(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にラベルを貼着した円筒体を回転させる回転機構と、
前記回転機構により回転する円筒体のラベル貼り合わせ段差を検出して信号を出力する第１の透過型光電センサと、
前記回転する円筒体のラベル貼り合わせ段差以外の位置を検出して信号を出力する第２の透過型光電センサと、
前記第１の透過型光電センサおよび前記第２の透過型光電センサからの出力信号に対して、偏心による成分を除去するフィルター処理および急激な信号の出力変化を増幅する微分処理を行い、当該フィルター処理および微分処理した前記第１の透過型光電センサおよび前記第２の透過型光電センサからの出力信号を加算処理し、当該加算処理した出力信号と前記微分処理した第２の透過型光センサからの出力信号を作動増幅し、ラベル貼り合わせ段差の信号出力を選択する演算回路と、
前記演算回路で選択した段差信号出力を絶対値化する絶対値変換回路と、
前記絶対値化した段差信号出力のうち閾値以上の段差信号出力の波形幅を調整して出力する判定回路と、
前記判定回路の出力からラベル貼り合わせ段差の位置方向を検出して回転機構を制御する回転制御回路と
を有することを特徴とする円筒体外周面のラベル貼り合わせ位置検出装置。
【請求項２】
外周面にラベルを貼着した円筒体が円筒型電池であることを特徴とする請求項１記載の円筒体外周面のラベル貼り合わせ位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒体外周面に貼着したラベルの貼り合わせ位置検出装置に係り、さらに詳しくはラベルの貼り合わせ段差からラベルの位置方向を検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯型電子機器のコードレス化などに伴って、その電源として各種の電池が多量使用されており、また電池の販売も多様化している。たとえば、アルカリマンガン電池などの円筒型電池は、一般的に、複数個をフィルムパッケージ化した形態で展示・市販されている。
【０００３】
ところで、複数個の円筒型電池をフィルムパッケージ化に当たっては、外観ないし美観性、あるいは見分け易さなどの点から、パッケージ化された円筒型電池外周面に、それぞれ貼着されているラベルの方向や位置などが、全体的に揃っていることが望まれる。こうした観点から、複数個の円筒型電池を一括的に、フィルムパッケージ化するに当たり、円筒型電池外周面のラベル貼り合わせ位置や方向を予め揃え、整列させる操作・作業が前提として行われている。
【０００４】
すなわち、円筒体外周面に貼着ラベルの位置検出手段として、 (a)渦電流近接センサによりラベルの貼り合わせ部分（重なり部分…段差）を検出、 (b)円筒型電池の外周面にローラを当て、そのローラの回転・移動によりラベルの貼り合わせ部分を検出、 (c)一組の透過型光センサによりラベルの貼り合わせ部分を検出、などの方法ないし装置が知られている。なお、円筒型電池の場合、通常、ラベルの貼り合わせ段差は、数10μm 程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記貼着ラベルの位置検出手段は、実用上、それぞれ次のような不都合ががある。先ず、 (a)渦電流近接センサによりラベルの貼り合わせ部分を検出する手段は、貼着したラベルが金属製の場合に限り適用できるに過ぎない。すなわち、今や、円筒型電池などに貼着するラベルは、樹脂フィルム製もしくは紙製が主流になっている現状合わない。
【０００６】
また、 (b)円筒体外周面にローラを当て、そのローラの回転・移動によりラベルの貼り合わせ部分を検出する手段は、貼着したラベルにローラが直接触れるため、ラベルの剥離や損傷を招来し易いなどの問題がある。
【０００７】
さらに、 (c)一組の透過型光センサによりラベルの貼り合わせ部分を検出する手段は、回転させた円筒型電池などのラベルの貼り合わせ部分が光を遮り、急激に光量が変化することから、ラベルの貼り合わせ部分を検出するものである。ここで、回転する円筒型電池などの偏心は、電気的なフィルター回路によって除去できるが、装置の振動などの外乱が回転する円筒型電池などに伝わると、光学的にラベルの貼り合わせ部分と同じ変化を示すので、検出に誤りを生じる恐れがある。
