JP2020063060A - 蓋閉め機構、蓋閉め装置および蓋閉め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる蓋閉め機構、蓋閉め装置および蓋閉め方法を提供する。【解決手段】略直方体形状の箱体５０の開口を蓋部５４により閉じるための蓋閉め機構は、蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げるための折曲部材（例えば、ローラ２１０）と、蓋部５４に当接する当接部分を有する押込部材２２０と、折曲部材および押込部材２２０を支持する支持部２１３と、支持部２１３を移動させる駆動部（例えば、右側のアーム部１５）と、駆動部を制御する制御部１６とを備えている。制御部１６は、折曲部材によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げた後、折曲部材および押込部材２２０を移動させることにより蓋部５４を移動させ、その後、押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むよう駆動部を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め機構、このような蓋閉め機構を備えた蓋閉め装置およびこのような蓋閉め機構による蓋閉め方法に関する。

従来から、箱体を組立てるための箱組立装置として、特許文献１に開示されるようなものが知られている。より詳細には、引用文献１に開示される箱組立装置は、略直方体形状の箱体の幅方向における本体部分の開口縁にそれぞれ対向するよう配置された側方フラップを折り曲げるためのものである。また、この箱組立装置は箱体を搬送する搬送手段を有しており、当該搬送手段による箱体の搬送方向の下流側に位置する一方の各側方フラップは、搬送されるにしたがって、回転しない保持部材によって折り曲げられた後に、第二折り曲げ部材によって弾性矯正が行われるようになっている。また、箱体の搬送方向の上流側に位置する他方の各側方フラップは、搬送されるにしたがって、回転する第一折り曲げ部材によって折り曲げられた後に、第二折り曲げ部材によって弾性矯正が行われるようになっている。このようにして、箱体に設けられた合計４つの側方フラップの各々を２回の工程に分けて折り曲げるようになっている。

特許２６６２０８５号公報

上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合は、この箱体の開口を蓋部により閉じるときに、特許文献１等に開示されるような従来の箱組立装置では、蓋部が変形してしまうため、箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができないという問題があった。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる蓋閉め機構、蓋閉め装置および蓋閉め方法を提供することを目的とする。

本発明の蓋閉め機構は、略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め機構であって、前記蓋部のフラップを折り曲げるための折曲部材と、前記蓋部に当接する当接部分を有する押込部材と、前記折曲部材および前記押込部材を支持する支持部と、前記支持部を移動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げた後、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させ、その後、前記押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むよう前記駆動部を制御することを特徴とする。

このような蓋閉め機構によれば、上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる。

本発明の蓋閉め機構においては、前記制御部は、前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げる前に、前記折曲部材を移動させることにより当該折曲部材によって前記箱体の側面に対して前記蓋部を折り曲げるよう前記駆動部を制御するようになっていてもよい。

また、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させる際に、前記押込部材を前記箱体から遠ざかる方向に移動させるようになっていてもよい。

また、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させる際に、前記蓋部における前記フラップの折り目部分を前記折曲部材と前記押込部材との間で挟むようになっていてもよい。

また、前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げる際に、前記フラップは前記箱体の外側で折り曲げられるようになっていてもよい。

この場合、前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げる際に、前記押込部材により前記蓋部が前記箱体の前記開口に向かって押圧されるようになっていてもよい。

また、前記制御部は、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させた後、前記折曲部材により前記フラップの折り曲げ角度を変え、その後、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むよう前記駆動部を制御するようになっていてもよい。

この場合、前記折曲部材により前記フラップの折り曲げ角度を変えることにより、前記フラップの先端部分が前記箱体の内側を向くようにしてもよい。

また、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むときに、前記折曲部材が前記フラップに当接し続けることにより当該フラップの先端部分が前記箱体の内側を向く状態が維持されるようになっていてもよい。

また、前記制御部は、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込む直前に、前記折曲部材が前記フラップから離間する方向に移動するよう前記駆動部を制御するようになっていてもよい。

また、前記折曲部材は、一方向にのみ回転可能となるよう前記支持部により支持される回転体から構成されてもよい。

この場合、前記回転体の表面には、前記フラップとの間で摩擦力が働く摩擦部材が設けられていてもよい。

また、前記摩擦部材は弾性体であってもよい。

また、前記押込部材は、前記当接部分から突出する突出部分を有しており、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むときに、前記突出部分により前記蓋部が前記箱体の前記開口に押し込まれるようになっていてもよい。

