特許 7515485 蓋付き箱を開梱及び荷空けするためのシステム

(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】2024-07-04

(45)【発行日】2024-07-12

(54)【発明の名称】蓋付き箱を開梱及び荷空けするためのシステム

(51)【国際特許分類】

   B65B 69/00 20060101AFI20240705BHJP

【ＦＩ】

B65B69/00 Z

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021539018

(86)(22)【出願日】2020-02-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-01

(86)【国際出願番号】 EP2020052874

(87)【国際公開番号】W WO2020161188

(87)【国際公開日】2020-08-13

【審査請求日】2022-12-12

(31)【優先権主張番号】19155760.2

(32)【優先日】2019-02-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】521162931

【氏名又は名称】マレル・サーモン・アクティエセルスカブ

【氏名又は名称原語表記】Ｍａｒｅｌ Ｓａｌｍｏｎ Ａ／Ｓ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】スヴォルゴー，ピーター テステズ

(72)【発明者】

【氏名】ダール，マス オーゴー

(72)【発明者】

【氏名】ネアゴー、ラスムス トム ライマス

(72)【発明者】

【氏名】ダムゴー，イェンス スコウ

【審査官】佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０８１２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００１４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２５４５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１５２１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１５４５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第００５２８７７２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】実開平０６－０３７２０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０６－０５６０３７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１３－１００１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０９８２７６７８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３７５３８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１０７７５０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部（２３０）及び蓋（２３２）を有する箱（１０４）を開梱するために設けたシステム（１００）であって、前記箱（１０４）から１以上の食品を取り出すために設けられたシステム（１００）において、
アクチュエータを有し、前記本体部（２３０）に付着させるための第１ツール（１０１）と、
アクチュエータを有し、
ｉ）１以上の接触点で、蓋（２３２）の表面に付着させるステップと、
ｉｉ）前記１以上の接触点のそれぞれで、前記接触点の表面に、垂直方向の成分を有する、引っ張り力を含む力（５３８）を前記蓋（２３２）に付与するステップと、
を実行するための第２ツール（１０２）と、
を備え、
前記第１ツール（１０１）及び前記第２ツール（１０２）は共通の動力ツール（１０６）に取り付けられ、前記第１ツール（１０１）は前記動力ツール（１０６）に取り付けられたフレームに保持され、前記第２ツール（１０２）は前記フレームに保持され、
前記蓋（２３２）付き箱（１０４）を開梱するために、前記第２ツール（１０２）により、本体部（２３０）に対して蓋（２３２）を方向変換及び／又は変位させるステップと、
前記箱（１０４）を回転させて重力により前記箱（１０４）から１以上の食品を取り出すために、前記第１ツール（１０１）により、前記本体部（２３０）を移動及び／又は方向転換するステップと、
を実行するために設けられている、箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項2】

前記１以上の接触点は、前記表面の縁から、少なくとも、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、５０ｍｍ、又は１００ｍｍ離れて設けられている、請求項１に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項3】

前記第２ツール（１０２）は、前記蓋（２３２）に付着させる際、前記蓋（２３２）を貫通するように設けられた、針（２３６）を含む１以上の要素を備える、請求項１又は２に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項4】

前記第２ツール（１０２）は、前記蓋（２３２）に付着させる際、１以上の要素と蓋（２３０）との間に部分的な真空を形成するために設けられた、１以上の吸盤を含む１以上の要素を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項5】

前記第１ツール（１０１）はさらに、
前記本体部（２３０）を、除氷エリア、容器、受取ビン、又は内容物受取コンベアを含む受取エリア（１１６）の上方位置に移動させるステップを含む、前記本体部（２３０）を水平方向に移動させるステップのために設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項6】

前記箱（１０４）から１以上の食品アイテムを取り除くように、前記本体部（２３０）を移動及び／又は方向転換するステップと、
前記箱（１０４）から重力によって１以上の食品アイテムを取り除くことができるように、前記本体部（２３０）を方向転換するステップと、
を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項7】

前記１以上の要素は、少なくとも２、４、８又は１６を含む複数の要素を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項8】

前記複数の要素は、互いに異なる角度で蓋（２３２）を貫通するように設けられている、請求項７に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項9】

前記箱（１０４）の周囲に設けたストラップを切断するための切断装置（７０３）をさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項10】

前記本体部及び／又は前記蓋は、押出ポリスチレンフォームを含むポリスチレンフォームのように、５０ｋｇ／ｍ^３未満、又は２５ｋｇ／ｍ^３未満を含む１００ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有する材料で構成されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項11】

前記箱（１０４）を第１ツール（１０１）及び／又は第２ツール（１０２）に搬送するためのコンベア（１１２）を含む移送手段をさらに備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項12】

前記移送手段はさらに、裁置された１以上の箱（１０８）を有するパレット（１１０）を移送するために設けられている、請求項１１に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項13】

前記箱（１０４）の位置及び／又は向きを検出するための１以上のセンサをさらに備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項14】

