(57)【要約】【課題】装置コストを抑え、従来装置の如くテープ貼ユニットを移動するための別の移動機構を設けることなくテープ貼ユニットを自動で交換する製函装置を提供する。【解決手段】ロボット１８におけるロボットハンドの動作領域Ｆ内に、台座２４が配置される。台座２４に、ロボットハンドで保持した段ボール箱１０の折り曲げられたフラップに粘着テープを貼って封止するテープ貼ユニット３６が装着される。ロボットハンド２０の動作領域Ｆ内に、複数のテープ貼ユニット３６を並べて装着可能な複数の仮置き部５８を設けた基台５６が、台座２４から離間して配置される。台座２４のテープ貼ユニット３６のテープ交換時期が検知されると、ロボットハンドの現在の封函処理動作を完了した後、ロボットハンドで、台座２４のテープ貼ユニット３６と、基台５６の交換用のテープ貼ユニット３６とを入れ換えた後、封函処理動作を再開する。【選択図】図１
2018052605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットハンド(20,101)で保持した箱(10)の側面パネルに連設されたフラップを折り曲げて粘着テープ(40a)で封止するテープ貼付け手段(M1,M2)を備えた製函装置において、
前記粘着テープ(40a)のテープロール(40)を着脱可能に支持する装填部(42)を備えるテープ貼ユニット(36,115)を、台座(24,111)に着脱可能に装着した前記テープ貼付け手段(M1,M2)と、
前記ロボットハンド(20,101)の動作領域(F)と、それより外側の動作領域外との境界の内側に近接した位置に配置され、前記テープ貼ユニット(36,115)を仮置き可能な複数の仮置き部(58,125)を並べて設けた基台(56,119)とを備え、
テープ交換信号に応答して、前記ロボットハンド(20,101)による現在の箱(10)の封函処理動作の完了後に、次の箱(10)の封函処理動作を開始するまでの間に前記ロボットハンド(20,101)を作動して、前記台座(24,111)に装着されているテープ貼ユニット(36,115)を取り外して前記基台(56,119)の仮置き部(58,125)に置くと共に、他の仮置き部(58,125)に置かれた交換用のテープ貼ユニット(36,115)を取り外して前記台座(24,111)に置いて装着するよう構成した
ことを特徴とする製函装置。
【請求項２】
前記テープ貼ユニット(36,115)に設けた係合部(46,116)と、前記台座(24,111)および前記仮置き部(58,125)に設けられて前記係合部(46,116)が係合してテープ貼ユニット(36,115)を位置決めする被係合部(28a,59a,113a,127a)とを備えたことを特徴とする請求項１記載の製函装置。
【請求項３】
前記テープ貼ユニット(36,115)とロボットハンド(20,101)とを係脱可能に係合して位置決めする係合手段(22a,50,107,118a)と、前記テープ貼ユニット(36,115)をロボットハンド(20,101)で保持する保持手段(22,110)とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の製函装置。
【請求項４】
第１の監視ライン(R1)から前記動作領域(F)における前記基台(56)を配置した域内への侵入物の有無を監視する第１監視手段(68)と、
前記第１の監視ライン(R1)より内側の第２の監視ライン(R2)から前記基台(56)より内側への侵入物の侵入を監視する第２監視手段(70)とを備え、
前記第１監視手段(68)の第１の監視ライン(R1)と第２監視手段(70)の第２の監視ライン(R2)との間の領域が、前記仮置き部(58)に置かれたテープ貼ユニット(36)のメンテナンス領域(E2)に設定され、
前記第１監視手段(68)が侵入物を検知した際には、前記ロボットハンド(20)は前記第２監視手段(70)の第２の監視ライン(R2)から外側への移動が禁止されて封函処理動作が許容され、前記第２監視手段(70)が侵入物を検知した際には、前記ロボットハンド(20)の移動を停止するよう構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の製函装置。
【請求項５】
前記基台(56,119)には、テープ貼ユニット(36,115)を横並びに置くことが可能に複数の仮置き部(58,125)を配置したことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の製函装置。
【請求項６】
前記装填部(42)へのテープロール(40)の着脱方向を外側に向けて、前記テープ貼ユニット(36)を前記仮置き部(58)に置くよう構成したことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の製函装置。
【請求項７】
前記テープロール(40)を仮置き部(58)において横向きにして着脱可能に支持する前記装填部(42)を備え、該装填部(42)を前記境界側に臨む配置として、前記テープ貼ユニット(115)を仮置き部(58)に置くよう構成したことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の製函装置。
【請求項８】
前記基台(119)は、前記仮置き部(125)に置いたテープ貼ユニット(115)を前記境界の外側に引出し可能な引出し手段(120)を設けたことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の製函装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平らに折り畳まれた段ボール箱を筒状に開函して、その段ボール箱の側面パネルに連設するフラップを、開口を塞ぐように折り曲げて、そのフラップの突合せ部を粘着テープで封止するようにした製函機や、段ボール箱の開口から物品を供給した後に、その開口を塞ぐようにフラップを折り曲げて粘着テープで封止する封函機を備えた箱詰め機を含む製函装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような製函装置において、開口を塞ぐようにフラップを折り曲げ、そのフラップの突合せ部に粘着テープを貼り付けるようにしたテープ貼手段は、その粘着テープが消費されて交換時期に至ると、新しいテープロールへの交換作業を要し、その間は製函作業の中断を余儀なくされる。そして、人手によるテープの交換作業においては、作業者の熟練度合によって製函作業の中断時間はまちまちで、安定的で効率的な生産に支障をきたす場合がある。
【０００３】
前記問題に対応するための装置として、特許文献１には、テープ貼りするテーピングユニットを複数設け、一つのテーピングユニットがテープ貼りする作業位置にある時、退避位置まで退避した他のテーピングユニットに新しいテープロールを装着しておき、作業位置にあるテーピングユニットのテープロールの残量が無くなくなったことが検知されると、そのテーピングユニットを退避位置に移動すると共に、退避位置にある他のテーピングユニットを移動機構によって作業位置へ移動することで、封函作業を続行する装置が開示されている。
【０００４】
また、昨今、製函装置では産業用ロボットが利用されるようになってきている(例えば、特許文献２,３参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６１２５２３号公報
【特許文献２】特許第５８４１０８６号公報
【特許文献３】特許第５９３３９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献２，３のように、ロボットを利用してテープ貼りする形態において、特許文献１の装置を採用した場合には、テーピングユニットを作業位置と退避位置との間で移動する移動機構を設けるための装置コストが嵩むばかりでなく、装置の設置スペースも増加するといった問題がある。
