JP5731173B2 - シート挿着装置 - Google Patents

Description

本発明は、挿着対象物にシートを挿着するシート挿着装置に関する。

従来、ラベルのネック挿通孔を容器の首部に挿通させることで容器にラベルを取り付けるラベル供給取付装置が利用されている（例えば、特許文献１参照）。このラベル供給取付装置では、ラベル用駆動モータの駆動でラベルを搬送し、ラベル検出センサがラベルの通過を検出すると、制御回路は、ラベルの後端部を一対のローラ間に保持させた状態にし、ラベル用駆動モータの制御によりラベル取付位置の手前で停止させる。この状態では、ラベルの両側部がラベル取付手段の一対のラベル折り曲げ部材に当たって、下方に傾斜している。
そして、ボトル用駆動モータの駆動により搬送中の容器がラベル取付位置の手前まで搬送されたことを容器感知センサで感知すると、制御回路は、容器の首部がラベル折り曲げ部材間を通過するタイミングに合わせて、容器の首部がラベルのネック挿通孔に入るように、ボトル用駆動モータとラベル用駆動モータを同期させて制御する。

特開２００１−２０３６号公報

しかしながら、特許文献１のようなラベル供給取付装置では、容器の搬送とラベルの搬送とを同期させる必要があり、この同期の調整に手間がかかる上、これらの搬送速度に差が出てしまうと、ラベルを容器に挿着できないという不都合がある。

本発明の目的は、挿着対象物にシートを適切に挿着できるシート挿着装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のシート装着装置は、本体部および当該本体部から突出する凸部を有する挿着対象物に対し、前記凸部に挿通可能な挿通孔が形成されたシートを、前記凸部の基部側で係止されるように挿着するシート挿着装置であって、前記シートを第１の方向に繰り出す繰出手段と、前記繰り出されたシートを前記挿着対象物に挿着する挿着手段とを備え、前記挿着手段は、前記第１の方向の延長線上に配置可能とされ前記シートを支持する支持部材と、前記シートを間に挟んで当該支持部材と対向配置された対向部材と、当該支持部材を第２の方向に移動させる挿通手段とを備え、前記シートは、前記挿通孔とシート端部との間に折曲線を備え、前記挿通手段は、所定間隔離れて配設された一対のプーリと、前記一対のプーリに巻回された無端ベルトと、前記プーリを回転させるプーリ駆動手段とを備え、前記支持部材および対向部材は、前記無端ベルトから突出するように設けられ、前記対向部材は、前記凸部の基部よりも前記本体部方向へ移動されることで、前記挿着対象物に挿着されたシートを前記折曲線に沿って折り曲げる機能を有している、という構成を採用している。

以上のような本発明によれば、第１の方向に繰り出されたシートを第２の方向に移動させるので、挿着対象物とシートの移動を同期させる必要がなく、挿着対象物にシートを確実に挿着できる。そして、支持部材と対向配置可能な対向部材を凸部の基部よりも本体部方向へ移動させて、対向部材でシートを折り曲げる構成とすれば、対向部材を設けるだけの簡単な構成でシートを折曲できる。また、回転可能な無端ベルトに支持部材と対向部材を突出するように設ける構成とすれば、無端ベルトを一方向に回転させて支持部材を循環させるだけの簡単な構成で、シートを支持部材で順次支持して挿着することができる。

本発明の第１実施形態に係るシート挿着装置の側面図。 シート挿着装置の正面図。 本発明の第２実施形態に係るシート挿着装置の側面図。 シート支持手段の拡大図。 （Ａ），（Ｂ）は、図３のシート挿着装置の動作説明図。 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図３のシート挿着装置の動作説明図。

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材、および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
なお、本実施形態における明示のない例えば、上、下、左、右、または、手前、奥という方向を示す表現は、全て図１を基準に用いられている。

