JP5247532B2 - 箱 - Google Patents

Description

本発明は物流システム等で用いられる通い箱等として好適な箱に関する。

従来、特許文献1に記載の如くの物流システムでは、特許文献２、３に記載の如くの箱が用いられている。それらの箱は、コンベヤ等により搬送されて物品投入ステーション、物品取出ステーション等に順に位置付けられ、各ステーションではロボット又は人手等により箱本体に対する蓋体の開閉がなされる。

特開平7-17518 特開平9-86531 特開平9-254971

従来技術では、搬送において箱の位置をコンベヤ等に沿う概ね一定の経路内に規制できるものの、高精度には規制できない。

また、箱の蓋体は、ロボット又は人手等により開閉されており、簡素な機械化手段により開閉することができない。

また、上下に段積みされた箱は、上下の箱の重みにより箱表面相互の摩擦力でその段積み状態が維持されるが、箱ずれが生じ段積み状態が不安定になることがある。

本発明の課題は、箱の搬送においてその位置を高精度に規制することにある。

本発明の他の課題は、箱の蓋体を簡素な機械化手段により開閉することにある。
本発明の他の課題は、箱の段積み状態の十分な安定を図ることにある。

請求項１の発明は、箱本体の外面に搬送ガイド用線状体に係合する搬送用係合子を備えた箱である。

図１は箱を示し、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）は搬送用係合子を示す拡大図、（Ｃ）は下連結子を示す拡大図である。 図２は蓋体の開閉状態を示し、（Ａ）は自動搬送車に載せた箱を示す斜視図、（Ｂ）は吊るした箱を示す斜視図である。 図３は上下の箱を非連結で段積みした状態を示し、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）は要部拡大図である。 図４は上下の箱を連結して段積みした状態を示し、（Ａ）は全体斜視図、（Ｂ）は要部拡大図である。 図５は工場の生産ラインを示す模式図である。 図６は物流センターの物流ラインを示す模式図である。 図７は箱の組立工程を示す斜視図である。 図８は製品の投入工程を正面から示す斜視図である。 図９は製品の投入工程を背面から示す斜視図である。 図１０は箱のデパレタイズ工程を示す斜視図である。 図１１は箱の振分け工程を示す斜視図である。 図１２は製品のバラピッキング工程を正面から示す斜視図である。 図１３は製品のバラピッキング工程を背面から示す斜視図である。

図１に示す箱１０は、例えば特開平9-86531、特開平9-254971に記載の如き折り畳み式通い箱と同様の箱本体１１と蓋体１２を有して構成される。箱本体１１は、底板、正面板、背面板、左右の側面板を箱起こし状態で直方体状に組み立て構成される。蓋体１２は、箱本体１１の背面板の上縁部に設けたヒンジ１３に結合され、または、蓋体１２は箱本体１１背面板の上縁部と一体化され、上縁部で折り曲げ容易な加工がなされ、箱本体１１の上面開口に被着される。箱１０は、折り畳み状態で、箱本体１１の底板と蓋体１２との間に、箱本体１１の正面板、背面板、左右の側面板を折り込む。箱１０は、折り畳み状態の箱本体１１を持ち上げると自動的に箱起こし状態になり、底板が特開2003-205929に記載の組み底、又は特開昭54-150280に記載の角底等を形成する。また箱１０は、Ａ式箱のような底形状としても良い。箱１０の箱本体１１、蓋体１２は、段ボール板紙、プラダン（プラスチック段ボール）板、発泡樹脂板、樹脂板、金属板等にて構成できる。

箱１０は、自動搬送車５１（図２等）、自動台車、ベルトコンベヤ５２（図７等)、スクリューコンベヤ、ローラコンベヤ等の搬送手段（搬送力付与手段）により搬送される過程で、その搬送経路における位置を規制し、その蓋体１２を機械的に開閉するため、以下の構成を備える。

箱１０は、図１、図２に示す如く、箱本体１１の外面に、搬送ガイド用線状体２１に係合する搬送用係合子２０を備える。本実施例では、箱本体１１の相対する正面板と背面板のそれぞれの、上縁部と下縁部の各辺に沿う複数位置に搬送用係合子２０を固定的に備える。搬送ガイド用線状体２１は、箱１０の搬送経路に沿って延在され、金属棒、樹脂棒、金属パイプ、樹脂パイプ等からなる。搬送用係合子２０は搬送ガイド用線状体２１の横断面の外周の一部に係合するフック状（線状体２１の横断面の全周に係合するリング状等でも可）の部材である。

