(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベルを金型内へインサートしてインモールドラベル付き成形体を製造するラベル付き成形体の製造システムであって、
所定のラベル受渡位置で前記ラベルが受け渡されると共に、前記ラベルを前記金型内にインサートするインサータと、
帯状のセパレータの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着された複数の前記ラベルを一枚ずつ供給するラベル供給装置と、
前記ラベル供給装置が供給した前記ラベルを前記ラベル受渡位置まで搬送するラベル搬送装置と、を備え、
前記ラベル搬送装置は、
前記ラベル供給装置が供給した前記ラベルを吸引保持する吸引プレートと、
前記吸引プレートを移動させるプレート移動装置と、
前記吸引プレート上のラベル基準位置に対する前記吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量を算出するずれ算出部、及び前記プレート移動装置を制御することによって前記ずれ量が算出されてから前記ラベルが前記ラベル受渡位置に移動する間に前記ずれ量を補正する移動装置制御部を有する制御装置と、
を有する、ラベル付き成形体の製造システム。
【請求項２】
請求項１に記載のラベル付き成形体の製造システムにおいて、
前記ラベル搬送装置は、前記吸引プレートが決まったラベル撮影位置に配置されている状態で前記吸引プレート上の前記ラベルの少なくとも一部を撮影する撮影装置を有し、
前記ずれ算出部は、前記撮影装置の撮影画像の画像基準位置に対するラベル画像位置の画像ずれ量に基づいて前記吸引プレート上の前記ラベル吸引保持位置の前記ずれ量を算出する、ラベル付き成形体の製造システム。
【請求項３】
請求項２に記載のラベル付き成形体の製造システムにおいて、
前記ずれ算出部は、前記画像基準位置に対する前記ラベル画像位置の水平方向画像ずれ量、鉛直方向画像ずれ量、及び回転方向画像ずれ量に基づいて、前記吸引プレート上の前記ラベル吸引保持位置の水平方向ずれ量、鉛直方向ずれ量、及び回転方向ずれ量を算出し、
前記移動装置制御部は、前記ラベルが前記ラベル受渡位置に移動する間に前記水平方向ずれ量、鉛直方向ずれ量、及び回転方向ずれ量を補正するように前記プレート移動装置を制御する、ラベル付き成形体の製造システム。
【請求項４】
請求項３に記載のラベル付き成形体の製造システムにおいて、
前記プレート移動装置は、
前記吸引プレートを前記水平方向に移動させるための水平方向移動用サーボモータ及び水平方向移動用ボールネジと、
前記吸引プレートを前記鉛直方向に移動させるための鉛直方向移動用サーボモータ及び鉛直方向移動用ボールネジと、
前記吸引プレートを回転させるための回転用サーボモータと、
を有する、ラベル付き成形体の製造システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載のラベル付き成形体の製造システムにおいて、
前記制御装置は、前記セパレータの移動速度と前記セパレータに貼着された前記ラベルのラベル間隔とに基づいて前記ラベルの所定部分が前記セパレータから剥離するタイミングを認識し、当該タイミングで前記吸引プレートに所定のラベル受取位置で前記ラベルの前記所定部分の少なくとも一部を含む部分を吸引させる、ラベル付き成形体の製造システム。
【請求項６】
ラベルを金型内へインサートしてインモールドラベル付き成形体を製造するラベル付き成形体の製造方法であって、
帯状のセパレータの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着された複数の前記ラベルを一枚ずつ供給するラベル供給ステップと、
一枚ずつ供給された前記ラベルを吸引プレートで吸引保持するラベル吸引保持ステップと、
前記吸引プレート上のラベル基準位置に対する前記吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量を算出するずれ量算出ステップと、
前記ずれ量が算出されてから前記ラベルがインサータに受け渡される所定のラベル受渡位置に移動する間に前記ずれ量を補正するように前記吸引プレートを移動させるプレート移動ステップと、
前記インサータによって前記ラベルが前記金型内にインサートされる金型インサートステップと、
を含む、ラベル付き成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラベルを金型内へインサートしてインモールドラベル付き成形体を製造する、ラベル付き成形体の製造システム及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラベル付き成形体の製造システムとしては、特許文献１に記載されているものがある。このラベル付き成形体の製造システムでは、束状態で積層された複数のラベル（シート）から最上段のラベルが吸着体により持ち上げられた後、載置台に載置される。
【０００３】
ラベルが載置台に載置されると、ラベル検出ローラが下降しラベルを載置台との間で挟持し、通電によりラベルの位置が計測される。続いて、ラベル基準位置と計測されたラベル位置とを比較して、両者のずれ量が算出され、載置台がラベル基準位置に移動される。その後、インサータがラベル基準位置に合致されたラベルを吸着保持して金型内面の所定位置まで移送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３６３２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のラベル付き成形体の製造システムのように、束状態で積層された複数のラベルから一枚のラベルをピックアップする場合、ラベルが二枚取りされる虞がある。
【０００６】
