WO2017149900A1 - ラベル貼付機構、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の実施形態に係るラベル貼付機構は、ラベルを保持する保持部と、被着体を載置面に向けて押さえる押さえ部と、保持部を駆動する駆動部とを有する。ラベル貼付機構において、保持部及び押さえ部は、ブラケットを介して駆動部に取り付けられている。

Description

ラベル貼付機構、ラベル貼付装置及びラベル貼付方法
 本発明は、被着体にラベルを貼り付けるラベル貼付機構、このラベル貼付機構を備えたラベル貼付装置、及び被着体にラベルを貼り付けるラベル貼付方法に関する。
 製品の製造、管理、流通等の分野では、製品に関する情報が視認可能に印字されて製品に取り付けられるタグや、製品などの対象物(以下、被着体という)に、直接、貼付されるラベルが用いられる。
 被着体にラベルを貼付する作業には、ラベル貼付装置が用いられており、これまでにも、ラベルに皺が発生しないように、ラベルを被着体の表面形状に追従させて貼付する技術が提案されている(JP2008-239227A参照)。
 JP2008-239227Aには、ラベルを吸引する吸着面を有する吸着板と、シート部材を介してラベルを押さえる押さえ部材と、押さえ部材とラベルとの間に介在し、吸着板の貼付位置で押さえ部材に押されてラベルを物品に対して押圧するシート部材を有するラベル貼付装置が開示されている。特許文献1のラベル貼付装置では、押さえ部材としてのローラがシート部材を介して物品に押圧されて、ローラが物品の円柱面の曲率に応じて転動すると、ラベルがシート部材によって物品の円柱面に沿って押し付けられる。これにより、円柱面を有する物品に対して、皺を生じさせることなくラベルを貼付できる。
 食品業界では、被着体である食品のパッケージの形態は多様化している。例えば、食品が収められたトレーが透明フィルムで覆われたパッケージ、外装材が筒状に形成されており食品が収められて筒の開口両端を封止してなるパッケージ、深絞り成形された樹脂製容器に食品が収められたパッケージ、食品が外装材に真空状態で封入されたパッケージ等がある。
 また、上述したパッケージの多様化により、ラベル貼付装置によるラベルの貼付も困難性が増している。特に、食品が外装材に真空状態で封入されたパッケージ(以下、真空パックという)では、外装材が食品に密着するため、封入された食品の形状がそのままパッケージの表面形状に反映される。このため、被着体が真空パックの場合には、通常、封入された食品が及ばない外装材の縁部分にラベルの貼付領域が設けられている。
 しかし、真空パックの縁部分は、箱詰めによる輸送や保管を経ることにより、折れ曲がり易い。このため、真空パックを載置面に置いた際に、載置面から縁部分が浮き上がるような折り癖がつくことがあった。ラベルの貼付領域に折り癖がつくと、ラベル貼付装置による貼付エラーが発生し易くなる。このため、被着体が真空パックの場合には、縁部分に折り癖がつかないように箱詰めする配慮や、ラベル貼付装置への投入前に折り癖を直す人為的な手間が必要であった。このように、被着体の状態によっては、ラベル貼付装置による貼付作業の効率が低下するため、ラベル貼付装置には依然として改良の余地があった。
 そこで、本発明は、被着体の貼付領域に確実にラベルを貼付できるようにすることを目的とする。
 本発明のある態様によれば、ラベルを貼付するラベル貼付機構であって、粘着面を被着体側に向けて前記ラベルを保持する保持部と、前記被着体が載置された載置面に向けて前記被着体を押さえる押さえ部と、前記押さえ部によって押さえられた前記被着体に前記ラベルの前記粘着面が当接するように前記保持部を駆動する駆動部とを有するラベル貼付機構が提供される。
 また、本発明の別の態様によれば、ラベルを貼付するラベル貼付装置であって、前記ラベルを被着体に貼付するラベル貼付機構と、前記ラベルを搬送する貼付用搬送部と、前記ラベル貼付機構を制御する制御部とを有し、前記ラベル貼付機構は、粘着面を前記被着体側に向けて前記ラベルを保持する保持部と、前記貼付用搬送部の搬送面に向けて前記被着体を押さえる押さえ部と、前記押さえ部によって押さえられた前記被着体に前記ラベルの前記粘着面が当接するように前記保持部を駆動する駆動部と、を有するラベル貼付装置が提供される。
 さらに、本発明の別の態様によれば、粘着面を有するラベルの前記粘着面を前記被着体側に向けて保持する保持部と、前記被着体が載置される載置面に向けて前記被着体を押さえる押さえ部と、前記押さえ部によって押さえられた前記被着体に前記ラベルの前記粘着面が当接するように前記保持部を駆動する駆動部とを有するラベル貼付機構を用いて、連続して搬送される被着体にラベルを貼付するラベル貼付方法であって、搬送される前記被着体から前記被着体を識別する識別情報を取得し、前記取得した識別情報に基づいて前記被着体における前記ラベルの貼付領域に関する位置情報を取得し、前記取得した貼付領域の位置情報を前記識別情報に基づいて補正し、補正後の位置情報に基づいて前記駆動部を制御して、前記ラベルを前記貼付領域に貼付するラベル貼付方法が提供される。
 これらの態様によれば、被着体の貼付領域に確実にラベルを貼付できる。
図1は、本発明の実施形態に係るラベル貼付機構を説明するための斜視図である。 図2は、本発明の実施形態に係るラベル貼付機構の要部を拡大して示す斜視図である。 図3は、本発明の実施形態に係るラベル貼付機構の側面図である。 図4は、ラベル貼付機構がラベルを保持した状態で、被着体に向けて下降する様子を示した側面図である。 図5は、ラベル貼付機構がラベルを被着体に貼付する直前の様子を示した側面図である。 図6は、ラベル貼付機構が被着体にラベルを貼付したときの様子を示した側面図である。 図7は、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置の保持部の、ラベルに当接する部分の変形例を説明するための要部拡大図である。 図8は、押さえ部におけるラベルに当接する部分の変形例を説明するための要部拡大図である。 図9は、押さえ部におけるラベルに当接する部分の変形例を説明するための要部拡大図である。 図10は、押さえ部におけるラベルに当接する部分の変形例を説明するための要部拡大図である。 図11は、被着体側支持板の変形例を説明するためのラベル貼付機構の斜視図である。 図12は、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置を説明するための斜視図である。 図13は、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置の概略構成図である。 図14は、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置のコントローラによって実行される、画像データに基づく被着体ごとの貼付領域の決定処理の内容を示すフローチャートである。 図15は、本実施形態において用いられる被着体のパッケージを説明するための模式図である。 図16は、本実施形態において用いられる被着体のパッケージを説明するための模式図である。
