(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022069862
(43)【公開日】2022-05-12
(54)【発明の名称】バラ出荷物流システムに於ける自動トレー化システム
(51)【国際特許分類】
B65B 69/00 20060101AFI20220502BHJP
【FI】
B65B69/00 D
【審査請求】有
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020178761
(22)【出願日】2020-10-26
(71)【出願人】
【識別番号】513016954
【氏名又は名称】JB-Create株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100069420
【弁理士】
【氏名又は名称】奈良 武
(72)【発明者】
【氏名】山岸 十郎
【テーマコード(参考)】
3E058
【Fターム(参考)】
3E058AA02
3E058BA05
3E058CA02
3E058GA02
(57)【要約】 (修正有)
【課題】バラ出荷物システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法の提供と当該カット方法に因って、自動トレー化システムを提供する。
【解決手段】自動カット手段11は、駆動モーター12の駆動軸13に丸鋸刃10を固結することにより構成され、段ボールケース1の搬送工程中に固定的に設置し、段ボールケース1の底面2と周側面3の角部4を移動しつつ、丸鋸刃10により角部4の厚味4aを切削カットすることにより開口し、段ボールケース1内に収納されたバラ出荷商品を定型コンテナ内に移載する自動トレー化システム。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法において、
前記段ボールケースの搬送行程において、当該段ボールケースの底面と周側面の角部を、その角部方向に沿って切削開口するとともに、
前記角部の切削開口部を介して前記段ボールケースの底面を開梱することができるように開梱カットすることにより構成したことを特徴とするバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法。
【請求項2】
前記段ボールケースの底面と周側面の角部を、その角部方向に沿って切削開口する切削手段は、丸鋸刃又は平引鋸刃による自動カット手段により切削開口することにより構成したことを特徴とする請求項1記載のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法。
【請求項3】
前記段ボールケースの底面と周側面の角部の切削開口は、
前記段ボールケースの搬送行程において、
前記段ボールケースを、所定角度に傾斜せしめつつ一側方向に幅寄せした状態にて、切削開口することにより構成したことを特徴とする請求項1または2記載のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法。
【請求項4】
前記段ボールケースの底面と周側面の角部の切削開口は、
前記段ボールケースの4周側面から成る少なくとも3方向の角部に沿う切削開口により構成したことを特徴とする請求項1乃至3記載のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法。
【請求項5】
前記段ボールケースの底面と周側面の角部の切削開口は、
前記段ボールケースの搬送行程中に於ける前記段ボールケースの角部の移動又は、丸鋸刃又は平引鋸刃による自動カット手段の移動のいずれか一方の移動による相対的な前記段ボールケースの角部方向に沿った切削開口処理により構成したことを特徴とする請求項1乃至4記載のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法。
【請求項6】
前記段ボールケースの底面と周側面の角部の角部方向に沿う切削開口は、
前記段ボールケースの搬送行程における所定角度に傾斜せしめつつ一側方向への幅寄せした状態にて丸鋸刃又は平引鋸刃による自動カット手段による切削開口行程にて遂行することにより構成したことを特徴とする請求項1記載のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法。
【請求項7】
バラ出荷商品を梱包した段ボールケースの搬送行程において、
