JP4828187B2 - ラベル供給システム及びラベル装着システム - Google Patents

Description

本願発明は、長尺状のラベル基材から切断されて生成されるラベルを被装着部材（例えばＰＥＴボトル等の容器）の表面に装着するためのラベル装着システム及びそれに含まれるラベル供給システムに関するものである。

図１２は、従来のラベル装着システムの概略図である（例えば特許文献１参照。）。図１３は、後述するラベル生成装置、ラベル搬送装置及びラベル受渡装置の概略構成を示す図である。

特許第３４３７０７７号公報

このラベル装着システムは、例えばＰＥＴボトルの表面に、そのボトル内に注入される飲料等の名称を表すシュリンクラベルを装着するものである。ラベル装着システムは、後述するラベル装着装置８２に対してボトルＢを供給するためのボトル供給装置８１と、ボトル供給装置８１によって供給されたボトルＢにラベルＬを装着するためのラベル装着装置８２と、長尺状のラベル基材Ｓを繰り出して後述するラベル生成装置８４に供給するラベル基材搬送装置８３と、長尺状のラベル基材Ｓを切断して単体のラベルＬを生成するラベル生成装置８４（図１３参照）と、ラベル生成装置８４によって生成されたラベルＬを吸着しながら下方に搬送するラベル搬送装置８５（図１３参照）と、ラベル搬送装置８５からラベルＬを受け取り、ラベル装着装置８２に受け渡すラベル受渡装置８６と、ラベルＬが装着されたボトルＢを下流工程に搬送するためのボトル搬送装置８７とによって大略構成されている。

なお、図１２は平面図であり、図１３は側面図である。図１２においては、ラベル基材搬送装置８３によって略水平方向に搬送されるラベル基材Ｓは、紙面に対して垂直方向からラベル受渡装置８６に搬送される構成となっている。ラベル基材Ｓが供給される供給路の途中には、図示しない折変装置が設けられている。この折変装置は、ボトルＢにラベルＬが装着される際にラベルＬを筒状にして開きやすくするために、基材繰出部８８（図１２参照）から繰り出されたシート状のラベル基材Ｓを折り変えらせることでその折り畳み位置を変化させるものである。

この折変装置によって折り変えられたラベル基材Ｓは、図１３に示すように、送りローラ８９及び従動ローラ９０によって構成されるラベル基材搬送装置８３によって搬送される。ラベル基材搬送装置８３によって搬送されたラベル基材Ｓは、回転刃９１及び固定刃９２によって構成されたラベル生成装置８４によって切断されてラベルＬとして生成される。

生成されたラベルＬは、図示しないフィードモータ、このフィードモータの駆動によって回転されるプーリ９３、そのプーリ９３に掛け渡される無端状のフィードベルト９４、及び図示しない吸引装置によって構成されるラベル搬送装置８５に受け渡され、ラベル搬送装置８５によって、吸引されながらフィードベルト９４上に保持されて順次下方に搬送される。そして、ラベルＬは、ラベル受渡位置Ｋ６においてラベル受渡装置８６のテイクアップ部材９５に受け取られ、テイクアップ部材９５によって吸着されてラベル装着装置８２に順次受け渡される。

ラベル装着装置８２に受け渡されたラベルＬは、図１２に示すように、ボトル供給装置８１によって供給されたボトルＢに装着される。ラベルＬが装着されたボトルＢは、ラベル装着装置８２からボトル搬送装置８７によって下流工程に向けて搬送される。

このラベル装着システムにおいては、ラベル装着装置８２によって複数のボトルＢがそれぞれラベル受渡位置Ｋ２（図１２参照）に供給されるタイミングを基準にして、ラベル生成装置８４が予め設定された切断タイミングでラベル基材Ｓを繰り返し切断するようになっている。

ラベル搬送装置８５の搬送経路の途中には、図１３に示すように、搬送されるラベルＬを検出するためのラベル詰まりセンサ９６が設けられている。ラベル詰まりセンサ９６は、図１４に示すように、送りローラ８９、回転刃９１、及びプーリ９３等を駆動制御するための制御装置９７に接続されており、搬送されるラベルＬを検出すると、その検出信号を制御装置９７に出力する。

図１５は、制御装置９７でラベル詰まりセンサ９６の検出信号を検出するときのタイミングを示す図である。図１５(a) は、ラベル詰まりセンサ９６からの検出信号を示し、ラベルＬの１枚分が検出されると、検出信号は期間Ｔだけオフ状態となる。図１５(b) は、制御装置９７の検出タイミングを示し、制御装置９７は、ラベル詰まりセンサ９６の検出信号がオフ状態からオン状態になったとき（以下、「検出基準時ｔ」という。）、その検出基準時ｔが予め定める検出幅Ｗ内にある場合に、ラベルＬが適正にラベル搬送装置８５によって搬送されたと認識する。制御装置９７は、検出基準時ｔが上記検出幅Ｗを外れると、ラベル搬送装置８５の搬送経路の途中においてラベル詰まりが発生したと認識して、ラベル装着システムを停止させるようになっている。

検出幅Ｗは、ラベル装着システムの運転開始前に予め作業者によって設定される。具体的には、作業者がバリアブル・カム・スイッチ９８と呼称される装置（以下、単に「バリカム９８」という。）を介して設定入力することによって設定される。

ここで、このラベル装着システムにおいて、生成されたラベルＬがラベル搬送装置８５に受け渡される際、周囲の状況によってはラベルＬがラベル搬送装置８５によって正しく搬送されない場合がある。例えば、ラベルＬがラベル搬送装置８５に受け渡される際、周囲に生じる空気の流れによりラベルＬが揺動して、フィードベルト９４による搬送方向に対して斜めに吸着されながら搬送されたり、ラベルＬが裏返しになって吸着されながら搬送されたりする場合がある。したがって、ラベル生成装置８４によってラベルＬが生成されたにもかかわらず、ラベル詰まりセンサ９６からの当該ラベルＬの検出信号が正しく入力されないとき、制御装置９７は、ラベル搬送装置８５において適正にラベルＬが搬送されなかったものとしてエラーを認識し、ラベル装着システムを停止するようにしている。

