WO2023175804A1 - 箱体折り畳みシステム - Google Patents

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    • B65B43/00—Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/26—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/28—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks by grippers co-operating with fixed supports
    • B65B43/285—Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks by grippers co-operating with fixed supports specially adapted for boxes, cartons or carton blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B57/00—Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • B65B57/16—Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to stop, or to control the speed of, the machine as a whole
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B69/00—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
    • B65B69/0025—Removing or cutting binding material, e.g. straps or bands

Definitions

  • the present invention relates to a box folding system.
  • Such a transport box is formed from a single corrugated cardboard sheet, and includes a rectangular cylindrical body, and a plurality of flaps extending from the body and forming a lid and a bottom body for sealing the body.
  • Corrugated cardboard boxes are widely used. Usually, a box such as a cardboard box is folded flat to occupy as little space as possible after an item is removed.
  • An empty box folding system is a box folding system that folds a box formed from a box sheet having a plurality of panels connected to each other, and includes a work head that sucks the box sheet. and a folding auxiliary member that changes the relative angle of the panel by coming into contact with the box that the robot moves.
  • the size of the box can be easily changed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a box folding system according to a first embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a flowchart showing a procedure for folding a box by the box folding system of FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating one scene of the opening operation of the lower flap by the box folding system of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the next scene in FIG. 3 of the opening operation of the lower flap by the box folding system of FIG. 1;
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the next scene in FIG. 4 of the opening operation of the lower flap by the box folding system of FIG. 1;
  • FIG. 6 is a schematic sectional view illustrating the next scene in FIG. 5 of the opening operation of the lower flap by the box folding system of FIG. 1;
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a box folding system 1 according to a first embodiment of the present disclosure.
  • the box folding system 1 is a system that flatly folds a box B formed from a box sheet S having a plurality of panels connected to each other.
  • a 0201 type (formerly A-1 type) corrugated box is typically assumed, such as a grooved corrugated box specified by code number 02 of JIS-Z1507.
  • the box sheet S of the 0201 type has a pair of length side panels P1 and a pair of width side panels P2 which are alternately connected laterally to form a rectangular cylindrical part, and an upper edge and a lower edge of P1 of the pair of length side panels.
  • Two pairs of outer flaps (upper outer flap P3 and lower outer flap P4) each extend from the edge, and two pairs of inner flaps (upper inner flap P5) extend from the upper edge and lower edge of the pair of width panels P2, respectively. and a lower inner flap P6).
  • the upper flaps P3 and P5 are combined to form a lid that seals the lower end of the square cylindrical part
  • the lower flaps P4 and P6 are combined to seal the upper end of the square cylindrical part.
  • the bottom body By forming the bottom body, it is assembled into a box B to be sealed. Note that terms such as “side,” “upper,” and “lower” that indicate the direction of the box sheet are merely used for convenience of explanation and the general orientation when the box B is used. The orientation of the box B in the box folding system 1 is not limited.
  • the box folding system 1 includes a robot 10 that moves the box B, and an opening auxiliary member that opens either the outer flaps P3, P4 or the inner flaps P5, P6 when the robot 10 comes into contact with the moving box B. 20, a pad take-out device 30 that cooperates with the robot 10 to take out the buffer pad C placed in the box B, and the relative angle of the panel (especially the width side) when the robot 10 comes into contact with the moving box B.
  • the device includes a folding auxiliary member 40 that changes the relative angle between the panel P2 and the inner flaps P5 and P6, and a control device 50 that controls the robot 10 and the pad take-out device 30.
  • the robot 10 has a work head 11 at its end that sucks the box sheet S, and is configured to be able to move the box sheet S (including the assembled box body B) by changing the position and orientation of the work head 11. be done.
  • a vertically articulated robot can be used as the robot 10, but other types of robots may also be used.
  • the work head 11 may be configured to suction the box sheet S using a plurality of suction pads 12.
  • the work head 11 is large enough to simultaneously hold two adjacent panels of the box sheet S (length side panel P1 and lower outer flap P4, or length side panel P1 and width side panel P2) in substantially the same plane. It is designed to have strong and suction power.
  • the work head 11 includes a cutter 13 for cutting the tape that locks the outer flaps P3 and P4 in a sealed state, and a position for cutting the tape (outer flaps P3,
  • the outer edge of P4 may also be provided with a sensor 14 for checking the outer edge of P4.
  • the opening assisting member 20 has a width smaller than the lateral width of the length panel P1 and the width panel P2, and is formed to be insertable into the box B held by the robot 10. Further, it is preferable that the opening assisting member 20 has a length larger than the extension length of the flaps P3 to P6.
  • the opening assisting member 20 is arranged to protrude upward. In this embodiment, the opening assisting member 20 is immovably fixed to the end of the table 21 to which the box B is supplied. In this embodiment, the table 21 is supplied with a box B whose lid (upper flaps P3, P5) has been opened and the articles inside have been taken out.
