JP2005001304A

JP2005001304A - Case making system

Info

Publication number: JP2005001304A
Application number: JP2003169207A
Authority: JP
Inventors: Akira Tanizaki; 彰谷崎
Original assignee: Ushio Lighting Inc
Current assignee: Ushio Lighting Inc
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for making different kinds of cases automatically and efficiently. <P>SOLUTION: In this system, a robot 3 takes out case making materials 1 one by one from a plurality of material disposition sites A, B and C established at different places respectively regarding different case making materials 1a, 1b and 1c, in the way to hold the material 1 using the side of the robot and sets the material 1 in a state where it is spread open. When the bottom board part of the opened case making material 1 is folded by a folding mechanism 4, the material 1 is retained by the side board part using a side retaining mechanism 2. After the material 1 is retained by the side retaining mechanism 2, the robot 3 releases the material 1 from a retaining position before the complete folding of the bottom board part by the folding mechanism 4 and then shifts to an action to retain a following case making material 1. The side retaining mechanism 2 is structured of a pair of transfer belt 21 for transferring the folded case making material 1 to a sealer 5 and a belt displacing mechanism 22 for performing the retention and release of the material 1 by displacing the belt 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、段ボール函等を自動的に製作するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
段ボール函などの各種の函は、製品の運搬用、保管用等に盛んに利用されている。工場における製品の出荷場所では、殆どの場合、製函機が使用されており、自動的に製作された函に製品を詰めて出荷している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような製函機は、現状、特定の形状や寸法の函を製作するよう設計されており、異なる形状や寸法の函を製作するためには、別の製函機を用意する必要がある。
一方、嗜好の多様化等を背景として、多品種少量生産の要請は依然として根強い。この影響から、異なる種類の函を製作することが必要な場合がある。製函機は、通常、生産ラインの終端に設置されており、函を一つずつ製作して待機し、ベルトコンベアなどで流れてきた製品が箱詰め機等により函詰めされるようになっている。
【０００４】
多品種少量生産の要請のため、異なる製品毎に生産ラインが用意される場合は、それぞれのラインの終端にそれぞれ異なる函を製作する製函機を設置すれば良い。しかしながら、一つの生産ラインで異なる製品を製作するようなフレキシブルな生産ラインの場合、その終端には、異なる種類の函を製作できる製函機が必要になる。尚、この場合の「異なる種類」とは、寸法又は形状が異なる場合の他、寸法及び形状は同じだが、函の外面の印刷（内容物の表示用等）が異なる場合も含む。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、異なる種類の函を自動的に効率よく製作できるシステムを提供する技術的意義を有する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、裁断され側板部が接合されて周状となっている製函用資材が畳まれて複数配置されている資材配置場所から、製函用資材を一つずつ取り出して自動的に製函する製函システムであって、
製函用資材を側面で保持して広げて開いた状態とするロボットと、
開いた状態とされた製函用資材の底板部を折り畳む折り畳み機構と、
折り畳み機構により製函用資材の底板部が折り畳まれる際にその製函用資材を側板部で保持するサイド保持機構と、
折り畳まれた底板部を封止するシーラーと
を備えており、
前記ロボットは、前記サイド保持機構により製函用資材が保持された後、前記折り畳み機構により底板部が完全に折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記折り畳み機構は、前記ロボットと協働して前側の底板部を折り畳む部材を有しており、
前記ロボットは、前側の底板部が折り畳まれた後、その製函用資材の他の底板部が完全に折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記折り畳み機構は、前記ロボットと協働して前側の底板部を折り畳む部材と、左右の底板部及び後ろ側の底板部を前記ロボットと協働せずに折り畳む部材を有しており、
前記ロボットは、前側の底板部が折り畳まれた後、その製函用資材の左右の底板部及び後ろ側の底板部が折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項３の構成において、前記ロボットと協働せずに折り畳む部材は、水平な軸の周りに所定角度回転するフラップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記サイド保持機構は、底板部が折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する機構でもあるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項５の構成において、前記サイド保持機構は、折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する一対の移送ベルトと、一対の移送ベルトを接近させて製函用資材を保持し離間させて保持を解放するベルト変位機構とから成るという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６いずれかの構成において、折り畳まれた底板部が前記シーラーで封止される際にその製函用資材の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部材が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項１乃至７いずれかの構成において、前記資材配置場所は、異なる製函用資材について異なる場所に設定されているという構成を有する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態（以下、実施形態）について説明する。