本発明の蓋閉め装置は、アーム部と、前記アーム部に取り付けられた、略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め機構であって、前記蓋部のフラップを折り曲げる折曲部材および前記蓋部に当接する当接部分を有する押込部材を有する蓋閉め機構と、前記蓋閉め機構の前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げた後、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させ、その後、前記押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むよう前記アーム部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

このような蓋閉め装置によれば、上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる。

本発明の蓋閉め方法は、略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め方法であって、折曲部材によって前記蓋部のフラップを折り曲げる工程と、前記折曲部材および押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させる工程と、前記押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込む工程と、を備えたことを特徴とする。

このような蓋閉め方法によれば、上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる。

本発明の蓋閉め機構、蓋閉め装置および蓋閉め方法によれば、上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる。

本発明の実施の形態による蓋閉め装置として用いられるロボットの構成を示す斜視図である。 図１に示すロボットの左側のアームに取り付けられた左ハンド機構および右側のアームに取り付けられた右ハンド機構の構成を示す斜視図である。 図２に示す右ハンド機構を別の角度から見たときの構成を示す斜視図である。 図２に示す左ハンド機構により箱体の側方フラップを折り曲げる前の状態を示す斜視図である。 図２に示す左ハンド機構により箱体の側方フラップを折り曲げる途中の状態を示す正面図である。 図５に示す状態から引き続く、図２に示す左ハンド機構により箱体の側方フラップを折り曲げる途中の状態を示す斜視図である。 図６に示す状態から引き続く、図２に示す左ハンド機構により箱体の側方フラップを折り曲げる途中の状態を示す斜視図である。 図７に示す状態から引き続く、図２に示す左ハンド機構により箱体の側方フラップを折り曲げた状態を示す斜視図である。 図２に示す左ハンド機構により側方フラップが折り曲げられた箱体を左ハンド機構により移動させた後の状態を示す斜視図である。 側方フラップが折り曲げられた箱体の開口を蓋部により閉じる前の状態を示す斜視図である。 図１０に示す状態から右ハンド機構のローラにより箱体の側面に対して蓋部を折り曲げる途中の状態を示す斜視図である。 図１１に示す状態から引き続く、図２に示す右ハンド機構によって箱体の開口を蓋部により閉じる途中の状態を示す側面図である。 図１２に示す状態から引き続く、図２に示す右ハンド機構によって箱体の開口を蓋部により閉じる途中の状態を示す側面図である。 図１３に示す状態から引き続く、図２に示す右ハンド機構によって箱体の開口を蓋部により閉じる途中の状態を示す側面図である。 図１４に示す状態から引き続く、図２に示す右ハンド機構によって箱体の開口を蓋部により閉じる途中の状態を示す斜視図である。 図１５に示す状態から引き続く、図２に示す右ハンド機構によって箱体の開口を蓋部により閉じる途中の状態を示す斜視図である。 図２に示す右ハンド機構によって箱体の開口を蓋部により閉じた直後の状態を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図１７は、本実施の形態による蓋閉め装置として用いられるロボットならびにこのロボットにより略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じる動作を示す図である。

最初に、本実施の形態による蓋閉め装置として用いられるロボット１０の概略的な構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、ロボット１０は、胴体部１２と、胴体部１２に設けられた左右一対のアーム部１４、１５と、左側のアーム部１４に取り付けられた左ハンド機構１００と、右側のアーム部１５に取り付けられた右ハンド機構２００と、ロボット１０の各構成部材を制御する制御部１６とを備えている。このようなロボット１０は、上方に大きな開口が設けられた箱体５０を組み立てるようになっている。より詳細には、ロボット１０により組み立てられる箱体５０は例えば紙等の材料から構成されており、当該箱体５０は、左右一対の側方フラップ５２と、蓋部５４とを有している。また、図５等に示すように、蓋部５４は蓋フラップ５６を有しており、この蓋フラップ５６は折り目部分５８により折り曲げられるようになっている。このようなロボット１０により箱体５０が組み立てられる際に、左ハンド機構１００により箱体５０の左右一対の側方フラップ５２が折り曲げられた後、右ハンド機構２００により蓋部５４の蓋フラップ５６が折り目部分５８により折り曲げられ、その後、右ハンド機構２００により箱体５０の開口が蓋部５４により閉じられるようになっている。

