ダンボール箱組立装置

本発明は、ダンボール箱の箱形状を組み立てる場合に使用するダンボール箱組立装置に関する。

従来、商品を梱包して運搬するためにダンボール箱が使用されている。ダンボール箱は、梱包した商品への衝撃吸収および汚れ防止等に有効であり、多くの流通経路で使用されている。

また、近年地球資源の有効活用のため、リサイクル活動が活発である。当該ダンボール箱においても、リサイクルを行うことができるように、ダンボール箱の端部の4片を卍状に折り畳んで運搬し、商品を取り出した後、再度ダンボール箱内に別の商品を梱包し、再度ダンボール箱の端部の4片を卍状に折り畳んで搬送することが行われている。特許文献1には、ダンボール箱の折り畳み装置について開示されている。

この特許文献1記載のダンボール箱の折り畳み装置においては、ダンボール箱を所定の位置に搬送する搬送装置によりダンボール箱が所定の位置に運ばれ、第1の小フラップおよび第2の大フラップが同時に駆動される。この第1の小フラップが、ダンボール箱の底部となる1片の一端の角を押し、第2の大フラップが、ダンボール箱の底部となる他の1片の一端の角を押し、複数の真空吸引機で1片および他の1片の他の角を吸着することにより、ダンボール箱の卍状を形成するものである。

また、例えば、特許文献2には、所定範囲よりも拡がった紙器のサイドフラップを移送方向へ折込むことができる紙器のサイドフラップ折込み方法及びその装置について開示されている。

特許文献2に開示された紙器のサイドフラップ折込み装置においては、ほぼ水平に設置されたコンベアには、少なくとも天面側にフラップ付きの開口部を有するとともに当該開口部が開口した状態に立体化された紙器を、開口部が一側方へ面するように支持する支持片が所定間隔に設けられ、コンベアの移送方向の途中には、当該コンベアで移送中の紙器と干渉しない状態に、開口部における移送方向後方側の辺部に形成され、かつ開口部の外側方向へ拡げられた(倒された)サイドフラップを起立方向へ変位させる姿勢矯正手段が設けられ、コンベアの側方には、姿勢矯正手段によって起立方向へ変位されたサイドフラップを、開口部の内側へ倒すべく移送方向へ回動するタッカーが設けられていることを特徴とするものである。

また、特許文献3には、リサイクルのダンボール箱を簡易な構成で、かつ低コストでダンボール箱を組み立てることができるダンボール箱組立装置について開示されている。

特許文献3記載のダンボール組立装置においては、ダンボール箱の蓋部となる4片を互いに重ね折りして卍状蓋を形成するダンボール箱組立装置であって、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一端側を弾性部材により係止する係止部材と、ダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒す重ね折り部材と、を含み、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し始めた場合、係止部材の弾性部材の弾性力によりダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を保持し、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部となる4片の各他端側を押し倒し続け、係止部材の弾性部材の弾性力を超過した場合、ダンボール箱の蓋となる4片の各一端側を開放するものである。

米国特許第5352178号明細書

特開平11−278411号公報

米国特許公開2010−0173765−A1号明細書

しかしながら、特許文献1記載のダンボール箱の折り畳み装置においては、真空吸引機でダンボール箱の1片を保持しているため、リサイクル時のダンボールの卍状形成には、適さない。

一般に、ダンボール箱のリサイクル時には、ダンボール箱が一度使用され、かつ運搬された後であるため、ダンボール箱の表面には、汚れが付着していたり、折れ曲がっていたりする。したがって、汚れがある場合には、ダンボール箱の表面を真空吸引機で吸着させた場合、真空吸引機の負担を増加させることとなり、折れ曲がっている場合には、真空吸引機で吸着させることができない。

本発明の目的は、リサイクルまたは新品のダンボール箱を簡易な構成で、かつ確実にダンボール箱を組み立てることができるダンボール箱組立装置を提供することである。

(1) 一の局面に従うダンボール箱組立装置は、ダンボール箱の蓋部となる4片を互いに重ね折りして卍状蓋を形成するダンボール箱組立装置であって、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一部を係止することで、4片の各一部が重ね折り方向へ移動することを防止する係止部材と、係止部材の下端部を少なくとも鉛直方向成分を含む方向へ移動させる移動装置と、ダンボール箱の蓋部となる4片の各他部を押し倒す重ね折り部材とを含む。移動装置は、複数の係止部材を一体に保持する。係止部材は、重ね折り部材が、ダンボール箱の蓋部となる4片の各他部を押し倒す際に、4片の各一部が重ね折り方向へ移動することを防止する。移動装置は、複数の係止部材の下端部を同時に移動させ、ダンボール箱の蓋部となる4片の各一部を同時に開放する。