上述した検出幅Ｗ（図１５(b) 参照）の設定においては、作業者がその期間Ｔをバリカム９８を用いて任意に設定することができるのであるが、作業者は、図１５(b) に示すように、検出幅Ｗをそのほぼ中心が検出基準時ｔになるように適正に設定する必要がある。例えば、図１５(c) 及び図１５(d) に示すように、検出幅Ｗの端近傍に検出基準時ｔが設定されているとすると、少しの検出誤差で検出基準時ｔが検出幅Ｗを外れてしまうことがある。

その場合、制御装置９７はエラーと認識し、その都度、ラベル装着システムを停止させてしまうので、ラベル装着システムの運転に支障をきたすことになる。したがって、ラベル搬送装置８５においてラベルＬの搬送ずれを検出するときの検出幅Ｗをバリカム９８によって設定すると、ラベル装着システムが頻繁に停止することが生じ、ラベル装着システムの運転が不安定になるといった問題点があった。

また、バリカム９８による検出幅Ｗの設定では、再度、設定し直してもそれが適正な許容範囲になっているか否かは、作業者が即座に認識できるものではない。すなわち、バリカム９８による検出幅Ｗの設定は、ラベル装着システムを再度運転したときに、ラベル装着システムの停止する頻度が以前より少なくなったことから設定が適正であったと判断するといった、いわゆる場当たり的なものになっていた。したがって、この設定方法では、設定変更したとしても再度ラベル装着システムが停止する可能性が残ることがあり、その場合にさらに設定変更する作業が必要となるので、作業者にとって作業性の悪いものとなっていた。

本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ラベル搬送装置によってラベルを搬送するとき、その搬送ずれの検出を容易にかつ確実に行うことのできるラベル供給システム及びそれを含むラベル装着システムを提供することを、その課題とする。

上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。

本願発明の第１の側面によって提供されるラベル供給システムは、複数のラベルが一列に配列された長尺状のラベル基材をラベル切断位置供給するラベル基材供給手段と、前記ラベル基材から前記ラベルを切り離すための所定のカット位置が前記ラベル切断位置に到達するタイミングで前記ラベル基材を切断して前記ラベルを生成するラベル生成手段と、前記ラベル基材から切り離されたラベルを前記ラベル切断位置の下流側に設けられたラベル受渡位置に搬送するラベル搬送手段と、前記ラベル受渡位置を通る円軌道上に所定の間隔で配列された複数のテイクアップ部材を当該円軌道に沿って移動させ、各テイクアップ部材で前記ラベル搬送手段により搬送される各ラベルを受け取るラベル受取手段と、前記ラベル切断位置から前記ラベル受渡位置における前記ラベルの搬送状態が正常であるか否かを判別する搬送状態判別手段と、を備えたラベル供給システムであって、前記搬送状態判別手段は、前記ラベル受渡位置の上流側の所定の位置に設けられ、前記ラベル搬送手段によって搬送されるラベルを検出するラベル検出手段と、前記ラベル切断位置と前記ラベル検出手段による前記ラベルの検出位置との間の距離を基準距離として設定する基準距離設定手段と、検出幅を設定する検出幅設定手段と、前記ラベル切断位置で前記ラベル生成手段により前記ラベル基材から前記ラベルが切り離される毎に、その切断タイミングから前記ラベル搬送手段によって当該ラベルが搬送される距離を計測する距離計測手段と、前記距離計測手段により計測される距離が前記基準距離を中心とした前記検出幅に含まれる期間に前記ラベル検出手段によって前記ラベルが検出されると、当該ラベルの搬送状態は正常と判別し、前記ラベルが検出されなければ、当該ラベルの搬送状態は異常と判別する判別手段と、を含むことを特徴としている（請求項１）。

この構成によれば、ラベル基材搬送手段によって搬送されたラベル基材は、ラベル生成手段によって所定位置で切断されて複数のラベルに生成される。生成されたラベルは、ラベル搬送手段によってラベル切断位置に搬送され、その搬送途中においてラベル検出手段によって検出される。この発明によれば、ラベル切断位置とラベル検出手段によるラベルの検出の間の距離（基準距離）と検出幅とが設定される。ラベル切断位置でラベル生成手段によりラベル基材からラベルが切り離される毎に、各ラベルのその切断タイミングからラベル搬送手段によって搬送される距離が計測され、その計測距離が基準距離を中心とした検出幅に含まれる期間にラベル検出手段によって各ラベルが検出されたか否かによってラベル搬送手段でのラベルの搬送が異常であるか否かが判別される。そして、上記の期間にラベル検出手段によってラベルが検出されない場合、そのラベルの搬送は異常であると判別される。従来の構成では、ラベルの搬送の異常を検出する検出幅の設定をバリカムによって行っていたために、適正な検出幅を設定することが困難でラベルの搬送異常の検出を正確に行えなかったが、本願発明では、バリカムを用いないため、ラベルの搬送異常をより正確にかつ確実に検出することができ、バリカムの設定に起因する作業者の手間を解消することができる。

本願発明の第２の側面によって提供されるラベル装着システムは、本願発明の第１の側面によって提供されるラベル供給システムと、前記複数のテイクアップ部材が移動する円軌道上の前記ラベル受渡位置よりも下流側に設けられた所定の位置に前記複数のテイクアップ部材により前記ラベルが供給されるタイミングに同期して複数の容器を搬送する容器搬送手段と、前記所定の位置で前記ラベル供給システムにより供給されるラベルを受け取り、当該ラベルを前記容器搬送手段により搬送された前記容器に装着するラベル装着手段と、を備えることを特徴としている（請求項２）。

この発明によれば、上記ラベル供給システムにおける作用効果に加え、バリカムによって不適切な許容範囲が設定されなくなるため、より安定した運転を行うことのできるラベル装着システムを提供することができる。

本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本願発明の好ましい実施の形態を、添付図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本願発明に係るラベル供給システム及びラベル装着システムの概略構成を示す図である。図２は、後述するラベル基材搬送装置３、ラベル生成装置４、及びラベル搬送装置５の構成を示す図である。

