JP6849545B2 - 包装箱開封装置および包装箱開封方法 - Google Patents

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    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B69/00Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for

Description

本発明は、外側フラップと内側フラップが互いに接着されることにより閉蓋された段ボール箱などの包装箱を開封する包装箱開封装置および包装箱開封方法に関する。
一般に、物流の分野において、種々の物品を例えば段ボール箱に収容して輸送することが行われている。この段ボール箱は、四角筒状の胴部を形成する一対の対向する端面板および一対の対向する側面板と、前記端面板の縁部にそれぞれ連続する一対の内側フラップと、前記側面板の縁部にそれぞれ連続する一対の外側フラップとを有している。そして、特に業務用の段ボール箱では、通常、内側フラップが内側に折り曲げられたあと、外側フラップが内側フラップに重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、内側フラップと外側フラップが互いに接着されることにより胴部の開口部が閉蓋される。
従来、このような種類の段ボール箱において、収容された物品を取り出すために開封する場合、胴部の開口部の周縁部分を刃物を用いて切断することが行われていた(例えば、特許文献1参照)
特開2001−47391号公報
しかしながら、従来の段ボール箱の切断では、外側フラップを貫通させるとともに、内側フラップも完全に貫通させながら切断するため、段ボール箱に収容された物品を刃物により傷付ける虞があるという問題があった。
また、段ボール箱の外側フラップや内側フラップは物品を保護するために所定の厚みを有しているため、両フラップを完全に貫通させて切断すると、刃物に切断負荷がかかって高速切断を行うことが難しいという問題があった。
また、大量の段ボール箱に対して刃物に大きな切断負荷をかけながら開封すると、刃物がすぐに摩耗してしまい、刃物の交換頻度が高くなるという問題があった。
また、段ボール箱に収容された物品を取り出すためには、段ボール箱から切断したフラップを胴部から取り外したあと、当該フラップを廃棄したり、保持したり、あるいは別の箇所に移載したりと、取り外したフラップに対して何らかの処理を物品の取り出しと同時に行う必要があるという問題があった。
このような問題は、段ボール箱のみならず、物品が収容されるその他の材質の包装箱にも同様に生じるものである。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、包装箱に収容された物品を傷付けることを防止しながら、包装箱を効率的に開封することが可能な包装容器開封装置および包装容器開封方法を提供することを目的とする。
本発明に係る包装箱開封装置は、上記目的を達成するために、筒状の胴部を形成する一対の対向する端面板および一対の対向する側面板と、前記端面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の内側フラップと、前記側面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の外側フラップとを有し、前記内側フラップが内側に折り曲げられたあと、前記外側フラップが前記内側フラップに重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、前記内側フラップと前記外側フラップが互いに接着されることにより前記胴部の開封側の開口部が閉蓋された包装箱を開封する包装箱開封装置であって、包装箱を切断する切断部と、該切断部を制御する制御部とを備え、前記切断部は、前記制御部の命令に従って、前記外側フラップを貫通し、かつ前記内側フラップを貫通しない深さで、前記内側フラップの縁部に沿って前記外側フラップを切断することを特徴とする。なお、本発明において、内側フラップの縁部とは、内側フラップの縁端面と、内側フラップおよび外側フラップの接着箇所との間の部分をいうものとする。
これによれば、包装箱の開封に際して、外側フラップを貫通し、かつ内側フラップを貫通しない深さで外側フラップを切断しながら包装箱を開封するため、包装箱に収容された物品を刃物等により傷付けることを防止することができる。
また、両フラップを完全に貫通させて切断しないため、刃物にかかる切断負荷を軽減することができ、高速切断を行い易くなる。
また、大量の包装箱を開封しても、刃物の摩耗を軽減することができ、刃物の交換頻度が少なくなる。
また、切断したフラップは胴部に繋がった状態であるため、フラップに対して何らかの処理を物品の取出しと同時に行う必要がなくなる。
また、前記切断部は、前記内側フラップの縁部の内側部分における前記外側フラップを切断するのが好ましい。これによれば、包装箱に収容された物品を刃物等により傷付けることを確実に防止することができる。
また、前記切断部は、刃物と、該刃物を保持する保持部材と、刃物の周囲に設けられたガイド部材とを有し、前記刃物は下式を満たしてもよい。
T1≦H≦T1+T2
