WO2023175805A1 - 開袋システム及び開袋容器 - Google Patents
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- 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
Definitions
- the present invention relates to a bag-opening system and a bag-opening container.
- bag-opening operations are required to introduce packed powdered raw materials into predetermined processing equipment.
- a robot is used to hold the bag, cut off the top of the bag held by the robot, and turn the bag over by the robot to dump the contents into designated processing equipment.
- a system has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
- the shape of the bag may differ depending on the raw material manufacturer. Furthermore, there are cases where it is required to open bags of multiple types of raw materials in order. In conventional systems, heads are designed for each bag shape, so if bags of different shapes coexist, it may not be possible to perform the work. For this reason, a bag opening system is desired that has a large tolerance for the shape of the bag.
- a bag opening system is formed such that an upper part thereof is open and capable of receiving a bag containing a powder or granular material, the powder or granular material can pass through at least one of a side surface or a bottom surface, and the bag is A bag-opening container having a discharge window through which particles cannot pass through, and a bag cutter for cutting the bag body inserted into the discharge window to form a discharge port through which the powder or granular material can flow out of the bag body. and a swinging mechanism that causes the powder to flow out of the open bag container from the discharge port through the discharge window by swinging the open bag container.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a bag opening system according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a perspective view showing the bag-opening container of the bag-opening system of FIG. 1;
- FIG. 2 is a plan view showing a bag-opening container of the bag-opening system of FIG. 1 that is different from that shown in FIG. 2;
- 2 is a flowchart showing the procedure of bag opening processing by the bag opening system of FIG. 1.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a bag opening system 1 according to a first embodiment of the present disclosure.
- the bag opening system 1 is a system for taking out powder and granular materials from a bag body B that accommodates the powder and granular materials.
- the bag body B may be provided in a state of being housed in a box body C (for example, a type A cardboard box) having a flap that is secured with a tape and forms a bottom body.
- the bag opening system 1 of the present embodiment finally deposits the powder and granules taken out from the bag body B into a tank for storing the powder and granules, a hopper of equipment for processing the powder, and the like. It may be configured to be placed into the mouth (not shown).
- the bag-opening system 1 includes a plurality of bag-opening containers (a first bag-opening container 10A shown in detail in FIG. 2 and a second bag-opening container 10A shown in detail in FIG. container 10B), a cutting mechanism 20 that forms an outlet E through which the powder can flow out into the bags B held in the open-bag containers 10A and 10B, and a swinging mechanism that swings the open-bag containers 10A and 10B. It includes a mechanism 30, an intermediate container 40 that receives the powder flowing out from the bag B held in the open bag containers 10A and 10B, and an insertion mechanism 50 that inserts the bag B into the open bag containers 10A and 10B. .
- the bag-opening containers 10A and 10B are containers used to hold the bag B, open the bag B, and discharge the contained powder and granular material.
- the open bag containers 10A and 10B according to this embodiment are each an embodiment of an open bag container according to the present disclosure.
- the open bag containers 10A and 10B have one rectangular bottom plate and four rectangular side plates, are open at the top, and are formed into a box shape capable of receiving the bag body B.
- the length and width of the open bag containers 10A, 10B are 1.0 times or more and 1.5 times or less, respectively, of the length and width of the receiving bag B (average value when inserted into the open bag containers 10A, 10B). It can be said that
- the open bag containers 10A and 10B are provided with a connector 11 on one side (outside the side plate) for attaching and detaching to the swinging mechanism 30, and on at least one of the side and bottom surfaces for discharging powder and granules.
- the bag-opening system 1 discharges the powder from the discharge windows 12A, 12B of the bag-opening containers 10A, 10B whose tops are open, and therefore has a large tolerance for the shape of the bag body B.
- the first open bag container 10A is constructed when the bag body B is made of a material having relatively high rigidity, such as kraft paper, aluminum vapor deposition, or a laminated sheet, and can maintain its general shape even after discharging the granular material. used.
- the second open bag container 10B is used when the bag body B is made of a material that has relatively low rigidity, such as a vinyl film, and can be easily deformed when the powder or granules are discharged.
- the first open bag container 10A has a rectangular discharge window 12A mainly in the lateral center of one side surface so as to leave the upper part of the side plate.
- the discharge window 12A is preferably formed across the end of the bottom plate so that at least a portion of the discharge window 12A opens to the bottom surface of the first open bag container 10A.
- the height of the discharge window 12A of the first open bag container 10A is preferably 1/2 or more and 3/2 or less, and 2/3 or more and 1/2 of the thickness of the receiving bag B, in order to facilitate the discharge of powder and granules. More preferably 1 or less.
- the width of the discharge window 12A of the first open bag container 10A is set to the length of the bag body B to be received, in order to efficiently discharge the powder while holding the bag body B in the first open bag container 10A. It is preferably 1/4 or more and 2/3 or less, and more preferably 1/3 or more and 1/2 or less.
- the second open bag container 10B further includes a plurality of pins 13 arranged upward on the bottom surface so as to pierce the bag body B when the bag body B is inserted from above.
- the pin 13 locks the bag body B inside the second open bag container 10B so that the bag body B does not fall out through the discharge window 12B.
- the number of pins 13 can be, for example, four.