前記段ボールケースの底面と周側面の角部のうち少なくとも3方向の角部を、丸鋸刃又は平引鋸刃による自動カット手段を介して切削開口する工程と、
所定の定型コンテナの搬送工程において、
前記切削開口処理後の段ボールケースを、
前記搬送行程における停止位置においてロボットアームを介して前記定型コンテナ上に吸引しつつ上方に引き上げることにより前記段ボールケースの底面を開梱し、段ボールケース中のバラ出荷商品を定型コンテナの中に移載する工程と、
前記段ボールケース中のバラ出荷商品を定型コンテナの中に移送処理後の空段ボールケースを
前記ロボットアームを介して破材コンベアに打入移送する行程と、
から構成したことを特徴とする自動トレー化システム。
【請求項8】
前記バラ出荷商品を梱包した段ボールケースの搬送行程における段ボールケースの底面と周側面の角部を切削開口する工程は、
前記段ボールケースの搬送行程における直進搬送工程にて、前記段ボールケースを所定角度に傾斜せしめた右側幅寄せ工程中において、当該段ボールケースの傾斜右側幅寄せ工程中に設置した第1の丸鋸刃自動カット手段により、前記段ボールケースの底面と右側周面の角部を、その角部方向に沿って切削開口するとともに、その後の直進搬送工程にて、前記段ボールケースを所定角度に傾斜せしめた左側幅寄せ工程中において、当該段ボールケースの傾斜左側幅寄せ工程中に設置した第2の丸鋸刃自動カット手段により、
前記段ボールケースの底面と左側周面の角部を、その角度方向に沿って切削開口し、さらに前記直進工程後の直角左側方向への左側搬送工程にて、前記搬送工程にて、左右両側の底面と周側面の角部の切削開口処理後の前記段ボールケースを、所定角度に傾斜せしめた前側幅寄せ工程中において、当該段ボールケースの傾斜前側幅寄せ工程中に設置した第3の丸鋸刃自動カット手段により、
前記段ボールケースの底面と前側周面の角部を、その角部方向に沿って切削開口した後、
前記左右両側および前側の底面と周側面の3方向の角部の切削開口処理後の段ボールケースを停止位置に搬送供給する工程により構成したことを特徴とする請求項7記載の自動トレー化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法と自動トレー化システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
本発明のバラ出荷物流システムに於ける現在の物流では、商品を収容した段ボール箱が物流センターに集荷され、段ボール箱を開梱して内部の商品を取り出し、自動倉庫に搬送されて管理される方式が多い。自動倉庫では保管種へのトレー搬送の利便性を考慮して専用のトレーに商品を単一また複数収容して棚に保管する。これによって保管効率が高まりトレーの出し入れも早くなる利点がある。特にネット物流の自動倉庫などでロボットピッキングを行う場合は定型のトレーが必須となると考えて差し支えないものとなっている。
【0003】
また、段ボール箱から商品を取り出す場合、現状の多くは作業員が手作業で段ボール箱を開梱し商品を取り出しトレーに入れている。段ボール箱は通常2 枚の外フラップの突き合わせ部及びそれに繋がる側面までをガムテープなどの粘着テープで張り合わされて閉じられており、作業員はカッター等で粘着テープ部分を切開して商品を取り出している。
【0004】
そして、段ボール箱の開梱作業は自動装置によって開梱することも可能である。特許文献1のように、段ボール箱上面の外フラップの粘着テープを切開し外フラップ及び内フラップを開く機構により開梱する装置が存在する。
【0005】
しかしながら、特許文献1の自動開梱装置はあくまで上面の外フラップと内フラップを開くだけのものであり、その後の商品の取出しやトレーへの移載作業は作業員が手作業で行うか、もしくはロボットピッキングなどの自動装置によって取り出し、トレー移載を行う必要がある。
【0006】
現状では作業者によって商品をトレーに移載する場合が多く、特許文献1 の自動開梱装置を用いても作業者による場合開梱の作業手順であるカッター切開の1工程分が削減されるのみであり、作業員の商品取り出し、トレーへの移載作業は必要となってしまう。
【0007】
よって、発明者は前記特許文献1並びに現状作業の作業員の商品取りだし、トレーへの移載作業の必要性を解消するために、商品を収容した段ボール箱を自動で開梱してトレーに投入するための段ボール箱開梱システムを特許文献2により提案したところである。
【0008】