【０００７】
本発明は、前述した従来技術に係る製函装置に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、ロボットを利用した製函装置において、テープ貼りの装置コストを抑え、従来装置の如くテープ貼ユニットを移動するための別の移動機構を設けることなくテープ貼ユニットを自動で交換する製函装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る製函装置は、
ロボットハンドで保持した箱の側面パネルに連設されたフラップを折り曲げて粘着テープで封止するテープ貼付け手段を備えた製函装置において、
前記粘着テープのテープロールを着脱可能に支持する装填部を備えるテープ貼ユニットを、台座に着脱可能に装着した前記テープ貼付け手段と、
前記ロボットハンドの動作領域と、それより外側の動作領域外との境界の内側に近接した位置に配置され、前記テープ貼ユニットを仮置き可能な複数の仮置き部を並べて設けた基台とを備え、
テープ交換信号に応答して、前記ロボットハンドによる現在の箱の封函処理動作の完了後に、次の箱の封函処理動作を開始するまでの間に前記ロボットハンドを作動して、前記台座に装着されているテープ貼ユニットを取り外して前記基台の仮置き部に置くと共に、他の仮置き部に置かれた交換用のテープ貼ユニットを取り外して前記台座に置いて装着するよう構成したことを特徴とする。
請求項１に係る発明によれば、封函処理動作を行うロボットハンドで、新旧のテープ貼ユニットの入れ換えを行うよう構成したので、該入れ換えを行う専用の手段を別途設ける必要はなく、装置コストを抑制し得ると共に装置の設置スペースが増大するのを防ぐことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記テープ貼ユニットに設けた係合部と、前記台座および前記仮置き部に設けられて前記係合部が係合してテープ貼ユニットを位置決めする被係合部とを備えたことを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、テープ貼ユニットを、係合部と被係合部とにより台座および仮置き部に位置ずれなく装着することができる。
【００１０】
請求項３に係る発明では、前記テープ貼ユニットとロボットハンドとを係脱可能に係合して位置決めする係合手段と、前記テープ貼ユニットをロボットハンドで保持する保持手段とを備えたことを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、テープ貼ユニットを、ロボットハンドに係合状態で保持するよう構成したので、台座と仮置き部との間でテープ貼ユニットを位置ずれすることなく移載することができ、台座または仮置き部にテープ貼ユニットを精度よく装着することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明では、第１の監視ラインから前記動作領域における前記基台を配置した域内への侵入物の有無を監視する第１監視手段と、
前記第１の監視ラインより内側の第２の監視ラインから前記基台より内側への侵入物の侵入を監視する第２監視手段とを備え、
前記第１監視手段の第１の監視ラインと第２監視手段の第２の監視ラインとの間の領域が、前記仮置き部に置かれたテープ貼ユニットのメンテナンス領域に設定され、
前記第１監視手段が侵入物を検知した際には、前記ロボットハンドは前記第２監視手段の第２の監視ラインから外側への移動が禁止されて封函処理動作が許容され、前記第２監視手段が侵入物を検知した際には、前記ロボットハンドの移動を停止するよう構成したことを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、仮置き部に置かれたテープ貼ユニットに対するメンテナンス領域の境界を監視する第１監視手段および第２監視手段を設け、該監視手段で侵入物の有無などを検知してロボットハンドを作動制御するよう構成したので、動作領域内への作業者の立ち入りを的確に監視することができる。
【００１２】
請求項５に係る発明では、前記基台には、テープ貼ユニットを横並びに置くことが可能に複数の仮置き部を配置したことを特徴とする。
請求項５に係る発明によれば、基台に複数のテープ貼ユニットを横並びに置くことが可能に構成したので、どの仮置き部にテープ貼ユニットが置かれた場合であっても、該テープ貼ユニットのメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１３】
請求項６に係る発明では、前記装填部へのテープロールの着脱方向を外側に向けて、前記テープ貼ユニットを前記仮置き部に置くよう構成したことを特徴とする。
請求項６に係る発明によれば、テープロールの装填向きを外側に向けてテープ貼ユニットを仮置き部に置くよう構成したので、装填部に対するテープロールの交換作業を容易に行うことができる。
【００１４】
請求項７に係る発明では、前記テープロールを仮置き部において横向きにして着脱可能に支持する前記装填部を備え、該装填部を前記境界側に臨む配置として、前記テープ貼ユニットを仮置き部に置くよう構成したことを特徴とする。
請求項７に係る発明によれば、テープ貼付ユニットを、装填部にテープロールを横向きにした状態で、そのテープロールを外側となる境界側に臨むようにして仮置き部に置くよう構成したので、装填部に対するテープロールの交換時の作業性を良好なものとすることができる。
【００１５】
請求項８に係る発明では、前記基台は、前記仮置き部に置いたテープ貼ユニットを前記境界の外側に引出し可能な引出し手段を設けたことを特徴とする。
請求項８に係る発明によれば、仮置き部に置いたテープ貼ユニットをロボットハンドの動作領域外まで引き出してテープロールの交換などのメンテナンスを行うことができるので、ロボットの動作中であってもテープロールの交換時期を制約されることなく、いつでも実施できて作業効率が改善される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る製函装置によれば、装置コストを抑えると共に、設置スペースが増大するのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１に係る製函装置としての封函箱詰め機の概略平面図である。
【図２】実施例１に係るロボットハンドを示す概略平面図である。
【図３】実施例１に係るテープ貼ユニットの第１の係合部と台座および仮置き部の第１の被係合部との関係を示す概略説明正面図である。
【図４】実施例１に係るテープ貼ユニットの第２の係合部と台座および仮置き部の第２の被係合部との関係を示す概略説明側面図である。
【図５】実施例１に係るメンテナンス領域、封函作業領域および動作領域の関係を示す概略図である。
【図６】実施例２に係る製函装置としての製函機の概略平面図である。
【図７】実施例２に係るロボットハンドを、段ボール箱を開函した状態で示す概略平面図である。
【図８】実施例２に係るロボットハンドを、段ボール箱を開函した状態で示す概略正面図である。
【図９】実施例２に係るロボットハンドでテープ貼ユニットを保持した状態を示す概略正面図である。
【図１０】実施例２に係るスライドテーブルの一方の仮置き部にテープ貼ユニットを装着した状態を示す概略平面図である。
