(57)【要約】【課題】容器が収められた紙製箱を効率よく確実に開封することができる箱開封方法及び装置を提供する。【解決手段】容器が収められたダンボール箱１０を開封する箱開封装置において、超音波カッター４８ａ、４８ｂによりダンボール箱１０の一組の対向する側面を切断するサイドカットユニット４２と、超音波カッター６６ａ、６６ｂによりダンボール箱１０の他の組の対向する側面を切断するエンドカットユニット６４が設けられている。【選択図】  図４
2006117306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器が収められた紙製箱を開封する箱開封方法であって、
超音波カッター又はウォータージェットにより、前記容器を切断することなく、前記紙製箱の側面を切断して前記紙製箱を開封する
ことを特徴とする箱開封方法。
【請求項２】
請求項１記載の箱開封方法において、
前記容器は、金属又はプラスチックよりなる
ことを特徴とする箱開封方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の箱開封方法において、
前記容器の内容物は、液体状のものである
ことを特徴とする箱開封方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の箱開封方法において、
前記紙製箱の上面から２ｃｍ以内の位置で、前記紙製箱の側面を切断する
ことを特徴とする箱開封方法。
【請求項５】
容器が収められた紙製箱を開封する箱開封装置であって、
超音波カッター又はウォータージェットにより、前記容器を切断することなく、前記紙製箱の側面を切断する切断手段を有する
ことを特徴とする箱開封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙製箱を開封する箱開封方法及び装置に係り、特に、容器が収められた紙製箱を開封する箱開封方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料、調味料、油等の液体状の商品は、スチール缶やアルミ缶等の金属缶、ペットボトル等の容器に入れられた状態で販売されている。液体状の内容物が入った容器は、搬送する際に、ダンボール箱等の紙製箱に収められる。
【０００３】
一方、商品の販売時又は返品時には、紙製箱を開封して、紙製箱内から容器を取り出す必要がある。特に、賞味期限切れ等の理由により返品された商品を処理する際には、大量の紙製箱内から容器を取り出す必要がある。
【０００４】
これまで、紙製箱内から容器を取り出すための紙製箱の開封は、手作業により行われていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように手作業で紙製箱を開封していたのでは、大量の紙製箱を開封するには多くの作業者を必要とし、また、効率よく紙製箱を開封することは困難であった。
【０００６】
また、単にカッター等の刃物で紙製箱を切断して開封したのでは、紙製箱に収められた容器をも切断してしまい、容器から液体状の内容物が漏れてしまう虞があった。
【０００７】
また、紙製箱を開封する方法として、刃物を用いずに紙製箱の糊付け部分を剥がすことにより紙製箱を開封することも考えられる。しかし、剥がすべき糊付け部分の位置は、紙製箱の形態により異なっている。このため、糊付け部分を剥がすことによる紙製箱の開封を機械化して自動的に行うことは困難であると考えられる。
【０００８】
本発明の目的は、容器が収められた紙製箱を効率よく確実に開封することができる箱開封方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、容器が収められた紙製箱を開封する箱開封方法であって、超音波カッター又はウォータージェットにより、前記容器を切断することなく、前記紙製箱の側面を切断して前記紙製箱を開封することを特徴とする箱開封方法により達成される。
【００１０】
また、上記の箱開封方法において、前記容器は、金属又はプラスチックよりなるものであってもよい。
【００１１】
また、上記の箱開封方法において、前記容器の内容物は、液体状のものであってもよい。
【００１２】
また、上記の箱開封方法において、前記紙製箱の上面から２ｃｍ以内の位置で、前記紙製箱の側面を切断するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記目的は、容器が収められた紙製箱を開封する箱開封装置であって、超音波カッター又はウォータージェットにより、前記容器を切断することなく、前記紙製箱の側面を切断する切断手段を有することを特徴とする箱開封装置により達成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、容器が収められた紙製箱を開封する箱開封方法において、超音波カッター又はウォータージェットにより、容器を切断することなく、紙製箱の側面を切断して前記紙製箱を開封するので、紙製箱に収められた容器の切断による内容物の漏出を回避しつつ、高い効率で紙製箱を確実に開封することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による箱開封方法について図１を用いて説明する。図１は本実施形態による箱開封方法を説明する図である。
【００１６】
本実施形態による箱開封方法は、超音波カッターを用いて、液体状の内容物が入った容器が収められた状態で封函されたダンボール箱を開封するものであり、次のような容器が収められているダンボール箱を開封対象とすることができる。
