JPH0764347B2 - 箱体の切断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、段ボール箱等の箱体を切断する箱体の切断方
法に関するものであり、特に複数個の箱体を纏めて切断
し箱体の天面を開封するのに好適な箱体の切断方法に関
するものである。

（従来の技術） 箱体の切断方法に関する従来の技術としては、特開昭63
−11297号公報、実公昭52−27178号公報に記載のもの等
が知られている。

上記公報に記載されている従来の技術について説明する
と、特開昭63−11297号公報には、箱体を搬送するコン
ベヤと、このコンベヤの上方に配置され箱体の上縁また
はその近傍をコンベヤの搬送に伴って切断するカッタと
を備えた箱体の切断装置が記載されている。

また、実公昭52−27178号公報には、梱包の両側底部お
よび上部を切断する底部カッタおよび上部カッタを連設
してなる梱包解体装置が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の従来の技術は以下のような問題点
を有していた。

即ち、特開昭63−11297号公報に記載されている箱体の
切断装置、或いは実公昭52−27178号公報に記載されて
いる梱包解体装置は、箱体を１個ずつ切断するようにな
してあるため、切断能力が低い。尚、上記公報には複数
個の箱体を纏めて切断することについての記載はなく何
らの示唆もない。

従って、本発明の目的は、複数個の箱体を纏めて切断す
ることにより、箱体を高能力で切断なし得る、箱体の切
断方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、複数個の箱体からなる切断単位を形成した
後、上記切断単位を形成した複数個の箱体を箱体把持装
置によって把持すると共に、カッタを上記箱体の切断線
に沿って移動して、上記複数個の箱体を纏めて切断する
ことを特徴とする箱体の切断方法を提供することによっ
て上記の目的を達成したものである。

尚、停止状態の箱体を切断するようになすことが好まし
い。

（作用） 本発明の箱体の切断方法によれば、複数個の箱体を纏め
て切断することによって、箱体を高能力で切断すること
ができる。

（実施例） 以下、先ず、本発明の箱体の切断方法を実施する場合に
好適な箱体の切断装置の一実施例について説明する。

第１図は箱体の切断装置の一実施例を示す正面図、第２
図はその側面図、第３図はその平面図、第４図はその要
部詳細側面図で、これらの図面において、（１）は箱体
（Ａ）を切断するカッタ（第１図〜第３図においてカッ
タ（１）は省略されている）、（２）はカッタ（１）を
上下方向に移動する上下移動装置、（３）はカッタ
（１）を左右方向に移動する左右移動装置、（４）はカ
ッタ（１）を箱体（Ａ）の切断線（Ｃ）に沿って移動す
る前後移動装置、（５）は箱体（Ａ）を左右方向に押し
圧する箱体把持装置（第３図において箱体把持装置
（５）は省略されている）であり、上下移動装置（２）
及び左右移動装置（３）によりカッタ（１）を箱体
（Ａ）の大きさに応じた所定の位置に移動した後、第５
図に示す如く、カッタ（１）を箱体（Ａ）の切断線
（Ｃ）に沿って移動して、停止状態の箱体（Ａ）の上縁
部（Ｂ）を切断し得るようになしてある。

上記実施例における各部について説明すると、第４図〜
第７図に示す如く、箱体（Ａ）の左右２箇所の上縁部
（Ｂ）を同時に切断し得るように、上記カッタ（１）が
２組設けられており、それぞれのカッタ（１）は、回転
刃（11a）、モータ（11b）、リニアベアリング（11c）
等を備えるカッタ本体部（11）と、エアーシリンダ（12
a）、ブラケット（12b）、リニアベアリンダ（12c）等
を備えるエアーシリンダ部（12）と、押えローラ（13
a）、スプリング（13b）、リニアベアリング（13c）等
を備える押えローラ部（13）等で構成されており、カッ
タ（１）は後述する上下移動装置（２）によって上下方
向に移動されるようになしてあると共に、カッタ本体部
（11）とエアーシリンダ部（12）とはエアーシリンダ
（12a）を介して互いの距離を変更できるようになして
ある。