【図１１】実施例２に係るスライドテーブルの一方の仮置き部にテープ貼ユニットを装着した状態を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明に係る製函装置につき、実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例１では、製函装置として、底部フラップが封止された箱胴部に物品が供給された段ボール箱の天部側のフラップを折り曲げてテープ貼りする封函箱詰め機を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１に係る封函箱詰め機の概略構成を示すものであって、該箱詰め機は、物品が供給されて天面が開口する段ボール箱(箱)１０をロボットハンド２０で保持して移動するロボット１８と、該ロボット１８による段ボール箱１０の封函処理が行われる封函作業領域Ｅ１内に配置された台座２４と、該台座２４に着脱可能に装着されたテープ貼ユニット３６を備えて、前記ロボットハンド２０で保持された段ボール箱１０において、箱胴部となる側面パネルに連設された天部の各フラップを折り曲げて粘着テープ４０ａで封止するテープ貼付け手段Ｍ１と、前記ロボットハンド２０の動作領域Ｆ内において前記台座２４から離間して配置されて、複数のテープ貼ユニット３６を並べて置くことが可能な複数の仮置き部５８,５８を設けた基台５６とを備える。前記テープ貼付け手段Ｍ１は、台座２４に装着されたテープ貼ユニット３６と後述する箱の搬入位置Ｓ１との間に配置されて、前記ロボットハンド２０で保持した段ボール箱１０の前記天部の各フラップを折り曲げて開口を塞ぐフラップ折曲げ手段１７を備える。
【００２０】
前記ロボット１８、台座２４、基台５６、テープ貼付け手段Ｍ１は、図１に示す如く、安全フェンス１２で取り囲まれた封函作業領域Ｅ１内に配置される。また、物品が供給されて天部の各フラップが折り畳まれる前の段ボール箱１０は、搬入コンベヤ１４によって封函作業領域Ｅ１の箱の搬入位置Ｓ１まで搬送されると共に、天部の各フラップが折り畳まれてテープ貼付け手段Ｍ１で粘着テープ４０ａが貼着されて封止された段ボール箱１０は、ロボット１８で封函作業領域Ｅ１内の箱の搬出位置Ｓ２まで移動されて搬出コンベヤ１６に受け渡され、該搬出コンベヤ１６によって封函作業領域Ｅ１外に搬出されるよう構成される。
【００２１】
前記ロボット１８には、例えば６軸の自由度をもって制御される三次元空間を自由に移動可能なロボットハンド２０が設けられ、該ロボットハンド２０は搬入コンベヤ１４で箱の搬入位置Ｓ１まで送り込まれた段ボール箱１０の箱胴部を保持して、前記フラップ折曲げ手段１７を通過させることで、該フラップ折曲げ手段１７により箱胴部から上方に延びる天部の各フラップが開口を塞ぐように折り曲げられる。ロボットハンド２０は、図２に示す如く、段ボール箱１０の底面を両側から支え受ける一対の受部２２,２２と、側面パネルを外側から押える一対の押片２３,２３とからなる把持手段２１を備え、箱胴部サイズに合わせて、受部２２および押片２３を接近離間移動する。また、各受部２２には、前記テープ貼ユニット３６に設けた後述する第２の係合ピン５０が係脱可能に係合する切欠部２２ａが、他方の受部側に開放するように設けられる。
【００２２】
前記台座２４は、前記ロボットハンド２０で保持した段ボール箱１０のフラップ折曲げ手段１７を通過させる移動方向の左右に離間する一対の支持フレーム２５,２５を備え、該台座２４の上部に、被係合部としての係合孔２８ａが上下方向に貫通形成された支持体２８が複数設けられる(図３、図４参照)。実施例１では、台座２４に４つの支持体２８が相互に離間して設けられており、該４つの支持体２８の係合孔２８ａに、前記テープ貼ユニット３６に設けた後述する第１の係合ピン４６が挿入されることで、台座２４に対してテープ貼ユニット３６が載置された貼付位置Ｓ３に位置決め保持される。図１に示すように、台座２４には、貼付位置Ｓ３にテープ貼ユニット３６が装着されていることを検知する検知手段３０と、テープ貼ユニット３６を貼付位置Ｓ３に固定する固定手段３２とが設けられる。検知手段３０の検知信号は、制御手段３４に入力されるよう構成されて、制御手段３４は、検知手段３０の検知信号によって貼付位置Ｓ３におけるテープ貼ユニット３６の有無を認識し得るよう構成される。また、固定手段３２は、エアシリンダ３２ａなどの駆動手段により進退移動するストッパ３２ｂを備え、該ストッパ３２ｂをテープ貼ユニット３６の規制部に係合することで、台座２４に対してテープ貼ユニット３６を移動不能に固定し得るよう構成される。
【００２３】
前記テープ貼ユニット３６は、図３、図４に示す如く、枠体３８に、クラフトテープなどからなる粘着テープ４０ａを巻回したテープロール４０が支持される装填部４２と、テープロール４０から引き出した粘着テープ４０ａを段ボール箱１０に貼り付けるローラアームや貼着ローラ等からなる公知の封止手段４４とを備える。封止手段４４は、枠体３８に対して下側に設けられると共に、装填部４２は、枠体３８から上側に延在する支持ステー４１に設けられ、実施例１のテープ貼ユニット３６は、台座２４に対して封止手段４４と装填部４２とが上下の位置関係となって粘着テープ４０ａを縦方向に引き出すようにした縦置き姿勢で装着される。そして、台座２４に装着されたテープ貼ユニット３６の下方を、前記ロボットハンド２０で保持した段ボール箱１０が通過するよう移動されることで、開口を塞ぐフラップの突合せ部にテープロール４０から引き出した粘着テープ４０ａが封止手段４４によって押さえ付けられて貼り付けられる。なお、前記装填部４２は、テープ貼ユニット３６の縦置き姿勢においてテープロール４０の着脱方向が横方向となるよう設けられ、粘着テープ巻重ね方向と交差する一方側(装填側)からテープロール４０が着脱自在に装填される。
【００２４】
前記枠体３８には、図３、図４に示す如く、前記台座２４に設けた各係合孔２８ａに対応する位置に、該係合孔２８ａに係脱自在に係合される係合部としての第１の係合ピン４６が設けられる。この第１の係合ピン４６は、枠体３８から外方に張出す張出し部４８から下方に突出して設けられ、各第１の係合ピン４６を台座２４の係合孔２８ａに上方から挿入して、張出し部４８を支持体２８の上面に置くことで、台座２４に対してテープ貼ユニット３６は、その移動が規制された状態で装着される。また、前記枠体３８には、前後方向に離間する２箇所に第２の係合ピン５０が夫々設けられる。第２の係合ピン５０は、前後方向に張出すブラケット５２から下方に突出して設けられ、一対の第２の係合ピン５０,５０を前記ロボットハンド２０の一対の受部２２,２２に設けた切欠部２２ａ,２２ａに前後方向から係合することで、ロボットハンド２０に対してテープ貼ユニット３６を位置決めし得るよう構成される。実施例１では、切欠部２２ａ,２２ａと第２の係合ピン５０,５０とから、テープ貼ユニット３６とロボットハンド２０とを係脱可能に係合する係合手段が構成される。また、切欠部２２ａ,２２ａと第２の係合ピン５０,５０との係合状態で、ブラケット５２,５２を受部２２,２２により下から支え受けてテープ貼ユニット３６をロボットハンド２０で保持するよう構成されており、該受部２２,２２がテープ貼ユニット３６をロボットハンド２０で保持する保持手段として構成される。なお、枠体３８には、前記台座２４に設けた固定手段３２のストッパ３２ｂと対応する位置に規制部(図示せず)が設けられており、該規制部とストッパ３２ｂとの係脱によって台座２４に対してテープ貼ユニット３６は移動が規制され、また移動が許容される。
【００２５】
前記台座２４に、前記貼付位置Ｓ３に装着されて使用中のテープ貼ユニット３６においてテープロール４０に巻かれた粘着テープ４０ａの残量が少なくなって交換時期となったことを検知するテープ残量検知手段５４が設けられており、該テープ残量検知手段５４の検知信号(テープ交換信号)は、前記制御手段３４に入力されるよう構成される。
【００２６】
