JP6721624B2 - ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置、ロボット、およびラベル剥がし方法 - Google Patents

ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置、ロボット、およびラベル剥がし方法 Download PDF

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Description

本発明はラベル剥がし機能付きラベル貼付装置、ロボット、およびラベル剥がし方法に関する。
従来、複数のラベルが間隔をおいて貼付けられたテープと、テープを鋭角に折り曲げることによりテープからラベルの端部を剥がす剥離部材と、剥離部材によって端部が剥離されたラベルを吸着する吸着パッドとを備えたラベル剥離装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−１０１４２８号公報
前記ラベル剥離装置では、剥離部材によってテープを鋭角に折り曲げることによってテープからラベルの端部が剥がされ、端部が剥がされたラベルの全体を吸着パッドによって吸着する。しかし、吸着パッドによるラベルの吸着力はそれほど大きなものではない。このため、ラベルのテープへの粘着力のばらつき、剥離部材によって剥がされる量のばらつき等によって、テープから吸着パッドへのラベルの受渡しが確実に行われない場合がある。
本発明は、前述の事情に鑑みてなされている。本発明の目的の一つは、シートに貼付けられているラベルを吸着パッドに確実に吸着することができるラベル剥がし機能付きラベル貼付装置、ロボット、およびラベル剥がし方法の提供である。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様のラベル剥がし機能付きラベル貼付装置は、支持機械によって支持されるフレームと、前記フレームに支持され、吸着パッドを有する吸着ユニットと、前記吸着パッドの下方に配置される尖った先端を有する爪部材と、前記フレームに支持され、前記爪部材を前記吸着パッドに対して上下方向に移動可能に支持する移動機構と、前記移動機構によって、前記爪部材の前記先端に載っているラベルの端部に前記吸着パッドが上方から接触している状態で、前記爪部材の前記吸着パッドに対する前記上下方向の移動をロックするロック装置とを備える。
当該態様では、フレームに吸着パッドおよび移動機構が支持され、吸着パッドの下方に爪部材の先端が配置されている。また、移動機構に支持された爪部材は吸着パッドに対して上下方向に移動可能である。このため、爪部材の先端にラベルの端部が載っている状態で、移動機構によって爪部材と吸着パッドとが相対的に移動すると、爪部材の先端に載っているラベルの端部に吸着パッドが上方から接触した状態となる。当該状態において、ロック装置が吸着パッドに対する爪部材の上下方向の移動をロックする。
このため、爪部材の先端および吸着パッドによってラベルの端部が把持され、ラベルの端部が把持された状態が維持される。従って、フレームを例えば上方に移動させることによって、ラベルが貼付けられているシートからラベルをスムーズに剥がすことができる。また、ラベルを把持している２つの部材のうち一方が吸着パッドであることから、剥がしたラベルは確実に吸着パッドに吸着される。
上記態様において、好ましくは、前記支持機械が前記フレームを少なくとも上下方向に移動させるものであり、前記ラベルが貼付けられているシートに前記爪部材が上方から接触している状態で、前記支持機械によって前記フレームに下方に向かう力が加えられた時に、前記移動機構が前記爪部材の前記先端と前記吸着パッドとの前記上下方向の相対移動を許容する。
この場合、先端および吸着パッドによるラベルの端部の把持がロボットによって行われるので、当該把持のために他の駆動装置を設ける必要がない。
上記態様において、好ましくは、前記吸着ユニットが、前記フレームによって回転可能に支持された回転体と、前記回転体を回転させる駆動装置と、前記回転体に取付けられた複数の前記吸着パッドと、を有し、複数の前記吸着パッドが前記回転体の周方向に並んでおり、前記駆動装置による前記回転体の回転によって、複数の前記吸着パッドのうち任意の吸着パッドが前記爪部材の前記先端の上方に配置される。
