(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体の胴部になる環状に接続された第１乃至第４パネル間における４つの接続部のうち、第１と第２の接続部を折って扁平にした段ボールからなるシートが段積み状態で収容される収容部と、
該収容部に収容されている前記シートの前記第２の接続部から離間した位置に設けられたシート押当体と、
第１吸着体と第２吸着体が配設されたロボットハンドと該ロボットハンドを可動領域内で自由移動させ得ると共に、前記収容部における前記段積みされた段ボールからなる前記シートの束における最上部の前記シートに接する位置まで前記第１吸着体を移動させ、該最上部の前記シートを移送する移送手段を有したロボットと、
前記移送手段による移動によって、前記収容部に収容されている前記最上部のシートから、該最上部の前記シートの前記第１の接続部に繋がった前記第１パネルを上方から前記第１吸着体で吸着する第１吸着手段と、
前記第１パネルを吸着した前記第１吸着体を上方へ移動して、前記第１の接続部を介して前記第１パネルに接続されて該第１パネルの下方側に位置している第２パネルを自重によって前記第１パネルから下方に離し、前記移送手段による前記第１パネルを吸着している前記第１吸着体の移動によって前記第１吸着体の下方側に前記第１パネルを位置させながら前記第１パネルから離間した位置に設けられた前記第２の接続部を前記シート押当体に押し付けて、前記第２の接続部の押し付け力と自重によって、前記第２パネルがさらに第１パネルから下方に離れて前記シートが展開することで前記胴部が角筒状になったフラップ成形前の半製函体に成形する押付手段と、
前記押付手段によって角筒状になった前記胴部のうち、前記第１の接続部を介して前記第１パネルに接続された第２パネルを前記第２吸着体で吸着する第２吸着手段と、
前記移送手段による前記ロボットハンドの移動によって、前記第１吸着手段と前記第２吸着手段による前記胴部の吸着を維持しながら前記半製函体の前記胴部のうち対向して配設された各パネルの一側に延在している内フラップを内側に夫々折り込む内フラップ折込手段と、
前記移送手段による前記ロボットハンドの移動によって、前記第１吸着手段と前記第２吸着手段による前記胴部の吸着を維持しながら各内フラップと接続しているパネルに隣接したパネルの一側に延在している外フラップを内側に折り込まれた一対の内フラップに重なるように夫々折り込む外フラップ折込手段と、
前記第１吸着手段と前記第２吸着手段による前記胴部の吸着を維持しながら、前記外フラップが折り込まれた半製函体を前記移送手段によって移送して前記内側に折り込まれて互いが対向している前記一対の外フラップの先端部にテープを貼り付けるテープ貼付手段を備える製函装置。
【請求項２】
前記第２吸着体は、支持体に配設されており、該支持体は、前記収容部において前記第１吸着体が前記第１パネルを吸着する際に前記収容部に干渉しない位置に前記第２吸着体と共に退避し、前記胴部が角筒状になった際に前記第２吸着体が前記第２パネルを吸着し得るよう該第２パネルに接近するよう前記ロボットハンドにスライド可能又は回動可能に支持されている請求項１に記載の製函装置。
【請求項３】
箱体の胴部になる環状に接続された第１乃至第４パネル間における４つの接続部のうち、第１と第２の接続部を折って扁平にしたシートが収容される収容部と、
該収容部に収容されている前記シートの前記第２の接続部から離間した位置に設けられたシート押当体と、
第１吸着体と第２吸着体が配設されたロボットハンドと該ロボットハンドを可動領域内で自由移動させ得ると共に、前記収容部における集積された扁平の前記シートの束における最も外側の前記シートに接する位置まで前記第１吸着体を移動させ、該最も外側の前記シートを移送する移送手段を有したロボットと、
前記移送手段による移動によって、前記収容部に収容されている前記最も外側の前記シートの前記第１の接続部に繋がった前記第１パネルを前記第１吸着体で吸着する第１吸着手段と、
前記移送手段による前記第１パネルを吸着している前記第１吸着体の移動によって前記第２の接続部を前記シート押当体に押し付けて前記胴部が角筒状になったフラップ成形前の半製函体に成形する押付手段と、
前記押付手段によって角筒状になった前記胴部のうち、前記第１の接続部を介して前記第１パネルに接続された第２パネルを前記第２吸着体で吸着する第２吸着手段と、
前記移送手段による前記ロボットハンドの移動によって、前記第１吸着手段と前記第２吸着手段による前記胴部の吸着を維持しながら前記半製函体の前記胴部のうち対向して配設された各パネルの一側に延在している内フラップを内側に夫々折り込む内フラップ折込手段と、
前記移送手段による前記ロボットハンドの移動によって、前記第１吸着手段と前記第２吸着手段による前記胴部の吸着を維持しながら各内フラップと接続しているパネルに隣接したパネルの一側に延在している外フラップを内側に折り込まれた一対の内フラップに重なるように夫々折り込む外フラップ折込手段と、
前記第１吸着手段と前記第２吸着手段による前記胴部の吸着を維持しながら、前記外フラップが折り込まれた半製函体を前記移送手段によって移送して前記内側に折り込まれて互いが対向している前記一対の外フラップの先端部にテープを貼り付けるテープ貼付手段を備え、
前記ロボットハンドは前記第１吸着体を支持する支持体を備え、
