JP5582694B2 - カートンの供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、カートンを供給する供給装置に関する。

従来、カートン（組箱）を折り畳まれた状態で搬送し、後の工程（例えばカートンを組み立てる工程）へ供給する装置がある。特許文献１には、折り畳まれたカートンを搬送するマガジン、および、マガジンの下流端からカートンを引き出すための機構が開示されている。このマガジンは、カートンの大きさに合ったガイドを上下左右に有しており、カートンは、１辺が水平となる状態でガイドに沿って搬送される（特許文献１の第２図参照）。
特開平２−１２７２２６号公報

従来においてはカートンは１辺が水平となる状態で搬送されていたので、マガジンは少なくともカートンの下側および左右側の３方向（特許文献１では上下左右の４方向）にガイドを有している必要があった。そのため、マガジンは特定の大きさおよび形状のカートンにのみ対応するものであり、大きさや形状が異なるカートンに対しては異なるマガジン（ガイド）を使用しなければならず、複数種類のカートンに対応することができなかった。したがって、従来においては、搬送すべきカートンの種類毎にマガジンを用意しなければならないとともに、作業者はカートンの種類毎にマガジンを交換しなければならなかった。

それ故、本発明の目的は、複数種類のカートンに対応することが可能な供給装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明では以下の構成を採用した。すなわち、本発明は、 カートンを搬送して供給する供給装置であって、搬送方向に垂直な断面がＶ字状となる２つの斜面を有し、当該斜面上に載置されたカートンを当該搬送方向へ搬送するマガジンと、斜面上の所定の取出位置にあるカートンを把持して取り出すロボットアームと、ロボットアームによって取り出されたカートンを、挟むことによって組み立てる組立手段とを備え、ロボットアームがカートンを把持したままの状態で、組立手段はカートンを組み立て、組立手段によって組み立てられたカートンを、ロボットアームはそのまま把持した状態で次工程へ供給することを特徴とする。

本発明によれば、マガジンは、カートンを２つの斜面上に載置するので、２つの斜面のなす角度とカートンの２辺の角度とが合えば、どのような大きさ・形状であってもカートンを搬送することができる。すなわち、本発明に係る供給装置は、大きさや形状が異なる複数種類のカートンに対応することができる。折り畳み状態のカートンを両端から挟むことによって、カートンを確実に組み立てることができ、組立済みのカートンを次工程へ供給することができる。組立手段がカートンを組み立てる間もロボットアームがカートンを把持したままであるので、組立手段が両端からカートンを挟む際にはロボットアームによってカートンが固定されていることになる。したがって、両端から挟む際にカートンが逃げてしまうことがなく、カートンを確実に開くことができる。また、ロボットアームは、カートンをマガジンから取り出してから次工程へ供給するまでの間にカートンを離す必要がないので、取出から供給までの動作を迅速に行うことができる。

また、上記ロボットアームは、取り出されたカートンのいずれかの面が水平となるように当該カートンを回転させた後、次工程へ供給しても良い。
上記によれば、ロボットアームは、マガジンに斜めに載置されているカートンを真っ直ぐな状態にして次工程へ供給するので、次工程の処理を容易にすることができる。

また、上記マガジンは、搬送されたカートンを取出位置で停止させるための、斜面から突起したストッパを有していても良い。このとき、上記ロボットアームは、取出位置にあるカートンを、ストッパを回避するように上方に移動させて取り出す。
上記によれば、断面がＶ字状である斜面を採用したことに起因して、ロボットアームはストッパを回避してカートンを取り出すことができる。したがって、作業者は面倒なストッパの調整作業を行う必要がなく、カートンを取り出す工程を容易にすることができる。

また、上記組立手段は、カートンを挟む２つの狭持部を有していても良い。２つの狭持部は、互いに対向する面において、当該面から突出する凸部を有し、狭持部の少なくとも一方がスライドして凸部にカートンを掛止することによってカートンが開けられることを特徴とする。
上記によれば、カートンを挟む際にカートンが凸部に掛止するので、両端から挟む際にカートンが逃げてしまうことをより確実に防止することができ、カートンをより確実に開くことができる。

