JPH1016904A - 箱詰め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フラップＦ付きケースＣ内に物品Ｂをスムーズ
に充填する。 【解決手段】長方形のフレーム２の四辺に弾性体から成
るプレート状グリッパ２２，２３，２４，２５が回転可
能に支持されている。各グリッパの上端は、それぞれリ
ンク１４，１５，１６，１７を介して昇降可能な第１ス
ライド部材６に連結され、第２シリンダ１０の作動によ
って開閉する。一対のグリッパの外側にフラップガイド
４４，４５が設けられ、これら各フラップガイドの上端
が、リンク３４，３５および上下の揺動レバー４０，４
１，４７を介して、昇降可能な第２スライド部材８に連
結され、第３シリンダ１２によって昇降するとともに開
閉する。フレームの内部側にプッシャ５０が配置され、
第１シリンダによって昇降する。ロボットハンド１は、
グリッパを閉じて物品を把持し、さらに、フラップガイ
ドを閉じた後、下降してフラップガイドの下端をフラッ
プの内側に入れた状態で、プッシャにより物品を押出
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は箱詰め装置に係り、
特に、フラップを有するケース内に物品を充填する箱詰
め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】搬送コンベアによって搬送されてくる物
品を、開閉するグリッパ等から成る物品保持手段によっ
て保持し、充填ポジションに待機しているフラップ付き
のケース上に移動した後、下降してそのケース内に充填
する箱詰め装置は従来から知られている。このような箱
詰め装置では、物品保持手段が下降して、または横方向
に移動して前記充填ポジションに位置しているケース内
に物品を挿入する際に、物品あるいは保持手段がケース
のフラップに干渉するおそれがあるため、充填ポジショ
ンに固定のガイド部材等を配置してフラップを外側に向
けて拡開し、そのままフラップを押えた状態でケース内
に物品を挿入するか、あるいは、ケースを充填ポジショ
ンに送る前の工程で、オープンタッカ（フラップ折り部
材）によってフラップの内面側を叩いてを外方へ折曲
げ、充填の際にフラップが直立位置よりも内側へ倒れな
いようにして、物品の充填を行なうようにしている。

【０００３】例えば、特開平５−１４７６０２号公報に
記載された物品の箱詰め装置では、「箱２前後のフラッ
プ２ａ，２ｂをそれぞれ外側へ折り曲げる押え部材３
６，３７をハイロータ、ロータリアクチュエータ等の回
動部材３８，３９により支持」した構成を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
回転可能なフラップ折り部材を備えた構成や、固定のガ
イド部材を備えた構成では、異なるサイズのケースに兼
用する場合には、前記フラップ折り部材やガイド部材を
交換したり位置を調整したりしなければならないため、
作業に時間がかかり能率が悪いという問題があった。ま
た、ガイド部材等の設置スペースが必要であるため、箱
詰め装置全体が大型化する等種々の問題があった。

【０００５】本発明は前記欠点を除くためになされたも
ので、物品を保持する保持手段と、サイドフラップをガ
イドするフラップガイドとを一体化して、固定のガイド
部材やフラップ折り部材等の機構を不要にするととも
に、交換あるいは調整のための作業時間をなくし、か
つ、ガイド部材等の設置スペースをなくすことにより装
置全体をコンパクト化することができる箱詰め装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る箱詰め装置
は、物品を保持する保持手段と、この保持手段を移動さ
せる移動手段とを備え、前記保持手段によって保持した
物品を、フラップを有するケース内に充填する装置であ
って、特に、前記保持手段の外側に開閉可能なフラップ
ガイドを設けるとともに、前記保持手段とこのフラップ
ガイドの少なくともいずれか一方を昇降可能に構成し、
保持手段が保持している物品をケース内に充填する際
に、フラップガイドを下降させて、フラップガイドの下
端を、保持されている物品の底部よりも下方に位置させ
るとともに、フラップガイドの下端を閉じて、保持され
ている物品の底部の内側に位置させるようにしたもので
ある。

