JP7412760B2 - 移載移送装置 - Google Patents

Description

本発明は、横倒しにされた未展開の紙箱等の扁平物の束を元の置き場からコンベアに移載して、展開機構等に繰り出すために移送する移載移送装置に関し、特に、扁平物を上流側に倒伏させず、束を順次継ぎ足せる移載移送装置に関する。

従来、箱詰ラインや製函ラインでは、角筒状に展開される前の、側面四面が事実上表裏の二面となって潰れた状態で供給される。詳細には、この未展開の扁平な紙箱が、扁平な方向に重ねられた束となり、段ボール箱に複数束、例えば２列に収められた状態で納品される。このとき、束として取り出しやすいように、帯巻きすなわち所定幅の帯状のボール紙が束に巻かれており、作業者は、巻きをほどいて引き上げ束を引き抜き、そのまま移送装置の無端ベルト上に載置している。

しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
束の移送装置への供給は、供給と供給の間にはある程度の時間があくため、人手でおこなうには効率的ではないという問題点があった。
また、移送装置上では前回置いた束の端部が手前に倒伏しないよう防止プレートがあり、毎回抜き差しし直して新たな束を継ぎ足す必要があり、この点も作業の効率化から問題となっていた。

特開２０１７－２００８３０ 特開２０１６－０３６９０５ 特開２０１５－１９９５２５

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、効率的に扁平物の束を移載および移送可能にすることを目的とする。

請求項１に記載の移載移送装置は、潰れた方向を水平に向けて重ねられた未展開の紙箱の束、その他の、厚みが薄い方向を水平に向け当該方向に積層された扁平物の束であって、当該方向に下からあてがわれ束の両端では上方に延伸した帯体を介して束の空中移動を可能にした移載移送装置において、束を載置し、扁平物の群を積層方向に移送する第１無端コンベアと、帯体の端部をそれぞれ挟持して、束を、置場から持ち上げて移動し、積層方向が移送方向となるように向けつつ、移送方向の最も下手にある扁平物が前回載置した束の最も上手にある扁平物の直近の上手に位置するように第１無端コンベアに載置する二つの挟持手段と、束の第１無端コンベアへの載置直後に下手の挟持手段を解放し、上手の挟持手段を制御して帯体を束の上手側から引き抜く制御手段と、制御手段による引き抜きの際に最も上手にある扁平物の引き抜き方向への移動を規制し、規制解放後には当該扁平物の上手側への倒伏を起こさせない規制体と、を具備したことを特徴とする。

すなわち、請求項１にかかる発明は、扁平物を束ねている帯巻きを利用して束全体で移載し、すでに載置されている束へ、手前（上手側）に倒れてこないように突き合わせ、事実上隙間がないようにしての補給が可能となる。

扁平物の群とは、今回載置された扁平物の束だけでなく、前回までに載置された扁平物も合わせた、一列の扁平物の集合をいう。なお、扁平物は原則同形であるものとする。
挟持とは、単に上から帯体を挟んで摘まみ上げるほか、横から挟み込む態様、横から挟んだ後軸回転して巻き上げて係止力をたかめた保持態様など、帯体を介して束を持ち上げることができれば特に限定されない。
置場とは、移載前に束が置かれている場所をいう。たとえば、段ボール箱に二列に二束の未展開の紙箱が収容されている場合には、当該段ボール箱が置かれている場所が該当する。
下手は下流側、上手は上流側ということもできる。
上手側から引き抜く際の引き抜き方向は移送方向の反対側の方向である。ただし、斜め上方に引き抜くことを妨げない。
解放とは、規制体の扁平物への接触が無くなる状態をいう。なお、上手側への倒伏を起こさせないとは、扁平物の群がまっすぐ立った状態か下手側によりかかった状態となっていることをいう。なお、無端コンベアの最下手（先頭）の扁平物は、繰り出しなど次の処理のため所定の姿勢で保持されているものとする。

請求項２に記載の移載移送装置は、請求項１に記載の移載移送装置において、規制体は下手の挟持手段であり、制御手段は、下手の挟持手段を解放してから当該挟持手段を上手に回り込ませ、前記最も上手にある扁平物にあてがう制御をおこなうことを特徴とする。

すなわち、請求項２にかかる発明は、もともと挟持や移載が可能な複雑な動きができる挟持手段を規制体として利用することができる。

請求項３に記載の移載移送装置は、請求項１または２に記載の移載移送装置において、同じ移送方向として第１無端コンベアに連接し扁平物を引き受け下流に移送する第２無端コンベアを具備し、第１無端コンベアの移送速度を第２無端コンベアの移送速度より早めたことを特徴とする。

