horizontal movement of the applicator;
3. A labeling device according to claim 2.
前記撮像部は、前記物品搬送部の上流部分の上方に設けられ、
前記ラベル貼付部は、前記物品搬送部の下流部分の側方に設けられ、
前記ラベル発行部は、前記物品搬送部の搬送方向において前記撮像部と前記ラベル貼付部の間に設けられており、
前記撮像部、前記ラベル発行部、及び前記ラベル貼付部は、前記物品搬送部の全長の範囲内に配置されている、
請求項1乃至3いずれかの項に記載のラベル貼付装置。
further comprising a label issuing unit provided on the same side as the label attaching unit with respect to the conveying direction of the article conveying unit;
The imaging unit is provided above an upstream portion of the article conveying unit,
The labeling section is provided on the side of the downstream portion of the article conveying section,
The label issuing unit is provided between the imaging unit and the labeling unit in the conveying direction of the article conveying unit,
The imaging unit, the label issuing unit, and the labeling unit are arranged within the full length of the article conveying unit,
4. A labeling device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4いずれかの項に記載のラベル貼付装置。
further comprising a control unit that moves the position of the imaging unit in the vertical direction based on preset information about the articles conveyed by the article conveying unit;
5. A labeling device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至5いずれかの項に記載のラベル貼付装置。
The labeling unit affixes a label to the article according to a label attachment position and orientation determined based on a reference image included in the article.
A labeling device according to any one of claims 1 to 5.
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-
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