【０００７】前記箱詰め装置では、保持手段によって物
品を保持した後、フラップガイドを閉じるとともに下降
させ、移動手段によってフラップ付きケースの待機位置
に移動させて充填を行なう。この充填時には、保持手段
によって保持されている物品の底部よりも、フラップガ
イドの下端が下方で、かつ内側に位置しているので、物
品保持手段を下降させると、先にフラップガイドの下部
がケースのフラップに当たってガイドするので、物品の
底部あるいは保持手段がフラップに干渉することがな
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例により本
発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係る箱詰め
装置に取付けられるロボットハンド（全体として符号１
で示す）の正面図、図２はこのロボットハンド１の側面
図、図３はその平面図である。このロボットハンド１
は、汎用６軸のロボットをはじめとして各種のロボット
に適用可能であり、ロボットのアームに取り付けられて
各方向に移動されて、物品の保持およびケース内への充
填を行なう。すなわち、搬送コンベアによって搬送さ
れ、所定個数にグルーピングされた物品を、移動手段と
してのロボットに取付けられているロボットハンド１が
保持し、充填ポジションＰに待機しているフラップＦ付
きのケースＣの上方に移動した後、下降して保持してい
る物品を前記ケースＣ内に充填する。

【０００９】前記ロボットハンド１の構成について詳細
に説明する。長方形のフレーム２の中央に、第１シリン
ダ４が直立して固定されている。この第１シリンダ４の
外周には、下方側に第１スライド部材６が、上方側に第
２スライド部材８がそれぞれ摺動可能に嵌合している。
下方の第１スライド部材６は、第２シリンダ１０に連結
されて昇降し、上方の第２スライド部材８は、第３シリ
ンダ１２に連結されて昇降する。

【００１０】下方の第１スライド部材６には、前記長方
形のフレーム２の各辺２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの方向を
向いた四本のリンク１４，１５，１６，１７の一端が、
ピン１８，１９，２０，２１を介して回転可能に連結さ
れている。フレーム２の各辺２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに
は、それぞれ、板ばね等の弾性を有するプレートから成
るグリッパ２２，２３，２４，２５の上端部が、割りピ
ン２６，２７，２８，２９を介して回転可能に取り付け
られている。これら各グリッパ２２，２３，２４，２５
の、フレーム２に連結されている上端部の中央に、上方
に延びる短かい延長部２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ
が設けられており、これら各延長部２２ａ，２３ａ，２
４ａ，２５ａの上端が、それぞれ前記リンク１４，１
５，１６，１７の他端部に平行ピン３０，３１，３２，
３３を介して回転可能に連結されている。

【００１１】従って、第２シリンダ１０の作動によって
第１スライド部材６が上昇すると、この第１スライド部
材６に連結されている各リンク１４，１５，１６，１７
の一端が上方へ引き上げられる。すると、これらリンク
１４，１５，１６，１７の下端部はフレーム２の中央方
向へ向かって引き寄せられ、各グリッパ２２，２３，２
４，２５が、フレーム２への連結部（割りピン２６，２
７，２８，２９）を支点として回転し、その下端部が外
側へ開放する。その結果、互いに向かい合っているグリ
ッパ（図１の両側に示すグリッパ２２，２４と、図２の
両側に示すグリッパ２３，２５）の下端が互いに離隔す
る。また、逆に第２シリンダ１０のロッド１０ａが収縮
して第１スライド部材６が下降すると、この第１スライ
ド部材６に連結されているリンク１４，１５，１６，１
７の一端が一体的に下降して、他端部が外方へ押出され
る。すると、グリッパ２２，２３，２４，２５が前記と
逆に回転して、その下端部が内方へ揺動し、向かい合っ
ているグリッパ２２，２４と２３，２５の下端部が接近
する。