また、上記特許文献１のラベル付き成形体の製造システムでは、ラベルが載置台上で位置決めされた後に、インサータが載置台上の位置修正されたラベルを吸着し、金型内面に移送、配設するので、一度位置決めされたラベル位置がインサータによるラベルの吸着移送時にずれ易く、金型内面におけるラベルの位置精度を高くすることが難しい。また、束状態で積層されたラベルを載置台に載置するための吸着体が別途、必要であり、ラベルが載置台に載置された後に載置台上で位置決めされ、その後、インサータが設置台上のラベルを吸着保持するので、ラベルの位置決め及び移送に時間を要する。
【０００７】
本発明の目的は、ラベルの二枚取りを防止でき、金型内面でのラベルの位置精度も高く、ラベルの位置合わせ及び移送に要する時間も短縮できる、ラベル付き成形体の製造システム及び製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様であるラベル付き成形体の製造システムは、ラベルを金型内へインサートしてインモールドラベル付き成形体を製造するラベル付き成形体の製造システムであって、所定のラベル受渡位置で前記ラベルが受け渡されると共に、前記ラベルを前記金型内にインサートするインサータと、帯状のセパレータの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着された複数の前記ラベルを一枚ずつ供給するラベル供給装置と、前記ラベル供給装置が供給した前記ラベルを前記ラベル受渡位置まで搬送するラベル搬送装置と、を備え、前記ラベル搬送装置は、前記ラベル供給装置が供給した前記ラベルを吸引保持する吸引プレートと、前記吸引プレートを移動させるプレート移動装置と、前記吸引プレート上のラベル基準位置に対する前記吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量を算出するずれ算出部、及び前記プレート移動装置を制御することによって前記ずれ量が算出されてから前記ラベルが前記ラベル受渡位置に移動する間に前記ずれ量を補正する移動装置制御部を有する制御装置と、を有する。
【０００９】
本発明によれば、複数のラベルが帯状のセパレータの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着されているので、吸引プレートがセパレータからラベルを吸引する際、セパレータからラベルが二枚取りされることがない。したがって、例えば、ラベルの二枚取りを抑制するためにラベルにさばき性を向上させる表面処理を施す等の必要がなく、また、比較的厚みの薄いラベルであっても安定的にインサータに供給することができる。よって、ラベルの製造コストや製造工数を低減できる。
【００１０】
また、吸引プレート上のラベル基準位置に対する吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量が算出された後、プレート移動装置が制御されることによってラベルが所定のラベル受渡位置に移動する間に該ずれ量が補正される。したがって、ラベルの位置決めとラベルのインサータへの受け渡しとが同時に実行されるので、ラベルの位置決めを行った後にインサータがラベルを吸引保持する場合と比較して、金型内でのラベル位置がずれにくく、金型内面でのラベルの位置精度を高くすることができる。また、ラベルの位置決めとラベルのインサータへの受け渡しとが同時に実行されるので、ラベルの位置合わせ及び移送に要する時間も短縮することができる。
【００１１】
また、本発明において、前記ラベル搬送装置は、前記吸引プレートが決まったラベル撮影位置に配置されている状態で前記吸引プレート上の前記ラベルの少なくとも一部を撮影する撮影装置を有し、前記ずれ算出部は、前記撮影装置の撮影画像の画像基準位置に対するラベル画像位置の画像ずれ量に基づいて前記吸引プレート上の前記ラベル吸引保持位置の前記ずれ量を算出してもよい。
【００１２】
この場合、ずれ算出部は、撮影装置が撮影した撮影画像の画像基準位置に対するラベル画像位置のずれ量に基づいて吸引プレート上のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量を算出するので、ラベル吸引保持位置のずれ量を精密に算出でき、ラベルの位置決めを精密に行うことができる。
【００１３】
また、本発明において、前記ずれ算出部は、前記画像基準位置に対する前記ラベル画像位置の水平方向画像ずれ量、鉛直方向画像ずれ量、及び回転方向画像ずれ量に基づいて、前記吸引プレート上の前記ラベル吸引保持位置の水平方向ずれ量、鉛直方向ずれ量、及び回転方向ずれ量を算出し、前記移動装置制御部は、前記ラベルが前記ラベル受渡位置に移動する間に前記水平方向ずれ量、鉛直方向ずれ量、及び回転方向ずれ量を補正するように前記プレート移動装置を制御してもよい。
【００１４】
この場合、画像基準位置に対するラベル画像位置のずれ量を簡易かつ精密に算出できる。
【００１５】
また、本発明において、前記プレート移動装置は、前記吸引プレートを前記水平方向に移動させるための水平方向移動用サーボモータ及び水平方向移動用ボールネジと、前記吸引プレートを前記鉛直方向に移動させるための鉛直方向移動用サーボモータ及び鉛直方向移動用ボールネジと、前記吸引プレートを回転させるための回転用サーボモータと、を有してもよい。
【００１６】
この場合、移動量を精密に管理できるサーボモータとボールネジを用いて吸引プレートを移動させるので、吸引プレートを正確に移動させることができる。
【００１７】
また、本発明において、前記制御装置は、前記セパレータの移動速度と前記セパレータに貼着された前記ラベルのラベル間隔とに基づいて前記ラベルの所定部分が前記セパレータから剥離するタイミングを認識し、当該タイミングで前記吸引プレートに所定のラベル受取位置で前記ラベルの前記所定部分の少なくとも一部を含む部分を吸引させてもよい。
【００１８】
この場合、ラベルの所定部分がセパレータから剥離したと制御装置が判断したタイミングで、吸引プレートが所定のラベル受取位置でラベルの吸着を行うので、吸引プレート上のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量を小さくできる。また、セパレータから剥離したラベルの剥離部分周辺箇所をタイミングよく吸引プレートが吸引するので、セパレータから吸引プレートへのラベルの受け渡しをスムーズに行うことができる。
