本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図1ないし図4において、1はコンテナ組立装置で、このコンテナ組立装置1は、折畳可能なコンテナ2を平板状の折畳状態から直方体状で箱状の組立状態にするコンテナ自動組立設備である。
そして、コンテナ組立装置1は、折畳状態のコンテナ2を搬入方向(後方)に向けて搬送して組立用空間部3に搬入し、この搬入された折畳状態のコンテナ2を組み立てて組立状態にし、その後、この組立状態で上面開口状のコンテナ2を搬出方向(前方)に向けて搬送して組立用空間部3から搬出する。
コンテナ2は、図18ないし図20等に示されるように、例えば丸落しといわれるロック装置を備えたロック部材付きのコンテナである。なお、組立後のコンテナ2内には、例えばペットボトルの材料であるブロー成型前のプリフォームが収納される。
コンテナ2は、矩形状の(例えば正方形状)の底板6を有している。底板6は、パレット部7と、このパレット部7に連結されこのパレット部7上に位置する底板部8とにて構成されている。
底板6の第1方向の両端部である前後方向両端部(搬送方向両端部)には、矩形状の1対の第1側板であるA面11およびC面13が水平方向の軸15を中心として回動可能に設けられている。つまり、底板6の底板部8の搬入方向先端部にはA面11が軸15を中心として上下方向に回動可能に設けられ、底板6の底板部8の搬出方向先端部にはC面13が軸15を中心として上下方向に回動可能に設けられている。
底板6の第2方向の両端部(平面視で第1方向と直交する方向の両端部)である左右方向両端部には、矩形状の1対の第2側板であるB面12およびD面14が水平方向の軸16を中心として回動可能に設けられている。つまり、底板6の底板部8の搬入出方向に沿った一側端部にはB面12が軸16を中心として上下方向に回動可能に設けられ、底板6の底板部8の搬入出方向に沿った他側端部にはD面14が軸16を中心として上下方向に回動可能に設けられている(図9等参照)。このように、コンテナ2は4つの側板(A面、B面、C面、D面)11,12,13,14を有している。
そして、A面11およびC面13の水平方向一端部である右端部には、B面12の端部外面との当接係合により起立状態である垂直状態のB面12の外方への回動を規制する上下方向長手状で板状の回動規制部材18が一体に突設されている。同様に、A面11およびC面13の水平方向他端部である左端部には、D面14の端部外面との当接係合によりこの垂直状態(起立状態)のD面14の外方への回動を規制する上下方向長手状で板状の回動規制部材18が一体に突設されている。
B面12の上部外面側における水平方向両端部には、ロック状態時には回動規制部材18との当接係合により垂直状態(起立状態)のB面12の内方への回動を規制しロック解除状態時には回動規制部材18とは係合せずB面12の内方への回動を許容するロック部材20がロック状態およびロック解除状態に切換可能に設けられている。同様に、D面14の上部外面側における水平方向両端部には、ロック状態時には回動規制部材18との当接係合により垂直状態(組立状態)のD面14の内方への回動を規制しロック解除状態時には回動規制部材18とは係合せずD面14の内方への回動を許容するロック部材20がロック状態およびロック解除状態に切換可能に設けられている。そして、各ロック部材20は、例えば円筒状のコイルバネからなる弾性変形可能な付勢部材19によって、回動規制部材18の外面との対向位置に位置するロック状態になるように付勢されている。
ここで、B面12およびD面14は、側板部21と、この側板部21の上部外面に固設されロック部材20を前後の水平方向に移動可能でかつ水平方向軸線Xを中心として回動可能に支持するロック部材支持部22とを有している。
ロック部材支持部22は、ボルト等の取付具にて側板部21に取り付けられた取付板23と、この取付板23に固設されロック部材20を移動可能でかつ回動可能に支持する水平状の支持筒24とにて構成されている。
支持筒24は、軸方向一端が開口しかつ軸方向他端が閉鎖した略円筒状に形成されている。支持筒24の軸方向中間部には、正面視でH字状の摘み部用開口25が形成されている。摘み部用開口25は、支持筒24の周方向に長手状のロック時用開口部26と、支持筒24の周方向に長手状のロック解除時用開口部27と、支持筒24の軸方向に長手状で両開口部26,27の中央部同士を連通させる連通用開口部28とにて構成されている。なお、支持筒24内に付勢部材19が収納配設され、この付勢部材19がロック部材20の基端部を直接付勢している。
ロック部材(ロックレバー)20は、支持筒24にて移動可能でかつ回動可能に支持され回動規制部材18と当接係合する水平状の丸軸状のロックピン部20aと、このロックピン部20aの軸方向中央部の外周面からこのロックピン部20aに対して直交するように突出し摘み部用開口25に挿通された丸軸状の摘み部20bとを有している。
そして、摘み部20bとロック時用開口部26の上部との係合または摘み部20bとロック時用開口部26の下部との係合により、ロック部材20がロック時用開口部26によってロック状態に係止される。また、摘み部20bとロック解除時用開口部27の上部との係合または摘み部20bとロック解除時用開口部27の下部との係合により、ロック部材20がロック解除時用開口部27によってロック解除状態に係止される。
前後左右の4つの各回動規制部材18の上部には、上下方向にやや長手状で楕円形状の一方側係合部である係合孔部31が内外面に貫通して設けられている。
B面12およびD面14の上部外面の前端部には、係合孔部31に挿入されこの係合孔部31との係合により垂直状態(起立状態)のC面13の内方および外方への回動を規制する丸軸状の他方側係合部である係合ピン部32が突設されている。同様に、B面12およびD面14の上部外面の後端部には、係合孔部31に挿入されこの係合孔部31との係合により垂直状態(起立状態)のA面11の内方および外方への回動を規制する丸軸状の他方側係合部である係合ピン部32が突設されている。係合ピン部32は、例えば先細形状に形成されている。