尚、第10図には、2mm〜8mmの厚さの段ボールからなる箱
体（Ａ）を切断する場合に好適な回転刃（11a）の実施
例を示すが、これらの実施例に限定されるものではな
い。即ち、回転刃（11a）は箱体（Ａ）の天面に対して6
0゜の角度で取り付けられているが、好ましくは30゜〜1
20゜、より好ましくは45゜〜75゜の角度で取り付けられ
ていればよい。また、上下方向の切り込み深さとして、
5mm〜15mmの実施例が示されているが、好ましくは2mm〜
30mm、より好ましくは3mm〜20mmであればよい。また、
左右方向の切り込み深さとして、4mmの実施例が示され
ているが、好ましくは1mm〜10mm、より好ましくは3mm〜
5mmであればよい。また、第６図に示す如く、押えロー
ラ（13a）の押し出し量は箱体（Ａ）の上縁部（Ｂ）に
対して3mm〜15mm、好ましくは6mm〜10mmであればよい。

また、回転刃（11a）は、丸刃のような鋭利な回転刃を
用いてもよいが、例えば、第８図に示す如くの種々の形
状の刃を用いることもできる。即ち、丸刃のような鋭利
な刃を用いると、切断面が鋭利になりすぎ、箱体（Ａ）
から物品を取り出すときに手を傷めることがあるため、
切り屑が出ない程度に切断面を荒らし手を傷めないよう
にしてある。第８図（ａ）、（ｂ）は周囲にスリットを
設けた回転刃の例であり、斜線の部分に刃を設けてあ
る。また、第８図（ｃ）は側面に小突起を設けた回転刃
の例である。また、第９図は丸刃のような鋭利な回転刃
（11a）によって切断された面を荒らすための回転やす
りの例であり、上記回転やすりは回転刃（11a）とは別
に、回転刃（11a）の後方に設けられるものであり、回
転刃（11a）の厚さより厚くすることが好ましい。

また、押えローラ部（13）はスプリング（13b）により
押えローラ（13a）が箱体（Ａ）の側面上部を左右方向
に押し圧するようになしてあると共に、エアーシリンダ
部（12）のブラケット（12b）に取り付けられたフック
（12e）と、押えローラ部（13）のリニアベアリング（1
3c）に取り付けられたプレート（13d）とが、スプリン
グ（12f）を介して繋がれるように構成されており、エ
アーシリンダ部（12）の上下移動によって、押えローラ
部（13）が上下方向に移動するようになしてある。尚、
高さの低い箱体（Ａ）を切断する場合には、カッタ本体
部（11）とエアーシリンダ部（12）との下降によって押
えローラ部（13）が箱体把持装置（５）と干渉する位置
まで下降してしまうので、リニアレール（21a）の下端
に停止板（21d）を設け、押えローラ部（13）が停止板
（21d）より下方には下降しないようになしてある。即
ち、カッタ本体部（11）とエアーシリンダ部（12）との
下降によってスプリング（12f）を介して常時押し下げ
られている押えローラ部（13）が停止板（21d）に達す
ると、スプリング（12f）が圧縮され、押えローラ部（1
3）はそれより下方には下降しない。

また、上下移動装置（２）は、リニアレール（21a）、
タイミングベルト（21b）、リニアベアリング（21c）等
を備える一対の昇降用マスト（21）、タイミングベルト
（21b）を駆動するためのモータ（22）及び駆動軸（2
3）、高さ検出器（24）等で構成されており、エアーシ
リンダ部（12）のリニアベアリング（12c）に取り付け
られたプレート（12d）を介してタイミングベルト（21
b）の回動によってカッタ（１）が上下方向に移動する
ようになしてある。尚、一方の昇降用マスト（21）はリ
ニアベアリング（21c）を介して、後述する左右移動装
置（３）のリニアレール（31a）上を左右方向に移動さ
れるようになしてある。また、他方の昇降用マスト（2
1）は左右方向に対しては固定されている。また、高さ
検出器（24）は第11図及び第12図に示す如く、エアーシ
リンダ（24a）、箱体検出プレート（24c）、プレート取
り付けロッド（24d）、ボス部材（24e）、スプリング
（24f）、長孔プレート（24g）等で構成され、ブラケッ
ト（24h）を介してカッタ（１）のエアーシリンダ部（1
2）のブラケット（12b）に取り付けられており、エアー
シリンダ（24a）のピストンロッド（24b）の先端にはボ
ス部材（24e）が取り付けられ、ボス部材（24e）とブラ
ケット（24h）とを貫通するプレート取り付けロッド（2
4d）の下端には箱体検出プレート（24c）が取り付けら
れている。また、箱体検出プレート（24c）とボス部材
（24e）との間にはスプリング（24f）が、プレート取り
付けロッド（24d）を巻回するように設けられており、
スプリング（24f）によって、箱体検出プレート（24c）
は常時下方へ押し下げられている。また、長孔プレート
（24g）は箱体検出プレート（24c）とボス部材（24e）
とを連結している。

