特許 7153901 段ボール箱の供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-06

(45)【発行日】2022-10-17

(54)【発明の名称】段ボール箱の供給装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 43/26 20060101AFI20221007BHJP

【ＦＩ】

B65B43/26 A

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018091656

(22)【出願日】2018-05-10

(65)【公開番号】P2019196216

(43)【公開日】2019-11-14

【審査請求日】2021-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】597017812

【氏名又は名称】株式会社ナベル

(72)【発明者】

【氏名】南部 隆彦

(72)【発明者】

【氏名】阿部 圭介

(72)【発明者】

【氏名】宮本 喬行

【審査官】金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５０５７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７０６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５３４５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２９０６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平２－１３９２２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ４３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

折り畳まれた状態の折り畳み段ボール箱を展開して筒状にする段ボール箱の供給装置であって、前記折り畳み段ボール箱の上面に位置する一の面を保持する保持部と、前記保持部によって宙吊り状態にされた折り畳み段ボール箱の自重により、前記一の面と、折り畳まれた状態で前記一の面と重なり合い前記一の面に隣接する面とのなす角度が、大きくなるように前記保持部を傾斜させる制御部とを備えた段ボール箱の供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、折り畳まれた状態の折り畳み段ボール箱を展開して筒状にする段ボール箱の供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

折り畳み段ボール箱を展開して筒状にする段ボール箱の供給装置として、ロボットを用いて作業を行うものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この供給装置は、平らな状態で積まれた折り畳み段ボール箱の上面側に複数の吸着パッドを密接させて、折り畳み段ボール箱を持ち上げる。複数の吸着パッドは、回転動作可能なフレームに保持され、上面側の２面に配置される。そして、２面が近付く方向にフレームを移動させることにより、折り曲げ部に沿ってほぼ９０°に折り曲げられた筒状の段ボール箱が得られる。筒状になった段ボール箱は、前面を吸着パッドに保持されて、進行方向側に引っ張られるとともに、側面を吸着パッドに保持されて左右位置が規定されながら製函装置を進んでいく。これにより、段ボール箱の底が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した段ボールの供給装置は、非常に優れたものであるが、製函装置の進行方向側に吸着パッドが位置するため、吸引力の大きい、比較的大きなロボットを使用する必要がある。そのため、折り畳み段ボール箱、ロボット、製函装置のレイアウトに制約が生じることがあり、特に、狭い場所にこのような機械を導入する際に問題となっていた。

【0005】

本発明は、このような問題点に着目したもので、折り畳み段ボール箱や製函装置のレイアウトの制約を緩和できる段ボール箱の供給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】

【0006】

本発明の段ボール箱の供給装置は、折り畳まれた状態の折り畳み段ボール箱を展開して筒状にする段ボール箱の供給装置であって、前記折り畳み段ボール箱の上面に位置する一の面を保持する保持部と、前記保持部によって宙吊り状態にされた折り畳み段ボール箱の自重により、前記一の面と、折り畳まれた状態で前記一の面と重なり合い前記一の面に隣接する面とのなす角度が、大きくなるように前記保持部を傾斜させる制御部とを備えた。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、折り畳み段ボール箱や製函装置のレイアウトの制約を緩和できる段ボール箱の供給装置を提供できる。

【0008】

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態の段ボール箱の供給システムを示す概略平面図である。

【図2】同実施形態にかかる段ボール箱の供給装置の動作説明図である。

【図3】同実施形態にかかる段ボール箱の供給装置の動作説明図である。

【図4】同実施形態にかかる段ボール箱の供給装置の動作説明図である。

【図5】同実施形態にかかる段ボール箱の供給装置の動作説明図である。

【図6】同実施形態にかかる段ボール箱の供給システムの他の使い方を示す概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の一実施形態について、図１～図６を用いて説明する。

【0011】

本実施形態にかかる段ボール箱の供給システム１０は、図１に示すように、折り畳み段ボール箱のストック装置１と、段ボール箱の供給装置２と、製函装置３とを主体に構成されている。

