JP2023039564A - ロボットハンド及びそれを備える製函装置並びに製函方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、少Ｃ式箱及びＢ式箱をひとつの製函装置で兼用可能とすることができ、流通加工作業中の箱折り工程の自動化割合の向上及び設備投資回収効率の向上を可能とし、設備設置スペースもとらないことから、社会課題となっている労働力不足に対応することができるロボットハンド及びそれを備える製函装置並びに製函方法を提供することを目的とする。【解決手段】本開示に係るロボットハンド１は、レール２とレールに摺動自在に支持される一対のガイド３（３１，３２）と一対のガイド同士を近接及び離間するように摺動させる動力部とを有するスライド機構と、一対のガイドにそれぞれ支持された一対の板状部４（４１，４２）と、を備え、一対の板状部同士は、側端辺４ａが互いに対向し、かつ、表裏の両板面のうち少なくとも一方の板面が互いに同一平面上に位置するように並列する。【選択図】図１

Description

新規性喪失の例外適用申請有り

本開示は、ロボットハンド及びそれを備える製函装置並びに製函方法に関する。

段ボール箱には、ＪＩＳ‐Ｚ１５０７：２０１３「段ボール箱の形式」で規定されるように様々な型式がある。特に、ＪＩＳ－Ｚ１５０７において０３００、０３０１と定義されている段ボール箱は、一般的にＣ式箱と呼ばれ、ギフト用の段ボール箱として多用されている。また、ＪＩＳ－Ｚ１５０７において０５０４と定義されている段ボール箱は、一般的にＢ式箱と呼ばれ、ワンタッチで組み立てられることから、Ｃ式箱と合わせてギフト用の段ボール箱として多用されている。

一般的に、段ボール箱の製函装置は、段ボール箱の型式ごとに、専用設計された製函設備を用いて製函するか、又は多くの現場では人手によって製函作業が行われてきた。これは、内部の製品及び文化的な事情で、包装態様が時と共に変化しやすく、機械化・自動化することが技術的・経済的・設置スペース的に困難であったためである。近年、狭いスペースで多様な商品の製作が求められる流通加工作業に対し、ロボットアームを駆使した箱形状へ成形する箱組立装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。また、ロボットアームを用いて成形した箱への内容物を箱詰めする装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。この背景にはロボットの技術の進歩の他、少子高齢化等による人手不足及び連続的な高い生産性への要求などの社会的な事情が合わさっている。

特開２０１９‐９３６７５号公報 特開２０２０‐２９２８２号公報

特許文献１のような段ボール箱の製函装置は、Ｃ式箱及びＢ式箱などの各型式用の専用設計となっており、複数の型式の製函をひとつの製函装置で兼用することが困難であった。これは、従来の製函装置は一般的に直線的に稼働するシリンダと段ボールシートを規制するガイドとで構成されているためである。一般的な流通加工現場では、Ｃ式箱及びＢ式箱を多用しており、生産性向上のためにＣ式箱及びＢ式箱の兼用製函装置が求められていた。

本開示は、Ｃ式箱及びＢ式箱をひとつの製函装置で兼用可能とすることができ、流通加工作業中の箱折り工程の自動化割合の向上及び設備投資回収効率の向上を可能とし、設備設置スペースもとらないことから、社会課題となっている労働力不足に対応することができるロボットハンド及びそれを備える製函装置並びに製函方法を提供することを目的とする。

本発明に係るロボットハンドは、１枚の段ボールシートからなるブランク板を成形して、直方体状又は立方体状の形状を有する箱を製函する製函装置に搭載されるロボットハンドであって、該ロボットハンドは、レールと該レールに摺動自在に支持される一対のガイドと該一対のガイド同士を近接及び離間するように摺動させる動力部とを有するスライド機構と、前記一対のガイドにそれぞれ支持された一対の板状部と、を備え、該一対の板状部同士は、側端辺が互いに対向し、かつ、表裏の両板面のうち少なくとも一方の板面が互いに同一平面上に位置するように並列することを特徴とする。

本発明に係る製函装置は、本発明に係るロボットハンドと、該ロボットハンドを先端に有するロボットアームと、１枚の段ボールシートからなるブランク板を所定の位置で折るための箱折り治具と、該箱折り治具を支持する基台と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る製函装置では、前記ロボットハンドは、前記ロボットアームに対して着脱自在であり、前記箱折り治具は、前記基台に対して着脱自在であることが好ましい。製函する段ボール箱の型式に応じてロボットハンド及び箱折り治具を交換することで、製函装置で製函できる段ボール箱の型式を容易に切り替えることができる。

本発明に係る製函装置では、前記ブランク板は、底板と、該底板の四つの縁辺にそれぞれ連接された側板と、各側板に連接された上端面板と、該上端面板に連接された折り返し側板とを有しており、前記側板のうち、対向し合う第１の一対の側板はサイドフラップを有し、他の第２の一対の側板はサイドフラップを有さず、前記ブランク板を成形した箱は、直方体状又は立方体状の形状を有し、前記直方体状又は前記立方体状の一面が開放され、内側に収容室を有する箱であり、前記製函装置は、前記ロボットアームとして第１ロボットアームと第２ロボットアームを有し、前記一対の板状部は、該一対の板状部の並列方向に延びる下端辺を有し、前記一対のガイドは、前記一対の板状部を、前記下端辺の上下方向の高さが相互に同一となるように支持することが好ましい。Ｃ式箱を製函することができる。

本発明に係る製函装置では、前記第２ロボットアームは、吸着部を更に有することが好ましい。製函したＣ式箱を効率的に搬出することができる。

本発明に係る製函装置では、前記箱折り治具は、前記底板に対応する底板領域を形作る枠部と、前記サイドフラップを折り畳むためのフラップ押当て部と、を有することが好ましい。Ｃ式箱を効率的に製函することができる。

本発明に係る製函装置では、前記一対の板状部は、前記表裏の板面のうち少なくとも一方の板面から突出し前記下端辺と平行な方向に延びる突条部を更に有し、前記一対の板状部のうち一方に設けられた前記突条部と前記一対の板状部のうち他方に設けられた前記突条部とは、前記下端辺からの高さが相互に同一であることが好ましい。Ｃ式箱において上端面板をより確実に折り曲げて美観に優れた箱とすることができる。

本発明に係る製函装置では、前記製函装置は、前記ロボットアームとは別に第３ロボットアームを有し、該第３ロボットアームは、吸着部を有することが好ましい。Ｃ式箱のブランク板を効率的に供給することができる。

本発明に係る製函装置では、前記ブランク板は、四つの縁辺を有する底板と、該底板の縁辺のうち第１縁辺に連接された前面側板と、前記底板の縁辺のうち前記第１縁辺に対向する第２縁辺に連接された後面側板と、前記底板の縁辺のうち残りの第３縁辺及び第４縁辺にそれぞれ連接された左面側板及び右面側板と、を有し、前記前面側板が、該前面側板の前記第１縁辺に対向する縁辺に連接された上端面板と、該上端面板に連接された折り返し側板とを有し、前記後面側板が、該後面側板の前記第２縁辺に対向する縁辺に連接された前記蓋部となる蓋板と、該蓋板に連接された差込片と、前記左面側板及び前記右面側板にそれぞれ隣接する方向に延設された固定片と、を有し、前記左面側板及び前記右面側板が、前記左面側板の前記第３縁辺に対向する縁辺及び前記右面側板の前記第４縁辺に対向する縁辺にそれぞれ連接する上フラップと、前記前面側板に隣接する方向にそれぞれ延設されたサイドフラップと、を有し、かつ、前記左面側板と前記上フラップ及び前記右面側板と前記上フラップとにそれぞれ跨って前記底板の前記後面側板側の角から斜めに伸びる重合用折目を有しており、前記ブランク板を成形した箱は、直方体状又は立方体状の形状を有し、前記直方体状又は前記立方体状の一面が開放された開口部と、該開口部を閉塞する蓋部と、前記直方体状又は前記立方体状の内側に設けられた収容室と、を有する箱であり、前記製函装置は、前記ロボットアームとして第４ロボットアームを有することが好ましい。Ｂ式箱を製函することができる。