H:刃物がガイド部材から突出する長さ
T1:外側フラップの厚み
T2:内側フラップの厚み
これによれば、外側フラップを貫通し、かつ内側フラップを貫通しない深さで外側フラップを確実に切断することができる。
また、前記胴部の中央部に位置する切断後の一対の前記外側フラップと、前記胴部の両側部に位置する前記外側フラップが接着された状態の切断後の前記内側フラップを開くことにより前記包装箱を開封する開封機構が設けられていてもよい。これによれば、包装箱をより一層効率的に開封することができる。
また、本発明に係る包装箱開封方法は、筒状の胴部を形成する一対の対向する端面板および一対の対向する側面板と、前記端面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の内側フラップと、前記側面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の外側フラップとを有し、前記内側フラップが内側に折り曲げられたあと、前記外側フラップが前記内側フラップに重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、前記内側フラップと前記外側フラップが互いに接着されることにより前記胴部の開封側の開口部が閉蓋された包装箱を開封する包装箱開封方法であって、切断部により、前記外側フラップを貫通し、かつ前記内側フラップを貫通しない深さで、前記内側フラップの縁部に沿って前記外側フラップを切断することを特徴とする。
また、前記内側フラップの先端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程と、前記内側フラップの一方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程と、前記内側フラップの他方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程とを備えてもよい。これによれば、3軸方向から包装箱を効率的に開封することができる。
また、前記内側フラップの一方または他方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程において、一方の端面板から一方の内側フラップの先端側の縁部に向かって前記外側フラップを切断し、前記外側フラップの中央部を切断することなく上方を通過したあと、他方の内側フラップの先端側の縁部から他方の端面板に向かって前記外側フラップを切断してもよい。これによれば、内側フラップの一方または他方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを効率的に切断することができる。
本発明によれば、包装箱の開封に際して、外側フラップを貫通し、かつ内側フラップを貫通しない深さで外側フラップを切断しながら包装箱を開封するため、包装箱に収容された物品を刃物等により傷付けることを防止することができる。
また、両フラップを完全に貫通させて切断しないため、刃物にかかる切断負荷を軽減することができ、高速切断を行い易くなる。
また、大量の包装箱を開封しても、刃物の摩耗を軽減することができ、刃物の交換頻度が少なくなる。
また、切断したフラップは胴部に繋がった状態であるため、フラップに対して何らかの処理を物品の取出しと同時に行う必要がなくなる。
而して、包装箱に収容された物品を傷付けることを防止しながら、包装箱を効率的に開封することが可能となる。
本実施形態に係る包装箱開封装置の構成概略図である。 閉蓋された段ボール箱の斜視図である。 図2の段ボール箱の平面図である。 図3の段ボール箱の断面矢視図である。 図2の段ボール箱の組立方法を示す図である。 図2のダンボル箱の開封方法を示す図である。 刃物による段ボール箱の切断状態を示す(a)側方断面図、(b)正面断面図である。 図1の包装箱開封装置の電気的構成を示すブロック図である。
次に、本発明に係る包装箱開封装置(以下、本装置100という)の実施形態について図1〜図8を参照しつつ説明する。
本実施形態では、開封する包装箱として、例えば、図2に示す段ボール箱1を対象とする。
この段ボール箱1は、四角筒状の胴部10を形成する一対の対向する端面板11、11および一対の対向する側面板12、12と、前記端面板11の縁部にそれぞれ連続する一対の内側フラップ20、20と、前記側面板12の縁部にそれぞれ連続する一対の外側フラップ30、30とを有している。これら一対の内側フラップ20、20と一対の外側フラップ30、30は、段ボール箱1の天面側(開封側)と底面側(載置側)にそれぞれ設けられている。
また、この段ボール箱1の組み立てに際しては、図5(a)に示すように、一対の端面板11同士と一対の側面板12同士がそれぞれ対向するように四角筒状の胴部10が形成される。
次に、図5(b)に示すように、段ボール箱1の底面側の内側フラップ20が内側に折り曲げられたあと、外側フラップ30が内側フラップ20に重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、内側フラップ20と外側フラップ30が接着剤等により部分的に互いに接着されることにより、底面側の開口部13が閉蓋された状態となる。
