JP5774365B2 - ラベル剥離装置 - Google Patents

Description

本発明は、ラベル台紙からラベルを吸着・剥離するラベル剥離装置に関する。

多品種少量生産となるタイヤの生産工程においては、少なくともタイヤゴムの加硫成形を行なう前の未加硫タイヤ（生タイヤ）の段階で、その生タイヤの品種を識別すべく、例えば、品種情報を書込んだバーコードラベルを生タイヤの内面やビード部に貼付する必要がある。

従来、タイヤにラベルを貼付するラベル貼付装置として、ラベルを一定間隔に貼り付けた長尺帯状のラベル台紙を巻き取ったロール体（ラベルリール）からラベル台紙を間欠的に巻き戻す巻き戻し手段と、小径ローラの周りでラベル台紙をＵ字状に曲げてラベル台紙上でのラベルの貼着力を減少させる剥離力減少手段と、剥離力減少手段を通過したラベル台紙を支持する水平面及び該水平面から下方へ折れ曲がる垂下面とを備えた支持台と、支持台上のラベル台紙からラベルを吸着して剥離する吸着手段と、吸着したラベルを生タイヤの例えばサイドウォール部に押圧して貼り付ける手段と、を有するラベル貼付装置が知られている（特許文献１参照）。

このラベル貼付装置では、剥離力減少手段によりラベル台紙上でのラベルの貼着力を減少させると共に、ラベル台紙を支持台の水平面から垂下面に這わせて屈曲させることにより、水平面から垂下面へ切り替わるエッジ部よりラベルを突出させ、ラベルをラベル台紙から部分的に剥離することでラベル台紙上でのラベル貼着力をさらに減少させた後、吸着パッドにより当該ラベルを吸着して未剥離部分を引き剥がす。

しかしながら、上記従来のラベル貼付装置では、上記エッジ部からのラベルの突出距離が短い場合には、ラベル台紙から剥離されていない部分が多く残ってしまうためラベル台紙に対するラベルの貼着力が十分に減少せず、吸着パッドがラベルを吸着できない虞がある。また、上記エッジ部からのラベルの突出距離が長い場合には、ラベルの自重によりその突出部分が支持台の水平面から下へ向かって傾くこととなり、吸着パッドの吸着面とラベルとの間に隙間を生じる結果、やはり吸着パッドはラベルを吸着できなくなる。

すなわち、上記従来のラベル貼付装置は、ラベルリールからのラベル台紙の送り量やラベルリールの抵抗の大きさによるラベル台紙のたるみ量の誤差に起因して、上記エッジ部からのラベルの突出距離に誤差を生じると、吸着パッドがラベルを吸着できない事態を生じやすい。

また、例えば、環境温度や湿度、製造後の経過時間によりラベル台紙に対するラベルの貼着力が変動した場合には、上記剥離力減少手段におけるＵ字型屈曲部分でラベル台紙からラベルが剥離し、ラベルの脱落や位置ズレにより、吸着パッドによるラベルの吸着に支障を来たすことがある。

また、吸着パッドにより吸着したラベルを生タイヤの例えばサイドウォール部に単に押し当てて貼付するため、押し当ての際にサイドウォール部が上下して動作位置にズレを生じると、その後のラベル情報の読取工程において読取異常を生じさせてしまい、製品規格を満たさなくなる虞がある。

さらに、ラベル台紙を巻き取ったラベルリールを交換する場合には、ラベル貼付装置の動作を停止する必要があり、生産ラインの生産能力（生産性）を低下させてしまうという問題もある。

特開２００８−２７３５７０号公報

本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、ラベル貼付装置において、ラベル台紙上のラベルを吸着してラベル台紙から確実に剥離することである。