【００１２】上方の第２スライド部材８には、長方形の
フレーム２の両短辺２ａ，２ｃ方向に向かって伸びる二
本のリンク３４，３５の一端が、平行ピン３６，３７を
介して回転可能に連結されている。前記フレーム２の両
短辺２ａ，２ｃの内部側には、上方へ向かって直立した
支持板３８，３９がそれぞれ一対設けられており、これ
ら各一対の支持板３８，３９間に、第１の揺動レバー４
０，４１の一端が割りピン４２，４３を介して揺動可能
に連結されている。この第１揺動レバー４０，４１の揺
動端に、板ばね等の弾性を有するプレートから成るフラ
ップガイド４４，４５の上端が連結されている。これら
フラップガイド４４，４５は、フレーム２の両短辺２
ａ，２ｃに回転可能に取付けられている前記グリッパ２
２，２４の外側に配置されており、その下部４５ａ（一
方は図示を省略）がやや内側すなわちグリッパ２２，２
４側へ向けて折曲げられている。

【００１３】前記直立した支持板３８，３９の、第１揺
動レバー４０，４１が取り付けられている位置よりもや
や下方に、第２の揺動レバー４７（一方は図示を省略）
の一端がピン４６を介して揺動可能に連結されている。
この第２揺動レバー４７の揺動端は、前記フラップガイ
ド４４，４５の上部の、第１揺動レバー４０，４１が連
結されている位置よりもやや下方に回転可能に連結され
ている。

【００１４】さらに、前記各リンク３４，３５の端部
が、第１揺動レバー４０，４１の支持板３８，３９寄り
の部分に、ピン４８，４９を介して連結されている。従
って、前記上方の第２スライド部材８が、第３シリンダ
１２の作動によって上昇すると、この第２スライド部材
８に連結されているリンク３４，３５の一端が上方へ引
き上げられる。すると、このリンク３４，３５の他端に
連結されている第１揺動レバー４０，４１が、支持板３
８，３９への連結ピン４２，４３を中心に上方へ向けて
回転する。第１揺動レバー４０，４１が上方へ向けて回
転すると、この第１揺動レバー４０，４１に連結されて
いるフラップガイド４４，４５およびこのフラップガイ
ド４４，４５に連結されている第２揺動レバー４７がと
もに回転し、フラップガイド４４，４５は、図１の実線
で示す位置から二点鎖線で示す位置まで僅かに回転する
とともに上昇する。フラップガイド４４，４５の上昇位
置では、下部４５ａ側が外方へ開いて、開放している状
態の前記グリッパ２２，２４よりも外側に位置し、か
つ、フラップガイド４４，４５の下部４５ａは、グリッ
パ２２，２４の下端部よりも上方に位置している。

【００１５】逆に、第３シリンダ１２のロッド１２ａが
収縮して第２スライド部材８が下降すると、この第２ス
ライド部材８に連結されているリンク３４，３５の端部
が一体的に下降するとともに他端が外方へ向かって押出
される。すると、第１揺動レバー４０，４１および第２
揺動レバー４７の揺動端が下方へ向けて回転し、フラッ
プガイド４４，４５を回転させつつ下降させる。フラッ
プガイド４４，４５の下降位置では、その下部４５ａ
が、閉じた状態にあるグリッパ２２，２４の下端部より
も下方で、かつ内側に位置している。

【００１６】前記長方形のフレーム２の内側には、第１
シリンダ４のピストンロッド４ａに固定され、第１シリ
ンダ４の作動によって昇降する長方形の板状をしたプッ
シャ５０が配置されている。このプッシャ５０は、上昇
時にはフレーム２の直下に位置し（図１および図２の右
側参照）、下降時には、四方のグリッパ２２，２３，２
４，２５の下端部よりも下方に位置するようになってい
る（図１および図２の左側参照）。

【００１７】プッシャ５０には複数個（この実施例では
４個）のサクションカップ５２が設けられている。この
サクションカップ５２は、フラップＦ付きケースＣ内に
複数段の物品Ｂを充填する場合（図５参照）に、各段の
物品Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）間に介在させる中仕切りＮを吸着
し挿入するために用いられる。

