(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
梱包箱の上面を含む第１の構造体と前記梱包箱の下面を含む第２の構造体とに分離するように前記梱包箱の側面を切断する切断装置と、
前記側面が切断された前記梱包箱の前記第１の構造体の位置と前記第２の構造体の位置とを反転する反転装置と、
反転された前記梱包箱の前記第２の構造体を吸着する吸着部と、前記吸着部を移動させる駆動部と、前記第１の構造体と前記第２の構造体との間隙にガスを噴き出す送風部と、を備えるピックアップ装置と、を含む荷姿変換システム。
【請求項２】
前記ピックアップ装置は、さらに、前記梱包箱に収容された内容物を取得する取得部を備える請求項１に記載の荷姿変換システム。
【請求項３】
前記切断装置は、前記梱包箱の前記側面までの距離を測定するセンサを含む請求項１または請求項２に記載の荷姿変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物が収容された梱包箱を開梱し、他の容器に内容物を移載することができる荷姿変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、物流における製品の多くが、段ボール箱などの梱包箱に収容されて輸送、配送、もしくは運送（以下、「輸送等」とする。）、または保管されている。段ボール箱は、振動または衝撃を吸収することができるため、輸送等において、収容された製品を保護することができる。なお、輸送等においては、段ボール箱内の製品が動かないように、製品が隙間なく詰められていることが多い。
【０００３】
また、物流における製品は、物流センターまたは倉庫などの拠点を経由することが多く、このような拠点では、輸送等に合わせて、段ボール箱から製品を取り出し、別の容器（例えば、コンテナなど）へ製品を移載する場合がある。すなわち、荷姿の変換が行われる。この場合、段ボール箱から製品を取り出すため、段ボール箱を開梱する作業が行われる。
【０００４】
段ボール箱の開梱作業は、作業者による手作業で行われる場合もあるが、手作業では、作業の効率が低下し、作業者の負担が増加していた。そのため、段ボール箱の開梱作業の自動化が進められており、段ボール箱の切断装置として、例えば、特許文献１または特許文献２に示される装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１１７３０６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、従来の自動化装置は、段ボール箱を切断することを主な機能としており、段ボール箱内の内容物の取出しまでは考慮されていなかった。特に、上述したように、内容物が隙間なく収容された段ボール箱の場合、単に段ボール箱を切断したのみでは、切断した段ボール箱から内容物を取り出すことは困難であった。そのため、荷姿の変換においては、自動化装置を使用せず、作業者が、段ボール箱を切断し、内容物を取り出すことも少なくなかった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、梱包箱を切断し、梱包箱内に収容された内容物を容易に取り出すことのできる荷姿変換システムを提供することを目的とする。また、本発明は、梱包箱を切断し、梱包箱内に収容された内容物を移載することのできる荷姿変換システム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】
本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムは、梱包箱の上面を含む第１の構造体と梱包箱の下面を含む第２の構造体とに分離するように梱包箱の側面を切断する切断装置と、側面が切断された梱包箱の第１の構造体の位置と第２の構造体の位置とを反転する反転装置と、を含む。
【０００９】
さらに、反転された梱包箱の第２の構造体を吸着する吸着部と、吸着部を移動させる駆動部と、を備えるピックアップ装置を含んでいてもよい。ピックアップ装置は、さらに、第１の構造体と第２の構造体との間隙にガスを噴き出す送風部を備えていてもよい。ピックアップ装置は、さらに、梱包箱に収容された内容物を取得する取得部を備えていてもよい。
【００１０】
切断装置は、梱包箱の側面までの距離を測定するセンサーを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムを利用すれば、たとえ内容物が隙間なく詰められた梱包箱であっても、切断された梱包箱から内容物を容易に取り出すことができる。したがって、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムにより、梱包箱の開梱から内容物の移載に至るまでの一連の荷姿変換処理を自動化することができるため、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムで処理される梱包箱の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの切断装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの切断装置の正面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの切断装置の右側面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの切断装置で切断された梱包箱の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置の斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置の正面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置の右側面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置の右側面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置による梱包箱の反転を説明する斜視図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置による梱包箱の反転を説明する正面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置による梱包箱の反転を説明する断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムの反転装置による梱包箱の反転を説明する斜視図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムのピックアップ装置の斜視図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムのピックアップ装置の右側面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムを利用して開梱された梱包箱の斜視図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムのピックアップ装置の正面図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムのピックアップ装置の上面図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムのピックアップ装置の部分拡大図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る荷姿変換システムのピックアップ装置の部分拡大図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係る荷姿変換処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本出願で開示される発明の各実施形態について、図面を参照し説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１４】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書および図面において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【００１５】
本明細書および図面において、一つの構成のうちの複数の部分をそれぞれ区別して表記する際には、同一の符号を用い、さらにハイフンと自然数を用いる。
【００１６】
本明細書において、「反転」とは、物体を１８０度回転させて、物体の一対の面が入れ替わることをいう。例えば、梱包箱が反転されると、梱包箱の一対の面である上面と下面とが入れ替わる。
【００１７】
＜第１実施形態＞
［１．荷姿変換システム１０の構成］
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の構成について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の模式的な斜視図である。図１に示すように、荷姿変換システム１０は、切断装置１００、反転装置２００、およびピックアップ装置３００を含む。切断装置１００は、梱包箱７００を切断することができる。反転装置２００は、切断された梱包箱７００を反転することができる。ピックアップ装置３００は、梱包箱７００に収容された内容物９００を取り出し、コンテナ１０００に移載することができる。
【００１９】
荷姿変換システム１０の構成を説明するにあたり、図１に示すように、梱包箱７００の搬送方向をＸ軸方向とし、鉛直方向視においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。また、鉛直方向をＺ軸方向とする。さらに、Ｘ軸方向およびＹ軸方向によって形成される面をＸＹ面とする。
【００２０】
また、Ｚ軸方向において、荷姿変換システム１０が設置される面への方向を下方とし、その反対を上方として説明する場合がある。
【００２１】
図１に示す荷姿変換システム１０では、梱包箱７００の開梱から内容物９００の移載に至るまでの一連の荷姿変換処理が連続的に行われるように、切断装置１００、反転装置２００、およびピックアップ装置３００が、この順序で接続されている。すなわち、反転装置２００の入口部（搬入部）には、切断装置１００の出口部（搬出部）が接続され、反転装置２００の出口部（搬出部）には、ピックアップ装置３００の入口部（搬入部）が接続されている。但し、荷姿変換システム１０の構成はこれに限られない。荷姿変換システム１０は、切断装置１００と反転装置２００とが接続され、ピックアップ装置３００が接続されていない構成であってもよい。この場合、梱包箱７００からの内容物９００の取出しは、作業者またはロボットによって行われてもよい。また、荷姿変換システム１０は、切断装置１００と反転装置２００との間、または反転装置２００とピックアップ装置３００との間に、梱包箱７００を搬送するコンベアが設けられた構成であってもよい。さらに、荷姿変換システム１０は、切断装置１００および反転装置２００、反転装置２００およびピックアップ装置３００、または切断装置１００、反転装置２００、およびピックアップ装置３００が一体化された構成であってもよい。