次に、左ハンド機構１００の構成の詳細について図２等を用いて説明する。図２等に示すように、左ハンド機構１００は、左側のアーム部１４に取り付けられるベース部１０２と、ベース部１０２に設けられた側方フラップ折り曲げ部１１０と、ベース部１０２に設けられた側方フラップ押さえ部１２０とを有している。より詳細には、側方フラップ折り曲げ部１１０は例えば樹脂ブロック等から構成されており、この側方フラップ折り曲げ部１１０の底部には、断面が略半円形状となるよう湾曲した湾曲面１１２が形成されている。箱体５０の各側方フラップ５２が湾曲面１１２に接触した状態で側方フラップ折り曲げ部１１０が下降することにより箱体５０の各側方フラップ５２が当該箱体５０の側面５１に対して折り曲げられるようになっている。また、図５等に示すように、側方フラップ折り曲げ部１１０の上面には接続部材１１４が取り付けられている。また、ベース部１０２には、接続部材１１４を昇降させるエアシリンダー１３０が取り付けられている。エアシリンダー１３０が接続部材１１４を昇降させることにより、側方フラップ折り曲げ部１１０をベース部１０２に近づく方向およびベース部１０２から遠ざかる方向にそれぞれ移動させることができるようになっている。

また、側方フラップ押さえ部１２０は例えば板金等から構成されており、この側方フラップ押さえ部１２０は水平方向に延びるようになっている。また、側方フラップ押さえ部１２０の端部には、鉛直方向に延びる垂れ下がり部１２１が設けられている。また、側方フラップ押さえ部１２０の上面には左右一対の接続部材１２２が取り付けられている。また、図５等に示すように、各接続部材１２２の上端は取付部材１４０にそれぞれ接続されており、この取付部材１４０は一対のバネ１１６によりベース部１０２に取り付けられている。このことにより、外部から側方フラップ押さえ部１２０に力が加えられてこの側方フラップ押さえ部１２０が押されると、各バネ１１６が収縮することにより側方フラップ押さえ部１２０に加えられる衝撃力を緩和することができるようになる。

次に、右ハンド機構２００の構成の詳細について図２および図３等を用いて説明する。図２等に示すように、右ハンド機構２００は、右側のアーム部１５に取り付けられるベース部２０２と、ローラ２１０と、押込部材２２０とを有している。ローラ２１０の両端には左右一対のローラ保持部材２１２が設けられており、ローラ２１０は各ローラ保持部材２１２により回転自在となるよう支持されている。より詳細には、ローラ２１０と各ローラ保持部材２１２との間にはワンウェイクラッチ（図示せず）が設けられており、ローラ２１０は図１２における反時計回りの方向のみに回転可能となるよう各ローラ保持部材２１２により支持されるようになっている。また、ローラ２１０の表面には、箱体５０における蓋部５４の蓋フラップ５６との間で摩擦力が働く摩擦部材が設けられている。具体的には、ローラ２１０の表面に設けられる摩擦部材は、ウレタンゴム等の弾性体である。また、各ローラ保持部材２１２は支持部２１３に取り付けられており、この支持部２１３は左右一対のバネ２１４によりベース部２０２に取り付けられている。ここで、支持部２１３は例えば板金等が折り曲げられたものから構成されている。

また、図３等に示すように、支持部２１３には押込部材２２０が取り付けられている。押込部材２２０は例えば板金等が折り曲げられたものから構成されている。また、押込部材２２０の中央には、この押込部材２２０の底面から下方に突出する突出部分としてシリコン（登録商標）等の材料から構成されるパッド部材２２２が設けられている。具体的には、押込部材２２０の中央には貫通穴が形成されており、パッド部材２２２はこの貫通穴を通って押込部材２２０の底面から下方に突出するようになっている。

また、図３等に示すように、支持部２１３には取付部材２３０が取り付けられており、この取付部材２３０には被検知板２３２が取り付けられている。また、ベース部２０２には、被検知板２３２を検知するための検知センサ２３４が取り付けられている。検知センサ２３４は発光素子および受光素子を含むフォトインタラプタ等から構成されており、ローラ２１０や押込部材２２０が外部の部材に衝突してこれらのローラ２１０や押込部材２２０が押されることによりバネ２１４が収縮してベース部２０２と支持部２１３との間の距離が小さくなると、発光素子から発せられた光が被検知板２３２により遮られることによって受光素子により受けられなくなる。このことにより、検知センサ２３４は、ローラ２１０や押込部材２２０が外部の部材に衝突してこれらのローラ２１０や押込部材２２０が押されたことを検知する。

