JP2021037637A

JP2021037637A - 箱詰め装置

Info

Publication number: JP2021037637A
Application number: JP2019158844A
Authority: JP
Inventors: 篤也余吾; Atsuya Yogo; 一真中; Kazuma Naka
Original assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Current assignee: Fuji Machinery Co Ltd
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: JP7123406B2

Abstract

【課題】簡単な構造で、効率的に箱詰めができる箱詰め装置を提供する。【解決手段】シートマガジン１７から折畳みシート１０を取り出すロボットハンド１８を備える、折畳みシート１０を角筒状に起函する起函部Ｓ１に、起函した箱１６の底の内フラップ１３ｂ,１４ｂを折り曲げるフラップ折曲げ手段２０が配設される。ロボットハンド１８に、折り曲げた内フラップ１３ｂ,１４ｂの外側に外フラップ１１ｂを折り重ねて支持するフラップ支持手段２１が設けられる。ロボット１９は、物品２２が供給された横向き姿勢の箱１６を転回するようロボットハンド１８を動作して、側面パネル１１,１２から延出する外フラップ１１ｂ,１２ｂを折り曲げつつ搬送コンベヤ２３に載置して箱１６の底を閉じる。【選択図】図２

Description

本発明は、扁平に折り畳まれた折畳みシートを角筒状に起函した箱内に物品を供給する箱詰め装置に関する。

従来、箱詰め装置では、扁平に折り畳まれた段ボール等からなる折畳みシートを集積部から取り出して角筒状に起函し、箱の底となる側に延出した内フラップおよび外フラップを折り曲げ、その後封函機まで搬送して底をテープで封止した箱を箱詰め部まで送って、箱内に物品を供給している。そして、物品が供給された箱の側面パネルの上方に延出するフラップを折り曲げて封函機によりテープ貼りして封函された箱が、パレット積みされ、箱が積み上げられたパレットが搬出される。

前記箱詰め装置として、昨今ロボットを組み入れた装置が採用されるようになっている。例えば、特許文献１には、一対のロボットで折畳みシートの対向するパネルを吸着して相互に離間して起函することで、複数品種の箱への対応が可能な装置が開示されている。また、特許文献２や特許文献３には、ロボットで起函した箱のフラップを固定ガイドに押し当てながら折り曲げて、箱の底を閉じるようにした装置が開示されている。

特許５６７４６３２号公報特許５５４５３５７号公報特開２０１８−３９１８１号公報

しかしながら、特許文献１に開示の装置では、複数のロボットで保持した箱の底の外フラップを折り曲げる手段を別に設ける必要があり、装置構造が複雑になると共に装置の設置スペースを広く取る必要があるなどの問題がある。また、特許文献２、３に開示の装置は、何れも起函した箱の底のフラップを折り曲げてテープで封止した上で、箱内に物品を供給しており、生産効率の点で問題がある。

本発明は、簡単な構造で、効率的に箱詰めができる箱詰め装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明の箱詰め装置は、
ロボットハンド(18)によってシートマガジン(17)から吸着して取り出した折畳みシート(10)を、ロボットハンド(18)による保持状態で角筒状に起函し、角筒状に起函した箱(16)内へ一方の開口(15a)から物品(22)を供給し、他方の開口(15b)において側面パネル(11,12,13,14)から延出する各フラップ(11b,12b,13b,14b)を折り畳んで箱(16)の底を閉じて、載置部(23)に移載するようにした箱詰め装置であって、
箱(16)内への物品(22)の受け入れ前に、前記角筒状に起函した箱(16)の底の内フラップ(13b,14b)を折り曲げるフラップ折曲げ手段(20)と、
前記ロボットハンド(18)に設けられ、箱(16)の底において前記折り曲げられた内ラップ(13b,14b)の外側から折り重なるよう、対向する外フラップ(11b,12b)の一方を折り曲げて支持するフラップ支持手段(21)と、を備え、
前記物品(22)の受け入れに際して、前記一方の開口(15a)が横向きとなり、前記フラップ支持手段(21)により支持した外フラップ(11b)を上方に位置する姿勢で、前記ロボットハンド(18)により保持した箱(16)を物品供給位置(S2)に臨ませ、
該物品供給位置(S2)において、前記横向きの開口(15a)から箱(16)内への物品供給を終えた後に、該開口(15a)を上に向け、前記箱(16)の底でフラップ支持手段(21)により支持していない他方の外フラップ(12b)を載置部(23)に押し当てて箱(16)を転向して、箱(16)の側面パネル(12)との接続部を折り曲げ支点として前記他方の外フラップ(12b)を折り曲げると共に、箱(16)の底を前記載置部(23)に近付けるように移動し、前記ロボットハンド(18)で保持した箱(16)を解放して、前記両外フラップ(11b,12b)が折り畳まれて底が閉じた箱(16)として載置部(23)に載置するようにしたことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、シートマガジンから取り出した折畳みシートの起函、起函した箱への物品の供給および箱の底のフラップの折り曲げを、１つのロボットハンドで折畳みシートおよび起函した箱を保持したまま行うよう構成したので、構造を簡単にすると共に効率的に箱詰め作業を行うことができる。また、ロボットハンドによって保持した箱の底の外フラップを、封函部へ箱を送り込むために設置した載置部を利用し、それに押し当てて折り曲げるよう構成したので、底の外フラップの折り曲げガイドなどを省略することができ、構造をより簡単にすることができる。

