特開 2024-19016 段ボール箱開梱装置

(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】P2024019016

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】段ボール箱開梱装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 69/00 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

B65B69/00 D

B65B69/00 103

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023112083

(22)【出願日】2023-07-07

(31)【優先権主張番号】P 2022121406

(32)【優先日】2022-07-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】591205835

【氏名又は名称】株式会社ニッコー

(74)【代理人】

【識別番号】100110766

【弁理士】

【氏名又は名称】佐川 慎悟

(74)【代理人】

【識別番号】100165515

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 清子

(74)【代理人】

【識別番号】100169340

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 陽輔

(74)【代理人】

【識別番号】100195682

【弁理士】

【氏名又は名称】江部 陽子

(74)【代理人】

【識別番号】100206623

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 智行

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 一雄

【テーマコード（参考）】

3E058

【Ｆターム（参考）】

3E058AA02

3E058BA05

3E058CA03

3E058CB03

3E058DA05

3E058EA01

3E058FA02

3E058FA05

3E058GA08

3E058GA09

(57)【要約】

【課題】 梱包された段ボール箱の底蓋を封止している粘着テープを確実に切断し、かつ自動的に内容物を取り出すことのできる、段ボール箱開梱装置を提供する。
【解決手段】 搬出コンベア７の搬送方向手前側の移送面において刃先を上方に向けて保持された底蓋テープ切断刃５１を備える底蓋テープ切断手段５と、段ボール箱１０を把持するとともに１０１底蓋を封止している粘着テープ２０をその長手方向に沿って底蓋テープ切断刃５１に所定の押圧力で当接させながら移送することにより、粘着テープ２０を切断しつつ段ボール箱１０を搬出コンベア７上に移送し、段ボール箱１０を持ち上げて内容物３０を自重により搬出コンベア７上に取り出す内容物取出手段６とを有する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

梱包された段ボール箱の底蓋を封止している粘着テープを切断して底面から内容物を取り出す段ボール箱開梱装置であって、
梱包された前記段ボール箱を搬入する搬入コンベアと、
前記段ボール箱から取り出された内容物を搬出する搬出コンベアと、
前記段ボール箱の底蓋から左右の側面にかけて貼付された前記粘着テープのうち稜線部分を切断する稜線テープ切断手段と、
前記搬出コンベアの搬送方向手前側の移送面において刃先を上方に向けて保持された底蓋テープ切断刃を備える底蓋テープ切断手段と、
前記段ボール箱を把持するとともに前記底蓋を封止している粘着テープをその長手方向に沿って前記底蓋テープ切断刃に所定の押圧力で当接させながら移送することにより、前記粘着テープを切断しつつ前記段ボール箱を前記搬出コンベア上に移送し、前記段ボール箱を持ち上げて前記内容物を自重により前記搬出コンベア上に取り出す内容物取出手段と
を有する、前記段ボール箱開梱装置。

【請求項2】

前記底蓋テープ切断刃は、前記段ボール箱の搬送方向に対して直交する方向に複数枚を並設して構成されている、請求項１に記載の段ボール箱開梱装置。

【請求項3】

前記底蓋テープ切断刃は、移送面から搬送方向の斜め下方に退避可能であって、かつ所定の付勢力をもって揺動支持されている、請求項１または請求項２に記載の段ボール箱開梱装置。

【請求項4】

前記稜線テープ切断手段は、前記搬入コンベアの搬入先に並設されており、
前記搬入方向に対して直交する左右方向に前記段ボール箱を移動させる移動ローラー部と、
左側に移動された前記段ボール箱を係止する左ストッパー部と、
前記左ストッパー部に係止された前記段ボール箱の左側の前記粘着テープの稜線部分を切断する左カッター部と、
右側に移動された前記段ボール箱を係止する右ストッパー部と、
前記右ストッパー部に係止された前記段ボール箱の右側の前記粘着テープの稜線部分を切断する右カッター部と
を有する、請求項１に記載の段ボール箱開梱装置。

【請求項5】

前記搬出コンベアは、前記稜線テープ切断手段の左右いずれかの方向に配設されており、
前記搬出コンベアが配設された方向側のストッパー部およびカッター部は、前記内容物取出手段が前記段ボール箱を前記移動ローラー部上から前記搬出コンベア上に移送させる際に移送の妨げにならないように、前記移送面より下方に退避可能に構成されている、請求項４に記載の段ボール箱開梱装置。

【請求項6】

前記搬出コンベア上において前記内容物取出手段により持ち上げられた前記段ボール箱の前記底蓋を開口する底蓋開口手段を有する、請求項１に記載の段ボール箱開梱装置。

【請求項7】

前記底蓋開口手段は、
前記搬出コンベアの両側に配置された伸縮制御および揺動制御が可能な一対の伸縮揺動アーム部と、
前記各伸縮揺動アーム部の先端に設けられて前記底蓋を掴む掴持部と
を有する、請求項６に記載の段ボール箱開梱装置。

【請求項8】

前記底蓋開口手段は、
前記掴持部が、先端に前記底蓋の底面を吸着する吸着面を備えるとともに、前記伸縮揺動アーム部の先端を基端として揺動可能に接続されており、
前記伸縮揺動アーム部が前記底蓋側に伸張する動きに連動して、前記掴持部の吸着面を前記底蓋と平行する位置に揺動させる掴持部揺動部を備えている、請求項７に記載の段ボール箱開梱装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粘着テープによって封止された段ボール箱を開梱し、内容物を取り出すことのできる、段ボール箱開梱装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

商品や材料などの運搬には、梱包材として段ボール箱が用いられている。このような段ボール箱は、四方の側面から上下方向に天面および底面の蓋となるフラップ部材が延出されており、梱包する際には、各フラップ部材を内側方向に折り畳んで、外側フラップの突き合わせ部分に粘着テープを貼付し、封止することで箱形に形成されている。