[ラベル貼付機構]
 本発明の実施形態に係るラベル貼付機構は、ラベルを貼付するラベル貼付機構であって、粘着面を被着体側に向けて前記ラベルを保持する保持部と、前記被着体が載置された載置面に向けて前記被着体を押さえる押さえ部と、前記押さえ部によって押さえられた前記被着体に前記ラベルの前記粘着面が当接するように前記保持部を駆動する駆動部とを有する。
 以下、ラベル貼付機構について、図面を参照して詳細に説明する。また、図面において、同様の機能を有する構成については、同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
 図1は、本発明の実施形態に係るラベル貼付機構1を説明する斜視図である。図2は、ラベル貼付機構1の要部を拡大して示す斜視図である。図3は、ラベル貼付機構1の側面図である。図1に示すように、ラベル貼付機構1は、載置台Wの載置面Swに載置された被着体Aの特定の領域にラベルLBを貼付する装置である。本実施形態においては、ラベルLBが貼付される領域を、貼付領域ALと表し、図1では破線で記載されている。
 本実施形態において、被着体Aとは、食品が外装材に真空状態で封入されたパッケージである(以下、真空パックという)。真空パックでは、外装材が食品に密着するため、封入された食品の形状がそのままパッケージの表面形状に反映される。このため、被着体の貼付領域ALは、封入された食品が及ばない外装材の縁部分に設けられる。
 ラベルLBとは、本実施形態では、被着体Aに封入された食品に関する情報、例えば、製造年月日、解凍年月日、消費期限等が記載されたものである。本実施形態では、ラベルLBは、搬送ベルトCによってラベル貼付機構1の近傍まで搬送される。搬送ベルトCの搬送面には、ラベルLBの粘着面が粘着し難い非粘着加工が施されている。
 図1に示すように、ラベル貼付機構1は、粘着面を被着体A側に向けてラベルLBを保持する保持部10と、被着体Aを載置面Swに向けて押さえる押さえ部20と、保持部10を駆動する駆動部30とを有する。ラベル貼付機構1において、保持部10及び押さえ部20は、ブラケット40を介して駆動部30に取り付けられている。
 以下、各部の構成について説明する。図2に示すように、保持部10は、ブラケット40に取り付けられる保持部マウント11と、保持部マウント11に連結された保持部ロッド12と、保持部ロッド12の先端に取り付けられた吸盤13とを備える。保持部マウント11及び保持部ロッド12は、金属製である。保持部マウント11には、保持部ロッド12を載置面Swの法線方向(以下、押さえ方向という場合がある)に動かす機構(図示しない)が備えられている。吸盤13は、可撓性材料で形成されている。可撓性材料としては、ゴム又は合成樹脂が好ましい。吸盤13の吸着力は、ラベルLBの粘着力よりも弱く設定されている。吸盤13のラベルLBと接触する端部の位置P1が含まれる平面を保持面という。
 押さえ部20は、ブラケット40に取り付けられる押さえ部マウント21と、押さえ部マウント21に連結された押さえ部ロッド22と、押さえ部ロッド22に連結された先端部分23とを備える。押さえ部マウント21及び押さえ部ロッド22は、金属製である。先端部分23は、有底筒状に形成されている。先端部分23の外側底面は、被着体Aに当接する当接面を構成している。
 また、押さえ部ロッド22の端部と先端部分23の内側底面との間には、弾性部材として、コイルバネ24が配置されている。このコイルバネ24が押し縮められたり、伸張したりすることにより、押さえ部ロッド22に対して先端部分23を押さえ方向に動かすことができる。したがって、押さえ部20は、押さえ方向に伸縮自在に形成されている。
 本実施形態に係るラベル貼付機構1は、4つの押さえ部20を有する。押さえ部20は、保持部10にラベルLBが保持された状態で、ラベルLBの外縁よりも外側に配置されている。これにより、押さえ部20は、被着体Aにおいて、ラベルLBが貼付される貼付領域ALの周囲を押さえることができる。
 駆動部30は、図示しないが、載置台Wの縦方向、横方向及び載置面Swの法線方向(押さえ方向)に駆動することのできるアクチュエータを備える。また、駆動部30は、載置面Swの法線を軸とする回動方向に駆動するアクチュエータを備える。これにより、駆動部30は、搬送ベルトCの搬送面、搬送ベルトCの搬送面上方、載置面Swの上方、及び載置面Swに亘る空間内において、保持部10及び押さえ部20を駆動することができる。
 駆動部30は、保持部10においてラベルを保持する保持面を、押さえ部20の被着体Aに当接する当接面を含む基準面よりも前進した位置と、基準面よりも後退した位置とに駆動する。具体的には、図3に示されるように、駆動部30は、保持部10における吸盤13の端部(保持面)の位置P1を、押さえ部20の先端部分23の外側底面の位置P2(基準面に相当する)よりも、載置面Swの法線方向において、載置面Sw側に前進した位置にセットする。ラベルLBを搬送ベルトCから取り上げる際には、保持面は、この位置にセットされる。また、駆動部30は、保持部10における吸盤13の端部の位置P1を、押さえ部20の先端部分23の外側底面の位置P2よりも、ブラケット40側に後退した位置にセットする。ラベルLBを保持した状態では、保持面は、この位置にセットされる。
 ブラケット40は、駆動部30に取り付けられた駆動部側支持板41と、保持部マウント11及び押さえ部マウント21が取り付けられた被着体側支持板42と、駆動部側支持板41と被着体側支持板42とを連結する連結部材43とを備える。駆動部側支持板41、被着体側支持板42及び連結部材43は、いずれも金属製である。駆動部側支持板41及び被着体側支持板42は、矩形状を有し、その四隅において連結部材43によって互いに連結されている。被着体側支持板42の中央部には、保持部マウント11が取り付けられている。また、被着体側支持板42の中央部の周辺には、4つの押さえ部マウント21が取り付けられている。
