JP6210708B2 - ラベル貼付装置及びラベル貼付方法 - Google Patents

Description

本発明は、アームを下降させることによって被貼付物に上側からラベルを押し当てて貼り付けるラベル貼付装置及びラベル貼付方法に関する。

商品の上面にラベルを貼り付けるラベル貼付機として、例えば特許文献１に開示されたタイプのものが知られている。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、この種のラベル貼付機２００は、下面においてラベルを吸着によって保持するラベル吸着部２２２と、該ラベル吸着部２２２に保持されたラベルＬ１を下側へ押し出して下方の商品に押し付ける棒状のアーム２２５とを備える。アーム２２５は、コイルスプリング２３０を介して、例えばアルミニウム製ブロック材からなるアーム保持体２２８に保持される。具体的に、アーム２２５は、アーム保持体２２８を上下に貫通するように配設され、コイルスプリング２３０の一端２３０ａがアーム２２５の上端部に固定され、他端２３０ｂがアーム保持体２２８に固定される。これにより、アーム２２５は、コイルスプリング２３０の上向きの付勢力によって支持される。また、アーム２２５には規制部材２３２が固定されており、該規制部材２３２がアーム保持体２２８の下面に干渉することで、アーム保持体２２８に対するアーム２２５の上方への相対移動が規制されている。

この種のラベル貼付機２００では、エアシリンダ等の駆動機構によってアーム保持体２２８が高速で下降されると、アーム保持体２２８によって前記規制部材２３２が下方へ押し込まれることで、アーム保持体２２８及び規制部材２３２と共にアーム２２５が高速で下降する。この駆動機構によるアーム保持体２２８の下降は、所定高さに達したときに急激に停止され、この停止後、アーム２２５は、慣性によりコイルスプリング２３０の付勢力に抗してコイルスプリング２３０を圧縮しながら下降する。このように慣性によりアーム２２５が下降する高さ範囲で、該アーム２２５の下端部に吸着されたラベルＬ１が商品に押し付けられて貼り付けられる。

この構成によれば、アームが慣性により下降する高さ範囲で、商品上面の凹凸、又は、予め設定された貼り付け高さと実際の商品の高さとの誤差に対応して、商品上面にラベルを貼り付けることができる。また、慣性によるアームの下降速度は、コイルスプリングの付勢力により次第に減速されるため、アームにより商品に加えられる衝撃力が抑制され、商品の保護を図ることができる。

ところが、商品の高さによっては、アームが慣性により下降する高さ範囲に商品の被貼付部が収まらない場合がある。この場合、例えば特許文献２に開示されているようにラベル貼付機全体を上下動させる高さ調整機構を設けて、該高さ調整機構によってラベル貼付機の高さを調整することで、アームが慣性により下降する高さ範囲で被貼付部にラベルを貼り付けることが可能になる。

特開平５−１１２３４４号公報 特開２００４−２６２５２０号公報

しかしながら、ラベル貼付装置に上記のような高さ調整機構を搭載すると、構造の複雑化及び装置の大型化を招く問題がある。

そこで、本発明は、アーム保持体の下降を停止させた後、引き続き慣性により下降するアームによって上側から押さえ付けることでラベルを被貼付部に貼り付ける場合において、ラベル貼付装置の構造の簡素化および小型化を図りつつ、被貼付部の高さに応じて、アームが慣性により下降する高さ範囲でのラベルの貼り付けを確実に実現することを課題とする。

本発明に係るラベル貼付装置は、
ラベルを下面に吸着させて保持するラベル吸着部と、
該ラベル吸着部に保持された前記ラベルを上側から押し込んで前記ラベル吸着部の下方で被貼付部に押し付けるアームと、
該アームに上向きの付勢力を作用させる付勢部材を介して前記アームに連結されることで、該アームを保持するアーム保持体と、
該アーム保持体に対する前記アームの相対的な上方移動を規制する規制手段と、
前記アーム保持体を下降させるモータと、
該モータの駆動による前記アーム保持体の下降を停止させる停止高さを、前記被貼付部の高さに応じて該被貼付部よりも所定量高い高さに設定する停止高さ設定手段と、
前記アーム保持体が前記停止高さまで下降したとき、前記アーム保持体の下降を停止させるように前記モータを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記アーム保持体の下降を前記停止高さで停止させるために前記モータの回転を停止させるとき、前記モータの回転を一旦加速させ、該加速の直後に前記モータの回転を減速させて停止させることを特徴とする。

この発明に係るラベル貼付装置によれば、エアシリンダによってアーム保持体を下降させる従来の装置とは異なり、モータによってアーム保持体の下降が行われるため、任意の停止高さでアーム保持体を停止させるようにモータを制御できる。この停止高さは、被貼付部の高さに応じて該被貼付部よりも所定量高い高さに設定されるため、被貼付部の高さに応じた高さ位置で、アームの慣性による下降を開始させることができる。そのため、被貼付部の高さに関わらず、アームが慣性により下降する高さ範囲でのラベルの貼り付けを確実に実現することができる。また、このようにモータの制御によって被貼付部の高さのばらつきに対応することができるため、従来用いられていた高さ調整機構を省略することができ、装置の構造の簡素化および小型化を図ることができる。