【００１７】
まず、例えば、開け口側が細くなっており、底側が太くなっているペットボトルのような容器が収められているダンボール箱を開封対象とすることができる。この場合、容器の材質は、超音波カッターで切断される材質のものであってもよい。
【００１８】
ペットボトルのような容器が収められているダンボール箱の開封について図１（ａ）を用いて説明する。図１（ａ）はペットボトルのような容器が収められたダンボール箱を切断する場合を説明する図であり、開封対象のダンボール箱の側面を示している。
【００１９】
開封対象のダンボール箱１には、複数本の容器２が密に収められている。容器２は、例えば、飲料等の内容物が入ったペットボトルである。
【００２０】
このようなダンボール箱１を、収められている容器２が立った状態で、幅が狭くなっている容器２の開け口側が上になるように載置する。このように載置することで、ダンボール箱１の上面近傍の位置、例えばダンボール箱の上面から２ｃｍ以内の位置では、他の位置と比較してダンボール箱１の側面と容器２との間隔が広くなっている。
【００２１】
次いで、超音波カッター３により、ダンボール箱１の全４つの側面のそれぞれを、ダンボール箱１の上面近傍の同じ位置でダンボール箱１の上面に略平行に切断する。側面を切断する位置は、ダンボール箱１の上面から例えば２ｃｍ以内の位置とする。このとき、固定されたダンボール箱１に対して超音波カッター３を移動させてダンボール箱１の側面を切断してもよいし、固定された超音波カッター３に対してダンボール箱１を移動させてダンボール箱１の側面を切断してもよい。
【００２２】
こうして、ダンボール箱１の全４つの側面はダンボール箱１の上面に略平行に切断され、ダンボール箱１が、上側部分であるカット蓋１ａと、容器２が収まっている下側部分１ｂとに切り分けられる。
【００２３】
ダンボール箱１の側面と容器２との間隔が広くなっているダンボール箱１の上面近傍の位置でダンボール箱１の側面を切断するため、ダンボール箱１内の容器２に超音波カッター３のカッター刃３ａが接触することがない。したがって、超音波カッター３で切断される材質の容器２がダンボール箱１に収められている場合であっても、ダンボール箱１内の容器２を切断することなく、ダンボール箱１の側面を切断することができる。これにより、ダンボール箱１に収められた容器２に入った内容物の漏出を防止しつつ、高い効率でダンボール箱１を確実に開封することができる。
【００２４】
なお、図１（ａ）に示す容器２が超音波カッター３では切断が困難な材質よりなる場合も、このような容器２が収められたダンボール箱１を開封対象とすることができる。この場合、上記と同様に超音波カッター３のカッター刃３ａが容器２に接触することがないので、容器２に超音波カッター３の刃痕をつけることなく、ダンボール箱１を開封することができる。
【００２５】
また、缶等のように幅が略一定の容器が収められているダンボール箱も、アルミ缶、スチール缶等の金属缶のように、超音波カッターでは切断が困難な材質の容器が収められている場合には開封対象とすることができる。
【００２６】
缶等のような幅が略一定であって、超音波カッターでは切断が困難な材質の容器が収められているダンボール箱の開封について図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ｂ）は幅が略一定の容器が収められたダンボール箱を開封する場合を説明する図であり、開封対象のダンボール箱の側面を示している。
【００２７】
開封対象のダンボール箱４には、複数本の容器５が密に収められている。容器５は、例えば、飲料等の内容物が入ったアルミ缶、スチール缶等の金属缶である。金属缶は、超音波カッターでは切断が困難なものである。
【００２８】
このようなダンボール箱４を、収められている容器５が立っているように載置する。
【００２９】
次いで、超音波カッター３により、ダンボール箱４の全４つの側面のそれぞれを、ダンボール箱４の上面近傍の同じ位置でダンボール箱４の上面に略平行に切断する。これにより、ダンボール箱４が、上側部分であるカット蓋４ａと、容器５が収まっている下側部分４ｂと切り分けられる。
【００３０】
ここで、図１（ａ）の場合と異なり、ダンボール箱４に収められている容器５は、幅が略一定となっている。このため、ダンボール箱４の上面近傍の位置であっても、他の位置と同様にダンボール箱４と容器５とは近接し又は接触している。このため、ダンボール箱４内の容器５に超音波カッター３のカッター刃３ａが接触してしまう場合がある。しかしながら、超音波カッター３のカッター刃３ａが容器５に接触した場合でも、容器５の表面に超音波カッター３の刃痕がつくだけでダンボール箱４内の容器５を切断することなく、ダンボール箱４の側面を切断することができる。
【００３１】
なお、ダンボール箱４に収められている容器５が超音波カッター３では切断が困難な材質のものである場合には、ダンボール箱４の側面の切断位置はダンボール箱４の上面近傍の位置に限定されるものではなく、ダンボール箱４の任意の高さの位置でダンボール箱４の側面を切断してもよい。
【００３２】
こうして、超音波カッター３では切断が困難な材質の容器５がダンボール箱４に収められている場合も、超音波カッター３により、容器５を切断することなくダンボール箱４を切断することができ、液体状の内容物が入った容器５が収められた状態で封函されたダンボール箱４を、高い効率で確実に開封することができる。
【００３３】
