JP6285141B2 - Carton handling equipment and handling method - Google Patents

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Description

本願発明は、ロボット装置を用いたカートンの取扱設備及び取扱方法に関するものである。   The present invention relates to a carton handling facility and handling method using a robot apparatus.

カートンは、安価で取り扱いが容易であり、また収容された物品に対する保護機能が高い等の理由から、梱包資材としてあらゆる産業分野において広く使用されている。   Cartons are widely used in various industrial fields as packaging materials because they are inexpensive and easy to handle, and have a high protection function for contained articles.

ところで、このカートンは、梱包資材としての流通時には、その輸送性、保管性等を考慮して、扁平に折り畳んだ状態で販売される。   By the way, this carton is sold in a state of being folded flat in consideration of its transportability, storage property, and the like during distribution as a packaging material.

従って、このカートンを取得し、これに物品を収容して一般市場に流通させるに際しては、先ず、扁平に折り畳まれたカートンを起函して上下両面が開口した角筒状の形体とし、さらにこの角筒状のカートンの下面側を封止して空箱状のカートンを得るという複数のカートン形成工程を経る必要がある。   Therefore, when acquiring this carton, storing the goods in it and distributing it to the general market, first, the carton folded flat is opened to form a rectangular tube-like shape with both upper and lower sides opened. It is necessary to go through a plurality of carton forming steps in which the lower surface side of the rectangular tubular carton is sealed to obtain an empty box carton.

さらに、この空のカートンは、物品収容工程に移送され、ここで所要の物品が収容された後、開口している上面側が封止されることで梱包作業が完了する。そして、梱包が完了したカートンは、順次パレットに積み込まれて輸送工程に送られる。   Further, the empty carton is transferred to an article storage step, where a required article is stored, and then the upper surface side that is open is sealed to complete the packing operation. Then, the cartons that have been packed are sequentially loaded onto the pallet and sent to the transportation process.

このように、カートンは、その使用に際して起函から梱包移送まで多数の工程を経る必要があることから、これら一連の作業工程全体としての作業効率の向上を図るためには、各作業工程での作業を一元的に集約して行うことが有効であり、これを実現する手法の一つとして、ハンドリングロボット装置を用いたカートンの取扱手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Thus, since a carton needs to go through a number of processes from opening to packing and transporting when it is used, in order to improve the work efficiency as a whole of these series of work processes, It is effective to consolidate the work in a centralized manner, and a carton handling method using a handling robot apparatus has been proposed as one of methods for realizing this (for example, see Patent Document 1).

特開2000−313522号公報JP 2000-313522 A

ところで、特許文献1に示される取扱手法は、搬送コンベアと印字装置とバンド掛け機とパレットが配置位置された作業スペース内に1機のハンドリングロボット装置を設置し、上記搬送コンベアによって搬送されてきた梱包完了状態の梱包箱を上記ハンドリングロボット装置により吸着保持して該搬送コンベア側から印字装置側へ移送し、該印字装置の印字ヘッドによって印字する。さらに、印字完了後、該梱包箱を上記ハンドリングロボット装置によりバンド掛け機まで移送し、ここで上記梱包箱にバンドを掛けた後、該梱包箱を上記パレットまで移送するものである。   By the way, the handling method shown by patent document 1 has installed one handling robot apparatus in the work space where the conveyance conveyor, the printing apparatus, the banding machine, and the pallet are arranged, and has been conveyed by the conveyance conveyor. The packing box in a packed state is sucked and held by the handling robot device, transferred from the conveyor side to the printing device side, and printed by the print head of the printing device. Further, after the printing is completed, the packaging box is transferred to a banding machine by the handling robot device, and after the band is hung on the packaging box, the packaging box is transferred to the pallet.

この手法によれば、上記ハンドリングロボット装置により上記梱包箱を、搬送コンベアから印字装置へ、さらに該印字装置からバンド掛け機を経てパレットへと移送する構成であることから、梱包作業の効率化という点においては一定の効果は認められるものの、ここにはそれ以外の必須の作業工程、即ち、梱包箱の起函作業と、梱包箱の上下両面のそれぞれに対する封止作業については何ら考慮がされておらず、従って、カートンを用いた梱包作業全体を通しての作業の効率化という点においては、十分とは言い難いものである。   According to this method, the handling robot device is configured to transfer the packing box from the transfer conveyor to the printing device, and from the printing device to the pallet through the banding machine, which means that the packaging work is more efficient. Although certain effects are recognized in this respect, other essential work processes are considered here, i.e., the opening operation of the packaging box and the sealing operation for each of the upper and lower surfaces of the packaging box. Therefore, it is difficult to say that it is sufficient in terms of improving the efficiency of the entire packing operation using the carton.

このような問題に対しては、例えば、特許文献1に記載の上記取扱手法において、さらに梱包箱の起函工程及び梱包箱の上下両面の封止工程を追加することも考えられる。   For such a problem, for example, in the handling method described in Patent Document 1, it is conceivable to further add a packing box opening process and a packing box sealing process on both upper and lower surfaces.

しかしながら、上記取扱手法においては、上記ハンドリングロボット装置のロボットアームの先端に装着されたクランプヘッドが、梱包箱の一面を吸着するとともに相対向する二面を挟み込んで保持する構造とされており、梱包箱に対する保持点の数が多い分だけ梱包箱を保持した状態での動作が制約される。このため、クランプヘッドに梱包箱を保持した状態のまま、単なる移送動作ではなく複雑な動きが要求される梱包箱の起函作業とか上下両面の封止作業に関わる動作を行わせることは難しく、結果的に上記ハンドリングロボット装置を用いた手法に、梱包箱の起函作業及び梱包箱の上下両面の封止作業を追加的に組み込むことは困難である。   However, in the handling method described above, the clamp head mounted on the tip of the robot arm of the handling robot device is configured to adsorb one surface of the packing box and hold the two surfaces facing each other. The operation in a state where the packaging box is held by the number of holding points for the box is limited. For this reason, it is difficult to perform the operation related to the opening operation of the packing box or the sealing work on both the upper and lower surfaces, which requires a complicated movement, not a simple transfer operation, with the packing box held in the clamp head. As a result, it is difficult to additionally incorporate the boxing operation of the packaging box and the sealing operation of the upper and lower surfaces of the packaging box into the method using the handling robot device.

さらに、上述のように、クランプヘッドによって梱包箱の一面を吸着するとともに相対向する二面を挟み込んでこれを保持する構造には、以下のような問題もある。   Furthermore, as described above, the structure in which one surface of the packing box is adsorbed by the clamp head and the two opposing surfaces are sandwiched and held has the following problems.

(a)梱包箱の大きさが変更される場合、吸着保持側では何ら支障は生じないが、挟み込み保持側では梱包箱の大きさによっては、相対向する二面を挟み込んで保持することができないことも予想されるなど、梱包箱の大きさの変更への対応が難しい。   (A) When the size of the packaging box is changed, there is no problem on the suction holding side, but depending on the size of the packaging box, the two opposing surfaces cannot be sandwiched and held depending on the size of the packing box. It is difficult to respond to changes in the size of the packaging box.

(b)梱包箱の三面が保持面となることから、上記クランプヘッドによって上記梱包箱を保持した状態で該梱包箱をパレット上に順次積み付ける場合、この積み付けに係る梱包箱の保持面の何れかは、必ず先に積み付けられた他の梱包箱の何れかの面に対向し、この対向部分には上記クランプヘッドの吸着部材と二つの挟持部材の何れかが存在することから、各梱包箱を隙間なく詰めて積み付けることができない。   (B) Since the three surfaces of the packing box are the holding surfaces, when the packing boxes are sequentially stacked on the pallet in a state where the packing box is held by the clamp head, the holding surfaces of the packing boxes related to the packing are Any one of them always faces one of the other packing boxes that has been previously stacked, and in this facing part, either the suction member of the clamp head or one of the two clamping members is present. Packing boxes cannot be packed without any gaps.

そこで本願発明は、ロボット装置を用いたカートンの取扱設備及び取扱方法において、カートンの取扱に係る作業を効率よく行うことを主たる目的としてなされたものである。   Accordingly, the present invention has been made mainly for the purpose of efficiently performing work related to the handling of cartons in the handling equipment and handling method of cartons using a robot apparatus.

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。   In the present invention, the following configuration is adopted as a specific means for solving such a problem.

本願の第1の発明に係るカートンの取扱設備は、清浄性の高い清浄作業領域とさほど清浄性が要求されない通常作業領域を備え、上記清浄作業領域にはカートンに物品を収容する物品収容部が設けられ、上記通常作業領域には、扁平状に折り畳まれたカートンを順次供給するカートン供給装置と、起函されたカートンの下面を封止するカートン下面封止装置と、物品が収容されたカートンの上面を封止するカートン上面封止装置と、ロボットアームの先端に上記カートンの保持機能と該カートンの起函機能を併有するハンドリングユニットを備えた1機のロボット装置が設けられる一方、上記清浄作業領域と通常作業領域の間には、通常作業領域において起函され且つ下面が封止されたカートンを上記清浄作業領域の上記物品収容部へ搬出するカートン搬出装置と、上記物品収容部において物品が収容されたカートンを上記通常作業領域へ搬入するカートン搬入装置が設けられ、上記ロボット装置は、上記カートン供給装置から供給される上記カートンを保持し且つこれを起函して上記カートン下面封止装置に移送するとともに、該カートン下面封止装置において下面が封止された上記カートンを上記ハンドリングユニットによって保持して上記カートン搬出装置へ移送する一方、上記物品収納部において物品が収容され上記カートン搬入装置によって上記通常作業領域へ搬入されるカートンを保持してこれを上記カートン上面封止装置に移送するように構成されたことを特徴としている。 The carton handling facility according to the first invention of the present application includes a clean work area with high cleanliness and a normal work area that does not require much cleanliness, and the clean work area has an article storage section for storing articles in the carton. In the normal work area, the carton supply device that sequentially supplies the cartons folded in a flat shape, the carton bottom surface sealing device that seals the bottom surface of the opened carton, and the carton in which articles are stored of the carton top sealing device for sealing an upper surface, while one-machine robot apparatus provided with a handling unit having both Okoshihako function of holding function and the carton the carton to the distal end of the robot arm are provided, the cleaning between the working area and the normal working area, to carry the carton Okoshihako is and the lower surface is sealed in the normal working area to the article storage portion of the cleaning work area A carton unloading device, a carton article is accommodated in the article accommodating portion carton loading apparatus for loading into the normal working area provided, the robot apparatus, and holding the cartons supplied from the carton feeder The container is opened and transferred to the carton lower surface sealing device , and the carton whose lower surface is sealed in the carton lower surface sealing device is held by the handling unit and transferred to the carton unloading device, An article is stored in the article storage unit, and the carton loaded into the normal work area by the carton loading device is held and transferred to the carton top surface sealing device.

ここで、上記カートン下面封止装置又はカートン上面封止装置は、上記カートンの下面側又は上面側の前後及び左右の縁部にそれぞれ存在する突片状のフラップを折り畳んで封止して上記カートンの底壁又は天壁を構成するものである。   Here, the carton bottom surface sealing device or the carton top surface sealing device is formed by folding and sealing the protruding piece-like flaps respectively present on the front and back and left and right edges of the bottom surface or top surface of the carton. It constitutes the bottom wall or top wall.