また、上記２つの狭持部のうち一方は、それぞれ水平方向および垂直方向の位置が異なる複数の凸部をそれぞれ有していても良い。このとき、ロボットアームは、組立手段がカートンを挟む際、複数個の凸部のうちでカートンの大きさに応じた位置に設けられる凸部にカートンが掛止するように、カートンを把持する高さをカートンの大きさに応じて変化させる。
上記によれば、ロボットアームがカートンを把持する高さを変化させるだけで、大きさの異なる複数種類のカートンを単一の組立手段で組み立てることができる。これによって、マガジンのみならず、組立手段をも複数種類のカートンに対応可能とすることができる。

また、上記組立手段は、所定の種類のカートンに対して組み立てを行うようにしても良い。このとき、ロボットアームは、所定の種類以外のカートンについては、折り畳み状態のカートンの２側面を把持し、当該２側面の角度を変化させることによって当該カートンを折り曲げて開いた後で次工程へ供給する。

また、ロボットアームは、折り畳み状態のカートンの２側面を把持し、当該２側面の角度を変化させることによって当該カートンを折り曲げて開いた後で次工程へ供給しても良い。

上記によれば、ロボットアームがカートンを取り出して次工程へ供給するまでの間にカートンを組み立てることができる。また、カートンを組み立てるための構成を別途必要としないので、カートンを組み立てるためのスペースが不要であり、装置の簡易化および省スペース化を図ることができる。特に、組立手段によってカートンを組み立てる方法と、ロボットアームによってカートンを組み立てる方法との両方に対応することが可能となる。

また、上記ロボットアームは、カートンを開いた後、折り畳み状態において折り曲げられていた辺を任意の位置に当ててから次工程へ供給しても良い。
上記によれば、ロボットアームがカートンを折り曲げる方法によってカートンがロックされない場合でも、カートンをより確実にロックすることができる。

また、上記マガジンは、カートンを搬送方向に搬送するベルトを有していても良い。ベルトには、搬送面に凹凸が形成される。
上記によれば、ベルトに凹凸が形成されることにより、凹凸が滑り止めの役割を果たし、カートンを確実に搬送することができる。

以上のように、本発明によれば、複数種類のカートンに対応することが可能な供給装置を提供することができる。

本発明のこれらおよび他の目的、特徴、局面、効果は、添付図面と照合して、以下の詳細な説明から一層明らかになるであろう。

以下、本発明の一実施形態に係る供給装置について説明する。本実施形態では、供給装置の一例として、いわゆるワンタッチ式のカートン（折り込み工程や糊付け工程を必要とせず、起函すると直ちに壁面および底面が形成されるカートン。ワンタッチカートン、ロックボトムカートンとも言う。）を折り畳まれた状態で供給するカートン供給装置を例として説明する。

（カートン供給装置１の概要）
図１は、本実施形態に係るカートン供給装置１の斜視図である。図２は、カートン供給装置１の上面図である。図１および図２において、カートン供給装置１は、カートンマガジン２、ロボットアーム３、組立部４、およびコンベヤ５を備えている。カートン供給装置１は、カートンＣを次工程へ供給するものである。すなわち、カートンＣはカートンマガジン２に載置され、カートンマガジン２の前端（図２に示すｘ軸正側の端部）の取出位置まで搬送される。取出位置まで搬送されたカートンＣはロボットアーム３によって取り出され、組立部４によって組み立てられて（起函されて）箱状になる。その後、組み立てられたカートンＣがロボットアーム３によってコンベヤ５に載置され、次工程へと搬送される。以下、カートン供給装置１の各部の詳細について説明する。

（カートンマガジン２の構成および動作）
以下、図２〜図４を参照して、カートンマガジン２の構成および動作を説明する。図３は、カートンマガジン２の斜視図であり、図４は、カートンマガジン２を前側（図示ｘ軸正側）から見た図である。カートンマガジン２は、載置されたカートンを搬送する搬送工程を行う。図２〜図４に示すように、カートンマガジン２は、マガジン本体２１、３本のベルト２２ａ〜２２ｃ、ストッパ２３ａ〜２３ｅ、ならびに、２つのセンサ２４ａおよび２４ｂを有している。なお、ベルト、ストッパおよびセンサの数はいくつであっても良いが、各斜面に少なくとも１つ設けられることが好ましい。