【００２２】
なお、切断装置１００、反転装置２００、およびピックアップ装置３００の各々の構成については、後述する。
【００２３】
荷姿変換システム１０は、さらに、第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、第３の搬送部４００−３、および回収部５００を含んでいてもよい。第１の搬送部４００−１は、切断装置１００に、内容物９００が収容された梱包箱７００を搬送することができる。第２の搬送部４００−２および第３の搬送部４００−３の各々は、梱包箱７００から取得された内容物９００を搬送することができる。回収部５００では、内容物９００が取得された後の梱包箱７００を回収することができる。
【００２４】
第１の搬送部４００−１は、Ｘ軸方向に沿って延在し、切断装置１００の入口部に接続されている。第１の搬送部４００−１は、切断装置１００に梱包箱７００を搬送することができる。第１の搬送部４００−１は、Ｙ軸方向に沿った回転軸を有する複数の第１の搬送ローラ４１０−１、および複数の第１の搬送ローラ４１０−１を回転自在に支持する第１の支持部材４２０−１を含む。複数の第１の搬送ローラ４１０−１は、Ｘ軸方向において、互いに離間して配置されている。そのため、隣接する第１の搬送ローラ４１０−１の間には、間隙が形成されている。
【００２５】
第２の搬送部４００−２は、Ｘ軸方向に沿って延在し、ピックアップ装置３００の出口部の一方に接続されている。第２の搬送部４００−２は、内容物９００を収容したコンテナ１０００を搬送することができる。第２の搬送部４００−２は、Ｙ軸方向に沿った回転軸を有する複数の第２の搬送ローラ４１０−２、および複数の第２の搬送ローラ４１０−２を回転自在に支持する第２の支持部材４２０−２を含む。複数の第２の搬送ローラ４１０−２は、Ｘ軸方向において、互いに離間して配置されている。そのため、隣接する第２の搬送ローラ４１０−２の間には、間隙が形成されている。
【００２６】
第２の搬送部４００−２では、複数の第２の搬送ローラ４１０−２を分割し、第２の搬送ローラ４１０−２が別個に駆動されてもよい。複数の第２の搬送ローラを分割駆動することにより、１つのコンテナ１０００を停止させて内容物９００の移載を行いながら、内容物９００が収容された別のコンテナ１０００を搬送することができる。ここで、第２の搬送部４００−２上でコンテナ１０００が停止し、内容物９００が移載される位置を「移載位置」とする。
【００２７】
なお、第２の搬送部４００−２は、コンテナ１０００に内容物９００を収容して搬送するだけでなく、内容物９００を直接搬送することもできる。
【００２８】
第３の搬送部４００−３は、Ｙ軸方向に沿って延在し、第２の搬送部４００−２の移載位置において、第２の搬送部４００−２と接続されている。第３の搬送部４００−３は、空のコンテナ１０００を搬送することができる。すなわち、第３の搬送部４００−３は、第２の搬送部４００−２の移載位置に空のコンテナ１０００を搬送することができる。第３の搬送部４００−３は、Ｘ軸方向に沿った回転軸を有する複数の第３の搬送ローラ４１０−３、および複数の第３の搬送ローラ４１０−３を回転自在に支持する第３の支持部材４２０−３を含む。複数の第３の搬送ローラ４１０−３は、Ｙ軸方向において、互いに離間して配置されている。そのため、隣接する第３の搬送ローラ４１０−３の間には、間隙が形成されている。
【００２９】
なお、第３の搬送部４００−３は、内容物９００が収容されたコンテナ１０００を、第２の搬送部４００−２とは異なる方向に搬送することもできる。
【００３０】
図１に示す第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、および第３の搬送部４００−３の各々は、いわゆる駆動部が設けられたローラコンベアである。但し、第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、または第３の搬送部４００−３の構成は、これに限られない。第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、または第３の搬送部４００−３は、ローラコンベアに限られることなく、様々な種類のコンベアを用いることができる。第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、または第３の搬送部４００−３として、例えば、グラビティコンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベア、スラットコンベア、エプロンコンベア、メッシュコンベア、またはトップチェーンコンベアなどを用いることができる。第１の搬送部４００−１には、梱包箱７００の種類に応じて適切なコンベアを適用することができる。同様に、第２の搬送部４００−２および第３の搬送部４００−３の各々には、コンテナ１０００または内容物９００の種類に応じて適切なコンベアを適用することができる。
【００３１】
第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、または第３の搬送部４００−３は、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に直線状に延在するだけでなく、湾曲していてもよい。荷姿変換システム１０は、設置場所または設置面積などが考慮された搬送経路を含む構成とすることができる。
【００３２】
回収部５００は、ピックアップ装置３００の出口部の他方に接続され、内容物９００が取得された後の梱包箱７００を回収することができる。回収部５００は、例えば、上部が開口された箱体または袋体であるが、これらに限定されない。回収部５００は、複数の切断された梱包箱７００を集積し、収容することができる構成であればよい。
【００３３】
［２．梱包箱７００の構成］
切断装置１００、反転装置２００、およびピックアップ装置３００の各々の構成を説明する前に、図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、荷姿変換システム１０で処理される梱包箱７００の構成について説明する。
【００３４】
図２（Ａ）および図２（Ｂ）の各々は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０で処理される梱包箱７００の斜視図である。具体的には、図２（Ａ）は、内容物９００を収容する前、すなわち、梱包前の梱包箱７００の斜視図を示し、図２（Ｂ）は、内容物９００を収容した後、すなわち、梱包後の梱包箱７００の斜視図を示す。なお、梱包箱７００は、例えば、段ボール箱であるが、これに限られない。
【００３５】
梱包箱７００は、上面７１０、下面７２０、第１の側面７３０−１、第２の側面７３０−２、第３の側面７３０−３、および第４の側面７３０−４を含む。上面７１０は、下面７２０と対向している。第１の側面７３０−１は、第３の側面７３０−３と対向している。第２の側面７３０−２は、第４の側面７３０−４と対向している。上面７１０は、第２の側面７３０−２に接続された第１の外フラップ７１１−１および第４の側面７３０−４に接続された第２の外フラップ７１１−２を含む。上面７１０は、第１の外フラップ７１１−１と第２の外フラップ７１１−２とが突き合わされ、第１の粘着テープ７５０−１で封止されて構成されている。第１の粘着テープ７５０−１は、第１の外フラップ７１１−１および第２の外フラップ７１１−２だけでなく、第１の側面７３０−１の上部の一部および第３の側面７３０−３の上部の一部とも接着している。なお、上面７１０には、第１の側面７３０−１に接続された第１の内フラップ７１２−１および第３の側面７３０−３に接続された第２の内フラップ７１２−２が含まれていてもよい。
【００３６】
下面７２０は、第２の粘着テープ７５０−２で封止されて構成されている。下面７２０の構成は、上面７１０と同様の構成であるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
なお、以下では、第１の側面７３０−１、第２の側面７３０−２、第３の側面７３０−３、および第４の側面７３０−４を特に区別しない場合には、側面７３０として説明する場合がある。
【００３８】
［３．切断装置１００の構成］
図３〜図５を参照して、切断装置１００の構成について説明する。図３、図４、および図５は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の切断装置１００の斜視図、正面図、および右側面図である。
【００３９】
切断装置１００は、筐体１１０、駆動部１２０、切断部１３０、第１の押圧部１４０−１、第２の押圧部１４０−２、停止部１５０、および搬送部１６０を含む。
【００４０】
筐体１１０は、駆動部１２０、第１の押圧部１４０−１、第２の押圧部１４０−２、停止部１５０、または搬送部１６０などを支持することができる。筐体１１０に含まれる柱、梁、または面は、例えば、枠材、棒材、化粧板、またはステンレス板などによって形成することができる。また、筐体１１０は、切断装置１００に梱包箱７００を搬入し、および切断装置１００から搬出することができるように、切断装置１００の入口部および出口部が開口されている。また、切断装置１００の入口部近傍に、センサ１７０が配置されている。センサ１７０は、切断装置１００に搬送される梱包箱７００の大きさ（Ｘ軸方向の長さおよびＹ軸方向の長さ）および高さ（Ｚ軸方向の長さ）を検出することができる。センサ１７０は、例えば、３Ｄセンサである。図３および図５に示すように、センサ１７０は、切断装置１００の入口部近傍の上方において、筐体１１０の外側に突出して設けられた棒体１１１の端部に配置されてもよい。但し、センサ１７０の配置はこれに限られない。センサ１７０は、切断装置１００内に配置されていてもよい。また、第１の搬送部４００−１が切断装置１００に接続されている場合、第１の搬送部４００−１にセンサ１７０が配置されていてもよい。さらに、センサ１７０は、複数のセンサを含むこともできる。例えば、センサ１７０が第１のセンサおよび第２のセンサを含む場合、梱包箱７００の上面７１０の方向に配置された第１のセンサを用いて梱包箱７００の大きさを検出し、梱包箱７００の側面７３０の方向に配置された第２のセンサを用いて梱包箱７００の高さを検出してもよい。
【００４１】
