(57)【要約】【課題】異なる種類の函を自動的に効率よく製作できるシステムを提供する。【解決手段】異なる製函用資材１ａ，１ｂ，ｃについて異なる場所に設定された複数の資材配置場所Ａ，Ｂ，Ｃから、ロボット３が製函用資材１を側面で保持しながら一つずつ取り出し、広げて開いた状態とする。開いた状態の製函用資材１の底板部を折り畳み機構４が折り畳む際、サイド保持機構２が製函用資材１を側板部で保持する。ロボット３は、サイド保持機構２により製函用資材１が保持された後、折り畳み機構４により底板部が完全に折り畳まれる前に、製函用資材１の保持を解放して次の製函用資材１を保持するための動作に移る。サイド保持機構２は、折り畳まれた製函用資材１をシーラー５に向けて移送する一対の移送ベルト２１と、ベルト２１を変位させて製函用資材１の保持と解放を行わせるベルト変位機構２２とから成る。【選択図】  図１
2005001304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裁断され側板部が接合されて周状となっている製函用資材が畳まれて複数配置されている資材配置場所から、製函用資材を一つずつ取り出して自動的に製函する製函システムであって、
製函用資材を側面で保持して広げて開いた状態とするロボットと、
開いた状態とされた製函用資材の底板部を折り畳む折り畳み機構と、
折り畳み機構により製函用資材の底板部が折り畳まれる際にその製函用資材を側板部で保持するサイド保持機構と、
折り畳まれた底板部を封止するシーラーと
を備えており、
前記ロボットは、前記サイド保持機構により製函用資材が保持された後、前記折り畳み機構により底板部が完全に折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであることを特徴とする製函システム。
【請求項２】
前記折り畳み機構は、前記ロボットと協働して前側の底板部を折り畳む部材を有しており、
前記ロボットは、前側の底板部が折り畳まれた後、その製函用資材の他の底板部が完全に折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであることを特徴とする請求項１記載の製函システム。
【請求項３】
前記折り畳み機構は、前記ロボットと協働して前側の底板部を折り畳む部材と、左右の底板部及び後ろ側の底板部を前記ロボットと協働せずに折り畳む部材を有しており、
前記ロボットは、前側の底板部が折り畳まれた後、その製函用資材の左右の底板部及び後ろ側の底板部が折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであることを特徴とする請求項１記載の製函システム。
【請求項４】
前記ロボットと協働せずに折り畳む部材は、水平な軸の周りに所定角度回転するフラップであることを特徴とする請求項３に記載の製函システム。
【請求項５】
前記サイド保持機構は、底板部が折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する機構でもあることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の製函システム。
【請求項６】
前記サイド保持機構は、折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する一対の移送ベルトと、一対の移送ベルトを接近させて製函用資材を保持し離間させて保持を解放するベルト変位機構とから成ることを特徴とする請求項５記載の製函システム。
【請求項７】
折り畳まれた底板部が前記シーラーで封止される際にその製函用資材の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の製函システム。
【請求項８】
前記資材配置場所は、異なる製函用資材について異なる場所に設定されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の製函システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、段ボール函等を自動的に製作するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
段ボール函などの各種の函は、製品の運搬用、保管用等に盛んに利用されている。工場における製品の出荷場所では、殆どの場合、製函機が使用されており、自動的に製作された函に製品を詰めて出荷している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような製函機は、現状、特定の形状や寸法の函を製作するよう設計されており、異なる形状や寸法の函を製作するためには、別の製函機を用意する必要がある。