図３および図４に示すように、カートンマガジン２（マガジン本体２１）は２つの斜面を有しており、各斜面は搬送方向（図示ｘ軸正方向）に垂直な断面がＶ字状となっている。本実施形態では、カートンマガジン２の断面がＶ字状であるので、カートンＣの大きさや形状が異なっていても同じカートンマガジン２を使用することができ、カートン供給装置１は複数種類のカートンに対応することが可能である。なお、本実施形態では、カートンＣの形状に合わせて一方の斜面が他方の斜面よりも長くなっているが、２つの斜面の長さは同じであっても良い。さらに、大きさや形状が異なる複数種類のカートンに対応すべく、斜面の一部を着脱可能とし、斜面の長さを変更できるようにしても良い。また、２つの斜面のなす角度は通常９０°であるが、カートンＣの形状に適合する角度であればいくらであっても良い。また、各斜面は水平方向に対してそれぞれ４５°傾いていることが好ましいが、各斜面の傾きはいくらであっても良い。

カートンＣを搬送するベルト２２ａ〜２２ｃは、各斜面に沿って設けられており、ベルト２２ａ〜２２ｃが斜面の一部を構成している。図２に示すように、ベルト２２ａは２つのプーリ２５ａおよび２５ｂに張設され、プーリ２５ａまたは２５ｂが図示しないモータによって回転されることによってベルト２２ａが駆動する。ベルト２２ｂおよび２２ｃの動作もベルト２２ａと同様である。各ベルト２２ａ〜２２ｃの駆動によってカートンＣが上記搬送方向に搬送される。

図３に示すように、本実施形態では、ベルト２２ａ〜２２ｃの搬送面には凹凸が形成される。具体的には、ベルト２２ａ〜２２ｃには、上記搬送方向に対して略垂直な方向に延びる突起２６が形成される。突起２６は、所定間隔（複数枚のカートンＣが入る程度の間隔）で複数形成される。通常、斜面上には複数のカートンＣが載置されて搬送されるが、この突起２６により、複数枚のカートンＣを１まとまりとして搬送することができ、また、突起２６が滑り止めの役割を果たすことによってカートンＣを確実に搬送することができる。なお、ベルト２２ａ〜２２ｃの材質は何でも良いが、カートンＣとの摩擦が大きいものが好ましく、例えばウレタンゴムである。また、他の実施形態においては、ベルト２２ａ〜２２ｃの搬送面における突起２６以外の部分が鋸の歯状になるように構成されても良いし、別の実施形態においては、突起２６を形成せずに搬送面全面を鋸の歯状に構成してもよい。このように、搬送面はすべり止めの効果を得るために凹凸が形成されることが好ましいが、ベルト２２ａ〜２２ｃの搬送面は平坦であっても良い。また、カートンＣは立てた状態で搬送されるので、カートンＣが倒れないように、最上流側のカートンＣの上流側には錘２７が載置される。

図４に示すように、搬送方向の下流端であるカートンマガジン２の前端には、ストッパ２３ａ〜２３ｅ、ならびに、センサ２４ａおよび２４ｂが取り付けられる。センサ２４ａおよび２４ｂは、ベルト２２ａ〜２２ｃによってカートンＣが搬送方向に搬送される結果、最下流側のカートンＣがカートンマガジン２前端の位置（以下、取出位置と呼ぶ）に到達したことを検出する。なお、センサ２４ａおよび２４ｂの構成はどのようなものであっても良い。本実施形態では、センサ２４ａおよび２４ｂはそれぞれ、搬送されてきたカートンＣが当接することによって前方に移動する爪部２８と、爪部２８が前方に移動したことによってオンとなるスイッチ（図示せず）とを備える構成とする。

カートンＣが上記取出位置にあることがセンサ２４ａおよび２４ｂによって検出された場合、ベルト２２ａ〜２２ｃの駆動が停止される。つまり、カートンマガジン２は、ベルト２２ａ〜２２ｃの駆動を制御する制御部（図示せず）を備え、制御部は、カートンＣが取出位置に到達するまでベルト２２ａ〜２２ｃを駆動させてカートンＣを搬送させ、カートンＣが取出位置に到達するとベルト２２ａ〜２２ｃを停止させる動作を行う。なお、各ベルト２２ａ〜２２ｃは、単一の駆動源（モータ）によりそれぞれ同期して駆動されても良いし、それぞれ独立して駆動されても良い。例えば、制御部は、長い方の斜面に設けられたセンサ２４ａの検知結果に応じて当該長い方の斜面のベルト２２ａおよび２２ｂを制御し、短い方の斜面に設けられたセンサ２４ｂの検知結果に応じて当該短い方の斜面のベルト２２ｃを制御しても良い。

