JPH06102462B2 - ロボットを備えた箱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ロボットを備えた箱処理装置に関し、より詳
しくは、デパレタイザとアンケーサ、或はケーサとパレ
タイザとして使用することができる箱処理装置に関す
る。

「従来の技術」 従来、ロボットを備えた箱処理装置として、内部に多数
の物品を収容した箱を所定位置に設けたロボットによっ
てパレット上に順次積層載置するようにしたパレタイザ
が知られている（特開昭62−27229号公報、特開平１−1
45930号公報）。そして後者の公報に記載されたパレタ
イザにおいては、ロボットに２つの箱把持ヘッドを設
け、箱の種類に対応して一方の箱把持ヘッドを選択使用
できるようにしいる。

また従来、チューブの搬送ラインに沿って所要位置に複
数のロボットを配設し、各ロボットにより、一旦箱内か
ら空のチューブを取り出したら、別の位置に設けたロボ
ットによってそのチューブ内に充填物を充填し、さらに
別の位置に設けたロボットによって充填が完了したチュ
ーブを箱内に収容するようにしたものが知られている
（特開平１−99912号公報）。

「発明が解決しようとする課題」 しかるに従来は、チューブ等の物品を箱内に収容するケ
ーサと、このケーサによって物品が収容された箱をパレ
ット上に積層載置するパレタイザとは別個に構成されて
おり、それぞれの装着をロボットで構成する場合にも、
それぞれ別個のロボットを用いていた。

これはまた、パレット上に積層載置された箱を該パレッ
ト上から下ろすデパレタイザと、その箱内に収容された
チューブ等の物品を箱内から取出すアンケーサとについ
ても全く同様であり、やはり２台のロボットを用いてい
たので大きなスペースを必要とするとともに高価となっ
ていた。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、第１に、１台のロボッ
トによってデパレタイザとアンケーサとして使用するこ
とができる箱処理装置を提供するもので、当該箱処理装
置は、ロボットに設けられ、パレット上に積層載置され
た箱を把持してこれをパレットから下ろす箱把持ヘッド
と、上記ロボットに設けられて上記箱把持ヘッドと選択
使用され、上記箱内の物品を把持してこれを箱内から取
出す物品把持ヘッドと、この物品把持ヘッドによって箱
内から取出された物品を受取ってこれを外部に搬出する
物品搬送手段とを備えるものである。

また本発明は、第２に、１台のロボットによってケーサ
とパレタイザとして使用することができる箱処理装置を
提供するもので、当該箱処理装置は、物品を所定位置に
搬入する物品搬送手段と、箱を所定位置に搬入する箱搬
送手段と、ロボットに設けられ、上記物品搬送手段によ
って所定位置に搬入された物品を把持し、これを上記箱
内に収容する物品把持ヘッドと、上記ロボットに設けら
れて上記物品把持ヘッドと選択使用され、上記箱を把持
してこれをパレット上に積層載置する箱把持ヘッドとを
備えるものである。

「作用」 前者の構成によれば、パレット上に積層載置された箱を
ロボットの箱把持ヘッドで把持してこれをパレットから
下ろすことができ、また箱内の物品は当該ロボットに設
けた物品把持ヘッドによって箱内から物品搬送手段へ受
渡すことができる。

他方、後者の構成によれば、物品搬送手段によって搬送
されてきた物品をロボットの物品把持ヘッドで把持して
これを箱内に収容することができ、また箱は当該ロボッ
トの箱把持ヘッドで把持してこれをパレット上に積層載
置することができる。

したがって、いずれの構成においても１台のロボットに
よって箱の積卸し作業と物品の出入れ作業とを行なうこ
とができるので、従来に比較して装置全体の設置スペー
スを小さくすることができるとともに、安価に製造する
ことができる。

「実施例」 以下、本発明を、パレット上から箱を荷卸すデパレタイ
ザとしての機能と、箱内から容器等の物品を取出すアン
ケーサとしての機能とを備えた箱処理装置に適用した実
施例について説明する。

