JP7048276B2 - 箱組立装置および箱組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、筒状の箱を組み立てるための箱組立装置および箱組立方法に関する。

従来から、箱体を組立てるための箱組立装置として、特許文献１に開示されるようなものが知られている。より詳細には、特許文献１に開示される箱組立装置は、略直方体形状の箱体の幅方向における本体部分の開口縁にそれぞれ対向するよう配置された側方フラップを折り曲げるためのものである。また、この箱組立装置は箱体を搬送する搬送手段を有しており、当該搬送手段による箱体の搬送方向の下流側に位置する一方の各側方フラップは、搬送されるにしたがって、回転しない保持部材によって折り曲げられた後に、第二折り曲げ部材によって弾性矯正が行われるようになっている。また、箱体の搬送方向の上流側に位置する他方の各側方フラップは、搬送されるにしたがって、回転する第一折り曲げ部材によって折り曲げられた後に、第二折り曲げ部材によって弾性矯正が行われるようになっている。このようにして、箱体に設けられた合計４つの側方フラップの各々を２回の工程に分けて折り曲げるようになっている。

特許第２６６２０８５号公報

側方フラップを折り曲げるために回転部材を用いる従来の箱組立装置においては、モータやこのモータを制御するためのモータドライバが必要となるため装置の制御が複雑になってしまうという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、第一のフラップ折り曲げ板を第一のフラップと交差する方向に直線的に移動させて第一のフラップを折り曲げるようにすることにより、複雑な制御を要しない箱組立装置および箱組立方法を提供することを目的とする。

本発明の箱組立装置は、開口を有する筒状の本体部分と、前記本体部分の開口縁における当該本体部分の幅方向の両端部にそれぞれ設けられた第一のフラップと、前記本体部分から延びる前記第一のフラップの延びる方向と交差する方向に延び前記本体部分の前記開口縁に設けられた前記開口を塞ぐための第二のフラップとを有する箱体を組み立てるための箱組立装置であって、前記本体部分の前記幅方向に沿って直線的に移動することにより前記第一のフラップを折り曲げるための第一のフラップ折り曲げ板を備え、前記箱体の前記第二のフラップは、前記本体部分により近い箇所に配置され、前記本体部分の前記開口を塞ぐための蓋部分と、前記蓋部分よりも前記本体部分から離間した箇所に配置される差込部分とを有しており、前記箱組立装置は、前記第二のフラップにおける前記蓋部分と前記差込部分との境界に沿って前記差込部分を折り曲げるための差込部分折り曲げ機構を更に備えており、前記差込部分折り曲げ機構は、前記差込部分を折り曲げるための第二の押出部材と、開いた状態にある前記第二のフラップに対して斜め方向に前記第二の押出部材を直線的に移動させるシリンダとを有しており、前記差込部分折り曲げ機構は、前記シリンダによる前記第二の押出部材の前記斜め方向の直線的な移動のみで前記差込部分を折り曲げるようになっていることを特徴とする。

このような箱組立装置によれば、第一のフラップ折り曲げ板を第一のフラップと交差する方向に直線的に移動させて第一のフラップを折り曲げるようにすることにより、第一のフラップが回転部材により折り曲げられるようになっている場合と比較して、装置全体の制御を簡単なものとすることができる。

また、本発明の箱組立装置により組み立てられる箱体は、前記第一のフラップと交差するよう前記本体部分の前記開口縁に設けられた前記開口を塞ぐための第二のフラップを更に有していてもよい。また、本発明の箱組立装置は、前記第一のフラップ折り曲げ板の端縁で支持された状態で前記第二のフラップを折り曲げるための第二のフラップ折り曲げ機構を更に備えていてもよい。

この場合、前記第二のフラップ折り曲げ機構は、軸を中心として所定の角度の範囲内において回転可能となるよう設けられた板状部材と、前記板状部材に向かって直線的に移動する第一の押出部材とを有しており、前記第一の押出部材が前記板状部材に向かって直線的に移動させられて当該第一の押出部材により前記板状部材が押し出されることにより前記軸を中心として前記板状部材が回転させられると、当該板状部材によって前記第二のフラップが折り曲げられるようになっていてもよい。

また、前記差込部分折り曲げ機構は、前記第二の押出部材により前記差込部分を折り曲げるときに前記蓋部分を押さえる第二のフラップ押さえ部材を更に有していてもよい。

この場合、前記差込部分折り曲げ機構の前記第二の押出部材は、互いに離間するよう設けられた一対の折り曲げ部材を有しており、前記一対の折り曲げ部材の間で前記差込部分が前記箱体の前記本体部分に向かって折り曲げられるようになっていてもよい。

また、本発明の箱組立装置は、前記第二のフラップ折り曲げ機構により折り曲げられた前記第二のフラップを前記箱体の前記本体部分の内部に向かって更に押し込むための押込部を更に備えていてもよい。

また、本発明の箱組立装置は、前記第二のフラップ折り曲げ機構により折り曲げられる前記第二のフラップを案内する案内部材を更に備えていてもよい。

この場合、前記案内部材は、前記第二のフラップ折り曲げ機構により前記第二のフラップが折り曲げられるときに前記箱体の前記本体部分の内面に接するよう配置されるようになっていてもよい。

また、本発明の箱組立装置は、前記箱組立装置により組み立てられる前記箱体を把持するための把持手段を更に備えていてもよい。

本発明の箱組立方法は、開口を有する筒状の本体部分と、前記本体部分の開口縁における当該本体部分の幅方向の両端部にそれぞれ設けられた第一のフラップと、前記本体部分から延びる前記第一のフラップの延びる方向と交差する方向に延び前記本体部分の前記開口縁に設けられた前記開口を塞ぐための第二のフラップとを有する箱体を組み立てるための、第一のフラップ折り曲げ板および差込部分折り曲げ機構を備えた箱組立装置による箱組立方法であって、前記箱体を前記第一のフラップ折り曲げ板の近傍に位置させる工程と、前記本体部分の前記幅方向に沿って前記第一のフラップ折り曲げ板を直線的に移動させることにより前記第一のフラップを折り曲げる工程と、を備え、前記箱体の前記第二のフラップは、前記本体部分により近い箇所に配置され、前記本体部分の前記開口を塞ぐための蓋部分と、前記蓋部分よりも前記本体部分から離間した箇所に配置される差込部分とを有しており、前記差込部分折り曲げ機構により、開いた状態にある前記第二のフラップに対する斜め方向の第二の押出部材の直線的な移動のみで前記第二のフラップの前記差込部分を折り曲げることを特徴とする。

このような箱組立方法によれば、第一のフラップ折り曲げ板を第一のフラップと交差する方向に直線的に移動させて第一のフラップを折り曲げるようにすることにより、第一のフラップが回転部材により折り曲げられるようになっている場合と比較して、装置全体の制御を簡単なものとすることができる。

また、前記第一のフラップと交差する方向に直線的に移動させられた前記第一のフラップ折り曲げ板の端縁で支持された状態で前記第二のフラップを折り曲げる工程を更に備えていてもよい。

本発明の箱組立装置および箱組立方法によれば、第一のフラップ折り曲げ板を第一のフラップと交差する方向に直線的に移動させて第一のフラップを折り曲げるようにすることにより、装置全体の制御を簡単なものとすることができる。