【０００８】
その他、 (d)画像処理により検出、 (e)予め付加しておいたマークによる検出などの手段も考慮されるが、ラベルデザインおよび色彩が多様化している現状では、十分に対応できない。
【０００９】
本発明はこのような事情に対処してなされたもので、ラベルの材質、デザイン、色彩などに拘りなく、円筒体の外周面に貼着されたラベルの貼り合わせ位置を検出し、ラベルの位置・方向を高精度に合わせることができる円筒体外周面のラベル貼り合わせ位置検出装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外周面にラベルを貼着した円筒体を回転させる回転機構と、前記回転機構により回転する円筒体のラベル貼り合わせ段差を検出して信号を出力する第１の透過型光電センサと、前記回転する円筒体のラベル貼り合わせ段差以外の位置を検出して信号を出力する第２の透過型光電センサと、前記第１の透過型光電センサおよび前記第２の透過型光電センサからの出力信号に対して、偏心による成分を除去するフィルター処理および急激な信号の出力変化を増幅する微分処理を行い、当該フィルター処理および微分処理した前記第１の透過型光電センサおよび前記第２の透過型光電センサからの出力信号を加算処理し、当該加算処理した出力信号と前記微分処理した第２の透過型光センサからの出力信号を作動増幅し、ラベル貼り合わせ段差の信号出力を選択する演算回路と、前記演算回路で選択した段差信号出力を絶対値化する絶対値変換回路と、前記絶対値化した段差信号出力のうち閾値以上の段差信号出力の波形幅を調整して出力する判定回路と、前記判定回路の出力からラベル貼り合わせ段差の位置方向を検出して回転機構を制御する回転制御回路とを有することを特徴とする円筒体外周面のラベル貼り合わせ位置検出装置である。請求項２の発明は、請求項１記載の円筒体外周面のラベル貼り合わせ位置検出装置において、外周面にラベルを貼着した円筒体が円筒型電池であることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明では、円筒体外周面に貼着したラベルの貼り合わせ段差を第１の透過型光センサで検出する一方、回転する円筒体の位置を第２の透過型光センサで検出する。そして、これら両透過型光センサの出力を演算回路によって、回転に伴う偏心による面振れやノイズなどを微分増幅、コモンモード打ち消し、動作増幅およびノイズ除去などの処理を施す。
【００１２】
その後、両透過型光センサの出力信号を加算増幅および動作増幅処理して、前記ラベルの貼り合わせ部分の段差信号のみを選択する。ここで、選択された段差信号は、円筒体の回転方向によって正、負となるが、絶対値変換回路で一方向に統一される。さらに、判定回路で目的とする段差信号のみを選択し、その信号波形の幅を一定値に調整して円筒体の回転停止／回転させるためめ制御回路に出力される。
【００１３】
こうして、前記円筒体外周面に貼着したラベルの貼り合わせ段差部は、確実に検出され、ラベルの位置方向が高精度に検出される。
【００１４】
なお、円筒体としては、たとえば円筒型電池、円筒状の化粧品容器、その他の円筒状容器類が例示される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図１、図２、図３、図４ (a)， (b)、図５ (a)， (b)、および図６ (a)， (b)を参照して実施例を説明する。
【００１６】
図１は、実施例に係る円筒体のラベル貼り合わせ位置検出装置の要部構成を示すブロック図である。図１において、１は外周面にラベルを貼着した円筒体、たとえば円筒型電池２を回転させる回転機構、３は前記回転機構１により回転する円筒型電池２のラベル貼り合わせ段差2aを検出して信号を出力する第１の透過型光電センサ、４は前記回転する円筒型電池２の位置を検出して信号を出力する第２の透過型光電センサである。
【００１７】
