JP5021927B2 - ラベラ貼着装置 - Google Patents

Description

本発明は、ラベラ貼着装置に係り、特にパルス制御できるモータによってラベル剥離板を回動する機構を備えたラベル貼着装置に関する。

従来は、ラベル貼着装置におけるラベル剥離板は、ソレノイド（またはロータリエアシリンダ）を駆動として使っていた。

しかし、ソレノイドでは、任意の位置に、任意の速度でラベル剥離板を移動することができなかった。停止位置の場合は、ストッパなどを取り付け、機械的にぶつけてある位置に止める方法もあるが、位置変更時はその都度ストッパ位置の調整が必要になり、数ｍｍ単位の微調整は困難であった。また、ソレノイドのスタート位置の保持は、スプリングの力によるので、ソレノイド自身の起磁力による回転力とのバランスが難しく、さらにそのバランスは回転物の負荷にも依存するため、微妙でシビアな調整が必要となった。

ロータリエアシリンダの場合は、速度制御が非常に困難で、ある速度に合わすことは殆ど無理な上、一定動作内でも速度のムラが生じる。停止位置は、ソレノイドと同様に機械的にぶつける方法もあるが、空気量が大きくなると、ストッパにぶつかった直後にバウンドしてしまい、跳ね返ってしまう不具合も生じる。
本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので、その目的は、ラベル剥離板を任意の速度で任意の角度に、高速かつ正確で安定的に移動させ、保持できるラベル貼着装置を提供することにある。

本発明は、複数のラベルが所定間隔をおいて貼着されてなる未給送ラベル付台紙を保持する原反部と、原反部から供給された未給送ラベル付台紙を折り返して台紙からラベルを剥離するラベル剥離部材と、ラベル剥離部材によってラベルが剥がされた台紙を巻き取る巻取り部と、前記原反部から前記巻取り部までのラベル経路と、パルス制御できるモータを有し、該モータによってラベル剥離部材を回動するラベル剥離部材振り機構とを備え、前記ラベル経路は、前記ラベル剥離部材を回動させることによる全体の長さの変化がないようになっていることを特徴とする。

本発明は、前記ラベル貼着装置において、ラベル剥離部材振り機構は、ラベル剥離部材にモータの駆動力を伝達する駆動軸と、モータのモータ軸に固定される第一のタイミングプーリと、駆動軸に固定される第二のタイミングプーリと、第一のタイミングプーリと第二のタイミングプーリとを連絡するタイミングベルトと、第二のタイミングプーリに設けられるスリット板と、スリット板が遮光することを検知できるセンサと、ベアリングを介して前記駆動軸を被覆すると共に、前記未給送ラベル付台紙をガイドするガイドローラと、ガイドローラの両端部で駆動軸に固定される２つの固定ブラケットと、ラベル剥離部材に形成され、固定ブラケットに固定されるラベル剥離部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ラベル剥離板の先端のラベル剥離部のみをパルス制御できるモータで動かすことにより、自動制御で、精度よく、安定的に、正確に、さらに省スペースで、ローコスト、省電力といった具合に、多くの問題を解決することができた。
また、本発明によれば、ラベル剥離板の先端のラベル剥離部のみを動かすことにより、瞬時に小さい力で移動させられることができるため、流れてくるワークの速度にも追従して、ワークの形状に合わせて、入れ込んだり逃げたりすることができるようになった。

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るラベル貼着装置を示す。
本実施形態に係るラベル貼着装置は、ラベルが所定間隔を置いて台紙に貼着されている未給送ラベル用台紙（未給送ラベル付台紙）１ａを保持する原反部１と、原反部１から第一のガイドローラ６ａを介して供給された未給送ラベル用台紙１ａをラベル剥離部２ｂで折り返してラベルを剥離するラベル剥離板（ラベル剥離部材）２と、ラベル剥離板２でラベルが剥がされた台紙１ｂをフィードローラ（ラベル送りローラ）３ａを介して巻き取る巻取り部３と、パルスモータ（パルス制御できるモータ）４によってラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを回動するラベル剥離板振り機構（ラベル剥離部材振り機構）５と、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９とを備えている。

原反部１、巻取り部３、第一のガイドローラ６ａおよびフィードローラ３ａは、本体ベース板６に取り付けられている。
また、ラベル剥離板２とラベル剥離板振り機構５とは、本体ベース板６に取り付けた角柱ブラケット６ｂに連結部材２ｅを介して本体ベース板６に取り付けられている。平板部２ａの前面には、駆動軸５ｂの前面を覆うように前面板２ｄが取り付けられている。連結部材２ｅは、長尺の板部材からなりベース板５ａに固定されている。