（１）本発明は、ラベル台紙からラベルを剥離するラベル剥離装置であって、ラベル台紙上のラベルを吸着する吸着手段と、吸着したラベルを剥離するため前記吸着手段を移動する手段と、ラベルを坦持したラベル台紙をラベル台紙の供給部から回収部まで搬送する搬送手段と、前記搬送手段の一部を構成すると共にラベルの吸着位置においてラベルの先端部をラベル台紙から剥離する剥離促進機能を備えた剥離促進部と、前記剥離促進部をラベル台紙の搬送路に沿って所定距離移動させる移動手段と、を有し、前記剥離促進部は、前記吸着手段に非吸着状態のラベルの先端部を、搬送を停止させて強制湾曲させたラベル台紙から剥離する第１の剥離促進機能と、前記吸着手段をラベル台紙のラベルに吸着させた状態で、前記移動手段によるラベル台紙の搬送方向と逆方向の所定距離移動により前記ラベルを更に前記所定距離分剥離する第２の剥離促進機能を有しているラベル剥離装置である。
（２）本発明は、前記（１）に記載されたラベル剥離装置において、前記剥離促進部はラベル台紙の搬送方向を、前記吸着手段から離隔する方向に変更するラベル台紙のガイド部材からなるラベル剥離装置である。

本発明によれば、ラベル貼付装置において、ラベル台紙上のラベルを吸着してラベル台紙から確実に剥離することができる。

本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置における、ラベル貼付部の構成を示す構成図である。 図２Ａの一部拡大図である。 本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置における、ラベル台紙の供給・回収手段の平面図である。 図４Ａにおけるラベル台紙供給・回収手段の内部機構を拡大して示した構成図である。 本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置のラベル吸着動作における、可動部周辺の状態を示す部分詳細図である。 本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置のラベル貼付動作前半における、ラベル移送手段及びその周辺の状態を示す部分詳細図である。 本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置のラベル貼付動作後半における、ラベル移送手段及びその周辺の状態を示す部分詳細図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置１の構成を示すブロック図である。
本ラベル貼付装置１は、タイヤにラベルを貼付するラベル貼付部２と、ラベル貼付部２の各部を制御するコンピュータ等による制御部４とを有している。

図２は、ラベル貼付部２の構成を示す構成図である。
図２Ａはラベル貼付部２の構成を示す平面図であり、図２Ｂは同構成の正面図である。
ラベル貼付部２は、作業台Ｍ（図２Ｂ）に立設された支柱６と、支柱６上部に取り付けられた水平な支持台８と、支持台８上に設置されたシリンダ機構１０（図２Ａ）及び断面略Ｕ字状のレールガイド１２と、レールガイド１２内を摺動するロッド状のスライダ１３と、スライダ１３及びシリンダ機構１０のピストンロッド１０ａに固定されたラベル移送手段２０と、を有している。

また、ラベル貼付部２は、支柱６上部に設置されたロータリアクチュエータ１４と、ロータリアクチュエータ１４の回転軸（図示せず）に固定され、支柱６に対して回転自在な回転アーム１６と、回転アーム１６の両端部にそれぞれ固定されたラベル台紙供給・回収手段４０と、を有している。

２つのラベル台紙供給・回収手段４０、シリンダ機構１０、ロータリアクチュエータ１４、及びラベル移送手段２０は、制御部４により制御されて動作する。

ラベル貼付部２は、さらに支柱６の図示右側に所定距離離れて作業台Ｍの上に設けられたタイヤ保持台１８を有し、タイヤ保持台１８の上には、ラベル貼付部２によりラベルを貼り付ける生タイヤＴが、その回転軸を水平方向に向けて、つまり立てた状態で保持されている。

ここで、ラベル台紙供給・回収手段４０は、図２Ｂに示す回転アーム１６の右腕部位置がその動作位置であり、この動作位置において、ラベル移送手段２０と協働してラベル貼付対象である生タイヤＴのビード部にラベルを貼り付ける。
一方、図２Ｂに示した回転アーム１６の左腕部の位置はラベル台紙供給・回収手段４０の待機位置であり、この位置において、ラベルリールＸ（後述）を交換した後のラベル台紙供給・回収手段４０がラベル貼付動作に備えて待機する。また、ユーザは、この待機位置において、ラベル台紙供給・回収手段４０のラベルリールＸを交換する。