  • the pad removal device 30 is inserted into the box B and includes a suction section 31 that suctions the buffer pad C, a support section 32 that supports the suction section 31 at its tip, and a pad confirmation section that determines the presence or absence of the buffer pad C. 33.
  • the support part 32 supports the suction part 31 so as to be movable in the insertion direction (up and down direction) into the box B
  • the pad confirmation part 33 has a sensor that detects movement of the suction part 31 with respect to the support part 32.
  • the suction part 31 has a weight that allows the buffer pad C to be extracted from the box body B by its own weight
  • the pad confirmation part 33 has a proximity switch etc. that detects that the suction part 31 is in the lowered position.
  • the box B which is held upside down by the robot 10, is fitted into the pad takeout device 30. If the buffer pad C is not present, the suction section 31 suctions the bottom of the box B, and when the robot 10 lifts the box B, the suction section 31 is lifted together with the box B. Therefore, when the pad confirmation section 33 detects movement of the suction section 31, it can be determined that the buffer pad C does not exist.
  • the pad removal device 30 is also used to hold the box body B when the robot 10 cuts the tape that locks the lower outer flap P4 that seals the bottom of the box body B. It will be done.
  • the folding auxiliary member 40 is a rod-shaped body that is supported substantially horizontally in a cantilevered manner.
  • the folding auxiliary member 40 is supported by the support column 41, but it may also be supported by a building or other structure.
  • the folding auxiliary member 40 may be formed by a pipe or a bar.
  • the diameter of the folding auxiliary member 40 is preferably as small as possible within a range that can ensure rigidity so that it can be inserted into the box body B in various orientations.
  • the length of the folding auxiliary member 40 is determined by the height of the box sheet S in the folded state (the length of the height of the surface panel P1 and the vertical It is preferable that the total extension length of the outer flaps P3 and P4 is greater than or equal to the total extension length of the outer flaps P3 and P4.
  • the folding auxiliary member 40 is placed at a position higher than the total horizontal length of one length panel P1 and one width panel P2 so that the box sheet S can be directed without contacting the floor surface. Preferably, it is retained.
  • the control device 50 may be constituted by one or more computer devices having, for example, a memory, a processor, an input/output interface, etc., and executing an appropriate control program. Moreover, a part of the control device 50 may be configured by a physical circuit.
  • the control device 50 controls the robot 10 and the pad take-out device 30 so that the box folding system 1 can fold the box B shown in FIG. 2 .
  • the folding process of the box B includes a step of suctioning the bottom surface of the box B by the work head 11 (S01: bottom suction step), and a step of moving the box B so that the opening auxiliary member 20 opens the upper flaps P3 and P5.
  • step (S02: upper flap opening step) step of arranging the box B on the pad take-out device 30 (S03: pad take-out device placement step), and suction step of the buffer pad C by the suction unit 31 of the pad take-out device 30.
  • 40 (S11: Box release step), and a step of sucking the length side panel P1 and the width side panel P2 with the work head 11, folding the box sheet S,
  • the bottom surface of the box B sealed with tape is suctioned by the work head 11.
  • the bottom surface of the box B may be suctioned after the work head 11 once sucks the side surfaces of the box B and turns the box B sideways.
  • the upper flaps P3 and P5 are brought into contact with the opening assisting member 20 one by one and rotated outward.
  • the upper flaps P3 and P5 are bent so that they are each held in an outwardly open state. That is, the robot 10 inserts the opening auxiliary member 20 between the upper flaps P3 and P5, brings the opening auxiliary member 20 into contact with either of the upper flaps P3 and P5, and opens the box B so that its rectangular cylindrical portion is It is moved to a position where it does not overlap with the opening auxiliary member 20 in plan view. Further, the robot 10 preferably rotates the upper flaps P3 and P5 largely outward by moving the box B downward.
  • the box B is fitted into the pad take-out device 30 by the robot 10. Thereby, the suction part 31 of the pad take-out device 30 is in a state where it supports the bottom body (lower flaps P4, P6) of the box body B from inside via the buffer pad C.
  • the suction unit 31 starts suctioning, thereby suctioning the buffer pad C present inside the box B.
  • the suction section 31 suctions the bottom body of the box body B.
  • the robot 10 lifts the box B a little.
  • the suction part 31 stays in place with the buffer pad C adsorbed by its own weight, and the bottom of the box B Separate the buffer pad C from the
  • the robot 10 also lifts up the suction part 31 that is suctioning the bottom body of the box body B.
  • the buffer pad presence/absence determination step of S06 it is determined whether or not to perform the suction stop step of S07 based on the detection result of the suction portion 31 by the pad confirmation section 33 in the box lifting step.
  • the inner surface of the bottom body of the box B is released from the suction part 31 by stopping the suction of the suction part 31.
  • the box body B is released from the work head 11, and the bottom surface of the box body B is cut using the cutter 13 of the work head 11 to enable opening of the lower outer flap P4 and eventually the lower inner flap P6. Cut the attached tape.
