JPH1120814A - 帯状ラベルの自動貼付ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、帯状ラベルの自動貼付装置に関
し、特に線材コイルの軸方向を結束しているフープのラ
ベル自動貼付装置におけるコイル形状に追従させ均一押
圧力を付与して良好な貼付状態を得るラベル貼付ヘッド
を提供する。 【解決手段】 円筒状の線材コイルを所定の間隔をおい
て軸方向に結束しているフープ上に、線材コイル内径側
で所定の位置にラベルを自動貼付する装置において、ラ
ベル押付用メインシリンダーによって押圧される押付用
ヘッドのコイル軸方向両側に、かつ押付用ヘッドの両端
部近傍に前記押付用ヘッドの動きを調整するガイドロッ
ドを設け、押付用ヘッドの両端から平行リンクとばねを
介して所定の間隔をおいてラベル吸着用ヘッドを設け、
さらに前記ラベル吸着用ヘッドと前記押付用ヘッドとの
間に、前記押付用ヘッド側中央部にカムフォロワと、前
記吸着用ヘッド側中央部にテーパーガイド機構を設ける
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状ラベルの自動
貼付装置に関し、特に線材コイルの軸方向を結束してい
るフープのラベル自動貼付装置におけるコイル形状に追
従させ均一押圧力を付与して良好な貼付状態を得るラベ
ル貼付ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】線材コイルは熱間圧延後、巻取り機でコ
イル状に巻取られフープで軸方向に複数箇所結束され
る。そのフープには、銘柄および向け先等の識別用ラベ
ルが貼付される。最近では、このラベルの貼付作業は、
省力化および無人化のニーズによって、自動化がなされ
ている。

【０００３】元来、フープの幅は約４０ｍｍであるた
め、短時間でその貼付位置を認識し、精確に均一に細長
ラベルを貼付することは困難であり、自動化ではこの基
本的な問題点の解決が重要となっていた。さらに、コイ
ル自体の形状は、完全な円筒であるように巻取り機を設
計したとしても、実際の巻取り条件によってはコイル端
面のダレが発生し、特にコイル内側コーナー部は曲率を
もってくる。このため、フープ自体も傾斜と湾曲面を有
し、均一平面への貼付は多くの場合期待できず、傾斜面
を構成するフープへの貼付がむしろ一般的となってい
る。このようなラベル貼付ヘッドの追従が困難な、コイ
ル形状での均一貼付が大きな問題点となってくる。

【０００４】実操業における従来のラベル貼付ヘッドで
は、被貼付材であるフープがコイルの軸方向と常に平行
であるか、または貼付しようとするラベルのコイルの軸
方向寸法がフープが常に平坦であるとみなせる程小さい
場合には問題は無いが、フープが湾曲していると貼付時
にラベルにシワが発生し、フープの湾曲を無視できない
程ラベルが長ければヘッドとフープに非接触部が発生す
るためにラベルの全長をフープに貼付することができな
いことになる。この分野の公知技術として、実開平２−
１０２３１２号、２−１０２３１３号、２−１０２３１
４号、２−１０２３１５号等の公報に、既存の軸方向を
結束しているフープへのラベル自動貼付装置におけるラ
ベル貼付ヘッドとして、ラベル押付用シリンダーヘッド
の先端にラベル吸着用パッドを取り付けたものが開示さ
れている。しかし、これらの技術においても前記傾斜面
を有するフープへのラベルの貼付については問題を有し
ている。そこで、設計条件としてのコイル形状と実際の
コイル形状が大きく乖離した場合でも、十分にその傾斜
面に追従でき、均一にラベルを貼付できるラベル貼付ヘ
ッドの開発が望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のラベル貼付ヘッドでは、フープが湾曲していると貼付
時にラベルにシワが発生し、識別管理上の問題を有して
いたが、これを防止するために貼付圧力の均一負荷をは
かり、一定張力をラベルに付与した状態で貼付できる帯
状ラベルの自動貼付ヘッドを提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、従来のラベル貼付ヘッドで
は、フープが湾曲していると、フープの湾曲を無視でき
ない程ラベルが長い場合には、ヘッドとフープに非接触
部が発生するためにラベルの全長をフープに貼付するこ
とができなかったが、これを改善するためにラベル貼付
ヘッドの追従性を向上し、完全な貼付を可能とする帯状
ラベルの自動貼付ヘッドを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来のラベル自動貼
付ヘッドの問題点を検討し、これを解決するためになさ
れた本発明の要旨は次の通りである。 （１）円筒状の線材コイルを所定の間隔をおいて軸方向
に結束しているフープ上に、線材コイル内径側で所定の
位置にラベルを自動貼付する装置において、ラベル押付
用メインシリンダーによって押圧される押付用ヘッドの
コイル軸方向両側に、かつ押付用ヘッドの両端部近傍に
前記押付用ヘッドの動きを調整するガイドロッドを設
け、押付用ヘッドの両端から平行リンクとばねを介して
所定の間隔をおいてラベル吸着用ヘッドを設け、さらに
前記ラベル吸着用ヘッドと前記押付用ヘッドとの間に、
前記押付用ヘッド側中央部にカムフォロワと、前記吸着
用ヘッド側中央部にテーパーガイド機構を設けることを
特徴とする帯状ラベルの自動貼付ヘッドであり、