【００１９】
また、本発明の別の態様であるラベル付き成形体の製造方法は、ラベルを金型内へインサートしてインモールドラベル付き成形体を製造するラベル付き成形体の製造方法であって、帯状のセパレータの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着された複数の前記ラベルを一枚ずつ供給するラベル供給ステップと、一枚ずつ供給された前記ラベルを吸引プレートで吸引保持するラベル吸引保持ステップと、前記吸引プレート上のラベル基準位置に対する前記吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量を算出するずれ量算出ステップと、前記ずれ量が算出されてから前記ラベルがインサータに受け渡される所定のラベル受渡位置に移動する間に前記ずれ量を補正するように前記吸引プレートを移動させるプレート移動ステップと、前記インサータによって前記ラベルが前記金型内にインサートされる金型インサートステップと、を含む。
【００２０】
本発明によれば、複数のラベルが帯状のセパレータの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着されているので、セパレータからラベルを吸引する際、セパレータからラベルが二枚取りされることがない。したがって、ラベルの二枚取りを抑制するためにラベルにさばき性を向上させる表面処理を施す必要がない。よって、ラベルの製造コストや製造工数を低減できる。
【００２１】
また、吸引プレート上のラベル基準位置に対する吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量が算出されてからラベルが所定のラベル受渡位置に移動する間に該ずれ量が補正される。したがって、ラベルの位置決めとラベルのインサータへの受け渡しとが同時に実行されるので、ラベルの位置決めを行った後にインサータがラベルを吸引保持する場合と比較して、金型内面でのラベル位置がずれにくく、金型内面でのラベルの位置精度を高くすることができる。また、ラベルの位置決めとラベルのインサータへの受け渡しとが同時に実行されるので、ラベルの位置合わせ及び移送に要する時間も短縮することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ラベルの二枚取りを防止でき、金型内面でのラベルの位置精度も高くすることができる。また、ラベルの位置合わせ及び移送に要する時間も短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態であるラベル付き成形体の製造システムの概要を説明するための模式図である。
【図２】（ａ）は、帯状のセパレータ上に複数のラベルが貼着された状態を示す平面図であり、（ｂ）は、セパレータからラベルが剥離して供給されるときの状態を示す図である。
【図３】ラベルが付された成形体の斜視図である。
【図４】ラベルを吸引保持した吸引プレートがラベル撮影位置に移動したときの状態を示す斜視図である。
【図５】（ａ）は、吸引プレートを移動させるプレート移動装置の移動機構を示す模式平面図であり、（ｂ）は、該移動機構を（ａ）中の矢印Ｄ方向から見たときの模式側面図である。
【図６】制御装置を示す機能ブロック図である。
【図７】撮影装置による撮影画像の一例を示す模式図である。
【図８】吸引プレートがラベル受取位置に移動して、ラベル受取り動作が実行されている状態を吸引プレートの裏側から見たときの模式斜視図である。
【図９】ラベルを吸引保持した吸引プレートがラベル撮影位置に移動して、ラベルの撮影が実行されている状態を吸引プレートの裏側から見たときの模式斜視図である。
【図１０】ラベルを吸引保持した吸引プレートがラベル受渡位置に移動して、ラベルがインサータに受け渡されている状態を吸引プレートの裏側から見たときの模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。なお、以下では、ラベルが付される成形体として容器Ｃを例示して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態であるラベル付き成形体の製造システム（以下、単に製造システムという）１の概要を説明するための模式図である。図２（ａ）は、帯状のセパレータＳ上に複数のラベルＬが貼着された状態を示す平面図であり、図２（ｂ）は、セパレータＳからラベルＬが剥離して供給されるときの状態を示す図である。また、図３は、ラベルＬが付された成形体の一例として容器Ｃを示した斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、製造システム１は、ラベル供給装置１０、ラベル搬送装置１５及びインサータ６０を備える。
【００２７】
ラベル供給装置１０は、ラベル供給リール１１と、ピールプレート１２と、セパレータ巻取リール１３とを含む。ラベル供給リール１１には、図２（ａ）に示すように、長尺帯状をなす剥離紙であるセパレータＳ上に例えば矩形状フィルムからなるラベルＬが所定の間隔で貼着された状態で巻回されている。つまり、複数のラベルＬが、セパレータＳの延在方向（繰り出し方向）に隣り合うように剥離可能に貼着されている。
【００２８】
ラベル供給リール１１が図示しないモータによって間欠的に矢印Ａ方向に回転されることにより、ラベルＬが貼着されたセパレータＳが繰り出されるようになっている。
【００２９】
ピールプレート１２は、例えば、滑り性を良くするための表面処理が施された金属板によって形成される。ピールプレート１２は、ラベル受取位置α周辺に配置されている。ラベル供給リール１１から繰り出されたラベルＬ付きセパレータＳは、ピールプレート１２のエッジ部に摺接しながら移動方向が反転される。このようにセパレータＳが反転移動するとき、図２（ｂ）に示すように、セパレータＳ上に弱い接着力又は静電気力で貼着されているラベルＬが移動するセパレータＳから剥離して、ラベル受取位置αにおいてラベルＬが一枚ずつ矢印Ｃ方向に供給されるようになっている。ラベルＬが剥離したセパレータＳは、図１に示すように、ラベル供給リール１１と同期して矢印Ｂ方向に回転するセパレータ巻取リール１３によって巻き取られる。