搬送部１６０は、切断装置１００内において、Ｘ軸方向に延在するように配置されている。搬送部１６０は、Ｙ軸方向に沿った回転軸を有し、各々が回転自在な複数の搬送ローラ１６１を含む。複数の搬送ローラ１６１は、Ｘ軸方向において、互いに離間して配置されている。そのため、隣接する搬送ローラ１６１の間には、間隙が形成されている。搬送部１６０は、複数の搬送ローラ１６１を駆動させることにより、梱包箱７００の下面７２０を支持しながら、切断装置１００内で梱包箱７００を搬送することができる。
【００４２】
停止部１５０は、搬送部１６０の下方に配置され、停止部材１５１およびシリンダ１５２を含む。シリンダ１５２は、停止部材１５１をＺ軸方向に往復移動させることができる。換言すると、シリンダ１５２を駆動することにより、搬送ローラ１６１の間隙から停止部材１５１を昇降させることができる。停止部材１５１は、シリンダ１５２の駆動によって、搬送ローラ１６１の上端面（以下、「切断装置１００の搬送面」とする。）よりも上方に突出し、または切断装置１００の搬送面よりも下方に収容されることができる。停止部材１５１が切断装置１００の搬送面から上方に突出すると、搬送部１６０によって搬送された梱包箱７００の側面７３０が停止部材１５１と当接し、梱包箱７００の搬送が停止される。一方、停止部材１５１が切断装置１００の搬送面よりも下方に収容されると、梱包箱７００と停止部材１５１との当接が解除され、梱包箱７００の搬送が再開される。したがって、停止部１５０は、搬送部１６０によって搬送される梱包箱７００を、切断装置１００内の所定の位置（以下、「停止位置」とする。）で停止させることができる。
【００４３】
停止部１５０は、梱包箱７００と停止部材１５１とが当接したことをセンサによって検出してもよい。停止部１５０によって停止された梱包箱７００を切断する場合、梱包箱７００を安定させるため、搬送部１６０の搬送を停止することが好ましい。そのため、梱包箱７００と停止部材１５１との当接を検出し、搬送ローラ１６１の駆動を停止してもよい。
【００４４】
第１の押圧部１４０−１および第２の押圧部１４０−２は、搬送部１６０を間に挟み、搬送部１６０の両側に配置されている。第１の押圧部１４０−１および第２の押圧部１４０−２の各々は、押圧部材１４１およびシリンダ１４２を含む。シリンダ１４２は、押圧部材１４１をＹ軸方向に往復移動させることができる。そのため、押圧部材１４１は、シリンダ１４２の駆動によって、停止位置における梱包箱７００の側面７３０と当接し、梱包箱７００を押圧することができる。停止位置における梱包箱７００は、Ｘ軸方向だけでなく、Ｙ軸方向においても位置が固定されることが好ましい。第１の押圧部１４０−１および第２の押圧部１４０−２は、押圧部材１４１で梱包箱７００を挟持することにより、Ｙ軸方向において、梱包箱７００の位置を固定することができる。
【００４５】
押圧部材１４１は、梱包箱７００の側面７３０と、一定の面積をもって接触することができる面を含むことが好ましい。また、押圧部材１４１の面は、Ｘ軸方向に一定の長さを有することが好ましい。この場合、押圧部材１４１による挟持によって、梱包箱７００のＸＹ面内における傾きを調整することができる。換言すると、押圧部材１４１が梱包箱７００の側面７３０と面で接触することによって、ＸＹ面において、梱包箱７００の位置を調整することができる。
【００４６】
第１の押圧部１４０−１と第２の押圧部１４０−２とは、同期して制御されてもよい。第１の押圧部１４０−１と第２の押圧部１４０−２とが同期して制御されることにより、大きさの異なる梱包箱７００であっても、梱包箱７００のＸ軸方向に沿う中心線が常に同じ位置となるように、梱包箱７００の位置を調整することができる。すなわち、梱包箱７００のセンタリングを行うことができる。
【００４７】
第１の押圧部１４０−１および第２の押圧部１４０−２の一方を固定し、他方のみを駆動するようにしてもよい。この場合、第1の押圧部１４０−１および第２の押圧部１４０−２の一方は、他方の駆動によって押された梱包箱７００の停止ガイド（ストッパ）として機能することができる。
【００４８】
以上のように、停止位置における梱包箱７００は、第１の押圧部１４０−１、第２の押圧部１４０−２、および停止部１５０によって固定される。停止位置に固定された梱包箱７００は、切断部１３０によって切断することができる。
【００４９】
切断部１３０は、駆動部１２０に接続されている。駆動部１２０は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２、Ｙ軸アクチュエータ、およびＺ軸アクチュエータ１２３を含む。すなわち、図３〜図５に示す駆動部１２０は、いわゆる直交ロボットである。切断部１３０は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２、Ｙ軸アクチュエータ１２２、およびＺ軸アクチュエータ１２３の各々を駆動することにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に独立して移動することができる。
【００５０】
第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１および第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２の各々は、筐体１１０の上部に固定されている。第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１は、Ｘ軸方向に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１のスライダは、レールに沿ってＸ軸方向に移動することができる。同様に、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２も、Ｘ軸方向に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２のスライダは、レールに沿ってＸ軸方向に移動することができる。
【００５１】
Ｙ軸アクチュエータ１２２は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１および第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２の各々と直交して配置されている。Ｙ軸アクチュエータ１２２は、Ｙ軸方向に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、Ｙ軸アクチュエータ１２２のスライダは、レールに沿ってＹ軸方向に移動することができる。Ｙ軸アクチュエータ１２２のレールの一端は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１のスライダに接続され、Ｙ軸アクチュエータ１２２のレールの他端は、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２のスライダに接続されている。したがって、Ｙ軸アクチュエータ１２２は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１と第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２とを同期して駆動することによって、Ｘ軸方向に移動することができる。
【００５２】
Ｚ軸アクチュエータ１２３は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２、およびＹ軸アクチュエータ１２２の各々と直交して配置されている。Ｚ軸アクチュエータ１２３は、Ｚ軸方向に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、Ｚ軸アクチュエータ１２３のスライダは、レールに沿ってＺ軸方向に移動することができる。Ｚ軸アクチュエータ１２３のレールの一端は、Ｙ軸アクチュエータ１２２のスライダに接続されている。したがって、Ｚ軸アクチュエータ１２３は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１および第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２を制御することによってＸ軸方向に移動することができ、Ｙ軸アクチュエータ１２２を駆動することによってＹ軸方向に移動することができる。すなわち、Ｚ軸アクチュエータ１２３は、ＸＹ面内を移動することができる。
【００５３】
駆動部１２０の一例として直交ロボットを説明したが、駆動部１２０の構成はこれに限定されない。駆動部１２０として、例えば、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット、または双腕ロボットなどを用いることもできる。
【００５４】
切断部１３０は、回転刃１３１、支持部材１３２、およびセンサ１３３を含む。支持部材１３２は、回転刃１３１がＸＹ面内で回転されるように、回転刃１３１を支持することができる。また、支持部材１３２は、Ｚ軸アクチュエータ１２３のスライダに接続されている。そのため、切断部１３０は、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１および第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２、Ｙ軸アクチュエータ１２２、ならびにＺ軸アクチュエータ１２３を駆動することによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に独立して移動することができる。
【００５５】
回転刃１３１は、Ｚ軸方向に沿った中心軸を有し、ＸＹ面内で回転することができる。切断装置１００では、切断部１３０の回転刃１３１が回転することにより、梱包箱７００の側面７３０を切断することができる。回転刃１３１として、例えば、丸刃または多角形を有する角刃などを用いることができる。
【００５６】
センサ１３３は、回転刃１３１の上方に配置されている。そのため、センサ１３３は、切断部１３０の移動に合わせて、センサ１３３と梱包箱７００の側面７３０との間の距離を測定することができる。センサ１３３として、例えば、変位センサなどを用いることができる。流通された梱包箱７００である場合、梱包箱７００の輸送等によって、梱包箱７００の側面７３０が変形している（すなわち、側面７３０が凹凸を有する）場合がある。このような場合では、センサ１７０の検出値に基づく制御のみでは、側面７３０の変形が反映されないため、梱包箱７００の側面７３０の一部が切断されないことがある。一方、切断部１３０にセンサ１３３が設けられていると、変形された側面７３０であっても、センサ１３３が、センサ１３３と梱包箱７００の側面７３０との間の距離を測定することができる。そのため、側面７３０の変形された部分を検出することができる。また、センサ１３３の測定値が一定となるように、切断部１３０を移動させることができる。したがって、切断装置１００では、センサ１７０の検出値およびセンサ１３３の測定値に基づき駆動部１２０を駆動するため、切断部１３０の移動を精密に制御し、梱包箱７００の側面７３０を切断することができる。