なお、上述のようにダンボール箱４に収められている容器５が超音波カッター３では切断が困難な材質のものである場合には、超音波カッター３のカッター刃３ａは、その先端部分が丸くなっていることが望ましい。先端部分が丸くなっていることで、カッター刃３ａがダンボール箱４内の容器５に接触したときに、カッター刃３ａに変形や刃こぼれが生じるのを抑制することができる。
【００３４】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による箱開封装置について図２乃至図６を用いて説明する。図２は本実施形態に箱開封装置の全体構成を示す平面図、図３は本実施形態による箱開封装置における箱切断部、カット蓋分離部、箱傾転部及びこれらの周辺部を拡大して示した平面図、図４は本実施形態による箱開封装置における第１箱切断部及び第２箱切断部を示す断面図、図５は本実施形態による箱開封装置におけるカット蓋分離部を示す断面図、図６は本実施形態による箱開封装置における箱傾転部を示す断面図である。
【００３５】
本実施形態による箱開封装置は、飲料等の液体状の内容物が入ったスチール缶やアルミ缶等の金属缶、ペットボトル等の容器が収められた状態で封函されたダンボール箱を開封対象とするものである。
【００３６】
まず、本実施形態による箱開封装置の全体構成について図２を用いて説明する。
【００３７】
箱供給ローラコンベヤ１２は、開封対象となるダンボール箱１０を搬送する。箱供給ローラコンベヤ１２の搬送経路終端に隣接して、箱切断部１４が設けられている。
【００３８】
箱切断部１４は、第１箱切断部１６と第２箱切断部１８とから構成されている。箱供給ローラコンベヤ１２の搬送経路終端に隣接して、第１箱切断部１６が設けられている。第１箱切断部１６は、箱供給ローラコンベヤ１２により搬送されるダンボール箱１０の一組の対向する側面をダンボール箱１０の上面に略平行に超音波カッターにより切断する。第１箱切断部１６の箱供給ローラコンベヤ１２とは反対の側には、第１箱切断部１６に隣接して、第２箱切断部１８が設けられている。第２箱切断部１８は、第１箱切断部１６により一組の対向する側面が切断されたダンボール箱１２の他の組の対向する側面をダンボール箱１０の上面に略平行に超音波カッターにより切断する。
【００３９】
箱供給ローラコンベヤ１２、第１箱切断部１６、及び第２箱切断部１８の配列方向と略直交する方向の第２箱切断部１８の一方の側には、第２箱切断部１８に隣接して、カット蓋分離部２０が設けられている。カット蓋分離部２０は、箱切断部１４により切断されたダンボール箱１０の上側部分であるカット蓋を分離する。
【００４０】
カット蓋分離部２０の第２箱切断部１８とは反対の側には、カット蓋分離部２０に隣接して、箱傾転部２２が設けられている。箱傾転部２２は、カット蓋が分離されたダンボール箱１０を傾転させてダンボール箱１０に収められた容器を排出する。
【００４１】
箱傾転部２２のカット蓋分離部２０とは反対の側には、容器搬出ベルトコンベヤ２４が設置されている。容器搬出ベルトコンベヤ２４は、箱傾転部２２によりダンボール箱１０から排出された容器を搬出する。箱傾転部２２近傍の容器搬出ベルトコンベヤ２４上には、シュート２６が設けられている。箱傾転部２２により傾転させられたダンボール箱１０から排出された容器は、シュート２６を滑って容器搬出ベルトコンベヤ２４に落下する。
【００４２】
配列して設けられた第２箱切断部１８、カット蓋分離部２０、及び箱傾転部２２の近傍には、空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８が設置されている。空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８は、ダンボール箱１０のカット蓋、空になったダンボール箱１０を搬出する。空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８は、第２箱切断部１８、カット蓋分離部２０、及び箱傾転部２２の配列方向に沿って設置されている。空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８とカット蓋分離部２０及び箱傾転部２２との間には、シュート３０が設けられている。カット蓋分離部２０において分離されたカット蓋、及び箱傾転部２２において空になったダンボール箱１０は、それぞれシュート３０を滑って空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２４に落下する。箱傾転部２２には、容器が排出されて空になったダンボール箱１０をシュート３０側に押進する空箱プッシャー３２が設けられている。
【００４３】
次に、本実施形態による箱開封装置の各部の具体的構成と動作、及び開封対象のダンボール箱について図２乃至図６を用いて説明する。なお、図４（ａ）は図３のＡ−Ａ′線矢視図、図４（ｂ）は図３のＢ−Ｂ′線矢視図、図５（ａ）は図３のＣ−Ｃ′線矢視図、図５（ｂ）は図３のＤ−Ｄ′線矢視図、図６は図３のＥ−Ｃ′線矢視図である。
【００４４】
（１）箱供給ローラコンベヤ１２
箱供給ローラコンベヤ１２は、作業者により載置される開封対象のダンボール箱１０を箱切断部１４に所定の速度で搬送するものである。箱供給ローラコンベヤ１２は、例えばアキューム式のものであり、ダンボール箱１０が後述するストッパ３８に接触した場合、又は後に載置されたダンボール箱１０が先に載置されたダンボール箱１０に接触した場合に、ダンボール箱１０下のローラが所定の負荷を受けるとその回転が停止するようになっている。
【００４５】