すなわち、請求項３にかかる発明は、進行方向側に常に力がかかる状態として、扁平物が上手側に倒れ込まない様にし、これにより、次回の束の載置の際に隙間のない補給が可能となる。

速度差が大きいと、コンベアの摩擦係数や扁平物の膨らみや収縮によっては、扁平物の下辺（下面）が押し込まれかえって上手側に倒伏しやすくなる。従って速度差は、事実上の起立状態が保たれる程度とする。
なお、第１無端コンベアと第２無端コンベアは、扁平物がどちらのコンベアにも乗っている交差部分があってもよいものとする。また、いずれのコンベアも、複数本が並列配置されていてもよいものとする。

請求項４に記載の移載移送装置は、請求項１，２または３に記載の移載移送装置において、第１無端コンベアの移送方向の左右に沿って延伸し、挟持手段により第１無端コンベアに載置される束をいったん仮置きする仮置体と、仮置体を、第１無端コンベアの載置面より高い位置にて待機させ、帯体が引き抜かれてから当該載置面より低い位置まで降下させる昇降手段と、を具備したことを特徴とする。

すなわち、請求項４にかかる発明は、扁平物と干渉させずに帯体を引き抜くことができ、姿勢崩れを招来せず、より安定的な移載および移送を実現する。

仮置き体は、たとえば、二本の平行な丸棒とすることができるが、ある程度幅がある仮置体としてよいことはいうまでもない。
移送方向の左右とは、移送方向に平行であってコンベアの両側にあることを意味する。なお、コンベア（ベルト）が複数本ある場合には、この左右とは移送の中心線（≒束の積層の中心線またはカートンＫのそれぞれの重心を貫く線）に対しての左右をいう。なお仮置体は３つ以上あってもよい。
なお、制御手段が昇降手段の昇降タイミングないし順序を制御するようにしてもよい。いずれにせよ、仮置体が降下する前に帯体の引き抜きがおこなわれるようにする。

本発明によれば、効率的に扁平物の束を移載および移送できる。

移載移送装置の概要平面図である。 段ボール箱からカートン束を取り出した際の平面図ａおよび側面図ｂである。 移送部の概要を示した平面図ａおよび仮置台の昇降の様子を示した側面図ｂである。 移載および帯紙の抜取の様子を示した側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、角筒状に展開される前の、側面四面となる二面部分が片面、他の二面部分が反対の面となった潰れた状態の紙箱の束を扱う例について説明する。以降では紙箱をカートンＫ、その束をカートン束Ｂと適宜証する。なお、この潰れた状態のカートンＫは薄いため一枚二枚と数え、ここでは３００枚のカートンＫが帯紙Ｏで束ねられているものとする。

図１は、本発明の移載移送装置の概要平面図である。図２は、段ボール箱からカートン束を取り出した際の平面図ａおよび側面図ｂである。図３は、移送部の概要を示した平面図ａおよび仮置台の昇降の様子を示した側面図ｂである。図４は、移載および帯紙の抜取の様子を示した側面図である。なお、説明の便宜上、主要な構成部分のみを描画している。

移載移送装置１は、移載部１００と、移送部２００と、を主要な構成とする。
移載部１００は、最初の置き場からカートン束Ｂを持ち上げて移動し、前回載置したカートン束に連なるように（そのまま接続するように）カートン束Ｂを移送部２００に移載する。
移送部２００は、移載部１００からのカートン束Ｂを引き受け、所定速度にてカートンＫの群を並進させ下流の展開機構（図示せず）にカートンＫを一枚ずつ供給する。

なお、カートンＫは潰れた方向に３００枚重ねられ、この積層方向が横倒しになった状態で帯紙Ｏが巻かれて段ボール箱Ｄに二列（二束）におさめられている。移載部１００がカートン束Ｂを持ち上げる際には、段ボール箱Ｄの蓋は開けられ、帯紙Ｏの両端部である舌片ＯＺが上方に延伸した状態となっているものとする。すなわち、帯紙Ｏは、カートン束Ｂの下をくぐり、上に舌片ＯＺが伸びた状態となっているものとする。

次に、移載部１００と移送部２００を詳細に説明する。
移載部１００は、二機のロボットアーム１１０を有し、それぞれアーム部１１１と、アーム部１１１の先端に取り付けられたチャック部１１２と、を具備する。アーム部１１１は、多関節ロボットであり、先端のチャック部１１２の位置と向きを自在に操る。
このチャック部１１２は、二枚の対向する平板体１１３からなり、開いたり閉じたりすることが可能であって、特に舌片ＯＺのような薄手の対象を密に挟持するのに好適な構成としている。なお、平板体１１３は、摩擦係数の高いゴム部材で被覆されており、挟持強さを事実上高めている。