本発明に係るラベル貼付装置によれば、アーム保持体の下降が急激に減速されるため、この急激な減速が開始されるタイミングで、確実にアームの慣性による下降を開始させることができる。そのため、仮にモータが一定速度で回転している状態から減速を開始する場合に比べて、モータの減速が開始されてからアームが慣性による下降を開始するまでのタイミングのばらつきを抑制することができる。よって、アームによるラベルの貼り付け動作を安定させることができ、被貼付部に対して正確な位置に適切にラベルを貼り付けることができる。

本発明に係るラベル貼付装置において、前記モータの回転を一旦加速させ、該加速の直後に前記モータの回転を減速させる場合、前記制御手段は、前記モータを一定速度で回転させた状態で前記加速を開始してもよい。この場合、アーム保持体を急激に減速させるための上記のモータの加速および減速を開始する直前は、モータを一定速度で回転させておくことで、アームの下降動作を安定させることができる。

本発明に係るラベル貼付装置は、前記モータの回転速度に関して、前記加速から前記減速に切り換えられるときの値を調整するピーク調整手段を備えてもよい。この場合、アーム保持体の下降を停止させるときのモータの回転速度に関して、モータの回転を一旦加速した後、減速に切り換えるときの値（以下、「ピーク値」という）が調整されることで、アームが慣性により下降する距離、すなわち、アーム保持体の下降が停止したときを基準としてアームが下方へ飛び出す量（以下、「アームの飛び出し量」という）を調整することができる。アームの飛び出し量は、アームがアーム保持体の軸受部および付勢部材等から受ける負荷の大きさによって影響を受け、これらの負荷の大きさは、ラベル貼付装置の個体差および使用環境等によって異なる。また、要求されるアームの飛び出し量は、被貼付部の高さ及び種類、又は、要求される処理速度等によって異なる。この発明によれば、ピーク調整手段によってアームの飛び出し量を調整することで、上記のような種々の条件や要求に対応して、好適なラベルの貼り付けを実現することができる。

本発明に係るラベル貼付装置において、前記付勢部材がコイルスプリングである場合、前記制御手段は、前記アーム保持体を前記停止高さで停止させた後、前記アームが慣性により下降している途中のタイミングで前記アーム保持体を上昇させるように前記モータを制御してもよい。この場合、アームが慣性により下降しているときにアーム保持体が上昇するため、コイルスプリングの圧縮が促進されて、コイルスプリングによる上向きの付勢力が増大する。そのため、下降しているアームの運動エネルギーが減少し、アームの下降速度が一層低下する。したがって、例えば袋入りの惣菜パン等、変形の防止が要求される被貼付物に対して、比較的低速で下降するアームによって比較的弱い力でラベルを押し付けることができ、ラベルの貼り付けによって被貼付物が変形または損傷することを防止できる。

本発明に係るラベル貼付方法は、
ラベルを下面に吸着させて保持するラベル吸着部と、該ラベル吸着部に保持された前記ラベルを上側から押し込んで前記ラベル吸着部の下方で被貼付部に押し付けるアームと、該アームに上向きの付勢力を作用させる付勢部材を介して前記アームに連結されることで、該アームを保持するアーム保持体と、を備えたラベル貼付装置を用いて、前記被貼付部に前記ラベルを貼り付けるラベル貼付方法であって、
前記ラベル吸着部の下面にラベルを吸着させる吸着工程と、
モータの駆動によって前記アーム保持体を前記アームと共に下降させる駆動工程と、
前記アーム保持体の下降を停止させる停止高さを、前記被貼付部の高さに応じて該被貼付部の高さよりも所定量高い高さに設定する停止高さ設定工程と、
前記アーム保持体が前記停止高さまで下降したとき、前記アーム保持体の下降を停止させるように前記モータの駆動を停止する停止工程と、を備え、
前記停止工程では、前記モータの回転を一旦加速させ、該加速の直後に前記モータの回転を減速させて停止させることを特徴とする。

この発明に係るラベル貼付方法によれば、エアシリンダによってアーム保持体を下降させる従来の方法とは異なり、モータによってアーム保持体の下降が行われるため、任意の停止高さでアーム保持体を停止させるようにモータを制御できる。この停止高さは、被貼付部の高さに応じて該被貼付部よりも所定量高い高さに設定されるため、被貼付部の高さに応じた高さ位置で、アームの慣性による下降を開始させることができる。そのため、被貼付部の高さに関わらず、アームが慣性により下降する高さ範囲でのラベルの貼り付けを確実に実現することができる。また、このようにモータの制御によって被貼付部の高さのばらつきに対応することができるため、従来用いられていた高さ調整機構を省略することができ、装置の構造の簡素化および小型化を図ることができる。

