(57)【要約】  本発明は、上述の問題点を解決するために、単一装置を通じて段ボール箱の大きさによらず、製函が可能なランダム製函装置を提供する。本発明のランダム製函装置は、折り畳まれた状態で積載された複数の段ボール箱のうちの一つを吸着して持ち上げた後、段ボール箱の自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するピッキング部と、立体形状に広げられた段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳む折り畳み部とを含み、ピッキング部は、立体形状に広げられた段ボール箱を折り畳み部内の第１セッティング位置に搬送することを特徴とする。
2015505785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳まれた状態で積載された複数の段ボール箱のうちの一つを吸着して持ち上げた後、段ボール箱の自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するピッキング部と、
前記立体形状に広げられた段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳む折り畳み部と
を含み、
前記ピッキング部は、
立体形状に広げられた段ボール箱を前記折り畳み部内の第１セッティング位置に搬送するランダム製函装置。
【請求項２】
前記ピッキング部は、
前記折り畳み部の一側に配置され、複数の関節を有するロボットアームと、
前記ロボットアームの一端に設置され、段ボール箱の一側面を吸着するための複数の真空吸着ノズルを備えたヘッド部と、
前記ヘッド部の一側に設置され、前記ヘッド部に吸着された段ボール箱の上端を支持するためのサポート部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のランダム製函装置。
【請求項３】
前記サポート部は、
前記ヘッド部に旋回自在に配置される旋回部材と、
前記旋回部材に結合されて長さ拡張自在の伸長ロードを有するシリンダブロックと、
前記伸長ロードの上端に結合され、前記折り畳み部において段ボール箱の下部の各羽根部を折り畳むときに加わる力によって段ボール箱が上側にずれることを防止するように、段ボール箱の上端を支持するストッパと
を含むことを特徴とする請求項２に記載のランダム製函装置。
【請求項４】
前記旋回部材に設置されて段ボール箱の他側面を真空吸着するための少なくとも一つの真空吸着ノズルを更に含むことを特徴とする請求項３に記載のランダム製函装置。
【請求項５】
前記折り畳み部は、
段ボール箱の下側の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を各々折り畳むために、段ボール箱を囲い込むように前、後、左、右に各々配置される第１ないし第４可動部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載のランダム製函装置。
【請求項６】
前記第１可動部材は、
上下に往復旋回しつつ、段ボール箱の下部の前方羽根部を折り畳む可動板と、
前記可動板の底面に沿って配置され、前記可動板と直角になるように結合される支持板と
を含み、
前記支持板は、
段ボール箱の下部の左側羽根部と右側羽根部とが折り畳まれた状態で、前記左側羽根部及び右側羽根部の間に位置することを特徴とする請求項５に記載のランダム製函装置。
【請求項７】
前記可動板は、
段ボール箱の下部の前方羽根部を折り畳むとき、水平位置に設定され、前記第３及び第４可動部材によって段ボール箱の下部の左側羽根部及び右側羽根部が折り畳まれるまで水平位置を保持することを特徴とする請求項６に記載のランダム製函装置。
【請求項８】
前記第２ないし第４可動部材は、
下向傾斜位置及び水平位置に選択的に旋回することを特徴とする請求項５に記載のランダム製函装置。
【請求項９】
前記折り畳み部は、
段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部が折り畳まれた段ボール箱を第２セッティング位置に搬送するプッシュ部材を含むことを特徴とする請求項１に記載のランダム製函装置。
【請求項１０】
前記折り畳み部の段ボール箱の排出側に配置され、前記折り畳み部から供給された段ボール箱を搬送しつつ、段ボール箱の下側の一部をテーピングするテーピング部を更に含むことを特徴とする請求項９に記載のランダム製函装置。
【請求項１１】
前記テーピング部は、
前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱の両側を予め設定された圧力で加圧した状態で、段ボール箱を搬送する左側及び右側搬送ベルト部と、
段ボール箱をスライド自在に支持する複数の支持ローラが設置される搬送ダイ（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄｉｅ）と、
前記搬送ダイに設置されて段ボール箱の下部の左側羽根部及び右側羽根部の対向する境界に沿ってテープを付着するためのテーピングユニットと
を含むことを特徴とする請求項１０に記載のランダム製函装置。
【請求項１２】
前記左側及び右側移動ベルト部は、
段ボール箱を前記テーピングユニットとセンタリングする位置に設定するように、段ボール箱に向けて同時に同一の速度で水平移動して段ボール箱を把持することを特徴とする請求項１１に記載のランダム製函装置。
【請求項１３】