図３は、図２Ａの一部拡大図である。
ラベル移送手段２０は、支持台８に固定されたシリンダ機構１０のピストンロッド１０ａ及びスライダ１３に固定されたテーブル２２と、テーブル２２に設置されたシリンダ機構２４と、シリンダ機構２４に連結されたアーム２６と、アーム２６に設置された別のシリンダ機構２８と、シリンダ機構２８のピストンロッド２８ａの先端に取り付けられ、一方のラベル台紙供給・回収手段４０から繰り出されるラベル台紙からラベルを吸着・剥離して保持する吸着パッド３０とを有している。
アーム２６には、その先端に鉤形のフック２６２が成形されており、このフック２６２は生タイヤＴのビード部にアーム２６を当てるときの位置決めに用いられる。また、吸着パッド３０は、例えば真空ポンプに接続され、空気の吸引によりラベルを吸着する。

次に、ラベル台紙供給・回収手段４０の構成を、図４及び図５を参照して説明する。
図４はラベル台紙供給・回収手段４０の平面図であり、図４Ａは図３Ａに示すラベル台紙供給・回収手段４０の拡大図、図４Ｂはその底面図である。
ラベル台紙供給・回収手段４０の上面（図４Ａ）は、上面板６２により内部がカバーされており、上面板６２には、ラベル台紙供給・回収手段４０の全体を回転アーム１６に固定するためのブラケット７０が固定されている。また、上面板６２からは後述する可動部６４が露出しており、この露出部分において、ラベル移送手段２０の吸着パッド３０（図３）がシリンダ機構２８の動作により、可動部６４のガイドローラに掛け渡されたラベル台紙Ｙからラベルを吸着して剥離する。

一方、ラベル台紙供給・回収手段４０の底面（図４Ｂ）は、後述するラベルリールＸ及び回収リールＺの周辺部を除き、底面板７２によりカバーされている。ここで、図４Ｂに示した底面は、図２Ｂに示したラベル台紙供給・回収手段４０の待機位置においては上面側となり、同位置において、ユーザはラベルリールＸ及び回収リールＺの交換を容易に行うことができる。

図５は、図４Ａにおけるラベル台紙供給・回収手段４０の内部機構を拡大して示した構成図である。
ラベル台紙供給・回収手段４０は、一定間隔でラベルが貼り付けられた長尺帯状のラベル台紙Ｙを巻きつけたラベルリールＸを回転自在に支持するラベルリール支持部４４と、ラベル台紙Ｙを挟持した状態でラベルリールＸからラベル台紙Ｙを歩進状に繰り出す、例えばステッピングモータで駆動される駆動ローラ４６及び従動ローラ４８と、駆動ローラ４６及び従動ローラ４８により繰り出されたラベル台紙Ｙを回収リールＺで回収して巻き取るため、例えばエアモータで駆動される回収リール支持部５０と、ラベルリールＸから回収リールＺまでのラベル台紙Ｙの移動経路に設けられ、ラベル台紙Ｙをガイドするガイド部材であるガイドローラ５２、５４、５６、５８と、可動部６４にそのピストンロッド６０ａを取り付け、可動部６４の駆動源となるシリンダ機構６０と、を有している。ここで、上記各ガイドローラ５２、５４、５６、５８及び各リール支持部４４、５０は、図５において一点鎖線で示した上面板６２に支承されている。

ここで、可動部６４に支承され、ラベル台紙Ｙの移動経路の一部を構成するガイドローラ６６、６８は、後述するように吸着パッド３０によるラベルＷの剥離を容易にするための剥離促進部を構成している。

次に、本ラベル貼付装置１による一連のラベルの貼付動作について説明する。
ラベルの一連の貼付動作は、吸着パッド３０がラベル台紙Ｙ上のラベルＷを吸着し、ラベル台紙Ｙから剥離して保持するまでのラベル吸着・剥離動作と、その後、吸着パッド３０が吸着したラベルＷを、生タイヤＴのビード部に貼付するまでのラベル貼付動作と、から成る。

