JP2011195197A

JP2011195197A - ラベル高速移送貼着装置

Info

Publication number: JP2011195197A
Application number: JP2010192053A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sekimoto; 隆関本; Genichi Motai; 元一罍; Shinichi Kashiwagi; 伸市柏木; Yoshiaki Ito; 芳明伊藤
Original assignee: Takara Co Ltd; Toshiba Tec Corp; Takara Pac Ltd
Current assignee: Takara Co Ltd; Toshiba Tec Corp; Takara Pac Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2011-10-06
Also published as: EP2361837A3; CN102167179A; EP2361837A2; US20110209831A1

Abstract

【課題】
既存のラベルプリンタに取付け自在で、該ラベルプリンタにて印字され１枚毎に分離されたラベルを貼付け位置まで高速で移送し、ワーク（被貼着物）にラベルを貼付けるラベル移送貼着装置を提供する。
【解決手段】
印字され１枚毎に分離されたラベルを発行するラベルプリンタ１と、発行されたラベルを検知するセンサ１５と、該ラベルプリンタ１の下流側に近接して設置された無端の吸着ベルト１０からなるラベル移送手段６と、ワークの搬送位置を検出するワーク検知センサ１６と、該ワーク検知センサ１６の検知信号を受けワーク位置並びにラベル先端位置及び貼付け目標位置を演算する演算手段３１と、該演算手段により演算された情報に基づきラベル移送手段６の駆動速度をワーク搬送コンベア１７の移送速度に対応して可変に制御する制御部３０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラベルプリンタにて印字され１枚毎に分離されたラベルを貼着位置まで高速移送しながら別途搬送されてくる被貼着物の移送速度に合わせてラベルを貼着するラベル高速移送貼着装置に関する。

１枚毎の粘着ラベルを、被貼着物（以下、ワークという）に貼り付ける直前にラベルプリンタにて所要の印字をし、１枚毎に分離した後、貼着位置まで移送しワークに貼付けるラベル移送貼着装置が知られている。例えば、特開平６−２３９３２５号公報に示される装置は、剥離台紙に仮着された２枚の平行するラベルを吸着送りベルトにて吸着しながら貼付けローラ位置まで移送する技術が示される。又、本出願人が先に提案した特開２００９−６２０８７号公報にはプリンタにより印字されたラベルが１枚毎に分離され、無端の複数のゴムベルト上に載置されて貼付け位置まで水平搬送される技術が示される。

特開平６−２３９３２５号公報特開２００９−６２０８７号公報

しかしながら、ラベルを貼付ける直前に所要の印字をするラベルプリンタにあっては、高効率化の要請から、ラベルプリンタにより印字され１枚毎に分離されたラベルを、ワーク搬送コンベアの移送速度に対応するラベル移送手段により移送し、且つラベル移送手段及びワーク搬送コンベアの駆動を停止することなく高効率でワークにラベルを貼付ける装置が必要とされる。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、搬送コンベアにて移送されるワークの存在を検知してラベルプリンタにより１枚毎に異なるバーコードや日付等の情報を印字し、１枚毎に分離されたラベルをワーク搬送コンベアの移送速度に応じて可変制御された速度をもつラベル移送手段により吸着保持し、貼着位置でラベル移送手段及びワーク搬送コンベアの駆動を停止することなく高効率でワークに正確に貼付け得るラベル高速移送貼着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載のラベル高速移送貼着装置は、印字され１枚毎に分離されたラベルを発行するラベルプリンタと、発行されたラベルを検知するセンサと、ラベルプリンタの下流側に近接して設置された無端の吸着ベルトからなるラベル移送手段と、ワークの搬送位置を検出するワーク検知センサと、該ワーク検知センサの検知信号を受けワーク位置並びにラベル先端位置及び貼付け目標位置を演算する演算手段と、該演算手段により演算された情報に基づきラベル移送手段の駆動速度をワーク搬送コンベアの移送速度に対応して可変に制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