【0012】

ストック装置１は、図１～図３に示すように、複数枚の折り畳み段ボール箱Ｂが上下方向に重ねて置かれる場所である。

【0013】

段ボール箱の供給装置２は、図１に示すように、折り畳まれた状態の折り畳み段ボール箱Ｂを展開して筒状にする。段ボール箱の供給装置２は、保持部２１と、制御部２２とを備える。本実施形態では段ボール箱の供給装置２として、ヘッドが任意に作動する慣用の多関節ロボット（例えば、６軸垂直多関節ロボット）を用いるが、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対してヘッドが任意に移動することができるロボットや装置など種々のものが採用できる。ヘッドは、ストック装置１と製函装置３との間で移動可能なものである。ヘッドには保持部２１が設けられている。

【0014】

保持部２１は、図２～図５に示すように、折り畳み段ボール箱Ｂの一の面Ｂ１を保持する。本実施形態では一の面Ｂ１が、ストック装置１に置かれた状態で上面に位置する。保持部２１は、メイン吸着部２３と、サブ吸着部２４とを備える。メイン吸着部２３は、一の面Ｂ１を吸着する。メイン吸着部２３は、フレーム２５と、一の面Ｂ１を吸着する複数の吸着パッド２６とを備える。各吸着パッド２６は、フレーム２５に取り付けられ、真空機構（図示せず）に接続されている。サブ吸着部２４は、メイン吸着部２３の端部に設けられた軸２９を中心に回転動作可能なものである。サブ吸着部２４は、一の面Ｂ１に隣接する面Ｂ２を吸着する。隣接する面Ｂ２は、折り畳まれた状態で一の面Ｂ１と重なり合い、一の面Ｂ１に連続する面である。サブ吸着部２４は、フレーム２７と、一の面Ｂ１に隣接する面Ｂ２を吸着する複数の吸着パッド２８とを備える。各吸着パッド２８は、フレーム２７に取り付けられ、真空機構（図示せず）に接続されている。メイン吸着部２３のフレーム２５とサブ吸着部２４のフレーム２７とは、軸２９を介して連結されている。

【0015】

制御部２２は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換部等の専用ないし汎用のコンピュータにより構成されている。そして、内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、ＣＰＵやその他の周辺機器が協働することによって、制御部２２としての機能が発揮される。本実施形態の制御部２２は、保持部２１によって宙吊り状態にされた折り畳み段ボール箱Ｂの自重により、一の面Ｂ１と、一の面Ｂ１に隣接する面Ｂ２とのなす角度αが、大きくなるように保持部２１を傾ける。また、制御部２２は、メイン吸着部２３に対してサブ吸着部２４がほぼ直角に位置するように、サブ吸着部２４のフレーム２７を回転させる。

【0016】

製函装置３は、図１に示すように、筒状に展開された段ボール箱Ｂの底側のフラップＢ５、Ｂ６を折り畳んで底面を形成するもので、前後方向に位置する内フラップＢ５を折り畳むための案内部３１と、左右方向に位置する外フラップＢ６を折り畳むための案内部３２とを備えている。製函装置３は、この分野でよく知られたものであるため詳細な説明を省略する。なお、本明細書における前、後、左、右は、段ボール箱Ｂの進行方向を前として説明する。

【0017】

次に、段ボール箱Ｂの供給システム１０の作動の一例について、図１～図５を用いて説明する。

【0018】

まず、図１及び図２に示すように、メイン吸着部２３とサブ吸着部２４とが直線状に並んだ状態の保持部２１を、ストック装置１の一番上に載せられた段ボール箱Ｂに近付ける。その際、メイン吸着部２３が段ボール箱Ｂの端部Ｂ１０に配置され、サブ吸着部２４は、折り畳み段ボール箱Ｂの外側に配置される。言い換えれば、保持部２１は、鋭角の折り曲げ部Ｂ９に沿って配置される。