本実施例における箱処理装置１は、図示しない制御装置
によって作動が制御されるロボット２を備えており、こ
のロボット２のアーム2Aの先端部に設けた２つの把持ヘ
ッド2B、2Cは一体的に、第１図に示したパレット供給位
置Ａ、箱開放位置Ｂ、箱内からの物品取出し位置Ｃ、お
よび空の箱を排出する箱排出位置Ｄとに渡って移動可能
となっている。

第４図、第５図に示すように、本実施例における箱３
は、中間の仕切り板４を介して容器等の物品５を上下２
層でそれぞれ千鳥状に収容してあり、箱３の上方開口
は、予め箱３の四辺のフラップ６を折り畳むことによっ
て閉鎖されている。

上記箱３は、第１図、第２図に示すように、パレット７
上に多数積層載置されており、このパレット７は２つが
相互に隣接した状態で、図示しないコンベヤ等の供給機
構又はフォークリフトによって上述したパレット供給位
置Ａに供給されるようになっている。

上記パレット７がパレット供給位置Ａに供給されると、
上記ロボット２はそのアーム2Aの先端に設けた一方の箱
把持ヘッド2Bによってパレット７上から１つの箱３を吸
着把持し、これを上記箱開放位置Ｂに設けた箱開放装置
11の箱送り手段12に供給する。

上記箱開放装置11は、箱送り手段12によって搬送される
箱３の両側に一対のカッタ13、14を備えており、箱送り
手段12によって箱３を搬送する間に両カッタ13、14によ
って箱３の搬送方向両側上部を連続して切断することが
できるようになっている（第４図参照）。

また上記箱開放装置11は、上記箱送り手段12の前方にこ
れと直交する方向に箱３を搬送する第２の箱送り手段15
を備えており、この箱送り手段15によって箱３を搬送す
る間に、上記一対のカッタのうちの一方のカッタ14と、
これに対向する位置に設けたカッタ16とによって、上記
一対のカッタ13による切断部に連続させて、上記箱３の
他の両側上部を切断することができるようになってい
る。この種の箱開放装置11は従来既に公知であるので、
これ以上の詳細は説明は省略する。またその他の箱開放
装置11として、従来公知のフラップオープナを用いるこ
とができることは勿論である。

上記箱開放装置11によって４つの側面上部が連続して切
断された箱３は、箱送り手段15によって物品取出し位置
Ｃに搬入される。そして箱３が物品取出し位置Ｃに搬入
されると、上記ロボット２の箱把持ヘッド2Bが上記箱３
の切断された上方部を吸着保持し、これを箱排出位置Ｄ
に設けたシュレッダ17に投入して細かく裁断させる。

このようにして箱３の上面が開放されると、具体的構成
については後に詳述するが、ロボット２の箱把持ヘッド
2Bが物品把持ヘッド2Cに回転交換され、この物品把持ヘ
ッド2Cが上層側の物品５の全てを吸着把持して箱３内か
ら取出す。そして上記物品把持ヘッド2Cによって箱３内
から取出された物品５は、上記取出し位置Ｃの隣接位置
に設けた物品搬送コンベヤ18に受渡されて、次工程に搬
送される。

上記物品把持ヘッド2Cが上層側の物品５を物品搬送コン
ベヤ18に受渡すと、該物品把持ヘッド2Cが元の箱把持ヘ
ッド2Bに回転交換され、この箱把持ヘッド2Bによって箱
３内の仕切り板４が取出されてシュレッダ17に投入され
る。この後、再び箱把持ヘッド2Bが物品把持ヘッド2Cに
交換されると、この物品把持ヘッド2Cにより箱３内に収
容された下層側の物品５が吸着保持されて物品搬送コン
ベヤ18に受渡される。

このようにして箱３内から全ての物品５が取出されて箱
３が空になると、該箱３は再度物品把持ヘッド2Cから交
換された箱把持ヘッド2Bによって吸着保持され、上記シ
ュレッダ17に排出されて裁断排出される。

以上の作業によって１サイクルが終了し、以後同様なサ
イクルが繰り返されて、パレット７上から全ての箱３が
荷卸されるとともに、全ての箱３内の物品５が物品搬送
コンベヤ18に受渡される。