従って、箱１０は、自動搬送車５１又はベルトコンベヤ５２等により搬送されるとき、箱本体１１の搬送用係合子２０が搬送ガイド用線状体２１に係合して摺動し、箱１０の搬送経路における位置が搬送ガイド用線状体２１の延在経路により高精度に規制される。本実施例では、箱１０の搬送経路における位置を箱本体１１の両側に設けた一対の搬送ガイド用線状体２１により安定的に規制できる。また、箱１０を一対の搬送ガイド用線状体２１に吊るすことで水平姿勢で搬送できる。

箱１０は、図１、図２に示す如く、箱本体１１に被着される蓋体１２に、蓋開閉ガイド用線状体３１に係合する開閉用係合子３０を備える。本実施例では、蓋体１２の片側（又は両側）の側縁に箱本体１１と結合するように設けたヒンジ１３から遠い位置に１個（又は各１個）の開閉用係合子３０を固定してある。蓋開閉ガイド用線状体３１は、箱１０の搬送経路に沿って延在され、金属棒、樹脂棒、金属パイプ、樹脂パイプ等からなる。蓋開閉ガイド用線状体３１は、図２に示す如く、ヒンジ側から反対側に向かうに従って箱本体にも近づくように、搬送方向に沿って伸びている。

従って、箱１０が自動搬送車５１又はベルトコンベヤ５２等により搬送されるとき、蓋体１２の開閉用係合子３０が蓋開閉ガイド用線状体３１に係合して摺動しながら、蓋体１２の開閉をガイドする。本実施例では、蓋体１２が開閉ガイドされることで箱本体１１とのヒンジ１３によるヒンジ結合部を中心にして揺動（回転）する。ここでヒンジ結合部は蓋体を箱本体に対して揺動可能としつつ箱本体と結合する部分であり、ヒンジ１３などの結合部品を用いず蓋体と箱本体を一体としてヒンジ結合する部分を折れ曲がり可能に形成するなどの方法を用いても良いが、保守性や設備としての調整の容易さを考慮すると別部品であるヒンジ１３を用いるのが好ましい。

蓋開閉ガイド用線状体３１の延在方向において、その開き操作部３１Ａと閉じ操作部３１Ｂが図２に示す如く設けられるとき、箱１０の搬送方向が開き操作部３１Ａに向かう（矢印Ｊ１）ときには蓋体１２は自動開、箱１０の搬送方向が閉じ操作部３１Ｂに向かう（矢印Ｊ２）ときには蓋体１２は自動閉になる。開き操作部３１Ａにおいては蓋開閉ガイド用線状体３１はヒンジ１３寄り側（例えば自動搬送車５１等に水平配置された箱１０におけるヒンジ１３の鉛直上方側）にあり、箱本体から離れている。閉じ操作部３１Ｂにおいては蓋開閉ガイド用線状体３１はヒンジ１３とは反対の側（例えば自動搬送車５１等に水平配置された箱１０におけるヒンジ１３の水平方向反対側）にあり、箱本体に近づいている。ここで、開閉時には、箱本体１１背面板の上縁部の直線部と蓋開閉ガイド用線状体３１とは完全に平行となならないため、蓋体１２にたわみが生じることから、蓋体１２は曲げ変形可能な材質や構造とすることがより好ましい。蓋体１２として例えば、低強度の段ボール板紙やプラダン、密度の低い発泡樹脂板、柔らかな樹脂板、薄い金属板、ゴム等の変形可能な材質を選択したり、複数の折れ線部を有したり、細い樹脂や金属のフレームにフィルムを貼る等の変形可能な構造にすると良い。

箱１０は、段積み状態の安定を図るため、以下の構成を備える。箱１０は、図１〜図４に示す如く、箱本体１１の側面の上部と下部のそれぞれに、上連結子４１と下連結子４２を備え、上下に段積みされる下側の箱本体１１の上連結子４１と上側の箱本体１１の下連結子４２とを連結する。本実施例では、箱本体１１の相対する正面板と背面板のそれぞれの、上縁部と下縁部の各辺に沿う各２位置に上連結子４１、下連結子４２を固定的に備える。上連結子４１は搬送用係合子２０、本実施例ではフック状の搬送用係合子２０を兼用できる。上下の箱１０の正面板を同一面に設定する段積み状態（図４）で、下連結子４２はフック状の上連結子４１（搬送用係合子２０）に水平方向の一方から係脱できる折れ曲がりロッド状にした。従って、上下の箱１０のそれらの正面板を互いに反対側に設定する段積み状態（図３）では、上下の箱１０の上連結子４１と下連結子４２は連結しない。他方、上下の箱１０がそれらの正面板を同一面に設定する段積み状態（図４）では、上側の箱１０を図４の矢印で示す如くに下側の箱１０の上面に沿って水平方向に移動することにより、折れ曲がりロッド状の下連結子４２の先端ロッド部をフック状の上連結子４１（搬送用係合子２０）に係入し連結できる。