【0003】

従来、搬送されてきた段ボール箱から内容物を取り出す開梱作業は、手作業で行われている。具体的には、天面の粘着テープをカッターで切断し、各フラップ部材を立ち上げ、箱から持ち上げるようにして内容物を取り出している。これら一連の作業では、屈んだり、腰を曲げたり、持ち上げたりと、様々な姿勢の作業を複合的に行うことになる。このため、作業時間がかかるばかりではなく、体への負担も大きく、作業者の腰痛や関節痛、怪我などの原因になっている。特に、食品工場では、肉や魚などの冷凍食材や醤油などの液体調味料など重たいものが多く、一日に何箱も開梱する必要があり、体に最も負担のかかる作業の一つになっている。

【0004】

そこで、これまでに段ボール箱の開梱を自動化する装置が開発されている。例えば、特開２０１３－１００１１８号公報では、天面の粘着テープが切断された段ボール箱をロボットアームで反転させて内容物を取り出す開梱装置が提案されている（特許文献１）。

【0005】

また、特開２０２０－７５７３１号公報では、ベルトコンベアにより運搬される段ボール箱の底蓋の粘着テープを切断するカッター装置と、段ボール箱の底蓋を開くオープン装置と、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する段ボール箱開梱システムが提案されている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３－１００１１８号公報

【特許文献2】特開２０２０－７５７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載された発明においては、予め天面の粘着テープを切断しておく必要があり、完全には自動化されていない。また、ロボットアームが段ボール箱をひっくり返す途中で内容物が箱から転がり出てしまうため、損傷のおそれもある。

【0008】

また、特許文献２に記載された発明においては、内容物を受けるトレーを搬送するためのベルトコンベアを必要とし、物流センターのような比較的大規模な施設に導入されるシステムであって、中小規模の施設には導入が困難であるという問題がある。また、カッター装置の構成の記載がなく、どのように底蓋の粘着テープを切断するかについて具体的な技術は開示されていない。また、段ボール箱の底蓋を開くオープン装置は、外側フラップと同じ大きさのエアーグリッパーで当該外側フラップを吸着し、前記エアーグリッパーを回転させることにより前記外側フラップを稜を中心に開くものであるが、所定の大きさの外側フラップの段ボール箱の開梱しかできないという問題がある。

【0009】

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、梱包された段ボール箱の底蓋を封止している粘着テープを確実かつ速やかにに切断し、自動的に内容物を取り出すことのできる、段ボール箱開梱装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る段ボール箱開梱装置は、段ボール箱の底蓋の粘着テープを確実かつ速やかに切断し、内容物を自動的に取り出すという課題を解決するために、梱包された段ボール箱の底蓋を封止している粘着テープを切断して底蓋から内容物を取り出す段ボール箱開梱装置であって、梱包された前記段ボール箱を搬入する搬入コンベアと、前記段ボール箱から取り出された内容物を搬出する搬出コンベアと、前記段ボール箱の底蓋から左右の側面にかけて貼付された前記粘着テープのうち稜線部分を切断する稜線テープ切断手段と、前記搬出コンベアの搬送方向手前側の移送面において刃先を上方に向けて保持された底蓋テープ切断刃を備える底蓋テープ切断手段と、前記段ボール箱を把持するとともに前記底蓋を封止している粘着テープをその長手方向に沿って前記底蓋テープ切断刃に所定の押圧力で当接させながら移送することにより、前記粘着テープを切断しつつ前記段ボール箱を前記搬出コンベア上に移送し、前記段ボール箱を持ち上げて前記内容物を自重により前記搬出コンベア上に取り出す内容物取出手段とを有する。

【0011】

また、本発明の一態様として、底蓋テープ切断刃に対する粘着テープの位置のずれに対応し、粘着テープを切断する確実性をより高めるという課題を解決するために、前記底蓋テープ切断刃は、前記段ボール箱の搬送方向に対して直交する方向に複数枚を並設して構成されていてもよい。

【0012】

さらに、本発明の一態様として、内容物を傷つけずに粘着テープのみを切断し、段ボール箱の切り屑の発生を抑制するという課題を解決するために、前記底蓋テープ切断刃は、移送面から搬送方向の斜め下方に退避可能であって、かつ所定の付勢力をもって揺動支持されていてもよい。

【0013】

また、本発明の一態様として、様々な大きさの段ボール箱の稜線部分の粘着テープの切断を可能にするという課題を解決するために、前記稜線テープ切断手段は、前記搬入コンベアの搬入先に並設されており、前記搬入方向に対して直交する左右方向に前記段ボール箱を移動させる移動ローラー部と、左側に移動された前記段ボール箱を係止する左ストッパー部と前記左ストッパー部に係止された前記段ボール箱の左側の前記粘着テープの稜線部分を切断する左カッター部と、右側に移動された前記段ボール箱を係止する右ストッパー部と、前記右ストッパー部に係止された前記段ボール箱の右側の前記粘着テープの稜線部分を切断する右カッター部とを有していてもよい。

【0014】

さらに、本発明の一態様として、装置をワンユニット化してコンパクトな構成にし、狭い場所に設置可能とするという課題を解決するために、前記搬出コンベアは、前記稜線テープ切断手段の左右いずれかの方向に配設されており、前記搬出コンベアが配設された方向側のストッパー部およびカッター部は、前記内容物取出手段が前記段ボール箱を前記移動ローラー部上から前記搬出コンベア上に移送させる際に移送の妨げにならないように、前記移送面より下方に退避可能に構成されていてもよい。

【0015】

また、本発明の一態様として、内容物が軽量であるなどの理由により、粘着テープを切断した段ボール箱を持ち上げても、内容物が自重により取り出せないという課題を解決するために、前記搬出コンベア上において前記内容物取出手段により持ち上げられた前記段ボール箱の前記底蓋を開口する底蓋開口手段を有するようにしてもよい。