本発明の第一の実施の形態による箱組立装置によって組み立てられる箱体の構成の一例を示す斜視図である。 本発明の第一の実施の形態による箱組立装置の構成を示す斜視図である。 図２に示す箱組立装置の構成を示す正面図である。 図２等に示す箱組立装置の構成を示す側面図である。 図２等に示す箱組立装置に箱体がセットされるときの箱体と箱組立装置との位置関係を示す斜視図である。 図２等に示す箱組立装置における第一のフラップ折り曲げ板および第二のフラップ折り曲げ機構の構成を示す斜視図である 図２等に示す箱組立装置における差込部分折り曲げ機構の構成を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図８（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図９（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１０（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１１（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１２（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１３（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１４（ａ）（ｂ）に示す状態に引き続く、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。 本発明の第二の実施の形態による箱組立装置の構成を示す斜視図である。 図１６に示す箱組立装置の構成を示す正面図である。 図２等や図１６等に示す箱組立装置を用いて箱体を組み立てるためのロボットハンドの概略的な構成を示す正面図である。 図１８に示すロボットハンドにより取り出される箱体を収納するための収納装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１９に示す収納装置から箱体が取り出されたことを検知するためのセンサの構成を説明するための説明図である。

〔第一の実施の形態〕
以下、図面を参照して本発明の第一の実施の形態について説明する。図１乃至図１５は、本実施の形態に係る箱組立装置を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態による箱組立装置によって組み立てられる箱体の構成の一例を示す斜視図である。また、図２乃至図４は、それぞれ、本実施の形態による箱組立装置の構成を示す斜視図、正面図および側面図である。また、図５は、図２等に示す箱組立装置に箱体がセットされるときの箱体と箱組立装置との位置関係を示す斜視図であり、図６は、図２等に示す箱組立装置における第一のフラップ折り曲げ板および第二のフラップ折り曲げ機構の構成を示す斜視図であり、図７は、図２等に示す箱組立装置における差込部分折り曲げ機構の構成を示す斜視図である。また、図８（ａ）（ｂ）乃至図１５（ａ）（ｂ）は、ぞれぞれ、図２等に示す箱組立装置において箱体を組み立てるときの動作の流れを説明するための説明図である。なお、図１、図５および図１０において、箱体の第二のフラップにおける蓋部分と差込部分との境界を参照符号Ｑで示している。また、箱組立装置の構成を理解しやすくするため、箱組立装置の側面図である図４以外の図においてシリンダの描写を省略している。

まず、本実施の形態による箱組立装置１００（後述）により組み立てられる箱体１０の構成について図１を参照して説明する。箱体１０は例えば紙等の材料から構成されており、両端部にそれぞれ設けられた開口１２ａを有する筒状の本体部分１２と、各開口１２ａの縁部分である開口縁１２ｂに設けられた一対の第一のフラップ１４と、各開口縁１２ｂに設けられた第二のフラップ１６とを有している。より詳細には、各第一のフラップ１４は、各開口縁１２ｂにおける本体部分１２の幅方向の両端部にそれぞれ設けられている。また、各第二のフラップ１６は、各開口縁１２ｂにおける本体部分１２の高さ方向の一方の端部にそれぞれ設けられている。すなわち、各第二のフラップ１６は、各第一のフラップ１４と交差するよう設けられており、図１に示す箱体１０においては、各第一のフラップ１４と各第二のフラップ１６とが略９０°の角度をなして交差するよう構成されている。

また、各第二のフラップ１６は、箱体１０の本体部分１２側（すなわち、開口縁１２ｂ側）により近い位置に配置され、当該本体部分１２の開口１２ａを塞ぐための蓋部分１７と、蓋部分１７よりも本体部分１２からより遠い位置に配置され、箱体１０が組み立てられたときに本体部分１２の内側に差し込まれる差込部分１８とを有している。また、各第二のフラップ１６は、箱組立装置１００により箱体１０が組み立てられるときに、蓋部分１７と差込部分１８の境界（図１において二点鎖線Ｑで表示）に沿って折り曲げられるようになっている。このことの詳細については後述する。

次に、上述した箱体１０を組み立てるための、本実施の形態による箱組立装置１００の構成について図２乃至図１５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。本実施の形態による箱組立装置１００は、大まかには、図１に示すような状態の箱体１０の一方の側の開口１２ａの開口縁１２ｂに設けられた一対の第一のフラップ１４および第二のフラップ１６を折り曲げてこの開口１２ａを塞ぐようになっている。具体的には、まず第一のフラップ折り曲げ機構１３０により各第一のフラップ１４を本体部分１２に対して折り曲げ、次に、箱体１０を把持部１２０により把持させた後、差込部分折り曲げ機構１５０により第二のフラップ１６における差込部分１８を蓋部分１７に対して折り曲げ、最後に第二のフラップ折り曲げ機構１４０により第二のフラップ１６を本体部分１２に対して折り曲げるようになっている。なお、箱組立装置１００の各構成部材が延びる方向や移動する方向等について、図２等に示すｘ方向、ｙ方向、ｚ方向を参照して説明することがある。

図２等に示すように、箱組立装置１００は、箱体１０を載置するための載置部１１０と、載置部１１０に載置された箱体１０を把持するための把持部１２０とを有している。より詳細には、載置部１１０は、櫛歯形状を有する一対の載置部材１１２を有している。また、把持部１２０は、箱体１０を側方から挟み込んで把持するための一対の把持部材１２２を有している。また、各載置部材１１２は各把持部材１２２に取り付けられている（図２参照）。また、各把持部材１２２には、当該把持部材１２２を図２等におけるｘ方向に沿って移動させるためのシリンダ１２９が取り付けられている（図４参照）。このため、シリンダ１２９を駆動させることにより、各把持部材１２２および各載置部材１１２を互いに近づく方向および離間する方向に一体的に移動させることができるようになっている。

また、各載置部材１１２の櫛歯形状は互いに噛み合うように形成されており、図２に示す状態から各載置部材１１２が互いに近づく方向に移動した場合にも、各載置部材１１２同士が干渉してしまわないようになっている。また、各載置部材１１２が上述のように構成されているため、把持部１２０は、各把持部材１２２を互いに近づける方向に移動させたときに箱体１０を側方から把持することができるようになる。

また、図６等に示すように、本実施の形態の箱組立装置１００は、各第一のフラップ１４と交差する方向に直線的に移動することにより各第一のフラップ１４を本体部分１２に対して折り曲げるための、一対の板状部材である第一のフラップ折り曲げ板１３２を有している。また、各第一のフラップ折り曲げ板１３２は接続部材１３４に接続されている。また、各接続部材１３４は、当該接続部材１３４を図５および図６等に示すｘ方向に沿って移動させるためのシリンダ１３９に接続されている（図４参照）。このため、シリンダ１３９を駆動させることにより、各第一のフラップ折り曲げ板１３２を図５および図６等に示すｘ方向に移動させることができるようになっている。

また、本実施の形態による箱組立装置１００においては、後述するように、第一のフラップ折り曲げ機構１３０と箱体１０とが図５に示すような位置関係となるよう、箱体１０が箱組立装置１００にセットされるようになっている。このため、シリンダ１３９（図４参照）によって各第一のフラップ折り曲げ板１３２を互いに近づく方向に直線的に移動させることにより、各第一のフラップ１４を箱体１０の外側から内側に向かって折り曲げることができるようになっている。このように、各第一のフラップ折り曲げ板１３２と、各接続部材１３４と、シリンダ１３９とにより、第一のフラップ折り曲げ機構１３０が構成されている。

また、箱組立装置１００は、各第一のフラップ折り曲げ板１３２の端縁（より具体的には、下端縁）に沿って第二のフラップ１６を折り曲げるための第二のフラップ折り曲げ機構１４０を有している。より詳細には、図５および図６等に示すように、第二のフラップ折り曲げ機構１４０は、軸１４３を中心として所定の角度の範囲内において回転可能となるよう設けられた板状部材１４２と、第一の押出部材１４４とを有している。また、第一の押出部材１４４はシリンダ１４９に接続されている（図４参照）。このため、シリンダ１４９を駆動することにより、第一の押出部材１４４を板状部材１４２に向かって（すなわち、図６等におけるｚ方向に沿って）直線的に移動させることができるようになっている。また、第一の押出部材１４４が板状部材１４２に向かって移動させられると、第一の押出部材１４４により板状部材１４２が押し出されることにより軸１４３を中心として板状部材１４２が回転させられるようになっている。より具体的には、本実施の形態においては、板状部材１４２を図４に示す状態から略９０°分だけ時計回りに回転させることができるようになっている。このようにすることで、筒状の箱体１０を載置部１１０に載置する際には板状部材１４２はガイドとして機能するとともに、第二のフラップ１６を本体部分１２に対して折り曲げる機能も有することとなる。