【００１８】前記ロボットハンド１は、物品Ｂが充填さ
れるケースＣのサイズに応じて交換して使用されるよう
になっており、各ケースＣのサイズに対応して複数種類
用意される。各ロボットハンド１は、グリッパ２２，２
３，２４，２５が閉じた場合には、互いに向かい合うグ
リッパ２２，２４と２３，２５の下端部間の距離Ｄ１
（図１参照），Ｄ２（図２参照）が、対応するケースＣ
の側壁Ｃ１，Ｃ３とＣ２，Ｃ４間の距離ｄ１（図１参
照），ｄ２（図２参照）よりも僅かに小さく、また、フ
ラップガイド４４，４５は閉じた状態では、その下端が
前記閉じているグリッパ２２，２４の下端部よりもさら
に内側に位置するように構成されている。このように各
種サイズのケースＣに対応するグリッパおよびフラップ
ガイド等を備えた複数のロボットハンド１を用意してお
き、充填される物品Ｂの種類が変わった場合、あるいは
充填される物品Ｂの個数が変わった場合等には、各ケー
スＣのサイズに応じて、ロボットがこれらロボットハン
ド１をワンタッチで着脱して使用する。

【００１９】次に、前記構成のロボットハンド１を用い
た箱詰め装置の作動について説明する。このロボットハ
ンド１は、中央に直立する第１シリンダ４の上端に固定
された取付け部４ｂを介して図示しないロボットに装着
される。このロボットハンド１は、充填作業を開始する
時点では、第３シリンダ１２のロッド１２ａを伸張させ
て第２スライド部材８を上昇させ、リンク３４，３５お
よび上下の揺動レバー４０，４１，４７を介して両側の
フラップガイド４４，４５を上昇させかつ開放した状態
にする（図１の二点鎖線で示す位置）。また、第２シリ
ンダ１０のロッド１０ａを伸張させて第１スライド部材
６を上昇させ、リンク１４，１５，１６，１７を介して
四方のグリッパ２２，２３，２４，２５を回転させて開
放した状態にする（図１および図２の二点鎖線で示す位
置）。さらに、第１シリンダ４のロッド４ａを収縮させ
て、プッシャ５０を上昇位置にする（図１および図２の
右半分に示す位置）。

【００２０】ロボットハンド１の各部を前記状態にして
おき、図示しない搬送コンベアによって搬送され、所定
の個数で所定の配列にグルーピングされた物品Ｂの上方
に移動させる。この位置でロボットハンド１全体を下降
させる。開放している四方のグリッパ２２，２３，２
４，２５の内部に物品Ｂが位置する高さまでロボットハ
ンド１を下降させた後、第２シリンダ１０のロッド１０
ａを収縮させ第１スライド部材６を下降させる。第１ス
ライド部材６の下降によって、四方のグリッパ２２，２
３，２４，２５が閉じて（図１および図２の実線で示す
位置）前記グルーピングされている物品Ｂを保持する。

【００２１】続いて、ロボットハンド１を上昇させた
後、第３シリンダ１２のロッド１２ａを収縮させて上方
の第２スライド部材８を下降させる。第２スライド部材
８の下降によって、両側のフラップガイド４４，４５を
下部４５ａが内側に向くように回転させるとともに下降
させる。フラップガイド４４，４５を図１に実線で示す
状態にした後、ロボットハンド１をサイドフラップＦ
１，Ｆ２が付いたケースＣが待機している充填ポジショ
ンＰの上方に移動させる。

【００２２】前記充填ポジションＰで、ロボットハンド
１を下降させる。保持している物品Ｂの底部がカートン
Ｃの高さになる程度の位置まで下降させる。このときに
は、フラップガイド４４，４５の下端部は、両サイドフ
ラップＦ１，Ｆ２の内側へ入り込む。フラップガイド４
４，４５の下端部４５ａ（一方は図示を省略）は内側へ
向けて折られているので、サイドフラップＦ１，Ｆ２が
直立した状態よりもやや内側へ倒れている場合でもフラ
ップガイド４４，４５はサイドフラップＦ１，Ｆ２の内
側へ入り込むことができる。