- the distance of the pin 13 from the side plate of the second open bag container 10B in the width direction and depth direction of the second open bag container 10B is such that the pin 13 can be reliably pierced into the bag body B, and the shape of the bag body B is such that the pin 13 can be reliably pierced into the bag body B.
- the length be 1/5 or more and 1/3 or less of the length of the second open bag container 10B in each direction.
- the length of the pin 13 is preferably 1/5 or more and 2/3 or less of the thickness of the bag B so that the pin 13 reliably penetrates the bottom surface of the bag B but does not penetrate the top surface of the bag B.
- the second open bag container 10B has a plurality of ejection windows 12B formed on the bottom surface.
- the plurality of discharge windows 12B include four side discharge windows 121 formed to extend along at least the center of the four sides of the bottom plate, and one or more central discharge windows 122 formed between the side discharge windows 121. , is preferably included. It is preferable that the discharge windows 12B of the second open bag container 10B are each formed in a slit shape so that the bag body B can be easily held.
- the width of the discharge window 12B of each second open bag container 10B can be set to 30 mm or more and 50 mm or less.
- the side ejection window 121 is a triangle formed between sheets when the sheets are stacked on the bottom to form the gusset. It is formed to efficiently discharge powder particles that have entered the space of the shape.
- the side discharge window 121 allows powder to be removed regardless of the orientation of the bag B inserted into the second open bag container 10B, especially when the front width of the bag B and the length (depth) of the gusset are approximately equal. Formed along each of the four sides of the bottom plate to eject granules.
- the central discharge window 122 is formed so as to substantially cross the second open bag container 10B in at least one direction.
- the opening ratio of the discharge window 12B in the transverse direction is preferably 80% or more.
- the cutting mechanism 20 has a bag cutter 21 that is inserted into the bag opening containers 10A, 10B through the discharge windows 12A, 12B and cuts the bag body B.
- the cutting mechanism 20 has a holding structure that holds the bag cutter 21 immovably, or a simple structure that, for example, places the bag cutter 21 above the intermediate container 40 when cutting the bag body B, and retracts the bag cutter 21 when discharging the powder.
- the bag cutter 21 may have a holding mechanism, it is preferable to have a cutting robot 22 that can hold the bag cutter 21 and move it freely.
- a vertically articulated robot can typically be used, but other types of robots may also be used.
- the cutting mechanism 20 includes a cutter confirmation unit 23 that detects a possibility that the bag cutter 21 is chipped, that is, a piece of the bag cutter 21 is mixed into the powder or granular material.
- the bag cutter 21 it is preferable to use an ultrasonic cutter that can cut the bag body B reliably and is less likely to chip.
- the cutting robot 22 moves the bag cutter 21 so as to form a horizontal cutting line extending in the horizontal direction and a pair of vertical cutting lines extending upward from both ends of the horizontal cutting line.
- the flap-shaped portion defined by the three cutting lines is pushed open by the pressure of the powder and granules, forming a discharge port E through which the powder and granules can be easily discharged.
- the cutter confirmation unit 23 may be a system that images the bag cutter 21 and uses image processing to confirm the presence or absence of chipping.
- the cutting robot 22 can also be used to take out the empty bag body B from the open bag containers 10A and 10B after the discharge of the powder and granular material is completed. In this case, the remaining powder may be discharged by further swinging the bag body B by the cutting robot 22.
- the swinging mechanism 30 swings the open bag containers 10A, 10B so that the powder flows out from the outlet E formed in the bag body B through the discharge windows 12A, 12B to the outside of the open bag containers 10A, 10B. let It is preferable that the swinging mechanism 30 swings the open bag containers 10A and 10B in a plurality of directions in order to promote discharge of the powder and granular material from the discharge windows 12A and 12B. Further, the swinging mechanism 30 may reverse the open bag containers 10A, 10B in order to discharge the remaining powder after taking out the empty bag body B from the open bag containers 10A, 10B.
- the swing mechanism 30 desirably holds the open bag containers 10A and 10B in the optimal position and posture for the operation of the cutting mechanism 20 and the insertion mechanism 50.
- the swing mechanism 30 tilts and holds the first open bag container 10A so that the ejection window 12A is located relatively below. It is preferable to do so.
- the bag body B moves toward the discharge window 12A in the first open bag container 10A due to its own weight, making it easier for the bag cutter 21 to approach and forming the discharge port E.
- the swinging mechanism 30 may swing the open bag containers 10A, 10B at a position where the powder or granular material can be directly inputted into a predetermined input port, or swing the open bag containers 10A, 10B above the intermediate container 40. Therefore, it is preferable to temporarily charge the flowing powder or granular material into an intermediate container. As a result, in the case where the bag cutter 21 is chipped, it is only necessary to reject the powder and granular material put into the intermediate container 40, so that the loss of the powder and granular material can be kept to a minimum.
- the swinging mechanism 30 has a swinging robot 32 having an engaging portion 31 at its tip that engages with the connector 11 of the open bag container 10A, 10B.
- a vertical articulated robot can be used as the swinging robot 32, but other types of robots may also be used.
- the swinging robot 32 also serves as a handling mechanism that handles the intermediate container 40. That is, it is preferable that the swinging robot 32 be configured to be able to selectively hold the open bag containers 10A, 10B and the intermediate container 40.