【0016】

さらに、本発明の一態様として、大きさの異なる様々な段ボール箱であっても底蓋を開口させるという課題を解決するために、前記底蓋開口手段は、前記搬出コンベアの両側に配置された伸縮制御および揺動制御が可能な一対の伸縮揺動アーム部と、前記各伸縮揺動アーム部の先端に設けられて前記底蓋を掴む掴持部とを有するようにしてもよい。

【0017】

また、本発明の一態様として、底蓋を吸着力を利用して開口するという課題を解決するために、前記底蓋開口手段は、前記掴持部が、先端に前記底蓋の底面を吸着する吸着面を備えるとともに、前記伸縮揺動アーム部の先端を基端として揺動可能に接続されており、前記伸縮揺動アーム部が前記底蓋側に伸張する動きに連動して、前記掴持部の吸着面を前記底蓋と平行する位置に揺動させる掴持部揺動部を備えていてもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、梱包された段ボール箱の底蓋を封止している粘着テープを確実かつ速やかにに切断し、自動的に内容物を取り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明に係る段ボール箱開梱装置の第一実施形態を示す斜視図である。

【図2】本第一実施形態の段ボール箱開梱装置の内部構造を示す斜視図である。

【図3】本第一実施形態の段ボール箱開梱装置を示す左側面図である。

【図4】本第一実施形態における左カッター部を示す拡大斜視図である。

【図5】本第一実施形態における複数枚の底蓋テープ切断刃を示す拡大斜視図である。

【図6】本第一実施形態における底蓋テープ切断手段を示す拡大斜視図である。

【図7】本第一実施形態において、事前準備として奥側係止部を所定の位置に移動させ、かつ把持部を段ボール箱の搬入の妨げとならない位置に退避させた状態を示す斜視図である。

【図8】本第一実施形態において段ボール箱の搬入する工程を示す斜視図である。

【図9】本第一実施形態において段ボール箱の左側における粘着テープの稜線部分を切断する工程を示す斜視図である。

【図10】本第一実施形態において段ボール箱の右側における粘着テープの稜線部分を切断する工程を示す斜視図である。

【図11】本第一実施形態において段ボール箱を把持部で把持する工程を示す斜視図である。

【図12】本第一実施形態において段ボール箱を搬出コンベアに移動させつつ底蓋の粘着テープを切断する工程を示す斜視図である。

【図13】本第一実施形態において段ボール箱から内容物を取り出す工程を示す斜視図である。

【図14】本第一実施形態において空になった段ボール箱を排出する工程を示す斜視図である。

【図15】本発明に係る段ボール箱開梱装置の第二実施形態における底蓋開口手段を示す側面図である。

【図16】本第二実施形態において粘着テープを切断した段ボール箱を持ち上げた状態を示す側面図である。

【図17】本第二実施形態において底蓋開口手段の伸縮揺動アーム部を揺動させ、掴持部を段ボール箱の下方に配置した状態を示す側面図である。

【図18】本第二実施形態において伸縮揺動アーム部を伸張させ、掴持部で段ボール箱の底蓋を掴んだ状態を示す側面図である。

【図19】本第二実施形態において伸縮揺動アーム部を収縮させ、掴持部で掴んだ段ボール箱の底蓋を開口した状態を示す側面図である。

【図20】本第二実施形態において伸縮揺動アーム部を外側に揺動させ、掴持部で掴んだ段ボール箱の底蓋をさらに大きく開口した状態を示す側面図である。

【図21】本第二実施形態において伸縮揺動アーム部をさらに外側に揺動させ、底蓋を全開させ、内容物を搬出コンベア上に取り出した状態を示す側面図である。

【図22】本第二実施形態において掴んだ段ボール箱の底蓋を掴持部から放し、空の段ボール箱を持ち上げた状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明に係る段ボール箱開梱装置の第一実施形態について図面を用いて説明する。

【0021】

本第一実施形態の段ボール箱開梱装置１は、図１および図２に示すように、装置を納める筐体２と、この筐体２に段ボール箱１０を搬入する搬入コンベア３と、搬入された段ボール箱１０を封止する粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断する稜線テープ切断手段４と、前記段ボール箱１０の底蓋１０１の粘着テープ２０を切断する底蓋テープ切断手段５と、前記底蓋テープ切断手段５に段ボール箱１０の底蓋１０１の粘着テープ２０を切断させ、その段ボール箱１０を持ち上げることで内容物３０を取り出す内容物取出手段６と、段ボール箱１０から取り出された内容物３０を前記筐体２から搬出する搬出コンベア７と、各手段を制御する制御コントローラー８とを有する。以下、各構成について詳細に説明する。

【0022】

筐体２は、内容物取出手段６等を収容する中空状の箱体であって、本第一実施形態では、図１および図３に示すように、正面には段ボール箱１０を搬入する搬入口２１、右側面には取り出された内容物３０を搬出する搬出口２２、左側面には内容物３０を取り出した空の段ボール箱１０を排出する空箱排出口２３がそれぞれ開口されている。

【0023】

また、図２に示すように、空箱排出口２３の内側には、前記空箱排出口２３に向けて下り傾斜状に設けられた排出スロープ２４が設けられており、内容物取出手段６によって前記排出スロープ２４の上に空箱を降ろすことで、空箱が滑り降りて筐体２の外に排出されるようになっている。

【0024】

搬入コンベア３は、粘着テープ２０によって封止された段ボール箱１０を筐体２へ搬入するコンベアであって、筐体２の正面の搬入口２１の外側に設置されている。

【0025】

稜線テープ切断手段４は、搬入された段ボール箱１０の底蓋１０１から左右の側面にかけて貼付された粘着テープ２０のうち稜線部分２０１を切断するためのものであり、本第一実施形態では、段ボール箱１０を左右方向に移動させる移動ローラー部４１と、搬入方向の奥側で段ボール箱１０を係止する奥側係止部４２と、移動ローラー部４１の左側で段ボール箱１０を係止する左ストッパー部４３と、左側の粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断する左カッター部４４と、移動ローラー部４１の右側で段ボール箱１０を係止する右ストッパー部４５と、右側の粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断する右カッター部４６とを有する。