本発明によれば、アーム保持体がモータによって下降されるため、該モータの制御によって、被貼付部よりも所定量高い高さでアーム保持体の下降を停止させることができる。そのため、高さ調整機構を省略することでラベル貼付装置の構造の簡素化および小型化を図りつつ、被貼付部の高さに応じて、アームが慣性により下降する高さ範囲でのラベルの貼り付けを確実に実現することができる。

本発明の一実施形態に係るラベル貼付装置を示す正面図である。 図１に示すラベル貼付装置の側面図である。 ラベル貼付機の内部構造を正面から見た断面図である。 図１に示すラベル貼付装置の制御システムを示すブロック図である。 図３に示すラベル貼付機の制御動作の一例を示すフローチャートである。 図３に示すラベル貼付機の動作を説明するための図である。 上下動用モータの回転速度の指令値の具体例を示すグラフである。 上下動用モータの回転速度の指令値と実測値の関係を示すグラフである。 上下動用モータの回転速度のピーク値の例を示すグラフである。 従来のラベル貼付機の動作を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

［ラベル貼付装置の全体構成］
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るラベル貼付装置１は、ラベルＬを発行するラベル発行機８と、ラベル発行機８で発行されたラベルＬを被貼付物としての商品Ｇの上面に貼り付ける上貼り用のラベル貼付機１０と、ラベル発行機８及びラベル貼付機１０の下方を通るように商品Ｇを搬送するコンベア４と、所定の入力操作および所定の表示を行うための操作表示部１２とを備えている。ラベル貼付機１０は、ラベル発行機８の側面に固定されている。また、ラベル貼付装置１は、コンベア４で搬送される商品Ｇの下面にラベルを貼り付ける下貼り用のラベル貼付機１６を備えてもよい。さらに、ラベル貼付装置１は、以上の構成要素を支持するラック２を備えている。

［コンベア］
図１に示すように、コンベア４は、ラベル貼付装置１の正面側から見て左から右に向かって商品Ｇを移動させるように配設されている。コンベア４は、例えば無端ベルトで構成されるが、本発明において、コンベア４の具体的構造は特に限定されるものでない。なお、コンベア４は、上流側コンベアと下流側コンベアとに分割して設けられてもよい。この場合、上流側コンベアと下流側コンベアとの間隙を通して、下貼り用のラベル貼付機１６によって商品Ｇの下面に下側からラベルを貼り付けることができる。

コンベア４の近傍には商品通過センサ１１０が配設されている。商品通過センサ１１０は、上貼り用及び下貼り用のラベル貼付機１０，１６によるラベル貼付位置よりも搬送方向（図中Ｆ１方向）上流側の所定位置をコンベア４上の商品Ｇが通過したか否かを検出する。商品通過センサ１１０の種類は限定されるものでないが、例えば、発光部と受光部を有する光学式の商品通過センサ１１０が用いられる。

［ラベル発行機］
図１に示すように、ラベル発行機８は、複数のラベルＬが貼り付けられた帯状の台紙Ｂが巻き付けられたラベル供給リールＲと、ラベルＬが剥離された台紙Ｂ部分を巻き取る巻き取りリールｒとを備える。ラベル供給リールＲから供給されたラベルＬは、剥離板（図示せず）によって台紙Ｂから剥離された後、印字面が上面となる姿勢でラベル発行口Ｗから送り出される。なお、ラベルＬへの印字に関して、ラベル発行機８に搭載されたラベルプリンタ（図示せず）によって、ラベル供給リールＲとラベル発行口Ｗとの間でラベルＬに印字されるようにしてもよいし、予め印字されたラベルＬを有する台紙Ｂがラベル発行機８にセットされるようにしてもよい。

ラベル発行機８はラック２によって下側から支持されている。図２に示すように、ラック２には、搬送方向（図中Ｆ１方向）に直交するラベル貼付装置１の奥行き方向（図中Ｄ２方向）に延びるレール部１８が設けられており、該レール部１８に沿ってラベル発行機８がスライド可能となっている。ラベル発行機８をレール部１８に沿ってスライドさせることで、ラベル発行機８及び上貼り用のラベル貼付機１０を一体的に奥行き方向（図中Ｄ２方向）に位置調整することができる。

［操作表示部］
図１及び図２に示すように、操作表示部１２は、表示パネル１３とストロークキー部１４とを有する。表示パネル１３は例えばタッチパネルで構成されている。ただし、表示パネル１３は必ずしもタッチパネルでなくてもよい。また、表示パネル１３がタッチパネルである場合、操作表示部１２において必ずしもストロークキー部１４を設ける必要はない。

［ラベル貼付機］
図３に示すように、上貼り用のラベル貼付機１０は、ラベル発行機８に固定されたハウジング４０と、ハウジング４０に収容されたラベル貼付機構３０とを有する。