１以上の欠陥箱に関する情報、及び／又は、内容物を除去すべきではない１以上の箱に関する情報を入力するためのユーザ入力インターフェース（１２８）と、
ｉ）前記情報を受信するステップと、
ｉｉ）前記情報に基づいて、前記第１ツール（１０１）及び／又は前記第２ツール（１０２）を制御するステップと、
を実行するために設けたプロセッサと、
をさらに備える、請求項１から１３のいずれか１項に記載の箱（１０４）を開梱するためのシステム（１００）。

【請求項15】

前記箱は、発泡ポリスチレン、押出発泡ポリスチレンを含むポリスチレンから構成され、
前記箱（１０４）は、魚、冷凍魚を含む１以上の食品を備える、蓋（２３２）付きの箱（１０４）を開梱するための請求項１から１４のいずれか１項に記載のシステム（１００）の使用方法。

【請求項16】

アクチュエータを有する第１ツール（１０１）を本体部（２３０）に付着させるステップと、
アクチュエータを有する第２ツール（１０２）を、１以上の接触点で、蓋（２３２）の表面に付着させるステップと、を備え、
前記第１ツール（１０１）及び前記第２ツール（１０２）は共通の動力ツール（１０６）に取り付けられ、前記第１ツール（１０１）は前記動力ツール（１０６）に取り付けられたフレームに保持され、前記第２ツール（１０２）は前記フレームに保持され、
１以上の接触点のそれぞれで、接触点の表面に垂直な方向の成分を有する引っ張り力を含む力（５３８）を蓋に付与するステップと、
蓋付き箱を開梱するために、前記第２ツール（１０２）により、本体部（２３０）に対して蓋（２３２）を方向転換及び／又は変位させるステップと、
前記箱から１以上の食品を取り出すために、前記第１ツール（１０１）により、前記本体部（２３０）を移動及び／又は方向転換し、重力によって前記箱（１０４）から１以上の食品を取り出せるようにするステップと、
をさらに備える、本体部（２３０）及び蓋（２３２）を有する箱（１０４）を開梱するための方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、箱を取り扱うためのシステム、より詳細には、箱を開梱して荷空けするためのシステム、並びに対応する使用及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

水産加工工場では、箱の取り扱い、特に、魚や氷が収容された発泡ポリスチレン箱などの箱を開梱し、荷空けすることは、一般に手作業で行われる。手作業は、例えば、箱の数が多いことや、各箱の重量が大きいことなどから、手間がかかる。自動化は、箱の壊れやすさや高速処理の必要性などの理由で困難である。

【0003】

したがって、箱を取り扱うための改良されたシステム、使用及び方法が有効であり、特に、上述の問題のいくつか又はすべてを軽減又は克服するシステム、使用及び方法が有効である。

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、上述の問題を解決することができるシステム及び方法を提供することである。したがって、上述の目的及び他のいくつかの目的は、本発明の第１の態様では、本体部及び蓋を有する箱を開梱するために配置したシステムを提供することによって得ることを意図している。さらにこのシステムは、前記箱から１以上の食品を取り出すために設けられている。前記システムは、
第１機械作動ツールなどのアクチュエータを備え、本体部に付着させるための少なくとも１つの第１ツールと、
第２機械作動ツールなどのアクチュエータを備え、少なくとも１つの第２ツールと、
を備え、前記第２ツールは、
ｉ）１以上の接触点で、蓋の表面に付着させるステップと、
ｉｉ）前記１以上の接触点のそれぞれで、前記接触点での表面に垂直な方向成分を有する引っ張り力などの力を前記蓋に付与するステップと、
を備え、
前記第１ツール及び前記第２ツールは、
蓋付き箱を開梱するために、本体部に対して蓋を方向転換及び／又は変位させるステップと、
前記箱から１以上の食品を取り出すために前記本体部を移動及び／又は方向転換する（例えば、重力によって前記箱から１以上の食品を取り出すことができるように前記本体部を方向付ける）ステップと、
を備える。

【0005】

本発明は、特に、第１動力ツールと第２動力ツールを介して、１以上の食品を入れた箱など、箱を開梱したり荷空けしたりする際の手作業の必要性を低減又は排除するシステムを得るために利点があると考えられるが、それだけではない。

【0006】

もう一つの利点は、１以上の接触点で蓋に付着させ、各接触点で付与する力が、接触点の表面に垂直な方向の成分を持つことで、（例えば、上面が箱のキャビティに面する蓋の外面である場合）蓋の上面の位置に付着し、付与した力で蓋を引き上げることが可能になることである。これにより、蓋の側面、縁、取手などの位置を確認する必要がなくなり、手順が簡単になる。（水平な）上面の面積は、通常、蓋の（垂直な）側面の面積よりも大きいので、比較的大きな上面をすぐに特定することができ、大きな面積により、１以上の接触点の位置の（小さな）偏差に対して工程が堅牢になり、時間のかかる精度要件を不要にすることができるため、工程を高速化することが可能となる。

【0007】

表面に対する「法線」とは、接触点において表面に「垂直」であることを意味する。力が表面に対して垂直な成分を持つためには、その接触点での力は表面から離れていなければならないが、法線ベクトルと平行である必要はないことが理解される。力と法線ベクトルの間の最小の角度は、０°－９０°、０°－６０°、０°－４５°、０°－３０°、ほぼ０°、０°などとすることができる。