そして、物品が他方の開口部13から収容されると、図5(c)に示すように、段ボール箱1の天面側の内側フラップ20が内側に折り曲げられたあと、外側フラップ30が内側フラップ20に重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、内側フラップ20と外側フラップ30が接着剤等により部分的に互いに接着されることにより、天面側の開口部13が閉蓋された状態となる。
なお、本実施形態では、図3に示すように、段ボール箱1の天面および底面の隅部に位置する4つの接着箇所40において、内側フラップ20と外側フラップ30が部分的に互いに接着される。
本装置100は、図1に示すように、複数のフレームからなる基台110と、該基台110に設けられた搬送部120と、該搬送部120の上方に設けられた切断部130と、搬送部120および切断部130を制御する制御部140とを備える。
前記基台110は、平面視四角形状の基本フレーム111と、基本フレーム111の4箇所の角部から下方に垂下する4本の脚フレーム112と、基本フレーム111の奥側の角部から上方に立設する2本の支柱フレーム113とからなり、基本フレーム111に搬送部120が設けられるとともに、支柱フレーム113に切断部130が設けられている。
前記搬送部120は、搬送方向に垂直な方向に延びる軸回転可能な複数のローラ121からなり、各ローラ121が基本フレーム111内において搬送方向に沿って平行に配置されている。このため、段ボール箱1が搬送方向の左側から搬送されてくると、各ローラ121の回転作用により段ボール箱1を搬送方向の右側に搬送するものとなされている。
なお、搬送部120の搬送方向に垂直な幅方向の両側部には、規制部材122が設けられており、搬送されてきた段ボール箱1の幅方向の移動を規制するようになっている。また、搬送部120の搬送方向の右側にはストッパー部材123が設けられており、搬送されてきた段ボール箱1の搬送方向の移動を規制するようになっている。
前記切断部130は、図1に示すように、2本の支柱フレーム113の上部に設けられた支持板131と、該支持板131に設けられたX軸部材132と、該X軸部材132に設けられたY軸部材133と、該Y軸部材133に設けられたZ軸部材134と、該Z軸部材134の下端部に設けられた刃物部135とを備える。なお、図7において、刃物部135の刃物135aの切断方向は、図7(a)の左右方向および図7(b)の正対方向が切断方向となる。
このうち、X軸部材132は、制御部140の命令に従って、支持板131に対して駆動機構136を介して支柱フレーム113の間をX軸方向に移動する。また、Y軸部材133は、X軸部材132の中央部からY軸の手前側に延びる態様で立設されている。さらに、Z軸部材134は、制御部140の命令に従って、Y軸部材133に対してY軸方向に移動したり、Y軸部材133に対してZ軸方向に昇降したり、Z軸周りに軸回転する。このため制御部140の命令に従って、X軸部材132がX軸方向に移動したり、Z軸部材134がY軸方向に移動またはZ軸方向に昇降あるいはZ軸周りに軸回転することにより、Z軸部材134の下端部に設けられた刃物部135が搬送部120の上方においてX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に自在に移動したり、Z軸周りに軸回転して刃先方向を変更することができる。
また、刃物部135は、図7に示すように、超音波振動式の刃物135aと、刃物135aを保持する保持部材135bと、刃物135aの切断方向の両側に設けられたガイド部材135cとを備える。この刃物135aは、ガイド部材135cの下端面よりも所定の突出長さHで下方に突出した状態で保持部材135bに保持されている。この刃物135aの突出長さHは、下式に示すように、通常、外側フラップ30の厚みT1以上の長さであり、かつ外側フラップ30の厚みT1と内側フラップ20の厚みT2との和(T1+T2)以下の長さに設定されている。
[式]T1≦H≦T1+T2
これにより、段ボール箱1の外側フラップ30を切断する際、ガイド部材135cが外側フラップ30の表面に当接することにより、刃物135aが外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さで外側フラップ30を切断することができる。
前記制御部140は、上述のように搬送部120および切断部130を制御するものである。例えば、制御部140は、搬送部120を制御することにより段ボール箱1を切断部130の下方の所定箇所まで搬送する。また、X軸部材132のX軸方向の移動、Z軸部材134のY軸方向の移動およびZ軸方向の昇降並びにZ軸周りの軸回転を制御することにより、後で詳述するように搬送されてきた段ボール箱1の天面側の外側フラップ30を切断する。このとき、制御部140は、切断部130の刃物135aが外側フラップ30を貫通するが、内側フラップ20を貫通しない深さで、内側フラップ20の縁部に沿って外側フラップ30を切断するようにX軸部材132の移動、Z軸部材134の移動および昇降並びにZ軸周りの軸回転を制御する。
次に、本装置100による段ボール箱1の開封方法について、図6を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、「ステップ」を「S」と略記する。