図１及び図２は、本願発明の実施形態の製函システムの斜視概略図である。図１及び図２に示すシステムは、製函用資材１が畳まれて複数配置されている場所（以下、資材配置場所）から、製函用資材１を一つずつ取り上げて自動的に製函するステムである。
本実施形態では、函として段ボール函を製作することが想定されている。従って、製函用資材１は、段ボール紙より成る。製函用資材１は、所定の形状に裁断されており、側板部が接合されて周状となっている。従って、開いて底板部を折り畳んで封止するだけで、製品を収容可能な函となる。
【０００７】
函に詰める製品としては、任意のものを選定し得るが、例えば、洗剤、化粧品などの家庭用液体製品や、飲料、調味料などである。本実施形態のシステムは、このような製品の生産ラインの終端に設置されている。生産された製品は、搬送ベルト等の製品搬送系により終端に流れてくるようになっており、函詰めのため、製品溜まり部で所定数が溜められ、不図示の函詰め機によって詰められるようになっている。
【０００８】
さて、図１及び図２に示すシステムは、製函用資材１を側面で保持して広げて開いた状態とするロボット３と、開いた状態とされた製函用資材１の底板部を折り畳む折り畳み機構４と、折り畳み機構４により製函用資材１の底板部が折り畳まれる際にその製函用資材１を側板部で保持するサイド保持機構２と、折り畳まれた底板部を封止するシーラー５を備えている。
【０００９】
ロボット３は、製函用資材１を真空吸着して保持するハンド３１と、ハンド３１を先端に備えた多関節アーム３２と、多関節アーム３２の駆動機構などを収容した本体３３から主に構成されている。ロボット３としては、例えばファナック株式会社製のコンパクトハンドリングロボットＭ−６ｉＢ等を使用することができる。
【００１０】
ハンド３１は、製函用資材１を側板部と上板部で保持するようになっている。具体的には、側板部及び上板部のうち、それぞれ隣り合う二つの面で製函用資材１を保持するものとなっている。ハンド３１は、製函用資材１を吸着する複数の吸着パッド３４，３５を備えている。複数の吸着パッド３４，３５は、ある側板部及びその上側の上板部で製函用資材１を吸着する第一のグループ３４と、その側板部及び上板部に隣り合う別の側板部及び上板部で製函用資材１を吸着する第二のグループ３５とから成っている。尚、ロボット３は、側板部上の上側位置で製函用資材１を保持するようになっており、側板部上の下側部分を余している。
多関節アーム３２は、ロボット３の動作範囲内の任意の位置にハンド３１を位置させることができるとともに、ハンド３１を軸周りに回転させることでハンド３１を任意の姿勢にすることができるようになっている。
【００１１】
上記ロボット３は、ハンド３１の動きのみで、製函用資材１を開いた状態にすることができるようになっている。この点について、図３を使用して説明する。図３は、ロボット３が製函用資材１を開いた状態にする動作について示した概略図である。
【００１２】
「開いた状態」とは、製函用資材１の側板部、底板部及び上板部を広げて断面口状にすることである。図３（Ａ）に示すように、ロボット３は、最初、第一のグループの吸着パッド３４と第二のグループの吸着パッド３５とを同一平面上にし、製函用資材１の吸着させる。ロボット３は、製函用資材１をある程度の高さまで持ち上げた後、図３（Ｂ）に示すように、第一のグループの吸着パッド３４と第二のグループの吸着パッド３５とが９０度を成すようにする。具体的には、ハンド３１は、第一のグループの吸着パッド３４を固定した第一の固定具３６１と、第二のグループの吸着パッド３５を固定した第二の固定具３６２とを備えている。ロボット３は、例えば第一の固定具３６１に対し第二の固定具３６２が９０度を成すように第二の固定具３６２を回転させる。この結果、保持された製函用資材１が開いた状態となる。このような第一第二の固定具３６１，３６２の構成は、ハンド３１が何かを掴むよう構成される場合に類似しており、容易に設計できるので、詳細な説明は省略する。尚、その後、ロボット３は、図３（Ｃ）に示すように、折り畳み機構４の上に製函用資材１を移動させ、底板部の折り畳み動作が行われる。
【００１３】
また、本実施形態の製函システムの大きな特徴点の一つは、異なる種類の函を自動的に製作することができるようになっている点である。具体的に説明すると、このシステムにおいては、資材配置場所として複数の場所が設定されている。図１及び図２に示すように、資材配置場所Ａに第一の種類の製函用資材１ａが配置され、資材配置場所Ｂに第二の種類の製函用資材１ｂが配置され、資材配置場所Ｃに第三の種類の製函用資材１ｃが配置されるようになっている。各資材配置場所Ａ，Ｂ，Ｃは、すべてロボット３の動作範囲内（多関節アーム３２が製函用資材１を保持できる範囲内）に設定されている。
【００１４】
次に、折り畳み機構４について説明する。
折り畳み機構４は、ロボット３に保持された製函用資材１が置かれる製函台４１と、ロボット３と協働しながら、前側の底板部（以下、前底板部）１１１を折り畳む受け棒４２と、後ろ側の底板部（以下、後ろ底板部）１１２を折り畳む後ろ用フラップ４４と、前後の底板部が折り畳まれた後、左右の底板部１１３，１１４を折り畳む一対の左右用フラップ４３とを備えている。
【００１５】
また、製函台４１の上面は方形の開口が設けられており、左右用フラップ４３は、この開口を開閉するよう設けられている。左右用フラップ４３は、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１が移送される方向に長い駆動軸の周りに回転して、この開閉を行うようになっている。以下、この方向を、長手方向と呼ぶ。また、長手方向に垂直な水平方向を、幅方向と呼ぶ。さらに、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１が移動する向きを前、これとは逆の向きを後ろとする。
【００１６】
受け棒４２は、製函台４１内の前側に位置し、製函台４１の幅方向の真ん中の位置に位置している。受け棒４２は、図１〜図４に示すように屈曲した形状となっている。受け棒４２は、製函台４１の上面開口の前縁から後方に延びる水平部と、水平部の後端からほぼ垂直に下方に延びる垂直部とを有している。水平部と垂直部の角部を、説明の都合上、ロッド角部と呼ぶ。
【００１７】
後ろ用フラップ４４は、製函台４１の上面開口の後ろ側の縁に設けられている。後ろ用フラップ４４は、細長い長方形状の部材であり、一方の短辺に沿って設けられた水平な軸の周りに回転するものである。この軸は、製函台４１の上面開口の後ろ側の縁に沿って設けられている。後ろ用フラップ４４には、不図示のフラップ駆動ユニットが設けられている。フラップ駆動ユニットは、この軸の周りに後ろ用フラップ４４を所定角度回転させ、後ろ用フラップ４４が水平な姿勢と垂直な姿勢とを取り得るようにしている。
【００１８】
また、各左右用フラップ４３にも、不図示のフラップ駆動ユニットが設けられている。このフラップ駆動ユニットは、製函台４１の上面開口の左右の縁に沿って設けられた長手方向に長い駆動軸の周りに所定角度範囲内で左右用フラップ４３を回転させるようになっている。フラップ駆動ユニットは、一方の左右用フラップ４３を時計回りに回転させ、他方の左右用フラップ４３を反時計回りに回転させるようになっている。フラップ駆動ユニットは、待機状態においては、各左右用フラップ４３をほぼ垂直な姿勢とし、底板部１１３，１１４を折り畳む際には、回転させて水平な同一平面上に位置する状態とするようになっている。
【００１９】
サイド保持機構２は、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１をシーラー５に向けて移送する機構にもなっている。具体的には、サイド保持機構２は、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１をシーラー５に向けて移送する一対の移送ベルト２１と、一対の移送ベルト２１を接近させて製函用資材１を保持し離間させて保持を解放するベルト変位機構２２とから主に構成されている。
【００２０】
