◆第５７回機械振興賞受賞者業績概要

自動瓶飾り装置の開発
株式会社 アビリカ
代表取締役社長

平 田㈱アビリカ 第三技術センター㈱アビリカ 第一技術センター㈱アビリカ 技術管理部㈱アビリカ 第一技術センター㈱アビリカ 人財管理部

内 野古 田
横 山
小 幡
永 嶋

栄 子
悟 志
英 甲太 祐直 人貴 幸このような課題から、手作業を自動化へ置きはじめに換える装置の開発に着手した。

日本酒の「獺祭」は、酒瓶に高級感のある装飾用の飾りが施されており、和紙による「紙飾り」【組み紐】・輪の大きさの均一性
・紐の端部長さの均一性と、組み紐による「蝶結び」を、熟練の作業者に・搬送中に緩まないより手作業で行っていた（図１）。しかし、需要・瓶飾りが抜けない増加による増産が見込まれる中、地方拠点であるが故の人手不足や、訓練しても簡単には習得【和紙】ができない作業のため、生産工程の自動化が急・四角の頂点の位置と長さ務とされていた。

・破れが無い・裏面が見えない・緩みが無い図２ 製品仕様

開発のねらい組み紐による蝶結びは手順が多く、形状が変化する柔らかい紐を指の複雑な動きにより実現
図１ 手作業による瓶飾り作業している。これらはどれも自動化には不向きな瓶飾りが施されているのは「獺祭 二割三分」

条件であり、一般的にあまり自動化はされていという品種のみで、瓶のサイズは 1.8ℓ、720 ㎖、ない。また、紙飾りに関しても、瓶の三次元的な300 ㎖、180 ㎖の 4 種類が存在する。瓶飾りには曲線形状に沿わせて、緩みなくしっかりとした細かな製品仕様（図２）があり、繊細な作業が求折り目を付けて折り込むことは容易ではない。

められる。そのため、手先が器用なパート作業者

そのため、「紙飾り」と「蝶結び」を自動で行が対応し、繁忙期には 10 名近い作業者で生産しう手法を確立し、作業者の習熟度に依存するこていた。習熟度によるが、一人当たり概ね 30 秒/となく、常に安定した品質で生産ができる装置本で生産しており、手への負担も少なくない。の開発をねらいとした。

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自動瓶飾り装置の開発

１．「紙飾り」の技術的課題と解決手法

装置の概要①重ねられた和紙からの切り出し
和紙は通気性があるため、吸着パッドで搬送し自動瓶飾り装置（図３）は、長尺（500m）のようとすると、2 ～ 3 枚目まで吸着することで真空紐から 1 本分を切り出し、一重巻きから固結び度が得られるため、1 枚だけの取り出しが困難でまで形作る「紐形成工程」、重ねられた和紙からあった。そこで、ベルヌーイチャックを採用し、サ1 枚を取り出し、折り目を付けた後、瓶の上に折イクロン効果により紙の端部を捲り上げ、そこへり畳む「紙折工程」、そしてそれらを一体化し蝶ノズルからエアーを吹き付けることで１枚だけの結びを施す「蝶結び工程」（図４）からなる。

取り出しに成功した（図５）。

対 象 と な る 瓶 の サ イ ズ は、生 産 量 の 多 い

ベルヌーイチャック

720 ㎖と 1.8ℓの 2 種類で、治具などの段取り替えをすることで生産することが可能である。

重ねられた和紙

ノズル

図５ 和紙の切り出し②把持枚数検知
安定して 1 枚だけを取り出すことができるようになったが、条件が悪い場合には複数枚を取ってしまう可能性がある。そこで、把持した枚数を

図３ 自動瓶飾り装置検知するために、ファイバーセンサーの透過減衰量を検知することで、安価に 0 枚、1 枚、2 枚以上の判別を可能とした。
③折り形状の再現性
和紙にはドレープと言われる皺（図６）があり、折りやすい方向と折りにくい方向がある。そのため、手作業のように折る過程で折り目を付けようと す る と 皺の 方 向に よ っ て折 り 目 が不 安 定 であった。
折りやすい

