JP2002096404A - カートン起函装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種サイズのワンタッチカートン４に兼用可能
にするとともに、逆折れすることなく確実に起函できる
カートン起函装置を提供する。 【解決手段】多数枚のワンタッチカートン４が重ね合わ
せてカートンホッパ２内に収容される。ロボットハンド
８には、カートン４の一つの壁面４ａを吸着する吸盤２
０と、カートン４の一方の端部４ｇに係合可能な支持ガ
イド２２が設けられている。起函されたカートン４を搬
送するケースコンベヤ１４上に、起函ガイド２４が設け
られている。起函ガイド２４は、断面Ｌ字状のカートン
当接面２４ａ，２４ｂを有しており、ロボットハンド８
の吸盤２０によりカートン４を吸着するとともに、カー
トン４の一端部４ｇを支持ガイド２２に係合させる。ロ
ボットハンド８を移動させて支持ガイド２２に係合して
いる端部４ｇと逆の端部４ｈを起函ガイド２４のＬ字状
の底部２４ｃに押し付ける。両端部４ｇ，４ｈ側から押
圧されてカートン４は起函される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はカートン収容部に収
容されているカートンを一枚ずつ取り出して起函するカ
ートン起函装置に係り、特に、四方の壁面をフラットに
折り畳み、その壁面の間に底部を折り込んだワンタッチ
カートンを、前記カートン収容部から取り出して起函す
るカートン起函装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、折り込み工程や糊付け工程を
必要とせず、起函すると直ちに四方の壁面と底面とが形
成されるワンタッチカートンが広く用いられている。こ
のワンタッチカートンは、四方の壁面を二面ずつ向かい
合わせにして扁平に折り畳むとともに、底面は、前記折
り畳まれた壁面の内部に折り込まれており、さらに、一
つの壁面の上部に直立した状態で蓋が接続されている。

【０００３】前記のようなワンタッチカートンが重ね合
わせて多数枚収容されているカートン収容部から、吸盤
等によってワンタッチカートンを一枚ずつ吸着保持して
取り出し、起函手段によって拡開した後、カートン搬送
コンベヤに引き渡すカートン起函装置が、従来から各種
知られている。

【０００４】例えば、特開平１１−１１４３０号の第１
の実施の形態に記載された装置（以下第１の装置と呼
ぶ）は、シート状に折り畳まれたカートンを多数枚重ね
て収容するカートンマガジンと、このカートンマガジン
の取り出し口側に進退動可能に配置され、カートンを吸
着する吸盤を備えたカートン取り出し手段と、カートン
取り出し手段によって取り出されて保持されているカー
トンを起函させる固定の起函ガイド（カートン起函手
段）と、起函されたカートンを受け取って搬送するカー
トン搬送コンベヤとを備えている。

【０００５】前記第１の装置では、カートン取り出し手
段がカートンマガジン側に前進して、吸盤によりカート
ンを吸着した後、後退して一枚のカートンを取り出す。
そして、カートンを保持している取り出し手段がさらに
後退すると、その移動経路の側部に配置されている固定
の起函ガイドに、取り出されたカートンの端部側が干渉
して起函されるようになっている。

【０００６】また、特開平１０−３１０１１１３号公報
および前記公報の第２の実施の形態に記載された装置
（以下第２の装置と呼ぶ）は、ロボットのハンドに、マ
ガジン内のカートンを吸着する吸盤と、カートン起函の
補助を行う起函補助手段を備えている。この起函補助手
段は、ピンを支点にして水平面内で揺動するアームと、
このアームの先端に取り付けられてカートンの側面を叩
くプレートと、前記アームに連結されて揺動させるエア
シリンダとを備えている。

【０００７】この第２の装置は、吸盤によってカートン
を吸着した後、エアシリンダの作動によりアームを揺動
させ、アームの先端に取り付けられたプレートによっ
て、カートンの側面の吸盤によって吸着されている部分
から遠い部分を叩いて強く折り曲げて起函させるように
なっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記第１の装置では、
カートンを吸着して取り出したカートン取り出し手段を
そのまま直線的に移動させて、そのカートンの一端を起
函ガイドに押し付けて折り畳まれているカートンを拡開
しようとするもので、カートンの四方の壁面のサイズが
ほぼ等しい場合、つまり、拡開したカートンの形状が上
から見て正方形に近い場合には、逆折れ（吸盤に吸着さ
れている側の壁面と向かい側の壁面とが開かずに、同一
の方向に折れてしまうこと）を起こす場合があった。