次に、本実施の形態のロボット１０における左ハンド機構１００および右ハンド機構２００により組み立てられるべき箱体５０を搬送する搬送コンベア２０の構成について図２等を用いて説明する。搬送コンベア２０は無端状の平ベルトを有しており、本実施の形態のロボット１０における左ハンド機構１００および右ハンド機構２００により組み立てられるべき箱体５０は、この平ベルト上で搬送されるようになっている。また、図２等に示すように、搬送コンベア２０の上方には側面吸着パッド２２が設けられており、左ハンド機構１００により箱体５０の側方フラップ５２が折り曲げられる間に、この箱体５０の側面５１が側面吸着パッド２２により吸着されるようになっている。このことにより、左ハンド機構１００により箱体５０の側方フラップ５２が折り曲げられる間に箱体５０が移動してしまうことを防止することができる。また、図２等に示すように、搬送コンベア２０の側方には、図２等における箱体５０の奥側の面をガイドするガイド部材３０が設けられている。ガイド部材３０は、搬送コンベア２０の長手方向に沿って延びるようになっている。

また、搬送コンベア２０における、左ハンド機構１００により側方フラップ５２が折り曲げられるときの箱体５０の位置の近傍には、箱体５０をガイド部材３０に向かって押圧する押圧部材２４が設けられている。また、押圧部材２４には進退機構２８が取り付けられており、この押圧部材２４は進退機構２８によりガイド部材３０に向かう方向およびガイド部材３０から遠ざかる方向の両方向に移動可能となっている。また、図９および図１０に示すように、搬送コンベア２０における、左ハンド機構１００により側方フラップ５２が折り曲げられるときの箱体５０の位置の近傍には、搬送コンベア２０上の箱体５０を検知する一対の検知センサ２６、２７が搬送コンベア２０を挟むよう配置されている。一対の検知センサ２６、２７のうち一方の検知センサ２６は発光素子であり、他方の検知センサ２７は受光素子である。そして、発光素子としての検知センサ２６から発せられた光線が受光素子としての検知センサ２７により受けられるようになっている。図９および図１０において、発光素子としての検知センサ２６から発せられた光線が受光素子としての検知センサ２７により受けられる光線を二点鎖線で示す。また、発光素子としての検知センサ２６から発せられた光線が、搬送コンベア２０に載置された箱体５０により遮られて受光素子としての検知センサ２７により受けられなくなった場合に、搬送コンベア２０に載置された箱体５０が検知されるようになる。

また、搬送コンベア２０における、右ハンド機構２００により開口が蓋部５４により閉じられるときの箱体５０の位置の近傍には、箱体５０をガイド部材３０に向かって押圧する押圧部材３２が設けられている。また、押圧部材３２には進退機構３４が取り付けられており、この押圧部材３２は進退機構３４によりガイド部材３０に向かう方向およびガイド部材３０から遠ざかる方向の両方向に移動可能となっている。

次に、このような構成からなるロボット１０により箱体５０を組み立てるときの動作について以下に説明する。なお、以下に示すような動作は、ロボット１０の制御部１６が左側のアーム部１４、右側のアーム部１５および左ハンド機構１００のエアシリンダー１３０等を制御することにより行われるようになっている。

まず、図２に示すように、左右一対の側方フラップ５２および蓋部５４がそれぞれ側面５１から上方を向くような箱体５０が搬送コンベア２０上で図２に示す位置に搬送される。そして、搬送コンベア２０上で搬送される箱体５０が一対の検知センサ２６、２７により検知されると、進退機構２８により押圧部材２４がガイド部材３０に向かって移動させられ、この押圧部材２４により箱体５０がガイド部材３０に向かって押圧される。また、箱体５０の側面５１が側面吸着パッド２２により吸着される。このことにより、箱体５０の位置が押圧部材２４および側面吸着パッド２２によって固定されるようになる。

次に、搬送コンベア２０上で位置が固定された箱体５０における左右一対の側方フラップ５２が側面５１に対して箱体５０の開口に向かって折り曲げられる。具体的には、側方フラップ折り曲げ部１１０および側方フラップ押さえ部１２０が箱体５０の各側方フラップ５２の上方に位置しているような状態において、左側のアーム部１４が左ハンド機構１００を搬送コンベア２０に向かって下方に押し下げる。このことにより、図５および図６に示すように、各側方フラップ５２の上端縁が側方フラップ折り曲げ部１１０の湾曲面１１２に接触し、側方フラップ折り曲げ部１１０が下降するにつれて各側方フラップ５２が側方フラップ折り曲げ部１１０の湾曲面１１２により箱体５０の開口に向かって側面５１に対して約４０°〜５０°程度折り曲げられる。ここで、側方フラップ折り曲げ部１１０の湾曲面１１２は、その断面が略半円形状となるよう湾曲しているため、各側方フラップ５２をスムーズに側面５１に対して箱体５０の開口に向かって折り曲げることができる。また、側方フラップ押さえ部１２０も側方フラップ折り曲げ部１１０と一体的に下降するため、各側方フラップ５２が側面５１に対して箱体５０の開口に向かって折り曲げられると、これらの各側方フラップ５２の上端縁は側方フラップ押さえ部１２０の底面に接触するようになる。