また、上記ハンドリングユニットのカートンの保持機能とは、起函以前の扁平状のカートンと起函された後の立体的なカートンの双方を保持する機能である。   The carton holding function of the handling unit is a function of holding both a flat carton before opening and a three-dimensional carton after opening.

さらに、上記ハンドリングユニットの起函機能とは、保持された扁平状のカートンの各面を起こしてこれを立体化する機能である。   Further, the lifting function of the handling unit is a function of raising each surface of the held flat carton and making it three-dimensional.

一方、上記カートン搬出装置及びカートン搬入装置は、例えば、食品をカートンに収容して輸送する場合のように、清浄な作業領域での作業が要求されるカートンへの物品の収容工程と、清浄性がさほど要求されない作業領域で行われるカートンの梱包工程(物品収容の前後の工程を含む)とを別の作業領域で行うような場合に必要となるものである。従って、作業領域を分ける必要が無いような場合には、上記カートン搬出装置及びカートン搬入装置を設けずに、カートン下面封止装置によって下面が封止されたカートンにその作業領域内で物品を収納し且つ上面を封止することも有り得る。 On the other hand, the carton carry-out device and the carton carry-in device include a process for storing articles in a carton that requires work in a clean work area, as in the case where food is stored in a carton and transported, and cleanliness, for example. This is necessary when the carton packing process (including processes before and after the article storage) performed in a work area that is not so required is performed in another work area. Therefore, when it is not necessary to divide the work area, the carton carrying device and the carton carrying-in device are not provided, and the articles are stored in the carton whose bottom surface is sealed by the carton bottom surface sealing device. In addition, the upper surface may be sealed.

なお、上記カートン搬出装置及びカートン搬入装置は、必ずしも個別の搬送装置として設ける必要は無く、例えば、1機の連続式コンベア装置とか、移送機能を備えた1機のロボット装置として構成することも可能である。   The carton carry-out device and the carton carry-in device do not necessarily have to be provided as individual transfer devices. For example, the carton carry-out device and the carton carry-in device can be configured as one continuous conveyor device or one robot device having a transfer function. It is.

本願の第2発明では、上記第1の発明に係るカートンの取扱設備において、上記ロボット装置の上記ハンドリングユニットを、上記カートンの隣り合う二面を吸着して保持する構成としたことを特徴としている。 The second invention of the present application is characterized in that, in the carton handling facility according to the first invention, the handling unit of the robot device is configured to adsorb and hold two adjacent surfaces of the carton. .

ここで、上記「カートンの隣り合う二面」は、カートンが扁平状である場合には平面状において隣り合う二面であり、起函された後の立体的なカートンにおいては所定の交差角(最終的には略90°)をもって隣り合う二面、例えば、隣り合う二つの側面、底面と側面、天面と側面である。   Here, the “two adjacent surfaces of a carton” are two surfaces adjacent in a planar shape when the carton is flat, and a predetermined crossing angle (in a three-dimensional carton after being opened) Eventually, two surfaces that are adjacent to each other at approximately 90 °, for example, two adjacent side surfaces, a bottom surface and a side surface, and a top surface and a side surface.

なお、上記ハンドリングユニットによって物品が収容された重量の大きいカートンを保持する場合には、上記ハンドリングユニットに対し、上記カートンの隣り合う二面を吸着して保持する構成に加え、カートンの底面を支えるための支持部材を設けてもよい。かかる支持部材は、板状、棒状又は爪状などの適宜形状であって、必要に応じて上記ハンドリングユニットから出入り動作する機能を備えていることが望ましい。   In addition, when holding a heavy carton in which articles are stored by the handling unit, in addition to the structure that adsorbs and holds two adjacent surfaces of the carton, the bottom surface of the carton is supported. A support member may be provided. Such a support member has a suitable shape such as a plate shape, a rod shape, or a claw shape, and preferably has a function of moving in and out of the handling unit as necessary.

本願の第3発明では、上記第1の発明に係るカートンの取扱設備において、物品が収容されたカートンの重量を計測する計測装置を備えたことを特徴としている。 In the third invention of the present application, the carton handling facility according to the first invention includes a measuring device for measuring the weight of the carton in which the article is stored.

ここで、この計測装置の機能・構造に何等制限はなく、要は物品が収容された状態でのカートン重量を計測できれば足りる。   Here, there is no limitation on the function and structure of the measuring device, and the point is that it is only necessary to measure the weight of the carton in a state where the article is accommodated.

本願の第4発明では、上記第3の発明に係るカートンの取扱設備において、上記計測装置を、上記ロボット装置の上記ロボットアーム側、又は上記ロボット装置が設置された床面側に設けたことを特徴としている。 In the fourth invention of the present application, in the carton handling facility according to the third invention, the measuring device is provided on the robot arm side of the robot device or on the floor side where the robot device is installed. It is a feature.

ここで、上記ロボットアーム側とは、上記ロボットアーム自体のみではなく、該ロボットアームの先端に取付けられた上記ハンドリングユニット、及び上記ロボットアームと上記ハンドリングユニットの中間部位をも含む広い概念である。   Here, the robot arm side is a wide concept including not only the robot arm itself but also the handling unit attached to the tip of the robot arm and an intermediate portion between the robot arm and the handling unit.

また、上記計測装置を、上記ロボット装置が設置された床面側に設けることもできるが、この場合の計測態様としては、例えば、床面上に計測装置を設置し、物品が収容されたカートンに対する上記ハンドリングユニットによる保持作用を一時的に解除して該カートンを上記計測装置の上面に載置し、この載置状態で該カートンの重量を計測することが考えられる。 The measuring device can be provided on the floor side where the robot device is installed . As a measuring mode in this case, for example, a carton in which a measuring device is installed on the floor surface and an article is accommodated is used. It is conceivable to temporarily release the holding action by the handling unit and place the carton on the upper surface of the measuring device, and measure the weight of the carton in this placed state.

本願の第5発明では、上記第1の発明に係るカートンの取扱設備において、上面が封止された上記カートンに所要情報を付記する情報付記装置を備えたことを特徴としている。 The fifth invention of the present application is characterized in that, in the carton handling facility according to the first invention, an information appending device for appending required information to the carton whose upper surface is sealed is provided.

ここで、情報付記装置としては、カートンに直接所要情報を印字する印字装置とか、所要情報を記載したシールをカートンに貼付する貼付装置が考えられる。   Here, as the information appending device, a printing device that directly prints the required information on the carton, or a pasting device that sticks a sticker that describes the required information on the carton can be considered.

本願の第6の発明に係るカートンの取扱方法は、さほど清浄性が要求されない通常作業領域において、ロボットアームの先端にカートンの保持機能とカートンの起函機能を併有するハンドリングユニットを備えた1機のロボット装置を使用し、該ハンドリングユニットによってカートン供給装置から供給される扁平状に折り畳まれたカートンを保持してこれを起函するとともにこれをカートン下面封止装置に移送してその下面を封止したのち、カートン搬出装置に移送し、該カートン搬出装置によって清浄性の高い清浄作業領域に設けた物品収容部へ搬出する一方、
上記物品収容部において物品が収容され且つカートン搬入装置によって上記通常作業領域に搬入されるカートンを上記ハンドリングユニットによって保持し且つこれをカートン上面封止装置に移送してその上面を封止することを特徴としている。
The carton handling method according to the sixth invention of the present application is a single machine equipped with a handling unit having both a carton holding function and a carton lifting function at the tip of the robot arm in a normal work area where much cleanliness is not required. The robot unit is used to hold a carton folded in a flat shape supplied from the carton supply device by the handling unit, and the carton is opened and transferred to the carton lower surface sealing device to seal the lower surface. After stopping, it is transferred to the carton unloading device, and unloaded to the article storage unit provided in the clean work area with high cleanliness by the carton unloading device,
Holding the carton in which the article is stored in the article storage unit and being carried into the normal work area by the carton carrying-in device by the handling unit and transferring it to the carton top surface sealing device to seal the top surface thereof. It is a feature.

本願の第7発明では、上記第6の発明に係るカートンの取扱方法において、上記カートンに物品を収容した後、該カートンの重量を計測することを特徴としている。 The seventh invention of the present application is characterized in that, in the carton handling method according to the sixth invention, the weight of the carton is measured after an article is stored in the carton.

本願の第8発明では、上記第6の発明に係るカートンの取扱方法において、上記カートンに物品を収容した後、該カートンに所要情報を付記することを特徴としている。 The eighth invention of the present application is characterized in that, in the carton handling method according to the sixth invention, after the article is stored in the carton, necessary information is added to the carton.

本願発明では次のような効果が得られる。   In the present invention, the following effects can be obtained.

(a)本願の第1の発明に係るカートンの取扱設備、及び第6の発明に係るカートンの取扱方法によれば、カートン梱包上の必須作業、即ち、カートンの起函作業、カートン下面の封止作業、物品収容後におけるカートン上面の封止作業、及びこれら各作業工程間のカートンの移送作業のすべてを1機のロボット装置によって一元的に集約して行うことができるため、作業効率が格段に向上し、カートンを用いた物品の梱包コストの低減を図ることができる。また、カートンの取扱設備をよりコンパクトに構成することができることから、取扱設備の占有面積の狭小化による工場スペースの有効利用とか、取扱設備の設置コストの低減を図ることができる。 (A) According to the carton handling facility according to the first invention of the present application and the carton handling method according to the sixth invention, the essential work on the carton packing, that is, the carton opening work, the carton bottom sealing Since all of the stopping work, the sealing work on the upper surface of the carton after the article is accommodated, and the transferring work of the carton between these work processes can be centrally performed by one robot device, the work efficiency is remarkably improved. It is possible to improve the packaging cost of articles using cartons. In addition, since the handling facility of the carton can be configured more compactly, the factory space can be effectively used by reducing the area occupied by the handling facility, or the installation cost of the handling facility can be reduced.

また、上記ロボット装置によって、下面が封止された上記カートンを上記ハンドリングユニットによって保持して上記カートン下面封止装置から上記カートン搬出装置へ移送するとともに、物品が収容されたカートンを保持してこれを上記カートン搬入装置から上記カートン上面封止装置へ移送するように構成しているので、例えば、食品製造工場のように衛生上の理由から、さほど清浄領域での作業が要求されないカートンの梱包に係る各作業と、清浄領域での作業が要求されるカートンへの物品の収容作業を別の作業領域にて行い、これら両作業領域間のカートンの移送を上記カートン搬出装置とカートン搬入装置で行うような場合においても、上記(a)に記載の効果を確実に得ることができるものであり、結果的に本願発明のカートンの取扱設備及び取扱方法の適用範囲の拡大及び普及が促進される。 In addition, the robot device holds the carton whose bottom surface is sealed by the handling unit and transfers the carton from the carton bottom surface sealing device to the carton unloading device, and also holds the carton containing articles. Is transferred from the carton carry-in device to the carton top surface sealing device, for example, in a carton packaging where work in a clean area is not required so much for hygiene reasons such as in a food manufacturing factory. Each of the above-mentioned work and the work of storing articles in a carton that requires work in the clean area are performed in separate work areas, and the carton is transferred between these work areas by the carton unloading device and the carton carry-in device. Even in such a case, the effect described in the above (a) can be surely obtained, and as a result, the cart of the present invention can be obtained. Handling equipment and expansion and popularization of the application range of the handling of is promoted.