図１に二点鎖線で示すように、ロボットハンド２０が動作可能に制御される前記封函作業領域Ｅ１の外側に、所定範囲広がった領域として動作領域Ｆが定められ、その外側の動作領域外との境界より内側に近接した位置の動作領域Ｆ内には、図１に示す如く、テープ貼ユニット３６を少なくとも２基装着可能な前記基台５６が設置される。該基台５６には、２基のテープ貼ユニット３６の夫々を、前記台座２４に対する装着姿勢と同じ縦置き姿勢で横並びとなって仮置き可能に、横方向に離間した２つの仮置き部５８が設けられる。基台５６は、前記台座２４と同様に一対の支持フレーム５７,５７を備え、該基台５６の上部に設けた各仮置き部５８には、被係合部としての係合孔５９ａが上下方向に貫通形成された支持体５９が４箇所に設けられる。すなわち、各仮置き部５８には、テープ貼ユニット３６の各第１の係合ピン４６が係合孔５９ａに挿入されて位置決めした状態で置かれて位置決め保持されるよう構成される。実施例１では、２つの仮置き部５８,５８が同一平面上に設けられ、一方の仮置き部５８に、新しいテープロール４０が装填された交換用のテープ貼ユニット３６が装着され、他方の仮置き部５８は空の状態となっている。また、各仮置き部５８には、４つの係合孔５９ａに対応して第１の係合ピン４６が係合してテープ貼ユニット３６が装着され、前記装填部４２へのテープロール４０の着脱方向外方が前記動作領域外となる外側を向くよう該テープ貼ユニット３６が仮置き部５８に置かれる。各仮置き部５８に対してテープ貼ユニット３６が装着されていることを検知する検知手段６０が夫々設けられる。検知手段６０の検知信号は、前記制御手段３４に入力されるよう構成されて、制御手段３４は、検知手段６０の検知信号によって仮置き部５８におけるテープ貼ユニット３６の有無を認識し得るよう構成される。
【００２７】
実施例１では、前記搬出コンベヤ１６は、前記基台５６における一方の仮置き部５８の下方において封函作業領域Ｅ１の内側から前記動作領域外まで延在するように配置されて、基台５６より内側における前記箱の搬出位置Ｓ２に封函された箱が載置される。
【００２８】
前記安全フェンス１２には、図１に示す如く、前記基台５６の配設位置に対応して開口部１２ａに開閉ゲート６２,６２が設けられ、該開閉ゲート６２,６２を開放することで、動作領域内に作業者が立ち入ることなく手を延ばして、基台５６の仮置き部５８に装着されたテープ貼ユニット３６の使用されて古いテープロール４０から新しいテープロール４０への交換作業を成し得るよう構成される。実施例１では、前記ロボットハンド２０の動作領域Ｆは、安全フェンス１２によって動作領域外の安全領域Ｅ３と区画される。
【００２９】
前記安全フェンス１２には、前記開閉ゲート６２,６２の開いた状態を検知する進入センサ６６が設けられており、該進入センサ６６よる検知信号が制御手段３４に入力されるよう構成される。実施例１では、開閉ゲート６２,６２および進入センサ６６により、第１の監視ラインＲ１として前記基台５６を配置した域内への侵入物の有無を監視する第１監視手段６８が構成される。また、安全フェンス１２の内方における基台５６の設置位置より内側には、第２の監視ラインＲ２として基台５６より内側への侵入物の侵入を監視する第２監視手段７０が設けられる。この第２監視手段７０は、赤外ＬＥＤなどの発光素子を備えたライトカーテンなどからなるエリアセンサで構成されており、第２監視手段７０の検知信号が前記制御手段３４に入力されるよう構成される。すなわち、第１監視手段６８の第１の監視ラインＲ１と第２監視手段７０の第２の監視ラインＲ２との間の領域に、前記基台５６が配置されており、該領域が仮置き部５８に装着されたテープ貼ユニット３６のメンテナンス領域Ｅ２に設定される(図５参照)。
【００３０】
前記テープ残量検知手段５４、検知手段３０,６０,６０、進入センサ６６、第２監視手段７０等の各種検知手段の検知信号が入力される制御手段３４は、これら検知手段の検知信号に基づいて前記ロボット１８および固定手段３２のエアシリンダ３２ａを作動制御するよう構成される。すなわち、制御手段３４は、使用中のテープ貼ユニット３６の粘着テープ４０ａの残量が交換時期となったとを検知したテープ残量検知手段５４から入力されるテープ交換信号に応答して、ロボットハンド２０による封函処理動作が実行中の場合には、その動作の完了後に、ロボットハンド２０を作動して前記台座２４に装着されているテープ貼ユニット３６と、基台５６に装着されている交換用のテープ貼ユニット３６とを入れ換える入れ換え作業を行わせるようにロボット１８を作動制御して、次の段ボール箱１０の封函処理動作を開始する。また、制御手段３４は、進入センサ６６から扉開放検知信号が入力された場合は、ロボットハンド２０をメンテナンス領域Ｅ２に進入しないように動作範囲を制限するようにロボット１８を作動制御すると共に、第２監視手段７０から侵入物検知信号が入力された場合は、ロボットハンド２０の移動を停止するようにロボット１８を制御する。なお、進入センサ６６から扉開放検知信号が制御手段３４に入力された場合は、ロボットハンド２０のメンテナンス領域Ｅ２への進入を禁止するのみで、該ロボットハンド２０による封函処理動作については許容するようロボット１８が動作制御される。
【００３１】
次に、このように構成した実施例１に係る封函箱詰め機の作用につき説明する。
前記搬入コンベヤ１４により箱の搬入位置Ｓ１まで段ボール箱１０が搬入されると、前記ロボット１８は、該段ボール箱１０の底面を一対の受部２２,２２で支え受けるようにロボットハンド２０で保持し、該段ボール箱１０を前記フラップ折曲げ手段１７の下方を通過させる。これにより、箱胴部から上方に延びる天部の各フラップが夫々折り曲げられて開口が塞がれる。そして、ロボットハンド２０で保持している段ボール箱１０を、前記台座２４の貼付位置Ｓ３に装着されているテープ貼ユニット３６の下方を通過させることで、開口を塞ぐフラップの突合せ部の外側に粘着テープ４０ａが貼着されて段ボール箱１０は封止される。製函後の段ボール箱１０は、前記箱の搬出位置Ｓ２の搬出コンベヤ１６にロボット１８から受け渡されて、搬出コンベヤ１６により安全フェンス１２の外部に搬出される。
【００３２】
前記テープ残量検知手段５４からテープ交換信号が制御手段３４に入力されると、該制御手段３４は、ロボットハンド２０による封函処理動作が実行中の場合には、その動作(現行実行中の動作)の完了後に、該ロボットハンド２０によるテープ貼ユニット３６の入れ換え作業を開始するようロボット１８を作動制御する。また、前記エアシリンダ３２ａを作動して台座２４に対するテープ貼ユニット３６の固定を解除する。ロボット１８は、前記一対の受部２２,２２の切欠部２２ａ,２２ａに、テープ貼ユニット３６の対応する第２の係合ピン５０,５０が係合するように枠体３８を前後から挟み、受部２２,２２の上面にブラケット５２,５２が載った状態で該枠体３８を持ち上げる。これにより、４つの前記第１の係合ピン４６が対応する支持体２８の係合孔２８ａから上方に引き抜かれることで、台座２４からテープ貼ユニット３６が取り外される。
【００３３】
前記制御手段３４は、前記検知手段６０の検知信号により認識している基台５６における空の仮置き部５８の上方まで、ロボットハンド２０で保持したテープ貼ユニット３６を移動するようロボット１８を作動制御する。そして、各第１の係合ピン４６が対応する支持体５９の係合孔５９ａの上方に臨む位置において、テープ貼ユニット３６を下降するようロボットハンド２０を移動することで、各第１の係合ピン４６が対応する支持体５９の係合孔５９ａに上方から挿入されて係合し、張出し部４８が支持体５９の上面に置かれることで、テープ貼ユニット３６は仮置き部５８に位置決め状態で装着される。なお、仮置き部５８に置かれたテープ貼ユニット３６は、前記装填部４２へのテープロール４０の装填方向外方が外側を向くように開閉ゲート６２に向けた状態となる。
【００３４】
前記ロボット１８は、ロボットハンド２０によるテープ貼ユニット３６の保持を解除して、該ロボットハンド２０を交換用のテープ貼ユニット３６が装着されている仮置き部５８に移動し、テープ貼ユニット３６の第２の係合ピン５０,５０を切欠部２２ａ,２２ａに係合して交換用のテープ貼ユニット３６を保持して仮置き部５８から持ち上げて取り外す。そして、ロボット１８は、ロボットハンド２０で保持した交換用のテープ貼ユニット３６を、台座２４の貼付位置Ｓ３の上方まで移動して下降し、これにより係合孔２８ａに第１の係合ピン４６が上方から挿入され、張出し部４８が支持体２８の上面に置かれることで貼付位置Ｓ３にテープ貼ユニット３６が位置決め状態で装着される。制御手段３４は、前記検知手段３０により貼付位置Ｓ３にテープ貼ユニット３６が装着されたことが検知されると、前記エアシリンダ３２ａを作動してストッパ３２ｂによりテープ貼ユニット３６を台座２４に係止して固定した後、次の段ボール箱１０のロボットハンド２０による封函処理動作を再開するようロボット１８を作動制御する。