ハウジング４０の下面には、ラベル吸着部としての吸着ブロック２０が設けられている。吸着ブロック２０の下面は、ラベル発行機８から供給されたラベルＬを吸着させる吸着面２１ａとなっている。吸着面２１ａには、エア吸引部２４を介して負圧供給源（図示せず）に連通した複数の吸着穴（図示せず）が設けられており、該吸着穴に負圧が供給されることで、吸着面２１ａにラベルＬを吸着可能となっている。吸着ブロック２０には、吸着ブロック２０を上下方向に貫通する貫通穴２３が設けられている。

ラベル貼付機構３０は、吸着ブロック２０の吸着面２１ａに保持されたラベルＬを上側から押し込んで、吸着ブロック２０の下方で商品Ｇの上面に押し付ける例えば１本のアーム３１と、アーム３１に上向きの付勢力を作用させるコイルスプリング３７を介してアーム３１に連結されることで、アーム３１を保持するアーム保持体３６と、を有する。また、ラベル貼付機構３０は、アーム保持体３６をアーム３１と共に上下方向に移動させる上下動用モータ４１と、アーム３１を軸周りに回転させる回転用モータ４５と、を有する。

アーム保持体３６は、例えばアルミニウム製のブロック材で構成され、これにより、アーム保持体３６の軽量化が図られる。アーム保持体３６には、アーム保持体３６を上下方向に貫通する貫通穴３６ａが設けられている。

アーム保持体３６の下面には、例えば板状の磁性体６２が固定されている。磁性体６２には、アーム保持体３６の貫通穴３６ａに連なるように磁性体６２を上下方向に貫通する貫通穴６２ａが設けられている。磁性体６２の材料には、強磁性体が用いられ、具体的には、例えば鉄が用いられる。

なお、本発明において、アーム保持体３６を磁性体で構成して、磁性体６２を省略することも可能であるが、アーム保持体３６の軽量化を図る観点において、本実施形態のようにアルミニウム製のアーム保持体３６に磁性体６２を取り付けることが好ましい。

アーム３１は中空の棒材である。アーム３１の材料には例えばステンレスが用いられ、これにより、アーム３１の軽量化が図られる。アーム３１は、アーム保持体３６の貫通穴３６ａ及び磁性体６２の貫通穴６２ａを貫通して、上下方向に延びるように配設されている。アーム３１の中空部は、アーム３１の上端部に取り付けられた接続部３５を介して負圧供給源（図示せず）に連通している。

アーム３１の下端部には、ラベルＬを商品Ｇに押し当てる押し当て部３２が設けられている。押し当て部３２は、上下方向に延びる筒状部材である。押し当て部３２の中空部は、アーム３１の中空部に連通している。押し当て部３２の下端部は、ラッパ状に拡径されている。ラベル貼付機構３０の非動作時（待機状態）において、押し当て部３２の下端部は、押し当て部３２の下面が吸着面２１ａと比べて同じ高さか又は僅かに高く配置されるように吸着ブロック２０の貫通穴２３に収容される。押し当て部３２の材料には軟質の素材が用いられ、具体的には例えばゴムが用いられる。これにより、押し当て部３２によりラベルＬが押し当てられたときに商品Ｇに与えられる衝撃が緩和され、商品Ｇの保護が図られる。

アーム３１の中間部には下側ストッパ３３が設けられている。下側ストッパ３３は、アーム保持体３６に対するアーム３１の相対的な上方移動を規制する規制部として機能するように、アーム保持体３６よりも下側に配設されている。下側ストッパ３３の材料は特に限定されるものでないが、例えば、アーム３１と同じ材料が用いられる。

また、アーム３１の中間部には、例えば円柱状の磁石６０が設けられている。磁石６０は、下側ストッパ３３の上面に固定されている。磁石６０の上面は、磁石６０と磁性体６２との間に作用する磁力によって、磁性体６２を介してアーム保持体７２に吸着されている。磁石６０の材料は限定されるものでないが、例えばネオジム磁石等の永久磁石が用いられる。

このようにして磁石６０と磁性体６２が吸着されるため、アーム保持体３６によりアーム３１が保持されているとき、コイルスプリング３７による上向きの付勢力だけでなく、磁性体６２が磁石６０を引きつける上向きの磁力によっても、アーム３１が保持されている。そのため、コイルスプリング３７による付勢力を小さくしても、アーム保持体３６によってアーム３１を好適に保持することが可能である。また、後述のように磁性体６２から磁石６０が引き離されてアーム３１が慣性により下降するとき、コイルスプリング３７による上向きの付勢力を小さくしても、磁石６０を磁性体６２に引きつける上向きの磁力によって、アーム３１の初速を効果的に低減できる。よって、コイルスプリング３７のばね定数を小さくすることで、慣性によりアーム３１が下降する高さ範囲を拡大することができる。これにより、拡大された高さ範囲で、様々な高さの商品Ｇの上面に対してラベルＬを好適に貼り付けることができる。