【００３０】
本実施形態の製造システム１によって供給されるラベルＬは、図３に示すように、例えば、インジェクション成形、押出し成形、ブロー成形、真空成形、圧空成形、インジェクションブロー成形等によって製造される樹脂製の容器Ｃの胴部外周面上に一体に付着される。ラベルＬには、図示していないが、容器Ｃに充填されることとなる内容物の商品名やデザイン等が予め印刷されている。ラベルＬは、ラベル基材と、ラベル基材の表面及び／又は裏面に形成されたデザイン印刷層と、ラベル基材の最裏面に形成された接着剤層とを備える。ラベル基材は、合成樹脂製シート、紙、合成紙、発泡樹脂シート、不織布等の種々のシート又はこれらの積層体、金属箔などの機能層が積層された積層シート等から形成される。セパレータＳは柔軟なシート材から構成されており、シート材としては例えば、合成樹脂製シート、合成紙、紙などが挙げられる。接着剤層は感熱接着剤から形成されており、インジェクションブロー成形の場合には、６０℃〜７０℃の範囲で活性化するものを用いるのが好ましい。容器Ｃに充填される内容物は、シャンプー、リンス、洗剤、飲料、化粧品、薬品等を例示できる。成形体としては、その他種々の形状の容器、ケース、カバー、トレー等が挙げられる。
【００３１】
図１を再び参照して、ラベル搬送装置１５は、吸引プレート２０、プレート移動装置３０、撮影装置４０及び制御装置５０を有する。吸引プレート２０は、ラベル受取位置αに待機している。そして、吸引プレート２０は、ラベル供給装置１０から供給された一枚のラベルＬを吸引保持することによって受け取る。ラベルＬを受け取った吸引プレート２０は、プレート移動装置３０の駆動によって、ラベル撮影位置βに移動する。本実施形態では、ラベル受取位置αとラベル撮影位置βとは、水平方向及び鉛直方向に沿った同一平面状に位置している。そのため、吸引プレート２０は、プレート移動装置３０によって駆動されることで、鉛直方向及び水平方向に沿ってラベル受取位置αからラベル撮影位置βに移動可能に構成されている。
【００３２】
図４は、ラベルＬを吸引保持した吸引プレート２０がラベル撮影位置βに移動したときの状態を示す斜視図である。図４に示すように、吸引プレート２０のラベル吸引面２４には、多数の吸引孔２５が形成されている。これらの吸引孔２５は、図示しない開閉バルブを介して負圧源に接続されている。そして、この開閉バルブの動作は、制御装置５０からの指令に応じて制御される。したがって、吸引プレート２０がラベル受取位置αでラベルＬを受け取り、その状態でラベル撮影位置βに移動し、さらに後述するようにラベル受渡位置γに移動するまでの間、上記開閉バルブが制御装置５０によって開弁される。その結果、吸引プレート２０は、ラベルＬを吸引保持した状態で移動することができる。
【００３３】
図１及び図４に示すように、ラベル搬送装置１５の撮影装置４０は、ラベル撮影位置βに移動して一旦停止した吸引プレート２０に対向する位置に配設されている。撮影装置４０は、例えば、カメラ、ビデオカメラ等によって好適に構成できる。図４に示すように、ラベルＬは、吸引プレート２０のラベル吸引面２４から鉛直方向に突出せずに水平方向の一方側の一部が突出した状態で吸引プレート２０に吸引され、その状態で撮影装置４０によって撮影される。なお、この例では、ラベルＬが、吸引プレート２０のラベル吸引面２４から鉛直方向に突出せずに水平方向の一方側の一部が突出した状態で吸引プレート２０に吸引される場合について説明したが、ラベルＬは、吸引プレート２０のラベル吸引面２４から鉛直方向の一方側の一部及び水平方向の一方側の一部が突出した状態で吸引プレート２０に吸引される構成であってもよく、ラベル吸引面２４から突出しない構成であってもよい。撮影装置４０によって撮影された画像は、制御装置５０に送信される。制御装置５０は、撮影画像から吸引プレート２０上におけるラベルＬの吸引保持位置を検出し、ラベル基準位置に対するラベルＬの吸引保持位置のずれを算出する機能を有する。そして、制御装置５０は、このずれ量に基づいて後述するラベル受渡位置γまでの吸引プレート２０の移動量を算出して、プレート移動装置３０の駆動を制御する。プレート移動装置３０の構成及び制御装置５０におけるずれ量算出の詳細は後述する。
【００３４】
図１を再び参照すると、ラベル撮影位置βでラベル吸引保持位置の撮影を終えた吸引プレート２０は、プレート移動装置３０の駆動によってラベル受渡位置γに移動する。本実施形態では、ラベル受渡位置γは、ラベル撮影位置βと水平方向及び鉛直方向に沿った同一平面上に位置している。したがって、本実施形態の製造システム１では、ラベル受取位置α、ラベル撮影位置β及びラベル受渡位置γのいずれもが、水平方向及び鉛直方向に沿った同一平面上に配置されるように構成されている。このように各位置α，β，γを配置することで、吸引プレート２０を移動させるプレート移動装置３０は、鉛直方向及び水平方向の２方向の移動機構を備えれば足りるから、装置構成を簡易にできる利点がある。ただし、これに限定されるものではなく、プレート移動装置３０は、上記鉛直方向及び水平方向と直交する第３の方向、すなわち図１中の上下方向に相当する前後方向に吸引プレート２０を移動させる機構を備えてもよい。この場合には、上記ラベル受取位置α、ラベル撮影位置β及びラベル受渡位置γの少なくとも２つが前後方向にずれて配置されてもよく、その分、システムの設計自由度が大きくなる。
【００３５】
図１に示すように、ラベル搬送装置１５の吸引プレート２０によってラベル受渡位置γに搬送されたラベルＬは、インサータ６０に受け渡される。インサータ６０は、吸引プレート２０からラベルＬを吸引保持することによって受け取ることができる。その後、インサータ６０は、インサータ移動装置５６によって駆動されて、開いた状態で待機している金型５５のラベルインサート位置δまでラベルＬを搬送する。そして、インサータ６０は、金型５５の内壁面にラベルＬを接触させるように載置する。薄い樹脂フィルムからなるラベルＬは、金型５５の内壁に吸引により確実に付着した状態に設置される。