開封対象のダンボール箱１０には、例えばスチール缶やアルミ缶等の金属缶、ペットボトル等の非紙製の容器が収められた状態で封函されている。ダンボール箱１０に収められた容器には、飲料、調味料、油等の液体状の内容物が入っている。ダンボール箱１０は、略直方体状である。その寸法は、例えば、幅１８５〜２８５ｍｍ、長さ２７５〜４３５ｍｍ、高さ９５〜３３０ｍｍの範囲内である。
【００４６】
箱供給ローラコンベヤ１２上には、運転時間当たりのダンボール箱の開封処理数に応じて、作業者により、所定の時間間隔でダンボール箱１０が１箱ずつ載置される。例えば、１日８時間の運転で３０００箱のダンボール箱１０の開封処理を行うには、箱供給ローラコンベヤ１２上にダンボール箱１０を載置する作業者が１人の場合、９秒に１箱のダンボール箱１０が箱供給ローラコンベヤ１２上に載置される。作業者が２人の場合、作業者１人当たり１８秒に１箱のダンボール箱が箱供給ローラコンベヤ上に載置される。
【００４７】
このとき、ダンボール箱１０の長手方向が、箱供給ローラコンベヤ１２によるダンボール箱１０の搬送方向に沿うように載置される。
【００４８】
また、ダンボール箱１０に収められている容器の形状が例えばペットボトルのように開け口側が細くなっているような場合、容器の細くなっている部分が上を向くように、ダンボール箱１０が箱供給ローラコンベヤ１２上に載置される。
【００４９】
本実施形態による箱開封装置は、同一形状のダンボール箱１０を連続して開封するものである。このため、本実施形態による箱開封装置による連続開封処理の間は、開封対象として予め装置に設定されている同一形状のダンボール箱１０が箱供給ローラコンベヤ１２上に載置される。
【００５０】
なお、同一形状のダンボール箱１０であっても、濡れているダンボール箱１０、変形しているダンボール箱１０等は開封が困難となる場合がある。このため、このようなダンボール箱１０は開封対象から除外することが望ましい。
【００５１】
（２）第１箱切断部１６
第１箱切断部１６には、図３及び図４（ａ）に示すように、箱供給ローラコンベヤ１２により供給されたダンボール箱１０を、箱供給ローラコンベア１２の搬送方向と同方向に搬送するローラコンベヤ３４が設けられている。
【００５２】
ローラコンベヤ３４の箱供給ローラコンベヤ１２側のローラ間には、箱供給ローラコンベヤ１２から搬送されるダンボール箱１０を一時的に停止する上下自在のストッパ３６が設けられている。
【００５３】
ローラコンベヤ３４の第２箱切断部１８側のローラ間には、第１箱切断部１６において切断するダンボール箱１０を一時的に停止する上下自在のストッパ３８が設けられている。
【００５４】
ローラコンベヤ３４の両側には、ローラコンベヤ３４上のダンボール箱１０の下側部分を挟持して、ダンボール箱１０の位置を固定する位置決めガイド４０ａ、４０ｂが設けられている。
【００５５】
ストッパ３８及び位置決めガイド４０ａ、４０ｂによりダンボール箱１０が固定される領域の上方には、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、サイドカットユニット４２が設けられている。サイドカットユニット４２は、ローラコンベヤ３４の上方に配された固定プレート４４の下面に吊設されている。固定プレート４４には、その高さを調整する高さ調整機構４６が設けられている。
【００５６】
サイドカットユニット４２は、ローラコンベヤ３４の搬送方向と略平行な一組の対向する側面近傍にそれぞれ配された超音波カッター４８ａ、４８ｂと、超音波カッター４８ａ、４８ｂをそれぞれ水平面内で移動する移動機構５０ａ、５０ｂとを有している。超音波カッター４８ａ、４８ｂは、それぞれ移動機構５０ａ、５０ｂに取り付けられたアーム５２ａ、５２ｂの先端に保持されている。超音波カッター４８ａ、４８ｂは、それぞれそのカッター刃がダンボール箱１０の側面に対して所定の角度傾斜した状態で対向するようにアーム５２ａ、５２ｂに保持されている。
【００５７】
ローラコンベヤ３４の搬送速度は、箱供給ローラコンベヤ１２の搬送速度よりも速くなっている。この両ローラコンベヤ１２、３４の搬送速度の差により、箱供給ローラコンベヤ１２から連続して供給されるダンボール箱１０の切り離しが行われる。
【００５８】
ストッパ３６、３８は、通常時にはローラコンベヤ３４のローラの下に位置している。箱供給ローラコンベヤ１２から第１箱切断部１６にダンボール箱１０が供給されると、ストッパ３６はローラコンベヤ３４のローラの間隙から所定の高さまで上昇する。これにより、第１箱切断部１６における切断作業時に、箱供給ローラコンベヤ１２上のダンボール箱１０を停止し、箱供給ローラコンベヤ１２から第１箱切断部１６へのダンボール箱１０の供給を停止する。
【００５９】
ストッパ３８は、ストッパ３６の上昇ともにローラコンベヤ３４のローラの間隙から所定の高さまで上昇する。これにより、第１箱切断部１６において側面を切断すべきローラコンベヤ３４上のダンボール箱１０を停止する。
【００６０】
位置決めガイド４０ａ、４０ｂのうち、一方の位置決めガイド４０ｂはその位置が固定された基準ガイドとなっている。他方の位置決めガイド４０ａはダンボール箱１０側に前後位置を変えられるようになっている。位置決めガイド４０ａが位置を変えることにより、ストッパ３８により停止されたダンボール箱１０の下側部分が位置決めガイド４０ａ、４０ｂにより挟持される。これにより、第１箱切断部１６において側面を切断すべきダンボール箱１０の位置が固定される。
【００６１】
第１箱切断部１６におけるダンボール箱１０の切断作業が終了すると、ストッパ３８及び位置決めガイド４０ａはそれぞれ初期位置に戻ってダンボール箱１０の固定を解除する。固定が解除されたダンボール箱１０は、ローラコンベヤ３４により第２箱切断部１８に搬送される。また、ストッパ３８も初期位置に戻る。これにより、ローラコンベヤ１２から第１箱切断部１６へ次のダンボール箱１０が供給される。