一方、嗜好の多様化等を背景として、多品種少量生産の要請は依然として根強い。この影響から、異なる種類の函を製作することが必要な場合がある。製函機は、通常、生産ラインの終端に設置されており、函を一つずつ製作して待機し、ベルトコンベアなどで流れてきた製品が箱詰め機等により函詰めされるようになっている。
【０００４】
多品種少量生産の要請のため、異なる製品毎に生産ラインが用意される場合は、それぞれのラインの終端にそれぞれ異なる函を製作する製函機を設置すれば良い。しかしながら、一つの生産ラインで異なる製品を製作するようなフレキシブルな生産ラインの場合、その終端には、異なる種類の函を製作できる製函機が必要になる。尚、この場合の「異なる種類」とは、寸法又は形状が異なる場合の他、寸法及び形状は同じだが、函の外面の印刷（内容物の表示用等）が異なる場合も含む。
本願の発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、異なる種類の函を自動的に効率よく製作できるシステムを提供する技術的意義を有する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、裁断され側板部が接合されて周状となっている製函用資材が畳まれて複数配置されている資材配置場所から、製函用資材を一つずつ取り出して自動的に製函する製函システムであって、
製函用資材を側面で保持して広げて開いた状態とするロボットと、
開いた状態とされた製函用資材の底板部を折り畳む折り畳み機構と、
折り畳み機構により製函用資材の底板部が折り畳まれる際にその製函用資材を側板部で保持するサイド保持機構と、
折り畳まれた底板部を封止するシーラーと
を備えており、
前記ロボットは、前記サイド保持機構により製函用資材が保持された後、前記折り畳み機構により底板部が完全に折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記折り畳み機構は、前記ロボットと協働して前側の底板部を折り畳む部材を有しており、
前記ロボットは、前側の底板部が折り畳まれた後、その製函用資材の他の底板部が完全に折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記折り畳み機構は、前記ロボットと協働して前側の底板部を折り畳む部材と、左右の底板部及び後ろ側の底板部を前記ロボットと協働せずに折り畳む部材を有しており、
前記ロボットは、前側の底板部が折り畳まれた後、その製函用資材の左右の底板部及び後ろ側の底板部が折り畳まれる前に、その製函用資材の保持を解放して次の製函用資材を保持するための動作に移るものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項３の構成において、前記ロボットと協働せずに折り畳む部材は、水平な軸の周りに所定角度回転するフラップであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記サイド保持機構は、底板部が折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する機構でもあるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項５の構成において、前記サイド保持機構は、折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する一対の移送ベルトと、一対の移送ベルトを接近させて製函用資材を保持し離間させて保持を解放するベルト変位機構とから成るという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項１乃至６いずれかの構成において、折り畳まれた底板部が前記シーラーで封止される際にその製函用資材の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部材が設けられているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項８記載の発明は、前記請求項１乃至７いずれかの構成において、前記資材配置場所は、異なる製函用資材について異なる場所に設定されているという構成を有する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態（以下、実施形態）について説明する。
図１及び図２は、本願発明の実施形態の製函システムの斜視概略図である。図１及び図２に示すシステムは、製函用資材１が畳まれて複数配置されている場所（以下、資材配置場所）から、製函用資材１を一つずつ取り上げて自動的に製函するステムである。
