JP2010155649A - ダンボール箱組立装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、リサイクルのダンボール箱を簡易な構成で、かつ低コストでダンボール箱を組み立てることができるダンボール箱組立装置を提供することである。
【解決手段】本発明に係るダンボール箱組立装置100においては、巻きバネ320を有する係止部材300によりダンボール箱900の蓋部となる4片901,902,903,904の各領域AR1が係止され、湾曲部材400によりダンボール箱900の蓋部となる4片901,902,903,904の各領域AR3が押し倒される。
【選択図】図1

Description

本発明は、ダンボール箱の箱形状を組み立てる場合に使用するダンボール箱組立装置に関する。
従来、商品を梱包して運搬するためにダンボール箱が使用されている。ダンボール箱は、梱包した商品への衝撃吸収および汚れ防止等に有効であり、多くの流通経路で使用されている。
また、近年地球資源の有効活用のため、リサイクル活動が活発である。当該ダンボール箱においても、リサイクルを行うことができるように、ダンボール箱の端部の4片を卍状に折り畳んで運搬し、商品を取り出した後、再度ダンボール箱内に商品を梱包し、再度ダンボール箱の端部の4片を卍状に折り畳んで搬送することが行われている。
特許文献1には、ダンボール箱の折り畳み装置について開示されている。
この特許文献1記載のダンボール箱の折り畳み装置においては、ダンボール箱を所定の位置に搬送する搬送装置によりダンボール箱が所定の位置に運ばれ、第1の小フラップおよび第2の大フラップが同時に駆動される。この第1の小フラップが、ダンボール箱の底部となる1片の一端の角を押し、第2の大フラップが、ダンボール箱の底部となる他の1片の一端の角を押し、複数の真空吸引機で1片および他の1片の他の角を吸着することにより、ダンボール箱の卍状を形成するものである。
米国特許第5352178号明細書
しかしながら、特許文献1記載のダンボール箱の折り畳み装置においては、真空吸引機でダンボール箱の1片を保持しているため、リサイクル時のダンボールの卍状形成には、適さない。
一般に、ダンボール箱のリサイクル時には、ダンボール箱が一度使用され、かつ運搬された後であるため、ダンボール箱の表面には、汚れが付着している。したがって、ダンボール箱の表面を真空吸引機で吸着させることは、真空吸引機の負担を増加させるとともに、ランニングコストが増加することとなる。
本発明の目的は、リサイクルのダンボール箱を簡易な構成で、かつ低コストでダンボール箱を組み立てることができるダンボール箱組立装置を提供することである。
(1)
本発明に係るダンボール箱組立装置は、ダンボール箱の蓋部となる4片を互いに重ね折りして卍状蓋を形成するダンボール箱組立装置であって、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一端側を弾性部材により係止する係止部材と、ダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒す重ね折り部材と、を含み、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し始めた場合、係止部材の弾性部材の弾性力によりダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を保持し、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し続け、係止部材の弾性部材の弾性力を超過した場合、ダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を開放するものである。
本発明に係るダンボール箱組立装置においては、弾性部材を有する係止部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各一端側が係止され、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側が押し倒される。
この場合、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し始めた場合、係止部材の弾性部材の弾性力によりダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を保持し、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し続け、係止部材の弾性部材の弾性力を超過した場合、ダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を開放する。
その結果、真空吸引機を用いることなくダンボール箱の蓋部を互いに重ね折りして卍状蓋を形成することができる。その結果、リサイクルされたダンボール箱の表面に汚れが付着している場合であっても、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一端部を確実に容易に保持し、低コストでダンボール箱を組立てることができる。
(2)
