(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ボール箱の向かい合った二つの側面及びその側面に連結されたフラップの、前記側面にフラップを折り重ねた状態で同一領域となる位置に、内容物圧縮用のプッシャを挿入可能な切り込み若しくは開口を形成した構成の段ボール箱に、複数の扁平な物品を並べた状態で且つ軟包材で包んで収容した前記段ボール箱から前記物品を取り出す方法であって、段ボール箱の上面の全フラップを開いて段ボール箱側面の外側に折り重ね、内側の軟包材の上端部分を開いて前記フラップの外側にかぶせ且つ段ボール箱底面の下に差し込むことで前記フラップを押さえ、次いで、段ボール箱の両側からプッシャを、前記段ボール箱に形成している前記切り込み若しくは開口を利用して挿入して内部の物品を圧縮し、該物品の両側における該物品と軟包材との間に隙間を生じさせ、段ボール箱の上端開口からその隙間に一対のクランプ爪を挿入し、そのクランプ爪で前記物品を把持した後、そのクランプ爪を上昇させて前記段ボール箱から物品を取り出すことを特徴とする物品取り出し方法。
【請求項２】
前記物品が、紙容器を形成するための胴貼りされ、扁平に折り畳まれたカートンであることを特徴とする請求項１記載の物品取り出し方法。
【請求項３】
段ボール箱の向かい合った二つの側面及びその側面に連結されたフラップの、前記側面にフラップを折り重ねた状態で同一領域となる位置に、内容物圧縮用のプッシャを挿入可能な切り込み若しくは開口を形成した構成の段ボール箱に、複数の扁平な物品を並べた状態で収容した前記段ボール箱から前記物品を取り出す装置であって、互いに向かい合うように配置され、所定位置に置かれた段ボール箱の側面から内部に挿入して段ボール箱内の物品を圧縮する一対のプッシャと、該プッシャで圧縮された前記物品をつかんで前記段ボール箱から取り出し、所定位置に搬送する物品搬送装置とを備え、該物品搬送装置が、前記プッシャで圧縮された物品の両側に、段ボール箱の上端開口から挿入可能な一対のクランプ爪とそのクランプ爪を開閉させる駆動手段とを有する物品把持具を備えていることを特徴とする物品取り出し装置。
【請求項４】
前記物品が、紙容器を形成するための胴貼りされ、扁平に折り畳まれたカートンであり、前記物品搬送装置は、段ボール箱から取り出したカートンを充填機のカートン供給部に搬送するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の物品取り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、扁平な状態の物品を多数並べた状態で収容した段ボール箱から内容物である物品を取り出す方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ゲーベルトップ型、フラットトップ型と呼ばれる紙容器（カートン）が広く使用されており、充填中身としては、清酒、ジュース等の飲料に多く利用されている。このような紙容器に内容物を充填する充填機は、胴貼りされ、扁平に折り畳まれた形態の多数のカートンを並べた状態でセットしておくカートン供給部を備えており、そこに多数のカートンをセットしておくと、そこからカートンを１枚ずつ引き出し、箱状に起こし、内部の洗浄、殺菌、充填、封緘等を自動的に行う構成となっている。
【０００３】
この充填機に供給するカートンは、一般に別の工場で製造され、段ボール箱に詰めた状態で搬送されて来ている。そして、段ボール箱からカートンを取り出して充填機のカートン供給部にセットする作業は、通常、作業者による手作業で行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カートンを段ボール箱から取り出して充填機のカートン供給部にセットする作業は、作業者に対する作業負担が大きいため、自動化が望まれている。
【０００５】
段ボール箱に詰められたカートンを自動で充填機のカートン供給部に供給する装置としては、いくつか提案されているが、いずれも、構造が複雑で、しかも特殊な形態をした段ボール箱を用いるものであった。このような特殊な形状をした段ボール箱を用いると、カートンの製造工場において、製造したカートンを段ボール箱に詰めるための既設の箱詰装置が使用できず、新たに、特殊な形状のカートンに合わせた箱詰装置を設置しなければならず、きわめてコスト高となるという問題があった。
【０００６】
