JP6863791B2

JP6863791B2 - ラベル装着システム

Info

Publication number: JP6863791B2
Application number: JP2017060696A
Authority: JP
Inventors: 康行河内
Original assignee: Fuji Seal Inc
Current assignee: Fuji Seal Inc
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: JP2018162092A

Description

本発明は、容器を含む被装着体にラベルを装着するラベル装着システムに関する。

容器等を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムが、種々に提案されている。特許文献１には、従来のラベル装着システムの一例が開示されている。同文献に開示されたラベル装着システムにおいては、吊り下げられた姿勢の被装着体に、下方からラベルを装着する。被装着体に装着されるラベルは、あらかじめラベル保持装置に保持され、吊り下げられた被装着体の下方にラベル保持装置によって配置される。そして、ラベル保持装置からラベルを上方に移動させることにより、被装着体にラベルが装着される。

このような構成においては、ラベル保持装置にラベルを保持させるための、たとえばラベル供給装置が必要である。このラベル供給装置の配置は、ラベル装着システム全体を配置するためのスペースの大きさや形に影響を与える。また、ラベル保持装置から被装着体にラベルを装着する際に、被装着体およびラベル保持装置にどのような動きをとらせるかは、同文献には明らかにされていない。たとえば、被装着体とラベル保持装置をともに停止させてラベルを装着する場合、搬送させてきた被装着体を一旦停止させ、ラベルを装着した後に、再び移動させる必要がある。これは、ラベル装着システムの処理効率を低下させうる。

特許第４７２９６６７号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることが可能なラベル装着システムを提供することをその課題とする。

本発明の第１のラベル装着システムは、容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、上下方向と交差する第１軸を中心に転回する第１転回部および上下方向と交差する第２軸を中心に転回する第２転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、前記入側搬送装置の搬送方向は、平面視において前記ラベル装着区間と同一直線をなす直線状であり、前記周回軌道部は、前記ラベル装着区間と前記第２転回部との間に介在し且つ平面視にける搬送方向が曲線状である曲線区間を有することを特徴としている。

本発明の第２のラベル装着システムは、容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、上下方向と交差する第１軸を中心に転回する第１転回部および上下方向と交差する第２軸を中心に転回する第２転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、前記吊下搬送装置は、前記入側搬送装置の搬送方向に沿う第１直線状部分と、前記ラベル装着区間を構成する方向に沿う第２直線状部分と、これらの直線状部分を繋ぐ曲線部とを有し、前記入側搬送装置から搬送された複数の被装着体を吊り下げた状態で、前記第１直線状部分に沿って搬送し、前記曲線部において曲線状の搬送方向に搬送した後に、前記ラベル装着区間において前記第２直線状部分に沿って搬送することを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１転回部は、平面視において前記ラベル装着区間に対して搬送方向下流側に位置しており、前記第２転回部は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置にある。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記被装着体は、前記容器に収容された内容物および前記容器を塞ぐ蓋を含み、前記吊下搬送装置は、前記蓋が上方に位置する姿勢で前記被装着体を吊り下げる。

本発明によれば、前記ラベル供給装置から前記ラベル保持部に前記ラベルが供給される前記ラベル供給位置が、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されている。このため、たとえば前記ラベル供給装置が上下方向にスペースを必要とする構成であっても、前記ラベル供給装置が前記入側搬送装置や前記吊下搬送装置と干渉することを回避することが可能である。これにより、前記ラベル供給装置を前記ラベル搬送装置に対して上方に配置可能であり、たとえば前記ラベル供給装置の一部を床面より下方の地下部分に設けるといった必要がない。また、前記ラベル装着区間においては、前記吊下搬送装置に吊り下げられた前記被装着体と前記ラベル搬送装置の前記ラベル保持部とが、同じ速度で連続して搬送されながら、前記ラベル受渡部によって前記ラベルが前記被装着体へと装着される。このため、複数の前記被装着体を間欠的に搬送する必要がなく、前記吊下搬送装置および前記ラベル搬送装置をはじめとして、前記入側搬送装置および前記出側搬送装置等を一定速度で連続して駆動することが可能である。したがって、前記ラベル装着システムによれば、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることができる。

本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。

本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムを示す斜視図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムを示す平面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムを示す正面図である。（ａ），（ｂ）は被装着体の一例を示す断面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムの入側コンベアを示す要部平面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムの吊下コンベアを示す正面である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムの吊下コンベアを示す要部底面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムのラベル供給装置を示す概略側面である。発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す平面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す要部側面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す要部正面図である。図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部断面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す要部拡大正面図である。本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムのチェーンコンベアを示す要部平面図である。吊下コンベアの変形例を示す要部正面図である。吊下コンベアの他の変形例を示す要部正面図である。本発明の第２実施形態に基づくラベル装着システムを示す平面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本発明の第１実施形態に基づくラベル装着システムを示している。本実施形態のラベル装着システムＡ１は、入側コンベア１、吊下コンベア２、出側コンベア３、ラベル搬送装置４およびラベル供給装置５を備えている。ラベル装着システムＡ１は、たとえば、図４に示す被装着体８に筒状のラベル９を装着するためのシステムである。