【００２３】グリッパ２２，２３，２４，２５を閉じ、
また、フラップガイド４４，４５も閉じた状態のまま、
第１シリンダ４を作動させてプッシャ５０を下降させ
る。このプッシャ５０は、フレーム２に近い上昇位置
（図１および図２の右側の位置）から、グリッパ２２，
２３，２４，２５の下端よりも下方の位置（図１および
図２の左側の位置）まで下降する。四方の弾性体から成
るグリッパ２２，２３，２４，２５によって保持されて
いた物品Ｂは、閉じた状態のグリッパ２２，２３，２
４，２５から押出されてケースＣ内に充填される。ま
た、グリッパ２２，２３，２４，２５の下端よりも下方
へ伸び、しかもグリッパ２２，２３，２４，２５の下端
よりも内方に入り込んでいるフラップガイド４４，４５
も、弾性体によってできているので、プッシャ５０によ
って充填される物品Ｂに押されて強制的に外方へ押し広
げられる。物品Ｂは、前記のようにグリッパ２２，２
３，２４，２５およびフラップガイド４４，４５を押し
広げつつ通過してケースＣ内に充填されるので、グリッ
パ２２，２３，２４，２５を開放して落下させる場合よ
りも安定した充填を行なうことができる。

【００２４】この実施例では、図５に示すように、ケー
スＣ内に物品Ｂを上下二段に充填するようになってお
り、前記第一段目（下段）の物品Ｂ１の充填が終了した
後、中仕切りＮを挿入し、その後、第二段目（上段）の
物品Ｂ２を充填する。そこで、第一段目の充填が終了し
た後、ロボットハンド１を上昇させ、両フラップガイド
４４，４５を開放し、さらに、４枚のグリッパ２２，２
３，２４，２５も開放する。なお、プッシャ５０は前記
物品充填時の下降位置のままにしておく。この状態で、
ロボットハンド１を中仕切りＮの置いてある位置の上方
へ移動させる。次いで、ロボットハンド１を中仕切りＮ
に向かって下降させ、サクションカップ５２にバキュー
ムを作用させて中仕切りＮを吸着する。

【００２５】中仕切りＮを吸着したロボットハンド１は
上昇して、再び前記第一段目の物品Ｂ１が充填されたケ
ースＣが待機している充填ポジションＰの上方へ移動す
る。そして、中仕切りＮを吸着しているプッシャ５０が
前記第一段目の物品Ｂ１の上面の高さに達するまでロボ
ットハンド１を下降させる。ここで、バキュームを開放
して中仕切りＮを第一段目の物品Ｂ１の上に載せる。

【００２６】中仕切りＮを第一段目の物品Ｂ１上に載置
した後、第二段目の物品Ｂ２を取りに行くためにロボッ
トハンド１は上昇し、物品Ｂが集積されている位置の上
方に移動する。ここで、第１シリンダ４のピストンロッ
ド４ａを収縮させてプッシャ５０を上昇させ、この状態
で再度ロボットハンド１を下降させて前記と同様の作動
により物品Ｂを把持し、充填ポジションＰに移動してケ
ースＣ内への充填を行なう。