ダンボール箱組立装置においては、ダンボール箱の蓋部の一部が、係止部材により係止されるとともに、重ね折り部材によりダンボール箱の蓋部の他部が押し倒される。係止部材の下端部が移動装置により鉛直上方に移動され、ダンボール箱の蓋部の他部が重ね折り部材によりさらに押し倒される。

この場合、重ね折り部材が、蓋部の他部を押す。係止部材が隣接する蓋部の一部を係止する。したがって、隣接する蓋部の一部の押し倒しを遅延させることができるので、蓋部の他部を、隣接する蓋部の一部の下に重ねることができる。また、係止部材が蓋部を確実に係止する位置に配置し、移動装置により係止部材を鉛直上方成分を含む方向へ移動させることができるので、蓋部の状態、リサイクルのダンボール箱または新品のダンボールの箱等の蓋状態に左右されず、確実にダンボール箱の卍状蓋またはシール止め用折り畳みを形成することができる。

また、この場合、移動装置は、複数の係止部材を一体に保持するので、移動装置が駆動することにより複数の係止部材を同時に鉛直上方向に移動させることができる。その結果、ダンボール箱の複数の蓋部を同時に押し倒すことができるので、確実に卍状蓋を形成することができる。

(2) ダンボール箱組立装置において、係止部材は、ダンボール箱の蓋部の一部を係止するとともに、重ね折り部材がダンボール箱の蓋部の他部を押し倒し始めた後、移動装置が、係止部材の下端部を鉛直上方に移動させ、重ね折部材が、さらに他部を押し倒すものである。

この場合、重ね折り部材が、蓋部の他部を押す。係止部材が隣接する蓋部の一部を係止する。したがって、隣接する蓋部の一部の押し倒しを遅延させることができ、その後、移動装置により係止部材が鉛直上方に移動するので、蓋部の他部を、隣接する蓋部の一部の下に重ねることができる。

(3) ダンボール箱組立装置において、係止部材は、押し倒し方向に沿って下方傾斜した板部材を含むものである。

この場合、係止部材は、押し倒し方向に沿って下方傾斜した板部材を含むので、係止部材が鉛直上方向に移動する場合、ダンボールの蓋部を徐々に閉じることができる。その結果、確実にダンボール箱の卍状蓋を形成することができる。また、ダンボール箱の蓋部がリサイクルによって折れ曲がっていても、板部材が下方傾斜していることにより折れ曲がった蓋を係止することができるので、確実にダンボール箱の卍状蓋を形成することができる。

(4) ダンボール箱組立装置において、係止部材は、下方傾斜する板部材の角度調整機構を含むものである。

この場合、係止部材は、角度調整機構を有するので、ダンボール箱のサイズに応じて板部材の角度調整を行うことができる。その結果、多種のダンボール箱のダンボール箱組立に対応することができ、汎用性を向上させることができる。

(5) ダンボール箱組立装置において、移動装置は、回転機構を含み、回転機構は、板部材の下端側を蓋部の押し倒し方向の下方から上方へ移動させる。

この場合、係止部材を、回転機構により板部材の下端部を蓋部の押し倒し方向の下方から上方へ移動させることができるので、移動装置により鉛直上方向に移動しつつ、回転機構により短時間で板部材を蓋部から放すことができる。その結果、卍状蓋を形成する時間を短縮することができる。さらに、重ね折り部材の押し倒し時間を短縮することができる。

他の形態のダンボール箱組立装置において、移動装置は、複数の係止部材のそれぞれを独立して保持する。

この場合、移動装置は、複数あり、複数の係止部材をそれぞれ1個ずつ保持する。したがって、移動装置は、複数の係止部材をそれぞれ独立して鉛直上方向に移動させることができる。その結果、ダンボール箱の形状が変化した場合にも対応でき、ダンボール箱組立装置の汎用性を高めることができる。

(6) ダンボール箱組立装置において、重ね折り部材が蓋部を重ね折りした後、鉛直上方から鉛直下方に向けて蓋を押圧する押圧部材をさらに備える。

この場合、ダンボール箱の卍状蓋が形成された後、押圧部材により鉛直上方から鉛直下方に向けて蓋が押圧される。その結果、ダンボール箱の卍状蓋が、崩れることを防止することができる。特に新品のダンボール箱の場合、蓋部が押し倒し方向と逆方向に戻ることが多い。しかしながら、押圧部材により卍状蓋が確実に保持されるので、ダンボール箱の卍状蓋の崩れを防止することができる。

(7) ダンボール箱組立装置において、ダンボール箱の各側壁から延在して設けられたダンボール箱の蓋部となる各4片をダンボール箱の外側から起立状態に位置させるダンボール箱の蓋起立装置をさらに含み、側壁に沿って側壁側から各4片側に向かって回転移動する棒状部材と、棒状部材を回転させる回転装置と、を含んでもよい。