【００６２】
超音波カッター４８ａ、４８ｂは、そのカッター刃が長手方向に高速微小振動することにより、小さな加工抵抗で精度の高い対象物の切断を可能とするものである。カッター刃の高速微小振動は、例えば、毎秒２５０００〜４００００回、振幅３０〜６０μｍの振動である。
【００６３】
超音波カッター４８ａ、４８ｂのカッター刃は、例えば三角形状の形状をしており、三角形の２辺に刃が形成されている。残りの１辺は、カッター刃をホルダーに固定するための保持部となっている。
【００６４】
また、例えばダンボール箱１０に収められた容器が金属缶等の硬いものである場合には、超音波カッター４８ａ、４８ｂのカッター刃の先端部分は丸く成形されている。これにより、切断作業時にカッター刃がダンボール箱１０内の容器に接触したときに、カッター刃に変形や刃こぼれが生じるのを抑制することができる。
【００６５】
ダンボール箱１０の側面の切断作業時には、まず、移動機構５０ａ、５０ｂにより、カッター刃がダンボール箱１０の側面に接触する位置まで超音波カッター４８ａ、４８ｂがそれぞれ移動する。さらに、移動機構５０ａ、５０ｂにより、カッター刃を側面に接触させながら超音波カッター４８ａ、４８ｂがダンボール箱１０の側面に沿ってダンボール箱１０の上面に略平行に移動する。これにより、超音波カッター４８ａ、４８ｂは、ダンボール箱１０の側面のうちローラコンベア３４の搬送方向と略平行な一組の対向する側面を、所定の高さの位置でダンボール箱１０の上面に略平行に切断する。
【００６６】
超音波カッター４８ａ、４８ｂによるダンボール箱１０の側面の切断位置の高さは、高さ調整機構４６により固定プレート４４の高さを変えることにより調整される。これにより、開封対象のダンボール箱１０のサイズ等に応じて、切断位置を調整することができる。
【００６７】
ダンボール箱１０の側面の切断位置は、ダンボール箱１０の上面近傍の位置とし、例えば、ダンボール箱１０の上面から２ｃｍ以内の位置とする。このような位置では、ダンボール箱１０の側面と容器との間隔が広くなっている。したがって、切断作業時に超音波カッター４８ａ、４８ｂのカッター刃がダンボール箱１０内の容器に接触して容器が切断されるのを回避することができる。これにより、ダンボール箱１０に収められた容器の内容物が漏出するのを回避しつつ、ダンボール箱１０を確実に開封することができる。また、ダンボール箱１０に収められた容器が硬い場合には、超音波カッター４８ａ、４８ｂのカッター刃が硬い容器に接触してカッター刃に変形や刃こぼれが生じるこのを回避することができる。これにより、高い作業効率でダンボール箱１０を開封することができる。
【００６８】
例えば、ダンボール箱１０に収められている容器の形状が例えばペットボトルのように開け口側が細くなっているような場合、前述のように、容器の細くなっている部分が上を向くようにダンボール箱１０がローラコンベヤ３４上に置かれている。このため、ダンボール箱１０の上面から例えば２ｃｍ以内の位置のような上面近傍の位置では、ダンボール箱１０の側面と容器との間隔が広くなっている。したがって、このような位置を側面の切断位置とすることにより、容器の切断による内容物の漏出等を回避することができる。
【００６９】
（３）第２箱切断部１８
第２箱切断部１８には、図３及び図４（ａ）に示すように、第１箱切断部１６のローラコンベヤ３４により搬送されたダンボール箱１０を、ローラコンベヤ３４の搬送方向と同方向に搬送するローラコンベヤ５４が設けられている。ローラコンベヤ５４のローラ間の間隙には、方向転換コンベヤ５６が設けられている。方向転換コンベヤ５６は、間隙に沿って並んで設けられ、ローラコンベヤ５４の搬送方向と直交する方向に自由に回転する複数のローラにより構成されている。また、ローラコンベヤ５４のローラ間の間隙には、ローラコンベヤ５４上のダンボール箱１０の底面をカット蓋分離部２０側に押すプッシャー爪５８が設けられている。
【００７０】
また、ローラコンベヤ５４の第１箱切断部１６側のローラ間には、第２箱切断部１８において切断するダンボール箱１０を一時的に停止する上下自在のストッパ６０が設けられている。
【００７１】
ローラコンベヤ５４の第１箱切断部１６とは反対の側には、ダンボール箱１０の下側部分を押さえて、ダンボール箱１０の位置を固定する位置決めガイド６２が設けられている。
【００７２】
ストッパ６０及び位置決めガイド６２によりダンボール箱１０が固定される領域の上方には、図４（ａ）に示すように、エンドカットユニット６４が設けられている。エンドカットユニット６４は、ローラコンベヤ５４の上方に配された固定プレート４４の下面に吊設されている。
【００７３】
エンドカットユニット６４は、ローラコンベヤ５４の搬送方向とほぼ直交する一組の対向する側面近傍にそれぞれ配された超音波カッター６６ａ、６６ｂと、超音波カッター６６ａ、６６ｂをそれぞれ水平面内で移動する移動機構６８ａ、６８ｂとを有している。超音波カッター６６ａ、６６ｂは、それぞれ移動機構６８ａ、６８ｂに取り付けられたアーム７０ａ、７０ｂの先端に保持されている。超音波カッター６６ａ、６６ｂは、それぞれそのカッター刃がダンボール箱１０の側面に対して所定の角度傾斜した状態で対向するようにアーム７０ａ、７０ｂに保持されている。
【００７４】
さらに、エンドカットユニット６４には、ダンボール箱１０の上面を下方向に押さえる上蓋押さえパッド７２が設けられている。