当該態様では、複数の吸着パッドが周方向に並んでおり、駆動装置によって任意の吸着パッドが爪部材の先端の上方に配置される。このため、複数の吸着パッドにそれぞれラベルを吸着することができる。このため、例えば貼付対象面に複数のラベルを貼付ける必要がある場合でも、支持機械がシートと貼付対象面との間を複数回往復する必要がなくなる。
例えば、貼付対象面に互いに形状が異なる複数のラベルを貼付ける必要があり、シート上に当該複数のラベルが貼付けられている場合に、当該複数のラベルがそれぞれ複数の吸着パッドに吸着される。このように、ロボットの無用な往復を必要とすることなく、互いに形状が異なる複数のラベルの貼付けを行うことができ、これはラベルの貼付作業の効率化を行うために極めて有利である。
上記態様において、好ましくは、前記移動機構が、吸排気口からのエアの出入りに応じて前記爪部材を前記上下方向に移動させるエアシリンダであり、前記ロック装置が、前記吸排気口からのエアの出入りを止めるものである。
当該構成では、吸排気口からのエアの出入りを止めるだけで、吸着パッドに対する爪部材の上下方向の移動がロックされるので、ラベル貼付装置の構造を簡素化することができる。
本発明の第２の態様は、フレームと、前記フレームに支持され、尖った先端を有する爪部材と、前記爪部材の前記先端の上方に配置される吸着パッドと、前記フレームに支持され、前記吸着パッドを前記爪部材に対して上下方向に移動させる移動機構と、前記移動機構によって、前記爪部材の前記先端に載っているラベルの端部に前記吸着パッドが上方から接触した状態で、前記吸着パッドの前記爪部材に対する前記上下方向の移動をロックするロック装置とを備えている。
当該態様では、フレームに爪部材および移動機構が支持され、吸着パッドが移動機構に上下方向に移動可能に支持され、吸着パッドの下方に爪部材の先端が配置されている。このため、爪部材の先端にラベルの端部が載っている状態で、吸着パッドが移動機構によって下方に移動すると、爪部材の先端に載っているラベルの端部に吸着パッドが上方から接触した状態となる。当該状態において、ロック装置が爪部材に対する吸着パッドの上下方向の移動をロックする。
このため、爪部材の先端および吸着パッドによってラベルの端部が把持され、ラベルの端部が把持された状態が維持される。従って、フレームを上方に移動させることによって、ラベルが貼付けられているシートからラベルをスムーズに剥がすことができる。また、ラベルを把持している２つの部材のうち一方が吸着パッドであることから、剥がしたラベルＬＡは確実に吸着パッドに吸着される。
本発明の第３の態様のロボットは、アームと、前記アームの先端に取付けられた前記ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置とを備える。
本発明の第４の態様は、ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置を用いてラベルを該ラベルが貼付けられたシートから剥がすラベル剥がし方法であって、前記ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置が、フレームと、前記フレームに支持され、吸着パッドを有する吸着ユニットと、前記吸着ユニットの下方に配置される尖った先端を有する爪部材と、前記フレームに支持され、前記爪部材を前記吸着パッドに対して上下方向に移動可能に支持する移動機構とを備えたものであり、前記爪部材の前記先端を前記ラベルの端部と前記シートとの間に挿し込み、これにより前記先端の上に前記ラベルの端部を載せる挿し込みステップと、前記爪部材が前記シートに上方から接触している状態で、前記フレームを下方に移動することによって、前記先端に載っている前記ラベルの前記端部に前記吸着パッドを上方から接触させる把持ステップと、前記把持ステップの後に、前記吸着パッドの前記爪部材に対する前記上下方向の移動をロックするロックステップと、前記ロックステップの後に、前記フレームを上方に移動することによって、前記ラベルを前記シートから剥がす剥離ステップと、を有する。
本発明によれば、シートに貼付けられているラベルを吸着パッドに確実に吸着することができる。