本発明に係る前記製函装置は、前記ロボットアームとは別に第５ロボットアームを有し、該第５ロボットアームは、吸着部を有することが好ましい。Ｂ式箱のブランク板を効率的に供給するとともに、蓋板及び後面側板を効率的に起立させることができる。

本発明に係る前記製函装置は、前記ロボットアームとは別に第６ロボットアームを有し、該第６ロボットアームは、吸着部を有することが好ましい。製函したＢ式箱を効率的に搬出することができる。

本発明に係る製函装置では、前記箱折り用治具は、前記底板を固定する固定部を有することが好ましい。Ｂ式箱をより効率的に製函することができる。

本発明に係る製函装置では、前記箱折り用治具は、前記前面側板を下方から上方に押し上げる折り曲げ機構を有することが好ましい。Ｂ式箱をより効率的に製函することができる。

本発明に係る製函装置では、前記一対の板状部は、前記表裏の板面のうち少なくとも一方の板面から突出し前記一対の板状部の相互に対向する側端辺と平行な方向に延びるリブを更に有することが好ましい。Ｂ式箱をより効率的に製函することができる。

本発明に係る製函方法は、本発明に係る製函装置を用いた製函方法であって、前記ブランク板を１枚取り出して前記箱折り治具上に載せる工程１Ａと、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームを用いて前記側板を起立させるとともに前記サイドフラップを谷折りして前記第２の一対の側板の前記収容室側の表面に前記サイドフラップが接した状態とする工程２Ａと、前記第２の一対の側板に前記上端面板を介して連接する一対の前記折り返し側板を内側に折り込んで前記サイドフラップを前記第２の一対の側板と前記折り返し側板との間で挟んだ状態とする工程３Ａと、前記第１の一対の折り返し側板を内側に折り込み、前記箱を形成する工程４Ａと、を順に有し、前記工程２Ａは、前記第１ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の板面と前記第２ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の板面とを互いに向かい合わせの状態とする工程２Ａ１と、前記動力部が前記一対のガイド同士を離間又は近接させることで前記一対の板状部同士を離間状態又は近接状態とし、前記一対の板状部の前記下端辺で、前記底板の前記第２の一対の側板との境界部の両端部を押す工程２Ａ２と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る製函方法では、前記工程２Ａ２では、前記第１ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の前記下端辺で前記第２の一対の側板のうち一方の側板を押すと同時に、前記第２ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の前記下端辺で前記第２の一対の側板のうち他方の側板を押すことが好ましい。Ｂ式箱をより効率的に製函することができる。

本発明に係る製函方法では、前記工程２Ａでは、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームを用いて前記底板を前記箱折り治具の枠部内に押し込んで前記側板を起立させることが好ましい。Ｂ式箱をより効率的に製函することができる。

本発明に係る製函方法は、本発明に係る記載の製函装置を用いた製函方法であって、前記ブランク板を１枚取り出して前記箱折り治具上に載せる工程１Ｂと、前記蓋板及び前記後面側板を引き上げて前記蓋板及び前記後面側板を起立させるとともに前記左面側板及び前記右面側板を起立させる工程２Ｂと、前記第４ロボットアームを用いて前記サイドフラップを前記収容室側に折り畳む工程３Ｂと、前記前面側板を起立させる工程４Ｂと、前記折り返し側板を内側に折り込み、前記箱を形成する工程５Ｂと、を順に有し、前記工程３Ｂは、前記動力部が前記一対のガイド同士を離間させることで前記一対の板状部を互いに離間状態とし、前記サイドフラップの外側に前記一対の板状部を配置する工程３Ｂ１と、前記動力部が前記一対のガイド同士を近接させることで前記一対の板状部を互いに近接させる方向に移動させながら前記サイドフラップを前記収容室側に移動させる工程３Ｂ２と、前記一対の板状部を前記収容室側に移動させることで前記サイドフラップを前記収容室側に折り畳む工程３Ｂ３と、を含むことを特徴とする。

本開示によれば、Ｃ式箱及びＢ式箱をひとつの製函装置で兼用可能とすることができ、流通加工作業中の箱折り工程の自動化割合の向上及び設備投資回収効率の向上を可能とし、設備設置スペースもとらないことから、社会課題となっている労働力不足に対応することができるロボットハンド及びそれを備える製函装置並びに製函方法を提供することができる。

本実施形態に係るロボットハンドの一例を示す正面概略図である。 本実施形態に係る製函装置の概略構成の第一例を示す正面図である。 箱折り治具の第一例を示す斜視図である。 本実施形態に係る製函装置で製函される箱のブランク板の第一例を示す概略構成図(箱の概略展開図)である。 図４に示すブランク板を組み立てた箱の一例を示す斜視図である。 板状部の変形例を説明するための図である。 本実施形態に係る製函装置で製函される箱のブランク板の第二例を示す概略構成図(箱の概略展開図)である。 図７に示すブランク板を組み立てた箱の一例を示す斜視図である。 本実施形態に係る製函装置の概略構成の第二例を示す正面図である。 板状部の変形例を説明するための図である。 箱折り治具の第二例を示す斜視図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程１Ａを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程２Ａを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程２Ａを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程３Ａを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程４Ａを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程５Ａを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程１Ｂを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程２Ｂを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程３Ｂ１を示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程３Ｂ２を示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程４Ｂを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程５Ｂを示す説明図である。 製函工程の流れを説明する図であって、工程６Ｂを示す説明図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

図１は、本実施形態に係るロボットハンドの第一例を示す正面概略図である。本実施形態に係るロボットハンド１は、１枚の段ボールシートからなるブランク板を成形して、直方体状又は立方体状の形状を有する箱を製函する製函装置に搭載されるロボットハンドであって、ロボットハンド１は、図１に示すように、レール２とレール２に摺動自在に支持される一対のガイド３（３１，３２）と一対のガイド３（３１，３２）同士を近接及び離間するように摺動させる動力部５とを有するスライド機構と、一対のガイド３（３１，３２）にそれぞれ支持された一対の板状部４（４１，４２）と、を備え、一対の板状部４（４１，４２）同士は、側端辺４ａが互いに対向し、かつ、表裏の両板面のうち少なくとも一方の板面が互いに同一平面上に位置するように並列する。

１枚の段ボールシートからなるブランク板を成形して、直方体状又は立方体状の形状を有する箱は、例えば、Ｃ式箱及びＢ式箱である。ここで、Ｃ式箱は、ＪＩＳ－Ｚ１５０７において０３００、０３０１と定義されている段ボール箱であり、Ｂ式箱は、ＪＩＳ－Ｚ１５０７において０５０４と定義されている段ボール箱である。

ロボットハンド１は、Ｃ式箱を製函する時に用いられるロボットハンド及びＢ式箱を製函する時に用いられるロボットハンドを包含する。ロボットハンド１は、ロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ）の先端に取り付けられるベース９を有することが好ましい。

スライド機構は、動力部５によって、一対のガイド３（３１、３２）をレール２（２１、２２）に沿って摺動させて一対のガイド３（３１、３２）同士を近接させ、かつ、一対のガイド３（３１、３２）をレール２（２１、２２）に沿って摺動させて一対のガイド３（３１、３２）同士を離間させる。レール２は、図１に示すようにベース９の表面に敷設される部材又はベース９に設けられた溝（不図示）であり、一対のガイド３のうち第１ガイド３１を摺動させる第１レール２１と、一対のガイド３のうち第２ガイド３２を摺動させる第２レール２２とを有することが好ましい。第１レール２１と第２レール２２とは同一直線状に配置されることが好ましい。ガイド３（３１，３２）は、レール２に摺動自在に支持される部材である。動力部５は、例えば、エアシリンダ又はリニアモータ若しくはサーボモータなどのモータである。