該支持体には、前記第１吸着手段が吸着している前記第１パネルの厚み方向に沿って延在すると共に前記第１吸着体が前記第１パネルを吸着した際に前記第１の接続部に当接して、前記第１吸着体に対するシートの位置ずれを規制する係止体が配設されている製函装置。
【請求項４】
前記テープ貼付手段は、第１貼付手段と第２貼付手段を備えると共に、該第１貼付手段と該第２貼付手段におけるテープの有無に関する情報を検知する検知手段を備えており、
前記検知手段により得られた前記第１貼付手段と前記第２貼付手段の何れか一方のテープ無しに関する情報に基づき、前記第１貼付手段と前記第２貼付手段の何れか他方に前記外フラップが折り込まれた半製函体を移送して前記一対の外フラップにテープを貼り付けるように構成されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の製函装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段ボール紙などからなるシートを製函する製函装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、胴貼りされた段ボール紙などからなる扁平な折り畳みシートを集積したシートマガジンから、シートを一つずつ取り出すと共に取り出したシートを開いて角筒状に成形した後、角筒状に成形した半製函体の底面又は上面になる内外フラップを折り込んでテープを貼り付けて底面または上面の何れかのみが開口した箱体にする製函装置が様々知られている。
【０００３】
このような製函装置では、シートマガジンからシートを一つずつ取り出す第１処理工程と、シートを各筒状に成形する第２処理工程と、該成形してなる半製函体の一方の開口側に延在している一対の内フラップを開口側に折る第３処理工程と、開口側に折られた内フラップに重なるように一対の外フラップを内側に折る第４処理工程と、内側に折った一対の外フラップにテープを貼り付ける第５処理工程と、を有する。ここで、何れかの処理工程から次の処理工程に向けてシートを移送する何れか一部の移送工程には、ロボットハンド部に配設された吸着手段がシートを吸着する技術が採用されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、上記第１、２、４処理工程に対応する処理工程及び一部の移送工程において、吸着手段がシートを保持する技術が開示されている。特許文献２には、上記第１、２、３処理工程に対応する処理工程及び一部の移送工程において、吸着手段がシートを保持する技術が開示されている。特許文献３には、上記第２〜４処理工程に対応する処理工程及び一部の移送工程において、吸着手段がシートを保持する技術が開示されている。特許文献４には、上記第１、３〜５処理工程に対応する処理工程及び一部の移送工程において、吸着手段がシートを保持する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−２９０６０８号公報
【特許文献２】特開２００５−１３０４号公報
【特許文献３】特許５５４５３５７号公報
【特許文献４】特開２０１４−１６２２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、何れの上記特許文献においても、第１処理工程から第５処理工程に至る間で、ハンド部に設けた吸着手段が常時、シートを保持しているものではなく、ハンド部とは別の処理装置が、シートを一時的に保持したり、シートを一時的に移送したりする態様であることから、製函装置の大型化や構成部品の増加を招き得る。
【０００７】
本発明は、胴貼りされたシートの取り出しから一対の外フラップにテープを貼り付け完了するまで共通の吸着手段がシートを保持し続けて綺麗な形状に製函し得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】
上記課題を解決するために、本発明の製函装置は次の手段をとる。先ず請求項１に係る発明は、箱体（１０）の胴部（１２）になる環状に接続された第１乃至第４パネル（Ｐ１〜Ｐ４）間における４つの接続部のうち、第１と第２の接続部（Ｊ１、Ｊ２）を折って扁平にした段ボールからなるシート（１０Ａ）が段積み状態で収容される収容部（２０）と、該収容部（２０）に収容されている前記シート（１０Ａ）の前記第２の接続部（Ｊ２）から離間した位置に設けられたシート押当体（３０）と、第１吸着体（１１１）と第２吸着体（１２１）が配設されたロボットハンド（１０６）と該ロボットハンド（１０６）を可動領域内で自由移動させ得ると共に、前記収容部（２０）における前記段積みされた段ボールからなる前記シート（１０Ａ）の束における最上部の前記シート（１０Ａ）に接する位置まで前記第１吸着体（１１１）を移動させ、該最上部の前記シート（１０Ａ）を移送する移送手段（Ｒi）を有したロボット（１００）と、前記移送手段（Ｒi）による移動によって、前記収容部（２０）に収容されている前記最上部のシートから、該最上部の前記シート（１０Ａ）の前記第１の接続部（Ｊ１）に繋がった前記第１パネル（Ｐ１）を上方から前記第１吸着体（１１１）で吸着する第１吸着手段（Ｒｋ１）と、前記第１パネル（Ｐ１）を吸着した前記第１吸着体（１１１）を上方へ移動して、前記第１の接続部（Ｊ１）を介して前記第１パネル（Ｐ１）に接続されて該第１パネル（Ｐ１）の下方側に位置している第２パネル（Ｐ２）を自重によって前記第１パネル（Ｐ１）から下方に離し、前記移送手段（Ｒi）による前記第１パネル（Ｐ１）を吸着している前記第１吸着体（１１１）の移動によって前記第１吸着体（１１１）の下方