JP6985903B2 - 箱組立装置と箱組立方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る箱組立装置10の全体の構成を示す図である。図1に示すように、箱組立装置10は、例えば製品や食品の製造現場等に導入され、製品や食品を包装する箱の組立作業に使用される。本実施形態ではロボット11により本発明に係る箱組立装置10を構成した場合について説明する。ロボット11は、ベース12に支持された一対のロボットアーム13,13を備えた双腕ロボットである。ただし、箱組立装置10はロボット11により構成される場合に限定されない。なお、このロボット11について、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、垂直多関節型の双腕ロボットを採用することができる。ロボット11は、人一人分に相当する限られたスペース(例えば610mm×620mm)に設置することができる。
図9は、変形例に係る箱材の組立動作の説明図である。図9に示すように、本変形例では、ブロー装置43が、作業台60の上に固定して設置される。ブロー装置43は第1治具41及び第2治具42の間に配置される。ロボット11は、組立動作において、右のアーム13の先端に取り付けられたエンドエフェクタ18により筒状の箱材50の側板51aを保持しながら、左のアーム13の先端に取り付けられたエンドエフェクタ19により箱材50の側板51b、51dを挟んで箱材50を支持する。このとき箱材50の底板52a、52bおよび底フラップ53a、53bは、第1治具41と第2治具42との間のスペースの上方に位置する。ブロー装置43は、二股に分かれたエアーの噴出口を有し、噴出口が上方に位置する底フラップ53a、53bに向くように配置される。ブロー装置43により、作業台60の上方に位置する箱材50の底フラップの各々に向かってエアーを吹き付けることにより、底フラップ53a、53bを外側に開脚させることができる。底板52aを内側に折り曲げる際に、底フラップ53a、53bに干渉することなく、作業を行うことができる。
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態の箱組立装置の基本的な構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
尚、上記各実施形態では、双腕型のロボット11により箱の組立作業を行うように構成されたが、上記エンドエフェクタ18(18A),19(19A)を備え、位置決め制御が可能な専用装置で実現されてもよい。
11 ロボット
13 右アーム,左アーム
14 制御装置
17 リスト部
18,18A エンドエフェクタ
19,19A エンドエフェクタ
20 基部
21 先端部
22 吸着ヘッド
23 折り曲げ部
24 駆動部
25 接続部材
26 押し当て部
26a 第1面部
26b 第2面部
30 駆動部
31 第1ハンド部
32 第2ハンド部
35 駆動部
41 第1治具
42 第2治具
43 ブロー装置
44 型枠治具
45,46 突き当て治具
50 箱材
51 側板
52 底板
53 底フラップ
54 蓋部
55 蓋フラップ
60〜63 作業台
70 ベルトコンベア
71 容器
80 箱材
81 底板
82 側板
83 蓋部
90 真空発生装置
Claims (7)
- 折り線を介して連設される4枚の側板と、該側板のうち対向する一対の側板の下辺に延設される底板と、他の一対の側板の下辺に延設される底フラップとを有する箱材の組立を行う箱組立装置であって、
前記箱材を保持する保持機構と、前記箱材の底フラップを内側に折り曲げる折り曲げ機構と、前記保持機構および前記折り曲げ機構が取り付けられたロボットアームと、を有するロボット本体と、
前記ロボット本体の動作を制御する制御装置と、
固定的に設置される第1治具と、
前記第1治具に対向して、固定的に設置される第2治具と、
を備え、
前記保持機構により、折り畳まれた状態の前記箱材を筒状に展開した状態で保持しながら、前記底板の一方を、前記第1治具に当接させて、当該底板の一方を内側に折り曲げ、
前記折り曲げ機構により、前記底板の一方に重ねるように前記底フラップを内側に折り曲げ、
前記保持機構により、前記箱材を保持しながら、前記底板の他方を、前記第2治具に当接させて、前記底フラップに重ねるように当該底板の他方を内側に折り曲げることにより、前記底板を互いに係合させる、箱組立装置。 - 前記保持機構は、
基部と、
水平な回転軸を有する回転関節と、
前記回転関節により前記基部に対して回動可能に連結された先端部と、
前記先端部に設けられ、折り畳まれた状態の前記箱材を保持する保持部と、
前記保持部により保持された前記箱材を折り曲げることにより、前記箱材を筒状に展開する第1折り曲げ部と、