【0008】

１以上の接触点は、箱を閉じたときに、箱のキャビティに面する蓋の外面としてもよい。また、１以上の接触点は、箱の一面など、側面にあってもよい。第２ツールは、一方向からのみ蓋に接近させてもよい。

【0009】

「蓋で箱を開梱するために、本体部に対して蓋を方向転換及び／又は変位させる」とは、第１及び第２ツールが本体部と蓋に係合したときに、蓋自体が本体部から離れて移動することを意味するが、蓋が静止した状態に保持され、本体部のみが蓋から離れて移動することを意味してもよい。これにより、本体部の取り扱いから本体部を空にするまでの間、蓋はほぼ水平な位置に保持されていてもよい。

【0010】

本体部及び／又は蓋は、例えば、５０ｋｇ／ｍ^３未満、２５ｋｇ／ｍ^３未満など、１００ｋｇ／ｍ^３未満の密度をそれぞれ有する軽量材料などの材料で構成してもよい。「箱」とは、押出発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）で構成された（例えば、本体部と蓋のそれぞれの）箱などと理解してもよい。内容物が入った箱（空になる前）は、１ｋｇ、５ｋｇ、１０ｋｇ、又は２０ｋｇを超える質量であってもよく、２０から４０ｋｇ、２２から２７ｋｇの質量であってもよい。箱及び／又は蓋のそれぞれの最大寸法に沿ったサイズ（長さ）は、５０ｃｍ以上、例えば５０ｃｍから１００ｃｍであってもよい。蓋、例えば箱を閉じたときの蓋のアクセス可能な部分は、ほぼ長方形の六面体であってもよく、２つの辺のそれぞれが、残りの４つの辺のそれぞれよりも大きいか、著しく大きい、例えば少なくとも１．１倍、１．５倍、２倍、５倍又は１０倍大きい。

【0011】

本システムで扱う箱や蓋は、箱と蓋が別々のユニットになっているタイプが好ましく、被包装物を箱に入れると蓋が箱の天井部に置かれ、蓋は箱の４辺を１枚以上、通常は２枚のストラップで囲んで位置を固定することができる。箱も蓋も、ポリスチレンのような柔らかいプラスチックでできているのが好ましい。箱の周りのストラップが、閉じた箱から取り外されていれば、そのような箱を開梱する際に、蓋や箱に切り込みを入れる必要はない。

【0012】

第１ツールと第２ツールは、電動など、動力をそれぞれ備えてもよい。油圧式、空気圧式、電気式のアクチュエータなどの「アクチュエータ」とは、ツールの一部を動かしたり制御したりするための部品を意味する。第１ツールと第２ツールは、共通の産業用ロボットなどの共通のツールのような共通の要素に取り付けられてもよい。第１ツール及び第２ツールは、共通のツールと協働してもよく、例えば、第１ツールは、本体部の一部を把持し、共通のツールによって本体部の一部と共に移送されることにより、本体部の一部を移送させるように設けてもよい。この場合、第１ツールが本体部の一部を移送することが理解される。

【0013】

箱から取り出される１以上の食品には、植物や動物に由来する食品が含んでもよい。例えば、野菜、ベリー類、魚（鮭など）、肉（鶏、牛、豚のいずれか）などがある。食品は、新鮮なものであってもよいし、冷凍されたものであってもよいし、魚の氷漬けのように氷で冷やされたものであってもよい。

【0014】

一実施形態によれば、箱を開梱するためのシステムが提示されている。このシステムは、２つなど、複数の箱を同時に開梱する（付着させる、開梱する、移動させるなどの）ために設けられている。２つの箱を扱う場合、システムにより一度に１つの箱を受け取ることができる。一度に２つの箱を扱うことの利点は、容量が増加することである。

【0015】

一実施形態によれば、第２ツールを蓋の表面に取り付ける際の前記１以上の接触点が、前記表面の縁から離れた位置、例えば、少なくとも１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ離れた位置に設けられている箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、上面などの表面の一部を縁から離して利用することができ、蓋への付着や箱の開梱時に縁の正確な位置を特定する必要がなくなることである。例えば、蓋の縁に頼る工程では、蓋の縁を探すのに時間がかかるが、縁から離れた面の接点に接触させる工程では、単に（より大きな）面を探せばよいので、より少ない時間で済む。言い換えれば、第２ツールは、表面の任意の縁から離れた表面の位置に付着させることができる。これにより、目指すべき大きな領域が得られる可能性がある。その結果、付着がずれや精度の欠如に対して強くなる（例えば、縦横が１０ｃｍを超える箱の場合、ｃｍ単位で精度を低くすることができる）。「前記表面の縁から離れた」とは、前記表面の任意の縁から離れると理解してもよい。