また、ストッパ２３ａ〜２３ｅは、搬送されたカートンＣを取出位置で停止させるための部材であり、カートンマガジン２の斜面から一部が突起するようにカートンマガジン２の前端に取り付けられている。ストッパ２３ａ〜２３ｅによって、取出位置にあるカートンＣが前に倒れないようになっている。また、ベルト２２ａ〜２２ｃの停止タイミングが多少遅れても、ストッパ２３ａ〜２３ｅによってカートンＣは取出位置で停止するようになっている。

なお、本実施形態では立てた状態のカートンＣを水平方向に並べて搬送するので、カートンマガジン２に載置されたカートンＣの数がいくつであっても、取出位置にあるカートンＣが上流側のカートンＣによって押される力は変わらない。一方、カートンを鉛直方向に並べる場合には、最下位置（取出位置）にあるカートンに加わる力はその上に積まれたカートンの数によって変化するので、カートンを確実に取り出すためにはロボットアーム３の設定をカートンの数に応じて適宜変更しなければならない。また、ワンタッチ式のカートンのように折り畳み時の厚さが一様でないカートンの場合、カートンを鉛直方向に積むと真っ直ぐに並べることができないという問題もある。これに対して、本実施形態によれば、カートンＣを水平に並べるので、カートンを確実に取り出すための（ロボットアーム３の）設定が容易になる。また、水平方向であれば多数のカートンＣを並べることも可能であるので、カートンマガジン２の長さを自由に設計することができる。なお、本実施形態では作業者が複数のカートンをカートンマガジン２に載置する際の入れやすさを考慮してカートンマガジン２を図示ｘ軸と水平に配置しているが、他の実施形態においては、カートンマガジン２を図示ｘ軸に対して若干傾けて配置しても良い。例えば折り畳み状態のカートンＣに反りが生じている場合、カートンマガジン２を図示ｘ軸に対して若干傾けることによって、カートンＣの反りを（カ―トンＣの自重により）修正することができる。具体的には、カートンマガジン２に載置されたカートンＣの上部がカートンマガジン２の後側に反っている場合、カートンマガジン２を若干前下がりに傾けても良く、また、カートンマガジン２に載置されたカートンＣの上部がカートンマガジン２の前側に反っている場合、カートンマガジン２を若干前上がりに傾けても良い。

（ロボットアーム３の構成および動作）
以下、図４〜図６を参照して、ロボットアーム３の構成および動作を説明する。ロボットアーム３は、カートンマガジン２の上記取出位置にあるカートンＣを取り出す取出機構である。本実施形態では、ロボットアーム３は、カートンマガジン２から取り出したカートンＣを一旦組立部４に載置した後、コンベヤ５に載置する。

図５は、図１に示すロボットアーム３のハンド部の斜視図である。ロボットアーム３がカートンＣを把持するための機構はどのような機構であっても良いが、図３に示すように、本実施形態ではロボットアーム３は吸着把持機構である吸着部３２を有するものとする。すなわち、ロボットアーム３は、１以上の吸引口を有する吸着部３２を含むハンド部３１を有し、ハンド部３１の吸着部３２でカートンＣを吸着することによってカートンＣを把持する。

ここで、本実施形態では、ロボットアーム３は、上記取出位置にあるカートンＣを把持した後、把持したカートンＣを、ストッパ２３ａ〜２３ｅを回避するように上方へ移動させてカートンマガジン２から取り出す（図４に示す点線参照）。このような取り出し方法によれば、面倒なストッパの調整作業を行うことなくカートンＣを容易に取り出すことができる。以下、図４および図６を参照して、カートンＣを容易に取り出すことができる理由を詳細に説明する。