重ね折り部材は、湾曲部材からなることが好ましい。
この場合、湾曲部材の一端側に駆動軸を設け、ダンボール箱の蓋部となる1片の他端側を押すことができる。また、隣接する1片が重ねられた場合に、湾曲部材が回転し、隣接する1片の鉛直上方向から下方向に向けて蓋部を押すことができる。その結果、卍状蓋の浮き上がりを防止することができる。
(3)
重ね折り部材は、突出棒部材からなることが好ましい。
この場合、突出棒部材の先端が突出されることにより、ダンボール箱の蓋部となる1片の他端側を押すことができる。また、突出棒部材は、体積が少ないので、隣接する1片が重ねられた場合、すなわち、卍状蓋が形成された後でも、容易に突出棒部材を引き抜くことができる。
(4)
係止部材は、板ばね部からなることが好ましい。
この場合、係止部材は、板ばね部からなるので、真空吸着機を使用した場合と比較してランニングコストの低減を図るとともに、リサイクルされたダンボール箱の表面に汚れが付着している場合であっても、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一端部を確実に保持することができる。
(5)
係止部材は、ダンボール箱の蓋部となる1片の一端側を保持する保持部材と、保持部材に弾性力を与える弾性部材と、を含むことが好ましい。
この場合、係止部材は、保持部材と弾性部材とからなるので、弾性部材の有する弾性力を超過した場合に、保持部材がダンボール箱の蓋部となる4片の各一端部を開放させる。その結果、真空吸着機を使用した場合と比較してランニングコストの低減を図るとともに、リサイクルされたダンボール箱の表面に汚れが付着している場合であっても、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一端部を確実に保持することができる。
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、ダンボール箱の蓋部分について説明を行うが、これに限定されず、ダンボール箱の底部分にも適用することが可能である。
第1実施の形態に係るダンボール箱組立装置の一例を示す外観図 ダンボール箱の説明を行うための模式図 ダンボール箱の説明を行うための模式図 ダンボール箱の説明を行うための模式図 ダンボール箱の説明を行うための模式図 ダンボール箱の片を説明上仮定する状態を示す図 ダンボール箱の片を説明上仮定する状態を示す図 蓋起立部の動作を説明するための模式的外観図 係止部の係止部の動作の一例を説明するための模式的概略図 係止部の係止部の動作の一例を説明するための模式的概略図 係止部の係止部の動作の一例を説明するための模式的概略図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 湾曲部の動作を説明するための模式的断面図 板ばね部の動作の一例を説明するための模式的概略図 板ばね部の動作の一例を説明するための模式的概略図 板ばね部の動作の一例を説明するための模式的概略図 突出棒部材および突出棒駆動装置の動作を説明するための模式的断面図 突出棒部材および突出棒駆動装置の動作を説明するための模式的断面図 突出棒部材および突出棒駆動装置の動作を説明するための模式的断面図 突出棒部材および突出棒駆動装置の動作を説明するための模式的断面図 ダンボール箱が搬送され、ダンボール箱組立装置に搬送される直前の状態を説明するための模式図 ダンボール箱が搬送され、ダンボール箱組立装置に搬送される直前の状態を説明するための模式図
(第1の実施の形態)
図1は、第1実施の形態に係るダンボール箱組立装置100の一例を示す外観図である。
図1に示すように、ダンボール箱組立装置100は、主に蓋起立部200、係止部300および湾曲部400からなる。また、図1には、ダンボール箱900を示す。
図1に示すように、蓋起立部200は、ダンボール箱900の4面に対応して、それぞれ蓋起立駆動部201,202,203,204および蓋起立棒211,212,213,214からなる。
また、係止部300は、ダンボール箱900の4面に対応して、それぞれ係止部301,302,303,304からなる。さらに、湾曲部400は、ダンボール箱900の4面に対応して、湾曲板401,402,403,404および湾曲板駆動部材411,412,413,414からなる。
次に、図2から図5を用いてダンボール箱900の卍状蓋について説明を行う。図2から図5は、ダンボール箱900の説明を行うための模式図である。
まず、図2に示すように、ダンボール箱900は、蓋部となる4個の片901,902,903,904がダンボール箱900の外側に開かれた状態で、かつ底を組み立てた状態で、搬送され、上流に設けられた箱詰装置(図示省略)によりダンボール箱900の内部に商品が箱詰される。
続いて、図3に示すように、本発明に係るダンボール箱組立装置100により、ダンボール箱900の片901,902,903,904が互いに倒され始める。そして、図4に示すように、ダンボール箱900の片901の一部が片904の上に重ねられ、片902の一部が片901の上に重ねられ、片903の一部が片902の上に重ねられ、片904の一部が片903の上に重ねられる。図5は、図4のダンボール箱900を鉛直上方から視野した平面図であり、図5に示すダンボール箱900の蓋部を卍状蓋と呼ぶ。