【００７５】
ストッパ６０は、通常時にはローラコンベヤ５４のローラの下に位置している。第１箱切断部１６から第２箱切断部１８にダンボール箱１０が搬送されると、ストッパ６０はローラコンベヤ５４のローラの間隙から所定の高さまで上昇する。
【００７６】
位置決めガイド６２はダンボール箱１０側に前後位置を変えられるようになっている。位置決めガイド６２が位置を変えることにより、ダンボール箱１０の下側部分が位置決めガイド６２とストッパ６０とにより挟持される。これにより、第２箱切断部１８において側面を切断すべきダンボール箱１０の位置が固定される。
【００７７】
上蓋押さえパッド７２は、切断作業時に、位置決めガイド６２及びストッパ６０により位置が固定されれたダンボール箱１０の上面を下方向に押さえるものである。これにより、第１箱切断部１６において一組の対向する側面が切断されているダンボール箱１０の他の組の対向する側面を安定して切断することが可能となる。
【００７８】
また、第１箱切断部１６及び第２箱切断部１８により、ダンボール箱１０の４つの側面はダンボール箱１０の上面に略平行に切断され、ダンボール箱１０から、その上側部分であるカット蓋１０ａが切り分けられることとなる。上蓋押さえパッド７２によりダンボール箱１０の上面を下方向に押さえておくことにより、カット蓋１０ａの位置を維持し、カット蓋１０ａの位置が大きくずれたり、カット蓋１０ａが落下したりするのを防止することができる。
【００７９】
第２箱切断部１８におけるダンボール箱１０の切断作業が終了すると、ストッパ６０及び位置決めガイド６２はそれぞれ初期位置に戻ってダンボール箱１０の固定を解除する。また、上蓋押さえパッド７２は、ダンボール箱１０の上面の押さえを解除する。固定が解除されたダンボール箱１０は、その底面がプッシャー爪５８によりカット蓋分離部２０側に押され、方向転換コンベヤ５６によりカット蓋分離部２０に送られる。
【００８０】
超音波カッター６６ａ、６６ｂは、第１箱切断部１６における超音波カッター４８ａ、４８ｂと同様のものである。
【００８１】
ダンボール箱１０の側面の切断作業時には、まず、移動機構６８ａ、６８ｂにより、カッター刃がダンボール箱１０の側面に接触する位置まで超音波カッター６６ａ、６６ｂがそれぞれ移動する。さらに、移動機構６８ａ、６８ｂにより、カッター刃を側面に接触させながら超音波カッター６６ａ、６６ｂがダンボール箱１０の側面に沿ってダンボール箱１０の上面に略平行に移動する。これにより、超音波カッター６６ａ、６６ｂは、ダンボール箱１０の側面のうち、第１箱切断部１６では切断されていないローラコンベア５４の搬送方向と直交する他の組の対向する側面を、所定の高さの位置でダンボール箱１０の上面に略平行に切断する。
【００８２】
ここで、エンドカットユニット６４は、第１箱切断部１６におけるサイドカットユニット４２が吊設された固定プレート４４に吊設されている。これにより、エンドカットユニット６４の超音波カッター６６ａ、６６ｂは、サイドカットユニット４２の超音波カッター４８ａ、４８ｂと同じ高さの位置でダンボール箱１０の側面を切断する。この結果、ダンボール箱１０の４つの側面は、ダンボール箱１０の上面に略平行に同じ高さの位置で切断される。これにより、ダンボール箱１０から、その上側部分であるカット蓋１０ａが切り分けられる。
【００８３】
超音波カッター６６ａ、６６ｂは、第１箱切断部１６における超音波カッター４８ａ、４８ｂと同じ高さでダンボール箱１０の側面を切断する。したがって、超音波カッター４８ａ、４８ｂと同様に、超音波カッター６６ａ、６６ｂのカッター刃がダンボール箱１０内の容器に接触して容器が切断されるのを回避することができる。これにより、ダンボール箱１０に収められた容器の内容物が漏出するのを回避しつつ、ダンボール箱１０を確実に開封することができる。また、ダンボール箱１０に収められた容器が硬い場合には、超音波カッター６６ａ、６６ｂのカッター刃が硬い容器に接触してカッター刃に変形や刃こぼれが生じるこのを回避することができる。これにより、高い作業効率でダンボール箱１０を開封することができる。
【００８４】
（４）カット蓋分離部２０
カット蓋分離部２０には、図３及び図５（ａ）に示すように、第２箱切断部１８から方向転換コンベヤ５６及びプッシャー爪５８により送られるダンボール箱１０を、第２箱切断部１８から送られてくる方向と同方向に搬送するローラコンベヤ７４が設けられている。ローラコンベヤ７４の箱傾転部２２側のローラ間の間隙には、カット蓋１０ａの分離作業時に、ダンボール箱１０を一時的に停止する上下自在のストッパ７６が設けられている。
【００８５】
ローラコンベヤ７４の上方には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、切り分けられたダンボール箱１０のカット蓋１０ａを分離する真空パッド７８が配されている。真空パッド７８は、真空パッド７８を昇降するパッド昇降シリンダ８０、及び真空パッド７８をシュート３０側に移動するパッド横行シリンダ８２を介して、固定プレート４４に固定されている。
【００８６】
ストッパ７６は、通常時にはローラコンベヤ７４のローラの下に位置している。第２箱切断部１８からカット蓋分離部２０にダンボール箱１０が供給されると、ストッパ７６はローラコンベヤ７４のローラの間隙から所定の高さまで上昇する。これにより、カット蓋分離部２０におけるカット蓋１０ａの分離作業時に、ローラコンベヤ７４上のダンボール箱１０を停止する。
【００８７】