図６は、従来におけるカートンの載置状態を示す図である。図６に示されるように、従来、カートンＣは一辺が水平になる状態でカートンマガジン６１に載置・搬送されていたので、カートンＣを取り出す際にはカートンＣを多少上方に移動させてもすべてのストッパ６２を回避することができない。そのため、従来においては、カートンＣを（上方に移動させるのではなく）前方に移動させて取り出す必要があった。この場合、ストッパ６２は、搬送されてきたカートンＣを停止させることができる程度の長さが必要であるものの、ストッパ６２が長すぎると取り出し時にカートンＣを傷つけてしまうので、ストッパ６２の長さや位置には非常に高い精度が要求された。つまり、従来においては、作業者は非常に面倒なストッパ６２の調整作業を行う必要があった。これに対して、本実施形態によれば、カートンマガジン２の断面がＶ字状であることから、カートンＣを少し上に移動させるだけで容易にすべてのストッパ２３ａ〜２３ｅを回避することができるので（図４に示す点線参照）、面倒なストッパ２３ａ〜２３ｅの調整作業を行う必要がないという利点がある。

また、本実施形態では、カートンマガジン２においてカートンＣが斜めに載置されているので、ロボットアーム３は、取り出されたカートンＣのいずれかの面が水平となるようにカートンＣを回転させた後で次工程へ供給する。なお、本実施形態では、カートンＣは次工程へ供給される前に組み立てられるので（詳細は後述）、ロボットアーム３は、組み立てられたカートンＣのいずれかの面が水平となるようにカートンＣを回転させた後で次工程へ供給する。本実施形態では、カートンＣを取り出す取出機構としてロボットアーム３を用いるので、このような回転動作も容易に行うことができる。

また、本実施形態では、動作を自由に設定変更することが可能なロボットアーム３を取出機構として用いるので、カートンを把持する位置を容易に設定変更することができる。したがって、カートンの種類の変更に容易に対応することができる。また、取出機構としてロボットアーム３を用いることにより、取り出したカートンを載置する位置を容易に設定することができる。したがって、カートンマガジン２、組立部４、およびコンベヤ５の配置を自由に設計することができるという利点、あるいは、カートンＣを正確に載置することができるという利点がある。

（組立部４の構成および動作）
以下、図７および図８を参照して、組立部４の構成および動作を説明する。組立部４は、ロボットアーム３によって取り出されたカートンＣを組み立てる組立手段である。組立部４は、ロボットアーム３によって取り出されたワンタッチ式のカートンＣをロック状態（組み立てられた状態）とするための構成である。

図７は、組立部４の斜視図である。組立部４は、基台４１、第１狭持部４２、および第２狭持部４３を有する。第１狭持部４２は基台４１上に固定される。第１狭持部４２において、第２狭持部４３に対する対向面には、当該対向面から突出する凸部４２ａが前側（図示ｘ軸正側）に設けられる。また、当該対向面は、凸部４２ａが設けられる前側よりも後側の方が第２狭持部４３に遠くなるように、やや傾いている。

一方、第２狭持部４３は、基台４１に設けられたレール４４を摺動可能であり、基台４１上で左右方向（図示ｙ軸方向）に移動可能である（図７に示す矢印参照）。第２狭持部４３の第１狭持部４２に対する対向面にも、当該対向面から突出する凸部４３ａ〜４３ｄが設けられる。第２狭持部４３の対向面には、複数種類の大きさのカートンに対応すべく、対向面における水平方向（図示ｘ軸方向）および垂直方向（図示ｚ軸方向）の位置が異なる複数（図では４つ）の凸部４３ａ〜４３ｄが設けられる。具体的には、第２狭持部４３の対向面は、第１狭持部４２までの距離が異なる複数（図では４つ）の面に分かれており、下側の面ほど第１狭持部４２に近くなるように階段状に形成される。各凸部４３ａ〜４３ｄは、下側の面に設けられる凸部ほど後側に配置されるように、各面に１つずつ設けられている。なお、第２狭持部の各凸部４３ａ〜４３ｄは、第１狭持部４２の凸部４２ａよりも後側に設けられる。また、他の実施形態では、第２狭持部４３の対向面を（階段状ではなく）平面状とし、下側に設けられる凸部ほど前側に配置されるように各凸部４３ａ〜４３ｄを配置しても良い。

図８は、カートンＣを組み立てる動作を模式的に示す図である。なお、図８では、説明をわかりやすくするため、カートンＣの底面およびフラップ面を図示せずに側面のみを図示している。カートンＣを組み立てる際、ロボットアーム３は、カートンマガジン２から取り出したカートンＣを各狭持部４２および４３の間に配置する（図８（ａ））。このとき、ロボットアーム３は、凸部４３ａ〜４３ｄのうちでカートンＣの大きさに合った凸部（図８では、凸部４３ａ）がカートンＣに掛止するように、カートンＣを把持する高さをカートンＣの大きさに応じて変化させる。