本実施形態では、函として段ボール函を製作することが想定されている。従って、製函用資材１は、段ボール紙より成る。製函用資材１は、所定の形状に裁断されており、側板部が接合されて周状となっている。従って、開いて底板部を折り畳んで封止するだけで、製品を収容可能な函となる。
【０００７】
函に詰める製品としては、任意のものを選定し得るが、例えば、洗剤、化粧品などの家庭用液体製品や、飲料、調味料などである。本実施形態のシステムは、このような製品の生産ラインの終端に設置されている。生産された製品は、搬送ベルト等の製品搬送系により終端に流れてくるようになっており、函詰めのため、製品溜まり部で所定数が溜められ、不図示の函詰め機によって詰められるようになっている。
【０００８】
さて、図１及び図２に示すシステムは、製函用資材１を側面で保持して広げて開いた状態とするロボット３と、開いた状態とされた製函用資材１の底板部を折り畳む折り畳み機構４と、折り畳み機構４により製函用資材１の底板部が折り畳まれる際にその製函用資材１を側板部で保持するサイド保持機構２と、折り畳まれた底板部を封止するシーラー５を備えている。
【０００９】
ロボット３は、製函用資材１を真空吸着して保持するハンド３１と、ハンド３１を先端に備えた多関節アーム３２と、多関節アーム３２の駆動機構などを収容した本体３３から主に構成されている。ロボット３としては、例えばファナック株式会社製のコンパクトハンドリングロボットＭ−６ｉＢ等を使用することができる。
【００１０】
ハンド３１は、製函用資材１を側板部と上板部で保持するようになっている。具体的には、側板部及び上板部のうち、それぞれ隣り合う二つの面で製函用資材１を保持するものとなっている。ハンド３１は、製函用資材１を吸着する複数の吸着パッド３４，３５を備えている。複数の吸着パッド３４，３５は、ある側板部及びその上側の上板部で製函用資材１を吸着する第一のグループ３４と、その側板部及び上板部に隣り合う別の側板部及び上板部で製函用資材１を吸着する第二のグループ３５とから成っている。尚、ロボット３は、側板部上の上側位置で製函用資材１を保持するようになっており、側板部上の下側部分を余している。
多関節アーム３２は、ロボット３の動作範囲内の任意の位置にハンド３１を位置させることができるとともに、ハンド３１を軸周りに回転させることでハンド３１を任意の姿勢にすることができるようになっている。
【００１１】
上記ロボット３は、ハンド３１の動きのみで、製函用資材１を開いた状態にすることができるようになっている。この点について、図３を使用して説明する。図３は、ロボット３が製函用資材１を開いた状態にする動作について示した概略図である。
【００１２】
「開いた状態」とは、製函用資材１の側板部、底板部及び上板部を広げて断面口状にすることである。図３（Ａ）に示すように、ロボット３は、最初、第一のグループの吸着パッド３４と第二のグループの吸着パッド３５とを同一平面上にし、製函用資材１の吸着させる。ロボット３は、製函用資材１をある程度の高さまで持ち上げた後、図３（Ｂ）に示すように、第一のグループの吸着パッド３４と第二のグループの吸着パッド３５とが９０度を成すようにする。具体的には、ハンド３１は、第一のグループの吸着パッド３４を固定した第一の固定具３６１と、第二のグループの吸着パッド３５を固定した第二の固定具３６２とを備えている。ロボット３は、例えば第一の固定具３６１に対し第二の固定具３６２が９０度を成すように第二の固定具３６２を回転させる。この結果、保持された製函用資材１が開いた状態となる。このような第一第二の固定具３６１，３６２の構成は、ハンド３１が何かを掴むよう構成される場合に類似しており、容易に設計できるので、詳細な説明は省略する。尚、その後、ロボット３は、図３（Ｃ）に示すように、折り畳み機構４の上に製函用資材１を移動させ、底板部の折り畳み動作が行われる。
【００１３】
また、本実施形態の製函システムの大きな特徴点の一つは、異なる種類の函を自動的に製作することができるようになっている点である。具体的に説明すると、このシステムにおいては、資材配置場所として複数の場所が設定されている。図１及び図２に示すように、資材配置場所Ａに第一の種類の製函用資材１ａが配置され、資材配置場所Ｂに第二の種類の製函用資材１ｂが配置され、資材配置場所Ｃに第三の種類の製函用資材１ｃが配置されるようになっている。各資材配置場所Ａ，Ｂ，Ｃは、すべてロボット３の動作範囲内（多関節アーム３２が製函用資材１を保持できる範囲内）に設定されている。
【００１４】
次に、折り畳み機構４について説明する。
折り畳み機構４は、ロボット３に保持された製函用資材１が置かれる製函台４１と、ロボット３と協働しながら、前側の底板部（以下、前底板部）１１１を折り畳む受け棒４２と、後ろ側の底板部（以下、後ろ底板部）１１２を折り畳む後ろ用フラップ４４と、前後の底板部が折り畳まれた後、左右の底板部１１３，１１４を折り畳む一対の左右用フラップ４３とを備えている。