【0026】

移動ローラー部４１は、搬入された段ボール箱１０を搬入方向に直交する左右方向に移動させるためのものであり、本第一実施形態では、コンベアラインで搬送物の進行方向を直角方向（９０°方向）に変えることのできる直角移載装置が用いられている。具体的には、図２に示すように、複数本の左右回転ローラー４１１と、各左右回転ローラー４１１の間で搬入方向に回動することのできる複数の搬入回動コンベア４１２とから構成されており、前記搬入回動コンベア４１２は、前記左右回転ローラー４１１より下方に退避可能に構成されている。つまり、移動ローラー部４１は、搬入方向への移動を搬入回動コンベア４１２で行い、左右方向への移動の際には搬入回動コンベア４１２を下方に退避させ、左右回転ローラー４１１を回転させて左右に移動させる構成になっている。

【0027】

奥側係止部４２は、移動ローラー部４１によって搬入方向に移動された段ボール箱１０を所定の位置で係止するものであり、搬入方向に対して任意の前後位置に移動可能に構成されている。本第一実施形態では、左カッター部４４および右カッター部４６による切断可能な範囲に、段ボール箱１０の粘着テープ２０が配置される位置で前記段ボール箱１０を係止するようになっている。

【0028】

左ストッパー部４３は、移動ローラー部４１によって左側に移動された段ボール箱１０を係止するストッパーであり、本第一実施形態では、図２に示すように、移動ローラー部４１の左側に立設されている。また、左ストッパー部４３の略中央位置には、凹状の切り欠きが形成されており、当該切り欠き部分に左カッター部４４が配置されている。

【0029】

左カッター部４４は、段ボール箱１０の底蓋１０１から左側面にかけて貼付された粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断するものであり、本第一実施形態では、図４に示すように、サイド切断刃４４１の刃先が斜め上方に向くように取り付けられており、前記サイド切断刃４４１を稜線部分２０１に向けて斜め上方に移動させるとともに、搬入方向に移動させることで粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断するようになっている。

【0030】

右ストッパー部４５は、移動ローラー部４１によって右側に移動された段ボール箱１０を係止するストッパーであり、本第一実施形態では、段ボール箱１０を搬出コンベア７に移送する際に邪魔にならないように、搬出コンベア７の搬送方向手前側に構成される移送面９より下方に退避可能に構成されている。

【0031】

右カッター部４６は、右側の粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断するものであり、本第一実施形態では、図示しないが、左カッター部４４と同様に、サイド切断刃４４１の刃先が斜め上方に向くように取り付けられており、前記サイド切断刃４４１を稜線部分２０１に向けて斜め上方に移動させるとともに、搬入方向に移動させることで粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断するようになっている。

【0032】

底蓋テープ切断手段５は、段ボール箱１０の底蓋１０１の粘着テープ２０を切断するものであって、搬出コンベア７の搬送方向手前側の移送面９において刃先を上方に向けて保持された底蓋テープ切断刃５１を備えている。本第一実施形態における底蓋テープ切断刃５１は、底蓋１０１の粘着テープ２０を確実に切断するため、図５に示すように、段ボール箱１０の搬送方向に対して直交する方向に複数枚を並設して構成されている。底蓋テープ切断刃５１同士の間隔や枚数は特に限定されるものではないが、本第一実施形態では、３枚の底蓋テープ切断刃５１が２ｍｍ間隔で並設されている。

【0033】

また、底蓋テープ切断刃５１は、粘着テープ２０の切断時に過度に段ボール箱１０を傷つけて切り屑などが発生しないように、移送面９から搬送方向の斜め下方に退避可能であって、かつ所定の付勢力をもって揺動支持されており、本第一実施形態では、図６に示すように、支持力を調整することのできる空圧式回転シリンダー５２によって底蓋テープ切断刃５１を揺動自在に支持している。つまり、空圧式回転シリンダー５２は、底蓋テープ切断刃５１の刃先を上方に向けて保持し、前記刃先に所定の力以上の力を受けた場合には、所定の付勢力を持って底蓋テープ切断刃５１を傾斜させることで移送面９から搬送方向の斜め下方に退避させ、底蓋テープ切断刃５１の刃先を粘着テープ２０に適度な力で当接させるように自動的に力が調整されるようになっている。これにより、底蓋テープ切断刃５１が必要以上に段ボール箱１０に深く入り込まないため、内容物３０を傷つけることなく表面にある粘着テープ２０のみを切断し、段ボール屑が生じるのを防ぐことができる。

【0034】

なお、底蓋テープ切断刃５１を適度に退避させ、かつ付勢力を発揮させるものは、空圧式回転シリンダー５２によるものに限定されるものではなく、板バネやコイルバネ、ゴムなどの弾性を備えた樹脂素材などから適宜選択してもよい。

【0035】

内容物取出手段６は、移動ローラー部４１に載置された段ボール箱１０を把持して搬出コンベア７上に移動させる際に、底蓋１０１の粘着テープ２０を底蓋テープ切断刃５１に当接させて切断させ、切断後の段ボール箱１０を持ち上げて内容物３０を自重により取り出すものである。また、本第一実施形態では、内容物３０を取り出して空になった段ボール箱１０を筐体２の外に排出するために排出スロープ２４の位置まで移動させる際にも使用される。