側に前記第１パネル（Ｐ１）を位置させながら前記第１パネル（Ｐ１）から離間した位置に設けられた前記第２の接続部（Ｊ２）を前記シート押当体（３０）に押し付けて前記第２の接続部（Ｊ２）の押し付け力と自重によって、前記第２パネル（Ｐ２）がさらに第１パネル（Ｐ１）から下方に離れて前記シート（１０Ａ）が展開することで前記胴部（１２）が角筒状になったフラップ成形前の半製函体（１０Ｂ）に成形する押付手段（Ｒｏ）と、前記押付手段（Ｒｏ）によって角筒状になった前記胴部（１２）のうち、前記第１の接続部（Ｊ１）を介して前記第１パネル（Ｐ１）に接続された第２パネル（Ｐ２）を前記第２吸着体（１２１）で吸着する第２吸着手段（Ｒｋ２）と、前記移送手段（Ｒi）による前記ロボットハンド（１０６）の移動によって、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）と前記第２吸着手段（Ｒｋ２）による前記胴部（１２）の吸着を維持しながら前記半製函体（１０Ｂ）の前記胴部（１２）のうち対向して配設された各パネル（Ｐ１〜Ｐ４）の一側に延在している内フラップ（Ｆａ）を内側に夫々折り込む内フラップ折込手段（ＲＦａ）と、前記移送手段（Ｒi）による前記ロボットハンド（１０６）の移動によって、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）と前記第２吸着手段（Ｒｋ２）による前記胴部（１２）の吸着を維持しながら各内フラップ（Ｆａ）と接続しているパネル（Ｐ２、Ｐ４）に隣接したパネル（Ｐ１、Ｐ３）の一側に延在している外フラップ（Ｆｂ）を内���に折り込まれた一対の内フラップ（Ｆａ）に重なるように夫々折り込む外フラップ折込手段（ＲＦｂ）と、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）と前記第２吸着手段（Ｒｋ２）による前記胴部（１２）の吸着を維持しながら、前記外フラップ（Ｆｂ）が折り込まれた半製函体（１０Ｃ）を前記移送手段（Ｒi）によって移送して前記内側に折り込まれて互いが対向している前記一対の外フラップ（Ｆｂ）の先端部にテープ（Ｔ）を貼り付けるテープ貼付手段（Ｒｈ）を備える。
【０００９】
この請求項１に係る発明によれば、胴貼りされたシート（１０Ａ）を取り出してから半製函体（１０Ｂ、１０Ｃ）に成形して、その半製函体（１０Ｃ）の一対の外フラップ（Ｆｂ）にテープ（Ｔ）を貼り付け終えるまで第１吸着手段（Ｒｋ１）における第１吸着体（１１１）が第１パネル（Ｐ１）を保持し続けると共に、第１吸着体（１１１）と共にロボットハンド（１０６）に配設された第２吸着手段（Ｒｋ２）における第２吸着体（１２１）が半製函体（１０Ｂ）の第２パネル（Ｐ２）に吸着してから、前記一対の外フラップ（Ｆｂ）にテープを貼り付け終えるまで第２パネル（Ｐ２）を保持し続けるため、綺麗な形状に製函することができる。そのため、製函装置の大型化や構成部品の増加を抑制し得る。
【００１１】
また、前記押付手段（Ｒｏ）によって第１吸着体（１１１）に吸着されたシート（１０Ａ）の前記第２の接続部（Ｊ２）を前記シート押当体（３０）に押し付ける際に、第２パネル（Ｐ２）が自重によって下方に垂れ下がるように第１パネル（Ｐ１）から離れるため、シート（１０Ａ）が接続部とは異なる箇所で折れ曲がり難くなり、安定してシート（１０Ａ）を綺麗に展開した角筒状の胴部（１２）に製函することができる。
【００１２】
次に、請求項１に従属する請求項２に係る発明は、前記第２吸着体（１２１）は、支持体（１２２）に配設されており、該支持体（１２２）は、前記収容部（２０）において前記第１吸着体（１１１）が前記第１パネル（Ｐ１）を吸着する際に前記収容部（２０）に干渉しない位置に前記第２吸着体（１２１）と共に退避し、前記胴部（１２）が角筒状になった際に前記第２吸着体（１２１）が前記第２パネル（Ｐ２）を吸着し得るよう該第２パネルに接近するよう前記ロボットハンド（１０６）にスライド可能又は回動可能に支持されている。
【００１３】
この請求項２に係る発明によれば、支持体（１２２）がロボットハンド（１０６）にスライド可能又は回動可能に支持されていることから、例えば、第１吸着体（１１１）が第１パネル（Ｐ１）を吸着する位置と収容部（２０）との距離が短い状態でも、第２吸着手体（１２１）が収容部（２０）と干渉することを防ぐことができる。即ち、前記胴部（１２）を角筒状にするまでの間に必要に応じて支持体（１２２）及び第２吸着体（１２１）を前記収容部（２０）に干渉しない位置に移動させておくことができる。
【００１４】
次に、請求項３に係る発明は、箱体（１０）の胴部（１２）になる環状に接続された第１乃至第４パネル（Ｐ１〜Ｐ４）間における４つの接続部のうち、第１と第２の接続部（Ｊ１、Ｊ２）を折って扁平にしたシート（１０Ａ）が収容される収容部（２０）と、該収容部（２０）に収容されている前記シート（１０Ａ）の前記第２の接続部（Ｊ２）から離間した位置に設けられたシート押当体（３０）と、第１吸着体（１１１）と第２吸着体（１２１）が配設されたロボットハンド（１０６）と該ロボットハンド（１０６）を可動領域内で自由移動させ得ると共に、前記収容部（２０）における集積された扁平の前記シート（１０Ａ）の束における最も外側の前記シート（１０Ａ）に接する位置まで前記第１吸着体（１１１）を移動させ、該最も外側の前記シート（１０Ａ）を移送する移送手段（Ｒi）を有したロボット（１００）と、前記移送手段（Ｒi）による移動によって、前記収容部（２０）に収容されている