また、コンテナ2の折畳状態時には、4つの側板11,12,13,14は、いずれも水平状態(倒伏状態)となって、底板6上で互いに重なり合う。つまり、下から上に向かって、「D面、B面、C面、A面」の順、「B面、D面、C面、A面」の順、「D面、B面、A面、C面」の順、または、「B面、D面、A面、C面」の順で、4つの側板11,12,13,14が積み重なる。一方、コンテナ2の組立状態時には、4つの側板11,12,13,14は、いずれも鉛直状態である垂直状態(起立状態)となって、底板6に対してロックされて回動不能な状態となる。
なお、例えば図示しないが、蓋取付取外装置によって、コンテナ2への蓋の取り付けおよびコンテナ2からの蓋の取り外しが行われる。つまり、コンテナ組立装置1の組立用空間部3への搬入前に、折畳状態のコンテナ2の向きが図18に示す向きに揃えられるとともに、蓋取付取外装置にて折畳状態のコンテナ2から蓋が取り外される。そして、コンテナ組立装置1の組立用空間部3からの搬出後に、蓋取付取外装置にて組立状態のコンテナ2に蓋が取り付けられる。
コンテナ組立装置1は、図1ないし図4等に示されるように、折畳状態のコンテナ2を搬入方向に向けて搬送して組立用空間部3に搬入するとともに組立後に組立状態のコンテナ2を搬出方向に向けて搬送して組立用空間部3から搬出する搬入出用の搬送手段であるコンテナ搬送コンベヤ41を備えている。
コンテナ搬送コンベヤ41は、例えばチェーン駆動式のローラコンベヤからなるもので、左右1対のコンベヤフレーム42を有し、これら両コンベヤフレーム42にて複数の搬送ローラ43が回転可能に支持され、これら搬送ローラ43は例えばモータ等の駆動手段からの動力で駆動するチェーンの回行に基づいて回転するようになっている。
コンテナ搬送コンベヤ41の搬入方向先端の近傍には、搬送ローラ43にて搬入されてきたコンテナ2を所定の組立停止位置に停止させるストッパ45が設けられている。そして、このストッパ45に当接して所定の組立停止位置に停止したコンテナ2の有無を検知する検知手段である光電センサ44が設けられている。
また、コンテナ組立装置1は、コンテナ搬送コンベヤ41上において所定の組立停止位置に停止した折畳状態のコンテナ2を左右両側方から挟持してセンタリングするセンタリング手段46を備えている。センタリング手段46は、コンテナ2を左右いずれか一方に移動させることにより、コンテナ2の左右方向中心と組立用空間部3の左右方向中心とを一致させるものである。
センタリング手段46は、例えばコンテナ2の底板6の側面に対して接離する伸縮可能な前後左右の4つのセンタリング用のシリンダ47を有している。各シリンダ47は、固定フレーム体50に取り付けられ、所定の高さ位置に配設されている。各シリンダ47は、固定フレーム体50に取り付けられたシリンダ本体部51と、このシリンダ本体部51内に対して出入りするロッド部であるコンテナセンタリング部52とを有している。コンテナセンタリング部52は、コンテナ2への進出動作により底板6の側面に当接し、コンテナ2からの退避動作により底板6の側面から離れる。
また、コンテナ組立装置1は、第1側板であるA面11を底板6に対して軸15を中心に回動させて起す第1側板起し手段であるA面起し手段61と、第1側板であるC面13を底板6に対して軸15を中心に回動させて起す第1側板起し手段であるC面起し手段63と、第2側板であるB面12を底板6に対して軸16を中心に回動させて起す第2側板起し手段であるB面起し手段62と、第2側板であるD面14を底板6に対して軸16を中心に回動させて起す第2側板起し手段であるD面起し手段64とを備えている。なお、B面起し手段62とD面起し手段64とは、左右対称の構成である。
また、コンテナ組立装置1は、ロック部材20をロック解除状態に維持したまま第2側板であるB面12を底板6に対して軸16を中心に回動させ、係合孔部31と係合ピン部32とを互いに挿入係合させた後、ロック部材20を付勢部材19の付勢力によってロック解除状態からロック状態にするB面用のロック設定手段66と、ロック部材20をロック解除状態に維持したまま第2側板であるD面14を底板6に対して軸16を中心に回動させ、係合孔部31と係合ピン部32とを互いに挿入係合させた後、ロック部材20を付勢部材19の付勢力によってロック解除状態からロック状態にするD面用のロック設定手段67とを備えている。なお、B面用のロック設定手段66とD面用のロック設定手段67とは、左右対称の構成である。
A面起し手段61は、図5等にも示されるように、固定フレーム体50に対して水平方向の軸70を中心として回動する回動可能な回動フレーム71と、この回動フレーム71を固定フレーム体50に対して軸70を中心として回動させる伸縮可能な駆動手段である回動用のシリンダ72と、回動フレーム71の先端部に設けられA面11の外面を吸着保持する吸着保持体73とを有している。
回動フレーム71は、下限動作(内方への回動)により水平方向に沿った水平状態となり、垂直動作(内方・外方への回動)により垂直方向に沿った垂直状態となり、後退動作(外方への回動)により上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態となる。
そして、回動フレーム71の垂直状態時には吸着保持体73にて吸着保持されたA面11が垂直状態となり、回動フレーム71の外方傾斜状態時には吸着保持体73にて吸着保持されたA面11が上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態となる。なお、回動フレーム71の軸70は、所定の組立停止位置に停止したコンテナ2の軸15と同軸上に位置する。つまり、回動フレーム71の回動支点である軸70とコンテナ2のA面11の回動支点である軸15とが、側面視で互いに一致する。