一対の板状部４（４１、４２）は、例えば、樹脂製の板部材である。一対の板状部４（４１、４２）は、第１ガイド３１に固定される第１板状部４１及び第２ガイド３２に固定される第２板状部４２である。一対の板状部４（４１、４２）は、一対のガイド３（３１、３２）に固定された状態において、相互に対向する側端辺４ａを有する。側端辺４ａは、板状部４（４１、４２）の側辺のうちレール２（２１、２２）の延在方向に直交方向に延びる側辺であることが好ましい。板状部４（４１、４２）は、ガイド３（３１、３２）に固定される支持部４１Ａ、４２Ａと支持部４１Ａ、４２Ａに連接し製函時にブランク板に作用する作用部４１Ｂ、４２Ｂとを有することが好ましい。作用部４１Ｂ、４２Ｂは、支持部４１Ａ、４２Ａよりも幅広であることが好ましい。また、作用部４１Ｂ、４２Ｂは、略四角形状であることが好ましい。ここで、略四角形状は、長方形状、正方形状、台形状、平行四辺形状及びこれらの角を丸めた形状など各種変形形状を包含する。

一対の板状部４（４１，４２）同士は、表裏の両板面のうち少なくとも一方の板面が互いに同一平面上に位置するように並列する。「両板面のうち少なくとも一方の板面が同一平面上に位置する」とは、表側の板面だけが同一平面上に位置する形態、裏側の板面だけが同一平面上に位置する形態及び裏表の両方の板面が同一平面上に位置する形態を包含する。ここで、板面の表裏は特に限定されず、例えば、ガイド３（３１，３２）に固定される側の面を表側の板面とし、かつ、表側の板面とは反対側の面を裏側の板面とするか、又はその逆としてもよい。

図２及び図９は、本実施形態に係る製函装置の概略構成の例を示す正面図である。本実施形態に係る製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）は、Ｃ式箱を製函するモードとＢ式箱を製函するモードとを有する。図２は製函装置９００（９００Ａ）がＣ式箱を製函するモードである状態を示し、図９は製函装置９００（９００Ｂ）がＢ式箱を製函するモードである状態を示す。図２の製函装置９００Ａと図９の製函装置９００Ｂとは、ロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ），９５２の先端に取り付けられるエンドエフェクタ及び箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）が異なる以外は共通の構成を有する。このため、各モードは、エンドエフェクタ及び箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）を変更することで容易に切り替えることができる。すなわち、一つの製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）でＣ式箱及びＢ式箱の製函を兼用することができる。Ｃ式箱を製函するモード及びＢ式箱を製函するモードにおいて、製函装置９００は基本的な構成を同じくする。このため、最初に共通する構成について説明し、次に各モードについて説明する。

本実施形態に係る製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）は、図２及び図９に示すように、本実施形態に係るロボットハンド１と、ロボットハンド１を先端に有するロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ）と、１枚の段ボールシートからなるブランク板を所定の位置で折るための箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）と、箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）を支持する基台９３０と、を備える。

ロボットハンド１は、図２に示す第１ロボットアーム９１０Ａ及び第２ロボットアーム９１０Ｂ並びに図９に示す第４ロボットアーム９１０Ｃの先端に取り付けられるエンドエフェクタであり、例えば、図１に示すロボットハンドである。

ロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ）は、図２及び図９に示すように、製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）の天板から吊り下げられる。ロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ）の仕様は、特に限定されないが、汎用的な６軸のロボットマニピュレータであることが好ましい。ロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ）は、関節を有し、関節の動作によってロボットハンド１の位置及び姿勢を３次元的に変更することができる。

箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）は、Ｃ式箱用箱折り治具９２０Ａ（図２及び図３に図示）及びＢ式箱用箱折り治具９２０Ｂ（図９及び図１１に図示）を包含する。

基台９３０は、箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）を載置するための作業台である。

製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）の各部は、制御部（不図示）によって統括的に制御される。制御部は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳ及びプログラムを記憶する。プログラムは、Ｃ式箱の製函用プログラムとＢ式箱の製函用プログラムとを包含する。

本実施形態に係る製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）では、ロボットハンド１は、ロボットアーム９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ）に対して着脱自在であり、箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）は、基台９３０に対して着脱自在であることが好ましい。製函する段ボール箱の型式に応じてエンドエフェクタ及び箱折り治具９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ）を交換することで、製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）で製函できる段ボール箱の型式を容易に切り替えることができる。これによって、本実施形態に係る製函装置９００は、一つの装置で、Ｃ式箱及びＢ式箱を製函することができる。

次に、製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）がＣ式箱を製函するモードである場合について説明する。

図４は、本実施形態に係る製函装置で製函される箱のブランク板の第一例を示す概略構成図(箱の概略展開図)である。図５は、図４に示すブランク板を組み立てた箱の一例を示す斜視図である。本実施形態に係る製函装置では、ブランク板１００は、図４に示すように、底板１０１と、底板１０１の四つの縁辺１２１ａ，１２１ｂにそれぞれ連接された側板１０２ａ，１０２ｂと、各側板１０２ａ，１０２ｂに連接された上端面板１０４ａ，１０４ｂと、上端面板１０４ａ，１０４ｂに連接された折り返し側板１０５ａ，１０５ｂとを有しており、側板１０２ａ，１０２ｂのうち、対向し合う第１の一対の側板１０２ｂはサイドフラップ１０３を有し、他の第２の一対の側板１０２ａはサイドフラップ１０３を有さず、ブランク板１００を成形した箱１００Ａは、図５に示すように、直方体状又は立方体状の形状を有し、直方体状又は前記立方体状の一面が開放され、内側に収容室１３０を有する箱であり、製函装置９００Ａは、図２に示すように、ロボットアーム９１０として第１ロボットアーム９１０Ａと第２ロボットアーム９１０Ｂとを有し、一対の板状部４（４１，４２）は、図１に示すように、該一対の板状部４（４１，４２）の並列方向に延びる下端辺４ｂを有し、一対のガイド３（３１，３２）は、一対の板状部４（４１，４２）を、下端辺４ｂの上下方向の高さが相互に同一となるように支持することが好ましい。

図４に示すブランク板１００は、図５に示すＣ式箱１００Ａのブランク板である。ここで、底板１０１の四つの縁辺と底けい線とは一致する位置にあるため、いずれも符号１２１ａ，１２１ｂを付した。箱１００Ａは、一枚の段ボールシートをブランク板１００として、組み上げられる。このとき、箱１００Ａの外観は、図５に示すように、天面が解放された直方体状の形状を有している。図４の展開図に示すように、縁辺１２１ａの長さが縁辺１２１ｂの長さよりも長いとき、箱１００Ａは直方体状の形状を有する。このとき底板１０１は長手方向１１１と短手方向１１２を有する。本実施形態では、縁辺１２１ａの長さと縁辺１２１ｂの長さとを等しくしてもよい。さらに、側板１０２ａの高さｈ２を縁辺１２１ａの長さ及び縁辺１２１ｂの長さと等しくしてもよい。このとき箱１００Ａは立方体状の形状を有する。