【００１５】
また、製函台４１の上面は方形の開口が設けられており、左右用フラップ４３は、この開口を開閉するよう設けられている。左右用フラップ４３は、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１が移送される方向に長い駆動軸の周りに回転して、この開閉を行うようになっている。以下、この方向を、長手方向と呼ぶ。また、長手方向に垂直な水平方向を、幅方向と呼ぶ。さらに、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１が移動する向きを前、これとは逆の向きを後ろとする。
【００１６】
受け棒４２は、製函台４１内の前側に位置し、製函台４１の幅方向の真ん中の位置に位置している。受け棒４２は、図１〜図４に示すように屈曲した形状となっている。受け棒４２は、製函台４１の上面開口の前縁から後方に延びる水平部と、水平部の後端からほぼ垂直に下方に延びる垂直部とを有している。水平部と垂直部の角部を、説明の都合上、ロッド角部と呼ぶ。
【００１７】
後ろ用フラップ４４は、製函台４１の上面開口の後ろ側の縁に設けられている。後ろ用フラップ４４は、細長い長方形状の部材であり、一方の短辺に沿って設けられた水平な軸の周りに回転するものである。この軸は、製函台４１の上面開口の後ろ側の縁に沿って設けられている。後ろ用フラップ４４には、不図示のフラップ駆動ユニットが設けられている。フラップ駆動ユニットは、この軸の周りに後ろ用フラップ４４を所定角度回転させ、後ろ用フラップ４４が水平な姿勢と垂直な姿勢とを取り得るようにしている。
【００１８】
また、各左右用フラップ４３にも、不図示のフラップ駆動ユニットが設けられている。このフラップ駆動ユニットは、製函台４１の上面開口の左右の縁に沿って設けられた長手方向に長い駆動軸の周りに所定角度範囲内で左右用フラップ４３を回転させるようになっている。フラップ駆動ユニットは、一方の左右用フラップ４３を時計回りに回転させ、他方の左右用フラップ４３を反時計回りに回転させるようになっている。フラップ駆動ユニットは、待機状態においては、各左右用フラップ４３をほぼ垂直な姿勢とし、底板部１１３，１１４を折り畳む際には、回転させて水平な同一平面上に位置する状態とするようになっている。
【００１９】
サイド保持機構２は、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１をシーラー５に向けて移送する機構にもなっている。具体的には、サイド保持機構２は、底板部１１１〜１１４が折り畳まれた製函用資材１をシーラー５に向けて移送する一対の移送ベルト２１と、一対の移送ベルト２１を接近させて製函用資材１を保持し離間させて保持を解放するベルト変位機構２２とから主に構成されている。
【００２０】
一対の移送ベルト２１は、垂直な軸の周りに回転する複数のプーリ２３に架設されており、各プーリ２３が不図示の駆動機構によって回転することにより製函用資材１をシーラー５に向けて移送するようになっている。ベルト変位機構２２は、ベルト２１及びプーリ２３を一体に幅方向に移動させる機構である。ベルト変位機構２２は、エアシリンダのような直線駆動源を含んでおり、ベルト２１及びプーリ２３が支持した不図示のベース部を幅方向に移動させるようになっている。
【００２１】
一方、シーラー５は、製函台４１の前方に設けられている。シーラー５は、折り畳まれた底板部１１３，１１４を粘着テープで封止するものである。具体的には、左右の底板部１１３，１１４の突き合わされた縁に沿って粘着テープを貼り付ける機構である。製函台４１の前方には、搬送ローラ８が設けられている。搬送ローラ８６は、左右に分かれて離間したものとなっており、その離間した部分に、シーラー５が配置されている。シーラー５については、従来と同様のものを使用することができるので、詳細な説明は省略する。
【００２２】
折り畳み機構４による折り畳みの動作について、図４、図５及び図６を使用して説明する。図４は、前底板部１１１及び後ろ底板部１１２の折り畳み動作について示した図で、長手方向に沿った面で見た図である。図５は、後ろ底板部１１２及び左右の底板部１１３，１１４の折り畳みの動作について示した図で、幅方向に沿った面で見た図である。また、図６は、サイド保持機構２の動作について示した平面図である。
【００２３】
ロボット３は、前述したように製函用資材１を開いた状態にした後、製函台４１の上方に移動させる。ロボット３はこの製函用資材１を下降させ、まず、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、前側の底板部（以下、前底板部）１１１の折り畳みの動作が行われる。具体的には、ロボット３は、製函用資材１の前側を少し下にして、製函用資材１を少し傾いた姿勢にし、前方斜め下方に変位させる。この際、前底板部１１１がロッド角部４２１に当たる（図４（Ａ））。ロボット３は、ロッド角部４２１に前底板部１１１を押し当てながら、製函用資材１をその高さでほぼ水平にする（図４（Ｂ））。これにより、前底板部１１１の折り畳みが完了する。