本発明はかかる状況に鑑みてなされたもので、通常に使用している段ボール箱と同様な形状の段ボール箱に対して、扁平に折り畳んだカートンのような扁平な物品を並べた状態で箱詰めし、その段ボール箱から内容物（物品）を自動的に取り出すことを可能とする物品の取り出し方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の物品取り出し方法及び装置においては、段ボール箱として、段ボール箱の向かい合った二つの側面及びその側面に連結されたフラップの、前記側面にフラップを折り重ねた状態で同一領域となる位置に、内容物圧縮用のプッシャを挿入可能な切り込み若しくは開口を形成した構成のものを用いる。この構成の段ボール箱を用いたことにより、この段ボール箱に並べた状態で詰めている物品を取り出す際には、上面のフラップを開いて段ボール箱の側面に折り重ね、側面及びフラップに形成した切り込み若しくは開口を利用して段ボール箱の外側からプッシャを挿入して物品を圧縮することによって、圧縮された物品と段ボール箱との間に隙間を形成でき、その隙間に物品搬送装置の一対のクランプ爪を挿入し、そのクランプ爪で前記物品を把持して取り出すことができる。
【０００８】
この段ボール箱から内容物を取り出すための本発明の物品取り出し装置は、互いに向かい合うように配置され、所定位置に置かれた段ボール箱の側面から内部に挿入して段ボール箱内の物品を圧縮する一対のプッシャと、該プッシャで圧縮された前記物品をつかんで前記段ボール箱から取り出し、所定位置に搬送する物品搬送装置とを備え、該物品搬送装置が、前記プッシャで圧縮された物品の両側に、段ボール箱の上端開口から挿入可能な一対のクランプ爪とそのクランプ爪を開閉させる駆動手段とを有する物品把持具を備えていることを特徴とする。
【０００９】
この装置を用いた本発明の物品取り出し方法は、上記した構成の段ボール箱に、複数の扁平な物品を並べた状態で且つ軟包材で包んで収容した段ボール箱から前記物品を取り出す方法であって、段ボール箱の上面の全フラップを開いて段ボール箱側面の外側に折り重ね、内側の軟包材の上端部分を開いて前記フラップの外側にかぶせ且つ段ボール箱底面の下に差し込むことで前記フラップを押さえ、次いで、段ボール箱の両側からプッシャを、前記段ボール箱に形成している前記切り込み若しくは開口を利用して挿入して内部の物品を圧縮し、該物品の両側における該物品と軟包材との間に隙間を生じさせ、段ボール箱の上端開口からその隙間に一対のクランプ爪を挿入し、そのクランプ爪で前記物品を把持した後、そのクランプ爪を上昇させて前記段ボール箱から物品を取り出すというものであり、簡単な操作を行うのみで、段ボール箱から物品を取り出すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明で段ボール箱に収容するものは、扁平な形状のものであれば任意であり、その代表例として、紙容器を形成するための胴貼りされ、扁平に折り畳まれたカートンを挙げることができる。このようなカートンは、製造された後、段ボール箱に詰められて、清涼飲料等を充填する工場に運搬されてくるので、本発明に係る物品取り出し装置は、段ボール箱からカートンを取り出すために使用しうる。その際、段ボール箱からカートンを取り出すための物品搬送装置を、段ボール箱から取り出したカートンを充填機のカートン供給部に搬送する構成とすることで、充填機へのカートンの自動供給を実施できる。以下、段ボール箱に詰めたカートンを取り出して充填機へ供給する場合に適用した本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る物品取り出し方法及び装置において用いる段ボール箱１を示す概略斜視図である。この段ボール箱１は、汎用されている段ボール箱と同様な形状のものであり、互いに向かい合った２対の側面２ａ、２ｂと、それぞれの側面に連結されたフラップ３ａ、３ｂを備えている。そして、従来とは異なり、この段ボール箱１では、向かい合った二つの側面２ａ、２ａ及びそれぞれの側面に連結されたフラップ３ａ、３ａの、前記側面２ａ、２ａにフラップを折り重ねた状態で同一領域となる位置に、内容物圧縮用のプッシャ（図７に符号１６で示すもの）を挿入可能な切り込み４を形成している。この切り込み４は、連続したスリットで形成してもよいし、ミシン目のようなものでもよい。切り込み４の形状は、プッシャ１６を押し込むことができるものであれば任意であり、例えば、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すようなものを用いることができる。これらのうち、図２（ａ）に示す形状の切り込み４を用いると、図３（ｂ）に示すように、プッシャ１６を押し込んだ時に、図３（ａ）に示す切り込み４の中央の縦線４ａの両側で且つ上下の横線４ｂにはさまれた領域にある段ボール部分５が、図３（ｂ）に示すように内側に折り曲げられ、その先端で段ボール箱１に収容しているカートン６を支え、カートン６の折れ曲りを防止できるので、好ましい。なお、切り込み４にプッシャ１６を押し込んだ時に、縦線４ａの両側の段ボール部分５が良好に内側に折れ曲がるようにするため、図３（ａ）に二点鎖線７で示す位置に罫線、ミシン目等を形成しておいてもよい。
【００１２】