  • the working head 11 is arranged so that a part thereof is located on one lower outer flap P4 and the remaining part protrudes to the outside of the box body B.
  • the work head 11 is moved in a 90 degree arc so that the lower outer flap P4 is sucked by the work head 11 and the sucked lower outer flap P4 is swung around its base edge and released. let Thereby, the remaining part of the work head 11 can attract the longitudinal panel P1 adjacent to the lower outer flap P4. As a result, the work head 11 attracts and holds the lower outer flap P4 and the longitudinal panel P1 on the same virtual plane.
  • the box body B can be removed from the pad take-out device 30, leaving the buffer pad C behind.
  • the work head 11 picks up the longitudinal panel P1 and the connected outer flap P4 on the same plane, and opens the box body in a posture in which the other longitudinal panel P1 is placed on the lower side.
  • the lower inner flap P6 is brought into contact with the folding auxiliary member 40 and opened.
  • the robot 10 holds the box B so that the width panel P2 is inclined with respect to the folding auxiliary member 40, and moves the box B in the longitudinal direction of the folding auxiliary member 40.
  • the tip of the folding auxiliary member 40 is inserted into the box B by moving the folding auxiliary member 40.
  • the lower inner flap P6 located on the tip side of the folding auxiliary member 40 is not pushed into the inside of the box body B.
  • the lower inner flap P6 located on the proximal end side of the folding auxiliary member 40 may be pushed slightly into the inside of the box body B.
  • the robot 10 by using the robot 10 to pull out the box B in the direction along the width panel P2, the lower inner flap P6 located on the tip side of the folding auxiliary member 40 can be opened. Furthermore, the robot 10 moves the box body along a trajectory having a component in a direction along the lower edge of the longitudinal panel P1 within a range where the lower inner flap P6 located on the tip side of the folding assisting member 40 does not separate from the folding assisting member 40. By moving B, as shown in FIG. 5, the lower inner flap P6 is largely opened to the outside of the box body B, and the lower inner flap P6 is bent into the open state.
  • the robot 10 inverts the inclination of the box B and the trajectory of the movement of the box B with respect to the folding auxiliary member 40 and moves the box B in the same manner, thereby moving the box B to the opposite side as shown in FIG.
  • the lower inner flap P6 can also be folded in the open state.
  • the box B is in a state where all the flaps P3 to P6 are arranged outside the rectangular cylindrical portion and can be easily folded so that one of the width panels P2 is superimposed on the length panel P1.
  • the lower outer flap P4 that is not suctioned by the work head 11 can be opened by its own weight, but if the lower outer flap P4 has a strong tendency to fold, it must be suctioned by the work head 11 before opening the lower inner flap P6.
  • the box body B may be moved so that the lower outer flap P4 which is not open is brought into contact with the folding auxiliary member 40 and opened.
  • the box is released from the work head 11 so that the folding auxiliary member 40 supports the box sheet S at the boundary between the length panel P1 and the width panel P2. That is, by placing the box B on the folding auxiliary member 40, the box B is folded by its own weight, and the folded box sheet S is suspended from the folding auxiliary member 40.
  • the robot 10 holds the length panel P1 and the adjacent width panel P2 on one side of the box sheet S supported by the folding auxiliary member 40 on substantially the same plane using the work head 11. While doing so, the box sheet S is pulled out from the folding auxiliary member 40. Due to the thickness of the folding auxiliary member 40, the boxed sheet S suspended from the folding auxiliary member 40 may be in an incompletely folded state with a slight inner cavity remaining. If it is difficult to hold the length panel P1 and the width panel P2 on the same plane in this state, first move the work head 11 toward the upper one of the length panel P1 and the width panel P2.
  • the length panel P1 and the width panel P2 can be sucked onto the same plane by placing the panel at the center of the box sheet S in the vertical direction, and then rotating the work head 11 so that the suction surface is vertical. good.
  • the box sheet S cannot be held in a substantially folded state even if the work head 11 is rotated so that the suction surfaces are horizontal. Therefore, the box sheets S folded by the robot 10 can be stacked in order at a predetermined location.
  • the robot 10 moves the box B to bring the lower inner flap P6 into contact with the folding auxiliary member 40 and open it, so there is a high degree of tolerance for differences in the size of the box B. Even when folding the boxes B, which have a large size and have a large difference in size, there is a wide range that can be handled by simply changing the operation program of the robot 10.
  • the box folding system according to the present disclosure is applied to a box whose bottom body (lower flap) is open when taking out an article, and the upper flap may be opened with a folding auxiliary member. . Furthermore, in the box folding system according to the present disclosure, both the upper flap and the lower flap may be opened using the folding auxiliary member. Therefore, in the box folding system according to the present disclosure, the release assisting member can be omitted. Further, in the box folding system according to the present disclosure, the pad take-out device is not an essential component, and the tape may be cut at a location other than the pad take-out device.