カートンＣが各狭持部４２および４３の間に配置されると、組立部４は、配置されたカートンＣを当該カートンＣの両端から（面方向から。すなわち、面に沿った方向から）挟む。換言すれば、組立部４は、折り畳み状態のカートンＣの折り曲げられている２辺を互いに近づけるように挟む。具体的には、第２狭持部４３が第１狭持部４２の方へ移動する（図８（ｂ））。第２狭持部４３は、各狭持部４２および４３の間の距離がカートンＣの幅と同じ程度になるまで移動する（図８（ｃ））。このように、２つの狭持部４２および４３によって挟まれることによってカートンＣが開かれる。なお、本実施形態では、組立部４がカートンＣを挟む動作を行う間、ロボットアーム３はカートンＣを把持しているので、カートンＣが逃げてしまうことがなく、カートンを確実に開くことができる。さらに、本実施形態では各狭持部４２および４３に凸部４２ａおよび４３ａ〜４３ｄを設けているので、組立部４がカートンＣを挟む際、カートンＣは、第１狭持部４２の凸部４２ａと、第２狭持部４３の凸部４３ａ〜４３ｄのいずれかとに掛止するので、より確実にカートンＣを開くことができる。さらに加えて、本実施形態では、第２狭持部４３が階段状に形成されることにより、カートンＣの底面の第２狭持部４３側の端部が第２狭持部４３の段差部分（上方を向く面）に当接するので、カートンＣをより安定的に支持することができる。また、本実施形態では、第１狭持部４２の対向面はやや傾いているので、各狭持部４２および４３の間の距離が、カートンＣの幅よりも若干小さくなるまで第２狭持部４３を移動させて、ロックをさらに確実に行うことも可能である。以上のように、組立部４によってカートンＣを組み立てる方法によれば、カートンＣを確実にロックすることができ、特にカートンＣが比較的固い紙で作成されている場合に有効である。

なお、ロボットアーム３によってカートンＣを把持する場合、ロボットアーム３は、第１狭持部４２に近い側の面（動かない面）を把持することが好ましい（図８に示す矢印参照）。第２狭持部４３に近い側の面（動く面）を把持する場合、面の移動に合わせてロボットアーム３も移動するように制御する必要があるからである。また、本実施形態では、組立部４がカートンＣを挟む動作を行う間、カートンＣは、ロボットアーム３によって把持されているとしたが、カートンＣは、把持されずに基台４１上に載置されているだけでも良い。カートンＣが基台４１上に載置されているだけである場合でも、上記各凸部４２，４３ａ〜４３ｄによって確実にカートンＣを開いてロックすることができる。

（コンベヤ５の構成および動作）
以下、図９を参照して、コンベヤ５の構成および動作を説明する。組立部４によってカートンＣがロックされると、ロボットアーム３は、カートンＣを次の工程へ供給すべく、カートンＣをコンベヤ５へ載置する。図９は、コンベヤ５の斜視図である。図９に示すように、コンベヤ５の上面には、２つで１組の保持部５１ａおよび５１ｂが設けられる。なお、図９では１組の保持部５１ａおよび５１ｂのみを示しているが、保持部５１ａおよび５１ｂはコンベヤ５上に複数組設けられる。１組の保持部５１ａおよび５１ｂの間隔は、開いた状態のカートンＣの幅と同程度である。ロボットアーム３は、カートンＣを保持部５１ａおよび５１ｂの間に載置する。これによって、コンベヤ５上でカートンＣは固定されて搬送される。なお、ロボットアーム３は、図９に示すように底面が水平になるように回転させてカートンＣを載置しても良いし、側面の１つが水平になるように回転させてカートンＣを載置しても良い。コンベヤ５で搬送された後に行われる工程としては、例えば、カートンＣ内に製品を梱包する工程、カートンＣにラベルを貼り付ける工程、カートンＣに印字を行う工程等が考えられる。