この場合、回転装置により棒状部材が回転され、当該棒状部材が側壁に沿って側壁側から各4片側に向かって回転移動されるので、ダンボール箱の蓋となる各4片を側壁の外側から側壁に沿って起立した状態にすることができる。同時に係止部材と棒状部材とにより当該蓋部を挟持することができる。また、回転装置により棒状部材を回転移動させるので、吸引装置等を用いた場合と比較して吸引部が空間を移動しないため、省スペース化を図ることができる。

本発明によれば、リサイクルまたは新品のダンボール箱を簡易な構成で、かつ確実に組み立てることができる。

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である。

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である。

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である。

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である。

ダンボール箱の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である。

本実施の形態に係るダンボール箱組立装置の一例を示す模式的外観図である。

ダンボール箱組立装置に内蔵された係止部材の詳細を説明するための模式図である。

ダンボール箱組立装置に内蔵された蓋起立装置の正面図および側面図の一例を示す模式図である。

卍状折り畳み機構の詳細を説明するための模式図である。

蓋起立装置の設置位置を説明するための模式図である。

ダンボール箱組立装置の動作の詳細を説明するための模式的工程図である。

ダンボール箱組立装置の動作の詳細を説明するための模式的工程図である。

ダンボール箱組立装置の動作の詳細を説明するための模式的工程図である。

ダンボール箱組立装置の動作の詳細を説明するための模式的工程図である。

ダンボール箱組立装置の動作の詳細を説明するための模式的工程図である。

ダンボール箱が搬送され、ダンボール箱組立装置に搬送される直前の状態を説明するための模式図である。

ダンボール箱が搬送され、ダンボール箱組立装置に搬送される直前の状態を説明するための模式図である。

新品のダンボール箱等で卍折蓋を形成した場合に生じる症状を示す模式図である。

リサイクルされたダンボール箱の一例を示す模式図である。

蓋起立装置の動作を説明するための模式的断面図である。

蓋起立装置の動作を説明するための模式的断面図である。

蓋起立装置の動作を説明するための模式的断面図である。

係止部材の動作の一例を説明するための模式的概略図である。

係止部材の動作の一例を説明するための模式的概略図である。

係止部材の動作の一例を説明するための模式的概略図である。

卍状折り畳み機構の動作を説明するための模式的断面図である。

卍状折り畳み機構の動作を説明するための模式的断面図である。

卍状折り畳み機構の動作を説明するための模式的断面図である。

卍状折り畳み機構の動作を説明するための模式的断面図である。

卍状折り畳み機構の動作を説明するための模式的断面図である。

卍状折り畳み機構の動作を説明するための模式的断面図である。

蓋起立装置を備えたダンボール箱組立装置における効果を説明するための模式図である。

蓋起立装置を備えたダンボール箱組立装置における効果を説明するための模式図である。

係止部材の他の例を説明するための模式図である。

係止部材の他の例を説明するための模式図である。

係止部材の他の例を説明するための模式図である。

係止部材の他の例を説明するための模式図である。

係止部材の他の例を説明するための模式図である。

移動装置および係止部材の他の例を説明するための模式的概略図である。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、ダンボール箱組立装置を例示して説明を行う。また、ダンボール箱の蓋部分について説明を行うが、これに限定されず、他の紙製からなる箱の蓋部分、箱の底部分およびダンボール箱の底部分にも適用することが可能である。

(一実施の形態) まず、図を用いて本発明に係るダンボール箱組立装置について説明を行う。図1から図7は、ダンボール箱900の卍状蓋の一例および蓋の起立状態の一例を説明するための模式的図である。

図1に示すように、ダンボール箱900は、側壁905,906,907,908から形成され、側壁905の上に片901が形成され、側壁906の上に片902が形成され、側壁907の上に片903が形成され、側壁908の上に片904が形成される。

片901は側壁905の外側(側壁905,〜,側壁908に囲まれた領域の外側)に位置し、片902は側壁906の外側に位置し、片903は側壁907の外側に位置し、片904は側壁908の外側に位置する。

このように、図1に示すダンボール箱900は、蓋(片901,〜,片904)が開放された状態である。以下、本実施の形態では、片901,〜,片904が外側に折られた状態を蓋が開放された状態と呼ぶ。

一方、図2に示すように、ダンボール箱900の片901は側壁905の鉛直上方向に位置し、片902は側壁906の鉛直上方向に位置し、片903は側壁907の鉛直上方向に位置し、片904は側壁908の鉛直上方向に位置する。図2に示すダンボール箱900は、蓋(片901,〜,片904)が起立された状態である。すなわち、図2のダンボール箱900の状態を蓋が起立された状態と呼ぶ。

また、図3および図4に示すダンボール箱900は、片901,片902,片903,片904が順に互いに一部ずつが折り重なった状態である。この図3および図4のダンボール箱900の状態を蓋が卍状で閉じられた状態(卍状蓋)と呼ぶ。