【0016】

一実施形態によれば、第２ツールは、蓋に付着させる際に蓋を貫通するように設けた針などの１以上の要素、例えば、蓋に少なくとも１ｍｍ、２ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、５０ｍｍ貫通して入るような要素を備える箱を開梱するシステムが提示されている。この利点は、蓋を貫通するための要素が、表面に垂直な成分を持つ力を蓋に容易に付与することができることである。また、１以上の要素を、汚れや水分に対して強くすることができるという利点もある。要素は、１以上の針であってもよく、例えば、鉤を有する針であっても鉤を有しない針であってもよい。

【0017】

一実施形態によれば、第２ツールが、１以上の要素、例えば、１以上の吸盤を備え、蓋に取り付ける際、１以上の要素と蓋との間に部分的な真空を生成するように設けられる、箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、部分的な真空を生成するための要素には、表面に垂直な成分で蓋に力を付与することを容易にすることである。もう一つの利点は、蓋を損傷することなく箱を開梱することができることである。

【0018】

一実施形態によれば、第１ツールが、除氷エリア、レセプタクル、受信ビン、又はコンテンツ受信コンベアなどの受取エリアの上方位置に移動させるなど、本体部を、いくらかの垂直方向の移動も含まれる水平方向すなわち横方向に移動させるためにさらに設けられる、箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、第１ツールが、箱の開梱を補助することと、本体部を移動させることの両方について、二重に機能することである。さらに、箱の開梱と少なくとも本体部の一部の移動に同じ時間を使うことができるため、より効率的な工程を実現することが可能となる。

【0019】

一実施形態によれば、前記箱から１以上の食品を取り出すために本体部を移動及び／又は方向転換するステップが、前記箱から１以上の食品を取り出すために重力を利用できるように本体部を方向転換するステップを備える、蓋付き箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、１以上の食品に力を付与して本体部から取り出す際の作業の一部又は全部を行うために重力を利用した効率的な方法であるということである。「重力を利用できるように本体部を方向転換する」ステップは、非垂直軸の周りで回転させるステップ、水平軸の周りで回転させるステップ、少なくとも９０°、１２０°、１３５°回転させるステップなど、箱を逆さまにするステップを含んでもよい。

【0020】

一実施形態によれば、第２ツールを蓋に付着させるための１以上の要素が、少なくとも２、４、８又は１６個の要素など、複数の要素で構成される、箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、複数の要素がある場合、蓋を移動及び／又は再配置するために各要素が発揮する力が少なくて済むことである。一実施形態によれば、複数の要素が、互いに異なる角度で蓋を貫通するように設けられる、箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、蓋が要素から滑り落ちにくくなることである。「異なる角度」とは、１０°、１０°～８０°、１５°～７５°、６０°など、少なくとも１°の角度であると理解してもよい。

【0021】

一実施形態によれば、箱の開梱直後などの蓋の変位方向は、各要素とゼロでない角度、例えば、少なくとも、１°、１０°、１０°～８０°、１５°～７５°、３０°の角度である。

【0022】

箱の蓋の良好な保持状態を確保するために、箱の１つの蓋に係合する少なくとも１つの第２ツールは、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０個のツールであってもよい。好ましいのは、箱の１つの蓋と係合する４から８個の第２ツールである。

【0023】

一実施形態によれば、第１ツールは、任意に繰り返し、本体部に力を付与して加速及び／又は減速させるために設けられ、例えば、箱の本体部が重力によって１以上の食品を前記箱から取り出すことができるように方向転換されている間、本体部に付与された前記力が垂直成分を有するように設けられている、箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、本体部に最初に付着した内容物など、箱の内容物を振るい落とすことができることである。

【0024】

一実施形態によれば、先行する請求項のいずれか１項に記載の箱を開梱するためのシステムであって、本体部及び／又は蓋、例えば本体部及び蓋のそれぞれが、例えば押出発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）などの発泡ポリスチレンのように、５０ｋｇ／ｍ^３未満、２５ｋｇ／ｍ^３未満など、１００ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有する材料で構成されていることを特徴とするシステムが提示されている。

【0025】

一実施形態によれば、箱を開梱するためのシステムであって、第１ツール及び第２ツールがさらに、スペースを節約するために、蓋で箱を閉鎖するように、本体部に対して蓋を方向転換及び／又は変位させるために設けられているシステムが提示されている。

【0026】

第１ツール及び第２ツールは、少なくとも、１以上の食品を箱から取り出すために本体部を移動及び／又は方向転換する間、本体部及び蓋にそれぞれ同時に接触させるのが好ましい。食品が箱から取り出された後、蓋は再び箱に配置されるのが好ましい。

【0027】

箱から１以上の食品を取り出すために本体部を移動及び／又は方向転換するステップは、第１及び第２ツールによる係合のために起こり得るある穿孔を除いて、実質的に箱を損傷することなく本体部を荷空けすることを意味するのが好ましい。

【0028】

一実施形態によれば、
第１ツールは、本体部を解放するために設けられ、
第２ツールは、蓋を解放するために設けられ、
「解放」は、蓋及び／又は本体部を以前に貫通した１以上の要素を引き抜くステップ、及び／又は、１以上の要素と蓋及び／又は本体部との間の部分真空を解放するステップとを含んでもよい、箱を開梱するためのシステムが提示されている。