  • the work head may not have a tape cutter, and the tape may be cut by a separately provided tape cutting mechanism such as a robot.
  • the box folding system according to the present disclosure may be configured such that a robot different from the robot that opens the flap and causes the folding auxiliary member to hold the boxed sheet removes the box sheet from the folding auxiliary member.
  • the robot may perform other tasks, such as taking out articles stored in the box or assisting therein.

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Abstract

容易に箱体のサイズを変更できる本開示の一態様に係る空箱体折り畳みシステムは、互いに連接される複数のパネルを有する箱シートから形成される箱体を折り畳む箱体折り畳みシステムであって、前記箱シートを吸着する作業ヘッドを有し、前記箱体を移動するロボットと、前記ロボットが移動する前記箱体に当接することにより前記パネルの相対角度を変更する折り畳み補助部材と、を備える。

Description

箱体折り畳みシステム
　本発明は、箱体折り畳みシステムに関する。
　多様な物品が、箱体に収容されて輸送されている。かかる輸送用の箱体としては、１枚の段ボールシートから形成され、四角筒状の胴部と、胴部から延出し、胴部を封止する蓋体及び底体を形成する複数のフラップとを有する段ボール箱が広く利用されている。通常、段ボール箱等の箱体は、物品を取り出した後にできるだけ空間を占有しないよう平坦に折り畳まれる。
　多数の箱体から順次物品を取り出して製造設備等に供給する作業が必要とされる場合、箱体からの物品の取り出し及び箱体の折り畳みを自動で行うことが検討され得る。先端に吸引カップを有する揺動片によって段ボール箱のフラップを開放し、ガイドによりフラップを開放状態に保持しつつ物品を取り出し、最終的に胴部を吸着する揺動片により段ボール箱を折り畳む装置も提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平５－２５４５２５号公報
　段ボールシートを吸着して揺動する揺動片によってフラップの開放及び箱体の折り畳みを行う場合、それぞれの動作に合わせて適切な長さの揺動片を適切な位置に配置することが必要である。このため、箱体のサイズを変更する場合には、揺動片の長さ及び配置を調整する作業を行う必要がある。このため、容易に箱体のサイズを変更できるシステムが望まれる。
　本開示の一態様に係る空箱体折り畳みシステムは、互いに連接される複数のパネルを有する箱シートから形成される箱体を折り畳む箱体折り畳みシステムであって、前記箱シートを吸着する作業ヘッドを有し、前記箱体を移動するロボットと、前記ロボットが移動する前記箱体に当接することにより前記パネルの相対角度を変更する折り畳み補助部材と、を備える。
　本開示によれば、容易に箱体のサイズを変更できる。
本開示の第１実施形態に係る箱体折り畳みシステムの構成を示す模式図である。 図１の箱体折り畳みシステムによる箱体の折り畳み手順を示すフローチャートである。 図１の箱体折り畳みシステムによる下フラップの開放動作の一場面を説明する模式断面図である。 図１の箱体折り畳みシステムによる下フラップの開放動作の図３の次の場面を説明する模式断面図である。 図１の箱体折り畳みシステムによる下フラップの開放動作の図４の次の場面を説明する模式断面図である。 図１の箱体折り畳みシステムによる下フラップの開放動作の図５の次の場面を説明する模式断面図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係る箱体折り畳みシステム１の構成を示す模式図である。
　箱体折り畳みシステム１は、互いに連接される複数のパネルを有する箱シートＳから形成される箱体Ｂを扁平に折り畳むシステムである。箱シートＳとしては、例えばＪＩＳ－Ｚ１５０７のコード番号０２に規定される溝切り形段ボール箱等、典型的には０２０１式（旧Ａ－１式）段ボール箱が想定される。