さらに、図5に示すダンボール箱900は、片902および片904が折り畳まれた上に、片901および片903がさらに重ねられている。この図5のダンボール箱900は、後工程で片901および片903の近接した端部にシールを貼り付けることが多く、この図5のダンボール箱900の状態を蓋がシール前工程の閉じられた状態と呼ぶ。

このように、図1に示すダンボール箱900は、ダンボール箱900の蓋が開かれた状態で搬送され、上流に設けられた箱詰装置(図示省略)によりダンボール箱900の内部に商品が収納された後、本実施の形態におけるダンボール箱900のダンボール箱組立装置100に送られる。

続いて、図2に示すように、本発明に係るダンボール箱組立装置100により、蓋が起立された状態にされ、ダンボール箱900の片901,902,903,904が互いに倒され、図3および図4に示すように、ダンボール箱900の蓋部が卍状蓋にされる。

また、片901,903は、同一形状からなり、片902,904は、同一形状からなる。ここで、片901,902,903,904について説明する。図6および図7は、ダンボール箱900の片を説明上仮定する状態を示す図である。

図6に示すように、片901,903は、水平方向の長さL1に対して、長さ約0以上(L1)/3未満の長さの面積を領域AR11、長さ約(L1)/3以上2(L1)/3未満の長さの面積を領域AR12、長さ約2(L1)/3以上L1以下の長さの面積を領域AR13と仮定する。

同様に、図7に示すように、片902,904は、水平方向の長さL2に対して、長さ約0以上L2/3未満の長さの面積を領域AR11、長さ約(L2)/3以上2(L2)/3未満の長さの面積を領域AR12、長さ約2(L2)/3以上L1以下の長さの面積を領域AR13と仮定する。この領域AR11,AR12,AR13は、各片に対する相対的な位置を示すもので、本発明に係るダンボール箱組立装置100の説明のために用いるものである。したがって、本発明に係るダンボール箱組立装置は、領域AR11,AR12,AR13を形成するものとしたが、これに限定されず、領域AR11および領域AR13のみからなってもよく、他の任意の分割方法で領域を定めてもよい。

なお、図1から図7においては、直方体に形成されるダンボール箱900について説明を行ったが、本発明に係るダンボール箱組立装置100は、立方体に形成されるダンボール箱にも適用できる。

図8は、本実施の形態に係るダンボール箱組立装置100の一例を示す模式的外観図であり、図9は、ダンボール箱組立装置100に内蔵された係止部材の詳細を説明するための模式図である。また、図10は、ダンボール箱組立装置100に内蔵された蓋起立装置200の正面図および側面図の一例を示す模式図であり、図11は、卍状折り畳み機構401,〜,404の詳細を説明するための模式図である。さらに、図12は、蓋起立装置201,〜,204および卍状折り畳み機構401,〜,404の配置位置を上面視した模式図である。また、図10(a)は蓋起立装置200の正面を示し、図10(b)は蓋起立装置200の側面を示す。

まず、図8に示すように、ダンボール箱組立装置100は、主に蓋起立装置201,〜,204、係止部材301,〜,304、卍状折り畳み機構401,〜,404、移動装置501,〜,504、搬送装置600、内折れ禁止部材700および押圧装置751,752を含む。

移動装置501,〜,504の上端、および後述する内折れ禁止部材700のスライド装置710は、ダンボール箱組立装置100の固定部650に固定されている。移動装置501,〜,504の下端部は、上下動枠体651に取り付けられている。また、係止部材301,〜,304は、上下動枠体651にそれぞれ取り付けられている。各装置の動作の詳細は、後述する。

次に、図9に示すように、係止部材301,〜,304は、固定部310、可動部320およびボルトB340からなる。

図9に示すように、固定部310は、略コ字状からなり、可動部320は、固定部310に内挿可能な略コ字状からなる。可動部320には、ダンボール箱の蓋部を一時的に保持する接触面320SU(図中ハッチング)を備える。

また、固定部310には、長孔330が形成されており、可動部320には複数の孔321,〜,324(複数の孔)が形成されている。

したがって、図9のボルトB340の取り付け位置を変化させることで、固定部310および可動部320の角度を変化させることができ、結果として接触面320SUの角度を変化させることができる。例えば、接触面320SUは、水平面に対して90度未満、好ましくは、30度以上80度以下の範囲、より好ましくは、45度以上65度以下の範囲、さらに好ましくは、50度で設けられる。

次いで、図10に示すように、蓋起立装置201,〜,204は、モータ221および棒状部材211、モータ222および棒状部材212、モータ223および棒状部材213、モータ224および棒状部材214からなる。

続いて、図11に示すように、卍状折り畳み機構401,〜,404は、それぞれ平板411,412,413,414および駆動機構421,422,423,424からなる。