ピッキング部を介して製函前の状態で積載された複数の段ボール箱の何れか一つをピッキングするステップと、
段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳むために段ボール箱を折り畳み部の第１セッティング位置に搬送するステップと、
前記第１セッティング位置で、前記折り畳み部の第１及び第２可動部材によって段ボール箱の下部の前方羽根部及び後方羽根部を折り畳み、前記折り畳み部の第３及び第４可動部材によって左側及び右側羽根部を折り畳むステップと、
前記第１セッティング位置で、前記折り畳み部のプッシュ部材を通じて段ボール箱を第２セッティング位置に搬送するステップと、
前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱を左側及び右側搬送ベルト部を介して段ボール箱の中央をテーピング部のテーピングユニットの中央にセンタリングするステップと、
前記テーピング部を経て、前記段ボール箱の下部の左側及び右側羽根部の先端を同時にテーピングするステップと
を含む製函方法。
【請求項１４】
前記ピッキングするステップは、
前記ピッキングした段ボール箱が、自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の製函方法。
【請求項１５】
前記ピッキングするステップは、
前記各羽根部を折り畳むステップにおいて、段ボール箱の下部の各羽根部を折り畳むときに加わる力によって段ボール箱が上側にずれることを防止するように、段ボール箱の上端を支持するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の製函方法。
【請求項１６】
前記段ボール箱をセンタリングするステップは、
段ボール箱に向けて前記左側及び右側搬送ベルト部が対向する方向に同時に同一の速度で移動しつつ、段ボール箱の左側及び右側を押して段ボール箱をセンタリング位置に移動させることを特徴とする請求項１３に記載の製函方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製函装置及び製函方法に関し、より詳細には、段ボール箱の大きさによらず製函が可能なランダム製函装置及びそれを用いた製函方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製函装置は折り畳まれたままマガジンに積載されている複数の段ボール箱を広げた後、一つずつ開けて所定の製品を包装できるように略立体形状（六面体）に作り上げる装置であり、この場合、下部の両側の羽根部が接する境界部分にテーピング処理を同時に行うことができる。
【０００３】
ところが、従来の製函装置は、段ボール箱の規格に合致するように製作しており、互いに異なる規格の段ボール箱を製函する場合、それぞれ当該規格に対応する装置を別途に設けなければならないため、費用への負担が大きいだけでなく、数台の製函装置を設置するための設置及び作業スペースを用意しなければならないという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国登録実用新案公報第２０−０３５６００５号
【特許文献２】日本特開第２００１−８８８０９号公報
【特許文献３】日本特開平７−２９０６０８号公報
【特許文献４】韓国登録実用新案公報第２０−０３９９３７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、単一装置を通じて段ボール箱の大きさによらず、製函が可能なランダム製函装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、折り畳まれた状態で積載された複数の段ボール箱のうちの一つを吸着して持ち上げた後、段ボール箱の自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するピッキング部と、前記立体形状に広げられた段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳む折り畳み部とを含み、前記ピッキング部は、立体形状に広げられた段ボール箱を前記折り畳み部内の第１セッティング位置に搬送することを特徴とするランダム製函装置を提供する。
【０００７】
前記ピッキング部は、前記折り畳み部の一側に配置され、複数の関節を有するロボットアームと、前記ロボットアームの一端に設置され、段ボール箱の一側面を吸着するための複数の真空吸着ノズルを備えたヘッド部と、前記ヘッド部の一側に設置され、前記ヘッド部に吸着された段ボール箱の上端を支持するためのサポート部とを含んでよい。
【０００８】
前記サポート部は、前記ヘッド部に旋回自在に配置される旋回部材と、前記旋回部材に結合されて長さ拡張自在の伸長ロードを有するシリンダブロックと、前記伸長ロードの上端に結合され、前記折り畳み部において段ボール箱の下部の各羽根部を折り畳むときに加わる力によって段ボール箱が上側にずれることを防止するように、段ボール箱の上端を支持するストッパとを含んでよい。
【０００９】
前記旋回部材に設置されて段ボール箱の他側面を真空吸着するための少なくとも一つの真空吸着ノズルを更に含んでよい。
【００１０】
前記折り畳み部は、段ボール箱の下側の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を各々折り畳むために、段ボール箱を囲い込むように前、後、左、右に各々配置される第１ないし第４可動部材とを含んでよい。
【００１１】