(b)本願の第2の発明に係るカートンの取扱設備によれば、上記(a)に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ロボット装置の上記ハンドリングユニットを、上記カートンの隣り合う二面を吸着して保持するように構成しているので、例えば、特許文献1に記載の発明のように、ハンドリングロボット装置のクランプヘッドによって梱包箱の一面を吸着するとともに相対向する二面を挟み込んで保持する構成に比して、カートンに対する保持点の数が少なくなる。 (B) According to the carton handling facility according to the second invention of the present application, in addition to the effect described in the above (a ) , the following specific effect can be obtained. That is, in the present invention, the handling unit of the robot apparatus is configured to adsorb and hold two adjacent surfaces of the carton. For example, as in the invention described in Patent Document 1, The number of holding points for the carton is reduced as compared with a configuration in which one surface of the packing box is adsorbed by the clamp head of the robot apparatus and the two opposite surfaces are sandwiched and held.

従って、上記ハンドリングユニットの上記カートンに対する保持点の数が少ない分だけ、該カートンを保持した状態における上記ハンドリングユニットの動作の自由度が向上し、その結果、カートンを保持した状態のまま、単なる移送動作ではなく複雑な動作が要求されるカートンの起函作業とか上下両面の封止作業に関わる動作を行うことが可能となり、カートンの梱包作業に係る作業効率の向上が促進される。   Therefore, the degree of freedom of operation of the handling unit in the state where the carton is held is improved by the amount of the holding points of the handling unit with respect to the carton. It is possible to perform an operation related to a carton opening work and a sealing work on both upper and lower surfaces, which require a complicated operation instead of an operation, and an improvement in work efficiency related to the carton packing operation is promoted.

さらに、上記カートンの隣り合う二面を吸着して保持する構成であることに起因して、例えば、
(イ)使用されるカートンの大きさが変更されても、上記ハンドリングユニットの上記カートンの隣り合う二面のそれぞれに対する吸着位置を変更することで、何ら支障なくカートンを保持することができ、カートンの大きさの変更への対応が容易である、
(ロ)カートンの隣り合う二面が保持面となることから、例えば、梱包されたカートンを上記ハンドリングユニットでパレット上に積み付けるような場合、積み付けに係るカートンの二つの保持面以外の面を、先に積み付けられた他のカートンの面に接触させて隙間なく詰めて積み付けることができる、
等の効果が得られる。
Furthermore, due to the configuration that adsorbs and holds two adjacent surfaces of the carton, for example,
(A) Even if the size of the carton used is changed, the carton can be held without any trouble by changing the suction position of each of the handling units on the two adjacent surfaces of the carton. It is easy to respond to changes in the size of
(B) Since the two adjacent surfaces of the carton serve as the holding surface, for example, when the packed carton is stacked on the pallet with the handling unit, the surfaces other than the two holding surfaces of the carton related to the packing Can be packed with no gaps in contact with the surface of other cartons that have been previously stacked,
Etc. are obtained.

(c)本願の第3の発明に係るカートンの取扱設備、又は第7の発明に係るカートンの取扱方法によれば、上記(a)に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、物品が収容されたカートンの重量を計測する計測装置を備えているので、計測により取得される重量値を、予め保持している空のカートンの重量を対比することで、カートンへの物品の収容漏れとか、収容された物品の数量の過不足を検出することができ、この結果、物品の収容漏れとか収容量に過不足があるカートンの事前排除が担保され、作業上の信頼性が向上する。 (C) According to the carton handling facility according to the third invention of the present application or the carton handling method according to the seventh invention, in addition to the effect described in (a ) above, the following specific effects Is obtained. That is, in this invention, since the measuring device for measuring the weight of the carton in which the article is stored is provided, by comparing the weight value acquired by the measurement with the weight of the empty carton held in advance, It is possible to detect an occlusion of an article in the carton or an excess or deficiency of the quantity of the accommodated article. Reliability is improved.

(d)本願の第4の発明に係るカートンの取扱設備によれば、上記(c)に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記計測装置を上記ロボット装置の上記ロボットアーム側に設けた場合には、該ロボットアームによってカートンを本来想定された所定の移動軌跡(即ち、カートンの梱包作業に係る移動軌跡)に沿って移送する間に重量が計測されるので、ロボット装置に無駄な動作をさせることなく迅速に重量を計測できる。 (D) According to the carton handling facility according to the fourth invention of the present application, in addition to the effect described in the above (c) , the following specific effects can be obtained. That is, according to the present invention, when the measuring device is provided on the robot arm side of the robot device, a predetermined movement trajectory originally assumed for the carton by the robot arm (that is, a movement trajectory related to the carton packing operation). ), The weight can be measured while the robot apparatus is transported along the head).

また、上記計測装置を床面側に設けた場合には、例えば、物品が収容されたカートンに対する上記ハンドリングユニットによる保持作用を一時的に解除して該カートンを、床面上に設置された計測装置の上面に載置し、この載置状態で該カートンの重量を計測することになるが、係る計測形態においては、上記計測装置及び上記カートンに対して上記ロボットアームの動作に伴う動的因子(例えば、加速度)の影響が及ぶことが確実に排除されることから、より精度の良い重量測定が実現される。   Further, when the measuring device is provided on the floor surface side, for example, the holding action by the handling unit on the carton in which the article is accommodated is temporarily released, and the carton is installed on the floor surface. It is placed on the upper surface of the device, and the weight of the carton is measured in this placed state. In such a measurement mode, a dynamic factor associated with the operation of the robot arm with respect to the measuring device and the carton. Since the influence of (for example, acceleration) is reliably eliminated, more accurate weight measurement is realized.

さらに、上記計測装置を床面側に設けることで、上記計測装置を上記ロボットアーム側に設ける場合に比して、該ロボットアーム側の重量の軽減及び構造の簡略化、並びに該ロボットアームの作動制御の容易化を図ることができ、延いてはロボット装置の低コスト化を図ることができる。   Further, by providing the measuring device on the floor side, the weight of the robot arm side is reduced and the structure is simplified, and the operation of the robot arm is compared with the case where the measuring device is provided on the robot arm side. Control can be facilitated, and thus the cost of the robot apparatus can be reduced.

(e)本願の第5の発明に係るカートンの取扱設備、又は第8の発明に係るカートンの取扱方法によれば、上記(a)に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上面が封止された上記カートンに所要情報を付記する情報付記装置を備えているので、一連のカートン梱包作業の中で情報付記が為され、例えば、情報付記作業をこの取扱設備と切り離して別途に行う場合に比して、作業効率の向上が図れる。 (E) According to the carton handling facility according to the fifth invention of the present application or the carton handling method according to the eighth invention, in addition to the effects described in (a ) above, the following specific effects Is obtained. That is, in the present invention, since the carton having the upper surface sealed is provided with an information appending device for appending required information, information appending is performed in a series of carton packing operations. The work efficiency can be improved compared to the case where it is separated from the handling equipment and performed separately.

本願発明の実施の形態に係るカートンの取扱設備の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the handling equipment of the carton which concerns on embodiment of this invention. 図1に示したカートンの取扱設備の平面図である。It is a top view of the handling equipment of the carton shown in FIG. 図1に示すロボット装置のハンドリングユニットによる扁平状のカートンの保持状態説明図である。It is holding state explanatory drawing of the flat carton by the handling unit of the robot apparatus shown in FIG. 図3に示したハンドリングユニットにおける第2ユニットの拡大図である。It is an enlarged view of the 2nd unit in the handling unit shown in FIG. 図1に示すロボット装置のハンドリングユニットによる起函途中のカートンの保持状態説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a state in which a carton is being held by the handling unit of the robot apparatus shown in FIG. 図5に示したハンドリングユニットにおける第2ユニットの拡大図である。It is an enlarged view of the 2nd unit in the handling unit shown in FIG. 図1に示すロボット装置のハンドリングユニットによる起函完了状態のカートンの保持状態説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a holding state of a carton in a boxing completion state by the handling unit of the robot apparatus shown in FIG. 図7に示したハンドリングユニットにおける第2ユニットの拡大図である。It is an enlarged view of the 2nd unit in the handling unit shown in FIG. 物品が収容されたカートンに対するハンドリングユニットのプリセット状態図である。It is a preset state figure of the handling unit with respect to the carton in which the articles | goods were accommodated. 上記ハンドリングユニットによるカートンの隣り合う二面のうちの一の面に対する保持状態図である。It is a holding | maintenance figure with respect to one surface of the two adjacent surfaces of the carton by the said handling unit. 上記ハンドリングユニットによるカートン隣り合う二面に対する保持状態図である。It is a holding | maintenance figure with respect to two surfaces adjacent to the carton by the said handling unit. ロボット装置によりカートン供給装置からのカートン取り出し状態図である。It is a state figure of taking out the carton from the carton supply device by the robot device. ロボット装置のハンドリングユニットによって扁平状のカートンを保持した状態図である。It is the state figure which hold | maintained the flat carton by the handling unit of the robot apparatus. ハンドリングユニットによるカートンの起函途中の状態図である。It is a state diagram in the middle of the opening of the carton by the handling unit. カートンの起函が完了した状態図である。It is the state figure which the opening of the carton was completed. カートン下面側の前後フラップの封止作業の状態図である。It is a state figure of the sealing operation | work of the front-and-rear flap on a carton lower surface side. カートン下面側の左右フラップの封止作業の状態図である。It is a state figure of the sealing operation | work of the right-and-left flap of a carton lower surface side. カートン下面側の封止部分へのテープ貼着作業の状態図である。It is a state figure of the tape sticking operation | work to the sealing part of a carton lower surface side. カートン下面側の封止部分へのテープ貼着作業が完了した状態図である。It is the state figure which the tape sticking operation | work to the sealing part of a carton lower surface side was completed.

図1及び図2には、本願発明の実施形態に係るカートンの取扱設備の全体システムを示している。このカートンの取扱設備は、区画壁103によって、清浄性が要求される清浄作業領域101と、さほど清浄性は要求されない通常作業領域102に区画された工場スペースの上記通常作業領域102に設けられている。なお、清浄作業領域101と通常作業領域102は、上記区画壁103に設けた開口部104を介して連通している。   1 and 2 show an entire system of carton handling equipment according to an embodiment of the present invention. This carton handling facility is provided by the partition wall 103 in the normal work area 102 of the factory space partitioned into a clean work area 101 that requires cleanliness and a normal work area 102 that does not require so much cleanliness. Yes. The clean work area 101 and the normal work area 102 communicate with each other through an opening 104 provided in the partition wall 103.