本実施形態においては、上下方向（鉛直方向）をｚ方向とし、ｚ方向に直角である水平な２方向をｘ方向およびｙ方向と定義する。また、以降の説明において「上下」は、鉛直方向（重力方向）を基準とした方向を指す。ただし、本発明が意図する効果を奏する範囲においては、上下方向が鉛直方向（重力方向）に対して若干傾く等の構成となりうる。

図４に示すように、被装着体８は、ラベル装着システムＡ１においてラベル９が装着される対象物である。被装着体８は、少なくとも容器８１を含むものである。本実施形態においては、被装着体８は、カップ状の容器８１と、容器８１に収容された内容物８２と、容器８１を塞ぐ蓋８３を含む。このような被装着体８は特に限定されず、たとえばヨーグルトや飲料、またはお菓子等の飲食物が挙げられる。また、本実施形態においては、複数の被装着体８を順次搬送することにより、１つずつの被装着体８にラベル９を装着する構成を例に説明するが、数個の被装着体８が１つの組をなして搬送され、１つの組をなす数個の被装着体８に数個のラベル９が一括して装着される構成であってもよい。なお、同図（ａ）は、ラベル９が被装着体８に装着された状態で、ラベル９の下端が被装着体８の下端よりも上方に位置する例である。一方、同図（ｂ）は、ラベル９が被装着体８に装着された状態で、ラベル９の下端が被装着体８の下端よりも下方に位置する例である。図３に示された構成は、図４（ａ）に示す被装着体８及びラベル９を処理するのに適している。

入側コンベア１は、複数の被装着体８を順次搬送するものであり、本発明の入側搬送装置である。入側コンベア１は、ラベル装着システムＡ１における最上流に配置されている。本実施形態においては、入側コンベア１は、ｘ方向に沿って複数の被装着体８を順次搬送する。入側コンベア１の構成は特に限定されず、本実施形態においては、入側コンベア１の搬送方向は、ｘ方向に沿う直線状である。なお、入側コンベア１への複数の被装着体８の供給手法は特に限定されず、たとえば図示されない他のコンベアによって複数の被装着体８が搬送されてきてもよい。あるいは、入側コンベア１に隣接して配置された図示しないテーブルに載置された複数の被装着体８を作業者が順に入側コンベア１に供給する構成であってもよい。

図３および図５に示すように、入側コンベア１は、たとえば、ベルトコンベア１１およびスクリューコンベア１２を有する。ベルトコンベア１１は、一対のローラとこれらのローラに掛け回された無端環状ベルトとによって構成される。一対のローラの少なくとも一方は、たとえば図示しないモータによって駆動される。ベルトコンベア１１は、ベルトに載置された複数の被装着体８を１列に並んだ状態でｘ方向図中右方へと搬送する。

スクリューコンベア１２は、ベルトコンベア１１のｘ方向下流側（図中右側）部分に重なって配置されている。スクリューコンベア１２は、螺旋状の溝を有する一対のスクリューバーによって構成されている。このスクリューバーは、図示しないモータによって駆動される。図５によく表れているように、スクリューコンベア１２の入側（ｘ方向左側）から進入した被装着体８は、螺旋状の溝に嵌まり込む。スクリューバーが回転することにより、被装着体８は、溝に嵌まり込んだ状態でｘ方向下流側（図中右側）へと搬送される。スクリューバーの図中右端付近においては、螺旋状の溝のｘ方向におけるピッチがピッチｐとなっている。これにより、スクリューコンベア１２からｘ方向下流側へと送り出される複数の被装着体８は、各々がピッチｐの等ピッチで一列に送り出される。

吊下コンベア２は、入側コンベア１によって順次搬送されてきた複数の被装着体８を吊り下げた状態で順次搬送するものであり、本発明の吊下搬送装置である。吊下コンベア２は、入側コンベア１に対して搬送方向下流側に位置し、本実施形態においては、入側コンベア１に対してｘ方向右側に配置されている。吊下コンベア２の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、吊下コンベア２は、複数の被装着体８をｘ方向に沿って順次搬送する構成であり、吊下コンベア２の搬送方向は、ｘ方向に沿う直線状である。

図６に示すように、図示された例においては、吊下コンベア２は、バキュームボックス２１、一対のローラ２２およびコンベアベルト２３を有する。バキュームボックス２１は、図示しないポンプ等の吸引源によって内部空間が負圧状態にされる箱状部材である。バキュームボックス２１は、たとえばｙｚ平面における断面形状が矩形状であり、ｘ方向に細長く延びている。図７は、吊下コンベア２をｚ方向下方から見た要部底面図である。同図に示すように、コンベアベルト２３には、複数のベルト孔２３１が形成されている。複数のベルト孔２３１は、コンベアベルト２３の適所に配置されている。また、バキュームボックス２１の底面には、複数の吸引孔２１１が形成されている。複数の吸引孔２１１は、バキュームボックス２１の底面の適所に配置されている。

一対のローラ２２は、バキュームボックス２１のｘ方向両側に配置されている。一対のバキュームボックス２１は、ｙ方向に延びる軸周りに回転可能であり、少なくとも一方は、図示しないモータによって駆動される。ローラ２２の回転速度は適宜設定され、本実施形態においては、後述するラベル装着区間Ｐ２において所定の一定速度で被装着体８を搬送しうるように、一定の回転速度に設定される。