従って、上下の箱１０は上下方向、及び水平方向（上連結子４１と下連結子４２の抜け方向は除く）に箱ずれのない段積み状態を安定に維持できる。上連結子４１がフック状の搬送用係合子２０を兼用することにより、箱１０の構造の簡素を図ることができる。

以下、物流システムを構成する工場１００（図５）、物流センター２００（図６）における箱１０の適用について説明する。

(A)工場１００（図５）
図５に示す工場１００において、工場１００内の自動倉庫（図示せず）や、物流センター２００等から戻ってきた空箱１０は(1)組立ステーション１０１で組立てられ、洗浄乾燥ステーション１０２で洗浄乾燥された後、(2)製品投入ステーション１０３で製品を投入された実箱１０（製品入り箱）となり、パレタイジングステーション１０４でパレタイズされる。

(1)組立ステーション１０１（図７）
工場１００内の自動倉庫や、物流センター２００等から工場１００に戻ってきた折り畳み状態の空箱１０は、図７に示す如く、自動搬送車５１に載って組立ステーション１０１に搬入されると、バキューム吸着手段等により箱本体１１を持ち上げられて箱落とし状態とされ、コンベヤ５２に移載される。空箱１０の底は、持ち上げによる引き起こしにより形成させる。また空箱がＡ式箱のような底形状の場合は、クラフト紙テープ、樹脂テープ、マジックテープ（登録商標）、ホットメルト、ステープラーによる金属芯などにて底が形成されるが、繰り返し使用容易な方式が好ましい。

コンベヤ５２により搬送される空箱１０は、箱本体１１の相対する正面板と背面板のそれぞれに設けてある搬送用係合子２０が、組立ステーション１０１から洗浄乾燥ステーション１０２、製品投入ステーション１０３の側に向けて延在されている一対の搬送ガイド用線状体２１に係入されて搬送ガイドされつつ、洗浄乾燥ステーション１０２へと移送される。このとき、空箱２０は、蓋体１２に設けてある開閉用係合子３０が、組立ステーション１０１と洗浄乾燥ステーション１０２との間に延在して設けられている蓋開閉ガイド用線状体３１に係入されて、移動に伴い開き操作部３１Ａにより蓋体１２を開かれ、蓋開き状態で洗浄乾燥される。洗浄される空箱１０は、天地逆とすることが好ましく、全体をねじるように配置した搬送ガイド用線状体２１及び蓋開閉ガイド用線状体３１により（不図示）蓋開き状態で天地逆向きとされて洗浄乾燥ステーション１０２へと移送される。

洗浄乾燥ステーション１０２で洗浄乾燥を終了した空箱１０は、コンベヤ５２により継続して搬送され、上述の搬送ガイド用線状体２１に継続して搬送ガイドされるとともに、上述の蓋開閉ガイド用線状体３１の閉じ操作部３１Ｂにより蓋体１２を閉じられた蓋閉じ状態とされ、箱本体１１へのゴミの侵入を防止されて、製品投入ステーション１０３の側の次工程へと移送される。

(2)製品投入ステーション１０３（図８、図９）
製品投入ステーション１０３に移送された空箱１０は、図８、図９に示す如く、コンベヤ５２（不図示）により継続してガイドされ、前述の搬送ガイド用線状体２１に継続して搬送ガイドされ、ロボット６０（人手によることも可）による製品投入位置に位置付けられる。同時に、前述の蓋開閉ガイド用線状体３１の開き操作部３１Ａにより蓋体１２を開かれた蓋開き状態とされる。ロボット６０が製品１を製品投入コンベヤから蓋開き状態の箱１０の箱本体１１に投入し、箱詰めをする。尚、ロボット６０に代わり、箱詰め自動機械、又は人手を用いても良い。ここでは、１つの空箱１０には同種の製品１が投入される。