また、左右移動装置（３）は、リニアレール（31a）等
を備える幅寄せ用ベッド（31）、幅寄せ用ベッド（31）
に平行に配設されたボールねじ（32）、ボールねじ（3
2）のねじ軸（32a）を駆動するモータ（33）等で構成さ
れており、ボールねじ（32）のねじ軸（32a）の回転に
よってナット（32b）を備えるプレート（34）が左右方
向に移動し、プレート（34）の移動を介して、昇降用マ
スト（21）が左右方向に移動するようになしてある。
尚、左右移動装置（３）は後述する前後移動装置（４）
の走行台車（41）の走行によって、前後方向に移動され
るようになしてある。

また、前後移動装置（４）は、フレーム（６）の上面に
配設されたリニアレール（61）上を走行する走行台車
（41）、走行台車（41）を駆動するモータ（42）、ラッ
ク（43a）、ピニオン（43b）等で構成され、走行台車
（41）にはカッタ（１）、上下移動装置（２）、左右移
動装置（３）が搭載されており、上下移動装置（２）及
び左右移動装置（３）によって予め所定位置に移動され
たカッタ（１）を走行台車（41）の走行によって、前後
方向、即ち、切断線（Ｃ）に沿った方向（左右方向と略
直交する方向）に移動するようになしてある。

また、箱体把持装置（５）は、切断時の抵抗により箱体
（Ａ）が転倒したり、動いたりするのを防ぐための突起
（51a）を備える一対の把持板（51）、エアーシリンダ
（52）、案内軸（53）等で構成され、一対の把持板（5
1）によって箱体（Ａ）の側面下部を左右方向に押し圧
するようになしてある。また、箱体把持装置（５）のブ
ラケット（54）には固定ガイド（54a）が設けられてい
る。尚、高さの高い箱体（Ａ）（例えば、高さが300mm
以上）の場合には、上記一対の把持板（51）で箱体
（Ａ）の側面下部だけを把持すると、箱体（Ａ）が傾い
た状態で把持されることもあるために、上記一対の把持
板（51）とは別の一対の把持板（図示省略）によって、
箱体（Ａ）の側面上部を左右方向に押し圧して保持する
ようになすことが好ましい。

次に、箱体の切断装置を２台用いた箱体の切断システム
について説明する。

第13図は上記システムの一実施例を示す配置図で、
（α）は箱体（Ａ）の長手方向の２個の上縁部（Ｂ）を
切断するための第一の箱体の切断装置、（β）は箱体
（Ａ）の幅方向の２個の上縁部（Ｂ）を切断するための
第二の箱体の切断装置、（７）は箱体（Ａ）を搬送する
ための（ローラ）コンベヤ（71），（72），（73）、‥
‥を備える搬送コンベヤ、（８）は箱体（Ａ）を停止す
るためのストッパ（81）、（82）、（83）、‥‥を備え
る箱体ストッパであり、第13図に示す箱体の切断装置
（α）、（β）は、カッタ（１）の一度の前後移動によ
って複数個の箱体（Ａ）を切断なし得るように第１図〜
第３図に示される箱体の切断装置よりカッタ（１）の前
後方向に移動できる寸法を大きくなしてある。尚、上記
箱体の切断システムにおいてはカッタ（１）の一度の前
後移動によって切断される複数個の箱体（Ａ）からなる
切断単位を形成した後、上記切断単位を形成した複数個
の箱体（Ａ）を箱体把持装置（５）によって把持すると
共に、カッタ（１）を箱体（Ａ）の切断線（Ｃ）に沿っ
て移動して、複数個の箱体（Ａ）を纏めて切断するよう
になしてある。また、搬送コンベヤ（７）の上流側には
デパレタイザ（図示省略）が配設されている。