【００５７】
梱包箱７００の切断は、側面７３０に沿って行われるため、切断部１３０は、梱包箱７００の角部で移動する方向を変える。詳細は図示しないが、センサ１７０は、切断部１３０の移動する方向に合わせてＸＹ面内で回転することができる。そのため、切断部１３０が梱包箱７００の角部で移動する方向を変えるとき、センサ１７０が回転し、次に切断する測定する側面７３０との距離を測定することができる。
【００５８】
ここで、切断部１３０の動作について説明する。
【００５９】
センサ１７０によって検出された梱包箱７００の大きさに基づき、ＸＹ面内における切断部１３０の移動経路（Ｘ軸方向およびＹ軸方向における切断部１３０の移動距離）を算出することができる。このとき、回転刃１３１の回転半径または切り込み深さなどが考慮されてもよい。例えば、規格によって梱包箱７００の梱包材の厚さが定められている場合、梱包材の厚さを考慮して切り込み深さが決定されてもよい。また、センサ１７０によって検出された梱包箱７００の高さに基づき、Ｚ軸方向における切断部１３０の移動距離を算出することができる。
【００６０】
算出されたＸＹ面内の移動経路に基づき、駆動部１２０を駆動し、切断開始位置に切断部１３０を移動させる。センサ１７０によって、センサ１７０と１つの側面７３０との距離を測定し、切断部１３０の位置を微調整し、センサ１７０の測定値が一定となるように、梱包箱７００の１つの側面７３０を切断する。センサ１７０を９０度回転し、センサ１７０と別の側面７３０との距離を測定する。切断部１３０の位置を微調整し、センサ１７０の測定値が一定となるように、梱包箱７００の別の側面７３０を切断する。切断部１３０は、上記動作を繰り返し、４つの側面７３０を切断することができる。
【００６１】
図６は、本発明一実施形態に係る荷姿変換システム１０の切断装置１００で切断された梱包箱７００の斜視図である。なお、図６では、梱包箱７００に収容される内容物９００が省略されている。
【００６２】
図６に示すように、梱包箱７００の４つの側面７３０が切断されることによって、上面７１０を含む第１の構造体８００−１と下面７２０を含む第２の構造体８００−２とに分離される。梱包箱７００の側面７３０は、下面７２０よりも上面７１０に近い位置で切断される。梱包箱７００の側面７３０の切断位置は、例えば、上面７１０から梱包箱７００の高さの１／３以下であり、好ましくは１／４以下であり、さらに好ましくは１／５以下である。また、梱包箱７００の側面７３０の切断位置は、上面７１０から所定の距離であってもよい。この場合、第１の構造体８００−１に第１の内フラップ７１２−１および第２の内フラップ７１２−２が含まれるように、梱包箱７００の側面７３０が切断されることが好ましい。なお、梱包箱７００の側面７３０の切断位置は、第１の粘着テープ７５０−１が切断される位置であってもよく、第１の粘着テープ７５０−１の端部と第２の粘着テープ７５０−２との間の位置であってもよい。
【００６３】
本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の切断装置１００によれば、梱包箱７００の側面７３０を自動で切断することができる。また、切断部１３０にセンサ１３３が設けられていることにより、切断部１３０が梱包箱７００の側面７３０と一定の距離を保持しながら切断することができる。そのため、梱包箱７００の側面７３０が変形している場合であっても、安定して切断することができる。また、切断装置１００を、後述する反転装置２００と組み合わせることにより、切断された梱包箱７００から内容物９００を容易に取得することができるように、梱包箱７００を開梱することができる。そのため、梱包箱７００の開梱処理を自動化することができるため、作業効率が向上する。
【００６４】
［４．反転装置２００の構成］
図７〜図１０を参照して、反転装置２００の構成について説明する。図７、図８、および図９は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の反転装置２００の斜視図、正面図、および右側面図である。また、図１０は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の反転装置２００の断面図である。具体的には、図１０は、図９に示すＡ−Ａ’線に沿って切断された反転装置２００の断面図である。
【００６５】
反転装置２００は、筐体２１０、第１の昇降部２２０−１、第２の昇降部２２０−２、反転ユニット２３０、第１の搬送部２６０−１、および第２の搬送部２６０−２を含む。
【００６６】
第１の搬送部２６０−１は、反転装置２００の入口部近傍に配置され、第２の搬送部２６０−２は、反転装置２００の出口部近傍に配置されている。また、第１の搬送部２６０−１と第２の搬送部２６０−２との間には、反転ユニット２３０が配置されている。すなわち、反転装置２００では、Ｘ軸方向に沿って、第１の搬送部２６０−１、反転ユニット２３０、および第２の搬送部２６０−２が配置されている。
【００６７】
第１の搬送部２６０−１および第２の搬送部２６０−２の各々は、Ｙ軸方向に沿った回転軸を有し、各々が回転自在な複数の搬送ローラ２６１を含む。複数の搬送ローラ２６１は、Ｘ軸方向において、互いに離間して配置されている。そのため、隣接する搬送ローラ２６１の間には間隙が形成されている。第１の搬送部２６０−１は、複数の搬送ローラ２６１を駆動させることにより、梱包箱７００の下面７２０を支持しながら、反転装置２００の入口部から反転ユニット２３０へ梱包箱７００を搬送することができる。また、第２の搬送部２６０−２は、複数の搬送ローラ２６１を駆動させることにより、梱包箱７００の上面７１０を支持しながら、反転ユニット２３０から反転装置２００の出口部へ梱包箱７００を搬送することができる。
【００６８】
筐体２１０は、第１の空隙２１１−１、第２の空隙２１１−２、および第３の空隙を有する。第１の空隙２１１−１および第２の空隙２１１−２は、第１の搬送部２６０−１、反転ユニット２３０、および第２の搬送部２６０−２の両側に設けられている。また、第３の空隙は、第１の搬送部２６０−１、反転ユニット２３０、および第２の搬送部２６０−２の下方に設けられている。第１の空隙２１１−１内には、第１の昇降部２２０−１が配置され、第２の空隙２１１−２内には、第２の昇降部２２０−２が配置されている。反転ユニット２３０は、第１の昇降部２２０−１と第２の昇降部２２０−２との間に配置され、回転自在に第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２に接続されている。
【００６９】
第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２の各々は、回転支持体２２１および昇降シリンダ２２２を含む。昇降シリンダ２２２は、回転支持体２２１をＺ軸方向に往復移動させることができる。すなわち、第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２の各々では、昇降シリンダ２２２を駆動することにより、回転支持体２２１を昇降させることができる。回転支持体２２１は、回転軸２２１ａおよび軸受２２１ｂを含む。
【００７０】
反転ユニット２３０は、第１の挟持部２４０−１、第２の挟持部２４０−２、第１の反転ユニット支持部２５０−１、および第２の反転ユニット支持部２５０−２を含む。第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２は、第１の反転ユニット支持部２５０−１と第２の反転ユニット支持部２５０−２との間に配置され、第１の反転ユニット支持部２５０−１および第２の反転ユニット支持部２５０−２に接続されている。具体的には、第１の反転ユニット支持部２５０−１および第２の反転ユニット支持部２５０−２の各々の一端に第１の挟持部２４０−１が接続され、第１の反転ユニット支持部２５０−１および第２の反転ユニット支持部２５０−２の各々の他端に第２の挟持部２４０−２が接続されている。すなわち、反転ユニット２３０において、第１の挟持部２４０−１と第２の挟持部２４０−２とは、互いに対向するように配置されている。また、反転ユニット２３０に搬送された梱包箱７００は、第１の挟持部２４０−１または第２の挟持部２４０−２により、支持することができる。
【００７１】
第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２の各々は、複数の搬送ローラ２４１、下面支持部材２４２、側面支持部材２４３、吸着本体２４４、およびシリンダ２４５を含む。搬送ローラ２４１および下面支持部材２４２は、側面支持部材２４３によって支持されている。搬送ローラ２４１と下面支持部材２４２との間には、シリンダ２４５が接続された吸着本体２４４が設けられている。シリンダ２４５は、下面支持部材２４２によって支持されている。
【００７２】
複数の搬送ローラ２６１は、それぞれが、Ｙ軸方向に沿った回転軸を有し、回転することができる。また、複数の搬送ローラ２６１は、Ｘ軸方向において、互いに離間して配置されている。そのため、隣接する搬送ローラ２６１の間には、間隙が形成されている。複数の搬送ローラ２６１を駆動することにより、反転ユニット２３０に梱包箱７００を搬入し、反転ユニット２３０から梱包箱７００を搬出することができる。
【００７３】
吸着本体２４４は、複数の吸着パッド２４４ａを有する。平面視において、複数の吸着パッド２４４ａは、搬送ローラ２６１の間に位置するように配置されている。吸着本体２４４に接続されたシリンダ２４５は、吸着本体２４４をＺ軸方向に往復移動させることができる。そのため、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２では、シリンダ２４５を駆動することにより、搬送ローラ２６１の間隙から、吸着パッド２４４ａを搬送ローラ２６１の上端よりも上方に突出させ、または吸着パッド２４４ａを搬送ローラ２６１の上端よりも下方の収容することができる。搬送ローラ２６１の上端よりも上方に突出した吸着パッド２４４ａは、反転ユニット２３０内の梱包箱７００を吸着することができる。
【００７４】
第１の反転ユニット支持部２５０−１および第２の反転ユニット支持部２５０−２の各々は、反転ユニット支持部材２５１および一軸アクチュエータ２５２を含む。一軸アクチュエータ２５２は、反転ユニット支持部材２５１の両端に固定されている。一軸アクチュエータ２５２は、反転ユニット支持部材２５１の端部から反転ユニット支持部材２５１の中心部に向かう方向（以下、「反転ユニット支持部材２５１の長軸方向」とする）に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、一軸アクチュエータ２５２のスライダは、レールに沿って反転ユニット支持部材２５１の長軸方向に往復移動することができる。
【００７５】