コンベアベルト２３は、無端環状のベルトであり、一対のローラ２２に掛け回されている。コンベアベルト２３は、一対のローラ２２の少なくとも一方が駆動されることにより、ｚ方向下側の部分がｘ方向右方に移動し、ｚ方向上側の部分がｘ方向左方に移動するように回動する。コンベアベルト２３がバキュームボックス２１の底面に摺動するように回動すると、バキュームボックス２１の複数の吸引孔２１１に対してコンベアベルト２３の複数のベルト孔２３１が相対移動する。図７に示された例においては、ハッチングを付した部分において、吸引孔２１１とベルト孔２３１とが一致している。この部位においては、吸引孔２１１およびベルト孔２３１を通じて負圧状態のバキュームボックス２１の内部に外気が吸引されている。この部分によって、本実施形態においては、被装着体８の容器８１が吸引される。これにより、被装着体８が吊下コンベア２に吊り下げられた状態で保持される。

図５を参照して説明した通り、入側コンベア１からはピッチｐの等間隔で複数の被装着体８が順次搬送される。吊下コンベア２のコンベアベルト２３の速度は、入側コンベア１から送り出される被装着体８の速度と略同じとされる。したがって、吊下コンベア２は、複数の被装着体８をピッチｐの等ピッチで各々を吊り下げた状態でｘ方向下流側（図中右側）へと搬送する。

出側コンベア３は、吊下コンベア２によって順次搬送されてきた複数の被装着体８を順次搬送するものであり、本発明の出側搬送装置である。出側コンベア３は、吊下コンベア２に対して搬送方向下流側に位置し、本実施形態においては、吊下コンベア２に対してｘ方向右側に配置されている。出側コンベア３の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、出側コンベア３は、複数の被装着体８をｘ方向に沿って順次搬送する構成であり、出側コンベア３の搬送方向は、ｘ方向に沿う直線状である。

出側コンベア３の具体的構成は特に限定されず、図示された例においては、一対のロータとこれらのローラに掛け回された無端環状ベルトとによって構成されている。一対のローラの少なくとも一方は、図示しないモータによって駆動される。出側コンベア３は、吊下コンベア２によって吊り下げられた状態で搬送されてきた被装着体８を、ｚ方向下方から支えるように保持しｘ方向右方へと搬送する。出側コンベア３が搬送する被装着体８は、後述する構成によりラベル９が装着されたものである。なお、出側コンベア３よりも下流側の構成は特に限定されない。たとえば、出側コンベア３から搬送された被装着体８およびラベル９を温風等によって加熱することにより、ラベル９を被装着体８に密着させる加熱装置が設けられていてもよい。また、出側コンベア３から搬送された被装着体８を他の場所に搬送する別のコンベアが設けられていてもよい。あるいは、出側コンベア３に隣接して配置された図示しないテーブルに、搬送されてきた複数の被装着体８を作業者が順に載置する構成であってもよい。あるいは、被装着体８及びラベル９の構成が、図４（ｂ）に示す構成である場合、吊下コンベア２に吊り下げたままの状態で被装着体８に装着されたラベル９を温風等によって加熱する加熱装置が設けられることが好ましい。このような構成により、被装着体８が出側コンベア３に受け渡されたときには、ラベル９を収縮した状態で被装着体８に密着しており、ラベル９の下端が出側コンベア３に不当に擦ってしまうことを回避することができる。

ラベル供給装置５は、被装着体８に装着すべきラベル９をラベル搬送装置４に順次供給する装置であり、本発明のラベル供給装置である。図１および図２に示すように、ラベル供給装置５は、平面視（ｚ方向視）において入側コンベア１、吊下コンベア２および出側コンベア３とは異なる位置に設けられている。図示された例においては、吊下コンベア２に対してｙ方向に離間した位置に配置されている。図１〜図３および図８に示すように、本実施形態においては、ラベル供給装置５は、収容ボックス５０、マークセンサ５１、インナーガイド５２、一対の送りローラ５３、切断部５４、整形ガイド５５、一対の送りユニット５６および一対のショットローラ５７を有する。

収容ボックス５０は、マークセンサ５１、インナーガイド５２、一対の送りローラ５３、切断部５４、整形ガイド５５、一対の送りユニット５６および一対のショットローラ５７を収容している。収容ボックス５０は、これらの機器やラベル９およびラベル９の材料となるラベル材料９１に塵埃等が付着することを防止するためのものである。

図示された例においては、ラベル供給装置５は、筒状のフィルム等からなり帯状に畳まれたラベル材料９１を用いて複数のラベル９を形成する。マークセンサ５１は、たとえばラベル材料９１に印刷等によって形成されたカットマークを検出するものである。マークセンサ５１から出力されるマーク検出信号によって、一対の送りローラ５３や切断部５４等の動作が制御される。

インナーガイド５２は、マークセンサ５１のｚ方向下方に設けられている。ラベル材料９１は、インナーガイド５２を包むように、ｚ方向上方から下方に送られる。一対の送りローラ５３は、ラベル材料９１をｚ方向下方に所定ピッチずつ間欠的に送り出すものである。一対の送りローラ５３の少なくとも一方は、たとえばサーボモータやステッピングモータ等の図示しないモータによって駆動される。このモータは、マークセンサ５１によるマーク検出信号に基づいて、ラベル材料９１を所定のカット長ずつ間欠的に送る。