を備える、請求項1に記載の箱組立装置。 - 前記折り曲げ機構は、
基部と、
前記基部に設けられ、筒状に展開された前記箱材を支持する支持部と、
前記支持部により支持された前記箱材の前記底フラップを内側に折り曲げる第2折り曲げ部と、
を備える、請求項1又は2に記載の箱組立装置。 - 前記第1治具と前記第2治具との間に固定的に設置され、エアーを吹き付ける吹き付け機構を更に備え、
前記吹き付け機構は、前記第1治具と前記第2治具との間のスペースの上方に位置する前記箱材の前記底フラップの各々に向かってエアーを吹き付けることにより、当該底フラップを外側に開脚させ、
前記保持機構により、前記底フラップが外側に開脚した前記箱材を保持しながら、前記底板の一方を、前記第1治具に当接させて、当該底板の一方を内側に折り曲げる、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の箱組立装置。 - 箱組立装置により、折り線を介して連設される4枚の側板と、該側板のうち対向する一対の側板の下辺に延設される底板と、他の一対の側板の下辺に延設される底フラップとを有する箱材の組立を行う箱組立方法であって、
前記箱組立装置は、前記箱材を保持する保持機構と、前記箱材の底フラップを内側に折り曲げる折り曲げ機構と、前記保持機構および前記折り曲げ機構が取り付けられたロボットアームと、を有するロボット本体と、前記ロボット本体の動作を制御する制御装置と、固定的に設置される第1治具と、前記第1治具に対向して、固定的に設置される第2治具と、を備え、
前記保持機構により、折り畳まれた状態の前記箱材を筒状に展開した状態で保持しながら、前記底板の一方を、前記第1治具に当接させて、当該底板の一方を内側に折り曲げるステップと、
前記折り曲げ機構により、前記底板の一方に重ねるように前記底フラップを内側に折り曲げるステップと、
前記保持機構により、前記箱材を保持しながら、前記底板の他方を、前記第2治具に当接させて、前記底フラップに重ねるように当該底板の他方を内側且つ上方に折り曲げることにより、前記底板を互いに係合させるステップと、を含む、箱組立方法。 - 底板と、前記底板に折り線を介して連設される4枚の側板とを有する箱材の組立を行う箱組立装置であって、
前記箱材を保持する保持機構と、前記箱材に押し当てる押し当て機構と、前記保持機構および前記押し当て機構が取り付けられたロボットアームと、を有するロボット本体と、
前記ロボット本体の動作を制御する制御装置と、
固定的に配置され、前記箱の底板の形状を模った型枠治具と、
を備え、
前記押し当て機構は、上方から前記箱材に押し当てるための第1面部と、側方から前記箱材に押し当てるための第2面部と、を備え、
前記保持機構により、前記底板と前記4枚の側板とが平板状に展開された箱材を保持しながら、当該箱材を前記型枠治具の上に配置し、
前記第1面部により、前記型枠治具の上に配置された前記箱材の底板に上方から押し当てて、前記折り線を介して前記側板を前記底板に対して上方に折り曲げることにより、箱の底部を形成し、
前記第2面部により、前記折り線を介して前記底板に対して上方に折り曲げられた前記側板に側方から押し当てて、当該側板を内側に折り曲げ、
前記第1面部により、内側に折り曲げられた前記側板に上方から押し当てて、当該側板を前記底板に向かって下方に折り曲げることにより、箱の側部を形成する、箱組立装置。 - 箱組立装置により、底板と、前記底板に折り線を介して連設される4枚の側板とを有する箱材の組立を行う箱組立方法であって、
前記箱組立装置は、
箱材を保持する保持機構と、前記箱材に押し当てる押し当て機構と、前記保持機構および前記押し当て機構が取り付けられたロボットアームと、を有するロボット本体と、
前記ロボット本体の動作を制御する制御装置と、
固定的に配置され、前記箱の底板の形状を模った型枠治具と、
を備え、
前記押し当て機構は、上方から前記箱材に押し当てるための第1面部と、側方から前記箱材に押し当てるための第2面部と、を備え、
前記保持機構により、前記底板と前記4枚の側板とが平板状に展開された箱材を保持しながら、当該箱材を前記型枠治具の上に配置し、
前記第1面部により、前記型枠治具の上に配置された前記箱材の底板に上方から押し当てて、前記折り線を介して前記側板を前記底板に対して上方に折り曲げることにより、箱の底部を形成し、
前記第2面部により、前記折り線を介して前記底板に対して上方に折り曲げられた前記側板に側方から押し当てて、当該側板を内側に折り曲げ、
前記第1面部により、内側に折り曲げられた前記側板に上方から押し当てて、当該側板を前記底板に向かって下方に折り曲げることにより、箱の側部を形成する、箱組立方法。
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