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公開番号2025139682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024038644
出願日2024-03-13
発明の名称製函装置
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人翔和国際特許事務所
主分類B65B 43/28 20060101AFI20250919BHJP(運搬;包装;貯蔵;薄板状または線条材料の取扱い)
要約【課題】製函動作の制御に関し、教示の容易性と制御精度とを両立できる製函装置を提供すること。
【解決手段】本発明の製函装置100の位置決め機構10は、下端ガイド部と側縁ガイド部とを具備している。位置決め機構10は、平板形状のダンボール材26が、一枚ずつ供給されて、下端縁部が下端ガイド部に沿って、Y軸方向の一方側の端縁が側縁ガイド部に沿って配置されるようになされている。製函装置100が備えるロボットは、エンドエフェクタによって、平板形状のダンボール材26を展開する展開動作と、筒状の立体形状に展開されたダンボール材27を、底折り機構による底折り及び/又は折り固定機構5による折り固定を行う準備位置に移動させる移動動作とを行い、展開動作及び移動動作を、X軸、Y軸、及びZ軸の1以上の原点位置を異ならせた座標系C1～C3で制御する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
ダンボール材を用いて、一対の正面部、一対の側面部及び底面部を有するダンボール箱を製函する製函装置であって、
前記ダンボール材は、平板形状に折り畳まれた状態と筒状の立体形状に展開された状態とで、向きが同じままの前記正面部、及び向きが変わる前記側面部を含み、
エンドエフェクタとして吸着手段が接続されたアームを有するロボットと、
平板形状に折り畳まれた前記ダンボール材を前記吸着手段の移動によって展開できるように位置決めする位置決め機構と、
前記底面部を形成するための底折り機構及び折り固定機構とを具備しており、
展開された前記ダンボール材の前記一対の正面部が対向する前後方向をＸ軸方向、前記一対の側面部が対向する左右方向をＹ軸方向、該Ｘ軸方向及び該Ｙ軸方向に直交する上下方向をＺ方向としたとき、
前記位置決め機構は、下端ガイド部と側縁ガイド部とを具備し、平板形状の前記ダンボール材が、一枚ずつ供給されて、下端縁部が前記下端ガイド部に沿って、Ｙ軸方向の一方側の端縁が前記側縁ガイド部に沿って配置されるようになされており、
前記ロボットは、
前記エンドエフェクタによって、平板形状の前記ダンボール材を展開する展開動作と、筒状の立体形状に展開された前記ダンボール材を、前記底折り機構による底折り及び／又は前記折り固定機構による折り固定を行う準備位置に移動させる移動動作とを行い、
前記展開動作及び前記移動動作を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の１以上の原点位置を異ならせた座標系で制御する、製函装置。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記ロボットは、平板形状の前記ダンボール材の寸法に応じたオフセット量に基づいて、前記展開動作と前記移動動作を制御する、請求項１に記載の製函装置。
【請求項３】
前記オフセット量は、前記製函装置が製函可能な平板形状の前記ダンボール材の最大寸法を基準とする、請求項２に記載の製函装置。
【請求項４】
前記移動動作は、筒状の立体形状に展開された前記ダンボール材を前記底折り機構の準備位置に移動させる第１移動動作と、前記折り固定機構が具備する一対の搬送支持部間に底折りした前記ダンボール材を押し込む第２移動動作とを具備し、
前記ロボットは、双腕型ロボットであるか、又は複数の単腕型ロボットにより構成されており、
一の前記エンドエフェクタによって前記展開動作及び第１移動動作を行い、別の前記エンドエフェクタによって第２移動動作を行う、請求項１～３の何れか１項に記載の製函装置。
【請求項５】
前記底折り機構及び前記折り固定機構が、前記位置決め機構の前記下端ガイド部よりも下方に配置されている、請求項１～３の何れか１項に記載の製函装置。
【請求項６】
前記展開動作及び前記移動動作を、前記Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の１以上の正負を反転させた座標系で制御する、請求項１～３の何れか１項に記載の製函装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンボール材を用いて、一対の正面部、一対の側面部及び底面部を有するダンボール箱を製函する製函装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ダンボール箱は、平板形状に折り畳まれたダンボール材を六面体形状に立体化して、製造されることが一般的である。ダンボール材からダンボール箱を製造する製函装置に、ロボットアームを備えたロボットを用いることが知られている。
例えば特許文献１には、ダンボール材を吸着するピッキング部と、該ピッキング部によって立体形状に広げられたダンボール材の下部を折り畳んで底部を形成する折り畳み部とを含む、ランダム製函装置が開示されている。
【０００３】
また本出願人は先に、エンドエフェクタが接続された複数のアームを有するロボットと、箱保持装置とを備え、該ロボットの第１のアームに取り付けられた吸着手段が、箱を着脱自在に保持し得る、製函装置を提案している（特許文献２）。