ラベル剥離板２は、ラベル剥離板振り機構５によって回動される駆動軸５ｂにセットビス５ｋによって固定される２つの固定ブラケット５ｌと２つの固定ブラケット５ｌを連結する形で固定ビス２ｃによって固定されるラベル剥離部２ｂとで構成されている。
ラベル剥離板振り機構５は、パルスモータ４と、ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂにモータ４の駆動力を伝達する駆動軸５ｂと、モータ４のモータ軸４ａに固定される第一のタイミングプーリ５ｃと、駆動軸５ｂにセットビス５ｏを介して固定される第二のタイミングプーリ５ｄと、第一のタイミングプーリ５ｃと第二のタイミングプーリ５ｄとを連絡するタイミングベルト５ｅと、第二のタイミングプーリ５ｄに貼り付けられているスリット板と、スリット板５ｆが遮光することを検知できるホームセンサ５ｇと、リミットセンサ５ｈと、ベアリング５ｉを介して駆動軸５ｂを被覆する第二のガイドローラ５ｊと、第二のガイドローラ５ｊの両端部で駆動軸５ｂにセットビス５ｋによって固定される２つの固定ブラケット５ｌと、固定ブラケット５ｌにセットビス２ｃを介して固定されるラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂとで構成されている。

ホームセンサ５ｇは、ラベル剥離板振り機構５におけるデジタル位置動作のために、その基準位置を検出するためのものである。
ベース板５ａには、ラベル剥離板振り機構５の上流側において、平板部２ａの上面側に位置するようにラベル停止センサ５ｍが取り付けられている。ラベル停止センサ５ｍは、所定間隔を置いて貼着されているラベルの隙間を検知するものである。なお、ラベル停止センサ５ｍの位置は、第一のガイドローラ６ａよりもさらに上流のラベル供給側でも構わない。また、ベース板５ａには、平板部２ａの下面側において、第三のガイドローラ５ｎが取り付けられている。

ラベル剥離板振り機構５の制御装置９は、図７に示すように、ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを駆動するためのパルスモータ４等の各部を、ＣＰＵ１０等によって構成されたマイクロコンピュータ１１によって制御するように構成されている。つまり、各種演算処理を実行して各部を集中的に制御するＣＰＵ１０が設けられ、このＣＰＵ１０には固定データを固定的に格納するＲＯＭ１２と可変データを書換え自在に格納するＲＡＭ１３とがシステムバス１５を介して接続されている。ＲＯＭ１２には制御プログラムが格納され、マイクロコンピュータ１１は、ＲＯＭ１２に格納された制御プログラムに従い、ＲＡＭ１３をワークエリアとして利用しつつ各種の処理を実行する。

また、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９は、ラベル剥離板振り機構５におけるデジタル位置動作のためにマイクロコンピュータ１１に駆動制御される各部として、ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを角度駆動するためのパルスモータ４を駆動制御するモータドライバ１６が設けられている。このモータドライバ１６は、システムバス１５を介してＣＰＵ１０に接続されている。

さらに、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９は、Ｉ／Ｏポート１７を介してシステムバス１５にホームセンサ５ｇを接続している。また、電源投入後、マイクロコンピュータ１１はラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂが基準位置となるホームセンサ５ｇに向かうようにパルスモータ４をモータドライバ１６にシステムバス１５を介して駆動する。ホームセンサ５ｇの入力点を基準位置とする。

また、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９は、例えば図９に示すように、ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを商品Ｗに近づけて、商品高さおよび商品通過可能位置を、Ｉ／Ｏポート１７を介してシステムバス１５に接続されているキー１８を介して登録することができる。キー１８の入力に応じてパルスモータ４をモータドライバ１６を駆動してラベル剥離板振り機構５を商品に近づけ、基準位置からの移動パルス数をメモリ１４に登録する。同様に、商品が通過してもラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂが商品に接触しない位置をキー１８で入力し、パルスモータ４をモータドライバ１６を駆動して移動する。この位置をメモリ１４に登録する。

また、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９は、品種毎に商品高さおよび通過可能位置を予め登録しておくことができるので、品種切り替え時に所定の位置に移動可能である。
次に、本実施形態に係るラベル貼着装置のラベルの流れを説明する。
本実施形態に係るラベル貼着装置においては、原反部１より供給されたラベルは、本体ベース板６に保持されている第一のガイドローラ６ａを通り、角柱ブラケット６ｂにより保持されているベース板５ａに固定されているラベル停止センサ５ｍを通り、さらに、ベース板５ａと前面板２ｄにより支持されている駆動軸５ｂを支点として、自由に回転できる第二のガイドローラ５ｊの上側を通り、駆動軸５ｂにセットビス５ｋにより固定されている固定ブラケット５ｌに保持されているラベル剥離板２の先端部分に位置するラベル剥離部２ｂを折り返すように通過し、その先端でラベルを剥離する。