【0036】

具体的には、内容物取出手段６は、図２に示すように、段ボール箱１０を把持する把持部６１と、前記把持部６１を左右方向および上下方向に移動させる駆動部６２とを有する。

【0037】

把持部６１は、前後２枚の把持プレート６１１，６１１を有しており、これら２枚の把持プレート６１１，６１１が互いの距離を縮めることで段ボールを両側から把持するようになっている。本第一実施形態における把持プレート６１１，６１１の段ボール箱１０を把持する把持面６１２には、滑り止めとして、段ボール箱１０の側面を貫通しない程度の高さに形成された複数個の突起６１３を備えている。また、把持部６１は、段ボール箱１０の強度などに応じて把持力が調整できるようになっている。

【0038】

なお、把持面６１２の滑り止めは、突起６１３によるものに限定されるものではなく、摩擦抵抗の大きい樹脂素材などにより構成されていてもよい。

【0039】

駆動部６２は、把持部６１を左右方向および上下方向に自在に移動させるものであり、本第一実施形態では、水平状に設けられた水平レール６２１と、垂直状に設けられた２本の垂直レール６２２，６２２とを有しており、図示しないが、電動モータ等によって前記把持部６１を水平レール６２１および垂直レール６２２に沿って自在に移動できるように構成されている。

【0040】

搬出コンベア７は、段ボール箱１０から取り出された内容物３０を筐体２の外に搬出するためのコンベアであり、本第一実施形態では、移動ローラー部４１の右側に移送面９が設けられており、搬出コンベア７はその移送面９の右側に配置されている。これにより、搬入コンベア３、移動ローラー部４１および搬出コンベア７が平面視略Ｌ字状に配置されており、ワンユニット化されたコンパクトな配置に構成されている。

【0041】

制御コントローラー８は、各手段を制御するコントーラーであり、タッチパネル式の入力手段を備えている。本第一実施形態では、図３に示すように、筐体２の左側面に設けられており、開梱する段ボール箱１０の外形寸法や強度、内容物３０の大きさや重さ、種類などの設定データが入力できるようになっている。また、各設定データが段ボール箱１０や内容物３０に応じて予めプリセットされている場合は、プリセットされた情報を選択して入力することもできる。

【0042】

また、制御コントローラー８は、設定データに基づき搬入コンベア３、稜線テープ切断手段４、内容物取出手段６および搬出コンベア７等に適宜制御信号を送信し、段ボール箱１０の搬入、粘着テープ２０の切断、内容物３０の取り出し、内容物３０の搬出および空の段ボール箱１０の排出を自動的に実行するようになっている。

【0043】

次に、本第一実施形態の段ボール箱開梱装置１における各構成の作用について説明する。

【0044】

まず、事前準備として、開梱する段ボール箱１０を搬入するために、制御コントローラー８により段ボール箱１０の外形寸法や内容物３０の設定データを入力または選択する。本第一実施形態では、設定データを入力または選択されると、図７に示すように、前記設定データに基づき奥側係止部４２が左カッター部４４および右カッター部４６によって、段ボール箱１０の粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断可能な範囲に前記段ボール箱１０を係止する位置に移動する。また、把持部６１が段ボール箱１０の搬入の妨げとならない位置に退避する。

【0045】

次に、図８に示すように、段ボール箱１０を搬入コンベア３に載置する。このとき段ボール箱１０は、底蓋１０１の粘着テープ２０の貼付されている方向が搬入方向（図８に記載の矢印方向）と直交するように（左右方向に沿うように）載置する。

【0046】

次に、制御コントローラー８から各手段に対し制御信号を送信して開梱作業を開始させ、図８～図１４に示すように、段ボール箱１０の搬入から内容物３０の搬出および空箱の排出工程までを自動的に実行させる。

【0047】

具体的には、図８の矢印で示すように、搬入コンベア３が段ボール箱１０を筐体２の搬入口２１から内部に搬入する。また、図９に示すように、移動ローラー部４１の搬入回動コンベア４１２が段ボール箱１０を搬入方向に移動させ、予め移動させておいた奥側係止部４２に係止させる。さらに、搬入回動コンベア４１２を下方に退避させ、左右回転ローラー４１１により段ボール箱１０を左右に移動させる。本第一実施形態では、先に左側（図９の矢印の方向）に移動させ、段ボール箱１０を左ストッパー部４３に係止させる。そして、左カッター部４４によって段ボール箱１０の左側における粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断する。

【0048】

次に、図１０に示すように、左右回転ローラー４１１を逆回転させて段ボール箱１０を右側に移動させる。このとき、右ストッパー部４５は、移送面９より上方に出た状態にして、段ボール箱１０を係止する。そして、右カッター部４６により段ボール箱１０の右側における粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断する。

【0049】

このように、本第一実施形態における稜線テープ切断手段４は、段ボール箱１０を左右に寄せて切断するため、異なる大きさの段ボール箱１０における粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断することができる。

【0050】

また、段ボール箱１０が奥側係止部４２、左ストッパー部４３および右ストッパー部４５により所定の位置で係止されており、切断する粘着テープ２０の稜線部分２０１の位置が定まっているため、左カッター部４４および右カッター部４６によって確実に切断することができる。さらに、本第一実施形態では、サイド切断刃４４１等を斜め上方に移動させて粘着テープ２０に当接させるため当接範囲が広めに確保されており、段ボールの厚み等により稜線部分２０１の位置が上下方向に多少ずれていても、粘着テープ２０を精度良く切断することができる。

【0051】

次に、図１１に示すように、右ストッパー部４５は移送面９より下方に退避する。そして、内容物取出手段６の把持部６１が段ボール箱１０の外形寸法および強度に基づき前記段ボール箱１０を破壊しない適度な力で両側から把持する。このとき把持部６１は、内容物３０を取り出す工程で段ボール箱１０を持ち上げた際に把持力が前記内容物３０の自重による取り出しを妨げないように、段ボール箱１０の側面の上下中央位置より上方の位置を把持する。また、把持面６１２に形成された複数個の突起６１３が、段ボール箱１０の側面を突き刺すようにして把持する。よって、段ボール箱１０は、内容物３０の重量が重くても把持部６１により確実に把持された状態で移動させることができる。なお、突起６１３は段ボール箱１０の側面を貫通しない程度の高さに形成されているため内容物３０を傷つけることがない。