〔第１実施形態〕
図１および図２において、シート挿着装置１は、挿着対象物としてのボトルＢに対してシートＳを移動させることで、シートＳをボトルＢに挿着するものである。ここで、ボトルＢは、下面が閉塞された直胴円筒状の本体部Ｂ１と、この本体部Ｂ１の上端に設けられて上方に向かうにしたがって直径が小さくなる略球状のショルダ部Ｂ２と、このショルダ部Ｂ２の上端側を基部Ｂ４として直胴円筒状に突出するとともに、キャップＣが取り付けられる凸部としてのネック部Ｂ３とを備えている。また、ボトルＢに挿着されるシートＳは、長方形状に形成されている。そして、シートＳの中央には、直径がキャップＣの直径よりも大きくかつショルダ部Ｂ２の最大直径よりも小さい円形の挿通孔Ｓ１が設けられており、この挿通孔Ｓ１におけるシートＳの長手方向の両側には、折曲線Ｓ２が設けられている。
そして、シート挿着装置１は、シートＳを繰り出す繰出手段２と、繰り出されたシートＳをボトルＢのネック部Ｂ３に挿着する挿着手段５と、当該シート挿着装置１の全体の動作を制御可能な制御手段９とを備え、ボトルＢを搬送するベルトコンベア等からなる搬送手段５０の上方に図示しないフレーム等を介して支持されている。

繰出手段２は、図示しないフレームに支持されており、シートＳを積層する状態で収容する収容手段２０と、この収容されたシートＳを一つずつ押し出す押出手段３０と、この押し出されたシートＳを第１の方向つまり左方向に搬送して挿着手段５に受け渡す移送手段４０とを備えている。

収容手段２０は、上下に積層されたシートＳにおける左右の端部を位置決めする一対の位置決め部２１と、この一対の位置決め部２１の下方に隙間Ｇを介して設けられた受けテーブル２２とを備えている。隙間Ｇの上下幅は、シートＳの上下幅よりも広く、シートＳの２倍幅よりも狭く設定されている。
押出手段３０は、受けテーブル２２の上面に沿って隙間Ｇに挿入可能な板状の押出板３１と、この押出板３１を左右にスライドさせて受けテーブル２２の上面に位置するシートＳを押し出す駆動機器としてのリニアモータ３２とを備えている。
移送手段４０は、上下に所定間隔離れて配設された一対の移送コンベア４１を備えている。この移送コンベア４１は、左右方向に所定間隔離れて設けられた一対のプーリ４２と、この一対のプーリ４２に巻回された無端ベルト４３と、左側のプーリ４２を回転駆動させる駆動機器としてのモータ４４とを備えている。

挿着手段５は、移送手段４０によって搬送されたシートＳを挟み込むように支持する８個のシート支持手段６０と、これら８個のシート支持手段６０をそれぞれ４個ずつ循環可能に支持し、支持手段６０を第２の方向つまり下方に移動させる一対の挿通手段７０とを備えている。

シート支持手段６０は、移送手段４０のシート搬送方向の延長線上に配置可能とされ、シートＳを下方から支持する板状の支持部材６１と、支持部材６１に支持されたシートＳの上側に設けられた板状の対向部材６２とを備えている。

挿通手段７０は、図２中左右方向にシートＳの長手寸法以上離れて設けられ、上下方向に所定間隔離れて設けられた一対のプーリ７１（タイミングプーリ）に巻回された無端ベルト７２（タイミングベルト）と、上方のプーリ７１を駆動させる（図２中左側のプーリ７１を時計回り方向に駆動させ、同右側のプーリ７１を反時計回り方向に駆動させる）駆動機器であってプーリ駆動手段としてのモータ７３とを備えている。一対のプーリ７１の配置方向は、垂直方向と略一致し、かつ、各プーリ７１の回転軸方向がボトルＢの搬送方向と平行になっている。そして、無端ベルト７２の外面７４から突出するように、かつ、その間にシートＳを挟み込めるような隙間を隔てて支持部材６１および対向部材６２が支持され、無端ベルト７２の左側には、シートＳの滑落を防止するストッパ７５が設けられている。

以下、ボトルＢへのシートＳの挿着方法として、シート挿着装置１の動作手順を説明する。
まず、一対の位置決め部２１の間に複数枚のシートＳを挿入すると、最下部のシートＳが受けテーブル２２の上面に支持され準備が完了する。そして、電源が供給されると、押出手段３０が押出板３１を左方向にスライドさせることで、受けテーブル２２の上面に支持されたシートＳを移送手段４０方向に押し、移送手段４０は、モータ４４を駆動させて図１に示すようにシートＳを左方向に搬送する。次いで、搬送されたシートＳは、図２に示すように、シート支持手段６０に受け入れられ、支持部材６１で支持されてスタンバイ状態となる。そして、搬送手段５０によってボトルＢが搬送され、図１の実線で示すように一対の挿通手段７０の間に到達すると、図示しないセンサによって検出されてボトルＢの搬送が停止される。