次に、上記箱把持ヘッド2Bと物品把持ヘッド2Cとの具体
的構成を説明すると、それら箱把持ヘッド2Bと物品把持
ヘッド2Cとは、第６図、第７図に示すように、Ｔ字形フ
レーム23を構成する支持ロッド部23Aの両端部に取り付
けてあり、この支持ロッド部23Aの中央部からそれと直
交する方向に伸びる連結ロッド部23Bを上記ロボット２
のアーム2Aの先端に連結している。

上記Ｔ字形フレーム23は、アーム2Aによって連結ロッド
部23Bの軸線を中心として回転されるようになってお
り、したがって上記箱把持ヘッド2Bと物品把持ヘッド2C
は回転方向に180度離れた位置に位置し、Ｔ字形フレー
ム23を180度回転させることによって、箱把持ヘッド2B
と物品把持ヘッド2Cとを選択使用することができるよう
になっている。

上記箱把持ヘッド2Bは、第６図、第７図、第９図に示す
ように、支持ロッド部23Aの一端に固定した円板状の取
付板24と、この取付板24の所定箇所に取付けた複数の吸
盤25とを備えており、第３図に示すように、上記各吸盤
25を可撓性を有する負圧導入管26および図示しない電磁
弁を介して負圧供給源27（第３図）に連通させている。

また、上記取付板24の所要位置に箱３の有無を検出する
ための検出ロッド29を摺動自在に貫通させ、この検出ロ
ッド29の先端部29aと取付板24との間にばね30を弾装し
て、通常は検出ロッド29の一端に設けたストッパ部29b
を取付板24に当接させている。この状態では、上記検出
ロッド29の先端部29aは各吸盤25もりも前方に突出し
て、最初に箱３に当接することができるようになってい
る。

そして上記取付板24に、上記検出ロッド29のストッパ部
29bに近接させてセンサ31を取付け、このセンサ31によ
り、上記先端部29aが箱３と当接して検出ロッド29がば
ね30に抗して押戻された際に上記ストッパ部29bを検出
させ、それによって箱３の有無を検出できるようにして
いる。

他方、上記物品把持ヘッド2Cは、第６図ないし第８図に
示すように、Ｔ字形フレーム23を構成する支持ロッド部
23Aの他端に固定した方形箱形のケーシング34と、この
ケーシング34の表面を覆う方形の弾性体35とを備えてお
り、上記ケーシング34内に負圧が導入される負圧室36
（第７図）を形成している。

そして上記負圧室36を、ケーシング34に連結したパイプ
37と、これに接続した可撓性を有する負圧導入管38と、
さらに図示しない電磁弁とを介して上記負圧供給源27に
接続させている。また、上記弾性体35およびケーシング
34に、箱３内に収容された物品５の位置に合わせてそれ
と同数の吸着孔39を穿設して各吸着孔39を負圧室36内に
連通させることにより、各吸着孔39によって各物品５を
吸着保持することができるようにしている。

また上記ケーシング34のほぼ四隅位置に位置決め部材40
を設け、各位置決め部材40を所要位置で箱３の内壁と物
品５との間に圧入させることにより、箱３内の物品５を
整列させて上記弾性体35の各吸着孔39が箱３内に収容さ
れた物品５と正確に重合するようにしている。

各位置決め部材40は、箱３の内壁と物品５との間に容易
に圧入できるような形状に形成してあり、各位置決め部
材40に連結したロッド41を上記負圧室36を避けた位置で
ケーシング34に摺動自在に貫通させている。そして、ケ
ーシング34と各位置決め部材40との間に弾装したばね42
によって各位置決め部材40をケーシング34から離隔する
方向に付勢し、通常はロッド41に設けたストッパ部41a
がケーシング34に当接する位置に保持している。

さらに第７図に示すように、上記ケーシング34には各ス
トッパ部41aに近接させた位置にそれぞれセンサ43を設
けてあり、各センサ43によってストッパ部41aが移動さ
れて位置決め部材40が箱３の内壁と物品５との間に圧入
されなかったこと、すなわち箱３内の物品５を整列させ
ることができず、各吸着孔39による全ての物品５の吸着
が行なえない危険性があることを検出できるようにして
いる。