【００２７】このように前記実施例装置は、グリッパ２
２，２３，２４，２５を備えた物品保持手段と一体とし
てフラップガイド４４，４５を設け、物品保持手段に保
持されている物品ＢをケースＣ内に挿入する際に、フラ
ップガイド４４，４５によってサイドフラップＦ１，Ｆ
２の内面側を押えるようにしたので、ケースＣ内に充填
される物品Ｂの底部やグリッパ２２，２３，２４，２５
の下端部がサイドフラップＦ１，Ｆ２に干渉することを
防止することができる。従って、充填ポジションＰの近
くに、フラップＦを強制的に押える固定ガイド部材を設
けたり、充填ポジションＰの前の工程で、フラップＦを
叩いて外方へくせ折りする回転式のフラップ折り部材等
を設ける必要がない。その結果、ケースのサイズが変っ
た場合等に、固定のガイド部材や回転式のフラップ折り
部材を交換したり調整をする必要がなく、作業時間を大
幅に短縮することができる。また、固定のガイド部材や
回転式のフラップ折り部材を設置するスペースも必要な
くなるため、装置全体をコンパクト化することができ
る。

【００２８】なお、前記実施例では、短辺側の側壁Ｃ
１，Ｃ３の上部にサイドフラップＦ１，Ｆ２が設けられ
たケースＣ内に物品Ｂを充填する場合について説明した
が、フラップＦが二枚だけの場合に限らず、その他の長
辺側の壁面Ｃ２，Ｃ４上にフラップあるいは蓋等が設け
られている場合にも適用することができる。この場合に
は、フラップおよび蓋の数に応じて、フラップガイドを
フレーム２の長辺２ｂ，２ｃ側にも設けることにより、
前記実施例と同様にフラップＦをガイドすることができ
る。また、前記実施例では、ケースＣ内に上下二段の物
品Ｂ１，Ｂ２を充填し、これら上下の物品Ｂ１，Ｂ２の
中間に中仕切りＮを挿入する構成であるためプッシャ５
０に複数のサクションカップ５２を設けたが、中仕切り
Ｎを使用しない場合には、前記サクションカップ５２を
省略することができる。また、前記実施例に係る箱詰め
装置の構成では、フラップガイドが保持手段に対して昇
降するようにしたが、逆に、保持手段がフラップガイド
に対して昇降する構成にすることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、物
品を保持する保持手段と、この保持手段を移動させる移
動手段とを備え、前記保持手段によって保持した物品
を、フラップを有するケース内に充填する箱詰め装置に
おいて、前記保持手段の外側に開閉可能なフラップガイ
ドを設けるとともに、前記保持手段とこのフラップガイ
ドに少なくともいずれか一方を昇降可能に構成し、保持
手段が保持している物品をケース内に充填する際に、フ
ラップガイドの下端を、保持されている物品の底部より
も下方でかつ内側に位置させるようにしたことにより、
充填ポジションに固定のガイド部材を設けたり、充填ポ
ジションの上流側にフラップの逆折りを行なうフラップ
折曲げ部材等を設ける必要がなくなる。その結果、各種
サイズのケースに兼用する場合に、上記各部材の交換あ
るいは調整等が必要なく、作業時間が大幅に短縮され
る。また、前記各部材の設置スペースが不要になるの
で、箱詰め装置全体をコンパクト化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る箱詰め装置の縦断面図
であり、左右が異なる作動状態を示す。

【図２】前記箱詰め装置の側面図であり、左右が異なる
作動状態を示す。

【図３】前記箱詰め装置の平面図であり、左右が異なる
断面を示す。

【図４】前記箱詰め装置の中央に配置された各部の作動
用の三本のシリンダを示す図である。

【図５】ケース内に物品を充填した状態の一例を示す図
である。

【符号の説明】

Ｂ 物品 Ｃ ケース Ｆ フラップ ４４ フラップガイド ４５ フラップガイド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品を保持する保持手段と、この保持手
   段を移動させる移動手段とを備え、前記保持手段によっ
   て保持した物品を、フラップを有するケース内に充填す
   る箱詰め装置において、 前記保持手段の外側に開閉可能なフラップガイドを設け
   るとともに、前記保持手段と前記フラップガイドの少な
   くとも一方を昇降可能に構成し、保持手段が保持してい
   る物品をケース内に充填する際に、フラップガイドの下
   端を、保持されている物品の底部よりも下方でかつ内側
   に位置させることを特徴とする箱詰め装置。