このラベル装着システムは、例えばＰＥＴボトルの表面に、そのボトル内に注入される清涼飲料水等の名称を表すシュリンクラベルを装着するものである。このラベル装着システムでは、水平面内で多数のボトルＢを一列に配列して搬送する一方、多数のラベルＬが一定の間隔で印刷された長尺状のラベル基材Ｓを繰り出しながら各ラベルＬに切断し、そのラベルＬをボトルＢの搬送経路に順次搬送し、その搬送経路上の所定の位置で各ボトルＢに各ラベルＬを装着するようになっている。

ラベル装着システムは、図１及び図２に示すように、後述するラベル装着装置２に対してボトルＢを供給するためのボトル供給装置１と、ボトル供給装置１によって供給されたボトルＢにラベルＬを装着するためのラベル装着装置２と、長尺状のラベル基材Ｓを繰り出して後述するラベル生成装置４に向けて搬送するラベル基材搬送装置３と、ラベル基材搬送装置３から供給された長尺状のラベル基材Ｓを切断することによりラベルＬを生成するラベル生成装置４（図２参照）と、ラベル生成装置４によって生成されたラベルＬを吸着しながら下方に搬送するラベル搬送装置５（図２参照）と、ラベル搬送装置５からラベルＬを受け取り、ラベル装着装置２に受け渡すラベル受渡装置６と、ラベルＬが装着されたボトルＢを下流工程に搬送するためのボトル搬送装置７とによって大略構成されている。

なお、図１は平面図であり、図１においては、ラベル基材搬送装置３により略水平方向に搬送されるラベル基材Ｓは、ラベル受渡装置６に対して紙面の垂直方向から搬送される構成となっている（図２参照）。また、ラベル基材Ｓが供給される供給路の途中には、図示しない折変装置が設けられている。この折変装置は、ボトルＢにラベルＬが装着される際にラベルＬを筒状にして開きやすくするために、基材繰出部２２（図１参照）から繰り出されたシート状のラベル基材Ｓを折り変えらせることでその折り畳み位置を変化させるものである。

また、本願でいうラベル供給システムは、ラベル基材搬送装置３、ラベル生成装置４、ラベル搬送装置５、及びラベル受渡装置６によって構成され、ラベル基材搬送装置３はラベル基材搬送手段に、ラベル生成装置４はラベル生成手段に、ラベル搬送装置５はラベル搬送手段に、ラベル受渡装置６は受け取り手段に、それぞれ対応している。また、ボトル供給装置１は本願でいう被装着部材供給手段に、ラベル装着装置２はラベル装着手段に、それぞれ対応している。

ボトル供給装置１は、複数の中空のボトルＢを搬送してラベル装着装置２に供給するものである。ボトル供給装置１は、コンベア１１、スクリューコンベア１２（以下、単に「スクリュー１２」という。）及びスターホイール１３からなる。

コンベア１１は後述する搬送モータ６４によって駆動され、スクリュー１２は後述する主軸１６に連結されて駆動され、複数のボトルＢを搬送する。具体的には、コンベア１１は、多数のボトルＢを一列に並べて搬送する機能を果たし、スクリュー１２は、コンベア１１によって搬送される多数のボトルＢ（これらのボトルＢの間隔は必ずしも一定ではない）の間隔を所定の間隔（スターホイール１３の周縁に形成されたボトルＢを保持するための複数の凹部１３ａの間隔に相当）に調整する機能を果たす。

スターホイール１３は、ラベル装着装置２の後述する主軸１６と同期して回転し、外周部において複数のボトルＢを等間隔で保持しながらラベル装着装置２に受け渡す。具体的には、スターホイール１３は、コンベア１１及びスクリュー１２によって搬送された各ボトルＢをボトル保持用の各凹部１３ａで保持してラベル装着装置２に搬送する機能を果たす。

ラベル装着装置２は、ボトル供給装置１から供給されたボトルＢを保持しながら、それらを周方向に搬送するとともに、搬送途中においてラベル受渡装置６からラベルＬが受け渡され、受け渡されたラベルＬをボトルＢに嵌挿し、ラベルＬが装着されたボトルＢをボトル搬送装置７に受け渡すものである。

ラベル装着装置２は、ボトルＢを保持するための図示しない複数のラベル装着ヘッドと、複数のラベル装着ヘッドを放射状に一定間隔（この間隔はスターホイール１３の各部１３ａの間隔と略同一である）で取り付けられた主軸１６とを有している。ラベル装着ヘッドは、後述する主軸モータ６２によって主軸１６が回転されることにより回転される。なお、ラベル装着ヘッドの回転速度は、後述する上位制御装置６０によって制御され、ボトルＢの生産量に応じて変化可能とされている。ラベル装着ヘッドには、図示しないラベル嵌挿部が設けられている。ラベル嵌挿部は、ラベル受渡装置６によって受け渡されたラベルＬをボトルＢに上方から嵌挿する（図１では紙面に垂直な手前側から紙面上に向かう方向で嵌挿する）ものである。

ラベル装着装置２は、ボトル受渡位置Ｋ１（図１参照）においてボトル供給装置１から供給されたボトルＢを、ラベル装着ヘッドに保持しながら周方向に搬送する。ラベル装着装置２は、ラベル受渡装置６から受渡位置Ｋ２においてラベルＬを受け取り、その受け取ったラベルＬをラベル装着位置Ｋ３において、ラベル嵌挿部によりボトルＢに装着する。そして、ラベル装着装置２は、受渡位置Ｋ４において、ラベルＬが装着されたボトルＢをボトル搬送装置７に受け渡す。

ボトル搬送装置７は、ボトルＢに装着されたラベルＬを熱収縮させるための図示しない加熱装置に、ラベルＬが装着されたボトルＢを搬送するためのものである。ボトル搬送装置７は、スターホイール１８及びコンベア２０からなる。ラベル装着装置２に対して、ボトル供給装置１をボトルＢの入力側とすると、ボトル搬送装置７はボトルＢの出力側となる。

スターホイール１８は、ラベル装着装置２の主軸１６と同期して回転し、ラベル装着装置２のラベル装着ヘッドから受け渡されたボトルＢを等間隔で保持して（スターホイール１８の周縁に形成されたボトル保持用の凹部１８ａで保持して）コンベア２０に向けて搬送する。コンベア２０は後述する搬送モータ６６によって駆動され、スターホイール１８から搬送されたボトルＢを加熱装置に向けて搬送する。