シリンダ72は、固定フレーム体50に取付部材74を介して取り付けられたシリンダ本体部75と、このシリンダ本体部75内に対して出入りするロッド部76とを有している。ロッド部76の上端部は、回動フレーム71の連結部71aに回動可能に連結されている。
吸着保持体73は、弾性変形可能なゴム製のバキュームパッド部78と、このバキュームパッド部78を支持する支持部79とを有している。吸着保持体73には、バキュームパッド部78内を真空にするための空気吸引手段(図示せず)が接続されている。
C面起し手段63は、図6ないし図8等にも示されるように、固定フレーム体50に対して水平方向の軸80を中心として回動する回動可能な左右1対の回動フレーム81と、この回動フレーム81を固定フレーム体50に対して軸80を中心として回動させる伸縮可能な駆動手段である回動用のシリンダ82と、回動フレーム81の先端部に設けられC面13の外面を吸着保持する吸着保持体83とを有している。
さらに、C面起し手段63は、回動フレーム81を固定フレーム体50に対して軸80に沿って左右方向に移動(スライド)させる伸縮可能な駆動手段である移動用のシリンダ84を有している。つまり、回動フレーム81は、シリンダ(バキュームパッド部移動用シリンダ)84の伸縮動作によって、コンテナ搬送コンベヤ41によるコンテナ2の移動領域に対して進退可能となっている。
このため、コンテナ2を組み立てる際にはシリンダ84の伸び動作により回動フレーム81をコンテナ2の移動領域に進出させるが、組立完了後、コンテナ2の搬入出の際には、コンテナ2と干渉しないように、シリンダ84の縮み動作により回動フレーム81をコンテナ2の移動領域から退避させる。
回動フレーム81は、下限動作(内方への回動)により水平方向に沿った水平状態となり、垂直動作(内方・外方への回動)により垂直方向に沿った垂直状態となり、後退動作(外方への回動)により上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態となる。
そして、回動フレーム81の垂直状態時には吸着保持体83にて吸着保持されたC面13が垂直状態となり、回動フレーム81の外方傾斜状態時には吸着保持体83にて吸着保持されたC面13が上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態となる。なお、回動フレーム81の軸80は、所定の組立停止位置に停止したコンテナ2の軸15と同軸上に位置する。つまり、回動フレーム81の回動支点である軸80とコンテナ2のC面13の回動支点である軸15とが、側面視で互いに一致する。また、回動フレーム81の軸80は、例えばボールスプラインの軸であり、互いに離間対向する軸受部85にて軸支されている。
シリンダ82は、固定フレーム体50に取付部材86を介して取り付けられたシリンダ本体部87と、このシリンダ本体部87内に対して出入りするロッド部88とを有している。ロッド部88の上端部は、軸80を中心に回動可能な回動部材89およびシリンダ84を介して、回動フレーム81に連結されている。
吸着保持体83は、弾性変形可能なゴム製のバキュームパッド部90と、このバキュームパッド部90を支持する支持部69とを有している。吸着保持体83には、バキュームパッド部90内を真空にするための空気吸引手段(図示せず)が接続されている。
B面起し手段62は、図9等にも示されるように、固定フレーム体50に対して水平方向の軸99を中心として回動する回動可能でかつ伸縮可能な回動伸縮フレーム91と、この回動伸縮フレーム91を固定フレーム体50に対して軸99を中心として回動させる伸縮可能な駆動手段である回動用のシリンダ92と、回動伸縮フレーム91の先端部に設けられB面12の外面を吸着保持する吸着保持体93とを有している。
回動伸縮フレーム91は、先端側フレーム部94と、基端側フレーム部95と、これら両フレーム部94,95同士を連結する伸縮可能な駆動手段である移動用のシリンダ96とにて構成されている。
このシリンダ(バキュームパッド部移動用シリンダ)96は、基端側フレーム部95に取り付けられたシリンダ本体部97と、このシリンダ本体部97内に対して出入りするロッド部98と、先端側フレーム部94をガイドするガイド部100とを有している。ロッド部98の先端部に先端側フレーム部94が取り付けられ、この先端側フレーム部94はガイド部100に沿ってスライドする。
回動伸縮フレーム91は、下限動作(内方への回動)により水平方向に沿った水平状態となり、垂直動作(内方・外方への回動)により垂直方向に沿った垂直状態となり、後退動作(外方への回動)により上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態となる。なお、回動伸縮フレーム91は、水平状態から垂直状態に状態変化する場合に、B面12とともに回動しながら、フリー状態のシリンダ96の縮み動作に基づいて縮む。
そして、縮んだ状態の回動伸縮フレーム91の垂直状態時には、吸着保持体93にて吸着保持されたB面12が垂直状態となる。なお、回動伸縮フレーム91の軸99は、所定の組立停止位置に停止したコンテナ2の軸16と同軸上に位置しない。つまり、回動伸縮フレーム91の回動支点である軸99とコンテナ2のB面12の回動支点である軸16とは、正面視で互いに一致せず、互いにずれた位置に位置している。
シリンダ92は、固定フレーム体50に取り付けられたシリンダ本体部101と、このシリンダ本体部101内に対して出入りするロッド部102とを有している。ロッド部102の上端部は、回動伸縮フレーム91の連結部91aに回動可能に連結されている。