- the swinging robot 32 not only swings the open bag containers 10A and 10B for discharging the powder and granules, but also charges the powder and granules in the intermediate container 40 into a predetermined input port and prevents the bag cutter 21 from being chipped. By also performing a process such as rejecting the powder or granular material in the intermediate container 40 when it occurs, the equipment cost of the bag opening system 1 can be reduced, and the installation space can also be reduced.
- the intermediate container 40 temporarily stores the powder discharged from the open bag containers 10A and 10B. Thereby, rejects of powder or granular material, such as when the bag cutter 21 is chipped, can be kept to a minimum.
- the intermediate container 40 can be handled by the swinging robot 32 of the swinging mechanism 30, that is, it has a connector 41 similar to the connector 11 of the open bag containers 10A and 10B.
- the bag opening system 1 may also include a separate handling mechanism for handling the intermediate container 40 or a transportation mechanism for transporting the powder inside the intermediate container 40.
- the insertion mechanism 50 inserts the bag B into the open bag containers 10A and 10B from above.
- the insertion mechanism 50 of this embodiment includes a table 51 that provides a mounting surface on which a box C that houses a bag B can be placed, and a table 51 that protrudes from the mounting surface of the table 51 and is attached to the bottom surface of the box C. It has a tape cutter 52 that cuts the tape that has been cut, a holding head 53 that holds the upper part of the box C, and an insertion robot 54 that moves the holding head 53.
- the table 51 can hold down the flap of the box C from below by the mounting surface and open the flap. You can prevent it from opening.
- the mounting surface may be coated with a material capable of reducing friction, such as PTFE, so that the box C can be easily moved, that is, the box C can be slid, while preventing the flap from opening.
- the table 51 may include a sensor for confirming the position of the flap of the box C and the tape.
- the tape cutter 52 protrudes from the mounting surface of the table 51, and the tape cutter 52 locks the flap constituting the bottom of the box C by moving the box C thereon without moving itself. cut.
- the tape cutter 52 it is preferable to use an ultrasonic cutter like the bag cutter 21. Further, it is preferable that the tape cutter 52 be provided so as to be retractable below the mounting surface so that the table 51 can be used for other processing.
- the holding head 53 is configured to be able to directly hold the bag B when the bag B is provided without being housed in the box C.
- the holding head 53 may be configured to suction the upper surface of the box C or the bag B using a suction pad.
- the holding head 53 may have a sensor or the like for recognizing the position of the bag body B or the box body C.
- the insertion robot 54 horizontally moves the box C held by the holding head 53 while it is placed on the table 51, and uses the tape cutter 52 to cut the tape that locks the flap forming the bottom of the box C. do. Further, the insertion robot 54 horizontally moves the box C to above the open bag containers 10A and 10B, which are arranged adjacent to the table 51 and below the mounting surface. As a result, the support from the support surface is removed, and the flap forming the bottom of the box C is opened by gravity, causing the bag B inside the box C to fall into the open bag containers 10A and 10B.
- the insertion robot 54 operates based on the detection result of the sensor provided on the table 51 so that the tape cutter 52 passes through the cutting position where the flap can be reliably opened according to the position of the flap confirmed by the sensor on the table 51. It is preferable that the following corrections be made.
- a vertically articulated robot can be used as the insertion robot 54, but other types of robots may also be used.
- FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of bag opening processing by the bag opening system 1.
- the bag opening process by the bag opening system 1 includes a step of checking whether the bag B has rigidity (S1: bag confirmation step), and a swinging mechanism 30 (swinging) if the bag B has rigidity.
- a step of attaching the first open bag container 10A to the robot 32) (S2: first open bag container attaching step), and a step of attaching the second open bag container 10B to the swinging mechanism 30 when the bag body B does not have rigidity.
- a step of inserting the bag body B into the open bag containers 10A and 10B (S4: a bag body insertion step), and cutting the bag body B by the cutting mechanism 20.
- the process of forming the discharge port E (S5: discharge port forming step) and the swinging of the open bag containers 10A and 10B held by the swing mechanism 30 in a swing pattern according to the type of the containers are carried out to discharge the bag from the discharge port E.
- a step of causing the powder to flow out of the open bag containers 10A, 10B through the windows 12A, 12B (S6: open bag container swinging step), and a step of taking out the bags from the open bag containers 10A, 10B by the cutting mechanism 20 ( S7: bag body removal step); and a step of discharging the remaining powder by reversing the open bag containers 10A, 10B (S8: open bag container reversing step).
- the bag opening system 1 unmannedly inserts the bag body B into the bag opening containers 10A, 10B, forms the discharge port E in the bag body B, and discharges the powder. Since the bag opening system 1 inserts the bag body B into the bag opening container 10A, 10B which is open at the top and has the discharge windows 12A, 12B formed on the side or bottom surface, there is a large tolerance for the shape of the bag body B. Powder materials can be taken out from different bags B.
- the bag opening system 1 when the bag body B is held by the pin 13, the pin 13 pierces the bag body B by inserting the bag body B from above, so that the small synthetic bag B can be easily and reliably opened. Powder and granules can be discharged from. Furthermore, the bag opening system 1 includes four side ejection windows 121 formed to extend along at least the center of the four sides of the bottom plate, and one or more central ejection windows 122 formed between the side ejection windows 121. By using the second open bag container 10B having the following, powder and granular materials can be reliably discharged from the gusset type bag body B.