ここで、図12に示すように、蓋起立装置201,〜,204および卍状折り畳み機構401,〜,404は、領域AR1,領域AR2、領域AR3、領域AR4のそれぞれに配置される。これらの領域AR1,領域AR2、領域AR3、領域AR4は、ダンボール箱900の対角線の延長上に配置されているため、矢印X1の方向および矢印Y1の方向、または、矢印X1と逆方向および矢印Y1と逆方向にダンボール箱900を移動することができる。

続いて、図を用いてダンボール箱900の卍折蓋を形成する工程について説明を行う。図13,〜,図17はダンボール箱組立装置100の動作の詳細を説明するための模式的工程図である。

図18及び図19は、ダンボール箱900が搬送され、ダンボール箱組立装置100に搬送される直前の状態を説明するための模式図である。なお、図18および図19については、搬送装置600および内折れ禁止部材700のみを図示している。

また、図20は、新品のダンボール箱900等を卍折蓋を形成した場合に生じる症状を示す模式図であり、図21は、リサイクルされたダンボール箱900の一例を示す模式図である。

まず、図13に示すように、ダンボール箱900がダンボール箱組立装置100へ(矢印X1の方向)搬送装置600により搬送される。この場合、ダンボール箱900は、図1に示すように片901,〜,904が開放された状態で高速搬入される。その結果、図18に示すように、ダンボール箱900の片902に対して風の力が加わり、片902が外側から内側に折れ曲がる状態が生じるという問題が生じる。

したがって、図13に示すように、本実施のダンボール箱組立装置100においては、移動装置501,〜,504の伸縮棒511,〜,514が鉛直下方向(図中Z1方向)に伸長する。そして、同時に、固定部650に固定された内折れ禁止部材700および上下動枠体651に固設された係止部材301,〜,304、押圧装置751,752が鉛直下方に移動する。

次に、図14および図19に示すように、ダンボール箱900が、搬送装置600により高速搬入される前に、スライド部720が鉛直下方向(矢印Z2方向)にさらに移動し、開かれたダンボール箱900の片902が図18に示したように折り畳まれないよう、内折れ防止板740が移動する。

その結果、開かれた片902の開かれた状態が維持されるので、ダンボール箱900を高速搬送した場合であっても、ダンボール箱900の片902の折り畳み状態を防止することができる。

次に、図15に示すように、スライド部720が鉛直上方向(矢印−Z2方向)に移動し、内折れ防止板740が鉛直上方向に移動する。その後、蓋起立装置201,〜,204が動作を開始する。蓋起立装置201,〜,204のモータ221,222,223,224は、矢印R2の方向に回転する。それにより、棒状部材211,212,213,214の先端が矢印R2の方向に回転し、ダンボール箱900の各片901,〜,片904(図示省略)がそれぞれ起立姿勢となり、各片901,〜,片904の端部が係止部材301,302,303,304により係止される。

その後、卍状折り畳み機構401,〜,404の駆動機構421,422,423,424がそれぞれ矢印R1の方向に回転し、平板411,412,413,414がダンボール箱900の内側に向かってそれぞれ一定角度回転し始める。例えば、平板411,412,413,414の回転角度は、鉛直面に対して好ましくは1度以上であり、より好ましくは、10度以上60度以下であり、さらに好ましくは、5度以上15度以下である。当該角度については、後述する。この場合、係止部材301,302,303,304により片901,〜,片904の一端側が保持される。

次いで、図16に示すように、移動装置501,〜,504が鉛直上方向(矢印−Z1方向)に移動する。その結果、ダンボール箱900の片901,〜,片904の一端側が同時に開放される。そして、卍状折り畳み機構401,〜,404の平板411,412,413,414がさらにダンボール箱900の内側(矢印R4方向)に向かって回転する。

その結果、片901,〜,片904の一端側の折り畳みが遅延され、片901,〜,片904の各他端側の上に片901,〜,片904の各一端側が折り重ねられる。それにより、図3および図4で示したダンボール箱900を卍状で閉じられた状態にすることができる。

さらに、図17に示すように、卍状折り畳み機構401,〜,404の駆動機構421,422,423,424がそれぞれ矢印R1(図15参照)と逆方向に移動しつつ、押圧装置751,752が鉛直下方向(矢印Z3方向)に伸長し、図4に示した領域PAを鉛直下方に押す。その結果、卍折蓋が再度自動的に開かれることを防止できるとともに、図20に示した規定の高さ以上の高さを持つダンボール箱900に対しても、高さを一定に修正することができる。

また、図21に示すように、ダンボール箱900が複数回リサイクルされ、片901,〜,片904が折れ曲がっている状態であっても、係止部材301,302,303,304の接触面320SUが大きな面積で構成され、かつ係止部材301,302,303,304が同時に鉛直上方に移動させることで、片901,〜,片904との係止を解除するので、確実に片901,〜,片904の各一端側を遅延させることができ、卍状蓋を形成することができる。