吸着保持体93は、弾性変形可能なゴム製のバキュームパッド部103と、このバキュームパッド部103を支持する支持部104とを有している。吸着保持体93には、バキュームパッド部103内を真空にするための空気吸引手段(図示せず)が接続されている。
なお、D面起し手段64は、B面起し手段62と左右対称の構成であるため、D面起し手段64の構成部材については、B面起し手段62と同じ符号を付してその説明を省略する。
B面用のロック設定手段66は、まず、図10ないし図14等にも示されるように、固定フレーム体50に対して水平方向の軸110を中心として回動する回動可能な回動フレーム111と、この回動フレーム111を固定フレーム体50に対して軸110を中心として回動させる伸縮可能な駆動手段である回動用のシリンダ112と、軸110を中心として回動フレーム111とともに回動可能でかつ回動フレーム111に対して昇降可能となっており回動フレーム111の垂直状態時にB面12に向かって下降してこのB面12の上端部を嵌合保持する側板保持体113と、この側板保持体113を回動フレーム111に対して昇降させる伸縮可能な駆動手段である昇降用のシリンダ114とを有している。
回動フレーム111は、内側動作(内方への回動)により上端ほど内方側に位置する内方傾斜状態となり、垂直動作(内方・外方への回動)により垂直方向に沿った垂直状態となり、外側動作(外方への回動)により上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態となる。
そして、回動フレーム111の内方傾斜状態時には、側板保持体113にて嵌合保持されたB面12が、回動フレーム111と同じように、上端ほど内方側に位置する内方傾斜状態(下端から上端に向かって徐々に内方に向かう傾斜状態)となる。回動フレーム111の外方傾斜状態時には、側板保持体113にて嵌合保持されたB面12が、回動フレーム111と同じように、上端ほど外方側に位置する外方傾斜状態(下端から上端に向かって徐々に外方に向かう傾斜状態)となる。回動フレーム111の垂直状態時には、側板保持体113にて嵌合保持されたB面12が、回動フレーム111と同じように、上下方向である垂直方向に沿って位置する垂直状態となる。
回動用のシリンダ112は、例えばシリンダ本体116a,117a同士が互いに連結された2つのシリンダ部116,117にて構成されている。一方のシリンダ部116のロッド116bが固定フレーム体50に取り付けられ、他方のシリンダ部117のロッド117bが回動フレーム111の上端部に取り付けられている。
移動用のシリンダ114は、シリンダ本体部118と、このシリンダ本体部118内に対して出入りするロッド部119とを有している。シリンダ本体部118は、回動フレーム111に固着された固定フレームである支持体120に取り付けられている。ロッド部119の上端部には取付部材121が固着され、この取付部材121に側板保持体113が取り付けられている。
側板保持体113は、下方に向かって開口する断面略コ字状のもので、互いに離間対向する対向板部122と、これら両対向板部122の上端部同士を連結する連結部123とを有している。
そして、回動フレーム111の垂直状態時において、B面起し手段62の吸着保持体93にて吸着保持された垂直状態のB面12に向かって、側板保持体113が下降すると、この側板保持体113の両対向板部122間にB面12の上端部が入り込み、その結果、B面12の上端部が側板保持体113の両対向板部122にて嵌合保持される。なお、両対向板部122の対向面下部には、上端ほど離間距離が短くなる傾斜面状の案内面124が形成されている。
また、B面用のロック設定手段66は、図11ないし図13等に示されるように、コンテナ2のロック部材20の摘み部20bと係脱可能に係合してこのロック部材20を可動操作する板状の係合体131と、ロック部材支持部22に向かって上昇してコンテナ2のB面12のロック部材支持部22の下面に当接してこのロック部材支持部22に対して位置決めされる板状の位置決め体132とを有している。
位置決め体132は、軸110を中心として回動フレーム111とともに回動可能でかつ回動フレーム111に対して昇降可能となっている。係合体131は、軸110を中心として回動フレーム111とともに回動可能で、かつ回動フレーム111に対して位置決め体132とともに昇降可能で、しかも、位置決め体132に対して前後方向(第1方向)に移動可能でかつ左右方向(第2方向)に移動可能となっている。
そして、位置決め体132を回動フレーム111に対して昇降させる伸縮可能な駆動手段である第1シリンダ133が支持体120に取り付けられている。
第1シリンダ133は、シリンダ本体部134と、このシリンダ本体部134内に対して出入りするロッド部135とを有している。シリンダ本体部134が支持体120に取り付けられ、ロッド部135の上端部に板状の取付部材136が固着され、この取付部材136の左端部にこの取付部材136から上方に向かって突出するように位置決め体132が取り付けられている。
位置決め体132は、取付部材136に取り付けられた水平状の板状の取付板部137と、この取付板部137の左端部に折り曲げにより一体に立設された垂直状の立設板部138とを有し、この立設板部138の上面がB面12のロック部材支持部22の下面に当接する当接面139となっている。なお、立設板部138は、B面12の側板部21の外面に接触する第1板部分138aと、この第1板部分138aの下端に連設されこの第1板部分138aに対して傾斜状に位置する第2板部分138bとにて構成されている。
そして、回動フレーム111の垂直状態時において、側板保持体113にて嵌合保持(係合保持)された垂直状態のB面12のロック部材支持部22に向かって、位置決め体132が、その第1板部分138aが側板部21の外面に沿ってスライドしながら上昇すると、この位置決め体132の当接面139がロック部材支持部22に当接し、この当接により位置決め体132がロック部材支持部22に対して位置決め固定される。