- the bag-opening system according to the present disclosure may use a single bag-opening container, or may use three or more bag-opening containers with different shapes depending on the bag body. Further, in the bag opening system according to the present disclosure, the intermediate container and the insertion mechanism are not essential components.
- Bag opening system 10A, 10B Bag opening container 11 Connector 12 Swinging robot 12A, 12B Ejection window 121 Side ejection window 122 Central ejection window 13 Pin 20 Cutting mechanism 21 Bag cutter 22 Cutting robot 23 Cutter confirmation unit 30 Swinging mechanism 31 Engagement part 32 Swinging robot 40 Intermediate container 41 Connector 50 Insertion mechanism 51 Table 52 Tape cutter 53 Holding head 54 Insertion robot B Bag C Box E Discharge port
Abstract
袋体の形状に対する許容度が大きい本開示に係る開袋システムは、上部が開放され、粉粒体を収容する袋体を受け入れ可能に形成され、側面及び底面の少なくともいずれかに前記粉粒体が通過可能かつ前記袋体が通過不能な排出窓を有する開袋容器と、前記排出窓に前記袋体を切断する袋カッタを挿入することにより、前記袋体に前記粉粒体が流出可能な排出口を形成する切断機構と、前記開袋容器を揺動させることにより、前記排出口から前記排出窓を通して前記開袋容器の外部に前記粉粒体を流出させる揺動機構と、を備える。
Description
本発明は、開袋システム及び開袋容器に関する。
様々な設備において、袋詰めされた粉粒体状の原料等を所定の処理設備に投入する開袋作業が必要とされている。かかる開袋作業を自動化するために、ロボットに袋体を保持させ、ロボットが保持する袋体の上部を切断し、ロボットにより袋体を反転させて内容物を所定の処理設備に投入する開袋システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。
同じ原料であっても原料メーカ等によって袋体の形状が異なる場合がある。また、複数種類の原料を順番に開袋することが要求される場合もある。従来のシステムでは袋体の形状ごとにヘッドが設計されるため、形状が異なる袋体が混在すると作業を行うことができないおそれがある。このため、袋体の形状に対する許容度が大きい開袋システムが望まれる。
本開示の一態様に係る開袋システムは、上部が開放され、粉粒体を収容する袋体を受け入れ可能に形成され、側面及び底面の少なくともいずれかに前記粉粒体が通過可能かつ前記袋体が通過不能な排出窓を有する開袋容器と、前記排出窓に前記袋体を切断する袋カッタを挿入することにより、前記袋体に前記粉粒体が流出可能な排出口を形成する切断機構と、前記開袋容器を揺動させることにより、前記排出口から前記排出窓を通して前記開袋容器の外部に前記粉粒体を流出させる揺動機構と、を備える。
本開示によれば、袋体の形状に対する許容度が大きい開袋システムを提供できる。
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実施形態に係る開袋システム１の構成を示す模式図である。
開袋システム１は、粉粒体を収容する袋体Ｂから粉粒体を取り出すシステムである。本実施形態において、袋体Ｂは、テープにより係止されて底体を形成するフラップを有する箱体Ｃ（例えばＡ式段ボール箱）に収容された状態で提供され得る。また、本実施形態の開袋システム１は、最終的に、袋体Ｂから取り出した粉粒体を、例えば粉粒体を貯留するタンク、粉粒体を処理する設備のホッパ等の所定の投入口（不図示）に投入するよう構成され得る。
開袋システム１は、それぞれ粉粒体を収容する袋体Ｂを受け入れ可能に形成される複数の開袋容器（図２に詳しく示す第１開袋容器１０Ａ及び図３に詳しく示す第２開袋容器１０Ｂ）と、開袋容器１０Ａ，１０Ｂに保持されている袋体Ｂに粉粒体が流出可能な排出口Ｅを形成する切断機構２０と、開袋容器１０Ａ，１０Ｂを揺動させる揺動機構３０と、開袋容器１０Ａ，１０Ｂに保持される袋体Ｂから流出する粉粒体を受け取る中間容器４０と、袋体Ｂを開袋容器１０Ａ，１０Ｂに挿入する挿入機構５０と、を備える。
開袋容器１０Ａ，１０Ｂは、袋体Ｂを保持し、保持する袋体Ｂを開封して収容された粉粒体を排出するために用いられる容器である。本実施形態にかかる開袋容器１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ本開示に係る開袋容器の一実施形態である。