次に、本発明の箱体の切断方法の一実施態様を、上述の
箱体の切断システムを用いた場合の実施態様に基づいて
説明する。

本発明の箱体の切断方法の一実施態様においては、先
ず、上述のデパレタイザによってデパレタイズされた１
個または複数個の箱体（Ａ）が品種毎に纏まって長手方
向に搬送されコンベヤ（71）を通過し、フォトスイッチ
（PH11）によってカウントされながらコンベヤ（72）に
搬送され、ストッパ（82）によって順次停止されると共
に、制御CPU（図示省略）に予め登録されている、品種
毎の一度に切断できる最大個数をフォトスイッチ（PH1
1）が検出するか、或いは、切断すべき箱体（Ａ）の数
量が上記最大個数より少ないときには、切断すべき数量
を検出すると、ストッパ（81）が上昇し後続の箱体
（Ａ）を停止し、コンベヤ（72）へ箱体（Ａ）の供給が
完了する。コンベヤ（72）に揃えられた同一品種の１個
または複数個の箱体（Ａ）はストッパ（82）によって前
詰めされた後、コンベヤ（73）へ搬送され、先頭の箱体
（Ａ）がストッパ（83）に到着したことを（PH13）が検
出すると、コンベヤ（73）は停止し、第一の箱体の切断
装置（α）のカッタ（１）によって、後述する如く、箱
体（Ａ）の長手方向の２個の上縁部（Ｂ）が切断され
る。第一の箱体の切断装置（α）によって切断された箱
体（Ａ）はコンベヤ（74）に搬送され、ストッパ（84）
で１個ずつ切り離されてコンベヤ（75）からコンベヤ
（76）へ直角に搬送され、ストッパ（85）で停止された
後、長手方向をカットされた箱体（Ａ）は、更に、第二
の箱体の切断装置（β）によって幅方向の２個の上縁部
（Ｂ）が切断され、下流側のコンベヤ（77）へ搬出され
る。尚、上記の切断の順序は幅方向を切ってから長手方
向を切るようにしてもよい。また、コンベヤ（74）、コ
ンベヤ（75）はコンベヤ（73）より高速とすることが好
ましい。また、切断された箱体（Ａ）の天面は適宜の手
段、例えば、バキュームヘッドによる吸着、作業者によ
る取り外し等によって取り外される。

上述の如く、デパレタイザによってデパレタイズされた
箱体（Ａ）が品種毎に複数個ずつ纏まって長手方向に搬
送されコンベヤ（73）上で停止する、即ち、複数個の箱
体（Ａ）からなる切断単位を形成すると、箱体の切断装
置（α）によって箱体（Ａ）の長手方向の２個の上縁部
（Ｂ）が切断される。即ち、先ず上記切断単位を形成し
た複数個の箱体（Ａ）を一定位置に固定するために、箱
体把持装置（５）の一対の把持板（51）によって箱体
（Ａ）の側面下部が左右方向に押し圧され、箱体（Ａ）
が一定位置に固定されるように把持される。この時、固
定ガイド（54a）側の把持板（51）は常に一定位置まで
押し出され、他方の把持板（51）は箱体（Ａ）の大きさ
に応じて、箱体（Ａ）を固定ガイド（54a）側の把持板
（51）に押し圧するまで押し出されるようになしてあ
る。尚、把持板（51）にはそれぞれリミットスイッチ
（図示省略）が設けられており、把持板（51）による箱
体（Ａ）の押し圧完了を上記リミットスイッチで検出す
ることによって、箱体（Ａ）の一定位置への固定作業の
完了が検出される。