なお、本実施形態のように下側ストッパ３３とは別体の磁石６０を用いる構成に代えて、下側ストッパ３３自体を磁石で構成してもよい。また、磁石６０の上面または磁性体６２の下面の少なくとも一方にテープを貼り付けてもよく、このテープの厚みによって、磁石６０と磁性体６２との間に作用する磁力の大きさを調整してもよい。このように磁石６０と磁性体６２との間にテープを介装した場合、両者の接触時の衝撃が緩和される効果もある。さらに、本発明では、アーム保持体３６側に磁石を設けて、アーム３１側に磁性体を設けてもよい。

また、磁石６０として、永久磁石に代えて電磁石を用いてもよく、この場合、電磁石に流れる電流を変更することで磁力の大きさを調整することができる。この場合、電磁石の磁力の調整によって、後述のようにアーム３１が慣性により下降するときの初速を調整することができる。これにより、商品Ｇの種類に応じて、電磁石の磁力を弱めるように制御することで、アーム３１が商品Ｇに押し当てられるときの下降速度を小さくして、商品Ｇを効果的に保護したり、電磁石の磁力を強めるように制御することで、アーム３１が商品Ｇに押し当てられるときの下降速度を大きくして、商品ＧへのラベルＬの貼付け精度を高めたりすることができる。ただし、重量の低減および省スペース化を図る観点では、磁石６０として永久磁石を用いることが好ましい。

アーム３１の上端部には上側ストッパ３４が設けられている。前記コイルスプリング３７の上端部は上側ストッパ３４に固定され、コイルスプリング３７の下端部はアーム保持体３６に固定されている。このようにして上側ストッパ３４とアーム保持体３６との間にコイルスプリング３７が圧縮された状態で介装されることで、コイルスプリング３７による上向きの付勢力がアーム３１に作用するようになっている。

上下動用モータ４１の出力軸は水平方向に沿って配置されている。上下動用モータ４１の出力軸には駆動側プーリ４２が駆動連結されている。駆動側プーリ４２は、無端状のベルト４４を介して、駆動側プーリ４２の下方に配設された従動側プーリ４３に連結されている。ベルト４４にはアーム保持体３６が固定されている。これにより、上下動用モータ４１の駆動によって、ベルト４４の移動と共にアーム保持体３６が上下方向に移動するようになっている。

回転用モータ４５の出力軸は上下方向に沿って配置されている。回転用モータ４５の出力軸には駆動側プーリ４７が駆動連結されている。駆動側プーリ４７は、無端状のベルト４７を介して従動側プーリ３８に連結されている。従動側プーリ３８には、アーム３１が上下方向にスライド可能に貫通しており、アーム３１の外周面と従動側プーリ３８の貫通穴の内周面との間には例えばボールベアリングが介装されている。アーム３１は、回転用モータ４５の駆動によって従動側プーリ３８が回転したときに、これに連動して軸周りに回転するようになっている。

上下動用モータ４１及び回転用モータ４５としては、ステッピングモータを用いることが好ましい。これにより、これらのモータ４１，４５の角度位置及び回転量を精密に制御することができる。

［制御システム］
図４を参照しながら、ラベル貼付装置１の制御システムについて説明する。

ラベル貼付装置１の各種動作は制御部１００によって制御される。制御部１００には、ラベル貼付装置１の動作に必要な種々の情報を記憶する記憶部１０２が設けられている。なお、制御部１００は、例えば、コンベア４の下方においてラック２に取り付けられるが（図１参照）、制御部１００の取付け位置は限定されるものでない。

記憶部１０２には、例えば、操作表示部１２に表示される画面に関する情報、商品マスター、トレーマスター、ラベルマスター及びカセットマスター等が記憶される。記憶部１０２に記憶される各種情報の変更、追加または削除は、操作表示部１２での入力操作により行うことができる。

制御部１００には、操作表示部１２からの信号と、商品通過センサ１１０からの信号とが入力される。なお、制御部１００には、その他の種々のセンサからの信号が入力されるようにしてもよい。

また、制御部１００は、記憶部１０２に記憶された情報、及び／又は、各種入力信号に基づいて、コンベア４、ラベル発行機８、ラベル貼付機１０の上下動用モータ４１及び回転用モータ４５、並びに、操作表示部１２に制御信号を出力する。

［ラベル貼付機の制御動作］
図５に示すフローチャート及び図６〜図９を参照しながら、制御部１００によるラベル貼付機１０の制御動作の一例について説明する。

先ず、図５のステップＳ１では、記憶部１０２に記憶された各種情報、並びに、商品通過センサ１１０及び操作表示部１２から入力された情報が読み込まれる。記憶部１０２又は操作表示部１２から読み込まれる具体的な情報としては、例えば、商品Ｇの種類、商品Ｇの高さ、コンベア４による搬送速度、ラベルＬの印字内容、商品ＧにおけるラベルＬの貼り付け位置、ラベルＬを貼り付ける向き等が挙げられる。