一対の移送ベルト２１は、垂直な軸の周りに回転する複数のプーリ２３に架設されており、各プーリ２３が不図示の駆動機構によって回転することにより製函用資材１をシーラー５に向けて移送するようになっている。ベルト変位機構２２は、ベルト２１及びプーリ２３を一体に幅方向に移動させる機構である。ベルト変位機構２２は、エアシリンダのような直線駆動源を含んでおり、ベルト２１及びプーリ２３が支持した不図示のベース部を幅方向に移動させるようになっている。
【００２１】
一方、シーラー５は、製函台４１の前方に設けられている。シーラー５は、折り畳まれた底板部１１３，１１４を粘着テープで封止するものである。具体的には、左右の底板部１１３，１１４の突き合わされた縁に沿って粘着テープを貼り付ける機構である。製函台４１の前方には、搬送ローラ８が設けられている。搬送ローラ８６は、左右に分かれて離間したものとなっており、その離間した部分に、シーラー５が配置されている。シーラー５については、従来と同様のものを使用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００２２】
折り畳み機構４による折り畳みの動作について、図４、図５及び図６を使用して説明する。図４は、前底板部１１１及び後ろ底板部１１２の折り畳み動作について示した図で、長手方向に沿った面で見た図である。図５は、後ろ底板部１１２及び左右の底板部１１３，１１４の折り畳みの動作について示した図で、幅方向に沿った面で見た図である。また、図６は、サイド保持機構２の動作について示した平面図である。
【００２３】
ロボット３は、前述したように製函用資材１を開いた状態にした後、製函台４１の上方に移動させる。ロボット３はこの製函用資材１を下降させ、まず、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、前側の底板部（以下、前底板部）１１１の折り畳みの動作が行われる。具体的には、ロボット３は、製函用資材１の前側を少し下にして、製函用資材１を少し傾いた姿勢にし、前方斜め下方に変位させる。この際、前底板部１１１がロッド角部４２１に当たる（図４（Ａ））。ロボット３は、ロッド角部４２１に前底板部１１１を押し当てながら、製函用資材１をその高さでほぼ水平にする（図４（Ｂ））。これにより、前底板部１１１の折り畳みが完了する。
【００２４】
この状態で、次に、サイド保持機構２が動作し、製函用資材１を側面で保持する。サイド保持機構２を構成するベルト変位機構２２が、一対のベルト２１を接近させ、製函用資材１の側面に適当な圧力で当接した状態とする。尚、ベルト２１の当接箇所は、ロボット３による保持箇所の下側である。
【００２５】
次に、ロボット３は、製函用資材１の保持を解放する。解放後も、製函用資材１はサイド保持機構２により保持されるため、そのままの姿勢を維持する。その後、後ろ用フラップ４４が後ろ側の底板部（以下、後ろ底板部）１１２の折り畳み動作を行う。不図示のフラップ駆動ユニットは、後ろ用フラップ４４を垂直な姿勢から水平な姿勢になるよう回転させる。この回転により、後ろ用フラップは、図４（Ｃ）の状態から図４（Ｄ）の状態になり、後ろ底板部１１２がほぼ水平になる。これにより、後ろ底板部１１２の折り畳み動作が完了する。
【００２６】
左右用フラップ４３の動作について、さらに図５を使用して説明する。図５（（Ａ）に示す状態は、図４（Ｄ）に示す状態と同じであり、後ろ用フラップ４４が水平な姿勢となり後ろ底板部１１２を折り畳んだ状態である。この状態から、不図示のフラップ駆動ユニットが左右用フラップ４３を回転させる。この結果、図５（Ｂ）に示すように、左右用フラップ４３が製函台４１の上面とほぼ面一の水平な姿勢になる。この回転により、左右の底板部１１３，１１４が折り畳まれ、ほぼ水平な姿勢となる。これで、各底板部１１１〜１１４の折り畳み動作が完了する。この状態では、左右の底板部１１３，１１４と後ろ底板部１１２との間に後ろ用フラップ４４が挟み込まれた状態となる。
【００２７】
また、シーラー５の上方には、折り畳まれた底板部１１１〜１１４がシーラー５で封止される際に製函用資材１の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部材６が設けられている。浮き上がり防止部材６は、本実施形態では、ほぼ水平な板状の部材となっている。浮き上がり防止部材６は、搬送ローラ８の位置からの距離が、製函用資材１の側板部と上板部の合計の高さより僅かに高い位置に設けられている。
サイド保持機構２のベルト２１により移送された製函用資材１は、搬送ローラ８の上に載り、ベルト２１と搬送ローラ８の動作によりシーラー５に達する。この際、製函用資材１は、搬送ローラ８と浮き上がり防止部材６との間に挟み込まれた状態となる。浮き上がり防止部材６は、不図示の固定部に固定されているため、製函用資材１の浮き上がりが防止される。尚、この場合の「浮き上がり」とは、製函用資材１の折り畳まれた底板部１１１〜１１４の弾性により、その製函用資材１の側板部や上板部が上方に変位することをいう。
また、図１及び図２に示すように、浮き上がり防止部材６は、製函用資材１の移送方向の後ろ側部分が斜め上方に曲がっておりテーパになっている。このため、製函用資材１が浮き上がり防止部材６の縁にひっかかってしまうような事故の虞が少なくなっている。
【００２８】
次に、上記構成に係る本実施形態の製函システムの動作について説明する。
作業者は、前述した各資材配置場所に所定の製函用資材１を積み上げて配置する。ロボット３には予めティーチングが施されており、ロボット３が備える不図示のコントローラにはロボット３の動作制御のためのデータがインプットされている。このデータには、どの資材配置場所から製函用資材１をピックアップして製函するかのデータも含まれる。
【００２９】
まず、ロボット３は、図１に示すように、指定された資材配置場所の製函用資材１を一つ保持し、前述したように広げて開いた状態とする。ロボット３は、図２に示すように、この製函用資材１を製函台４１の上方に移動させる。そして、ロボット３及び折り畳み機構４の協働により前述したように前底板部１１１の折り畳みが行われる。前底板部１１１の折り畳みが完了すると、サイド保持機構２が製函用資材１を側板部で保持した後、ロボット３は製函用資材１の保持を解放する。即ち、ロボット３は、各吸着パッド３４，３５の吸着を解除し、ハンド３１から製函用資材１を手放す。ロボット３は、多関節アーム３２を駆動し、ハンド３１を資材配置場所まで移動させ、次の製函用資材１を保持をする。尚、サイド保持機構２は、各吸着パッド３４，３５の吸着箇所の下側の余った部分で保持する。サイド保持機構２による保持と、ロボット３の各吸着パッド３４，３５による保持は、短い時間だが、並行して行われる。
【００３０】
そして、前述したように、折り畳み機構４が後ろ底板部１１２と左右の底板部１１３，１１４を折り畳む。この間、サイド保持機構２は製函用資材１を保持しており、製函台４１上で製函用資材１が動かないようにしている。
底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれると、サイド保持機構２のベルト２１が動作し、製函用資材１をシーラー５に向けて移送する。この際、後ろ底板部１１２と左右の底板部１１３，１１４との間に挟み込まれていた後ろ用フラップ４４は、製函用資材１の移送に伴い、後ろ底板部１１２と左右の底板部１１３，１１４との間から抜け出る。そして、シーラー５が製函用資材１の底板部を封止すると、最終的に函が製作される。この際、前述したように浮き上がり防止部材６が製函用資材１の浮き上がりを防止する。製作された函は、不図示の搬送ローラにより製品の詰め込み場所まで搬送され、製品が詰め込まれる。
【００３１】
サイド保持機構２のベルト２１が製函用資材１をシーラー５に向けて移送した直後には、次の製函用資材１がロボットにより製函台４１上に配置される。そして、同様の製函動作が行われる。このような動作を繰り返し、次々に製函用資材１から函が製作される。
【００３２】
そして、函詰めする製品の変更等があった場合、異なる種類の函を製作して函詰めを行うようにする。具体的には、別の資材配置場所にその異なる種類の製函用資材１を予め配置しておき、ロボット３にその異なる種類の製函用資材１から製函するようデータがインプットされる。この際、その別の資材配置場所での製函用資材１の保持動作のため、予めティーチングが行われる場合もある。データインプットの後、製函システムの動作が再開され、異なる種類の函の製作が行われる。