前記第１可動部材は、上下に往復旋回しつつ、段ボール箱の下部の前方羽根部を折り畳む可動板と、前記可動板の底面に沿って配置され、前記可動板と直角になるように結合される支持板とを含み、前記支持板は、段ボール箱の下部の左側羽根部と右側羽根部とが折り畳まれた状態で、前記左側羽根部及び右側羽根部の間に位置してよい。
【００１２】
前記可動板は、段ボール箱の下部の前方羽根部を折り畳むとき、水平位置に設定され、前記第３及び第４可動部材によって段ボール箱の下部の左側羽根部及び右側羽根部が折り畳まれるまで水平位置を保持してよい。
【００１３】
前記第２ないし第４可動部材は、下向傾斜位置及び水平位置に選択的に旋回してよい。
【００１４】
前記折り畳み部は、段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部が折り畳まれた段ボール箱を第２セッティング位置に搬送するプッシュ部材を含んでよい。
【００１５】
前記折り畳み部の段ボール箱の排出側に配置され、前記折り畳み部から供給された段ボール箱を搬送しつつ、段ボール箱の下側の一部をテーピングするテーピング部を更に含んでよい。
【００１６】
前記テーピング部は、前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱の両側を予め設定された圧力で加圧した状態で、段ボール箱を搬送する左側及び右側搬送ベルト部と、段ボール箱をスライド自在に支持する複数の支持ローラが設置される搬送ダイ（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄｉｅ）と、前記搬送ダイに設置されて段ボール箱の下部の左側羽根部及び右側羽根部の対向する境界に沿ってテープを付着するためのテーピングユニットとを含んでよい。
【００１７】
前記左側及び右側移動ベルト部は、段ボール箱を前記テーピングユニットとセンタリングする位置に設定するように、段ボール箱に向けて同時に同一の速度で水平移動して段ボール箱を把持してよい。
【００１８】
なお、本発明は、前記目的を達成するために、ピッキング部を介して製函前の状態で積載された複数の段ボール箱の何れか一つをピッキングするステップと、段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳むために段ボール箱を折り畳み部の第１セッティング位置に搬送するステップと、前記第１セッティング位置で前記折り畳み部の第１及び第２可動部材によって段ボール箱の下部の前方羽根部及び後方羽根部を折り畳み、前記折り畳み部の第３及び第４可動部材によって左側及び右側羽根部を折り畳むステップと、前記第１セッティング位置で前記折り畳み部のプッシュ部材を通じて段ボール箱を第２セッティング位置に搬送するステップと、前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱を左側及び右側搬送ベルト部を介して段ボール箱の中央をテーピング部のテーピングユニットの中央にセンタリングするステップと、前記テーピング部を経て、前記段ボール箱の下部の左側及び右側羽根部の先端を同時にテーピングするステップとを含むことを特徴とする製函方法を提供することができる。
【００１９】
前記ピッキングするステップは、前記ピッキングした段ボール箱が、自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するステップを含んでよい。
【００２０】
前記ピッキングするステップは、前記各羽根部を折り畳むステップにおいて、段ボール箱の下部の各羽根部を折り畳むときに加わる力によって段ボール箱が上側にずれることを防止するように、段ボール箱の上端を支持するステップを含んでよい。
【００２１】
前記段ボール箱をセンタリングするステップは、段ボール箱に向けて前記左側及び右側搬送ベルト部が対向する方向に同時に同一の速度で移動しつつ、段ボール箱の左側及び右側を押して段ボール箱をセンタリング位置に移動させてよい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、ピッキング部によって段ボール箱の大きさによらず、正確に第１セッティング位置に段ボール箱を搬送して段ボール箱の下部の羽根部を折り畳むことができ、段ボール箱のテーピング処理される部分をテーピングユニットとセンタリングさせることで的確なテーピング処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】通常の段ボール箱を製函前に立体的に広げられた状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るランダム製函装置を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るランダム製函装置を通じて段ボール箱を立体的に広げる過程を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るランダム製函装置を通じて段ボール箱を折り畳み部の第１セッティング位置に移動させた状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るランダム製函装置を通じて段ボール箱を折り畳み部の第１セッティング位置に移動させた状態を示す図である。
【図６】段ボール箱の前方羽根部及び後方羽根部を折り畳む第１及び第２可動部の動作状態を示す図である。
【図７】段ボール箱の左側羽根部及び右側羽根部を折り畳む第３及び第４可動部の動作状態を示す図である。