ラベル基材搬送装置３は、基材繰出部２２から繰り出された長尺状のラベル基材Ｓを所定の速度で連続的に送り出すものである。ラベル基材搬送装置３は、図２に示すように、後述する送りモータ６８によって駆動される送りローラ２３と、この送りローラ２３との間に略シート状に折り畳まれたラベル基材Ｓを挟み込む従動ローラ２４とから構成されている。送りモータ６８は、後述する制御装置６１によって回転制御される。両ローラ２３，２４によって挟み込まれたラベル基材Ｓは、送りローラ２３の回転によって一定速度で送り出され、それらの下方に設けられたラベル生成装置４の回転刃２８（後述）における基材切断位置Ｋ５（図２参照）に供給される。

ラベル基材Ｓは、ボトルＢに装着される略筒状のラベルＬが連続的に繋がったものである。ラベル基材Ｓは、基材繰出部２２においては略シート状に折り畳んだ状態で例えば図示しない基材リールに巻回されている。

ラベル生成装置４は、ラベル基材搬送装置３によって供給されたラベル基材Ｓを所定長さに順次切断することにより複数のラベルＬを生成するものである。ラベル生成装置４は、基材切断位置Ｋ５に固定設置された固定刃２７と、後述する回転刃モータ７１によって駆動される回転刃２８とによって構成されている。回転刃モータ７１は、後述する制御装置６１によってその回転が制御され、上記送りローラ２３とその回転速度の同期がとられている。回転刃２８は、１回転する毎に、ラベル基材搬送装置３によって連続的に送り出されるラベル基材Ｓを順次切断することで、所定長さのラベルＬを順次生成する。

例えば、回転刃２８が１回転する時間をｔ［秒］、送りローラ２３及び従動ローラ２４によって搬送されるラベル基材Ｓの搬送速度をＶ［ｃｍ／秒］とすると、ラベル基材Ｓは、Ｖ・ｔ［ｃｍ］単位で切断されることになる。したがって、ラベル基材Ｓに一列に配列印字された多数のラベルＬの長さをＺ［ｃｍ］とすると、ラベル基材Ｓの先頭の切断位置を合わせ、Ｚ／ｔの搬送速度でラベル基材Ｓを搬送すれば、時間ｔ［秒］毎にラベル基材Ｓが長さＺ［ｃｍ］単位で切断されることになり、これにより各ラベルＬが順次生成されることになる。

ラベル搬送装置５は、ラベル生成装置４によって生成されたラベルＬを、下方に位置するラベル受渡位置Ｋ６（図１及び図２参照）に順次搬送するものである。ラベル搬送装置５は、基材切断位置Ｋ５近傍及びラベル受渡位置Ｋ６にそれぞれ設けられたガイドローラ３０と、後述するフィードモータ７３の駆動によって回転されるプーリ３１と、そのプーリ３１に掛け渡される２本のフィードベルト３２と、このフィードベルト３２にラベルＬを吸収保持させる吸引機構部３３と、ラベルＬをその下端から上端にわたってフィードベルト３２に順次密着させることで吸引機構部３３によるフィードベルト３２へのラベルＬの吸引保持動作を補助する吸引補助部３４とによって構成されている。

２本のフィードベルト３２は、テンションローラ３６によって一定の張力が付与され、フィードモータ７３の回転駆動によって、基材切断位置Ｋ５近傍とラベル受渡位置Ｋ６との間を、ラベル基材搬送装置３によるラベル基材Ｓの供給速度より速い速度で循環移動する。

フィードベルト３２は、図３に示すように、搬送しようとするラベルＬの幅よりも狭い間隔で上下方向に平行に配置されており、各フィードベルト３２にはその幅方向の中央部に長手方向に沿って多数の吸引孔３２ａが一定間隔で形成されている。

吸引機構部３３は、ガイドローラ３０，３０間に各フィードベルト３２に沿ってそれぞれ配置された吸引室３８と、この吸引室３８に形成された接続口３８ａに図示しないチューブ等を介して接続されるコンプレッサ等の吸引装置７７（後述）とから構成されている。各吸引室３８のフィードベルト３２との接触面には、吸引口３８ｂが開放されている。

吸引補助部３４は、ラベルＬの搬送経路を挟んで、各フィードベルト３２に対向するように設けられており、２個一対の押圧ローラ４０、２個のガイドローラ４１ａ，４１ｂ、及び図示しないモータの駆動によって回転されるプーリ４２に掛け渡されるベルト４３と、このベルト４３に張力を与えるためのテンション付与機構部４４とから構成されている。プーリ４２により駆動されるベルト４３は、フィードベルト３２の移動速度と同一速度で循環移動するように設定されている。押圧ローラ４０は、基材切断位置Ｋ５から送られてくるラベルＬをフィードベルト３２に密着させるために、ベルト４３を介してラベルＬをフィードベルト３２側に押圧するものである。

ラベル搬送装置５の搬送経路の途中には、ラベル詰まりセンサ２６が設けられている（図２参照）。ラベル詰まりセンサ２６は、フィードベルト３２上を搬送されるラベルＬの詰まり具合を検出するものである。より具体的には、ラベル詰まりセンサ２６は、フィードベルト３２上を搬送されるラベルＬの有無を光学的に検出するものであり、例えば発光部２６ａ及び受光部２６ｂによって構成されている。発光部２６ａは所定の指向性を有する光を発光するものであり、受光部２６ｂは、発光部２６ａに対向して設けられ、発光部２６ａから発光される光を受光するものである。

ラベル詰まりセンサ２６は、発光部２６ａと受光部２６ｂとの間であってラベル検出位置Ｋ７（図２参照）を、フィードベルト３２上を搬送されるラベルＬが通過するように設けられている。そのため、受光部２６ｂでは、発光部２６ａとの間にラベルＬが存在すると、発光部２６ａからの光が遮光されて到達しなくなる。また、受光部２６ｂでは、発光部２６ａとの間にラベルＬが存在しなくなると、発光部２６ａからの光を受光する。これにより、ラベル詰まりセンサ２６では、フィードベルト３２上を搬送されるラベルＬが通過したことを検出することができる。ラベル詰まりセンサ２６の検出結果は、後述する制御装置６１に出力され、制御装置６１において、フィードベルト３２上を搬送されるラベルＬを検出した検出タイミングが認識されるようになっている。