【００３３】
上記構成及び動作に係る本実施形態では、一つのシステムで異なる種類の函が製作できるので、一つの生産ラインで異なる製品を製造するようなフレキシブルな生産ラインの場合に特に好適である。それぞれの函用に別々の製函機を用意して、函に合わせて交換しながら使用するようにしてもよいが、設備コストがかかるし、使用しない製函機の保管用に無駄なスペースが必要になる。本実施形態によれば、このような欠点はなく、安価な設備コスト且つ省スペースで、多品種少量生産に適した製函を行うことができる。
【００３４】
また、異なる製函用資材１について異なる資材配置場所が設定されていて、任意の資材配置場所からロボット３が製函用資材１を保持して製函を行うことができるので、作業性の点で優れている。一つの資材配置場所しか設定されていない場合、その資材配置場所に所定数の異なる種類の製函用資材１を決められた順序で積み上げておかねばならない。これを誤ると、誤った函を製作して函詰めしてしまう虞がある。それぞれに資材配置場所が設定されている場合、資材配置場所さえ間違えなければ、多少多い（余分に）製函用資材１を積み上げていても、誤った製函を行ってしまうことはない。
【００３５】
また、ロボット３を使用しているので、機構的に大がかりにならず、異なる種類の製函への変更も容易である。ロボット３を使用しない場合、各種の直線移動機構や回転機構を組み合わせてシステムを構成することになる。この場合、異なる寸法形状の函を製作するため、最も大きな寸法形状の箱に合わせてそれらの機構を設計しなければならないため、構造的に大がかりで複雑になり易い。さらに、本実施形態のように、異なる種類の製函用資材１の資材配置場所が異なる場合、それらの資材配置場所をカバーするように直線移動機構などを設計しなければならず、さらに構造的に大がかりとなる。ロボット３を使用する場合、データのインプットのみで、多関節アーム３２の先端のハンド３１を動作範囲内の任意の位置に自由に位置させることができるので、このような問題はなく、構造的にシンプルにできる。
【００３６】
上記製函システムの動作において、ロボット３は、完全に製函が完了する前、具体的には製函用資材１の底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれる前の段階で製函用資材１を手放し、次の製函用資材１の保持のための動作に移る。この点は、ロボット３を使用しつつも、生産性の低下を防止する技術的意義がある。
【００３７】
ロボット３を使用する場合、多関節アーム３２が複雑な動きをするため、単純な直線移動機構や回転移動機構を組み合わせた構成に比べ、一般的に動作は遅くなり易い。従って、一定時間内に製作できる函の数（製函速度）は、一般的に遅くなり易い。本実施形態では、この点を考慮し、底板部１１１〜１１４の折り畳みが完全に完了する前にロボット３は製函用資材１の保持を解放し、次の製函用資材１の保持のための動作に移るようにしている。このため、ロボット３を使用しつつも、生産性の低下が防止されている。具体的に説明すると、本実施形態のようにロボット３を使用する場合で、底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれてからロボット３が製函用資材１の保持を解放する場合には、毎分４〜５個程度の製函速度にとどまる。一方、本実施形態のように、底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれる前に保持を解放する場合、製函速度は毎分９〜１０個程度まで上昇する。
【００３８】
また、本実施形態では、サイド保持機構２が、折り畳まれた製函用資材１をシーラーに向けて移送する機構でもあるので、別途移送機構を設ける必要がなく、機構的にシンプルになっている。
さらに、浮き上がり防止部材６が設けられているので、底板部１１３，１１４がシーラー５で封止される際に製函用資材１の浮き上がりが防止され、封止が確実に行われる。このため、信頼性が高い。
【００３９】
上記実施形態では、資材配置場所で複数の製函用資材１は上下に重ねられていたが、横に並べて配置してもよい。また、折り畳み機構４の構成としては、前述したもの以外もあり得る。例えば、後ろ底板部１１２についても、前底板部１１１と同様にロボット３と協働する受け棒によりを折り畳む構成が採用できる。この場合、ロボット３は、後ろ底板部１１２の折り畳みの後、左右の底板部１１３，１１４の折り畳みの前に製函用資材１の保持を解放することになる。
【００４０】
また、ロボット３は、側板部と上板部で製函用資材１を保持したが、側板部だけで保持してもよいし、側板部と底板部で保持してもよい。「側面で保持する」とは、畳まれている製函用資材１の上端や下端では保持しないという程度の意味である。尚、上記実施形態では、「ロボットと協働して底板部を折り畳む部材」として、受け棒４２が採用されたが、他の構成もあり得る。例えば、棒状の部材でなく、板状の部材でも良いし、回転運動又は直線運動をする部材が採用されることもあり得る。
【００４１】
また、「ロボットと協働せずに底板部を折り畳む部材」として、水平な軸の周りに所定角度回転するフラップ４３，４４が採用されたが、他の構成もあり得る。例えば、先端に底板部に接触する接触ローラを設けたロッド状の部材を設け、これを水平方向に直線移動させることで折り畳みを行ったり、水平方向に直線移動させた後に上昇させて折り畳みを行ったりする場合があり得る。
尚、函の材質としては、段ボールのような紙の他、プラスチック等が採用されることもある。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の各請求項記載の発明によれば、一つのシステムで異なる種類の函が作成できるので、安価な設備コスト且つ省スペースで、多品種少量生産に適した製函を行うことができる。ロボットを使用しているので、機構的に大がかりにならず、異なる種類の製函への変更も容易である。さらに、ロボットは、製函用資材の底板部の折り畳みが完全に完了する前に製函用資材の保持を解放して次の製函用資材の保持のための動作に移るので、ロボットを使用しつつも、生産性の低下が防止されている。
また、請求項５又は６記載の発明によれば、上記効果に加え、サイド保持機構２が、折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する機構でもあるので、別途移送機構を設ける必要がなく、機構的にシンプルになる。
また、請求項７記載の発明によれば、上記効果に加え、浮き上がり防止部材が設けられているので、底板部がシーラーで封止される際に製函用資材の浮き上がりが防止され、封止が確実に行われる。このため、信頼性が高い。
また、請求項８記載の発明によれば、上記効果に加え、異なる製函用資材について異なる資材配置場所が設定されていて、任意の資材配置場所の製函用資材をロボットが保持して製函を行うことができるので、作業性の点で優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態の製函システムの斜視概略図である。
【図２】本願発明の実施形態の製函システムの斜視概略図である。
【図３】ロボット３が製函用資材１を開いた状態にする動作について示した概略図である。
【図４】折り畳み機構４による折り畳みの動作について示した図である。
【図５】折り畳み機構４による折り畳みの動作について示した図である。
【図６】サイド保持機構２の動作について示した平面図である。
【符号の説明】
１製函用資材
１１１前底板部
１１２後ろ底板部
１１３左底板部
１１４右底板部
２サイド保持機構
２１ベルト
２２ベルト変位機構
２３プーリ
３ロボット
３１ハンド
３２多関節アーム
３３本体
３４吸着パッド
３５吸着パッド
４折り畳み機構
４１製函台
４２受け棒
４３フラップ
４４フラップ
５シーラー
６浮き上がり防止部材
８搬送ローラ
Ａ，Ｂ，Ｃ資材配置場所[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of the present application relates to a system for automatically producing a cardboard box or the like.