本発明の第１実施形態のラベル貼付装置およびロボットの概略構成図である。 第１実施形態のラベル貼付装置の斜視図である。 第１実施形態のロボットの制御装置のブロック図である。 第１実施形態のロボットの制御装置の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のロボットおよびラベル貼付装置の動作を示すための図である。 第１実施形態のロボットおよびラベル貼付装置の動作を示すための図である。 第１実施形態のロボットおよびラベル貼付装置の動作を示すための図である。 第１実施形態のラベル貼付装置の移動機構の構造を示す図である。 第２実施形態のラベル貼付装置の概略構成図である。
本発明の第１実施形態に係るラベル剥がし機能付きラベル貼付装置３０およびラベル貼付装置１０を備えたロボット１が、図面を用いながら以下説明されている。本実施形態では、ロボット１はラベル貼付装置３０を支持する支持機械として機能する。
図１に示されるように、ロボット１はアーム１０を有し、アーム１０は複数のアーム部材および複数の関節を備えている。また、アーム１０は、複数の関節をそれぞれ駆動する複数のサーボモータ１１を備えている（図３参照）。
本実施形態では、アーム１０の先端のアーム部材である手首フランジ１２の中心軸線ＣＬが延びる方向は、以下の説明のＺ軸方向と一致しており、Ｘ軸およびＹ軸はＺ軸に直交している。また、本実施形態では、Ｚ軸方向が以下の説明の上下方向と一致している。
各サーボモータ１１として、回転モータ、直動モータ等の各種のサーボモータが用いられ得る。各サーボモータ１１はその作動位置および作動速度を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値は制御装置２０に送信される。
ラベル貼付装置３０は、図１および図２に示されるように、フレーム４０と、フレーム４０に支持された吸着ユニット５０と、フレーム４０に支持された移動機構６０と、移動機構６０によって支持された爪部材６５とを備える。
フレーム４０は、アーム１０の先端部に取付けられる取付部４０ａと、取付部４０ａの一端に固定された第１部分４１と、取付部４０ａの他端に固定された第２部分４２とを有する。取付部４０ａの上面にはツールチェンジャーのスレーブ部材ＳＬが固定され、スレーブ部材ＳＬがアーム１０の先端部に固定されたマスター部材ＭＳに取付けられる（図１）。
取付部４０ａはＸ軸方向に延びている。また、第１部分４１の上端は取付部４０ａのＸ軸方向の一端に固定され、第１部分４１は取付部４０ａから下方に向かって延びている。第２部分４２の上端は取付部４０ａのＸ軸方向の他端に固定され、第２部分４２は取付部４０ａから下方に向かって延びている。本実施形態では、第１部分４１および第２部分４２は板状部材であり、第１部分４１の厚さ方向および第２部分４２の厚さ方向はＸ軸方向と一致している。
第２部分４２のＸ軸方向の一方の面には、吸着ユニット５０の固定部材５１のＸ軸方向の一端が固定されている。当該一方の面は第１部分４１を臨む面である。本実施形態では、固定部材５１はロータリージョイントの固定側部材である。ロータリージョイントとして、例えば、ＳＭＣ（登録商標）社製のＭＱＲ１６−Ｍ５を用いることができる。固定部材５１のＸ軸方向の他端には当該ロータリージョイントの回転側部材５５が設けられ、回転側部材５５は固定部材５１にその中心軸線周りに回転可能に支持されている。
回転側部材５５は例えば図示しないベアリングによって固定部材５１に支持されており、固定部材５１の中心軸線はＸ軸方向に延びている。回転側部材５５には円板形状を有する回転体５２が固定されている。つまり、ロータリージョイントによって、回転体５２は固定部材５１にその中心軸線周りに回転可能に支持されている。
回転体５２の外周部には、複数の突出部５２ａが設けられている。各突出部５２ａは回転体５２のＸ軸方向の一方の面から突出しており、複数の突出部５２ａは回転体５２の周方向に並んでいる。複数の突出部５２ａにはそれぞれ吸着パッド５３が固定されている。各吸着パッド５３は吸着面５３ａを有し、吸着面５３ａには複数の吸引孔が形成されている。各吸着パッド５３は、突出部５２ａにおける回転体５２の径方向外側の面に固定され、各吸着パッド５３の吸着面５３ａは回転体５２の径方向外側を向いている。
回転体５２には複数の吸着パッド５３にそれぞれ対応する管部材５４が固定されている。各管部材５４の一端は吸着パッド５３に接続され、各管部材の他端はロータリージョイントの回転側部材５５に接続されている。