切断部５４は、一対の送りローラ５３から所定のカット長ずつ間欠的に送られてきたラベル材料９１を、順次切断するものである。切断部５４の構成は特に限定されず、たとえば固定刃および可動刃からなる切断装置が一例として挙げられる。当該可動刃は、たとえばサーボモータやステッピングモータ等の図示しないモータによって駆動される。一対の送りローラ５３によるラベル材料９１の送りが一旦停止しているタイミングで、切断部５４は、ラベル材料９１を切断する。これにより、ラベル材料９１から切り離されたｚ方向下方部分がラベル９となる。

整形ガイド５５は、切断部５４によってラベル材料９１が切断されて形成されたラベル９を、所定状態で開口させるためのものである。すなわち、ラベル９は、整形ガイド５５を包むようにしてｚ方向下方に送られる。整形ガイド５５の形状は、ラベル９に取らせるべき開口状態に応じて適宜設定される。図示された例においては、ｚ方向上側部分が楔形状となっており、ｚ方向下側に向かうにしたがい、断面積が大となっている。

一対の送りユニット５６は、整形ガイド５５の両側に配置されており、整形ガイド５５に被せられた状態のラベル９を、ｚ方向下方に送るものである。送りユニット５６は、複数のローラとこれらのローラに掛け回された無端環状ベルトとからなる。複数のローラの少なくともいずれかは、図示しないモータによって駆動される。

一対のショットローラ５７は、整形ガイド５５のｚ方向下端付近に設けられており、図８において整形ガイド５５の手前側と奥側とにそれぞれ配置されている。一対のショットローラ５７の少なくともいずれかは、図示しないモータによって駆動される。一対のショットローラ５７は、整形ガイド５５に被せられた複数の被装着体８のうちｚ方向において最も下方に位置する被装着体８を、所定のタイミングでラベル搬送装置４に向けて送り出す。

なお、ラベル供給装置５からラベル搬送装置４へとラベル９が供給される位置を、ラベル供給位置Ｐ１と定義する。図１および図２に示すように、ラベル供給位置Ｐ１は、ｚ方向視（平面視）において、入側コンベア１および吊下コンベア２とは異なる位置に設定されている。

ラベル搬送装置４は、図１〜図３に示すように、ラベル供給装置５によってラベル供給位置Ｐ１において供給されたラベル９を、後述のラベル装着区間Ｐ２に搬送し、吊下コンベア２によって吊り下げられた被装着体８にラベル９を装着するものである。ラベル搬送装置４の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、図１〜図３および図９〜図１４に示すように、周回軌道部４１、複数のマンドレル４４および複数のラベル受渡部４５を有する。

周回軌道部４１は、複数のマンドレル４４を所定の軌道で移動させるためのものである。周回軌道部４１の構成は特に限定されず、本実施形態においては、図１４に示すチェーンコンベア４３が用いられている。チェーンコンベア４３は、複数のチェーンピース４３１が連結されたものである。隣り合うチェーンピース４３１が連結された連結部４３２においては、図中のｙ方向に延びる軸周りに隣り合うチェーンピース４３１が相対回転可能である。また、連結部４３２において、図中のｚ方向に延びる軸回りに若干の回動が許容されている。これにより、チェーンコンベア４３は、３次元的な軌道を構成可能である。図示された例においては、チェーンコンベア４３は、たとえばモータ４１９によって駆動される。なお、周回軌道部４１の他の例としては、所定の３次元形状に形成されたレールと、当該レールに沿って移動するリニアモータの原理を利用した複数の移動ピースとを備える構成であってもよい。

図９〜図１１に示すように、周回軌道部４１は、第１転回部４１１、第２転回部４１２、直線部４１３、曲線部４１４、直線部４１５、直線部４１６、曲線部４１７および直線部４１８を有する。なお、図１１においては、複数の被装着体８を吊り下げている吊下コンベア２を省略している。

第１転回部４１１は、第１軸４０１を中心に転回する部位である。第１軸４０１は、ｚ方向（上下方向）と交差しており、図示された例においては、ｚ方向と直角であるｙ方向に沿っている。また、第１転回部４１１は、周回軌道部４１の一端をなしており、図示された例においては、周回軌道部４１のｘ方向右端となっている。また、第１転回部４１１は、ｚ方向視において吊下コンベア２と重なる位置に配置されている。

第２転回部４１２は、第２軸４０２を中心に転回する部位である。第２軸４０２は、ｚ方向（上下方向）と交差しており、図示された例においては、ｚ方向と直角であるｘ方向に沿っている。また、第２転回部４１２は、周回軌道部４１の一端をなしており、図示された例においては、周回軌道部４１のｙ方向図中上端となっている。また、第２転回部４１２は、ｚ方向視において入側コンベア１、吊下コンベア２および出側コンベア３と異なる位置に配置されている。

直線部４１３は、第２転回部４１２のｚ方向上側部分に繋がっており、ｙ方向に沿う直線状の部位である。図示された例においては、直線部４１３のｚ方向直上に、一対のショットローラ５７が配置されている。これにより、直線部４１３上にラベル供給位置Ｐ１が設定されている。