ラベル剥離板２の先端部分に位置するラベル剥離部２ｂでラベルが剥がされた台紙１ｂは、第二のガイドローラ５ｊの下側を通り、ベース板５ａにより保持される第三のガイドローラ５ｎを通り、フィードローラ３ａに巻きつけられ、最後に巻取り部３でロール状に巻き取られる。
次に、ラベル剥離板振り機構５の動作について説明する。

先ず、駆動軸５ｂにセットビス５ｏで固定されている第二のタイミングプーリ５ｄに貼り付けられているスリット板５ｆと、スリット板５ｆが遮光することを検知できるホームセンサ５ｇの出力を原点位置として、ベース板５ａにより保持されているパルスモータ４を回転させる。次に、モータ４のモータ軸４ａにセッビス（図示せず）により固定されている第一のタイミングプーリ５ｃからタイミングベルト５ｅを介して第二のタイミングプーリ５ｄとそれに貼り付けられているスリット板５ｆに回転力を伝える。次に、第二のタイミングプーリ５ｄにセットビス５ｏで固定されている駆動軸５ｂにより、駆動軸５ｂにセットビス５ｋを介して固定されている固定ブラケット５ｌを動かし固定ブラケット５ｌに保持されているラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを動かす。ただし、第二のガイドローラ５ｊは、駆動軸５ｂに対して、ベアリング５ｉ等が圧入されているため、自由に回転でき、動力は伝わらない。

また、ベース板５ａに保持されているリミットセンサ５ｈは、ホームセンサ５ｇと同様に、ラベル剥離部２ｂの限界角度でスリット板５ｆが遮光することを検知することができる。しかし、ホームセンサ５ｇの位置だけでも、制御的に限界角度の設定ができるため、リミットセンサ５ｈは必ずしも取り付けなくてもよい。

さらに、本実施形態に係るラベル貼着装置によれば、図８に示すように、全体のラベル経路の長さＬが変化しないようになっている。
ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを回転させた時にラベル経路の長さＬが変化してしまうと、その都度フィードローラ３ａによるラベルの送り量を変化させることが必要となり、ラベルを一定量送ることが非常に困難になる。結果として、ラベル貼着装置の性能に大きく影響する。

そこで、本実施形態に係るラベル貼着装置では、第二のガイドローラ５ｊの中心軸である駆動軸５ｂを支点としてラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを回転させるように構成されており、ラベルの経路を第二のガイドローラ５ｊの上側に接触させてから、ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを通り、また第二のガイドローラ５ｊの下側に接触させて、第二のガイドローラ５ｊに戻るようにした。そのため、第二のガイドローラ５ｊの上側からラベル剥離部２ｂの先端を通り第二のガイドローラ５ｊの下側に戻る経路の長さの変化が生じなくなった。それにより、全体のラベル経路の長さＬが変化しないようになっている。

以上のように、本実施形態によれば、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してパルスモータ４を動かし、ラベル剥離板２のラベル剥離部２ｂを任意の速度で任意の角度に、高速かつ正確で安定的に移動させ、保持することができる。
従って、例えば、ワークＷの高さが変わっても、ワークＷの高さに合わせてラベル貼着装置を上下動するなどの操作を行うことなく、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してパルスモータ４を動かしてラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂによってラベル貼りを行うことが可能となる。

また、例えば、ワークＷの形状に凹凸がある場合においても、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してパルスモータ４を動かしてラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂによって凹部１１０内にラベルを貼ることが可能となった。
さらに、品種毎に商品高さおよび通過可能位置を予め登録しておき、品種切り替え時に、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してパルスモータ４を動かしてラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂを所定の位置に移動することが可能となった。

次に、本実施形態に係るラベル貼着装置の具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
ラベル貼着装置によりワークにラベルを貼り付ける場合、ラベル剥離板はワークの高さすれすれの位置に設置する。離して設置してしまうと、ラベル貼り付け時にラベル剥離板から剥離されたラベルが、ワークに貼りつくまで、空中で宙ぶらりんのような状態になり、外乱やラベル自体の巻き癖の影響を受け、精度よく貼り付けることができない状態になってしまう。そのため、できるだけ隙間を少なく設置することが条件になってくる。