また、前記ラベル移送手段の吸着ベルトは２列の吸着ベルト体で構成され、さらに前記ラベル移送手段の先端位置であって前記２列の吸着ベルト体の間に前記ラベルを前記ワークに押付けるラベル押付け手段が設けられていることを特徴とする。

また、前記ラベル押付け手段は、付勢手段によって前記ラベル移送手段の先端位置から押出される方向に付勢され、前記ワークと当接し、該ワークの厚みに応じて前記付勢手段の付勢力に抗し前記ラベル移送手段の先端位置側に押戻される当接手段を有し、該当接手段の前記ワークへの当接により前記ラベルが前記ワークに押付けられることを特徴とする。

本発明によれば、プリンタを内蔵し１枚毎のラベルに分離する剥離部を備えた既存のラベルプリンタにそのまま適用でき、しかも、ラベルは陰圧を受けて無端の吸着ベルト上を移送され、しかも別途搬送コンベアにより移送されるワークの搬送速度に対応してラベル移送手段である吸着ベルトの駆動速度が可変に調整され、貼付け時にはワーク搬送速度と同期するよう制御されるので、ワークの搬送速度如何に拘わらず正確なラベル貼付けができる。

更に、ラベルプリンタにて１枚毎のラベル印字がされたラベルを高速で貼着位置まで移送しワークに貼付けるため、ラベルの貼付けミスが生じた場合もラベルプリンタによる印字のし直しで対応でき、印字済のラベルが待機しない点でラベルの無駄がない。従って、印字データが１枚毎に異なるワークに対して１枚ごとの高速でのラベル貼着が可能となる。

本発明のラベル高速移送貼着装置の第１実施形態の全体の概略構成を示す側面図である。ラベル移送手段の側面図である。制御部の内部構成を示すブロック図である。作動のフローチャートである。ワーク検知してラベルが発行される推移の説明図である。ラベルの発行を検知後、ワークの位置、発行されたラベルの位置を算出し、ラベラーの残り距離でワークに同期させる推移の説明図である。ワーク速度とラベルの移送速度の変動を示す説明図である。本発明のラベル高速移送貼着装置の第２実施形態の全体の概略構成を示す側面図である。ラベル移送手段であるラベラーの概略平面図である。ラベラーの貼付け待機状態時のラベル押付け体を示す側面図である。ラベラーの貼付け状態時のラベル押付け体を示す側面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。図１及び図２は、本発明のラベル高速移送貼着装置の第１実施形態の概略構成を示しており、１は既知のラベルプリンタを示し、ラベルＬは剥離紙上に担持されて印字工程２を経て出口の鋭角なエッジ３を備えた剥離部４で折り返され、１枚毎ラベル排出部５より排出される。尚、該ラベルプリンタ１は既知の構成であるためその詳細は省略する。

６はラベル移送手段であるラベラーを示し、ラベルプリンタ１に近接する側のローラ７とワーク搬送コンベア８側に近接する側のローラ９に無端の吸着ベルト１０が掛け渡され、駆動ローラ１１により駆動される。１２はラベラー６の駆動用モータである。また、吸着ベルト１０は平ベルト型の無端ベルトで、ベルト面にはラベルＬを陰圧で吸着する複数の吸引穴（後述の図９の符号１０ｃで示す）が長さ方向に所定ピッチにて形成され、ブロア（図示略）にて常時陰圧を受けている。図中、１３は吸着ベルト１０にテンションを掛けているテンションローラ、１４は従動ローラを示す。

１５はラベルプリンタ１のラベル排出部５の下方に設置された発行完了したラベルＬを検知するラベル発行完了確認センサで、発行したラベルＬの後端を検知し、ラベル発行完了信号を制御部３０に送る。１６はワーク搬送コンベア８の搬送路の適所に設置されたワークＷの移送位置を検知するワーク検知センサで、ワークＷ位置の検知信号を制御部３０に送る。制御部３０は演算手段３１を含む。１７はワーク搬送コンベア８の駆動用モータ、１８は駆動手段である。１９はラベラー６の先端にあってワークＷへのラベル貼付けをサポートする２次押えローラである。