【００３５】
前記ロボットハンド２０による封函処理動作中において、前記安全領域Ｅに位置する作業者は、前記開閉ゲート６２,６２を開放することで、前記基台５６の仮置き部５８に装着されているテープ貼ユニット３６の古いテープロール４０を、新しいテープロール４０と交換することができる。
【００３６】
実施例１の封函箱詰め機では、テープ交換信号に応答して台座２４に装着されている使用中のテープ貼ユニット３６と、封函作業領域Ｅ１外の前記基台５６の仮置き部５８に置かれている交換用のテープ貼ユニット３６とを入れ換えるよう構成したので、仮置き部５８に装着されたテープ貼ユニット３６のテープロール４０の交換作業中は、台座２４に移し換えられたテープ貼ユニット３６を用いて封函作業を行うことができ、前記メンテナンス領域Ｅ２において時間を掛けてテープロール４０の交換作業を行っても、その作業時間に依存して生産効率が低下してしまうのを防ぐことができる。また、封函作業を行うロボット１８のロボットハンド２０で、テープ貼ユニット３６の入れ換え作業を行うよう構成したので、該入れ換え作業を行う手段を別途設ける必要はなく、装置構成を簡略化することができると共に装置の設置スペースが増大することもない。
【００３７】
前記台座２４および仮置き部５８に対し、前記テープ貼ユニット３６は、第１の係合ピン４６を係合孔２８ａ,５９ａに挿入した係合状態により位置決めして保持するよう構成したので、テープ貼ユニット３６を簡単な構成で台座２４および仮置き部５８の適正な位置に保持することができる。また、テープ貼ユニット３６をロボットハンド２０で保持して移動する際には、ロボットハンド２０の切欠部２２ａ,２２ａにテープ貼ユニット３６の第２の係合ピン５０,５０を係合して位置決めするので、移動時にロボットハンド２０とテープ貼ユニット３６との相対位置がずれることはなく、台座２４または仮置き部５８にテープ貼ユニット３６を精度よく装着することができる。
【００３８】
前記基台５６の仮置き部５８には、テープ貼ユニット３６を、装填部４２に対するテープロール４０の装填方向の外側を向く状態で置くよう構成したので、前記開閉ゲート６２,６２を開放した状態でのテープロール４０の交換作業を容易に行うことができる。また、基台５６に、２つのテープ貼ユニット３６,３６を横並びに置けるようにすれば、台座２４から移し換えられるテープ貼ユニット３６が何れの仮置き部５８に装着された場合であっても、テープロール４０の交換作業を差異なく容易に行うことができる。
【００３９】
前記開閉ゲート６２,６２を開放した状態では、前記第１監視手段６８の進入センサ６６から入力される扉開放検知信号に基づいて前記制御手段３４は、ロボットハンド２０の封函処理動作を許容するもとで、前記第２監視手段７０の第２の監視ラインＲ２から外側、すなわちメンテナンス領域Ｅ２への移動を禁止する。すなわち、ロボットハンド２０の封函処理動作中において、メンテナンス領域Ｅ２でのテープロール４０の交換作業を安全に行うことができる。また、前記第２監視手段７０により前記動作領域Ｆにおけるメンテナンス領域Ｅ２より内側への侵入物が検知されると、制御手段３４はロボットハンド２０の移動を停止するようにロボット１８を制御するので、テープロール４０の交換作業中に作業者が誤ってメンテナンス領域Ｅ２より内側に入ってしまった場合に、ロボットハンド２０の移動が停止して安全を確保することができる。このように、仮置き部５８に置かれたテープ貼ユニット３６に対するメンテナンス領域Ｅ２の境界を監視する第１監視手段６８および第２監視手段７０を設け、該監視手段６８,７０で侵入物の有無などを検知してロボットハンド２０を作動制御するので、動作領域内への作業者の立ち入りを的確に監視することができる。
【実施例２】
【００４０】
実施例２では、製函装置として、平らに折り畳まれた段ボール箱を筒状に開函して、その段ボール箱の側面パネルに連設するフラップを折り曲げて、そのフラップの突合せ部を粘着テープで封止するようにした製函機を挙げて説明する。なお、実施例２の製函装置としての製函機について、実施例１の製函装置としての封函箱詰め機と同一機能を有する構成・部品については同じ符号を付すものとする。
【００４１】
図６は、実施例２に係る製函機の概略構成を示すものであって、該製函機は、平らに折り畳まれた状態で貯留部１００に積層されている段ボール箱１０を１枚づつ取り出すと共に筒状に開函し、その段ボール箱１０をロボットハンド１０１で保持して移動するロボット１８と、該ロボット１８の封函作業領域Ｅ１内に配置された台座１１１と、該台座１１１に着脱可能に装着されたテープ貼ユニット１１５を備えて前記ロボットハンド１０１で保持された段ボール箱１０において、箱胴部となる側面パネルから一側に延びる各フラップを折り曲げて封止するテープ貼付け手段Ｍ２と、前記ロボットハンド１０１の動作領域Ｆ内において前記台座１１１から離間して配置されて、複数のテープ貼ユニット１１５を横向きに並べて置くことが可能な複数の仮置き部１２５を設けた基台１１９とを備える。前記テープ貼付け手段Ｍ２は、前記貯留部１００と台座１１１との間に配置されて、前記ロボットハンド１０１で開口が側方を向く状態で保持された段ボール箱１０の前記各フラップを折り曲げて開口を塞ぐフラップ折曲げ手段１７を備える。
【００４２】
前記ロボット１８、台座１１１、基台１１９、テープ貼付け手段Ｍ２は、図６に示す如く、安全フェンス１２で取り囲まれた封函作業領域Ｅ１内に配置される。実施例２では、平らに折り畳まれた複数の段ボール箱は、搬入コンベヤ１４上の貯留部１００に積層貯留される。また、前記各フラップが封止された製函後の段ボール箱１０は、封函作業領域Ｅ１内に搬送始端部が位置する搬出コンベヤ１６にロボット１８からフラップが封止された面を下向きにして受け渡され、搬出コンベヤ１６によって封函作業領域Ｅ１外に搬出される。
【００４３】
前記ロボット１８には、実施例１と同様に三次元空間を自由に移動可能なロボットハンド１０１が設けられ、該ロボットハンド１０１は搬入コンベヤ１４の貯留部１００に貯留されている平な段ボール箱１０を吸着して、側方が開口する筒状に開函するよう構成される。ロボットハンド１０１は、図７,図８に示す如く、中空平板状に形成されて吸引チャンバーとして機能する本体部１０２に複数(実施例では４つ)の第１吸着パッド１０３が設けられると共に、本体部１０２には、第２吸着パッド１０５を設けた成形部材１０４が回動自在に支持される。成形部材１０４は、本体部１０２に設けられたエアシリンダ１０６によって本体部１０２に対して退避位置(図８の二点鎖線位置)と吸着位置および成形位置(図８の実線位置)との間を移動するよう構成される。そして、平な段ボール箱１０の箱胴部となる２つの側面パネルの一方を第１吸着パッド１０３で吸着すると共に他方を吸着位置の第２吸着パッド１０５で吸着して段ボール箱１０を持ち上げた状態で、成形部材１０４を吸着位置から成形位置に移動することで、本体部１０２と成形部材１０４とが略直交する状態となり、段ボール箱１０は角筒状に開函される。そして、ロボットハンド１０１は、角筒状に開函した段ボール箱１０の箱胴部となる２枚の側面パネルを吸着して開口が側方を向くように箱胴部を保持して、前記フラップ折曲げ手段１７を通過させることで、該フラップ折曲げ手段１７により箱胴部から側方に延びる各フラップが開口を塞ぐように折り曲げられる。
【００４４】