ブランク板１００は、底板１０１と、底板１０１の四つの縁辺１２１ａ，１２１ｂにそれぞれ連接された側板１０２ａ，１０２ｂと、各側板１０２ａ，１０２ｂに連接された上端面板１０４ａ，１０４ｂと、上端面板１０４ａ，１０４ｂに連接された折り返し側板１０５ａ，１０５ｂとを有し、底板１０１と側板１０２ａ，１０２ｂとの境界に底けい線１２１ａ，１２１ｂと、側板１０２ａ，１０２ｂと上端面板１０４ａ，１０４ｂとの境界に内側けい線１１３ａ，１１３ｂと、上端面板１０４ａ，１０４ｂと折り返し側板１０５ａ，１０５ｂとの境界に外側けい線１１４ａ，１１４ｂとを有している。そして、図４に示した展開図において、底けい線１２１ａ，１２１ｂと、内側けい線１１３ａ，１１３ｂと、外側けい線１１４ａ，１１４ｂと、をそれぞれ谷折りすることで、図５に示した箱１００Ａに成形することができる。

対向し合う折り返し側板１０５ａ，１０５ｂの少なくとも一対（１０５ａ）は、それぞれ、外側縁辺に凸部形状１０６を有し、底板１０１は、係孔部１０７を有することが好ましい。凸部形状１０６は、図４では、対向し合う折り返し側板１０５ａのそれぞれの外側縁辺に設けられている。１つの外側縁辺に、凸部形状は、２個以上設けられることが好ましい。凸部形状１０６は、長手方向１１１の対向し合う折り返し側板１０５ａのそれぞれに設けられることが好ましい。凸部形状１０６は、さらに、短手方向１１２の対向し合う折り返し側板１０５ｂのそれぞれに設けられてもよく、さらに、長手方向１１１の対向し合う折り返し側板１０５ａのそれぞれと短手方向１１２の対向し合う折り返し側板１０５ｂのそれぞれに設けられてもよい。凸部形状１０６は、ロボットによる箱１００Ａへの成形途中において、ロボットアームで折り返し側板を折った後、押さえ続けることなくこれを固定状態としておきたいときに、当該折り返し側板に設けられることが好ましい。

係孔部１０７は、底板１０１に設けられる。このとき、係孔部１０７は、折り返し側板１０５ａが箱１００Ａの収容室１３０側に折り返されて側板１０２ａと向かい合わせの状態のときに、凸部形状１０６を係止可能な位置に設けられる。係孔部１０７は、図４では、底板１０１の縁辺１２１ａに接する位置に設けられている。

図５では、凸部形状１０６が、折り返し側板１０５ａが箱１００Ａの収容室１３０側に折り返されて側板１０２ａと向かい合わせの状態のときに、係孔部１０７に係止されている状態を示した。このような係止状態となっていると、箱側壁（具体的には、折り返し側板１０５ａ）をロボットアームで固定し続けながら、他の箱側壁（具体的には、折り返し側板１０５ｂ）を折り込むという操作は行う必要がなくなり、折り返し側板１０５ａの固定操作不要で折り返し側板１０５ｂの折込みが可能となる。ロボットアームの本数が２，３本と少ないロボットアームシステムを用いて製函することができる。

長手方向１１１の側板１０２ａは、カートンの目方向（紙巾方向）に対して垂直に折れる方が好ましい。凸部形状１０６が底面の係孔部１０７に入りやすくなる。

箱１００Ａの材質は、特に限定されないが、紙、特に段ボールが好ましい。本実施形態に係るカートンが成形された際に、内部に配置される製品は、特に限定されないが、飲料が充填されたガラス容器、金属容器、またはプラスチック容器が好ましい。容器でなく、小型の箱や飲料以外の物品が配置されても構わない。箱１００Ａの肉厚は、１～７ｍｍが好ましく、１．５～５ｍｍがより好ましい。

製函装置９００ＡがＣ式箱を製函するモードであるとき、製函装置９００Ａは、図２に示すように、ロボットアーム９１０として第１ロボットアーム９１０Ａと第２ロボットアーム９１０Ｂとを有する。第１ロボットアーム９１０Ａ及び第２ロボットアーム９１０Ｂは、それぞれ図１に示すロボットハンド１を有する。ロボットハンド１では、第１板状部４１及び第２板状部４２は、図１に示すように、下端辺４ｂを有する。下端辺４ｂは、レール２（２１，２２）の延在方向と平行な方向に延びることがより好ましい。一対のガイド３（３１，３２）は、第１板状部４１及び第２板状部４２を、下端辺４ｂの上下方向の高さが相互に同一となるように支持する。第１板状部４１の下端辺４ｂ及び第２板状部４２の下端辺４ｂの上下方向の高さを相互に同一とすることで、製函時に、第１板状部４１の下端辺４ｂ及び第２板状部４２の下端辺４ｂで底板１０１（図４に図示）の一対の側板１０２ａとの境界部の両端部を同時に押すことができるため、一対の側板１０２ａを所定の位置でより確実に折り曲げることができる。

第２ロボットアーム９１０Ｂは、エンドエフェクタとして、ロボットハンド１に加えて、吸着部（不図示）を更に有することが好ましい。吸着部は、例えば、吸盤である。吸着部によって製函したＣ式箱を吸引して、効率的に搬出することができる。第２ロボットアーム９１０Ｂが箱の組立及び搬出を兼用することで、搬出専用のロボットアームを別途設ける必要がなく、ロボットアームの本数を抑えることができる。

製函装置９００ＡがＣ式箱を製函するモードであるとき、箱折り治具９２０Ａは、図３に示すように、底板１０１（図４に図示）に対応する底板領域９２１を形作る枠部９２２と、サイドフラップ１０３（図４に図示）を折り畳むためのフラップ押当て部９２３と、を有することが好ましい。枠部９２２は、図３に示すように複数の突部を並べることで底板領域９２１を形作ってもよい。フラップ押当て部９２３は、突形状をなし、枠部９２２の四隅に設けられる。底板１０１を底板領域９２１内に押し込むことで、側板１０２ａ，１０２ｂを起立させるとともにサイドフラップ１０３を谷折りして側板１０２ａの収容室１３０側の表面に接させることができる。このように、Ｃ式箱を効率的に製函することができる。

図６は、板状部の変形例を説明するための図である。図６は、一対の板状部４（４１，４２）のうち第１板状部４１を代表して示したが、第２板状部４２は第１板状部４１を左右反転した構成を有する。製函装置９００ＡがＣ式箱を製函するモードであるとき、一対の板状部４（４１，４２）は、図６に示すように、表裏の板面のうち少なくとも一方の板面から突出し下端辺４ｂと平行な方向に延びる突条部４３を更に有し、一対の板状部のうち一方４１に設けられた突条部４３と一対の板状部のうち他方４２（図１に図示）に設けられた突条部４３とは、下端辺４ｂからの高さが相互に同一であることが好ましい。第１板状部４１に設けられた突条部４３と第２板状部４２に設けられた突条部４３との上下方向の高さが相互に同一となる。突条部４３は、表裏の板面のうち表側の板面だけに設けられるか、裏側の板面だけに設けられるか、又は表側の板面及び裏側の板面の両方に設けられてもよい。突条部４３は、横断面形状が四角形状であることが好ましい。Ｃ式箱を製函する時、突条部４３は上端面板１０４ａに上から押し当てられる。これによって、Ｃ式箱において上端面板１０４ａをより確実に折り曲げて美観に優れた箱とすることができる。突条部４３によって押当てられる上端面板１０４ａは、長手方向１１１の上端面板１０４ａであることが好ましい。

製函装置９００ＡがＣ式箱を製函するモードであるとき、製函装置９００Ａは、第１ロボットアーム９１０Ａ及び第２ロボットアーム９１０Ｂとは別に第３ロボットアーム（不図示）を有し、第３ロボットアームは、吸着部を有することが好ましい。第３ロボットアームは、ブランク板１００を吸引によって供給するためのロボットアームであり、エンドエフェクタとして、第１ロボットアーム９１０Ａ又は第２ロボットアーム９１０Ｂのロボットハンド１に代えて吸着部を有する。吸着部は、例えば、吸盤である。