（まとめ）
以上のように、本実施形態に係るカートン供給装置１によれば、カートンマガジン２の断面をＶ字状とすることにより、大きさや形状が異なる複数種類のカートンに対応することが可能となる。カートン供給装置１は、ワンタッチ式のカートンのように柱状形状における底面の一方のみが開口しているカートンだけでなく、底面の両方が開口しているカートン（シールエンドカートンやタックエンドカートン等）にも対応可能である。さらに、本実施形態によれば、面倒なストッパの調整作業を行うことなく、カートンの取り出しを容易に行うことができる。

（カートンの組立方法に関する参考例）
なお、上記実施形態においては、組立部４を用いてカートンＣを組み立てる構成としたが、カートンＣを組み立てる構成としては、下記の参考例のように、ロボットアーム３のハンド部によってカートンＣを組み立てる方法が考えられる。以下、参考例におけるカートンの組立方法について説明する。なお、以下の参考例においては、カートン供給装置１は組立部４を有しない構成であるとする。

本参考例においては、ロボットアーム３のハンド部を、カートンＣを開くことが可能な構成とする。図１０は、本参考例におけるハンド部を示す図である。本参考例においては、ロボットアーム３のハンド部３５は、第１吸着部３６と第２吸着部３７とを有しており、折り畳み状態のカートンＣの２側面（ここでは、同一側の隣り合う２側面）を把持することが可能である。また、第２吸着部３７は第１吸着部３６に対して回転可能に構成されている（図１０に示す矢印参照）。このような構成により、ハンド部３５は、把持しているカートンＣを折り曲げることが可能である。

本参考例においては、ロボットアーム３は、まず、各吸着部３６および３７を１８０°に開いた状態でカートンＣを吸着把持した状態で、カートンＣをカートンマガジン２から取り出す。なお、図１０では各吸着部３６および３７はそれぞれ４つの吸引口を有し、カートンＣの１つの側面につき４カ所で把持するが、ロボットアーム３は２つの側面をそれぞれ１カ所ずつで把持しても良い。次に、ロボットアーム３は、カートンＣを把持する２側面の角度を変化させることによってカートンＣを折り曲げる。具体的には、第１吸着部３６と第２吸着部３７との角度を９０°程度に変化させることによって、カートンＣを折り曲げる。これによって、カートンＣが開かれて組み立てられる。最後に、ロボットアーム３は、開かれた（組み立てられた）カートンＣを次工程へ供給する（コンベヤ５に載置する）。以上によれば、ロボットアーム３がカートンＣを取り出してコンベヤ５へ載置する間に、カートンＣを組み立てることができる。本参考例によれば、カートンＣを組み立てるための装置を別途必要としないので、カートンＣを組み立てるためのスペースが不要であり、装置の簡易化および省スペース化を図ることができる。

また、上記参考例において、ロボットアーム３は、把持しているカートンＣを装置の任意の箇所に当てることによって、カートンＣをより確実にロックするようにしても良い。

（本発明の変形例）
また、上記実施形態と上記参考例との両方を組み合わせて、ロボットアーム３のハンド部を共通化することが可能である。すなわち、上記実施形態において、上記参考例で示したハンド部３５を採用しても良い。組立部４によってカートンＣを組み立てる場合、ロボットアーム３は、ハンド部３５によってカートンＣのいずれか１面のみを把持すれば良い。上記実施形態において、ハンド部３５を採用することにより、カートン供給装置１は、組立部４によってカートンを組み立てる方法と、ハンド部３５によってカートンを組み立てる方法との両方に対応することが可能となる。つまり、所定の種類のカートンに対して組立部４によって組み立てを行い、当該所定の種類以外のカートンについては、ロボットアーム３がカートンＣを折り曲げる（さらに参考例のようにカートンを任意の位置に当てても良い）ことによって組立を行う。たとえば、図１１は、ハンド部３５がカートンＣをロックする様子を示す図である。なお、図１１においては、図面を見やすくする目的で、カートンＣを把持するロボットアーム３を記載していない。図１１に示すように、ロボットアーム３は、把持しているカートンＣをコンベヤ５の保持部５１ａに当てることによってカートンＣをロックする。このとき、ロボットアーム３は、カートンＣの各辺のうち、折り畳み状態において折り曲げられていた辺を当てる。これによれば、ハンド部３５によってカートンＣを折り曲げる方法によってカートンＣがロックされない場合でも、カートンＣを確実にロックすることができる。

