箱体開梱装置
【課題】簡易な構成によって小型化され、低コストで製造可能な箱体開梱装置を提供する。
【解決手段】箱体５０に当接する方向に移動すると共に、当接する方向と交差する方向に設定された切断方向に移動して箱体５０の側面を切断する切断刃１２と、切断方向における切断刃１２の後方に配置され、切断刃１２と共に切断方向に移動する姿勢変更部１３と、切断刃１２および姿勢変更部１３を当接する方向に移動させるとともに、切断方向に沿った軸上に往復移動させる可動ステージ１１と、を備え、姿勢変更部１３は、箱体５０側に突出した先端部を有し、先端部が箱体５０から遠ざかるように位置を変更可能に設けられるとともに、先端部が箱体５０側に突出するように付勢する付勢手段が設けられている。
【解決手段】箱体５０に当接する方向に移動すると共に、当接する方向と交差する方向に設定された切断方向に移動して箱体５０の側面を切断する切断刃１２と、切断方向における切断刃１２の後方に配置され、切断刃１２と共に切断方向に移動する姿勢変更部１３と、切断刃１２および姿勢変更部１３を当接する方向に移動させるとともに、切断方向に沿った軸上に往復移動させる可動ステージ１１と、を備え、姿勢変更部１３は、箱体５０側に突出した先端部を有し、先端部が箱体５０から遠ざかるように位置を変更可能に設けられるとともに、先端部が箱体５０側に突出するように付勢する付勢手段が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱体を開梱する装置に関し、特に箱体の側面を切断して開梱する箱体開梱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を収容した箱体の側面を切断し、上蓋と箱本体とに切り分けて開梱する箱体開梱装置が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の箱体開梱装置は、直方体状の箱体が有する４つの側面に対応して、４つの切断部を有し、各切断部を移動させて各側面をそれぞれ切断することで、箱体を開梱する構成となっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の箱体開梱装置は、箱体の側面を切断する回転鋸刃と、箱体を回転させて箱体の向きを変更する回転台と、を有し、箱体に回転鋸刃を当接させた状態で、回転台を回転させ、回転角度によって各側面の切断速度制御しながら、箱体を開梱する構成となっている。
【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】特開平７−２６５０３５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、上述の特許文献に記載された装置は、構成要素が多いため、装置が大型化または複雑化しやすく、高コストになりやすい。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載された装置の構成では、箱体の各側面に対応して複数の切断部が必要であり、さらに切断部の数だけ各切断部を移動させる移動機構が必要となる。
【０００８】
また、特許文献２に記載された装置の構成では、箱体の向きを変更するために、専用の回転台および回転台の回転速度を制御可能な回転駆動手段を備える構成となっている。この装置では、回転鋸刃と、回転台の回転角度によって変化する箱体の姿勢と、の位置関係に応じて、側面の切断速度が変化することを抑制するため、箱体の姿勢に応じて回転台の回転速度を変化させる制御を行っている。そのため、箱体の姿勢を検出し、検出結果に応じて回転台の回転速度を制御する制御部が必要となる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって小型化され、低コストで製造可能な箱体開梱装置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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の箱体開梱装置は、箱体に当接する方向に移動すると共に、前記当接する方向と交差する方向に設定された切断方向に移動して前記箱体の側面を切断する切断部材と、前記切断方向における前記切断部材の後方に配置され、前記切断部材と共に前記切断方向に移動する姿勢変更部材と、前記切断部材および前記姿勢変更部材を前記当接する方向に移動させるとともに、前記切断方向に沿った軸上に往復移動させる移動装置と、を備え、前記姿勢変更部材は、前記箱体側に突出した先端部を有し、前記