前記ロボットハンド１０１は、図９に示す如く、前記本体部１０２の前記テープ貼ユニット１１５に設けた後述する第２の係合孔１１８ａに対応する位置に、該第２の係合孔１１８ａに係脱可能に係合する第２の係合ピン１０７が設けられる。この第２の係合ピン１０７は、本体部１０２の下面から下方に向けて突設されて、各第２の係合ピン１０７をテープ貼ユニット１１５の第２の係合孔１１８ａに上方から挿入することで、ロボットハンド１０１に対してテープ貼ユニット１１５は、その移動が規制された状態で位置決めされる。なお、第２の係合ピン１０７は、図７に示す如く、略矩形状に形成された本体部１０２における一方の対角線上に位置する２つの角部の近傍に夫々設けられる。また、本体部１０２には、エアシリンダ１０８と、該エアシリンダ１０８によって保持位置と非保持位置との間を移動する保持部材１０９とからなる保持手段１１０が、他方の対角線上に位置する２つの角部の近傍の夫々に設けられる。
【００４５】
前記台座１１１は、図９に示す如く、平板状のベース部材１１２の上面に、被係合部としての第１の係合孔１１３ａが上下方向に貫通形成された支持体１１３が複数設けられる。実施例２では、ベース部材１１２に３つの支持体１１３が相互に離間して設けられており、該３つの支持体１１３の第１の係合孔１１３ａに、前記テープ貼ユニット１１５に設けた後述する第１の係合ピン１１６を挿入することで、台座１１１に対してテープ貼ユニット１１５が載置された貼付位置Ｓ３に位置決め保持される。台座１１１には、貼付位置Ｓ３にテープ貼ユニット１１５が装着されていることを検知する検知手段３０と、テープ貼ユニット１１５を貼付位置Ｓ３に固定する固定手段１１４とが設けられる。検知手段３０の検知信号は、制御手段に入力されるよう構成されて、制御手段は、検知手段３０の検知信号によって貼付位置Ｓ３におけるテープ貼ユニット１１５の有無を認識し得るよう構成される。また、固定手段１１４は、前記ベース部材１１２の下面に配設された受部１１４ａと、該受部１１４ａに対してストッパ１１４ｂを進退移動するエアシリンダ１１４ｃとを備え、前記支持体１１３の第１の係合孔１１３ａに挿入されてベース部材１１２の下方に突出した第１の係合ピン１１６を受部１１４ａとストッパ１１４ｂとで挟持することで、台座１１１に対してテープ貼ユニット１１５を移動不能に固定し得るよう構成される。実施例２では、固定手段１１４はテープ貼ユニット１１５の枠体３８に設けられた２つの第１の係合ピン１１６の位置(対応する２つの支持体１１３の配設位置)に対応して２つ設けられる。また、台座１１１には、実施例１と同様に、前記貼付位置Ｓ３に装着されて使用中のテープ貼ユニット１１５においてテープロール４０に巻かれた粘着テープ４０ａの残量が少なくなって交換時期となったことを検知するテープ残量検知手段５４が設けられており、該テープ残量検知手段５４の検知信号(テープ交換信号)は、前記制御手段に入力される。
【００４６】
前記テープ貼ユニット１１５は、図９、図１０に示す如く、実施例１と同様に、枠体３８に、テープロール４０の装填部４２および粘着テープ４０ａの封止手段４４を備える。封止手段４４は、枠体３８に対して一側に設けられると共に、装填部４２は、枠体３８から他側に延出する支持ステー４１に設けられ、実施例２のテープ貼ユニット１１５は、台座１１１に対して封止手段４４と装填部４２とが横方向を向く位置関係となって粘着テープ４０ａを横方向に引き出すようにした横置き姿勢で装着される。そして、台座１１１に装着されたテープ貼ユニット１１５の側方を、前記ロボットハンド１０１で保持した段ボール箱１０が通過するよう移動されることで、開口を塞ぐフラップの突合せ部にテープロール４０から引き出した粘着テープ４０ａが封止手段４４によって押さえ付けられて貼り付けられる。なお、前記装填部４２は、テープ貼ユニット１１５の横置き姿勢において、テープロール４０の着脱方向が上下方向となるよう粘着テープ巻重ね方向と交差する上側(装填側)から着脱自在に装填されるようになっている。
【００４７】
前記テープ貼ユニット１１５には、図９〜図１１に示す如く、前記台座１１１に設けた各第１の係合孔１１３ａに対応する位置に、該第１の係合孔１１３ａに係脱自在に係合される係合部としての第１の係合ピン１１６が設けられる。この第１の係合ピン１１６は、枠体３８の２箇所と、前記支持ステー４１の１箇所の合計３箇所において下方に突出するように設けられており、各第１の係合ピン１１６を台座１１１の対応する第１の係合孔１１３ａに上方から夫々挿入して、枠体３８および支持ステー４１を支持体１１３の上面に置くことで、台座１１１に対してテープ貼ユニット１１５は、その移動が規制された状態で装着される。また、枠体３８の上面に支持プレート１１７が配設されると共に、該支持プレート１１７の上面には、前記ロボットハンド１０１に設けた各第２の係合ピン１０７に対応する位置に、該第２の係合ピン１０７が挿脱可能な第２の係合孔１１８ａが上方に開口するように形成された支持部材１１８が設けられる。そして、各第２の係合孔１１８ａに対応する第２の係合ピン１０７を夫々挿入係合した状態で、前記一対の保持部材１０９,１０９を非保持位置と保持位置とに夫々移動することで、該保持部材１０９,１０９による支持プレート１１７の保持および解放が行われる。実施例２では、第２の係合ピン１０７と第２の係合孔１１８ａとから、テープ貼ユニット１１５とロボットハンド１０１とを係合する係合手段が構成される。
【００４８】
実施例２の製函機では、前記安全フェンス１２の内部全体が、前記ロボットハンド１０１が動作可能な動作領域Ｆとして定められ、その外側の動作領域外との境界より内側に近接した位置の動作領域Ｆ内には、図６に示す如く、テープ貼ユニット１１５を少なくとも２基装着可能な前記基台１１９が設置される。該基台１１９には、引出し手段１２０によってスライドテーブル１２１がスライド自在に支持される。引出し手段１２０は、図１０に示す如く、スライドテーブル１２１に配設された一対のレール部材１２２,１２２と、基台１１９に配設されてレール部材１２２,１２２をスライド自在に支持する支持ブロック１２３,１２３とからなり、スライドテーブル１２１は、全体が動作領域Ｆ内に位置する収容位置(図１０の実線位置)と、一部が動作領域Ｆ外に位置する露出位置(図１０の二点鎖線位置)との間を往復移動するよう構成される。なお、スライドテーブル１２１には、動作領域Ｆ外(安全フェンス１２の外側)を向く部位に取手１２１ａが設けられており、作業者は取手１２１ａを持ってスライドテーブル１２１をスライドし得る。また、基台１１９には、スライドテーブル１２１に設けた凹部に係脱可能なばね付勢式のボールプランジャ１２４が設けられ、スライドテーブル１２１の収容位置および露出位置においてボールプランジャ１２４が凹部に係合してスライドテーブル１２１を位置決めし得るよう構成される。
【００４９】
前記スライドテーブル１２１には、２基のテープ貼ユニット１１５の夫々を、前記台座１１１に対する装着姿勢と同じ横置き姿勢で、スライドテーブル１２１のスライド方向と交差する方向に横並びとなって仮置き可能に、横方向に離間した２つの仮置き部１２５が設けられる。各仮置き部１２５には、図１０に示す如く、被係合部としての第１の係合孔１２７ａが形成された支持体１２７が、テープ貼ユニット１１５に設けた３つの第１の係合ピン１１６に対応する位置の夫々に設けられる。すなわち、各仮置き部１２５には、テープ貼ユニット１１５に設けた３つの第１の係合ピン１１６が対応する第１の係合孔１２７ａに夫々挿入されて位置決めした状態で、テープ貼ユニット１１５が置かれて位置決め保持されるよう構成される。実施例２では、テープ貼ユニット１１５の支持ステー４１に設けられた第１の係合ピン１１６が挿入される支持体１２７が、スライドテーブル１２１の前記収容位置において他の支持体１２７に対して前記動作領域Ｆにおける外側に偏倚して設けられる。そして、各仮置き部１２５には、３つの第１の係合孔１２７ａに対応して第１の係合ピン１１６が係合して前記装填部４２が横向き(テープロール４０の着脱方向が上下方向となる向き)でテープ貼ユニット１１５が装着され、該装填部４２を前記境界側に臨む配置としてテープ貼ユニット１１５が仮置き部１２５に置かれる。すなわち、仮置き部１２５は、テープ貼ユニット１１５を置いた際に、該仮置き部１２５において装填部４２が境界側に寄った状態でテープ貼ユニット１１５が装着可能に構成される。