当該特許文献2により発明者が提案した段ボール箱開梱システムは、外フラップの突き合わせ部を粘着テープで貼り合わされた段ボール箱を開梱して収容された商品をトレーに移載するためのシステムであって、前記段ボール箱の底面の突き合わせ部の粘着テープを切開するカッター装置と、前記段ボール箱の底面外フラップを開く底面オープン装置と、前記底面オープン装置直下にトレーを搬送するトレー搬送装置と、を有し、コンベアにより搬送されてきた前記段ボール箱の底面の粘着テープを前記カッター装置によって切開し、切開された前記段ボール箱が前記底面オープン装置にセットされるとともに前記トレー搬送装置によって前記底面オープン装置直下にトレーが搬送され、底面を切開した前記段ボール箱の2 枚の前記底面外フラップを前記底面オープン装置によって開くことにより前記段ボール箱内の商品が前記トレーに落下するものであり、前記底面オープン装置は、前記段ボール箱側面を把持するアームと、エアー駆動による吸盤が前記底面外フラップを吸着して外フラップを稜を中心に回転して開くエアーグリッパーと、前記段ボール箱を昇降させて開かれた前記段ボール箱下端とトレーまでの距離を一定に昇降する昇降機構と、が設けられることを特徴とする段ボール箱開梱システムである。
【0009】
さらに発明者は、特許文献3,4の開梱用カッターを提案しているところである。
【0010】
前記特許文献3にかかる開梱用カッターは、梱包体のコーナー外面に接して滑らせる山形定規42の両翼に、貫通孔46と刃先を調節するノッチ47a、47bとを設けたカッター保持部43を設け、この保持部43にカッター挟持体45を抜き差し可能にしてなる開梱用カッター40のおいて、上記保持部43と挟持体45との間に、挟持体45の抜け止め手段70を設けて成る構成を採用したもので、具体的には、上記挟持体45の抜け止め手段70は、上記保持部43と挟持体45との間に閂を摺動可能に配設し、該閂を上記保持部43の外面に設けたノブ72により操作できるようにしてなる。
【0011】
また、前記特許文献4にかかる開梱用カッターは、梱包体のコーナー外面に当接して滑らせる山形定規12と、上記山形定規12にカッター18を取り付け・取り替え可能にし、かつ、該取り付けられるカッター18の刃先が上記梱包体のコーナーの内側周縁に向けて突き出るようにしたカッター18の支持部とからなり、必要ならば、上記カッター18の刃先は、梱包体のコーナーの内側に形成された窪み21に向けて突き出し、上記山形定規12の一端に予備カッター23の収容部24を設けてなり、上記山形定規12に把手25を設けてなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特公平3-64375号公報
【特許文献2】特許第6647369号公報
【特許文献3】特開2001-322615号公報
【特許文献4】特開2003-225885号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
しかしながら、上記特許文献に開示されている技術では、段ボールケースのサイズを正確にコンベア上でミリ単位で測定することが難しい。結果回転刃の入る位置がずれ、適正な位置(角5mm以内)に刃を入れることができなくなり自動カットができるケースの率は低くなる。
【0014】
そして、バラ出荷物流では、段ボールケースを開ける作業が発生するが、それらの作業を自動化するものである。通常は、ケースの中央の粘着テープに切り目を入れオープンするが、ピッキング時に開けた4面の蓋が邪魔になり、ピッキング作業の妨げになる、したがって開いた蓋4面をカットすることが必要となる。
【0015】
また、自動倉庫やロボットによるピッキングをしようとすれば、保管効率の良い定型サイズのプラスティック容器にケースの商品を入れ替えする作業が必要となる。カッターを持ち段ボールを開け蓋の耳をカットする作業は、生産性も低く、何よりもカッターによる事故が後を絶たない。少量・多品種の物流現場では、毎日膨大なケースの処理が必要となり省力化、自動化、安全性のニーズは高い。
【0016】
従来から、段ボールケースの手動カットや自動カットの方法はいくつかある。
いずれも、段ボールの上面角を45度で、カッター刃もしくは回転刃でカットする方法であった。
【0017】
しかし、上記の自動カットシステムは、段ボールの縦横サイズを自動で採寸し、ケースの両角に回転刃を合わせる方法である。内容商品を傷めないためにも回転刃が入る位置は角から5mm以内と、位置決めの難易度が高い。
