特許第6863791号(P6863791)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6863791
(24)【登録日】2021年4月5日
(45)【発行日】2021年4月21日
(54)【発明の名称】ラベル装着システム
(51)【国際特許分類】
   B65C 3/14 20060101AFI20210412BHJP
   B65C 9/06 20060101ALI20210412BHJP
【FI】
   B65C3/14
   B65C9/06
【請求項の数】2
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2017-60696(P2017-60696)
(22)【出願日】2017年3月27日
(65)【公開番号】特開2018-162092(P2018-162092A)
(43)【公開日】2018年10月18日
【審査請求日】2020年2月4日
(73)【特許権者】
【識別番号】313004403
【氏名又は名称】株式会社フジシール
(74)【代理人】
【識別番号】100086380
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100103078
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 達也
(74)【代理人】
【識別番号】100130650
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 泰光
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100161274
【弁理士】
【氏名又は名称】土居 史明
(74)【代理人】
【識別番号】100168099
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 伸太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100168044
【弁理士】
【氏名又は名称】小淵 景太
(74)【代理人】
【識別番号】100200609
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 智和
(72)【発明者】
【氏名】河内 康行
【審査官】 日下部 由泰
(56)【参考文献】
【文献】 特開2016−69050(JP,A)
【文献】 特開2002−68140(JP,A)
【文献】 特開平6−48424(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65C 1/00−11/06
B65B 53/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、
複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、
前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、
前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、
上下方向と交差する第1軸を中心に転回する第1転回部および上下方向と交差する第2軸を中心に転回する第2転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、
前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、
前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、
前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、
前記入側搬送装置の搬送方向は、平面視において前記ラベル装着区間と同一直線をなす直線状であり、
前記周回軌道部は、前記ラベル装着区間と前記第2転回部との間に介在し且つ平面視にける搬送方向が曲線状である曲線区間を有することを特徴とする、ラベル装着システム。
【請求項2】
容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、
複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、
前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、
前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、
上下方向と交差する第1軸を中心に転回する第1転回部および上下方向と交差する第2軸を中心に転回する第2転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、
前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、
前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、
前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、
前記吊下搬送装置は、前記入側搬送装置の搬送方向に沿う第1直線状部分と、前記ラベル装着区間を構成する方向に沿う第2直線状部分と、これらの直線状部分を繋ぐ曲線部とを有し、前記入側搬送装置から搬送された複数の被装着体を吊り下げた状態で、前記第1直線状部分に沿って搬送し、前記曲線部において曲線状の搬送方向に搬送した後に、前記ラベル装着区間において前記第2直線状部分に沿って搬送することを特徴とする、ラベル装着システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、容器を含む被装着体にラベルを装着するラベル装着システムに関する。
【背景技術】
【0002】
容器等を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムが、種々に提案されている。特許文献1には、従来のラベル装着システムの一例が開示されている。同文献に開示されたラベル装着システムにおいては、吊り下げられた姿勢の被装着体に、下方からラベルを装着する。被装着体に装着されるラベルは、あらかじめラベル保持装置に保持され、吊り下げられた被装着体の下方にラベル保持装置によって配置される。そして、ラベル保持装置からラベルを上方に移動させることにより、被装着体にラベルが装着される。