図22から図24は、蓋起立装置201,〜,204の動作を説明するための模式的断面図である。図22から図24においては、蓋起立装置201を例にとって説明を行う。

図22に示すように、ダンボール箱900の側壁905の外側から側壁905に沿って棒状部材211が矢印V1の方向に移動される。図22におけるダンボール箱900は、図1に示すように、片901が外側に開放された状態である。

次に、図23に示すように、ダンボール箱900の側壁905に沿ってさらに棒状部材211が矢印V1の方向に移動される。それにより、片901に棒状部材211の先端部211aが片901に接触し、片901が起立し始める。この場合、先端部211aは、ダンボール箱900の片901を傷付けず、かつ円滑に片901を起立する形状で形成されている。

最後に、図24に示すように、ダンボール箱900の側壁905および片901に沿ってさらに棒状部材211が矢印V1の方向に移動される。それにより、片901が起立姿勢となり、片901の端部が係止部材301により係止される。

次いで、図25から図27を用いて係止部材301,〜,304の詳細動作について説明を行う。なお、図25から図27においては、係止部材301を例に挙げて説明を行う。図25から図27は、係止部材301の動作の一例を説明するための模式的概略図である。

図25に示すように、係止部材301は、ダンボール箱900の片901の領域AR11の端部を可動部320の接触面320SUが保持する。続いて、図26に示すように、卍状折り畳み機構401の平板411により片901の領域AR13がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。同時に、片901と隣接する片904の領域AR13も矢印Y1の方向に押し倒され始める。

最後に、図27に示すように、係止部材301が移動装置501,〜,504により鉛直上方向(矢印−Z1の方向)に移動する。その結果、接触面320SUから片901の領域AR11が離れるとともに、卍状折り畳み機構401の平板411により片901の領域AR13が押され、片901の領域AR11よりも片904の領域AR13が下側に配置されることとなる。係止部材301と同様に、係止部材302,〜,304が同時に鉛直上方向に移動するので、片902,片903,片904においても、それぞれ、領域AR11よりも隣接する片の領域AR13が下側に配置されることとなる。

続いて、図28から図33は、卍状折り畳み機構401,〜,404の動作を説明するための模式的断面図である。図28から図33においては、卍状折り畳み機構401,〜,404のうち卍状折り畳み機構401を例示する。

まず、図28に示すように、卍状折り畳み機構401の平板411が移動され、平板411の中央部が片901の外側から接触される。次に、図29に示すように、駆動機構421が回転し、平板411が矢印R4の方向に回転される。それにより、片901がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。なお、この状態においては、片901の他方が係止部材301の接触面320SUに保持されている。

次いで、図30に示すように、係止部材301が鉛直上方に移動し、さらに、駆動機構421が回転し、平板411が矢印R4の方向に回転される。それにより、片901がダンボール箱900の内側に押し倒され続ける。

次いで、図31に示すように、片902が矢印Y1の方向に倒される。この場合、片902および片901の間に平板411が挟まれた状態となる。そこで、図32に示すように、駆動機構421が矢印Y3の方向に水平移動する。それにより、平板411が片902および片901との間から抜出される。また、図32の代わりに図33に示すように、駆動機構421が鉛直軸を中心として平板411を回転移動させてもよい。この場合、平板411が片902および片901との間から抜出される。

以上のことにより、ダンボール箱900の片901,902,903,904により確実に卍状蓋を組み立てることができる。

次に、図34および図35は、蓋起立装置201,〜,204を備えたダンボール箱組立装置100における効果を説明するための模式図である。図34は蓋起立装置201,〜,204を設けない場合の模式図であり、図35は本発明に係る蓋起立装置201,〜,204を設けた場合の模式図である。

図34に示すように、ダンボール箱900に対して、平板411,412,413,414から力V401,V402,V403,V404が付加される。

この場合、ダンボール箱900は、破線M900に示すように、変形する。すなわち、片901,〜,片904を折り畳む力が、破線M900に示す方向に逃げてしまい、力V401,V402,V403,V404の一部が無駄になる。

一方、図35に示すように、ダンボール箱900に対して、平板411,412,413,414から力V401,V402,V403,V404が付加され、蓋起立装置200の棒状部材211,212,213,214から力V201,V202,V203,V204が付加される。

この場合、ダンボール箱900の片901に付加される力V401が力V203により支持され、ダンボール箱900の片902に付加される力V402が力V204により支持され、ダンボール箱900の片903に付加される力V403が力V201により支持され、ダンボール箱900の片904に付加される力V404が力V202により支持される。