上記取扱設備は、扁平状に折り畳まれたカートンCを起函し且つその下面を封止して上面の開口した箱状のカートンCとし、これを上記清浄作業領域101側に設けられた物品収容部(図示省略)に搬送するとともに、該物品収容部から返送される物品が収容されたカートンCを受けて、該カートンCの上面を封止するとともに、その表面に所定の情報表示を施した上で、順次パレット8に積み込むという一連の梱包作業に供せられるものであり、後述するロボット装置1を中心として、その周囲にカートン供給装置2とカートン下面封止装置3とカートン搬出装置4とカートン搬入装置5とカートン上面封止装置6と印字装置7(特許請求の範囲中の「情報付記装置」に該当する)及びパレット8を配置して構成される。以下、このロボット装置1の構成、動作等を具体的に説明する。   The handling equipment opens the carton C folded flat and seals the lower surface to form a box-like carton C having an open upper surface, which is an article storage provided on the cleaning work area 101 side. The carton C is transported to a part (not shown), the carton C containing the article returned from the article containing part is received, the upper surface of the carton C is sealed, and predetermined information is displayed on the surface. Above, it is used for a series of packing operations of sequentially loading onto the pallet 8, and the carton supply device 2, the carton bottom surface sealing device 3, and the carton unloading device 4 are arranged around the robot device 1 described later. A carton carry-in device 5, a carton top surface sealing device 6, a printing device 7 (corresponding to “information appending device” in claims) and a pallet 8 are arranged. Hereinafter, the configuration and operation of the robot apparatus 1 will be described in detail.

「ロボット装置1」
(1)全体構成
上記ロボット装置1は、上記取扱設備の中心設備となるもので、床面側に設置され且つ旋回及び起伏自在とされた本体部10と、該本体部10の先端側に起伏自在に取付けられたロボットアーム11を備えるとともに、該ロボットアーム11の先端部には、図3に示すように、該ロボットアーム11の軸心回りに全旋回可能とされたアームヘッド11Aと、該アームヘッド11Aに対して支軸11Aa周りに揺回動可能に支持されるとともに全旋回可能とされたアタッチメント取付台11Bが取付けられている。
"Robot device 1"
(1) Overall Configuration The robot apparatus 1 is a central facility of the handling facility, and is a main body 10 that is installed on the floor surface and can be swung and undulated, and a undulation is provided on the distal end side of the main body 10. As shown in FIG. 3, an arm head 11A that can be fully swiveled around the axis of the robot arm 11 is provided at the tip of the robot arm 11. An attachment mounting base 11B is attached to the arm head 11A so as to be swingable and turnable around the support shaft 11Aa and to be fully rotatable.

さらに、上記アタッチメント取付台11Bには、ロードセル9aを備えた計測装置9を介して次述のハンドリングユニット12が取付けられている。従って、このハンドリングユニット12は、上記ロボットアーム11と上記アームヘッド11A及び上記アタッチメント取付台11Bの作動によって、三軸方向へ移動可能で且つ自由な姿勢を採り得るようになっている。   Furthermore, the following handling unit 12 is attached to the attachment mount 11B via a measuring device 9 having a load cell 9a. Accordingly, the handling unit 12 can move in three axial directions and can take a free posture by the operation of the robot arm 11, the arm head 11A, and the attachment mount 11B.

(2)ハンドリングユニット12
(2−a)ハンドリングユニット12の機能
上記ハンドリングユニット12は、カートンCの起函機能と保持機能を併有し、後述のように扁平状に折り畳まれたカートンCを保持し、これを起函して立体形状とするとともに、基本的には、カートンCを上記カートン搬出装置4に移送した時点から上記カートン搬入装置5から搬入されるカートンCを保持するまでの期間を除き、該カートンCを保持し続ける。
(2) Handling unit 12
(2-a) The function of the handling unit 12 The handling unit 12 has both a function for raising the carton C and a holding function, holds the carton C folded in a flat shape as will be described later, and raises it. The carton C is basically removed except for the period from when the carton C is transferred to the carton carry-out device 4 to when the carton C carried from the carton carry-in device 5 is held. Keep holding.

そして、上記ロボットアーム11の動作に伴って、上記カートンCを、上記カートン供給装置2から上記カートン下面封止装置3、上記カートン搬出装置4へと移送するとともに、上記カートン搬入装置5において上記カートンCを保持した後は、さらにこれを該カートン搬入装置5から上記カートン上面封止装置6、上記印字装置7及び上記パレット8へと移送する。   Then, along with the operation of the robot arm 11, the carton C is transferred from the carton supply device 2 to the carton bottom surface sealing device 3 and the carton carry-out device 4, and the carton carry-in device 5 uses the carton. After holding C, it is further transferred from the carton carry-in device 5 to the carton top surface sealing device 6, the printing device 7 and the pallet 8.

また、このハンドリングユニット12は、上述のようにカートンCを各装置間で移送するに止まらず、この移送の間に、該ハンドリングユニット12の位置、姿勢等を適宜制御することで、上記カートン下面封止装置3においてはカートンCの下面の封止作業を実行させ、上記カートン上面封止装置6においてはカートンCの上面の封止作業を実行させ、さらに上記印字装置7においては上記カートンCへの印字作業を実行させるようになっている。   Further, the handling unit 12 is not limited to transferring the carton C between the devices as described above, and by appropriately controlling the position, posture, etc. of the handling unit 12 during the transfer, The sealing device 3 performs a sealing operation on the lower surface of the carton C, the carton upper surface sealing device 6 performs the sealing operation on the upper surface of the carton C, and the printing device 7 performs the sealing operation on the carton C. The printing work is executed.

(2−b)ハンドリングユニット12の構成
上記ハンドリングユニット12は、第1ユニット12Aと第2ユニット12Bを連結して構成される。
(2-b) Configuration of Handling Unit 12 The handling unit 12 is configured by connecting a first unit 12A and a second unit 12B.

(2−b−1)第1ユニット12A
上記第1ユニット12Aは、図3に示すように、上記計測装置9を介して上記ロボットアーム11のアタッチメント取付台11Bに連結されたベースフレーム15を備える。このベースフレーム15には支持材20が固定されるとともに、該支持材20には複数の支柱19が前方へ向けて突設されている。そして、この複数の支柱19の前端には平板状のサポート板18が取付けられている。
(2-b-1) First unit 12A
As shown in FIG. 3, the first unit 12 </ b> A includes a base frame 15 connected to the attachment mount 11 </ b> B of the robot arm 11 via the measuring device 9. A support member 20 is fixed to the base frame 15, and a plurality of support columns 19 project from the support member 20 toward the front. A flat support plate 18 is attached to the front ends of the plurality of columns 19.

上記サポート板18には、所定ピッチで並ぶ三個の穴が2列に、合計六個形成されている。また、このサポート板18の各穴には、上記支持材20に取付けられた吸着パッド13とイジェクター14が、それぞれ配置されている。この場合、上記吸着パッド13の突出方向の位置は、該吸着パッド13の前端面が上記サポート板18の前面と略面一となるように相対的に設定されている。従って、上記イジェクター14からの高圧空気によって上記吸着パッド13に負圧吸引作用が働くと、上記サポート板18の前面側に配置された上記カートンCは該吸着パッド13に吸引され、上記サポート板18に衝合した状態で該吸着パッド13によって吸着保持される。   The support plate 18 is formed with a total of six holes in two rows arranged in a predetermined pitch. Further, suction holes 13 and ejectors 14 attached to the support member 20 are disposed in the holes of the support plate 18, respectively. In this case, the position of the suction pad 13 in the protruding direction is set relatively so that the front end surface of the suction pad 13 is substantially flush with the front surface of the support plate 18. Accordingly, when a negative pressure suction action is exerted on the suction pad 13 by the high-pressure air from the ejector 14, the carton C disposed on the front side of the support plate 18 is sucked by the suction pad 13 and the support plate 18. Is sucked and held by the suction pad 13.

さらに、上記第1ユニット12Aには、エアシリンダ16が配置されている。このエアシリンダ16は、次述の第2ユニット12Bの揺動駆動に供されるもので、上記支持材20の一端寄り部位に、そのロッド端を側方へ向けた状態で揺動可能に取付けられている。また、上記第1ユニット12Aの一端側で且つ上記サポート板18の裏面から上記エアシリンダ16寄りに適宜離間した位置には、該第1ユニット12Aに次述の第2ユニット12Bの一端部21aを連結するための連結ピン30が設けられている。   Further, an air cylinder 16 is disposed in the first unit 12A. The air cylinder 16 is used for the swing drive of the second unit 12B described below, and is attached to a portion near one end of the support member 20 so that the rod end can be swung sideways. It has been. Further, at one end side of the first unit 12A and at a position appropriately separated from the back surface of the support plate 18 toward the air cylinder 16, an end portion 21a of the second unit 12B described below is attached to the first unit 12A. A connection pin 30 for connection is provided.

(2−b−2)第2ユニット12B
上記第2ユニット12Bは、図3及び図4に示すように、その一端部21aが上記連結ピン30によって上記第1ユニット12Aのベースフレーム15の一端側に相対回動可能に連結されたベースフレーム21を備えている。このベースフレーム21には、ガイドレール23が取付けられるとともに、該ガイドレール23にはスライダー17を介して支持材24が摺動可能に取付けられている。
(2-b-2) Second unit 12B
As shown in FIGS. 3 and 4, the second unit 12B has a base frame whose one end 21a is connected to the one end side of the base frame 15 of the first unit 12A by the connecting pin 30 so as to be relatively rotatable. 21 is provided. A guide rail 23 is attached to the base frame 21, and a support member 24 is slidably attached to the guide rail 23 via a slider 17.

また、この支持材24には、複数の支柱29を介して平板状のサポート板22が固定されている。このサポート板22には所定ピッチで並ぶ二個の穴が2列に、合計四個形成されている。   In addition, a flat support plate 22 is fixed to the support member 24 via a plurality of support columns 29. The support plate 22 is formed with a total of four holes in two rows arranged at a predetermined pitch.

さらに、上記支持材24には、上記サポート板22の各穴のそれぞれに対応するようにして、吸着パッド26とイジェクター27がスプリング28を介して進退変位可能に取付けられている。そして、上記吸着パッド26は、上記スプリング28が自由長にあるときには、図4に示すように、該吸着パッド26の前端面が上記サポート板22の前面と略面一となる(以下、このときの上記吸着パッド26の位置を「基準位置」という)ように設定されている一方、該吸着パッド26の前端面にこれを前方に突出させる方向の外力(即ち、上記吸着パッド26と該吸着パッド26の前方側において対向するカートンCの第2の面C2との間に作用する負圧吸引力)が掛ったときには、上記スプリング28を縮小させて上記基準位置よりも前方に突出し、図6に示すように、該吸着パッド26の前端面が上記サポート板22の前面よりも突出した位置で保持されるように構成されている。   Further, a suction pad 26 and an ejector 27 are attached to the support member 24 via springs 28 so as to be able to move forward and backward, so as to correspond to the respective holes of the support plate 22. When the spring 28 is in a free length, the suction pad 26 has a front end surface of the suction pad 26 that is substantially flush with the front surface of the support plate 22 as shown in FIG. The position of the suction pad 26 is referred to as a “reference position”, while an external force in a direction in which the suction pad 26 projects forward on the front end surface of the suction pad 26 (ie, the suction pad 26 and the suction pad). When the negative pressure suction force acting between the second surface C2 of the carton C facing the front side of the carton C is applied, the spring 28 is contracted and protrudes forward from the reference position, as shown in FIG. As shown, the front end surface of the suction pad 26 is configured to be held at a position protruding from the front surface of the support plate 22.