箱体（Ａ）が一定位置に固定されると、箱体（Ａ）の切
断が開始される。即ち、回転刃（11a）が回転を開始
し、回転刃（11a）が後述の如く、箱体（Ａ）の上縁部
（Ｂ）の延長線上まで上下方向及び左右方向に移動す
る。この時、長手方向の２個の上縁部（Ｂ）とも切断す
る必要がある場合には、エアーシリンダ（12a）、（12
a）によってカッタ本体部（11）、（11）を下位置、即
ち切断位置に下げている。また、何れかの上縁部（Ｂ）
を切断しない場合には、切断しない上縁部（Ｂ）側のカ
ッタ本体部（11）はエアーシリンダ（12a）によって上
位置、即ち切断しない位置に上げている。上述の如く、
エアーシリンダ（12a）、（12a）をそれぞれ独立して動
作することができるので、箱体（Ａ）の長手方向の２個
の上縁部（Ｂ）を同時に切断したり、何れか一方のみを
切断することができる。従って、２台の箱体の切断装置
（α）、（β）を用いることによって、箱体（Ａ）の４
個の上縁部（Ｂ）を全て切断することもできるが、必要
に応じて、１個の上縁部（Ｂ）のみを切断したり、２個
の上縁部（Ｂ）をＬ字状に切断したり、或いは３個の上
縁部（Ｂ）をコ字状に切断したりすること等ができる。
尚、以下では、４個の上縁部（Ｂ）を全て切断する場合
で説明する。

また、上下方向の位置合わせは、先ず上下移動装置
（２）によってカッタ（１）を予め決められた高さから
下降させ、箱体（Ａ）の天面を高さ検出器（24）で検出
することによってなされる。即ち、箱体（Ａ）が箱体把
持装置（５）によって一定位置に固定されると、エアー
シリンダ（24a）がボス部材（24e）を押し下げ（第11図
及び第12図において実線で示す位置）、ボス部材（24
e）に連結している箱体検出プレート（24c）も押し下げ
られた状態（第11図において二点鎖線で示す位置）とな
る。そして、上下移動装置（２）によってカッタ（１）
のエアーシリンダ部（12）のブラケット（12b）が下降
を開始することにより、ブラケット（12b）に取り付け
られている高さ検出器（24）も下降する。箱体検出プレ
ート（24c）が箱体（Ａ）の天面の接触すると、箱体検
出プレート（24c）はその位置で止まるが、カッタ
（１）及びブラケット（24h）は下降を続ける。そし
て、ブラケット（24h）に取り付けられたフォトスイッ
チ（PH1）が箱体検出プレート（24c）を検出した時に、
上下移動装置（２）の駆動軸（23）に取り付けられてい
るエンコーダのパルスカウントを開始する。切断される
箱体（Ａ）の上縁部（Ｂ）の形状、寸法等によって例え
ば第10図に示す如く、予め切断時の切り込み深さが設定
されているので、パルスカウントが上記の設定された値
に達するまでカッタ（１）の下降が続けられる。パルス
カウントが上記の設定された値に達すると、カッタ
（１）は適正な切り込み深さに位置したことになる。カ
ッタ（１）が上下方向に対して位置決めされた後、エア
ーシリンダ（24a）はボス部材（24e）を引き上げ（第11
図及び第12図において二点鎖線で示す位置）、切断時に
箱体検出プレート（24c）が箱体（Ａ）と接触しないよ
うにする。（PH2）は切り込み深さ異常検出用フォトス
イッチ、（PH3）は箱体（Ａ）の接近検出用反射型フォ
トスイッチで、箱体（Ａ）の天面の接近が検出される
と、上下移動装置（２）の下降速度が高速から低速に切
り替えられる。

また、一方のカッタ（１）は上述の下降動作と同時に左
右方向にも移動され、一定位置に固定された箱体（Ａ）
の上縁部（Ｂ）の延長線上に位置するように移動する。
尚、左右方向の位置合わせは、固定ガイド（54a）側の
把持板（51）の反対側の把持板（51）に設けられている
ドグ（55）をフォトスイッチ（PH4）が検出する位置ま
で昇降マスト（21）を幅寄せしてなされる。また、フォ
トスイッチ（PH5）は左右移動装置の幅寄せ速度を高速
から低速に切り替えるためのものである。