したがって、この場合、ダンボール箱900の変形は、生じない。すなわち、片901,〜,片904を折り畳む力が、破線M900に示す方向に逃げず、最小限の力V401,V402,V403,V404でダンボール箱900の蓋を卍状に閉じることができる。

<他の例> 次に、係止部材301,〜,304の他の例について説明を行う。図36および図37は、係止部材301,〜,304の他の例を説明するための模式図である。

図36に示すように、係止部材301a,〜,304aは、図9の係止部材301,〜,304と異なり、接触面320SUよりも面積が大きい接触面320SUaを有する。また、図37に示すように、接触面320SUaは、ダンボール箱900の他端部、すなわち卍状折り畳み機構401に近い方の隙間SK2が卍状折り畳み機構401に遠い方の隙間SK1よりも大きくなるよう角度θ(40度以下、好ましくは、1度以上35度以下の範囲、より好ましくは、5度以上25度以下の範囲、さらに好ましくは、15度以上30度以下)傾斜して設けられている。

その結果、ダンボール箱900の片901が折り畳み方向(矢印R4の方向)に押された場合、片901の領域AR11〜AR13において生じやすい折り目の発生を防止することができる。

<さらに他の例> なお、上記の実施の形態においては、卍状折り畳み機構401,402,403,404の平板411,〜,414を使用することとしたが、コレに限定されず、湾曲板または突出棒部材等、他の任意のダンボール箱900の蓋を折り畳むための押す装置であってもよい。

また、上記の実施の形態においては、係止部材301,〜,304が移動装置501,〜,504により鉛直上方に移動することとしたが、コレに限定されず、斜め上方に移動させてもよく、係止部材301,〜,304の下端部を鉛直成分を含む方向に移動させてもよい。すなわち、回転装置を新たに設けて、係止部材301,〜,304を回転させることにより、片901,〜,片904の保持を開放できるようにしてもよい。

また、搬送装置600は、回転ローラに限らず、ベルトコンベア等、他の任意の搬送機構からなってもよい。

また、本実施の形態においては、移動装置501,〜,504を用いることとしたが、これに限定されず、1個の移動装置、または2個の移動装置をもちいることとしてもよい。

また、係止部材301,〜,304は、接触面320SUを平面からなることとしているが、これに限らず、他の任意の形状からなってもよい。例えば、曲面からなってもよく、複数の接触面からなってもよい。

さらに、接触面320SUの全体が平板411,412,413,414と接触する必要はなく、接触面320SUの中央部より鉛直上方向の範囲に接触することが好ましい。また、接触面320SUの中央部より鉛直下方向の範囲に接触してもよい。

<さらに他の例> 図38、図39および図40は、係止部材301,〜,304の他の例を説明するための模式図である。

図38に示すように、上下動枠体651bは、図8に示すダンボール組立装置100の上下動枠体651の代わりに設けられる。

上下動枠体651bの鉛直上面には、モータ391,〜,394が設けられており、当該モータ391,〜,394は、ギアを介して係止部材301b,〜,304bに接続されている。したがって、図39および図40に示すように、モータ391,〜,394が回転することにより、係止部材301b,〜,304bを矢印RZ1の方向に回転することができる。その結果、係止部材301b,〜,304bの接触面の下端を鉛直上方向に移動させることができ、片901,〜,904を開放することができる。

この場合、片901,〜,片904と接触する接触面320SUが高い剛性を示すので、片901,〜,片904をしっかりと支持し、片901,〜,片904の開放タイミングを確実に制御することができるので、確実に卍蓋を形成することができる。

なお、モータ391,〜,394により係止部材301b,〜,304bを矢印RZ1の方向に回転させつつ、移動装置501,〜,504により係止部材301b,〜,304bを鉛直上方向(矢印−Z1方向)に移動させてもよい。

図25に示すように、係止部材301は、ダンボール箱900の片901の領域AR11の端部を可動部320の接触面320SUが保持する。続いて、図26に示すように、卍状折り畳み機構401の平板411により片901の領域AR13がダンボール箱900の内側に押し倒され始める。同時に、片901と隣接する片904の領域AR13も矢印Y1の方向に押し倒され始める。

最後に、図27に示すように、係止部材301が移動装置501,〜,504により鉛直上方向(矢印−Z1の方向)に移動する。その結果、接触面320SUから片901の領域AR11が離れるとともに、卍状折り畳み機構401の平板411により片901の領域AR13が押され、片901の領域AR11よりも片904の領域AR13が下側に配置されることとなる。係止部材301と同様に、係止部材302,〜,304が同時に鉛直上方向に移動するので、片902,片903,片904においても、それぞれ、領域AR11よりも隣接する片の領域AR13が下側に配置されることとなる。

<さらに他の例> 図41は、移動装置および係止部材の他の例を示す模式的外観図である。

図41に示すダンボール組立装置100cは、ダンボール組立装置100と異なり、係止部材301c,〜,304c、移動装置501c,〜,504c、および押圧装置751c,752cを含む。