 続いて、上述した構成を有するラベル貼付機構1の動作について説明する。
 図4は、ラベル貼付機構1がラベルLBを保持した状態で、被着体Aに向けて下降する様子を示した側面図である。図5は、ラベル貼付機構1がラベルLBを被着体Aに貼付する直前の様子を示した側面図である。図6は、ラベル貼付機構1が被着体AにラベルLBを貼付したときの様子を示した側面図である。図4~図6には、ラベルLBの貼付領域ALが設定されている被着体Aの縁部分Eの様子が示されている。
 ラベル貼付機構1は、図3に示したように、吸盤13の端部の位置P1が先端部分23の外側底面の位置P2よりも、載置面Swの法線方向において、載置面Sw側に前進した状態で、搬送ベルトCからラベルLBを吸着して保持する。搬送ベルトCの搬送面には非粘着加工が施されているため、ラベルLBが粘着面を搬送面に接する状態で配置されていても、保持部10は、吸盤13の吸着力によって、ラベルLBを搬送ベルトCから容易に取り上げることができる。
 搬送ベルトCからラベルLBを吸着した後は、駆動部30は、吸盤13の端部の位置P1を押さえ部20の先端部分23の外側底面の位置P2よりも、載置面Swの法線方向においてブラケット40側に後退させる。
 続いて、駆動部30は、図4に示すように、吸盤13の端部の位置P1を押さえ部20の先端部分23の外側底面の位置P2よりも載置面Swの法線方向においてブラケット40側に後退させた状態で、保持部10及び押さえ部20を被着体Aに向けて下降させる。
 このため、図5に示すように、駆動部30が保持部10をラベルLBが被着体Aに貼付される位置まで下降させる際、先端部分23の外側底面は、吸盤13の端部に先行して、載置面Swから浮き上がった縁部分E又は載置面Swよりも高くなった被着体Aの表面に接する。駆動部30は、先端部分23の外側底面が縁部分Eに接した後も、吸盤13に保持されたラベルLBが被着体Aに貼付されるまでブラケット40を下降させる。このとき、押さえ部20は、コイルバネ24が押し縮められながら、押さえ方向に伸縮される。
 これにより、図5に示すように、載置面Swよりも浮き上がった被着体Aの縁部分E及び載置面Swよりも高くなった被着体Aの表面が、先端部分23の外側底面によって載置面Swに向けて押さえられ、更に、図6に示すように載置面Swに押さえ付けられた状態で、ラベルLBが被着体Aに貼付される。
 ラベルLBが被着体Aに貼付された後、保持部10及び押さえ部20は、載置面Swの上方に移動される。吸盤13の吸着力は、ラベルLBの粘着力よりも弱く設定されているため、ラベルLBは、吸盤13の移動に追従することなく、吸盤13から解放される。
 次に、上述した本実施形態に係るラベル貼付機構1の作用効果について説明する。
 上述した本実施形態に係るラベル貼付機構1は、粘着面を被着体A側に向けてラベルLBを保持する保持部10と、載置面Swに向けて被着体Aを押さえる押さえ部20と、押さえ部20によって押さえられた被着体Aの貼付領域にラベルLBの粘着面が当接するように保持部10を駆動する駆動部30とを有することにより、ラベルLBの貼付領域ALが含まれた被着体Aの一部が載置面Swから浮き上がっていても、押さえ部20によって、被着体Aを載置面Swに向けて押さえられた状態で被着体Aの貼付領域ALにラベルLBを貼付できる。このため、本実施形態に係るラベル貼付機構1によれば、ラベルLBの貼付領域ALが含まれた被着体Aの一部が載置面Swから浮き上がっていることにより生じる貼付不良を防止できる。
 また、保持部10のラベルLBと当接する部分、すなわち、吸盤13は、可撓性材料で形成されている。これにより、ラベルLBを搬送ベルトCから取り上げる際、或いは、被着体AにラベルLBを貼付する際に、吸盤13がラベルLBに押しつけられても、ラベルLBを損傷することがない。さらには、被着体Aを損傷することがない。これらの観点から、吸盤13は、ゴム材料から形成されていることが好ましい。
 また、押さえ部20は、押さえ方向に伸縮可能に形成されている。また、駆動部30は、ラベルLBを搬送ベルトCから取り上げる際には、保持部10における吸盤13の端部(保持面)の位置P1を、押さえ部20の先端部分23の外側底面の位置P2(基準面に相当する)よりも、載置面Swの法線方向において、ブラケット40側に前進した位置にセットし、ラベルLBを保持した状態では、保持部10における吸盤13の端部の位置P1を、押さえ部20の先端部分23の外側底面の位置P2よりも、後退した位置にセットする。
 これにより、ラベルLBが貼付される直前では、先端部分23の外側底面が保持部10に保持されたラベルLBに先行して被着体Aを載置面Swに向けて押さえ、続いて、ラベルLBが被着体Aに貼付される。したがって、先端部分23の外側底面が被着体Aの貼付領域を載置面Swに確実に押しつけた後に、ラベルLBの粘着面が被着体Aに当接するため、ラベルLBを被着体Aに確実に貼付することができる。
 また、ラベル貼付機構1には、4つの押さえ部20が設けられている。これにより、押さえ部20は、被着体AのラベルLBの貼付領域ALの周囲を確実に押さえることができる。また、押さえ部20は、ラベルLBが保持部10に保持された状態で、ラベルLBの縁部分よりも外側に設けられている。これにより、押さえ部20は、保持部10に保持されたラベルLBに干渉することなく、且つ被着体AのラベルLBの貼付領域ALの周囲を確実に押さえることができる。
[ラベル貼付機構の変形例]
 本実施形態に係るラベル貼付機構1は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 保持部10は、負圧を生成する吸引機構に接続されており、生成した負圧を利用してラベルLBを吸着する構成になっていてもよい。すなわち、保持部10には、吸引部が形成されていてもよい。ラベルLBを搬送ベルトCから取り上げるタイミングと、ラベルLBを被着体Aに貼付した後の解放のタイミングとで、負圧のオンオフが自在になっていることが好ましい。保持部10に、このような吸引部が形成されていることにより、吸引により確実にラベルLBを取り上げて保持できるとともに、ラベルLBを被着体Aに貼付した後のラベルLBの解放もスムーズに行うことができる。