なお、この実施形態では、上記ラベル詰まりセンサ２６を、後述するラベルＬの搬送ずれの検出制御に流用している。すなわち、通常、ラベル詰まりセンサ２６は、ラベル搬送装置５においてラベルＬが搬送されずに搬送経路において詰まったか否かを判別するために用いられるが、本実施形態では、その判別に加え、ラベル搬送装置５におけるラベル搬送において、ラベルＬの搬送ずれがなかったか否かをも判別するようにされている。

また、ラベル搬送装置５は、ラベルＬを上下方向に搬送するものに限らず、略水平方向に搬送するものであってもよい。この場合、ラベル装着装置２の構成は、略水平方向に沿ってボトルＢが搬送される構成に代えて、略鉛直方向に沿ってボトルＢが搬送される構成とされてもよい。また、ラベル搬送装置５は、ラベルＬを吸着して搬送するものに限らず、例えばラベルＬを図示しない挟持装置で挟み込むようにして搬送されてもよい。

ラベル受渡装置６は、ラベル搬送装置５によってラベル受渡位置Ｋ６に搬送されたラベルＬを受け取り、図１に示すラベル装着装置２のラベル受渡位置Ｋ２に受け渡すためのものである。

ラベル受渡装置６は、ラベルＬを吸着保持する複数のテイクアップ部材４６と、それらを放射状に支持する回転軸４７とを備えている。テイクアップ部材４６は、図４(a) に示すように、上下方向に延びた基部４８と、基部４８から左右方向に延出された複数のアーム部４９とを有している。テイクアップ部材４６は、その表面に吸引口４６ａが形成され、吸引口４６ａは、後述する吸引装置７８に接続されている。テイクアップ部材４６は、図４(b) に示すように、受け取ったラベルＬをこの吸引装置７８による吸引力によって吸引しながら搬送する。

ラベル受渡装置６の回転軸４７（図１参照）は、後述する上位制御装置６０によってラベル装着装置２の主軸１６に図示しないギアを介して連結されており、この主軸１６と連動かつ同期して回転される。テイクアップ部材４６は、回転軸４７が回転駆動されることにより、図２に示すように略水平方向に移動されて、ラベル受渡位置Ｋ６においてラベルＬを順次受け取るようになっている。

通常のシステム運転時においては、ラベル搬送装置５によってフィードベルト３２のラベル受渡位置Ｋ６にラベルＬが搬送されるタイミングと、テイクアップ部材４６によってラベルＬを受け取るタイミングとが一致するように設定されている。つまり、ラベル搬送装置５によってラベル受渡位置Ｋ６にラベルＬが搬送されたタイミングで、テイクアップ部材４６がラベルＬを順次受け取るようになっている。

テイクアップ部材４６によって移動されるラベルＬは、図１に示す受渡位置Ｋ２においてラベル装着装置２に受け渡される。ラベル装着装置２のラベル装着ヘッドには、図５（同図は上から見た図）に示すように、テイクアップ部材４６によって移動されるラベルＬを受け取るための受取部５０が設けられている。受取部５０は、先端に把持部５１，５１が取り付けられた開閉可能な一対の揺動アーム５２，５２と、揺動アーム５２，５２を開閉させる開閉装置５３と、把持部５１，５１に把持されるラベルＬを吸引するための図示しない吸引装置とによって構成されている。なお、図５(a) は、ラベルＬを把持部５１が把持した状態を示し、図５(b) は、シート状のラベルＬを筒状に開口した状態を示している。

把持部５１は、図６（同図は横から見た図）に示すように、上下方向に延びた基部５４と、基部５４から略水平方向に延びた複数の把持アーム部５５とによって構成されている。受取部５０は、テイクアップ部材４６によって片面が吸引保持された状態で搬送されたラベルＬを、受渡位置Ｋ２において、図６に示すように、把持アーム部５５がテイクアップ部材４６のアーム部４９と互いに離間しつつ交互に組み合わされる状態となりながら、ラベルＬを把持することにより受け取る。受取部５０によって開口されたラベルＬは、図１に示すラベル装着位置Ｋ３において、ラベル嵌挿部によってボトルＢに対して上方から嵌挿されるようになっている。なお、ラベルＬは、ラベル受渡装置６が用いられずに、ラベル搬送装置５から直接的にラベル装着装置２に受け渡されるようにしてもよい。

図７は、ラベル装着システムの電気的構成を示すブロック図である。このラベル装着システムは、上位制御装置６０及び制御装置６１を備えており、上位制御装置６０には、制御装置６１が接続され、上位制御装置６０及び制御装置６１の間では、ラベル装着動作に関するデータ及び制御信号等が互いに入出力される。

上位制御装置６０は、このラベル装着システムを統括的に制御する装置である。上位制御装置６０には、ラベル装着装置２の主軸１６を回転させるための主軸モータ６２を駆動するインバータ６３が接続されている。上位制御装置６０は、主軸モータ６２を回転駆動させるための制御信号をインバータ６３に出力すると、インバータ６３から主軸モータ６２に対して駆動信号が出力され、これにより、主軸モータ６２が回転駆動され、主軸１６及びスクリュー１２が回転される。

また、上位制御装置６０には、ボトル供給装置１のコンベア１１を動作させるための搬送モータ６４を駆動するインバータ６５が接続されている。上位制御装置６０は、コンベア１１を動作させるための制御信号をインバータ６５に出力すると、インバータ６５から搬送モータ６４に対して駆動信号が出力され、これにより、搬送モータ６４が回転駆動され、コンベア１１がラベル装着装置２に向けてボトルＢを搬送する。