図４（ａ）はこの段ボール箱１にカートン６を詰めた状態並びに開梱する状態を示すものである。カートン６は、紙容器を形成するためのブランクを角筒状に胴貼りした後、扁平に折り畳んだものである。このカートン６は多数枚が重なった状態に並べられ、軟包材の袋、例えばポリエチレン袋（中袋）８に収容された状態で段ボール箱１に詰められている。ここで、前記した切り込み４は、段ボール箱１内に収容したカートン６と平行な側面２ａ及びそれに連結されたフラップ３ａに形成されている。段ボール箱１にカートン６を図４（ｂ）に示す状態に詰めた後は、図４（ａ）に示すようにフラップ３ａ、３ｂを閉じ、テープ９を貼った後、所望の工場に運搬される。なお、カートン製造工場において、製造したカートン６は通常、箱詰装置によって自動的に段ボール箱に詰められているが、この実施の形態に係る段ボール箱１も通常のものと同一形状であるので、段ボール箱１に対して既設の箱詰装置によって支障なくカートンを詰めることができる。
【００１３】
次に、本発明の実施の形態に係る取り出し装置を説明する。図５はカートンに飲料を自動充填する充填機に対してカートンを供給する装置を概略的に示す平面図であり、１１は充填機のカートン搬送ライン、１２は充填機カートン供給部、１３は段ボール箱搬送コンベア、１４は本発明の実施の形態に係る物品取り出し装置（以下カートン取り出し装置という）である。カートン取り出し装置１４は、段ボール箱搬送コンベア１４の側方に形成したカートン取り出し位置Ｐに、互いに向かい合うように配置され、所定位置に置かれた段ボール箱の側面から内部に挿入して段ボール箱内のカートンを圧縮する一対のプッシャ１６、１６と、該プッシャ１６、１６で圧縮されたカートン６をつかんで段ボール箱１から取り出し、所定位置に搬送する物品搬送装置（以下カートン搬送装置という）１８を備えている。このプッシャ１６、１６は、図７に示すように、カートン６を圧縮する押し棒１６ａとそれを駆動するエアシリンダ１６ｂを備えている。カートン搬送装置１８は、図６に示すように、天井レール１９に沿って走行する移動台車２０と、その移動台車２０に対して昇降するように保持された物品把持具（以下カートン把持具という）２１を備えており、このカートン把持具２１は、カートン６をつかむための一対のクランプ爪２３、２３と、そのクランプ爪２３、２３を開閉させるエアシリンダ等の駆動手段（図示せず）を備えている。ここで用いる一対のクランプ爪２３、２３は、図７（ｂ）に示すように、段ボール箱１内のカートン６を一対のプッシャ１６、１６で圧縮した時にカートン６の両側に、カートン６とポリエチレン袋８との間に形成される隙間２６に挿入しうる形状に作られている。
【００１４】
図５において、天井レール１９はカートン取り出し位置Ｐから充填機カートン供給部１２にまで延びており、これによりカートン把持具２１をカートン取り出し位置Ｐからカートン供給部１２に移動させることができる。
【００１５】
次に、上記構成の装置において段ボール箱１からカートン６を取り出して充填機カートン供給部１２に供給する動作を説明する。まず、図４（ａ）に示す形態に梱包された段ボール箱１を作業者が手で開梱する。すなわち、テープ９を剥がし、図４（ｂ）に示すようにフラップ３ａ、３ｂを開く。更に、そのフラップ３ａ、３ｂを図４（ｃ）に示すように、段ボール箱１の側面の外側に折り重ね、更にカートン６を収容している中袋であるポリエチレン袋８の上端開口を開き且つそれを外側に折り返してフラップ３ａ、３ｂの外側にかぶせ且つ先端を段ボール箱１の底面の下に敷く。これによって、ポリエチレン袋８及び段ボール箱１の上端開口が開かれると共に外側に折り返したフラップ３ａ、３ｂがポリエチレン袋７によってしっかりと固定されることとなる。また、ポリエチレン袋８自体も段ボール箱１の内側面に固定されたような状態となる。この状態で段ボール箱１を図５に示す段ボール箱搬送コンベア１３に乗せる。
【００１６】
段ボール箱１が段ボール箱搬送コンベア１３によって搬送され、カートン取り出し位置Ｐの横に達すると、その位置に設けている段ボール箱移載装置（図示せず）が段ボール箱１をカートン取り出し位置Ｐに移動させる。この時の状態が図７（ａ）に示す状態である。次いで、一対のプッシャ１６、１６が作動し、その先端が段ボール箱１の側面の切り込み４の位置を押し開いて段ボール箱１内に挿入され、図７（ｂ）に示すように、内部のカートン６を圧縮する。この時、ポリエチレン袋８のプッシャ１６で押された部分は内側に移動するが、他の部分は段ボール箱内側面に固定されたようになっているので、あまり移動しない。これにより、段ボール箱１の角部に近い領域で、カートン６の両端かポリエチレン袋８から離れ、両者の間に隙間２６が形成される。
【００１７】