また、片901,903は、同一形状からなり、片902,904は、同一形状からなる。ここで、片901,902,903,904について説明する。図6および図7は、ダンボール箱900の片を説明上仮定する状態を示す図である。
図6に示すように、片901,903は、水平方向の長さL1に対して、長さ約0以上(L1)/3未満の長さの面積を領域AR1、長さ約(L1)/3以上2(L1)/3未満の長さの面積を領域AR2、長さ約2(L1)/3以上L1以下の長さの面積を領域AR3と仮定する。
同様に、図7に示すように、片902,904は、水平方向の長さL2に対して、長さ約0以上L2/3未満の長さの面積を領域AR1、長さ約(L2)/3以上2(L2)/3未満の長さの面積を領域AR2、長さ約2(L2)/3以上L1以下の長さの面積を領域AR3と仮定する。この領域AR1,AR2,AR3は、各片に対する相対的な位置を示すもので、本発明に係るダンボール箱組立装置100の説明のために用いるものである。したがって、本発明に係るダンボール箱組立装置は、領域AR1,AR2,AR3を形成するものとしたが、これに限定されず、領域AR1および領域AR3のみからなってもよく、他の任意の分割方法で領域を定めてもよい。
続いて、図8は、蓋起立部200の動作を説明するための模式的外観図である。
図8に示すように、蓋起立部200の蓋起立駆動部201,202,203,204は、蓋起立棒211,212,213,214を矢印R1の方向に回転させる。それにより、蓋起立棒211,212,213,214が図2に示した片901,902,903,904の外側に開かれた状態を、図8に示した片901,902,903,904の起立させた状態へ移行する。それにより、後述するように、片901,902,903,904が係止部300にそれぞれ保持される。
次いで、図9から図11を用いて係止部300について説明を行う。なお、図9から図11においては、係止部300の係止部301を例に挙げて説明を行う。図9から図11は、係止部300の係止部301の動作の一例を説明するための模式的概略図である。
図9に示すように、係止部301は、保持部310,巻きバネ320および筐体330からなる。筐体330の内部に三角柱形状からなる保持部310が軸311により軸支され、保持部310および筐体330の間に巻きバネ320が設けられている。
また、図9に示すように、ダンボール箱900の片901の領域AR1の端部を保持部310が保持する。続いて、図10に示すように、後述する湾曲部400により片901の領域AR3がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。同時に、片901と隣接する片904の領域AR3も矢印Y1の方向に押し倒され始める。
この場合、保持部310は、巻きバネ320の弾性力により回転されない。最後に、図11に示すように、さらに、後述する湾曲部400により片901の領域AR3が押された場合、片901の領域AR1の端部に力が加わり、巻きバネ320の弾性力を超過した場合、保持部310が筐体330に対して軸311を中心に矢印R2の方向に回転する。
そして、保持部310が矢印R2の方向に回転した時点で、片901の領域AR1よりも片904の領域AR3が下側に配置されることとなる。この係止部300は、片901のみならず、片902,片903,片904に個々に配置されているので、それぞれ、領域AR1よりも隣接する片の領域AR3が下側に配置されることとなる。
続いて、図12から図19は、湾曲部400の動作を説明するための模式的断面図である。
まず、図12に示すように、湾曲板駆動部材411が移動され、湾曲板401の中央部が片901の外側から接触される。次に、図13に示すように、湾曲板駆動部材411が回転し、湾曲板401が矢印R4の方向に回転される。それにより、片901がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。次いで、図14に示すように、さらに、湾曲板駆動部材411が回転し、湾曲板401が矢印R4の方向に回転される。それにより、片901がダンボール箱900の内側に押し倒され続ける。
次いで、図15に示すように、片902が矢印Y1の方向に倒される。この場合、片902および片901の間に湾曲板401が挟まれた状態となる。そこで、図15に示すように、湾曲板駆動部材411が矢印Y2の方向に上昇移動する。次に、図16に示すように、湾曲板駆動部材411が矢印Y2の方向に上昇移動しつつ、矢印R4の方向に回転する。それにより、図17に示すように、湾曲板401が片902および片901との間から抜出される。この場合、ダンボール箱900に対して片901は、矢印Y3の方向にわずかに浮き上がる。
続いて、図18に示すように、湾曲板駆動部材411がさらに矢印R4の方向に回転しつつ、矢印Y4の方向に移動される。最後に、図19に示すように、湾曲板駆動部材411および湾曲板401が片902の上から矢印Y5の方向に向けて片902を押す。