既に述べたように、回転アーム１６の両腕端部には、それぞれ、ラベル台紙供給・回収手段４０が取り付けられており、回転アーム１６は図２Ｂに示す位置にあるものとする。

＜ラベル吸着・剥離動作＞
図６は、ラベル貼付装置１のラベル吸着・剥離動作における、可動部６４周辺の状態を示す部分詳細図である。
図６Ａは、ラベル貼付装置１のラベル吸着・剥離動作を開始させる前の、待機状態における吸着パッド３０と可動部６４との位置関係を示している。この待機状態においては、吸着パッド３０は可動部６４から所定距離離れた位置にある。

間欠駆動されるラベル台紙Ｙに坦持されて搬送されるラベルＷは、吸着パッド３０を通過する前にその先端部が剥離促進部を構成するガイドローラ６６に到達するように当該ガイドローラ６６が配置されている。また、ガイドローラ６８はラベル台紙Ｙがガイドローラ６６の周面で強く湾曲するように巻出し方向を規制している。
剥離促進部を構成するガイドローラ６６、６８のこのような配置において、例えば間欠駆動されてくるラベルＷをラベルセンサが検知すると、制御部４は、ラベル台紙Ｙの搬送を停止して、ラベルＷを吸着パッド３０の直下、即ちその先端部がガイドローラ６６に達した位置で停止させる（このとき、ラベルＷの先端部は、その剛性によりガイドローラ６６で強制湾曲されたラベル台紙Ｙから剥離している）。同時にラベル移送手段２０のシリンダ機構２８が作動し、そのピストンロッド２８ａ（図３）の先端部に取り付けた吸着パッド３０をラベル台紙Ｙ上のラベルＷに当接させて吸着する（図６Ｂ）。

続いてラベル台紙供給・回収手段４０のシリンダ機構６０が作動し、そのピストンロッド６０ａの先端に取り付けた可動部６４をラベル台紙Ｙの送り方向と逆方向に引き込む。これによりラベル台紙Ｙは可動部６４と共に引き込まれるが、ラベルＷは吸着パッド３０に吸着されて位置固定されているため、可動部６４と共に引き込まれるガイドローラ６６のところでラベル台紙Ｙから剥離される。
続いて、シリンダ機構２８が作動して吸着パッド３０を上昇させ、ラベルＷの残りの部分の剥離が完了する。剥離が完了するとシリンダ機構６０が再び作動して、ピストンロッド６０ａの先端に取り付けた可動部６４をラベル台紙Ｙの送り方向に戻し、ラベル台紙Ｙの搬送を再開する。

なお、可動部６４の移動量は５ｍｍ程度あればよく、この程度の移動量があれば、ガイドローラ６６の周面でラベル台紙Ｙが強制的に湾曲される際に、ラベルＷが自身の剛性でラベル台紙Ｙから離れた先端部が吸着パッド３０直下の位置から行きすぎても、従来のように剥離不能になる虞はなく、ラベルＷを確実に吸着パッド３０の直下に戻すことができる。その間にラベルＷに吸着した吸着パッド３０は、上述のようにその移動量に応じた長さ分ラベルＷを剥離する。また、可動部６４（したがってガイドローラ６６、６８）の移動量は単に剥離を確実に行えればよいから、高精度に制御する必要はない。

＜ラベル貼付動作＞
次に、ラベル吸着・剥離後の生タイヤＴへのラベル貼付動作について、図７を参照して説明する。
図７Ａ、Ｂ、Ｃ及び図７Ｄ、Ｅは、それぞれ、ラベル貼付装置１の一連のラベル貼付動作の前半及び後半における、ラベル移送手段２０及びその周辺の状態を示す部分詳細図である。
図７Ａは、上述したラベル吸着・剥離動作を完了した後における、ラベル移送手段２０の状態を示しており、吸着パッド３０は剥離されたラベルＷを吸着して、ラベル台紙供給・回収手段４０から、図７の左方向へ所定距離離れた位置でラベルＷを保持している。

ラベル貼付動作を開始すると、まず、制御部４（図１）は支持台８に固定されたシリンダ機構１０を作動し、そのピストンロッド１０ａを引き込む。このとき、その先端部に固着されたラベル移送手段２０は、同様に一端が固定されたスライダ１３によりレールガイド１２にガイドされて、図７上方向へ所定距離だけ移動する（図７Ｂ）。次に、ラベル移送手段２０のシリンダ機構２４が作動して、そのピストンロッド２４ａの先端に取り付けられたアーム２６を図７右方向へ移動する。アーム２６のこの移動により、アーム２６のフック２６２を、生タイヤＴの開口部からその内部に差し入れる（図７Ｃ）。なお、ここでアーム２６のフック２６２は、既に述べたように生タイヤのビード部にアーム２６を当てるときの位置決め用のものである。