製品１を投入された実箱１０は、コンベヤ５２により継続して搬送され、前述の搬送ガイド用線状体２１に継続して搬送ガイドされるとともに、前述の蓋開閉ガイド用線状体３１の閉じ操作部３１Ｂにより蓋体１２を閉じられた蓋閉じ状態とされる。この実箱１０は、コンベヤ５２により製品投入ステーション１０３からパレタイジングステーション１０４に搬出され、箱本体１１が備える前述の上連結子４１、下連結子４２を用いて連結され、又は連結されない段積み状態でパレタイズされる。パレタイズされたパレット荷姿の実箱１０は、例えば工場１００内の自動倉庫や、物流センター２００内の自動倉庫に搬送されて保管される。

(B)物流センター２００（図６）
図６に示す物流センター２００において、工場１００内の自動倉庫や物流センター２００内の自動倉庫等から実箱入庫口２００Ａに入庫されてきたパレット荷姿の実箱１０は、ストッカ２０１で一時保管され、デパレタイジングステーション２０２でデパレタイズされる。デパレタイズされた各実箱１０は、振分けステーション２０３でバラピッキングステーション２０４の各ピッキング間口に振分けられる。実箱１０の中身そのままで箱単位で出庫するものは、バラピッキングステーション２０４を経由せずに、実箱出庫口２００Ｃへと送られる。他方、物流ステーション２００内で循環して、または店舗等から返却されて、空箱搬入口２００Ｂに搬入されてきた空箱１０は、バラピッキングステーション２０４の各ピッキング間口に位置付けられる。バラピッキングステーション２０４の各ピッキング間口では、例えばロボット９０が各ピッキング間口に振分けられた実箱１０の製品１を取出し、各ピッキング間口に位置付けられた空箱１０に投入する。製品１を投入されて実箱になった箱１０は実箱出庫口２００Ｃからカゴ車などに積載されて店舗等へと出庫され、製品１を取出されて空箱になった箱１０は、必要に応じて洗浄乾燥されて空箱排出口２００Ｄより排出され、空箱搬入口２００Ｂに搬入されて循環使用されたり、物流センター２００内の自動倉庫や工場１００へと戻される。なお、店舗等から返却された空箱１０の大部分は、物流センター２００を素通りして、工場１００へと戻される。また大規模店舗向けなど、実箱１０の中身そのままの入庫同一の状態でパレット単位で出庫する際は、デパレタイジングステーション２０２を経由せず、パレット荷姿のまま出庫口２００Ｅから出庫される。

(1)デパレタイジングステーション２０２（図１０）
ストッカ２０１からデパレタイジングステーション２０２に搬入されたパレット荷姿の実箱１０は、図１０に示す如く、デパレタイズ装置７０により、コンベヤ５２へ移載され、コンベヤ５２上での搬送姿勢（箱１０の長手方向を搬送方向に合せる）を方向合せ部７１により整えられる。コンベヤ５２上で搬送姿勢を整えられた実箱１０は、デパレタイジングステーション２０２から振分けステーション２０３へ向けて延在されている一対の搬送ガイド用線状体２１の入口に設けられている誘い部２２の一対の誘い板２２Ａにより、箱本体１１の相対する正面板と背面板を外側から挟まれ、その搬送方向が規制される。これにより、この実箱１０は、箱本体１１の相対する正面板と背面板のそれぞれに設けてある搬送用係合子２０が、それら一対の搬送ガイド用線状体２１に係入されて搬送ガイドされ、振分けステーション２０３へと移送される。

(2)振分けステーション２０３（図１１）
デパレイタイジングステーション２０２から振分けステーション２０３に移送された実箱１０は、図１１に示す如く、コンベヤ５２から振分け装置８０の振分けコンベヤ８１に搬入される。振分け装置８０は、振分けコンベヤ８１を搬送方向に直交する横方向に振分け移動し、振分けコンベヤ８１上の実箱１０をバラピッキングステーション２０４の適宜のピッキング間口に向かうコンベヤ５２に移載する。