【００３６】
インジェクションブロー成形においては、その後、試験管のような形状をなす半溶融状態のパリソンが上方から金型５５に対向する位置に下降移動し、図示しないもう一方の金型が閉じて、パリソン内に圧縮空気が吹き込まれる。これにより、容器周壁にラベルが接着し、図３に示すような容器Ｃがブロー成形されることになる。
【００３７】
次に、図５を参照して、ラベル搬送装置１５のプレート移動装置３０について詳細に説明する。図５（ａ）は、吸引プレート２０を移動させるプレート移動装置３０の移動機構を示す模式平面図であり、図５（ｂ）は、該移動機構を（ａ）中の矢印Ｄ方向から見たときの模式側面図である。プレート移動装置３０は、水平方向移動機構７０、鉛直方向移動機構８０及び回転方向移動機構９０を備える。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、水平方向移動機構７０は、水平方向移動用サーボモータ７１と、水平方向移動用ボールネジ７２と、水平方向移動ステージ７３とを有する。水平方向移動用ボールネジ７２は、ネジ軸７５と、これに螺合したナット７６を含む。ネジ軸７５は、水平方向移動用サーボモータ７１の出力軸７７にカップリング７８を介して連結されている。水平方向移動用ボールネジ７２及び水平方向移動用サーボモータ７１は、図示しない固定フレームに固定されている。また、ネジ軸７５に螺合したナット７６は、水平方向移動ステージ７３に固定されている。これにより、水平方向移動用サーボモータ７１の出力軸７７が矢印Ｅ方向に回転すると、ネジ軸７５に螺合されたナット７６を介して水平方向移動ステージ７３が矢印Ｆで示す水平方向に移動するようになっている。
【００３９】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、鉛直方向移動機構８０は、水平方向移動ステージ７３上に設置されている。鉛直方向移動機構８０は、鉛直方向移動用サーボモータ８１と、鉛直方向移動用ボールネジ８２と、鉛直方向移動ステージ８３とを有する。鉛直方向移動用ボールネジ８２は、ネジ軸８５と、これに螺合したナット８６を含む。ネジ軸８５は、鉛直方向移動用サーボモータ８１の出力軸８７にカップリング８８を介して連結されている。また、ネジ軸８５に螺合したナット８６は、鉛直方向移動ステージ８３に固定されている。さらに、鉛直方向移動ステージ８３は、水平方向移動ステージ７３上に鉛直方向に沿って延在するレール５３を案内するレールガイド５４を有し、レールガイド５４の延在方向に沿ってスライド移行可能に構成されている。これにより、鉛直方向移動用サーボモータ８１の出力軸８７が矢印Ｇで示す方向に回転すると、鉛直方向移動ステージ８３は、ネジ軸８５に螺合したナット８６を介して、水平方向移動ステージ７３上において矢印Ｈで示す鉛直方向に移動するようになっている。
【００４０】
さらに、鉛直方向移動ステージ８３上には、回転方向移動機構９０が配置されている。回転方向移動機構９０は、鉛直方向移動ステージ８３上に固定された回転方向移動用サーボモータ９１と、このサーボモータ９１の出力軸に固定された回転方向移動ステージ９３とを含む。そして、回転方向移動ステージ９３上に、ラベルＬを吸引保持するための吸引プレート２０が固定配置されている。これにより、回転方向移動用サーボモータ９１の出力軸が矢印Ｉで示す方向に回転すると、吸引プレート２０が取り付けられた回転方向移動ステージ９３は鉛直方向移動ステージ８３に対して回転することができる。
【００４１】
このようにプレート移動装置３０が構成されるため、吸引プレート２０は、水平方向移動用サーボモータ７１の駆動によって水平方向に移動し、鉛直方向移動用サーボモータ８１の駆動によって鉛直方向に移動し、回転方向移動用サーボモータ９１の駆動によって回転移動することができる。各サーボモータ７１，８１，９１の駆動は、以下に詳述する制御装置５０によって制御される。
【００４２】
次に、図６及び図７を参照して、本実施形態のラベル搬送装置１５の制御装置５０と、この制御装置５０による吸引プレート２０上のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量の補正について説明する。図６は、制御装置５０を示す機能ブロック図である。また、図７は、撮影装置４０による撮影画像の一例を示す模式図である。
【００４３】
制御装置５０は、例えば、コンピュータによって構成できる。図６に示すように、制御装置５０は、水平方向ずれ算出部４１、鉛直方向ずれ算出部４２、回転方向ずれ算出部４３、水平方向移動制御部４５、鉛直方向移動制御部４６、回転方向移動制御部４７、及び記憶部４８を有する。水平方向ずれ算出部４１、鉛直方向ずれ算出部４２、及び回転方向ずれ算出部４３は、ずれ算出部を構成し、水平方向移動制御部４５、鉛直方向移動制御部４６、及び回転方向移動制御部４７は、移動装置制御部を構成する。
【００４４】
図６に示すように、制御装置５０は、撮影装置４０と双方向に信号のやり取りを行う。また、制御装置５０は、吸引プレート２０がラベルＬを吸引する圧力を検出するプレート圧力センサ２７から信号を受信する。制御装置５０は、撮影装置４０又はプレート圧力センサ２７からの信号を受けて、水平方向移動機構７０、鉛直方向移動機構８０及び回転方向移動機構９０の移動を制御し、また、以下に示すようにプレート圧力センサ２７からの信号に基づいて撮影装置４０の撮影を制御する。
【００４５】
水平方向ずれ算出部４１は、撮影装置４０から撮影画像を表す信号を受けると、吸引プレート２０上のラベル基準位置に対する実際のラベル吸引保持位置の水平方向ずれ量を算出する。そして、水平方向移動制御部４５がその水平方向ずれ量に基づいて水平方向移動機構７０の水平方向移動距離を制御する。
【００４６】