また、２０、２１はエアブロノズルで、第１のエアブロノズル２０はラベル排出部５の下方にあって排出されたラベルＬを下方よりのエアブロによりラベラー６に円滑に乗り移るよう補助し、第２のエアブロノズル２１はラベル貼着位置にあってラベラー６より移送されたラベルＬを斜め上方からのエアブロによりワークＷ面に転移させる作用をする。このとき、ラベルＬはローラ９位置で吸着ベルト１０の吸引穴がローラ９により塞がれることで吸着力を失い、陰圧が働かなくなることからエアブロノズル２１からのエアブロにてワーク面に転移される。

また、２２、２３はエンコーダである。ただし、光パルスを検出するセンサ等の図示は省略している。エンコーダ２２は、吸着ベルト１０を回転駆動させるモータ１２の回転方向、ベルトの移動量及び回転速度を検知する際に用いられる。エンコーダ２３は、ワーク搬送コンベア８を回転駆動させるモータ１７の回転方向、ワークの移動量及び回転速度を検知する際に用いられる。

ここで、上述した制御部３０は、たとえば図３に示すような構成となっている。すなわち、制御部３０は、エンコーダ２３からのパルスをカウントするカウンタ３０ａと、コンベア速度を検知するコンベア速度検知回路３０ｂと、ワーク検知位置を保持するワーク検知位置保持回路３０ｃと、ワーク現在位置を求めるワーク現在位置演算回路３０ｄとを有している。また、制御部３０は、予め設定されたラベル発行時間に合わせてラベル発行タイミングを補正するラベル発行タイミング補正回路３０ｅと、ワーク搬送後にラベルプリンタ１へラベル発行指令を出すためのワーク検知保持リレー３０ｆとを有している。

なお、コンベア速度検知回路３０ｂによる検知結果は、ラベラー６のラベルＬの搬送速度をコンベア速度に同調させるために用いられる。また、コンベア速度検知回路３０ｂによる検知結果は、ラベル発行指令を出すタイミングの調整にも用いられる。また、ワーク検知位置保持回路３０ｃは、ワーク検知センサ１６がワークＷを検知した瞬間のカウンタ３０ａの値をワークＷが貼付け位置Ａを通過するまで保持する。また、ワーク現在位置演算回路３０ｄは、ワーク検知センサ１６がワークＷを検知した瞬間のカウンタ３０ｃの値と現在のカウンタ３０ａの差を計算してワークＷの移動量を求める。

また、制御部３０は、ワーク検知センサ１６からワークＷへのラベル貼付け位置までの距離（Ｌｐｈ）とワークＷに対する貼付け位置調整分（Ｐｐ）とからラベルＬの貼付けのための目標位置を求める目標位置演算回路３０ｇと、その目標位置と通過確認位置とを比較しワークＷの通過判断を出力する比較回路３０ｈとを有している。

また、制御部３０は、エンコーダ２２からのパルスをカウントするカウンタ３０ｉと、ベルト速度を検知するラベラー速度検知回路３０ｊと、発行完了位置を保持する発行完了位置保持回路３０ｋと、ラベル現在位置を求めるラベル現在位置演算回路３０ｌとを有している。また、制御部３０は、ラベル発行完了確認センサ１５からラベルＬの貼付け位置までの距離（Ｌｃｈｋ）とラベルＬの長さ（Ｌｓ）とからラベルＬの先端位置を求めるラベル先端位置演算回路３０ｍと、そのラベルＬの先端位置から上述した目標位置を減算する減算器３０ｎとを有している。

なお、発行完了位置保持回路３０ｋは、ラベル発行完了確認センサ１５がラベルＬの後端を検知した瞬間のカウンタ３０ｉの値をワークＷが貼付け位置Ａを通過するまで保持する。また、ラベル現在位置演算回路３０ｌは、ラベル発行完了確認センサ１５がラベルＬの後端を検知した瞬間のカウンタ３０ｉの値に現在のカウンタ３０ｉの値を加算してラベルＬの移動量を求める。また、ラベル先端位置演算回路３０ｍは、ラベルＬの先端位置を求める際、ラベル発行完了確認センサ１５がラベルＬの後端を検知した瞬間のカウンタ３０ｉの値と現在のカウンタ３０ｉの値の差を計算してラベルＬの移動量を求める。