請求項２に係る発明では、前記載置部はベルトコンベヤからなる搬送コンベヤ(23)とし、載置部(23)の下流に設けた封函部(S3)において、箱(16)の上下で折り曲げた各外フラップ(11a,11b,12a12b)の突合せ部に粘着テープを貼付する封函手段(43)を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明によれば、搬送コンベヤのベルトに外フラップを押し当てて折り曲げつつそのままベルトに載置することで底が閉じた箱を封函部に送ってテープ貼りした箱詰め品を得るので、箱の封函を効率的に行うことができる。

請求項３に係る発明では、パレット(44)を配置するパレット積ステーション(S4)を設け、
前記封函部(S3)で封函した箱(16)を、前記物品供給位置(S2)の一側に搬送終端が臨むリターンコンベヤ(24)で搬送し、
前記リターンコンベヤ(24)の搬送終端まで搬送した箱(16)を、前記ロボットハンド(18)によりパレット(44)へ移載するよう構成したことを特徴とする。
請求項３の発明によれば、起函して箱詰めを行うロボットハンドによりパレット積みまで行せるので、箱詰め装置のスペース効率を高め、また、装置コストを低く抑えることができる。

請求項４に係る発明では、品種毎に物品(22)を供給する供給コンベヤ(36)と、該供給コンベヤ(36)で供給する品種数に対応して１箱分の物品数として物品(22)を集積する物品集積部(S6)と、
該物品集積部(S6)を多列で配置すると共に、該物品集積部(S6)で集積した物品(22)を品種毎に箱(16)内へ受け入れる複数の物品供給位置(S2)と、
物品集積部(S6)で集積した物品(22)を各物品供給位置(S2)の箱(16)内に送り込む各物品集積部(S6)の送込み手段(38)と、
前記品種数に対応して折畳みシート(10)を貯留する複数のシートマガジン(17)と、
複数品種のシートマガジン(17)から取り出された折畳みシート(10)のいずれかを角筒状に起こす共通の開口補助手段(29)と、
角筒状に起こされた箱(16)を、品種毎に設けたいずれかの物品供給位置(S2)に開口(15a)を横向きにして位置付ける前記ロボットハンド(18)と、を備えたことを特徴とする。
請求項４の発明によれば、品種毎に供給コンベヤで供給される物品の箱詰め品を同時に生産できるので、効率的で良好に箱詰めすることができる。

本発明によれば、物品を箱詰めした箱を封函部へ送り込むまでの載置部により箱の底の外フラップを折り曲げて閉じるようにしたので、箱の底を閉じる手段を省略できて、箱詰め装置の全体構成を簡略化できると共に、効率的かつ良好に箱詰めを行うことができる。

箱詰め装置の全体を示す概略平面図である。箱詰め装置の全体を示す概略正面図である。シートマガジンおよび開口補助手段を示す概略正面図である。開口補助手段を示す概略側面図である。物品集積部および物品供給位置を示す概略正面図である。ロボットハンドによって箱の底の外フラップを折り曲げる工程を示す説明図である。

次に、本発明に係る箱詰め装置の好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。

図１、図２に示す如く、実施例に係る箱詰め装置は、折畳みシート１０を、その開口部側が上下方向を向く立てた姿勢で整列貯留するシートマガジン１７と、該シートマガジン１７から折畳みシート１０を１枚ずつ取り出して起函部Ｓ１まで移送すると共に該起函部Ｓ１において角筒状に起函した箱１６を保持して移送するロボットハンド１８を備えたロボット１９と、起函した箱１６内への物品供給口となる一方の開口１５ａとは反対の他方の開口１５ｂとなる箱１６の底の側面パネル１３、１４から延出する一対の内フラップ１３ｂ,１４ｂを折り曲げるフラップ折曲げ手段２０と、を備える。ロボットハンド１８には、箱１６の底で折り曲げた両内フラップ１３ｂ,１４ｂの外側に、側面パネル１１,１２から延出する外フラップ１１ｂ,１２ｂの一方を所定角度折り曲げて内フラップ１３ｂ,１４ｂを折り曲げ状態で支持するフラップ支持手段２１が設けられる。また、ロボットハンド１８で保持した角筒状の箱１６は、開放する一方の開口１５ａが側方を向く横向き姿勢となり、また、前記フラップ支持手段２１により支持した外フラップ１１ｂが上側に位置するように、箱１６を横向き姿勢に変換して開口１５ａが物品供給位置Ｓ２(後述)に臨むように位置付けて物品２２を受け入れた後、その箱１６の開放する開口１５ａを上方に向けて、箱１６を立てるように転向する際に、箱１６の底の外フラップ１１ｂ,１２ｂを、搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａに押し付けながら近付けてから、ロボットハンド１８による箱１６の保持を解除して、搬送コンベヤ２３に載置することで箱１６の底が閉じられる。そして、搬送コンベヤ２３に載置された箱１６は、そのまま封函手段４３に向けて搬送される。本例では、異なる複数品種の箱詰めとして、２品種の物品２２による構成により例示した。