前記最も外側の前記シート（１０Ａ）の前記第１の接続部（Ｊ１）に繋がった前記第１パネル（Ｐ１）を前記第１吸着体（１１１）で吸着する第１吸着手段（Ｒｋ１）と、前記移送手段（Ｒi）による前記第１パネル（Ｐ１）を吸着している前記第１吸着体（１１１）の移動によって前記第２の接続部（Ｊ２）を前記シート押当体（３０）に押し付けて前記胴部（１２）が角筒状になったフラップ成形前の半製函体（１０Ｂ）に成形する押付手段（Ｒｏ）と、前記押付手段（Ｒｏ）によって角筒状になった前記胴部（１２）のうち、前記第１の接続部（Ｊ１）を介して前記第１パネル（Ｐ１）に接続された第２パネル（Ｐ２）を前記第２吸着体（１２１）で吸着する第２吸着手段（Ｒｋ２）と、前記移送手段（Ｒi）による前記ロボットハンド（１０６）の移動によって、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）と前記第２吸着手段（Ｒｋ２）による前記胴部（１２）の吸着を維持しながら前記半製函体（１０Ｂ）の前記胴部（１２）のうち対向して配設された各パネル（Ｐ１〜Ｐ４）の一側に延在している内フラップ（Ｆａ）を内側に夫々折り込む内フラップ折込手段（ＲＦａ）と、前記移送手段（Ｒi）による前記ロボットハンド（１０６）の移動によって、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）と前記第２吸着手段（Ｒｋ２）による前記胴部（１２）の吸着を維持しながら各内フラップ（Ｆａ）と接続しているパネル（Ｐ２、Ｐ４）に隣接したパネル（Ｐ１、Ｐ３）の一側に延在している外フラップ（Ｆｂ）を内側に折り込まれた一対の内フラップ（Ｆａ）に重なるように夫々折り込む外フラップ折込手段（ＲＦｂ）と、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）と前記第２吸着手段（Ｒｋ２）による前記胴部（１２）の吸着を維持しながら、前記外フラップ（Ｆｂ）が折り込まれた半製函体（１０Ｃ）を前記移送手段（Ｒi）によって移送して前記内側に折り込まれて互いが対向している前記一対の外フラップ（Ｆｂ）の先端部にテープ（Ｔ）を貼り付けるテープ貼付手段（Ｒｈ）を備え、前記ロボットハンド（１０６）は前記第１吸着体（１１１）を支持する支持体（１１２）を備え、該支持体（１１２）には、前記第１吸着手段（Ｒｋ１）が吸着している前記第１パネル（Ｐ１）の厚み方向に沿って延在すると共に前記第１吸着体（１１１）が前記第１パネル（Ｐ１）を吸着した際に前記第１の接続部（Ｊ１）に当接して、前記第１吸着体（１１１）に対するシート（１０Ａ）の位置ずれを規制する係止体（１３６）が配設されている。
【００１５】
この請求項３に係る発明によれば、第１吸着手段（Ｒｋ１）が第１パネル（Ｐ１）を吸着した際に、支持体（１１２）に配設された係止体１３６が、第１の接続部（Ｊ１）に当接するため、第１吸着体（１１１）に対するシート（１０Ａ）の位置ずれを規制することができる。そのため、より一層、シート（１０Ａ）を製函する品質を一定に保ち得る。
【００１６】
次に、請求項１から請求項３のいずれかに従属する請求項４に係る発明は、前記テープ貼付手段（Ｒｈ）は、第１貼付手段（Ｒｈ１）と第２貼付手段（Ｒｈ２）を備えると共に、該第１貼付手段（Ｒｈ１）と該第２貼付手段（Ｒｈ２）におけるテープ（Ｔ）の有無に関する情報を検知する検知手段（５４）を備えており、前記検知手段（５４）により得られた前記第１貼付手段（Ｒｈ１）と前記第２貼付手段（Ｒｈ２）の何れか一方のテープ（Ｔ）無しに関する情報に基づき、前記第１貼付手段（Ｒｈ１）と前記第２貼付手段（Ｒｈ２）の何れか他方に前記外フラップが折り込まれた半製函体を移送して前記一対の外フラップ（Ｆｂ）にテープ（Ｔ）を貼り付けるように構成されている。
【００１７】
この請求項４に係る発明によれば、テープ貼付手段（Ｒｈ）は、検知手段（５４）により得られたテープ貼付手段（Ｒｈ）における第１貼付手段（Ｒｈ１）と第２貼付手段（Ｒｈ２）の何れか一方のテープ（Ｔ）無しに関する情報に基づき、第１貼付手段（Ｒｈ１）と第２貼付手段（Ｒｈ２）の何れか他方に外フラップ（Ｆｂ）が折り込まれた半製函体を移送して一対の外フラップ（Ｆｂ）にテープ（Ｔ）を貼り付けることから、連続してテープ（Ｔ）の貼り付け作業が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上記各発明の手段をとることにより、胴貼りされたシートの取り出しから一対の外フラップにテープを貼り付け完了するまで共通の吸着手段がシートを保持し続けて綺麗な形状に製函し得る製函装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る製函装置のロボットが扁平シートを吸着する状態を示した斜視図である。
【図２】同ロボットが扁平シートを吸着した状態でシート吸着位置から離間した状態を示した斜視図である。
【図３】同ロボットが扁平シートを半製函体に成形する状態を示した全体斜視図である。
【図４】半製函体のフラップを折り込む状態を示した全体斜視図である。
【図５】半製函体のフラップに接着テープを貼り付ける状態を示した全体斜視図である。
【図６】同ロボットが製函した箱体を排出コンベヤに載置する状態を示した全体斜視図である。
【図７】同ロボットが扁平シートを半製函体に成形する状態を示した図であり、（Ａ）図は、ロボットハンドが扁平シートを吸着した状態の図であり、（Ｂ）図は、ロボットハンドが扁平シートの罫線をシート押当体に押し付ける状態を示した図であり、（Ｃ）図は、第２吸着装置が姿勢を変更して第２パネルを吸着する状態を示した図である。