また、上記支持材24は、上述のように、上記スライダー17を介して上記ガイドレール23に沿って摺動可能とされているが、この支持材24を駆動するために上記ベースフレーム21と上記支持材24の間に、該ガイドレール23と略平行にエアシリンダ25が取付けられており、該エアシリンダ25の伸縮動によって上記支持材24は上記ガイドレール23に沿って、図4に示すように上記連結ピン30に近づいた「前進位置」と図8に示すように該連結ピン30から遠ざかった「後退位置」の間で移動される。   Further, as described above, the support member 24 is slidable along the guide rail 23 via the slider 17. In order to drive the support member 24, the base frame 21 and the above-described support member 24 can be driven. An air cylinder 25 is mounted between the support members 24 substantially in parallel with the guide rails 23, and the support members 24 are moved along the guide rails 23 by the expansion and contraction of the air cylinders 25 as shown in FIG. The position is moved between the “advance position” approaching the connection pin 30 and the “retreat position” away from the connection pin 30 as shown in FIG.

なお、上記支持材24には、上述のように、上記各吸着パッド26と各イジェクター27と各スプリング28のほか、上記サポート板22と上記支柱29が取付けられているので、これら各部材は上記支持材24と一体的に移動することから、以下においては、上記支持材24及びこれと一体的に移動する上記各部材を纏めて「摺動体32」という。   In addition, since the support plate 22 and the support column 29 are attached to the support member 24 as described above, in addition to the suction pads 26, the ejectors 27, and the springs 28, these members are described above. Since the support member 24 moves integrally with the support member 24, the support member 24 and the members that move integrally with the support member 24 are collectively referred to as a “sliding body 32”.

以上のように構成された第2ユニット12Bは、図3及び図4に示すように、上記ベースフレーム21の一端部21aが連結ピン30によって上記第1ユニット12Aの上記ベースフレーム15の一端部15aに相対回動可能に連結されるとともに、該ベースフレーム21の上記連結ピン30の取付位置から適宜離間した位置には、上記第1ユニット12A側に設けた上記エアシリンダ16のロッド端がシリンダピン31によって連結されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the second unit 12 </ b> B configured as described above has one end 21 a of the base frame 21 connected to the one end 15 a of the base frame 15 of the first unit 12 </ b> A by a connecting pin 30. The rod end of the air cylinder 16 provided on the first unit 12A side is connected to a cylinder pin at a position that is connected to the base frame 21 so as to be rotatable relative to the mounting position of the connection pin 30 of the base frame 21. 31 are connected.

従って、上記第2ユニット12Bは、上記エアシリンダ16の作動によって、図3に示すように、上記第1ユニット12A側の上記サポート板18と上記第2ユニット12B側のサポート板22が同一平面を構成するように延出する位置(以下、この場合のハンドリングユニット12の姿勢を「平面姿勢」という)と、図7に示すように、上記第1ユニット12A側の上記サポート板18と上記第2ユニット12B側のサポート板22が略直交状態に交差して延出する位置(以下、この場合のハンドリングユニット12の姿勢を「直交姿勢」という)の間で姿勢を変更できるようになっている。なお、図5は、上記「平面姿勢」と「直交姿勢」の間での姿勢変更動作の過渡状態を示している。   Therefore, as shown in FIG. 3, the operation of the air cylinder 16 causes the support plate 18 on the first unit 12A side and the support plate 22 on the second unit 12B side to be flush with each other. As shown in FIG. 7, the position of the support unit 18 on the first unit 12 </ b> A side and the second position as shown in FIG. The posture can be changed between positions where the support plate 22 on the unit 12B side extends in a substantially orthogonal state (hereinafter, the posture of the handling unit 12 in this case is referred to as “orthogonal posture”). FIG. 5 shows a transient state of the posture changing operation between the “planar posture” and the “orthogonal posture”.

(2−c)ハンドリングユニット12の作動動作
上記ハンドリングユニット12の作動動作としては、図3に示すように、後述のカートン供給装置2に収容されている扁平状に折り畳まれたカートンCを吸着して保持する「扁平カートン保持動作」と、図5に示すように保持した扁平状のカートンCを起函させる「カートン起函動作」と、図7に示すように起函されたカートンCを保持する「初期保持動作」と、図9〜図10に示すように、物品が収容されたカートンCを保持する場合のように、一旦保持を解除した起函済みのカートンCを再度保持する「再保持動作」がある。以下、これら作動動作を説明する。
(2-c) Operational operation of the handling unit 12 As the operational operation of the handling unit 12, as shown in FIG. 3, a carton C folded in a flat shape accommodated in a carton supply device 2 described later is adsorbed. Hold the “flat carton holding operation”, hold the held flat carton C as shown in FIG. 5, and hold the opened carton C as shown in FIG. As shown in FIGS. 9 to 10, the “initial holding operation” is performed, and, as in the case of holding the carton C in which the article is stored, the held carton C once released is held again. Holding operation ". Hereinafter, these operation operations will be described.

なお、後述するカートン下面封止装置3での下面封止作業及びカートン搬出装置4へのカートン移送作業は、上記「初期保持動作」によるカートン保持形態で行われる。また、後述するカートン上面封止装置6での封止作業と上記印字装置7での印字作業及びパレット8への積み付け作業は、上記「再保持動作」によるカートン保持形態で行われる。   The lower surface sealing operation in the carton lower surface sealing device 3 and the carton transferring operation to the carton unloading device 4 described later are performed in the carton holding form by the “initial holding operation”. Further, a sealing operation in the carton top surface sealing device 6 described later, a printing operation in the printing device 7 and a stacking operation on the pallet 8 are performed in the carton holding form by the “re-holding operation”.

(2−c−1)扁平カートン保持動作
上記カートンCは、扁平状に折り畳んだ状態で上記カートン供給装置2にストックされており、該カートン供給装置2から上記ロボット装置1の上記ハンドリングユニット12によって順次1枚ずつ取出される。このカートン供給装置2からの上記カートンCの取り出しに伴う該カートンCの保持動作が「扁平カートン保持動作」である。
(2-c-1) Flat Carton Holding Operation The carton C is stocked in the carton supply device 2 in a state of being folded flat, and the handling unit 12 of the robot device 1 from the carton supply device 2 One by one is taken out sequentially. The holding operation of the carton C when the carton C is taken out from the carton supply device 2 is a “flat carton holding operation”.

「扁平カートン保持動作」は、図3及び図4に示すように、上記ハンドリングユニット12の姿勢を「平面姿勢」に設定した状態で行われる。また、この場合、上記第2ユニット12B側の上記摺動体32は、「前進位置」に位置設定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the “flat carton holding operation” is performed in a state where the attitude of the handling unit 12 is set to a “planar attitude”. In this case, the sliding body 32 on the second unit 12B side is set to the “advance position”.

このように姿勢及び位置が設定された上記ハンドリングユニット12の上記第1ユニット12Aの上記サポート板18と、上記第2ユニット12Bの上記サポート板22をそれぞれ上記カートン供給装置2側に収容されている扁平状のカートンCの表面に押し当てる(図3、図4及び図12参照)。   The support plate 18 of the first unit 12A and the support plate 22 of the second unit 12B of the handling unit 12 thus set in posture and position are accommodated on the carton supply device 2 side, respectively. Press against the surface of the flat carton C (see FIGS. 3, 4 and 12).

この場合、上記ハンドリングユニット12の動作位置の精度は極めて高く(例えば、±5mm程度)、該ハンドリングユニット12が予め設定された動作軌跡に基づいて動作することで、上記カートンCの隣接する二面間の折曲点Ca(この折曲点Caは、扁平状のカートンCを起函したとき、隣接する二面間の折曲稜線に対応する)が、上記連結ピン30の軸心を通って上記サポート板18の面方向に対して45°の方向に延びる直線L上に略位置するように該ハンドリングユニット12の上記カートンCに対する位置決めがなされる。   In this case, the accuracy of the operation position of the handling unit 12 is extremely high (for example, about ± 5 mm), and the handling unit 12 operates based on a preset operation locus, so that two adjacent surfaces of the carton C are adjacent to each other. An intermediate bending point Ca (corresponding to a bending ridge line between two adjacent surfaces when the flat carton C is opened) passes through the axis of the connecting pin 30. The handling unit 12 is positioned with respect to the carton C so as to be positioned substantially on a straight line L extending in a direction of 45 ° with respect to the surface direction of the support plate 18.

このように上記ハンドリングユニット12を上記カートンCに押し当てた状態で、上記第1ユニット12A側の上記吸着パッド13と上記第2ユニット12B側の上記吸着パッド26のそれぞれに吸引力を発生させる。すると、上記第1ユニット12A側においては、上記吸着パッド13の吸引力によって上記カートンCの第1の面C1が吸着され、該第1の面C1は上記サポート板18に当接された状態で吸着保持される。   With the handling unit 12 pressed against the carton C in this way, suction force is generated on each of the suction pad 13 on the first unit 12A side and the suction pad 26 on the second unit 12B side. Then, on the first unit 12A side, the first surface C1 of the carton C is adsorbed by the suction force of the suction pad 13, and the first surface C1 is in contact with the support plate 18. Adsorbed and held.

一方、上記第2ユニット12B側においては、上記サポート板22と上記カートンCの第2の面C2が当接していれば、該第2の面C2は基準位置にある上記吸着パッド26の吸引力によって上記サポート板22に当接した状態で吸着保持される。   On the other hand, on the second unit 12B side, if the support plate 22 and the second surface C2 of the carton C are in contact with each other, the second surface C2 is attracted by the suction pad 26 at the reference position. Thus, it is sucked and held in contact with the support plate 22.

しかし、例えば、上記第2の面C2の変形等によって該第2の面C2が基準位置にある上記吸着パッド26の前端面と平行ではなく傾斜離間しているような場合には、上記吸着パッド26は、上記第2の面C2との間に作用する吸引力によって上記基準位置よりも前方側へ引き寄せられて上記サポート板22よりも前方へ突出し、この突出状態で上記第2の面C2を吸着保持する。   However, for example, when the second surface C2 is not parallel to the front end surface of the suction pad 26 at the reference position but is inclined and separated due to deformation of the second surface C2, etc., the suction pad 26 is drawn forward from the reference position by the suction force acting between the second surface C2 and protrudes forward from the support plate 22, and the second surface C2 is projected in the protruding state. Hold by adsorption.

即ち、上記吸着パッド26の前端面が上記サポート板22と面一である状態を基準位置とし、該吸着パッド26にこれを前方へ引き出す力が作用した場合には上記スプリング28を縮小させて該基準位置よりも前方へ突出する構成とすることで、上記第2ユニット12Bを上記カートンCの第2の面C2に押し当てたにも拘らず、例えば、上記第2の面C2の変形等によって上記吸着パッド26が上記第2の面C2に当接せず、該吸着パッド26による上記第2の面C2の保持が不確実となるような場合であっても、上記吸着パッド26が前方へ突出して上記第2の面C2に当接してこれを吸着保持することができるものであり、該第2ユニット12B側における上記カートンCに対する良好な吸着保持性能が担保される。   That is, when the front end surface of the suction pad 26 is flush with the support plate 22 as a reference position, when a force to pull the suction pad 26 forward is applied to the suction pad 26, the spring 28 is contracted to reduce the spring 28. By adopting a configuration that protrudes forward from the reference position, the second unit 12B is pressed against the second surface C2 of the carton C, for example, by deformation of the second surface C2 or the like. Even when the suction pad 26 does not contact the second surface C2 and the second pad C2 is not reliably held by the suction pad 26, the suction pad 26 moves forward. It protrudes and can contact | abut to the said 2nd surface C2, and this can be adsorbed-held, and the favorable adsorbing-holding performance with respect to the said carton C in the 2nd unit 12B side is ensured.