【００５０】
実施例２では、実施例１と同様に２つの仮置き部１２５,１２５が同一平面上に設けられ、一方の仮置き部１２５に、新しいテープロール４０が装填された交換用のテープ貼ユニット１１５が装着され、他方の仮置き部１２５は空の状態となっている。また、各仮置き部１２５には、実施例１と同様に制御手段に接続する検知手段６０が夫々設けられており、該検知手段６０の検知信号によって仮置き部１２５におけるテープ貼ユニット１１５の有無を制御手段が認識し得るよう構成される。
【００５１】
前記安全フェンス１２には、図１０、図１１に示す如く、前記基台１１９の配設位置に対応して、前記テープ貼ユニット１１５が装着された前記スライドテーブル１２１の移動が許容される開口寸法の引出し口１２６が形成される。そして、スライドテーブル１２１を、収容位置から露出位置にスライドすることで、該スライドテーブル１２１の仮置き部１２５に装着されているテープ貼ユニット１１５の装填部４２を安全フェンス１２の外側、すなわち前記ロボットハンド１０１の動作範囲外に露出する位置まで引出し得るよう構成される。すなわち、スライドテーブル１２１を露出位置までスライドすることで、ロボットハンド１０１の動作領域外の安全な領域において、仮置き部１２５に装着されたテープ貼ユニット１１５の使用されて古いテープロール４０から新しいテープロール４０への交換作業を成し得るよう構成される。実施例２では、前記ロボットハンド１０１の動作領域Ｆは、安全フェンス１２によって動作領域外の安全領域Ｅ３と区画される。
【００５２】
ここで、実施例２の製函機では、前記安全フェンス１２に、封函作業領域Ｅ１への作業者の侵入を許容する開口部および該開口部を開閉する扉が設けられると共に、該扉の開放状態を検知する進入センサが設けられる。そして、進入センサから扉開放検知信号が制御手段に入力された場合は、該制御手段はロボットハンド１０１の移動を停止するようにロボット１８を制御する。
【００５３】
次に、このように構成した実施例２に係る製函機の作用につき説明する。
前記ロボット１８は、前記搬入コンベヤ１４の貯留部１００に積層されている最上部の段ボール箱１０における２つの側面パネルを第１吸着パッド１０３および第２吸着パッド１０５で夫々吸着した状態で、ロボットハンド１０１を上方に移動して段ボール箱１０を持ち上げる。また、図８に示す如く、前記エアシリンダ１０６によって成形部材１０４を吸着位置から成形位置に移動して２つの側面パネルを直交するように折り曲げることで、平な段ボール箱１０は角筒状に開函される。そして、ロボット１８は、段ボール箱１０を、その箱胴部の直交する２面を吸着して開口が側方を向く姿勢でロボットハンド１０１で保持した状態で、該段ボール箱１０を前記フラップ折曲げ手段１７の側方を通過させる。これにより、箱胴部から側方に延びる各フラップが折り曲げられて開口が塞がれる。そして、ロボットハンド１０１で保持している段ボール箱１０を、前記台座１１１の貼付位置Ｓ３に横置き姿勢で装着されているテープ貼ユニット１１５の側方を通過させることで、開口を塞ぐフラップの突合せ部の外側に粘着テープ４０ａが貼着されて段ボール箱１０は封止される。製函後の段ボール箱１０は、封止された面が下向きでロボット１８から前記搬出コンベヤ１６に受け渡されて、搬出コンベヤ１６により安全フェンス１２の外部に搬出される。
【００５４】
前記テープ残量検知手段５４からテープ交換信号が制御手段に入力されると、該制御手段は、ロボットハンド１０１による封函処理動作が実行中の場合には、その動作(現在実行中の動作)の完了後に、該ロボットハンド１０１によるテープ貼ユニット１１５の入れ換え作業を開始するようロボット１８を作動制御する。また、前記エアシリンダ１１４ｃを作動して台座１１１に対するテープ貼ユニット１１５の固定を解除する。ロボット１８は、前記一対の第２の係合ピン１０７,１０７を、テープ貼ユニット１１５の対応する支持部材１１８の第２の係合孔１１８ａに挿入すると共に、前記一対の保持部材１０９,１０９を非保持位置から保持位置に移動して前記支持プレート１１７を両側から挟んで保持し、テープ貼ユニット１１５を持ち上げる。これにより、３つの前記第１の係合ピン１１６が対応する支持体１１３の第１の係合孔１１３ａから上方に引き抜かれることで、台座１１１からテープ貼ユニット１１５が取り外される。
【００５５】
前記制御手段は、前記検知手段６０の検知信号により認識しているスライドテーブル１２１における空の仮置き部１２５の上方まで、ロボットハンド１０１で保持したテープ貼ユニット１１５を移動するようロボット１８を作動制御する。そして、各第１の係合ピン１１６が対応する支持体１２７の第１の係合孔１２７ａの上方に臨む位置において、テープ貼ユニット１１５を下降するようロボットハンド１０１を移動することで、各第１の係合ピン１１６が対応する支持体１２７の第１の係合孔１２７ａに上方から挿入されされて係合し、枠体３８が支持体１２７の上面に置かれることで、テープ貼ユニット１１５は仮置き部１２５に位置決め状態で装着される。なお、仮置き部１２５に置かれたテープ貼ユニット１１５は、図１０、図１１に示す如く、前記装填部４２が安全フェンス１２(境界側)の引出し口側に寄って位置する状態となる。
【００５６】
前記ロボット１８は、前記保持部材１０９,１０９によるテープ貼ユニット１１５の保持を解除した後、ロボットハンド１０１を交換用のテープ貼ユニット１１５が装着されている仮置き部１２５に移動する。そして、ロボット１８は、前記一対の第２の係合ピン１０７,１０７を、テープ貼ユニット１１５の対応する支持部材１１８の第２の係合孔１１８ａに挿入すると共に、前記一対の保持部材１０９,１０９を非保持位置から保持位置に移動して前記支持プレート１１７を両側から挟んで保持し、テープ貼ユニット１１５を持ち上げる。これにより、３つの前記第１の係合ピン１１６が対応する支持体１２７の第１の係合孔１２７ａから上方に引き抜かれることで、仮置き部１２５からテープ貼ユニット１１５が取り外される。そして、ロボット１８は、ロボットハンド１０１で保持した交換用のテープ貼ユニット１１５を、台座１１１の貼付位置Ｓ３の上方まで移動して下降し、これにより第１の係合孔１１３ａに第１の係合ピン１１６が上方から挿入されて貼付位置Ｓ３にテープ貼ユニット１１５が位置決め保持される。制御手段は、前記検知手段３０により貼付位置Ｓ３にテープ貼ユニット１１５が装着されたことが検知されると、前記エアシリンダ１１４ｃを作動してストッパ１１４ｂと受部１１４ａとによりテープ貼ユニット１１５を台座１１１に係止して固定した後、次の段ボール箱１０のロボットハンド１０１による封函処理動作を再開するようロボット１８を作動制御する。
【００５７】
前記ロボットハンド１０１による封函処理動作中において、作業者は、前記取手１２１ａを持ってスライドテーブル１２１を手前にスライドすることで、図１０、図１１に示す如く、該スライドテーブル１２１および仮置き部１２５に装着されているテープ貼ユニット１１５の装填部４２が引出し口１２６から外側に引出されて露出する。これにより、前記安全フェンス１２の外側の安全領域Ｅ３において、仮置き部１２５に装着されているテープ貼ユニット１１５の古いテープロール４０を、新しいテープロール４０と交換することができる。
【００５８】