図１に示す如く、異なる品種の物品２２に対応して２基のシートマガジン１７が横並びで配置され、各シートマガジン１７には、物品２２の品種数に対応した折畳みシート１０が、前記側面パネル１１を取出し口に臨ませた状態で整列貯留される。両シートマガジン１７は、前記ロボットハンド１８の作動領域Ｎ内に配置されると共に、該作動領域Ｎ内に、２品種の折畳みシート１０に対して共通して用いられる１つの起函部Ｓ１と、物品２２の品種に対応する２つの物品供給位置Ｓ２と、各物品供給位置Ｓ２で物品２２が供給された２品種の箱１６を、封函部Ｓ３に送り込むために共通して用いられる前記搬送コンベヤ２３と、封函された箱１６を品種毎にパレット積みするパレット積ステーションＳ４と、の夫々が設けられる。また、封函部Ｓ３で封函されて作動領域Ｎ外に移動した箱１６を、作動領域Ｎ内に設けた共通の戻し部Ｓ５まで搬送するリターンコンベヤ２４が設けられ、戻し部Ｓ５まで搬送された箱１６は、前記ロボット１９によって対応するパレット積ステーションＳ４に移載される。実施例では、１基のロボット１９を囲むように、シートマガジン１７、起函部Ｓ１、物品供給位置Ｓ２、搬送コンベヤ２３、戻し部Ｓ５およびパレット積ステーションＳ４が配置される。

図１〜図４に示す如く、前記ロボット１９として本例では垂直多関節型のロボットが採用され、該ロボット１９におけるロボットアーム２５の先端に設けたロボットハンド１８には、吸着部２６と、前記フラップ支持手段２１を備える。吸着部２６は、取付部材２７に配設されて負圧により吸引力を生じる複数の吸着カップ２６ａを備え、該吸着カップ２６ａで側面パネル１１を吸着した折畳みシート１０が、シートマガジン１７から１枚ずつ取り出されて前記起函部Ｓ１まで移送される。前記フラップ支持手段２１は、駆動手段として前記取付部材２７に配設したエアシリンダ２８と、該エアシリンダ２８の端部に連結した押さえ部材２１ａを備え、該押さえ部材２１ａは、エアシリンダ２８のピストンロッドの伸縮作動によって、前記起函部Ｓ１において角筒状に起函した箱１６の側面パネル１１から延出する外フラップ１１ｂの外側に近接した待機位置(図４の実線位置)と、側面パネル１３,１４に対して略９０度に折り曲げた内フラップ１３ｂ,１４ｂの外側に折り重なるように、外フラップ１１ｂを所定角度折り曲げて、その内フラップ１３ｂ,１４ｂの折曲げ状態を保つように外フラップ１１ｂを支持する押さえ位置(図４の二点鎖線位置)との間を移動する。押さえ部材２１ａは、外フラップ１１ｂとの少なくとも接触部位が弧状となる丸棒状の部材であって、接触時に外フラップ１１ｂを痛めることがない。

図２、図３、図４に示す如く、前記起函部Ｓ１に、前記ロボット１９と協働して２品種の折畳みシート１０を起函する共通の開口補助手段２９が設けられる。開口補助手段２９は、支持部材３０に配設された複数の吸着カップ３１を備え、該吸着カップ３１は、その前端が支持部材３０に設けた板状の受け部材３２の前面から突出して、前記ロボットハンド１８の吸着部２６で側面パネル１１を吸着した折畳みシート１０の側面パネル１２を受け部材３２の前面に押し付けた際に、側面パネル１２を吸着可能に構成される。