このように、上記ハンドリングユニット12の上記第1ユニット12A側と第2ユニット12B側の双方において上記カートンCを吸着保持した状態で、上記ロボットアーム11を適宜作動させることで、上記カートンCを上記カートン供給装置2から取り出すことができる(図13参照)。   In this way, by appropriately operating the robot arm 11 with the carton C being sucked and held on both the first unit 12A side and the second unit 12B side of the handling unit 12, the carton C is It can be taken out from the carton supply device 2 (see FIG. 13).

(2−c−2)カートン起函動作
「カートン起函動作」は、上記「扁平カートン保持動作」に引き続いて行われる。即ち、図3に示す扁平状のカートンCの保持状態において、上記エアシリンダ16を伸長させて上記第2ユニット12Bを、上記連結ピン30を中心として前方側へ傾動させる。すると、図5に示すように、上記第1ユニット12Aの上記サポート板18にサポートされた上記カートンCの第1の面C1に対して、上記第2ユニット12Bの上記サポート板22にサポートされた第2の面C2が上記折曲点Ca部分から折曲され次第に立体化される(図5、図14参照)。
(2-c-2) Carton hoisting operation The “carton hoisting operation” is performed subsequent to the “flat carton holding operation”. That is, in the holding state of the flat carton C shown in FIG. 3, the air cylinder 16 is extended to tilt the second unit 12 </ b> B forward about the connecting pin 30. Then, as shown in FIG. 5, the first plate C1 of the carton C supported by the support plate 18 of the first unit 12A is supported by the support plate 22 of the second unit 12B. The second surface C2 is bent from the bending point Ca portion and gradually becomes three-dimensional (see FIGS. 5 and 14).

なお、この場合、図6に示すように、上記第2ユニット12Bの傾動に伴って、上記吸着パッド26は上記第2の面C2を吸着保持したまま該第2の面C2に追従して次第に前方へ突出し、該第2の面C2には上記サポート板22の上記連結ピン30から遠い側の縁部が当接し、該第2の面C2は上記縁部によって押し上げられる状態で傾動変位する。   In this case, as shown in FIG. 6, as the second unit 12B is tilted, the suction pad 26 gradually follows the second surface C2 while holding the second surface C2. It protrudes forward, the edge of the support plate 22 far from the connecting pin 30 contacts the second surface C2, and the second surface C2 is tilted and displaced while being pushed up by the edge.

このような上記ハンドリングユニット12の第2ユニット12Bによる上記カートンCの第2の面C2の傾動変位は、図7及び図8に示すように、上記ハンドリングユニット12が「直交姿勢」となり、上記カートンCの第1の面C1と第2の面C2が直交状態となるまで継続され、この時点でカートンCの起函作業が完了する。   As shown in FIGS. 7 and 8, the tilting displacement of the second surface C2 of the carton C by the second unit 12B of the handling unit 12 causes the handling unit 12 to be in an “orthogonal posture”, and the carton C The process continues until the first surface C1 and the second surface C2 of C are in an orthogonal state, and at this point, the opening operation of the carton C is completed.

ところで、このような上記第2ユニット12Bの傾動によるカートン起函作業においては、単に該第2ユニット12Bを傾動させたのでは上記カートンCの上記第2の面C2を上記折曲点Caから正確に折曲させることはできない。   By the way, in such a carton hoisting operation by tilting the second unit 12B, if the second unit 12B is simply tilted, the second surface C2 of the carton C is accurately moved from the bending point Ca. Can not be bent.

即ち、図3及び図4に示すように、上記カートンCを「平面姿勢」にある上記ハンドリングユニット12の上記第1ユニット12Aと第2ユニット12Bに保持させた状態においては、上記カートンCの折曲点Caが上記連結ピン30から斜め45度の方向へ偏移している。一方、上記カートンCの第2の面C2は、上記第2ユニット12Bの上記吸着パッド26によって吸着保持されており、これら両者の位置関係は固定されている。   That is, as shown in FIGS. 3 and 4, when the carton C is held by the first unit 12A and the second unit 12B of the handling unit 12 in the “planar posture”, the carton C is folded. The bending point Ca is shifted in the direction of 45 degrees obliquely from the connecting pin 30. On the other hand, the second surface C2 of the carton C is sucked and held by the suction pad 26 of the second unit 12B, and the positional relationship between them is fixed.

従って、このような状態において、上記第2ユニット12Bが上記連結ピン30を中心として前方側へ向けて傾動すると、その傾動の進行に伴って、上記折曲点Caと上記吸着パッド26の距離は次第に減少変化し、その結果、上記第2の面C2の端部が上記第1の面C1側に押し付けられて潰れ変形を起し、上記折曲点Caで適正に折曲させることはできないことになる。   Therefore, in such a state, when the second unit 12B tilts forward with the connecting pin 30 as the center, the distance between the bending point Ca and the suction pad 26 is increased with the progress of the tilt. As a result, the end portion of the second surface C2 is pressed against the first surface C1 side to cause crushing deformation and cannot be properly bent at the bending point Ca. become.

係る事態を回避して上記折曲点Caでの適正な折曲を実現するためには、上記第2ユニット12Bの傾動の進行に伴って、上記カートンCの第2の面C2を吸着保持している上記吸着パッド26が上記連結ピン30から遠ざかるのを許容すること、即ち、上記吸着パッド26が設けられた上記摺動体32が「前進位置」側から「後退位置」側へ移動するのを許容することが必要となる。   In order to avoid such a situation and realize an appropriate bending at the bending point Ca, the second surface C2 of the carton C is sucked and held as the second unit 12B tilts. The suction pad 26 is allowed to move away from the connecting pin 30, that is, the sliding body 32 provided with the suction pad 26 is moved from the “advance position” side to the “retraction position” side. It is necessary to allow.

しかし、このように上記摺動体32を「前進位置」側から「後退位置」側へ移動させる力は、上記折曲点Caと上記吸着パッド26の距離の減少に起因して上記第1の面C1に掛る押圧力の反力によるものである。このため、このような反力による上記摺動体32の移動を何等規制することなく自由に行わせると、例えば、「後退位置」側への過度の移動によって上記カートンCの上記第2の面C2のみならず上記第1の面C1も同時に上記第2ユニット12B側へ引き寄せられて上記折曲点Ca部分が大きく弧状に変形し、該折曲点Caでの適正な折曲が実現できないことになり得る。   However, the force for moving the sliding body 32 from the “advance position” side to the “retreat position” side in this way is due to the decrease in the distance between the bending point Ca and the suction pad 26. This is due to the reaction force of the pressing force applied to C1. For this reason, if the movement of the sliding body 32 due to such a reaction force is freely performed without any restriction, for example, the second surface C2 of the carton C due to excessive movement toward the “retreat position” side, for example. In addition, the first surface C1 is also drawn toward the second unit 12B at the same time, and the bending point Ca is greatly deformed in an arc shape, so that proper bending at the bending point Ca cannot be realized. Can be.

一方、上記摺動体32の「後退位置」側への移動を過度に規制すると、上述のような上記第2の面C2の潰れ変形を招来することになり、これも好ましくない。   On the other hand, if the movement of the sliding body 32 toward the “retracted position” is excessively restricted, the second surface C2 is crushed and deformed as described above, which is also not preferable.

そこで、この実施形態では、上記摺動体32を駆動する上記エアシリンダ25の作動に着目し、該エアシリンダ25を用いて上記第2ユニット12Bの傾動に伴う上記摺動体32の移動動作に所要の規制作用を付与するようにしている。   Therefore, in this embodiment, paying attention to the operation of the air cylinder 25 that drives the sliding body 32, the air cylinder 25 is used to move the sliding body 32 in accordance with the tilting of the second unit 12B. A restrictive action is given.

即ち、上記エアシリンダ25は、その伸縮作動によって上記摺動体32を上記ベースフレーム21上において移動させるものであって、その本来的な使用態様は、後述するように物品が収納されたカートンCを吸着保持する場合において、上記第2ユニット12B側に上記摺動体32介して保持された上記カートンCを移動させることなく、上記第1ユニット12Aを上記摺動体32側へ移動させて上記カートンCの第1の面C1に当接させるものであり(図9〜図11参照)、その際の上記エアシリンダ25の作動圧は常用圧(0.5MPa程度)に設定されている。   That is, the air cylinder 25 moves the sliding body 32 on the base frame 21 by its expansion / contraction operation, and the original use mode thereof is a carton C in which articles are stored as will be described later. In the case of holding by suction, the first unit 12A is moved to the sliding body 32 side without moving the carton C held via the sliding body 32 to the second unit 12B side. The air pressure is applied to the first surface C1 (see FIGS. 9 to 11), and the operating pressure of the air cylinder 25 at that time is set to a normal pressure (about 0.5 MPa).

しかし、上記エアシリンダ25の作動力を、上述のように上記摺動体32の「前進位置」側から「後退位置」側への移動動作に対する規制力として利用する場合には、その作動圧を常用圧よりも低く(例えば、常用圧の5分の1程度)の低圧に設定する。そして、上記カートンCの起函作業における上記第2ユニット12Bの傾動時には、上記エアシリンダ25を低圧で縮小側へ作動させる。   However, when the operating force of the air cylinder 25 is used as a restricting force for the movement of the sliding body 32 from the “advance position” side to the “retreat position” side as described above, the operation pressure is normally used. The pressure is set to a low pressure lower than the pressure (for example, about one fifth of the normal pressure). Then, when the second unit 12B is tilted during the carton C opening operation, the air cylinder 25 is operated to the reduction side at a low pressure.

すると、上記第2ユニット12Bの傾動に伴って上記摺動体32が上記カートンCの上記折曲点Ca側からの反力を受けて「前進位置」側から「後退位置」側へ強制的に移動させられる場合、上記エアシリンダ25は縮小作動状況下にあるものの、その作動力に抗して、上記摺動体32の移動力によって強制的に伸長される。即ち、上記摺動体32は、常時小さな力(即ち、上記エアシリンダ25の縮小作動力)で「前進位置」側へ(即ち、上記折曲点Ca側へ)付勢されながら「後退位置」側へ移動されることになる。   Then, as the second unit 12B tilts, the sliding body 32 receives a reaction force from the bending point Ca side of the carton C and forcibly moves from the “advance position” side to the “retraction position” side. In this case, the air cylinder 25 is forcibly extended by the moving force of the sliding body 32 against the operating force even though the air cylinder 25 is in a reduction operating state. That is, the sliding body 32 is always urged toward the “advance position” side (that is, toward the bending point Ca side) with a small force (that is, the reduction operating force of the air cylinder 25). Will be moved to.

この結果、上記カートンCの第2の面C2は、潰れ変形を起したり、大きく弧状に変形したりすることなく、上記折曲点Caにおいて上記第1の面C1に対して略直交状に折曲されるものである。   As a result, the second surface C2 of the carton C is not substantially crushed or greatly deformed in an arc shape, and is substantially orthogonal to the first surface C1 at the bending point Ca. It will be bent.