固定部材５１の外周面には複数の管接続部５１ａが設けられ、管接続部５１ａは固定部材５１の外周面に螺旋状に並んでいる。複数の管接続部５１ａはそれぞれ対応する管部材５４にロータリージョイントによって接続されている。また、複数の管接続部５１ａはそれぞれ管７１を経由してエア吸引装置７０に接続されている。エア吸引装置７０は複数の管接続部５１からのエアの吸引をそれぞれ行うことがでる。即ち、エア吸引装置７０は、複数の吸着パッド５３をそれぞれ、ラベルＬＡを吸引する吸引状態又はラベルＬＡを吸引しない非吸引状態にすることができる。
第２部分４２のＸ軸方向の他方の面にはサーボモータ等の駆動装置５６が固定されており、駆動装置５６の出力軸は回転側部材５５に連結されている。このため、駆動装置５６によって回転体５２が固定部材５１に対してその中心軸線周りに回転する。駆動装置５６はその作動位置および作動速度を検出するための作動位置検出装置を有し、作動位置検出装置は一例としてエンコーダである。作動位置検出装置の検出値は制御装置２０に送信される。
第１部分４１のＸ軸方向の一方の面には、移動機構６０の本体部６１が固定されている。移動機構６０は可動部６２を有し、可動部６２はシリンダシャフト６３の一端に固定されている。また、シリンダシャフト６３の他端側は本体部６１内に配置されており、シリンダシャフト６３は本体部６１に上下方向に移動可能に支持されている。即ち、可動部６２は本体部６１に上下方向に移動可能に支持されている。
本実施形態の移動機構６０は周知のエアシリンダであり、本体部６１内には図示しない第１の室および第２の室が設けられている。本体部６１には２つの吸排気口６４が設けられ、２つの吸排気口６４はそれぞれ第１の室および第２の室に接続されている。
また、図８に示されるように、２つの吸排気口６４にはそれぞれ管６４ａの一端が接続され、２つの管６４ａの他端は周知のソレノイドバルブ６４ｂに接続されている。また、ソレノイドバルブ６４ｂは管６４ｃを経由してコンプレッサ等のエア供給装置６４ｄに接続されている。
ソレノイドバルブ６４ｂは制御装置２０によって制御され、当該制御によって、エア供給装置６４ｄからのエアを第１の室のみに供給する第１の状態、エア供給装置６４ｄからのエアを第２の室のみに供給する第２の状態、又は２つの管６４ａの他端を両方とも閉鎖する第３の状態になる。本実施形態では、図８に示されるようにソレノイドバルブ６４ｂが第１の状態に制御されると、エア供給装置６４ｄからのエアが第１の室に供給され、これによりシリンダシャフト６３および可動部６２が下方に移動する。
可動部６２の下端には爪部材６５のＸ軸方向の一端側が固定され、爪部材６５のＸ軸方向の他端側には尖った先端６６が形成されている。先端６６は、略水平方向に延びる下面６６ａと、爪部材６５のＸ軸方向の一端側から他端側に向かって下方に傾斜する傾斜面６６ｂとを有する（図５、図６）。傾斜面６６ｂと下面６６ａとは例えば２０°以下の鋭角をなし、これにより、爪部材６５のＸ軸方向の他端に尖った先端６６が形成されている。
駆動装置５６によって任意の吸着パッド５３が固定部材５１の中心軸線の真下に配置された状態で、当該任意の吸着パッド５３の真下に爪部材６５が配置される。
制御装置２０は、図３に示されるように、プロセッサ等を有する制御部２１と、表示装置２２と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する記憶部２３と、キーボード、タッチパネル、操作盤等である入力装置２４と、信号の送受信を行うための送受信部２５とを備えている。入力装置２４および送受信部２５は入力部として機能する。制御装置２０は、駆動装置５６のサーボ制御器５６ａ、ソレノイドバルブ６４ｂ、エア吸引装置７０、および各サーボモータ１１のサーボ制御器１１ａの制御を行う。
記憶部２３にはシステムプログラム２３ａが格納されており、システムプログラム２３ａは制御装置２０の基本機能を担っている。また、記憶部２３には動作プログラム２３ｂが格納されている。動作プログラム２３ｂは、吸着ユニット５０を用いた所定の作業を行う際にアーム１０、駆動装置５６、ソレノイドバルブ６４ｂ、およびエア吸引装置７０を動作させるための制御指令群である。
本実施形態では、制御部２１が、動作プログラム２３ｂに基づいて以下の処理を行う。以下の処理は図４のフローチャートに示されている。
下記の処理を行う前に、エア供給装置６４ｄからのエアが第１の室に供給され、これによりシリンダシャフト６３および可動部６２が下方に移動している。