次に、挿着手段５は、モータ７３を駆動し、一対の無端ベルト７２を回転させて支持部材６１に支持されたシートＳを下方向に移動させ、図２の二点鎖線で示すように、挿通孔Ｓ１をボトルＢのネック部Ｂ３に挿通する。そして、さらに無端ベルト７２の回転が継続されシートＳが下方に移動すると、挿通孔Ｓ１がショルダ部Ｂ２の上端に当接してシートＳの下方への移動が規制される。
なお、下側のプーリ７１がボトルＢの基部Ｂ４よりも下方に設けられているため、支持部材６１および対向部材６２は、無端ベルト７２の回転に伴い、ショルダ部Ｂ２から徐々に離れながら下方に移動する。このため、シートＳの挿通孔Ｓ１近傍部分は、ボトルＢのショルダ部Ｂ２により下方への移動が規制されるものの、シート支持手段６０で支持されている端部は、下方に移動する対向部材６２により押し下げられる。そして、この押し下げにより、シートＳは、折曲線Ｓ２で折曲される。つまり、挿通手段７０を折曲手段として機能させる。

このシートＳの挿着完了後も、制御手段９は、無端ベルト７２の回転を継続し、図示しないセンサにより、シートＳを挿着したシート支持手段６０に対して無端ベルト７２の回転方向の反対側に位置するシート支持手段６０が、移送手段４０のシート搬送方向の延長線上に位置した状態、つまり、シート支持手段６０が移送手段４０のシート搬送径路と、シート支持手段６０のシート受入径路とが一致した状態となったことを検知すると、無端ベルト７２の回転を停止させる。
この後、シートＳが挿着されたボトルＢは、搬送手段５０により左側に搬送され、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、シートＳをボトルＢにおけるネック部Ｂ３の基部Ｂ４方向に移動させるので、ボトルＢとシートＳの移動を同期させる必要がなく、ボトルＢにシートＳを確実に挿着できる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図３、図４に基づいて説明する。
本実施形態のシート挿着装置１Ａには、第１実施形態のシート挿着装置１の繰出手段２と、挿着手段５とがボトルＢの搬送方向に対して傾斜した状態に設けられ、さらに、ボトルＢに挿着されたシートＳを折曲線Ｓ２で折曲する折曲手段８０が設けられている。なお、支持部材６１と対向部材６２の前方側端部には、滑落防止手段としてのブラシ６３が設けられており、傾斜して支持されるシートＳの滑落が防止される構成となっている。そして、シートＳをボトルＢの搬送方向に対して傾斜した状態で静止させておくことで、搬送されるボトルＢにシートＳを挿着するものである。移送手段４０は、シートＳを第１の方向つまり左下方向に搬送して挿着手段５に受け渡し、挿通手段７０は、支持手段６０を第２の方向つまり右下方に移動可能に設けられている。

折曲手段８０は、図３に示すように、挿通手段７０よりも前方に設けられた一対の折曲板８１を備えている。この折曲板８１は、下端がボトルＢの本体部Ｂ１の上端側に位置し、かつ、上端がネック部Ｂ３の上端側に位置するように設けられている。また、折曲板８１は、これらの間をボトルＢが通過可能、かつ、前方に向かうにしたがって互いの間隔が小さくなるように設けられている（図６参照）。