また、このように板状部材１４２が回転させられたときに、図５に示すような位置関係で箱組立装置１００にセットされた箱体１０の第二のフラップ１６が本体部分１２に向かって折り曲げられるようになっている（図１１および図１２参照）。より具体的には、第二のフラップ折り曲げ機構１４０は、箱体１０の本体部分１２と、第二のフラップ１６の蓋部分１７との境界に沿って第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２に向かって折り曲げるようになっている。

このように、本実施の形態の箱組立装置１００においては、各第一のフラップ１４を折り曲げるための各第一のフラップ折り曲げ板１３２の端縁に沿って、第二のフラップ１６を折り曲げるようになっている。つまり、各第一のフラップ折り曲げ板１３２は、第二のフラップ１６を折り曲げる動作を補助するための部材としても機能するようになっている。このようにすることで、箱組立装置１００の構成をより簡易なものとすることができるようになる。

また、箱組立装置１００は、箱体１０の第二のフラップ１６における蓋部分１７と差込部分１８との境界に沿って差込部分１８を折り曲げるための差込部分折り曲げ機構１５０を有している。より詳細には、図７等に示すように、差込部分折り曲げ機構１５０は、差込部分１８を折り曲げるための第二の押出部材１５２と、第二の押出部材１５２により差込部分１８を折り曲げるときに第二のフラップ１６の蓋部分１７を押さえる一対の第二のフラップ押さえ部材１５４とを有している。より詳細には、各第二のフラップ押さえ部材１５４は接続部材１５６に接続されているとともに、当該接続部材１５６はシリンダ１５９ａに接続されている（図４参照）。このため、シリンダ１５９ａを駆動することにより、各第二のフラップ押さえ部材１５４を図７等におけるｘ方向に沿って直線的に移動させることができるようになっている。また、後述する図１０（ａ）（ｂ）に示すように、第二の押出部材１５２により差込部分１８が折り曲げられるときには、各第二のフラップ押さえ部材１５４は、箱体１０の第二のフラップ１６における、蓋部分１７と差込部分１８との境界部分（図５において二点鎖線Ｑにより表示）に、各第二のフラップ押さえ部材１５４の端部が位置するよう、シリンダ１５９ａにより移動させられるようになっている。

また、第二の押出部材１５２はシリンダ１５９ｂ（図４参照）に接続されており、当該シリンダ１５９ｂを駆動することにより、第二の押出部材１５２を図４等における斜め上方に向かって直線的に移動させることができるようになっている。このため、上述したような、各第二のフラップ押さえ部材１５４の端部が、箱体１０の第二のフラップ１６における、蓋部分１７と差込部分１８との境界部分（図５において二点鎖線Ｑにより表示）に位置する状態において、シリンダ１５９ｂによって第二の押出部材１５２を斜め上方に向かって移動させることにより、蓋部分１７と差込部分１８との境界部分に沿って第二のフラップ１６を折り曲げることができるようになる。より具体的には、第二の押出部材１５２は一対のローラ１５３（すなわち、折り曲げ部材）を有しており、この一対のローラ１５３の間で差込部分１８が箱体１０の本体部分に向かって折り曲げられるようになっている。

なお、本実施の形態による箱組立装置１００においては、差込部分１８を折り曲げるための折り曲げ部材は一対のローラ１５３から構成されているが、このような構成に限定されることはない。一対の略球体形状の回転体が折り曲げ部材として用いられるようになっていてもよいし、一対の板状の部材や一対の棒状の部材が折り曲げ部材として用いられるようになっていてもよい。また、凹部を有する部材が折り曲げ部材として用いられるようになっていてもよい。

また、箱組立装置１００は、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により第二のフラップ１６が折り曲げられるときに当該第二のフラップ１６を案内する爪部材１６０（すなわち、案内部材）を有している。また、爪部材１６０は支持部材１６２に接続されている。また、支持部材１６２はシリンダ１６９（図４参照）に接続されており、シリンダ１６９を駆動することにより、爪部材１６０を図４等におけるｙ方向に沿って直線的に移動させることができるようになっている。より詳細には、爪部材１６０は、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により第二のフラップ１６が折り曲げられるときに、箱体１０の本体部分１２の内面の天井部分に接するよう配置されるようになっている。このため、後述するように、第二のフラップ１６における差込部分１８の近傍の部分は、第二のフラップ１６が折り曲げられるときに爪部材１６０に接触することにより案内されるようになっている（図１１乃至図１３参照）。また、爪部材１６０により案内された第二のフラップ１６の差込部分１８は、箱体１０の本体部分１２の内側に差し込まれるようになっている。

また、箱組立装置１００は、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により折り曲げられた第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２の内部に向かって押し込むための押込部１７０を有している。より具体的には、押込部１７０は、第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２の内部に向かって押し込むため一対の押込部材１７２を含んでいる。また、各押込部材１７２は、上述した支持部材１６２に取り付けられている（図２参照）。このため、各押込部材１７２を、爪部材１６０とともに図２等に示すｙ方向に一体的に移動させることにより、箱体１０の第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２の内部に向かって確実に押し込むことができるようになっている。

また、図３等に示すように、箱組立装置１００には、箱体１０の各第一のフラップまたは第二のフラップ１６が所定の箇所に位置することを検知するためのセンサ１８２、１８４が設けられている。より詳細には、各センサ１８２、１８４はそれぞれ発光素子と受光素子とを有しており、発光素子から発せられる光が受光素子により受けられるようになっている。また、各センサ１８２、１８４の光軸１８２ａ、１８４ａ（図３等参照）が箱体１０により遮られたときに、各センサ１８２、１８４により箱体１０の存在が検知されるようになっている。

より具体的には、図２および図４等に示すように、第一のセンサ１８２はｘ方向に延びる光軸１８２ａを有しているとともに、当該光軸１８２ａがｙ方向において第一のフラップ折り曲げ板１３２よりも奥側（すなわち、第一の押出部材１４４側）の箇所に位置するよう配置されている。このため、箱体１０の各第一のフラップ１４が図１等に示すｙ方向において各第一のフラップ折り曲げ板１３２よりも奥側に位置したとき、すなわち、箱組立装置１００に箱体１０がセットされたときに、第一のセンサ１８２によりこのことを検知することができるようになっている。一方、第二のセンサ１８４はｚ方向に延びる光軸１８４ａを有しているとともに、当該光軸１８４ａがｙ方向において第二の押出部材１５２と略同一の箇所に位置するよう配置されている。このため、第二のフラップ１６が第二の押出部材１５２の上方に位置したときに、第二のセンサ１８４によりこのことを検知することができるようになっている。

次に、このような構成からなる箱組立装置１００を用いて箱体１０を組み立てる動作の流れについて、主に図１乃至図１５を参照して説明する。なお、図８乃至図１５においては、箱組立装置１００の動作をより理解しやすくするため、様々な部材の描写を省略している。また、図８乃至図１５において、図番に（ａ）が付されたものは箱体１０および箱組立装置１００の概略的な構成を示す上面図であり、図面に（ｂ）が付されたものは箱体１０および箱組立装置１００の概略的な構成を示す側面図である。

