(57)【要約】【課題】金属ラベルを確実に保持し得ると共に、メンテナンスによるコスト上昇および作業能率の低下を抑制する。【解決手段】ロボット１６のアーム１８に、ラベル貼付機構２０が配設される。ラベル貼付機構２０は、ラベル貼付手段２２と複数の溶接手段２４とを備える。ラベル貼付手段２２は、アーム１８に対して前後方向に移動自在に配設される。ラベル貼付手段２２の可動部材２８に、ラベル貼付位置に臨む鋳片１２の端面１２ａに対向する貼付ヘッド３２が配設される。貼付ヘッド３２には、ラベル１４の中心部を磁気吸着し得る電磁石３８が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラベル貼付位置で待機している材料(12)の端面(12a)に対して進退移動可能で、近接移動時に金属ラベル(14)を材料(12)の端面(12a)に当接するラベル貼付手段(22)と、このラベル貼付手段(22)に保持した金属ラベル(14)に対して進退移動可能で、該ラベル貼付手段(22)によって材料(12)の端面(12a)に当接された金属ラベル(14)を端面(12a)に溶接する溶接手段(24)とを備えるラベル貼付装置において、
前記ラベル貼付手段(22)は、前記材料(12)の端面(12a)に対向する貼付ヘッド(32)に磁石(38)が配設され、該磁石(38)の磁力によって貼付ヘッド(32)における前記端面(12a)との対向面側に前記金属ラベル(14)を吸着保持するよう構成される
ことを特徴とするラベル貼付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鋳片等の材料に対して製品管理上必要な情報を記載した金属製のラベルを、スポット溶接により貼付固定するラベル貼付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳造工程や圧延工程等を経て得られた鋳片(材料)は、番号や規格等の情報を記載したラベル(金属ラベル)を、その一端面に貼付することで製品管理の効率化が図られている。このラベルとしては、耐熱性を有する薄い矩形状の金属板が使用され、スポット溶接により鋳片に貼付固定される。ラベルを鋳片に貼付するラベル貼付装置としては、耐熱性を備えた金属製のラベルに所定事項を印字した後、このラベルを空気の吸引負圧により吸着保持する機構を備えた貼付ヘッドにより移送し、この貼付ヘッドで前面に保持したラベルを高温状態にある鋳片の端面に押付けるのと同時に、ラベルの複数箇所(少なくとも２箇所)に溶接電極を押付けてスポット溶接することで、鋳片にラベルを固定するよう構成したものが提案されている(例えば特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００６−１１７２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記貼付ヘッドは、真空圧発生装置に接続する吸着パッドを備え、印字されたラベルを受取る際には垂直姿勢から水平姿勢に回動して吸着パッドを上向きとしたもとで、ラベル受渡手段が水平姿勢の貼付ヘッドにラベルを載置することで、ラベルと吸着パッドが密着して吸引負圧の作用下に貼付ヘッドにラベルが吸着保持されるようになっている。しかるに、ラベル受渡手段から貼付ヘッドへのラベルの載置位置がズレていたり、該ラベルが傾いて載置された場合は、吸着パッドとラベルとが密着せずに両者の間に隙間を生じ、ラベルを吸着保持できない事態が発生するおそれがある。また、吸着パッドの経時的な劣化に伴い、ラベルに対する吸着パッドの密着度が低下することに起因して吸引力不足が発生し、作業中にラベルが貼付ヘッドから脱落するおそれがある。このため、吸着パッドの交換頻度が高くなり、ランニングコストが嵩む難点が指摘される。
【０００４】
更に、ラベルの貼付作業は、塵埃等が多く発生する作業環境が悪い工場内で行なわれるため、吸着パッドの吸引口が塵埃等によって経時的に目詰まりを生じ、これによって吸引力が低下してラベルの確実な吸着保持ができなくなることもある。従って、清掃等のメンテナンスを行なう頻度が高くなり、メンテナンスに伴うトータルの休止時間が長くなって貼付作業の能率が低下する問題がある。