第１の挟持部２４０−１の側面支持部材２４３は、第１の反転ユニット支持部２５０−１および第２の反転ユニット支持部２５０−２の各々の一端に固定された一軸アクチュエータ２５２のスライダに接続されている。同様に、第２の挟持部２４０−２の側面支持部材２４３は、第１の反転ユニット支持部２５０−１および第２の反転ユニット支持部２５０−２の各々の他端に固定された一軸アクチュエータ２５２のスライダに接続されている。そのため、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２の各々は、一軸アクチュエータ２５２を駆動することにより、反転ユニット支持部材２５１の長軸方向に往復移動することができる。この動作により、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２は、反転ユニット２３０内の梱包箱７００を挟持することができる。
【００７６】
また、第１の反転ユニット支持部２５０−１の反転ユニット支持部材２５１は、第１の昇降部２２０−１の回転軸２２１ａに接続されている。同様に、第２の反転ユニット支持部２５０−２の反転ユニット支持部材２５１は、第２の昇降部２２０−２の回転軸２２１ａに接続されている。そのため、反転ユニット２３０は、回転軸２２１ａが回転することにより、回転することができる。
【００７７】
反転ユニット２３０は、一方向に１８０度ずつ回転することができてもよく、一方向に１８０度回転した後、逆方向に１８０度回転することができてもよい。反転装置２００では、反転ユニット２３０を１８０度回転し、反転ユニット２３０内の梱包箱７００を反転させることができる。
【００７８】
以下では、図１１〜図１４を参照して、反転装置２００による梱包箱７００の反転について説明する。図１１および図１２は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の反転装置２００による梱包箱７００の反転を説明する斜視図および正面図である。また、図１３は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の反転装置２００による梱包箱７００の反転を説明する断面図である。具体的には、図１３は、図１２に示すＢ−Ｂ’線に沿って切断された反転装置２００の断面図である。また、図１４は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の反転装置２００による梱包箱７００の反転を説明する斜視図である。具体的には、図１４は、回転中の反転ユニット２３０が示された反転装置２００の斜視図である。
【００７９】
第１の搬送部２６０−１の搬送ローラ２６１および第１の挟持部２４０−１の搬送ローラ２４１によって反転ユニット２３０に搬入された梱包箱７００は、反転ユニット２３０内で停止する。反転ユニット２３０内における梱包箱７００の停止は、センサなどを用いて行うことができる。続いて、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２を移動させ、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２を用いて梱包箱７００を挟持する。第１の挟持部２４０−１と第２の挟持部２４０−２とは、同期して移動するように制御されてもよい。詳細は図示しないが、第１の挟持部２４０−１または第２の挟持部２４０−２は、圧力センサまたは接触センサなどのセンサを含んでいてもよい。センサを利用することで、梱包箱７００を挟持する力の大きさを制御することができる。
【００８０】
次に、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２の各々の吸着本体２４４を移動させ、吸着パッド２４４ａを梱包箱７００に接触させる。吸着パッド２４４ａが梱包箱７００を吸着することにより、反転ユニット２３０内の梱包箱７００をさらに固定することができる。
【００８１】
次に、第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２を制御することにより、反転ユニット２３０を上昇させ、１８０度回転させる。これにより、反転ユニット２３０内の梱包箱７００が反転される。すなわち、梱包箱７００の上面７１０と下面７２０とが入れ替わる。換言すると、第１の構造体８００−１の位置と第２の構造体８００−２の位置とが入れ替わり、第２の構造体８００−２が、第１の構造体８００−１の上方に位置することになる。
【００８２】
なお、吸着パッド２４４ａによる梱包箱７００の吸着は、反転ユニット２３０を上昇させた後に行うこともできる。
【００８３】
次に、第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２を制御し、反転ユニット２３０を下降させる。また、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２を制御し、梱包箱７００の吸着および挟持を解除する。この動作により、第２の挟持部２４０−２の搬送ローラ２４１の上端面は、第２の搬送部２６０−２の搬送ローラ２６１の上端面と略一致する。第２の挟持部２４０−２上の梱包箱７００は、第２の挟持部２４０−２の搬送ローラ２４１および第２の搬送部２６０−２の搬送ローラ２６１によって、反転ユニット２３０から搬出される。
【００８４】
上述した反転装置２００の動作により、第１の構造体８００−１の位置と第２の構造体８００−２の位置とが入れ替わるように、反転ユニット２３０内の梱包箱７００が反転される。
【００８５】
本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０の反転装置２００によれば、梱包箱７００を自動で反転することができる。また、反転するときの振動によって、内容物９００と第２の構造体８００−２との間に間隙を発生させることができるため、梱包箱７００から第２の構造体８００−２を取り外しやすくすることができる。そのため、荷姿変換システム１０では、梱包箱７００の側面７３０の切断だけでなく、後述するピックアップ装置３００と組み合わせることにより、梱包箱７００に収容された内容物９００の移載までの一連の荷姿変換処理を自動化することできるため、作業効率が向上する。
【００８６】
［５．ピックアップ装置３００の構成］
図１５および図１６を参照して、ピックアップ装置３００の構成について説明する。図１５および図１６は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０のピックアップ装置３００の斜視図および右側面図である。図１５および図１６では、反転装置２００および回収部５００が示されていないが、図１に示すように、Ｘ軸方向において、ピックアップ装置３００の入口部に反転装置２００が接続され、ピックアップ装置３００の出口部に回収部５００が接続されているものとして説明する場合がある。同様に、図１に示すように、Ｙ軸方向において、ピックアップ装置３００の出口部に第２の搬送部４００−２が接続されているものとして説明する場合がある。
【００８７】
ピックアップ装置３００は、筐体３１０、駆動部３２０、吸着部３３０、取得部３４０、交換用部材３５０、および搬送部３６０を含む。
【００８８】
筐体３１０は、駆動部３２０、取得部３４０、交換用部材３５０、または搬送部３６０などを支持することができる。詳細は図示しないが、筐体３１０は、撮像装置を含んでいてもよい。撮像装置は、例えば、筐体３１０の上部に設けられ、第２の構造体８００−２が取り外されて露出された内容物９００を撮像することができる。
【００８９】
搬送部３６０は、ピックアップ装置３００内において、Ｘ軸方向に延在するように配置されている。搬送部３６０は、搬送ネット３６１を含む。搬送部３６０は、搬送ネット３６１をＸ軸方向に移動させるように駆動することができ、搬送ネット３６１上の梱包箱７００を搬送することができる。搬送ネット３６１は、例えば、樹脂などで形成されるが、これに限られない。また、図１５および図１６に示した搬送部３６０は、いわゆるネットコンベア（プラスチックコンベア）であるが、これに限られない。搬送部３６０は、ローラコンベア、グラビティコンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベア、スラットコンベア、エプロンコンベア、またはトップチェーンコンベアであってもよい。搬送部３６０は、梱包箱７００を搬送するときに、梱包箱７００に微細な振動を与えることができる構成であることが好ましい。梱包箱７００に微細な振動を与えることによって、内容物９００と第２の構造体８００−２との間に間隙を発生させることができるため、第２の構造体８００−２を取り外しやすくなる。
【００９０】
また、搬送部３６０の搬送面に複数の突起が設けられ、搬送部３６０の振動を増幅させてもよい。複数の突起は、周期的に設けられていてもよく、ランダムに設けられていてもよい。
【００９１】
搬送部３６０は、梱包箱７００が所定の位置（以下、「ピックアップ位置」とする。）まで搬送されたとき、搬送ネット３６１の移動を停止することができる。搬送部３６０は、例えば、センサを用いて梱包箱７００の位置を検出し、搬送ネット３６１の移動を停止してもよい。また、筐体３１０に設けられた撮像装置によって梱包箱７００を撮像し、梱包箱７００の位置を検出してもよい。
【００９２】
吸着部３３０は、駆動部３２０に接続されている。駆動部３２０は、Ｘ軸アクチュエータ３２１およびＺ軸アクチュエータ３２２を含む。すなわち、図１４および図１５に示す駆動部３２０は、いわゆる直交ロボットである。吸着部３３０は、Ｘ軸アクチュエータ３２１およびＺ軸アクチュエータ３２２の各々を駆動することにより、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に独立して移動することができる。
【００９３】
Ｘ軸アクチュエータ３２１は、筐体３１０の上部に固定されている。Ｘ軸アクチュエータ３２１は、Ｘ軸方向に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、Ｘ軸アクチュエータのスライダは、レールに沿ってＸ軸方向に移動することができる。
【００９４】
Ｚ軸アクチュエータ３２２は、Ｘ軸アクチュエータ３２１と直交して配置されている。Ｚ軸アクチュエータ３２２は、Ｚ軸方向に延在するレール、レール上を移動するスライダ、およびスライダを駆動するモータを含む。そのため、Ｚ軸アクチュエータ３２２のスライダは、レールに沿ってＺ軸方向に移動することができる。Ｚ軸アクチュエータ３２２のレールの一端は、Ｘ軸アクチュエータ３２１のスライダに接続されている。したがって、Ｚ軸アクチュエータ３２２は、Ｘ軸アクチュエータ３２１を駆動することによってＸ軸方向に移動することができる。
【００９５】
駆動部１２０の一例として直交ロボットを説明したが、駆動部３２０の構成は、これに限定されない。駆動部１２０として、例えば、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、パラレルリンクロボット、または双腕ロボットなどを用いることもできる。