続いて、制御部４は、再度シリンダ機構１０を作動し、そのピストンロッド１０ａを今度は伸張してラベル移送手段２０を図示下方に移動させてシリンダ機構１０を停止する。それによりアーム２６をビード部側へ寄せる（図７Ｄ）。
このように、アーム２６をビード部側へ寄せることにより、アーム２６と生タイヤＴの摩擦力で生タイヤＴを固定し、その状態で吸着パッド３０でラベルＷをビード部に押し当てて貼付する（図７Ｅ）。
ラベルＷの貼付中にアーム２６でビード部のズレが防止されるため、ラベルＷを所望の位置に正確に貼付することができる。したがって、アーム２６はビード部の支持手段を構成する。

次に、シリンダ機構２８を作動させて、そのピストンロッド２８ａを伸張し、その先端に取り付けた吸着パッド３０を図７右方向へ移動させる。これにより、吸着パッド３０とアーム２６のフック２６２とを接近させ、その状態で吸着パッド３０が吸着しているラベルＷを、生タイヤＴのビード部表面に押し当てて貼付し、吸着を解除する。これにより、ラベルＷを押し当てた際のビード部の変形に起因する貼付位置のズレが防止され、ラベルＷを所望の位置に正確に貼付することができる。

ラベルＷを生タイヤＴのビード部に貼付した後、制御部４は、上述した手順を逆に辿ってラベル移送手段２０を図７Ａの状態に戻し、ラベル貼付動作を終了する。また、ラベル貼付動作終了後は、次のラベル吸着動作を開始する。

＜供給部交換動作＞
ラベル貼付装置１は、ラベルリールＸが収容するラベル台紙Ｙが繰り出されて、ラベル台紙供給・回収手段４０からのラベルＷの供給が途絶えると、ロータリアクチュエータ１４により回転アーム１６を１８０度回転させ、待機位置（図２Ｂ）にあったラベル台紙供給・回収手段４０を動作位置（図２Ｂ）に移動させて通常動作を再開する。

これにより、動作位置にあったラベル台紙供給・回収手段４０は待機位置へ移動することとなる。このとき、ラベル台紙供給・回収手段４０のうち動作位置における底面（図４Ｂ）、すなわち、ラベルリールＸと回収リールＺが露出している面は、待機位置において上面となる。このため、ユーザは、待機位置にあるラベル台紙供給・回収手段４０のラベルリールＸ及び回収リールＺを容易に交換することができる。

なお、本実施形態では、２つのラベル台紙供給・回収手段４０を回転アーム１６の両端にそれぞれ固定する構成としたが、回転アーム１６の代わりに種々の形状の回転体を用いて複数のラベル台紙供給・回収手段４０を固定する構成としてもよい。このときは、一のラベル台紙供給・回収手段４０が動作位置（図２Ｂ）にあるときに、他の一のラベル台紙供給・回収手段４０が待機位置（図２Ｂ）にあって、上方からラベルリールＸ及び回収リールＺを交換できるように、回転体上でのラベル台紙供給・回収手段４０の配置を決定すればよい。一例として、回転アーム１６を十字状とし、それぞれの腕の端部に合計４つまでのラベル供給装置を設けることができる。

以上説明したように、本実施形態では、ラベル台紙Ｙを屈曲させるガイドローラ６６の位置を、シリンダ機構６０により移動可能とし、吸着パッド３０に吸着されたラベルＷの下でガイドローラ６６を移動させることにより、ラベルＷをラベル台紙Ｙから剥離する。すなわち、従来のラベル貼付装置のように吸着パッドによりラベルＷをラベル台紙Ｙから積極的に引き剥がすのではなく、吸着パッド３０はラベルＷを吸着してその位置に保持する動作のみを受け持ち、ラベル台紙Ｙを屈曲させるガイドローラ６６の移動によりラベルＷをラベル台紙Ｙから剥離する。