図２、図３、図４に示す如く、前記起函部Ｓ１には、起函した箱１６の底の内フラップ１３ｂ,１４ｂを、内側に向けて略９０度折り曲げる前記フラップ折曲げ手段２０が設けられる。フラップ折曲げ手段２０は、内フラップ１３ｂ,１４ｂを折り曲げる一対の折り部材３３を備え、各折り部材３３は、前記支持部材３０に回動可能に支持された対応する作動部材３４の延出端側に夫々配設される。両作動部材３４はギヤ連結されると共に、一方の作動部材３４が、駆動手段としてのエアシリンダ３５に連結される。そして、エアシリンダ３５によって作動部材３４,３４が相互に反対方向に回動して、一対の折り部材３３は、箱１６の底で延出する内フラップ１３ｂ,１４ｂの外側に離間した待機位置(図３の実線位置)から、内フラップ１３ｂ,１４ｂを側面パネル１３,１４に対して略９０度折り曲げた折曲げ位置と、に移動する。折り部材３３は、作動部材３４の延出部側に設けた第１当接部材３３ａおよび第２当接部材３３ｂを備え、折り部材３３が待機位置から折曲げ位置に移動する際に両当接部材３３ａ,３３ｂが対応する内フラップ１３ｂ,１４ｂに当接して折り曲げる。両当接部材３３ａ,３３ｂは、作動部材３４の延出方向に離間して配置されると共に、回動支点に近接する第１当接部材３３ａが折り曲げ前の内フラップ１３ｂ,１４ｂの延出端側に当接し、次いで回動支点から離間する第２当接部材３３ｂが第１当接部材３３ａにより折り曲げられる内フラップ１３ｂ,１４ｂに当接するよう構成される。また、第２当接部材３３ｂは、折曲げ位置において第１当接部材３３ａから離間した内フラップ１３ｂ,１４ｂの延出端側を支持する。第１当接部材３３ａおよび第２当接部材３３ｂは、内フラップ１３ｂ,１４ｂとの当接部位が弧状となる棒状部材であって、接触時に内フラップ１３ｂ,１４ｂを傷めることが無い。

図４に示す如く、前記内フラップ１３ｂ,１４ｂに対する前記折り部材３３における当接部材３３ａ,３３ｂの当接部位は、外フラップ１１ｂの延出長さより短かい長さであって、前記フラップ支持手段２１で折り曲げた際の外フラップ１１ｂの延出端より、該外フラップ１１ｂと対向する外フラップ１２ｂ寄りに偏倚して配設される。すなわち、内フラップ１３ｂ,１４ｂと側面パネル１３,１４との接続辺の長さの中心から前記外フラップ１２ｂ側となる略半分の範囲で内フラップ１３ｂ,１４ｂに当接部材３３ａ,３３ｂが当接して折り曲げられる。これにより、当接部材３３ａ,３３ｂによる内フラップ１３ｂ,１４ｂの折り曲げ状態において、前記押さえ部材２１ａで外フラップ１１ｂを折り曲げ支持した箱１６を前記ロボットハンド１８で上方に持ち上げる際に、両外フラップ１１ｂ,１２ｂに当接部材３３ａ,３３ｂが接触干渉することがない。

図１、図２に示す如く、前記起函部Ｓ１の側方に配置される載置部としての前記搬送コンベヤ２３はベルトコンベヤからなり、搬送ベルト２３ａの上面に箱１６の底が閉じた状態で載置された箱１６を封函部Ｓ３に向けて搬送する。また、前記起函部Ｓ１とは搬送コンベヤ２３を挟んだ反対側の一側には物品供給位置Ｓ２が配設され、該物品供給位置Ｓ２は、前記搬送コンベヤ２３の搬送方向前後に、２種類の異なる品種の物品２２に対応して別の物品供給位置Ｓ２が設けられる。前記ロボットハンド１８によって保持されて起函部Ｓ１において角筒状に起こされた第１品種の箱１６は、一方の物品供給位置Ｓ２まで移送され、保持した箱１６を、一側が横向きに開口する姿勢に変換し、当該物品供給位置Ｓ２において箱内に物品２２が供給され、また、異なる品種の折畳みシート１０を角筒状に起こしてロボットハンド１８で保持された第２の品種の箱１６は、他方の物品供給位置Ｓ２まで移送されて前記同様に箱内に物品２２が供給される。

図１、図５に示す如く、前記物品供給位置Ｓ２を挟んだ起函部Ｓ１とは反対側に、供給コンベヤ３６と吸着移載手段３７と送込み手段３８と物品集積部Ｓ６とが設けられる。供給コンベヤ３６から物品集積部Ｓ６に至るまでの各構成は２列で物品品種毎に配設される。そして各物品集積部Ｓ６の終端が、前記物品供給位置Ｓ２における２箇所の物品供給位置Ｓ２に対応している。供給コンベヤ３６は物品集積部Ｓ６に対して直交配置され、供給コンベヤ３６で送られてきた物品２２は、供給コンベヤ３６の搬送終端の受渡し部Ｓ７まで搬送される。受渡し部Ｓ７から物品集積部Ｓ６まで物品２２を移載する吸着体３７ａを備えた吸着移載手段３７が設けられる。吸着移載手段３７は、吸着体３７ａを進退移動すると共に昇降移動する各作動機構が設けられる。供給コンベヤ３６における受渡し部Ｓ７の搬送面の高さに対して物品集積部Ｓ６のベッド３９の高さが低く設定されており、吸着移載手段３７は、受渡し部Ｓ７まで搬送された物品２２を吸着体３７ａにより複数個ずつ吸着保持して前記物品集積部Ｓ６のベッド３９の仮置き位置Ｓ８まで移載し、仮置き位置Ｓ８へ物品２２を段積みするように構成される。仮置き位置Ｓ８まで移載されてベッド３９に段積みされた複数の物品２２を順次所定距離前方へ押送すると共に、押送回数押送して段積み物品が１箱分の集合品に達した後、前記物品供給位置Ｓ２に横向き姿勢で位置付けた箱１６の開口１５ａからその１箱分に集合した物品２２を箱内に一気に送り込むプッシャからなる送込み手段３８が設けられる。このようにして、物品集積部Ｓ６において、複数列×複数行×複数段で集積した物品２２を１箱分の集合品として箱１６の開口１５ａから送り込まれる。