その後、図６に示すように、側面吸着パッド２２による箱体５０の側面５１の吸着が解除され、この側面吸着パッド２２は箱体５０の側面５１から離間する。また、押圧部材２４が進退機構２８によりガイド部材３０から遠ざかる方向に移動させられ、この押圧部材２４は箱体５０から離間する。そして、側面吸着パッド２２および押圧部材２４が箱体５０から離間すると、図７に示すように、エアシリンダー１３０により側方フラップ折り曲げ部１１０が上昇させられる。このことにより、側方フラップ折り曲げ部１１０は箱体５０から上方に離間するようになる。なお、この際に、箱体５０の各側方フラップ５２の上端縁は側方フラップ押さえ部１２０の底面に接触しているため、これらの側方フラップ５２は箱体５０の開口に向かって折り曲げられた状態が維持される。その後、図８に示すように、左側のアーム部１４が左ハンド機構１００を搬送コンベア２０に向かって更に下方に押し下げる。このことにより、箱体５０の開口の位置まで側方フラップ押さえ部１２０は下降し、この箱体５０は側方フラップ押さえ部１２０と搬送コンベア２０との間に挟まれた状態となる。また、各側方フラップ５２は側方フラップ押さえ部１２０により側面５１に対して略９０°折り曲げられる。また、側方フラップ押さえ部１２０の端部に設けられた垂れ下がり部１２１が箱体５０の側面５１に対向するようになる。

その後、図９に示すように、左側のアーム部１４が左ハンド機構１００を移動させることにより、この左ハンド機構１００の垂れ下がり部１２１により箱体５０の側面５１に当接しながらこの箱体５０を搬送コンベア２０上で図９に示す位置まで移動させる。なお、この際に、搬送コンベア２０も左ハンド機構１００と一体的に移動することにより、箱体５０が側方フラップ押さえ部１２０と搬送コンベア２０との間に挟まれた状態で図９に示す位置まで移動させられるようになっていてもよい。そして、箱体５０が図９に示す位置まで移動すると、進退機構３４により押圧部材３２がガイド部材３０に向かって移動させられ、この押圧部材３２により箱体５０がガイド部材３０に向かって押圧される。このことにより、箱体５０の位置が押圧部材３２によって固定されるようになる。また、箱体５０の位置が押圧部材３２によって固定された後、図１０に示すように、箱体５０の各側方フラップ５２を側方フラップ押さえ部１２０により押さえた状態を維持しながら、左側のアーム部１４が左ハンド機構１００を図１０に示す位置に移動させる。そして、箱体５０の各側方フラップ５２が側方フラップ押さえ部１２０により押さえられた状態で、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を移動させることにより、右ハンド機構２００のローラ２１０によって箱体５０の蓋部５４が側面５１に対して箱体５０の開口に向かって約４０°〜５０°程度折り曲げられる。具体的には、ローラ２１０が蓋部５４における折り目部分５８の近傍を円弧を描くように移動し、箱体５０の側面５１と蓋部５４との間の接続部分から蓋部５４を折り曲げる。その後、図１１に示すように側方フラップ押さえ部１２０が箱体５０から退避するよう左側のアーム部１４が左ハンド機構１００を移動させる。

左側のアーム部１４により左ハンド機構１００が箱体５０から退避させられると、右ハンド機構２００により蓋部５４の蓋フラップ５６が折り目部分５８から折り曲げられ、その後、右ハンド機構２００により箱体５０の開口が蓋部５４により閉じられる。より詳細には、図１２に示すように、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を移動させることにより、ローラ２１０によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り目部分５８に沿って略９０°折り曲げる。ここで、ローラ２１０によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げる際に、蓋フラップ５６は箱体５０の外側で折り曲げられる。より詳細には、押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に向かって押圧しながら、ローラ２１０によって蓋フラップ５６を箱体５０の側面５１に向かって押圧する。このことにより、蓋部５４の蓋フラップ５６が折り目部分５８から折り曲げられる。その後、図１３に示すように、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を上方に移動させることにより、ローラ２１０を上方に移動させる。この際に、ローラ２１０の表面には、蓋部５４の蓋フラップ５６との間で摩擦力が働くウレタンゴム等の弾性体からなる摩擦部材が設けられているとともに、ローラ２１０は図１２や図１３における反時計回りの方向のみに回転可能となっているため、ローラ２１０の表面と蓋フラップ５６との間で働く摩擦力によって蓋フラップ５６もローラ２１０と一体的に持ち上げられる。そして、蓋部５４における折り目部分５８の近傍の箇所がローラ２１０と押込部材２２０との間で挟まれるようになる。