そこで、従来では、流す製品を変えたとき、つまりワークＷの高さが変わった場合は、図１０で示すように、その都度ワークＷの高さに合わせて、ラベル貼着装置１００をハンドルユニット（上下昇降装置）１０１等で上下させる方法をとっていた。ラベル貼着装置１００自体は、数十Ｋｇとかなりの重さがあるため、当然それを支持するハンドルユニット１０１はピラミッド式に大きい装置となり、各々の部品も大きくなり、設置スペースと部品コストをあげる結果になってしまっていた。また、高さを調整する場合、数十Ｋｇのラベル貼着装置１００自体の先端部分の隙間を数ｍｍ単位で安定的に正確に上下移動させることは、非常に困難であり、毎回手動でハンドル１０２等を動かして上下させる作業もかなり重労働であった。電動式の上下昇降装置もあるが、数十Ｋｇの本体を精度よく、上下移動させるためには、当然電動機、支持部材も大きくなり、大掛かりな装置となってしまい、多くの設置スペースとコストと電力が必要になってしまっていた。

これに対し、本実施形態では、図９に示すように、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してワークＷの高さに合わせて、ラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂのみをパルスモータ４で動かすことにより、自動制御で、精度よく、安定的に、正確に、さらに省スペースで、ローコスト、省電力といった具合に、多くの問題を解決することができた。

つまり、本実施形態では、ワークＷの高さに合わせてラベル貼着装置を上下動するなどの操作が不要となった。
（実施例２）
従来、流れてくるワークＷの軌跡上にはラベラの設置は無理であった。軌跡上に設置すると、当然ぶつかってしまうからである。図１１（ａ）に示すようにワークＷの形状に凹凸がある場合は、凹部１１０は貼り付けることはできず、凸部１１１の所しかラベルを貼り付けることができなかった。解決策として、手動のハンドルユニットでは当然無理だが、ラベル貼着装置自体を電動式上下移動で動かしワークＷに対してラベラ側が逃げて貼り付けるという方法が考えられるが、実際にはワークＷは止まっているものでなく、コンベア上をある速度で流れてくるもので、ワークＷの形状に対して入れ込んだり逃げたりする動作時間にかなり制限が出てしまう。数十Ｋｇのラベル貼着装置自体の上下移動だと、その限られた時間内に動作を終了することは、非常に困難である。

これに対し、本実施形態に係るラベル貼着装置によれば、図１１（ｂ）に示すように、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作してラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂのみをパルスモータ４で動かすことにより、瞬時に小さい力で移動させられることができるため、流れてくるワークＷの速度にも追従して、ワークＷの形状に合わせて、入れ込んだり逃げたりすることができるようになった。

つまり、ワークＷの形状に凹凸がある場合においても、ラベル剥離板振り機構５の制御装置９を操作して凹部１１０内にラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂのみを入れ込み、ラベル貼り付け後にラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂみを元の位置に戻すことによってラベル剥離板２の先端部分のラベル剥離部２ｂを凹部１１０から逃がすことができる。

本発明の一実施形態に係るラベル貼着装置を示す正面図である。 図１の要部を示す平面図である。 図３の側面図である。 図６のＢ矢視図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図１の要部を示す側面図である。 図１のラベル剥離板振り機構の制御装置を示す図である。 図１のラベル経路を示す図である。 図１の使用例を示す説明図である。 従来の使用例を示す説明図である。 （ａ）は図１の使用例を示す正面図、（ｂ）図１の使用例の動作状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 原反部
１ａ 未給送ラベル用台紙（未給送ラベル付台紙）
１ｂ ラベルが剥がされた台紙
２ ラベル剥離板（ラベル剥離部材）
２ａ 平板部
２ｂ ラベル剥離部
３ 巻取り部
３ａ フィードローラ
４ パルスモータ（パルス制御できるモータ）
５ ラベル剥離板振り機構（ラベル剥離部材振り機構）
５ｂ 駆動軸
５ｃ 第一のタイミングプーリ
５ｄ 第二のタイミングプーリ
５ｅ タイミングベルト
５ｆ スリット板
５ｇ ホームセンサ
５ｈ リミットセンサ
５ｉ ベアリング
５ｊ 第二のガイドローラ
５ｌ 固定ブラケット
５ｍ ラベル停止センサ
５ｎ 第三のガイドローラ
６ 本体ベース板
６ａ 第一のガイドローラ
６ｂ 角柱ブラケット
９ 制御装置

Claims (1)

1. 複数のラベルが所定間隔をおいて貼着されてなる未給送ラベル付台紙を保持する原反部と、
   前記原反部から供給された未給送ラベル付台紙を折り返して台紙から前記ラベルを剥離するラベル剥離部材と、
   前記ラベル剥離部材によって前記ラベルが剥がされた台紙を巻き取る巻取り部と、
   前記原反部から前記巻取り部までのラベル経路と、
   パルス制御できるモータを有し、該モータによって前記ラベル剥離部材を回動するラベル剥離部材振り機構とを備え、
   前記ラベル経路は、前記ラベル剥離部材を回動させることによる全体の長さの変化がないようになっていることを特徴とするラベル貼着装置。

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