次に、製函装置９００（９００Ａ，９００Ｂ）がＢ式箱を製函するモードである場合について説明する。

図７は、本実施形態に係る製函装置で製函される箱のブランク板の第二例を示す概略構成図(箱の概略展開図)である。図８は、図７に示すブランク板を組み立てた箱の一例を示す斜視図である。本実施形態に係る製函装置９００Ｂでは、ブランク板２００は、図７に示すように、四つの縁辺２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１１ｄを有する底板２０１と、底板２０１の縁辺のうち第１縁辺２１１ａに連接された前面側板２０２ａと、底板２０１の縁辺のうち第１縁辺２１１ａに対向する第２縁辺２１１ｂに連接された後面側板２０２ｂと、底板２０１の縁辺のうち残りの第３縁辺２１１ｃ及び第４縁辺２１１ｄにそれぞれ連接された左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄと、を有し、前面側板２０２ａが、前面側板２０２ａの第１縁辺２１１ａに対向する縁辺２１１ｅに連接された上端面板２０３と、上端面板２０３に連接された折り返し側板２０４とを有し、後面側板２０２ｂが、後面側板２０２ｂの第２縁辺２１１ｂに対向する縁辺２１１ｇに連接された蓋部となる蓋板２０５と、蓋板２０５に連接された差込片２０６と、左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄにそれぞれ隣接する方向に延設された固定片２０７と、を有し、左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄが、左面側板２０２ｃの第３縁辺２１１ｃに対向する縁辺２１１ｋ及び右面側板２０２ｄの第４縁辺２１１ｄに対向する縁辺２１１ｌにそれぞれ連接する上フラップ２０８と、前面側板２０２ａに隣接する方向にそれぞれ延設されたサイドフラップ２０９と、を有し、かつ、左面側板２０２ｃと上フラップ２０８及び右面側板２０２ｄと上フラップ２０８とにそれぞれ跨って底板２０１の後面側板２０２ｂ側の角から斜めに伸びる重合用折目２１０を有しており、ブランク板２００を成形した箱２００Ａは、図８に示すように、直方体状又は立方体状の形状を有し、直方体状又は立方体状の一面が開放された開口部２２０と、開口部２２０を閉塞する蓋部２２１と、直方体状又は立方体状の内側に設けられた収容室２２２と、を有する箱であり、製函装置９００Ｂは、図９に示すように、ロボットアーム９１０として第４ロボットアーム９１０Ｃを有することが好ましい。

図７に示すブランク板２００は、図８に示すＢ式箱２００Ａのブランク板である。ここで、縁辺とけい線とは一致する位置にあるため、いずれも同じ符号２１１（２１１ａ～２１１ｎ）を付した。箱２００Ａは、一枚の段ボールシートをブランク板２００として、組み上げられる。このとき、箱２００Ａの外観は、図８に示すように、天面の開口部２２０を蓋部２２１で覆うことができる直方体状の形状を有している。図７の展開図に示すように、縁辺２１１ａの長さが縁辺２１１ｃの長さよりも長いとき、箱２００Ａは直方体状の形状を有する。このとき底板２０１は長手方向２９１と短手方向２９２とを有する。本実施形態では、縁辺２１１ａの長さと縁辺２１１ｃの長さとを等しくしてもよい。さらに、前面側板２０２ａの高さ、後面側板２０２ｂの高さ、左面側板２０２ｃの高さ及び右面側板２０２ｄの高さを縁辺２１１ａの長さ及び縁辺２１１ｃの長さと等しくしてもよい。このとき箱２００Ａは立方体状の形状を有する。

ブランク板２００は、固定片２０７が左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄの内側にそれぞれ糊付けなどによって固定されて重合用折目２１０で山折りされ、かつ、左面側板２０２ｃ、右面側板２０２ｄ、上フラップ２０８及びサイドフラップ２０９が、後面側板２０２ｂ及び後面側板２０２ｂに連接する蓋板２０５と底板２０１及び底板２０１に連接する前面側板２０２ａとの間に挟まれた状態になっていることが好ましい。そして、図６に示した展開図において、けい線２１１（２１１ａ～２１１ｎ）をそれぞれ谷折りすることで、図７に示した箱２００Ａに成形することができる。

ブランク板２００では、サイドフラップ２０９は、前面側板２０２ａに向かって突出する第１突部２１２を有し、かつ、折り返し側板２０４は、上端面板２０３との境界となる縁辺２１１ｆに対向する外側縁辺に第２突部２１３を有し、かつ、底板２０１は、係孔部２１４を有し、図７に示すように左面側板２１１ｃ及び右面側板２１１ｄが立設されてサイドフラップ２０９が収容室２２２側に折られたとき、第１突部２１２は、係孔部２１４に係止可能であり、かつ、折り返し側板２０４が収容室２２２側に折り返されて前面側板２０２ａと向かい合わせの状態のときに、第２突部２１３は、係孔部２１４に係止可能であることが好ましい。このような係止状態となっていると、サイドフラップ２０９を指やロボットアームで固定し続けながら、折り返し側板２０４を折り込むという操作は行う必要がなくなり、サイドフラップ２０９の固定操作不要で折り返し側板２０４の折込みが可能となる。ロボットアームの本数が２，３本と少ないロボットアームシステムを用いて製函することができる。

前面側板２０２ａ及び折り返し側板２０４は、カートンの目方向（紙巾方向）に対して垂直に折れる方が好ましい。第２突部２１３が底板２０１の係孔部２１４に入りやすくなる。

箱２００Ａの材質は、特に限定されないが、紙、特に段ボールが好ましい。本実施形態に係る箱２００Ａが成形された際に、内部に配置される製品は、特に限定されないが、飲料が充填されたガラス容器、金属容器、またはプラスチック容器が好ましい。容器でなく、小型の箱や飲料以外の物品が配置されても構わない。箱２００Ａの肉厚は、１～７ｍｍが好ましく、１．５～５ｍｍがより好ましい。

製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、製函装置９００Ｂは、図９に示すように、ロボットアーム９１０として第４ロボットアーム９１０Ｃを有する。第４ロボットアーム９１０Ｃは、エンドエフェクタとして図１に示すロボットハンド１を有する。

図１０は、板状部の変形例を説明するための図である。製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、一対の板状部４（４１，４２）は、図１０に示すように、表裏の板面のうち少なくとも一方の板面から突出し一対の板状部４（４１，４２）の相互に対向する側端辺４ａと平行な方向に延びるリブ４４を更に有することが好ましい。Ｂ式箱を製函する時、リブ４４はサイドフラップ２０９（図７に図示）の外面に当接して、一対の板状部４（４１，４２）が近接する方向に移動に伴ってサイドフラップ２０９を収容室側に折り畳む。リブ４４は、表裏の板面のうち表側の板面だけに設けられるか、裏側の板面だけに設けられるか、又は表側の板面及び裏側の板面の両方に設けられてもよい。第１板状部４１に設けられたリブ４４と第２板状部４２に設けられたリブ４４とは、互いに平行であることが好ましい。

製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、製函装置９００Ｂは、第４ロボットアーム９１０Ｃとは別に第５ロボットアーム９５２を有し、第５ロボットアーム９５２は、吸着部（不図示）を有することが好ましい。第５ロボットアーム９５２は、ブランク板２００を吸引によって供給するためのロボットアームであり、エンドエフェクタとして吸着部を有する。第５ロボットアーム９５２の仕様は、特に限定されないが、汎用的な６軸のロボットマニピュレータであることが好ましい。第５ロボットアーム９５２は、関節を有し、関節の動作によって吸着部の位置及び姿勢を３次元的に変更することができる。吸着部は、例えば、吸盤である。また、第５ロボットアーム９５２は、ブランク板２００を吸引したまま持ち上げることによって、後面側板２０２ｂを起立させる役割も持つ。ブランク板２００では、後面側板２０２ｂに連接する固定片２０７（図７に図示）が左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄの内側にそれぞれ固定されているため、後面側板２０２ｂを起立させると自動的に左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄが起立する。このように、第５ロボットアーム９５２を有することで、Ｂ式箱２００Ａをより効率的に製函することができる。