開袋容器１０Ａ，１０Ｂは、方形状の１つの底板と方形状の４つの側板とを有し、上部が開放され、袋体Ｂを受け入れ可能な箱状に形成される。開袋容器１０Ａ，１０Ｂの長さ及び幅としては、受け入れる袋体Ｂの長さ及び幅（開袋容器１０Ａ，１０Ｂに挿入する状態における平均値）のそれぞれ１．０倍以上１．５倍以下とされ得る。また、開袋容器１０Ａ，１０Ｂは、１つの側面（側板外側）に揺動機構３０に着脱するためのコネクタ１１が設けられ、粉粒体を排出するために、側面及び底面の少なくともいずれかに開口するよう形成され、粉粒体が通過可能かつ袋体が通過不能な排出窓１２Ａ，１２Ｂを有する。開袋システム１は、上部が開放された開袋容器１０Ａ，１０Ｂの排出窓１２Ａ，１２Ｂから粉粒体を排出するため、袋体Ｂの形状に対する許容度が大きい。
第１開袋容器１０Ａは、袋体Ｂが例えばクラフト紙、アルミ蒸着又はラミネートシート等の比較的高い剛性を有する材料から形成され、粉粒体を排出した後もその概略形状を保持できる場合に使用される。一方、第２開袋容器１０Ｂは、袋体Ｂが例えばビニールフィルム等の比較的低い剛性を有し、粉粒体を排出すると容易に変形し得る材料から形成される場合に使用される。
第１開袋容器１０Ａは、主として１つの側面の横方向中央部に、側板の上部を残すよう方形状の排出窓１２Ａを有する。粉粒体の排出を容易にするために、排出窓１２Ａは、少なくとも一部が第１開袋容器１０Ａの底面に開口するよう、底板の端部に跨って形成されることが好ましい。第１開袋容器１０Ａの排出窓１２Ａの高さは、粉粒体を排出しやすくするために、受け入れる袋体Ｂの厚みの１／２以上３／２以下が好ましく、２／３以上１／１以下がより好ましい。第１開袋容器１０Ａの排出窓１２Ａの幅は、袋体Ｂを第１開袋容器１０Ａの中に保持しつつ、粉粒体を効率よく排出するために、受け入れる袋体Ｂの長さの１／４以上２／３以下が好ましく、１／３以上１／２以下がより好ましい。
第２開袋容器１０Ｂは、袋体Ｂを上方から挿入する際に袋体Ｂに突き刺さるよう、底面に上向きに配設される複数のピン１３をさらに有する。ピン１３は、袋体Ｂが排出窓１２Ｂを通して外部に脱落しないよう、第２開袋容器１０Ｂの内部に袋体Ｂを係止する。ピン１３の数としては、例えば４本とすることができる。ピン１３の第２開袋容器１０Ｂの側板からの第２開袋容器１０Ｂの幅方向及び奥行方向の距離としては、ピン１３を確実に袋体Ｂに突き刺すことができ、かつ袋体Ｂの形状をできるだけ保持できるようにするために、各方向の第２開袋容器１０Ｂの長さの１／５以上１／３以下とすることが好ましい。ピン１３の長さとしては、袋体Ｂの底面を確実に貫通しつつ袋体Ｂの天面を貫通しないよう、袋体Ｂの厚みの１／５以上２／３以下とすることが好ましい。
第２開袋容器１０Ｂは、底面に複数の排出窓１２Ｂが形成される。複数の排出窓１２Ｂは、底板の四辺の少なくとも中央部に沿って延びるよう形成される４つの側部排出窓１２１と、側部排出窓１２１の間に形成される１以上の中央排出窓１２２と、を含むことが好ましい。第２開袋容器１０Ｂの排出窓１２Ｂは、袋体Ｂを保持しやすいよう、それぞれスリット状に形成されることが好ましい。それぞれの第２開袋容器１０Ｂの排出窓１２Ｂの幅としては、３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることができる。
側部排出窓１２１は、袋体Ｂがガゼットタイプである場合、つまりマチを有する場合、特にマチを形成するために底部にシートが重ねて配置される場合に、シートの間に形成される三角形状の空間に入り込んだ粉粒体を効率よく排出するために形成される。側部排出窓１２１は、特に袋体Ｂの正面の幅とマチの長さ（奥行）とが略等しい場合にも第２開袋容器１０Ｂに挿入される袋体Ｂの向きを問わずに粉粒体を排出するために、底板の四辺のそれぞれに沿って形成される。
中央排出窓１２２は、単独又は側部排出窓１２１と合わせて、少なくとも一方向に第２開袋容器１０Ｂを略横断するよう形成されることが好ましい。この横断方向の排出窓１２Ｂの開口率（第２開袋容器１０Ｂを横断する仮想線上の排出窓１２Ｂの存在率）としては、８０％以上が好ましい。これにより、第２開袋容器１０Ｂを排出窓１２Ｂの横断方向と垂直な方向に傾けることで、粉粒体を排出窓１２Ｂを容易に排出できる。
切断機構２０は、排出窓１２Ａ，１２Ｂを通して開袋容器１０Ａ，１０Ｂの中に挿入され、袋体Ｂを切断する袋カッタ２１を有する。切断機構２０は、袋カッタ２１を不動に保持する保持構造、又は例えば袋体Ｂの切断時には袋カッタ２１を中間容器４０の上方に配置し、粉粒体の排出時には袋カッタ２１を退避させる簡単な保持機構を有してもよいが、袋カッタ２１を保持して自在に移動させ得る切断ロボット２２を有することが好ましい。切断ロボット２２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。また、切断機構２０は、袋カッタ２１の欠け、つまり粉粒体への袋カッタ２１の破片の混入のおそれを検知するカッタ確認部２３を有することが好ましい。