【０００４】
特許文献３には、物品を保持するハンドと、折り曲げ処理のときに、物品の第一被折り曲げ部が当接される第一当接部とを備え、該ハンドが、アームと接続される基部と、該基部に対して回動可能であり且つ前記物品を保持する保持部とを有する、ロボットシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０１５－５０５７８５号公報
特開２０１７－１１９４１１号公報
特開２０２１－０１０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これら特許文献に記載のロボットように、ロボットアームを備える多関節ロボットは、動作（運動）の自由度が高いことにより、複雑な作業が可能である一方、該動作制御が緻密になることで、ロボットティーチング（教示）を容易に行い難くなり、製函動作の制御精度も低下する傾向にある。特許文献１～３の技術は、製函動作の制御に関し、教示の容易性と制御精度とを両立させる点に改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、製函動作の制御に関し、教示の容易性と制御精度とを両立できる製函装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ダンボール材を用いて、一対の正面部、一対の側面部及び底面部を有するダンボール箱を製函する製函装置に関する。
一実施形態として、前記ダンボール材は、平板形状に折り畳まれた状態と筒状の立体形状に展開された状態とで、向きが同じままの前記正面部、及び向きが変わる前記側面部を含むことが好ましい。
一実施形態として、前記製函装置は、エンドエフェクタとして吸着手段が接続されたアームを有するロボットと、
平板形状に折り畳まれた前記ダンボール材を前記吸着手段の移動によって展開できるように位置決めする位置決め機構と、
前記底面部を形成するための底折り機構及び折り固定機構とを具備していることが好ましい。
一実施形態として、展開された前記ダンボール材の前記一対の正面部が対向する前後方向をＸ軸方向、前記一対の側面部が対向する左右方向をＹ軸方向、該Ｘ軸方向及び該Ｙ軸方向に直交する上下方向をＺ方向としたとき、
前記位置決め機構は、下端ガイド部と側縁ガイド部とを具備し、平板形状の前記ダンボール材が、一枚ずつ供給されて、下端縁部が前記下端ガイド部に沿って、Ｙ軸方向の一方側の端縁が前記側縁ガイド部に沿って配置されるようになされていることが好ましい。
一実施形態として、前記ロボットは、
前記エンドエフェクタによって、平板形状の前記ダンボール材を展開する展開動作と、筒状の立体形状に展開された前記ダンボール材を、前記底折り機構による底折り及び／又は前記折り固定機構による折り固定を行う準備位置に移動させる移動動作とを行うことが好ましい。
一実施形態として、前記製函装置は、前記展開動作及び前記移動動作を、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の１以上の原点位置を異ならせた座標系で制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の製函装置によれば、製函動作の制御に関し、教示の容易性と制御精度とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の製函装置の好ましい一実施形態を示す正面図である。
図２（ａ）～（ｃ）は、図１に示すダンボール材を箱状に組み立てる組立てを説明するための斜視図である。
図３（ａ）は、図１に示す位置決め機構を正面側から視た斜視図であり、図３（ｂ）は、該位置決め機構を背面側から視た斜視図である。
図４（ａ）及び（ｂ）は、図３に示す第１面保持部の平面図である。
図５は、図１に示すロボットの斜視図である。
図６は、図５に示す左ハンドを吸着手段側から視た斜視図である。
図７は、図１に示す底折り機構の平面図である。
図８（ａ）及び（ｂ）は、位置決め機構によるダンボール材の位置決め工程を説明するための概略正面図及び概略側面図である。
図９（ａ）及び（ｂ）は、位置決め工程後における第１面保持部の動作を説明するための概略正面図及び概略側面図である。
図１０は、図３に示す正面側下部ガイドプレート及び正面側上部ガイドプレートを退避させる退避工程（ａ）と、該退避工程後における左ハンド及び第１面保持部の動作（ｂ）を説明するための概略側面図である。
図１１（ａ）及び（ｂ）は、ダンボール材を矩形筒状に展開させる展開工程を説明するための概略斜視図である。
図１２は、図１に示すロボットが行う展開工程及び移動工程の各座標系を説明するための斜視図である。
図１３（ａ）及び（ｂ）は、図１１に示す展開工程における左ハンドの保持位置を示す概略正面図である。
図１４（ａ）及び（ｂ）は、展開工程における左ハンドの保持位置の移動軌道を示す概略平面図である。
図１５（ａ）及び（ｂ）は、第１移動工程における左ハンドの保持位置を示す概略平面図である。
図１６（ａ）及び（ｂ）は、図１２に示す第１移動工程における右ハンドの保持位置を示す概略正面図である。
図１７（ａ）及び（ｂ）は、図１２に示す第２移動工程における左ハンドの保持位置を示す概略正面図である。
図１８（ａ）及び（ｂ）は、図１２に示す第２移動工程における右ハンドの保持位置を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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