まず、操作者は、折り畳まれた状態の箱体１０（例えば、後述する図２０に示す箱体１０の状態を参照）を収容容器（図示せず）から取り出した後、本体部分１２が筒状（すなわち、図１に示す状態）となるよう箱体１０を変形させる。次に、このように変形させた箱体１０を、手動により、図５および図８に示す、箱組立装置１００における箱体１０のセット位置にセットする。より具体的には、図８および図９に示すように、セット位置とは、第一のセンサ１８２の光軸１８２ａが箱体１０の第一のフラップ１４により遮られることにより箱体１０の存在が箱組立装置１００により検知されるが、第二のセンサ１８４によっては箱体１０の第二のフラップ１６が検知されないような位置である。なお、図８乃至図１０においては爪部材１６０等の描写が省略されているが、箱体１０は、爪部材１６０が箱体１０の本体部分１２の内面の天井部分に接するよう箱組立装置１００にセットされるようになっている。

そして、図８（ａ）に示すように、セット位置にセットされた箱体１０の第一のフラップ１４が第一のセンサ１８２により検知されると、箱組立装置１００は、各第一のフラップ折り曲げ板１３２を互いに近づける方向に直線的に移動させることにより、各第一のフラップ１４を本体部分１２に対して折り曲げる（図９（ａ）参照）。その後、箱体１０を箱組立装置１００の奥側（すなわち、図８乃至図１５における左側）に移動させることにより、箱体１０の開口縁１２ｂを各第一のフラップ折り曲げ板１３２に押し当てるようにする。このように、箱体１０を図９（ａ）（ｂ）に示す位置から箱組立装置１００の奥側に移動させると、箱体１０の第二のフラップ１６が第二のセンサ１８４の光軸１８４ａを遮るようになり、よって第二のセンサ１８４により箱体１０が所定の箇所に位置していることが検知されるようになる。そして、第二のセンサ１８４により箱体１０が所定の箇所に位置していることが検知されると、把持部１２０の各把持部材１２２が互いに近づく方向に移動させられることによって箱体１０が箱組立装置１００により把持されるようになる。

次に、一対の第二のフラップ押さえ部材１５４が互いに近づく方向に直線的に移動することにより、各第二のフラップ押さえ部材１５４の端縁部が、箱体１０の第二のフラップ１６における蓋部分１７と差込部分１８との境界部分（図５および図１０等において二点鎖線Ｑで表示）に位置するようになる。また、各第二のフラップ押さえ部材１５４がこのような箇所に位置すると、第二の押出部材１５２（より具体的には、一対のローラ１５３）が図１０（ｂ）に示すように斜め上方に向かって移動する。このようにして、一対のローラ１５３のうち上側のローラにより第二のフラップ１６が蓋部分１７と差込部分１８との境界に沿って折り曲げられるようになる（図１０（ａ）（ｂ）参照）。

そして、第二のフラップ１６の差込部分１８が箱体１０の本体部分１２に向かって折り曲げられると、各第二のフラップ押さえ部材１５４は互いに離間する方向に移動する。また、各第二のフラップ押さえ部材１５４が互いに離間する方向に移動すると、第二の押出部材１５２（具体的には、一対のローラ１５３のうち下側のローラ）によって第二のフラップ１６の差込部分１８の近傍の箇所が更に斜め上方に折り曲げられるようになる（図１１（ｂ）参照）。このように、第二のフラップ１６の差込部分１８の近傍の箇所が更に斜め上方に折り曲げられるときに折り曲げられた境界部分が一対のローラ１５３の上側のローラと下側のローラとの間に入り込むことで、第二のフラップ１６の差込部分１８の外側の面と、爪部材１６０の下面のなす角度は、９０°よりも小さくなるようになる。このように、境界部分を９０°よりも小さくなるよう折り曲げることで、上述した第二のフラップ折り曲げ機構１４０により第二のフラップ１６を折り曲げるときに、第二のフラップ１６を爪部材１６０の下面に沿わせながらスムーズに開口１２ａに挿入することができるようになる。

その後、第二のフラップ折り曲げ機構１４０の第一の押出部材１４４を上方へ移動させ（図１１（ｂ）参照）、第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２に向かって折り曲げるようにする。また、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により折り曲げられた第二のフラップ１６は上述したように爪部材１６０に沿って案内され、図１２（ａ）（ｂ）に示すような状態を経て、図１３（ａ）（ｂ）に示す状態となるよう折り曲げられる。また、このとき、第二のフラップ１６における差込部分１８は、箱体１０の本体部分１２の内側に差し込まれるようになる。一方、第二のフラップ１６の蓋部分１７は、箱体１０の開口１２ａを塞ぐような位置に位置するようになる。

なお、第二のフラップ１６がこのように折り曲げられるときに、各ローラ１５３が斜め下方に向かって移動する（図１１（ｂ）参照）とともに、各第一のフラップ折り曲げ板１３２が互いに離間する方向に移動するようになっている（図１２（ａ）参照）。また、互いに離間する方向に移動させられた各第一のフラップ折り曲げ板１３２は、箱体１０の外側に位置するようになる。このことにより、第二のフラップ１６を第二のフラップ折り曲げ機構１４０により折り曲げるときに箱組立装置１００の各構成部材が互いに干渉してしまうことを防止することができるようになる。

そして、図１３（ａ）（ｂ）に示すように第二のフラップ１６が折り曲げられると、爪部材１６０と押込部１７０が図１３における右方向に一体的に移動することにより、押込部１７０により第二のフラップ１６が箱体１０の本体部分１２の内側に向かって更に押し込まれるようになる（図１３（ｂ）の矢印参照）。上述したように、各第一のフラップ折り曲げ板１３２は既に箱体１０の外側に退避しているため、第二のフラップ１６と各第一のフラップ折り曲げ板１３２とが干渉することはない。次に、爪部材１６０と押込部１７０が箱体１０から離間する方向に一体的に移動する（図１４（ｂ）の矢印参照）。

その後、第二のフラップ折り曲げ機構１４０の第一の押出部材１４４を下方へ移動させることにより、軸１４３を中心として板状部材１４２を図１５（ｂ）における左下方向に回転させて、第二のフラップ折り曲げ機構１４０を図１１（ｂ）に示すような状態に戻すようにする。言い換えると、第二のフラップ折り曲げ機構１４０の板状部材１４２が水平方向に延びるような姿勢とする。そして、把持部１２０の把持部材１２２が互いに離間する方向に移動することにより、箱組立装置１００から箱体１０を取り出すことができるようになる。

このようにして、箱体１０の一方の開口縁１２ｂに設けられた各第一のフラップ１４および第二のフラップ１６を折り曲げる作業が完了する。そして、操作者が箱体１０を箱組立装置１００から取り出して、箱体１０のもう一方の開口縁１２ｂに設けられた各第一のフラップ１４および第二のフラップ１６を上述したように箱組立装置１００を用いて折り曲げることにより、箱体１０を組み立てる動作が完了する。このように、本実施の形態の箱組立装置１００は、シリンダ１３９によって各第一のフラップ折り曲げ板１３２を第二のフラップ１６と交差する方向に直線的に移動させて各第一のフラップ１４を折り曲げるようになっているため、モータや当該モータを制御するモータドライバ等の設置を省略することができ、よって箱組立装置１００の制御を簡単なものとすることができる。

ここで、従来の箱組立装置においては、略直方体形状の箱体の幅方向における本体部分の開口縁にそれぞれ対向するよう配置された側方フラップを折り曲げるために複数の回転部材を用いているため、これらの回転部材を駆動するためのモータが必要となってしまうとともに、回転部材が一回転するためのスペースやモータ収納するためのスペースを確保する必要があり、装置全体の構成が大型のものとなってしまうという問題があった。また、モータを制御するためのモータドライバ等が必要となるため、箱組立装置の制御が複雑になってしまうという問題があった。これに対し、本実施の形態による箱組立装置１００は、上述したように、各第一のフラップ１４と交差する方向に直線的に移動することにより各第一のフラップ１４を折り曲げるための第一のフラップ折り曲げ板１３２を備えているため、第一のフラップ１４が回転部材により折り曲げられるようになっている場合と比較して、箱組立装置１００の全体の構成を簡易なものとすることができる。また、本実施の形態による箱組立装置１００は、すべてシリンダによって駆動されているため、圧縮空気や油圧等で駆動させることもできる。