【０００９】また、第２の装置は、回転機構を備えてい
るため装置全体が大型化し、重量化するという問題があ
った。しかも、カートンのサイズが変更された場合には
ロボットハンド全体を交換しなければならず、カートン
の種類と同数のロボットハンドを用意する必要があると
いう問題もあった。

【００１０】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、カートンが逆折れしにくく確実に起函するこ
とができ、また、軽量で、しかも、カートンのサイズが
変更になった場合にもロボットハンドの交換をする必要
がない、兼用性の高いカートン起函装置を提供すること
を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るカートン起
函装置は、四方の壁面がフラットに折り畳まれ、これら
壁面内に底面が折り込まれたカートンを収容するカート
ン収容部と、前記カートンの一壁面を吸着する吸着手段
を有するロボットハンドを備えたロボットと、このロボ
ットを制御する制御手段と、ロボットハンドに吸着され
たカートンを起函する起函手段と、起函されたカートン
を受け取って搬送する搬送手段とを備えており、特に、
前記起函手段を、ロボットハンドに設けられ、前記吸着
手段に吸着されたカートンの一端を支持する支持ガイド
と、前記カートンの他端が当接される起函ガイドとから
構成し、ロボットハンドによってカートン収容部から取
り出したカートンの一端を支持ガイドで支持しつつ、他
端を起函ガイドの当接部に押し付けることによりカート
ンを起函するようにしたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係
るカートン起函装置の全体の構成を示す平面図、図２は
カートンホッパの側面図であり、このカートン起函装置
は、カートンホッパ２内に収容されたカートン４を、ロ
ボット６のアームに取り付けられたロボットハンド８に
よって取り出し、起函部１２で起函した後ケースコンベ
ヤ１４に引き渡すようになっている。

【００１３】このカートン起函装置によって起函される
カートン４は、いわゆるワンタッチカートンであり、四
方の壁面４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ（図１および後に説明
する図４（ａ）、（ｂ）参照）が二面ずつ（４ａ、４ｂ
と４ｃ，４ｄ）向かい合わせた状態になるように折り畳
まれ、その折り畳まれた壁面４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの
間に底面が折り込まれている。そして、一つの壁面４ｃ
上に直立した状態で蓋４ｅが接続されている。このワン
タッチカートン４は、下部側（底面が折り込まれている
壁面の部分）が上方の蓋４ｅの部分の数倍の厚さを有し
ており、多数枚のワンタッチカートン４を重ねると、下
部側が厚く上部の蓋４ｅ側が薄い扇型になってしまい不
安定である。

【００１４】前記のような形状のワンタッチカートン４
を収容するカートンホッパ（カートン収容部）２は、ワ
ンタッチカートン４の下端部４ｆを支持する支持レール
２ａと、多数枚重ね合わせたワンタッチカートン４の両
端部４ｇ，４ｈを支持する側部ガイド２ｂと、最後尾の
ワンタッチカートン４の背面側（図２の左側）を支持す
る支持板２ｃとを備えており、前記支持レール２ａの下
流端（図２の右端）を上方に向けて傾斜させることによ
り、多数枚のワンタッチカートン４が支持板２ｃに寄り
かかった状態で支持されるようになっている。なお、ワ
ンタッチカートン４の端部４ｇ，４ｈとは、向かい合わ
せになっている二枚の壁面の間、すなわち、壁面４ｄと
４ａとの間および４ｂと４ｃとの間の折り曲げた部分を
いう。

【００１５】さらに、カートンホッパ２には、多数枚の
ワンタッチカートン４の下部側が膨らんで倒れてしまわ
ないように、その前面下部を押さえるストッパ１６が設
けられている。このストッパ１６は、エアシリンダ１８
によって進退動できるようになっており、ワンタッチカ
ートン４が前面側から順に取り出されるに従って徐々に
前進して、残りのワンタッチカートン４が倒れることを
を防止する。なお、このカートンホッパ２は、収容して
いるワンタッチカートン４が取り出されると、図示しな
いカートン供給コンベヤから一定量ずつのワンタッチカ
ートン４が供給されるようになっている。

【００１６】ロボット６に取り付けられたロボットハン
ド８は、前記ワンタッチカートン４の一つの壁面４ａを
吸着する複数の吸盤２０と、この壁面４ａを支持する支
持ガイド２２とを備えている。この支持ガイド２２は、
前記吸盤２０に吸着されている壁面４ａに当接する平坦
面２２ａと、この壁面４ａ側の端部４ｇに係合して支持
する立ち上げ部２２ｂを有しており、全体としてＬ字状
をしている。支持ガイド２２には、吸盤２０が貫通する
孔（図示せず）が形成されており、自由状態では吸盤２
０がこの孔から前方へ突出しており、ロボット６の動作
によってワンタッチカートン４の壁面４ａに押し付けら
れると、吸盤２０が圧縮されて後退するとともに、支持
ガイド２２がワンタッチカートン４に当接して支持す
る。なお、前記支持ガイド２２の立ち上げ部２２ｂは必
ずしも９０度である必要はなく、ワンタッチカートン４
の端部４ｇに係合して押圧出来るものであればよい。