先端部が前記箱体から遠ざかるように位置を変更可能に設けられるとともに、前記先端部が前記箱体側に突出するように付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明においては、前記移動装置の前記箱体側に、前記箱体の側面に当接して前記箱体の側面を板面に沿わせる倣い板が設けられている構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記切断方向における前記切断部材の前方に配置され、前記箱体と前記切断部材との相対距離を計測する計測手段を有し、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記切断部材が前記箱体の側面を切断可能な位置となるように前記移動装置を制御する構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記箱体を戴置する面に垂直な回転軸が設定された回転台を有し、前記回転台上に前記箱体が戴置される構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記回転台と対になり前記箱体の位置を上下から固定する位置固定手段を有し、前記位置固定手段は、前記回転軸と同一軸上に回転軸が設定されている構成とすることができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記箱体と前記切断部材との相対的な高さを変化させる昇降手段を有する構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記切断部材が前記切断方向に移動するときに、前記箱体を側面から把持する把持手段を有する構成とすることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記切断部材は、高さ方向の取り付け位置が異なる第１切断部材および第２切断部材を有することとする構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構成によれば、処理ユニットの動作を利用し、姿勢変更部材を用いて箱体を回転させることができる。そのため、箱体を回転させるための回転駆動装置が不要となり、小型化、低コスト化を実現した箱体開梱装置とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置を示す斜視図である。
【図２】箱体開梱装置が有する可動ステージの拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置の動作を示す説明図である。
【図６】箱体開梱装置が有する可動ステージの他の例を示す拡大図である。
【図７】第１実施形態の箱体開梱装置の変形例の動作を示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る箱体開梱装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る箱体開梱装置が有する切断刃の説明図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る箱体開梱装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、図１〜図５を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２１】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ここでは、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の箱体開梱装置１は、処理対象である箱体５０の側面を切断する切断ユニット１０と、箱体５０を戴置する戴置台３０とを有している。
【００２３】
切断ユニット１０は、ｙ方向に延在するレール１４上を往復可能とする可動ステージ（移動装置）１１と、可動ステージ１１上に設けられた切断刃（切断部材）１２および姿勢変更部（姿勢変更部材）１３と、箱体５０が戴置される側にｙ方向に延在して設けられた倣い板１５と、を有しており、切断ユニット可動部（移動装置）１６によりｘ方向において、＋ｘ方向および−ｘ方向に移動可能に設けられている。その他、不図示の制御装置を有しており、切断ユニット１０の動作制御を行っている。
【００２４】
図２は、可動ステージ１１の拡大斜視図である。図に示すように、可動ステージ１１は、底部に設けられた凹部１１ａがレール１４に嵌合しており、レール１４上を移動する構成となっている。