【０００５】
すなわちこの発明は、従来の技術に係るラベル貼付装置に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、金属ラベルを確実に保持し得ると共に、メンテナンスによるコスト上昇および作業能率の低下を抑制し得るラベル貼付装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係るラベル貼付装置は、
ラベル貼付位置で待機している材料の端面に対して進退移動可能で、近接移動時に金属ラベルを材料の端面に当接するラベル貼付手段と、このラベル貼付手段に保持した金属ラベルに対して進退移動可能で、該ラベル貼付手段によって材料の端面に当接された金属ラベルを端面に溶接する溶接手段とを備えるラベル貼付装置において、
前記ラベル貼付手段は、前記材料の端面に対向する貼付ヘッドに磁石が配設され、該磁石の磁力によって貼付ヘッドにおける前記端面との対向面側に前記金属ラベルを吸着保持するよう構成されることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、磁石で金属ラベルを吸着保持するよう構成したから、金属ラベルの受取り時に位置ズレがあっても、金属ラベルを確実に磁力によって吸着保持することができる。また、吸着パッドを使用しないので、吸着パッドの交換や清掃等のメンテナンスの頻度が高くなることもなく、ランニングコストの上昇を抑制し得ると共に作業能率を向上し得る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るラベル貼付装置によれば、メンテナンスによるコスト上昇および作業能率の低下を招くことなく、金属ラベルを確実に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明に係るラベル貼付装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。ここで、ラベル(金属ラベル)を貼付する材料としては、鋳片、ビレット、スラブ、インゴット、ブルーム、太物材、細物材等の各種鋼材を対象とする。また、本実施例中で云う前後方向(Ｚ軸方向)とは、ラベル貼付装置においてラベル貼付位置に臨む材料に向かう側が前側であって、材料から離間する側を後側とし、該ラベル貼付装置のラベル貼付機構を図４に示すように前側から視た状態(正面視)を基準として左右方向(Ｘ軸方向)および上下方向(Ｙ軸方向)を指称する。
【実施例】
【００１０】
図１に示すように、実施例に係るラベル貼付装置１０は、例えば連鋳および圧延工程を経てシャー等の切断設備において適宜長さに切断された断面角形の鋳片(材料)１２が搬送手段(図示せず)により搬送されたラベル貼付位置に相対する位置に配置されて、後述するラベル貼付機構２０が鋳片１２の端面(切断端面)１２ａに臨むように構成される。ここで前記鋳片１２は、前後方向に長辺が延在する状態でラベル貼付位置に位置決めされ、前記ラベル貼付装置１０によって短辺側の端面１２ａに、鋼種や管理番号や各種コード等の情報が印字されたラベル１４が貼付されるようになっている。
【００１１】
前記ラベル１４は、貼付する鋳片１２の温度に応じて適当な耐熱処理が施された矩形状の金属板であって、鋳片１２の端面１２ａより小寸に設定され、このラベル１４の各角隅部においてスポット溶接を実施することで端面１２ａに貼付される。
【００１２】
前記ラベル貼付装置１０は、多間節型のロボット１６と、該ロボット１６のアーム１８に着脱自在に配設されたラベル貼付機構２０とを備え、該ラベル貼付機構２０によってラベル貼付位置に位置決めされている鋳片１２の端面１２ａに印字済のラベル１４を貼付するよう構成される。ロボット１６は、ラベル貼付機構２０を左右方向、上下方向、前後方向に移動させたり、後述するラベル貼付手段２２に保持されているラベル１４の略中心を通る前後方向の軸線周りを回動させるよう構成される。そして、鋳片１２の端面１２ａにおける位置および姿勢を検出する端面検出手段による検出結果に基づいて制御手段(何れも図示せず)がロボット１６を駆動制御することで、ラベル貼付機構２０を構成するラベル貼付手段２２に保持されたラベル１４および複数の溶接手段２４(後述)を、ラベル貼付位置で待機する鋳片１２の端面１２ａに対して、正しい姿勢で相対する位置に所定間隔で臨む位置に移動するようになっている。またロボット１６は、ラベル貼付機構２０を、後述するラベル受渡手段４６からラベル１４を受取るラベル受取り位置と、鋳片１２の端面１２ａに対してラベル１４を押付けて貼付するラベル押付け貼付位置とに位置決めし得るよう設定されている。