【図８】別の態様のロボットハンドを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の製函装置における一実施形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
本実施形態における製函装置の説明に先立って、係る製函装置によって製函される図１〜３に示す扁平シート１０Ａについて説明する。扁平シート１０Ａは、例えば、段ボール紙などからなり、幅広の第１パネルＰ１及び第３パネルＰ３に対し、幅狭の第２パネルＰ２及び第４パネルＰ４が罫線を介して夫々接続されて環状に繋がるよう胴貼りされて、２つの罫線Ｊ１、Ｊ２で折られて扁平に折り畳まれたシートであって、各罫線を基点にそのシートを角筒状に展開した際には、第１パネルＰ１と第３パネルＰ３が対向すると共に、第２パネルＰ２と第４パネルＰ４が対向して角筒状の胴部１２を構成する。また、各パネルＰ１〜Ｐ４の両縁部には、罫線を介して夫々外方に延在するフラップＦが接続されている。これらのフラップＦは、角筒状になった胴部１２によって形成された開口部１４側（互いの先端が近接する方向）に折り込まれることで、開口部１４を塞いで上面、底面を構成することになる。フラップＦは、幅狭の第２パネルＰ２と第４パネルＰ４に延在するのが内フラップＦａであり、幅広の第１パネルＰ１と第３パネルＰ３に延在するのが外フラップＦｂである。なお、接着テープＴによって、開口部１４の一方を塞いだ、製函体１０（箱体）になる前、即ち扁平シート１０Ａを起こして角筒状に成形した状態で内フラップＦａ，外フラップＦｂを折り込む前の状態をフラップ成形前の半製函体１０Ｂと呼び、内フラップＦａ、外フラップＦｂを折り込んで開口部１４を塞いだ際の一対の外フラップＦｂに接着テープＴを貼り付ける前の状態をテープ貼り前の半製函体１０Ｃと呼ぶこととする。
【００２２】
製函装置は、図１〜６に示すように、シートマガジン２０と、シート押当体３０と、ロボット１００と、フラップ折込装置４０（内フラップ折込装置４０ａ、外フラップ折込装置４０ｂ）と、ガイド４５と、テープ貼付装置５０と、排出コンベヤ６０と、を有する。ここで、本実施形態の製函装置は、ロボット１００におけるロボットハンド１０６の可動域内にシートマガジン２０と、シート押当体３０と、フラップ折込装置４０と、テープ貼付装置５０と、排出コンベヤ６０と、が一列に処理する順番に配設されている。
【００２３】
シートマガジン２０（収容部）は、上方に積み重ねられて段積み状態にされた扁平シート１０Ａを収容する収容部がローラコンベヤによって構成されている。扁平シート１０Ａは、シートマガジン２０上において、第１パネルＰ１側が上面、第２パネルＰ２が下面とし、且つ罫線Ｊ１（第１の接続部）が製函装置の上流側に位置し、罫線Ｊ２（第２の接続部）が下流側（排出コンベヤ６０側）となる姿勢で貯留されている。
【００２４】
シートマガジン２０における扁平シート１０Ａの搬送終端には、シート押当体３０が扁平シート１０Ａの罫線Ｊ２に対向するよう鉛直上方に起立して配設されている。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、本実施形態におけるシート押当体３０の高さ３０Ｈは、扁平シート１０Ａの一束の積層高さ寸法１０Ｈと、第２パネルＰ２における罫線Ｊ１に直交する方向の幅寸法Ｐ２Ｈと、を加えた高さ寸法より高くなるように設定されている。
【００２５】
ロボット１００は、複数の関節部の間を連結するアーム１０２と、アーム１０２の先端側の関節部に設けられたロボットハンド１０６と、アーム１０２及びロボットハンド１０６の作動を制御する制御部（不図示）を有する多関節ロボットである。これにより、ロボットハンド１０６は、シートマガジン２０、シート押当体３０、フラップ折込装置４０、テープ貼付装置５０、排出コンベヤ６０が配設された領域を含む３次元空間における可動領域において自由移動可能な構成とされている。
【００２６】
ロボットハンド１０６には、扁平シート１０Ａの第１パネルＰ１を吸着保持する第１吸着装置１１０と、第２パネルＰ２を吸着保持する第２吸着装置１２０を有する。第１吸着装置１１０は、複数（本実施形態では４個）の第１吸着体１１１と第１吸着体１１１を支持する第１の支持体１１２を備えている。第１の支持体１１２は、平板状部材がアーム１０２の先端側の関節部に回動可能に接続されており、第１の支持体１１２の板面上に複数の第１吸着体１１１が互いに間隔を開けて設けられている。第１吸着体１１１は、不図示のエア源により発生した負圧で扁平シート１０Ａの第１パネルＰ１を吸着するように構成されている。第２吸着装置１２０も第１吸着装置１１０と同様の構成として複数（本実施形態では２個）の第２吸着体１２１と第２の支持体１２２を有している。また、ロボットハンド１０６は、図７に示すように第１吸着装置１１０に対する第２吸着装置１２０の姿勢を変更する姿勢変更手段１３０を備えている。姿勢変更手段１３０は、第２の支持体１２２が第１の支持体１１２と平行する位置と直交する位置との間を回動するようにヒンジ構造にて連結されている。また、姿勢変更手段１３０は、第１の支持体１１２と第２の支持体１２２の間にエアシリンダ１３２等の各種の駆動手段とリンク機構１３４等の機械的伝達手段が介装されており、このエアシリンダ１３２とリンク機構１３４の作動によって第２の支持体１２２を回動可能に構成している。また第１の支持体１１２には、第１吸着装置１１０の第１吸着体１１１が吸着している扁平シート１０Ａにおける第１パネルＰ１の厚み方向に沿って延在すると共に、扁平シート１０Ａの罫線Ｊ１に当接して、第１吸着装置１１０に対する扁平シート１０Ａとの位置ずれを規制する係止体１３６が配設されている。なお、ロボット１００において、第１吸着体１１１と第２吸着体１２１が配設されたロボットハンド１０６を可動領域内で自由移動させ得る構成が、本発明の「移送手段Ｒi」に相当する。
