JP7382063B2 - ラベル貼付装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2に示されるように、ラベル貼付システム1は、ベルトコンベア10、センサ群20、ラベル発行機30、ラベル貼付装置40によって構成されたシステムであり、ベルトコンベア10上を搬送される物品Wにラベルを貼付する。
なお、ベルトコンベア10はベルトコンベア11、12、13、14、15を総称したものであり、センサ群20は物品検出センサ21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、22、及びゲートセンサ23を総称したものである。
ベルトコンベア10は、ラベルを貼付する物品Wの搬送路を構成すると共に、当該物品Wを搬送する搬送手段である。
このベルトコンベア10は、直列且つ隣接して一直線上に配置された複数のベルトコンベア11、12、13、14、15によって構成されている。
また、これら複数のベルトコンベア11、12、13、14、15の搬送面はいずれも、略同一平面上にあり、物品Wは持ち上げられたりすることなく搬送されると共にラベルが貼付されるため、物品Wの破損を防ぐことができる。
ベルトコンベア10には、ベルトコンベア10上を搬送される物品Wから物品情報を取得する物品情報取得手段として、センサ群20が設けられている。このセンサ群20は、物品検出センサ21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、22とゲートセンサ23によって構成される。
この物品検出センサ22による物品Wの検出時点に係る情報は、ベルトコンベア13の下流側に隣接するベルトコンベア14上において、物品Wにラベルを貼付するタイミングを測るための情報となる。
ラベル貼付システム1は、図4に示されるように、情報処理を実行するためのCPU(Central Processing Unit)101などの演算装置、RAM(Random Access Memory)102やROM(Read Only Memory)103などの記憶装置により、ソフトウェア資源として少なくとも情報生成部を備える。
印刷情報には例えば、物品Wの外形寸法や重量、あるいは物品Wに貼付又は印字等されたバーコード等を読み取って得られた情報などが含まれる。なお、物品Wの外形寸法は、センサ群20によって検出された物品Wの端部間の距離などから算出される。
図5に示されるラベル発行機30は、所定の印刷情報をラベルに印刷することにより、物品Wに貼付するラベルを発行するラベル発行手段である。
このラベル発行機30は例えば、ラベルロール、印刷機構、フィード機構等を備えている。
また、ラベル発行機30は、ベルトコンベア14に向けて保持部31を備えている。保持部31は網目状の部材であり、フィード機構によって送り出されたラベルをその上面に保持する。ラベルは、印刷面を上面側、接着面を下面側として保持部31上に保持されるところ、保持部31が網目状であることから、ラベル貼付装置40がラベルを上面側から吸着すると、ラベルは保持部31上から容易に離れてラベル貼付装置40のラベル貼付ヘッド41に吸着保持される。
図5及び図6に示されるとおり、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置40は、所定の印刷情報が印刷されたラベルを物品Wに貼付するラベル貼付手段であり、ラベル発行機30で発行されたラベルを保持すると共に、当該保持したラベルを接着面から物品Wに押し付けることにより、物品Wにラベルを貼付する。
本体411は、ラベル5を吸着保持すると共に、ラベル5を物品Wに押し当てて貼付させる部分であって、略円盤形状をしている。この略円盤形状は、円盤形状の円弧の一部を切り欠いた形状であり、切欠部分は図5に示されるように、ラベル貼付ヘッド41をラベル発行機30の保持部31上に伸長させた際、ラベル発行機30側に向くようになっている。これにより、ラベル貼付ヘッド41をラベル発行機30側に伸長させた際、ラベル貼付ヘッド41に設けられている吸着部412をラベル発行機30により近い位置に伸長させ、ラベル発行機30から保持部31上に送り出されたラベル5を確実に吸着できる。
本体411の中心には、吸着面4111と直交する向きに軸方向を有する貫通孔411cが形成されている。そして、貫通孔411cの軸方向であって、アーム42の先端には、検出物体としてのラベル5からの反射光を受光してラベル5を検出する検出部としてセンサSが設けられている。このように、吸着面4111に貫通孔411cが形成されていることによって、センサSは吸着面4111に吸着保持されたラベル5を検出することができるようになっている。