また、同様に、鉛直方向ずれ算出部４２は、撮影装置４０から撮影画像を表す信号を受けると、吸引プレート２０上のラベル基準位置に対する実際のラベル吸引保持位置の鉛直方向ずれ量を算出する。そして、鉛直方向移動制御部４６がその鉛直方向ずれ量に基づいて鉛直方向移動機構８０の鉛直方向移動距離を制御する。
【００４７】
また、回転方向ずれ算出部４３は、撮影装置４０から撮影画像を表す信号を受けると、吸引プレート２０上のラベル基準位置に対する実際のラベル吸引保持位置の回転方向ずれ量を算出する。そして、回転方向移動制御部４７がその回転方向ずれ量に基づいて回転方向移動機構９０の回転方向移動距離を制御する。
【００４８】
制御装置５０は、ラベル受取位置αにおいて、プレート圧力センサ２７からの信号を受けて、吸引プレート２０がラベルＬを吸引保持しているか否かを判定する。制御装置５０は、肯定判定すると吸引プレート２０をラベル受取位置α（図１参照）からラベル撮影位置βに移動させる。吸引プレート２０がラベル受取位置αからラベル撮影位置βに移動する距離は決まっている。結果として、制御装置５０は、吸引プレート２０がラベル撮影位置βに到達するタイミングを正確に判断でき、吸引プレート２０がラベル撮影位置βに到達したと判断すると撮影装置４０に撮影を実行させる。
【００４９】
さらに、制御装置５０は、図示しないインサータ圧力センサからの信号に基づいて、インサータ６０がラベルＬを吸引する圧力を特定できる。そして、この特定した圧力に基づいて吸引プレート２０からインサータ６０へのラベルＬの受け渡しが終わったと判定すると、インサータ６０を金型５５の方に移動させると共に、吸引プレート２０をラベル受渡位置γからラベル受取位置αに移動させる。
【００５０】
次に、図７を参照して、ずれ算出部における吸引プレート２０上のラベル基準位置に対するラベルＬの吸引保持位置のずれ量を算出する方法について説明する。図７は、撮影装置４０が撮影した撮影画像６５の一例を示す模式図である。図７において、点線ｘは、撮影画像６５において水平方向に対応する座標を示し、点線ｙは、撮影画像６５において鉛直方向に対応するｙ座標を示す。また、０は、ｘ座標及びｙ座標の原点を示す。
【００５１】
ラベルＬが吸引プレート２０にずれなく吸引保持されている場合、ラベルＬは、撮影画像６５上の画像基準位置に配置され、左下の角部が原点に位置し、長手方向がｙ軸の正方向に延在し、幅方向がｘ軸の正方向に延在する。
【００５２】
図６に示す各ずれ算出部４１,４２,４３は、ラベル画像の特定の２点に基づいて撮影画像６５でのラベル画像位置を特定する。詳しくは、水平方向ずれ算出部４１は、画像基準位置及び特定したラベル画像位置に基づいて撮影画像６５における水平方向画像ずれ量ａ及びその方向を算出する。吸引プレート２０に対する撮影装置４０の相対位置が予め決まっているから、撮影画像６５上の水平方向画像ずれ量ａ及びその方向は、吸引プレート２０のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置の水平方向ずれ量及びその方向に一対一に対応する。水平方向ずれ算出部４１は、撮影画像６５上の水平方向画像ずれ量ａ及びその方向に基づいて、吸引プレート２０のラベル基準位置に対するラベルＬの吸引保持位置の水平方向ずれ量及びその方向を算出する。
【００５３】
ラベルＬがずれなく吸引プレート２０に吸引保持されている状態では、吸引プレート２０がラベル撮影位置βからラベル受渡位置γまでに移動する水平方向移動量は、予め決まっている。水平方向ずれ算出部４１は、かかるラベルずれがない状態での水平方向移動量と、上記吸引プレート２０のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置の水平方向ずれ量及びその方向とから、ラベルずれがある場合において吸引プレート２０がラベル撮影位置βからラベル受渡位置γまで移動するときの吸引プレート２０の水平方向移動量を算出する。
【００５４】
同様に、鉛直方向ずれ算出部４２は、撮影画像６５における鉛直方向画像ずれ量ｂ及びその方向と、ラベルずれがない状態における吸引プレート２０のラベル撮影位置βからラベル受渡位置γまでの鉛直方向移動量とに基づいて、吸引プレート２０がラベル撮影位置βからラベル受渡位置γまで移動するときの吸引プレート２０の鉛直方向移動量を算出する。
【００５５】
また、回転方向ずれ算出部４３は、撮影画像６５における回転方向画像ずれ量θ及びその方向と、ラベルずれがない状態における吸引プレート２０のラベル撮影位置βからラベル受渡位置γまでの回転方向移動量とに基づいて、吸引プレート２０がラベル撮影位置βからラベル受渡位置γまで移動するときの吸引プレート２０の回転方向移動量を算出する。ラベルずれがない場合の回転方向移動量を零に設定する。
【００５６】
なお、吸引プレート２０上のラベルＬがインサータ６０の決まったラベル受渡位置γに移動するので、吸引プレート２０のラベル受渡位置γまでの移動量は、吸引プレート２０のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量及びずれの方向に依存して変動することになる。
【００５７】
ずれ算出部４１,４２,４３が算出した吸引プレート２０上のラベル基準位置に対する吸引プレート２０上のラベル吸引保持位置のずれ量を受けて、移動制御部４５,４６,４７は、プレート移動装置３０を制御することによってラベルＬがインサータ６０の所定のラベル受渡位置γに移動する間に該水平方向ずれ量、鉛直方向ずれ量及び回転方向ずれ量を補正する。
【００５８】
詳しくは、図６に示す水平方向移動制御部４５は、水平方向ずれ算出部４１が算出したラベルずれがある場合での吸引プレート２０の水平方向移動量に基づいて水平方向移動機構７０を制御することによって、吸引プレート２０を当該水平方向移動量だけ水平方向に移動させる。この際、水平方向移動制御部４５は、水平方向移動用サーボモータ７１の回転数をパルス制御することによって、吸引プレート２０を当該水平方向移動量だけ水平方向に精密に移動させる。
【００５９】