【0018】
段ボールの高さと幅は、コンベア上で光電管通過位置で採寸するが、段ボール先端の変形などがあると、カットが深く入ったり、浅く入ったりと、うまくカットできない場合が多い。
【0019】
そして、回転刃もカットの抵抗を少なくするために薄く制作される。薄い刃は切れ味もいいが、段ボールの厚さ、硬度により刃がゆがみ、水平にまっすぐ切れない場合が多く発生する。また、段ボールのガムテープ部分もカットすることにより、回転刃に糊が固着し、刃の清掃や交換が必要となる。
【0020】
本発明は、上述の問題を解決するためのもので、まずは、コンベア上でのケースのサイズ測定をしなくても良い方法である。ケースの上面を切る方法からケースの下面を切る方法への転換である。コンベア上でケースを側面に幅寄せすると、ケースの下面角が測定することなしに自動的に位置決めができる。
【課題を解決するための手段】
【0021】
段ボールケースの角面カットを丸刃で切る方法から、丸鋸や電動カンナによる削るに変更することである。刃で切る場合、切れ方を良くしようとすれば、自ずと刃を薄く鋭利にする必要がある、結果段ボールの変形などに刃が負けまっすぐ入らなくなりうまく切れないことが発生する。切るから削るにすることにより、刃が当然厚く頑丈なものになる、丸鋸であれば刃厚は1.5mmから2mmと厚くなり、高速回転で段ボールは簡単に削れる。
【0022】
段ボールの底面コーナーカットは、コンベア上でまず1側面寄せをし、底面をカット後、今度はコンベアのローラーを反対方向に誘導するようにすれば、段ボールの反対底面コーナーをカットすることができる、残る2面はコンベア上を進み直角に転換することにより、残る2底面コーナーをカットすることができる。
【0023】
商品保管には積層の自動倉庫保管の方が効率が高い。サイズが多種に渡る段ボールのまま保管するより、定型のプラコンテナーに入れて保管する方が、出し入れのスピードも速く、保管効率も高く、尚且つピッキングがしやすく、空き段ボールの処理作業も、なくなり生産性も高い。特にロボットピッキングの場合は、段ボールからの直接ピッキングよりも定型プラコンからのピッキングの方が、画像判断とロボットアームでの商品取り出し動作が速くなり、定型コンテナーの方が効率的である。
【0024】
定型コンテナーに入れる場合、段ボールケースから、商品の移載作業が発生する。現状は人手による移載作業しかないのが現状である。これらの自動化も上記の底面自動カットとロボットを組み合わせれば可能となる。
段ボールケースの底面コーナーのカットを4コーナーではなく3コーナーをカットし、ロボットで上面を吸引持上げ、定型コンテナー上に移送すれば、商品は重力でコンテナーに落下、移載される。
【0025】
よって、本発明のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法は、バラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法において、前記段ボールケースの搬送行程において、当該段ボールケースの底面と周側面の各部を、その角部方向に沿って切削開口するとともに、前記角部の切削開口部を介して前記段ボールケースの底面を開梱することができるように開梱カットすることにより構成したことを特徴とする。
【0026】
また、本発明のバラ出荷物流システムに於ける自動トレー化システムは、バラ出荷商品を梱包した段ボールケースの搬送行程において、前記段ボールケースの底面と周側面の角部のうち少なくとも3方向の角部を、丸鋸刃又は平引鋸刃による自動カット手段を介して切削開口する工程と、所定の定型コンテナの搬送工程において、前記切削開口処理後の段ボールケースを、前記搬送行程における停止位置においてロボットアームを介して前記定型コンテナ上に吸引しつつ上方に引き上げることにより前記段ボールケースの底面を開梱し、段ボールケース中のバラ出荷商品を定型コンテナの中に移載する工程と、前記段ボールケース中のバラ出荷商品を定型コンテナの中に移送処理後の空段ボールケースを前記ロボットアームを介して破材コンベアに打入移送する行程と、から構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0027】
本発明によると、バラ物流で発生する、段ボールケースのオープンと蓋撤去作業が自動化され、省力化とコストダウンが可能となる。
【0028】