【0029】

一実施形態によれば、箱を第１ツール及び／又は第２ツールに搬送するためのコンベアなどの移送手段をさらに備える、箱を開梱するためのシステムが提示されている。一実施形態によれば、移送手段がパレット上に置かれた１以上の箱を有するパレットを移動させるためにさらに設けられる、箱を開梱するためのシステムが提示されている。一実施形態によれば、第１ツール及び第２ツールから離れて箱を搬送するためのコンベアなどの移送手段をさらに備える、箱を開梱するためのシステムが提示されている。

【0030】

一実施形態によれば、箱の位置（１次元、２次元、３次元の位置など）及び／又は向き（少なくとも垂直軸周りの角度など）を検出する、箱を検出するための１以上のセンサをさらに備える、箱を開梱するためのシステムが提示されている。この利点は、１以上のセンサによって、第１ツール及び／又は第２ツールを、本体部や蓋などの箱に付着させることができるということである。１以上のセンサは、単に箱の存在を検出してもよいし、位置及び/又は向きを検出してもよい。例えば、パレット上の３次元的な位置や、垂直軸周りの方向を検出してもよい。

【0031】

一実施形態によれば、
１以上の欠陥箱に関する情報、及び／又は、内容物を取り除いてはいけない１以上の箱に関する情報を入力するためのタッチスクリーンなどのユーザ入力インターフェースと、
ｉ）前記情報を受信し、
ｉｉ）前記情報に基づいて、前記第１ツール及び／又は前記第２ツールを制御するために設けられたプロセッサと、
をさらに備える、箱を開梱するためのシステムが提示されている。

【0032】

この利点は、ユーザがシステムに追加情報を提供できることである。例えば、箱に欠陥がある場合（発泡ポリスチレン製の軽量な箱で、比較的重い内容物を運んでいる場合が多い）、ユーザはユーザ入力インターフェースを介してこの情報を提供することができ、システムのプロセッサは、箱に付着させない、又は箱を開梱しないなどして、この情報を考慮することができる。これにより、システムによる取扱い中に箱が壊れて、望ましくない位置に内容物が漏出するのを回避することができる。また、ユーザは、内容物を取り出すべきではない１以上の箱に関する情報を、ユーザ入力インターフェースを介して提供することができる。ユーザ入力インターフェースは、タッチスクリーンなどの画面で構成され、開梱して内容物を取り出すことができる箱の概要をグラフィック表示し、ユーザが１以上の特定の箱に関する情報を選択して入力できるようになっている。

【0033】

さらに本システムは、箱の周囲にあるストラップを切断することができる少なくとも１の切断装置を備えてもよい。少なくとも１の切断装置は、蓋の長さに沿って切断するように設けられていてもよいし、箱の周りにある１以上のストラップの位置を垂直に切断するように配置してもよい。切断装置は、任意のストラップを切断するために、例えば、蓋の一端から他端までナイフを導くレールに配置してもよい。切断装置は、蓋部、底部、及び蓋部と底部の間の側面に配置してもよい。切断装置は、蓋部でストラップを切断するように配置するのが好ましい。

【0034】

箱の周囲にストラップが設けられた箱を取り扱う場合、少なくとも１つの第２ツールが蓋と係合してから、蓋と本体部の少なくとも一方が他方から離れ始めるまでの間に、切断装置を作動させてストラップを切断し、箱の向きを変えたり、開梱したりすることができる。

【0035】

第２の態様によれば、
箱は、発泡ポリスチレン、押出発泡ポリスチレンなどのポリスチレンで構成され、
箱は、例えば、魚、冷凍魚、氷で冷やされた新鮮な魚など、１以上の食品を収容する、蓋付き箱を開梱するための第１の態様に係るシステムの使用が提示されている。

【0036】

第３の態様によれば、
機械的に作動する第１ツールなど、アクチュエータを含む少なくとも１つの第１ツールを本体部の一部に付着させる（第２ツールのアクチュエータを用いて第１ツールを付着させるなど）ステップと、
機械的に作動する第２ツールなど、アクチュエータからなる少なくとも１つの第２ツールを、（第２ツールのアクチュエータによって第２ツールを付着させるなど）１以上の接触点で蓋の表面に付着させるステップと、
を備え、
前記第１ツール及び前記第２ツールのそれぞれは動力を備え、
さらに、前記１以上の接触点のそれぞれで、前記接触点の表面に垂直な方向の成分を有する引っ張り力などの力を前記蓋に付与するステップと、
蓋で箱を開梱するために、本体部に対して蓋を方向転換及び／又は変位させるステップと、
前記本体部を方向転換し、重力を利用して前記箱から前記１以上の食品を取り出すなど、前記箱から前記１以上の食品を取り出すために前記本体部を移動及び／又は方向転換するステップと、
を備える、本体部と蓋を有する箱（本体部及び／又は蓋、例えば本体部と蓋のそれぞれが、例えば押出発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）など、発泡ポリスチレンのような、５０ｋｇ／ｍ^３未満、２５ｋｇ／ｍ^３未満など、１００ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有する材料で構成されている）を開梱するための方法が提示されている。