カット蓋分離部２０におけるカット蓋１０ａの分離作業終了後には、ストッパ７６は初期位置に戻ってダンボール箱１０の停止を解除する。停止が解除されたダンボール箱１０は、ローラコンベヤ７４により箱傾転部２２に搬送される。
【００８８】
真空パッド７８は、カット蓋１０ａの分離作業時に、パッド昇降シリンダ８０によりダンボール箱１０のカット蓋１０ａの位置まで下降していき、ダンボール箱１０のカット蓋１０ａ上面を吸着する。真空パッド７８がカット蓋１０ａを吸着すると、真空パッド７８は、カット蓋１０ａを吸着したままの状態で、パッド昇降シリンダ８０により上昇する。さらに、真空パッド７８は、パッド横行シリンダ８２によりシュート３０の上方に移動する。真空パッド７８は、シュート３０の上方でカット蓋１０ａの吸着を解除して、カット蓋１０ａをシュート３０に落とす。シュート３０に落とされたカット蓋１０ａは、シュート３０を滑り落ち、空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８に排出される。
【００８９】
（５）箱傾転部２２
箱傾転部２２には、図３及び図６に示すように、カット蓋分離部２０から送られるダンボール箱１０が載る架台８４が設けられている。架台８４は、容器搬出ベルトコンベヤ２４側下がりに僅かに傾斜している。
【００９０】
架台８４には、ローラコンベヤ７４の搬送方向と同方向に自由に回転するローラが並んで設けられたフリーローラ８６が設けられている。
【００９１】
また、架台８４の容器搬出ベルトコンベヤ２４側には、傾斜した架台８４をフリーローラ８６により滑り降りたダンボール箱１０の側面を支持する支持壁８８が、架台８４に対して略垂直に設けられている。
【００９２】
フリーローラ８６の間は間隙となっている。架台８４の下には、ダンボール箱１０の傾転時に、フリーローラ８６の間の間隙を介してダンボール箱１０の底面を吸着する真空パッド９０が設けられている。真空パッド９０には、フリーローラ８６のローラの間隙を介して真空パッド９０を昇降するパッド昇降シリンダ（図示せず）が設けられている。
【００９３】
また、架台８４には、ダンボール箱１０を真空パッド９０により吸着した状態で、架台８４ごとダンボール箱１０を垂直面内で傾転させる傾転機構９２が設けられている。
【００９４】
また、架台８４のベルトコンベヤ２４とは反対の側には、空になったダンボール箱１０の側面を押して、ダンボール箱１０をシュート３０に落とす空箱プッシャー３２が設けられている。
【００９５】
真空パッド９０は、通常時にはフリーローラ８６のローラの下に位置している。カット蓋分離部２０から搬送されたダンボール箱１０が架台８４を滑り降りて支持壁８８により支持されると、真空パッド９０は、パッド昇降シリンダ（図示せず）により、支持壁８８により支持されたダンボール箱１０の底面に向かって上昇する。そして、真空パッド９０は、フリーローラ８６のローラの間隙を介してダンボール箱１０の底面に接触して吸着する。このように、ダンボール箱１０の底面が真空パッド９０により吸着された状態で、ダンボール箱１０の傾転作業が行われる。
【００９６】
箱傾転部２２におけるダンボール箱１０の傾転作業終了後には、真空パッド９０は、ダンボール箱１０底面の吸着を解除して、パッド昇降シリンダ（図示せず）により初期位置に下降する。
【００９７】
傾転機構９２は、ダンボール箱１０の底面が真空パッド９０により吸着され、ダンボール箱１０が架台９４に固定された状態で、図６に示すように、架台８４ごとダンボール箱１０を垂直面内で傾転させる。ダンボール箱１０の傾転角度は、例えば１１０°である。
【００９８】
傾転機構９２により、パット蓋１０ａが分離されたダンボール箱１０を傾転させることにより、ダンボール箱１０内の容器は、シュート２６に落とされる。シュート２６に落とされた容器はシュート２６を滑り落ち、容器搬出ベルトコンベヤ２４に排出される。
【００９９】
ダンボール箱１０内の容器が排出されると、傾転機構９２は、架台８４及びダンボール箱１０を初期の傾斜状態に戻す。
【０１００】
空箱プッシャー３２は、傾転作業が終了して架台８４及びダンボール箱１０が初期の傾斜状態に戻り、真空パッド９０によるダンボール箱１０の底面の吸着が解除された後、容器が排出されて空になったダンボール箱１０をシュート３０側に押進する。これにより、空のダンボール箱１０が落ちる。シュート３０に落とされたダンボール箱１０は、空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８に排出される。
【０１０１】
（７）容器搬出ベルトコンベヤ２４、空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８
容器搬出ベルトコンベヤ２４は、箱傾転部２２からシュート２６を介して排出される容器を、次の処理工程等に向けて搬出する。
【０１０２】
空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ２８は、カット蓋分離部２０からシュート３０を介して排出されるダンボール箱１０のカット蓋１０ａ、及び箱傾転部２２からシュートを介して排出される空のダンボール箱１０を、次の処理工程等に向けて搬出する。
【０１０３】
なお、本実施形態による箱開封装置における上記各部の動作は、開封対象となるダンボール箱の１０の幅、長さ、高さの情報、開封処理速度等の開封処理に関する設定が入力される制御部（図示せず）により自動化されて行われる。
【０１０４】
上述のように、本実施形態による箱開封装置は、超音波カッター４８ａ、４８ｂ、６６ａ、６６ｂを用いて、液体状の内容物が入った容器が収められた状態で封函されているダンボール箱１０を開封することに主たる特徴がある。