曲線部４１４は、直線部４１３に繋がっており、ｚ方向視において搬送方向が曲線状である。より具体的には、曲線部４１４のうち直線部４１３と繋がる部分の搬送方向の接線方向は、ｙ方向に沿っており、曲線部４１４のうち直線部４１３とは反対側部分の搬送方向の接線方向は、ｘ方向に沿っている。すなわち、直線部４１３の搬送方向は、その始点から終点にかけてｚ方向視において９０度転回している。

直線部４１５は、曲線部４１４と第１転回部４１１のｚ方向上側部分とに繋がっており、ｘ方向に沿う直線状の部位である。図示された例においては、直線部４１５のｚ方向直上に吊下コンベア２が配置されている。この直線部４１５と吊下コンベア２とが重なる部分を含む区間を、ラベル装着区間Ｐ２と定義する。第１転回部４１１は、ラベル装着区間Ｐ２に対して搬送方向であるｘ方向下流側に位置している。

直線部４１８は、第１転回部４１１のｚ方向下側部分に繋がっており、ｘ方向に沿う直線状の部位である。直線部４１８は、直線部４１５とｚ方向視において一致している。

曲線部４１７は、直線部４１８のｘ方向左端部分に繋がっており、ｚ方向視において搬送方向が曲線状である。直線部４１８は、ｚ方向視において曲線部４１４と一致している。より具体的には、曲線部４１７うち直線部４１８と繋がる部分の搬送方向の接線方向は、ｘ方向に沿っており、曲線部４１７のうち直線部４１８とは反対側部分の搬送方向の接線方向は、ｙ方向に沿っている。すなわち、曲線部４１７の搬送方向は、その始点から終点にかけてｚ方向視において９０度転回している。

直線部４１６は、曲線部４１７と第２転回部４１２のｚ方向下側部分とに繋がっており、ｙ方向に沿う直線状の部位である。直線部４１６は、ｚ方向視において直線部４１３と一致している。

本実施形態においては、第１転回部４１１と第２転回部４１２との回動半径は同一である。また、直線部４１３および直線部４１６は、互いに平行であり、曲線部４１４および曲線部４１７は、互いに平行であり、直線部４１５および直線部４１８は、互いに平行である。

複数のマンドレル４４は、ラベル供給装置５によって供給されたラベル９を保持するものであり、本発明のラベル保持部である。図１２および図１３に示すように、マンドレル４４は、全体として円筒形状であり、ｚ方向上端が若干縮径された形状である。図示された例においては、マンドレル４４はにスリット４４１が形成されている。スリット４４１は、マンドレル４４の上端から中央付近に形成されている。

また、マンドレル４４は、固定ブロック４４２を有する。固定ブロック４４２は、チェーンコンベア４３の１つのチェーンピース４３１に対して１つのマンドレル４４を固定するためのものである。図１４に示すように、固定ブロック４４２は、チェーンピース４３１の略中央にたとえばボルト等（図示略）によって固定されている。なお、図１４においては、図示されたすべてのチェーンピース４３１に取り付けうる固定ブロック４４２を記載しているが、後述するラベル装着区間Ｐ２でのラベル装着を実現しうるように、数個のチェーンピース４３１ごとに１つの固定ブロック４４２が取り付けられた構成であってもよい。本実施形態においては、隣り合うマンドレル４４が、ピッチｐの等ピッチで配置されるように、マンドレル４４が所定のチェーンピース４３１に固定されている。そして、チェーンコンベア４３が周回軌道部４１構成していることにより、複数のマンドレル４４は、上述した周回軌道部４１に沿って、図１２および図１３に示すマンドレル４４の上端が常に外周側に位置するように周回動する。

複数のラベル受渡部４５は、マンドレル４４に保持されたラベル９を所定位置においてマンドレル４４に受け渡すためのものである。ラベル受渡部４５の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、ラベル受渡部４５は、図１２および図１３に示すように、カムローラ４５１、ロッド４５２および持ち上げバー４５３を有する。

持ち上げバー４５３は、マンドレル４４に保持されたラベル９をｚ方向下方から上方へと持ち上げるものである。図示された例においては、持ち上げバー４５３は、マンドレル４４のスリット４４１内に配置されており、スリット４４１内を上下方向に移動可能である。また、持ち上げバー４５３の先端は、マンドレル４４から径方向に突出している。

ロッド４５２は、固定ブロック４４２に対して固定されており、図１２および図１３に示す状態でｚ方向に起立している。これは、チェーンピース４３１の表面に対してロッド４５２が直角に固定されていることによる。このため、チェーンコンベア４３が周回動すると、ロッド４５２は、マンドレル４４とともに起立した姿勢で周回動する。持ち上げバー４５３は、ロッド４５２に対して摺動可能に保持されている。これにより、持ち上げバー４５３は、ロッド４５２にガイドされた状態でスリット４４１内を昇降する。

カムローラ４５１は、持ち上げバー４５３に対して回転可能に固定されており、図示された状態においては、ｙ方向に延びる軸回りに回転する。後述のガイドレール４２にガイドされることによりカムローラ４５１が昇降すると、持ち上げバー４５３が昇降する。図示された例においては、カムローラ４５１の上端と持ち上げバー４５３の上端とが略一致している。