続くステップＳ２では、ステップＳ１で読み込まれた情報に基づいて、ラベル貼付機１０の動作に必要な各種設定が行われる。

具体的に、ステップＳ２では、例えば、アーム３１の動作に関する設定として、上下動用モータ４１及び回転用モータ４５の駆動および停止のタイミング、これらのモータ４１，４５の回転速度及び回転量等が設定される。上下動用モータ４１によるアーム保持体３６の下降を停止させる停止高さに関して、ステップＳ２では、ステップＳ１で読み込まれた商品Ｇの高さに応じて商品Ｇの上面よりも所定量高い高さでアーム保持体３６が停止されるように、上下動用モータ４１を停止させるタイミングが設定される。

次のステップＳ３では、商品通過センサ１１０により商品Ｇの通過が検出されたか否かが判定される。ステップＳ３の判定の結果、商品Ｇの通過が検出されると、ステップＳ４において、ラベル発行機８で発行されたラベルＬが、負圧が供給された吸着ブロック２０の吸着面２１ａに吸着保持されることで、ラベル貼付機１０によってラベルＬが受け取られる（図６（ａ）参照）。ただし、商品通過センサ１１０により商品Ｇの通過が検出される前に、予め吸着面２１ａにラベルＬを吸着保持させておいてもよい。

続くステップＳ５及びステップＳ６では、商品通過センサ１１０により商品Ｇの通過が検出されてから所定時間経過したタイミングで、図６（ｂ）に示す動作が実行される。

具体的に、ステップＳ５では、吸着面２１ａへの負圧供給が停止されるとともに、上下動用モータ４１が駆動されてアーム保持体３６が高速で下降される。アーム保持体３６が下降されると、下側ストッパ３３が磁石６０と磁性体６２を介してアーム保持体３６によって下方へ押し込まれることによって、アーム３１がアーム保持体３６と共に下降する。これにより、アーム３１の押し当て部３２が吸着面２１ａよりも下方へ突出し、ラベルＬを吸着面２１ａから引き離して押し下げる。

このとき、押し当て部３２の下面には負圧が供給されており、ラベルＬは押し当て部３２の下面に吸着保持された状態で押し下げられる。ラベルＬが吸着面２１ａから引き離されると、ステップＳ６において、ステップＳ２で設定された所定量だけ回転するように回転用モータ４５が駆動されて、アーム３１が下降しながら軸周りに所定角度回転する。これにより、押し当て部３２の下面に保持されたラベルＬは、所定の向きになるまでアーム３１と共に回転する。

図７（ａ）の符号ｐ、並びに、図７（ｂ）及び図７（ｃ）の符号ｐ１，ｐ２に、ステップＳ５における上下動用モータ４１の回転速度の制御例が示されている。図７（ａ）は、商品Ｇの高さが比較的高い場合（例えば１５０ｍｍ）の例を示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す場合に比べて商品Ｇの高さが低い場合（例えば６９ｍｍ）の例を示し、図７（ｃ）は、図７（ｂ）に比べて商品Ｇの高さが低い場合（例えば１５ｍｍ）の例を示している。

図７（ａ）の符号ｐに示す例において、上下動用モータ４１の回転速度は、所定速度まで上昇された後、所定時間一定に維持される。これに対して、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示す例において、上下動用モータ４１は、符号ｐ１で示されるように、図７（ａ）の符号ｐで示される速度よりも大きな一定速度で回転された後、符号ｐ２で示されるように、図７（ａ）の符号ｐと略同じ速度になるように減速される。また、図７（ｂ）に示す例よりも商品Ｇの高さが低い図７（ｃ）の例では、符号ｐ１で示される部分における上下動用モータ４１の回転速度がより大きくなるように制御される。このように、商品Ｇの高さが比較的低い場合には、符号ｐ１で示される部分の回転速度を増大させることで、アーム３１の下端部が商品Ｇの上面の高さに到達するまでにかかる時間の増大を抑制することができる。

図５のステップＳ７では、ステップＳ２で設定された所定高さまでアーム保持体３６が下降したか否かが判定される。ステップＳ７の判定の結果、アーム保持体３６が所定の高さまで下降したとき、ステップＳ８において、上下動用モータ４１の回転が急激に停止され、これにより、アーム保持体３６の下降が停止される。このとき、アーム３１には下向きの慣性力が作用する。この慣性力によって生じる磁性体６２から磁石６０を引き剥がそうとする力が、磁性体６２と磁石６０との吸着力よりも大きくなると、磁石６０が磁性体６２から引き離される。これにより、アーム３１は、磁性体６２が磁石６０を引きつけようとする上向きの磁力と、コイルスプリング３７による上向きの付勢力に抗して、コイルスプリング３７をさらに圧縮させながら、慣性による下降を開始する。

このように、ステップＳ７及びステップＳ８の制御動作は、モータ４１の制御によって、アーム保持体３６の停止高さを、商品Ｇの高さよりも所定量高い高さに制御するものである。この構成によれば、高さ調整機構によってラベル貼付機１０全体の高さ調整を行った後にエアシリンダによってアーム保持体を下降および停止させる従来の構成とは異なり、従来の高さ調整機構を省略しつつ、商品Ｇの高さに応じて、アーム３１が慣性により下降する高さ範囲でのラベルＬの貼り付けを確実に実現することができる。