【００２５】
可動ステージ１１に設けられた切断刃１２は、刃部１２ａが水平方向（ｘｙ方向）に向き、レール１４の延在方向に対して交差するように設けられている。切断刃１２は、可動ステージ１１の移動と共に＋ｙ方向に移動し、箱体５０の側面を切断する。切断刃１２としては、自身は駆動しない小刀状のものを取り付けていても良く、回転鋸刃のような駆動部を有するものを取り付けても良い。
【００２６】
姿勢変更部１３は、略角柱状に設けられ可動ステージ１１から不図示の箱体側に突出する先端部１３０ａと、先端部１３０ａの長軸方向に連続して設けられた平板状の支持部１３０ｂと、からなる棒状の当接部１３０を有しており、先端部１３０ａと支持部１３０ｂとの連結部付近において、軸部１３１によって可動ステージ１１に取り付けられている。
【００２７】
可動ステージ１１上には、支持部１３０ｂと接する位置にストッパー１３２が設けられており、姿勢変更部１３は、支持部１３０ｂとストッパー１３２とが接した状態で、先端部１３０ａが可動ステージ１１から突出するように設けられている。軸部１３１にはバネ機構（付勢手段）が設けられ、支持部１３０ｂとストッパー１３２とが接するように力を加えている。
【００２８】
このような姿勢変更部１３は、先端部１３０ａに＋ｙ方向から力を受けると、当接部１３０が軸部１３１周りを図の矢印ａ方向に回動し、力がかからなくなると、当接部１３０は軸部１３１が備えるバネによって支持部１３０ｂとストッパー１３２とが接する位置（初期位置）に戻る構成となっている。
【００２９】
図１に戻って、レール１４は、切断ユニット１０の一端（＋ｙ方向）から他端（−ｙ方向）まで延在して設けられており、レール１４上に設けられた可動ステージ１１が、戴置台３０上に戴置された箱体５０の側面（切断箇所）の長さに対して十分に長い距離を往復可能な構成となっている。
【００３０】
倣い板１５は、切断ユニット１０の箱体５０が戴置される側にｙ方向に延在して設けられた平板状の部材である。倣い板１５は、厚み方向がｘ方向となるように設けられており、倣い板１５の上端（ｚ方向）では、切断刃１２および姿勢変更部１３の先端が、倣い板１５を挟んで箱体５０の戴置側に突出している。
【００３１】
切断ユニット可動部１６は、切断ユニット１０のｙ方向中心付近に接続された主可動部１６ａと、切断ユニット１０のｙ方向両端付近に接続された２つの副可動部１６ｂと、を有している。主可動部１６ａ、副可動部１６ｂは、壁状のユニット基部１９に設けられた貫通孔を介して、不図示の駆動装置に接続されたピストン状の部材であり、自身が伸縮することで切断ユニット１０を±ｘ方向に移動可能としている。
【００３２】
戴置台３０は、箱体５０を戴置し開梱作業を行うための作業台として用いられる。戴置台３０の表面は、箱体５０が滑りにくいように滑り止め加工がされていると良い。
【００３３】
次に箱体開梱装置１の動作について、図３〜図５を参照して説明する。図３は、箱体開梱装置１の動作を説明するフローチャートであり、図４および図５は、箱体開梱装置１の動作を説明する平面図である。動作開始時には、箱体開梱装置１の戴置台３０上に、処理対象である箱体５０が戴置されているものとする。
【００３４】
始めに、箱体開梱装置１を用いて切断する辺（箱体５０の側面）の数を設定する（ステップＳ１）。通常は、３辺を切開することにより箱体を開梱するため、ｎ＝３に設定されている。
【００３５】
次に、切断ユニット可動部１６が駆動して切断ユニット１０を＋ｘ方向に移動させ、倣い板１５を箱体５０に当接させる（ステップＳ２，図４（ａ））。動作開始時に箱体５０の側面が、例えば倣い板１５に対して斜めに配置されている場合には、倣い板１５を押し込むことで箱体５０の側面と倣い板１５とを密着させる。
【００３６】
次に、切断ユニット１０の可動ステージ１１が＋ｙ方向（切断方向）に移動する（ステップＳ３，図４（ｂ））。その際、可動ステージ１１の移動にあわせて切断刃１２が箱体５０に接し、倣い板１５に接している箱体５０の側面を切開する。また、姿勢変更部１３は、箱体５０に接すると、当接部１３０が箱体５０を避けるように軸部１３１を中心軸として矢印ａ方向に回動し、先端が倣い板１５を挟んで箱体５０とは反対側に配置されるよう移動する。
【００３７】
なお、姿勢変更部１３が箱体５０から離れると、姿勢変更部１３は、軸部１３１に備えられたバネ機構により、先端が倣い板１５から箱体５０側に突出した初期位置に戻される。このようにして、箱体５０の側面を切開する。
【００３８】