【図８】図５に示すテーピング部を示す拡大図である。
【図９】図８に示すテーピングユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。以下において説明される実施形態は、発明の理解を促すために例示的に示すものであり、本発明はここで説明される実施形値と異なるように多様に変形して実施できることが理解されるべきである。ただし、本発明を説明していくうえで、本発明に関連する公知機能或いは構成要素に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不要に曖昧にするおそれがあると判断される場合には、その詳細な説明及び具体的な図示を省略する。なお、添付の図面は、発明の理解を促すために、実際の寸法とおりに示されたものではなく、一部の構成要素の寸法が拡張して示されてよい。
【００２５】
本発明の一実施形態に係るランダム製函装置を説明する前に、図１を参照して製函対象である段ボール箱１０の各部分について下記のように定義する。
【００２６】
段ボール箱１０は、前面部１１と、後面部１２と、左側面部１３及び右側面部１４の４つの部分がループをなしており、立体的な形状に広げられる場合、略六面体となる。段ボール箱１０は、内部に中身を詰めることができるように、段ボール箱１０の上部と下部とには、各々前面部１１、後面部１２と、左側面部１３及び右側面部１４から伸長される４つの羽根部を形成する。段ボール箱１０の下部の羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａは、本実施形態に係るランダム製函装置１００によって段ボール箱１０側に折り畳まれる。
【００２７】
以下、添付の図を参照して、本発明に係るランダム製函装置１００の構成を詳細に説明する。
【００２８】
図２を参照すると、本発明に係るランダム製函装置１００は、ピッキング部１１０と、折り畳み部１３０及びテーピング部１５０を含み、制御部（図示せず）によって動作が制御される。
【００２９】
ランダム製函装置１００の一側には、複数の段ボール箱１０が積載されたマガジン２０が配置される。マガジン２０は、折り畳まれた状態の複数の段ボール箱１０がランダム製函装置１００に順次に供給されるように一側に傾斜するように設置された傾斜トレイ２１を含む。
【００３０】
前記ピッキング部１１０は、マガジン２０から段ボール箱１０をピッキングして折り畳み部１３０に搬送するためのものとして、ヘッド部１１１と、サポート部１１２及びロボットアーム（ｒｏｂｏｔ  ａｒｍ）を含む。
【００３１】
前記ヘッド部１１１は、マガジン２０に積載された段ボール箱１０の前面部１１を吸着するための複数の真空吸着ノズル１１１ａを備える。複数の真空吸着ノズル１１１ａは、通常の真空源（例えば、真空ポンプ）に連結され、段ボール箱１０を安定的に吸着するために、所定間隔を保持するマトリックス配列で配置されてよい。
【００３２】
図３を参照すると、ヘッド部１１１は、マガジン２０から折り畳まれた状態の段ボール箱１０を把持した後、第１位置Ｐ１に該当する角度から第２位置Ｐ２に該当する角度に下向傾斜するように旋回し、段ボール箱１０を立体的な状態で広げることができる。この場合、段ボール箱１０は、ヘッド部１１１の真空吸着ノズル１１１ａに前面部１１が吸着された状態で、ヘッド部１１１が第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に旋回するようになると、段ボール箱１０の前面部１１と、左側面部１３及び右側面部１４が自重によって下方に移動しつつ、自然と段ボール箱１０が立体的な形状（図１を参照）に広げられるようになる。
【００３３】
前記サポート部１１２は、折り畳み部１３０の第１セッティング位置（後述の第１ないし第４可動部材１３１、１３２、１３３、１３４によって段ボール箱１０の下部の羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａを円滑に折り畳むことができる折り畳み部１３０内の所定位置）において、段ボール箱１０の下部の各羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａを折り畳むとき、段ボール箱１０の下側から上側に加わる力によって段ボール箱１０が上側にずれることを防止する。このようなサポート部１１２は、旋回部材１１２ａ、シリンダブロック１１２ｂ、伸長ロード１１２ｃ、ストッパ１１２ｄ及び真空吸着ノズル１１２ｅを含む。
【００３４】
前記旋回部材１１２ａは、一端部がヘッド部１１１の一側面に回動自在に連結され、他端部がシリンダブロック１１２ｂと結合される。なお、旋回部材１１２は、ヘッド部１１１に備えられた真空吸着ノズル１１１ａと同様の真空吸着ノズル１１２ｅを備え、立体的に広げられた段ボール箱１０の左側面部１３を吸着支持する（図３を参照）。前記旋回部材１１２ａの旋回角は、略０°〜９０°に設定され、サポート部１１２の使用前に０°に設定され、使用時には９０°旋回した状態に設定される。旋回部材１１２ａが９０°旋回する場合、真空吸着ノズル１１２ｅはヘッド部１１１の真空吸着ノズル１１１ａと略直角になるように配置される。
【００３５】
前記シリンダブロック１１２ｂは、油圧または空圧シリンダからなってよく、伸長ロード１１２ｃが伸縮自在に結合され、伸長ロード１２２ｃの上端にはストッパ１１２ｄが結合される。
【００３６】