【0052】

次に、図１２に示すように、把持部６１が水平レール６２１に沿って移動し、把持した段ボール箱１０を移送面９に沿うように一定の高さを保って搬出コンベア７の上に移送する。この際、底蓋テープ切断刃５１に対し、段ボール箱１０の底蓋１０１の粘着テープ２０を長手方向に沿って所定の押圧力で当接させるため、前記段ボール箱１０を移動させながら粘着テープ２０を切断する。

【0053】

また、本第一実施形態では、複数枚の底蓋テープ切断刃５１が並設されているため、広めにに切断幅が設定されており、仮に底蓋１０１の突き合わせ部分が設定データに基づく中央位置に対して搬入方向に僅かにずれていた場合であっても確実に粘着テープ２０を切断する。

【0054】

さらに、内容物３０が食品などの場合には、内容物３０の損傷や切り屑などの異物の混入は大問題となるが、本第一実施形態における底蓋テープ切断刃５１は、大きな当接力を受けると所定の付勢力を保ちつつ搬送方向の斜め下方に退避するため、内容物３０を傷つけることなく、粘着テープ２０を切断するだけであって、切り屑の発生を抑えることができる。

【0055】

次に、図１３に示すように、把持部６１が垂直レール６２２に沿って上方に移動し、段ボール箱１０を上方（図１３における矢印方向）に持ち上げる。これにより底蓋１０１は内容物３０の重みによって広く開封され、前記内容物３０は自重によって自動的に搬出コンベア７の上に取り出される。このとき、把持力によって段ボール箱１０が変形して内容物３０の取り出しを妨げるおそれがあるが、本第一実施形態では、把持力が調整されているとともに段ボール箱１０の側面の上方の位置を把持しているため、底蓋１０１側の変形が抑制され、自重による取り出しを妨げない。

【0056】

搬出コンベア７は、取り出された内容物３０を筐体２の搬出口２２から外に搬出し、トレー４０に搬出される。

【0057】

また、図１４に示すように、把持部６１は、持ち上げた空の段ボール箱１０を搬出方向とは逆方向（図１４における矢印方向）に移動させ、排出スロープ２４の上で降ろす。段ボール箱１０は、排出スロープ２４の傾斜によって滑り落ち、筐体２の空箱排出口２３から外に排出される。

【0058】

以上のような本第一実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
１．底蓋テープ切断刃５１を段ボール箱１０の底蓋１０１の粘着テープ２０の長手方向に沿って所定の押圧力で当接させることができるため、確実に粘着テープ２０を切断することができる。
２．段ボール箱１０の底蓋１０１の突き合わせ部分が外形寸法の中央位置に対してずれていたとしても、並設された複数枚の底蓋テープ切断刃５１によって確実に粘着テープ２０を切断することができる。
３．底蓋テープ切断刃５１が段ボール箱１０から所定以上の当接力を受けると所定の付勢力を持って移送面９の下方に退避するため、内容物３０を傷つけず、粘着テープ２０のみを切断し、切り屑の発生などを抑制することができる。
４．稜線テープ切断手段４が、段ボール箱１０を左右に寄せながら粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断するため、様々な大きさの段ボール箱１０の粘着テープ２０を切断することができる。
５．搬入コンベア３、移動ローラー部４１および搬出コンベア７を平面視略Ｌ字状に配置することで、装置全体をコンパクトなワンユニットとして構成することができ、狭い場所にも設置することができる。

【0059】

次に、本発明に係る段ボール箱開梱装置の第二実施形態について図面を用いて説明する。なお、前述した第一実施形態で説明した構成と同一または相当する構成については同一の符号を付して再度の説明を省略する。

【0060】

本第二実施形態の段ボール箱開梱装置１は、搬出コンベア７上において底蓋１０１の粘着テープ２０を切断した段ボール箱１０を内容物取出手段６により持ち上げたとき、内容物３０が軽量であることなどの理由により自重により底蓋１０１を押し下げることができない、または押し下げにくい場合に、強制的に底蓋１０１を開口するための底蓋開口手段１１を備えたものである。

【0061】

底蓋開口手段１１は、底蓋１０１を開口するものであり、本第二実施形態では、前記粘着テープ２０で固定されていた外側フラップ１０１ａと、この外側フラップ１０１ａより先に折り畳まれて箱の内側に配置される内側フラップ１０１ｂとからなる前記底蓋１０１において、外側の前記外側フラップ１０１ａを強制的に開口させるものである。

【0062】

本第二実施形態における底蓋開口手段１１は、図１５に示すように、搬出コンベア７の両側に配置された一対の伸縮揺動アーム部１１１と、前記各伸縮揺動アーム部１１１の先端に設けられた掴持部１１２と、前記伸縮揺動アーム部１１１の伸張する動きに連動して掴持部１１２を揺動させる掴持部揺動部１１３とを有する。

【0063】

伸縮揺動アーム部１１１は、先端に設けられた掴持部１１２を上下左右に移動させるためのアーム状の部材であり、本第二実施形態では、搬出コンベア７の両側に一対になるように配置されている。また、伸縮揺動アーム部１１１は、上下方向に伸縮制御可能に構成されているとともに、下側基端として底蓋１０１の外側フラップ１０１ａが開口する方向である前記搬出コンベア７の搬出方向と直交する方向に揺動制御可能に構成されている。本第二実施形態において伸縮揺動アーム部１１１の伸縮制御および揺動制御は、制御コントローラー８によって予め記憶された段ボール箱１０の大きさなどを基に実行される。