 保持部10において、ラベルLBに当接する部分は、可撓性材料から形成されており、更に蛇腹構造を有していてもよい。図7は、保持部におけるラベルLBに当接する部分の変形例を説明する要部拡大図である。図7に示すように、変形例として示す保持部50のラベルLBとの当接部分には、蛇腹部51及び吸盤52が形成されている。図面において、同様の機能を有する構成については、同一の番号を付している。保持部50が蛇腹部51を備えることにより、保持部10の緩衝性を一層高めることができ、ラベルLBを搬送ベルトCから取り上げる際、或いは、被着体AにラベルLBを貼付する際において、ラベルLBや被着体Aを損傷しないという効果が一層高められる。
 上述した吸引機構を備えた吸引部と蛇腹構造とを組み合わせることもできる。保持部10が吸引部の場合には、保持部10の吸引部がラベルLBに吸着した際に、急激な負圧によって、ラベルLBに撚れ又は皺が生じ得る。これに対して、蛇腹構造が組み合わされていると、保持部10の吸引部がラベルLBに吸着した際に、蛇腹部51が収縮することにラベルLBにかかる吸着力が緩衝される。これにより、ラベルLBに撚れ又は皺ができることを防止できる。また、被着体Aに貼付した後で、吸引をオフにすることにより、ラベルLBの解放もスムースに行える。
 本実施形態に係るラベル貼付機構1に設けられた4つの押さえ部20は、それぞれが着脱可能に取り付けられていてもよい。例えば、真空パックに封入された食品のサイズや形状によっては、封入された食品の一部が特定の位置にある押さえ部20によって押される頻度が高くなる状況が起こりうる。これに対して、押さえ部20が着脱可能に形成されていることにより、ラベル貼付機構1のユーザは、被着体Aにおける所望の領域に対応する位置にある押さえ部20を残し、該当箇所以外の押さえ部20を取り外すことができる。これにより、真空パックに封入された食品を保護することができる。また、被着体Aにおける必要箇所を的確に押さえることができる。
 図8~10は、押さえ部におけるラベルLBに当接する部分の変形例を説明する要部拡大図である。押さえ部20において、ラベルLBに当接する部分は、載置面Swの法線方向を載置面Sw側に向かうに連れて、法線方向に交差する断面積が小さくなるような形状とすることができる。このような構造の一例として、図8に示す押さえ部60は、ラベルLBとの当接部分に、球状部分61が形成されている。この構成によれば、被着体Aとの接触面積を小さくできる。これにより、被着体Aの表面が凸凹していても、被着体Aを載置面Swに向けて確実に押さえることができる。同様の構造として、載置面Swの法線方向を載置面Sw側に向かうに連れて先細りになった構造であってもよい。
 図9に示す押さえ部70は、ラベルLBとの当接部分が弾性部材71で形成されている。弾性部材71は、さらに蛇腹部分72を有している。このように、ラベルLBとの当接部分に弾性部材71が設けられていることにより、被着体Aを載置面Swに向けて押さえる際に、被着体Aの損傷を防止することができる。また、弾性部材71とすることにより、被着体Aに押し当てられた際に、滑り止めの効果も奏する。これにより、被着体Aを載置面Swに向けて確実に押さえることができる。
 図10に示す押さえ部80は、ラベルLBとの当接部分に、複数の押さえ部80の先端同士を連結してなる枠状部分81が形成されている。枠状部分81は、硬質材料から形成されていてもよいし、可撓性材料で形成されていてもよい。貼付領域の近傍に食品が及んでいる場合などにおける被着体Aの表面形状への追従性の観点から、可撓性材料からなることが好ましい。ラベルLBとの当接部分に、枠状部分81が設けられていることによって、被着体Aの貼付領域の周辺を載置面Swに向けて確実に押さえることができる。
 本実施形態において、被着体Aは真空パックであるとして説明した。しかし、被着体Aは、真空パックに限定されない。例えば、食品が収められたトレーが透明フィルムで覆われたパッケージ、外装材が筒状に形成されており食品が収められて筒の開口両端を封止してなるパッケージ等であってもよい。
 図11は、被着体側支持板の変形例を示す構成図である。図11に示す被着体側支持板44は、被着体側支持板の各辺に平行に形成された長孔44a,44b,44cを有する。被着体側支持板44では、押さえ部マウント21が長孔44a,44b,44cに沿って、載置面Swに対して平行方向に移動自在に取り付けられる。
 このようにすることで、ユーザは、被着体Aの貼付領域を含む平面において、押さえたい領域に対応するように押さえ部20の位置を変更したり、複数の押さえ部20の間隔を自由に設定したりできる。これにより、ラベルLBが貼付される被着体Aの形状や、被着体Aの折り癖の違いがあっても、被着体Aの必要箇所を確実に押さえることができ、ラベルLBを被着体Aに確実に貼付できる。なお、長孔44a,44b,44cの長さ、形成される位置、及び数は、図11に記載された例示に限定されない。
 このほかに、被着体側支持板42には、押さえ部マウント21を取り付けることのできる複数の取付用ホールが形成されていてもよい。例えば、被着体側支持板42の中央から同心円状に複数の取付用ホールが形成されていてもよい。
[ラベル貼付装置]
 次に、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置について説明する。
 本実施形態に係るラベル貼付装置は、ラベルを貼付するラベル貼付装置であって、ラベルを被着体に貼付するラベル貼付機構と、ラベルを搬送する貼付用搬送部と、ラベル貼付機構を制御する制御部とを有し、ラベル貼付機構は、粘着面を被着体側に向けてラベルを保持する保持部と、貼付用搬送部の搬送面に向けて被着体の貼付領域を押さえる押さえ部と、押さえ部によって押さえられた被着体の貼付領域にラベルの粘着面が当接するように保持部を駆動する駆動部と、を有する。以下、本発明に係るラベル貼付装置について、図面を参照して詳細に説明する。
 図12は、本発明の実施形態に係るラベル貼付装置100を説明する斜視図である。図12に示すように、ラベル貼付装置100は、連続して搬送される被着体Aの特定の貼付領域にラベルLBを貼付する装置である。ラベル貼付装置100は、ラベルLBを被着体Aに貼付する上述したラベル貼付機構1と、被着体Aを搬送する貼付用搬送部101と、貼付用搬送部101に被着体Aを投入する投入用搬送部102と、ラベル貼付機構1の上流側に配置された上流側撮像部103と、ラベル貼付機構1の下流側に配置された下流側撮像部104とを有する。また、ラベル貼付装置100は、ラベルLBに被着体Aに封入された食品に関する情報、例えば、製造年月日、解凍年月日、消費期限等を印字するプリンタユニット110を有する。