また、センサSによってラベル5が検出できなかったときは、これを、吸着部412の吸着動作を停止させるトリガーとしても利用できる。即ち、本実施形態に係るラベル貼付システム1は、緊急停止の場合であっても、ラベル5の落下によってベルトコンベア10の搬送不良等が起こらないようラベル5の吸引を止めない制御がされている。
しかし、緊急停止後に作業再開するため人為的にラベル5を取り外すことがある。ラベル5がラベル貼付ヘッド41に保持されていなければ吸引を続ける必要がないので、緊急停止が起きた後にセンサSによってラベル5が検出されず、ラベル5が無いと判断した場合には、吸引を止める指示をシステムに送信するトリガーとしても使用できる。
また、センサSの検出媒体として光を用いるのであれば、貫通孔411cや切欠部は透明なガラス等の部材で塞いでもラベル5を検出できるし、ラベル貼付ヘッド41自体を透明な部材で構成すれば、貫通孔411cや切欠部を設けなくてもラベル5を検出することができる。また、貫通孔411cや切欠部の形状も特に限定されることはない。
よって、吸着面4111にセンサSを設けるよりも、ラベル貼付ヘッド41の上方にセンサSを設け、光の反射等によってラベルの吸着有無を判別するほうが好ましい。また、アーム42にセンサSを設ければ、ラベル貼付ヘッド41にセンサSを設ける場合に比して、ラベル貼付ヘッド41自体の重量を抑えることができる。その結果、広範囲に動かされたり、物品Wに押し当てられたりして、動作負担の大きいラベル貼付ヘッド41の破損を防ぐことができる。
吸着面4111には、図7及び図9に示されるように、ラベル貼付ヘッド41がラベル5を吸着保持するための機構として、吸付口412aから吸気することによってラベル5を吸着面4111に吸着させる吸着部412と、吸着面4111に吸着されたラベル5を、吸着方向とは逆向きに押し返す押返機構としての突起部413とが設けられている。
吸着部412aが吸着面4111の中心周りに点対称な位置に設けられる結果、ラベル貼付ヘッド41は、ラベル5を吸着面4111全体で吸着保持することができる。
このような突起部413が設けられていることにより、ラベル5を物品Wに貼付する際には、ラベル5を突起部413に接する部分から物品Wに貼付できるので、貼付後にラベル5と物品Wの間に気泡がたまりにくく、皺のない貼付が可能となる。
ラベル貼付ヘッド41の本体411の上面側には、抑制部材415が緊結される取付部材4162が設けられており、アーム42の先端の下面側には、抑制部材415が緊結される保持部材4161が設けられている。
取付部材4162は、貫通孔4162aを中心に備えた略円形からなる平板状の部材であって、本体411に抑制部材415を取り付けるための部材である。この取付部材4162の外周縁からは、細長い平板状の延出部が四方に延び出しており、延出部の先端は、抑制部材415の一端が緊結させられる緊結部4162bを構成している。この緊結部4162bは、弾性部材414と抑制部材415とを側面から見た場合、四方の側面ごとに、水平方向に離間して一対ずつ設けられることになる。
取付部材4162の緊結部4162bと保持部材4161の緊結部4161bとは、互いに対応した位置に設けられており、後述のとおり、一対の緊結部4162bとこれに対応する一対の緊結部4161bに抑制部材415がX字状に緊結され、これにより取付部材4162と保持部材4161を介して、ラベル貼付ヘッド41がアームに連結される。
また、後述のとおり、抑制部材415は、保持部材4161、取付部材4162を介することなく、本体411の上面側及びアーム42の先端の下面側に直に取り付けられてもよい。
また、本実施形態において、抑制部材415は、保持部材4161と取付部材4162それぞれの緊結部4161b、4162bにおいて、当該保持部材4161と取付部材4162に緊結されるものとしているが、「緊結」の語の意味するところにかかわらず、抑制部材415は、保持部材4161の緊結部4161bと取付部材4162の緊結部4162bの位置に取り付けられればよく、接着や係止といった各種の方法であってもよい。
抑制部材415は、主に物品Wにラベルを貼付する方向と直交する方向にラベル貼付ヘッド41が揺動したり、捩じれたりするのを抑制すると共に、本体411をアーム42の先端に連結する連結部材としての役割も果たしている。また、これにより、本体411の重さによって弾性部材414が伸び切るのを防いでいる。