そして更に、図１４に示すように、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を移動させることにより、ローラ２１０を図１３に示す位置から図１３における右方向に移動させる。具体的には、ローラ２１０が右側に移動するように、右ハンド機構２００を図中の反時計回り方向に傾ける、もしくは、右ハンド機構２００を図１３における右方向に移動させる。このことにより、蓋フラップ５６は折り目部分５８から９０°より大きな角度で折り曲げられるようになり、この蓋フラップ５６の先端部分は箱体５０の内側を向くようになる。その後、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を下降させることにより、ローラ２１０を図１４に示す位置から図１４における下方向に移動させる。このことにより、箱体５０の蓋部５４は当該箱体５０の開口に向かって押込部材２２０により押し込められる。また、この際に、ローラ２１０が蓋フラップ５６に当接し続けることにより、蓋フラップ５６の先端部分が箱体５０の内側を向く状態が維持される。このため、箱体５０の蓋部５４が当該箱体５０の開口に向かって押込部材２２０により押し込められると、蓋フラップ５６の先端部分が箱体５０の内部に入るようになる。

そして、蓋フラップ５６の先端部分が箱体５０の内部に入ると、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を移動させることにより、ローラ２１０が図１５における左方向に移動させられ、図１６に示すようにローラ２１０が蓋フラップ５６から離間する。その後、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を下降させることにより、図１７に示すように箱体５０の開口を蓋部５４が完全に閉じるようこの蓋部５４が押込部材２２０により押し込められる。また、押込部材２２０により箱体５０の開口が蓋部５４により閉じられる際に、この蓋部５４の上面にパッド部材２２２が接触する。ここで、パッド部材２２２は押込部材２２０の下面から下方に突出している。このため、パッド部材２２２が蓋部５４を下方に押圧することによって、箱体５０の開口をより一層確実に蓋部５４により閉じることができる。そして、箱体５０の開口が蓋部５４により完全に閉じられると、右側のアーム部１５が右ハンド機構２００を移動させることにより、箱体５０から押込部材２２０を離間させる。このようにして、箱体５０の一連の組み立て動作が完了する。

なお、押込部材２２０により蓋部５４を箱体５０の開口に押し込んでこの開口を蓋部５４により閉じる際に、蓋部５４の挿入不良等によって押込部材２２０に一定以上の力がかかると、押込部材２２０が図１７等における上方に押し込まれることによりバネ２１４が収縮する。この場合には、バネ２１４が収縮してベース部２０２と支持部２１３との間の距離が小さくなったことが検知センサ２３４により検知され、エラー警報がロボット１０から発せられるようになる。また、押込部材２２０により蓋部５４を箱体５０の開口に押し込んでこの開口を蓋部５４により閉じる際に、開口に対して平行に押し込むのではなく、図１３における手前側もしくは奥側から蓋フラップ５６が開口に挿入されるように斜めに押し込むようにしてもよい。このようにすることで、より確実に蓋フラップ５６を開口に挿入することができる。

以上のような構成からなる本実施の形態のロボット１０（蓋閉め装置）によれば、制御部１６は、図１２に示すようにローラ２１０（折曲部材）によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げた後、ローラ２１０および押込部材２２０を移動させることにより図１３に示すように蓋部５４を移動させ、その後、図１５乃至図１７に示すように押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むよう右側のアーム部１５（駆動部）を制御するようになっている。このことにより、上方に大きな開口が設けられた箱体５０を組み立てる場合に、この箱体５０の開口を蓋部５４により確実に閉じることができる。