　０２０１式の箱シートＳは、側方に交互に連接されて四角筒状部を形成する一対の長さ面パネルＰ１及び一対の幅面パネルＰ２と、一対の長さ面パネルのＰ１上縁及び下縁からそれぞれ延出する二対の外フラップ（上外フラップＰ３及び下外フラップＰ４）と、一対の幅面パネルＰ２の上縁及び下縁からそれぞれ延出する二対の内フラップ（上内フラップＰ５及び下内フラップＰ６）と、を含む複数のパネルを有する。０２０１式の箱シートＳは、上フラップＰ３，Ｐ５を組み合わせて四角筒状部の下端を封止する蓋体を形成し、下フラップＰ４，Ｐ６を組み合わせて四角筒状部の上端を封止する底体を形成することにより封函される箱体Ｂに組み立てられる。なお、箱シートの方向を示す「側方」、「上」、「下」等の用語は、説明のために一般的な箱体Ｂの使用時の向きを便宜的に用いるだけであって、箱体折り畳みシステム１における箱体Ｂの向きを限定するものではない。
　箱体折り畳みシステム１は、箱体Ｂを移動するロボット１０と、ロボット１０が移動する箱体Ｂに当接することにより外フラップＰ３，Ｐ４及び内フラップＰ５，Ｐ６のいずれかを開放する開放補助部材２０と、ロボット１０と協動して箱体Ｂの中に配置される緩衝パッドＣを取り出すパッド取り出し装置３０と、ロボット１０が移動する箱体Ｂに当接することによりパネルの相対角度（特に幅面パネルＰ２と内フラップＰ５，Ｐ６との相対角度）を変更する折り畳み補助部材４０と、ロボット１０及びパッド取り出し装置３０を制御する制御装置５０と、を備える。
　ロボット１０は、末端に箱シートＳを吸着する作業ヘッド１１を有し、作業ヘッド１１の位置及び向きを変更することにより、箱シートＳ（組み立て状態の箱体Ｂを含む）を移動できるよう構成される。ロボット１０としては、典型的には垂直多関節ロボットを用いることができるが、他の形式のロボットを用いてもよい。
　作業ヘッド１１は、複数の吸着パッド１２により箱シートＳを吸着するよう構成され得る。作業ヘッド１１は、箱シートＳの隣接する２つのパネル（長さ面パネルＰ１と下外フラップＰ４、又は長さ面パネルＰ１と幅面パネルＰ２）を同時に略同一平面状に保持できるよう十分な大きさ及び吸引力を有するよう設計される。
　また、作業ヘッド１１は、フラップＰ３～Ｐ６を開放可能にするために、外フラップＰ３，Ｐ４を封函状態に係止するテープを切断するカッタ１３と、テープを切断する位置（外フラップＰ３，Ｐ４の外縁）を確認するセンサ１４とを有してもよい。
　開放補助部材２０は、長さ面パネルＰ１及び幅面パネルＰ２の横方向幅よりも小さい幅を有し、ロボット１０が保持する箱体Ｂに挿入可能に形成される。また、開放補助部材２０は、フラップＰ３～Ｐ６の延出長さよりも大きい長さを有することが好ましい。開放補助部材２０は、上向きに突出するよう配設される。本実施形態において、開放補助部材２０は、箱体Ｂが供給されるテーブル２１の端部に不動に固定されている。本実施形態では、テーブル２１には、蓋体（上フラップＰ３，Ｐ５）が開封され、内部の物品が取り出された箱体Ｂが供給される。
　パッド取り出し装置３０は、箱体Ｂの中に挿入され、緩衝パッドＣを吸着する吸着部３１と、先端に吸着部３１を支持する支持部３２と、緩衝パッドＣの有無を判定するパッド確認部３３と、を有する。本実施形態において、支持部３２は吸着部３１を箱体Ｂへの挿入方向（上下方向）に移動可能に支持し、パッド確認部３３は吸着部３１の支持部３２に対する移動を検出するセンサを有する。具体的には、吸着部３１は自重により緩衝パッドＣを箱体Ｂから抜き出し可能な重量を有し、パッド確認部３３は吸着部３１が降下した位置にあることを検出する近接スイッチ等を有する。この構成によれば、パッド取り出し装置３０には、ロボット１０により上下を反対にして保持される箱体Ｂが嵌装される。緩衝パッドＣが存在しない場合、吸着部３１が箱体Ｂの底部を吸着し、ロボット１０が箱体Ｂを持ち上げたときに吸着部３１が箱体Ｂと共に持ち上げられる。このため、パッド確認部３３が吸着部３１の移動を検出した場合には、緩衝パッドＣが存在しないと判断できる。また、本実施形態において、パッド取り出し装置３０は、ロボット１０が箱体Ｂの底を封止する下外フラップＰ４を係止するテープを切断する際に、箱体Ｂを保持するためにも用いられる。
　折り畳み補助部材４０は、略水平に片持状態で支持される棒状体であることが好ましい。本実施形態において、折り畳み補助部材４０は支柱４１に支持されているが、建物や他の構造体に保持されてもよい。折り畳み補助部材４０は、パイプ又は棒材によって形成され得る。折り畳み補助部材４０の径は、多様な向きの箱体Ｂに挿入できるよう、剛性を担保できる範囲内でできるだけ小さいことが好ましい。また、折り畳み補助部材４０の長さは、図１に想像線で示すように箱シートＳを内側から支持できるよう、折り畳み状態の箱シートＳの高さ（長さ面パネルＰ１の高さと上下の外フラップＰ３，Ｐ４の延出長さとの合計）以上であることが好ましい。また、折り畳み補助部材４０は、箱シートＳを床面に当接させずに指示できるよう、１枚の長さ面パネルＰ１と１枚の幅面パネルＰ２との横方向の合計長さより高い位置に保持されることが好ましい。