【００１３】
前記ラベル貼付機構２０は、ラベル受渡手段４６からラベル１４を受取って、これを保持した状態で前進して鋳片１２の端面１２ａに押付けるラベル貼付手段２２と、重ね合わせたラベル１４と端面１２ａとをスポット溶接する複数(実施例では４つ)の溶接手段２４とから構成される。前記アーム１８の上下端部には、図２に示す如く、前後方向に延在する一対のガイドレール２６,２６が配設され、該ガイドレール２６,２６に、ラベル貼付手段２２の可動部材２８が摺動自在に支持されている。可動部材２８の前端に位置する取付部２８ａの前面には、上下に離間する一対の支持部材３０,３０が前方に延出するよう設けられて、両支持部材３０,３０間に貼付ヘッド３２が支持されている。また貼付ヘッド３２は、両支持部材３０,３０間に上下方向の軸を中心として水平回動自在に枢支されている。なお、可動部材２８の取付部２８ａおよび貼付ヘッド３２は、何れも正面視において十字形に形成されて、後述するように貼付ヘッド３２に保持したラベル１４の各角隅部に対向する各溶接手段２４と干渉しないよう構成される。また取付部２８ａの前面と貼付ヘッド３２の裏面との間には、左右方向に離間して一対の圧縮コイルバネ(弾性手段)３４,３４が弾力的に介挿されており、該貼付ヘッド３２は、常には取付部２８ａの前面と平行な姿勢に保持される。
【００１４】
前記アーム１８には第１エアシリンダ３６が配設され、該エアシリンダ３６のピストンロッド３６ａが、前記可動部材２８の取付部２８ａの裏面に連結されている。そして、第１エアシリンダ３６を正逆付勢することによって、可動部材２８および貼付ヘッド３２は前後方向に沿って進退移動するよう構成される。
【００１５】
前記貼付ヘッド３２の中心部には、図示しない電源に接続された電磁石(磁石)３８が配設され、電磁力によって貼付ヘッド３２の前側面(鋳片１２の端面１２ａと対向する面)に対してラベル１４を磁気吸着し得るよう構成される。そして、ラベル１４の中心部を電磁石３８で磁気吸着した状態では、図４に示す如く、十字形に形成された前記取付部２８ａおよび貼付ヘッド３２における縦片と横片との間にラベル１４の各角隅部が臨んで、該ラベル１４の裏側に溶接手段２４が対向するようになっている。また、電磁石３８への通電制御については、前記ラベル受渡手段４６からのラベル受取り時に電源ＯＮされ、溶接手段２４でラベル１４が鋳片１２の端面１２ａに押付けられた後でスポット溶接前に電源ＯＦＦされるように設定してある。
【００１６】
前記各溶接手段２４は、図３に示す如く、前記アーム１８に配設された電極支持部材４０と、該電極支持部材４０の前側に配設されて鋳片１２の端面１２ａに対向する溶接電極４２と、この溶接電極４２を前後方向Ｚへ沿って進退移動させる第２エアシリンダ４４とを備える。すなわち、前記アーム１８に配設されて前後方向に延在するガイド部材(図示せず)に電極支持部材４０が摺動自在に支持されると共に、該電極支持部材４０に第２エアシリンダ４４のピストンロッド(図示せず)が連結されており、第２エアシリンダ４４を正逆付勢することによって、電極支持部材４０および溶接電極４２が前後方向に沿って進退移動する。
【００１７】