上位制御装置６０には、ボトル搬送装置７のコンベア２０を動作させるための搬送モータ６６を駆動するインバータ６７が接続されている。上位制御装置６０は、コンベア２０を動作させるための制御信号をインバータ６７に出力すると、インバータ６７から搬送モータ６６に対して駆動信号が出力され、これにより、搬送モータ６６が回転駆動され、コンベア２０がボトルＢを図示しない加熱装置に向けて搬送する。

上位制御装置６０は、主軸モータ６２、搬送モータ６４，６６の回転速度を変化させることが可能とされ、これらの回転速度が変化されることにより、ボトルＢの供給速度を変化させることができる。なお、ラベル受渡装置６の回転軸４７は、主軸モータ６２によって回転される主軸１６と連動して回転されるため、上位制御装置６０によって主軸１６の回転速度が変化すると、それに同期して回転軸４７の回転速度も変化する。

上位制御装置６０には、フィードベルト３２にラベルＬを吸引保持させるための吸引装置７７が接続されている。吸引装置７７は、制御装置６１からの制御信号によって制御される。

上位制御装置６０には、テイクアップ部材４６がラベルＬを吸引するための吸引装置７８が接続されている。吸引装置７８は、制御装置６１からの制御信号によって制御される。

制御装置６１は、図示しないマイクロコンピュータを備えており、上位制御装置６０からの指令及び予め記憶された動作プログラムに基づいて、ラベル基材搬送装置３の送りローラ２３、ラベル生成装置４の回転刃２８、及びラベル搬送装置５のフィードベルト３２の各動作を制御するものである。制御装置６１には、各種のデータを記憶するための図示しないメモリが備えられている。

制御装置６１には、回転軸４７に接続されたレゾルバ７０が接続されている。レゾルバ７０は、１本のボトルＢがラベル装着装置２によって搬送され現在の位置から一つ前のボトルＢの位置に移動するまでの期間において、所定の基準電圧を後述するバリカム８０に対して出力するものである。

制御装置６１は、回転軸４７に接続されたパルスエンコーダ１００の検出信号を入力することにより、ラベル受渡装置６のテイクアップ部材４６の回転速度を常時把握している。制御装置６１には、バリカム８０が接続されており、制御装置６１は、バリカム８０から出力される、回転刃２８がラベル基材Ｓを切断するための切断タイミング信号に基づいて、回転刃モータ７１を制御する。

制御装置６１には、送りローラ２３を回転駆動するための送りモータ６８を制御するサーボアンプ６９が接続されている。制御装置６１は、送りローラ２３を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ６９に出力すると、サーボアンプ６９から送りモータ６８に対して駆動信号が出力され、これにより、送りモータ６８が回転駆動され、送りローラ２３が回転する。また、制御装置６１には、送りモータ６８に取り付けられた図示しないエンコーダの検出信号がサーボアンプ６９を介して入力される。

制御装置６１には、回転刃２８を回転駆動するための回転刃モータ７１を制御するサーボアンプ７２が接続されている。制御装置６１は、回転刃２８を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７２に出力すると、サーボアンプ７２から回転刃モータ７１に対して駆動信号が出力され、これにより、回転刃モータ７１が回転駆動され、回転刃２８が回転する。また、制御装置６１には、回転刃モータ７１に取り付けられた図示しないエンコーダの検出信号がサーボアンプ７２を介して入力される。

制御装置６１には、フィードベルト３２が掛け渡されたプーリ３１を回転駆動するためのフィードモータ７３を制御するサーボアンプ７４が接続されている。制御装置６１は、プーリ３１を回転動作させるための制御信号をサーボアンプ７４に出力すると、サーボアンプ７４からフィードモータ７３に対して駆動信号が出力され、これにより、フィードモータ７３が回転駆動され、プーリ３１が回転してフィードベルト３２が循環移動される。また、制御装置６１には、フィードモータ７３に取り付けられたパルスエンコーダ７６が接続されており、パルスエンコーダ７６の検出信号が入力される。

制御装置６１には、フィードベルト３２上を搬送するラベルＬを検出するためのラベル詰まりセンサ２６が接続されており、ラベル詰まりセンサ２６の出力信号が入力される。制御装置６１は、ラベル詰まりセンサ２６からの出力信号により、ラベル詰まりセンサ２６が、フィードベルト３２上を搬送するラベルＬを検出したタイミングを認識するようになっている。

制御装置６１には、作業者がラベル装着動作に関する各種の設定を行ったり、ラベル装着動作の状態を表示したりするための操作表示装置７５が接続されている。操作表示装置７５は、操作表示画面となる部分がいわゆるタッチパネルと、そのタッチパネルの背面に設けられた表示部とによって構成されており（いずれも図示せず）、例えば作業者がタッチパネルを通じて所定の操作を行うと、それに応じた操作信号が制御装置６１に出力される。また、操作表示装置７５には、制御装置６１からの表示データが入力され、表示部にその表示データに応じた表示内容が表示される。

図８は、操作表示装置７５の表示部に表示される画面の一例を示す図である。操作表示装置７５の表示画面には、図８に示すように、基材切断位置Ｋ５からラベル検出位置Ｋ７までの距離Ｐ（図２参照、以下「設定基準距離Ｐ」という）を設定するための距離設定部７５ａと、後述する検出幅Ｗに相当する距離を設定するための検出幅設定部７５ｂと、検出幅設定部７５ｂに表示された検出幅Ｗに相当する距離をデフォルト値に戻すための変更取消スイッチ７５ｃと、その検出幅設定部７５ｂに表示された表示値を入力確定するための入力確定スイッチ７５ｄとが設けられている。

検出幅Ｗは、ラベルＬが正常にフィードベルト３２上を搬送されたか否かを判別するときの許容幅となるものであり、予め作業者によってそれに相当する長さが設定されるものである。検出幅設定部７５ｂにおいて例えば１０ｍｍと設定されると、設定基準距離Ｐを基準にして±１０ｍｍ（２０ｍｍ）が検出幅Ｗに相当する許容範囲となる。なお、検出幅設定部７５ｂのデフォルト値として、例えば１０ｍｍが予め設定されている。