 貼付用搬送部101は、ラベル貼付機構1によってラベルLBを貼付する被着体Aを搬送する。貼付用搬送部101により、被着体Aを搬送しながらラベルLBを貼付することができる。投入用搬送部102は、貼付用搬送部101に被着体Aを投入する。貼付用搬送部101及び投入用搬送部102の搬送速度は、後述するコントローラによって適宜調整されている。搬送速度の制御についての詳細は後述する。
 上流側撮像部103は、ラベル貼付機構1の上流側に配置されており、ラベルLBを貼付する前の被着体Aを撮像する。上流側撮像部103によって撮像された画像データは、ラベルLBを貼付する貼付領域の決定処理に使用される。
 下流側撮像部104は、ラベル貼付機構1の下流側に配置されており、ラベルLBを貼付した後の被着体Aを撮像する。下流側撮像部104によって取得された画像データは、ラベルLBの貼付状態のエラーを通知するエラー信号の生成に使用される。
 プリンタユニット110は、ラベルLBに被着体Aに関する情報を印字するプリンタ本体111と、印字前のラベルLBが台紙の連続体に仮着されてなるラベルロール112と、台紙の連続体から剥離されたラベルLBを搬送する搬送ベルト113と、ラベルLBが剥離された後の台紙の連続体を回収する台紙ロール114を備える。
 ラベル貼付装置100は、プリンタユニット110を備えることにより、被着体A(食品)に関する情報を、貼付直前にラベルLBに印字することができる。プリンタユニット110は、図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等の情報処理装置に接続されており、ユーザから被着体A(食品)に関する情報の入力を受け付けたり、プリンタ自体の設定等を行ったりすることができる。
 次に、ラベル貼付装置100の構成について説明する。図13は、ラベル貼付装置100の概略構成図である。
 ラベル貼付装置100は、図12に示す構成を作動させるための構成として、図13に示すように、貼付用搬送部101を駆動する貼付用駆動モータ201と、貼付用駆動モータ201の駆動を制御するコンベアコントローラ202と、投入用搬送部102を駆動する投入用駆動モータ203と、投入用駆動モータ203の駆動を制御するコンベアコントローラ204とを有する。
 ラベル貼付装置100は、ラベル貼付機構1に備えられた駆動部30を構成する縦方向アクチュエータ211と、横方向アクチュエータ212と、高さ方向アクチュエータ213と、回動方向アクチュエータ214と、上記の各アクチュエータの駆動をコントロールするアクチュエータコントローラ221,222,223,224とを備える。縦方向アクチュエータ211は、貼付用搬送部101の搬送方向に駆動するアクチュエータである。横方向アクチュエータ212は、貼付用搬送部101の搬送方向に交差する方向に駆動するアクチュエータである。高さ方向アクチュエータとは、貼付用搬送部101の搬送面の法線方向に駆動するアクチュエータである。回動方向アクチュエータ214は、貼付用搬送部101の搬送面の法線を軸とした回動方向に駆動するアクチュエータである。
 また、ラベル貼付装置100は、ラベル貼付機構1に備えられた保持部10を貼付用搬送部101の搬送面の法線方向に駆動する保持部アクチュエータ215と、この保持部アクチュエータの駆動をコントロールするアクチュエータコントローラ225とを有する。
 ラベル貼付装置100は、記憶装置230を有する。記憶装置230には、取得された画像データに基づいて、被着体AにラベルLBを貼付する貼付領域を決定する処理(後述する)を実行するための制御プログラムが格納されている。また、記憶装置230には、貼付領域の決定処理に関連して、被着体Aを識別するための識別情報と、被着体Aごとに異なるラベルLBの貼付領域に関する情報とが関連付けされたテーブルが記憶されている。また、記憶装置230には、貼付用搬送部101の搬送速度と投入用搬送部102の搬送速度とを調整する処理を実行するための制御プログラムが格納されている。被着体Aを識別するための識別情報については、後段にて説明する。
 さらに、ラベル貼付装置100は、上述した各構成を統括制御するコントローラ240を備える。
 続いて、コントローラ240について説明する。
 コントローラ240は、マイクロプロセッサ、ROM、RAM等の記憶装置、入出力インターフェース、これらを接続するバス等から構成される。コントローラ240は、アクチュエータ(縦方向アクチュエータ211,横方向アクチュエータ212,高さ方向アクチュエータ213、及び回動方向アクチュエータ214)や駆動モータ(貼付用駆動モータ201,投入用駆動モータ203)の制御信号を生成し、入出力インターフェースを介して、各コントローラ(アクチュエータコントローラ221,222,223,224及びコンベアコントローラ202,204)に供給する。
 コントローラ240は、記憶装置230に格納された制御プログラムをマイクロプロセッサにおいて実行することにより、入出力インタフェースを介して上流側撮像部103から取得された画像データに基づいて、被着体Aごとに貼付領域を決定する処理を実行する。
 コントローラ240は、記憶装置230に格納された制御プログラムをマイクロプロセッサにおいて実行することにより、貼付用搬送部101の搬送速度と投入用搬送部102の搬送速度とを調整する処理を実行する。
 コントローラ240は、記憶装置230に格納された制御プログラムをマイクロプロセッサにおいて実行することにより、下流側撮像部104によって取得された貼付後のラベルLBの貼付位置と、決定された貼付領域とを比較して、決定された貼付領域から逸脱する度合いが閾値を超えた場合には、図示しない通知部によりエラーメッセージを通知する処理を実行する。
 また、コントローラ240は、入出力インタフェースを介して、プリンタユニット110に接続されており、貼付用搬送部101の搬送速度と投入用搬送部102の搬送速度とを調整するとともに、プリンタユニット110における印字動作の停止や、ラベルLBの搬送を一時的に停止する等の制御信号を生成することができる。
 続いて、以下において、コントローラ240がラベルLBの貼付領域を決定する処理について説明する。
 ラベルLBの貼付領域を決定する処理とは、搬送される被着体Aから被着体Aを識別する識別情報を取得し、取得した識別情報に基づいて被着体Aにおけるラベルの貼付領域に関する位置情報を取得し、取得した貼付領域の位置情報を識別情報に基づいて補正し、補正後の位置情報に基づいて駆動部30を制御して、ラベルLBを貼付領域に貼付する処理である。