製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、製函装置９００Ｂは、第４ロボットアーム９１０Ｃとは別に第６ロボットアーム（不図示）を有し、第６ロボットアームは、吸着部を有することが好ましい。第６ロボットアームは、製函した箱２００Ａを搬出するためのロボットアームであり、エンドエフェクタとし吸着部を有する。第６ロボットアームの仕様は、特に限定されないが、汎用的な６軸のロボットマニピュレータであることが好ましい。第６ロボットアームは、関節を有し、関節の動作によって吸着部の位置及び姿勢を３次元的に変更することができる。吸着部は、例えば、吸盤である。

図１１は、箱折り治具の第二例を示す斜視図である。製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、箱折り用治具９２０Ｂは、底板２０１（図７に図示）を固定する固定部９２４を有することが好ましい。固定部９２４は、箱折り治具９２０Ｂの基面９２５に設けられた吸着機構であることが好ましい。吸着機構は、例えば、排気によって、ブランク板２００の底板２０１を吸い付ける機構である。底板２０１を固定することで、後面側板２０２ｂの起立及びそれに伴う左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄの起立をより確実に行うことができる。固定部９２４は、例えば、図１１に示すように複数個の吸盤を並列させた構造を有することが好ましい。また、製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、箱折り用治具９２０Ｂは、ブランク板２００の位置決めをする枠部９２７を有することが好ましい。枠部９２７は、ブランク板２００の載置面９２７ａを有することが好ましい。基面９２５は、図１１に点線で示したように載置面９２７ａを通る仮想平面であってもよい。

製函装置９００ＢがＢ式箱を製函するモードであるとき、箱折り用治具９２０Ｂは、前面側板２０２ａを下方から上方に押し上げる折り曲げ機構９２６を有することが好ましい。折り曲げ機構９２６は、上下に往復運動する機構であって、箱折り用治具９２０Ｂの基面９２５の下方に埋め込まれており、上方に移動することで、基面９２５から飛び出して前面側板２０２ａを押し上げて起立させる。

次に、図１２～図１７を参照して、製函装置９００Ａを用いたＣ式箱の製函方法について説明する。

本実施形態に係る製函方法は、図２に示す本実施形態に係る製函装置９００Ａを用いた製函方法であって、図１２に示すように、ブランク板１００（図４に図示）を１枚取り出して箱折り治具９２０上に載せる工程１Ａと、図１３に示すように、第１ロボットアーム９１０Ａ及び第２ロボットアーム９１０Ｂを用いて側板１０２ａ，１０２ｂを起立させるとともにサイドフラップ１０３（図４に図示）を谷折りして図１４に示すように第２の一対の側板１０２ａの収容室１３０側の表面にサイドフラップ１０３が接した状態とする工程２Ａと、図１５に示すように、第２の一対の側板１０２ａ（図４に図示）に上端面板１０４ａ（図４に図示）を介して連接する一対の折り返し側板１０５ａ（図４に図示）を内側に折り込んでサイドフラップ１０３（図４に図示）を第２の一対の側板１０２ａと折り返し側板１０５ａとの間で挟んだ状態とする工程３Ａと、図１６に示すように、第１の一対の折り返し側板１０２ｂ（図４に図示）を内側に折り込み、箱を形成する工程４Ａと、を順に有し、工程２Ａは、図１３に示すように、第１ロボットアーム９１０Ａに搭載された一対の板状部４（４１，４２）の板面と第２ロボットアーム９１０Ｂに搭載された一対の板状部４（４１，４２）の板面とを互いに向かい合わせの状態とする工程２Ａ１と、動力部５が一対のガイド３（３１，３２）（図１に図示）同士を離間又は近接させることで一対の板状部４（４１，４２）同士を離間状態又は近接状態とし、一対の板状部４（４１，４２）の下端辺４ｂで、底板１０１の第２の一対の側板１０２ａとの境界部の両端部を押す工程２Ａ２と、を含む。

工程１Ａでは、図１２に示すように、カートンラックからブランク板１００を１枚取り出す。ここで、ブランク板１００の取り出しは、第３ロボットアーム９５１に設けた吸着部９５１ａで吸引することによって行うことが好ましい。

工程２Ａでは、図１３に示すように、第１ロボットアーム９１０Ａ及び第２ロボットアーム９１０Ｂを用いて底板１０１を箱折り治具の枠部９２２（図３に図示）に押し込んで、側板１０２ａ，１０２ｂを起立させることが好ましい。このとき、第１ロボットアーム９１０Ａに搭載された一対の板状部４（４１，４２）の板面と第２ロボットアーム９１０Ｂに搭載された一対の板状部４（４１，４２）の板面とを互いに向かい合わせの状態し（工程２Ａ１）、一対の板状部４（４１，４２）の下端辺４ｂ（図１に図示）で、底板１０１の第２の一対の側板１０２ａとの境界部の両端部を押す（工程２Ａ２）。工程２Ａ２では、動力部５は第１板状部４１及び第２板状部４２が底板１０１の第２の一対の側板１０２ａとの境界部の両端部にそれぞれ位置するように、一対のガイド３（３１，３２）同士を離間又は近接させる。底板１０１の第２の一対の側板１０２ａとの境界部は、底板１０１のうち、図４に示す底けい線１２１ａに隣接する部分である。また、工程２Ａでは、同時にサイドフラップ１０３をフラップ押当て部９２３に押当てて谷折りして第２の一対の側板１０２ａの収容室１３０側の表面にサイドフラップ１０３が接した状態とする。この結果、底けい線１２１ａ，１２１ｂ（図４に図示）がロボットアームによって十分谷折りされて、図１４に示すように、側板１０２ａ，１０２ｂが十分に起立する。

工程２Ａ２では、第１ロボットアーム９１０Ａに搭載された一対の板状部４（４１，４２）の下端辺４ｂで第２の一対の側板１０２ａのうち一方の側板を押すと同時に、第２ロボットアーム９１０Ｂに搭載された一対の板状部４（４１，４２）の下端辺４ｂで第２の一対の側板１０２ａのうち他方の側板を押すことが好ましい。第１ロボットアーム９１０Ａによる押し込みと第２ロボットアーム９１０Ｂによる押し込みとを同時に行うことで、Ｂ式箱をより効率的に製函することができる。

工程３Ａでは、図１５に示すように、第１ロボットアーム９１０Ａ及び第２ロボットアーム９１０Ｂを用いて一対の折り返し側板１０５ａを内側に折り込むことが好ましい。このとき、第１ロボットアーム９１０Ａによる折り返し側板１０５ａの折り込みと第２ロボットアーム９１０Ｂによる折り返し側板１０５ａの折り込みとを同時に行うことが好ましい。また、工程３Ａでは、折り返し側板１０５ａに設けた凸部形状１０６が係孔部１０７に係止されることが好ましい。これによって、ロボットアームで折り返し側板１０５ａを抑え続けなくても、折り返し側板１０５ａは固定された状態となる。

工程４Ａでは、図１６に示すように、ブランク板１００のうち、一対の折り返し側板１０５ａとは別の一対の折り返し側板１０５ｂを内側に折り込み、箱１００Ａを形成完了させる。このとき、２本のロボットアーム９１０Ａ，９１０Ｂで同時に折り込むか、又は２本のロボットアーム９１０Ａ，９１０Ｂで別々のタイミングで折り込んでもよい。