上述の如く、回転刃（11a）が箱体（Ａ）の上縁部
（Ｂ）の延長線上に位置すると、第５図及び第６図に示
す如くカッタ（１）は切断線（Ｃ）に沿って矢印方向に
移動して、複数個の箱体（Ａ）の上縁部（Ｂ）を纏めて
切断する。尚、回転刃（11a）が切断線（Ｃ）に沿って
移動する時、押えローラ（13a）がスプリング（13b）に
よって箱体（Ａ）の側面上部を押し圧することにより、
箱体（Ａ）に収納された物品を内側に寄せ、回転刃（11
a）から遠ざけるようになしてあるので、箱体（Ａ）内
に収納された物品を傷めることなく、箱体（Ａ）の上縁
部（Ｂ）を切断することができる。即ち、箱体（Ａ）の
上縁部（Ｂ）は、腰が強く、押し圧されても内側に寄り
にくいので、箱体（Ａ）内に収納された物品と箱体
（Ａ）の側面のみを内側に寄せることができる。

箱体（Ａ）の切断を完了すると、カッタ（１）は予め決
められた位置、即ち上下移動装置（２）によって上端の
位置、また左右移動装置（３）によって右端の位置、ま
た前後移動装置（４）によって前端の位置に戻り、箱体
把持装置（５）が箱体（Ａ）を開放すると共に、コンベ
ヤ（73）が駆動され、ストッパ（83）が下降し、箱体
（Ａ）は下流側のコンベヤ（74）、（75）、（76）を経
て、第二の箱体の切断装置（β）まで搬送され、第一の
箱体の切断装置（α）で箱体（Ａ）の長手方向の２個の
上縁部（Ｂ）を切断したのと同様にして、箱体（Ａ）の
幅方向の２個の上縁部（Ｂ）も切断される。４個の上縁
部（Ｂ）を切断された箱体（Ａ）は第一の箱体の切断装
置（α）からコンベヤ（74）に搬出したと同様にして、
コンベヤ（77）へ搬出される。尚、次に切断される箱体
（Ａ）も同一の箱体（Ａ）の場合には、カッタ（１）も
予め決められた位置まで戻さず、即ち上下移動装置
（２）によって略150mm上方の位置、また左右移動装置
（３）によって略50mm右方の位置、また前後移動装置
（４）によって前端の位置に戻すのが好ましい。

以上、本発明の箱体の切断方法を実施する場合に好適な
箱体の切断装置の実施例及び本発明の箱体の切断方法の
実施態様について説明したが、これらに制限されるもの
ではない。例えば、移動状態の箱体（Ａ）を切断するよ
うにしてもよい。

また、前後移動装置（４）の走行台車（41）の移動をチ
ェーン及び該チェーンを駆動するモータ等によってなし
てもよい。

（発明の効果） 本発明の箱体の切断方法は、上述の如く、複数個の箱体
を纏めて切断するようになしてあるので、箱体を高能力
で切断することができる。

そして、停止状態の箱体を切断することにより、箱体が
ふらついたり、変形したりすることがなく、箱体に収納
されている物品を傷つけたり、箱体を切り損なったりす
ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の箱体の切断方法を実施する場合に好適
な箱体の切断装置の一実施例を示す正面図、第２図はそ
の側面図、第３図はその平面図、第４図はその要部詳細
側面図、第５図はその押えローラ部近傍の要部詳細平面
図、第６図はその押えローラ部近傍の要部詳細側面図、
第７図はそのカッタと上下移動装置の要部詳細側面図、
第８図（ａ）はその回転刃の一例の正面図とその側面
図、第８図（ｂ）は第８図（ａ）のＸ部の拡大図、第８
図（ｃ）はその回転刃の他の例の正面図とその側面図、
第９図はその回転やすりの正面図とその側面図、第10図
はその切断時の回転刃と箱体との位置関係説明図、第11
図はその高さ検出器近傍の要部詳細側面図、第12図はそ
の高さ検出器近傍の要部詳細正面図、第13図はその箱体
の切断装置を２台用いた箱体の切断システムを示す配置
図である。 （１）：カッタ、（５）：箱体把持装置 （Ａ）：箱体、（Ｃ）：切断線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の箱体からなる切断単位を形成した
   後、上記切断単位を形成した複数個の箱体を箱体把持装
   置によって把持すると共に、カッタを上記箱体の切断線
   に沿って移動して、上記複数個の箱体を纏めて切断する
   ことを特徴とする箱体の切断方法。
2. 【請求項２】停止状態の箱体を切断する、請求項１記載
   の箱体の切断方法。