【０００７】（２）さらに吸着用ヘッドのコイル軸方向
コイル端面側に帯状ラベル端部押付用の補助シリンダー
およびガイドロッドを設け、かつ前記吸着用ヘッドの吸
着面に刻設した溝に複数のゴムコードを収納し、前記ゴ
ムコードの一端を前記吸着用ヘッドのコイル内部側に、
他端を補助シリンダー先端に係着させ補助シリンダーと
協動させて、帯状ラベルに所定の押圧力を付与するよう
になすことを特徴とする帯状ラベルの自動貼付ヘッドで
ある。本発明の第１発明では、前記の従来の問題点であ
るフープ湾曲時のシワ発生を防止し、すなわちシワレス
機構および細長いラベルをフープ湾曲部へ貼付するため
にラベル端部押付機構をラベル貼付ヘッドに付与したも
のである。

【０００８】従来では、ラベル押付用メインシリンダー
のコイル軸方向両側にガイドロッドを設けることによ
り、メインシリンダーの伸縮方向に対するラベル押付用
ヘッドの回転を防止する。さらに、押付用ヘッドと吸着
用ヘッドを分離して両者のコイル軸方向両端部を平行リ
ンクとばねを介して連結することで被貼付材であるフー
プと押付用ヘッドが平行でない場合に、吸着用ヘッドが
フープの傾きに追従することを可能とした。また、押付
用ヘッドと吸着用ヘッドの間に押付用ヘッド側中央部に
カムフロワ、吸着用ヘッド側中央部にテーパーガイドを
設け、コイル軸方向中央部から端部へ向かって傾斜して
いるフープへ吸着用ヘッドを常に追従させる。そのた
め、吸着用ヘッドが押付用ヘッドに対しコイル端部側へ
移行するよう設置することでシワレス機構をラベル貼付
ヘッドに与えた。

【０００９】本発明の第２発明では、さらに吸着用ヘッ
ドのコイル軸方向コイル端面側に補助シリンダーおよび
ガイドロッドを設けた。また吸着用ヘッドの吸着面に設
けた溝の中に一端を吸着用ヘッドのコイル内部側に、他
端を補助シリンダー先端に接続された２本のゴムコード
を収納するようにした。フープ湾曲部の曲率半径が非常
に大きく、細長ラベル用の細長い吸着用ヘッドがフープ
の傾きの一部分にしか追従できない場合でも、補助シリ
ンダーが作動することで吸着用ヘッドに収納されていた
ゴムコードが吸着用ヘッドより現れて、細長ラベル端部
をフープに押付け、細長ラベルの全長に渡って被貼付材
であるフープを貼付可能とする機構をラベル貼付ヘッド
に付与したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づいてさ
らに本発明を詳述する。図１に本発明の自動ラベル貼付
装置を示し、図１（ａ）には、正面図で装置の全体構成
を示す。この図で、押付用ヘッド１はラベルハンドリン
グユニット３の下部に、仮貼機２の先端に設けられる。
ラベルハンドリングユニット３はセンサカメラユニット
６を有する可動アームに一体的に取り付けられる。これ
らはエアーシリンダー９ａによって進退自在で位置決め
される。この図でセンサカメラユニット６に対向する部
位に、ラベルプリンター４が設けられている。以上の貼
付システムでは、ラベルの準備作業としての貼付ラベル
を一枚づつ吸引しはぎ取って、その一枚を保持してラベ
ルプリンター４によって、識別符号を転写する作業が含
まれる。これら一連の位置制御および作業制御のため
に、スライドユニット７および下台車８を含めた全体
が、コントロールボックス５の制御器によって制御さ
れ、ラベル貼付は完全自動化される。このラベル貼付の
位置決めおよび貼付の状態を図１（ｂ）に示す。