ステップＳ８で上下動用モータ４１の回転を停止させるときの回転速度の制御パターンは、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）の符号ｑ，ｒに示されるように、商品Ｇの高さに関わらず共通している。図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、上下動用モータ４１の回転を停止させるとき、モータ４１の回転速度は、一定値に維持された状態から符号ｑに示されるように一旦加速され、該加速の直後に、符号ｒに示されるように減速される。

このように上下動用モータ４１の回転を一旦加速させ、該加速状態から急激に減速させることによって、図８に（ａ）に示すように、制御部１００から上下動用モータ４１に出力される指令値Ｃと同様に、上下動用モータ４１の回転速度の実測値Ｍも、符号ｚ１に示されるように、指令値Ｃが加速から減速に転じたときから僅かに遅れた略一定のタイミングで、加速状態から急激に減速される。

これに対して、図８（ｂ）に示すように、仮に、符号ｐで示されるようにモータ４１の回転速度が一定の状態から符号ｒで示される減速が開始されるように指令値Ｃが制御される場合、符号ｚ２に示されるように、実測値Ｍは、なだらかに減速が開始されることになり、図８（ａ）に示されるような急激な減速を実現できない。

本実施形態では、図８（ａ）の符号ｚ１に示されるように上下動用モータ４１の回転を急激に減速させることができるため、この急激な減速が開始されるタイミングで、確実にアーム３１の慣性による下降を開始させることができる。そのため、図８（ｂ）に示される場合に比べて、モータ４１の減速が開始されてからアーム３１が慣性による下降を開始するまでのタイミングのばらつきが抑制されて、アーム３１によるラベルＬの貼り付け動作を安定させることができる。

また、上下動用モータ４１の上記の加速及び減速を開始する直前は、モータ４１が一定速度で回転するように制御されるため、アーム３１の下降動作を安定させることができる。

さらに、図９に示すように、上下動用モータ４１の回転速度に関して、指令値Ｃにおける加速から減速に切り換えられるときの値（ピーク値Ｐ）を調整することで、アーム３１が慣性により下降する距離、すなわち、アーム保持体３１の下降が停止したときを基準としてアーム３１が下方へ飛び出す量（以下、「アーム３１の飛び出し量」という）を調整することができる。例えば、図９に示す指令値Ｃ１のように、ピーク値Ｐを第１の値Ｐ１に増大させると、アーム保持体３６からアーム３１を勢いよく引き離すことができ、アーム３１の飛び出し量を増大させることができる。一方、図９に示す指令値Ｃ２のように、ピーク値Ｐを第２の値Ｐ２に減少させると、アーム３１が比較的緩やかにアーム保持体３６から引き離され、アーム３１の飛び出し量が低減される。

このようなピーク値Ｐの設定は、図５のステップＳ２で、商品Ｇの種類、ラベル貼付装置１の個体差、及び使用環境等に応じて行われる。例えば、アーム３１がアーム保持体３６または従動側プーリ３８の軸受部から受ける負荷が比較的大きい場合等に、ピーク値Ｐが比較的大きく設定され、商品Ｇの種類が、袋入りの惣菜パン等、変形の防止が特に要求されるものである場合等には、ピーク値Ｐが比較的小さく設定される。このようにしてピーク値Ｐが調整されることで、種々の条件や要求に対応して、好適なラベルＬの貼り付け動作を実現することができる。

続いて、図５のステップＳ９では、アーム３１が慣性により下降している途中のタイミングで、アーム保持体３６を上昇させるように上下動用モータ４１がステップＳ５とは逆方向に回転するように駆動される。具体的には、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図７（ｃ）の符号ｓで示されるように、上下動用モータ４１の回転を所定時間停止させた後に、符号ｔで示されるようにモータ４１の逆回転が開始される。この動作により、アーム３１が慣性により下降しているときにアーム保持体３６が上昇すると、コイルスプリング３７の圧縮が促進されて、コイルスプリング３７による上向きの付勢力が増大する。そのため、下降しているアーム３１の運動エネルギーが減少し、アーム３１の下降速度が一層低下する。また、アーム３１の飛び出し量も低減され、これにより、アーム３１の飛び出し量のばらつきも抑制される。よって、商品Ｇに与える衝撃力を効果的に抑制しつつ、ラベルＬの貼付け動作を安定させることができる。

図６（ｄ）に示されるように、上記のようにアーム３１が慣性により下降し且つアーム保持体３６が上昇しているとき、アーム３１の押し当て部３２に保持されたラベルＬが商品Ｇの上面に押し当てられる。また、ラベルＬが商品Ｇの上面に押し当てられる直前の所定タイミングで、押し当て部３２の下面への負圧供給が停止される。これにより、商品Ｇの上面にラベルＬを貼り付けることができる。このとき、アーム３１の下降速度は十分に低減されているため、比較的弱い力でアーム３１が商品Ｇに押し当てられ、商品Ｇの変形または損傷を防止できる。