　制御装置５０は、例えばメモリ、プロセッサ、入出力インターフェイス等を有し、適切な制御プログラムを実行する１又は複数のコンピュータ装置よって構成され得る。また、制御装置５０は、その一部が物理回路によって構成されてもよい。制御装置５０は、箱体折り畳みシステム１により図２に示す箱体Ｂの折り畳み処理を行うことができるよう、ロボット１０及びパッド取り出し装置３０を制御する。
　箱体Ｂの折り畳み処理は、作業ヘッド１１により箱体Ｂの底面を吸着する工程（Ｓ０１：底面吸着工程）と、開放補助部材２０で上フラップＰ３，Ｐ５を開放するよう箱体Ｂを移動させる工程（Ｓ０２：上フラップ開放工程）と、箱体Ｂをパッド取り出し装置３０に配置する工程（Ｓ０３：パッド取り出し装置配置工程）と、パッド取り出し装置３０の吸着部３１により緩衝パッドＣを吸着工程する工程（Ｓ０４：緩衝パッド吸着工程）と、ロボット１０により箱体Ｂを持ち上げる工程（Ｓ０５箱体持ち上げ工程）と、緩衝パッドＣの有無を判定する工程（Ｓ０６：緩衝パット有無判定工程）と、緩衝パッドＣがない場合に吸着部３１による吸着を停止する工程（Ｓ０７：吸着停止工程）と、ロボット１０により箱体Ｂの下外フラップＰ４を係止するテープを切断する工程（Ｓ０８：テープ切断工程）と、作業ヘッド１１により箱体Ｂの一方の上外フラップＰ３と隣接する長さ面パネルＰ１とを箱体Ｂの側面側から吸着する工程（Ｓ０９：側面吸着工程）と、折り畳み補助部材４０で下内フラップＰ６を開放するよう箱体Ｂを移動させる工程と（Ｓ１０：下フラップ開放工程）と、作業ヘッド１１から箱体Ｂを解放することにより箱シートＳを折り畳んで状態で折り畳み補助部材４０に支持させる工程（Ｓ１１：箱体解放工程）と、作業ヘッド１１により長さ面パネルＰ１及び幅面パネルＰ２を吸着して箱シートＳを折り畳み補助部材４０から抜き取る工程（Ｓ１２：箱シート抜き取り工程）と、を備える。
　Ｓ０１の底面吸着工程では、箱体Ｂのテープで封止されている底面を作業ヘッド１１により吸着する。一度作業ヘッド１１により箱体Ｂの側面を吸着して箱体Ｂを横倒しにしてから箱体Ｂの底面を吸着してもよい。
　Ｓ０２の上フラップ開放工程では、ロボット１０により箱体Ｂを移動させることにより、上フラップＰ３，Ｐ５を１枚ずつ開放補助部材２０に当接させて外側に回動させる。これにより、上フラップＰ３，Ｐ５がそれぞれ外側に開いた状態で保持されるような折り癖を付ける。つまり、ロボット１０は、上フラップＰ３，Ｐ５の間に開放補助部材２０を挿入し、上フラップＰ３，Ｐ５のいずれかに開放補助部材２０を当接させ、箱体Ｂをその四角筒状部が開放補助部材２０と平面視で重複しない位置まで移動させる。さらに、ロボット１０は、箱体Ｂを下方に移動させることで、上フラップＰ３，Ｐ５を大きく外側に回動させることが好ましい。
　Ｓ０３のパッド取り出し装置配置工程では、ロボット１０により箱体Ｂをパッド取り出し装置３０に嵌装する。これにより、パッド取り出し装置３０の吸着部３１が箱体Ｂの底体（下フラップＰ４，Ｐ６）を緩衝パッドＣを介して内側から支持する状態となる。
　Ｓ０４の緩衝パッド吸着工程では、吸着部３１による吸引を開始することで、箱体Ｂの内部に存在する緩衝パッドＣを吸着する。緩衝パッドＣが存在しない場合、吸着部３１は、箱体Ｂの底体を吸着する。
　Ｓ０５の箱体持ち上げ工程では、ロボット１０により箱体Ｂを少しだけ持ち上げる。箱体Ｂの中に緩衝パッドＣが存在する場合、ロボット１０が箱体Ｂを持ち上げることにより、吸着部３１が自重により吸着している緩衝パッドＣと共にその場に留まり、箱体Ｂの底体から緩衝パッドＣを離間させる。一方、箱体Ｂの中に緩衝パッドＣが存在しない場合、ロボット１０は、箱体Ｂと共にその底体を吸着している吸着部３１をも持ち上げる。
　Ｓ０６の緩衝パット有無判定工程では、箱体持ち上げ工程におけるパッド確認部３３による吸着部３１の検知結果に基づいて、Ｓ０７の吸着停止工程を行うか否かを決定する。
　Ｓ０７の吸着停止工程では、吸着部３１の吸引を停止することにより、吸着部３１から箱体Ｂの底体内面を解放する。
　Ｓ０８のテープ切断工程では、作業ヘッド１１から箱体Ｂを解放し、作業ヘッド１１のカッタ１３を用いて、下外フラップＰ４ひいては下内フラップＰ６の開放を可能にするよう箱体Ｂの底面に貼着されているテープを切断する。