また、同様に、鉛直方向移動制御部４６は、鉛直方向ずれ算出部４２が算出したラベルずれがある場合での吸引プレート２０の鉛直方向移動量に基づいて鉛直方向移動機構８０を制御することによって、吸引プレート２０を当該鉛直方向移動量だけ鉛直方向に移動させる。鉛直方向移動制御部４６は、鉛直方向移動用サーボモータ８１の回転数をパルス制御することによって、吸引プレート２０を当該鉛直方向移動量だけ鉛直方向に精密に移動させる。
【００６０】
また、回転方向移動制御部４７は、回転方向ずれ算出部４３が算出したラベルずれがある場合での吸引プレート２０の回転方向移動量に基づいて回転方向移動機構９０を制御することによって、吸引プレート２０を当該回転方向移動量だけ回転方向に移動させる。回転方向移動制御部４７は、回転方向移動用サーボモータ９１の回転数をパルス制御することによって、吸引プレート２０を当該回転方向移動量だけ回転方向に精密に移動させる。
【００６１】
続いて、上述した構成を有する製造システム１の動作について、図８〜図１０を参照して説明する。図８は、吸引プレート２０がラベル受取位置αに移動して、ラベル受取り動作が実行されている状態を吸引プレート２０の裏側から見たときの模式斜視図である。また、図９は、ラベルＬを吸引保持した吸引プレート２０がラベル撮影位置βに移動して、ラベルＬの撮影が実行されている状態を吸引プレート２０の裏側から見たときの模式斜視図である。また、図１０は、ラベルＬを吸引保持した吸引プレート２０がラベル受渡位置γに移動して、ラベルＬがインサータ６０（図８,９参照）に受け渡されている状態を吸引プレート２０の裏側から見たときの模式斜視図である。
【００６２】
制御装置５０の記憶部４８には、３次元スペース上におけるラベル受取位置αの位置情報が予め記憶されている。また、制御装置５０は、セパレータＳの移動速度やセパレータＳ上のラベル間隔等からラベルＬの所定部分がセパレータＳから剥離するタイミングを認識できる。制御装置５０は、当該タイミングで吸引孔２５を負圧源に連通させる開閉バルブを開き、吸引プレート２０に、ラベル受取位置αでセパレータＳから剥離したラベルＬの剥離部分周辺箇所（ラベルＬの剥離部分の少なくとも一部を含む部分）を吸引させる。吸引プレート２０は、このようにしてセパレータＳからラベルＬを受け取る。この実施形態では、ラベルＬの所定部分がセパレータＳから剥離したと制御装置５０が判断したタイミングで、吸引プレート２０が所定のラベル受取位置αでラベルＬの吸着を行うので、吸引プレート２０上のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量を小さくできる。また、セパレータＳから剥離したラベルＬの剥離部分周辺箇所をタイミングよく吸引プレート２０が吸引するので、セパレータＳから吸引プレート２０へのラベルＬの受け渡しをスムーズに行うことができる。なお、セパレータＳから剥離したラベルＬを吸引プレート２０で吸引する際に、吸引プレート２０の対向位置からラベルＬに向けてエアーを吹き付けることで、吸引プレート２０へのラベルＬの受け渡しをより安定して行うことができる。このように、ラベルＬをエアーの風力によって吸引プレート２０側に押し付けることで、より吸着真空を得やすくなる。エアーの圧力、風力及びタイミングは、ラベルＬの寸法、厚み、材質等に合わせて適宜設定できる。例えば、エアーとして静電除去エアーを用いてもよい。
【００６３】
続いて、制御装置５０は、プレート圧力センサ２７からの信号によって吸引プレート２０がラベルＬを吸引したと判定すると、図９に示すように、プレート移動装置３０を制御することによって吸引プレート２０を所定のラベル撮影位置βに移動させる。なお、吸引プレート２０が水平方向の移動のみでラベル受取位置αからラベル撮影位置βに到達できるようにすると、製品製造のサイクルタイムを短縮することができて好ましい。
【００６４】
制御装置５０の記憶部４８には、３次元スペース上におけるラベル撮影位置βの位置情報が予め記憶されている。また、吸引プレート２０がラベル受取位置αからラベル撮影位置βに移動する距離は決まっている。制御装置５０は、吸引プレート２０がラベル撮影位置βに到達するタイミングで撮影装置４０にラベル撮影を実行させる。
【００６５】
その後、制御装置５０のずれ算出部４１,４２,４３は、上述した手法で撮影装置４０が撮影した撮影画像６５に基づいて吸引プレート２０上のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量を算出する。また、移動制御部４５,４６,４７は、図１０に示すように、当該ずれ量を補正するように吸引プレート２０上のラベルＬを所定のラベル受渡位置γに移動させる。
【００６６】
インサータ６０のラベル吸引面には、図示しない多数の吸引孔が形成されている。これらの吸引孔は、図示しない開閉バルブを介して負圧源に接続されている。この開閉バルブの動作は、制御装置５０からの指令に応じて制御される。
【００６７】
制御装置５０は、吸引プレート２０がラベル受渡位置γに到達したと判断すると、該開閉バルブを開いてインサータ６０の吸引孔を負圧源に連通され、インサータ６０にラベルＬを吸引させる。制御装置５０は、インサータ６０がラベルＬを吸引する圧力に基づいてインサータ６０がラベルＬを吸引保持したと判定すると、吸引プレート２０の吸引孔２５を負圧源に連通させる開閉バルブを閉じ、吸引プレート２０でのラベルＬの吸引を終了する。吸引プレート２０は、このようにしてインサータ６０にラベルＬを受け渡す。
【００６８】
なお、図８及び図９に示すように、この実施形態では、インサータ６０は、２つのラベル保持部６１を有し、インサータ６０は、一度に２つのラベルＬを互いに異なる２つの金型５５に移動させる。各ラベル保持部６１は、例えば、上下２箇所に吸着部６９を有し、これら２つの吸着部６９でラベルＬの上下方向の２箇所を吸着するようになっている。吸着部６９は、真空源に連通可能な吸着孔や吸盤で構成することができる。図１０に示す例では、２つ目のラベルＬが、ラベル受渡位置γでインサータ６０に受け渡されている様子が図示されている。制御装置５０は、１つ目のラベルＬが吸引保持された後、インサータ６０を所定距離水平方向に移動させる。そして、２つ目のラベルＬがインサータ６０に受け渡されると、インサータ６０を金型５５の方に移動させ、吸引プレート２０をラベル受取位置αに移動させる。図１０には、ラベル受渡位置γが、鉛直方向でラベル撮影位置βよりも上方側に位置する場合が示されているが、例えば、ラベル受渡位置γはラベル撮影位置βと同じ高さに存在してもよい。