袋カッタ２１としては、袋体Ｂを確実に切断できると共に欠けが生じにくい超音波カッタを用いることが好ましい。切断ロボット２２は、水平方向に延びる水平切断線と、この水平切断線の両端からそれぞれ上方に延伸する一対の垂直切断線とを形成するよう、袋カッタ２１を移動させることが好ましい。このように３本の切断線によって画定されるフラップ状の部分が粉粒体の圧力によって押し開けられて粉粒体を排出しやすい排出口Ｅが形成される。また、袋体Ｂの切断は、この説明の順番のように、下から上に向かって袋カッタ２１を移動させて行うことが好ましい。これにより、袋体Ｂを切断した直後に袋体Ｂから粉粒体が流出する場合に、流出した粉粒体が切断機構２０に当接して付着又は飛散することを抑制できる。また、切断機構２０は、流出した粉粒体が切断機構２０に当接して付着又は飛散しにくいよう、袋カッタ２１を袋体に対して水平方向又は傾斜方向にアプローチすることが好ましい。カッタ確認部２３は、袋カッタ２１を撮像し、画像処理により欠けの有無を確認するシステムとされ得る。
切断ロボット２２は、粉粒体の排出完了した後、開袋容器１０Ａ，１０Ｂから空の袋体Ｂを取り出すためにも利用され得る。この場合、切断ロボット２２により袋体Ｂをさらに揺動させることで、残留する粉粒体を排出してもよい。
揺動機構３０は、開袋容器１０Ａ，１０Ｂを揺動させることにより、袋体Ｂに形成された排出口Ｅから排出窓１２Ａ，１２Ｂを通して開袋容器１０Ａ，１０Ｂの外部に粉粒体を流出させる。揺動機構３０は、粉粒体の排出窓１２Ａ，１２Ｂからの排出を促進するために、開袋容器１０Ａ，１０Ｂに複数の方向に揺動させることが好ましい。また、揺動機構３０は、開袋容器１０Ａ，１０Ｂから空の袋体Ｂを取り出した後に、残留する粉粒体を排出するために、開袋容器１０Ａ，１０Ｂを反転してもよい。
揺動機構３０は、切断機構２０及び挿入機構５０の動作時には、切断機構２０及び挿入機構５０の動作に最適な位置及び姿勢に、開袋容器１０Ａ，１０Ｂを保持することが望ましい。特に、第１開袋容器１０Ａの側面に開口する排出窓１２Ａを用いる場合、揺動機構３０は、排出窓１２Ａが相対的に下側に位置するよう第１開袋容器１０Ａを傾斜させて保持することが好ましい。これにより、袋体Ｂが自重によって第１開袋容器１０Ａの中で排出窓１２Ａ側に移動するので、袋カッタ２１がアプローチしやすくなり、排出口Ｅの形成が容易となる。
揺動機構３０は、所定の投入口に直接粉粒体を投入できる位置で開袋容器１０Ａ，１０Ｂを揺動させもよいが、中間容器４０の上方で開袋容器１０Ａ，１０Ｂを揺動させることで、流出する粉粒体を一旦中間容器に投入することが好ましい。これにより、袋カッタ２１に欠けが生じた場合等に、中間容器４０に投入された粉粒体だけをリジェクトすればよいので、粉粒体のロスを最小限に留めることができる。
揺動機構３０は、先端に、開袋容器１０Ａ，１０Ｂのコネクタ１１と係合する係合部３１を有する揺動ロボット３２を有することが好ましい。揺動ロボット３２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。揺動ロボット３２を用いることによって、開封される袋体Ｂの種類に応じて、最適な開袋容器１０Ａ，１０Ｂ及びその揺動動作を容易に実現することができるため、開袋システム１の汎用性を向上できる。
揺動ロボット３２は、中間容器４０のハンドリングを行うハンドリング機構を兼ねることが好ましい。つまり、揺動ロボット３２は、開袋容器１０Ａ，１０Ｂ及び中間容器４０を選択的に保持可能に構成されることが好ましい。揺動ロボット３２によって、粉粒体を排出するための開袋容器１０Ａ，１０Ｂの揺動だけでなく、中間容器４０内の粉粒体の所定の投入口への投入及び袋カッタ２１に欠けが生じた場合の中間容器４０内の粉粒体のリジェクト等の処理も行うことで、開袋システム１の設備コストを低減すると共に、設置スペースも小さくできる。一方、揺動ロボット３２を切断機構２０の切断ロボット２２と兼用することも不可能ではないが、サイクルタイムを短縮するために、揺動ロボット３２は、切断ロボット２２とは別に設けられることが好ましい。
中間容器４０は、開袋容器１０Ａ，１０Ｂから排出される粉粒体を一次的に貯留する。これにより、袋カッタ２１に欠けが生じた場合等の粉粒体のリジェクトを最小限に留めることができる。上述のように、中間容器４０は、揺動機構３０の揺動ロボット３２によってハンドリングできること、つまり、開袋容器１０Ａ，１０Ｂのコネクタ１１と同様のコネクタ４１を有することが好ましい。また、開袋システム１は、別途、中間容器４０をハンドリングするハンドリング機構又は中間容器４０内の粉粒体を移送する輸送機構を備えてもよい。
挿入機構５０は、袋体Ｂを開袋容器１０Ａ，１０Ｂに上方から挿入する。本実施形態の挿入機構５０は、袋体Ｂを収容する箱体Ｃを載置可能な載置面と提供するテーブル５１と、テーブル５１の載置面から突出して箱体Ｃの底面に貼着されたテープを切断するテープカッタ５２と、箱体Ｃの上部を保持する保持ヘッド５３と、保持ヘッド５３を移動させる挿入ロボット５４と、を有する。
テーブル５１は、後述するように箱体Ｃのフラップを係止するテーブが切断されてフラップの開放が可能となった状態でも、載置面によって箱体Ｃのフラップを下側から抑えてフラップが開放しないようにできる。載置面は、フラップの開放を防止しながら箱体Ｃを移動、つまり箱体Ｃを摺動させやすいよう、例えばＰＴＦＥ等の摩擦を低減できる材料によって被覆され得る。また、テーブル５１は、箱体Ｃのフラップ及びテープの位置を確認するためのセンサを有してもよい。