【００２４】
この状態で、次に、サイド保持機構２が動作し、製函用資材１を側面で保持する。サイド保持機構２を構成するベルト変位機構２２が、一対のベルト２１を接近させ、製函用資材１の側面に適当な圧力で当接した状態とする。尚、ベルト２１の当接箇所は、ロボット３による保持箇所の下側である。
【００２５】
次に、ロボット３は、製函用資材１の保持を解放する。解放後も、製函用資材１はサイド保持機構２により保持されるため、そのままの姿勢を維持する。その後、後ろ用フラップ４４が後ろ側の底板部（以下、後ろ底板部）１１２の折り畳み動作を行う。不図示のフラップ駆動ユニットは、後ろ用フラップ４４を垂直な姿勢から水平な姿勢になるよう回転させる。この回転により、後ろ用フラップは、図４（Ｃ）の状態から図４（Ｄ）の状態になり、後ろ底板部１１２がほぼ水平になる。これにより、後ろ底板部１１２の折り畳み動作が完了する。
【００２６】
左右用フラップ４３の動作について、さらに図５を使用して説明する。図５（（Ａ）に示す状態は、図４（Ｄ）に示す状態と同じであり、後ろ用フラップ４４が水平な姿勢となり後ろ底板部１１２を折り畳んだ状態である。この状態から、不図示のフラップ駆動ユニットが左右用フラップ４３を回転させる。この結果、図５（Ｂ）に示すように、左右用フラップ４３が製函台４１の上面とほぼ面一の水平な姿勢になる。この回転により、左右の底板部１１３，１１４が折り畳まれ、ほぼ水平な姿勢となる。これで、各底板部１１１〜１１４の折り畳み動作が完了する。この状態では、左右の底板部１１３，１１４と後ろ底板部１１２との間に後ろ用フラップ４４が挟み込まれた状態となる。
【００２７】
また、シーラー５の上方には、折り畳まれた底板部１１１〜１１４がシーラー５で封止される際に製函用資材１の浮き上がりを防止する浮き上がり防止部材６が設けられている。浮き上がり防止部材６は、本実施形態では、ほぼ水平な板状の部材となっている。浮き上がり防止部材６は、搬送ローラ８の位置からの距離が、製函用資材１の側板部と上板部の合計の高さより僅かに高い位置に設けられている。
サイド保持機構２のベルト２１により移送された製函用資材１は、搬送ローラ８の上に載り、ベルト２１と搬送ローラ８の動作によりシーラー５に達する。この際、製函用資材１は、搬送ローラ８と浮き上がり防止部材６との間に挟み込まれた状態となる。浮き上がり防止部材６は、不図示の固定部に固定されているため、製函用資材１の浮き上がりが防止される。尚、この場合の「浮き上がり」とは、製函用資材１の折り畳まれた底板部１１１〜１１４の弾性により、その製函用資材１の側板部や上板部が上方に変位することをいう。
また、図１及び図２に示すように、浮き上がり防止部材６は、製函用資材１の移送方向の後ろ側部分が斜め上方に曲がっておりテーパになっている。このため、製函用資材１が浮き上がり防止部材６の縁にひっかかってしまうような事故の虞が少なくなっている。
【００２８】
次に、上記構成に係る本実施形態の製函システムの動作について説明する。
作業者は、前述した各資材配置場所に所定の製函用資材１を積み上げて配置する。ロボット３には予めティーチングが施されており、ロボット３が備える不図示のコントローラにはロボット３の動作制御のためのデータがインプットされている。このデータには、どの資材配置場所から製函用資材１をピックアップして製函するかのデータも含まれる。
【００２９】
まず、ロボット３は、図１に示すように、指定された資材配置場所の製函用資材１を一つ保持し、前述したように広げて開いた状態とする。ロボット３は、図２に示すように、この製函用資材１を製函台４１の上方に移動させる。そして、ロボット３及び折り畳み機構４の協働により前述したように前底板部１１１の折り畳みが行われる。前底板部１１１の折り畳みが完了すると、サイド保持機構２が製函用資材１を側板部で保持した後、ロボット３は製函用資材１の保持を解放する。即ち、ロボット３は、各吸着パッド３４，３５の吸着を解除し、ハンド３１から製函用資材１を手放す。ロボット３は、多関節アーム３２を駆動し、ハンド３１を資材配置場所まで移動させ、次の製函用資材１を保持をする。尚、サイド保持機構２は、各吸着パッド３４，３５の吸着箇所の下側の余った部分で保持する。サイド保持機構２による保持と、ロボット３の各吸着パッド３４，３５による保持は、短い時間だが、並行して行われる。
【００３０】
そして、前述したように、折り畳み機構４が後ろ底板部１１２と左右の底板部１１３，１１４を折り畳む。この間、サイド保持機構２は製函用資材１を保持しており、製函台４１上で製函用資材１が動かないようにしている。