【００９６】
吸着部３３０は、吸着本体３３１および支持部材３３２を含む。支持部材３３２は、Ｚ軸アクチュエータ３２２のスライダに接続されている。吸着本体３３１は、複数の吸着パッド３３１ａを有する。平面視において、複数の吸着パッド３３１ａは、例えば、マトリクス状に配置されているが、複数の吸着パッド３３１ａの配置はこれに限られない。複数の吸着パッド３３１ａは、梱包箱７００、より具体的には、第２の構造体８００−２を吸着することができる。
【００９７】
取得部３４０は、搬送部３６０の片側に、筐体３１０に支持されて配置されている。但し、取得部３４０の配置はこれに限られない。取得部３４０は、床置き、壁吊り、または天吊りにより配置されていてもよい。さらに取得部３４０は、筐体３１０の外側に配置されていてもよい。取得部３４０は、アーム３４１およびロボットハンド３４２を含む。取得部３４０は、ピックアップ位置において、梱包箱７００、より具体的には、第１の構造体８００−１上の内容物９００を取得することができる。また、取得部３４０は、内容物９００を取得するだけでなく、別の梱包箱、例えば、コンテナ１０００に移載することもできる。
【００９８】
取得部３４０は、筐体３１０に設けられた撮像装置によって撮像された画像を基に、内容物９００を判定することができる。すなわち、取得部３４０は、予め登録された内容物９００の情報と撮像された画像とを比較し、内容物９００の位置および方向など、アーム３４１およびロボットハンド３４２の制御に必要な情報を特定する。また、取得部３４０は、特定された情報を基に、アーム３４１の動作およびロボットハンド３４２の開閉動作または吸着動作を制御し、内容物９００を取得する。取得部３４０は、取得した内容物９００を、第２の搬送部４００−２上のコンテナ１０００内に移載する。取得部３４０は、上記動作を繰り返し、梱包箱７００内の全ての内容物９００を取得し、または移載することができる。
【００９９】
図１４および図１５に示す取得部３４０は、いわゆる多関節ロボットであり、ロボットハンド３４２は、吸着型ロボットハンドであってもよく、開閉把持型ロボットハンドであってもよい。吸着型ロボットハンドは、吸着パッドを含み、吸着により、内容物９００を取得することができる。そのため、取得部３４０のアームの動作が単純となり、内容物９００を取得するタクトを短縮することができる。一方、開閉把持型ロボットハンドは、複数の把持部により、内容物９００を挟むように把持することができる。そのため、内容物９００の形状が複雑な場合であっても、内容物９００を取得することができる。但し、取得部３４０の構成は多関節ロボットに限られない。また、撮像装置は、筐体３１０だけでなく、取得部３４０のアーム３４１の先端またはロボットハンド３４２にも設けられていてもよい。
【０１００】
また、ピックアップ装置３００の筐体３１０上に、交換用部材３５０が配置されていてもよい。交換用部材３５０は、例えば、ロボットハンド３４２の交換用アタッチメントである。１つの梱包箱７００内に複数の異なる種類の内容物９００が含まれる場合、または複数の梱包箱７００のそれぞれに複数の異なる内容物９００が含まれている場合であっても、ロボットハンド３４２を交換用部材３５０と交換することにより、複数の異なる内容物９００を取得することができる。
【０１０１】
ピックアップ装置３００では、駆動部３２０および吸着部３３０によって第２の構造体８００−２を取り除き、取得部３４０によって第１の構造体８００−１上の内容物９００を取得し、または移載することができる。以下では、これらの動作について説明する。
【０１０２】
搬送部３６０によって搬送された梱包箱７００は、ピックアップ位置で停止する。Ｘ軸アクチュエータ３２１を駆動し、吸着部３３０を梱包箱７００の上方に移動させる。また、Ｚ軸アクチュエータ３２２を駆動し、吸着部３３０を下降させる。吸着部３３０は、梱包箱７００、より具体的には第２の構造体８００−２に接触し、第２の構造体８００−２を吸着する。詳細は図示しないが、吸着部３３０は、圧力センサまたは接触センサなどのセンサを含んでいてもよい。センサを利用することで、第２の構造体８００−２の接触を検出することができる。
【０１０３】
次に、Ｚ軸アクチュエータ３２２を駆動し、吸着部３３０が第２の構造体８００−２を吸着したまま、吸着部３３０を上昇させる。このとき、Ｘ軸アクチュエータ３２１を制御し、吸着部３３０がＸ軸方向に微細に振動させるようにしてもよい。第２の構造体８００−２に微細な振動を与えることによって、内容物９００と第２の構造体８００−２との間に間隙を発生させることができるため、第２の構造体８００−２を取り外しやすくなる。梱包箱７００の第２の構造体８００−２が取り外され、第１の構造体８００−１上に内容物が露出される。続いて、駆動部３２０を駆動し、第２の構造体８００−２は、ピックアップ装置３００の出口近傍まで第２の構造体８００−２を移動させる。その後、吸着部３３０の吸着を解除し、第２の構造体８００−２を搬送部３６０上に載置する。
【０１０４】
次に、取得部３４０により、第１の構造体８００−１上の内容物９００を取得する。取得した内容物９００は、第２の搬送部４００−２上のコンテナ１０００内に移載することができる。これにより、内容物９００は、梱包箱７００からコンテナ１０００に移載され、荷姿が変換される。なお、取得した内容物９００は、第２の搬送部４００−２上に載置され、第２の搬送部４００−２によって搬送されることもできる。
【０１０５】
全ての内容物９００が取得されると、搬送部３６０上には、第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２が残される。第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２は、搬送部３６０によって搬送され、回収部５００に落下して回収される。
【０１０６】
本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０のピックアップ装置３００によれば、反転された梱包箱７００から、側面７３０の切断によって分離された第２の構造体８００−２を容易に取り外し、内容物９００を容易に取得し、移載することができる。そのため、一連の荷姿変換処理を自動化することができるため、作業効率が向上する。
【０１０７】
以上、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０によれば、たとえ密に内容物９００が詰められた梱包箱７００であっても、切断された梱包箱７００から内容物９００を容易に取得し、移載することができる。したがって、一連の荷姿変換処理を自動化することができるため、作業効率が向上する。
【０１０８】
＜変形例＞
図１８〜図２１を参照して、ピックアップ装置３００の変形例であるピックアップ装置３００Ａの構成について説明する。図１８および図１９は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０のピックアップ装置３００Ａの正面図および上面図である。また、図２０および図２１は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０のピックアップ装置３００Ａの部分拡大図である。具体的には、図２０は、図１８に示す部分Ａの拡大図であり、図２１は、図１８に示す部分Ｂの拡大図である。
【０１０９】
ピックアップ装置３００Ａは、ピックアップ装置３００の構成に、さらに、第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２を含む。また、ピックアップ装置３００Ａは、ピックアップ装置３００の吸着部３３０が吸着部３３０Ａに変形されている。以下、ピックアップ装置３００Ａの構成について説明するが、ピックアップ装置３００と同様の構成については説明を省略し、主に、ピックアップ装置３００と異なる構成について説明する。
【０１１０】
第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２は、筐体３１０内において、搬送部３６０を間に挟み、搬送部３６０の両側に配置されている。第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２の各々は、押え部材３７１Ａ、シリンダ３７２Ａ、およびノズル３７３Ａを含む。押え部材３７１Ａは、シリンダ３７２Ａと接続し、シリンダ３７２Ａの制御によってＹ軸方向に往復移動することができる。また、押え部材３７１Ａは、第１の構造体８００−１と当接する当接面を有する。したがって、押え部材３７１Ａは、シリンダ３７２Ａの制御によって、搬送部３６０上の第１の構造体８００−１と当接し、第１の構造体８００−１の位置を固定することができる。なお、第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２のシリンダ３７２Ａは、同期されることが好ましい。シリンダ３７２Ａを同期して制御することにより、梱包箱７００の位置を固定するときに、梱包箱７００をセンタリングし、梱包箱７００のＸ軸方向に沿う中心線が常に同じ位置となるように調整することができる。
【０１１１】
ノズル３７３Ａは、押え部材３７１Ａと接続し、当接面の上方に配置されている。ノズル３７３Ａの先端は、当接面よりも突出して配置されるが、ノズル３７３Ａはバネなどの付勢部材によって付勢されている。そのため、ノズル３７３Ａの先端が押圧されると、ノズル３７３Ａは押え部材３７１Ａに対してＹ軸方向に移動することができる。換言すると、ノズル３７３Ａの先端が押圧されると、ノズル３７３Ａを押え部材３７１Ａ内に収容することができる。例えば、押え部材３７１Ａが第１の構造体８００−１と当接するように移動する場合、はじめにノズル３７３Ａの先端が第１の構造体８００−１または第２の構造体８００−２と当接し、ノズル３７３Ａの先端は第１の構造体８００−１または第２の構造体８００−２から押圧される。押え部材３７１Ａをさらに移動させると、第１の構造体８００−１または第２の構造体８００−２からの押圧によって、ノズル３７３Ａの先端と押え部材３７１Ａの当接面との相対的な距離が小さくなるように、ノズル３７３Ａは、押え部材３７１Ａに対して移動し、押え部材３７１Ａ内に収容される。
【０１１２】
押え部材３７１Ａの当接面が第１の構造体８００−１と当接するとき、ノズル３７３Ａの先端が、第１の構造体８００−１と第２の構造体８００−２との間隙、すなわち切断面に挿入されてもよい。ノズル３７３Ａは、その先端からガスを噴き出す送風部として機能することができる。そのため、ノズル３７３Ａが切断面に挿入された後、梱包箱７００内でノズル３７３Ａの先端からガスを噴き出すことによって、梱包箱７００を膨張させることができる。より具体的には、第１の構造体８００−１よりも第２の構造体８００−２の方が容積が大きいため、第２の構造体８００−２が膨張する。これにより、第２の構造体８００−２と内容物９００との間に間隙が生じやすくなり、第２の構造体８００−２を取り外しやすくなる。