工程４Ａ後、図１７に示すように、第２ロボットアーム９１０Ｂによって箱１００Ａを搬出する（工程５Ａ）。箱１００Ａの搬出は、第２ロボットアーム９１０Ｂに設けた吸着部で吸引することによって行うことが好ましい。また、箱１００Ａの搬出は、第１ロボットアーム９１０Ａ又は第２ロボットアーム９１０Ｂにおいて、一対の板状部４（４１，４２）同士を箱１００Ａの収容室１３０内で相互に離間させ、一対の板状部４（４１，４２）を一対の折り返し側板１０５ａ又は１０５ｂの内壁にそれぞれ押当てて突っ張った状態として、箱１００Ａを持ち上げることによって行ってもよい。搬出された箱１００Ａはコンベアに乗せられる。

次に、図１８～図２４を参照して、製函装置９００Ｂを用いたＢ式箱の製函方法について説明する。

本実施形態に係る製函方法は、図９に示す本実施形態に係る記載の製函装置９００Ｂを用いた製函方法であって、図１８に示すように、ブランク板２００（図７に図示）を１枚取り出して箱折り治具上に載せる工程１Ｂと、図１９に示すように、蓋板２０５及び後面側板２０２ｂを引き上げて蓋板２０５及び後面側板２０２ｂを起立させるとともに左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄを起立させる工程２Ｂと、図２０及び図２１に示すように、第４ロボットアーム９１０Ｃを用いてサイドフラップ２０９を収容室側に折り畳む工程３Ｂと、図２２に示すように、前面側板２０２ａを起立させる工程４Ｂと、図２３に示すように、折り返し側板を内側に折り込み、箱２００Ａを形成する工程５Ｂと、を順に有し、工程３Ｂは、動力部５が一対のガイド３（３１，３２）同士を離間させることで図２０に示すように一対の板状部４（４１，４２）を互いに離間状態とし、サイドフラップ２０９の外側に一対の板状部４（４１，４２）を配置する工程３Ｂ１と、動力部５が一対のガイド３（３１，３２）同士を近接させることで一対の板状部４（４１，４２）を互いに近接させる方向に移動させながら図２１に示すようにサイドフラップ２０９を収容室側に移動させる工程３Ｂ２と、一対の板状部４（４１，４２）を収容室側に移動させることでサイドフラップを収容室側に折り畳む工程３Ｂ３と、を含む。

工程１Ｂでは、図１８に示すように、カートンラックからブランク板２００を１枚取り出して箱折り治具９２０上に載せる。ここで、ブランク板２００の取り出しは、第５ロボットアーム９５２に設けた吸着部９５２ａで吸引することによって行うことが好ましい。

工程２Ｂでは、図１９に示すように、蓋板２０５及び後面側板２０２ｂを引き上げて蓋板２０５及び後面側板２０２ｂを起立させるとともに左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄを起立させる。ここで、工程１Ｂから引き続き第５ロボットアーム９５２でブランク板２００を吸引したまま第５ロボットアーム９５２を持ち上げることによって、蓋板２０５及び後面側板２０２ｂを起立させることが好ましい。ブランク板２００では、後面側板２０２ｂに連接する固定片２０７（図７に図示）が左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄの内側にそれぞれ固定されているため、後面側板２０２ｂを起立させると自動的に左面側板２０２ｃ及び右面側板２０２ｄが起立する。

工程３Ｂでは、図２０及び図２１に示すように、第４ロボットアーム９１０Ｃを用いてサイドフラップ２０９を収容室側に折り畳む。

工程３Ｂでは、図２０に示すように、サイドフラップ２０９の外側に第１板状部４１及び第２板状部４２を配置して（工程３Ｂ１）、サイドフラップ２０９を収容室側に移動させる（工程３Ｂ２）。そして、第１板状部４１と第２板状部４２とが相互に近接し合って、サイドフラップ２０９がある程度折り畳まれたところで、第１板状部４１及び第２板状部４２を収容室側に移動させることで、サイドフラップ２０９を収容室側に移動させる（工程３Ｂ３）。工程３Ｂ３では、第１突部１２（図７に図示）が係孔部１４（図７に図示）に係止した状態となることが好ましい。これによって、図２１に示すように、サイドフラップ２０９をロボットアームで押さえ続けなくても、サイドフラップ２０９は所定の位置に固定された状態となる。

工程４Ｂでは、図２２に示すように、折り曲げ機構９２６で前面側板２０２ａを押し上げて起立させることが好ましい。

工程５Ｂでは、図２３に示すように、折り返し側板を内側に折り込み、箱２００Ａを形成する。折り返し側板を内側に折りこんだ時、第２突部１３（図７に図示）が係孔部１４（図７に図示）に係止した状態となることが好ましい。

工程２Ｂ～工程５Ｂでは、ブランク板２００又は箱２００Ａは、固定部９２４（図１１に図示）によって下方から吸引固定されることが好ましい。

工程５Ｂ後、図２４に示すように、箱２００Ａを搬出する（工程６Ｂ）。箱２００Ａの搬出は、第４ロボットアーム９１０Ｃにおいて、一対の板状部４（４１，４２）同士を箱２００Ａの収容室内で相互に離間させ、一対の板状部４（４１，４２）を左面側板２０２ｃの内壁及び右面側板２０２ｄの内壁にそれぞれ押当てて突っ張った状態として、箱２００Ａを持ち上げることによって行うか、又は第６ロボットアーム（不図示）に設けた吸着部で吸引することによって行ってもよい。搬出された箱２００Ａはコンベアに乗せられる。

１ ロボットハンド
２ レール
３（３１，３２） ガイド
４（４１，４２） 板状部
４ａ 側端辺
４ｂ 下端辺
５ 動力部
９ ベース
４１Ａ、４２Ａ 支持部
４１Ｂ、４２Ｂ 作用部
４３ 突条部
４４ リブ
１００ ブランク板
１００Ａ 箱
１０１ 底板
１０３ サイドフラップ
１２１ａ，１２１ｂ 縁辺
１０２ａ，１０２ｂ 側板
１０４ａ，１０４ｂ 上端面板
１０５ａ，１０５ｂ 折り返し側板
１０６ 凸部形状
１０７ 係孔部
１１１ 長手方向
１１２ 短手方向
１１３ａ，１１３ｂ 内側けい線
１１４ａ，１１４ｂ 外側けい線
１３０ 収容室
２００ ブランク板
２００Ａ 箱
２０１ 底板
２０２ａ 前面側板
２０２ｂ 後面側板
２０２ｃ 左面側板
２０２ｄ 右面側板
２０３ 上端面板
２０４ 折り返し側板
２０５ 蓋板
２０６ 差込片
２０７ 固定片
２０８ 上フラップ
２０９ サイドフラップ
２１０ 重合用折目
２１１（２１１ａ～２１１ｎ） 縁辺
２１２ 第１突部
２１３ 第２突部
２１４ 係孔部
２２０ 開口部
２２１ 蓋部
２２２ 収容室
９００（９００Ａ，９００Ｂ） 製函装置
９１０（９１０Ａ，９１０Ｂ，９１０Ｃ），９５１，９５２ ロボットアーム
９２０（９２０Ａ，９２０Ｂ） 箱折り治具
９２４ 固定部
９２５ 基面
９２６ 折り曲げ機構
９３０ 基台
９５２ａ 吸着部

Claims (18)