底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれると、サイド保持機構２のベルト２１が動作し、製函用資材１をシーラー５に向けて移送する。この際、後ろ底板部１１２と左右の底板部１１３，１１４との間に挟み込まれていた後ろ用フラップ４４は、製函用資材１の移送に伴い、後ろ底板部１１２と左右の底板部１１３，１１４との間から抜け出る。そして、シーラー５が製函用資材１の底板部を封止すると、最終的に函が製作される。この際、前述したように浮き上がり防止部材６が製函用資材１の浮き上がりを防止する。製作された函は、不図示の搬送ローラにより製品の詰め込み場所まで搬送され、製品が詰め込まれる。
【００３１】
サイド保持機構２のベルト２１が製函用資材１をシーラー５に向けて移送した直後には、次の製函用資材１がロボットにより製函台４１上に配置される。そして、同様の製函動作が行われる。このような動作を繰り返し、次々に製函用資材１から函が製作される。
【００３２】
そして、函詰めする製品の変更等があった場合、異なる種類の函を製作して函詰めを行うようにする。具体的には、別の資材配置場所にその異なる種類の製函用資材１を予め配置しておき、ロボット３にその異なる種類の製函用資材１から製函するようデータがインプットされる。この際、その別の資材配置場所での製函用資材１の保持動作のため、予めティーチングが行われる場合もある。データインプットの後、製函システムの動作が再開され、異なる種類の函の製作が行われる。
【００３３】
上記構成及び動作に係る本実施形態では、一つのシステムで異なる種類の函が製作できるので、一つの生産ラインで異なる製品を製造するようなフレキシブルな生産ラインの場合に特に好適である。それぞれの函用に別々の製函機を用意して、函に合わせて交換しながら使用するようにしてもよいが、設備コストがかかるし、使用しない製函機の保管用に無駄なスペースが必要になる。本実施形態によれば、このような欠点はなく、安価な設備コスト且つ省スペースで、多品種少量生産に適した製函を行うことができる。
【００３４】
また、異なる製函用資材１について異なる資材配置場所が設定されていて、任意の資材配置場所からロボット３が製函用資材１を保持して製函を行うことができるので、作業性の点で優れている。一つの資材配置場所しか設定されていない場合、その資材配置場所に所定数の異なる種類の製函用資材１を決められた順序で積み上げておかねばならない。これを誤ると、誤った函を製作して函詰めしてしまう虞がある。それぞれに資材配置場所が設定されている場合、資材配置場所さえ間違えなければ、多少多い（余分に）製函用資材１を積み上げていても、誤った製函を行ってしまうことはない。
【００３５】
また、ロボット３を使用しているので、機構的に大がかりにならず、異なる種類の製函への変更も容易である。ロボット３を使用しない場合、各種の直線移動機構や回転機構を組み合わせてシステムを構成することになる。この場合、異なる寸法形状の函を製作するため、最も大きな寸法形状の箱に合わせてそれらの機構を設計しなければならないため、構造的に大がかりで複雑になり易い。さらに、本実施形態のように、異なる種類の製函用資材１の資材配置場所が異なる場合、それらの資材配置場所をカバーするように直線移動機構などを設計しなければならず、さらに構造的に大がかりとなる。ロボット３を使用する場合、データのインプットのみで、多関節アーム３２の先端のハンド３１を動作範囲内の任意の位置に自由に位置させることができるので、このような問題はなく、構造的にシンプルにできる。
【００３６】
上記製函システムの動作において、ロボット３は、完全に製函が完了する前、具体的には製函用資材１の底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれる前の段階で製函用資材１を手放し、次の製函用資材１の保持のための動作に移る。この点は、ロボット３を使用しつつも、生産性の低下を防止する技術的意義がある。
【００３７】
ロボット３を使用する場合、多関節アーム３２が複雑な動きをするため、単純な直線移動機構や回転移動機構を組み合わせた構成に比べ、一般的に動作は遅くなり易い。従って、一定時間内に製作できる函の数（製函速度）は、一般的に遅くなり易い。本実施形態では、この点を考慮し、底板部１１１〜１１４の折り畳みが完全に完了する前にロボット３は製函用資材１の保持を解放し、次の製函用資材１の保持のための動作に移るようにしている。このため、ロボット３を使用しつつも、生産性の低下が防止されている。具体的に説明すると、本実施形態のようにロボット３を使用する場合で、底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれてからロボット３が製函用資材１の保持を解放する場合には、毎分４〜５個程度の製函速度にとどまる。一方、本実施形態のように、底板部１１１〜１１４が完全に折り畳まれる前に保持を解放する場合、製函速度は毎分９〜１０個程度まで上昇する。