以上のように、本実施例においては、１台のロボット２
のアーム2Aに、箱３を吸着把持する把持ヘッド2Bと物品
５を吸着把持する物品把持ヘッド2Cとを設け、それらを
必要に応じて180度回転させることによりいずれか一方
を選択使用することができるので、１台のロボット２に
よってパレット７からの箱３の荷卸し作業と、箱３内か
らの物品５の取出し作業とを行うことができ、それらの
作業を別の位置に設けた２台の装置によって行なってい
た従来に比較して、装置全体の設置スペースを小さくす
ることができるるとともに、装置全体を安価に製造する
ことが可能となる。

なお、上記把持ヘッド2Bと物品把持ヘッド2Cは必ずしも
吸着によるものでなくてもよいことは勿論である。

また、上記実施例は、パレット上から箱を荷卸すデパレ
タイザと、箱内から容器等の物品を取出すアンケーサと
して使用することができる箱処理装置に本発明を適用し
たものであるが、他の実施例として、箱内に物品を収容
するケーサと、この箱をパレット上に積層するパレタイ
ザとして使用することができる箱処理装置に本発明を適
用することができる。

この場合には、上記シュレッダ17を省略するとともに例
えば上記取出し位置Ｃに箱を搬入する箱搬送手段を設
け、また箱開放装置11の代りに物品を収容した箱を閉鎖
する箱閉鎖装置を設け、かつ上述した作業と逆の作業を
行なわせればよい。そのような構成や作動は、当業者に
とって図示するまでもなく理解できると思われるので、
図示することは省略する。

さらに、物品と箱の種類に応じては、例えばビールびん
とそれのプラスチックケースの場合には、箱開放装置11
や箱閉鎖装置を省略することができる。この場合には、
図示実施例に関して言えば、必ずしもパレット７上から
箱３を荷卸した後に、箱３内から物品５を取出す必要は
なく、箱３内から物品５を取出した後に、パレット７上
から箱３を荷卸すことができる。これは上述した他の実
施例の場合についても同様であり、箱に物品を収容する
工程と、箱をパレット上に積層載置する工程とは、どち
らが先であってもよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、デパレタイザとアンケ
ーサ、或はケーサとパレタイザを１台のロボットで兼用
することができるので、従来に比較して装置全体の設置
スペースを小さくすることができるとともに、安価に製
造することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の側面図、第３図は第１図の第２図とは異なる側面
図、第４図は箱内の物品の収容状態を示す第５図のIV−
IV線に沿う断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う断
面図、第６図は第３図の要部を示す拡大図、第７図は第
６図の左側面図、第８図は第７図の矢印VIIIに沿う矢視
図、第９図は第７図の矢印IX線に沿う矢視図である。 １……箱処理装置、２……ロボット 2A……アーム、2B……箱把持ヘッド 2C……物品把持ヘッド、３……箱 ５……物品、７……パレット 18……物品搬送コンベヤ（物品搬送手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットに設けられ、パレット上に積層載
   置された箱を把持してこれをパレットから下ろす箱把持
   ヘッドと、上記ロボットに設けられて上記箱把持ヘッド
   と選択使用され、上記箱内の物品を把持してこれを箱内
   から取出す物品把持ヘッドと、この物品把持ヘッドによ
   って箱内から取出された物品を受取ってこれを外部に搬
   出する物品搬送手段とを備えることを特徴とするロボッ
   トを備えた箱処理装置。
2. 【請求項２】物品を所定位置に搬入する物品搬送手段
   と、箱を所定位置に搬入する箱搬送手段と、ロボットに
   設けられ、上記物品搬送手段によって所定位置に搬入さ
   れた物品を把持し、これを上記箱内に収容する物品把持
   ヘッドと、上記ロボットに設けられて上記物品把持ヘッ
   ドと選択使用され、上記箱を把持してこれをパレット上
   に積層載置する箱把持ヘッドとを備えることを特徴とす
   るロボットを備えた箱処理装置。