テープカッタ５２は、テーブル５１の載置面から突出し、自身は移動することなく、その上を箱体Ｃが移動することによって、箱体Ｃの底体を構成するフラップを係止しているテープを切断する。テープカッタ５２としては、袋カッタ２１と同様に超音波カッタを用いることが好ましい。また、テープカッタ５２は、テーブル５１を他の処理にも利用できるよう、載置面の下方に後退可能に設けられることが好ましい。
保持ヘッド５３は、袋体Ｂが箱体Ｃに収容されずに提供される場合には袋体Ｂを直接保持できるよう構成されることが好ましい。具体的には、保持ヘッド５３は、吸着パッドにより、箱体Ｃ又は袋体Ｂの上面を吸着するよう構成され得る。保持ヘッド５３は、袋体Ｂ又は箱体Ｃの位置を認識するためのセンサ等を有してもよい。
挿入ロボット５４は、保持ヘッド５３が保持する箱体Ｃをテーブル５１に載置する状態で水平移動させることにより、箱体Ｃの底体を形成するフラップを係止するテープをテープカッタ５２で切断する。さらに、挿入ロボット５４は、箱体Ｃを、テーブル５１に隣接して載置面よりも下方に配置される開袋容器１０Ａ，１０Ｂの上方まで水平移動させる。これにより、支持面による支持がなくなるので、箱体Ｃの底体を形成するフラップが重力により開放し、箱体Ｃの中の袋体Ｂを開袋容器１０Ａ，１０Ｂの中に落下させる。挿入ロボット５４は、テーブル５１のセンサによって確認されたフラップの位置に応じて、フラップを確実に開放できる切断位置をテープカッタ５２が通るよう、テーブル５１に設けたセンサの検出結果等に基づいて動作の補正がなされることが好ましい。挿入ロボット５４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。
以上の説明から自明ではあるが、改めて本実施形態に係る開袋システム１による開袋処理（粉粒体の取り出し）の手順を説明する。図４は、開袋システム１による開袋処理の手順を示すフローチャートである。
開袋システム１による開袋処理は、袋体Ｂが剛性を有するか否かを確認する工程（Ｓ１：袋体確認工程）と、袋体Ｂが剛性を有する場合に揺動機構３０（揺動ロボット３２）に第１開袋容器１０Ａを装着する工程（Ｓ２：第１開袋容器装着工程）と、袋体Ｂが剛性を有しない場合に揺動機構３０に第２開袋容器１０Ｂを装着する工程（Ｓ３：第２開袋容器装着工程）と、開袋容器１０Ａ，１０Ｂに袋体Ｂを挿入する工程（Ｓ４：袋体挿入工程）と、切断機構２０により袋体Ｂを切断して排出口Ｅを形成する工程（Ｓ５：排出口形成工程）と、揺動機構３０により保持する開袋容器１０Ａ，１０Ｂをその種類に応じた揺動パターンで揺動させることによって排出口Ｅから排出窓１２Ａ，１２Ｂを通して開袋容器１０Ａ，１０Ｂの外部に粉粒体を流出させる工程（Ｓ６：開袋容器揺動工程）と、切断機構２０により開袋容器１０Ａ，１０Ｂから袋体を取り出す工程（Ｓ７：袋体取出工程）と、開袋容器１０Ａ，１０Ｂを反転することにより残留する粉粒体を排出する工程（Ｓ８：開袋容器反転工程）と、を備える。
開袋システム１は、このように、無人で袋体Ｂを開袋容器１０Ａ，１０Ｂに挿入し、袋体Ｂに排出口Ｅを形成して粉粒体を排出する。開袋システム１は、上部が開口し、側面又は底面に排出窓１２Ａ，１２Ｂが形成された開袋容器１０Ａ，１０Ｂに袋体Ｂを挿入するため、袋体Ｂの形状に対する許容度が大きく、異なる袋体Ｂから粉粒体を取り出すことができる。
開袋システム１では、また、ピン１３により袋体Ｂを保持する場合も、上方から袋体Ｂを挿入することでピン１３が袋体Ｂに突き刺さるので、容易且つ確実に合成の小さい袋体Ｂから粉粒体を排出できる。さらに、開袋システム１は、底板の四辺の少なくとも中央部に沿って延びるよう形成される４つの側部排出窓１２１と、側部排出窓１２１の間に形成される１以上の中央排出窓１２２と、を有する第２開袋容器１０Ｂを用いることで、ガゼットタイプの袋体Ｂから確実に粉粒体を排出できる。
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。
本開示に係る開袋システムは、単一の開袋容器を用いるものであってもよく、袋体に合わせて形状が異なる３以上の開袋容器を使い分けてるものであってもよい。また、本開示に係る開袋システムにおいて、中間容器及び挿入機構は必須の構成ではない。
１ 開袋システム
１０Ａ，１０Ｂ 開袋容器
１１ コネクタ
１２ 揺動ロボット
１２Ａ，１２Ｂ 排出窓
１２１ 側部排出窓
１２２ 中央排出窓
１３ ピン
２０ 切断機構
２１ 袋カッタ
２２ 切断ロボット
２３ カッタ確認部
３０ 揺動機構
３１ 係合部
３２ 揺動ロボット
４０ 中間容器
４１ コネクタ
５０ 挿入機構
５１ テーブル
５２ テープカッタ
５３ 保持ヘッド
５４ 挿入ロボット
Ｂ 袋体
Ｃ 箱体
Ｅ 排出口
１０Ａ，１０Ｂ 開袋容器
１１ コネクタ
１２ 揺動ロボット
１２Ａ，１２Ｂ 排出窓
１２１ 側部排出窓
１２２ 中央排出窓
１３ ピン
２０ 切断機構
２１ 袋カッタ
２２ 切断ロボット
２３ カッタ確認部
３０ 揺動機構
３１ 係合部
３２ 揺動ロボット
４０ 中間容器
４１ コネクタ
５０ 挿入機構
５１ テーブル
５２ テープカッタ
５３ 保持ヘッド
５４ 挿入ロボット
Ｂ 袋体
Ｃ 箱体
Ｅ 排出口
Claims (6)
- 上部が開放され、粉粒体を収容する袋体を受け入れ可能に形成され、側面及び底面の少なくともいずれかに前記粉粒体が通過可能かつ前記袋体が通過不能な排出窓を有する開袋容器と、