ここで、第１の透過型光電センサ３は、回転する円筒型電池２の外周面に沿った光路を採り、一定の位置でラベル貼り合わせ段差2aを検出する。一方、第２の透過型光電センサ４は、前記第１の透過型光電センサ３と離隔した位置に配置され、同じく回転する円筒型電池２の外周面に沿った光路を採って、円筒型電池２の位置を検出する。つまり、円筒型電池２の回転方向によって、両透過型光電センサ３，４は、ラベル貼り合わせ段差2aに対し、前方もしくは後方に対向することになり、互いに作用ないし機能が逆転する関係にある。
【００１８】
また、５は前記第１および第２の透過型光電センサ３，４の出力からラベル貼り合わせ段差の信号出力を選択する演算回路、６は前記演算回路５で選択した段差信号出力を絶対値化する絶対値変換回路である。
【００１９】
ここで、透過型光電センサ３，４の出力は、それぞれ対応して配置されている受光部３′，４′を介して演算回路５に入力される。一方、絶対値変換回路６は、円筒型電池２の回転方向に伴う演算回路５の出力、すなわち正方向もしくは逆方向の段差信号を一方向に統一化する。
【００２０】
さらに、７は前記絶対値化した段差信号出力のうち閾値以上の段差信号出力の波形を選択するとともに、その選択した波形幅を一定値に調整して出力する判定回路、８は前記判定回路７の出力からラベル貼り合わせ段差2aの位置方向を検出する一方、回転機構を制御して円筒型電池２の回転を任意の位置で停止／回転させる回転制御回路である。
【００２１】
次に、上記円筒体のラベル貼り合わせ位置検出装置の作用ないし動作について説明する。回転機構１に、外周面に所要のラベルを貼着した円筒体２、たとえば円筒型アルカリマンガン電池をセットし、回転機構１を駆動させて、円筒型電池２を 5 rps程度の回転速度で回転させる。一方、第１の透過型光センサ３および第２の透過型光センサ４をそれぞれ作動させ、それぞれ投光器から光を放射させる。
【００２２】
ここで、第１の透過型光センサ３から放射された光は、前記円筒型電池２の周面に沿った光路を採っ受光部３′に入り、受光量に応じたアナログ出力が演算回路５に入力する。このとき、回転している円筒型電池２の貼着ラベルに段差2aがない場合は、図２に模式的に示すように円筒型電池２の偏心による光量の変化Ａを信号出力する。
【００２３】
一方、円筒型電池２の回転により貼着ラベルの段差2a部に位置した場合は、貼着ラベル段差2aに応じて光の一部が遮断され急激な光量の変化Ｂを信号出力する。なお、図２において、光量の変化Ｃは、装置の振動などの外乱が円筒型電池２に伝わることによる急激な信号出力であり、また、前記光量の変化Ａ，Ｂは、円筒型電池２の回転方向によって、正、負が異なる。
【００２４】
上記第１の透過型光センサ３の動作に対して、第２の透過型光センサ４から放射された光は、前記円筒型電池２の周面に沿った光路を採っ受光部４′に入り、受光量に応じたアナログ出力が演算回路５に入力する。このとき、回転している円筒型電池２の貼着ラベルに段差2aがない場合は、図３に模式的に示すように円筒型電池２の偏心による光量の変化Ａを信号出力する。
【００２５】
一方、円筒型電池２の回転により貼着ラベルの段差2a部に位置した場合は、貼着ラベルの段差2aに応じて光の一部が遮断され、前記第１の透過型光センサ３の場合に比べて 180°の位相送れで、急激な光量の変化Ｂを信号出力する。なお、図３において、光量の変化Ｃは、装置の振動などの外乱が円筒型電池２に伝わることによる急激な信号出力であり、また、前記光量の変化Ａ，Ｂは、円筒型電池２の回転方向によって、正、負が異なる。
【００２６】
上記演算回路５に入力されたアナログ出力信号は、次のように処理される。すなわち、第１の透過型光センサ３のアナログ信号出力は、先ず、偏心による周期の長い信号Ａの変化分がフィルターにより除去される。そして、貼着ラベルの段差2a部による急激な信号出力の変化Ｂ、および外乱による急激な信号出力の変化Ｃはそれぞれ増幅され、図４ (a)に模式的に示すごとく微分処理（波形処理）される。一方、第２の透過型光センサ４のアナログ信号出力も、上記と同様に、図４ (b)に模式的に示すように微分処理される。