次に、不図示の制御装置は、切断した辺の数が設定値に達したかを判断し（ステップＳ４）、設定値に達していなければ、切断ユニット１０の可動ステージ１１が−ｙ方向に移動する（ステップＳ５，図５（ａ））。
【００３９】
可動ステージ１１が移動すると、姿勢変更部１３は箱体５０の端部と接触する。姿勢変更部１３は、可動ステージ１１上に設けられた不図示のストッパーによって回動が規制されているため、箱体５０に接しても回動することなく、可動ステージ１１の移動にあわせて箱体５０を押し出す。
【００４０】
同時に、切断ユニット可動部１６が駆動して切断ユニット１０が−ｘ方向に遠ざかる（図５（ｂ））。この動きにより、箱体５０の位置が＋ｘ方向に無用に遠ざかること無く、箱体５０の向きを変えることができる。
【００４１】
ここで、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動する際に、姿勢変更部１３において箱体５０と当接する箇所が、滑り止め加工が施されていたり、或いは鈎状に成形されていたりすると良い。このような加工が施されていると、箱体５０にと右折した姿勢変更部１３が、箱体５０の表面で滑りにくくなり、箱体５０の向きを変更しやすくなるため好ましい。
【００４２】
その後ステップＳ２に戻り、必要な回数だけ箱体５０の切断と箱体５０の向きの変更とを繰り返し、設定回数の切断（例えば箱体５０の３辺に対応してｎ＝３）が終了すると、切断ユニット可動部１６が初期位置に戻り、動作を終了する（ステップＳ６）。
以上のようにして、本実施形態の箱体開梱装置１を用いた箱体５０の開梱を行う。
【００４３】
以上のような構成の箱体開梱装置１によれば、可動ステージ１１の戻り方向（−ｙ方向）の移動の際に姿勢変更部１３を箱体５０に当接させて箱体５０の向きを変更するため、箱体５０を回転させる専用の駆動源を必要としない。したがって、装置構成が簡略化され小型化が可能な箱体開梱装置とすることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、略直方体の箱体５０を開梱する動作を例に挙げて説明したが、直方体だけでなく、多角柱状、多角錐状、円柱状の箱体の開梱にも適用することができる。箱体５０の形状に合わせて切断する辺の数（設定値）を調整し、必要な切断を行うこととすると良い。円柱状の箱体の場合、多角柱状の箱体を開梱する条件を当てはめることで開梱することが可能である。
【００４５】
また、本実施形態においては、姿勢変更部１３が角柱状の当接部１３０を有することとしたが、これに限らず、例えば平面視で（ｚ方向から視て）矩形状、多角形状、楕円形状、半円形状、円形状の形状を備えることとしても良い。これらの形状を有する当接部であったとしても、回転可能に可動ステージ上に設けられており、一部が倣い板１５よりも箱体５０側に突出して先端部として機能し、先端部が箱体に押されるときに先端部が倣い板よりも可動ステージ側に配置されるように回転することが可能であれば良い。
【００４６】
また、本実施形態においては、付勢手段として軸部１３１にバネ機構を備える構成としたが、箱体からの力を受けなくなった姿勢変更部１３を初期位置に戻すことが出来るならば、これに限らない。
【００４７】
また、姿勢変更部の構成は、上述の構成に限らない。図６は、姿勢変更部の他の構成を示す模式図であり、図２に対応する図である。
【００４８】
図に示す姿勢変更部１８は、箱体側が尖り切断方向へ面した傾斜面１８０ａを有する先端部１８０と、先端部１８０が位置変更可能な状態で接続される基部１８１と、先端部１８０と基部１８１とを接続する接続軸１８２と、先端部１８０と基部１８１との間に設けられ、内部に接続軸１８２が挿入されたバネ（付勢手段）１８３と、を有している。
【００４９】
このような構成の姿勢変更部１８では、先端部１８０の位置が符号ｂで示す接続軸１８２の軸方向（±ｘ方向）に移動可能となっている。すなわち、先端部１８０の傾斜面１８０ａに応力が加わると先端部１８０は−ｘ方向に移動し、傾斜面１８０ａに加わる応力が無くなると先端部１８０が＋ｘ方向に移動する構成となっている。
【００５０】
図７は、姿勢変更部１８の動作を示す平面図である。図７（ａ）に示すように、切断ユニット１０の可動ステージ１１が＋ｙ方向（切断方向）に移動すると、可動ステージ１１の移動にあわせて切断刃１２が箱体５０に接し、倣い板１５に接している箱体５０の側面を切開する。また、姿勢変更部１８は、箱体５０に接すると、先端部１８０が箱体５０から応力を受けて矢印ｂ方向に移動し、先端が倣い板１５を挟んで箱体５０とは反対側に配置されるよう移動する。
【００５１】