【０１１３】
ノズル３７３Ａの先端から噴き出されるガスは、例えば、窒素または圧縮空気などであるが、これに限られない。
【０１１４】
ノズル３７３Ａは、複数設けられていてもよい。また、ノズル３７３Ａが切断面に挿入されるように、第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２の各々がノズル３７３Ａの位置を調整できる構成を有していてもよい。
【０１１５】
吸着部３３０Ａは、吸着パッド３３１ａを含む吸着本体３３１および支持部材３３２に加えて、さらに、ニードル３３３Ａを含む。ニードル３３３Ａは、吸着パッド３３１ａの間に配置され、詳細は図示しないが、Ｚ軸方向に往復移動することができる。通常、ニードル３３３Ａの先端は、吸着パッド３３１ａの吸着面よりも吸着本体３３１側に位置している。一方、吸着パッド３３１ａが第２の構造体８００−２に吸着すると、ニードル３３３Ａは、その先端が吸着パッド３３１ａの吸着面から突出するように移動し、第２の構造体８００−２を突き刺し、貫通することができる。ニードル３３３Ａは、第２の構造体８００−２の第２の粘着テープ７５０−２の部分に突き刺さることが好ましく、第１の外フラップ７１１−１と第２の外フラップ７１１−２との間に突き刺さることがさらに好ましい。第１の外フラップ７１１−１と第２の外フラップとの間には間隙があるため、ニードル３３３Ａが突き刺さりやすい。そのため、ニードル３３３Ａは、吸着本体３３１の中心に配置されていることが好ましい。なお、ニードル３３３Ａは、複数設けられていてもよい。例えば、複数のニードル３３３Ａが、吸着本体３３１のＸ軸方向に沿って設けられていてもよい。
【０１１６】
ニードル３３３Ａは、その先端からガスを噴き出す送風部として機能することができる。ニードル３３３Ａが第２の構造体８００−２を貫通した後、第２の構造体８００−２内でニードル３３３Ａの先端からガスを噴き出すことによって、第２の構造体８００−２を膨張させることができる。これにより、第２の構造体８００−２と内容物との間に間隙が生じやすくなり、第２の構造体８００−２を取り外しやすくなる。
【０１１７】
ニードル３３３Ａの先端から噴き出されるガスは、例えば、窒素または圧縮空気などであるが、これに限られない。
【０１１８】
以上、ピックアップ装置３００Ａの構成について説明したが、ピックアップ装置３００Ａでは、第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２によって第１の構造体８００−１が固定されるため、第２の構造体８００−２を取り外しやすい。また、第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２の各々に設けられたノズル３７３Ａは、梱包箱７００の切断面に挿入されてガスを噴き出すことができる。さらに、、吸着部３３０Ａに設けられたニードル３３３Ａは、第２の構造体８００−２を貫通し、ガスを噴き出すことができる。そのため、ピックアップ装置３００Ａは、第２の構造体８００−２を膨張させ、さらに、第２の構造体８００−２を取り外しやすくすることができる。
【０１１９】
＜第２実施形態＞
図２２を参照して、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０を利用した、梱包箱７００の開梱から内容物９００の移載に至るまでの一連の荷姿変換処理について説明する。ここでは、荷姿変換システム１０が、切断装置１００、反転装置２００、ピックアップ装置３００Ａ、第１の搬送部４００−１、第２の搬送部４００−２、第３の搬送部４００−３、および回収部５００を含むものとして説明する。なお、以下の説明において、各構成に付した符号は、図１〜図２１を参照するものとする。
【０１２０】
図２２は、本発明の一実施形態に係る荷姿変換処理を示すフローチャートである。図２２に示すように、荷姿変換システム１０を利用する荷姿変換処理は、梱包箱７００の搬入ステップ（Ｓ１００）、梱包箱７００の切断ステップ（Ｓ２００）、切断された梱包箱７００の反転ステップ（Ｓ３００）、第２の構造体８００−２の取り外しステップ（Ｓ４００）、コンテナ１０００の搬入ステップ（Ｓ５００）、内容物９００の移載ステップ（Ｓ６００）、コンテナ１０００の搬出ステップ（Ｓ７００）、ならびに第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２の搬出ステップ（Ｓ８００）を含む。なお、図２２に示す処理は一例であって、荷姿変換システム１０を利用した処理はこれに限定されない。
【０１２１】
［１．梱包箱７００の搬入ステップ（Ｓ１００）］
第１の搬送部４００−１上に内容物９００が収容された梱包箱７００が載置されると、第１の搬送部４００−１は、第１の搬送ローラ４１０−１を駆動し、梱包箱７００を切断装置１００に搬入する。なお、第１の搬送部４００−１上への梱包箱７００の載置は、作業者が行ってもよく、ロボットが行ってもよい。
【０１２２】
［２．梱包箱７００の切断ステップ（Ｓ２００）］
切断装置１００の入口部近傍において、センサ１７０が、第１の搬送部４００−１上で搬送されている梱包箱７００の大きさおよび高さを検出する。また、切断装置１００内では、停止部１５０のシリンダ１５２を駆動し、切断装置１００の搬送面から突出するように停止部材１５１を上昇させる。切断装置１００内において、梱包箱７００は、搬送部１６０の搬送ローラ１６１によって搬送されるが、上昇した停止部材１５１と当接し、停止する。また、切断装置１００は、梱包箱７００と停止部材１５１とが当接したことをセンサなどによって検出し、搬送ローラ１６１の駆動を停止する。なお、梱包箱７００の移動が停止したことをセンサが検出し、搬送ローラ１６１の駆動を停止することもできる。
【０１２３】
梱包箱７００が停止すると、押圧部１４０のシリンダ１４２を駆動し、押圧部材１４１が梱包箱７００を挟持するように移動する。押圧部材１４１が梱包箱７００を押圧する圧力は、センサによって検出することができ、検出値が予め設定された値になると、シリンダ１４２の駆動を停止する。これにより、梱包箱７００の位置が固定される。なお、押圧部材１４１の移動距離を、検出された梱包箱７００の大きさに基づいて決定することもできる。
【０１２４】
押圧部１４０によって梱包箱７００の位置が固定された後、第１のＸ軸アクチュエータ１２１−１、第２のＸ軸アクチュエータ１２１−２、Ｙ軸アクチュエータ１２２、およびＺ軸アクチュエータを駆動し、センサ１７０によって検出された梱包箱７００の大きさおよび高さに基づき算出された切断開始位置に、切断部１３０を移動させる。なお、切断部１３０の切断開始位置への移動においては、切断部１３０に設けられたセンサ１３３によって梱包箱７００の上面７１０の辺を検出し、切断部１３０を、検出された上面７１０の辺の位置から予め設定された距離だけＺ方向に移動させることもできる。
【０１２５】
切断開始位置において、センサ１３３が、センサ１３３と梱包箱７００の第１の側面７３０−１との距離を測定する。駆動部１２０は、予め設定された距離となるように、切断部１３０の位置を微調整する。続いて、回転刃１３１を回転させ、センサ１３３が、センサ１３３と第１の側面７３０−１との距離を測定しながら、その距離が一定になるように切断部１３０をＸ軸方向およびＹ軸方向の一方に移動させる。切断部１３０の移動距離は、検出された梱包箱７００の大きさに基づいて決定される。これにより、梱包箱７００の１つの側面７３０が切断される。
【０１２６】
次に、センサ１３３を９０度回転し、センサと別の側面７３０との距離を測定する。続いて、上述と同様の方法によって、別の側面７３０が切断される。切断部１３０は、この動作を繰り返し、４つの側面７３０を切断する。その結果、梱包箱７００は、上面７１０を含む第１の構造体８００−１と第２の構造体８００−２とに分離される。
【０１２７】
梱包箱７００の側面７３０の切断が完了すると、停止部１５０のシリンダ１５２を駆動し、停止部材１５１を下降させ、搬送ローラ１６１の下方に収容する。搬送部１６０の搬送ローラ１６１を駆動し、切断された梱包箱７００は、切断装置１００から反転装置２００に搬送される。
【０１２８】
［３．切断された梱包箱７００の反転ステップ（Ｓ３００）］
反転装置２００内では、梱包箱７００は、第１の搬送部２６０−１の搬送ローラ２６１および第１の挟持部２４０−１の搬送ローラ２４１が駆動されることにより、反転ユニット２３０の第１の挟持部２４０−１上に搬送される。センサによって、梱包箱７００が反転ユニット２３０内に収容されたことが検出されると、第１の搬送部２６０−１の搬送ローラ２６１および第１の挟持部２４０−１の搬送ローラ２４１の各々の駆動が停止される。
【０１２９】
次に、反転ユニット２３０の一軸アクチュエータ２５２を駆動し、梱包箱７００を挟持するように、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２を移動させる。第１の挟持部２４０−１と第２の挟持部２４０−２とによる梱包箱７００の挟持の強さは、センサによって検出することができる。センサによる検出値が予め設定された値になると、一軸アクチュエータ２５２の駆動が停止される。これにより、反転ユニット２３０内の梱包箱７００の位置が固定される。
【０１３０】
次に、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２の各々のシリンダ２４５を駆動し、吸着パッド２４４ａが搬送ローラ２４１の上端面から突出するように、吸着本体２４４を移動させる。吸着パッド２４４ａが梱包箱７００に接触し、第１の挟持部２４０−１の吸着パッド２４４ａが梱包箱７００の下面７２０（すなわち、第２の構造体８００−２）を吸着し、第２の挟持部２４０−２の吸着パッド２４４ａが梱包箱７００の上面７１０（すなわち、第１の構造体８００−１）を吸着する。
【０１３１】
次に、第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２の各々の昇降シリンダ２２２を駆動し、反転ユニット２３０を上昇させるように、回転支持体２２１を移動させる。回転支持体２２１の移動距離は、予め設定しておくことができる。
【０１３２】
次に、回転支持体２２１の回転軸２２１ａを中心に、反転ユニット２３０が１８０度回転される。これにより、梱包箱７００が反転され、第１の構造体８００−１の位置と第２の構造体８００−２の位置とが入れ替わる。すなわち、第２の構造体８００−２は、第１の構造体８００−１の上方に位置することになる。
【０１３３】
次に、第１の昇降部２２０−１および第２の昇降部２２０−２の各々の昇降シリンダ２２２を駆動し、反転ユニット２３０を下降させるように、回転支持体２２１を移動させる。
【０１３４】
次に、吸着パッド２４４ａの吸着を解除する。続いて、シリンダ２４５を駆動し、吸着パッド２４４ａが搬送ローラ２４１の上端面よりも下方に位置するように、吸着本体２４４を移動させる。