【0037】

この方法は、本システムを１、２又はそれ以上の箱に接続し、同時に又はほぼ同時に、
蓋付き箱を開梱するために、本体部に対して蓋を方向転換及び／又は変位させるステップと、
本体部を方向転換し、重力によって１以上の食品を前記箱から取り出すことができるようにするなど、１以上の食品を前記箱から取り出すために、本体部を移動及び／又は方向転換するステップと、
を備えるようにしてもよい。

【0038】

本方法は、空の箱を箱送出しコンベアに配置するステップをさらに備えるようにしてもよい。

【0039】

一実施形態によれば、本体部及び／又は蓋、例えば本体部及び蓋のそれぞれが、例えば５０ｋｇ／ｍ^３未満、２５ｋｇ／ｍ^３未満など、１００ｋｇ／ｍ^３未満の密度を有する材料、例えば押出発泡ポリスチレン（ＥＰＳ）などで構成される方法が提示されている。

【0040】

本発明の第４の態様は、
箱の本体部と係合するように構成された少なくとも１つの第１ツールと、
箱の蓋と係合するように構成された少なくとも１つの第２ツールと、
適宜、箱が第１ツール及び／又は第２ツールと係合する際、箱からストラップを切断するように設けられた切断装置と、
を備える、箱を開梱するためのシステムに関する。

【0041】

第４の態様に係る実施形態では、好ましい実施形態を選択し、任意に組み合わせてもよい（但し、本明細書の他の箇所に記載された実施形態も第４の態様と組み合わせてもよい）。

【0042】

第２ツールは、任意の適切な方法で箱の蓋と係合させてもよい。これは、本明細書の他の箇所に記載されているように、及び／又は、蓋の縁（例えば、蓋の長辺に沿った縁及び／又は蓋の短辺に沿った縁）の周りをクランプするなど、蓋を保持することによって行うようにしてもよい。

【0043】

第２ツールは、本体部が閉位置から本体部が空になる開位置に移動する間、ほぼ水平な静止位置で蓋を保持してもよい。

【0044】

第１ツール、又は第１ツールに接続されたフレーム及びアクチュエータは、本体部を閉位置と開位置の間で移動させ、開位置で本体部を荷空けしてもよい。

【0045】

切断装置は、箱の蓋部、底部、及び／又は側面に配置してもよい。

【0046】

本システムは、１つの箱を取り扱うために構築されてもよいし、２以上の箱を取り扱うために構築されてもよい。

【0047】

本システムは、ロボットアームに接続されてもよい。

【0048】

本発明の異なる態様の実施形態は、それぞれ他の態様のいずれと組み合わせてもよい。本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に説明する実施形態を参照することで明らかになり、解明される。

【図面の簡単な説明】

【0049】

次に、本発明に係る、本体部と蓋を有する箱を開梱し、前記箱から１以上の食品を取り出すためのシステム、使用及び方法を、添付図面を参照してより詳細に説明する。図面は、本発明を実施する方法を示しており、添付の特許請求の範囲に入る他の可能な実施形態を制限するものと解釈されるものではない。

【0050】

【図1】本体部と蓋を有するＥＰＳ箱を開梱ために設けられたシステムを示す。

【図2】蓋を貫通する前の針付きの第１及び第２ツールを示す。

【図3】蓋を貫通する前の針付きの第１及び第２ツールを示す。

【図4】蓋の貫通後の針付きの第１及び第２ツールを示す。

【図5】第１及び第２ツールと、蓋に加えられた力の力ベクトルとを示す。

【図6】本体部から変位した蓋を示す図である。

【図7】２つの箱を同時に開くように構成されたシステムを示す。システムは、箱を持ち上げる閉位置にある。

【図8】システムが開位置にあり、箱が開梱された、２つの箱を扱うことができるシステムを示す。

【図9】システム内に箱はないが、２つの箱を扱うことができるシステムを示す。

【図10】２つの箱の開梱と荷空けを同時に行うシステムを示す。箱は、空になる位置にある。

【図11】箱の周りのストラップを切断するための切断装置の拡大図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0051】