【００２７】
このように、フィルター処理および微分処理した両信号出力を加算処理することにより、図５ (a)に模式的に示すように、外乱による信号出力Ｃが除去され、貼着ラベルの段差2aによる信号出力Ｂが、より増幅された波形となる。さらに、前記加算処理した信号出力と微分処理した第２の透過型光センサ４の信号出力を作動増幅すると、図５ (b)に模式的に示すように、第１の透過型光センサ３で検出された段差信号出力が強調された波形となる。
【００２８】
上記、強調された段差信号出力Ｂは、絶対値変換回路６に入力され、円筒型電池２の回転方向に起因する段差分検出信号の正、負電圧を絶対値に変換して出力する。この絶対値変換回路６からの出力は、判定回路７に入力されると、コンパレーター処理によって、図６ (a)に模式的に示すように、段差信号出力Ｂのみが選択され、この選択された段差信号出力Ｂの波形は、一定の幅に調整されて図６ (b)に模式的に示すようなパルス信号を出力する。
【００２９】
上記、円筒型電池２外周面のラベル貼り合わせ段差2a部は、パルス信号として出力され、このパルス信号が制御回路８に入力されると、前記回転機構１の回転停止あるいは回転などが制御される。すなわち、円筒型電池２の回転を停止して、円筒型電池２の外周面に貼着されているラベル面が所定の位置になるように動作し、ラベルの位置・方向が揃えられる。こうして、円筒型電池２は、容易に貼着されたラベルの位置・方向が揃えらるので、揃えらた位置・方向に対応して、所要のフィルムパッケージ化を行うことができる。
【００３０】
本発明は、上記例示に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形をとることができる。たとえば被検査対象として、上記では円筒型電池を例示したが、外周面にラベルを貼り合わせ段差をもたせて貼着した円筒型容器を対象とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１，２の発明によれば、円筒体外周面に貼着したラベルの貼り合せ段差を容易に、かつ高精度に検出することができる。すなわち貼着されたラベルの材質、デザイン、色彩などに拘りなく、また装置の振動など外乱の影響を受けることもなく、自動的にラベルの貼り合せ段差を高精度に検出できる。そして、このラベル貼り合せ段差の高精度な検出、また、この高精度な検出によるラベルの位置方向の自動的な揃えによる美観性の確保も容易であり、たとえば円筒型電池のフィルムパッケージ化なども簡略となるので、円筒型電池パッケージの生産性ないし量産性の向上に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る円筒体外周面のラベルの貼り合せ位置検出装置の要部構成を示すブロック図。
【図２】実施例に係る位置検出装置の第１の透過型光センサの信号出力例を示す曲線図。
【図３】実施例に係る位置検出装置の第２の透過型光センサの信号出力例を示す曲線図。
【図４】   (a)， (b)は実施例に係る位置検出装置において演算回路のアナログ信号出力の微分処理例を示す特性図。
【図５】   (a)， (b)は実施例に係る位置検出装置において演算回路のアナログ信号出力を微分処理した信号の加算増幅例を示す特性図。
【図６】   (a)は実施例に係る位置検出装置において絶対値変換された段差信号出力例を示す特性図、 (b)は選択された段差信号出力のパルス信号化例を示す特性図。
【符号の説明】
１……回転機構
２……円筒体（円筒型電池）
2a……ラベル貼り合わせ段差
３……第１の透過型光センサ
４……第２の透過型光センサ
３′，４′……受光部
５……演算回路
６……絶対値変換回路
７……判定回路
８……回転制御機構
【図１】
0004132251.tif 000002
【図２】
0004132251.tif 000003
【図３】
0004132251.tif 000004
【図４】
0004132251.tif 000005
【図５】
0004132251.tif 000006
【図６】
0004132251.tif 000007