次に、図６に示すように、その段ボール箱１の上方に待機していたカートン把持具２１が下降し、一対のクランプ爪２３を隙間２６に挿入させ、次いで、一対のクランプ２３、２３が閉じる方向に移動してカートン６を把持する。その後、プッシャ１６、１６が後退し、カートン把持具２１が上昇して一対のクランプ２３、２３で把持したカートン６を段ボール箱１から取り出す。その後、カートン把持具２１が図５に示す充填機カートン供給部１２に移動し、その位置で下降してカートンを充填機カートン供給部１２にセットする。一方、カートンを取り出した後の段ボール箱１は段ボール箱移載装置（図示せず）によって元の段ボール箱搬送コンベア１３に戻され、その段ボール箱搬送コンベア１３で排出される。以上のようにして、段ボール箱１の開梱作業のみを手作業で行えば、その後の段ボール箱からのカートン取り出しから充填機カートン供給部へのセット作業までを自動的に行うことができる。
【００１８】
なお、上記した実施の形態では、段ボール箱１にプッシャを挿入するために切り込み４を形成しているが、本発明はこの構成に限らず、プッシャを通し得る開口を設けても良い。その場合には、その開口の内側に、プッシャで押すことで移動するように段ボール板等の遮蔽板を配置しておけばよい。
【００１９】
また、上記の実施の形態では、カートンを中袋を用いて包装しているが、本発明の物品取り出し装置の使用対象は、中袋を用いたものに限定されるものではない。中袋を用いた場合には、その中袋を外側に折り返してフラップに被せることで、フラップを固定することができるが、中袋を使用しない場合には、この効果を得ることができない。そこで、中袋を使用しない場合には、段ボール箱側面に折り重ねたフラップを粘着テープ等で固定しておけばよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の方法及び装置で用いる段ボール箱は、通常に使用している段ボール箱と同一構造の段ボール箱の側面及びフラップに内容物圧縮用のプッシャを挿入可能な切り込み若しくは開口を形成したものであるので、その段ボール箱に物品を詰める場合には、従来の箱詰装置を支障なく使用でき、内容物の取り出しに当たっては、前記した切り込み若しくは開口を利用して段ボール箱の外側からプッシャを挿入して物品を圧縮することができ、これによって圧縮された物品と段ボール箱との間に隙間を形成し、その隙間に一対のクランプ爪を挿入し、そのクランプ爪で前記物品を把持して取り出すことができ、内容物の自動取り出しを容易に実施できる。
【００２１】
そして、本発明の方法及び装置は、上記した段ボール箱に詰めた物品を取り出すに当たって、前記した切り込み若しくは開口を利用して段ボール箱の外側からプッシャを挿入して物品を圧縮し、その圧縮によって形成された物品と段ボール箱との間に隙間に一対のクランプ爪を挿入し、そのクランプ爪で前記物品を把持して取り出すものであるので、段ボール箱からの内容物の自動取り出しを行うことができるという効果を有している。
【００２２】
ここで、段ボール箱に収容する内容物として、胴貼りした後、扁平に折り畳んだカートンとすることで、段ボール箱からのカートンの自動取り出しを行うことができ、飲料等の充填機に対するカートン供給の自動化を図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る物品取り出し方法及び装置で用いる段ボール箱１を示す概略斜視図
【図２】  （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、段ボール箱に形成する切り込み４の例を示す段ボール箱側面図
【図３】  （ａ）は段ボール箱側面に形成した切り込みの概略正面図
（ｂ）は段ボール箱にプッシャを挿入した状態を示す概略水平断面図
【図４】  （ａ）は段ボール箱を、梱包した状態で示す概略斜視図
（ｂ）は段ボール箱を、フラップを開いた状態で示す概略斜視図
（ｃ）は段ボール箱を、フラップを外面に折り重ね且つポリチレン袋をその外側にかぶせた状態で示す概略斜視図
【図５】  本発明の実施の形態に係る物品取り出し装置を備えた、充填機に対してカートンを供給する装置を概略的に示す平面図
【図６】  物品取り出し装置を、カートン搬送装置が段ボール箱からカートンを取り出す状態で示す概略斜視図
【図７】  （ａ）は段ボール箱にプッシャを挿入する前の状態を示す概略斜視図
（ｂ）は段ボール箱にプッシャを挿入した状態を示す概略平面図
【符号の説明】
１  段ボール箱
２ａ、２ｂ  側面
３ａ、３ｂ  フラップ
４  切り込み
５  段ボール部分
６  カートン
８  ポリエチレン袋
１１  カートン搬送ライン
１２  充填機カートン供給部
１３  段ボール箱搬送コンベア
１４  物品取り出し装置（カートン取り出し装置）
１６  プッシャ
１８  物品搬送装置（カートン搬送装置）
１９  天井レール
２０  移動台車
２１  カートン把持具
２３  クランプ爪
２６  隙間
【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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