ガイドレール４２は、周回軌道部４１に沿って設けられており、ラベル受渡部４５のカムローラ４５１をガイドする役目を果たす。図示された例においては、ガイドレール４２は、第１転回部４２１、第２転回部４２２、直線部４２３、曲線部４２４、直線部４２５、直線部４２６、曲線部４２７および直線部４２８を有しており、周回した形状のレールである。第１転回部４２１、第２転回部４２２、直線部４２３、曲線部４２４、直線部４２５、直線部４２６、曲線部４２７および直線部４２８は、それぞれ上述した第１転回部４１１、第２転回部４１２、直線部４１３、曲線部４１４、直線部４１５、直線部４１６、曲線部４１７および直線部４１８に沿って設けられている。

図示された例においては、第１転回部４２１、第２転回部４２２、直線部４２３、曲線部４２４、直線部４２６および曲線部４２７は、それぞれ第１転回部４１１、第２転回部４１２、直線部４１３、曲線部４１４、直線部４１６および曲線部４１７と平行である。一方、図９および図１１に示すように、直線部４２５は、ｚ方向視において直線部４１５に対して平行であり、ｙ方向視において直線部４１５に対してｘ方向図中右方に向かうほどｚ方向において上方に位置するように傾斜した部分を有する。また、直線部４２８は、ｚ方向視において直線部４１８に対して平行であり、ｙ方向視において直線部４１８に対してｘ方向図中左方に向かうほどｚ方向において上方に位置するように傾斜した部分を有する。また、第１転回部４２１の回動半径は、第２転回部４２２の回動半径よりも大である。

次に、ラベル装着システムＡ１によるラベル９の装着について以下に説明する。

図１〜図３および図５に示すように、複数の被装着体８がｘ方向に沿ってピッチｐの等ピッチで順次搬送される。これらの被装着体８は、図１〜図３および図６に示すように、吊下コンベア２によって吊り下げられた状態で、ｘ方向に沿ってピッチｐの等ピッチで搬送される。本実施形態においては、吊下コンベア２による搬送速度は、一定速度である。

一方、図８〜図１０に示すように、複数のマンドレル４４およびラベル受渡部４５が、周回軌道部４１に沿って周回動させられる。本実施形態においては、複数のマンドレル４４および複数のラベル受渡部４５の速度は、一定であり、吊下コンベア２による被装着体８の搬送速度と同じとなるようにモータ４１９が同期制御されている。これにより、ラベル装着区間Ｐ２において、複数の被装着体８と複数のマンドレル４４とが同じ速度で移動する。

図８および図１０に示すように、ラベル供給装置５によって複数のラベル９が順次供給される。ラベル供給装置５によるラベル９の供給は、周回軌道部４１に沿って移動するマンドレル４４がラベル供給位置Ｐ１に到達した際に、ショットローラ５７に指令が出されることによって、整形ガイド５５に被せられていたラベル９が、ラベル供給位置Ｐ１に到達したマンドレル４４に被せられる。このラベル９は、マンドレル４４に保持された状態で、直線部４１３、曲線部４１４を経由して直線部４１５へと搬送される。

次いで、図１１に示すように、ラベル装着区間Ｐ２においては、複数の被装着体８を吊り下げた吊下コンベア２の下方に周回軌道部４１の直線部４１５が位置している。そして、ラベル装着区間Ｐ２において、吊下コンベア２に吊り下げられた複数の被装着体８と複数のマンドレル４４とは、互いの中心位置がｘ方向およびｙ方向において略一致した状態で、上下方向に互いに対向した姿勢で同じ速度で搬送される。なお、周回軌道部４１における複数のマンドレル４４は、チェーンコンベア４３に固定されたものであり、各々の位置が既知である。一方、吊下コンベア２によって吊り下げられた複数の被装着体８のｘ方向における位置は、たとえば入側コンベア１の出側位置に設けられたセンサ（図示略）の検出信号によって特定される。そして、入側コンベア１および吊下コンベア２と周回軌道部４１（チェーンコンベア４３）とが同期制御されることにより、図１１に示すように、ラベル装着区間Ｐ２において被装着体８とマンドレル４４とが上下に対向する状態が実現される。

被装着体８の下方において直線部４１５によって被装着体８と同じ速度で搬送されるマンドレル４４は、さらに右方に移動すると、位置Ｐ２０に到達する。次いで、これらの被装着体８およびマンドレル４４が位置Ｐ２１に到達すると、ガイドレール４２の直線部４２５にガイドされたカムローラ４５１が、ｚ方向において上昇し始める。同図においては、持ち上げバー４５３を省略しており、本実施形態においては、持ち上げバー４５３の上面がカムローラ４５１の上端と略一致している。カムローラ４５１の上昇に伴い、ラベル９が持ち上げバー４５３によって持ち上げられる。

次いで、マンドレル４４が位置Ｐ２２に到達すると、直線部４２５によってカムローラ４５１がさらに上昇させられ、持ち上げバー４５３によってラベル９がさらに持ち上げられる。これにより、ラベル９の上側部分が被装着体８の下側部分を覆う状態となる。そして、マンドレル４４が位置Ｐ２３に到達すると、直線部４２５によってカムローラ４５１がさらに上昇させられ、持ち上げバー４５３によってラベル９がさらに持ち上げられる。これにより、ラベル９の略全体が被装着体８の略全体を覆う状態となる。これにより、ラベル９の被装着体８への装着が完了する。