また、係合体131を位置決め体132に対して前後方向に移動させる伸縮可能な駆動手段である第2シリンダ141が取付部材136に取り付けられている。
前後移動用の第2シリンダ141は、シリンダ本体部142と、このシリンダ本体部142内に対して出入りするロッド部143とを有している。シリンダ本体部142が取付部材136に取り付けられ、ロッド部135の先端部に垂直状の板状の係合体支持体144が固着されている。
そして、係合体支持体144には、係合体131を位置決め体132に対して左右方向に移動させる伸縮可能な駆動手段である第3シリンダ145を介して、係合体131が取り付けられている。つまり、係合体支持体144は、係合体131を第3シリンダ145を介して支持している。
左右移動用の第3シリンダ145は、シリンダ本体部146と、このシリンダ本体部146内に対して出入りするロッド部147とを有している。シリンダ本体部146が係合体支持体144に取り付けられ、ロッド部135の先端部に係合体131が固着されている。
ここで、係合体131は、図15に示すように、例えば平面視でく字状をなす垂直状の1枚の板部材のみからなるもので、コンテナ2のロック部材20の摘み部20bが挿入される略3角形状の切欠部151を有している。この切欠部151は、頂点側の矩形状空間部152と、この矩形状空間部152に連通する台形状空間部153とに構成されている。
係合体131は、コンテナ2の移動方向である前後方向に沿って位置する第1板部156と、この第1板部156の前後方向端部に連設され基端から先端に向かって徐々にB面12に接近するように前後方向に対して傾斜状に位置する傾斜板部である第2板部157とを有している。
第1板部156の第2板部157側の端部の上下方向中央部には、切欠部151の矩形状空間部152が切り欠き形成されている。そして、第1板部156のうち矩形状空間部152に臨んだ縁部分が、摘み部20bと嵌合係合してこの摘み部20bを水平状態に嵌合保持するコ字状の係合凹部158となっている。
第2板部157は、切欠部151の台形状空間部153を介して上下に互いに離間対向する板部分159,160にて構成されている。そして、第2板部157のうち台形状空間部153に臨んだ縁部分が、摘み部20bと当接係合しながらこの摘み部20bを掬い上げるように案内してこの摘み部20bが水平状態になるまでロック部材20を水平方向軸線Xを中心として回動させる係合案内部161,162となっている。これら上下に互いに離間対向する係合案内部161,162は、案内終端側である係合凹部158側に向かって徐々に離間距離が減少するハ字状に位置している。なお、上側の係合案内部161は、上向き鉛直状態になっていた摘み部20bと当接係合し、また下側の係合案内部162は、下向き鉛直状態になっていた摘み部20bと当接係合するようになっている。
そして、回動フレーム111の垂直状態時であって位置決め体132がロック部材支持部22に対して位置決めされた状態時に、係合体131が、側板保持体113にて嵌合保持された垂直状態のB面12に向かって移動(進出動作)した後、係合体支持体144の引き動作に基づいてそのB面12のロック部材20に向かって移動すると、ロック部材20が係合体131との係合により可動してロック解除状態となる。
つまり、係合体131と摘み部20bとの係合に基づいて、ロック部材20が、その摘み部20bが上向き鉛直状態または下向き鉛直状態から水平状態になるまで回動するとともに、付勢部材19の付勢力に抗してロック解除状態になるまで移動する。なお、場合によっては、予め摘み部20bが水平状態になっていることもある。また、係合体131と摘み部20bとの係合を解除すれば、ロック部材20は、摘み部20bが水平状態のまま、付勢部材19の付勢力によってロック状態になるまで移動する。なお、係合体131、位置決め体132、第1シリンダ133、第2シリンダ141および第3シリンダ145等にて、ロック設定部150が構成されている。
さらに、B面用のロック設定手段66は、図16および図17等に示されるように、係合体131と摘み部20bとの係合解除後に、水平状態となっている摘み部20bが下向き鉛直状態になるまでロック部材20を押圧回動させる昇降可能な押圧回動体(押さえ部)165と、この押圧回動体165を固定フレーム体50に対して昇降させる伸縮可能な駆動手段である昇降用のシリンダ166とを有している。
この昇降用のシリンダ166は、シリンダ本体部167と、このシリンダ本体部167内に対して出入りするロッド部168とを有している。シリンダ本体部167が固定フレーム体50の上部にシリンダ支持部173を介して取り付けられ、ロッド部168の下端部にローラ支持部材169が固着され、このローラ支持部材169に円筒状のローラからなる押圧回動体165が水平方向の軸170を中心として回転可能に取り付けられている。そして、押圧回動体165が下降して水平状態の摘み部20bと当接すると、その摘み部20bが下向き鉛直状態になるまでロック部材20が押圧回動体165の押圧によって回動する。
また、シリンダ支持部173がシリンダ166を回動可能に支持しているため、押圧回動体165の昇降の際にシリンダ166が押圧回動体165とともに回動する(図17参照)。なお、シリンダ支持部173は、シリンダ166を垂直状態に復帰させるばね等の付勢手段を有している。
なお、B面12には前後1対のロック部材20が取り付けられているため、図2等に示されるように、B面用のロック設定手段66は、前後対称に配置された前後1対の側板保持体113、係合体131、位置決め体132および押圧回動体165等を有している。また、D面用のロック設定手段67は、B面用のロック設定手段66と左右対称の構成であるため、D面用のロック設定手段67の構成部材については、B面用のロック設定手段66と同じ符号を付してその説明を省略する。