【０１０５】
超音波カッター４８ａ、４８ｂ、６６ａ、６６ｂを用いることにより、小さな加工抵抗でダンボール箱１０の側面を切断することができ、高い効率でダンボール箱１０を開封することができる。
【０１０６】
また、本実施形態による箱開封装置は、ダンボール箱１０の上面近傍の位置で、ダンボール箱１０の４つの側面をダンボール箱１０の上面に略平行に切断してダンボール箱１０を開封することにも特徴がある。
【０１０７】
ダンボール箱１０の上面近傍の位置では、ダンボール箱１０の側面と容器との間隔が広くなっている。したがって、このような位置で、ダンボール箱１０の側面をダンボール箱１０の上面に略平行に切断することにより、ダンボール箱１０に収められた容器の切断による内容物の漏出を回避しつつ、ダンボール箱１０を確実に開封することができる。
【０１０８】
なお、本実施形態では、第１箱切断部１６、第２箱切断部１８のそれぞれにおいてダンボール箱１０の対向する２側面ずつ切断して、ダンボール箱１０の４側面を切断する場合について説明したが、ダンボール箱１０の側面を切断する態様は、２側面ずつ別々に切断する場合に限定されるものではない。例えば、４つの超音波カッターを用いてダンボール箱１０の４側面を同時に切断してもよい。
【０１０９】
また、本実施形態では、ダンボール箱１０に対して超音波カッター４８ａ、４８ｂ、６６ａ、６６ｂが移動してダンボール箱１０の側面を切断する場合について説明したが、超音波カッター４８ａ、４８ｂ、６６ａ、６６ｂに対してダンボール箱１０が移動するようにして、ダンボール箱１０の側面を切断するようにしてもよい。
【０１１０】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【０１１１】
例えば、上記実施形態では、金属缶、ペットボトル等が収められたダンボール箱を開封する場合について説明したが、本発明は、金属製容器、樹脂製容器、硝子製容器等の非紙製容器が収められて封函された紙製の箱の開封に広く適用することができる。
【０１１２】
また、上記実施形態では、ダンボール箱に収められた容器に液体状の内容物が入っている場合について説明したが、容器に入っている内容物は、液体状のものに限定されるものではない。例えば粉体状の内容物が容器に入っている場合や、容器が空の場合にも、本発明を適用することができる。
【０１１３】
また、上記実施形態では、超音波カッターを用いてダンボール箱の側面を切断する場合について説明したが、ダンボール箱の側面を切断する切断手段は、超音波カッターに限定されるものではない。例えば、ダンボール箱の側面を切断する切断手段として、加圧された水を小径ノズルから切断対象物に噴射することにより切断対象物の切断を行うウォータージェットを用いることもできる。ウォータジェットにおいて噴射する水には、開封対象の箱の硬さ等に応じて砥粒を適宜含ませてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１実施形態による箱開封方法を説明する図である。
【図２】本発明の第２実施形態による箱開封装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による箱開封装置における箱切断部、カット蓋分離部、箱傾転部及びこれらの周辺部を拡大して示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による箱開封装置における第１箱切断部及び第２箱切断部を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による箱開封装置におけるカット蓋分離部を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態による箱開封装置における箱傾転部を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１…ダンボール箱
１ａ…カット蓋
１ｂ…下側部分
２…容器
３…超音波カッター
３ａ…カッター刃
４…ダンボール箱
４ａ…カット蓋
４ｂ…下側部分
５…容器
１０…ダンボール箱
１０ａ…カット蓋
１２…箱供給ローラコンベヤ
１４…箱切断部
１６…第１箱切断部
１８…第２箱切断部
２０…カット蓋分離部
２２…箱傾転部
２４…容器搬出ベルトコンベヤ
２６…シュート
２８…空箱・カット蓋搬出ベルトコンベヤ
３０…シュート
３２…空箱プッシャー
３４…ローラコンベヤ
３６…ストッパ
３８…ストッパ
４０ａ、４０ｂ…位置決めガイド
４２…サイドカットユニット
４４…固定プレート
４６…高さ調整機構
４８ａ、４８ｂ…超音波カッター
５０ａ、５０ｂ…移動機構
５２ａ、５２ｂ…アーム
５４…ローラコンベヤ
５６…方向転換コンベヤ
５８…プッシャー爪
６０…ストッパ
６２…位置決めガイド
６４…エンドカットユニット
６６ａ、６６ｂ…超音波カッター
６８ａ、６８ｂ…移動機構
７０ａ、７０ｂ…アーム
７２…上蓋押さえパッド
７４…ローラコンベヤ
７６…ストッパ
７８…真空パッド
８０…パッド昇降シリンダ
８２…パッド横行シリンダ
８４…架台
８６…フリーローラ
８８…支持壁
９０…吸着パッド
９２…傾転機構
【図１】
2006117306.tif 000003
【図２】
2006117306.tif 000004
【図３】
2006117306.tif 000005
【図４】
2006117306.tif 000006
【図５】
2006117306.tif 000007
【図６】
2006117306.tif 000008