【００１７】起函されたワンタッチカートン４を受け取
って下流側の次の工程に搬送するケースコンベヤ１２上
には、このワンタッチカートン４を起函する起函部１２
が設置されている。この起函部１２には、断面がＬ字状
のカートン当接面２４ａ，２４ｂを有する起函ガイド２
４が設けられており、この起函ガイド２４と前記ロボッ
トハンド８に設けられた支持ガイド２２とによりカート
ン起函手段２６が構成されている。なお、起函ガイド２
４に形成されたＬ字状のカートン当接面２４ａ，２４ｂ
の角度は必ずしも９０度に限るものではない。

【００１８】この実施の形態では、起函ガイド２４は、
Ｌ字を形成する二つの当接面２４ａ，２４ｂが、９０度
以上の角度を有しており、これら両当接面２４ａ，２４
ｂの間の底部２４ｃに、前記ワンタッチカートン４の端
部４ｈ（前記支持ガイド２２の立ち上げ部２２ｂに係合
する端部４ｇと逆の端部）が押し付けられる。従って、
ワンタッチカートン４の一方の端部４ｈがこれら両当接
面２４ａ，２４ｂの間の底部（当接部）２４ｃに押し付
けられて起函されるときには、その角部を９０度以上の
角度に拡開することができるようになっている。

【００１９】以上の構成に係るカートン起函装置の作動
について説明する。ロボット６の動作により、吸盤２０
と支持ガイド２２とを備えたロボットハンド８がカート
ンホッパ２内に収容されているワンタッチカートン４に
接近し、吸盤２０が先頭のワンタッチカートン４の一つ
の壁面４ａに密着すると、この吸盤２０にバキュームが
作用して吸着する。このとき吸盤２０はワンタッチカー
トン４の壁面４ａに押し付けられて圧縮されるので、支
持ガイド２２の平坦面２２ａがその壁面４ａに当接する
とともに、ワンタッチカートン４のその壁面４ａ側の端
部４ｇが支持ガイド２２の立ち上げ部２２ｂに係合す
る。

【００２０】吸盤２０がワンタッチカートン４を吸着す
ると、ロボットハンド８が後退してカートンホッパ２内
から先頭の一枚のワンタッチカートン４を取り出す。次
にワンタッチカートン４を保持したロボットハンド８
は、ケースコンベヤ１４上の起函部１２に移動する。

【００２１】起函部１２には、Ｌ字状の当接面２４ａ，
２４ｂを有する起函ガイド２４が設置されており、ロボ
ットハンド８はワンタッチカートン４の前記支持ガイド
２２の立ち上げ部２２ｂに係合している端部４ｇと逆側
の端部４ｈをこの起函ガイド２４の方向に向けて移動す
る。このとき、先ずワンタッチカートン４の前記端部４
ｈを、起函ガイド２４の長い方の当接面２４ａの側に振
ってから両当接面２４ａ，２４ｂの間の底部２４ｃに接
近させる。

【００２２】ワンタッチカートン４の、ロボットハンド
８に設けられた吸盤２０に吸着されている側の端部４ｇ
と逆側の端部４ｈを、起函ガイド２４の底部２４ｃに当
接させた時点では、ワンタッチカートン４が起函ガイド
２４の両当接面２４ａ，２４ｂのなす角度のほぼ中間に
位置するように、その方向をセットする（図４（ａ）の
状態）。

【００２３】続いて、ワンタッチカートン４を吸着する
とともに、支持ガイド２２によって一端４ｇを支持して
いるロボットハンド８を、起函ガイド２４方向に向かっ
てさらに移動させて、ワンタッチカートン４を起函ガイ
ド２４に強く押し付ける。ロボットハンド８の移動時
に、支持ガイド２２の立ち上げ部２２ｂを、前記起函ガ
イド２４の底部２４ｃの方向に直線的に移動させるとと
もに、支持ガイド２２の他端２２ｃを、図３に示すよう
に次第に傾斜させる。