各溶接電極４２は、図４に示す如く、前後方向に所定長さで延在するよう形成されて、先端が貼付ヘッド３２に保持されたラベル１４の角隅部に夫々対向すると共に、４本の溶接電極４２は互いに平行な位置関係となっている。また４本の溶接電極４２は、個別に設けた第２エアシリンダ４４によって貼付ヘッド３２に保持されたラベル１４(鋳片１２の端面１２ａ)に対して互いに独立して進退移動可能に構成され、ラベル１４の対応する角隅部を、各溶接電極４２が均等な力で押圧し得るように設定される。すなわち、各溶接電極４２はラベル１４の角隅部に当接してから、予め設定した所定の押付け圧力に達するまで第２エアシリンダ４４により前進付勢されるよう設定され、この所定の押付け圧力は、ラベル１４と端面１２ａとが密着的に当接することを担保し得る程度に設定される。そして、各溶接電極４２は、図示しない電源に接続され、ラベル１４を各溶接電極４２で押圧しつつ、対の溶接電極４２,４２間に電流を通すことで、ラベル１４の角隅部が鋳片１２の端面１２ａに夫々スポット溶接され、ラベル１４が鋳片１２に固定されるようになっている。
【００１８】
印字済のラベル１４をラベル貼付機構２０に受渡すラベル受渡手段４６は、図１に示す如く、ラベル受取り位置に臨むラベル貼付機構２０の下方に、印字面(表面)を上向きとした状態(水平な状態)でラベル１４を保持する受渡部材４８を備え、該受渡部材４８は、上下動および右右方向の軸を中心として回動可能に構成される。そして、受渡部材４８をラベル受取り位置より下方の待機位置から受取り位置まで上昇した後に９０度回動することで、ラベル１４を起立させて印字面を受取り位置にある貼付ヘッド３２の前方に対向して臨ませるよう構成される。また受渡部材４８を９０度回動したときに、該受渡部材４８に保持されているラベル１４は、貼付ヘッド３２の電磁石３８に対して磁気吸着が可能な間隔で臨むようになっている。なお、受渡部材４８にラベル１４を保持する手段としては、電磁石あるいはラベル１４を把持可能なチャッキング機構を採用し得る。
【００１９】
〔実施例の作用〕
次に、実施例に係るラベル貼付装置の作用について説明する。前記ラベル受取り位置の下方に臨むラベル受渡手段４６の受渡部材４８に、印字されたラベル１４が水平な姿勢で保持された状態で、該受渡部材４８を上昇すると共に９０度回動することで、ラベル１４は印字面を後方に向けた起立姿勢となる。このとき、前記ラベル貼付機構２０はラベル受取り位置に臨んでおり、起立姿勢となったラベル１４は、印字面が前記貼付ヘッド３２の前側に対向する。前記電磁石３８の電源がＯＮすることで、該電磁石３８にラベル１４が電磁力によって磁気吸着され、鋳片１２へのラベル貼付準備が完了する。なお、ラベル１４を受渡した受渡部材４８は、９０度逆転すると共に待機位置まで下降して、次のラベル受渡しを準備する。
【００２０】
前記搬送手段によりラベル貼付位置に鋳片１２が到来すると、前記端面検出手段により鋳片１２の端面１２ａの位置および姿勢が検出され、この検出結果に基づいてロボット１６が制御手段によって駆動制御されることで、ラベル貼付機構２０の位置および姿勢が調節される。これにより前記貼付ヘッド３２に保持されているラベル１４は、鋳片１２の端面１２ａに対して正しい姿勢で相対する。そして、制御手段の制御下にロボット１６が駆動されて、貼付ヘッド３２を所要距離だけ前進移動することで、該貼付ヘッド３２に保持されたラベル１４が端面１２ａに近接するラベル押付け貼付位置に臨む。
【００２１】
次に、前記制御手段の制御下に、第１エアシリンダ３６を前進付勢することで、可動部材２８および貼付ヘッド３２が鋳片１２の端面１２ａに近接し、該貼付ヘッド３２に保持されたラベル１４が鋳片１２の端面１２ａに押付けられる(当接される)。このとき、ラベル１４は端面１２ａに対して正しい姿勢で相対する位置に臨んでいるから、貼付ヘッド３２により端面１２ａに押付けられたラベル１４は、この端面１２ａの略中央部に位置すると共に、鋳片１２の端面１２ａを構成する各辺と、ラベル１４の各辺とを平行な関係とすることができる。そして、前記制御手段の制御下に、各第２エアシリンダ４４を前進付勢することで、対応する溶接電極４２により、貼付ヘッド３２で端面１２ａに押付けられたラベル１４の角隅部を夫々押圧し、この押付け圧力が予め設定した値になるまで溶接電極４２が夫々前進付勢されて、ラベル１４の溶接部分と端面１２ａとが密着した状態で当接する。
【００２２】