以下、ボトルＢへのシートＳの挿着方法として、シート挿着装置１Ａの動作手順を図５および図６も参照して説明する。
まず、一対の位置決め部２１の間に複数枚のシートＳを挿入すると、最下部のシートＳが受けテーブル２２の上面に支持され準備が完了する。そして、電源が供給されると、押出手段３０が押出板３１を左下側にスライドさせることで、受けテーブル２２の上面に支持されたシートＳを移送手段４０方向に押し、移送手段４０は、モータ４４を駆動させて図３に示すようにシートＳを左下側に搬送する。次いで、搬送されたシートＳは、図４に示すように、シート支持手段６０に受け入れられ、ブラシ６３と支持部材６１とで支持される。次に、挿通手段７０がモータ７３を駆動し、無端ベルト７２を回転させ、挿通孔Ｓ１がキャップＣおよびネック部Ｂ３の移動経路上に位置するように、シートＳを右下方に移動させスタンバイ状態となる。そして、搬送手段５０によってボトルＢが搬送されてくると、図５（Ａ）に示すように、キャップＣの搬送方向先端側が挿通孔Ｓ１内に当接した後、さらなるボトルＢの搬送によって、シートＳが搬送方向に引っ張られ、ブラシ６３の支持力に抗して、図５（Ｂ）に示すように、シートＳがボトルＢに挿着される。
この後、図６（Ａ）に示す状態となり、シートＳが挿着されたボトルＢがさらに搬送されると、図６（Ｂ）に示すように、シートＳの搬送方向先端側の端部が折曲板８１に当接して下方に折り曲げられ、折曲板８１間を通過すると、図６（Ｃ）に示すように、シートＳが折曲線Ｓ２で折り曲げられた状態となる。
この後、シートＳが挿着されたボトルＢは、搬送手段５０により左側に搬送され、以降上記同様の動作が繰り返される。

以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、搬送中のボトルＢにシートＳを挿着することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、第１実施形態で挿通手段７０を折曲手段として機能させず、シートＳを折曲線Ｓ２で折曲する折曲手段を別途設けてもよい。このように折曲手段を別途設ける場合、対向部材６２を設けなくてもよい。また、第１，第２実施形態において、折曲手段を設けなくてもよい。
また、対向部材６２を支持部材６１に対して進退可能な構成とし、シートＳを対向部材６２で支持部材６１に押し付けることで保持してもよい。
さらに、挿通手段７０として、無端ベルト７２の回転により支持部材６１を循環させる構成を例示したが、支持部材６１を図１中上下方向、あるいは図３中斜め方向に往復移動させる構成としてもよい。
また、第２実施形態において、ブラシ６３の代わりに、支持部材６１の上面の摩擦力を大きくすることでシートＳの滑落を防止してもよい。
さらに、前記実施形態では、挿着対象物としてボトルＢを例示したが、家電製品や人形など、本体部上部から突出する凸部を有するものであれば、いずれの挿着対象物を対象としてもよい。
また、実施形態では、ネック部Ｂ３が上方となった状態でボトルＢが搬送される場合を例示したが、ネック部Ｂ３が横向きや、下向きで搬送されるものにでも対応が可能である。ネック部Ｂ３が下向きに搬送される場合、挿通孔Ｓ１の直径をキャップＣの直径よりも少し小さくしたりして抜け防止対策をすればよい。
前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダ及びロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる（実施形態で例示したものと重複するものもある）。

１，１Ａ…シート挿着装置
２…繰出手段
５…挿着手段
６１…支持部材
６２…対向部材
６３…ブラシ（滑落防止手段）
７０…挿通手段（折曲手段）
７１…プーリ
７２…無端ベルト
７３…プーリ駆動モータ（プーリ駆動手段）
Ｂ…ボトル（挿着対象物）
Ｂ１…本体部
Ｂ３…ネック部（凸部）
Ｂ４…基部
Ｓ…シート
Ｓ１…挿通孔
Ｓ２…折曲線

Claims (1)

1. 本体部および当該本体部から突出する凸部を有する挿着対象物に対し、前記凸部に挿通可能な挿通孔が形成されたシートを、前記凸部の基部側で係止されるように挿着するシート挿着装置であって、
   前記シートを第１の方向に繰り出す繰出手段と、
   前記繰り出されたシートを前記挿着対象物に挿着する挿着手段とを備え、
   前記挿着手段は、前記第１の方向の延長線上に配置可能とされ前記シートを支持する支持部材と、前記シートを間に挟んで当該支持部材と対向配置された対向部材と、当該支持部材を第２の方向に移動させる挿通手段とを備え、
   前記シートは、前記挿通孔とシート端部との間に折曲線を備え、
   前記挿通手段は、所定間隔離れて配設された一対のプーリと、前記一対のプーリに巻回された無端ベルトと、前記プーリを回転させるプーリ駆動手段とを備え、前記支持部材および対向部材は、前記無端ベルトから突出するように設けられ、
   前記対向部材は、前記凸部の基部よりも前記本体部方向へ移動されることで、前記挿着対象物に挿着されたシートを前記折曲線に沿って折り曲げる機能を有していることを特徴とするシート挿着装置。

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