移載部１００は、また、ロボットアーム１１０の駆動を制御する制御部１２０を有する。制御は次の通りである。まず、アーム部１１１を制御してチャック部１１２をカートン束Ｂに近づけ、チャック部１１２をそれぞれ開き、各舌片ＯＺに向けて上から降下させる。所定深さまで来たらチャック部１１２を閉じて二つの舌片ＯＺをそれぞれ挟持させる。チャック部１１２をそのまま鉛直方向に向けた状態でアーム部１１１を制御して上昇させ、カートン束Ｂを段ボール箱Ｄから引き抜かせる。
カートン束Ｂを、前回乗せたカートン束に連なるように移送部２００上に載置させる。載置後、移送部２００の移送下手側のチャック部１１２を開いて舌片ＯＺを解放し、さらにこのチャック部１１２を上手側に回り込ませ、最も上手のカートンＫに当接するようにあてがわせる。次いで他方すなわち上手側のチャック部１１２を制御して、帯紙Ｏを引き抜かせる。引き抜かせたチャック部１１２も開き、次のカートン束Ｂを移載すべく待機位置であるカートン束Ｂの置き場近くにアーム部１１１を待機させる。

なお、段ボール箱Ｄには二束のカートン束Ｂが収められ、一束目と二束目とではピックアップする舌片ＯＺの位置が異なる。また、帯紙Ｏは、ボール紙等でできていて柔軟であり、さらには舌片ＯＺは開放端であるので、位置が固定的であるというわけではない。従って、移載部１００は、適宜センサを具備し（図示せず）、制御部１２０では、適正な舌片ＯＺの組、および、ピックアップの際の舌片ＯＺの上向きの様子を把握してチャック部１１２等を制御するようにする。

また、チャック部１１２のカートンＫへのあてがいと帯紙Ｏの引き抜きは、あてがい終了時に上手側のカートンＫが上手側に倒れ込まない条件としている。これは、カートンＫへのあてがいの角度や押し込み深さなど、また、帯紙Ｏの引き抜き速度や引き抜き角度などを適宜調整することにおこなう。
なお、先に乗っていたカートンＫの群は、基本的にまっすぐ立っているか下手側に若干倒れている（もたれかかっている）整列姿勢であり、上手側に倒れていない状態であるので、移載部１００は、特段の起立処理をせずに、そのままカートン束Ｂを継ぎ足すことができる。
更に、継ぎ足されたカートン束Ｂについても、帯紙Ｏの引き抜き後も、依然として起立した姿勢であるか下手側にもたれかかった姿勢であるので、カートン束Ｂの移載部１００からの毎回の継ぎ足し・接合処理の簡便化を実現する（起立処理等の前さばきが必要とならない）。

移送部２００は、第一コンベア部２１０と、第二コンベア部２２０と、リフタ部２３０と、を具備する。
第一コンベア部２１０は、二つ一組の所定幅の同一の無端の帯ベルト２１１と、帯ベルト２１１を回転させる駆動ローラ２１２と、帯ベルト２１１を介して駆動ローラ２１２に従動する従動ローラ２１３と、を有する。
駆動ローラ２１２と従動ローラ２１３は軸並行に配置し、帯ベルト２１１を二本とも所定張力で掛け渡してある。ベルトの高さは同じ（面一）である。また帯ベルト２１１の間隔は、帯紙Ｏと干渉しない幅にしている。
なお、移載部１００からのカートン束Ｂは、いったん、帯ベルト２１１より若干高い位置にあるリフタ部２３０に仮置きされるが、その下降によりカートン束はそのまま帯ベルト２１１に載置されることとなる。カートン束Ｂの載置の向きは、積層方向（カートンＫの扁平な方向）を帯ベルト２１１の進行方向とした向きである。

第二コンベア部２２０は、三つ一組の所定幅の同一の無端の帯ベルト２２１と、帯ベルト２２１を回転させる駆動ローラ２２２と、帯ベルト２２１を介して駆動ローラ２２２に従動する従動ローラ２２３と、を有する。
駆動ローラ２２２と従動ローラ２２３は軸並行に配置し、帯ベルト２２１を三本とも所定張力で掛け渡してある。ベルトの高さを帯ベルト２１１と同じ（面一）にしている。また、帯ベルト２２１は、帯ベルト２１１と互い違いに配置され移送方向に共通部分をもつ。これは、第一コンベア部２１０との円滑なカートンＫの群の引き受けをおこなうためである。