図１は、本体部と蓋を有するＥＰＳ箱１０４を開梱するために設けられたシステム１００を示す。このシステムはさらに、質量合計が約２２～２７ｋｇの魚や氷などの１以上の食品を前記箱から取り出すために設けられている。前記システムは、グリッパーであり、アクチュエータを有し、本体部に付着させるために設けた第１ツール１０１と、アクチュエータを有し、１以上の接触点で蓋の表面に付着させるために設けた第２ツール１０２とを備え、１以上の接触点のそれぞれで、接触点の表面に垂直方向成分を有する引っ張り力を蓋に付与する。本実施形態では、第２ツール１０２は、一方向からのみ蓋に接近する。第１ツール及び第２ツールのそれぞれは、（電気モータ、空気圧及び／又は油圧によるものなど）電動で機械的に作動するものである。第１ツール及び第２ツールは、さらに、蓋付き箱を開梱するために本体部に対して蓋を方向転換及び／又は変位させ、重力によって１以上の食品を前記箱から取り出すことができるように本体部を方向転換する（例えば、逆さまにする）ために設けられている。図はさらに、第１ツール１０１及び第２ツール１０２の両方が取り付けられた動力ツール１０６を示す。動力ツール１０６は、ロボットであり、より詳細には、多関節型の汎用の産業用ロボットである。一般に、箱１０８は、パレット１１０などのパレット上に配置されている。このパレットは、入口ゲート１１４を介して搬送されるパレット送込みコンベア１１２によって第１ツール１０１及び第２ツール１０２に移送される。パレット１１０上の箱１０８の配置を検出するため、２つのセンサが設けられている。この配置は、ロボット１０６及び第１ツール１０１と第２ツール１０２を制御するためのプロセッサに提供される。さらに、これら２つのセンサは、セキュリティ目的で、入口ゲート１１４からの不当な侵入を検出するために設けられている。箱１０４のような箱を荷空けする準備ができると、第１ツール１０１が本体部を把持し、第２ツール１０２が１以上の接触点で蓋の表面に付着し、各接触点の表面に対して垂直な方向の成分を持つ引っ張り力を蓋に作用させる。その後、第１ツール１０１及び第２ツール１０２は、本体部から蓋を取り外すことにより箱を開梱し、少なくとも本体部を水平に移動させて受け皿１１６（先行する箱１１８から魚が空になった状態を示す）の上方に位置させ、本体部を逆さにして、重力によって１以上の食品を前記箱から受け皿１１６上に取り出すことを可能とする。箱１１８のように空になった箱は、箱送出しコンベア１２０上に裁置される。パレット１２２など、空になった又は一部が空になったパレットは、パレット送出コンベア１２０によって取り出される。本実施形態では、出口ゲート１２４は、セキュリティのために不当な侵入を検出するためのセンサを備える。本システムでは、例えば、６以上、８以上、１０以上など、４以上の箱に対して、１分毎に付着し、開梱し、荷空けし、梱包し、離脱することが可能である。

【0052】

同図には、さらに、１以上の欠陥箱に関する情報及び／又はコンテンツを削除すべきでない１以上の箱に関する情報を入力するためのタッチスクリーンであるユーザ入力インターフェース１２８が示されている。本システムはさらに、前記情報を受信し、前記情報に基づいて第１ツール及び／又は第２ツールを制御するために設けたプロセッサ（図示せず）を含む。例えば、ユーザは、第１ツール１０１及び第２ツール１０２に向かう、パレットに載せて運ばれた箱１０８の配列に関する情報をタッチスクリーン１２８で受信することができる。その後、（パレット１２２上の箱１２６の場合のように）いくつかの箱が不良であることを観察した場合、ユーザは、ユーザ入力インターフェース１２８を介して、１以上の欠陥箱に関する情報を入力することができる。プロセッサは、それに応じて第１ツール１０１及び第２ツール１０２を制御することができ、例えば、前記欠陥箱を荷空けしないようにすることができる。これは、前記欠陥箱が開梱及び荷空けの間に破損し、その内容物が誤った位置で荷空けされ、システムの清掃及び／又は停止が必要になることを回避するのに有効である。同様に、ユーザは、他の理由で荷空けしない箱に関する情報を入力することができ、例えば、特定の数の箱のみを空にし、残りのパレットに載せて運ばれた箱は単に、パレット搬出コンベア１１２上で未開梱のまま返却されるべきであるという情報を入力することができる。

【0053】

図２は、第１ツール１０１及び第２ツール１０２を示す。この図では、第１ツール１０１が本体部２３０の周りを把持し、第２ツール１０２を蓋２３２に付着させる準備ができている状態を示す。より詳細には、ツール１０２は、針２３６を蓋に押し込むためのシリンダ２３４などの４つのシリンダを備えるが、本図では針が蓋を貫通する前の状態が示されている。図２（ａ）及び図２（ｂ）は同様であるが、図２（ａ）は本体部２３０と蓋２３２を図示し、図２（ｂ）は明確にするために本体部と蓋を取り除いて図示している。

【0054】

図３は、第１ツール及び第２ツールを示す。図３（ａ）は、異なる角度で示した以外は、図２（ａ）と同様である。図３（ｂ）は、図２（ｂ）を異なる角度で示した以外は、図２（ｂ）と同様である。

【0055】

図４は、第１ツール及び第２ツールを示す。この図では、特に、蓋を貫通するために押圧するシリンダの作動後の第１ツールが示されている。図４（ａ）は、本体部と蓋（但し、針は蓋の中に押し込まれているので見えない）を示し、図４（ｂ）は、明確にするために本体部と蓋を取り除いた状態を示す。