 ここで、被着体Aの識別情報とは、被着体Aであるパッケージに記載された食品の品名、また当該品名が記載された品名欄の位置、欄の形状及び欄のサイズ、背景色、文字色等である。本実施形態では、パッケージに記載されたこれらの情報を識別情報として使用する。
 図14は、コントローラ240によって実行される、画像データに基づく被着体Aごとの貼付領域の決定処理の内容を示すフローチャートである。
 ステップS1において、コントローラ240は、被着体Aの識別情報を取得する。すなわち、コントローラ240は、上流側撮像部103から被着体Aを撮像した画像データを受け取る。
 ステップS2において、コントローラ240は、取得した画像データの解析処理を実行する。解析処理の詳細は、後述する。コントローラ240は、解析処理により、識別情報を抽出する。
 ステップS3において、コントローラ240は、記憶装置230から識別情報に関連付けされた貼付領域に関する位置情報を抽出する。すなわち、コントローラ240は、記憶装置230にアクセスして、格納されたテーブルに基づいて、ステップS2における解析処理の結果として得られた被着体Aの識別情報に対応する貼付領域に関する位置情報を抽出する。また、コントローラ240は、得られた識別情報に基づいて、抽出した位置情報を補正し、補正後の位置情報に基づくアクチュエータの制御信号を生成する。
 ステップS4において、コントローラ240は、貼付領域に関する補正後の位置情報をアクチュエータコントローラ221,222,223,224に供給する。
 ステップS5において、コントローラ240は、後続する被着体Aの有無を判別し、後続の被着体Aがある場合には、ステップS1から繰り返し、後続の被着体Aがない場合には処理を終了する。
 ここで、ステップS2における画像データの解析処理の一例について、模式図を用いて説明する。図15及び図16は、本実施形態において用いられる被着体Aのパッケージを説明する模式図である。
 画像データの解析処理を正確且つ効率的に行うために、被着体Aの外装材に印字する内容を、特定のルールに基づいて決めておく。例えば、被着体Aに封入された食品の品名ごとに、品名欄の位置、形状、サイズ等を統一する。また、品名欄には予め決められた背景色と文字色とを使用する。これらの品名欄の位置、形状、サイズ、背景色、文字色等にルールを設けることによって、これらの情報を被着体Aを識別するための識別情報として使用することができる。そして、被着体AにおけるラベルLBの貼付領域ALを「品名欄」を基準とした位置情報によって決めておく。
 図15には、ある被着体300のパッケージの一例が示されている。被着体300には、品名ABCが印字された品名欄301と貼付領域ALとが示されている。貼付領域ALは破線枠にしているが、実際の被着体に破線枠は印字されていない。この破線枠に関する位置情報を、品名欄を基準とする位置情報で規定する。
 図16には、別の被着体310のパッケージの一例が示されている。被着体310には、品名AABが印字された品名欄311と貼付領域ALとが示されている。破線枠で示された貼付領域ALに関する位置情報を、品名欄を基準とする位置情報で規定する。
 このように、被着体Aに封入される食品ごとに、品名と、品名欄の位置情報と、品名欄を基準とした貼付領域ALの位置情報とを関連付けしたテーブルを記憶装置230に格納しておく。
 以上のように準備しておくことにより、コントローラ240は、取得した画像データを解析することにより、被着体300の輪郭の位置情報、この輪郭に対する品名欄301の位置情報を抽出することができる。また、コントローラ240は、この位置情報に対応する貼付領域ALの位置情報を記憶装置230から抽出する。さらに、コントローラ240は、解析によって得られた実際の品名欄301の位置情報に基づいて、記憶装置230から抽出された貼付領域ALの位置情報を補正してアクチュエータの制御信号を生成する。
 これにより、ラベル貼付装置100は、連続的に搬送される被着体Aの貼付領域ALにラベルLBを貼付することができる。また、ラベル貼付装置100は、上記説明したように、解析によって得られた実際の品名欄301の位置情報に基づいて、抽出された貼付領域ALの位置情報を補正してアクチュエータの制御信号を生成するため、例えば、被着体Aごとに搬送面の法線を軸とする回転角がそれぞれ異なるように載置されていても、正しい貼付領域ALにラベルLBを貼付することができる。
 したがって、ラベル貼付装置100によれば、搬送部において搬送される被着体Aの向きが揃っていなくても、また、被着体Aが搬送面幅方向の中央部に載置されていなくても、確実に貼付領域ALにラベルLBを貼付することができる。また、ラベル貼付装置100によれば、被着体Aが搬送面幅方向の中央部に載置されていなくても、確実に貼付領域ALにラベルLBを貼付することができる。
 また、上述した方法によれば、下流側撮像部104によって取得された貼付後のラベルを含む被着体Aの画像データから、貼付後のラベルLBの貼付位置と、記憶装置230から抽出された貼付領域ALの位置情報を補正して得られた位置情報とを比較して、差分(逸脱の度合い)を算出することができる。差分に閾値を設定することにより、閾値を超えた場合には、貼付エラーとして通知することができる。
 続いて、以下において、コントローラ240が、貼付用搬送部101の搬送速度と投入用搬送部102の搬送速度とを調整する処理について説明する。
 本実施形態に係るラベル貼付装置100では、コントローラ240は、通常状態において、投入用搬送部102の搬送速度を貼付用搬送部101の搬送速度に同調させるように制御している。
 ラベル貼付装置100により、滞りなく貼付動作が実行されるためには、下記の条件を満たすことである。すなわち、
 T1:ラベル貼付装置100が、被着体AにラベルLBを貼付してから、次のラベルLBを取得しに行き、取得後、次の被着体AにラベルLBを貼付するまでの時間
 T2:被着体AにラベルLBを貼付してから、次のラベルLBがラベル貼付装置100の駆動可能領域に入るまでの時間
 上記T1とT2とが、T1≦T2を満たすことである。
 コントローラ240は、T1≦T2を満たす通常状態において、ラベルLBを被着体Aに貼付するときの貼付用搬送部101上の搬送位置を、貼付用搬送部101の上流側に設定しておく。