以上のような構成からなる本実施の形態の箱組立装置１００やこの箱組立装置１００を用いた箱組立方法によれば、上述したように、第一のフラップ１４と交差する方向に直線的に移動することにより第一のフラップ１４を折り曲げるための第一のフラップ折り曲げ板１３２を備えているため、第一のフラップ１４が回転部材により折り曲げられるようになっている場合と比較して、箱組立装置１００の全体の制御を簡単なものとすることができる。また、箱体１０は、第一のフラップ１４と交差するよう本体部分１２の開口縁１２ｂに設けられた開口１２ａを塞ぐための第二のフラップ１６を更に有しており、箱組立装置１００は、第一のフラップ１４と交差する方向に直線的に移動させられた第一のフラップ折り曲げ板１３２の端縁に沿って第二のフラップ１６を折り曲げるための第二のフラップ折り曲げ機構１４０を更に備えているため、第一のフラップ１４を折り曲げた後に第一のフラップ折り曲げ板１３２を退避させることなく、当該第一のフラップ折り曲げ板１３２を利用して第二のフラップ１６を折り曲げることができるようになる。これにより、特に追加の機構等を用いることなく第二のフラップ１６を所定の場所で確実に折り曲げることができるため、箱組立装置１００の全体の構成を簡易なものとすることができる。

また、本実施の形態の箱組立装置１００においては、上述したように、第二のフラップ折り曲げ機構１４０は、軸１４３を中心として所定の角度の範囲内で回転可能となるよう設けられた板状部材１４２と、板状部材１４２に向かって直線的に移動する第一の押出部材１４４とを有しており、第一の押出部材１４４が板状部材１４２に向かって直線的に移動させられて当該第一の押出部材１４４により板状部材１４２が押し出されることにより軸１４３を中心として板状部材１４２が回転させられると、当該板状部材１４２によって第二のフラップ１６が折り曲げられるようになっているため、箱組立装置１００の全体の構成をより簡易なものとすることができる。

また、本実施の形態の箱組立装置１００においては、上述したように、箱体１０の第二のフラップ１６は、本体部分１２により近い箇所に配置され、本体部分１２の開口１２ａを塞ぐための蓋部分１７と、蓋部分１７よりも本体部分１２から離間した箇所に配置される差込部分１８とを有しており、第二のフラップ折り曲げ機構１４０は、本体部分１２と蓋部分１７との境界に沿って第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２に向かって折り曲げるようになっている。また、箱組立装置１００は、箱体１０における蓋部分１７と差込部分１８との境界に沿って差込部分１８を折り曲げるための差込部分折り曲げ機構１５０を更に備えており、差込部分折り曲げ機構１５０は、差込部分１８を折り曲げるための第二の押出部材１５２と、第二の押出部材１５２により差込部分１８を折り曲げるときに蓋部分１７を押さえる第二のフラップ押さえ部材１５４とを有している。このことにより、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により第二のフラップ１６を折り曲げたときに、箱体１０の第二のフラップ１６を本体部分１２の内側に差し込むことができるようになる。また、差込部分折り曲げ機構１５０の第二の押出部材１５２は、互いに離間するよう設けられた一対の折り曲げ部材（具体的には、一対のローラ１５３）を有しており、一対のローラ１５３の間で差込部分１８が箱体１０の本体部分１２に向かって折り曲げられるようになっている。

また、本実施の形態の箱組立装置１００は、上述したように、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により折り曲げられた第二のフラップ１６を箱体１０の本体部分１２の内部に向かって更に押し込むための押込部１７０を更に備えているため、箱体１０をより確実に組み立てることができるようになる。また、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により折り曲げられる第二のフラップ１６を案内する案内部材（具体的には、爪部材１６０）を更に備えている。また、爪部材１６０は、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により第二のフラップ１６が折り曲げられるときに箱体１０の本体部分１２の内面に接するよう配置されるようになっている。また、箱組立装置１００は、当該箱組立装置１００により組み立てられる箱体１０を把持するための把持手段（具体的には、把持部１２０）を更に備えている。

〔第二の実施の形態〕
図１６および図１７は、本実施の第二の形態による箱組立装置の構成を示す斜視図および正面図である。なお、図１６および図１７において、上述した本実施の第一の形態による箱組立装置と略同一の構成部材については同一の符号を付して説明を省略する。また、図１６および図１７においては、載置部１１０、把持部１２０およびシリンダ等の描写を省略している。

図１６および図１７に示す箱組立装置１００ａにおいては、案内部材（具体的には、爪部材１６０）および押込部１７０は、図１６および図１７におけるｙ方向に一体的に移動可能であることに加えて、ｚ方向にも一体的に移動することができるようになっている。より詳細には、爪部材１６０および押込部１７０がｙ方向に沿って一体的に移動するときには、箱組立装置１００の説明において上述したようなシリンダによって移動させられるようになっている。一方、爪部材１６０および押込部１７０をｚ方向に沿って一体的に移動するときには、例えばネジを手動で回すことにより、爪部材１６０および押込部１７０をｚ方向に沿って一体的に移動させるようになっている。このことにより、高さ（すなわち、ｚ方向における長さ）の異なる箱体であっても、箱組立装置１００ａにより組み立てるときに、爪部材１６０により箱体の第二のフラップを案内することができるようになる。また、押込部１７０により、第二のフラップ折り曲げ機構１４０によって折り曲げられた第二のフラップを箱体の本体部分に向かって押し込むことができるようになる。

また、箱組立装置１００ａは、ｙ方向における、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａと各第二のフラップ押さえ部材１５４との間の距離を変更することができるようになっている。より詳細には、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａと接続される接続部材１３４ａは、図１６および図１７におけるｘ方向に移動可能であることに加えて、ｙ方向にも一体的に移動することができるようになっている。より具体的には、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａがｘ方向に沿って移動するときには、箱組立装置１００の説明において上述したようなシリンダによって移動させられるようになっている。一方、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａがｙ方向に沿って移動するときには、例えばネジを手動で回すことにより、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａをｙ方向に沿って一体的に移動させるようになっている。このため、適切な位置で箱体の第二のフラップを折り曲げることができるようになる。より具体的には、箱体の高さが大きくなった場合には、第二のフラップの蓋部分と差込部分との境界が、箱体の本体部分からより遠い位置に移動するようになるが、上述したようにｙ方向における各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａと各第二のフラップ押さえ部材１５４との間の距離が変更できるようになっている場合には、各第二のフラップ押さえ部材１５４が、第二のフラップにおける箱体の本体部分からより離間した適切な位置を押さえることができるようになる。なお、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａをｙ方向に沿って移動可能とする代わりに、各第二のフラップ押さえ部材１５４をｙ方向に沿って移動できるようにしてもよい。

また、本実施の形態の箱組立装置１００ａにおいては、上述したように、爪部材１６０および押込部１７０をｚ方向に沿って一体的に移動させるとき、あるいは、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａをｙ方向に沿って移動させるときには、例えばネジを手動で回すようになっている。より具体的には、爪部材１６０および押込部１７０のｚ方向における位置ならびに第一のフラップ折り曲げ板１３２ａのｙ方向における位置は、箱組立装置１００ａにより組み立てられる箱体の大きさが変更されたときにのみ変更するものであるため、これらの部材の位置を頻繁に変更する必要はない。このため、シリンダ、モータやモータドライバ等の設置を省略することができ、よって箱組立装置１００ａをより簡易なものとすることができるようになっている。

このような箱組立装置１００ａによっても、第一のフラップ１４と交差する方向に直線的に移動することにより第一のフラップ１４を折り曲げるための第一のフラップ折り曲げ板１３２ａを備えているため、第一のフラップ１４が回転部材により折り曲げられるようになっている場合と比較して、箱組立装置１００ａの全体の構成を簡易なものとすることができる。