【００２７】
フラップ折込装置４０は、内フラップ折込装置４０ａと外フラップ折込装置４０ｂからなる。内フラップ折込装置４０ａ及び外フラップ折込装置４０ｂは、エアシリンダ等の各種の駆動手段によって進退するそれぞれ一対のロッドの先端部を、内フラップＦａ及び外フラップＦｂの夫々の板面に順次突き当てることによって、一対の内フラップＦａ及び一対の外フラップＦｂを折り込むように構成されている。フラップ折込装置４０は、図１〜６に示すように、ロボット１００によってフラップ成形前の半製函体１０Ｂを吸着保持している際に、内フラップ折込装置４０ａによってフラップ成形前の半製函体１０Ｂの一側縁側に延在している一対の内フラップＦａを夫々折り込んだ後、これらの内フラップと同じ一側縁側に延在している一対の外フラップＦｂを外フラップ折込装置４０ｂによって内側に夫々折り込む。なお、各種の駆動手段が、それぞれ一対のロッドを進退させるためのエア供給切替えタイミングの指令は、ロボット１００の制御部によってなされるようになっている。
【００２８】
ガイド４５は、外フラップ折込装置４０ｂによって折り込まれた外フラップＦｂの開きを防止しながらロボット１００がテープ貼り前の半製函体１０Ｃをテープ貼付装置５０に移送するために、その移動の間ロボット１００によって押付けられる外フラップＦｂを支持しながらテープ貼付装置５０に向けて案内する。
【００２９】
テープ貼付装置５０は、図１〜６に示すように、円環状の捲き芯の外周に巻きつけられた帯状の接着テープＴを順次繰り出して、折り込まれた外フラップＦｂの先端部に貼り付ける装置である。テープ貼付装置５０は、第１貼付装置５１と第２貼付装置５２を備える。この第１貼付装置５１と第２貼付装置５２は、上下に離間して配設されている。また、テープ貼付装置５０は、第１貼付装置５１と第２貼付装置５２におけるテープの有無に関する情報を検知する非接触式センサ等からなる検知手段５４を備えている。この検知手段５４は、上述のロボット１００における制御部と接続されている。検知手段５４は、現在使用している第１貼付装置５１と第２貼付装置５２の何れか一方のテープが終了したことを検知すると、ロボット１００は、その終了に関する情報に基づき、接着テープＴが充填されている第１貼付装置５１と第２貼付装置５２の何れか他方の予備のテープ貼付装置５０にフラップ成形前の半製函体１０Ｂを移送して外フラップＦｂにテープを貼り付けることができるように構成されている。
【００３０】
排出コンベヤ６０は、製函体１０を次工程に移載するコンベヤであり、例えばベルトコンベヤ等が適用される。
【００３１】
次に、製函装置の動きについて図１〜７を用いて説明する。
【００３２】
図１、図７（Ａ）に示すように、ロボット１００は、ロボットハンド１０６をシートマガジン２０に収容される扁平シート１０Ａの束の上方に移動した後、第１吸着装置１１０の第１吸着体１１１を、一番上に積まれた扁平シート１０Ａの第１パネルＰ１を吸着するに接する吸着位置１０６Ａまで下降させる。
【００３３】
図２、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、ロボット１００は、ロボットハンド１０６における第１吸着装置１１０の第１吸着体１１１が第１パネルＰ１を吸着すると共に、各アームを回動させて扁平シート１０Ａを吸着位置１０６Ａから上方に離間した離間位置１０６Ｂまで持ち上げる。ここで、ロボット１００が吸着位置１０６Ａから離間位置１０６Ｂまでの離間長さＬは、第２パネルＰ２における罫線Ｊ１に直交する方向の幅寸法Ｐ２Ｈを越える長さである。ロボットハンド１０６によって吸着保持された扁平シート１０Ａは、第１吸着装置１１０の下方側に第１パネルＰ１を位置させるため、第２パネルＰ２が自重によって下方に垂れ下がるように離れるため、扁平シート１０Ａが罫線とは異なる箇所で折れ曲がり難くなり、安定して綺麗に展開した角筒状の胴部１２に製函する。ここで、ロボット１００による移動によって、シートマガジン２０に収容されている扁平シート１０Ａの罫線Ｊ１に繋がった第１パネルＰ１を第１吸着体１１１で吸着する構成が、本発明における「第１吸着手段Ｒｋ１」に相当する。
【００３４】
図３、図７（Ｃ）に示すように、ロボット１００は、第１吸着装置１１０が第１パネルＰ１を吸着した状態で、扁平シート１０Ａの罫線Ｊ２をシート押当体３０に押し付けて扁平シート１０Ａを角筒状に成形する。このとき、扁平シート１０Ａの罫線Ｊ１が係止体１３６と当接している。そのため、扁平シート１０Ａは、第１吸着装置１１０に対し面方向の位置ずれが規制される。また、姿勢変更手段１３０におけるエアシリンダ１３２とリンク機構１３４の作動によって第２の支持体１２２を回動させて第１パネルＰ１に対し第２パネルＰ２が直交するように第２吸着装置１２０の姿勢を変更し、第２吸着体１２１によって第２パネルＰ２を吸着する。これにより、扁平シート１０Ａは、フラップ成形前の半製函体１０Ｂとなる。なお、ロボット１００における第１吸着装置１１０が第１パネルＰ１を吸着した状態で、第１吸着装置１１０をシートマガジン２０から移動させると共に扁平シート１０Ａの罫線Ｊ２をシート押当体３０に押し付けて扁平シート１０Ａをフラップ成形前の半製函体１０Ｂに成形する構成が、本発明における「押付手段Ｒｏ」に相当する。また、押付手段Ｒｏによって角筒状になった胴部１２のうち、罫線Ｊ１を介して第１パネルＰ１に接続された第２パネルＰ２を第２吸着体１２１で吸着する構成が、本発明における「第２吸着手段Ｒｋ２」に相当する。