【0003】
このような構成においては、ラベル保持装置にラベルを保持させるための、たとえばラベル供給装置が必要である。このラベル供給装置の配置は、ラベル装着システム全体を配置するためのスペースの大きさや形に影響を与える。また、ラベル保持装置から被装着体にラベルを装着する際に、被装着体およびラベル保持装置にどのような動きをとらせるかは、同文献には明らかにされていない。たとえば、被装着体とラベル保持装置をともに停止させてラベルを装着する場合、搬送させてきた被装着体を一旦停止させ、ラベルを装着した後に、再び移動させる必要がある。これは、ラベル装着システムの処理効率を低下させうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4729667号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることが可能なラベル装着システムを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1ラベル装着システムは、容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、上下方向と交差する第1軸を中心に転回する第1転回部および上下方向と交差する第2軸を中心に転回する第2転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、前記入側搬送装置の搬送方向は、平面視において前記ラベル装着区間と同一直線をなす直線状であり、前記周回軌道部は、前記ラベル装着区間と前記第2転回部との間に介在し且つ平面視にける搬送方向が曲線状である曲線区間を有することを特徴としている。
【0007】
本発明の第2のラベル装着システムは、容器を含む被装着体に筒状のラベルを装着するラベル装着システムであって、複数の前記被装着体を順次搬送する入側搬送装置と、前記入側搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を吊り下げた状態で順次搬送する吊下搬送装置と、前記吊下搬送装置によって順次搬送されてきた複数の前記被装着体を順次搬送する出側搬送装置と、上下方向と交差する第1軸を中心に転回する第1転回部および上下方向と交差する第2軸を中心に転回する第2転回部を平面視における両端とする周回軌道部、当該周回軌道部に沿って移動し且つ前記ラベルを保持する複数のラベル保持部、および当該ラベル保持部に保持された前記ラベルを前記被装着体に受け渡すラベル受渡部、を具備するラベル搬送装置と、前記周回軌道部に設定されたラベル供給位置において前記ラベル保持部に前記ラベルを供給するラベル供給装置と、を備えており、前記ラベル供給位置は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されており、前記吊下搬送装置の下方に前記周回軌道部の一部が位置し、且つ複数の前記被装着体と複数の前記ラベル保持部とが同速で連続して搬送されながら前記ラベル受渡部によって前記ラベル保持部から前記被装着体に前記ラベルが装着されるラベル装着区間が設定されており、前記吊下搬送装置は、前記入側搬送装置の搬送方向に沿う第1直線状部分と、前記ラベル装着区間を構成する方向に沿う第2直線状部分と、これらの直線状部分を繋ぐ曲線部とを有し、前記入側搬送装置から搬送された複数の被装着体を吊り下げた状態で、前記第1直線状部分に沿って搬送し、前記曲線部において曲線状の搬送方向に搬送した後に、前記ラベル装着区間において前記第2直線状部分に沿って搬送することを特徴とする。
【0008】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第1転回部は、平面視において前記ラベル装着区間に対して搬送方向下流側に位置しており、前記第2転回部は、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置にある。
【0010】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記被装着体は、前記容器に収容された内容物および前記容器を塞ぐ蓋を含み、前記吊下搬送装置は、前記蓋が上方に位置する姿勢で前記被装着体を吊り下げる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、前記ラベル供給装置から前記ラベル保持部に前記ラベルが供給される前記ラベル供給位置が、平面視において前記入側搬送装置および前記吊下搬送装置とは異なる位置に設定されている。このため、たとえば前記ラベル供給装置が上下方向にスペースを必要とする構成であっても、前記ラベル供給装置が前記入側搬送装置や前記吊下搬送装置と干渉することを回避することが可能である。これにより、前記ラベル供給装置を前記ラベル搬送装置に対して上方に配置可能であり、たとえば前記ラベル供給装置の一部を床面より下方の地下部分に設けるといった必要がない。また、前記ラベル装着区間においては、前記吊下搬送装置に吊り下げられた前記被装着体と前記ラベル搬送装置の前記ラベル保持部とが、同じ速度で連続して搬送されながら、前記ラベル受渡部によって前記ラベルが前記被装着体へと装着される。このため、複数の前記被装着体を間欠的に搬送する必要がなく、前記吊下搬送装置および前記ラベル搬送装置をはじめとして、前記入側搬送装置および前記出側搬送装置等を一定速度で連続して駆動することが可能である。したがって、前記ラベル装着システムによれば、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることができる。
【0012】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムを示す斜視図である。
図2】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムを示す平面図である。
図3】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムを示す正面図である。
図4】(a),(b)は被装着体の一例を示す断面図である。