続くステップＳ１０では、アーム３１が、コイルスプリング３７による上向きの付勢力によって商品Ｇの上面から離間するように上昇を開始したか否かが判定される。この判定は、例えば、アーム保持体３６の下降を停止させたときから所定時間経過したか否かによって判定される。ステップＳ１０の判定の結果、アーム３１の上昇が開始されると、ステップＳ１１で、回転用モータ４５がステップＳ６とは逆方向に所定量回転されて、図６（ａ）に示す待機状態と同じ角度位置にアーム３１が戻される。これと並行して、ステップＳ９で開始されたアーム保持体３６の上昇が継続されることで、アーム３１が引き上げられる。アーム保持体３６が図６（ａ）に示す待機状態と同じ高さまで上昇されると、ステップＳ１２で、上下動用モータ４１の回転が停止されて、アーム３１の引き上げ動作が完了する。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、慣性によりアーム３１が下降するときの初速を低減する下降速度低減手段に関して、磁石６０と磁性体６２との間に作用する磁力を利用する場合について説明したが、本発明では、磁力以外の力（例えば、接着力、摩擦力、負圧による吸引力、又は、ボールプランジャの付勢力等）を利用した何らかの下降速度低減手段を設けてもよいし、下降速度低減手段を省略してもよい。

１ ：ラベル貼付装置
２ ：ラック
４ ：コンベア
８ ：ラベル発行機
１０ ：ラベル貼付機
１２ ：操作表示部
２０ ：吸着ブロック（ラベル吸着部）
３０ ：ラベル貼付機構
３１ ：アーム
３３ ：下側ストッパ（規制手段）
３６ ：アーム保持体
３７ ：コイルスプリング（付勢部材）
４１ ：上下動用モータ
４５ ：回転用モータ
５２ ：ハウジング
６０ ：磁石
６２ ：磁性体
１００ ：制御部（制御手段）（停止高さ設定手段）（ピーク調整手段）
１０２ ：記憶部
１１０ ：商品通過センサ
Ｇ ：商品（被貼付部）
Ｌ ：ラベル

Claims (5)

1. ラベルを下面に吸着させて保持するラベル吸着部と、
   該ラベル吸着部に保持された前記ラベルを上側から押し込んで前記ラベル吸着部の下方で被貼付部に押し付けるアームと、
   該アームに上向きの付勢力を作用させる付勢部材を介して前記アームに連結されることで、該アームを保持するアーム保持体と、
   該アーム保持体に対する前記アームの相対的な上方移動を規制する規制手段と、
   前記アーム保持体を下降させるモータと、
   該モータの駆動による前記アーム保持体の下降を停止させる停止高さを、前記被貼付部の高さに応じて該被貼付部よりも所定量高い高さに設定する停止高さ設定手段と、
   前記アーム保持体が前記停止高さまで下降したとき、前記アーム保持体の下降を停止させるように前記モータを制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記アーム保持体の下降を前記停止高さで停止させるために前記モータの回転を停止させるとき、前記モータの回転を一旦加速させ、該加速の直後に前記モータの回転を減速させて停止させることを特徴とするラベル貼付装置。
2. 前記制御手段は、前記モータを一定速度で回転させた状態で前記加速を開始することを特徴とする請求項１に記載のラベル貼付装置。
3. 前記モータの回転速度に関して、前記加速から前記減速に切り換えられるときの値を調整するピーク調整手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のラベル貼付装置。
4. 前記付勢部材はコイルスプリングであり、
   前記制御手段は、前記アーム保持体を前記停止高さで停止させた後、前記アームが慣性により下降している途中のタイミングで前記アーム保持体を上昇させるように前記モータを制御することを特徴とする請求項１または２に記載のラベル貼付装置。
5. ラベルを下面に吸着させて保持するラベル吸着部と、該ラベル吸着部に保持された前記ラベルを上側から押し込んで前記ラベル吸着部の下方で被貼付部に押し付けるアームと、該アームに上向きの付勢力を作用させる付勢部材を介して前記アームに連結されることで、該アームを保持するアーム保持体と、を備えたラベル貼付装置を用いて、前記被貼付部に前記ラベルを貼り付けるラベル貼付方法であって、
   前記ラベル吸着部の下面にラベルを吸着させる吸着工程と、
   モータの駆動によって前記アーム保持体を前記アームと共に下降させる駆動工程と、
   前記アーム保持体の下降を停止させる停止高さを、前記被貼付部の高さに応じて該被貼付部の高さよりも所定量高い高さに設定する停止高さ設定工程と、
   前記アーム保持体が前記停止高さまで下降したとき、前記アーム保持体の下降を停止させるように前記モータの駆動を停止する停止工程と、を備え、
   前記停止工程では、前記モータの回転を一旦加速させ、該加速の直後に前記モータの回転を減速させて停止させることを特徴とするラベル貼付方法。

Images