先ず、制御部２１が、入力装置２４、送受信部２５等を用いて入力される開始信号を受付けると（ステップＳ１−１）、制御部２１は制御指令を各サーボ制御器１１ａに送信する（ステップＳ１−２）。これにより、アーム１０が動作プログラム２３ｂに基づいて動作し、アーム１０の動作によって爪部材６５の先端６６がラベルＬＡの端部とシートＳＨとの間に挿し込まれる（図５）。例えば、アーム１０の動作によって爪部材６５が下方に移動した後に、アーム１０の動作によって爪部材６５がＸ軸方向に移動することによって、爪部材６５の先端６６がラベルＬＡの端部とシートＳＨとの間に挿し込まれる。
シートＳＨは複数のラベルＬＡが貼付けられているシートである。ラベルＬＡおよびシートＳＨの材質は例えば、紙、プラスチック、アルミ等であるが、他の材質を用いることも可能である。図１に示されるように、複数のラベルＬＡが貼付けられたシートＳＨは所定の平面上に載置されている。シートＳＨは、所定の平面上の所定位置に両面テープ等で貼付けられている。
続いて、制御部２１は制御指令を駆動装置５６のサーボ制御器５６ａに送信し、これにより任意の吸着パッド５３が固定部材５１の中心軸線の真下に配置される（ステップＳ１−３）。任意の吸着パッド５３はラベルＬＡが吸着されていない複数の吸着パッド５３のうちの１つである。なお、任意の吸着パッド５３が既に固定部材５１の中心軸線の真下に配置されている場合は、ステップＳ１−３は行われない。
続いて、フレーム４０を下方に移動させるために、制御部２１は制御指令を各サーボ制御器１１ａに送信する（ステップＳ１−４）。これにより、アーム１０がフレーム４０に下方に向かう力を加え、これによりアーム１０がフレーム４０を前記所定の平面に向かって移動する。
ここで、爪部材６５の先端６６はラベルＬＡとシートＳＨとの間に挿し込まれ、爪部材６５の下面は前記所定の平面上のシートＳＨに上方から接触している状態である。このため、アーム１０によってフレーム４０が下方に移動すると、移動機構の可動部６２およびシリンダシャフト６３が本体部６１に対して上方に移動する。つまり、本体部６１の第１の室内のエアが管６４ａおよびソレノイドバルブ６４ｂを経由して管６４ｃ側に移動する。
また、ステップＳ１−４の制御によって、図６に示されるように、爪部材６５の先端６６に載っているラベルＬＡの端部に吸着パッド５３の吸着面５３ａが上方から接触する。つまり、先端６６および吸着面５３ａによってラベルＬＡの端部が挟持される。
続いて、制御部２１は制御指令をソレノイドバルブ６４ｂに送信し、これによりソレノイドバルブ６４ｂを第３の状態にする（ステップＳ１−５）。前述のように、第３の状態は２つの管６４ａの他端を両方とも閉鎖するものである。つまり、移動機構６０の本体部６１の第１の室および第２の室の両方のエアの出入りが無くなる。このため、本体部６１に対してシリンダシャフト６３および可動部６２が上下方向に移動できない状態となり、先端６６および吸着面５３ａによるラベルＬＡの挟持が維持される。
続いて、フレーム４０を上方に移動させるために、制御部２１は制御指令を各サーボ制御器１１ａに送信する（ステップＳ１−６）。これにより、把持されているラベルＬＡがシートＳＨから剥がされる。この時、ラベルＬＡの端部が把持されているので、ラベルＬＡはシートＳＨからスムーズに剥がされる。
続いて、制御部２１は制御指令をエア吸引装置７０に送信し（ステップＳ１−７）、これにより、剥がしたラベルＬＡを把持している吸着パッド５３に対応している管７１からエア吸引装置７０がエアを吸引する。即ち、当該吸着パッド５３が吸引状態となる。
続いて、爪部材６５を下方に移動させるために、制御部２１は第１の状態にするための制御指令をソレノイドバルブ６４ｂに送信する（ステップＳ１−８）。そして、制御部２１は、動作プログラム２３ｂに基づいて、所定回数だけステップＳ１−２〜Ｓ１−８を繰り返す（ステップＳ１−９）。
続いて、制御部２１は、ラベルＬＡを貼付けるために、ラベル貼付装置３０の位置および姿勢を変更する（ステップＳ１−１０）。つまり、制御部２１は各サーボ制御器１１ａに制御指令を送信する。これにより、例えば図７に示されるように、Ｚ軸と交差する方向に配置された吸着パッド５３のラベルＬＡが貼付対象面Ｏに接触し、当該ラベルＬＡが貼付対象面Ｏに貼付けられる。
このように、本実施形態では、フレーム４０に吸着パッド５３および移動機構６０が支持され、吸着パッド５３の下方に爪部材６５の先端６６が配置されている。また、移動機構６０に支持された爪部材６５は吸着パッド５３に対して上下方向に移動可能である。このため、爪部材６５の先端６６にラベルＬＡの端部が載っている状態で、移動機構６０によって爪部材６５と吸着パッド５３とが相対的に移動すると、爪部材６５の先端６６に載っているラベルＬＡの端部に吸着パッド５３が上方から接触した状態となる。当該状態において、ソレノイドバルブ６４ｂが吸着パッド５３に対する爪部材６５の上下方向の移動をロックする。つまり、ソレノイドバルブ６４ｂはロック装置として機能する。