図5】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムの入側コンベアを示す要部平面図である。
図6】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムの吊下コンベアを示す正面である。
図7】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムの吊下コンベアを示す要部底面図である。
図8】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムのラベル供給装置を示す概略側面である。
図9】発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す平面図である。
図10】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す要部側面図である。
図11】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す要部正面図である。
図12図11のXII−XII線に沿う要部断面図である。
図13】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムのラベル搬送装置を示す要部拡大正面図である。
図14】本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムのチェーンコンベアを示す要部平面図である。
図15】吊下コンベアの変形例を示す要部正面図である。
図16】吊下コンベアの他の変形例を示す要部正面図である。
図17】本発明の第2実施形態に基づくラベル装着システムを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0015】
図1図3は、本発明の第1実施形態に基づくラベル装着システムを示している。本実施形態のラベル装着システムA1は、入側コンベア1、吊下コンベア2、出側コンベア3、ラベル搬送装置4およびラベル供給装置5を備えている。ラベル装着システムA1は、たとえば、図4に示す被装着体8に筒状のラベル9を装着するためのシステムである。
【0016】
本実施形態においては、上下方向(鉛直方向)をz方向とし、z方向に直角である水平な2方向をx方向およびy方向と定義する。また、以降の説明において「上下」は、鉛直方向(重力方向)を基準とした方向を指す。ただし、本発明が意図する効果を奏する範囲においては、上下方向が鉛直方向(重力方向)に対して若干傾く等の構成となりうる。
【0017】
図4に示すように、被装着体8は、ラベル装着システムA1においてラベル9が装着される対象物である。被装着体8は、少なくとも容器81を含むものである。本実施形態においては、被装着体8は、カップ状の容器81と、容器81に収容された内容物82と、容器81を塞ぐ蓋83を含む。このような被装着体8は特に限定されず、たとえばヨーグルトや飲料、またはお菓子等の飲食物が挙げられる。また、本実施形態においては、複数の被装着体8を順次搬送することにより、1つずつの被装着体8にラベル9を装着する構成を例に説明するが、数個の被装着体8が1つの組をなして搬送され、1つの組をなす数個の被装着体8に数個のラベル9が一括して装着される構成であってもよい。なお、同図(a)は、ラベル9が被装着体8に装着された状態で、ラベル9の下端が被装着体8の下端よりも上方に位置する例である。一方、同図(b)は、ラベル9が被装着体8に装着された状態で、ラベル9の下端が被装着体8の下端よりも下方に位置する例である。図3に示された構成は、図4(a)に示す被装着体8及びラベル9を処理するのに適している。
【0018】
入側コンベア1は、複数の被装着体8を順次搬送するものであり、本発明の入側搬送装置である。入側コンベア1は、ラベル装着システムA1における最上流に配置されている。本実施形態においては、入側コンベア1は、x方向に沿って複数の被装着体8を順次搬送する。入側コンベア1の構成は特に限定されず、本実施形態においては、入側コンベア1の搬送方向は、x方向に沿う直線状である。なお、入側コンベア1への複数の被装着体8の供給手法は特に限定されず、たとえば図示されない他のコンベアによって複数の被装着体8が搬送されてきてもよい。あるいは、入側コンベア1に隣接して配置された図示しないテーブルに載置された複数の被装着体8を作業者が順に入側コンベア1に供給する構成であってもよい。
【0019】
図3および図5に示すように、入側コンベア1は、たとえば、ベルトコンベア11およびスクリューコンベア12を有する。ベルトコンベア11は、一対のローラとこれらのローラに掛け回された無端環状ベルトとによって構成される。一対のローラの少なくとも一方は、たとえば図示しないモータによって駆動される。ベルトコンベア11は、ベルトに載置された複数の被装着体8を1列に並んだ状態でx方向図中右方へと搬送する。
【0020】
スクリューコンベア12は、ベルトコンベア11のx方向下流側(図中右側)部分に重なって配置されている。スクリューコンベア12は、螺旋状の溝を有する一対のスクリューバーによって構成されている。このスクリューバーは、図示しないモータによって駆動される。図5によく表れているように、スクリューコンベア12の入側(x方向左側)から進入した被装着体8は、螺旋状の溝に嵌まり込む。スクリューバーが回転することにより、被装着体8は、溝に嵌まり込んだ状態でx方向下流側(図中右側)へと搬送される。スクリューバーの図中右端付近においては、螺旋状の溝のx方向におけるピッチがピッチpとなっている。これにより、スクリューコンベア12からx方向下流側へと送り出される複数の被装着体8は、各々がピッチpの等ピッチで一列に送り出される。
【0021】
吊下コンベア2は、入側コンベア1によって順次搬送されてきた複数の被装着体8を吊り下げた状態で順次搬送するものであり、本発明の吊下搬送装置である。吊下コンベア2は、入側コンベア1に対して搬送方向下流側に位置し、本実施形態においては、入側コンベア1に対してx方向右側に配置されている。吊下コンベア2の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、吊下コンベア2は、複数の被装着体8をx方向に沿って順次搬送する構成であり、吊下コンベア2の搬送方向は、x方向に沿う直線状である。
【0022】