振分けステーション２０３の振分け装置８０によりバラピッキングステーション２０４の適宜のピッキング間口に向かうコンベヤ５２に移載された実箱１０は、当該コンベヤ５２に沿って延在されている一対の搬送ガイド用線状体２１の入口に設けられている誘い部２２の一対の誘い板２２Ａにより搬送方向を規制される。これにより、実箱１０は、箱本体１１の相対する正面板と背面板のそれぞれに設けてある搬送用係合子２０が、それら一対の搬送ガイド用線状体２１に係入されて搬送ガイドされ、バラピッキングステーション２０４の適宜のピッキング間口へと振分けられる。基本的には、バラピッキングステーション２０４の同列には同一の製品が入った実箱が振分けられ、異なる列には他の同一の製品が入った実箱が振分けられている。同列に異なる製品の入った実箱を振分けて、箱単位での管理を行ってもよい。

(3)バラピッキングステーション２０４（図１２、図１３）
振分けステーション２０３によりバラピッキングステーション２０４の適宜のピッキング間口に振分けられた実箱１０は、そのピッキング間口の先頭位置において、バキューム吸着手段等により蓋体１２を開かれた状態で待機する。また、図１２，１３とは90度水平方向に回転した向きで実箱１０を供給して、蓋体１２に設けてある開閉用係合子３０が蓋開閉ガイド用線状体３１に係入されて、蓋体１２を開かれた状態としても良い（図示せず）。

他方、空箱搬入口２００Ｂからコンベヤ５２（不図示）により搬入されてくる空箱１０は、箱本体１１の相対する正面板と背面板のそれぞれに設けてある搬送用係合子２０が、バラピッキングステーション２０４の全ピッキング間口の面前に沿って延在されている一対の搬送ガイド用線状体２１に係入されて搬送ガイドされ、適宜のピッキング間口に順に位置付けられる。このとき、空箱１０は、蓋体１２に設けてある開閉用係合子３０が、バラピッキングステーション２０４の全ピッキング間口の面前に沿って延在されている蓋開閉ガイド用線状体３１に係入されて、開き操作部３１Ａにより蓋体１２を開かれた蓋開き状態で各ピッキング間口に位置付けられる。

バラピッキングステーション２０４の各ピッキング間口では、ロボット９０（人手によることも可）が各ピッキング間口に振分けられた実箱１０の製品１を取出し、各ピッキング間口に位置付けられた空箱１０に投入する。ロボット９０は各ピッキング間口毎に固定配置しても良いが、バラピッキングステーション２０４の各ピッキング間口の面前に沿う走行レール９１に載って移動できるものとすることにより、複数のピッキング間口に振分けられた複数の実箱１０の製品１を単一のロボット９０により取出すことができ、或いは単一のロボット９０が取出した製品１を複数のピッキング間口に位置付けられている複数の空箱１０に投入でき、ロボット９０のピッキング作業効率を向上できる。ここでは、空箱１０に１種または多種の製品１が任意個数で投入される。

製品１を投入されて実箱になった箱１０は、コンベヤ５２により搬出され、上述の搬送ガイド用線状体２１に継続してガイドされるとともに、上述の蓋開閉ガイド用線状体３１の閉じ操作部３１Ｂにより蓋体１２を閉じられた蓋閉じ状態とされ、実箱セット口２００Ｃから店舗へと出庫される。また、製品１を取出されて空箱になった箱１０は空箱排出口２００Ｄより排出され、空箱搬入口２００Ｂに搬入されて上述の如く循環使用される。

本発明は、箱の搬送においてその位置を高精度に規制することができる。

１０ 箱
１１ 箱本体
１２ 蓋体
１３ ヒンジ
２０ 搬送用係合子
２１ 搬送ガイド用線状体
３０ 開閉用係合子
３１ 蓋開閉ガイド用線状体
３１Ａ 開き操作部
３１Ｂ 閉じ操作部
４１ 上連結子
４２ 下連結子

Claims (6)

1. 箱本体の外面に搬送ガイド用線状体に係合する搬送用係合子を備えた箱。
2. 前記箱本体の相対する外面のそれぞれに搬送用係合子を備えた請求項１に記載の箱。
3. 前記箱本体に被着される蓋体に、蓋開閉ガイド用線状体に係合する開閉用係合子を備えた請求項１又は２に記載の箱。
4. 前記蓋体が曲げ変形可能にされてなる請求項３に記載の箱。
5. 前記箱本体の側面の上部と下部のそれぞれに上連結子と下連結子を備え、上下に段積みされる下側の箱本体の上連結子と、上側の箱本体の下連結子とを連結可能にしてなる請求項１〜４のいずれかに記載の箱。
6. 前記上連結子又は下連結子が前記搬送用係合子と兼用される請求項５に記載の箱。

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