本実施形態の制御装置６１では、予め設定された設定基準距離ＰをラベルＬが移動したと仮定した場合における、フィードモータ７３に取り付けられているパルスエンコーダ７６が出力するパルス数（以下「設定基準パルス数」という）が算出される。フィードモータ７３が１回転したときにラベルＬが移動する距離は予め認識されているため、設定基準パルス数は、容易に算出することができる。また、設定基準パルス数を中心にした検出幅Ｗに相当するパルス数（以下「検出幅パルス数」という）が算出される。検出幅Ｗは、検出幅設定部７５ｂを介して入力された長さに基づいて容易に算出することができる。

ラベル装着システムの運転開始後には、実際にラベル基材Ｓが切断されてからラベル詰まりセンサ２６によって検出されるまでにラベルＬが搬送される距離Ｐ′（以下「ラベル搬送距離Ｐ′」という。）において、フィードモータ７３のパルスエンコーダ７６の出力パルス数（以下、「計測パルス数」という）を計測する。そして、上記設定基準パルス数に対して、計測パルス数がほぼ一致しているか否かを判別し、計測パルス数が設定基準パルス数を中心とした検出幅Ｗに相当するパルス数を外れている場合、搬送異常と判別し、ラベル装着システムを停止するようになっている。

このラベル装着システムにおいては、ラベル搬送装置５によってラベルＬが搬送される際、何らかの外的要因でラベルＬの搬送ずれが生じることがある。本実施形態における制御装置６１は、その搬送ずれをバリカム８０を用いることなく、上述したラベル搬送ずれの検出制御によって確実に検出するようにしている。

次に、制御装置６１等が行うラベル搬送ずれの検出制御を、図９に示すフローチャートを参照して説明する。

このラベル装着システムでは、まず、作業者によって初期情報として基材切断位置Ｋ５からラベル検出位置Ｋ７までの距離を示す設定基準距離Ｐが実測され、設定基準距離Ｐの値が操作表示装置７５を介して予め入力される。また、作業者によって操作表示装置７５を介して任意の検出幅Ｗに相当する長さが入力される。なお、検出幅Ｗに相当する長さが作業者によって入力されない場合は、検出幅Ｗに相当する長さとしてデフォルト値が採用される。

制御装置６１は、作業者によって距離設定部７５ａ及び検出幅設定部７５ｂから設定基準距離Ｐ及び検出幅Ｗに相当する長さが入力されるか否かを監視しており（Ｓ１）、設定基準距離Ｐ及び検出幅Ｗに相当する長さが入力されたと判別した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、入力された設定基準距離Ｐに基づいて、設定基準距離ＰをラベルＬが移動したと仮定した場合におけるフィードモータ７３の回転量を算出する（Ｓ２）。より具体的には、フィードモータ７３に接続されたパルスエンコーダ７６が出力する、設定基準距離ＰをラベルＬが移動したと仮定した場合における設定基準パルス数を算出する。算出された設定基準パルス数は、図示しないメモリに記憶される。

また、検出幅Ｗに相当する長さに基づいて、その長さに相当するフィードモータ７３のパルスエンコーダ７６が出力する検出幅パルス数も算出され、図示しないメモリに記憶される。

次いで、ラベル装着システムの運転が開始され（Ｓ３）、ラベル生成装置４によってラベル基材Ｓが切断され（Ｓ４：ＹＥＳ）、新たにラベルＬが生成されると、生成されたラベルＬは、ラベル搬送装置５のフィードベルト３２上で吸引されながら下方へ搬送される。

このとき、制御装置６１は、ラベル基材Ｓが切断されたときから、フィードモータ７３のパルスエンコーダ７６の出力である計測パルス数の計測を開始する（Ｓ５）。

その後、ラベルＬがラベル搬送装置５によって下方に搬送されると、制御装置６１は、計測された計測パルス数が設定基準パルス数を中心とした検出幅Ｗに相当するパルス数に到達したか否かを判別する（Ｓ６）。

計測パルス数が検出幅Ｗに相当するパルス数に到達したと判別したとき（Ｓ６：ＹＥＳ）、ラベル詰まりセンサ２６によってラベルＬが検出されたか否かを判別する（Ｓ７）。

具体的には、図１０(a) に示すように、ラベル詰まりセンサ２６の受光部２６ｂがラベルＬによって遮光されると、検出信号が通常のオン状態からオフ状態になる。検出信号は所定時間Ｔの間、オフ状態を維持した後、ラベルＬの上端が発光部２６ａ、受光部２６ｂ間を通過した瞬間に受光部２６ｂが発光部２６ａからの光を受光することにより、検出信号はオフ状態からオン状態になる。制御装置６１では、検出信号がオフ状態からオン状態になるとき（以下「検出基準時ｔ」という）を、当該ラベルＬがラベル詰まりセンサ２６を通過したときと認識し、すなわち、当該ラベルＬが検出されたと判別する。

ラベル詰まりセンサ２６によってラベルＬが検出されたと判別すると（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御装置６１は、計測パルス数の計測を停止し（Ｓ８）、ステップＳ４に戻り、次に切断されて生成されるラベルＬについて同様の判別処理を行う。

一方、計測パルス数が検出幅Ｗに相当するパルス数に到達したと判別したのにもかかわらず、ラベル詰まりセンサ２６によってラベルＬが検出されない場合（Ｓ７：ＮＯ）、制御装置６１は、ラベルＬの搬送異常と判別し、ラベル装着システムを即座に停止する（Ｓ９）。

例えば、図１１に示すように、フィードベルト３２による搬送方向に対してずれて搬送されたラベルＬｂは、本来、正常に搬送されるべくラベルＬａに対して早くその上端が検出され、検出基準時ｔがラベルＬａより早まることになる。すなわち、図１０(a) が本来、正常に搬送されるべくラベルＬａの検出タイミングとすると、ラベルＬｂは、図１０(c) に示すように、その上端が検出されるタイミング（検出基準時ｔ）がラベルＬａの検出タイミングより早くなり、検出幅Ｗを外れることになる。なお、ラベルＬｂの下端が検出されるタイミングもラベルＬａの検出タイミングより早くなる。