このため、爪部材６５の先端６６および吸着パッド５３によってラベルＬＡの端部が把持され、ラベルＬＡの端部が把持された状態が維持される。従って、フレーム４０を上方に移動させることによって、ラベルＬＡが貼付けられているシートＳＨからラベルＬＡをスムーズに剥がすことができる。また、ラベルＬＡを把持している２つの部材のうち一方が吸着パッド５３であることから、剥がしたラベルＬＡは確実に吸着パッド５３に吸着される。
また、爪部材６５の先端６６にラベルＬＡの端部を載せることができればよいので、シートＳＨがＡ４サイズのシートであってもよく、シートＳＨ上に互いに形状が異なる複数のラベルＬＡが貼付けられていてもよい。このように、ラベルＬＡおよびシートＳＨの制約が無くなる又は低減される。
また、本実施形態では、フレーム４０がロボット１によって支持されるものであり、ロボット１はフレーム４０を少なくとも上下方向に移動させるものである。また、ラベルＬＡが貼付けられているシートＳＨに爪部材６５が上方から接触している状態で、ロボット１によってフレーム４０に下方に向かう力が加えられた時に、移動機構６０が爪部材６５の先端６６と吸着パッド５３との上下方向の相対移動を許容する。即ち、先端６６および吸着パッド５３によるラベルＬＡの端部の把持がロボット１によって行われるので、当該把持のために他の駆動装置を設ける必要がない。
また、本実施形態では、吸着ユニット５０が、フレーム４１によって回転可能に支持された回転体５２と、回転体５２を回転させる駆動装置５６と、回転体５２に取付けられた複数の吸着パッド５３と、を有する。また、複数の吸着パッド５３が回転体５２の周方向に並んでおり、駆動装置５６による回転体５２の回転によって、複数の吸着パッド５３のうち任意の吸着パッド５３が爪部材６５の先端６６の上方に配置される。
このように複数の吸着パッド５３が周方向に並んでおり、駆動装置５６によって任意の吸着パッド５３が爪部材６５の先端６６の上方に配置されるので、複数の吸着パッド５３にそれぞれラベルＬＡを吸着することができる。このため、例えば貼付対象面Ｏに複数のラベルＬＡを貼付ける必要がある場合でも、ロボット１がシートＳＨと貼付対象面Ｏとの間を複数回往復する必要がなくなる。
例えば、貼付対象面Ｏに互いに形状が異なる複数のラベルＬＡを貼付ける必要があり、シートＳＨ上に当該複数のラベルＬＡが貼付けられている場合に、当該複数のラベルＬＡがそれぞれ複数の吸着パッド５３に吸着される。このように、ロボット１の無用な往復を必要とすることなく、互いに形状が異なる複数のラベルＬＡの貼付けを行うことができ、これはラベルの貼付作業の効率化を行うために極めて有利である。
また、本実施形態では、移動機構６０が吸排気口６４からのエアの出入りに応じて爪部材６５を上下方向に移動させるエアシリンダであり、ロック装置としてのソレノイドバルブ６４ｂが吸排気口６４からのエアの出入りを止めるものである。
このように、ソレノイドバルブ６４ｂによって吸排気口６４からのエアの出入りを止めるだけで、吸着パッド５３に対する爪部材６５の上下方向の移動がロックされるので、ラベル貼付装置３０の構造を簡素化することができる。
なお、移動機構６０の本体部６１に１つの吸排気口６４のみが設けられ、吸排気口６４が第１の室に接続されていてもよい。この場合でも、ソレノイドバルブ６４ｂによって吸排気口６４からのエアの出入りを止めると、吸着パッド５３に対する爪部材６５の上下方向の移動がロックされる。
また、ソレノイドバルブ６４ｂの代わりに、メカニカルな構造によって吸着パッド５３に対する爪部材６５の上下方向の移動がロックされてもよい。例えば、本体部６１にブレーキ装置が設けられ、ブレーキ装置がシリンダシャフト６３を把持することによって、シリンダシャフト６３の本体部６１に対する上下方向の移動がロックされてもよい。この場合、ブレーキ装置がロック装置として機能する。
また、ロボット１の代わりにラベル貼付装置３０を支持する他の支持機械を用いてもよい。例えば、ラベル貼付装置３０のフレーム４０を上下方向に移動可能に支持する第１シリンダ又は第１直動機構と、第１シリンダ又は第１直動機構をＸ軸方向に移動可能に支持する第２シリンダ又は第２直動機構とを有する支持機械を用いることができる。この場合でも前述と同様にラベルＬＡをシートＳＨから剥がすことができる。