図１、図５に示す如く、前記物品集積部Ｓ６において前記ベッド３９を挟む左右両側に一対のサイドガイド４０が設けられる。ベッド３９およびサイドガイド４０は、物品供給位置Ｓ２に位置付けた箱１６への物品送出し方向に延在して、前記送込み手段３８により箱詰めされる物品２２の左右が案内される。サイドガイド４０の端部にはフラップ支持ガイド４１が配設される。フラップ支持ガイド４１は、前記ロボットハンド１８で開口１５ａを横向き姿勢で保持した箱１６をあてがう際に、箱１６の開口１５ａで延出する外フラップ１１ａ,１２ａを上下に押し拡げて支持すると共に、左右の内フラップ１３ａ,１４ａが内折れしないように支持し、このようにして、ロボットハンド１８により保持した箱１６は、開口１５ａがフラップ支持ガイド４１にあてがわれて内フラップ１３ａ,１４ａ、と外フラップ１１ａ,１２ａとの夫々の内側が支持され、前記搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａから浮かして物品供給位置Ｓ２に位置付けられる。

図１に示す如く、前記搬送コンベヤ２３の下流側の封函部Ｓ３には封函手段４３が配設される。封函手段４３において、箱１６の上方に延出する内フラップ１３ａ,１４ａと外フラップ１１ａ,１２ａとを折り重ねて開口１５ａを閉じると共に、粘着テープを貼り付けて封止し、また、既に閉じた箱１６の底が粘着テープによって封止される。

図１に示す如く、前記封函手段４３の下流に、リターンコンベヤ２４が配設される。リターンコンベヤ２４は、封函手段４３に接続される横搬送部２４ａと、横搬送部２４ａに直交して配置した縦搬送部２４ｂとを備え、該縦搬送部２４ｂの搬送終端部に前記戻し部Ｓ５が設定される。封函手段４３を経てロボット１９の作動領域Ｎを越えて搬送された箱１６は、リターンコンベヤ２４によってロボットの作動領域Ｎ内に戻され、封函された箱１６が、前記搬送コンベヤ２３を挟む前記物品供給位置Ｓ２とは反対側の前記戻し部Ｓ５まで搬送される。また、ロボット１９の設置位置を挟んだリターンコンベヤ２４とは反対側には、パレット４４が配置される前記パレット積ステーションＳ４が設けられ、該パレット積ステーションＳ４において、パレット積みされた箱１６は流通先へ運び出される。

次に、実施例に係る箱詰め装置の作用について説明する。
前記供給コンベヤ３６によって、前記受渡し部Ｓ７に２つの物品２２が供給されると、前記吸着移載手段３７の吸着体３７ａにより２つの物品２２を吸着して物品集積部Ｓ６のベッド３９の仮置き位置Ｓ８まで移載する。仮置き位置Ｓ８に移載されてベッド３９に所定数で物品２２が段積みされると、その段積み物品２２を前記送込み手段３８により所定距離前方へ押送する。物品２２の仮置き位置Ｓ８への移載、段積み物品の前方への押送が繰り返し実施され、２つの物品集積部Ｓ６の何れかに、１箱分の物品２２が集積されると、当該対応する品種の折畳みシート１０が貯留されたシートマガジン１７から折畳みシート１０を取り出すように前記ロボット１９が動作するよう制御される。

前記ロボット１９は、図３に示す如く、前記シートマガジン１７からロボットハンド１８の吸着部２６で折畳みシート１０の側面パネル１１を吸着して取り出し、該折畳みシート１０を開口部が上下方向を向く縦向き姿勢のまま起函部Ｓ１に移送するようロボットハンド１８を動作する。ロボットハンド１８の吸着部２６で吸着した側面パネル１１と対向する側面パネル１２を前記開口補助手段２９の受け部材３２に押し付け、該側面パネル１２を前記吸着カップ３１に吸着させた後、受け部材３２から離間する前方に円弧を描く軌跡でロボットハンド１８を移動して折畳みシート１０を角筒状に起函する。折畳みシート１０が角筒状に起函された後に、前記フラップ折曲げ手段２０による内フラップ１３ｂ,１４ｂの折り曲げが行れる。