　Ｓ０９の側面吸着工程では、先ず、作業ヘッド１１をその一部が１枚の下外フラップＰ４上に位置し、残部が箱体Ｂの外側に突出するよう配置する。この状態で、作業ヘッド１１より下外フラップＰ４を吸着し、吸着した下外フラップＰ４をその基端縁を中心に揺動させて開放するよう、作業ヘッド１１を９０度の円弧を描くよう移動させる。これにより、作業ヘッド１１の残部が下外フラップＰ４に隣接する長さ面パネルＰ１を吸着可能となる。結果として、作業ヘッド１１は、下外フラップＰ４と長さ面パネルＰ１とを同一の仮想平面上で吸着保持する。この状態で、作業ヘッド１１を鉛直に移動させることで、緩衝パッドＣを残して箱体Ｂをパッド取り出し装置３０から脱離させることができる。
　Ｓ１０の下フラップ開放工程では、作業ヘッド１１が長さ面パネルＰ１及び連接された外フラップＰ４を同一平面上で吸着してもう一方の長さ面パネルＰ１を下側に配置する姿勢で箱体Ｂを移動させることによって、下内フラップＰ６を折り畳み補助部材４０に当接させることより開放する。
　具体的には、先ず、図３に示すように、ロボット１０により、幅面パネルＰ２が折り畳み補助部材４０に対して傾斜するよう箱体Ｂを保持し、折り畳み補助部材４０の長手方向に箱体Ｂを移動させることにより折り畳み補助部材４０の先端部を箱体Ｂの中に挿入する。このとき、折り畳み補助部材４０の先端側に位置する下内フラップＰ６を箱体Ｂの内側に押し込まないようにする。このため、折り畳み補助部材４０の基端側に位置する下内フラップＰ６を僅かに箱体Ｂの内側に押し込むことになってもよい。
　続いて、図４に示すように、ロボット１０により、幅面パネルＰ２に沿う方向に箱体Ｂを引き抜くことで、折り畳み補助部材４０の先端側に位置する下内フラップＰ６を開放することができる。さらに、ロボット１０により、折り畳み補助部材４０の先端側に位置する下内フラップＰ６が折り畳み補助部材４０から離間しない範囲で、長さ面パネルＰ１の下縁に沿う方向の成分を有する軌跡で箱体Ｂを移動させることによって、図５に示すように、下内フラップＰ６を箱体Ｂの外側に大きく開放させて開放状態に折り癖をつける。
　さらに、ロボット１０により、箱体Ｂの傾斜及び箱体Ｂの移動の軌跡を折り畳み補助部材４０に対して反転して同様に箱体Ｂを移動させることにより、図６に示すように、反対側の下内フラップＰ６も開放状態に折り癖を付けることができる。これにより、箱体Ｂは、全てのフラップＰ３～Ｐ６が四角筒状部の外側に配置され、長さ面パネルＰ１に一方の幅面パネルＰ２を重ね合わせるよう容易に折り畳み得る状態となる。
　なお、作業ヘッド１１で吸着していない下外フラップＰ４は、自重により開放され得るが、下外フラップＰ４の折り癖が強い場合には、下内フラップＰ６を開放する前に作業ヘッド１１で吸着していない下外フラップＰ４を折り畳み補助部材４０に当接させて開放するよう箱体Ｂを移動させてもよい。
　Ｓ１１の箱体解放工程では、折り畳み補助部材４０に前記長さ面パネルＰ１と幅面パネルＰ２との境界において箱シートＳを支持させるよう、作業ヘッド１１から箱体を解放する。つまり、折り畳み補助部材４０に箱体Ｂを預けることで、箱体Ｂの自重により箱体Ｂが折り畳まれ、折り畳まれた箱シートＳが折り畳み補助部材４０から垂下される。
　Ｓ１２の箱シート抜き取り工程では、ロボット１０により、折り畳み補助部材４０が支持する箱シートＳの一方の面側の長さ面パネルＰ１及び隣接する幅面パネルＰ２を作業ヘッド１１により略同一平面上に保持しつつ、折り畳み補助部材４０から箱シートＳを抜き取る。折り畳み補助部材４０から垂下される箱シートＳは、折り畳み補助部材４０の太さに起因して、僅かに内腔を残す不完全な折り畳み状態となり得る。この状態で長さ面パネルＰ１及び幅面パネルＰ２を同一平面上に保持することが困難である場合、先ず、長さ面パネルＰ１及び幅面パネルＰ２のうち上側に位置する方に合わせて作業ヘッド１１を傾斜させ、上側の長さ面パネルＰ１又は幅面パネルＰ２だけを保持し、箱シートＳを水平方向に折り畳み補助部材４０から抜き取ってから、又は箱シートＳを鉛直方向に持ち上げて折り畳み補助部材４０を箱シートＳの上下方向中央部に配置してから、吸着面が鉛直になるよう作業ヘッド１１を回動させて、長さ面パネルＰ１及び幅面パネルＰ２を同一平面上に吸着する状態としてもよい。
　作業ヘッド１１により長さ面パネルＰ１及び幅面パネルＰ２を同一平面上に吸着する状態では、吸着面が水平になるよう作業ヘッド１１回動しても箱シートＳを略折り畳み状態に保持することができるため、ロボット１０により折り畳んだ箱シートＳを所定の場所に順番に積み重ねることもできる。