【0064】

なお、伸縮揺動アーム部１１１は、搬出コンベア７の両側に１本ずつ配置されるものに限定されるものではなく、底蓋１０１が横幅（搬出コンベア７の搬出方向と直交する方向の幅）に対して縦幅（搬出コンベア７の搬出方向の幅）が２倍以上の長さを有するなど、搬出方向に長く形成されている場合においては、前記搬出方向に対して複数本の伸縮揺動アーム部１１１を並列配置するようにしてもよい。

【0065】

掴持部１１２は、段ボール箱１０の底蓋１０１を掴む部分であり、本第二実施形態では、吸着力で底蓋１０１の底面を吸着する吸着面１１２ａを有する。具体的には、可撓性を有する素材によって、先端を開口させた筒状に形成されており、筒内の空気を筒外に吸い出すための吸気ポンプ（図示しない）と通気可能に連結されている。そして、先端の開口部が底蓋１０１の底面を吸着する吸着面１１２ａとして機能するようになっている。

【0066】

また、掴持部１１２は、伸縮揺動アーム部１１１の先端を基端として揺動可能に接続されており、本第二実施形態では、搬出コンベア７の搬出方向と直交する方向に揺動可能に接続されている。

【0067】

つまり、本第二実施形態における底蓋開口手段１１では、伸縮揺動アーム部１１１が下方を基端として搬出コンベア７の搬出方向と直交する方向（底蓋１０１の外蓋１０１ａが開口する方向）に揺動制御されるように構成されており、掴持部１１２は、当該伸縮揺動アーム部１１１の先端において、前記外蓋１０１ａが開口する方向と同じ方向に、さらに揺動するように接続されている。これにより、後述するように、外側フラップ１０１ａの開度に応じて吸着面１１２ａを底蓋１０１の底面と平行に保ち、吸着力を保持できるようになっている。

【0068】

なお、掴持部１１２において底蓋１０１を掴む構成は、吸着によるものに限定されるものではなく、例えば、鋭利な先端の爪や針を突き刺して底蓋１０１を保持可能な構成などから適宜選択してもよい。

【0069】

掴持部揺動部１１３は、伸縮揺動アーム部１１１が底蓋１０１側に伸張する動きに連動して、掴持部１１２の吸着面１１２ａを閉じた状態の底蓋１０１と平行する位置に揺動させるものであり、本第二実施形態では、図１５に示すように、掴持部１１２を揺動させるバネ部材１１３ａと、揺動した掴持部１１２を所定の位置に保持させるストッパー部材１１３ｂとを有する。

【0070】

バネ部材１１３ａは、伸縮揺動アーム部１１１が伸張する動きに連動して掴持部１１２を揺動させるためのバネ材であり、伸縮揺動アーム部１１１の伸張に伴い引き延ばされることで発揮する付勢力により、掴持部１１２を伸縮揺動アーム部１１１側に引っ張ることで掴持部１１２を揺動させるものである。

【0071】

本第二実施形態におけるバネ部材１１３ａは、弦巻バネによって構成されており、伸縮揺動アーム部１１１の伸張しない基部と掴持部とを、前記伸縮揺動アーム部１１１および前記掴持部１１２の外側の側面において連結されている。

【0072】

ストッパー部材１１３ｂは、伸縮揺動アーム部１１１が底蓋１０１側に伸張する動きに連動して揺動する掴持部１１２の吸着面１１２ａを、前記底蓋１０１と平行する位置に保持するためのストッパーであり、本第二実施形態では、掴持部１１２においてバネ部材１１３ａを連結している部分に螺合させ、伸縮揺動アーム部１１１側に突出させたネジ材により構成されている。

【0073】

つまり、ストッパー部材１１３ｂは、掴持部１１２の吸着面１１２ａが底蓋１０１と平行となったときに伸縮揺動アーム部１１１に当接し、吸着面１１２ａが底蓋１０１と平行となった角度で掴持部１１２の揺動を止めるようになっている。

【0074】

なお、掴持部揺動部１１３は、本第二実施形態におけるバネ部材１１３ａとストッパー部材１１３ｂとからなる構成に限定されるものではなく、油・空圧力、電磁力などにより駆動可能なアクチュエータなどで構成し、伸縮揺動アーム部１１１の伸張する動きに連動して、掴持部１１２の吸着面１１２ａを前記底蓋１０１と平行する位置まで揺動させるように作動させてもよい。

【0075】

次に、本第二実施形態の段ボール箱開梱装置１における各構成の作用について説明する。

【0076】

まず、図１５に示すように、底蓋開口手段１１は、一対の伸縮揺動アーム部１１１を揺動制御して、段ボール箱１０を搬出コンベア７に移送する動きを妨げない位置に退避させておく。

【0077】

第一実施形態と同様、段ボール箱１０を搬入コンベア３に載置し、段ボール箱開梱装置１に搬入する。左右回転ローラー４１１により段ボール箱１０を左右に移動させる。左カッター部４４および右カッター部４６により段ボール箱１０の左右両側における粘着テープ２０の稜線部分２０１を切断する。

【0078】

内容物取出手段６は、左右の稜線部分２０１の粘着テープ２０が切断された段ボール箱１０を把持するとともに底蓋１０１を封止している粘着テープ２０をその長手方向に沿って底蓋テープ切断刃５１に所定の押圧力で当接させながら移送し、前記粘着テープ２０を切断しつつ前記段ボール箱１０を前記搬出コンベア７上に移送する。

【0079】

次に、図１６に示すように、内容物取出手段６が、段ボール箱１０を持ち上げる。ここで、内容物３０が軽量であることなどの理由により底蓋１０１を押し下げられない場合または押し下げ難い場合は、底蓋開口手段１１を作動させる。

【0080】

底蓋開口手段１１では、図１７に示すように、持ち上げた段ボール箱１０の大きさに応じて、下方に掴持部１１２が配置されるように伸縮揺動アーム部１１１を揺動制御する。

【0081】

そして、図１８に示すように、伸縮揺動アーム部１１１を底蓋１０１側に伸張させる。掴持部１１２は、掴持部揺動部１１３によりこの伸張する動きに連動して揺動する。具体的には、バネ部材１１３ａが、伸縮揺動アーム部１１１の伸張する動きに連動して引き延ばされて掴持部１１２を伸縮揺動アーム部１１１の基部側に引き寄せる付勢力を発揮する。これにより、掴持部１１２は、外側方向に揺動する。