これにより、抑制部材415が保持部材4161、取付部材4162を介してアーム42と本体411に取り付けられると共に、アーム42と本体411が連結されている。
即ち、図9(a)に示されるように、抑制部材415aは、図示左側上方における保持部材4161の緊結部4161bから図示右側下方における取付部材4162の緊結部4162bへ斜めに架け渡されている。一方、抑制部材415bは、図示右側上方における保持部材4161の緊結部4161bから図示左側下方における取付部材4162の緊結部4162bへ斜めに架け渡されている。これにより、抑制部材415a、415bは、その長さの中間位置において互いとX字をなすように交差し、交差部分では、向かい合うなす角が略等しくなっている。
さらに、抑制部材415により、鉛直方向に本体411を支持することにもなるため、ラベル貼付ヘッド41の自重に引きずられて、弾性部材414が伸び切った状態にならないようになっている。
また、抑制部材415は、水平方向の四方ごとに一対ずつ設けられているものとしたが、四方の面のうちの一の面において対を構成する抑制部材415は、他の面において対を構成する抑制部材415とは物理的に分離しているものであってもよいし、二本の長尺の抑制部材415を、緊結部4161b又は緊結部4162bを介して周囲に張り巡らすように設けたものであってもよい。
弾性部材414は、アーム42の先端から下方に垂下したバネであり、本体411とアーム42の先端の間に設けられている。本例においては、その一端が、アーム42の先端に設けられた保持部材4161を介してアーム42に取り付けられ、他端が、取付部材4162を介して本体411に取り付けられている。この例では、抑制部材415と同様、弾性部材414も、本体411をアーム42の先端に連結する連結部材としての役割を果たしている。
また、弾性部材414が本体411とアーム42の先端の間から外れることなく、ラベルの貼付方向に変位してラベル貼付動作による衝撃を吸収することができれば、必ずしもその端部は本体411又はアーム42の先端に固定されていなくてもよい。
さらに、本実施例では弾性部材414としてバネを例示しているが、これに限らず、外力が作用するのに応じて変形すると共に、当該外力の消失に応じて元の形状に戻る性質をもつ材質ないしは部材を用いることができる。
また、図1に示すベルトコンベア10によって搬送路上を流れてくる物品Wに対してラベル5を貼付する場合には、弾性部材414は、上流から下流に流れるために物品Wにかかる慣性の力をその力の方向に逃がす効果も備えている。その結果、ラベル5の貼付に伴う物理的な負荷にかかわらず、ラベル貼付装置40の故障を防ぐことができる。
もっとも、弾性部材414の変位によらず、抑制部材415が弾性部材414に干渉しなければ、図11に示されるように、抑制部材415の外側に弾性部材414を設けることもできる
ここで、ラベル発行機30とラベル貼付装置40が、物品Wにラベル5を貼付する際の動作について言及する。
図5に示されるように、ラベル発行機30において、所定の印刷情報がラベル5に印刷されると、印刷されたラベル5が保持部31上に送り出される。このときラベル5は、印刷面を上面、即ちラベル貼付ヘッド41がかざされる側に向けて保持部31上に送り出される。これに対してラベル貼付装置40は、アーム42をラベル発行機30のほうに伸長させてラベル貼付ヘッド41を保持部31上のラベル5にかざすと、図9に示されるように、吸付口412aから吸気して、ラベル5を印刷面側から吸着面4111に吸着させることにより、ラベル5を保持する。
さらに、ラベル5全体をラベル貼付ヘッド41で保持できるよう、保持部31をラベル貼付装置40の近傍に設けると共に、ラベル発行機30から発行されたラベル5を保持部31まで搬送させるようにした場合でも、保持部31の位置に合わせてアーム42を調整できる。
ラベル5は吸付口412aとの接着面で真空の状態を保って保持されており、その状態で突起部413は本体411の内部に埋没しない付勢力をバネ4131から受けながらラベル5を変形させ、ラベル5のはみ出した端部も垂れ下がらないように反り返らせている。
また、ラベル5が短い場合であっても吸着部412でラベル5を保持できるよう、吸着面4111の長手方向の一端側の偏った位置に吸着部412と突起部413が設けられ、本体411は吸着部412と突起部413が設けられている側をラベル発行機30に向けるようになっている。もっとも、本発明の実施上、上述したようにラベル5を反り返らせ、垂れ下がらないように保持することができれば、吸着部412と突起部413は他のいずれの位置に設けられてもよい。