【００１１】この図では、線材コイル１２の４か所がフ
ープ１０によって結束されている。この内符号１１のフ
ープを貼付位置とした場合に、貼付ヘッド１はフープ１
１の貼付位置に位置制御される。この時のフープ位置検
索はフープを中心として、約１５度の範囲に対してなさ
れるようにする。本発明の特徴について、個々の装置構
成として説明する。従来のラベル貼付ヘッドに対する改
善としてのガイドロッドの機能は、図２に示すように、
押付用ヘッド１を吸着用ヘッド１５を一体とした場合
に、メインシリンダー１３の両側にガイドロッド１４を
設けることにより、ラベル貼付ヘッドをフープへ押付け
る際コイルの軸方向に対し回転することを防止し、押圧
力の方向が貼付面に対して常に一定の方向となるように
できる。次に、平行リンク、カムフロワおよびテーパー
ガイドの機能について説明する。

【００１２】図３（ａ）に示すように従来では吸着用ヘ
ッド１５を押付用ヘッド１と分離するにあたり、ばね１
７と中央部のピン２３のみで連結するだけでは、吸着用
ヘッド１５がラベルの一端に接した状態の（ｂ）図か
ら、（ｃ）図のように他端側においては、吸着用ヘッド
１５はピン２３を中心とした円運動を行うため、ラベル
に作用する押圧力が収縮側に作用し、ラベル貼付ヘッド
を傾斜のあるフープへ押しつけるとラベルにシワを発生
させてしまうことになっていた。これに対して図４
（ａ）に示すように、分離した吸着用ヘッド１５と押付
用ヘッド１をばね１７と平行リンク１６により連結し、
さらに押付用ヘッド１側にカムフロワ１８と吸着用ヘッ
ド１５側にテーパーガイド１９を設けることによって、
吸着用ヘッド１５がラベルの一端に接した状態の（ｂ）
図から、（ｃ）図のように他端側も接した状態において
も、ラベルに張力側となるように押圧力を作用させるこ
とになり、シワの発生はなく傾斜のあるフープ面へ追従
させることが可能になる。

【００１３】さらに、実際の線材コイル端部でのフープ
形状は傾斜面の後に湾曲面となっているため、図５
（ａ）に示すように、吸着用ヘッド１５の端部にラベル
端部押付用補助シリンダー２０と補助シリンダー用ガイ
ドロッド２１を設け、吸着用ヘッド１５の吸着面に設け
た溝の中に、一端を吸着用ヘッドのコイル内部側に、他
端を補助シリンダー２０の先端に接続させた２本のゴム
コード２２を収納している。図６に吸着用ヘッドの構造
を示す。この図のように、中央部はゴムで構成され、ラ
ベルを吸引により剥離・吸着するための吸引用空気孔２
４が所定の間隔で設けられ、前記２本のゴムコードを収
納するための溝が刻設されている。

【００１４】図５（ｂ）に示すように、吸着用ヘッド１
５がフープ傾斜面へ追従した後、コイルの曲率Ｒによっ
て非接触部が発生するが、この部に対しては補助シリン
ダー２０を作動させ、補助シリンダー用ガイドロッド２
１に沿って前記ゴムコード２２に押圧力を付与して、結
果として、ゴムコード２２でラベル端部をフープ湾曲面
へ追従させ貼付することが可能となる。以下に、本発明
の実施例について説明する。

【００１５】

【実施例】本実施例として、従来の設計条件としてのコ
イル形状が大きく乖離しているため、ラベル貼付ヘッド
が追従できなく貼付不良が発生していたケースについて
本発明を次の条件で実施したものである。 ラベルの大きさ：幅２６×長さ２５４ｍｍ ラベルの位置：内側３００ｍｍ、２か所 フープ幅：約４０ｍｍ ラベル押付けシリンダーストローク：３１０ｍｍ 同上シリンダー押付け力：７ｋｇ／ｍｍ² ラベル長手方向追従角度：８．５度 ヘッドゴム厚み：１１ｍｍ 同上軟質度：ＨＳ５０ 線材コイル湾曲度：Ｒ＜５８５ｍｍ ゴムコード：２本使用（３ｍｍφ）