また、本実施の形態のロボット１０（蓋閉め装置）においては、上述したように、制御部１６は、折曲部材としてのローラ２１０によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げる前に、図１１に示すようにローラ２１０を移動させることにより当該ローラ２１０によって箱体５０の側面５１に対して蓋部５４を折り曲げるよう右側のアーム部１５を制御するようになっている。このことにより、蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げる前に、ローラ２１０によって箱体５０の側面５１に対して蓋部５４を折り曲げることができるようになる。このため、箱体５０の側面５１に対して蓋部５４を折り曲げるための機構を設ける必要がなくなるため、右ハンド機構２００の構成をシンプルなものとすることができる。

また、本実施の形態のロボット１０（蓋閉め装置）においては、上述したように、ローラ２１０および押込部材２２０を移動させることにより蓋部５４を移動させる際に、図１３に示すように押込部材２２０を箱体５０から遠ざかる方向に移動させるようになっている。また、ローラ２１０および押込部材２２０を移動させることにより蓋部５４を移動させる際に、図１３に示すように蓋部５４における蓋フラップ５６の折り目部分５８をローラ２１０と押込部材２２０との間で挟むようになっている。このように、蓋部５４における蓋フラップ５６の折り目部分５８をローラ２１０と押込部材２２０との間で挟んだ場合には、蓋部５４をより確実に移動させることができるようになる。また、図１２に示すように、ローラ２１０によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げる際に、蓋フラップ５６は箱体５０の外側で折り曲げられるようになっている。また、図１２に示すように、ローラ２１０によって蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げる際に、押込部材２２０により蓋部５４が箱体５０の開口に向かって押圧される。

また、本実施の形態のロボット１０（蓋閉め装置）においては、上述したように、制御部１６は、ローラ２１０および押込部材２２０を移動させることにより蓋部５４を移動させた後、図１４に示すようにローラ２１０により蓋フラップ５６の折り曲げ角度を変え、その後、図１５乃至図１７に示すように押込部材２２０を移動させることにより当該押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むよう右側のアーム部１５を制御する。この際に、ローラ２１０により蓋フラップ５６の折り曲げ角度を変えることにより、蓋フラップ５６の先端部分が箱体５０の内側を向くようにする。このことにより、押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むときに、蓋フラップ５６を箱体５０の内部により確実に入れることができるようになる。また、押込部材２２０を移動させることにより当該押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むときに、ローラ２１０が蓋フラップ５６に当接し続けることにより蓋フラップ５６の先端部分が箱体５０の内側を向く状態が維持される。このことにより、押込部材２２０を移動させることにより当該押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むときに、蓋フラップ５６が箱体５０の外部に逃げてしまうことを防止することができるようになる。また、制御部１６は、押込部材２２０を移動させることにより当該押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込む直前に、図１６に示すように、ローラ２１０が蓋フラップ５６から離間する方向に移動するよう右側のアーム部１５を制御する。このことにより、押込部材２２０を移動させることにより当該押込部材２２０によって蓋部５４を箱体５０の開口に押し込むときに、蓋フラップ５６を略鉛直方向に延びる状態（すなわち、折り目部分５８から略９０°曲げられた状態）で箱体５０の内部に押し込むことができるようになる。

なお、本実施の形態による蓋閉め機構や蓋閉め装置は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

例えば、上記の説明ではロボット１０が左ハンド機構１００および右ハンド機構２００を備えた態様について述べたが、蓋閉め装置として用いられるロボットとして、右ハンド機構２００のみを備えたものが用いられてもよい。

また、蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げるための折曲部材はローラ２１０に限定されることはない。蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げるための折曲部材として、Ｌ字状に板金を折り曲げた部材が用いられてもよい。このような折曲部材でも、Ｌ字状の角の部分に蓋フラップ５６の先端部分を入れながら当該折曲部材を移動させることにより、蓋部５４の蓋フラップ５６を折り曲げることができる。

また、本実施の形態による蓋閉め機構は、ロボット１０の右側のアーム部１５に取り付けられる右ハンド機構２００に限定されることはない。本実施の形態による蓋閉め機構が、ロボット１０以外の装置において用いられてもよい。変形例に係る蓋閉め機構として、図３等に示すような右ハンド機構２００と同様の構成のユニットと、このユニットを移動させる駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備えたものが用いられてもよい。そして、このような変形例に係る蓋閉め機構でも、制御部は、折曲部材によって箱体の蓋部の蓋フラップを折り曲げた後、折曲部材および押込部材を移動させることにより蓋部を移動させ、その後、押込部材によって蓋部を箱体の開口に押し込むよう駆動部を制御する。このことにより、蓋閉め機構がロボット１０以外の装置において用いられるときでも、上方に大きな開口が設けられた箱体を組み立てる場合に、この箱体の開口を蓋部により確実に閉じることができる。