以上のような構成からなる箱組立装置１００ａにより箱体を組み立てるときの動作については、上述した箱組立装置１００と略同一であるため説明を省略する。

なお、爪部材１６０および押込部１７０をｚ方向に沿って一体的に移動させるための構成や、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａをｙ方向に沿って移動させるための構成は、上述したようなものに限定されることはない。例えば、モータ等の駆動機構により爪部材１６０および押込部１７０をｚ方向に沿って一体的に移動させるようになっていてもよいし、各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａをｙ方向に沿って移動させるようになっていてもよい。また、シリンダ（図示せず）を追加的に設けることにより、爪部材１６０および押込部１７０をｚ方向に沿って一体的に移動させるようになっていてもよいし、第一のフラップ折り曲げ板１３２ａをｙ方向に沿って移動させるようになっていてもよい。

また、モータやシリンダ等の、手動以外の構成により、爪部材１６０および押込部１７０あるいは各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａが直線的に移動させられるようになっている場合には、以下のような構成としてもよい。例えば、組み立てられるべき箱体の寸法をタッチパネル等の操作部（図示せず）によって指定（入力）することにより、爪部材１６０および押込部１７０ならびに各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａの位置が自動的に調整されるようになっていてもよい。あるいは、箱組立装置１００ａがロボット（図示せず）等とともに用いられる場合には、このロボット等に設けられたカメラ等の撮像部により撮像された箱体の画像に基づいて、爪部材１６０および押込部１７０ならびに各第一のフラップ折り曲げ板１３２ａの位置が自動的に調整されるようになっていてもよい。

〔第３の実施の形態〕
図１８乃至図２０は、図２等および図１６等に示す箱組立装置を用いて箱体を組み立てるためのロボットハンドやこのロボットハンドにより取り出されるべき箱体の収納装置の構成を示す図である。このうち、図１８は、図２等や図１６等に示す箱組立装置を用いて箱体を組み立てるためのロボットハンドの概略的な構成を示す正面図であり、図１９は、図１８に示すロボットハンドにより取り出される箱体を収納するための収納装置の構成を示す斜視図であり、図２０（ａ）（ｂ）は、それぞれ、図１９に示す収納装置から箱体が取り出されたことを検知するためのセンサの構成を説明するための説明図である。

図１８は、図２等や図１６等に示す箱組立装置１００、１００ａを用いて箱体（例えば、箱体１０）を組み立てるためのロボットアーム２００および当該ロボットアーム２００に取り付けられたロボットハンド２１０の構成を概略的に示す正面図である。より詳細には、ロボットアーム２００は複数の関節部分（図示せず）を有しており、ロボットハンド２１０の姿勢を変更することができるようになっている。また、ロボットハンド２１０は複数の棒状部材２１２を有しており、各棒状部材２１２の間隔を変更することにより、対象物（例えば、箱体１０）を把持したり、離したりすることができるようになっている。また、各棒状部材２１２の先端には対象物を吸着することができる吸着パッド２１２ａが設けられている。このようなロボットハンド２１０における各棒状部材２１２の間隔の変更や、各吸着パッド２１２ａにより対象物を吸着するか否かの制御は、ロボットアーム２００が取り付けられるロボット（図示せず）の制御部により行われるようになっている。また、このロボットハンド２１０を、例えば２つのロボットアーム２００を有する双腕ロボット（図示せず）にそれぞれ取り付けることにより、折り畳まれた箱体１０を筒状となるよう変形させることができる。より詳細には、まず、一方のロボットハンド２１０に設けられた吸着パッド２１２ａによって箱体１０の一方の面を吸着して持ち上げた後に、もう一方のロボットハンド２１０に設けられた吸着パッド２１２ａによって、箱体１０の他の面（例えば、一方のロボットハンド２１０の吸着パッド２１２ａにより吸着されている面と対向する面）を吸着する。そして、それぞれのロボットハンド２１０を離間させる方向に動かす動作を含む所定の動作を行うことにより、箱体１０を筒状に変形させる。このようなロボットハンド２１０により取り出されるべき箱体（例えば、箱体１０）が収納される収納装置３００について、図１９および図２０を参照して説明する。

図１９に示すように、収納装置３００は、所定の距離だけ離した状態で設置される一対の板状部材３１０と、各板状部材３１０に対向するよう配置されるステージ３２０と、ステージ３２０の高さ（すなわち、図１９の上下方向における位置）を調整するためのステージ高さ調整機構３３０と、センサ３４０とを有している。また、ステージ３２０と、各板状部材３１０との間には、折り畳まれた状態の箱体１０を収納するための収納領域が形成されている。より詳細には、収納領域においては、箱体１０がステージ３２０の上に積み重ねられるように収納されるようになっている。また、各板状部材３１０の間には開口３１０ａが形成されており、ロボットハンド２１０は各板状部材３１０の上方から開口３１０ａを介して箱体１０を吸着することができるようになっている。

また、ステージ高さ調整機構３３０は、ステージ３２０に接続された接続部材３３２と、トルクリミッタ３３４と、接続部材３３２およびトルクリミッタ３３４に掛け渡されたベルト３３６と、モータ３３８とを有している。より詳細には、モータ３３８が正転方向に回転すると、トルクリミッタ３３４、ベルト３３６を介して接続部材３３２に動力が伝達されるようになっており、当該接続部材３３２およびステージ３２０が一体的に上方に移動するようになっている。また、収納装置３００においては、ステージ３２０の上に積み重ねられた箱体１０は、ステージ３２０と一体的に各板状部材３１０に向かって押し付けられるようになっている。このように、折り畳まれた状態の箱体１０がステージ３２０と各板状部材３１０との間に挟みこまれるように収納されるようになっていることにより、収納装置３００に収納される各箱体１０の収納状態を略均一なものとすることができるようになる。より具体的には、折り畳まれた状態の箱体１０は、折り畳まれ具合により各々の厚みが異なることがあり、各箱体１０を挟み込むように収納しない場合には、ロボットハンド２１０により箱体１０を取り出す際に当該箱体１０を取り出す位置がバラついてしまうという問題がある。これに対し、図１９および図２０に示す収納装置３００によれば、上述したように各箱体１０を挟み込むように収納するようになっているため、ロボットハンド２１０により箱体１０を取り出す際に当該箱体１０の位置がバラついてしまうことを防止することができ、よってこのような問題を解決することができる。

また、ステージ３２０またはステージ３２０の上の箱体１０に、所定の大きさの力よりも大きい、図１９における下向きの力が加えられると、トルクリミッタ３３４において接続が切断されることにより、モータ３３８の駆動力がステージ３２０に伝わらなくなる。このため、ステージ３２０が各板状部材３１０から離間する方向（すなわち、図１９における下方向）に移動するようになっている。その後、モータ３３８の駆動が停止させられることによりステージ３２０も停止し、箱体１０は横方向に取り出される。また、ロボットハンド２１０は、上方から各板状部材３１０の間の開口３１０ａを介して箱体１０を吸着するときに、上記の所定の大きさの力よりも大きい、図１９における下向きの力を、ステージ３２０またはステージ３２０の上の箱体１０に加えるようになっている。このことにより、ロボットハンド２１０によって収納装置３００から箱体１０を取り出す際にステージ３２０は下降するようになっており、ロボットハンド２１０はこの下降した位置にあるステージ３２０の上に載置されている箱体１０を傷つけることなく横方向に取り出すことができるようになる。より具体的には、各箱体１０が各板状部材３１０に向かって押し付けられているときに箱体１０を収納領域から引き抜こうとすると、各板状部材３１０等により箱体１０が傷つけられてしまう恐れがあるという問題がある。これに対し、図１９および図２０に示すような収納装置３００によれば、箱体１０を取り出すときには箱体１０は各板状部材３１０に向かって押し付けられてはいないため、このような問題を解決することができる。