図３に示す如く、前記フラップ折曲げ手段２０は、一対の折り部材３３,３３をエアシリンダ３５によって待機位置から折曲げ位置に移動し、起函した箱１６の底の各内フラップ１３ｂ,１４ｂを内側に折り曲げる。折り部材３３,３３が待機位置から折曲げ位置に移動する際には、回動支点に近接する第１当接部材３３ａ,３３ａが、折り曲げ前の内フラップ１３ｂ,１４ｂに当接して折り曲げを開始し、回動支点から離間する第２当接部材３３ｂ,３３ｂが、第１当接部材３３ａ,３３ａにより折り曲げられる内フラップ１３ｂ,１４ｂに当接して更に折り曲げると共に、折り曲げ状態の内フラップ１３ｂ,１４ｂの延出端側を支持する。図４に示す如く、フラップ折曲げ手段２０による内フラップ１３ｂ,１４ｂの折り曲げ完了後、ロボットハンド１８に設けたエアシリンダ２８によって、押さえ部材２１ａが待機位置から押さえ位置へ移動して外フラップ１１ｂが所定角度折れ曲がり、該押さえ部材２１ａにより外フラップ１１ｂが底の開口１５ｂにおいて、側面パネル１３,１４に対して９０度に折り曲げられた内フラップ１３ｂ,１４ｂの折り曲げ状態を維持し、また、起函された箱１６の胴部１５が角筒状に保持される。

前記ロボットハンド１８によって角筒状に保持した縦向き姿勢の箱１６の開口１５ａを前記フラップ支持ガイド４１に向けた横向きで、前記フラップ支持手段２１の押さえ部材２１ａで支持した外フラップ１１ｂが上方に位置する姿勢に変換して物品供給位置Ｓ２に移送するようロボットハンド１８を動作する。図５に示す如く、物品供給位置Ｓ２においてフラップ支持ガイド４１の先端部に、内外のフラップ１１ａ,１２ａ,１３ａ,１４ａを被せ、各フラップ１１ａ,１２ａ,１３ａ,１４ａがフラップ支持ガイド４１にあてがわれた状態で、ロボットハンド１８で支持した箱１６は前記搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａから箱１６を浮かして位置付けられる。ロボット１９は、フラップ支持ガイド４１に箱１６を被せる際に、横向きにした箱１６の開口１５ａを上下、左右に傾けながら、フラップ支持ガイド４１に向けて前進する。

図５に示す如く、前記物品供給位置Ｓ２に箱１６が横向き姿勢で位置付けられると、前記送込み手段３８によって物品集積部Ｓ６に集積されている複数の物品２２が、一括でフラップ支持ガイド４１を経て箱内に供給される。物品供給位置Ｓ２に位置付けられている箱１６の内フラップ１３ｂ,１４ｂが外フラップ１１ｂにより押されて箱１６の開口１５ｂが部分的に閉じた状態になるので、送込み手段３８によって箱内に供給される物品２２が箱１６の底から外に抜け出てしまうのは防止される。

前記箱１６に物品２２が供給されると、前記ロボット１９は、ロボットハンド１８で保持している横向き姿勢の箱１６を、内外のフラップ１１ａ,１２ａ,１３ａ,１４ａがフラップ支持ガイド４１と干渉しない位置まで略水平に移動した後、箱１６を開口１５ａが上を向くと共に前記フラップ支持手段２１の押さえ部材２１ａで支持している外フラップ１１ｂが前記搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａに近付くように転回するようロボットハンド１８を動作する。これにより、図６(ａ)に示す如く、押さえ部材２１ａで支持されることなく延出端が搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａに当接した外フラップ１２ｂは、箱１６の転回時に搬送ベルト２３ａに押し付けられて既に折り曲げられている内フラップ１３ｂ,１４ｂの外側に折り重なるように側面パネル１２との接続部を折り曲げ支点として折り曲げられる。また、図６(ｂ)に示す如く、押さえ部材２１ａで支持している折り曲げ状態の外フラップ１１ｂの延出端が搬送ベルト２３ａに当たって該外フラップ１１ｂが開口１５ｂに向けて更に折り曲げられる時期に、押さえ部材２１ａをエアシリンダ２８によって押さえ位置から待機位置に移動する。その後、図６(ｃ)に示す如く、ロボットハンド１８により保持した箱１６を底の各外フラップ１１ｂ,１２ｂが搬送ベルト２３ａに接するように、箱１６の底を搬送ベルト２３ａに近付けながら押し付けるように移動した後に箱１６の保持を解放することで、底の各外フラップ１１ｂ,１２ｂが折り曲げられて(折り畳まれて)箱１６の底が閉じた状態で搬送ベルト２３ａに載置されて封函手段４３に向けて搬送されていく。

前記搬送コンベヤ２３によって前記封函手段４３に向けて送り込まれ、前記封函手段４３まで搬送された箱１６は、上方に延出した内フラップ１３ａ,１４ａと外フラップ１１ａ,１２ａとが夫々折り曲げられて両外フラップ１１ａ,１２ａの突合せ部に粘着テープが貼り付けられると共に、前記閉じられた箱１６の底の外フラップ１１ｂ,１２ｂの突合せ部が粘着テープで封止されて封函される。