【0082】

また、ストッパー部材１１３ａは、揺動する掴持部１１２を、その吸着面１１２ａが底蓋１０１と平行する位置の状態で揺動を止め、前記バネ部材１１３ａの付勢力とともにその状態を保持する。

【0083】

伸縮揺動アーム部１１１は、底蓋１０１側にさらに伸張することで、掴持部１１２の先端側を底蓋１０１の底面に押し当てる。掴持部１１２は、吸気ポンプを作動させ、吸着面１１２ａを底蓋１０１に吸着させて、前記底蓋１０１（外蓋１０１ａ）を掴む。掴む位置は特に限定されるものではないが、てこの原理で外蓋１０１ａを開口させ易くするために、底蓋１０１の突き合わせ位置近傍を掴ませることが好ましい。

【0084】

次に、図１９に示すように、伸縮揺動アーム部１１１を収縮させる。掴持部１１２によって掴まれた外側フラップ１０１ａは、伸縮揺動アーム部１１１の収縮により下方に引っ張られて開口する。

【0085】

また、図２０に示すように、伸縮揺動アーム部１１１を外側方向に揺動させ、外側フラップ１０１ａを大きく開口させる。掴持部１１２は、伸縮揺動アーム部１１１の先端に揺動可能に接続されているため、底蓋１０１の開度にあわせて内側に揺動することができる。バネ部材１１３ａも伸びることができるためこの揺動を妨げない。これにより、掴持部１１２は、伸縮揺動アーム部１１１を外側方向に揺動させても、底蓋１０１を吸着した状態を維持することができる。

【0086】

なお、本第二実施形態では、図１９および図２０に示すように、掴持部１１２により底蓋１０１を掴んだ後の伸縮揺動アーム部１１１の収縮制御および外側方向への揺動制御は、段階的に作動するものとして説明しているが、伸縮制御と揺動制御とは同時並行に作動させてもよく、また収縮制御と揺動制御の順を入れ替えて制御してもよい。

【0087】

次に、図２１に示すように、外側フラップ１０１ａを９０度以上に全開させる。内容物３０は、自重により内側フラップ１０１ｂを押し下げ、搬出コンベア７の上に取り出される。内側フラップ１０１ｂは、外側フラップ１０１ａが底蓋開口手段１１によって全開されているため、外蓋１０１ａからの摩擦抵抗を受けることなく開口することができ、内容物３０が軽量であっても、自重のみで開口することができる。

【0088】

次に、図２２に示すように、吸気ポンプを停止し、吸着力により掴んでいた外側フラップ１０１ａを掴持部１１２から放す。また、内容物取出手段６は、段ボール箱１０を持ち上げ、内容物３０を段ボール箱１０から完全に取り出す。その後は、第一実施形態と同様、内容物取出手段６が、空の段ボール箱１０を搬出方向とは逆方向に移動させ、筐体２の外に排出する。

【0089】

以上のような本第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、底蓋開口手段１１を作動させ、強制的に底蓋１０１を開口することができる。これにより、内容物３０が軽量で底蓋１０１の粘着テープ２０を切断した段ボール箱１０を持ち上げるだけでは取り出せない場合であっても、内容物３０を確実に取り出すことができ、内容物３０を選ばず開梱作業を自動で行うことができる。また、伸縮揺動アーム部１１１の伸縮制御量、揺動制御量を変えることで異なる大きさの段ボール箱１０に対応することができる。さらに、掴持部１１２の吸着面１１２ａが常に底蓋１０１と平行する位置になるように構成されているため、前記底蓋１０１を開口させる間の掴持部１１２による吸着力を一定に保つことができる。

【0090】

なお、本発明に係る段ボール箱開梱装置は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。例えば、搬入コンベア３、移動ローラー部４１および搬出コンベア７を直線状に配置し、移動ローラー部４１の前後に退避可能なストッパー部を設け、段ボール箱１０を搬入・搬出方向の略直線状に移動させながら、開梱作業を行える構成にしてもよい。

【0091】

また、底蓋開口手段１１は、底蓋１０１の外側フラップ１０１ａを開口するものに限定されるものではなく、外側フラップ１０１ａとともに内側フラップ１０１ｂを開口するように構成してもよい。

【符号の説明】

【0092】

１ 段ボール箱開梱装置
２ 筐体
２１ 搬入口
２２ 搬出口
２３ 空箱排出口
２４ 排出スロープ
３ 搬入コンベア
４ 稜線テープ切断手段
４１ 移動ローラー部
４１１ 左右回転ローラー
４１２ 搬入回動コンベア
４２ 奥側係止部
４３ 左ストッパー部
４４ 左カッター部
４４１ サイド切断刃
４５ 右ストッパー部
４６ 右カッター部
５ 底蓋テープ切断手段
５１ 底蓋テープ切断刃
５２ 空圧式回転シリンダー
６ 内容物取出手段
６１ 把持部
６１１ 把持プレート
６１２ 把持面
６１３ 突起
６２ 駆動部
６２１ 水平レール
６２２ 垂直レール
７ 搬出コンベア
８ 制御コントローラー
９ 移送面
１０ 段ボール箱
１０１ 底蓋
１０１ａ 外側フラップ
１０１ｂ 内側フラップ
１１ 底蓋開口手段
１１１ 伸縮揺動アーム部
１１２ 掴持部
１１２ａ 吸着面
１１３ 掴持部揺動部
１１３ａ バネ部材
１１３ｂ ストッパー部材
２０ 粘着テープ
２０１ 稜線部分
３０ 内容物
４０ トレー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】