1. １枚の段ボールシートからなるブランク板を成形して、直方体状又は立方体状の形状を有する箱を製函する製函装置に搭載されるロボットハンドであって、
   該ロボットハンドは、レールと該レールに摺動自在に支持される一対のガイドと該一対のガイド同士を近接及び離間するように摺動させる動力部とを有するスライド機構と、前記一対のガイドにそれぞれ支持された一対の板状部と、を備え、
   該一対の板状部同士は、側端辺が互いに対向し、かつ、表裏の両板面のうち少なくとも一方の板面が互いに同一平面上に位置するように並列することを特徴とするロボットハンド。
2. 請求項１に記載のロボットハンドと、
   該ロボットハンドを先端に有するロボットアームと、
   １枚の段ボールシートからなるブランク板を所定の位置で折るための箱折り治具と、
   該箱折り治具を支持する基台と、を備えることを特徴とする製函装置。
3. 前記ロボットハンドは、前記ロボットアームに対して着脱自在であり、
   前記箱折り治具は、前記基台に対して着脱自在であることを特徴とする請求項２に記載の製函装置。
4. 前記ブランク板は、底板と、該底板の四つの縁辺にそれぞれ連接された側板と、各側板に連接された上端面板と、該上端面板に連接された折り返し側板とを有しており、前記側板のうち、対向し合う第１の一対の側板はサイドフラップを有し、他の第２の一対の側板はサイドフラップを有さず、
   前記ブランク板を成形した箱は、直方体状又は立方体状の形状を有し、前記直方体状又は前記立方体状の一面が開放され、内側に収容室を有する箱であり、
   前記製函装置は、前記ロボットアームとして第１ロボットアームと第２ロボットアームを有し、
   前記一対の板状部は、該一対の板状部の並列方向に延びる下端辺を有し、
   前記一対のガイドは、前記一対の板状部を、前記下端辺の上下方向の高さが相互に同一となるように支持することを特徴とする請求項２又は３に記載の製函装置。
5. 前記第２ロボットアームは、吸着部を更に有することを特徴とする請求項４に記載の製函装置。
6. 前記箱折り治具は、前記底板に対応する底板領域を形作る枠部と、前記サイドフラップを折り畳むためのフラップ押当て部と、を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の製函装置。
7. 前記一対の板状部は、前記表裏の板面のうち少なくとも一方の板面から突出し前記下端辺と平行な方向に延びる突条部を更に有し、
   前記一対の板状部のうち一方に設けられた前記突条部と前記一対の板状部のうち他方に設けられた前記突条部とは、前記下端辺からの高さが相互に同一であることを特徴とする請求項４～６のいずれか一つに記載の製函装置。
8. 前記製函装置は、前記ロボットアームとは別に第３ロボットアームを有し、
   該第３ロボットアームは、吸着部を有することを特徴とする請求項４～７のいずれか一つに記載の製函装置。
9. 前記ブランク板は、四つの縁辺を有する底板と、該底板の縁辺のうち第１縁辺に連接された前面側板と、前記底板の縁辺のうち前記第１縁辺に対向する第２縁辺に連接された後面側板と、前記底板の縁辺のうち残りの第３縁辺及び第４縁辺にそれぞれ連接された左面側板及び右面側板と、を有し、前記前面側板が、該前面側板の前記第１縁辺に対向する縁辺に連接された上端面板と、該上端面板に連接された折り返し側板とを有し、前記後面側板が、該後面側板の前記第２縁辺に対向する縁辺に連接された蓋部となる蓋板と、該蓋板に連接された差込片と、前記左面側板及び前記右面側板にそれぞれ隣接する方向に延設された固定片と、を有し、前記左面側板及び前記右面側板が、前記左面側板の前記第３縁辺に対向する縁辺及び前記右面側板の前記第４縁辺に対向する縁辺にそれぞれ連接する上フラップと、前記前面側板に隣接する方向にそれぞれ延設されたサイドフラップと、を有し、かつ、前記左面側板と前記上フラップ及び前記右面側板と前記上フラップとにそれぞれ跨って前記底板の前記後面側板側の角から斜めに伸びる重合用折目を有しており、
   前記ブランク板を成形した箱は、直方体状又は立方体状の形状を有し、前記直方体状又は前記立方体状の一面が開放された開口部と、該開口部を閉塞する前記蓋部と、前記直方体状又は前記立方体状の内側に設けられた収容室と、を有する箱であり、
   前記製函装置は、前記ロボットアームとして第４ロボットアームを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の製函装置。
10. 前記製函装置は、前記ロボットアームとは別に第５ロボットアームを有し、
    該第５ロボットアームは、吸着部を有することを特徴とする請求項９に記載の製函装置。
11. 前記製函装置は、前記ロボットアームとは別に第６ロボットアームを有し、
    該第６ロボットアームは、吸着部を有することを特徴とする請求項１０に記載の製函装置。
12. 前記箱折り用治具は、前記底板を固定する固定部を有することを特徴とする請求項９～１１のいずれか一つに記載の製函装置。
13. 前記箱折り用治具は、前記前面側板を下方から上方に押し上げる折り曲げ機構を有することを特徴とする請求項９～１２のいずれか一つに記載の製函装置。
14. 前記一対の板状部は、前記表裏の板面のうち少なくとも一方の板面から突出し前記一対の板状部の相互に対向する側端辺と平行な方向に延びるリブを更に有することを特徴とする請求項９～１３のいずれか一つに記載の製函装置。
15. 請求項４～８のいずれか一つに記載の製函装置を用いた製函方法であって、
    前記ブランク板を１枚取り出して前記箱折り治具上に載せる工程１Ａと、
    前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームを用いて前記側板を起立させるとともに前記サイドフラップを谷折りして前記第２の一対の側板の前記収容室側の表面に前記サイドフラップが接した状態とする工程２Ａと、
    前記第２の一対の側板に前記上端面板を介して連接する一対の前記折り返し側板を内側に折り込んで前記サイドフラップを前記第２の一対の側板と前記折り返し側板との間で挟んだ状態とする工程３Ａと、
    前記第１の一対の折り返し側板を内側に折り込み、前記箱を形成する工程４Ａと、を順に有し、
    前記工程２Ａは、前記第１ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の板面と前記第２ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の板面とを互いに向かい合わせの状態とする工程２Ａ１と、前記動力部が前記一対のガイド同士を離間又は近接させることで前記一対の板状部同士を離間状態又は近接状態とし、前記一対の板状部の前記下端辺で、前記底板の前記第２の一対の側板との境界部の両端部を押す工程２Ａ２と、を含むことを特徴とする製函方法。
16. 前記工程２Ａ２では、前記第１ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の前記下端辺で前記第２の一対の側板のうち一方の側板を押すと同時に、前記第２ロボットアームに搭載された前記一対の板状部の前記下端辺で前記第２の一対の側板のうち他方の側板を押すことを特徴とする請求項１５に記載の製函方法。
17. 前記工程２Ａでは、前記第１ロボットアーム及び前記第２ロボットアームを用いて前記底板を前記箱折り治具の枠部内に押し込んで前記側板を起立させることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の製函方法。
18. 請求項９～１４のいずれか一つに記載の製函装置を用いた製函方法であって、
    前記ブランク板を１枚取り出して前記箱折り治具上に載せる工程１Ｂと、
    前記蓋板及び前記後面側板を引き上げて前記蓋板及び前記後面側板を起立させるとともに前記左面側板及び前記右面側板を起立させる工程２Ｂと、
    前記第４ロボットアームを用いて前記サイドフラップを前記収容室側に折り畳む工程３Ｂと、
    前記前面側板を起立させる工程４Ｂと、
    前記折り返し側板を内側に折り込み、前記箱を形成する工程５Ｂと、を順に有し、
    前記工程３Ｂは、前記動力部が前記一対のガイド同士を離間させることで前記一対の板状部を互いに離間状態とし、前記サイドフラップの外側に前記一対の板状部を配置する工程３Ｂ１と、前記動力部が前記一対のガイド同士を近接させることで前記一対の板状部を互いに近接させる方向に移動させながら前記サイドフラップを前記収容室側に移動させる工程３Ｂ２と、前記一対の板状部を前記収容室側に移動させることで前記サイドフラップを前記収容室側に折り畳む工程３Ｂ３と、を含むことを特徴とする製函方法。

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