【００３５】
図４に示すように、ロボット１００は、ロボットハンド１０６でフラップ成形前の半製函体１０Ｂを第１吸着装置１１０及び第２吸着装置１２０で吸着した状態でフラップ折込装置４０に移送する。フラップ折込装置４０においては、まず内フラップ折込装置４０ａがエアシリンダ等の各種の駆動手段によって進退する一対のロッドの先端部を、内フラップＦａの板面に順次突き当てることで開口部１４に向かって折り込む。ついで、外フラップ折込装置４０ｂが、一対のロッドを外フラップＦｂの板面に順次突き当てることで折り込み、内フラップＦａの外側に重なるように折り込む。これにより、フラップ成形前の半製函体１０Ｂからテープ貼り前の半製函体１０Ｃとなる。ここで、ロボット１００におけるロボットハンド１０６の移動によって、第１吸着装置１１０と第２吸着装置１２０による胴部１２の吸着を維持しながらフラップ成形前の半製函体１０Ｂの胴部１２のうち対向して配設された各パネルＰ１〜Ｐ４の一側に延在している内フラップＦａを内側に夫々折り込む構成が、本発明の「内フラップ折込手段ＲＦａ」に相当する。また、ロボット１００におけるロボットハンド１０６の移動によって、第１吸着装置１１０と第２吸着装置１２０による胴部１２の吸着を維持しながら各内フラップＦａと接続しているパネルＰ２、Ｐ４に隣接したパネルＰ１、Ｐ３の一側に延在している外フラップＦｂを内側に折り込まれた一対の内フラップＦａに重なるように夫々折り込む構成が、本発明の「外フラップ折込手段ＲＦｂ」に相当する。
【００３６】
図５に示すように、ロボット１００は、ロボットハンド１０６でテープ貼り前の半製函体１０Ｃを第１吸着装置１１０及び第２吸着装置１２０で吸着した状態でテープ貼付装置５０に移送する。ここで、ロボット１００は、第１貼付装置５１と第２貼付装置５２における検知手段５４のテープ有無に関する情報を受けて、第１貼付装置５１と第２貼付装置５２のうち接着テープＴが充填された方に移送する。テープ貼付装置５０は、円環状の捲き芯の外周に巻きつけられた帯状の接着テープＴを順次繰り出して、移送されたテープ貼り前の半製函体１０Ｃの外フラップＦｂの先端部に接着テープＴを貼り付けて封函し、製函体１０とする。ここで、ロボット１００におけるロボットハンド１０６の移動によって、第１吸着装置１１０と第２吸着装置１２０による胴部１２の吸着を維持しながら、外フラップＦｂが折り込まれたテープ貼り前の半製函体１０Ｃをロボット１００によって移送して内側に折り込まれて互いが対向している一対の外フラップＦｂの先端部にテープＴを貼り付ける構成が、本発明の「テープ貼付手段Ｒｈ」に相当する。
【００３７】
図６に示すように、ロボット１００は、製函体１０を次工程に移載するため、排出コンベヤ６０上に載置する。以上の動きを繰り返し行うことで連続して製函体１０を次工程へ供給する。
【００３８】
以上のような製函装置は、次のような効果がある。
・製函装置は、胴貼りされたシートの取り出しから一対の外フラップＦｂに接着テープＴを貼り付け完了するまで共通の吸着手段である第１吸着装置１１０、第２吸着装置１２０がシートを保持し続けて製函することができる。
・胴貼りされた扁平シート１０Ａを取り出してからフラップ成形前の半製函体１０Ｂ、テープ貼り前の半製函体１０Ｃに成形して、そのテープ貼り前の半製函体１０Ｃの一対の外フラップＦｂにテープＴを貼り付け終えるまで第１吸着手段Ｒｋ１における第１吸着体１１１が第１パネルＰ１を保持し続けると共に、第１吸着体１１１と共にロボットハンド１０６に配設された第２吸着手段Ｒｋ２における第２吸着体１２１がフラップ成形前の半製函体１０Ｂの第２パネルＰ２に吸着してから、一対の外フラップＦｂにテープを貼り付け終えるまで第２パネルＰ２を保持し続けるため、綺麗な形状に製函することができる。そのため、製函装置の大型化や構成部品の増加を抑制し得る。
・押付手段Ｒｏとしてのロボット１００によって第１吸着体１１１によって吸着された扁平シート１０Ａの罫線Ｊ２をシート押当体３０に押し付ける際に、第２パネルＰ２が自重によって下方に垂れ下がるように第１パネルＰ１から離れるため、扁平シート１０Ａが罫線Ｊ１〜Ｊ４とは異なる箇所で折れ曲がり難くなり、安定して扁平シート１０Ａを綺麗に展開した角筒状の胴部１２に製函することができる。
・押付手段Ｒｏとしてのロボット１００は、シートマガジン２０に収容される他の扁平シート１０Ａと干渉することがなく、円滑に扁平シート１０Ａをフラップ成形前の半製函体１０Ｂにすることができる。また、第２吸着装置１２０は、第１パネルＰ１に対する第２パネルＰ２の角度が垂直になった際に、第２パネルＰ２を吸着するため、扁平シート１０Ａの各パネルＰ１〜Ｐ４に対する角度を直角に保った角筒状に成形することができ、扁平シート１０Ａを製函する品質を一定に保つことができる。
・製函装置は、姿勢変更装置１３０を有することで、第１吸着装置１１０が第１パネルＰ１を吸着する位置とシートマガジン２０との距離が短い状態でも、第２吸着装置１２０が載置面と干渉することを防ぐことができる。