【0056】

図５は、第１ツール及び第２ツールを示す。また、同図には、第２ツール１０２と蓋２３２との接触点において蓋２３２に加わる力の力ベクトル５３８が示されている。この力ベクトル５３８は、蓋の表面（に垂直な）の法線ベクトルと平行である。また図は、接触点が前記表面の縁から離れて設けられていることを示す。特に、接触点が前記表面の縁から５０ｍｍ、７５ｍｍ又は１００ｍｍなど、５０～１００ｍｍの距離５４０に設けられていることを示す。箱は、８０ｃｍの最大寸法（長さ）５４２を有する（箱の寸法は、８０ｃｍ×４０ｃｍ×［２０～２５］ｃｍの長さ×深さ×高さで与えもよいが、０～１０００％、２０～５００％、５０～２００％の寸法など、そこから逸脱したサイズの箱も考えられる）。第１ツールの一方側（図では左側）での表面法線と貫通針の方向との間の角度５４４は３０°である。他方側（図では右側）では、表面法線との角度は－３０°である。蓋は、力ベクトル５３８の方向が（少なくとも最初は）表面の法線になるように開梱される。このように、各針は、開梱方向と角度（３０°又は－３０°）をなす。さらに、複数の要素は、互いに異なる角度で蓋を貫通するように設けられ、図では、６０°の複数の角度内の角度差がある。表面法線に対する絶対的な角度差は、例では３０°であるが、この角度は、例えば１０°～８０°、１５°～７５°、１５°～４５°、２０°～４０°など、（任意に針と組み合わせた）０°～９０°の任意の角度とすることができる。

【0057】

図６は、第１ツール及び第２ツールが、蓋付き箱を開梱するため、（軸周りの蓋の回転を示す破線矢印で示すように）本体部に対して蓋を変位させ、さらに（力ベクトル６４８で示すように）重力が前記箱から１以上の食品を取り出すことができるように本体部を方向転換させたこと、すなわち、箱から魚及び氷の内容物を吐き出すために本体部を逆さまにしたことを示す。システムは、箱の本体部が重力によって前記箱から１以上の食品アイテムを取り除くことができるように方向転換している間、前記力が垂直成分を有し、本体部を加速及び減速する力（両方向矢印６４６で示す）を付与するように配置してもよい。

【0058】

図７は、２つの箱を同時に開梱するように構成されたシステムを示す。このシステムは、第１ツール１０１を保持するフレーム７０４が閉位置にあり、第１ツール１０１が箱の本体部２３０の各端部に連結可能な状態にあるとき、箱を持ち上げる位置にある。この図では、２つの箱がシステムによって保持され、本体部２３０は蓋２３２の下方に位置している。第１ツール１０１は本体部２３０の端を把持し、第２ツール１０２は蓋２３２に係合する。第２ツール１０２は蓋２３２の両端に図示されている。ロボットアームに接続するためのフランジ７０２が図示されている。アクチュエータ６０１も図示されている。これらのアクチュエータは、図８から図１０に図示すように、フレーム７０４の位置、つまり本体部２３０の位置を制御するためのものである。切断装置７０３は、蓋２３２の上面に沿って設けられており、各切断装置７０３は、ストラップで囲まれた閉じた箱の蓋の外面に沿って切断できるように構成されている。

【0059】

図８は、２つの箱を同時に開梱するためのシステムを示す。２つの箱は、図７に示すように、システムによってそれぞれ持ち上げられる。システムは、アクチュエータ６０１が、第１ツール１０１によって本体部２３０にそれぞれ連結されたフレーム７０４を、本体部２３０が図７に示す位置に対して下及び外向きに回転するように移動させた開位置にある。本体部２３０は、内部の物体がそのまま内部に位置し続けることができるように、主に下側の位置に底部を有している。また図示されているのは、切断装置７０３である。

【0060】

図９は、２つの箱を開位置で把持することができるシステムを示す。この図のシステムは、２つの箱の本体部と蓋がない状態で図示しているが、図８に示したシステムと同様である。

【0061】

図１０は、２つの箱を同時に開梱したり荷空けしたりするためのシステムを示す。このシステムは、図８に関して説明したように開位置にある。本体部２３０は、底部が逆さまになるように回転し、本体部２３０内の物体が重力の力で廃棄されることが示されている。回転機構は、本体部２３０を回転させて空にし、本体部２３０を、底部が下向きになる元の位置に戻すことができる第１ツール１０１に設けられている。その後、フレームは、本体部２３０を蓋２３２の真下に位置するように戻してもよい。

【0062】

図１１は、切断装置７０３のナイフ７０４の拡大図を示す。図７から図９に示すように、切断装置７０３は、箱の周りに設けたストラップを切断するために、各蓋に沿ってシステム内に配置することができる。切断装置は、レールシステムの蓋の長さに沿って方向付けることができ、これにより箱の周りのストラップを切断する。

【0063】

明細書に記載された実施形態について本発明を説明してきたが、本発明は、提示された例に何ら限定されるものではない。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。特許請求の範囲の文脈において、「有し」又は「備え」という用語は、他の可能な要素又はステップを除外するものではない。また、各部材は、複数のものを除外するものと解釈すべきではない。また、図示された要素に関する特許請求の範囲での参照符号の使用も、本発明の範囲を限定するものと解釈してはならない。さらに、異なる請求項に記載された個々の特徴は、有効に組み合わせてもよく、異なる請求項にこれらの特徴が記載されていることは、特徴の組み合わせが可能かつ有効でないことを排除するものではない。

【図1】

【図2(a)】

【図2(b)】

【図3(a)】

【図3(b)】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】