前記封函手段４３によって封函された箱１６は、リターンコンベヤ２４における搬送終端の戻し部Ｓ５まで搬送される。前記ロボット１９が他の処理を行っていない場合、戻し部Ｓ５まで搬送された箱１６は、ロボットハンド１８により吸着されて、対応するパレット積ステーションＳ４のパレット４４に移載される。なお、ロボット１９が他の処理動作を行っている場合は、実行中の処理が完了した後に、戻し部Ｓ５で待機している箱１６をパレット積ステーションＳ４に移載する。

一方の品種の物品２２の箱詰め動作中に、他方の品種の物品２２が対応する物品集積部Ｓ６に１箱分集積されると、一方の品種の物品２２の箱詰めが完了して箱１６を前記搬送コンベヤ２３に載置した前記ロボット１９は、対応するシートマガジン１７からロボットハンド１８の吸着部２６で折畳みシート１０の側面パネル１１を吸着して取り出し、該折畳みシート１０を開口部が上下方向を向く縦向き姿勢のまま起函部Ｓ１に移送し、前述したと同様の起函および箱詰めを行う。そして、他方の品種の物品２２が箱詰めされて封函された箱１６が戻し部Ｓ５まで搬送されると、ロボット１９は箱１６を対応するパレット積ステーションＳ４に移載する。

実施例の箱詰め装置では、シートマガジン１７からの折畳みシート１０の取出し、折畳みシート１０の起函、起函した箱１６に対する物品２２の供給および物品２２が供給された箱１６の底の外フラップ１１ｂ,１２ｂの折り曲げとの夫々を、ロボット１９による保持状態で一貫して行うよう構成したので、簡単な装置構成にすると共に効率的な箱詰めを行うことができる。すなわち、シートマガジン１７から折畳みシート１０を取り出してから底の外フラップ１１ｂ,１２ｂを折り曲げて箱１６の底を閉じるまで、前記ロボットハンド１８で箱１６の側面パネル１１を吸着したまま行い、各工程で箱１６の受渡しを行うことが無いので、各工程間で箱１６を受継ぐ際に箱１６の位置ずれなどが生じない対策を施すための各種構成を採用する必要が無く、効率的に箱詰め処理することができる。ロボットハンド１８で保持している箱１６に物品２２を供給し、その箱１６をロボット１９で転回して姿勢を変換する際に、載置部となる搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａに直接外フラップ１２ｂを押し付けながら折り曲げるよう構成したので、フラップの折曲げ手段を別途設けることなく装置を簡略化することができる。また、搬送ベルト２３ａに載置されて底を閉じた箱１６をそのまま搬送ベルト２３ａに載置して封函部Ｓ３に向けて送ることができるので、底を閉じた箱１６のコンベヤへの移載手段を省略できるばかりでなく、その移載時における箱１６の位置ずれ対策用の各種構成も不要となる。搬送コンベヤ２３に載置されて封函部Ｓ３に送り込まれる箱１６はロボット１９で搬送ベルト上の適正位置に載置されているので、直線ラインとして接続された封函部Ｓ３にそのまま位置合わせされて案内され、箱１６の上下の外フラップ１１ａ,１２ａ,１１ｂ,１２ｂの突合せ部を夫々テープ貼りして封函するよう構成したので、箱１６を効率的に封函処理することができる。

前記ロボットハンド１８に設けたフラップ支持手段２１によって折り曲げた外フラップ１１ｂによって、先に折り曲げられている内フラップ１３ｂ,１４ｂの折り曲げ状態を維持するよう構成したので、起函後に箱１６の底を封止することなく箱外に物品２２が抜けないように箱内に物品２２を供給することができ、効率的に箱詰め作業を行うことができる。また、１基のロボット１９により複数品種の箱詰めとパレット積みとを一度に行せるようにしたので、従来のように箱詰め機と、パレット積み装置を別々に設置することが不要となり、また装置ごとに操作作業者を配置する必要が無くなり、省人化にも寄与する。