 そして、コントローラ240は、T1とT2とが、T1>T2になった場合には、コントローラ240は、ラベル貼付機構1によりラベルLBを被着体Aの貼付領域ALに貼付するタイミングが貼付用搬送部101における搬送方向下流側に遷移したことに伴って、投入用搬送部102の搬送速度を貼付用搬送部101の搬送速度よりも遅くするよう制御する。
 具体的には、コントローラ240は、T1>T2を検出した際、検出後、直ちに貼付用搬送部101の速度を落とさずに、まずは、投入用搬送部102の搬送速度を貼付用搬送部101の搬送速度よりも遅くするように制御する。
 T1>T2の条件下においては、投入用搬送部102の搬送速度を貼付用搬送部101の搬送速度よりも遅くしても、ラベルLBが被着体Aに貼付されるときの貼付用搬送部101上の搬送位置が徐々に貼付用搬送部101における下流側に遷移する状況が解消されない場合がある。
 この場合には、更に、コントローラ240は、貼付用搬送部の速度を遅くする。このような段階的な搬送速度の調整処理が行われることにより、貼付用搬送部101の速度を可能な限り維持しながら、ラベルLBを被着体Aに確実に貼付することができる。また、貼付用搬送部101の速度を可能な限り維持することで、作業効率の低下を防止することができる。
 続いて、上述した本実施形態に係るラベル貼付装置100の作用効果について説明する。
 上述した本実施形態に係るラベル貼付装置100は、ラベルLBを被着体Aに貼付するラベル貼付機構1と、ラベルLBを搬送する貼付用搬送部101と、ラベル貼付機構1を制御するコントローラ240とを有する。ラベル貼付装置100は、ラベル貼付機構1を用いることにより、被着体Aの貼付領域が載置面Swから浮き上がっていても、押さえ部20によって、被着体Aを載置面Swに向けて押さえられた状態で被着体AにラベルLBを貼付できる。このため、本実施形態に係るラベル貼付装置100によれば、被着体Aの貼付領域が載置面Swから浮き上がっていることにより生じる貼付不良を防止しつつ、被着体AにラベルLBを貼付する作業を連続的に行うことができる。
 ラベル貼付装置100は、被着体Aに関する情報を印字するプリンタユニット110を備え、ラベル貼付機構1は、プリンタユニット110により印字された印字済みラベルLBを被着体Aに貼付することにより、被着体Aに応じた情報を有するラベルLBを被着体Aに貼付する作業の直前に用意することができるため、作業効率が向上する。
 ラベル貼付装置100では、被着体Aのパッケージに記載された食品の品名、また当該品名が記載された品名欄の位置、欄の形状及び欄のサイズ、背景色、文字色等の情報を識別情報として使用する。また、ラベル貼付装置100は、この識別情報を取得する上流側撮像部103と、識別情報と被着体Aごとの貼付領域とが関連付けて記憶された記憶装置230と、を有し、コントローラ240は、識別情報に関連付けされたラベルLBの貼付領域に関する位置情報を記憶装置230から取得し、取得した位置情報を、取得した識別情報に基づいて補正し、補正後の位置情報に基づいて駆動部30を制御する。
 このように、ラベル貼付装置100は、搬送される被着体Aの識別情報に基づいて、この被着体Aに応じたラベルLBの貼付領域を決定できる。このため、ラベル貼付装置100は、被着体Aごとに正確な位置にラベルLBを貼付する作業を連続的に行うことができる。また、ラベル貼付装置100は、ラベル貼付機構1を用いているので、被着体Aの貼付領域が載置面Swから浮き上がっていることにより生じる貼付不良を防止できる。
 また、ラベル貼付装置100は、ラベル貼付機構1に備えられた駆動部30を構成する縦方向アクチュエータ211と、横方向アクチュエータ212と、高さ方向アクチュエータ213と、回動方向アクチュエータ214と、上記の各アクチュエータの駆動をコントロールするアクチュエータコントローラ221,222,223,224とを備える。
 これにより、ラベル貼付装置100は、保持部10を自在に駆動することができるとともに、保持部10に保持されたラベルLBの向きを自在に変更できる。したがって、ラベル貼付装置100は、ユーザが貼付用搬送部101に被着体Aを投入する際に、位置決めを厳密に行わなくとも、ラベルLBを被着体Aに確実に貼付できる。
 また、ラベル貼付装置100は、ラベルLBが貼付された後の被着体Aを撮像する下流側撮像部104を、更に備え、コントローラ240は、下流側撮像部104によって取得された画像データから、貼付後のラベルLBの貼付位置に関する位置情報を抽出し、貼付後のラベルLBの位置情報が予定された貼付領域から逸脱する度合いを算出し、この逸脱度合いが閾値を超えた場合には、エラーを通知するエラー信号を生成することができる。これにより、ラベル貼付装置100は、仮に貼付エラーが発生した場合であっても、エラーを通知することができる。
 また、ラベル貼付装置100は、貼付用搬送部101に向けて被着体Aを投入する投入用搬送部102を備え、コントローラ240は、通常状態において、投入用搬送部102の搬送速度を貼付用搬送部101の搬送速度に同調させるよう制御し、ラベル貼付機構1によりラベルLBを被着体Aの貼付領域に貼付するタイミングが貼付用搬送部101における搬送方向の下流側に遷移したことに伴って、投入用搬送部102の搬送速度を貼付用搬送部101の搬送速度よりも遅くするよう制御する。
 これにより、ユーザが被着体Aの投入間隔や投入量等を意図的に調整しなくとも、ラベル貼付装置100は、貼付用搬送部101の速度を可能な限り維持しながら、確実にラベルLBを被着体Aに貼付できる。
[ラベル貼付装置の変形例]
 本実施形態に係るラベル貼付装置100は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上述したラベル貼付機構1の変形例は、本実施形態に係るラベル貼付装置100に対しても適用可能である。
 ラベル貼付装置100では、投入用搬送部102の上方に上流側撮像部103が配置されている。しかし、上流側撮像部103の位置は、これに限定されない。貼付用搬送部101の上方にあってもよい。
 本実施形態に係るラベル貼付装置100に用いられるプリンタユニット110は一例であって、ラベルLBに印字可能なものであれば適用可能である。
 本実施形態に係るラベル貼付装置100に用いられるプリンタユニット110において、印字されるラベルLBは、台紙の連続体に仮着されたものであり、台紙の連続体から剥離されると説明したが、台紙のないタイプであってもよい。すなわち、ラベルが連続体になっており、印字前或いは印字後に切断されて、ラベルLBとして貼付されるタイプであってもよい。