前記排出窓に前記袋体を切断する袋カッタを挿入することにより、前記袋体に前記粉粒体が流出可能な排出口を形成する切断機構と、
前記開袋容器を揺動させることにより、前記排出口から前記排出窓を通して前記開袋容器の外部に前記粉粒体を流出させる揺動機構と、
を備える開袋システム。 - 前記開袋容器は、前記袋体を上方から挿入する際に前記袋体に突き刺さるよう、底面に上向きに配設される複数のピンを有する、請求項１に記載の開袋システム。
- 前記開袋容器は、方形状の１つの底板と、方形状の４つの側板と、を有し、
前記排出窓は、前記底板の四辺の少なくとも中央部に沿って延びるよう形成される４つの側部排出窓と、前記側部排出窓の間に形成される１以上の中央排出窓と、を含む、請求項１又は２に記載の開袋システム。 - 前記揺動機構により流出させられる前記粉粒体を受け取る中間容器をさらに備え、
前記揺動機構は、前記開袋容器及び前記中間容器を選択的に保持可能な揺動ロボットを有し、
前記揺動ロボットは、前記中間容器を保持して移動させることにより、前記中間容器内の前記粉粒体を所定の投入口に投入する、請求項１から３のいずれかに記載の開袋システム。 - 前記袋体を前記開袋容器に挿入する挿入機構をさらに備え、
前記袋体は、テープにより係止されて底体を形成するフラップを有する箱体に収容された状態で提供され得、
前記挿入機構は、前記箱体を載置可能な載置面を提供するテーブルと、前記載置面から突出して前記テープを切断するテープカッタと、前記箱体の上部を保持する保持ヘッドと、保持ヘッドを移動させる挿入ロボットと、を有し、
前記挿入ロボットは、前記箱体を前記テーブルに載置する状態で水平移動させることにより前記テープカッタで前記テープを切断してから、前記テーブルの外側まで前記箱体を水平移動させて前記フラップを重力により開放させることで、前記袋体を前記開袋容器の中に落下させる、請求項１から４のいずれかに記載の開袋システム。 - 上部が開放され、粉粒体を収容する袋体を受け入れ可能に形成され、側面及び底面の少なくともいずれかに前記粉粒体が通過可能かつ前記袋体が通過不能な排出窓を有する開袋容器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/012077 WO2023175805A1 (ja) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 開袋システム及び開袋容器 |
| TW112106461A TW202337773A (zh) | 2022-03-16 | 2023-02-22 | 開袋系統及開袋容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/012077 WO2023175805A1 (ja) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 開袋システム及び開袋容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023175805A1 true WO2023175805A1 (ja) | 2023-09-21 |
Family
ID=88022627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/012077 WO2023175805A1 (ja) | 2022-03-16 | 2022-03-16 | 開袋システム及び開袋容器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW202337773A (ja) |
| WO (1) | WO2023175805A1 (ja) |
Citations (7)
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| JP2008001431A (ja) * | 2007-08-06 | 2008-01-10 | Japan Crown Cork Co Ltd | カートン自動開封システム |
| JP2010243388A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Wellness:Kk | 穀物検査装置 |
| CN111516951A (zh) * | 2020-05-03 | 2020-08-11 | 杭州珑亚珀伟科技有限公司 | 猪饲料袋拆封口装置 |
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| JP2021130493A (ja) * | 2020-02-20 | 2021-09-09 | 株式会社エヌテック | 物品群供給装置及び物品群供給方法 |
-
2022
- 2022-03-16 WO PCT/JP2022/012077 patent/WO2023175805A1/ja unknown
-
2023
- 2023-02-22 TW TW112106461A patent/TW202337773A/zh unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202337773A (zh) | 2023-10-01 |
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