【００３８】
また、本実施形態では、サイド保持機構２が、折り畳まれた製函用資材１をシーラーに向けて移送する機構でもあるので、別途移送機構を設ける必要がなく、機構的にシンプルになっている。
さらに、浮き上がり防止部材６が設けられているので、底板部１１３，１１４がシーラー５で封止される際に製函用資材１の浮き上がりが防止され、封止が確実に行われる。このため、信頼性が高い。
【００３９】
上記実施形態では、資材配置場所で複数の製函用資材１は上下に重ねられていたが、横に並べて配置してもよい。また、折り畳み機構４の構成としては、前述したもの以外もあり得る。例えば、後ろ底板部１１２についても、前底板部１１１と同様にロボット３と協働する受け棒によりを折り畳む構成が採用できる。この場合、ロボット３は、後ろ底板部１１２の折り畳みの後、左右の底板部１１３，１１４の折り畳みの前に製函用資材１の保持を解放することになる。
【００４０】
また、ロボット３は、側板部と上板部で製函用資材１を保持したが、側板部だけで保持してもよいし、側板部と底板部で保持してもよい。「側面で保持する」とは、畳まれている製函用資材１の上端や下端では保持しないという程度の意味である。尚、上記実施形態では、「ロボットと協働して底板部を折り畳む部材」として、受け棒４２が採用されたが、他の構成もあり得る。例えば、棒状の部材でなく、板状の部材でも良いし、回転運動又は直線運動をする部材が採用されることもあり得る。
【００４１】
また、「ロボットと協働せずに底板部を折り畳む部材」として、水平な軸の周りに所定角度回転するフラップ４３，４４が採用されたが、他の構成もあり得る。例えば、先端に底板部に接触する接触ローラを設けたロッド状の部材を設け、これを水平方向に直線移動させることで折り畳みを行ったり、水平方向に直線移動させた後に上昇させて折り畳みを行ったりする場合があり得る。
尚、函の材質としては、段ボールのような紙の他、プラスチック等が採用されることもある。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の各請求項記載の発明によれば、一つのシステムで異なる種類の函が作成できるので、安価な設備コスト且つ省スペースで、多品種少量生産に適した製函を行うことができる。ロボットを使用しているので、機構的に大がかりにならず、異なる種類の製函への変更も容易である。さらに、ロボットは、製函用資材の底板部の折り畳みが完全に完了する前に製函用資材の保持を解放して次の製函用資材の保持のための動作に移るので、ロボットを使用しつつも、生産性の低下が防止されている。
また、請求項５又は６記載の発明によれば、上記効果に加え、サイド保持機構２が、折り畳まれた製函用資材をシーラーに向けて移送する機構でもあるので、別途移送機構を設ける必要がなく、機構的にシンプルになる。
また、請求項７記載の発明によれば、上記効果に加え、浮き上がり防止部材が設けられているので、底板部がシーラーで封止される際に製函用資材の浮き上がりが防止され、封止が確実に行われる。このため、信頼性が高い。
また、請求項８記載の発明によれば、上記効果に加え、異なる製函用資材について異なる資材配置場所が設定されていて、任意の資材配置場所の製函用資材をロボットが保持して製函を行うことができるので、作業性の点で優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態の製函システムの斜視概略図である。
【図２】本願発明の実施形態の製函システムの斜視概略図である。
【図３】ロボット３が製函用資材１を開いた状態にする動作について示した概略図である。
【図４】折り畳み機構４による折り畳みの動作について示した図である。
【図５】折り畳み機構４による折り畳みの動作について示した図である。
【図６】サイド保持機構２の動作について示した平面図である。
【符号の説明】
１  製函用資材
１１１  前底板部
１１２  後ろ底板部
１１３  左底板部
１１４  右底板部
２  サイド保持機構
２１  ベルト
２２  ベルト変位機構
２３  プーリ
３  ロボット
３１  ハンド
３２  多関節アーム
３３  本体
３４  吸着パッド
３５  吸着パッド
４  折り畳み機構
４１  製函台
４２  受け棒
４３  フラップ
４４  フラップ
５  シーラー
６  浮き上がり防止部材
８  搬送ローラ
Ａ，Ｂ，Ｃ  資材配置場所
【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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