なお、トルクリミッタ３３４は、箱体１０の枚数によらず、一定の力で箱体１０を各板状部材３１０に向かって押さえつける（すなわち、収納装置３００に収納される各箱体１０の収納状態を略均一なものとする）機能も有している。より詳細には、トルクリミッタ等を使用せずに、一定の力で箱体１０を各板状部材３１０に向かって押さえつけようとする場合には、箱体１０の枚数に応じて、図１９の上下方向におけるステージ３２０の停止位置を制御するというような、複雑な制御を行う必要がある。これに対し、収納装置３００は、トルクリミッタ３３４を使用することにより、このような複雑な制御を不要なものとすることができるようになっている。より具体的には、モータ３３８が回転してステージ３２０を上昇させているときに、ステージ３２０の上の箱体１０が各板状部材３１０に接触すると、ステージ３２０およびステージ３２０の上の箱体１０には、各板状部材３１０により図１９における下向きの力（反作用）が加えられるようになる。上述したように、ステージ３２０またはステージ３２０の上の箱体１０に、所定の大きさの力よりも大きい、図１９における下向きの力が加えられると、トルクリミッタ３３４において接続が切断されることにより、モータ３３８の駆動力がステージ３２０に伝わらなくなる。すなわち、収納装置３００においては、各板状部材３１０により箱体１０に対して所定の大きさの反作用が加えられたときにステージ３２０の上昇が停止するようになっているため、箱体１０の枚数によらず、一定の力で各箱体１０を押さえる事ができるようになる。

また、収納装置３００においては、モータ３３８は、所定の時間の間だけ駆動させられた後に、停止させられるようになっている。より詳細には、モータ３３８は、ステージ３２０が最大ストローク分だけ動くのにかかる時間（具体的には、各板状部材３１０に接触した状態から、当該板状部材３１０から最も離れた箇所に移動するまでにかかる時間）に所定の長さの時間を加えた分の時間だけ、駆動されるようになっている。このようにすることで、ステージ３２０の上の箱体１０の枚数によってモータ３３８の駆動時間を制御するような、複雑な制御を不要なものとすることができる。

また、各板状部材３１０から離間する方向に下降したステージ３２０は、一方の板状部材３１０に設けられたセンサ３４０により収納装置３００から箱体１０が取り出されたことが検知されると、モータ３３８が駆動されることにより各板状部材３１０に向かって上昇させられるようになっている。また、ステージ３２０が各板状部材３１０に向かって上昇したときに、各箱体１０はステージ３２０と各板状部材３１０との間に挟まれた状態で収納されるようになる。

また、図１９に示すように、一対の板状部材３１０のうちの一方の板状部材３１０の下面（すなわち、ステージ３２０に対向する側の面）にはセンサ３１２が設けられているとともに、ステージ３２０におけるセンサ３１２に対向する箇所には、凹部３２２が設けられている。また、これらのセンサ３１２および凹部３２２により、収納装置３００の収納領域に箱体１０が収納されているか否かを検知することができるようになっている。より詳細には、センサ３１２は例えばスイッチ等の感圧式のセンサから構成されている。上述したように、各箱体１０はステージ３２０と各板状部材３１０との間で挟み込まれるように収納されるようになっているため、収納装置３００に箱が収納されている場合には、センサ３１２は箱体１０により押圧されるようになり、このためセンサ３１２により箱体１０の存在を検知することができるようになる。一方、収納装置３００に箱体１０が収納されていない場合には、ステージ３２０が各板状部材３１０と接触したときに、センサ３１２はステージ３２０に設けられた凹部３２２の内側に位置するようになるため、センサ３１２は押圧されず、箱体１０の存在は誤検知されない。なお、凹部３２２は、貫通穴であってもよい。

次に、収納装置３００から箱体１０が取り出されたことを検知するためのセンサ３４０の構成について図２０を参照して説明する。

図２０に示すように、センサ３４０は、凹部（図示せず）が設けられた検知部材３４２と、検知部材３４２の凹部の両内側面に取り付けられた光センサ３４２ａと、蝶番３４４と、回転片３４６とを有している。より詳細には、光センサ３４２ａは、発光素子と受光素子とを有しており、検知部材３４２の凹部の一方の内側壁に取り付けられた発光素子から発せられた光が、検知部材３４２の凹部のもう一方の内側壁に取り付けられた受光素子により受けられるようになっている。すなわち、検知部材３４２の凹部の各内側壁の間に、光センサ３４２ａの光軸が位置するようになっている。また、回転片３４６は板状の部材であり、図２０における紙面に直交する方向において、検知部材３４２の凹部と対向するような位置に設けられている。また、回転片３４６は蝶番３４４によって図２０における時計回りおよび反時計回りに回転可能となっている。また、図２０（ａ）に示す状態から箱体１０が左方向に引き抜かれるときに、取り出された箱体１０によって回転片３４６が時計回りに回転させられることにより、光センサ３４２ａにより箱体１０が収納装置３００から取り出されたことが検知されるようになっている。より詳細には、箱体１０を取り出す動作が開始され、当該箱体１０によって回転片３４６が光センサ３４２ａの光軸を遮る位置に移動させられてから（図２０（ｂ）参照）、箱体１０を取り出す動作が終了し、回転片３４６が光センサ３４２ａの光軸を遮らないような位置に戻ったときに（図２０（ａ）参照）、センサ３４０により箱体１０が収納装置３００から取り出されたことが検知されるようになっている。また、上述したように、センサ３４０により箱体１０が収納装置３００から取り出されたことが検知されると、モータ３３８が駆動されることによりステージ３２０が各板状部材３１０に向かって上昇し、各箱体１０はステージ３２０と各板状部材３１０との間に挟まれた状態で収納されるようになる。

また、図１９および図２０においては図示を省略しているが、収納装置３００には、収納領域に収納される、折り畳まれた状態の箱体１０を左右前後方向から取り囲むような内壁が設けられている。そして、この内壁により、収納領域に収納された各箱体１０が例えば横方向へずれてしまうことを防止することができるようになっている。また、この内壁同士の距離を、収納領域に収納されるべき箱体１０の大きさに応じて変更可能な構造とすることにより、異なる大きさの箱体１０を収納することもできるようになる。

なお、本実施の形態による箱組立装置１００、１００ａやこの箱組立装置１００を用いた箱組立方法は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

例えば、第一の実施の形態による箱組立装置１００または第二の実施の形態による１００ａにおいて、第二のフラップ折り曲げ機構１４０により折り曲げられる第二のフラップ１６を案内する案内部材として、複数の形状のものを予め準備しておき、組み立てられるべき箱体の形状に応じて案内部材を取り換えるようにしてもよい。例えば、略直方体形状を有する箱体１０の第二のフラップ１６を案内する爪部材１６０の代わりに、例えば円柱形状の箱体の第二のフラップを案内するための、湾曲部分を有する案内部材を用いるようにしてもよい。あるいは、多角形形状の箱体の第二のフラップを案内するための、当該多角形形状に沿った形状を有する案内部材を用いるようにしてもよい。

また、第一の実施の形態による箱組立装置１００または第二の実施の形態による１００ａにおいては、各第一のフラップ折り曲げ板１３２、１３２ａにより折り曲げられる第一のフラップは、箱体の幅方向においてそれぞれ対向するよう設けられた一対のものであるが、このような構成に限定されることはない。例えば、箱体の幅方向における一方の端部に設けられた第一のフラップのみが第一のフラップ折り曲げ板により折り曲げられるようになっていてもよい。また、第一のフラップ折り曲げ板が、箱体の高さ方向においてそれぞれ対向するよう設けられた第一のフラップを折り曲げるようになっていてもよいし、箱体の高さ方向における一方の端部に設けられた第一のフラップのみが第一のフラップ折り曲げ板により折り曲げられるようになっていてもよい。