本発明は、複数種類のシート（カートン）に対応すること等を目的として、例えば、カートンを供給するカートン供給装置として利用することができる。

本実施形態に係るカートン供給装置の斜視図 図１に示すカートン供給装置の上面図 図１に示すカートンマガジンの斜視図 図１に示すカートンマガジンを前側から見た図 図１に示すロボットアームのハンド部の斜視図 従来におけるカートンの載置状態を示す図 図１に示す組立部の斜視図 カートンを組み立てる動作を模式的に示す図 図１に示すコンベヤの斜視図 参考例におけるハンド部を示す図 図１０に示すハンド部がカートンをロックする様子を示す図

符号の説明

１ カートン供給装置
２ カートンマガジン
３ ロボットアーム
４ 組立部
５ コンベヤ
２１ マガジン本体
２２ａ〜２２ｃ ベルト
２３ａ〜２３ｅ ストッパ
２４ａ，２４ｂ センサ
２５ａ，２５ｂ プーリ
２６ 突起
２７ 錘
２８ 爪部
３１，３５ ハンド部
３２，３６，３７ 吸着部
４１ 基台
４２，４３ 狭持部
４２ａ，４３ａ〜４３ｄ 凸部
４４ レール
５１ａ，５１ｂ 保持部

Claims (9)

1. カートンを搬送して供給する供給装置であって、
   搬送方向に垂直な断面がＶ字状となる２つの斜面を有し、当該斜面上に載置された前記カートンを当該搬送方向へ搬送するマガジンと、
   前記斜面上の所定の取出位置にある前記カートンを把持して取り出すロボットアームと、
   前記ロボットアームによって取り出された前記カートンを、挟むことによって組み立てる組立手段とを備え、
   前記ロボットアームが前記カートンを把持したままの状態で、前記組立手段は前記カートンを組み立て、前記組立手段によって組み立てられた前記カートンを、前記ロボットアームはそのまま把持した状態で次工程へ供給することを特徴とする、供給装置。
2. 前記ロボットアームは、取り出された前記カートンのいずれかの面が水平となるように当該カートンを回転させた後、前記組立手段に供給する、請求項１に記載の供給装置。
3. 前記マガジンは、搬送された前記カートンを前記取出位置で停止させるための、前記斜面から突起したストッパを有しており、
   前記ロボットアームは、前記取出位置にある前記カートンを、前記ストッパを回避するように上方に移動させて取り出す、請求項１または請求項２に記載の供給装置。
4. 前記組立手段は、前記カートンを挟む２つの狭持部を有し、
   前記２つの狭持部は、互いに対向する面において、当該面から突出する凸部をそれぞれ有し、
   前記狭持部の少なくとも一方がスライドして前記凸部に前記カートンを掛止することによって前記カートンが開けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の供給装置。
5. 前記２つの狭持部のうち一方は、それぞれ水平方向および垂直方向の位置が異なる複数の凸部を有し、
   前記ロボットアームは、前記組立手段が前記カートンを挟む際、前記複数個の凸部のうちでカートンの大きさに応じた位置に設けられる凸部にカートンが掛止するように、カートンを把持する高さをカートンの大きさに応じて変化させる、請求項４に記載の供給装置。
6. 前記組立手段は、所定の種類のカートンに対して組み立てを行い、
   前記ロボットアームは、前記所定の種類以外のカートンについては、折り畳み状態のカートンの２側面を把持し、当該２側面の角度を変化させることによって当該カートンを折り曲げて開いた後で次工程へ供給する、請求項１〜５のいずれかに記載の供給装置。
7. 前記ロボットアームは、前記折り畳み状態のカートンの２側面を把持し、当該２側面の角度を変化させることによって当該カートンを折り曲げて開いた後で次工程へ供給する、請求項１〜５のいずれかに記載の供給装置。
8. 前記ロボットアームは、前記カートンが前記組立手段によって組み立てられた後、前記折り畳み状態において折り曲げられていた辺を任意の位置に当ててから次工程へ供給する、請求項１〜７のいずれかに記載の供給装置。
9. 前記マガジンは、前記カートンを前記搬送方向に搬送するベルトを有しており、
   前記ベルトには、前記搬送面に凹凸が形成される、請求項１〜８のいずれかに記載の供給装置。

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