さらに、ラベル貼付装置３０のフレーム４０を上下方向に移動可能に支持する第１シリンダ又は第１直動機構から成る支持機械を用いてもよい。この場合、可動部６２にエアシリンダが取付けられ、エアシリンダのシリンダシャフトに爪部材６５が固定される。そして、爪部材６５の先端６６をラベルＬＡの端部とシートＳＨとの間に挿し込む際に、エアシリンダによって爪部材６５がＸ軸方向に移動する。この場合でも前述と同様にラベルＬＡをシートＳＨから剥がすことができる。
また、管６４ａ、ソレノイドバルブ６４ｂ、およびエア供給装置６４ｄを設けずに、２つの吸排気口６４のうち少なくとも一方を閉鎖可能な電磁弁を設けることも可能である。この場合でも、電磁弁を開状態にした時に、可動部６２および爪部材６５は下方に移動可能である。可動部６２および爪部材６５を下方に移動させるためのスプリング等の付勢部材がフレーム４０に設けられてもよい。一方、電磁弁を閉状態にした時に、可動部６２および爪部材６５が上下方向に移動しない状態となる。
本発明の第２実施形態に係るラベル剥がし機能付きラベル貼付装置３１およびラベル貼付装置３１を備えたロボット１が、図面を用いながら以下説明されている。
図９に示されるように、第２実施形態では、フレーム４０の第１部分４１の下端に爪部材６５が固定され、フレーム４０の第２部分４２に移動機構６０の本体部６１が固定され、移動機構６０の可動部６２によって単一の吸着パッド５３が支持されている。また、吸着パッド５３の真下に爪部材６５の先端６６が配置されている。
図９に示されるように、第１実施形態の固定部材５１、回転体５２、および駆動装置５６は設けられていない。また、エア吸引装置７０の管７１は吸着パッド５３に直接接続されている。その他の第１実施形態と同様の構成には同一の符号が付され、その説明は省略されている。
第２実施形態では、先ず、ソレノイドバルブ６４ｂが第２の状態となることによって、エア供給装置６４ｄからのエアが第２の室に供給され、これによりシリンダシャフト６３および可動部６２が上方に移動する。
この状態で、ロボット１のアーム１０によってフレーム４０が移動され、爪部材６５の先端６６がラベルＬＡの端部とシートＳＨとの間に挿入される。そして、ソレノイドバルブ６４ｂが第１の状態となることによって、可動部６２および吸着パッド５３が下方に移動し、吸着パッド５３および先端６６によってラベルＬＡの端部が把持される。この場合も、ソレノイドバルブ６４ｂがロック機構として機能し、ソレノイドバルブ６４ｂによってラベルＬＡの端部が挟持された状態が維持される。
ラベルＬＡの端部が挟持された状態で、ロボット１のアーム１０によってフレーム４０が上方に移動すると、ラベルＬＡがシートＳＨからスムーズに剥離される。続いて、吸着パッド５３に接続された管７１からエア吸引装置７０がエアを吸引する。即ち、当該吸着パッド５３が吸引状態となる。
続いて、ソレノイドバルブ６４ｂが第２の状態となることによって、エア供給装置６４ｄからのエアが第２の室に供給され、これによりシリンダシャフト６３および可動部６２が上方に移動する。
そして、貼付対象面Ｏが吸着パッド５３の下方に配置され、貼付対象面ＯへのラベルＬＡの貼付けが行われる。
このように、第２実施形態では、フレーム４０に爪部材６５および移動機構６０が支持され、吸着パッド５３が移動機構６０に上下方向に移動可能に支持され、吸着パッド５３の下方に爪部材６５の先端６６が配置されている。このため、爪部材６５の先端６６にラベルＬＡの端部が載っている状態で、吸着パッド５３が移動機構６０によって下方に移動すると、爪部材６５の先端６６に載っているラベルＬＡの端部に吸着パッド５３が上方から接触した状態となる。当該状態において、ソレノイドバルブ６４ｂが爪部材６５に対する吸着パッド５３の上下方向の移動をロックする。
このため、爪部材６５の先端６６および吸着パッド５３によってラベルＬＡの端部が把持され、ラベルＬＡの端部が把持された状態が維持される。従って、フレーム４０を上方に移動させることによって、ラベルＬＡが貼付けられているシートＳＨからラベルＬＡをスムーズに剥がすことができる。また、ラベルＬＡを把持している２つの部材のうち一方が吸着パッド５３であることから、剥がしたラベルＬＡは確実に吸着パッド５３に吸着される。
１ ロボット（支持機械）
１０ アーム