図6に示すように、図示された例においては、吊下コンベア2は、バキュームボックス21、一対のローラ22およびコンベアベルト23を有する。バキュームボックス21は、図示しないポンプ等の吸引源によって内部空間が負圧状態にされる箱状部材である。バキュームボックス21は、たとえばyz平面における断面形状が矩形状であり、x方向に細長く延びている。図7は、吊下コンベア2をz方向下方から見た要部底面図である。同図に示すように、コンベアベルト23には、複数のベルト孔231が形成されている。複数のベルト孔231は、コンベアベルト23の適所に配置されている。また、バキュームボックス21の底面には、複数の吸引孔211が形成されている。複数の吸引孔211は、バキュームボックス21の底面の適所に配置されている。
【0023】
一対のローラ22は、バキュームボックス21のx方向両側に配置されている。一対のバキュームボックス21は、y方向に延びる軸周りに回転可能であり、少なくとも一方は、図示しないモータによって駆動される。ローラ22の回転速度は適宜設定され、本実施形態においては、後述するラベル装着区間P2において所定の一定速度で被装着体8を搬送しうるように、一定の回転速度に設定される。
【0024】
コンベアベルト23は、無端環状のベルトであり、一対のローラ22に掛け回されている。コンベアベルト23は、一対のローラ22の少なくとも一方が駆動されることにより、z方向下側の部分がx方向右方に移動し、z方向上側の部分がx方向左方に移動するように回動する。コンベアベルト23がバキュームボックス21の底面に摺動するように回動すると、バキュームボックス21の複数の吸引孔211に対してコンベアベルト23の複数のベルト孔231が相対移動する。図7に示された例においては、ハッチングを付した部分において、吸引孔211とベルト孔231とが一致している。この部位においては、吸引孔211およびベルト孔231を通じて負圧状態のバキュームボックス21の内部に外気が吸引されている。この部分によって、本実施形態においては、被装着体8の容器81が吸引される。これにより、被装着体8が吊下コンベア2に吊り下げられた状態で保持される。
【0025】
図5を参照して説明した通り、入側コンベア1からはピッチpの等間隔で複数の被装着体8が順次搬送される。吊下コンベア2のコンベアベルト23の速度は、入側コンベア1から送り出される被装着体8の速度と略同じとされる。したがって、吊下コンベア2は、複数の被装着体8をピッチpの等ピッチで各々を吊り下げた状態でx方向下流側(図中右側)へと搬送する。
【0026】
出側コンベア3は、吊下コンベア2によって順次搬送されてきた複数の被装着体8を順次搬送するものであり、本発明の出側搬送装置である。出側コンベア3は、吊下コンベア2に対して搬送方向下流側に位置し、本実施形態においては、吊下コンベア2に対してx方向右側に配置されている。出側コンベア3の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、出側コンベア3は、複数の被装着体8をx方向に沿って順次搬送する構成であり、出側コンベア3の搬送方向は、x方向に沿う直線状である。
【0027】
出側コンベア3の具体的構成は特に限定されず、図示された例においては、一対のロータとこれらのローラに掛け回された無端環状ベルトとによって構成されている。一対のローラの少なくとも一方は、図示しないモータによって駆動される。出側コンベア3は、吊下コンベア2によって吊り下げられた状態で搬送されてきた被装着体8を、z方向下方から支えるように保持しx方向右方へと搬送する。出側コンベア3が搬送する被装着体8は、後述する構成によりラベル9が装着されたものである。なお、出側コンベア3よりも下流側の構成は特に限定されない。たとえば、出側コンベア3から搬送された被装着体8およびラベル9を温風等によって加熱することにより、ラベル9を被装着体8に密着させる加熱装置が設けられていてもよい。また、出側コンベア3から搬送された被装着体8を他の場所に搬送する別のコンベアが設けられていてもよい。あるいは、出側コンベア3に隣接して配置された図示しないテーブルに、搬送されてきた複数の被装着体8を作業者が順に載置する構成であってもよい。あるいは、被装着体8及びラベル9の構成が、図4(b)に示す構成である場合、吊下コンベア2に吊り下げたままの状態で被装着体8に装着されたラベル9を温風等によって加熱する加熱装置が設けられることが好ましい。このような構成により、被装着体8が出側コンベア3に受け渡されたときには、ラベル9を収縮した状態で被装着体8に密着しており、ラベル9の下端が出側コンベア3に不当に擦ってしまうことを回避することができる。
【0028】
ラベル供給装置5は、被装着体8に装着すべきラベル9をラベル搬送装置4に順次供給する装置であり、本発明のラベル供給装置である。図1および図2に示すように、ラベル供給装置5は、平面視(z方向視)において入側コンベア1、吊下コンベア2および出側コンベア3とは異なる位置に設けられている。図示された例においては、吊下コンベア2に対してy方向に離間した位置に配置されている。図1図3および図8に示すように、本実施形態においては、ラベル供給装置5は、収容ボックス50、マークセンサ51、インナーガイド52、一対の送りローラ53、切断部54、整形ガイド55、一対の送りユニット56および一対のショットローラ57を有する。
【0029】
収容ボックス50は、マークセンサ51、インナーガイド52、一対の送りローラ53、切断部54、整形ガイド55、一対の送りユニット56および一対のショットローラ57を収容している。収容ボックス50は、これらの機器やラベル9およびラベル9の材料となるラベル材料91に塵埃等が付着することを防止するためのものである。
【0030】
図示された例においては、ラベル供給装置5は、筒状のフィルム等からなり帯状に畳まれたラベル材料91を用いて複数のラベル9を形成する。マークセンサ51は、たとえばラベル材料91に印刷等によって形成されたカットマークを検出するものである。マークセンサ51から出力されるマーク検出信号によって、一対の送りローラ53や切断部54等の動作が制御される。
【0031】
インナーガイド52は、マークセンサ51のz方向下方に設けられている。ラベル材料91は、インナーガイド52を包むように、z方向上方から下方に送られる。一対の送りローラ53は、ラベル材料91をz方向下方に所定ピッチずつ間欠的に送り出すものである。一対の送りローラ53の少なくとも一方は、たとえばサーボモータやステッピングモータ等の図示しないモータによって駆動される。このモータは、マークセンサ51によるマーク検出信号に基づいて、ラベル材料91を所定のカット長ずつ間欠的に送る。