前記溶接電極４２によりラベル１４が鋳片１２の端面１２ａに押付けられると、前記電磁石３８の電源がＯＦＦされてラベル１４に対する磁気吸着が解除されると共に、第１エアシリンダ３６が後退付勢されることで、貼付ヘッド３２が鋳片１２から離間する。この状態で、複数の溶接電極４２に印加することで、各溶接電極４２のラベル１４に対する当接部位において、ラベル１４と鋳片１２の端面１２ａがスポット溶接され、互いに固定される。鋳片１２の端面１２ａにラベル１４が溶接固定されると、各第２エアシリンダ４４が後退付勢されることで、各溶接電極４２が鋳片１２から離間する。同時にロボット１６が駆動されて、ラベル貼付機構２０がラベル受取り位置まで退避して、ラベル受渡手段４６によるラベル受渡しに備える。
【００２３】
このように、前記貼付ヘッド３２に、ラベル１４を電磁石３８により磁気吸着するよう構成したから、ラベル受渡手段４６からラベル１４を受取る際に、若干の位置ズレが生じていても、電磁石３８の電磁力によってラベル１４を確実に磁気吸着することができる。すなわち、従来の吸着パッドを使用する場合のように、該パッドとラベル１４との間に隙間が生ずることでラベル１４の吸着保持できなかったり、吸引力不足によりラベル１４を確実に保持することができなくなることはない。また、吸着パッドのように経時的に劣化したり塵埃等による目詰りが発生して吸引力が低下することもないから、交換や清掃等のメンテナンスを行なう間隔を長くすることができ、ランニングコストを低廉に抑え得ると共に、メンテナンスによるトータルの休止時間が短くなって作業能率を向上することができる。更に、貼付ヘッド３２を９０度回動して水平姿勢にする必要はないから、該貼付ヘッド３２を回動する機構を省略して、ラベル貼付機構２０の小型化を達成し得る。
【００２４】
実施例ではラベル貼付位置の鋳片１２の位置および姿勢を端面検出手段で検出し、その検出結果に基づいてロボット１６を駆動制御することで、貼付ヘッド３２に保持したラベル１４を端面１２ａの位置および姿勢に応じて正して姿勢で相対する位置に位置補正した後に、ラベル１４を端面１２ａにスポット溶接するから、溶接不良を回避してラベル１４を堅固に固定し得る。
【００２５】
前記複数の溶接手段２４は、個別に設けた第２エアシリンダ４４によって、各溶接電極４２のラベル１４に対する押圧力が予め設定した圧力値になるまで夫々独立して前進付勢するよう構成することで、スポット溶接に先立ってラベル１４の溶接部位(角隅部)と端面１２ａを確実に当接させることができる。すなわち、鋳片１２の端面１２ａが切断等に起因して傾いている場合や、凸凹がある場合においても、各溶接電極４２の押圧によってラベル１４の角隅部を変形して端面１２ａに当接することができ、ラベル１４を確実に溶接固定することができる。また前記貼付ヘッド３２は、可動部材２８に対して上下方向の軸を中心として水平回動自在に枢支されているから、各溶接電極４２によりラベル１４の角隅部が押された際に、端面１２ａの傾斜に応じて貼付ヘッド３２が回動することで電磁石３８からラベル１４が離れるのを防止することができる。すなわち、溶接電極４２でラベル１４が端面１２ａに確実に押圧されて保持されるまでは、電磁石３８でラベル１４は磁気吸着されているから、該ラベル１４が端面１２ａから脱落することはない。
【００２６】
実施例では、溶接手段を４つの場合で説明したが、これに限らず２つであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例に係るラベル貼付装置を示す概略側面図である。
【図２】実施例に係るラベル貼付機構のラベル貼付手段を示す要部側断面図である。
【図３】実施例に係るラベル貼付機構の溶接手段を示す要部側断面図である。
【図４】実施例のラベル貼付機構を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１２ 鋳片(材料)，１２ａ 端面，１４ ラベル(金属ラベル)，２２ ラベル貼付手段
２４ 溶接手段，３２ 貼付ヘッド，３８ 電磁石(磁石)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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