【0019】

メイン吸着部２３は、折り畳み段ボール箱Ｂの一の面Ｂ１を吸着して、そのまま上方へと移動する。図３に示すように、メイン吸着部２３に保持された折り畳み段ボール箱Ｂは、平板の状態から一の面Ｂ１が持ち上げられて、一の面Ｂ１と隣接する面Ｂ２とのなす角度αが大きくなり、側面視で平行四辺形の筒状になる。具体的には、ストック装置１で上面側に位置していた二つの面Ｂ１、Ｂ４は、保持部２１による持ち上げと折り畳み段ボール箱Ｂの自重により、折り曲げ部Ｂ７で屈曲する。折り曲げ部Ｂ７は、ほぼ１８０°から直角に近付いていく。一方、ストック装置１で下面側に位置していた二つの面Ｂ２、Ｂ３も、保持部２１による持ち上げと折り畳み段ボール箱Ｂの自重により、折り曲げ部Ｂ８で屈曲する。折り曲げ部Ｂ８は、ほぼ１８０°から直角に近付いていく。

【0020】

次に、図４に示すように、制御部２２は、保持部２１を屈曲させる。具体的には、メイン吸着部２３のフレーム２５に対してサブ吸着部２４のフレーム２７を、約９０°回転させる。この際、折り畳み段ボール箱Ｂの鋭角の折り曲げ部Ｂ９は、直角まで開ききっていないため、サブ吸着部２４は折り畳み段ボール箱Ｂに接触しない。

【0021】

この状態から、図５に示すように、制御部２２は、保持部２１を傾ける。具体的には、サブ吸着部２４がメイン吸着部２３の下側に位置するように、メイン吸着部２３を水平方向から斜めに傾けるように制御する。別の言い方をすれば、制御部２２は、保持部２１で持ち上げた状態で側面視平行四辺形だった、折りぐせに沿った状態の折り畳み段ボール箱Ｂを反対向きの、折りぐせに反する状態の平行四辺形にする方向に傾ける。

【0022】

すると、保持部２１によって宙吊り状態にされた折り畳み段ボール箱Ｂの自重により、一の面Ｂ１と隣接する面Ｂ２とのなす角度αが大きくなり、隣接する面Ｂ２が一の面Ｂ１から離れる方向に向かって移動する。また、一の面Ｂ１に対向する他の面Ｂ３も、一の面Ｂ１から離れる方向に向かって移動する。これにより、鋭角の折り曲げ部Ｂ９は、直角に近付いていき、一の面Ｂ１に隣接する面Ｂ２がサブ吸着部２４に到達する。サブ吸着部２４は、その状態で一の面Ｂ１に隣接する面Ｂ２を吸着する。

【0023】

メイン吸着部２３とサブ吸着部２４に保持されて４つの角がほぼ直角になった筒状の段ボール箱Ｂは、そのまま製函装置３へと移動される。筒状になった段ボール箱Ｂは、図１の二点鎖線で示すように、後面（隣接する面Ｂ２）をサブ吸着部２４で押されるとともに、側面（一の面Ｂ１）をメイン吸着部２３で左右位置が規定されながら製函装置３を進んでいく。そして、メイン吸着部２３とサブ吸着部２４によって保持された状態のまま、案内部３１、３２を利用して底が形成される。その後、メイン吸着部２３とサブ吸着部２４の吸着状態が解除され、メイン吸着部２３とサブ吸着部２４とが元の一直線状に並んだ状態へと戻る。

【0024】

また、本実施形態にかかる段ボール箱Ｂの供給システム１０は、図６に示すようなレイアウトにも対応可能である。

【0025】

保持部２１は、段ボール箱Ｂの中央付近に配置される。メイン吸着部２３は、折り畳み段ボール箱Ｂの一の面Ｂ１を吸着し、サブ吸着部２４は、外側に露出する面Ｂ４を吸着し、そのまま上方へと移動する。制御部２２は、メイン吸着部２３とサブ吸着部２４とを互いに近付く方向に移動させることにより、折り曲げ部Ｂ７は、ほぼ１８０°から直角に近付いていく。メイン吸着部２３とサブ吸着部２４に保持されて４つの角がほぼ直角になった筒状の段ボール箱Ｂは、そのまま製函装置３へと移動される。筒状になった段ボール箱Ｂは、図６の二点鎖線で示すように、後面（面Ｂ４）をサブ吸着部２４で押されるとともに、側面（一の面Ｂ１）をメイン吸着部２３で左右位置が規定されながら製函装置３を進んでいく。