[0002]
[Prior art]
Various boxes such as cardboard boxes are actively used for product transportation and storage. In most cases, a box making machine is used at a factory where products are shipped, and the products are packed in an automatically manufactured box and shipped.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Such box making machines are currently designed to produce boxes of specific shapes and dimensions, and to make boxes of different shapes and dimensions, it is necessary to prepare another box making machine. .
On the other hand, the demand for high-mix low-volume production is still persistent against the background of diversifying preferences. Because of this effect, it may be necessary to produce different types of boxes. The box making machine is usually installed at the end of the production line, and each box is manufactured and waited, and the products that have flowed on the belt conveyor are packed by a boxing machine. .
[0004]
When a production line is prepared for each different product due to a demand for multi-product small-quantity production, a box making machine for producing a different box at the end of each line may be installed. However, in the case of a flexible production line in which different products are produced in one production line, a box making machine capable of producing different types of boxes is required at the end. The “different types” in this case include cases where the dimensions and shapes are different, but also the dimensions and shapes are the same, but printing of the outer surface of the box (for displaying contents, etc.) is different.
The invention of the present application has been made in order to solve such a problem, and has technical significance to provide a system capable of automatically and efficiently producing different types of boxes.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present application is made from a material arrangement place where a plurality of box-making materials which are cut and side plates are joined to form a circumferential shape are folded and arranged. A box making system that automatically picks out box materials one by one,
A robot that holds the boxing material on the side and opens it open,
A folding mechanism that folds the bottom plate of the box-making material in an open state;
A side holding mechanism that holds the box making material on the side plate when the bottom plate of the box making material is folded by the folding mechanism;
A sealer that seals the folded bottom plate
With
After the box making material is held by the side holding mechanism, the robot releases the holding of the box making material before the bottom plate portion is completely folded by the folding mechanism, so that the next box making material is released. The operation is shifted to the operation for holding the image.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is the configuration according to claim 1, wherein the folding mechanism includes a member that cooperates with the robot to fold the bottom plate on the front side.
After the front bottom plate portion is folded, the robot releases the holding material for the next box making material before the other bottom plate portion of the box making material is completely folded. It has a configuration that shifts to an operation for holding.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is the configuration according to claim 1, wherein the folding mechanism is configured to cooperate with the robot to fold a front bottom plate portion, and left and right bottom plate portions. And a member that folds the bottom plate on the rear side without cooperating with the robot,
After the front bottom plate is folded, the robot releases the holding of the box making material before the left and right bottom plate parts and the rear bottom plate of the box making material are folded. It has a configuration that shifts to an operation for holding a box material.
In order to solve the above problem, according to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the third aspect, the member that is folded without cooperating with the robot is a flap that rotates around a horizontal axis by a predetermined angle. It has the structure of.
In order to solve the above problem, the invention according to claim 5 is the structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the side holding mechanism directs the box-making material with the bottom plate portion folded toward the sealer. It has a configuration that it is also a mechanism for transferring.
In order to solve the above problem, the invention according to claim 6 is the configuration according to claim 5, wherein the side holding mechanism includes a pair of transfer belts for transferring the folded box-making material toward the sealer. And a belt displacement mechanism for holding the box-making material by moving the pair of transfer belts close to each other and releasing the holding material.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 7 is the structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the folded bottom plate is sealed with the sealer. It has a configuration in which a lifting prevention member for preventing the lifting is provided.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 8 is the structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the material arrangement place is set to a different place for different box making materials. Have
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described.
1 and 2 are schematic perspective views of a box making system according to an embodiment of the present invention. The system shown in FIGS. 1 and 2 automatically picks up a box-forming material 1 one by one from a place where a plurality of box-making materials 1 are folded (hereinafter referred to as a material placement place). Stem.
In this embodiment, it is assumed that a cardboard box is manufactured as a box. Therefore, the box making material 1 is made of corrugated paper. The box making material 1 is cut into a predetermined shape, and the side plate portions are joined to form a circumferential shape. Therefore, it becomes a box which can accommodate a product only by opening and folding and sealing a bottom plate part.
[0007]
As a product to be packed in a box, any product can be selected, and examples thereof include household liquid products such as detergents and cosmetics, beverages and seasonings. The system of this embodiment is installed at the end of the production line for such products. The produced product flows to the end by a product conveying system such as a conveyor belt, and a predetermined number of products are stored in the product reservoir for packing, and packed by a packing machine (not shown). It has become.
[0008]
The system shown in FIGS. 1 and 2 folds the robot 3 that holds the box-making material 1 on its side and opens it open, and the bottom plate portion of the box-making material 1 that is opened. The folding mechanism 4, the side holding mechanism 2 that holds the box-forming material 1 with the side plate when the bottom-plate part of the box-making material 1 is folded by the folding mechanism 4, and the sealer that seals the folded bottom plate 5 is provided.
[0009]
The robot 3 mainly includes a hand 31 that holds the box-making material 1 by vacuum suction, a multi-joint arm 32 provided with the hand 31 at the tip, and a main body 33 that houses a drive mechanism of the multi-joint arm 32. Has been. As the robot 3, for example, a compact handling robot M-6iB manufactured by FANUC CORPORATION can be used.
[0010]
The hand 31 is configured to hold the box making material 1 with a side plate portion and an upper plate portion. Specifically, the box making material 1 is held by two adjacent surfaces of the side plate portion and the upper plate portion. The hand 31 includes a plurality of suction pads 34 and 35 that suck the box-making material 1. The plurality of suction pads 34 and 35 include a first group 34 that sucks the box-making material 1 at a certain side plate portion and an upper plate portion above the side plate portion, another side plate portion adjacent to the side plate portion and the upper plate portion, and It consists of the 2nd group 35 which adsorb | sucks the box-building material 1 in an upper board part. The robot 3 is configured to hold the box-making material 1 at an upper position on the side plate portion, leaving a lower portion on the side plate portion.
The multi-joint arm 32 can position the hand 31 at an arbitrary position within the operation range of the robot 3, and can rotate the hand 31 around the axis to bring the hand 31 into an arbitrary posture. It has become.
[0011]
The robot 3 can open the box-making material 1 only by the movement of the hand 31. This point will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view showing the operation of the robot 3 for opening the box making material 1.
[0012]
The “open state” means that the side plate portion, the bottom plate portion, and the upper plate portion of the box making material 1 are widened to have a mouth shape in cross section. As shown in FIG. 3A, the robot 3 first places the first group of suction pads 34 and the second group of suction pads 35 on the same plane, and sucks the box-making material 1. After the robot 3 lifts the box-making material 1 to a certain height, as shown in FIG. 3 (B), the first group of suction pads 34 and the second group of suction pads 35 have 90 degrees. Make it. Specifically, the hand 31 includes a first fixture 361 that fixes the first group of suction pads 34, and a second fixture 362 that fixes the second group of suction pads 35. . The robot 3 rotates the second fixture 362 so that the second fixture 362 forms 90 degrees with respect to the first fixture 361, for example. As a result, the held box-making material 1 is opened. The configuration of the first and second fixing tools 361 and 362 is similar to the case where the hand 31 is configured to grip something, and can be easily designed, and thus detailed description thereof is omitted. After that, as shown in FIG. 3C, the robot 3 moves the box-making material 1 onto the folding mechanism 4, and the folding operation of the bottom plate portion is performed.