このため、ラベルリールＸからのラベル台紙Ｙの繰り出し量やガイドローラ６６の移動距離に誤差を生じた場合にも、吸着パッド３０によりラベルＷを吸着したまま、ラベルＷをラベル台紙Ｙから確実に引き剥がすことができる。

また、本実施形態では、生タイヤＴのビード部へのラベル貼付に際して、Ｌ字状のフック２６２をビード部内面に配置し、フック２６２と吸着パッド３０によりビード部を挟むようにして、吸着パッド３０が吸着しているラベルＷをビード部に押し付ける。このため、ラベルＷの押し付けに際して生タイヤＴが変形することはなく、ラベル貼付動作ごとにラベルＷの貼付位置にズレが生ずるのを防止することができる。

また、本実施形態では、ラベル台紙供給・回収手段４０とラベル移送手段２０とによりラベル貼付動作を行なう構成とし、かつ、ロータリアクチュエータ１４により駆動される回転アーム１６の両端にそれぞれラベル台紙供給・回収手段４０を配し、その一方は所定の動作位置においてラベル移送手段２０と協働してラベル貼付動作を行ない、他方は待機位置にあってその使用を待機する構成となっている。これにより、ラベルリールＸのラベル台紙Ｙを使い切った場合には、回転アーム１６を１８０度回転させることにより、ラベル台紙供給・回収手段４０を即座に交換することができるので、ラベルリールＸ及び回収リールＺの交換のために生産ラインを停止する必要は無く、生産性を高く維持することができる。

さらに、本実施形態では、上記回転アーム１６を鉛直面内で回転する構成とし、ラベル台紙供給・回収手段４０は、待機位置において、上面側からラベルリールＸを交換できる構成となっている。これにより、ユーザは、待機位置においてラベル台紙供給・回収手段４０に対するラベルリールＸの交換作業を容易に行なうことができる。

１・・・ラベル貼付装置、２・・・ラベル貼付部、４・・・制御部、６・・・支柱、８・・・支持台、１０、２４、２８、６０・・・シリンダ機構、１２・・・レールガイド、１３・・・スライダ、１４・・・ロータリアクチュエータ、１６・・・回転アーム、１８・・・タイヤ保持台、２０・・・ラベル移送手段、２２・・・テーブル、２６・・・アーム、２６２・・・フック、３０・・・吸着パッド、４０・・・ラベル台紙供給・回収手段、４４・・・ラベルリール支持部、４６・・・駆動ローラ、４８・・・従動ローラ、５０・・・回収リール支持部、５２、５４、５６、５８、６６、６８・・・ガイドローラ、６２・・・上面板、６４・・・可動部、７０・・・ブラケット、７２・・・底面板。

Claims (2)

1. ラベル台紙からラベルを剥離するラベル剥離装置であって、
   ラベル台紙上のラベルを吸着する吸着手段と、
   吸着したラベルを剥離するため前記吸着手段を移動する手段と、
   ラベルを坦持したラベル台紙をラベル台紙の供給部から回収部まで搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段の一部を構成すると共にラベルの吸着位置においてラベルの先端部をラベル台紙から剥離する剥離促進機能を備えた剥離促進部と、
   前記剥離促進部をラベル台紙の搬送路に沿って所定距離移動させる移動手段と、
   を有し、
   前記剥離促進部は、前記吸着手段に非吸着状態のラベルの先端部を、搬送を停止させて強制湾曲させたラベル台紙から剥離する第１の剥離促進機能と、前記吸着手段をラベル台紙のラベルに吸着させた状態で、前記移動手段によるラベル台紙の搬送方向と逆方向の所定距離移動により前記ラベルを更に前記所定距離分剥離する第２の剥離促進機能を有しているラベル剥離装置。
2. 請求項１に記載されたラベル剥離装置において、
   前記剥離促進部はラベル台紙の搬送方向を、前記吸着手段から離隔する方向に変更するラベル台紙のガイド部材からなるラベル剥離装置。

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