図４ 蝶結び工程

技術上の特徴

折りにくい

自動瓶飾り装置の開発時に発生した技術的な課題とその解決手法を「紙飾り」と「蝶結び」に分けて説明する。

図６ 和紙のドレープ（拡大）－ 10－◆第５７回機械振興賞受賞者業績概要

そこで粘着シールのハーフカットなどに使用されるピナクルダイ（金型）を採用し、事前にプレスにて「山折り」「谷折り」の折り目を付けることで、「折る」から「畳む」という発想の転換により折り目形状の再現性を高めることに成功した（図７）。

図９ 極薄治具

２．「蝶結び」の技術的課題と解決手法①蝶結びの複雑な動き
ピナクルダイ

人が行う一般的な蝶結びは三次元的な動きが必要とされ、そのままの動きを機構で再現すると装置のサイズは大型化してしまう。そこで、他の図７ 折り目付けプレスユニット

数種類の結び方を調査したところ「イアン結び」④瓶の首元部の緩み（図１０）と言われる結び方がシンプルな動作

折り目を付けた和紙を瓶に折り畳むと、なぜかで自動化に向いていると判断した。このイアン結首元に緩みが発生した。首元に緩みがあると、和びを採用することにより、二次元的な動きを組み紙が抵抗となり蝶結びも緩くなる。結果として、飾合わせて蝶結びの自動化を実現した。

りが抜けてしまい製品仕様を満たすことができない。緩みの原因は折り畳む過程で「“瓶と 和紙”との摩擦が小さい接触部」と、「“和紙と和紙”との摩擦が大きい接触部」（図８）が存在し、この摩擦の差が和紙にズレを生じさせていた。そのため、本来の折り目の位置で畳まれず、首元に緩みが発生していることが判明した。

瓶と和紙摩擦が小さい

和紙と和紙摩擦が大きい

図８ 和紙の折り畳みによる摩擦の違い

そこで、首元形状に沿った 0.5mm 厚の極薄治具（図９）を採用し、治具を抜き差ししながら折り畳むことで瓶と接する和紙のズレを抑制して、首元の緩みを解消した。

図１０ 一般的な蝶結び（左）とイアン結び（右）－ 11 －

自動瓶飾り装置の開発②処理タクト

実用上の効果自動化するにあたり、装置には手作業以上の生産性が求められている。しかし、機械では人のような複雑な動作が難しく、1 本の瓶に対して最終的に 1 台の装置の生産タクトは 19 秒/本「紙飾り」と「蝶結び」を順番に行っていては、処となり、これが工場に 3 台導入されたことで一理が間に合わない。そのため、各工程を細分化

人の作業で生産できる量が大幅に向上した。まし、紐に関しては切り出しから固結びまでを別のた、作業者の習熟度に左右されることなく、常に段取りとして、固結びまで完了したものを、紙飾り安定した品質で瓶飾りを生産できるようになを施した瓶に被せるように構成してタクトの短縮り、品質の安定性、生産性の向上に貢献した。

を図った（図１１）。

その他に、これまで紐は長さを揃えるためにハサミで端部をカットしていたため、端材が発生していたが、本装置では端部をカットせずに長さを揃えることができるため、材料費の低減およびゴミの削減にも貢献している。

知的財産権の状況
本件に関する特許登録は下記の通りである。
図１１ 紐被せ工程① 日本国特許第 6587427 号③結び形状の再現性

名称：紐結び装置および方法

組み紐には芯が無く、太さもバラつきがある。そ概要：シンプルな動作により高速で蝶結びを自のため、工程間の受け渡しの際に、紐の位置が安定せずミスが多発してしまう。そこで、受け渡し動形成することができる。

② 日本国特許第 6735120 号の際に同じ位置に紐を持ってくるために、先端

名称：飾紙包装装置および方法

側と後端側にガイドを設けることにより紐の位置

概要：瓶などの容器の首部に飾紙を自動包装を決め、その中間で受け渡しをさせるような構造することができる。とした。これにより、安定した紐の受け渡しを実現むすびした（図１２）。

本装置の開発により、「紙飾り」と「蝶結び」の自動化手法を確立し、安定した品質の瓶飾りの生産に成功した。また、一人作業での生産量を大幅に向上させることができたことから人手不足での増産対応に貢献することができた。
また、今回確立した蝶結びの自動化手法を発展させ、箱にリボンで蝶結びを施す「箱結び装置」の自社開発を展開している。
今後も人にしかできないと思われる、複雑で繊細な作業でも自動化へ置き換えられるよう
図１２ 紐ガイドに、技術開発を進めて行きたい。

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