【0032】
切断部54は、一対の送りローラ53から所定のカット長ずつ間欠的に送られてきたラベル材料91を、順次切断するものである。切断部54の構成は特に限定されず、たとえば固定刃および可動刃からなる切断装置が一例として挙げられる。当該可動刃は、たとえばサーボモータやステッピングモータ等の図示しないモータによって駆動される。一対の送りローラ53によるラベル材料91の送りが一旦停止しているタイミングで、切断部54は、ラベル材料91を切断する。これにより、ラベル材料91から切り離されたz方向下方部分がラベル9となる。
【0033】
整形ガイド55は、切断部54によってラベル材料91が切断されて形成されたラベル9を、所定状態で開口させるためのものである。すなわち、ラベル9は、整形ガイド55を包むようにしてz方向下方に送られる。整形ガイド55の形状は、ラベル9に取らせるべき開口状態に応じて適宜設定される。図示された例においては、z方向上側部分が楔形状となっており、z方向下側に向かうにしたがい、断面積が大となっている。
【0034】
一対の送りユニット56は、整形ガイド55の両側に配置されており、整形ガイド55に被せられた状態のラベル9を、z方向下方に送るものである。送りユニット56は、複数のローラとこれらのローラに掛け回された無端環状ベルトとからなる。複数のローラの少なくともいずれかは、図示しないモータによって駆動される。
【0035】
一対のショットローラ57は、整形ガイド55のz方向下端付近に設けられており、図8において整形ガイド55の手前側と奥側とにそれぞれ配置されている。一対のショットローラ57の少なくともいずれかは、図示しないモータによって駆動される。一対のショットローラ57は、整形ガイド55に被せられた複数の被装着体8のうちz方向において最も下方に位置する被装着体8を、所定のタイミングでラベル搬送装置4に向けて送り出す。
【0036】
なお、ラベル供給装置5からラベル搬送装置4へとラベル9が供給される位置を、ラベル供給位置P1と定義する。図1および図2に示すように、ラベル供給位置P1は、z方向視(平面視)において、入側コンベア1および吊下コンベア2とは異なる位置に設定されている。
【0037】
ラベル搬送装置4は、図1図3に示すように、ラベル供給装置5によってラベル供給位置P1において供給されたラベル9を、後述のラベル装着区間P2に搬送し、吊下コンベア2によって吊り下げられた被装着体8にラベル9を装着するものである。ラベル搬送装置4の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、図1図3および図9図14に示すように、周回軌道部41、複数のマンドレル44および複数のラベル受渡部45を有する。
【0038】
周回軌道部41は、複数のマンドレル44を所定の軌道で移動させるためのものである。周回軌道部41の構成は特に限定されず、本実施形態においては、図14に示すチェーンコンベア43が用いられている。チェーンコンベア43は、複数のチェーンピース431が連結されたものである。隣り合うチェーンピース431が連結された連結部432においては、図中のy方向に延びる軸周りに隣り合うチェーンピース431が相対回転可能である。また、連結部432において、図中のz方向に延びる軸回りに若干の回動が許容されている。これにより、チェーンコンベア43は、3次元的な軌道を構成可能である。図示された例においては、チェーンコンベア43は、たとえばモータ419によって駆動される。なお、周回軌道部41の他の例としては、所定の3次元形状に形成されたレールと、当該レールに沿って移動するリニアモータの原理を利用した複数の移動ピースとを備える構成であってもよい。
【0039】
図9図11に示すように、周回軌道部41は、第1転回部411、第2転回部412、直線部413、曲線部414、直線部415、直線部416、曲線部417および直線部418を有する。なお、図11においては、複数の被装着体8を吊り下げている吊下コンベア2を省略している。
【0040】
第1転回部411は、第1軸401を中心に転回する部位である。第1軸401は、z方向(上下方向)と交差しており、図示された例においては、z方向と直角であるy方向に沿っている。また、第1転回部411は、周回軌道部41の一端をなしており、図示された例においては、周回軌道部41のx方向右端となっている。また、第1転回部411は、z方向視において吊下コンベア2と重なる位置に配置されている。
【0041】
第2転回部412は、第2軸402を中心に転回する部位である。第2軸402は、z方向(上下方向)と交差しており、図示された例においては、z方向と直角であるx方向に沿っている。また、第2転回部412は、周回軌道部41の一端をなしており、図示された例においては、周回軌道部41のy方向図中上端となっている。また、第2転回部412は、z方向視において入側コンベア1、吊下コンベア2および出側コンベア3と異なる位置に配置されている。
【0042】
直線部413は、第2転回部412のz方向上側部分に繋がっており、y方向に沿う直線状の部位である。図示された例においては、直線部413のz方向直上に、一対のショットローラ57が配置されている。これにより、直線部413上にラベル供給位置P1が設定されている。
【0043】
曲線部414は、直線部413に繋がっており、z方向視において搬送方向が曲線状である。より具体的には、曲線部414のうち直線部413と繋がる部分の搬送方向の接線方向は、y方向に沿っており、曲線部414のうち直線部413とは反対側部分の搬送方向の接線方向は、x方向に沿っている。すなわち、直線部413の搬送方向は、その始点から終点にかけてz方向視において90度転回している。
【0044】
直線部415は、曲線部414と第1転回部411のz方向上側部分とに繋がっており、x方向に沿う直線状の部位である。図示された例においては、直線部415のz方向直上に吊下コンベア2が配置されている。この直線部415と吊下コンベア2とが重なる部分を含む区間を、ラベル装着区間P2と定義する。第1転回部411は、ラベル装着区間P2に対して搬送方向であるx方向下流側に位置している。
【0045】