また、制御部３０は、減算器３０ｎからの値に基づきラベルＬの先端位置を制御するための値を求める位置制御演算回路３０ｏと、その先端位置を制御するための値を出力する位置制御動作リレー３０ｐと、その先端位置を制御するための値と上述した搬送速度とを加算する加算器３０ｑと、この加算器３０ｑの出力からワークＷの位置を保持し、速度指令回路３０ｓを介して速度指令を出力させるワーク検知保持リレー３０ｒとを有している。

なお、位置制御演算回路３０ｏは、ラベルＬとワークＷの相対位置が一致するように、ラベルＬの搬送速度を制御する。また、速度指令回路３０ｓは、ラベルＬとワークＷの相対位置を一致させるための制御値が所定の上限値又は下限値を超える場合、その範囲を超えないように制御する。

次に本発明のラベル移送貼着装置の作用を図４のフローチャートに従って説明する。
ラベルプリンタ１自体は既知の一般的な構成であって作動の詳細は省略するが、ワーク搬送コンベア８により搬送されるワークＷの存在をワーク検知センサ１６が検知すると（ステップＳ１）、ラベルＬの発行タイミングが調整される（ステップＳ２）。この場合の発行タイミングの調整においては、後述の図６に示すように、ＬｄとＷｄ＋ＰｐとがワークＷの搬送速度が変わっても等しくなるようにすることである。

ここで、後述のように、ＬｄはラベルＬの先端から貼付け位置Ａまでの距離である。また、後述のように、ＷｄはワークＷの先端位置と貼付け位置Ａまでの距離であり、ＰｐはワークＷに対する貼付け位置調整分の距離である。

発行タイミングの調整について、さらに具体的に説明すると、発行タイミングの調整量であるＴｉｍｍは、Ｔｉｍｍ＝（Ｌｈｉｇｈ−Ｌｃｕｒ）＋Ｐｐの演算によって求められる。

ここで、Ｌｈｉｇｈは最高速度でのラベル発行中のワーク移動距離計算値であり、Ｌｈｉｇｈ＝Ｓｍａｘ×Ｔｐｒｔとして求められる。また、Ｌｃｕｒは実際の速度でのラベル発行中のワーク移動距離計算値であり、Ｌｃｕｒ＝Ｓｃｕｒ×Ｔｐｒｔとして求められる。また、ここで、Ｓｍａｘは搬送速度最高速（ｍｍ／秒）、Ｓｃｕｒはワーク検知時の搬送速度（ｍｍ／秒）、Ｔｐｒｔはラベルプリンタ１のラベル発行時間（秒）である。

このとき、ラベラー６の運転が行われるとともに（ステップＳ３）、ワーク位置検知が開始される（ステップＳ４）。そして、ワークＷの相対位置がラベルＬの発行タイミングに合う位置に到達すると（ステップＳ５）、ラベルプリンタ１へラベルＬの発行指令が出される（ステップＳ６）。

このとき、ラベルプリンタ１にてラベルＬに対してのバーコードや日付等の所要の印字がなされる。なお、ラベルＬに対しての印字が行われることにより、ラベル排出部５に臨む剥離部４の鋭角な剥離エッジにて剥離紙が折り返され、ラベルＬは１枚毎に発行される。

そして、前記のラベル排出部５下方に設置したラベル発行完了確認センサ１５の検出信号を受け取ることで、ラベルＬの発行完了が確認されると（ステップＳ７）、ワークＷの位置とラベルＬの先端位置とから貼付け目標位置が演算処理され（ステップＳ８）、その貼付け目標位置に応じてラベラー６の吸着ベルト１０の駆動が制御され（ステップＳ９）、貼付け位置Ａにてワーク搬送コンベア８の移送速度と同期するよう制御されてワークＷに対するラベル貼付けが完了する（ステップＳ１０）。