それにより、ダンボール箱900の片901,902,903,904により確実に卍状蓋を組み立てることができる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態に係るダンボール箱組立装置について説明する。第2の実施の形態に係るダンボール箱組立装置においては、係止部300の代わりに、板ばね部300aを備え、湾曲部400の代わりに突出棒部材450および突出棒駆動装置460を備える。
図20,図21および図22を用いて板ばね部300aについて説明を行う。なお、図21から図22においては、板ばね部300aの板ばね部301aを例に挙げて説明を行う。図20から図22は、板ばね部300aの板ばね部301aの動作の一例を説明するための模式的概略図である。
図20に示すように、板ばね部301aは、板ばね部340および筐体330からなる。板ばね部340は、筐体330に固設され、板ばね部340は、鉛直下方に延在するよう設けられる。
また、図20に示すように、ダンボール箱900の片901の領域AR1の端部を板ばね部340の先端が保持する。続いて、図21に示すように、後述する突出棒部材450および突出棒駆動装置460により片901の領域AR3がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。同時に、片901と隣接する片904の領域AR3も矢印Y1の方向に押し倒され始める。
この場合、板ばね部340の先端側が押され、板ばね部340が全体として矢印R3の方向に湾曲し始める。最後に、図22に示すように、さらに、後述する突出棒部材450および突出棒駆動装置460により片901の領域AR3が押された場合、片901の領域AR1の端部に力が加わり、さらに板ばね部340が全体として矢印R3の方向に湾曲し、板ばね部340の先端部が片901の領域AR1の端部を開放する。
そして、板ばね部340の先端部が片901の領域AR1の端部を開放した時点で、片901の領域AR1よりも片904の領域AR3が下側に配置されることとなる。この板ばね部300a、片901のみならず、片902,片903,片904に個々に配置されているので、それぞれ、領域AR1よりも隣接する片の領域AR3が下側に配置されることとなる。
続いて、図23から図26は、突出棒部材450および突出棒駆動装置460の動作を説明するための模式的断面図である。なお、図23から図26においては、片901における突出棒部材451および突出棒駆動装置461について説明するが、片902,903,904においても同様の構造が採用されている。
まず、図23に示すように、突出棒部材451および突出棒駆動装置461が移動され、突出棒部材451の先端が片901の外側に配置される。次に、図24に示すように、突出棒駆動装置461が矢印S1の方向に突出棒部材451を突出し、片901がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。
次いで、図25に示すように、片902が矢印Y1の方向に倒される。この場合、片902および片901の間に突出棒部材451が挟まれた状態となる。そして、図26に示すように、突出棒駆動装置461が矢印−S1の方向に突出棒部材451を後退させる。
なお、上記第1の実施の形態および第2の実施の形態においては、湾曲部400および係止部300の組み合わせ、突出棒部材450、突出棒駆動装置460および板ばね300aの組み合わせの場合について説明したが、これに限定されず、湾曲部400および板ばね300aの組み合わせ、突出棒部材450,突出棒駆動装置460および係止部300の組み合わせについて適用することができる。
次に、図27および図28は、ダンボール箱900が搬送され、ダンボール箱組立装置100に搬送される直前の状態を説明するための模式図である。
図27に示すように、ダンボール箱900は、コンベア600により高速搬送される。この場合、図27に示すように、ダンボール箱900の片902に対して風の力が加わり、片902が外側から内側に折れ曲がる状態が生じやすくなる。
例えば、図28に示すように、内折れ禁止部材700を設けることにより、ダンボール箱900の片902の内側に折れ曲がる状態を防止することができる。
図28に示すように、内折れ禁止部材700は、固定部710、スライド部720,保持部730および内折れ防止棒740からなる。
内折れ防止棒740は、保持部730に固定される。また、固定部710および保持部730は、スライド部720により相対的に移動可能に設けられる。すなわち、スライド部720により保持部730が矢印R1の方向(鉛直方向)に移動可能に設けられる。
スライド部720は、ダンボール箱900が搬送される状態においては、鉛直下方向に保持部730および内折れ防止棒740を移動させ、ダンボール箱900が組み立てられる場合(図1参照)においては、鉛直上方向に保持部730および内折れ防止棒740を移動させる。
それにより、図27に示すように、ダンボール箱900の片902に対して風の力が加わり、片902が外側から内側に折れ曲がる状態になろうとしても、保持部730および内折れ防止棒740により片902の内折れを防止することができる。
また、保持部730および内折れ防止棒740が矢印R1の方向(鉛直上方向)に移動できるので、ダンボール箱900の組立の際には、片902の移動を疎外しないことができる。