また、コンテナ組立装置1は、図1および図2等に示されるように、コンテナ2の水平状態の側板11,12,13,14までの距離を測定する距離測定手段である1つのレ−ザ測長器171を備えている。レーザ測長器171は、例えば固定フレーム体50の上部の所定位置に取り付けられている。そして、このレーザ測長器171の測定結果によって、側板起しの順番が決定される。
なお、コンテナ組立装置1の各シリンダは、例えば流体圧シリンダであるエアシリンダにて構成されている。また、各シリンダやモータ等の駆動手段、光電センサ44、レーザ測長器171および空気吸引手段等には、コンテナ組立装置1の動作を制御する制御手段(図示せず)が電気的に接続されている。
次に、コンテナ組立装置1による組立動作等を説明する。
図21および図22はコンテナ組立装置1の動作フローであり、この動作フローに沿って説明する。なお、この動作フロー中の「1」〜「37」の番号は、図23ないし図52中の「1」〜「37」の番号に対応している。
まず、図23に示すように、コンテナ2は、所定方向を向いた折畳状態のまま、コンテナ搬送コンベヤ41にて組立用空間部3へ搬入され、進行方向前方のストッパ45と当接して所定の組立停止位置に停止し、その後、コンテナセンタリング部52の進出動作によりセンタリングされる。
次いで、図24に示すように、レーザ測長器171がオンし、コンテナ2のA面11またはC面13までの距離を測定する。そして、制御手段は、その測定結果に基づいて、A面11およびC面13のうち、どちらが上に位置しているかを判断する。なお、以下では、A面11が上であったとして説明する。
また、図25に示すように、C面起し手段63のバキュームパッド部移動用シリンダ84の伸び動作により、左右のバキュームパッド部90が互いに接近する方向に向かって移動する。
次いで、図26に示すように、A面起し手段61の回動フレーム71の下限動作により、バキュームパッド部78が内方に向かって回動し、水平状態(略水平な状態も含む)のA面11に接触する。
次いで、図27に示すように、空気吸引手段の作動に基づいてA面起し手段61のバキュームパッド部78がA面11を吸着保持した後、A面起し手段61の回動フレーム71の後退動作により、バキュームパッド部78がA面11とともに外方に向かって回動する。その結果、A面11は、下端から上端に向かって徐々に外方に向かう外方傾斜状態となる。
次いで、図28に示すように、C面起し手段63の回動フレーム81の下限動作により、バキュームパッド部90が内方に向かって回動し、水平状態(略水平な状態も含む)のC面13に接触する。
次いで、図29に示すように、空気吸引手段の作動に基づいてC面起し手段63のバキュームパッド部90がC面13を吸着保持した後、C面起し手段63の回動フレーム81の後退動作により、バキュームパッド部90がC面13とともに外方に向かって回動する。その結果、C面13は、下端から上端に向かって徐々に外方に向かう外方傾斜状態となる。
次いで、図30に示すように、レーザ測長器171がオンし、コンテナ2のB面12またはD面14までの距離を測定する。そして、制御手段は、その測定結果に基づいて、B面12およびD面14のうち、どちらが上に位置しているかを判断する。なお、以下では、B面12が上であったとして説明する。
また、図31に示すように、B面用およびD面用のロック設定手段66,67の回動フレーム111の垂直動作により、回動フレーム111が外方傾斜状態から垂直状態となる。
また、図32に示すように、B面起し手段62の回動伸縮フレーム91の下限動作により、バキュームパッド部103が内方に向かって回動し、水平状態(略水平な状態も含む)のB面12に接触する。
次いで、図33に示すように、空気吸引手段の作動に基づいてB面起し手段62のバキュームパッド部103がB面12を吸着保持した後、バキュームパッド部移動用シリンダ96が中立の状態、つまり伸縮自在のフリー状態になる。
その後、B面起し手段62の回動伸縮フレーム91の垂直動作により、バキュームパッド部移動用シリンダ96が縮みながら、バキュームパッド部103がB面12とともに外方に向かって回動する。その結果、B面12は、上下方向である垂直方向に沿った垂直状態となり、位置決め体132に当接する。
次いで、図34に示すように、B面用のロック設定手段66のシリンダ114の縮み動作により側板保持体113が下降して垂直状態のB面12を保持する。
また、図35に示すように、D面起し手段64の回動伸縮フレーム91の下限動作により、バキュームパッド部103が内方に向かって回動し、水平状態(略水平な状態も含む)のD面14に接触する。
次いで、図36に示すように、空気吸引手段の作動に基づいてD面起し手段64のバキュームパッド部103がD面14を吸着保持した後、バキュームパッド部移動用シリンダ96が中立の状態、つまり伸縮自在のフリー状態になる。
その後、D面起し手段64の回動伸縮フレーム91の垂直動作により、バキュームパッド部移動用シリンダ96が縮みながら、バキュームパッド部103がD面14とともに外方に向かって回動する。その結果、D面14は、上下方向である垂直方向に沿った垂直状態となり、位置決め体132に当接する。
次いで、図37に示すように、D面用のロック設定手段67のシリンダ114の縮み動作により側板保持体113が下降して垂直状態のD面14を保持する。
次いで、図38に示すように、バキュームパッド部103の解除(保持解除)後、回動伸縮フレーム111の後退動作により、バキュームパッド部103が外方に向かって回動してB面12、D面14から離れる。その後、バキュームパッド部移動用シリンダ96の伸び動作により、バキュームパッド部103が上昇して原点(待機位置)に復帰する。