ここで、駆動ローラ２１２による帯ベルト２１１の移送速度ｖ１と、駆動ローラ２２２による帯ベルト２２１の移送速度ｖ２とは、ｖ１＞ｖ２とし、帯ベルト２１１上のカートンＫが後ろからすなわち第一コンベア部２１０側から押される様にしている。これにより、カートンＫの前側（下手側）へのもたれかかり姿勢が形成され、カートン束Ｂの第一コンベア部２１０への移載時だけでなく、カートンＫの群の全体の前のめり姿勢常に維持されることとなる。ただし、ｖ２＞ｖ１であると、特に第一コンベア部２１０上での滑りが著しく、かえって後ろ倒れを誘発するため、適度な速度差とする。

リフタ部２３０は、二本の帯ベルト２１１の間および左右に配された上面が平らな三つの仮置台２３１と、仮置台２３１を昇降する昇降部２３２と、を有する。
仮置台２３１は、カートン束Ｂより長手であり、三本の帯ベルト２２１に突き当たるように配されている。この仮置台２３１に、移載部１００からのカートン束Ｂが移載される。
昇降部２３２は三つの仮置台２３１の高さを合わせて一斉に昇降させるが、はじめに、帯ベルト２１１より若干高い位置にて待機させる。これにより、カートン束Ｂと帯ベルト２１１の間に隙間ができ、載置直後の制御部１２０が帯紙Ｏの引き抜きを容易にする。すなわち、引き抜き時に、カートンＫが引き抜き側すなわち上手側に傾いてしまうような干渉を回避できる。
引き抜き後に、昇降部２３２により仮置台２３１を帯ベルト２１１より低い位置とする。これにより、カートン束Ｂの移送が始まる。

以上説明したように、本発明の移載移送装置１は、カートン束Ｂを納品状態から帯紙Ｏを利用してそのまま抜き出して移載し、各カートンＫの前方への寄りかかり姿勢を保持して順次簡便に継ぎ足し、下流へ供給することが可能となる。

本発明によれば、移送対象はカートンに限らず、扁平物の束であればよく、たとえば、コースターの移載移送装置としても利用できる。電子基板などでもよい。

１ 移載移送装置
１００ 移載部
１１０ ロボットアーム
１１１ アーム部
１１２ チャック部
１１３ 平板体
１２０ 制御部
２００ 移送部
２１０ 第一コンベア部
２１１ 帯ベルト
２１２ 駆動ローラ
２２０ 第二コンベア部
２２１ 帯ベルト
２２２ 駆動ローラ
２３０ リフタ部
２３１ 仮置台
２３２ 昇降部
Ｂ カートン束
Ｄ 段ボール箱
Ｋ カートン
Ｏ 帯紙
ＯＺ 舌片

Claims (4)

1. 潰れた方向を水平に向けて重ねられた未展開の紙箱の束、その他の、厚みが薄い方向を水平に向け当該方向に積層された扁平物の束であって、当該方向に下からあてがわれ束の両端では上方に延伸した帯体を介して束の空中移動を可能にした移載移送装置において、
   束を載置し、扁平物の群を積層方向に移送する第１無端コンベアと、
   帯体の端部をそれぞれ挟持して、束を、置場から持ち上げて移動し、積層方向が移送方向となるように向けつつ、移送方向の最も下手にある扁平物が前回載置した束の最も上手にある扁平物の直近の上手に位置するように第１無端コンベアに載置する二つの挟持手段と、
   束の第１無端コンベアへの載置直後に下手の挟持手段を解放し、上手の挟持手段を制御して帯体を束の上手側から引き抜く制御手段と、
   制御手段による引き抜きの際に最も上手にある扁平物の引き抜き方向への移動を規制し、規制解放後には当該扁平物の上手側への倒伏を起こさせない規制体と、
   を具備したことを特徴とする移載移送装置。
2. 規制体は下手の挟持手段であり、
   制御手段は、下手の挟持手段を解放してから当該挟持手段を上手に回り込ませ、前記最も上手にある扁平物にあてがう制御をおこなうことを特徴とする請求項１に記載の移載移送装置。
3. 同じ移送方向として第１無端コンベアに連接し扁平物を引き受け下流に移送する第２無端コンベアを具備し、
   第１無端コンベアの移送速度を第２無端コンベアの移送速度より早めたことを特徴とする請求項１または２に記載の移載移送装置。
4. 第１無端コンベアの移送方向の左右に沿って延伸し、挟持手段により第１無端コンベアに載置される束をいったん仮置きする仮置体と、
   仮置体を、第１無端コンベアの載置面より高い位置にて待機させ、帯体が引き抜かれてから当該載置面より低い位置まで降下させる昇降手段と、
   を具備したことを特徴とする請求項１，２または３に記載の移載移送装置。