そして、自動倉庫に保管する定型プラコンテナーに、段ボールケースの商品をロボットで自動移載が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【
図1】
図1は本発明の段ボールケースの自動開梱カット方法の実施例1を示す部分拡大断面図である。
【
図2】
図2は本発明の段ボールケースの自動開梱カット方法と自動開梱カット処理後の空コンテナ搬送工程における空コンテナ内に商品を移載する打ち入れ方法の実施例2を示す説明図である。
【
図3】
図3は本発明の段ボールケースの自動開梱カット方法に使用する丸鋸刃カッターの概要構成を示す側面図である。
【
図4】
図4は本発明の段ボールケースの自動開梱カット方法の傾斜幅寄せ状態における自動開梱カット方法の実施例を示す概略的な説明側面図である。
【
図5】
図5は本発明の段ボールケースの自動開梱カット処理後のコンテナ投入フローを示す実施例3の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の実施の形態について
図1乃至
図5とともに詳細に説明する。
【実施例0031】
図1は、本発明のバラ出荷物流システムに於ける段ボールケースの自動開梱カット方法の実施例を示すもので、段ボールケース1の底面2と周側面3の角部4を、当該角部4の方向に沿って、切削開口する切削手段としての丸鋸刃10による自動カット手段11の実施例を示すものである。
【0032】
そして特に、当該実施例1についての切削断面を拡大して示しつつ説明するものである。
【0033】
しかして、当該実施例1は、前記自動カット手段11を介して、段ボールケース1の底面2と周側面3の角部4を、その角部4の方向に沿って自動カットするものである。
【0034】
前記段ボールケース1は、天面(上面)は不図示であるとともに通常は4周側面3から成り、左右周側面と、当該長側の左右周側面3に対して、これより短側の前後周側面3から成る長方形状の箱体から形成されている。
【0035】
しかるに、かかる箱体の形状については、バラ出荷物商品に対応した実施が可能で、当該図示の実施例に限定されるものではないことは勿論である。
【0036】
さて、図示の実施例の場合には、前記丸鋸刃10による自動カット手段11は、駆動モーター12の駆動軸13に丸鋸刃10を固結することにより構成されるとともに前記段ボールケース1の角部4方向に沿って移動自在に構成される。
【0037】
また、かかる自動カット手段11の移動手段の具体的な実施については、後述実施例によって説明するが、必要に応じては当該自動カット手段11を前記段ボールケース1の搬送工程中に固定的に設置し、段ボールケース1の角部4を移動しつつ、同角部4を切削カットするとこにより実施することも可能であり、必要性により段ボールケース1と自動カット手段11の相対的な移動により角部4をその長さ方向に沿って自動的に切削カットすることにより実施するものである。
【0038】
また、
図1に示すように丸鋸刃10による角部4の切削カットは、角部4の厚味4aを切削カットすることにより、底面2と周側面3の角部4を切削開口しつつカットすることができるものである。
【0039】
尚、前記自動カット手段11の構成としては、同実施例1に加えて平引鋸を自動駆動手段を介して、同
図1と同様に角部4の厚味4aを切削カットすることができるように構成した不図示の切削手段による実施が可能である。
【0040】
加えて段ボールケース1内には、バラ出荷商品が収納され、同収納商品を定型コンテナ内に移載する自動トレー化システムの実施例に必要な具体例を
図2~
図5による実施例とともに説明するが、
図1における自動開梱カットは、段ボールケース1の底面2と周側面3の4角部4のうち3つの角部を、その角部4の長さ方向に沿って自動カット手段11の丸鋸刃10を介して切削開口することにより段ボールケース1の角部4を切削開口処理することができる。
当該直角搬送ライン24の搬送ライン中において、搬入後の段ボールケース1をその周側面3のうちの前記左右側周面3以外の短側面となる前側周側面を前に20度傾斜せしめつつ奥幅寄せ搬送ローラ24aに幅寄せしつつ搬入する。
よって、当該短側面となる前側周側面の幅寄せ搬送ローラ24aの搬送ライン中に設置した第3の丸鋸刃10による自動カット手段11cを介する短側底面角部4の自動カットを遂行することにより段ボールケース1の底面2と周側面3の角部4のうちの3角部(左右および前側の3角部)を切削開口処理する実施例を示すものである。