(変更例)
本発明は実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、以下のようにも変更実施可能である。また、以下の変更例に限らず、実施例に記載した構成については、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得る。
(1) 複数品種の物品２２に対応するようにシートマガジン１７や供給コンベヤ３６、物品供給位置Ｓ２およびパレット積ステーションＳ４を複数設けた場合で説明したが、物品供給位置Ｓ２を一箇所にして一品種の物品２２の箱詰めに採用したり、また同じ品種の物品２２を複数の物品供給位置Ｓ２に位置付けた箱１６に供給したり、あるいはシートマガジン１７などの設置を夫々１基だけにするようにしてもよい。
(2) 実施例では、供給コンベヤ３６や物品集積部Ｓ６と関連した複数の物品供給位置Ｓ２を同一レベルで左右に配置したが、上下に配置する構成を採用することができる。
(3) 封函した箱１６を、ロボット１９によってパレット積ステーションＳ４のパレット４４に積層するよう構成したが、封函した箱１６をロボット１９でパレット積ステーションＳ４のパレット４４に集積する構成は、必要に応じて設ければよい。
(4) ロボット１９と協働して箱１６の底の外フラップ１１ｂ,１２ｂを折り曲げる載置部を、ベルトコンベヤからなる搬送コンベヤ２３の搬送ベルト２３ａとしたが、ベッドなどの載置台に載せた箱１６を別の搬送手段により送り出す形態などとするなど、その他の実施形態を採用することができる。
(5) フラップ折曲げ手段２０やフラップ支持手段２１の駆動手段として用いたエアシリンダ３５,２８に代えて、折り部材３３,３３や押さえ部材２１ａを各位置に移動可能な各種の駆動部材を採用することができる。
(6) フラップ折曲げ手段２０およびフラップ支持手段２１の各フラップ１３ｂ,１４ｂ,１１ｂへの当接部となる当接部材３３ａ,３３ｂや押さえ部材２１ａを丸棒状で構成したが、板状部材や、回転ローラなど、フラップ１３ｂ,１４ｂ,１１ｂとの当接時にフラップ１３ｂ,１４ｂ,１１ｂを傷めることのない適宜形とすることができる。
(7) 実施例では、折畳みシート１０を、開口補助手段２９とにより縦向き姿勢で起函するよう構成したが、このような実施形態に代えて、ロボットハンド１８に起函機能を設けて、折畳みシート１０を物品供給位置Ｓ２へ移送するまでの間に起函するようにしたり、開口１５ａが側方を向く横向き姿勢となってから折畳みシート１０を起函する手段により起函したりする各種構成を採用することができる。

１０折畳みシート，１１,１２,１３,１４側面パネル
１１ａ,１１ｂ,１２ａ,１２ｂ外フラップ
１３ａ,１３ｂ,１４ａ,１４ｂ内フラップ，１５ａ一方の開口，１５ｂ他方の開口
１６箱，１７シートマガジン，１８ロボットハンド，２０フラップ折曲げ手段
２１フラップ支持手段，２２物品，２３搬送コンベヤ(載置部)
２４リターンコンベヤ，２９開口補助手段，３６供給コンベヤ
３８送込み手段，４３封函手段，４４パレット，Ｓ２物品供給位置
Ｓ３封函部，Ｓ４パレット積ステーション，Ｓ６物品集積部

Claims

ロボットハンドによってシートマガジンから吸着して取り出した折畳みシートを、ロボットハンドによる保持状態で角筒状に起函し、角筒状に起函した箱内へ一方の開口から物品を供給し、他方の開口において側面パネルから延出する各フラップを折り畳んで箱の底を閉じて、載置部に移載するようにした箱詰め装置であって、
箱内への物品の受け入れ前に、前記角筒状に起函した箱の底の内フラップを折り曲げるフラップ折曲げ手段と、
前記ロボットハンドに設けられ、箱の底において前記折り曲げられた内ラップの外側から折り重なるよう、対向する外フラップの一方を折り曲げて支持するフラップ支持手段と、を備え、
前記物品の受け入れに際して、前記一方の開口が横向きとなり、前記フラップ支持手段により支持した外フラップを上方に位置する姿勢で、前記ロボットハンドにより保持した箱を物品供給位置に臨ませ、
該物品供給位置において、前記横向きの開口から箱内への物品供給を終えた後に、該開口を上に向け、前記箱の底でフラップ支持手段により支持していない他方の外フラップを載置部に押し当てて箱を転向して、箱の側面パネルとの接続部を折り曲げ支点として前記他方の外フラップを折り曲げると共に、箱の底を前記載置部に近付けるように移動し、前記ロボットハンドで保持した箱を解放して、前記両外フラップが折り畳まれて底が閉じた箱として載置部に載置するようにした
ことを特徴とする箱詰め装置。
前記載置部はベルトコンベヤからなる搬送コンベヤとし、載置部の下流に設けた封函部において、箱の上下で折り曲げた各外フラップの突合せ部に粘着テープを貼付する封函手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の箱詰め装置。
パレットを配置するパレット積ステーションを設け、
前記封函部で封函した箱を、前記物品供給位置の一側に搬送終端が臨むリターンコンベヤで搬送し、
前記リターンコンベヤの搬送終端まで搬送した箱を、前記ロボットハンドによりパレットへ移載するよう構成したことを特徴とする請求項２記載の箱詰め装置。
品種毎に物品を供給する供給コンベヤと、該供給コンベヤで供給する品種数に対応して１箱分の物品数として物品を集積する物品集積部と、
該物品集積部を多列で配置すると共に、該物品集積部で集積した物品を品種毎に箱内へ受け入れる複数の物品供給位置と、
物品集積部で集積した物品を各物品供給位置の箱内に送り込む各物品集積部の送込み手段と、
前記品種数に対応して折畳みシートを貯留する複数のシートマガジンと、
複数品種のシートマガジンから取り出された折畳みシートのいずれかを角筒状に起こす共通の開口補助手段と、
角筒状に起こされた箱を、品種毎に設けたいずれかの物品供給位置に開口を横向きにして位置付ける前記ロボットハンドと、を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の箱詰め装置。