【0026】

以上に説明したように、折り畳まれた状態の折り畳み段ボール箱Ｂを展開して筒状にする段ボール箱の供給装置２は、折り畳み段ボール箱Ｂの一の面Ｂ１を保持する保持部２１と、保持部２１によって宙吊り状態にされた折り畳み段ボール箱Ｂの自重により、一の面Ｂ１と、折り畳まれた状態で一の面Ｂ１と重なり合い一の面Ｂ１に隣接する面Ｂ２とのなす角度αが、大きくなるように保持部２１を傾ける制御部２２とを備え、図６のようなレイアウトのみならず図１のようなレイアウトにおいても、段ボール箱Ｂを後ろから押しながら製函装置３を移動できる。この供給装置２によれば、従来よりも小型のロボットを用いることが可能となり、また、製函装置３付近のレイアウトのバリエーションへの対応が容易になる。

【0027】

保持部２１は、一の面Ｂ１を吸着するメイン吸着部２３と、このメイン吸着部２３の端部Ｂ１０に設けられた軸２９を中心に回転動作可能なサブ吸着部２４とを備え、サブ吸着部２４は、折り畳み段ボール箱Ｂの外側に配置される。そのため、簡単な方法で折り畳み段ボール箱Ｂを扱うことができる。さらに、段ボール箱Ｂの隣接する２面Ｂ１、Ｂ２を吸着した状態でその２面Ｂ１、Ｂ２間の角度を変更することがないので好ましい。

【0028】

なお、本発明は上述した実施形態に限られない。

【0029】

保持部２１は、折り畳み段ボール箱Ｂを宙吊り状態にすることができるものであればどのようなものであってもよく、吸着パッドを備えたものには限られない。保持部２１で保持される前の折り畳まれた状態の段ボール箱Ｂは、上下方向に重ねられたものであってもよいし、立てた状態で前後または左右方向に重ねられたものであってもよい。

【0030】

上述した実施形態では、サブ吸着部２４を回転動作させてメイン吸着部２３に対してサブ吸着部２４を所定の位置に位置付けた後に、メイン吸着部２３及びサブ吸着部２４を傾けるようにしていたが、逆に、サブ吸着部２４を回転動作させる前に、メイン吸着部２３及びサブ吸着部２４を傾けるようにしてもよい。すなわち、本発明は、保持部２１により折り畳み段ボール箱Ｂを宙吊り状態にする工程と、折り畳み段ボール箱Ｂの２面を保持可能に保持部２１を位置付ける工程と、保持部２１を傾ける工程とを備えたものであればどのようなものであってもよく、各工程の順番は相互に入れ替え可能である。

【0031】

本発明は、折り畳み段ボール箱の一の面を保持する保持部と、保持部によって宙吊り状態にされた折り畳み段ボール箱の自重により、一の面と、折り畳まれた状態で一の面と重なり合い前記一の面に隣接する面とのなす角度が、大きくなるように保持部を傾ける制御部とを備えたものであればよい。そのため、上述した実施形態で示したような、段ボール箱Ｂを後ろから押しながら製函装置３を移動できるように段ボール箱を供給するもののみならず、段ボール箱を前から引っ張りながら製函装置３を移動できるように段ボール箱を供給する方法に用いられるものであってもよいのはもちろんである。

【0032】

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0033】

本発明は、折り畳まれた状態の折り畳み段ボール箱を展開して筒状にする段ボール箱の供給装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0034】

２…段ボール箱の供給装置
２１…保持部
２２…制御部
Ｂ…折り畳み段ボール箱
Ｂ１…一の面
Ｂ２…隣接する面
α…角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】