ここで、ラベラー６の吸着ベルト１０の駆動の制御は、図５及び図６のようにして行われる。すなわち、図５のように、ワークＷがワーク検知センサ１６によって検知されると、ラベルプリンタ１によるラベルＬへの印字が行われる。そして、図６のように、そのラベルＬの発行の完了がラベル発行完了確認センサ１５によって確認されるが、そのときワークＷは貼付け位置Ａ側に変位していることになる。

このとき、図６において、Ｗｄ＋Ｐｐ＜Ｌｄであるか、Ｗｄ＋Ｐｐ＞Ｌｄであるかが求められる。ここで、ＷｄはワークＷの先端位置と貼付け位置Ａまでの距離であり、ＰｐはワークＷに対する貼付け位置調整分の距離であり、ＬｄはラベルＬの先端から貼付け位置Ａまでの距離である。

そして、ラベルＬの発行が完了すると、図７に示すように、Ｗｄ＋Ｐｐ＜Ｌｄの場合、ラベラー６は一旦ワークＷの搬送速度より速く駆動され、また、Ｗｄ＋Ｐｐ＞Ｌｄの場合、ラベラー６は一旦ワークＷの搬送速度より遅くなるよう駆動されることで、貼付け前にワークＷの位置とラベルＬの相対位置が合うように制御される。なお、相対位置が一致するとラベラー速度はワーク速度と同じになり、以後ワークＷにラベルＬを貼り付けるまで同期制御される。

このように、第１実施形態では、制御部３０により、ワークＷの位置とラベルＬの先端位置とラベルＬの貼付け目標位置とのそれぞれに基づき、ワーク搬送コンベア８のワークＷの移送速度に合うように、ラベルＬの搬送速度を可変に制御するようにしたので、ワークＷの搬送速度如何に拘わらず正確なラベルＬの貼付けを行うことができる。

（第２実施形態）
図８及び図９は、図１及び図２に示したラベル高速移送貼着装置の構成を変えた場合の第２実施形態の概略構成を示すものである。なお、以下に説明する図において、図１及び図２と共通する部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

すなわち、第２実施形態においては、ラベラー６の先端位置である貼付け位置Ａにラベル押付け手段であるラベル押付け体４０を追加している点で、図１及び図２に示したラベル高速移送貼着装置とは構成が異なっている。また、第２実施形態では、図１及び図２に示した無端の吸着ベルト１０が図９に示すように、吸着ベルト１０ａ、１０ｂの２つに分割されている点でも図１及び図２に示したラベル高速移送貼着装置とは構成が異なっている。なお、図９において、符号は１０ｃは上述したラベルＬを吸引する吸引穴である。その他の構成は、図１及び図２に示したラベル高速移送貼着装置と同じである。

そして、ラベル押付け体４０の詳細については後述するが、図８及び図９に示すように、ラベラー６の電源（切）時や電源（入り）時に応じ、吸着ベルト１０ａ、１０ｂの間でワーク搬送コンベア８面に向って飛び出たり引き込まれたりするようになっている。また、ラベラー６の貼付け状態時においては、ワークＷの厚みに応じてその位置が変位するようになっている。

すなわち、ラベル押付け体４０は、図１０及び図１１に示すように、ラベル押付け部材４１と押付け付勢部材４６とを有している。ラベル押付け部材４１は、軸４２を介して回動自在に支持され、外周の一部に上記のワークＷに当接する当接手段である当接部４３を有する回動体４４と、この回動体４４に一体に上方に突出するように設けられた押さえレバー４５とを備えて構成されている。

押付け付勢部材４６は、一端４８ａが押さえレバー４５側に係止され、他端４８ｂがロータリーシリンダ４７側に係止されている付勢手段である引っ張りバネ４８と、ロータリー軸４７ａに取り付けられたカム４９とを備えて構成されている。

このような構成では、ラベラー６が貼付け待機状態時である運転停止のとき、図１０に示すように、ロータリーシリンダ４７の駆動によりカム４９が上方に回動し、引っ張りバネ４８の付勢力に抗して押さえレバー４５を押し付ける。このとき、ラベル押付け部材４１の当接部４３は上方に回動することで（図１１にて２点鎖線で示す位置）、図９に示した吸着ベルト１０ａ、１０ｂの間から飛び出ないように引き戻される。