直線部418は、第1転回部411のz方向下側部分に繋がっており、x方向に沿う直線状の部位である。直線部418は、直線部415とz方向視において一致している。
【0046】
曲線部417は、直線部418のx方向左端部分に繋がっており、z方向視において搬送方向が曲線状である。直線部418は、z方向視において曲線部414と一致している。より具体的には、曲線部417うち直線部418と繋がる部分の搬送方向の接線方向は、x方向に沿っており、曲線部417のうち直線部418とは反対側部分の搬送方向の接線方向は、y方向に沿っている。すなわち、曲線部417の搬送方向は、その始点から終点にかけてz方向視において90度転回している。
【0047】
直線部416は、曲線部417と第2転回部412のz方向下側部分とに繋がっており、y方向に沿う直線状の部位である。直線部416は、z方向視において直線部413と一致している。
【0048】
本実施形態においては、第1転回部411と第2転回部412との回動半径は同一である。また、直線部413および直線部416は、互いに平行であり、曲線部414および曲線部417は、互いに平行であり、直線部415および直線部418は、互いに平行である。
【0049】
複数のマンドレル44は、ラベル供給装置5によって供給されたラベル9を保持するものであり、本発明のラベル保持部である。図12および図13に示すように、マンドレル44は、全体として円筒形状であり、z方向上端が若干縮径された形状である。図示された例においては、マンドレル44はにスリット441が形成されている。スリット441は、マンドレル44の上端から中央付近に形成されている。
【0050】
また、マンドレル44は、固定ブロック442を有する。固定ブロック442は、チェーンコンベア43の1つのチェーンピース431に対して1つのマンドレル44を固定するためのものである。図14に示すように、固定ブロック442は、チェーンピース431の略中央にたとえばボルト等(図示略)によって固定されている。なお、図14においては、図示されたすべてのチェーンピース431に取り付けうる固定ブロック442を記載しているが、後述するラベル装着区間P2でのラベル装着を実現しうるように、数個のチェーンピース431ごとに1つの固定ブロック442が取り付けられた構成であってもよい。本実施形態においては、隣り合うマンドレル44が、ピッチpの等ピッチで配置されるように、マンドレル44が所定のチェーンピース431に固定されている。そして、チェーンコンベア43が周回軌道部41構成していることにより、複数のマンドレル44は、上述した周回軌道部41に沿って、図12および図13に示すマンドレル44の上端が常に外周側に位置するように周回動する。
【0051】
複数のラベル受渡部45は、マンドレル44に保持されたラベル9を所定位置においてマンドレル44に受け渡すためのものである。ラベル受渡部45の具体的構成は特に限定されず、本実施形態においては、ラベル受渡部45は、図12および図13に示すように、カムローラ451、ロッド452および持ち上げバー453を有する。
【0052】
持ち上げバー453は、マンドレル44に保持されたラベル9をz方向下方から上方へと持ち上げるものである。図示された例においては、持ち上げバー453は、マンドレル44のスリット441内に配置されており、スリット441内を上下方向に移動可能である。また、持ち上げバー453の先端は、マンドレル44から径方向に突出している。
【0053】
ロッド452は、固定ブロック442に対して固定されており、図12および図13に示す状態でz方向に起立している。これは、チェーンピース431の表面に対してロッド452が直角に固定されていることによる。このため、チェーンコンベア43が周回動すると、ロッド452は、マンドレル44とともに起立した姿勢で周回動する。持ち上げバー453は、ロッド452に対して摺動可能に保持されている。これにより、持ち上げバー453は、ロッド452にガイドされた状態でスリット441内を昇降する。
【0054】
カムローラ451は、持ち上げバー453に対して回転可能に固定されており、図示された状態においては、y方向に延びる軸回りに回転する。後述のガイドレール42にガイドされることによりカムローラ451が昇降すると、持ち上げバー453が昇降する。図示された例においては、カムローラ451の上端と持ち上げバー453の上端とが略一致している。
【0055】
ガイドレール42は、周回軌道部41に沿って設けられており、ラベル受渡部45のカムローラ451をガイドする役目を果たす。図示された例においては、ガイドレール42は、第1転回部421、第2転回部422、直線部423、曲線部424、直線部425、直線部426、曲線部427および直線部428を有しており、周回した形状のレールである。第1転回部421、第2転回部422、直線部423、曲線部424、直線部425、直線部426、曲線部427および直線部428は、それぞれ上述した第1転回部411、第2転回部412、直線部413、曲線部414、直線部415、直線部416、曲線部417および直線部418に沿って設けられている。
【0056】
図示された例においては、第1転回部421、第2転回部422、直線部423、曲線部424、直線部426および曲線部427は、それぞれ第1転回部411、第2転回部412、直線部413、曲線部414、直線部416および曲線部417と平行である。一方、図9および図11に示すように、直線部425は、z方向視において直線部415に対して平行であり、y方向視において直線部415に対してx方向図中右方に向かうほどz方向において上方に位置するように傾斜した部分を有する。また、直線部428は、z方向視において直線部418に対して平行であり、y方向視において直線部418に対してx方向図中左方に向かうほどz方向において上方に位置するように傾斜した部分を有する。また、第1転回部421の回動半径は、第2転回部422の回動半径よりも大である。
【0057】
次に、ラベル装着システムA1によるラベル9の装着について以下に説明する。
【0058】
図1図3および図5に示すように、複数の被装着体8がx方向に沿ってピッチpの等ピッチで順次搬送される。これらの被装着体8は、図1図3および図6に示すように、吊下コンベア2によって吊り下げられた状態で、x方向に沿ってピッチpの等ピッチで搬送される。本実施形態においては、吊下コンベア2による搬送速度は、一定速度である。
【0059】