また、図39に示すように、B面用のロック設定手段66の第1シリンダ133の伸び動作により位置決め体132がB面12に沿ってスライドしながら上昇し、この位置決め体132の上面の当接面139がロック部材支持部22の下面に当接し、この当接により位置決め体132がロック部材支持部22に対して上下方向に位置決めされる。なお、D面用のロック設定手段67の位置決め体132も、同時に同じ動作を行う。
次いで、図40に示すように、B面用のロック設定手段66の第3シリンダ145の伸び動作により係合体131がB面12に向かって進出動作(前進)し、この係合体131の先端部がB面12の上端部外面に当接する。その結果、係合体131は、ロック部材20と対向した状態となる。なお、D面用のロック設定手段67の係合体131も、同時に同じ動作を行う。
次いで、図41に示すように、B面用のロック設定手段66の第2シリンダ141の縮み動作により係合体支持体144が引き動作し、この係合体支持体144の引き動作に基づいて係合体131がロック部材20の摘み部20bと係合してこのロック部材20をロック解除状態になるように可動操作する。
つまり、係合体131がB面12の外面に沿った一方向に移動(例えばスライド)すると、係合体131と摘み部20bとの係合に基づいて、ロック部材20が、ロック部材支持部22に対して、摘み部20bが水平状態になるまで回動するとともに付勢部材19の付勢力に抗してロック解除状態になるまで係合体131と同じ方向へ移動する。なお、摘み部20bが水平状態になっていた場合には、ロック部材20の摘み部20bは、回動することなく、ロック時用開口部26から連通用開口部28を通ってロック解除時用開口部27まで移動する。
こうしてフック体である係合体131によってロック部材20がロック解除状態に維持される。なお、D面用のロック設定手段67の係合体131も、同時に同じ動作を行う。
次いで、図42に示すように、B面用のロック設定手段66の回動フレーム111の内側動作により、回動フレーム111がB面12とともに垂直状態から内方傾斜状態となる。このとき、B面12のロック部材20は、係合体131との係合によりロック解除状態のままである。なお、D面用のロック設定手段67の回動フレーム111も同時に同じ動作を行い、D面14が内方傾斜状態となる。
次いで、図43に示すように、A面起し手段61の回動フレーム71の垂直動作により、バキュームパッド部78がA面11とともに内方に向かって回動する。その結果、A面11は、外方傾斜状態から垂直状態(中位状態)となる。また同時に、C面起し手段63の回動フレーム81の垂直動作により、バキュームパッド部90がC面13とともに内方に向かって回動する。その結果、C面13は、外方傾斜状態から垂直状態(中位状態)となる。
次いで、図44に示すように、B面用のロック設定手段66の回動フレーム111の垂直動作により、回動フレーム111がB面12とともに内方傾斜状態から垂直状態となる。このとき、B面12のロック部材20は、係合体131との係合によりロック解除状態のままである。そして、B面12が垂直状態になると、係合ピン部32が係合孔部31に入り込み、この係合ピン部32と係合孔部31とが互いに係合する。その結果、A面11およびC面13がB面12に対して回動不能となる。なお、D面用のロック設定手段67の回動フレーム111も同時に同じ動作を行い、D面14が垂直状態となり、その結果、A面11およびC面13がD面14に対して回動不能となる。
次いで、図45に示すように、B面用のロック設定手段66の第2シリンダ141の伸び動作により係合体支持体144が戻し動作し、この係合体支持体144の戻し動作に基づいて係合体131とロック部材20の摘み部20bとの係合が解除され、ロック部材20がロック状態となる。
つまり、係合体131がB面12の外面に沿った他方向に移動(例えばスライド)すると、係合体131と摘み部20bとの係合解除に基づいて、ロック部材20が、ロック部材支持部22に対して、付勢部材19の付勢力によってロック解除状態になるまで係合体131と同じ方向へ移動する。このロック部材20の移動の際に、摘み部20bは、回動することなく、ロック解除時用開口部27から連通用開口部28を通ってロック時用開口部26まで移動する。その結果、B面12がA面11およびC面13に対して回動不能となる。なお、D面用のロック設定手段67の係合体131も同時に同じ動作を行い、D面14がA面11およびC面13に対して回動不能となる。
次いで、図46に示すように、B面用のロック設定手段66の第3シリンダ145の縮み動作により係合体131がB面12から退避動作(後進)し、この係合体131の先端部がB面12の上端部外面から離れる。なお、D面用のロック設定手段67の係合体131も、同時に同じ動作を行う。
次いで、図47に示すように、B面用のロック設定手段66の第1シリンダ133の縮み動作により位置決め体132がB面12に沿ってスライドしながら下降し、この位置決め体132の上面の当接面139がロック部材支持部22の下面から離れる。なお、D面用のロック設定手段67の位置決め体132も、同時に同じ動作を行う。
次いで、図48に示すように、B面用のロック設定手段66のシリンダ114の伸び動作により側板保持体113が上昇してB面12の上端部から離れた後、B面用のロック設定手段66の回動フレーム111の外側動作により回動フレーム111が垂直状態から外方傾斜状態となる。なお、D面用のロック設定手段67においても同時に同じ動作を行う。
次いで、図49に示すように、B面用のロック設定手段66のシリンダ166の伸び動作により押圧回動体165が下降して水平状態の摘み部20bと当接する。すると、ロック部材20は、押圧回動体165にて押圧されることで、その摘み部20bが下向き鉛直状態になるまで回動する。その後、B面用のロック設定手段66のシリンダ166の縮み動作により押圧回動体165が上昇して摘み部20bから離れる。なお、D面用のロック設定手段67の押圧回動体165も同時に同じ動作を行う。