以上に述べたラベル９の被装着体８への装着が、ラベル装着区間Ｐ２において連続して順次行われる。これにより、吊下コンベア２からは、ラベル９が装着された複数の被装着体８が、順次送り出される。出側コンベア３は、吊下コンベア２から送り出されたラベル９が装着された被装着体８をさらに下流側へと搬送する。

なお、ラベル装着区間Ｐ２においてラベル９を被装着体８に装着した後に、ラベル９が被装着体８から脱落することを防止することを目的として、ラベル補助保持装置を備えてもよい。このようなラベル補助保持装置としては、たとえば、ラベル９が装着された被装着体８をｙ方向両側から挟むようにして保持する小型のバキュームコンベアが挙げられる。また、ラベル９の弾性変形や被装着体８に対するラベル９のサイズ等によって、装着されたラベル９が被装着体８から脱落するおそれが小さい場合は、上述のラベル補助保持装置を備えなくてもよい。

次に、ラベル装着システムＡ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、ラベル供給装置５からマンドレル４４にラベル９が供給されるラベル供給位置Ｐ１が、ｚ方向視において入側コンベア１および吊下コンベア２とは異なる位置に設定されている。このため、たとえばラベル供給装置５が図８に示すようにｚ方向にスペースを必要とする構成であっても、ラベル供給装置５が入側コンベア１や吊下コンベア２と干渉することを回避することが可能である。これにより、ラベル供給装置５をラベル搬送装置４に対してｚ方向上方に配置可能であり、たとえばラベル供給装置５の一部を床面より下方の地下部分に設けるといった必要がない。また、ラベル装着区間Ｐ２においては、吊下コンベア２に吊り下げられた被装着体８とラベル搬送装置４のマンドレル４４とが、同じ速度で連続して搬送されながら、ラベル受渡部４５によってラベル９が被装着体８へと装着される。このため、複数の被装着体８を間欠的に搬送する必要がなく、吊下コンベア２およびラベル搬送装置４をはじめとして、入側コンベア１および出側コンベア３等を一定速度で連続して駆動することが可能である。したがって、ラベル装着システムＡ１によれば、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることができる。

周回軌道部４１が、第１軸４０１周りに転回する第１転回部４１１および第２軸４０２周りに転回する第２転回部４１２を両端とするものであることにより、周回軌道部４１が平面視において専有するスペースを縮小することが可能である。これは、ラベル装着システムＡ１の配置スペースを抑制するのに好ましい。

ラベル装着区間Ｐ２における搬送方向が直線状であることにより、マンドレル４４から被装着体８へのラベル９の装着をより確実に行うことができる。

また、本実施形態においては、入側コンベア１、吊下コンベア２および出側コンベア３の搬送方向は、いずれもがｘ方向に沿う直線状であり互いに一致している。一方、ラベル搬送装置４の周回軌道部４１は、ｚ方向視において第１転回部４１１がラベル装着区間Ｐ２と重なる位置にあり、第２転回部４１２が入側コンベア１および吊下コンベア２とは異なる位置にある。そして、周回軌道部４１は、第１転回部４１１と第２転回部４１２との間に、曲線部４１４および曲線部４１７が設けられた構成となっている。これにより、入側コンベア１、吊下コンベア２および出側コンベア３において直線状の搬送方向に沿って複数の被装着体８を搬送しつつ、ｚ方向視において異なる位置にあるラベル装着区間Ｐ２においてラベル９が供給されたマンドレル４４を、吊下コンベア２（ラベル装着区間Ｐ２）に沿った搬送方向へとスムーズに導入することが可能である。

本実施形態においては、被装着体８は、容器８１、内容物８２および蓋８３を有する。特に内容物８２を有することから、被装着体８の重量は、容器８１単体の重量と比べて相当に重いものとなる。このような比較的重い被装着体８をたとえば間欠的に搬送すると、停止および再始動の度に相当な加速度が生じる。このようなことでは、吊下コンベア２による被装着体８の吊り下げを、十分な保持力で行いうる構成が必須となる。本実施形態においては、被装着体８は、連続して一定の速度で搬送することが可能であり、停止や再始動に伴う過度な力が作用することがない。このため、吊下コンベア２としてバキュームボックス２１やコンベアベルト２３を備える吸引力を利用した構成であっても、被装着体８を適切に吊り下げることが可能である。また、コンベアベルト２３を有する吊下コンベア２は、ｘ方向のいずれの部位であっても、被装着体８を適切に吸引し吊り下げることが可能である。これは、入側コンベア１およびラベル搬送装置４等と吊下コンベア２とを同期制御するのに有利である。

図１５〜図１７は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

図１５および図１６は、吊下コンベア２の変形例を示している。図１５に示す変形例においては、被装着体８を吊り下げた状態で保持する装置として、バキュームカップ２４が採用されている。バキュームカップ２４は、バキュームボックス２１およびコンベアベルト２３と同様に吸引力を利用した構成であり、図示しない吸引源に接続されている。たとえば、複数のバキュームカップ２４が、図示しない移動機構によって図６に示すように複数の被装着体８をｘ方向に搬送する。バキュームカップ２４を有する構成は、バキュームカップ２４と被装着体８との位置合わせが必要であるものの、バキュームカップ２４の吸引力を高めやすいという利点があり、より確実に被装着体８を保持することができる。