【００６９】
上述したように本実施形態の製造システム１によれば、複数のラベルＬが帯状のセパレータＳの延在方向に隣り合うように剥離可能に貼着されているので、吸引プレート２０がセパレータＳからラベルＬを吸引する際、セパレータＳからラベルＬが二枚取りされることがない。したがって、例えば、ラベルＬの二枚取りを抑制するためにラベルＬにさばき性を向上させる表面処理を施す等の必要がなく、また、比較的厚みの薄いラベルＬであっても安定的にインサータ６０に供給することができる。よって、ラベルＬの製造コストや製造工数を低減できる。
【００７０】
また、吸引プレート２０上のラベル基準位置に対する吸引プレート２０上のラベル吸引保持位置のずれ量が算出されてからプレート移動装置３０が制御されることによってラベルＬが決まったラベル受渡位置γに移動する間に該ずれ量が補正される。したがって、ラベルＬの位置決めとラベルＬのインサータ６０への受け渡しとが同時に実行されるので、ラベルＬの位置決めを行った後にインサータ６０がラベルＬを吸引保持する場合と比較して、金型５５でのラベル位置がずれにくく、金型５５でのラベルＬの位置精度を高くし易い。また、ラベルＬの位置決めとラベルＬのインサータ６０への受け渡しとが同時に実行されるので、ラベルＬの位置合わせ及び移送に要する時間も短縮することができる。
【００７１】
また、ずれ算出部が、撮影装置４０が撮影した撮影画像６５の画像基準位置に対するラベル画像位置のずれ量に基づいて吸引プレート２０上のラベル基準位置に対するラベル吸引保持位置のずれ量を算出するので、ラベル吸引保持位置のずれ量を精密に算出でき、ラベルＬの位置決めを精密に行うことができる。
【００７２】
また、ずれ算出部が、画像基準位置に対するラベル画像位置の水平方向画像ずれ量ａ、鉛直方向画像ずれ量ｂ、及び回転方向画像ずれ量θに基づいて、画像基準位置に対するラベル画像位置のずれ量を算出するので、当該ずれ量を簡易かつ精密に算出できる。
【００７３】
尚、本発明は、上記実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲において種々の改良や変更が可能である。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、水平方向移動機構７０や鉛直方向移動機構８０がサーボモータ７１,８１とボールネジ７２,８２を有する場合について説明したが、水平方向移動機構又は鉛直方向移動機構は、ボールネジの変わりにラックピニオン機構を有する構成であってもよい。また、インサータ６０が一度に２つのラベルを運ぶ場合について説明したが、インサータは一度に如何なる数のラベルを運んでもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、吸引プレート２０上のラベル基準位置に対する吸引プレート２０上のラベル吸引保持位置のずれ量が算出された後、そのずれ量に基づいて算出された移動距離に基づいて吸引プレート２０が該ラベル吸引保持位置から所定のラベル受渡位置γまで直接移動する場合について説明した。しかし、吸引プレート上のラベル基準位置に対する吸引プレート上のラベル吸引保持位置のずれ量が算出された後に吸引プレートの位置補正を行い、その後、吸引プレートを所定のラベル受渡位置γまで移動させるようにしてもよい。
【００７６】
また、インサータは、一方の金型のみに一枚のラベルを移送してもよく、１つの成形体に１つのみのラベルを付着させてもよい。又は、インサータは、表側ラベルインサータ及び裏側ラベルインサータを有して、表側ラベルインサータが、一方の金型に表側ラベルを移送すると共に、裏側ラベルインサータが、一方の金型と型閉じする他方の金型に裏側ラベルを移送してもよい。このようにして、１つの成形体に２つのラベルを付着させてもよい。この場合、製造システムを２つ設置するのがよい。又は、インサータは１つの成形体に３つ以上のラベルを付着させてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１  ラベル付き成形体の製造システム、  １０  ラベル供給装置、  １５  ラベル搬送装置、  ２０  吸引プレート、  ３０  プレート移動装置、  ４０  撮影装置、  ４１  水平方向ずれ算出部、  ４２  鉛直方向ずれ算出部、  ４３  回転方向ずれ算出部、  ４５  水平方向移動制御部、  ４６  鉛直方向移動制御部、  ４７  回転方向移動制御部、  ５０  制御装置、  ５５  金型、  ６０  インサータ、  ６５  撮影画像、  ７０  水平方向移動機構、  ７１  水平方向移動用サーボモータ、  ７２  水平方向移動用ボールネジ、  ８０  鉛直方向移動機構、  ８１  鉛直方向移動用サーボモータ、  ８２  鉛直方向移動用ボールネジ、  ９０  回転方向移動機構  ９１  回転方向移動用サーボモータ、  Ｌ  ラベル、  Ｓ  セパレータ、  ａ  水平方向画像ずれ量、  ｂ  鉛直方向画像ずれ量、  θ  回転方向画像ずれ量、  α  ラベル受取位置、  β  ラベル撮影位置、  γ  ラベル受渡位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006653190.tif 000008
【図８】
0006653190.tif 000009
【図９】
0006653190.tif 000010
【図１０】
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