[0013]
One of the major features of the box making system of this embodiment is that different types of boxes can be automatically manufactured. More specifically, in this system, a plurality of locations are set as material placement locations. As shown in FIGS. 1 and 2, the first type of boxing material 1 a is arranged at the material arrangement place A, and the second type of boxing material 1 b is arranged at the material arrangement place B, so that the material arrangement A third type of boxing material 1c is arranged at the place C. All the material placement locations A, B, and C are set within the operation range of the robot 3 (within the range in which the articulated arm 32 can hold the box-making material 1).
[0014]
Next, the folding mechanism 4 will be described.
The folding mechanism 4 includes a box making base 41 on which the box making material 1 held by the robot 3 is placed, and a receiving bar 42 that folds a front bottom plate portion (hereinafter, front bottom plate portion) 111 in cooperation with the robot 3. And a rear flap 44 for folding the rear bottom plate portion (hereinafter referred to as the rear bottom plate portion) 112, and a pair of left and right flaps 43 for folding the left and right bottom plate portions 113, 114 after the front and rear bottom plate portions are folded. I have.
[0015]
Further, a square opening is provided on the upper surface of the box making table 41, and the left and right flaps 43 are provided so as to open and close the opening. The left and right flaps 43 rotate around a drive shaft that is long in the direction in which the box-making material 1 with the bottom plate portions 111 to 114 folded is opened and closed. Hereinafter, this direction is referred to as a longitudinal direction. The horizontal direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as the width direction. Furthermore, the direction in which the box-making material 1 in which the bottom plate portions 111 to 114 are folded moves is the front, and the opposite direction is the back.
[0016]
The support bar 42 is located on the front side in the box making table 41 and is located at the middle position in the width direction of the box making table 41. The receiving rod 42 has a bent shape as shown in FIGS. The support bar 42 has a horizontal portion extending rearward from the front edge of the upper surface opening of the box-making base 41 and a vertical portion extending downward substantially vertically from the rear end of the horizontal portion. For convenience of explanation, the corner portions of the horizontal portion and the vertical portion are referred to as rod corner portions.
[0017]
The rear flap 44 is provided at the rear edge of the upper surface opening of the box making table 41. The rear flap 44 is an elongated rectangular member, and rotates around a horizontal axis provided along one short side. This axis is provided along the rear edge of the upper surface opening of the box making table 41. The rear flap 44 is provided with a flap drive unit (not shown). The flap drive unit rotates the rear flap 44 around the axis by a predetermined angle so that the rear flap 44 can take a horizontal posture and a vertical posture.
[0018]
Each left and right flap 43 is also provided with a flap drive unit (not shown). This flap drive unit is configured to rotate the left and right flaps 43 within a predetermined angular range around a longitudinally long drive shaft provided along the left and right edges of the upper surface opening of the box making table 41. The flap drive unit rotates one of the left and right flaps 43 in the clockwise direction and rotates the other left and right flap 43 in the counterclockwise direction. In the standby state, the flap drive unit has the left and right flaps 43 in a substantially vertical posture, and when the bottom plate portions 113 and 114 are folded, the flap drive unit is rotated and positioned on the same horizontal plane. ing.
[0019]
The side holding mechanism 2 is also a mechanism for transferring the box-making material 1 with the bottom plate portions 111 to 114 folded to the sealer 5. Specifically, the side holding mechanism 2 is manufactured by bringing a pair of transfer belts 21 that transfer the box-making material 1 in which the bottom plate portions 111 to 114 are folded toward the sealer 5, and the pair of transfer belts 21. It mainly comprises a belt displacement mechanism 22 that holds the box material 1 and separates it to release the holding.
[0020]
The pair of transfer belts 21 are installed on a plurality of pulleys 23 that rotate around a vertical axis, and each pulley 23 is rotated by a drive mechanism (not shown) so that the box-making material 1 is directed toward the sealer 5. It is designed to be transported. The belt displacement mechanism 22 is a mechanism that moves the belt 21 and the pulley 23 together in the width direction. The belt displacement mechanism 22 includes a linear drive source such as an air cylinder, and moves a base portion (not shown) supported by the belt 21 and the pulley 23 in the width direction.
[0021]
On the other hand, the sealer 5 is provided in front of the box making table 41. The sealer 5 seals the folded bottom plate portions 113 and 114 with an adhesive tape. Specifically, this is a mechanism for attaching an adhesive tape along the abutted edges of the left and right bottom plate portions 113 and 114. A transport roller 8 is provided in front of the box making table 41. The conveying roller 86 is divided into left and right parts and separated, and the sealer 5 is disposed in the separated part. About the sealer 5, since the same thing as the past can be used, detailed description is abbreviate | omitted.
[0022]
The folding operation by the folding mechanism 4 will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 6. FIG. 4 is a diagram showing the folding operation of the front bottom plate portion 111 and the rear bottom plate portion 112, and is a view seen in a plane along the longitudinal direction. FIG. 5 is a view showing the folding operation of the rear bottom plate portion 112 and the left and right bottom plate portions 113 and 114, and is a view seen in a plane along the width direction. FIG. 6 is a plan view showing the operation of the side holding mechanism 2.
[0023]
As described above, the robot 3 moves the box-making material 1 above the box-making table 41 after opening the box-making material 1. The robot 3 lowers the box-making material 1 and first, as shown in FIGS. 4A and 4B, the folding operation of the front bottom plate portion (hereinafter, front bottom plate portion) 111 is performed. Specifically, the robot 3 makes the front side of the box-making material 1 a little lower and places the box-making material 1 in a slightly inclined posture, and displaces it diagonally forward and downward. At this time, the front bottom plate portion 111 hits the rod corner portion 421 (FIG. 4A). The robot 3 makes the box-making material 1 substantially horizontal at the height while pressing the front bottom plate portion 111 against the rod corner portion 421 (FIG. 4B). Thereby, folding of the front bottom board part 111 is completed.
[0024]
Next, in this state, the side holding mechanism 2 operates to hold the box making material 1 on the side surface. The belt displacement mechanism 22 constituting the side holding mechanism 2 brings the pair of belts 21 close to each other and is in contact with the side surface of the box making material 1 with an appropriate pressure. The contact portion of the belt 21 is below the holding portion by the robot 3.
[0025]
Next, the robot 3 releases the holding of the box making material 1. Even after the release, the box-making material 1 is held by the side holding mechanism 2, and therefore maintains the posture as it is. Thereafter, the rear flap 44 performs the folding operation of the rear bottom plate portion (hereinafter, the rear bottom plate portion) 112. A flap drive unit (not shown) rotates the rear flap 44 from a vertical posture to a horizontal posture. By this rotation, the rear flap changes from the state shown in FIG. 4C to the state shown in FIG. 4D, and the rear bottom plate portion 112 becomes substantially horizontal. Thereby, the folding operation of the rear bottom plate portion 112 is completed.