図6(a)に示すように、搬送部120により段ボール箱1が切断部130の下方の所定箇所まで搬送されてくる。このとき、段ボール箱1は、上述のように内側フラップ20および外側フラップ30が折り曲げられて互いに接着されることにより天面側の開口部13が閉蓋された状態となっているが、切断ステップS1〜S4において天面側の外側フラップ30が切断される。なお、切断に際しては、切断方向に対して刃物部135の刃物135aの刃先が向くように、制御部140によりZ軸部材134のZ軸周りの軸回転が制御される。
まず、図6(b)の一点鎖線(切断線)に示すように、切断部130が、外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さで、一方の内側フラップ20の先端側の縁部に沿って外側フラップ30を切断する(S1)。
次に、図6(c)の一点鎖線(切断線)に示すように、切断部130が、外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さで、他方の内側フラップ20の先端側の縁部に沿って外側フラップ30を切断する(S2)。
なお、上記S1およびS2のステップにおいて、切断部130は、内側フラップ20の先端側の縁部の内側部分、より具体的には内側フラップ20の先端側の縁端面20aと、内側フラップ20と外側フラップ30の接着箇所40との間の部分において、一対の外側フラップ30を一方の側面板12から他方の側面板12に向かって直線的に切断する。
次に、図6(d)の一点鎖線(切断線)に示すように、切断部130が、外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さで、内側フラップ20の一方の側端側の縁部に沿って一方の外側フラップ30を切断する(S3)。
また、図6(e)の一点鎖線(切断線)に示すように、切断部130が、外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さで、内側フラップ20の他方の側端側の縁部に沿って他方の外側フラップ30を切断する(S4)。
なお、上記S3およびS4のステップにおいて、切断部130は、内側フラップ20の側端側の縁部の内側部分、より具体的には内側フラップ20の側端側の縁端面20bと、内側フラップ20と外側フラップ30の接着箇所40との間の部分において、一方の端面板11から一方の内側フラップ20の先端側の縁部に向かって外側フラップ30を直線的に切断し、外側フラップ30から抜かれることにより外側フラップ30の中央部分を切断することなく上方を通過したあと、再び他方の内側フラップ20の先端側の縁部から他方の端面板11に向かって外側フラップ30を直線的に切断する。
而して、図6(f)に示すように、胴部10の両側部において、外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さであって、内側フラップ20の縁端面20a、20bの輪郭形状(コ字状)の切断線Kで外側フラップ30を切断したことになる。このとき、胴部10の中央部に位置する切断後の一対の外側フラップ30Aは、側面板12の縁部に繋がった状態になっている。また、胴部10の両側部に位置する切断後の外側フラップ30Bは、内側フラップ20に接着された状態で端面板11の縁部に繋がった状態になっている。
次に、図6(g)に示すように、胴部10の中央部に位置する切断後の一対の外側フラップ30Aを図示略の開封機構等により開いたあと、図6(h)に示すように、胴部10の両側部に位置する内側フラップ20が接着された状態の切断後の外側フラップ30Bを開封機構等により開くと、段ボール箱1の天面側の開口部13を開封することができ、段ボール箱1の内部に収容された物品を取り出すことが可能となる。
このように、段ボール箱1の開封に際して、外側フラップ30を貫通し、かつ内側フラップ20を貫通しない深さで外側フラップ30を切断しながら段ボール箱1を開封するため、段ボール箱1に収容された物品を刃物135a等により傷付けることを防止することができる。
また、両フラップ20、30を完全に貫通させて切断しないため、刃物135aにかかる切断負荷を軽減することができ、高速切断を行い易くなる。
また、大量の段ボール箱1を開封しても、刃物135aの摩耗を軽減することができ、刃物135aの交換頻度が少なくなる。
また、切断した外側フラップ30A、30Bは胴部10に繋がった状態であるため、外側フラップ30A、30Bに対して何らかの処理を物品の取出しと同時に行う必要がなくなる。
而して、段ボール箱1に収容された物品を傷付けることを防止しながら、段ボール箱1を効率的に開封することができる。
なお、本実施形態では、内側フラップ20の縁部に沿って外側フラップ30を切断するに際して、内側フラップ20の縁端面20a、20bの輪郭形状に合わせて外側フラップ30を直線的に切断したが、曲線的に切断したり、その他の切断線で外側フラップ30を切断してもよい。
また、内側フラップ20の縁部の内側部分における外側フラップ30を切断するものとしたが、内側フラップ20の縁部に沿うのであれば、段ボール箱1に収容する物品によっては、内側フラップ20の縁部の外側部分における外側フラップ30を切断してもよい。