所定の位置に物品Wが到達すると、ラベル貼付装置40は、ラベル5をラベル貼付ヘッド41ごと物品Wに押し当て、ラベル5を物品に貼付する。
なお、ラベル5が物品Wに押し付けられる際には、ラベル5は突起部413によって最も下方、即ち物品W側に張り出していた中央部分から物品Wに貼りつき、当該中央部分から徐々にその周りが物品Wに貼りついて、最後に端部が貼り付く。そのため、ラベル5は捩れたり、皺になったりすることなく、きれいに物品Wに貼付される。
また、搬送面上を流れる物品Wにラベル5を貼付するなど、ラベル貼付ヘッド41やアーム42を広範囲に動かす環境での使用においては特に好適であり、搬送による物品Wの動きにかかわらず、貼付時の衝撃を軽減することができる。
上述した本実施形態においては、抑制部材415は、弾性部材414が変位する方向であってラベル5の貼付方向と直交する水平方向の四方の面ごとに一対の抑制部材415をX字状に交差するように設けると共に、交差位置で結着部材417により結着させたが、これにかかわらず、抑制部材415は図12の例に示されるような他の形態に構成することができる。
なお、図11は、弾性部材414が変位する方向であってラベル5の貼付方向と直交する水平方向の四方の面ごとに抑制部材415をみた模式図である。
この例では、抑制部材415のように結着部材417を用いる必要がない。
また、上述した本実施形態あるいはその他の実施形態において述べたラベル貼付装置40の構成は、本発明の効果を損なわない限り、適宜に組み合わせて実施することが可能であり、そのような実施形態も本発明の射程とするところである。
本発明は、ラベルをラベル貼付ヘッドの吸着面に吸着保持して、所定の物品に貼付するラベル貼付装置に関する。
101 CPU
102 RAM
103 ROM
10(11、12、13、14、15) ベルトコンベア
20 センサ群
21a、21b、21c、21d、21e、21f、21g、21h、22 物品検出センサ
23 ゲートセンサ
30 ラベル発行機
31 保持部
40 ラベル貼付装置
41 ラベル貼付ヘッド
411 本体
4111 吸着面
4112 取付面
412 吸着部
412a 吸付口
412b 接続口
413 突起部
4131 バネ
414 弾性部材
415 抑制部材
4161 保持部材
4162 取付部材
417 結着部材
418 中間部材
42 アーム
43 支持部
5 ラベル
S センサ
W 物品
Claims (4)
- 物品に貼付するラベルを吸着保持すると共に、当該ラベルを物品に貼付するラベル貼付ヘッドであって、
前記ラベルを吸着保持すると共に、前記ラベルを物品に押し当てて貼付させる本体と、
前記本体と、前記本体を前記物品の搬送路上に配置するアームとの間に設けられ、前記物品に前記ラベルを貼付する際の応力を吸収する弾性部材と、
前記アームと前記本体とを連結すると共に、前記本体の揺動を抑制する抑制部材と、を有し、
前記抑制部材は、前記アームと前記本体とを連結する複数対の紐状部材からなり、
各対は、前記アームから前記本体に伸びる第一の抑制部材と第二の抑制部材によって構成され、
対を構成する前記第一の抑制部材と前記第二の抑制部材は、水平方向において互いと逆向きに前記本体を引張する、
ラベル貼付ヘッド。 - 前記第一の抑制部材と前記第二の抑制部材は交差しており、交差部において結着されている、
請求項1記載のラベル貼付ヘッド。 - 前記抑制部材は、前記弾性部材の変位にかかわらず前記弾性部材に干渉しない位置に設けられている、
請求項1又は2に記載のラベル貼付ヘッド。 - 物品に貼付するラベルを吸着保持すると共に、当該ラベルを物品に貼付するラベル貼付装置であって、
前記ラベルを吸着保持すると共に、前記ラベルを物品に押し当てて貼付させる本体と、
前記本体を前記物品の搬送路上に配置するアームと、
前記アームと前記本体の間に設けられ、前記物品に前記ラベルを貼付する際の応力を吸収する弾性部材と、
前記アームと前記本体とを連結すると共に、前記本体の揺動を抑制する抑制部材と、を有し、
前記抑制部材は、前記アームと前記本体とを連結する複数対の紐状部材からなり、
各対は、前記アームから前記本体に伸びる第一の抑制部材と第二の抑制部材によって構成され、
対を構成する前記第一の抑制部材と前記第二の抑制部材は、水平方向において互いと逆向きに前記本体を引張する、
ラベル貼付装置。
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