図１６示す変形例においては、被装着体８を吊り下げた状態で保持する装置として、一対の吊下アーム２５が採用されている。一対の吊下アーム２５は、下端がたとえば鈎形状とされており、被装着体８を両側から挟むようにして引っ掛けることにより、被装着体８を吊り下げるものである。また、一対の吊下アーム２５は、たとえば図示しないモータやシリンダ等によって互いに接近および離間が自在とされている。本変形例においても、たとえば、複数の吊下アーム２５が、図示しない移動機構によって図６に示すように複数の被装着体８をｘ方向に搬送する。

図１７は、本発明の第２実施形態に基づくラベル装着システムを示している。本実施形態のラベル装着システムＡ２においては、構成要素のｚ方向視における配置が上述した実施形態と異なっている。

本実施形態においては、ラベル搬送装置４の周回軌道部４１がｚ方向視においてｘ方向に沿った直線状に構成されている。第１軸４０１が周回軌道部４１の右端付近に位置しており、第２軸４０２が周回軌道部４１の左端付近に位置している。これにより、複数のマンドレル４４は、ｚ方向視において直線状であり、ｙ方向視においてｘ方向に長く延びる楕円形状とされた周回軌道部４１に沿って周回動する。ラベル搬送装置４の図中ｘ方向右側部分に、ラベル装着区間Ｐ２が設定されている。

一方、本実施形態の入側コンベア１は、搬送方向がｙ方向に沿う構成とされている。吊下搬送装置２’は、ｙ方向に沿う直線状部分と、ラベル装着区間Ｐ２を構成するようにｘ方向に沿う直線状部分と、これらの直線状部分を繋ぐ曲線部２６とを有する。これにより、入側コンベア１から搬送された複数の被装着体８を吊り下げた状態で、ｙ方向に搬送し、曲線部２６において曲線状の搬送方向に搬送した後に、ラベル装着区間Ｐ２においてｘ方向に沿って搬送する。このような吊下搬送装置２’としては、たとえば上述した複数のバキュームカップ２４や複数の吊下アーム２５が、図示された搬送方向に順次移動させられる構成が例示される。

このような実施形態によっても、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることができる。

本発明に係るラベル装着システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るラベル装着システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１，Ａ２：ラベル装着システム
１：入側コンベア（入側搬送装置）
２：吊下コンベア（吊下搬送装置）
２' ：吊下搬送装置
３：出側コンベア（出側搬送装置）
４：ラベル搬送装置
５：ラベル供給装置
８：被装着体
９：ラベル
１１：ベルトコンベア
１２：スクリューコンベア
２１：バキュームボックス
２２：ローラ
２３：コンベアベルト
２４：バキュームカップ
２５：吊下アーム
２６：曲線部
４１：周回軌道部
４２：ガイドレール
４３：チェーンコンベア
４４：マンドレル
４５：ラベル受渡部
５０：収容ボックス
５１：マークセンサ
５２：インナーガイド
５３：送りローラ
５４：切断部
５５：整形ガイド
５６：送りユニット
５７：ショットローラ
８１：容器
８２：内容物
８３：蓋
９１：ラベル材料
２１１：吸引孔
２３１：ベルト孔
４０１：第１軸
４０２：第２軸
４１１：第１転回部
４１２：第２転回部
４１３，４１５，４１６，４１８：直線部
４１４，４１７：曲線部
４１９：モータ
４２１：第１転回部
４２２：第２転回部
４２３，４２５，４２６，４２８：直線部
４２４，４２７：曲線部
４３１：チェーンピース
４３２：連結部
４４１：スリット
４４２：固定ブロック
４５１：カムローラ
４５２：ロッド
４５３：持ち上げバー
Ｐ１：ラベル供給位置
Ｐ２：ラベル装着区間
ｐ：ピッチ

Claims

容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、
複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、
前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、
前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、
上下方向と交差する第１軸を中心に転回する第１転回部および上下方向と交差する第２軸を中心に転回する第２転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、
前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、
前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、
前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、
前記入側搬送装置の搬送方向は、平面視において前記ラベル装着区間と同一直線をなす直線状であり、
前記周回軌道部は、前記ラベル装着区間と前記第２転回部との間に介在し且つ平面視にける搬送方向が曲線状である曲線区間を有することを特徴とする、ラベル装着システム。
容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、
複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、
前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、
前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、
上下方向と交差する第１軸を中心に転回する第１転回部および上下方向と交差する第２軸を中心に転回する第２転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、
前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、
前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、
前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、
前記吊下搬送装置は、前記入側搬送装置の搬送方向に沿う第１直線状部分と、前記ラベル装着区間を構成する方向に沿う第２直線状部分と、これらの直線状部分を繋ぐ曲線部とを有し、前記入側搬送装置から搬送された複数の被装着体を吊り下げた状態で、前記第１直線状部分に沿って搬送し、前記曲線部において曲線状の搬送方向に搬送した後に、前記ラベル装着区間において前記第２直線状部分に沿って搬送することを特徴とする、ラベル装着システム。