[0026]
The operation of the left and right flaps 43 will be further described with reference to FIG. The state shown in Fig. 5 (A) is the same as the state shown in Fig. 4 (D), and the rear flap 44 is in a horizontal posture and the rear bottom plate 112 is folded. The left and right flaps 43 rotate the left and right flaps 43. As a result, the left and right flaps 43 are in a horizontal position substantially flush with the top surface of the box 41 as shown in FIG. As a result, the left and right bottom plate portions 113 and 114 are folded into a substantially horizontal posture, thereby completing the folding operation of each of the bottom plate portions 111 to 114. In this state, the left and right bottom plate portions 113 and 114 and the rear bottom plate are finished. The rear flap 44 is sandwiched between the portion 112.
[0027]
Further, above the sealer 5, a lifting prevention member 6 that prevents the box-making material 1 from lifting when the folded bottom plate portions 111 to 114 are sealed with the sealer 5 is provided. In the present embodiment, the floating prevention member 6 is a substantially horizontal plate-like member. The lifting prevention member 6 is provided at a position where the distance from the position of the conveying roller 8 is slightly higher than the total height of the side plate portion and the upper plate portion of the box-making material 1.
The box making material 1 transferred by the belt 21 of the side holding mechanism 2 is placed on the transport roller 8 and reaches the sealer 5 by the operation of the belt 21 and the transport roller 8. At this time, the box-making material 1 is sandwiched between the transport roller 8 and the lifting prevention member 6. Since the lifting prevention member 6 is fixed to a fixing unit (not shown), the lifting of the box-making material 1 is prevented. In this case, “lifting” means that the side plate portion and the upper plate portion of the box making material 1 are displaced upward by the elasticity of the folded bottom plate portions 111 to 114 of the box making material 1. .
Moreover, as shown in FIG.1 and FIG.2, as for the raising prevention member 6, the back side part of the conveyance direction of the box-building material 1 is bent diagonally upward, and is taper. For this reason, there is less risk of an accident where the box-making material 1 gets caught on the edge of the anti-lifting member 6.
[0028]
Next, operation | movement of the box making system of this embodiment which concerns on the said structure is demonstrated.
An operator piles up and arranges a predetermined box-making material 1 at each material arrangement place described above. Teaching is performed on the robot 3 in advance, and data for controlling the operation of the robot 3 is input to a controller (not shown) included in the robot 3. This data also includes data from which material placement location the box-making material 1 is picked up and boxed.
[0029]
First, as shown in FIG. 1, the robot 3 holds one box-making material 1 at a designated material placement location, and opens and opens it as described above. As shown in FIG. 2, the robot 3 moves the box-making material 1 above the box-making base 41. Then, as described above, the front bottom plate portion 111 is folded by the cooperation of the robot 3 and the folding mechanism 4. When the folding of the front bottom plate portion 111 is completed, after the side holding mechanism 2 holds the box making material 1 with the side plate portion, the robot 3 releases the holding of the box making material 1. That is, the robot 3 releases the suction of the suction pads 34 and 35 and releases the box-making material 1 from the hand 31. The robot 3 drives the articulated arm 32 to move the hand 31 to the material placement location and hold the next box-making material 1. The side holding mechanism 2 holds the remaining portions below the suction locations of the suction pads 34 and 35. The holding by the side holding mechanism 2 and the holding by the suction pads 34 and 35 of the robot 3 are performed in parallel for a short time.
[0030]
As described above, the folding mechanism 4 folds the rear bottom plate portion 112 and the left and right bottom plate portions 113 and 114. During this time, the side holding mechanism 2 holds the box making material 1 so that the box making material 1 does not move on the box making base 41.
When the bottom plate portions 111 to 114 are completely folded, the belt 21 of the side holding mechanism 2 operates to transfer the box making material 1 toward the sealer 5. At this time, the rear flap 44 sandwiched between the rear bottom plate portion 112 and the left and right bottom plate portions 113, 114 is moved along with the transfer of the box making material 1, and the rear bottom plate portion 112 and the left and right bottom plate portions 113, Exit from 114. When the sealer 5 seals the bottom plate portion of the box-making material 1, a box is finally manufactured. At this time, as described above, the lifting prevention member 6 prevents the box-making material 1 from lifting. The produced box is conveyed to a product stuffing place by a conveyance roller (not shown), and the product is stuffed.
[0031]
Immediately after the belt 21 of the side holding mechanism 2 transports the box making material 1 toward the sealer 5, the next box making material 1 is arranged on the box making table 41 by the robot. Then, a similar box making operation is performed. Such an operation is repeated, and boxes are manufactured from the box making materials 1 one after another.
[0032]
When there is a change in the product to be packed, a different type of box is manufactured and packed. Specifically, the different types of box-making materials 1 are arranged in advance at different material placement locations, and data is input to the robot 3 so as to make boxes from the different types of box-making materials 1. At this time, teaching may be performed in advance for the holding operation of the box-making material 1 at the other material arrangement place. After data input, the operation of the box making system is resumed and different types of boxes are produced.
[0033]
In the present embodiment related to the above-described configuration and operation, different types of boxes can be manufactured in one system, which is particularly suitable for a flexible production line in which different products are manufactured in one production line. You may prepare separate box making machines for each box and use them while exchanging them according to the box. However, there is equipment cost and there is wasted space for storing unused box making machines. I need it. According to the present embodiment, there is no such disadvantage, and it is possible to perform box making suitable for high-mix low-volume production with low equipment cost and space saving.
[0034]
In addition, since different material placement locations are set for different box-making materials 1 and the robot 3 can hold the box-making material 1 from any material placement location to make a box, workability is improved. Is excellent. When only one material placement location is set, a predetermined number of different types of box making materials 1 must be stacked in the determined order in the material placement location. If you make a mistake, you may make a wrong box and pack it. In the case where the material placement locations are set for each, as long as the material placement locations are not mistaken, even if a large amount (excess) of the box-making materials 1 are stacked, incorrect box-making is not performed.
[0035]
Moreover, since the robot 3 is used, it is not mechanically large, and it is easy to change to a different type of box making. When the robot 3 is not used, the system is configured by combining various linear moving mechanisms and rotating mechanisms. In this case, in order to manufacture a box having a different size and shape, the mechanisms must be designed in accordance with the box having the largest size and shape. Therefore, the structure tends to be large and complicated. Furthermore, when the material placement locations of different types of boxing materials 1 are different as in the present embodiment, a linear movement mechanism or the like must be designed to cover those material placement locations, and further structurally It becomes a big scale. When the robot 3 is used, the hand 31 at the tip of the articulated arm 32 can be freely positioned at an arbitrary position within the operation range by only inputting data. Can be simple.