　以上のように、箱体折り畳みシステム１は、ロボット１０により箱体Ｂを移動させて下内フラップＰ６を折り畳み補助部材４０に当接させて開放するため、箱体Ｂのサイズの違いに対する許容度が大きく、サイズの違いが大きい箱体Ｂの折り畳みを行う場合でもロボット１０の動作プログラムの変更だけで対応できる範囲が大きい。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、前述した実施形態に記載された効果は、本発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述した実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
　例として、本開示に係る箱体折り畳みシステムは、物品取り出しの際に箱体の底体（下フラップ）が開放されている箱体に適用され、折り畳み補助部材で上フラップを開放してもよい。また、本開示に係る箱体折り畳みシステムでは、折り畳み補助部材で上フラップと下フラップの両方を開放してもよい。したがって、本開示に係る箱体折り畳みシステムにおいて、解放補助部材は省略可能である。また、本開示に係る箱体折り畳みシステムにおいて、パッド取り出し装置も必須の構成ではなく、パッド取り出し装置以外の場所でテープの切断を行ってもよい。また、本開示に係る箱体折り畳みシステムにおいて、作業ヘッドはテープカッタを有さず、別途設けられるロボット等のテープ切断機構によりテープの切断を行ってもよい。また、本開示に係る箱体折り畳みシステムは、フラップを開放して折り畳み補助部材に箱シートを保持させるロボットとは異なるロボットが折り畳み補助部材から箱シートを抜き取るよう構成されてもよい。さらに、本開示に係る箱体折り畳みシステムでは、ロボットで他の作業、例えば箱体に収容された物品の取り出し又はその補助を行ってもよい。
　１　箱体折り畳みシステム
　１０　ロボット
　１１　作業ヘッド
　１２　吸着パッド
　１３　カッタ
　１４　センサ
　２０　開放補助部材
　２１　テーブル
　３０　パッド取り出し装置
　３１　吸着部
　３２　支持部
　３３　パッド確認部
　４０　折り畳み補助部材
　４１　支柱
　５０　制御装置
　Ｂ　箱体
　Ｃ　緩衝パッド
　Ｐ１　長さ面パネル
　Ｐ２　幅面パネル
　Ｐ３　上外フラップ
　Ｐ４　下外フラップ
　Ｐ５　上内フラップ
　Ｐ６　下内フラップ
　Ｓ　箱シート

Claims (6)

  1. 　互いに連接される複数のパネルを有する箱シートから形成される箱体を折り畳む箱体折り畳みシステムであって、
    　前記箱シートを吸着する作業ヘッドを有し、前記箱体を移動するロボットと、
    　前記ロボットが移動する前記箱体に当接することにより前記パネルの相対角度を変更する折り畳み補助部材と、
    を備える箱体折り畳みシステム。
  2. 　前記折り畳み補助部材は、略水平に片持状態で支持される棒状体である、請求項１に記載の箱体折り畳みシステム。
  3. 　前記複数のパネルは、側方に交互に連接されて四角筒状部を形成する一対の長さ面パネル及び一対の幅面パネルと、前記一対の長さ面パネルの上縁及び下縁からそれぞれ延出する二対の外フラップと、前記一対の幅面パネルの上縁及び下縁からそれぞれ延出する二対の内フラップと、を含み、
    　前記ロボットは、
    　前記作業ヘッドが前記長さ面パネル及び連接された前記外フラップを同一平面上で吸着してもう一方の前記長さ面パネルを下側に配置する姿勢で、前記折り畳み補助部材により前記内フラップを開放するよう前記箱体を移動し、
    　続いて、前記折り畳み補助部材に前記長さ面パネルと前記幅面パネルとの境界において前記箱シートを支持させるよう、前記作業ヘッドから前記箱体を解放する、
    請求項２に記載の箱体折り畳みシステム。
  4. 　前記ロボットは、前記折り畳み補助部材が支持する前記箱シートの一方の面側の前記長さ面パネル及び隣接する前記幅面パネルを前記作業ヘッドにより略同一平面上に保持する、請求項３に記載の箱体折り畳みシステム。
  5. 　前記箱体の中に挿入され、前記箱体の中に配置される緩衝パッドを吸着する吸着部を有するパッド取り出し装置をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の箱体折り畳みシステム。
  6. 　前記パッド取り出し装置は、
    　前記吸着部を前記箱体への挿入方向に移動可能に支持する支持部と、
    　前記吸着部の前記支持部に対する移動を検知するパッド確認部と、
    を有する、請求項５に記載の箱体折り畳みシステム。
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