【０１３５】
次に、一軸アクチュエータ２５２を駆動し、第１の挟持部２４０−１と第２の挟持部２４０−２とが離れるように、第１の挟持部２４０−１および第２の挟持部２４０−２を移動させる。このとき、第１の挟持部２４０−１の搬送ローラ２４１の上端面は、第２の搬送部２６０−２の搬送ローラ２６１の上端面と略一致するようにする。
【０１３６】
次に、第１の挟持部２４０−１の搬送ローラ２４１および第２の搬送部２６０−２の搬送ローラ２６１を駆動する。反転ユニット２３０内の反転された梱包箱７００は、搬送ローラ２４１および搬送ローラ２６１によって、反転装置２００からピックアップ装置３００Ａに搬送される。
【０１３７】
［４．第２の構造体８００−２の取り外しステップ（Ｓ４００）］
ピックアップ装置３００Ａ内では、梱包箱７００は、搬送部３６０を駆動し、搬送ネット３６１の移動によって搬送される。ピックアップ装置３００Ａ内のピックアップ位置で、センサによって梱包箱７００が検出されると、搬送部３６０の駆動を停止する。
【０１３８】
次に、第１の押え部３７０Ａ−１および第２の押え部３７０Ａ−２の各々のシリンダ３７２Ａを駆動し、押え部材３７１Ａが第１の構造体８００−１と当接するように、押え部材３７１Ａを移動させる。押え部材３７１Ａが第１の構造体８００−１を押圧する圧力は、センサによって検出することができ、検出値が予め設定された値になると、シリンダ３７２Ａの駆動を停止する。これにより、第１の構造体８００−１の位置が固定される。なお、押え部材３７１Ａの移動距離は、検出された梱包箱７００の大きさに基づいて決定することもできる。また、押え部材３７１Ａが第１の構造体８００−１に当接するとともに、付勢されたノズル３７３Ａが、第１の構造体８００−１と第２の構造体８００−２との切断面に挿入される。
【０１３９】
次に、駆動部３２０のＸ軸アクチュエータ３２１を駆動し、吸着部３３０Ａの中心と梱包箱７００の下面７２０の中心（すなわち、第２の構造体８００−２の中心）とが一致するように、吸着部３３０Ａを移動させる。続いて、駆動部３２０のＺ軸アクチュエータ３２２を駆動し、吸着パッド３３１ａが第２の構造体８００−２に接触するように、吸着本体３３１を移動させる。吸着パッド３３１ａは、第２の構造体８００−２と接触し、第２の構造体８００−２を吸着する。さらに、ニードル３３３Ａの先端が第２の構造体８００−２を貫通するように、ニードル３３３Ａを移動させる。
【０１４０】
次に、ノズル３７３Ａの先端およびニードル３３３Ａの先端からガスを噴き出す。これにより、第２の構造体８００−２が膨張し、第２の構造体８００−２と内容物９００との間に間隙が生じる。換言すると、第２の構造体８００と内容物９００との摩擦を小さくする。
【０１４１】
次に、ノズル３７３Ａの先端およびニードル３３３Ａの先端からガスを噴き出しながら、Ｚ軸アクチュエータ３２２を駆動し、吸着された第２の構造体８００−２を持ち上げるように、吸着部３３０Ａを移動させる。これにより、梱包箱７００から第２の構造体８００−２が取り外され、内容物９００が露出される。第２の構造体８００−２が取り外された後、ガスの噴き出しを停止してもよい。
【０１４２】
次に、Ｘ軸アクチュエータ３２１を駆動し、第２の構造体８００−２を回収部５００の方向に移動させる。続いて、Ｚ軸アクチュエータ３２２を駆動し、第２の構造体８００−２を搬送ネット３６１上に載置するように、吸着部３３０Ａを移動させる。
【０１４３】
次に、吸着パッド３３１ａの吸着を解除する。また、第２の構造体８００−２からニードル３３３Ａの先端を引き抜くように、ニードル３３３Ａを移動させる。続いて、Ｚ軸アクチュエータ３２２を駆動し、吸着部３３０Ａが第２の構造体８００−２から離れるように、吸着部３３０Ａを移動させる。
【０１４４】
［５．コンテナ１０００の搬入ステップ（Ｓ５００）］
第３の搬送部４００−３上にコンテナ１０００が載置されると、第３の搬送部４００−３は、第３の搬送ローラ４１０−３を駆動し、第２の搬送部４００−２の移載位置までコンテナ１０００を搬送する。コンテナ１０００が移載位置まで搬送されると、第３の搬送ローラ４１０−３の駆動を停止する。
【０１４５】
［６．内容物９００の移載ステップ（Ｓ６００）］
筐体３１０に設けられた撮像装置が、第１の構造体８００−１上の内容物９００を撮像する。取得部３４０は、撮像された画像を基に、内容物９００の位置および方向などの情報を特定する。また、取得部３４０は、特定された情報を基に、アーム３４１およびロボットハンド３４２を駆動し、内容物９００を取得する。さらに、取得部３４０は、アーム３４１およびロボットハンド３４２を駆動し、移載位置のコンテナ１０００に取得した内容物９００を収容する。
【０１４６】
［７．コンテナ１０００の搬出ステップ（Ｓ７００）］
ピックアップ装置３００Ａ内の全ての内容物９００の移載が完了すると、第２の搬送部４００−２は、第２の搬送ローラ４１０−２を駆動し、所定の位置まで内容物９００が収容されたコンテナ１０００を搬送する。なお、移載位置の第２の搬送ローラ４１０−２は、それ以外の位置の第２の搬送ローラ４１０−２とは別個に制御されるため、移載位置でコンテナ１０００への内容物９００を移載しながら、既に内容物９００を収容したコンテナ１０００を搬出することができる。
【０１４７】
［８．第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２の搬出ステップ（Ｓ８００）］
ピックアップ装置３００Ａ内の全ての内容物９００の移載が完了すると、搬送部３６０は、搬送ネット３６１を移動させ、第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２を回収部５００に落下させる。これにより、第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２は、回収部５００に集積され、回収される。搬送部３６０は、搬送ネット３６１上に第１の構造体８００−１および第２の構造体８００−２が存在していないことを検出し、搬送ネット３６１の駆動を停止してもよい。なお、搬送部３６０は、搬送ネット３６１が予め設定された距離を移動するように駆動し、停止させることもできる。
【０１４８】
以上、本発明の一実施形態に係る荷姿変換システム１０を利用すれば、梱包箱７００を開梱するだけでなく、梱包箱７００に収容された内容物９００をコンテナ１０００に移載することができる。すなわち、内容物９００の荷姿を、梱包箱７００からコンテナ１０００に変換することができる。したがって、梱包箱７００の開梱から内容物９００の移載に至るまでの一連の荷姿変換処理を自動化することができるため、作業効率が向上する。
【０１４９】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【０１５０】
また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと理解される。
【符号の説明】
【０１５１】
１０：荷姿変換システム、  １００：切断装置、  １１０：筐体、  １１１：棒体、  駆動部１２０、  １２１−１：第１のＸ軸アクチュエータ、  １２１−２：第２のＸ軸アクチュエータ、  １２２：Ｙ軸アクチュエータ、  １２３：Ｚ軸アクチュエータ、  １３０：切断部、  １３１：回転刃、  １３２：支持部材、  １３３：センサ、  １４０−１：第１の押圧部、  １４０−２：第２の押圧部、  １４１：押圧部材、  １４２：シリンダ、  １５０：停止部、  １５１：停止部材、  １５２：シリンダ、  １６０：搬送部、  １６１：搬送ローラ、  １７０：センサ、  ２００：反転装置、  ２１０：筐体、  ２１１−１：第１の空隙、  ２１１−２：第２の空隙、  ２１１−３：第３の空隙、  ２２０−１：第１の昇降部、  ２２０−２：第２の昇降部、  ２２１：回転支持体２２１、  ２２１ａ：回転軸、  ２２１ｂ：軸受、  昇降シリンダ２２２、  ２３０：反転ユニット、  ２４０−１：第１の挟持部、  ２４０−２：第２の挟持部、  ２４１：搬送ローラ、  ２４２：下面支持部材、  ２４３：側面支持部材、  ２４４：吸着本体、  ２４４ａ：吸着パッド、  ２４５：シリンダ、  ２５０−１：第１の反転ユニット支持部、  ２５０−２：第２の反転ユニット支持部、  ２５１：反転ユニット支持部材、  ２５２：一軸アクチュエータ、  ２６０−１：第１の搬送部、  ２６０−２：第２の搬送部、  ２６１：搬送ローラ、  ３００：ピックアップ装置、  ３１０：筐体、  ３２０：駆動部、  ３２１：Ｘ軸アクチュエータ、  ３２２：Ｚ軸アクチュエータ、  ３３０、３３０Ａ：吸着部、  ３３１：吸着本体、  ３３１ａ：吸着パッド、  ３３２：支持部材、３３３Ａ：ニードル、  ３４０：取得部、  ３４１：アーム、  ３４２：ロボットハンド、  ３５０：交換用部材、  ３６０：搬送部、  搬送ネット：３６１、  ３７０Ａ−１：第１の押え部、  ３７０Ａ−２：第２の押え部、  ３７１Ａ：押え部材、  ３７２Ａ：シリンダ、  ３７３Ａ：ノズル、４００−１：第１の搬送部、  ４００−２：第２の搬送部、  ４００−３：第３の搬送部、  ４１０−１：第１の搬送ローラ、  ４１０−２：第２の搬送ローラ、  ４１０−３：第３の搬送ローラ、  ４２０−１：第１の支持部材、  ４２０−２：第２の支持部材、  ４２０−３：第３の支持部材、  ５００：回収部、  ７００：梱包箱、  ７１０：上面、  ７１１−１：第１の外フラップ、  ７１１−２：第２の外フラップ、  ７１２−１：第１の内フラップ、  ７１２−２：第２の内フラップ、  ７２０：下面、  ７３０：側面、  ７３０−１：第１の側面、  ７３０−２：第２の側面、  ７３０−３：第３の側面、  ７３０−４：第４の側面、  ７５０−１：第１の粘着テープ、  ７５０−２：第２の粘着テープ、  ８００−１：第１の構造体、  ８００−２：第２の構造体、  ９００：内容物、  １０００：コンテナ
【要約】
【課題】梱包箱を切断し、梱包箱内に収容された内容物を容易に取り出すことのできる荷姿変換システムを提供すること。
【解決手段】荷姿変換システムは、梱包箱の上面を含む第１の構造体と梱包箱の下面を含む第２の構造体とに分離するように梱包箱の側面を切断する切断装置と、側面が切断された梱包箱の第１の構造体の位置と第２の構造体の位置とを反転する反転装置と、を含む。さらに、反転された梱包箱の第２の構造体を吸着する吸着部と、吸着部を移動させる駆動部と、を備えるピックアップ装置を含んでいてもよい。ピックアップ装置は、さらに、第１の構造体と第２の構造体との間隙にガスを噴き出す送風部を備えていてもよい。ピックアップ装置は、さらに、梱包箱に収容された内容物を取得する取得部を備えていてもよい。
【選択図】図１【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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