一方、図8図10に示すように、複数のマンドレル44およびラベル受渡部45が、周回軌道部41に沿って周回動させられる。本実施形態においては、複数のマンドレル44および複数のラベル受渡部45の速度は、一定であり、吊下コンベア2による被装着体8の搬送速度と同じとなるようにモータ419が同期制御されている。これにより、ラベル装着区間P2において、複数の被装着体8と複数のマンドレル44とが同じ速度で移動する。
【0060】
図8および図10に示すように、ラベル供給装置5によって複数のラベル9が順次供給される。ラベル供給装置5によるラベル9の供給は、周回軌道部41に沿って移動するマンドレル44がラベル供給位置P1に到達した際に、ショットローラ57に指令が出されることによって、整形ガイド55に被せられていたラベル9が、ラベル供給位置P1に到達したマンドレル44に被せられる。このラベル9は、マンドレル44に保持された状態で、直線部413、曲線部414を経由して直線部415へと搬送される。
【0061】
次いで、図11に示すように、ラベル装着区間P2においては、複数の被装着体8を吊り下げた吊下コンベア2の下方に周回軌道部41の直線部415が位置している。そして、ラベル装着区間P2において、吊下コンベア2に吊り下げられた複数の被装着体8と複数のマンドレル44とは、互いの中心位置がx方向およびy方向において略一致した状態で、上下方向に互いに対向した姿勢で同じ速度で搬送される。なお、周回軌道部41における複数のマンドレル44は、チェーンコンベア43に固定されたものであり、各々の位置が既知である。一方、吊下コンベア2によって吊り下げられた複数の被装着体8のx方向における位置は、たとえば入側コンベア1の出側位置に設けられたセンサ(図示略)の検出信号によって特定される。そして、入側コンベア1および吊下コンベア2と周回軌道部41(チェーンコンベア43)とが同期制御されることにより、図11に示すように、ラベル装着区間P2において被装着体8とマンドレル44とが上下に対向する状態が実現される。
【0062】
被装着体8の下方において直線部415によって被装着体8と同じ速度で搬送されるマンドレル44は、さらに右方に移動すると、位置P20に到達する。次いで、これらの被装着体8およびマンドレル44が位置P21に到達すると、ガイドレール42の直線部425にガイドされたカムローラ451が、z方向において上昇し始める。同図においては、持ち上げバー453を省略しており、本実施形態においては、持ち上げバー453の上面がカムローラ451の上端と略一致している。カムローラ451の上昇に伴い、ラベル9が持ち上げバー453によって持ち上げられる。
【0063】
次いで、マンドレル44が位置P22に到達すると、直線部425によってカムローラ451がさらに上昇させられ、持ち上げバー453によってラベル9がさらに持ち上げられる。これにより、ラベル9の上側部分が被装着体8の下側部分を覆う状態となる。そして、マンドレル44が位置P23に到達すると、直線部425によってカムローラ451がさらに上昇させられ、持ち上げバー453によってラベル9がさらに持ち上げられる。これにより、ラベル9の略全体が被装着体8の略全体を覆う状態となる。これにより、ラベル9の被装着体8への装着が完了する。
【0064】
以上に述べたラベル9の被装着体8への装着が、ラベル装着区間P2において連続して順次行われる。これにより、吊下コンベア2からは、ラベル9が装着された複数の被装着体8が、順次送り出される。出側コンベア3は、吊下コンベア2から送り出されたラベル9が装着された被装着体8をさらに下流側へと搬送する。
【0065】
なお、ラベル装着区間P2においてラベル9を被装着体8に装着した後に、ラベル9が被装着体8から脱落することを防止することを目的として、ラベル補助保持装置を備えてもよい。このようなラベル補助保持装置としては、たとえば、ラベル9が装着された被装着体8をy方向両側から挟むようにして保持する小型のバキュームコンベアが挙げられる。また、ラベル9の弾性変形や被装着体8に対するラベル9のサイズ等によって、装着されたラベル9が被装着体8から脱落するおそれが小さい場合は、上述のラベル補助保持装置を備えなくてもよい。
【0066】
次に、ラベル装着システムA1の作用について説明する。
【0067】
本実施形態によれば、ラベル供給装置5からマンドレル44にラベル9が供給されるラベル供給位置P1が、z方向視において入側コンベア1および吊下コンベア2とは異なる位置に設定されている。このため、たとえばラベル供給装置5が図8に示すようにz方向にスペースを必要とする構成であっても、ラベル供給装置5が入側コンベア1や吊下コンベア2と干渉することを回避することが可能である。これにより、ラベル供給装置5をラベル搬送装置4に対してz方向上方に配置可能であり、たとえばラベル供給装置5の一部を床面より下方の地下部分に設けるといった必要がない。また、ラベル装着区間P2においては、吊下コンベア2に吊り下げられた被装着体8とラベル搬送装置4のマンドレル44とが、同じ速度で連続して搬送されながら、ラベル受渡部45によってラベル9が被装着体8へと装着される。このため、複数の被装着体8を間欠的に搬送する必要がなく、吊下コンベア2およびラベル搬送装置4をはじめとして、入側コンベア1および出側コンベア3等を一定速度で連続して駆動することが可能である。したがって、ラベル装着システムA1によれば、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることができる。
【0068】
周回軌道部41が、第1軸401周りに転回する第1転回部411および第2軸402周りに転回する第2転回部412を両端とするものであることにより、周回軌道部41が平面視において専有するスペースを縮小することが可能である。これは、ラベル装着システムA1の配置スペースを抑制するのに好ましい。
【0069】
ラベル装着区間P2における搬送方向が直線状であることにより、マンドレル44から被装着体8へのラベル9の装着をより確実に行うことができる。
【0070】
また、本実施形態においては、入側コンベア1、吊下コンベア2および出側コンベア3の搬送方向は、いずれもがx方向に沿う直線状であり互いに一致している。一方、ラベル搬送装置4の周回軌道部41は、z方向視において第1転回部411がラベル装着区間P2と重なる位置にあり、第2転回部412が入側コンベア1および吊下コンベア2とは異なる位置にある。そして、周回軌道部41は、第1転回部411と第2転回部412との間に、曲線部414および曲線部417が設けられた構成となっている。これにより、入側コンベア1、吊下コンベア2および出側コンベア3において直線状の搬送方向に沿って複数の被装着体8を搬送しつつ、z方向視において異なる位置にあるラベル装着区間P2においてラベル9が供給されたマンドレル44を、吊下コンベア2(ラベル装着区間P2)に沿った搬送方向へとスムーズに導入することが可能である。