前記ストッパ１１２ｄは、折り畳み部１３０の第１セッティング位置で、段ボール箱１０の下部の各羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａを折り畳む前に段ボール箱１０の上部の左側羽根部１３ｂの上端１３ｃに掛かるように位置する（図３を参照）。それにより、段ボール箱１０は、ストッパ１１２ｄを介して左側羽根部１３ｂの上端１３ｃが支持された状態で、段ボール箱１０の下部羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが折り畳まれる場合、段ボール箱１０の上側に加わる力によって段ボール箱１０が上側にずれないため、位置が変動することなく、セッティング姿勢を保持する。上記ストッパ１１２ｄは、制御部によって段ボール箱の大きさに応じて予め設定された位置のうち、適した位置に設定されるように制御されてよい。
【００３７】
前記ロボットアームは、ヘッド部１１１を３次元座標の中の所望の位置に移動させることができ、第１及び第２アーム１１５ａ、１１５ｂ、回転部１１８及びベース１１９を含む。
【００３８】
前記第１アーム１１５ａと第２アーム１１５ｂは、第１関節部１１７ａによってヒンジ連結され、第１アーム１１５ａは、ヘッド部１１１を所定の角度で旋回させることができるように、コネクタ１１３によってヘッド部１１１とヒンジ連結される。前記第２アーム１１５ｂは、第２関節部１１７ｂを介して回転部１１８とヒンジできるように連結される。回転部１１８は、ベース１１９上に３６０°回転できるように設置される。
【００３９】
このように、本発明においては、前記ロボットアームを備えることで、マガジン２０を特定の設置位置に限定する必要がなく、作業場の環境に応じてロボットアームの作業半径内でマガジン２０の位置を自由に配置することができる。
【００４０】
図４ないし図７を参照すると、折り畳み部１３０は、第１ないし第４可動部材１３１、１３２、１３３、１３４及びプッシュ部材１３７を含む。
【００４１】
前記第１ないし第４可動部材１３１、１３２、１３３、１３４は、段ボール箱１０が位置設定される第１セッティング位置を囲むように配置され、各羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａを折り畳む場合、下側から段ボール箱１０に向けて上側に旋回駆動する。
【００４２】
第１可能部材１３１は、可動板１３１ａ及び支持板１３１ｂを含む。
【００４３】
前記可動板１３１ａは、第２可動部材１３２より更に長くなるように形成され、段ボール箱１０の前方羽根部１１ａを折り畳むために、水平状態を保持するまで上方に旋回する。なお、前記可動板１３１ａは、段ボール箱１０の下部の残りの羽根部１２ａ、１３ａ、１４ａが全て折り畳まれ、プッシュ部材１３７によって第２セッティング位置に移動されるまで持続的に水平状態を保持する。
【００４４】
前記支持板１３１ｂは、可動板１３１ａの底面に沿って配置され、可動板１３１ａと略直角になるように結合される。支持板１３１ｂは、図６のように、後端部がヒンジ軸１３１ｃにヒンジ連結され、ヒンジ軸１３１ｃに隣接した支持板１３１ｂの下端部はシリンダ１３１ｄ（油圧または空圧シリンダ）に設置されたピストンロード１３１ｅにヒンジ連結される。それにより、第１可動部材１３１は、前記ピストンロード１３１ｅの作動によってヒンジ軸１３１ｃを中心に予め設定された角度範囲だけ上下往復旋回する。
【００４５】
前記第１可動部材１３１は、段ボール箱１０がピッキング部１１０によって第１セッティング上に移動した状態（図４を参照）で、段ボール箱１０を折り畳む前に段ボール箱１０の下部の前方羽根部１１ａの先端が干渉されない位置に設定されることが望ましい。
【００４６】
図５及び図６を参照すると、前記第２可動部材１３２は、第１可動部材１３１の反対側に位置し、第１可動部材１３１と同様に、上下に旋回自在に設置される。前記第２可動部材１３２は、第１可動部材１３１と同時に上方旋回し、段ボール箱１０の下部の後方羽根部１２ａを折り畳む。
【００４７】
前記第２可動部材１３２は、後端部がシリンダ１３２（油圧または空圧シリンダ）に設置されたロード１３２ｂに連結されて上下に旋回する。第２可動部材１３２も段ボール箱１０の下部の後方羽根部１２ａを折り畳んだ後、略水平を保持するようになる。一方、第２可動部材１３２は先端部の中央に第１可動部材１３１の突出部１３１ａａが引き込みできる凹溝１３２ａが形成される。
【００４８】
図７を参照すると、前記第３及び第４可動部材１３３、１３４は、各々段ボール箱１０の下部の左側羽根部１３ａ及び右側羽根部１４ａをそれぞれ折り畳むことができるように、対向する位置に設置される。
【００４９】
前記第３及び第４可動部材１３３、１３４は、上述の第１及び第２可動部材１３１、１３２と同様に、下側から上側に上方旋回しつつ左側羽根部１３ａ及び右側羽根部１４ａを折り畳む。このように、第３及び第４可動部材１３３、１３４によって段ボール箱１０の下部の左側羽根部１３ａ及び右側羽根部１４ａが折り畳まれると、上記支持板１３１ｂが左側及び右側羽根部１３ａ、１４ａの間に位置するようになる。それにより段ボール箱１０はプッシュ部材１３７によって第２セッティング位置へ移動時に第１可動部材１３１によって干渉されなくなる。
【００５０】
前記第３及び第４可動部材１３３、１３４は、各々、後端が回転軸１３３ａ、１３４ａに固定連結され、各回転軸１３３ａ、１３４ａは支持ブロック１３３ｂ、１３４ｂに両端が各々回転自在に支持される（図５を参照）。
【００５１】