なお、上記では、説明の都合上、ラベル基材Ｓが切断されて生成されたラベルＬが即座にラベル詰まりセンサ２６によって検出される場合について説明したが、実際には、フィードベルト３２上には、通常、数枚のラベルＬが同時に搬送されるため、ラベルＬがラベル基材Ｓが切断されて生成された後、当該ラベルＬがラベル詰まりセンサ２６で検出されるまでの間に、フィードベルト３２上で搬送されているラベルＬがラベル詰まりセンサ２６によって検出されるので、本来、検出されなければならないラベルＬと異なるラベルＬを検出してしまう。そこで、制御装置６１では、切断されて生成されたラベルＬがフィードベルト３２上を搬送され、当該ラベルＬが適切にラベル詰まりセンサ２６によって検出されるように所定の時間制御を行っている。

このように、ラベル搬送装置５におけるラベルＬの搬送において、ラベルＬの搬送ずれがあった場合、設定基準距離Ｐと切断時から検出時までにおけるラベルＬの搬送距離とに基づいて制御装置６１によってその異常が判別される。そのため、従来の構成のように、ラベル搬送ずれの検出制御における検出の際の許容範囲の設定をバリカム８０によって行わなくてよいので、より確実に検出幅Ｗを設定することができ、実際にラベルの搬送ずれが生じていないのにもかかわらず、ラベル装着システムを頻繁に停止してしまうといった不安定な運転状態を回避することができる。

また、従来では、背景技術の欄で説明したように、バリカム８０によって検出の許容範囲の調整を行っていたが、上記実施形態によればバリカム８０に対する設定入力が不要となるため、バリカム８０に対する設定入力の手間が格段に省かれることになり、作業者の労力を大幅に削減することができ、作業者の作業性を向上させることができる。

もちろん、この発明の範囲は上述した実施の形態に限定されるものではない。

本願発明に係るラベル供給システムが適用されるラベル装着システムの概略構成を示す図である。 ラベル基材搬送装置、ラベル生成装置、及びラベル搬送装置の構成を示す図である。 フィードベルトの要部構成図である。 テイクアップの構成を示し、(a) はテイクアップの側面図、(b) はテイクアップがラベルを吸着した状態を示す斜視図である。 ラベル装着装置の受取部の構成を示し、(a) はラベルを受取部の把持部が把持した状態を示す図、(b) はシート状のラベルを筒状に開口した状態を示す図である。 テイクアップが把持部にラベルを受け渡すときの状態を示す図である。 ラベル装着システムの電気的構成を示す図である。 操作表示装置の表示部に表示される画面の一例を示す図である。 制御装置等が行うラベル搬送ずれの検出制御を示すフローチャートである。 ラベル詰まりセンサの検出タイミングと検出幅との時間的関係を示す図である。 ラベルの搬送状態を示す模式図である。 従来のラベル装着システムの概略図である。 従来のラベル装着システムの主要機器の接続構成を概略的に表した図である。 従来の制御装置、ラベル詰まりセンサ及びバリカムの電気的接続構成を示す図である。 従来のラベル詰まりセンサの検出タイミングと検出幅との時間的関係を示す図である。

符号の説明

１ ボトル供給装置
２ ラベル装着装置
３ ラベル基材搬送装置
４ ラベル生成装置
５ ラベル搬送装置
６ ラベル受渡装置
７ ボトル搬送装置
２３ 送りローラ
２６ ラベル詰まりセンサ
２８ 回転刃
３１ プーリ
３２ フィードベルト
６０ 上位制御装置
６１ 制御装置
６８ 送りモータ
７１ 回転刃モータ
７３ フィードモータ
７５ 操作表示装置
７６ パルスエンコーダ
Ｂ ボトル
Ｌ ラベル
Ｐ 設定基準距離
Ｓ ラベル基材
Ｗ 検出幅

Claims (2)

1. 複数のラベルが一列に配列された長尺状のラベル基材をラベル切断位置に搬送するラベル基材搬送手段と、
   前記ラベル基材から前記ラベルを切り離すための所定のカット位置が前記ラベル切断位置に到達するタイミングで前記ラベル基材を切断して前記ラベルを生成するラベル生成手段と、
   前記ラベル基材から切り離されたラベルを前記ラベル切断位置の下流側に設けられたラベル受渡位置に搬送するラベル搬送手段と、
   前記ラベル受渡位置を通る円軌道上に所定の間隔で配列された複数のテイクアップ部材を当該円軌道に沿って移動させ、各テイクアップ部材で前記ラベル搬送手段により搬送される各ラベルを受け取るラベル受取手段と、
   前記ラベル切断位置から前記ラベル受渡位置における前記ラベルの搬送状態が正常であるか否かを判別する搬送状態判別手段と、
   を備えたラベル供給システムであって、
   前記搬送状態判別手段は、
   前記ラベル受渡位置の上流側の所定の位置に設けられ、前記ラベル搬送手段によって搬送されるラベルを検出するラベル検出手段と、
   前記ラベル切断位置と前記ラベル検出手段による前記ラベルの検出位置との間の距離を基準距離として設定する基準距離設定手段と、
   検出幅を設定する検出幅設定手段と、
   前記ラベル切断位置で前記ラベル生成手段により前記ラベル基材から前記ラベルが切り離される毎に、その切断タイミングから前記ラベル搬送手段によって当該ラベルが搬送される距離を計測する距離計測手段と、
   前記距離計測手段により計測される距離が前記基準距離を中心とした前記検出幅に含まれる期間に前記ラベル検出手段によって前記ラベルが検出されると、当該ラベルの搬送状態は正常と判別し、前記ラベルが検出されなければ、当該ラベルの搬送状態は異常と判別する判別手段と、
   を含むことを特徴とする、ラベル供給システム。
2. 請求項１に記載のラベル供給システムと、
   前記複数のテイクアップ部材が移動する円軌道上の前記ラベル受渡位置よりも下流側に設けられた所定の位置に前記複数のテイクアップ部材により前記ラベルが供給されるタイミングに同期して複数の容器を搬送する容器搬送手段と、
   前記所定の位置で前記ラベル供給システムにより供給されるラベルを受け取り、当該ラベルを前記容器搬送手段により搬送された前記容器に装着するラベル装着手段と、
   を備えることを特徴とする、ラベル装着システム。

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