１０ ロボット
１２ 胴体部
１４ 左側のアーム部
１５ 右側のアーム部
１６ 制御部
２０ 搬送コンベア
２２ 側面吸着パッド
２４ 押圧部材
２６、２７ 検知センサ
２８ 進退機構
３０ ガイド部材
３２ 押圧部材
３４ 進退機構
５０ 箱体
５１ 側面
５２ 側方フラップ
５４ 蓋部
５６ 蓋フラップ
５８ 折り目部分
１００ 左ハンド機構
１０２ ベース部
１１０ 側方フラップ折り曲げ部
１１２ 湾曲面
１１４ 接続部材
１１６ バネ
１２０ 側方フラップ押さえ部
１２１ 垂れ下がり部
１２２ 接続部材
１３０ エアシリンダー
１４０ 取付部材
２００ 右ハンド機構
２０２ ベース部
２１０ ローラ
２１２ ローラ保持部材
２１３ 支持部
２１４ バネ
２２０ 押込部材
２２２ パッド部材
２３０ 取付部材
２３２ 被検知板
２３４ 検知センサ

Claims (16)

1. 略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め機構であって、
   前記蓋部のフラップを折り曲げるための折曲部材と、
   前記蓋部に当接する当接部分を有する押込部材と、
   前記折曲部材および前記押込部材を支持する支持部と、
   前記支持部を移動させる駆動部と、
   前記駆動部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げた後、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させ、その後、前記押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むよう前記駆動部を制御する、蓋閉め機構。
2. 前記制御部は、前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げる前に、前記折曲部材を移動させることにより当該折曲部材によって前記箱体の側面に対して前記蓋部を折り曲げるよう前記駆動部を制御する、請求項１記載の蓋閉め機構。
3. 前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させる際に、前記押込部材を前記箱体から遠ざかる方向に移動させる、請求項１または２記載の蓋閉め機構。
4. 前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させる際に、前記蓋部における前記フラップの折り目部分を前記折曲部材と前記押込部材との間で挟む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蓋閉め機構。
5. 前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げる際に、前記フラップは前記箱体の外側で折り曲げられる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蓋閉め機構。
6. 前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げる際に、前記押込部材により前記蓋部が前記箱体の前記開口に向かって押圧される、請求項５記載の蓋閉め機構。
7. 前記制御部は、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させた後、前記折曲部材により前記フラップの折り曲げ角度を変え、その後、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むよう前記駆動部を制御する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蓋閉め機構。
8. 前記折曲部材により前記フラップの折り曲げ角度を変えることにより、前記フラップの先端部分が前記箱体の内側を向くようにする、請求項７記載の蓋閉め機構。
9. 前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むときに、前記折曲部材が前記フラップに当接し続けることにより当該フラップの先端部分が前記箱体の内側を向く状態が維持される、請求項８記載の蓋閉め機構。
10. 前記制御部は、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込む直前に、前記折曲部材が前記フラップから離間する方向に移動するよう前記駆動部を制御する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の蓋閉め機構。
11. 前記折曲部材は、一方向にのみ回転可能となるよう前記支持部により支持される回転体から構成される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の蓋閉め機構。
12. 前記回転体の表面には、前記フラップとの間で摩擦力が働く摩擦部材が設けられている、請求項１１記載の蓋閉め機構。
13. 前記摩擦部材は弾性体である、請求項１２記載の蓋閉め機構。
14. 前記押込部材は、前記当接部分から突出する突出部分を有しており、前記押込部材を移動させることにより当該押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むときに、前記突出部分により前記蓋部が前記箱体の前記開口に押し込まれる、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の蓋閉め機構。
15. アーム部と、
    前記アーム部に取り付けられた、略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め機構であって、前記蓋部のフラップを折り曲げる折曲部材および前記蓋部に当接する当接部分を有する押込部材を有する蓋閉め機構と、
    前記蓋閉め機構の前記折曲部材によって前記蓋部の前記フラップを折り曲げた後、前記折曲部材および前記押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させ、その後、前記押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込むよう前記アーム部を制御する制御部と、
    を備えた、蓋閉め装置。
16. 略直方体形状の箱体の開口を蓋部により閉じるための蓋閉め方法であって、
    折曲部材によって前記蓋部のフラップを折り曲げる工程と、
    前記折曲部材および押込部材を移動させることにより前記蓋部を移動させる工程と、
    前記押込部材によって前記蓋部を前記箱体の前記開口に押し込む工程と、
    を備えた、蓋閉め方法。

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