(2−c−3)初期保持動作
「初期保持動作」は、上記「カートン起函動作」に引き続いて行われる。即ち、図7に示すように起函された上記カートンCの隣り合う二面C1,C2を上記ハンドリングユニット12の第1ユニット12Aと第2ユニット12Bによって吸着保持した状態で行われるものであり、具体的には、図15〜図19に示すように上記カートン下面封止装置3における下面封止作業に伴う動作である。
(2-c-3) Initial Holding Operation “Initial holding operation” is performed following the “carton opening operation”. That is, the two adjacent surfaces C1 and C2 of the carton C opened as shown in FIG. 7 are held in a state of being adsorbed and held by the first unit 12A and the second unit 12B of the handling unit 12, Specifically, as shown in FIGS. 15 to 19, this is an operation accompanying the lower surface sealing operation in the carton lower surface sealing device 3.

ここで、上記カートン下面封止装置3の構成を説明する。上記カートン下面封止装置3は、図1及び図2に示すように、基台40上に、先端部が上方へ折曲延出した折曲棒体で構成される前後フラップ折曲部41と、前後両端部がそれぞれ側方へ折曲延出した左右一対の折曲棒体をその両端がそれぞれY形となるように平行に配置した左右フラップ折曲部42と、該左右フラップ折曲部42の後半部分に重複するようにしてその下方側に配置されたテープ貼着器43を備えて構成される。   Here, the configuration of the carton bottom surface sealing device 3 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the carton bottom surface sealing device 3 includes a front and rear flap bent portion 41 formed of a bent rod body whose front end portion extends and bends upward on a base 40. A left and right flap bent portion 42 in which a pair of left and right bent rods having both front and rear end portions bent in a lateral direction are arranged in parallel so that both ends are Y-shaped, and the left and right flap bent portions The tape applicator 43 is arranged on the lower side so as to overlap with the latter half of 42.

そして、図15に示すように、上記ロボット装置1の上記ハンドリングユニット12に保持された上記カートンCを、上記カートン下面封止装置3の上方位置まで移動させた後、先ず、図16に示すように、上記ロボット装置1を作動させて上記カートンCの前フラップ44と後フラップ45を上記カートン下面封止装置3の前後フラップ折曲部41に押し当てながら、上記カートンCを該前後フラップ折曲部41の前部側から後部側へ摺動させて前後両フラップ44,45をそれぞれ折り畳む。   Then, as shown in FIG. 15, after moving the carton C held by the handling unit 12 of the robot apparatus 1 to a position above the carton bottom surface sealing apparatus 3, first, as shown in FIG. In addition, the front and rear flaps 44 and 45 of the carton C are pressed against the front and rear flap bent portions 41 of the carton lower surface sealing device 3 by operating the robot device 1, and the carton C is bent by the front and rear flaps. The front and rear flaps 44 and 45 are folded by sliding from the front side to the rear side of the part 41.

さらに、図17及び図18に示すように、上記カートンCを上記左右フラップ折曲部42側に移動させ、ここを前方に向けて摺動させることで左右フラップ46を折り畳む。この左右フラップの折畳み作業の後半部において、図19に示すように、上記テープ貼着器43によって折り畳まれた各フラップの封止がなされ、これによって上端が開口した空のカートンCが得られる。   Further, as shown in FIGS. 17 and 18, the left and right flaps 46 are folded by moving the carton C toward the left and right flap bent portion 42 and sliding it forward. In the second half of the folding operation of the left and right flaps, as shown in FIG. 19, the flaps folded by the tape applicator 43 are sealed, whereby an empty carton C having an open upper end is obtained.

上記カートンCの下面の封止が完了すると、この空のカートンCを上記ロボット装置1の移送動作によって上記カートン搬出装置4上に移送し、該カートン搬出装置4によって物品収容工程へ送る。以上が、上記ロボット装置1の「初期保持動作」である。   When the sealing of the lower surface of the carton C is completed, the empty carton C is transferred onto the carton carry-out device 4 by the transfer operation of the robot device 1 and sent to the article accommodation step by the carton carry-out device 4. The above is the “initial holding operation” of the robot apparatus 1.

(2−c−4)再保持動作
「再保持動作」は、図1及び図2に示すように、物品収容工程において物品が収容された後、該物品収容工程から上記カートン搬入装置5によって移送されてきた物品が収容された重いカートンCを、上記ロボット装置1のハンドリングユニット12で保持し、これを上記カートン上面封止装置6に移送し、ここで上記カートンCの上面を封止した後、さらに上記印字装置7に移送してここで所要情報を印字し、さらに必要に応じてカートンCを上記パレット8に積み上げるまでの一連の動作である。
(2-c-4) Re-holding operation As shown in FIGS. 1 and 2, the “re-holding operation” is performed by the carton carry-in device 5 after the article is stored in the article storing step. After holding the heavy carton C in which the article has been stored by the handling unit 12 of the robot apparatus 1 and transferring it to the carton upper surface sealing device 6, the upper surface of the carton C is sealed here. Further, it is a series of operations from transferring to the printing device 7 to printing required information, and further stacking the cartons C on the pallet 8 as necessary.

なお、上記カートン上面封止装置6は、上記カートン下面封止装置3を天地反対に形成したものであり、背高の基台60に前後フラップ折曲部61と左右フラップ折曲部62及びテープ貼着器63を備えて構成され、その動作は上記カートン下面封止装置3での動作に準じるため、これを援用し、ここでの説明は省略する。   The carton upper surface sealing device 6 is formed by forming the carton lower surface sealing device 3 upside down, and is provided on a tall base 60 with front and rear flap bent portions 61, left and right flap bent portions 62, and a tape. Since it is configured to include the sticking device 63 and its operation conforms to the operation in the carton bottom surface sealing device 3, this is used and the description thereof is omitted here.

また、上記印字装置7は、例えば、インクジエット式の印字ヘッド71を備えており、上記ロボット装置1のハンドリングユニット12に保持された上記カートンCを該印字ヘッド71の前面側を一定速度で通過させることで、該カートンCの印刷予定部位に所要情報が印字される。   The printing device 7 includes, for example, an ink jet type print head 71, and passes the carton C held by the handling unit 12 of the robot device 1 through the front side of the print head 71 at a constant speed. As a result, the required information is printed on the planned printing portion of the carton C.

これら各作業において前提となるのが、載置された上記カートンCを上記ロボット装置1のハンドリングユニット12によって再保持する動作であるので、以下においてはこのハンドリングユニット12による上記カートンCの再保持動作を、図9〜図11を参照して説明する。   Since the premise in each of these operations is the operation of re-holding the placed carton C by the handling unit 12 of the robot apparatus 1, the re-holding operation of the carton C by the handling unit 12 will be described below. Will be described with reference to FIGS.

載置状態にあるカートンCの上記ハンドリングユニット12による保持は、図9に示すように、該ハンドリングユニット12を「直交姿勢」に設定するとともに、上記第2ユニット12B側においては上記摺動体32を「後退位置」に設定した状態で行われる。   As shown in FIG. 9, the carton C in the mounted state is held by the handling unit 12 while the handling unit 12 is set in an “orthogonal posture”, and the sliding body 32 is placed on the second unit 12B side. This is performed with the "reverse position" set.

先ず、図9に示すように、「直交姿勢」に設定された上記ハンドリングユニット12を上記カートンCの隣り合う二面C1,C2のそれぞれに対応するように接近配置する。   First, as shown in FIG. 9, the handling unit 12 set in the “orthogonal posture” is arranged close to each other so as to correspond to each of the two adjacent surfaces C1 and C2 of the carton C.

次に、図10に示すように、上記第2ユニット12Bの上記サポート板22と上記吸着パッド26を上記カートンCの第2の面C2に押し付けるとともに、上記各吸着パッド26に吸引作用を発生させて該吸着パッド26によって上記第2の面C2を吸着保持する。   Next, as shown in FIG. 10, the support plate 22 and the suction pad 26 of the second unit 12B are pressed against the second surface C2 of the carton C, and a suction action is generated on each suction pad 26. The second surface C2 is sucked and held by the suction pad 26.

この場合、例えば、上記吸着パッド26の前端面が上記カートンCの第2の面C2と平行でなかったとしても、上述のように、上記スプリング28を介して基準位置で保持されている上記吸着パッド26が上記第2の面C2との間に作用する吸引力を受けて前方へ突出することで、該吸着パッド26が上記第2の面C2に確実に当接してこれを吸着保持することができる。   In this case, for example, even if the front end surface of the suction pad 26 is not parallel to the second surface C2 of the carton C, the suction is held at the reference position via the spring 28 as described above. The pad 26 receives a suction force acting between the second surface C2 and protrudes forward, so that the suction pad 26 reliably contacts and holds the second surface C2. Can do.

また、上記吸着パッド26による上記カートンCの第2の面C2に対する吸着保持が、該カートンCを移動させることなく行われることから、該カートンCが物品収容後の重いカートンであったとしても、その重量の影響を受けることなく、上記カートンCを上記吸着パッド26により確実に吸着保持することができる。   In addition, since the suction holding to the second surface C2 of the carton C by the suction pad 26 is performed without moving the carton C, even if the carton C is a heavy carton after storing the article, The carton C can be reliably sucked and held by the suction pad 26 without being affected by the weight.

これらの相乗効果として、上記第2ユニット12Bの上記吸着パッド26によって上記カートンCの第2の面C2が確実に保持され、その信頼性が担保される。   As a synergistic effect, the second surface C2 of the carton C is securely held by the suction pad 26 of the second unit 12B, and the reliability is ensured.

次に、図10に示す状態において、上記ロボットアーム11によって上記ハンドリングユニット12全体を前方側(即ち、上記カートンCの第1の面C1に接近する方向)へ移動させる。また、これと同時に、上記第2ユニット12B側の上記エアシリンダ25を縮小させて上記吸着パッド26を含む上記摺動体32を「後退位置」側から「前進位置」側へ移動させるが、この移動形態は上記摺動体32と上記ベースフレーム21の相対移動であって、これを上記摺動体32側からみれば、上記ベースフレーム21及び該ベースフレーム21に連結された上記第1ユニット12Aが一体的に上記摺動体32側へ引き寄せられたといえる。   Next, in the state shown in FIG. 10, the entire handling unit 12 is moved forward by the robot arm 11 (that is, the direction approaching the first surface C <b> 1 of the carton C). At the same time, the air cylinder 25 on the second unit 12B side is contracted to move the sliding body 32 including the suction pad 26 from the “retreat position” side to the “advance position” side. The form is a relative movement of the sliding body 32 and the base frame 21, and when viewed from the sliding body 32 side, the base frame 21 and the first unit 12A connected to the base frame 21 are integrated. It can be said that it was drawn to the sliding body 32 side.