・第１の支持体１１２には、第１吸着装置１１０に対する扁平シート１０Ａとの位置ずれを規制する係止体１３６が配設されている。そのため、第１吸着装置１１０が第１パネルＰ１を吸着する際に、第１吸着装置１１０と罫線Ｊ１との相対的な位置ずれを規制することができる。
・テープ貼付手段Ｒｈは、第１貼付装置５１と第２貼付装置５２及びテープＴの有無に関する情報を検知する検知手段５４を備えている。また、テープ貼付手段Ｒｈは、検知手段５４により得られた第１貼付装置５１と第２貼付装置５２の何れか一方のテープＴ無しに関する情報に基づき、移送手段Ｒiによって第１貼付装置５１と第２貼付装置５２の何れか他方にシートを移送して外フラップＦｂにテープＴを貼り付ける。そのため、テープ貼付手段Ｒｈは、第１貼付装置５１と第２貼付装置５２において、テープＴが充填されている貼付装置を選択する態様となり、いずれか一方の貼付装置のテープＴが無くなってもテープＴのあるテープ貼付装置５０へ移送させてテープＴの貼付作業を持続することができる。そのため、テープＴの充填の際に製函装置を止める必要が無く連続したテープＴの貼り付け作業が可能となる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の製函装置は、実施形態に限定されず、以下のようにその他各種の形態で実施することができるものである。
・本実施形態における製函体１０は略直方体について説明したが立方体の箱体であってもよい。
・本実施形態の製函装置における各装置のレイアウトは一例に過ぎず、各装置は、直列的な配設に限られず種々の配設位置を適用できる。例えば、各装置を環状に配設するレイアウトであってもよい。
・シートマガジン２０（収容部）は、扁平シート１０Ａを水平方向に段積みして貯留する態様に限られない。例えば、複数の扁平シート１０Ａを複数積層した状態で立て掛けて貯留する態様であってもよい。
・シートマガジン２０（収容部）とシート押当体３０必ずしも一体に構成される必要はなく互いを離間して配設してもよい。
・シート押当体３０は、平板状に限られず、罫線Ｊ２に押し付ける態様であればよく、例えば、棒状の部材が立設された態様であってもよい。
・ロボット１００は、扁平シート１０Ａを吸着位置１０６Ａから離間位置１０６Ｂに移動する動きと、扁平シート１０Ａの罫線Ｊ２をシート押当体３０に押し付ける動きは、別々であったが、これらを同時に行う動きであってもよい。
・第２吸着装置１２０が第２パネルＰ２を吸着した際に第１パネルＰ１と第２パネルＰ２が垂直であればよい。すなわち、第２吸着装置１２０が第２パネルＰ２を吸着する前のフラップ成形前の半製函体１０Ｂの状態においては、必ずしも第１パネルＰ１に対する第２パネルＰ２が垂直である態様に限られない。
・姿勢変更手段１３０は、第２吸着装置１２０が、第１吸着装置１１０に対して回動する態様を示したがこれに限られない。例えば、第２吸着装置１２０を第１吸着装置１１０に対し直交する方向に直線移動可能に構成して、扁平シート１０Ａの第１パネルＰ１に対し第２パネルＰ２が直角に成形された際に、第２吸着装置１２０を第２パネルＰ２に沿って直線移動させた後に第２パネルＰ２を吸着するよう構成してもよい。
・図８に示すように、ロボットハンドに配設された第１吸着装置２１０と第２吸着装置２２０の角度が垂直固定の態様であってもよい。係る態様の場合、第２吸着装置２２０そのものが上記実施形態における係止体と同様に第１吸着装置２１０に対する扁平シート１０Ａの位置ずれ防止機能を備える。
・外フラップＦｂに接続された第３パネルＰ３を第１吸着装置１１０が吸着した状態で吸着位置１０６Ａから離間すると共に、扁平シート１０Ａの一端を押し付けて角筒状のフラップ成形前の半製函体１０Ｂに成形し、内フラップに接続された第１パネル又は第４パネルを第２吸着装置１２０が吸着するように構成されてもよい。この場合には、ロボット１００によるフラップ成形前の半製函体１０Ｂを上下方向に移送しながら一対の外フラップＦｂの先端に接着テープＴを貼り付けることが可能になるようにテープ貼付装置５０を配設することが好ましい。
【符号の説明】
【００４０】
１０：製函体（箱体）    １２：胴部    １０Ａ：扁平シート（扁平にしたシート）
１０Ｂ：フラップ成形前の半製函体    １０Ｃ：テープ貼り前の半製函体
Ｐ１：第１パネル    Ｐ２：第２パネル    Ｐ３：第３パネル    Ｐ４：第４パネル
Ｊ１：罫線（第１の接続部）    Ｊ２：罫線（第２の接続部）    Ｆａ：内フラップ
Ｆｂ：外フラップ    ２０：シートマガジン（収容部）    ３０：シート押当体
Ｒｉ：移送手段    １００：ロボット    １０６：ロボットハンド
Ｒｋ１：第１吸着手段    １１１：第１吸着体
Ｒｋ２：第２吸着手段    １２１：第２吸着体    Ｒｏ：押付手段
Ｒｈ：テープ貼付手段    Ｒｈ１：第１貼付手段    Ｒｈ２：第２貼付手段
Ｒｆａ：内フラップ折込手段    Ｒｆｂ：外フラップ折込手段    ５４：検知手段
１１２：第１の支持体（支持体）    １２２：第２の支持体（支持体）
１３６：係止体    Ｔ：接着テープＴ（テープ）
【図１】
0006587963.tif 000002
【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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