以上のように、本実施の形態に係るダンボール箱組立装置100においては、湾曲部400によりダンボール箱900の片901,902,903,904の各領域AR3を押し倒し始めた場合、係止部300の巻きバネ320の弾性力によりダンボール箱900の蓋となる4片の各領域AR1が保持される。また、湾曲部400によりダンボール箱900の片901,902,903,904の各領域AR3を押し倒し続け、係止部300の巻きバネ320の弾性力を超過した場合、係止部300は、ダンボール箱900の蓋となる4片の各領域AR1を開放する。その結果、真空吸引機を用いることなくダンボール箱900の蓋部を互いに重ね折りして卍状蓋を形成することができる。その結果、リサイクルされたダンボール箱900の表面に汚れが付着している場合であっても、ダンボール箱900の片901,902,903,904の各一端部を確実に保持することができる。
また、第1の実施の形態におけるダンボール箱組立装置100においては、湾曲板401,402,403,404の一端側に湾曲板駆動部材411,412,413,414を設け、ダンボール箱900の蓋部となる1片の領域AR3を押すことができる。また、隣接する1片の領域AR1と他片の領域AR3とが重ねられた場合に、湾曲板401,402,403,404が回転し、隣接する1片の領域AR1の鉛直上方向から下方向に向けて蓋部を押すことができる。その結果、卍状蓋の浮き上がりを防止することができる。
また、第2の実施の形態におけるダンボール箱組立装置100aにおいては、突出棒駆動装置460により突出棒部材450の先端が突出されることにより、ダンボール箱900の蓋部となる1片の領域AR3を押すことができる。また、突出棒部材450は、体積が少ないので、隣接する1片の領域AR1と他片の領域AR3とが重ねられた場合、すなわち、卍状蓋が形成された後でも、容易に突出棒部材450を引き抜くことができる。
本発明においては、ダンボール箱900がダンボール箱に相当し、片901,902,903,904が蓋部となる4片に相当し、ダンボール箱組立装置100がダンボール箱組立装置に相当し、領域AR1がダンボール箱の蓋部となる4片の各一端側に相当し、領域AR3がダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側に相当し、係止部300が係止部材に相当し、巻きバネ320が弾性部材に相当し、湾曲部400が重ね折り部材に相当し、湾曲板401,402,403,404および湾曲板駆動部材411,412,413,414が湾曲部材に相当し、突出棒部材450および突出棒駆動装置460が突出棒部材に相当し、板ばね部300aが板ばね部に相当し、保持部310が保持部材に相当する。
本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
100 ダンボール箱組立装置
300 係止部
300a 板ばね部
310 保持部
320 巻きバネ
400 湾曲部
401,402,403,404 湾曲板
411,412,413,414 湾曲板駆動部材
450 突出棒部材
460 突出棒駆動装置
900 ダンボール箱
901,902,903,904 片
AR1,AR2,AR3 領域

Claims (5)

  1. ダンボール箱の蓋部となる4片を互いに重ね折りして卍状蓋を形成するダンボール箱組立装置であって、
    前記ダンボール箱の蓋部となる4片の各一端側を弾性部材により係止する係止部材と、
    前記ダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒す重ね折り部材と、を含み、
    前記重ね折り部材により前記ダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し始めた場合、前記係止部材の弾性部材の弾性力により前記ダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を保持し、
    前記重ね折り部材により前記ダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し続け、前記係止部材の弾性部材の弾性力を超過した場合、前記ダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を開放することを特徴とするダンボール箱組立装置。
  2. 前記重ね折り部材は、湾曲部材からなることを特徴とする請求項1記載のダンボール箱組立装置。
  3. 前記重ね折り部材は、突出棒部材からなることを特徴とする請求項1記載のダンボール箱組立装置。
  4. 前記係止部材は、板ばね部からなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のダンボール箱組立装置。
  5. 前記係止部材は、
    前記ダンボール箱の蓋部となる1片の一端側を保持する保持部材と、
    前記保持部材に弾性力を与える弾性部材と、を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のダンボール箱組立装置。
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