１２ 手首フランジ
２０ 制御装置
３０，３１ ラベル貼付装置
４０ フレーム
５０ 吸着ユニット
５１ 固定部材
５２ 回転体
５３ 吸着パッド
５５ 回転側部材
５６ 駆動装置
６０ 移動機構
６１ 本体部
６２ 可動部
６３ シリンダシャフト
６４ 吸排気口
６４ｂ ソレノイドバルブ
６５ 爪部材
６６ 先端
７０ エア吸引装置

Claims (6)

  1. 支持機械によって支持されるフレームと、
    前記フレームに支持され、吸着パッドを有する吸着ユニットと、
    前記吸着パッドの下方に配置される尖った先端を有する爪部材と、
    前記フレームに支持され、前記爪部材を前記吸着パッドに対して上下方向に移動可能に支持する移動機構と、
    前記移動機構によって、前記爪部材の前記先端に載っているラベルの端部に前記吸着パッドが上方から接触している状態で、前記爪部材の前記吸着パッドに対する前記上下方向の移動をロックするロック装置とを備え、
    前記支持機械が前記フレームを少なくとも上下方向に移動させるものであり、
    前記ラベルが貼付けられているシートに前記爪部材が上方から接触している状態で、前記支持機械によって前記フレームに下方に向かう力が加えられた時に、前記移動機構が前記爪部材の前記先端と前記吸着パッドとの前記上下方向の相対移動を許容する、ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置。
  2. 前記吸着ユニットが、前記フレームによって回転可能に支持された回転体と、前記回転体を回転させる駆動装置と、前記回転体に取付けられた複数の前記吸着パッドと、を有し、
    複数の前記吸着パッドが前記回転体の周方向に並んでおり、
    前記駆動装置による前記回転体の回転によって、複数の前記吸着パッドのうち任意の吸着パッドが前記爪部材の前記先端の上方に配置される、請求項１に記載のラベル剥がし機能付きラベル貼付装置。
  3. 前記移動機構が、吸排気口からのエアの出入りに応じて前記爪部材を前記上下方向に移動させるエアシリンダであり、
    前記ロック装置が、前記吸排気口からのエアの出入りを止めるものである、請求項１又は２に記載のラベル剥がし機能付きラベル貼付装置。
  4. フレームと、
    前記フレームに支持され、尖った先端を有する爪部材と、
    前記爪部材の前記先端の上方に配置される吸着パッドと、
    前記フレームに支持され、前記吸着パッドを前記爪部材に対して上下方向に移動させる移動機構と、
    前記移動機構によって、前記爪部材の前記先端に載っているラベルの端部に前記吸着パッドが上方から接触した状態で、前記吸着パッドの前記爪部材に対する前記上下方向の移動をロックするロック装置とを備える、ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置。
  5. アームと、
    前記アームの先端に取付けられた請求項１〜４の何れかに記載のラベル剥がし機能付きラベル貼付装置とを備える、ロボット。
  6. ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置を用いてラベルを該ラベルが貼付けられたシートから剥がすラベル剥がし方法であって、
    前記ラベル剥がし機能付きラベル貼付装置が、フレームと、前記フレームに支持され、吸着パッドを有する吸着ユニットと、前記吸着ユニットの下方に配置される尖った先端を有する爪部材と、前記フレームに支持され、前記爪部材を前記吸着パッドに対して上下方向に移動可能に支持する移動機構とを備えたものであり、
    前記爪部材の前記先端を前記ラベルの端部と前記シートとの間に挿し込み、これにより前記先端の上に前記ラベルの端部を載せる挿し込みステップと、
    前記爪部材が前記シートに上方から接触している状態で、前記フレームを下方に移動することによって、前記先端に載っている前記ラベルの前記端部に前記吸着パッドを上方から接触させる把持ステップと、
    前記把持ステップの後に、前記吸着パッドの前記爪部材に対する前記上下方向の移動をロックするロックステップと、
    前記ロックステップの後に、前記フレームを上方に移動することによって、前記ラベルを前記シートから剥がす剥離ステップと、を有するラベル剥がし方法。
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