また、外側フラップ30の切断ステップは、上述のものに限定されるものではなく、内側フラップ20の縁部に沿って外側フラップ30を切断するものであれば、どのような切断ステップであってもよい。
また、前記切断部130は、超音波振動式の刃物135aにより外側フラップ30を切断するものとしたが、その他の方式の刃物、あるいは刃物以外のレーザなどで外側フラップ30を切断してもよい。
また、前記切断部130は、ガイド部材135cが外側フラップ30に当接することを利用することにより刃物135aの切断深さを設定する方法を採用したが、刃物135aをあらかじめ設定された切断深さで移動させる方法や、外側フラップ30の表面をセンサ等で検出して、刃物135aの切断深さを適宜制御する方法などであってもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
1…段ボール箱
10…胴部
11…端面板
12…側面板
13…開口部
20…内側フラップ
30…外側フラップ
40…接着箇所
100…本装置
110…基台
111…基本フレーム
112…脚フレーム
113…支柱フレーム
120…搬送部
121…ローラ
122…規制部材
123…ストッパー部材
130…切断部
131…支持板
132…X軸部材
133…Y軸部材
134…Z軸部材
135…刃物部
135a…刃物
135b…保持部材
135c…ガイド部材
136…駆動機構
140…制御部

Claims (7)

  1. 筒状の胴部を形成する一対の対向する端面板および一対の対向する側面板と、前記端面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の内側フラップと、前記側面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の外側フラップとを有し、前記内側フラップが内側に折り曲げられたあと、前記外側フラップが前記内側フラップに重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、前記内側フラップと前記外側フラップが互いに接着されることにより前記胴部の開封側の開口部が閉蓋された包装箱を開封する包装箱開封装置であって、
    包装箱を切断する切断部と、該切断部を制御する制御部とを備え、
    前記切断部は、前記制御部の命令に従って、前記外側フラップを貫通し、かつ前記内側フラップを貫通しない深さで、前記内側フラップの縁部に沿って前記外側フラップを切断することを特徴とする包装箱開封装置。
  2. 前記切断部は、前記内側フラップの縁部の内側部分における前記外側フラップを切断する請求項1に記載の包装箱開封装置。
  3. 前記切断部は、刃物と、該刃物を保持する保持部材と、前記刃物の周囲に設けられたガイド部材とを有し、前記刃物は下式を満たす請求項1または請求項2に記載の包装箱開封装置。
    T1≦H≦T1+T2
    H:刃物がガイド部材から突出する長さ
    T1:外側フラップの厚み
    T2:内側フラップの厚み
  4. 前記胴部の中央部に位置する切断後の一対の前記外側フラップと、前記胴部の両側部に位置する前記内側フラップが接着された状態の切断後の前記外側フラップとを開くことにより前記包装箱を開封する開封機構が設けられている請求項1から請求項3のいずれかに記載の包装箱開封装置。
  5. 筒状の胴部を形成する一対の対向する端面板および一対の対向する側面板と、前記端面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の内側フラップと、前記側面板の開封側の縁部にそれぞれ連続する一対の外側フラップとを有し、前記内側フラップが内側に折り曲げられたあと、前記外側フラップが前記内側フラップに重なる態様で内側に折り曲げられるとともに、前記内側フラップと前記外側フラップが互いに接着されることにより前記胴部の開封側の開口部が閉蓋された包装箱を開封する包装箱開封方法であって、
    切断部により、前記外側フラップを貫通し、かつ前記内側フラップを貫通しない深さで、前記内側フラップの縁部に沿って前記外側フラップを切断することを特徴とする包装箱開封方法。
  6. 前記内側フラップの先端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程と、
    前記内側フラップの一方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程と、
    前記内側フラップの他方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程とを備える請求項5に記載の包装箱開封方法。
  7. 前記内側フラップの一方または他方の側端側の縁部に沿って前記外側フラップを切断する工程において、一方の端面板から一方の内側フラップの先端側の縁部に向かって前記外側フラップを切断し、前記外側フラップの中央部を切断することなく上方を通過したあと、他方の内側フラップの先端側の縁部から他方の端面板に向かって前記外側フラップを切断する請求項6に記載の包装箱開封方法。
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