[0036]
In the operation of the box making system, the robot 3 has the box making material 1 before the box making is completed, specifically, before the bottom plate portions 111 to 114 of the box making material 1 are completely folded. Let go of and move on to the next operation for holding the box-making material 1. This point has a technical significance for preventing a decrease in productivity while using the robot 3.
[0037]
When the robot 3 is used, since the articulated arm 32 moves in a complicated manner, the operation is generally slow compared to a configuration combining a simple linear movement mechanism or a rotational movement mechanism. Therefore, the number of boxes that can be manufactured within a certain time (box making speed) is generally likely to be slow. In the present embodiment, in consideration of this point, the robot 3 releases the holding of the box-making material 1 before the folding of the bottom plate portions 111 to 114 is completely completed. I'm trying to move on. For this reason, a decrease in productivity is prevented while using the robot 3. More specifically, when the robot 3 is used as in the present embodiment, when the robot 3 releases the holding of the box making material 1 after the bottom plate portions 111 to 114 are completely folded, It remains at a box making speed of about 4 to 5 minutes. On the other hand, when the holding is released before the bottom plate portions 111 to 114 are completely folded as in the present embodiment, the box making speed is increased to about 9 to 10 pieces per minute.
[0038]
Moreover, in this embodiment, since the side holding mechanism 2 is also a mechanism for transferring the folded box-making material 1 toward the sealer, it is not necessary to provide a separate transfer mechanism, and the mechanism is simple. .
Furthermore, since the lifting prevention member 6 is provided, when the bottom plate portions 113 and 114 are sealed with the sealer 5, the lifting of the box-making material 1 is prevented and the sealing is reliably performed. For this reason, reliability is high.
[0039]
In the above-described embodiment, the plurality of box-making materials 1 are stacked one above the other at the material arrangement place, but may be arranged side by side. Further, the configuration of the folding mechanism 4 may be other than that described above. For example, the rear bottom plate portion 112 may be configured to be folded by a receiving bar that cooperates with the robot 3 in the same manner as the front bottom plate portion 111. In this case, the robot 3 releases the holding of the box-making material 1 after the rear bottom plate portion 112 is folded and before the left and right bottom plate portions 113 and 114 are folded.
[0040]
Further, the robot 3 holds the box-making material 1 with the side plate portion and the upper plate portion, but it may be held only with the side plate portion, or may be held with the side plate portion and the bottom plate portion. “Hold on the side surface” means that it is not held at the upper and lower ends of the folded box-making material 1. In the above-described embodiment, the receiving bar 42 is employed as “a member that folds the bottom plate in cooperation with the robot”, but other configurations are possible. For example, a plate-like member may be used instead of a rod-like member, and a member that rotates or linearly moves may be employed.
[0041]
Further, although the flaps 43 and 44 that rotate by a predetermined angle around a horizontal axis are adopted as “members that fold the bottom plate portion without cooperating with the robot”, other configurations may be possible. For example, a rod-shaped member provided with a contact roller that comes into contact with the bottom plate at the tip is folded and moved linearly in the horizontal direction, or it is lifted after being moved linearly in the horizontal direction and folded. It is possible that
In addition, as the material of the box, plastics or the like may be employed in addition to paper such as cardboard.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the inventions described in the claims of the present application, different types of boxes can be created by one system, so that box making suitable for high-mix low-volume production can be performed at low equipment cost and space. be able to. Since a robot is used, it does not become mechanically large and can be easily changed to a different type of box. In addition, the robot uses the robot because it releases the holding of the boxing material before the folding of the bottom plate of the boxing material is completely completed and moves to the next holding of the boxing material. However, productivity decline is prevented.
According to the invention described in claim 5 or 6, in addition to the above effects, the side holding mechanism 2 is also a mechanism for transferring the folded box-making material toward the sealer. There is no, and it becomes mechanically simple.
According to the invention of claim 7, in addition to the above effect, the anti-lifting member is provided. Therefore, when the bottom plate portion is sealed with the sealer, the box-making material is prevented from being lifted and sealed. Is surely done. For this reason, reliability is high.
Further, according to the invention described in claim 8, in addition to the above effects, different material placement locations are set for different box making materials, and the robot holds the material for box making at any material placement location. Since the box can be used, it is excellent in terms of workability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a box making system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a box making system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing an operation in which the robot 3 opens the box-making material 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating a folding operation by the folding mechanism 4;
FIG. 5 is a diagram showing a folding operation by the folding mechanism 4;
6 is a plan view showing the operation of the side holding mechanism 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Boxing materials
111 Front bottom plate
112 Rear bottom plate
113 Left bottom plate
114 Right bottom plate
2 Side holding mechanism
21 belt
22 Belt displacement mechanism
23 pulley
3 Robot
31 hands
32 Articulated arm
33 body
34 Suction pad
35 Suction pad
4 Folding mechanism
41 Box making
42
43 flaps
44 flaps
5 Sealer
6 Lifting prevention member
8 Transport roller
A, B, C Material location

Claims

Box making that automatically takes out box-making materials one by one from the material placement place where multiple pieces of box-making materials are cut and side plates are joined and folded around. A system,
A robot that holds the boxing material on the side and opens it open,
A folding mechanism that folds the bottom plate of the box-making material in an open state;
A side holding mechanism that holds the box making material on the side plate when the bottom plate of the box making material is folded by the folding mechanism;
With a sealer that seals the folded bottom plate,
After the box making material is held by the side holding mechanism, the robot releases the holding of the box making material before the bottom plate portion is completely folded by the folding mechanism, so that the next box making material is released. The box making system is characterized in that it moves to the operation for holding.

The folding mechanism has a member that folds the bottom plate on the front side in cooperation with the robot;
After the front bottom plate portion is folded, the robot releases the holding material for the next box making material before the other bottom plate portion of the box making material is completely folded. 2. The box making system according to claim 1, wherein the operation moves to an operation for holding.

The folding mechanism includes a member that folds the front bottom plate portion in cooperation with the robot, and a member that folds the left and right bottom plate portions and the rear bottom plate portion without cooperation with the robot,
After the front bottom plate is folded, the robot releases the holding of the box making material before the left and right bottom plate parts and the rear bottom plate of the box making material are folded. 2. The box making system according to claim 1, wherein the box making system moves to an operation for holding the box material.

The box making system according to claim 3, wherein the member that is folded without cooperating with the robot is a flap that rotates around a horizontal axis by a predetermined angle.

5. The box making system according to claim 1, wherein the side holding mechanism is also a mechanism for transferring a box making material having a bottom plate folded toward a sealer.

The side holding mechanism includes a pair of transfer belts for transferring the folded box-making material toward the sealer, and a belt displacement for releasing the holding by holding the box-making material by bringing the pair of transfer belts close to each other and separating them. The box making system according to claim 5, comprising a mechanism.

7. The box making according to any one of claims 1 to 6, further comprising an anti-lifting member that prevents the box making material from floating when the folded bottom plate is sealed with the sealer. system.

The box making system according to any one of claims 1 to 7, wherein the material arrangement place is set in a different place for different box making materials.