なお、前記支持ブロック１３３ｂ、１３４ｂは、各々下側に設置されたシリンダ１３３ｃ、１３４ｃ及びロード１３３ｄ、１３４ｄによって高さが調節でき、それにより、第３及び第４可動部材１３３、１３４の高さ調節が可能である。
【００５２】
前記プッシュ部材１３７は、段ボール箱１０の後面部１２側に配置され、段ボール箱１０をテーピング部１５０側に押し込み、第２セッティング位置（テーピング部１５０に導入される位置）に搬送させる。この場合、段ボール箱１０は、第２セッティング位置に移動される前に下部の羽根部１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが全て折り畳まれた状態になる。
【００５３】
このようなプッシュ部材１３７は、両側がガイドレール１３７ａにスライド自在に結合され、所定の駆動モータ（図示せず）によって前後進方向の駆動力を提供される。
【００５４】
図８を参照すると、前記テーピング部１５０は、折り畳み部１３０の段ボール箱１０排出側に配置され、折り畳み部１３０から供給された段ボール箱１０を搬送し、搬送過程中に段ボール箱１０の下側一部をテーピング処理する。このようなテーピング部１５０は、左側移動ベルト部１５１と、右側搬送ベルト部１５２と、搬送ダイ（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄｉｅ）１５５及びテーピングユニット１５７を含む。
【００５５】
前記左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２は互いに離隔して平行になるように配置され、対向する方向に直線往復運動する。それにより、前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱１０は、左側面部１３及び右側面部１４が段ボール箱１０に向けて同時に同一の距離だけ水平移動する左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２を通じて予め設定された圧力で加圧される。
【００５６】
このような前記第１及び第２搬送ベルト部１５１、１５２は、段ボール箱１０が第２セッティング位置に設定された姿勢に応じて、段ボール箱１０の左側面部１３または右側面部１４を押して段ボール箱１０の中央がテーピングユニット１５７の中央と略センタリングする位置になるように、段ボール箱を所定距離移動させることができる。このように、段ボール箱１０とテーピング部１５０とをセンタリングすることにより、段ボールの大きさによらず、的確なテーピング処理が可能となる。
【００５７】
前記左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２は、各々長手方向に沿ってループ形状からなる駆動ベルト１５１ａ、１５２ａを含み、各駆動ベルト１５１ａ、１５２ａは、複数の支持ローラ１５１ｂ、１５２ｂによってスライド自在に支持される。この場合、駆動ベルト１５１ａ、１５２ａは、各々両側端部が駆動プーリー１５１ｃ、１５２ｃ及びアイドルプーリー１５１ｄ、１５２ｄに支持される。駆動プーリー１５１ｃ、１５２ｃは、各々駆動モータ１５１ｄ、１５２ｄによって駆動力を伝達されて駆動ベルト１５１ａ、１５２ａを回転させる。前記駆動ベルト１５１ａ、１５２ａは、段ボール箱１０の搬送時にスリップ現象を防止するように、高い摩擦力を有するゴム材質で形成することが望ましい。
【００５８】
なお、左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２は、一対のガイドレール１５３ａ、１５３ｂに沿って段ボール箱１０の搬送方向に対して直角方向に直線往復移動し、このような作動を通じて段ボール箱１０を把持することができる。この場合、左側搬送ベルト部１５１は、ロード１５３ｄに連結され、右側搬送ベルト部１５２はロード１５３ｄがスライド自在に結合されるシリンダ１５３ｃ（油圧または空圧シリンダ）の一端に各々連結される。
【００５９】
一方、左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２は、段ボール箱１０を把持する際、加圧力によって段ボール箱１０が歪むことを防止するように圧力センサ（図示せず）によって検出されたデータを通じて制御部によって段ボール箱１０の左側面部１３及び右側面部１４を押す圧力を調節することができるように構成されることが望ましい。
【００６０】
移動ダイ１５５は、左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２によって搬送される段ボール箱１０の下部をスライド自在に支持し、そのために、複数の支持ローラ１５５ａを備える（図５を参照）。
【００６１】
前記テーピング部１５７は、図８のように、搬送ダイ１５５の内側に設置されて折り畳まれた状態の段ボール箱１０の下部の左側及び右側羽根部１３ａ、１４ａが対向する境界線に沿ってテープを付着する。
【００６２】
図９を参照すると、テーピング部１５７は、離隔して平行配置される一対の支持プレート１５７ａ、１５７ｂと、第１及び第２付着ローラ１５７ｅ、１５７ｇ、カッター部１５７ｅ、テープ支持台１５７ｉを含む。
【００６３】
前記第１及び第２付着ローラ１５７ｅ、１５７ｇは、各々、一対の支持プレート１５７ａ、１５７ｂの間で一端部がヒンジ連結される第１及び第２支持フレーム１５７ｆ、１５７ｈに回転自在に結合される。それにより、前記第１付着ローラ１５７ｅは、段ボール箱１０の前面部１１の下端から左側及び右側羽根部１３ａ、１４ａの境界線の一部までテープを付着する。前記第２付着ローラ１５７ｇは、左側及び右側羽根部１３ａ、１４ａの境界線の一部から段ボール箱１０の後面部１２の下端までテープを付着する。