実施例２の製函機では、実施例１と同様にテープ交換信号に応答して台座１１１に装着されている使用中のテープ貼ユニット１１５と、前記スライドテーブル１２１の仮置き部１２５に置かれている交換用のテープ貼ユニット１１５とを入れ換えるよう構成したので、仮置き部１２５に装着されたテープ貼ユニット１１５のテープロール４０の交換作業中は、台座１１１に移し換えられたテープ貼ユニット１１５を用いて封函作業を行うことができ、テープロール４０の交換に要する作業時間に依存して生産効率が低下してしまうのを防ぐことができる。また、封函作業を行うロボット１８のロボットハンド１０１で、テープ貼ユニット１１５の入れ換え作業を行うよう構成したので、該入れ換え作業を行う手段を別途設ける必要はなく、装置構成を簡略化することができると共に装置の設置スペースが増大することもない。
【００５９】
前記台座１１１および仮置き部１２５に対し、前記テープ貼ユニット１１５は、第１の係合ピン１１６を第１の係合孔１１３ａ,１２７ａに挿入した係合状態により位置決めして保持するよう構成したので、テープ貼ユニット１１５を簡単な構成で台座１１１および仮置き部１２５の適正な位置に装着することができる。また、テープ貼ユニット１１５をロボットハンド１０１で保持して移動する際には、ロボットハンド１０１の第２の係合ピン１０７,１０７をテープ貼ユニット１１５の第２の係合孔１１８ａ,１１８ａに挿入係合して位置決めするので、移動時にロボットハンド１０１とテープ貼ユニット１１５との相対位置がずれることはなく、台座１１１または仮置き部１２５にテープ貼ユニット１１５を精度よく装着することができる。
【００６０】
前記スライドテーブル１２１の仮置き部１２５には、図１０、図１１に示す如く、テープ貼ユニット１１５を、装填部４２が動作領域外との境界側に臨む配置となるように置くので、テープ貼ユニット１１５の全体を引出し口１２６から外部に引出す必要はなく、スライドテーブル１２１の引出し量を抑制し得る。また、仮置き部１２５に装着されたテープ貼ユニット１１５の装填部４２は、テープロール４０を横向きで支持して上下方向に着脱可能なように上向きとなっているので、該装填部４２に対するテープロール４０の交換作業を容易に行うことができる。また、スライドテーブル１２１に、２つのテープ貼ユニット１１５,１１５を横並びに置けるようにすれば、台座１１１から移し換えられるテープ貼ユニット１１５が何れの仮置き部１２５に置かれた場合であっても、テープロール４０の交換作業を差異なく容易に行うことができる。更に、テープロール４０の交換作業は、ロボットハンド１０１の動作領域外で行い得るので、該ロボットハンド１０１による封函処理動作中であってもテープロール４０の交換時期を制約されることなく、いつでも実施できて作業効率を改善し得る。
【００６１】
(変更例)
本発明は、以上に例示した各実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において種々の実施形態を採用し得るものであって、例えば、以下のようにも変更実施可能である。
(1) テープ貼ユニット３６,１１５を台座２４,１１１や基台５６,１１９に位置決めする係合ピン４６,１１６や係合孔２８ａ,５９ａ,１１３ａ,１２７ａの構成は、各実施例とは逆にテープ貼ユニット３６,１１５に設けた係合孔に、台座２４,１１１や基台５６,１１９に設けた係合ピンを挿入する構成、その他公知の各種手段を採用することができる。また、実施例では台座２４,１１１にテープ貼ユニット３６,１１５を固定する固定手段３２,１１４を設けたが、固定手段３２,１１４は必要に応じて採用すればよい。
(2) ロボットハンド２０,１０１にテープ貼ユニット３６,１１５を係合する係合手段の構成は、各実施例とは逆にテープ貼ユニット３６,１１５に設けた切欠部や係合ピンに、ロボットハンド２０,１０１に設けた係合ピンや係合孔を挿入する構成、その他公知の各種手段を採用することができる。
(3) 実施例１において、段ボール箱１０を保持するロボットハンド２０の形態は、段ボール箱１０の底面を受部２２,２２で支え受ける構成の他に、段ボール箱１０の側面を吸着する保持形態などを適用することができる。そして、ロボットハンド２０で段ボール箱１０の側面を吸着保持する形態を採用する場合では、段ボール箱１０の吸着に支障とならない位置にテープ貼ユニット３６を係合する係合手段を設ければよい。
(4) 交換用のテープ貼ユニット３６,１１５が装着される基台５６,１１９は、少なくともロボットハンド２０,１０１の動作領域Ｆ内に設置されていればよく、新旧のテープ貼ユニット３６,１１５の入れ換えは段ボール箱１０の封函形態に制限されるものではない。
(5) テープ貼ユニット３６,１１５は、台座２４,１１１と仮置き部５８,１２５とで同じ姿勢で装着されるようにしたが、台座２４,１１１および仮置き部５８,１２５で異なる姿勢となるものであってもよく、その姿勢についても粘着テープ４０ａの引き出し方向が横向きまたは縦向きとなる何れの姿勢で装着されるものであってもよい。
(6) 基台５６,１１９における複数の仮置き部５８,１２５を同一平面上に設けたが、高さが異なっていてもよい。
【００６２】
(7) 進入センサ６６が開閉ゲート６２,６２の開放を検知した場合に、ロボットハンド２０の移動を停止する構成を採用することができる。
(8) 第１監視手段６８は、開閉ゲート６２,６２と進入センサ６６との組み合わせの他に、エリアセンサによる検知形態を採用することができ、開閉ゲート６２,６２が開放された状態で、ロボットハンド２０の動作領域Ｆの外側からメンテナンス領域Ｅ２への侵入物の侵入をエリアセンサが検知した際に、ロボットハンド２０の第２監視手段７０の第２の監視ラインＲ２から外側への移動を禁止したり、移動を停止したりすることができる。
(9) 段ボール箱１０をロボットハンド２０,１０１で保持して空間移動することでテープ貼りする封函形態としたが、ロボットハンド２０,１０１で保持した段ボール箱１０をローラテーブルなどの支持部材に載置した状態で移動してテープ貼りするなど、その他の形態を採用することができる。
(10) 実施例１の構成において、実施例２のスライドテーブル１２１と引出し手段１２０との構成を採用し、スライドテーブル１２１に縦置き姿勢で装着したテープ貼ユニット３６を安全フェンス１２の外側の安全領域Ｅ３に引出す構成を採用することができる。
(11) 実施例２では、台座１１１に横置き姿勢で装着したテープ貼ユニット１１５の側方で、段ボール箱１０を開口が側方を向く姿勢で水平移動することで開口を塞ぐフラップの突合せ部にテープ貼りするようにしたが、テープ貼りの形態として実施例１の形態を採用することができる。すなわち、台座に対してテープ貼ユニットを、封止手段が下側または上側に位置する縦置き姿勢で装着し、段ボール箱１０の開口を塞ぐように折り曲げたフラップを封止手段に対向するようにテープ貼ユニットの下方または上方を通過させてテープ貼りする形態を適用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 段ボール箱(箱)，２０ ロボットハンド，２２ 受部(保持手段)
２２ａ 切欠部(係合手段)，２４ 台座，２８ａ 係合孔(被係合部)
３６ テープ貼ユニット，４０ テープロール，４０ａ 粘着テープ，４２ 装填部
４６ 第１の係合ピン(係合部)，５０ 第２の係合ピン(係合手段)，５６ 基台
５８ 仮置き部，５９ａ 係合孔(被係合部)，６８ 第１監視手段，７０ 第２監視手段
１０１ ロボットハンド，１０７ 第２の係合ピン(係合手段)，１１０ 保持手段
１１１ 台座，１１３ａ 第１の係合孔(被係合部)，１１５ テープ貼ユニット
１１６ 第１の係合ピン(係合部)，１１８ａ 第２の係合孔(係合手段)，１１９ 基台
１２０ 引出し手段，１２５ 仮置き部，１２７ａ 第１の係合孔(被係合部)
Ｍ１ テープ貼付手段，Ｍ２ テープ貼付手段，Ｆ 動作領域，Ｅ２ メンテナンス領域
Ｒ１ 第１の監視ライン，Ｒ２ 第２の監視ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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