また、第一の実施の形態による箱組立装置１００における載置部１１０または第二の実施の形態による箱組立装置１００ａの載置部１１０に、箱体を吸着するための吸着部が設けられていてもよい。この場合には、吸着部を利用して折り畳まれた状態の箱体１０を筒状となるよう変形させることができるため、例えば双腕ロボットなどを用いて予め箱体１０を筒状となるよう変形させる必要がなくなる。

また、第一の実施の形態による箱組立装置１００において、爪部材１６０および押込部１７０が、それぞれ独立して移動させられるようになっていてもよい。あるいは、第二の実施の形態による箱組立装置１００ａの爪部材１６０および押込部１７０がそれぞれ独立して移動させられるようになっていてもよい。

なお、図１に示す箱体１０は、略直方体形状のものであるが、第一の実施の形態による箱組立装置１００または第二の実施の形態による箱組立装置１００ａにより組み立てられる箱体の形状は、このようなものに限定されることはない。例えば、円筒形状の本体部分を有する箱体が組み立てられるようになっていてもよいし、多角形形状の本体部分を有する箱体が組み立てられるようになっていてもよい。また、プラスチック等の材料からなる箱体が組み立てられるようになっていてもいし、その他の材料からなる箱体が組み立てられるようになっていてもよい。

１０ 箱体
１２ 本体部分
１２ａ 開口
１２ｂ 開口縁
１４ 第一のフラップ
１６ 第二のフラップ
１７ 蓋部分
１８ 差込部分
１００、１００ａ 箱組立装置
１１０ 載置部
１１２ 載置部材
１２０ 把持部
１２２ 把持部材
１２９ シリンダ
１３０ 第一のフラップ折り曲げ機構
１３２、１３２ａ 第一のフラップ折り曲げ板
１３４、１３４ａ 接続部材
１３９ シリンダ
１４０ 第二のフラップ折り曲げ機構
１４２ 板状部材
１４３ 軸
１４４ 第一の押出部材
１４９ シリンダ
１５０ 差込部分折り曲げ機構
１５２ 第二の押出部材
１５３ ローラ
１５４ 第二のフラップ押さえ部材
１５６ 接続部材
１５９ａ、１５９ｂ シリンダ
１６０ 爪部材
１６２ 支持部材
１６９ シリンダ
１７０ 押込部
１７２ 押込部材
１８２ 第一のセンサ
１８２ａ 光軸
１８４ 第二のセンサ
１８４ａ 光軸
２００ ロボットアーム
２１０ ロボットハンド
２１２ 棒状部材
２１２ａ 吸着パッド
３００ 収納装置
３１０ 板状部材
３１０ａ 開口
３１２ センサ
３２０ ステージ
３２２ 凹部
３３０ ステージ高さ調整機構
３３２ 接続部材
３３４ トルクリミッタ
３３６ ベルト
３３８ モータ
３４０ センサ
３４２ 検知部材
３４２ａ 光センサ
３４４ 蝶番
３４６ 回転片

Claims (11)

1. 開口を有する筒状の本体部分と、前記本体部分の開口縁における当該本体部分の幅方向の両端部にそれぞれ設けられた第一のフラップと、前記本体部分から延びる前記第一のフラップの延びる方向と交差する方向に延び前記本体部分の前記開口縁に設けられた前記開口を塞ぐための第二のフラップとを有する箱体を組み立てるための箱組立装置であって、
   前記本体部分の前記幅方向に沿って直線的に移動することにより前記第一のフラップを折り曲げるための第一のフラップ折り曲げ板を備え、
   前記箱体の前記第二のフラップは、前記本体部分により近い箇所に配置され、前記本体部分の前記開口を塞ぐための蓋部分と、前記蓋部分よりも前記本体部分から離間した箇所に配置される差込部分とを有しており、
   前記箱組立装置は、前記第二のフラップにおける前記蓋部分と前記差込部分との境界に沿って前記差込部分を折り曲げるための差込部分折り曲げ機構を更に備えており、
   前記差込部分折り曲げ機構は、前記差込部分を折り曲げるための第二の押出部材と、開いた状態にある前記第二のフラップに対して斜め方向に前記第二の押出部材を直線的に移動させるシリンダとを有しており、
   前記差込部分折り曲げ機構は、前記シリンダによる前記第二の押出部材の前記斜め方向の直線的な移動のみで前記差込部分を折り曲げるようになっている、箱組立装置。
2. 前記箱組立装置は、前記第一のフラップ折り曲げ板の端縁で支持された状態で前記第二のフラップを折り曲げるための第二のフラップ折り曲げ機構を更に備えている、請求項１記載の箱組立装置。
3. 前記第二のフラップ折り曲げ機構は、軸を中心として所定の角度の範囲内において回転可能となるよう設けられた板状部材と、前記板状部材に向かって直線的に移動する第一の押出部材とを有しており、
   前記第一の押出部材が前記板状部材に向かって直線的に移動させられて当該第一の押出部材により前記板状部材が押し出されることにより前記軸を中心として前記板状部材が回転させられると、当該板状部材によって前記第二のフラップが折り曲げられるようになっている、請求項２記載の箱組立装置。
4. 前記差込部分折り曲げ機構は、前記第二の押出部材により前記差込部分を折り曲げるときに前記蓋部分を押さえる第二のフラップ押さえ部材を更に有している、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の箱組立装置。
5. 前記差込部分折り曲げ機構の前記第二の押出部材は、互いに離間するよう設けられた一対の折り曲げ部材を有しており、前記一対の折り曲げ部材の間で前記差込部分が前記箱体の前記本体部分に向かって折り曲げられるようになっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の箱組立装置。
6. 前記第二のフラップ折り曲げ機構により折り曲げられた前記第二のフラップを前記箱体の前記本体部分の内部に向かって更に押し込むための押込部を更に備えた、請求項２または３記載の箱組立装置。
7. 前記第二のフラップ折り曲げ機構により折り曲げられる前記第二のフラップを案内する案内部材を更に備えた、請求項２または３記載の箱組立装置。
8. 前記案内部材は、前記第二のフラップ折り曲げ機構により前記第二のフラップが折り曲げられるときに前記箱体の前記本体部分の内面に接するよう配置されるようになっている、請求項７記載の箱組立装置。
9. 前記箱組立装置により組み立てられる前記箱体を把持するための把持手段を更に備えた、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の箱組立装置。
10. 開口を有する筒状の本体部分と、前記本体部分の開口縁における当該本体部分の幅方向の両端部にそれぞれ設けられた第一のフラップと、前記本体部分から延びる前記第一のフラップの延びる方向と交差する方向に延び前記本体部分の前記開口縁に設けられた前記開口を塞ぐための第二のフラップとを有する箱体を組み立てるための、第一のフラップ折り曲げ板および差込部分折り曲げ機構を備えた箱組立装置による箱組立方法であって、
    前記箱体を前記第一のフラップ折り曲げ板の近傍に位置させる工程と、
    前記本体部分の前記幅方向に沿って前記第一のフラップ折り曲げ板を直線的に移動させることにより前記第一のフラップを折り曲げる工程と、
    を備え、
    前記箱体の前記第二のフラップは、前記本体部分により近い箇所に配置され、前記本体部分の前記開口を塞ぐための蓋部分と、前記蓋部分よりも前記本体部分から離間した箇所に配置される差込部分とを有しており、
    前記差込部分折り曲げ機構により、開いた状態にある前記第二のフラップに対する斜め方向の第二の押出部材の直線的な移動のみで前記第二のフラップの前記差込部分を折り曲げる、箱組立方法。
11. 前記箱組立方法は、前記第一のフラップと交差する方向に直線的に移動させられた前記第一のフラップ折り曲げ板の端縁で支持された状態で前記第二のフラップを折り曲げる工程を更に備えている、請求項１０記載の箱組立方法。

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