【００６４】
カッター部１５７ｃは、第１及び第２付着ローラ１５７ｅ、１５７ｇの間に配置され、テープが予め設定された長さ分だけ段ボール箱１０にテーピングされるようにテープをカットする。
【００６５】
テープ支持台１５７ｉは、支持プレート１５７ｂに上端部が固定され、下端部にテープロール１５７ｊが回転自在に結合される。この場合、テープロール１５７ｊから引き出されるテープは、第１付着ローラ１５７ｅの前方に位置するように配置される。
【００６６】
このように構成される本発明の一実施形態に係るランダム製函装置１００の作用を段ボール箱１０の製函過程を説明しながら順次に説明する。
【００６７】
まず、図２のように、ピッキング部１１０のロボットアームを駆動してヘッド部１１１が製函前の状態で積載された複数の段ボール箱１０の中の最先端側の段ボール箱１０を真空吸着する。このとき、段ボール箱１０は、サポート部１１２によって段ボール箱１０の左側面部１３によって真空吸着されてストッパ１１２ｄによって段ボール箱１０の上部の左側羽根部１３ｂの先端１３ｃが支持される。
【００６８】
続いて、図３のように、自重によって段ボール箱１０が立体的な形状に広げられるように、段ボール箱１０を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に下向移動するようにヘッド部１１１を作動する。
【００６９】
図４のように、ピッキング部１１０を介して立体的な状態に広げられた段ボール箱１０を折り畳み部１０内に予め設定された第１セッティング位置に移動させる。
【００７０】
その後、図６のように、第１及び第２可動部材１３１、１３２を同時に上向旋回させて段ボール箱１０の下部の前方羽根部１１ａ及び後方羽根部１２ａを折り畳み、図７のように、第３及び第４可動部材１３３、１３４を同時に上向旋回させて段ボール箱１０の下部の左側羽根部１３ａ及び右側羽根部１４ａを折り畳む。
【００７１】
続いて、プッシュ部材１３７を介して第２セッティング位置に段ボール箱１０を搬送した後、左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２を段ボール箱１０に向けて同時の同一の速度で移動させ、段ボール箱１０の中央をテーピング部１５７のテーピングユニット１５７の中央とセンタリングし、段ボール箱１０を搬送可能な状態の圧力で把持する。
【００７２】
その後、左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２の駆動ベルト１５１ａ、１５２ａを駆動させて下部が搬送ダイ１５５に支持された段ボール箱１０を折り畳み部１３０から遠ざかる方向に搬送する。すなわち、テーピングユニット１５７を経て通るように搬送する。
【００７３】
このように、左側及び右側搬送ベルト部１５１、１５２によって搬送される間に、段ボール箱１０の下部の左側及び右側羽根部１３ａ、１４ａを同時にテーピングした後、搬送ダイ１５５から排出する。
【００７４】
このように、本発明においては、ピッキング部１１０によって段ボール箱の大きさによらず、正確に第１セッティング位置に段ボール箱を搬送して段ボール箱の下部の羽根部を折り畳むことができ、段ボール箱１０のテーピング処理される部分をテーピングユニット１５７とセンタリングさせることで的確なテーピング処理が可能となる。
【００７５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
2015505785.tif 000003
【図２】
2015505785.tif 000004
【図３】
2015505785.tif 000005
【図４】
2015505785.tif 000006
【図５】
2015505785.tif 000007
【図６】
2015505785.tif 000008
【図７】
2015505785.tif 000009
【図８】
2015505785.tif 000010
【図９】
2015505785.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月27日(2013.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳まれた状態で積載された複数の段ボール箱のうちの一つを吸着して持ち上げた後、段ボール箱の自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するピッキング部と、
前記立体形状に広げられた段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳む折り畳み部と
を含み、
前記ピッキング部は、
立体形状に広げられた段ボール箱を前記折り畳み部内の第１セッティング位置に搬送し、
前記折り畳み部の一側に配置され、複数の関節を有するロボットアームと、
前記ロボットアームの一端に設置され、段ボール箱の一側面を吸着するための複数の真空吸着ノズルを備えたヘッド部と、
前記ヘッド部の一側に設置され、前記ヘッド部に吸着された段ボール箱の上端を支持するためのサポート部と
を含み、
前記サポート部は、
前記ヘッド部に旋回自在に配置される旋回部材と、
前記旋回部材に結合されて長さ拡張自在の伸長ロードを有するシリンダブロックと、