【００２４】支持ガイド２２に前記のような動作をさせ
ながら、ワンタッチカートン４の支持ガイド２２によっ
て支持されている端部４ｇを、他方の端部４ｈに接近さ
せていくと、ワンタッチカートン４に対して、図３に示
すように、Ｆ_１，Ｆ_２方向の力が作用して次第に拡開す
る。このときに、支持ガイド２２の立ち上げ部２２ｂに
支持されている端部４ｇ側と起函ガイド２４の底部２４
ｃに押し付けられている端部４ｈ側の角度（壁面４ｂと
４ｃの角度および４ｄと４ａとの角度）が９０度以上に
なるまで拡開させる（図４（ｂ）参照）。

【００２５】起函が終了したワンタッチカートン４は、
ロボットハンド８の移動によってケースコンベヤ１４に
引き渡される。ケースコンベヤ１４は起函されたワンタ
ッチカートン４を、その起函された状態を保ったまま搬
送し、下流側の次の工程に送る。

【００２６】前記カートン起函装置によれば、カートン
４が逆折れするおそれが無く確実に起函することができ
る。また、ロボットハンド８に設けられた支持ガイド２
２によってワンタッチカートン４の一端４ｇ側だけを支
持し、他端４ｈ側は別に設けられた固定の起函ガイド２
４に押し付けて起函させるようにしているので、ワンタ
ッチカートン４のサイズによってロボットハンド８を交
換する必要が無く、各種サイズのワンタッチカートン４
に兼用することができる。さらに、ロボットハンド８
は、回転機構を持たず構造が簡単なので、軽量でありし
かもローコストである。なお、前記実施の形態では、起
函ガイド２４にＬ字状の当接面２４ａ，２４ｂを設けた
が、必ずしもＬ字状に限定されるものではなく、その他
の形状でもよい。また、ワンタッチカートン４の端部４
ｈが当接する当接部が平坦であっても、摩擦抵抗の大き
いゴムなどを貼付することによりワンタッチカートン４
を起函することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、四
方の壁面がフラットに折り畳まれ、これら壁面内に底面
が折り込まれたカートンを収容するカートン収容部と、
前記カートンの一壁面を吸着する吸着手段を有するロボ
ットハンドを備えたロボットと、このロボットを制御す
る制御手段と、ロボットハンドに吸着されたカートンを
起函する起函手段と、起函されたカートンを受け取って
搬送する搬送手段とを備えたカートン起函装置におい
て、前記起函手段を、ロボットハンドに設けられ、前記
吸着手段に吸着されたカートンの一端を支持する支持ガ
イドと、前記カートンの他端が当接される起函ガイドと
から構成し、ロボットハンドによってカートン収容部か
ら取り出したカートンの一端を支持ガイドで支持しつ
つ、他端を起函ガイドの当接部に押し付けることにより
カートンを起函するようにしたので、各種サイズのカー
トンに兼用することができ、また、カートンが逆折れす
ることなく確実に起函することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るカートン起函装置
の全体の構成を示す平面図である。

【図２】前記カートン起函装置に設けられたカートンホ
ッパの側面図である。

【図３】このカートン起函装置によってカートンを起函
する過程を連続的に示す図である。

【図４】（ａ）は、このカートン起函装置によるカート
ンの起函開始時、（ｂ）は起函終了時をそれぞれ示す図
である。

【符号の説明】

２ カートン収容部（カートンホッパ） ４ カートン（ワンタッチカートン） ４ａ カートンの壁面 ４ｂ カートンの壁面 ４ｃ カートンの壁面 ４ｄ カートンの壁面 ４ｇ カートンの一端 ４ｈ カートンの他端 ６ ロボット ８ ロボットハンド １４ 搬送手段（ケースコンベヤ） ２０ 吸着手段（吸盤） ２２ 支持ガイド ２２ａ 平坦面 ２２ｂ 立ち上げ部 ２２ｃ 平坦面の端部 ２４ 起函ガイド ２６ カートン起函手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 四方の壁面がフラットに折り畳まれ、こ
   れら壁面内に底面が折り込まれたカートンを収容するカ
   ートン収容部と、前記カートンの一壁面を吸着する吸着
   手段を有するロボットハンドを備えたロボットと、この
   ロボットを制御する制御手段と、ロボットハンドに吸着
   されたカートンを起函する起函手段と、起函されたカー
   トンを受け取って搬送する搬送手段とを備えたカートン
   起函装置において、 前記起函手段を、ロボットハンドに設けられ、前記吸着
   手段に吸着されたカートンの一端を支持する支持ガイド
   と、前記カートンの他端が当接される起函ガイドとから
   構成し、ロボットハンドによってカートン収容部から取
   り出したカートンの一端を支持ガイドで支持しつつ、他
   端を起函ガイドの当接部に押し付けることによりカート
   ンを起函することを特徴とするカートン起函装置。