【００１６】以上の条件によって、貼付不良としてのシ
ワの発生およびヘッドの非接触部の発生がなく、かつ従
来のサイクルタイム（４２ｓｅｃ）にて完全な貼付が実
現でき、実機における本発明の効果を確認した。

【００１７】

【発明の効果】本発明により、線材コイルの軸方向を結
束しているフープのコイル端部内径側の湾曲面に、シワ
を発生させることなく細長ラベルの全長を確実に貼付す
ることが可能となる。さらに実機におけるサイクルタイ
ムの短縮にも寄与することが確認できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動ラベル貼付装置を示し、
（ａ）正面図、（ｂ）貼付状態を示す図である。

【図２】本発明に係る自動ラベル貼付装置の貼付用ヘッ
ドの押付用ヘッドと吸着用ヘッド一体型を示す図であ
る。

【図３】本発明に係る自動ラベル貼付装置の貼付用ヘッ
ドを示し、（ａ）押付用ヘッドと吸着用ヘッドのピンお
よびバネ連結型、（ｂ）一端が接した状態、（ｃ）傾斜
に追従した状態を示す図である。

【図４】本発明に係る自動ラベル貼付装置の貼付用ヘッ
ドを示し、（ａ）押付用ヘッドと吸着用ヘッドの平行リ
ンク、バネ連結型、（ｂ）一端が接した状態、（ｃ）傾
斜に追従した状態を示す図である。

【図５】本発明に係る自動ラベル貼付装置の貼付用ヘッ
ドを示し、（ａ）押付用ヘッドと吸着用ヘッドの平行リ
ンク、バネ連結型に補助シリンダーを付加したもの、
（ｂ）一端が接した状態からゴムコードによる押し圧力
を付与したものを示す図である。

【図６】本発明に係る吸着用ヘッドを示す図である。

【符号の説明】

１…押付用ヘッド ２…仮貼機 ３…ラベルハンドリングユニット ４…ラベルプリンター ５…コントロールユニット ６…センサカメラユニット ７…スライドテーブルユニット ８…下台車 ９ａ、９ｂ、９ｃ…エアーシリンダー １０…フープ １１…貼付位置 １２…コイル １３…ラベル押付用メインシリンダー １４…ガイドロッド １５…吸着用ヘッド １６…平行リンク １７…ばね １８…カムフロワ １９…テーパーガイド ２０…ラベル端部押付用補助シリンダー ２１…補助シリンダー用ガイドロッド ２２…ゴムコード ２３…ピン ２４…吸引用空気孔 ２５…ゴムコードの溝

フロントページの続き (72)発明者 中島 哲雄 福岡県北九州市戸畑区小芝３丁目８番24号 産機エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 高橋 幸弘 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の線材コイルを所定の間隔をおい
   て軸方向に結束しているフープ上に、線材コイル内径側
   で所定の位置にラベルを自動貼付する装置において、ラ
   ベル押付用メインシリンダーによって押圧される押付用
   ヘッドのコイル軸方向両側に、かつ押付用ヘッドの両端
   部近傍に該押付用ヘッドの動きを調整するガイドロッド
   を設け、押付用ヘッドの両端から平行リンクとばねを介
   して所定の間隔をおいてラベル吸着用ヘッドを設け、さ
   らに該ラベル吸着用ヘッドと該押付用ヘッドとの間に、
   該押付用ヘッド側中央部にカムフォロワと、該吸着用ヘ
   ッド側中央部にテーパーガイド機構を設けることを特徴
   とする帯状ラベルの自動貼付ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１において、さらに吸着用ヘッド
   のコイル軸方向コイル端面側に帯状ラベル端部押付用の
   補助シリンダーおよびガイドロッドを設け、かつ該吸着
   用ヘッドの吸着面に刻設した溝に複数のゴムコードを収
   納し、該ゴムコードの一端を該吸着用ヘッドのコイル内
   部側に、他端を補助シリンダー先端に係着させ補助シリ
   ンダーと協動させて、帯状ラベルに所定の押圧力を付与
   するようになすことを特徴とする帯状ラベルの自動貼付
   ヘッド。