この結果、上記ハンドリングユニット12全体の前方への移動に伴う上記第2ユニット12Bの移動量が、上記摺動体32の「後退位置」側から「前進位置」側への移動によって吸収され、上記第2ユニット12B側の上記吸着パッド26による上記カートンCの第2の面C2の吸着保持状態に何等変化をもたらすことなく、即ち、この吸着部分に無用の力を掛けるとか、該吸着パッド26と共に上記カートンCを移動させること無く、上記第1ユニット12Aの上記サポート板18及び上記吸着パッド13を上記カートンCの第1の面C1に当接させ、該吸着パッド13によって該第1の面C1を吸着保持することができる。以上で、上記カートンCの再保持動作が完了する。   As a result, the movement amount of the second unit 12B accompanying the forward movement of the entire handling unit 12 is absorbed by the movement of the sliding body 32 from the “retreat position” side to the “advance position” side, 2 No change in the suction holding state of the second surface C2 of the carton C by the suction pad 26 on the unit 12B side, that is, unnecessary force is applied to the suction portion, or together with the suction pad 26 Without moving the carton C, the support plate 18 and the suction pad 13 of the first unit 12A are brought into contact with the first surface C1 of the carton C, and the first surface C1 is moved by the suction pad 13. Adsorption can be held. Thus, the re-holding operation for the carton C is completed.

このように、上記ロボットアーム11の作動によって上記ハンドリングユニット12全体を上記カートンC側へ移動させると同時に、上記エアシリンダ25を縮小させて上記摺動体32を「後退位置」側から「前進位置」側へ移動させることで、上記カートンCを移動させずにその位置を維持したまま、上記第1ユニット12Aの上記吸着パッド13を上記カートンCの上記第1の面C1に当接させてこれを吸着保持することができるものであり、特にこの実施形態のように上記カートンCがその内部に物品が収容された重いものである場合には、その効果は顕著なものとなる。   In this way, the entire handling unit 12 is moved to the carton C side by the operation of the robot arm 11, and at the same time, the air cylinder 25 is reduced to move the sliding body 32 from the “retreat position” side to the “advance position”. By moving to the side, the suction pad 13 of the first unit 12A is brought into contact with the first surface C1 of the carton C while maintaining the position without moving the carton C. In particular, in the case where the carton C is a heavy object in which an article is accommodated as in this embodiment, the effect becomes remarkable.

このように、先に、上記第2ユニット12B側での吸着保持、即ち、上記カートンCの第2の面C2と上記第2ユニット12Bの上記吸着パッド26の前端面とが平行でなくても、該吸着パッド26の基準位置から前方側への突出作用によって該吸着パッド26により上記第2の面C2を的確に吸着できるという信頼性の高い上記第2ユニット12B側での吸着保持を実行し、しかる後、上記第1ユニット12Aを上記カートンCの第1の面C1側へ移動させてその吸着パッド13によってこれを吸着保持するという二段階の動作を経ることで、上記ハンドリングユニット12によって上記カートンCを確実に吸着保持することができる。   As described above, the suction holding on the second unit 12B side, that is, the second surface C2 of the carton C and the front end surface of the suction pad 26 of the second unit 12B are not necessarily parallel. Then, the suction holding on the second unit 12B side with high reliability that the second pad C2 can be accurately sucked by the suction pad 26 by the forward action of the suction pad 26 from the reference position is executed. Thereafter, the handling unit 12 moves the first unit 12A toward the first surface C1 of the carton C, and sucks and holds the first unit 12A by the suction pad 13. The carton C can be reliably adsorbed and held.

「その他」
この実施形態においては、図3に示すように、上記ロボット装置1の上記アタッチメント取付台11Bと上記ハンドリングユニット12の間に上記計測装置9を配置している。従って、例えば、上記カートン上面封止装置6での上面封止作業が完了した後、該カートンCの保持状態のまま、一連の梱包作業の中で該カートンCの重量を計測することができ、例えば、カートンCを別途に設置した計測装置に移動させてその重量を計測する場合に比して、作業性が極めて良好となる。
"Other"
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the measuring device 9 is disposed between the attachment mounting base 11 </ b> B of the robot device 1 and the handling unit 12. Therefore, for example, after the top surface sealing operation in the carton top surface sealing device 6 is completed, the weight of the carton C can be measured in a series of packing operations while the carton C is held. For example, the workability is very good as compared with the case where the weight is measured by moving the carton C to a separate measuring device.

また、一連の梱包作業の中で上記カートンCの重量を計測するので、例えば、計測により取得される重量値を、予め保持している空のカートンCの重量を対比することで、カートンCへの物品の収容漏れとか、収容された物品の数量の過不足を、梱包工程において検出し、当該カートンCの排除等の対応措置を迅速且つ的確にとることができ、作業上の信頼性が向上する。   In addition, since the weight of the carton C is measured in a series of packing operations, for example, the weight value acquired by measurement is compared with the weight of the empty carton C that is held in advance. In the packing process, it is possible to detect the leakage of stored items or the excess or deficiency of the stored items in the packing process, and take appropriate measures such as the elimination of the carton C, thereby improving operational reliability. To do.

本願発明に係るカートンの取扱設備及び取扱方法は、カートンを梱包資材として用い、これに物品を収容して梱包するような産業分野において利用されるものである、   The handling equipment and handling method of the carton according to the present invention are used in an industrial field in which a carton is used as a packing material and an article is accommodated and packed in this.

1 ・・ロボット装置
2 ・・カートン供給装置
3 ・・カートン下面封止装置
4 ・・カートン搬出装置
5 ・・カートン搬入装置
6 ・・カートン上面封止装置
7 ・・印字装置
8 ・・パレット
9 ・・計測装置
11 ・・ロボットアーム
12 ・・ハンドリングユニット
C ・・カートン
1 ·· Robot device 2 ·· Carton supply device 3 ·· Carton bottom surface sealing device 4 · · Carton unloading device 5 · · Carton loading device 6 · · Carton top surface sealing device 7 · · Printing device 8 · · Pallet 9 ·・ Measurement device 11 ・ ・ Robot arm 12 ・ ・ Handling unit C ・ ・ Carton

Claims (8)

清浄性の高い清浄作業領域とさほど清浄性が要求されない通常作業領域を備え、
上記清浄作業領域にはカートンに物品を収容する物品収容部が設けられ、
上記通常作業領域には、扁平状に折り畳まれたカートンを順次供給するカートン供給装置と、起函されたカートンの下面を封止するカートン下面封止装置と、物品が収容されたカートンの上面を封止するカートン上面封止装置と、ロボットアームの先端に上記カートンの保持機能と該カートンの起函機能を併有するハンドリングユニットを備えた1機のロボット装置が設けられる一方、
上記清浄作業領域と通常作業領域の間には、通常作業領域において起函され且つ下面が封止されたカートンを上記清浄作業領域の上記物品収容部へ搬出するカートン搬出装置と、上記物品収容部において物品が収容されたカートンを上記通常作業領域へ搬入するカートン搬入装置が設けられ、
上記ロボット装置は、上記カートン供給装置から供給される上記カートンを保持し且つこれを起函して上記カートン下面封止装置に移送するとともに、
該カートン下面封止装置において下面が封止された上記カートンを上記ハンドリングユニットによって保持して上記カートン搬出装置へ移送する一方、上記物品収納部において物品が収容され上記カートン搬入装置によって上記通常作業領域へ搬入されるカートンを保持してこれを上記カートン上面封止装置に移送するように構成されたことを特徴とするカートンの取扱設備。
A clean work area with high cleanliness and a normal work area that does not require much cleanliness,
The cleaning work area is provided with an article storage unit for storing articles in a carton,
In the normal work area, a carton supply device for sequentially supplying flattened cartons, a carton bottom surface sealing device for sealing the bottom surface of the carton that has been opened, and the top surface of the carton in which articles are stored. While a carton top surface sealing device to be sealed and a robot device provided with a handling unit having both the carton holding function and the carton lifting function at the tip of the robot arm ,
A carton unloading device for unloading the carton that is opened in the normal work area and whose bottom surface is sealed between the clean work area and the normal work area to the article storage part in the clean work area, and the article storage part A carton carrying device for carrying the carton containing the article into the normal work area is provided,
The robot apparatus holds the carton supplied from the carton supply apparatus and opens the carton and transfers it to the carton bottom surface sealing apparatus.
The carton whose lower surface is sealed in the carton lower surface sealing device is held by the handling unit and transferred to the carton carry-out device, while the article is stored in the article storage unit and the normal work area is moved by the carton carry-in device. A carton handling facility configured to hold a carton loaded into the carton and transfer it to the carton top surface sealing device.
請求項1において、
上記ロボット装置の上記ハンドリングユニットは、上記カートンの隣り合う二面を吸着して保持する構成であることを特徴とするカートンの取扱設備。
Oite to claim 1,
The handling equipment of the carton, wherein the handling unit of the robot apparatus is configured to suck and hold two adjacent surfaces of the carton.
請求項1において、
物品が収容されたカートンの重量を計測する計測装置が備えられていることを特徴とするカートンの取扱設備。
Oite to claim 1,
A carton handling facility comprising a measuring device for measuring the weight of a carton containing articles.
請求項3において、
上記計測装置は、上記ロボット装置の上記ロボットアーム側、又は上記ロボット装置が設置された床面側に設けられていることを特徴とするカートンの取扱設備。
In claim 3 ,
The carton handling facility, wherein the measuring device is provided on the robot arm side of the robot device or on the floor side where the robot device is installed .
請求項1において、
上面が封止された上記カートンに所要情報を付記する情報付記装置が備えられていることを特徴とするカートンの取扱設備。
Oite to claim 1,
A carton handling facility comprising an information appending device for appending required information to the carton whose upper surface is sealed.
さほど清浄性が要求されない通常作業領域において、ロボットアームの先端にカートンの保持機能とカートンの起函機能を併有するハンドリングユニットを備えた1機のロボット装置を使用し、該ハンドリングユニットによってカートン供給装置から供給される扁平状に折り畳まれたカートンを保持してこれを起函するとともにこれをカートン下面封止装置に移送してその下面を封止したのち、カートン搬出装置に移送し、該カートン搬出装置によって清浄性の高い清浄作業領域に設けた物品収容部へ搬出する一方、
上記物品収容部において物品が収容され且つカートン搬入装置によって上記通常作業領域に搬入されるカートンを上記ハンドリングユニットによって保持し且つこれをカートン上面封止装置に移送してその上面を封止することを特徴とするカートンの取扱方法。
In a normal work area where cleanliness is not required, a single robot apparatus having a handling unit having both a carton holding function and a carton lifting function at the tip of the robot arm is used, and the carton supply device is used by the handling unit. Holding the carton folded in a flat shape supplied from the container, opening the carton, transferring it to the carton bottom surface sealing device and sealing the bottom surface, then transporting it to the carton unloading device, While carrying out to the article storage unit provided in the clean work area with high cleanliness by the carry-out device,
Holding the carton in which the article is stored in the article storage unit and being carried into the normal work area by the carton carrying-in device by the handling unit and transferring it to the carton top surface sealing device to seal the top surface thereof. How to handle the carton.
請求項において、
上記カートンに物品を収容した後、該カートンの重量を計測することを特徴とするカートンの取扱方法。
In claim 6 ,
A method of handling a carton, wherein the weight of the carton is measured after the article is stored in the carton.
請求項において、
上記カートンに物品を収容した後、該カートンに所要情報を付記することを特徴とするカートンの取扱方法。
In claim 6 ,
A method for handling a carton, wherein after the article is stored in the carton, necessary information is added to the carton.
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