前記伸長ロードの上端に結合され、前記折り畳み部において段ボール箱の下部の各羽根部を折り畳むときに加わる力によって段ボール箱が上側にずれることを防止するように、段ボール箱の上端を支持するストッパと
を含むことを特徴とする
ランダム製函装置。
【請求項２】
前記旋回部材に設置されて段ボール箱の他側面を真空吸着するための少なくとも一つの真空吸着ノズルを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のランダム製函装置。
【請求項３】
前記折り畳み部は、
段ボール箱の下側の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を各々折り畳むために、段ボール箱を囲い込むように前、後、左、右に各々配置される第１ないし第４可動部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載のランダム製函装置。
【請求項４】
前記第１可動部材は、
上下に往復旋回しつつ、段ボール箱の下部の前方羽根部を折り畳む可動板と、
前記可動板の底面に沿って配置され、前記可動板と直角になるように結合される支持板と
を含み、
前記支持板は、
段ボール箱の下部の左側羽根部と右側羽根部とが折り畳まれた状態で、前記左側羽根部及び右側羽根部の間に位置することを特徴とする請求項３に記載のランダム製函装置。
【請求項５】
前記可動板は、
段ボール箱の下部の前方羽根部を折り畳むとき、水平位置に設定され、前記第３及び第４可動部材によって段ボール箱の下部の左側羽根部及び右側羽根部が折り畳まれるまで水平位置を保持することを特徴とする請求項４に記載のランダム製函装置。
【請求項６】
前記第２ないし第４可動部材は、
下向傾斜位置及び水平位置に選択的に旋回することを特徴とする請求項３に記載のランダム製函装置。
【請求項７】
前記折り畳み部は、
段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部が折り畳まれた段ボール箱を第２セッティング位置に搬送するプッシュ部材を含むことを特徴とする請求項１に記載のランダム製函装置。
【請求項８】
前記折り畳み部の段ボール箱の排出側に配置され、前記折り畳み部から供給された段ボール箱を搬送しつつ、段ボール箱の下側の一部をテーピングするテーピング部を更に含むことを特徴とする請求項７に記載のランダム製函装置。
【請求項９】
前記テーピング部は、
前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱の両側を予め設定された圧力で加圧した状態で、段ボール箱を搬送する左側及び右側搬送ベルト部と、
段ボール箱をスライド自在に支持する複数の支持ローラが設置される搬送ダイ（ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｄｉｅ）と、
前記搬送ダイに設置されて段ボール箱の下部の左側羽根部及び右側羽根部の対向する境界に沿ってテープを付着するためのテーピングユニットと
を含むことを特徴とする請求項８に記載のランダム製函装置。
【請求項１０】
前記左側及び右側移動ベルト部は、
段ボール箱を前記テーピングユニットとセンタリングする位置に設定するように、段ボール箱に向けて同時に同一の速度で水平移動して段ボール箱を把持することを特徴とする請求項９に記載のランダム製函装置。
【請求項１１】
ピッキング部を介して製函前の状態で積載された複数の段ボール箱の何れか一つをピッキングするステップと、
段ボール箱の下部の前方羽根部と、後方羽根部と、左側羽根部及び右側羽根部を折り畳むために段ボール箱を折り畳み部の第１セッティング位置に搬送するステップと、
前記第１セッティング位置で、前記折り畳み部の第１及び第２可動部材によって段ボール箱の下部の前方羽根部及び後方羽根部を折り畳み、前記折り畳み部の第３及び第４可動部材によって左側及び右側羽根部を折り畳むステップと、
前記第１セッティング位置で、前記折り畳み部のプッシュ部材を通じて段ボール箱を第２セッティング位置に搬送するステップと、
前記第２セッティング位置に搬送された段ボール箱を左側及び右側搬送ベルト部を介して段ボール箱の中央をテーピング部のテーピングユニットの中央にセンタリングするステップと、
前記テーピング部を経て、前記段ボール箱の下部の左側及び右側羽根部の先端を同時にテーピングするステップと
を含む製函方法。
【請求項１２】
前記ピッキングするステップは、
前記ピッキングした段ボール箱が、自重によって立体形状に広げられるように段ボール箱を傾斜するように配置するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の製函方法。
【請求項１３】
前記ピッキングするステップは、
前記各羽根部を折り畳むステップにおいて、段ボール箱の下部の各羽根部を折り畳むときに加わる力によって段ボール箱が上側にずれることを防止するように、段ボール箱の上端を支持するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の製函方法。
【請求項１４】
前記段ボール箱をセンタリングするステップは、
段ボール箱に向けて前記左側及び右側搬送ベルト部が対向する方向に同時に同一の速度で移動しつつ、段ボール箱の左側及び右側を押して段ボール箱をセンタリング位置に移動させることを特徴とする請求項１１に記載の製函方法。
【国際調査報告】
2015505785.tif 000012
2015505785.tif 000013
2015505785.tif 000014
2015505785.tif 000015