【0071】
本実施形態においては、被装着体8は、容器81、内容物82および蓋83を有する。特に内容物82を有することから、被装着体8の重量は、容器81単体の重量と比べて相当に重いものとなる。このような比較的重い被装着体8をたとえば間欠的に搬送すると、停止および再始動の度に相当な加速度が生じる。このようなことでは、吊下コンベア2による被装着体8の吊り下げを、十分な保持力で行いうる構成が必須となる。本実施形態においては、被装着体8は、連続して一定の速度で搬送することが可能であり、停止や再始動に伴う過度な力が作用することがない。このため、吊下コンベア2としてバキュームボックス21やコンベアベルト23を備える吸引力を利用した構成であっても、被装着体8を適切に吊り下げることが可能である。また、コンベアベルト23を有する吊下コンベア2は、x方向のいずれの部位であっても、被装着体8を適切に吸引し吊り下げることが可能である。これは、入側コンベア1およびラベル搬送装置4等と吊下コンベア2とを同期制御するのに有利である。
【0072】
図15図17は、本発明の変形例および他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【0073】
図15および図16は、吊下コンベア2の変形例を示している。図15に示す変形例においては、被装着体8を吊り下げた状態で保持する装置として、バキュームカップ24が採用されている。バキュームカップ24は、バキュームボックス21およびコンベアベルト23と同様に吸引力を利用した構成であり、図示しない吸引源に接続されている。たとえば、複数のバキュームカップ24が、図示しない移動機構によって図6に示すように複数の被装着体8をx方向に搬送する。バキュームカップ24を有する構成は、バキュームカップ24と被装着体8との位置合わせが必要であるものの、バキュームカップ24の吸引力を高めやすいという利点があり、より確実に被装着体8を保持することができる。
【0074】
図16示す変形例においては、被装着体8を吊り下げた状態で保持する装置として、一対の吊下アーム25が採用されている。一対の吊下アーム25は、下端がたとえば鈎形状とされており、被装着体8を両側から挟むようにして引っ掛けることにより、被装着体8を吊り下げるものである。また、一対の吊下アーム25は、たとえば図示しないモータやシリンダ等によって互いに接近および離間が自在とされている。本変形例においても、たとえば、複数の吊下アーム25が、図示しない移動機構によって図6に示すように複数の被装着体8をx方向に搬送する。
【0075】
図17は、本発明の第2実施形態に基づくラベル装着システムを示している。本実施形態のラベル装着システムA2においては、構成要素のz方向視における配置が上述した実施形態と異なっている。
【0076】
本実施形態においては、ラベル搬送装置4の周回軌道部41がz方向視においてx方向に沿った直線状に構成されている。第1軸401が周回軌道部41の右端付近に位置しており、第2軸402が周回軌道部41の左端付近に位置している。これにより、複数のマンドレル44は、z方向視において直線状であり、y方向視においてx方向に長く延びる楕円形状とされた周回軌道部41に沿って周回動する。ラベル搬送装置4の図中x方向右側部分に、ラベル装着区間P2が設定されている。
【0077】
一方、本実施形態の入側コンベア1は、搬送方向がy方向に沿う構成とされている。吊下搬送装置2’は、y方向に沿う直線状部分と、ラベル装着区間P2を構成するようにx方向に沿う直線状部分と、これらの直線状部分を繋ぐ曲線部26とを有する。これにより、入側コンベア1から搬送された複数の被装着体8を吊り下げた状態で、y方向に搬送し、曲線部26において曲線状の搬送方向に搬送した後に、ラベル装着区間P2においてx方向に沿って搬送する。このような吊下搬送装置2’としては、たとえば上述した複数のバキュームカップ24や複数の吊下アーム25が、図示された搬送方向に順次移動させられる構成が例示される。
【0078】
このような実施形態によっても、配置スペースが増大してしまうことを抑制しつつ処理効率を高めることができる。
【0079】
本発明に係るラベル装着システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るラベル装着システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【0080】
A1,A2:ラベル装着システム
1 :入側コンベア(入側搬送装置)
2 :吊下コンベア(吊下搬送装置)
2' :吊下搬送装置
3 :出側コンベア(出側搬送装置)
4 :ラベル搬送装置
5 :ラベル供給装置
8 :被装着体
9 :ラベル
11 :ベルトコンベア
12 :スクリューコンベア
21 :バキュームボックス
22 :ローラ
23 :コンベアベルト
24 :バキュームカップ
25 :吊下アーム
26 :曲線部
41 :周回軌道部
42 :ガイドレール
43 :チェーンコンベア
44 :マンドレル
45 :ラベル受渡部
50 :収容ボックス
51 :マークセンサ
52 :インナーガイド
53 :送りローラ
54 :切断部
55 :整形ガイド
56 :送りユニット
57 :ショットローラ
81 :容器
82 :内容物
83 :蓋
91 :ラベル材料
211 :吸引孔
231 :ベルト孔
401 :第1軸
402 :第2軸
411 :第1転回部
412 :第2転回部
413,415,416,418:直線部
414,417:曲線部
419 :モータ
421 :第1転回部
422 :第2転回部
423,425,426,428:直線部
424,427:曲線部
431 :チェーンピース
432 :連結部
441 :スリット
442 :固定ブロック
451 :カムローラ
452 :ロッド
453 :持ち上げバー
P1 :ラベル供給位置
P2 :ラベル装着区間
p :ピッチ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17