次いで、図50に示すように、コンテナセンタリング部52が退避動作するとともに、A面起し手段61のバキュームパッド部78およびC面起し手段63のバキュームパッド部90が吸着保持を解除する。
次いで、図51に示すように、A面起し手段61の回動フレーム71の後退動作でバキュームパッド部78が垂直状態のA面11から離れるとともに、C面起し手段63の回動フレーム81の後退動作でバキュームパッド部90が垂直状態のC面13から離れる。その後、C面起し手段63のバキュームパッド部移動用シリンダ84の縮み動作により左右のバキュームパッド部90が互いに離反する方向に向かって移動し、その結果、組立状態のコンテナ2の搬出が可能な状態となる。
その後、図52に示すように、ロック状態のロック部材20によってロックされたコンテナ2は、所定方向を向いた組立状態のまま、コンテナ搬送コンベヤ41にて組立用空間部3から搬出され、次工程へと搬送されていく。
そして、このようなコンテナ組立装置1によれば、A面起し手段61、B面起し手段62、C面起し手段63、D面起し手段64、B面用のロック設定手段66およびD面用のロック設定手段67等を備える構成であるから、ロック部材20付きのコンテナ2を、そのロック部材20によってロックされた組立状態にすることができ、よって、例えば作業者の負担軽減等を図ることができる。なお、前記組立動作の逆動作により、組立状態のコンテナ2を折畳状態にすることも可能である。
また、ロック設定手段66,67はロック部材20の摘み部20bと係脱可能に係合する係合体131を有するため、この係合体131とロック部材20の摘み部20bとの係合によってロック部材20を適切にロック解除状態にでき、その係合の解除によってロック部材20を適切にロック状態にできる。
さらに、ロック設定手段66,67は第2側板12,14のロック部材支持部22に当接して位置決めされる昇降可能な位置決め体132を有し、係合体131はその位置決め体132とともに昇降するため、ロック部材支持部22の上下方向の位置ずれに適切に対応できる。
また、ロック設定手段66,67は第2側板12,14の上端部を保持する側板保持体113を有するため、この側板保持体113にて第2側板12,14の上端部を適切に保持でき、コンテナ2を適切に組み立てることができる。
さらに、ロック設定手段66,67は摘み部20bが下向き鉛直状態になるまでロック部材20を押圧回動させる押圧回動体165を有するため、この押圧回動体165にてロック部材20の摘み部20bが下向き鉛直状態にできる。
なお、コンテナ組立装置1のコンテナ搬送コンベヤ41は、ローラコンベヤには限定されず、ベルトコンベヤ等でもよい。
また、側板保持体113は、第2側板12,14の上端部を嵌合保持するものには限定されず、例えばバキュームパッド部により第2側板12,14を吸着保持するもの等でもよい。
さらに、回動規制部材18に設けられた一方側係合部が係合ピン部で、第2側板12,14に設けられた他方側係合部が係合孔部である構成等でもよい。
また、コンテナ組立装置1は、例えば組立用空間部3内で折畳状態のコンテナ2を回動させてこのコンテナ2の向きを一定に揃える向き揃え手段を備えた構成等でもよい。
さらに、コンテナ組立装置1は、例えば組立用空間部3内でコンテナ2に対して蓋の脱着を行う蓋脱着手段を備えた構成等でもよい。
また、コンテナ組立装置1は、例えばコンテナ搬送コンベヤ41がコンテナ2を組立用空間部3から搬出する前に、コンテナ2がロック状態のロック部材20によってロックされた組立状態になっているか否かを検知するコンテナ完成確認用の検知手段(コンテナ完成検知手段)を備えた構成等でもよい。
すなわち例えば図53および図54に示すように、B面用およびD面用のロック設定手段66,67が、ロック状態のロック部材20と回動規制部材18との係合により垂直状態の第2側板(B面およびD面)12,14の内方への回動が規制される状態になっているか否かを検知するロック確認用の検知手段として、コンテナ2の第2側板(B面およびD面)12,14に対して接離する伸縮可能な前後左右の4つのコンテナ完成確認用のシリンダ181を有するようにしてもよい。
検知手段であるロック確認用の各シリンダ181は、シリンダ取付部180に取り付けられたシリンダ本体部182と、このシリンダ本体部182内に対して出入りするロッド部であるコンテナ完成検知部183とを有している。コンテナ完成検知部183は、コンテナ2への進出動作により第2側板12,14の外面に当接し、コンテナ2からの退避動作により第2側板12,14の外面から離れる。
そして、コンテナ完成検知部183が予め設定された設定位置を越えて進出動作した場合には、シリンダ本体部182内に組み込まれたスイッチ手段であるリードスイッチのオンにより、例えば報知手段(図示せず)が作動してコンテナ2がロック状態のロック部材20によってロックされた組立状態になっていないことが作業者に対して報知される。また、例えばリードスイッチがオンした未完成のコンテナ2は、コンテナ搬送コンベヤ41による搬出後に、完成のコンテナ2とは別のラインに搬送されるようにしてもよい。また、図54の動作フローに示されるように、コンテナ完成検知部183は、「33」の動作と「34」の動作との間で、進出および退避の動作を行う。
なお、前後左右の4本のシリンダ181を有する構成には限定されず、例えばコンテナ完成確認用のシリンダ181を左右1本ずつ有する構成等でもよい。また、ロック確認用の検知手段は、例えばロック部材20の状態を検知光で検知する光学系のセンサを用いたもの等でもよい。
また、コンテナ2は、例えば図示しないが、ロック部材を付勢する付勢部材を有しない構成や、付勢部材、一方側係合部および他方側係合部を有しない構成等でもよい。