図41に示すように、ダンボール組立装置100cでは、移動装置501cの下端に係止部材301cが設けられ、移動装置502cの下端に係止部材302cが設けられ、移動装置503cの下端に係止部材303cが設けられ、移動装置504cの下端に係止部材304cが設けられる。

したがって、移動装置501c,〜504cの独立した動作で、係止部材301c,〜,304cの上下を個別制御することができる。その結果、ダンボール箱900の形状が特殊な場合でも、対応することができる。

また、押圧装置751c,752cは、固定部650の上面に配設されている。

また、本実施の形態においては、各種駆動部において、モータ221,〜,モータ224を用いて説明したが、これに限定されず、他の任意の駆動装置、例えば、ロータリエアーシリンダ、他のエアシリンダ、油圧装置等を用いてもよい。

以上のように、本実施の形態に係るダンボール箱組立装置100においては、卍状折り畳み機構401,〜,404が、片901,〜,904の他端を押すとともに、係止部材301,〜,304、301a,〜,304aが隣接する片901,〜,904の一端側を係止する。したがって、隣接する片901,〜,904の一端側の押し倒しを遅延させることができるので、片901,〜,904の他端部を、隣接する片901,〜,904の一端側の下に重ねることができる。

また、係止部材301,〜,304、301a,〜,304aが片901,〜,904を確実に係止する位置に配置し、移動装置501,〜,504により係止部材301,〜,304を鉛直上方成分を含む方向へ移動させることができるので、蓋部の状態、リサイクルのダンボール箱900または新品のダンボール箱900等の蓋状態に左右されず、確実にダンボール箱900の卍状蓋を形成することができる。

また、係止部材301,〜,304、301a,〜,304aは、押し倒し方向に沿って下方傾斜した接触面320SU,320SUaを含むので、ダンボール箱900の蓋部がリサイクルによって折れ曲がっていても、接触面320SU,320SUaが下方傾斜していることにより折れ曲がった蓋を確実に係止することができる。

さらに、係止部材301,〜,304、301a,〜,304aは、固定部310、可動部320およびボルトB340からなる角度調整機構を有するので、ダンボール箱900のサイズに応じて接触面320SU,320SUaの角度調整を行うことができる。その結果、多種のダンボール箱のダンボール箱組立に対応することができ、ダンボール箱組立装置100の汎用性を向上させることができる。

また、移動装置501,〜,504は、係止部材301,〜,304を一体に保持するので、移動装置501,〜,504が駆動することにより係止部材301,〜,304を同時に鉛直上方向に移動させることができる。その結果、ダンボール箱900の複数の片901,〜,904を同時に押し倒すことができるので、確実に卍状蓋を形成することができる。

また、ダンボール箱900の卍状蓋が形成された後、押圧装置751,752により鉛直上方から鉛直下方に向けて蓋が押圧される。その結果、ダンボール箱900の卍状蓋が、崩れることを防止することができる。特に新品のダンボール箱の場合、図20に示したように、片901,〜,904が押し倒し方向と逆方向に戻ることが多い。しかしながら、押圧装置751,752により卍状蓋が確実に保持されるので、ダンボール箱900の卍状蓋の崩れを防止することができる。

また、蓋起立装置201,〜,204により棒状部材211,〜,214が回転され、当該棒状部材211,〜,214が側壁(片905,〜,908)に沿って側壁下側から各4片(片901,〜,904)側に向かって回転移動されるので、ダンボール箱900の蓋となる各4片(片901,〜,904)を側壁(片905,〜,908)の下方外側から側壁上方に沿って起立した状態にすることができる。同時に係止部材301,〜,304と棒状部材211,〜,214とにより当該蓋部を挟持することができる。

本発明においては、ダンボール箱900がダンボール箱に相当し、片901,902,903,904が蓋部となる4片に相当し、ダンボール箱組立装置100がダンボール箱組立装置に相当し、係止部材301,〜,304、301a,〜,304a、301c,〜,304cが係止部材に相当し、卍状折り畳み機構401,〜,404が重ね折り部材に相当し、モータ221,〜,モータ224が回転装置に相当し、棒状部材211,〜,214が棒状部材に相当し、モータ391,〜,モータ394が回転機構に相当し、移動装置501,〜,504、505c,〜,504c蓋起立装置201,〜,204が蓋起立装置に相当する。

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

100 ダンボール箱組立装置 201、202、203、204 蓋起立装置 211、212、213、214 棒状部材 301,〜,304、301a,〜,304a 係止部材 301c,〜,304c 係止部材 401,〜,404 卍状折り畳み機構 501,〜,504,501c,〜,504c 移動装置 751,752 押圧装置 900 ダンボール箱 901、902、903、904 片 905、906、907、908 側壁