一方、ラベラー６が貼付け状態時である運転開始のとき、図１１に示すように、ロータリーシリンダ４７の駆動によりカム４９が下方に回動し、押さえレバー４５から離される。これにより、押さえレバー４５が引っ張りバネ４８の付勢力によって引っ張られることで、当接部４３が下方に回動する。これにより、ラベル押付け部材４１の当接部４３が図９に示した吸着ベルト１０ａ、１０ｂの間からワーク搬送コンベア８面に向って飛び出るように押し出される。

このとき、上述したように、ワークＷがワーク搬送コンベア８によって押付け位置Ａまで搬送されると、ラベル押付け部材４１の当接部４３にワークＷが当接し、ワークＷの厚みに応じてその当接部４３が引っ張りバネ４８の付勢力に抗し押し上げられる。また、このとき、吸着ベルト１０ａ、１０ｂに陰圧で吸着されているラベルＬは、吸着ベルト１０ａ，１０ｂの先端位置で吸引穴１０ｃがローラ９により塞がれて陰圧が働かなくなることから吸着が解除され、ラベル押付け部材４１の当接部４３によりワークＷに押し付けられ、さらに２次押えローラ１９によりラベルＬがワークＷに押し付けられることにより、ラベルＬの貼付けが確実に行われる。

このように、第２実施形態では、ラベル押付け体４０の当接部４３が引っ張りバネ４８によってラベラー６の先端位置から押出される方向に付勢され、ワークＷとの当接により該ワークＷの厚みに応じて引っ張りバネ４８の付勢力に抗しラベラー６の先端位置側に押戻されるようにし、その当接部４３のワークＷへの当接によりラベルＬがワークＷに押付けられるようにしたので、ワークＷの厚みにバラつきがあっても、そのバラつきを吸収し、ワークＷに対してラベルＬを確実に貼着することができる。

本発明のラベル移送貼着装置は、既設されたラベルプリンタに対し任意に設置できるから、既存の工場等でのラベル貼付け工程に対し設置の自由度があり、広く活用することができる。

１ラベルプリンタ
２印字工程
３エッジ
４剥離部
５ラベル排出部
６ラベラー
８ワーク搬送コンベア
１０、１０ａ、１０ｂ吸着ベルト
１０ｃ吸引穴
１５ラベル発行完了確認センサ
１６ワーク検知センサ
３０制御部
３１演算手段
４０ラベル押付け体
４１ラベル押付け部材
４３当接部
４６押付け付勢部材
４８引っ張りバネ
４９カム
Ｌラベル
Ｗワーク（被貼着物）

Claims

印字され１枚毎に分離されたラベルを発行するラベルプリンタと、発行されたラベルを検知するセンサと、ラベルプリンタの下流側に近接して設置された無端の吸着ベルトからなるラベル移送手段と、ワークの搬送位置を検出するワーク検知センサと、該ワーク検知センサの検知信号を受けワーク位置並びにラベル先端位置及び貼付け目標位置を演算する演算手段と、該演算手段により演算された情報に基づきラベル移送手段の駆動速度をワーク搬送コンベアの移送速度に対応して可変に制御する制御部を備えたことを特徴とするラベル高速移送貼着装置。
前記ラベル移送手段の吸着ベルトは２列の吸着ベルト体で構成され、さらに前記ラベル移送手段の先端位置であって前記吸着ベルト体の間に前記ラベルを前記ワークに押付けるラベル押付け手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のラベル高速移送貼着装置。
前記ラベル押付け手段は、付勢手段によって前記ラベル移送手段の先端位置から押出される方向に付勢され、前記ワークと当接し、該ワークの厚みに応じて前記付勢手段の付勢力に抗し前記ラベル移送手段の先端位置側に押戻される当接手段を有し、該当接手段の前記ワークへの当接により前記ラベルが前記ワークに押付けられることを特徴とする請求項２に記載のラベル高速移送貼着装置。