 本願は、2016年3月3日に日本国特許庁に出願された特願2016-041509に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (17)

  1.  ラベルを貼付するラベル貼付機構であって、
     粘着面を被着体側に向けて前記ラベルを保持する保持部と、
     前記被着体が載置された載置面に向けて前記被着体を押さえる押さえ部と、
     前記押さえ部によって押さえられた前記被着体に前記ラベルの前記粘着面が当接するように前記保持部を駆動する駆動部と
     を有するラベル貼付機構。
  2.  請求項1に記載のラベル貼付機構であって、
     前記押さえ部は、押さえ方向に伸縮可能に形成されているラベル貼付機構。
  3.  請求項1又は2に記載のラベル貼付機構であって、
     前記駆動部は、
     前記保持部において前記ラベルを保持する保持面を、
     前記押さえ部の前記被着体に当接する当接面を含む基準面よりも前記載置面側に向けて前進した位置と、前記基準面に対して前記載置面とは反対側に後退した位置とに駆動するラベル貼付機構。
  4.  請求項3に記載のラベル貼付機構であって、
     前記駆動部は、
     前記ラベルを前記被着体に貼付する際には、
     前記保持部において前記ラベルを保持する保持面を、前記基準面よりも後退した位置にセットするラベル貼付機構。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載のラベル貼付機構であって、
     前記保持部が前記ラベルを吸引する吸引部であるラベル貼付機構。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載のラベル貼付機構であって、
     前記押さえ部が着脱可能に取り付けられているラベル貼付機構。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載のラベル貼付機構であって、
     前記押さえ部は、前記載置面に対して平行方向に移動自在に取り付けられるラベル貼付機構。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載のラベル貼付機構であって、
     前記押さえ部が複数設けられているラベル貼付機構。
  9.  請求項8に記載のラベル貼付機構であって、
     前記複数の押さえ部は、前記保持部に保持される前記ラベルの外縁よりも外側に設けられているラベル貼付機構。
  10.  請求項1~9のいずれか1項に記載のラベル貼付機構であって、
     前記押さえ部の前記被着体と当接する部分が弾性部材で形成されているラベル貼付機構。
  11.  ラベルを貼付するラベル貼付装置であって、
     前記ラベルを被着体に貼付するラベル貼付機構と、
     前記ラベルを搬送する貼付用搬送部と、
     前記ラベル貼付機構を制御する制御部とを有し、
     前記ラベル貼付機構は、
     粘着面を前記被着体側に向けて前記ラベルを保持する保持部と、前記貼付用搬送部の搬送面に向けて前記被着体を押さえる押さえ部と、前記押さえ部によって押さえられた前記被着体に前記ラベルの前記粘着面が当接するように前記保持部を駆動する駆動部と、
     を有するラベル貼付装置。
  12.  請求項11に記載のラベル貼付装置であって、
     前記被着体に関する情報を印字するプリンタを、更に備え、
     前記ラベル貼付機構は、前記プリンタにより印字された印字済みラベルを前記被着体に貼付するラベル貼付装置。
  13.  請求項11又は12に記載のラベル貼付装置であって、
     前記被着体は、当該被着体を識別する識別情報を有しており、
     前記識別情報を取得する撮像部と、
     前記識別情報と、前記被着体ごとに予め決められた前記ラベルを貼付する貼付領域とが関連付けて記憶された記憶部と、を有し、
     前記制御部は、前記識別情報に関連付けされた前記貼付領域に関する位置情報を前記記憶部から取得し、前記取得した位置情報を前記取得した識別情報に基づいて補正し、補正後の位置情報に基づいて前記駆動部を制御するラベル貼付装置。
  14.  請求項11~13のいずれか1項に記載のラベル貼付装置であって、
     前記駆動部は、前記保持部を前記搬送面の法線を軸とする回動方向に駆動するアクチュエータと、前記搬送部の搬送方向に駆動するアクチュエータと、前記搬送部の載置面の法線方向に駆動するアクチュエータと、前記搬送方向に直交する方向に駆動するアクチュエータとを備えるラベル貼付装置。
  15.  請求項11~14のいずれか1項に記載のラベル貼付装置であって、
     前記ラベルが貼付された後の被着体を撮像する貼付後撮像部を、更に備え、
     前記制御部は、前記貼付後撮像部によって取得された画像データから、貼付後のラベルの貼付位置に関する位置情報を抽出し、前記貼付後のラベルの位置情報が前記貼付領域から逸脱する度合いが閾値を超えた場合には、エラーを通知するエラー信号を生成するラベル貼付装置。
  16.  請求項11~15のいずれか1項に記載のラベル貼付装置であって、
     前記貼付用搬送部に向けて前記被着体を投入する投入用搬送部を、更に備え、
     前記制御部は、通常状態において、前記投入用搬送部の搬送速度を前記貼付用搬送部の搬送速度に同調させるよう制御し、
     前記ラベル貼付機構により前記ラベルを前記被着体に貼付するタイミングが前記貼付用搬送部における搬送方向の下流側に遷移したことに伴って、前記投入用搬送部の搬送速度を前記貼付用搬送部の搬送速度よりも遅くするよう制御するラベル貼付装置。
  17.  請求項1~10のいずれか1項に記載されたラベル貼付機構を用いて、連続して搬送される被着体にラベルを貼付するラベル貼付方法であって、
     搬送される前記被着体から前記被着体を識別する識別情報を取得し、
     前記取得した識別情報に基づいて前記被着体における前記ラベルの貼付領域に関する位置情報を取得し、
     前記取得した貼付領域の位置情報を前記識別情報に基づいて補正し、
     補正後の位置情報に基づいて前記駆動部を制御して、前記ラベルを前記貼付領域に貼付するラベル貼付方法。
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