なお、姿勢変更部１８が箱体５０から離れると、姿勢変更部１８が有するバネ１８３により、先端部１８０が倣い板１５から箱体５０側に突出した初期位置に戻される。
【００５２】
次に、図７（ｂ）に示すように、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動すると、姿勢変更部１８は箱体５０の端部と接触する。このときは先端部１８０の傾斜面１８０ａに応力が加わらないため、先端部１８０の位置は変わらず、可動ステージ１１の移動にあわせて箱体５０を押し出す。
姿勢変更部としては、このような構成のものを採用することもできる。
【００５３】
［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係る箱体開梱装置２の説明図である。本実施形態の箱体開梱装置２は、第１実施形態の箱体開梱装置１と一部共通している。異なるのは、切断刃１２による切断時、および姿勢変更部１３による箱体５０の向き変更時に、箱体５０の位置がずれないように保持する構成が付加されていることである。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図に示すように、箱体開梱装置２の戴置台３０は、基台３１に設けられた昇降装置（昇降手段）３２によって上下方向（±ｚ方向）に昇降可能に構成されている。これに合わせて、切断ユニット１０はユニット基部１９においてｚ方向上方に設置され、切断ユニット１０が基台３１から離間した位置となっている。戴置台３０は、基台３１の上面から切断ユニット１０の底部までの空間を昇降する設計となっている。
【００５５】
また、戴置台３０には箱体５０を±ｙ方向から把持し、移動を規制する一対の固定部３３と、箱体５０の向き変更時に回転中心を与える回転台３４と、が設けられている。回転台３４の表面は、箱体５０が滑りにくいように滑り止め加工がされていると良い。
【００５６】
さらに、ユニット基部１９の上部には、ｘ方向に延在する梁部４０が設けられ、梁部４０の先端付近には、高さ方向（ｚ方向）が切断刃１２よりも高く回転台３４の回転軸と同一軸上に位置する回転中心をもった回転天井（位置固定手段）４１が設けられている。戴置台３０が上昇すると、箱体５０を回転天井４１へ突き当てて固定し、箱体５０の上面を高さ方向の基準として側面を切断する。そのため、箱体の寸法を選ばずに一定の高さで切断することができる。
【００５７】
箱体５０の開梱動作時には、まず、箱体５０が戴置台３０の回転台３４上に戴置された後、戴置台３０が上昇し、箱体５０を回転台３４と回転天井４１との間に挟み込む。また、固定部３３が±ｙ方向から箱体５０を把持して固定する。
【００５８】
次に、切断ユニット１０が移動して倣い板１５が箱体５０に接し、可動ステージ１１が＋ｙ方向に移動することで箱体５０の側面を切断する。このとき箱体５０は、一対の固定部３３および回転台３４と回転天井４１との間に挟まれて固定されているため、可動ステージ１１の移動に伴ってずれてしまうことがなく、良好に切削することができる。切断ユニット１０が＋ｙ方向の所定の位置まで移動し、側面の切削が終了すると、固定部３３は箱体５０の把持をやめて箱体５０を開放する。
【００５９】
次に、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動して箱体の向きを変える。このとき、箱体５０は、回転台３４と回転天井４１との間に挟まれて固定されているため、ｘｙ平面の位置は固定されているが、回転台３４および回転天井４１の回転軸を中心として自由に回転可能となっている。そのため、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動し、姿勢変更部１３が箱体５０に当接すると、箱体５０は回転台３４および回転天井４１の回転軸を中心として回転し向きを変える。
【００６０】
必要な回数だけ箱体５０の切断と箱体５０の向きの変更とを繰り返し、設定回数の切断が終了すると、切断ユニット可動部１６が初期位置に戻り動作を終了する。
以上のようにして、本実施形態の箱体開梱装置２を用いた箱体５０の開梱を行う。
【００６１】
以上のような構成の箱体開梱装置２によれば、側面の切断時および箱体５０の向き変更時に、箱体５０の無用な移動を抑制し、確実な切断と箱体５０の向き変更とを実現する箱体開梱装置とすることができる。
【００６２】
なお、本実施形態においては、回転台３４と回転天井４１との間に箱体５０を挟んで固定することとしたが、箱体５０を回転台３４上に戴置するのみとし、回転天井４１との間で挟まない構成としても構わない。回転台３４の上に箱体５０が配置されているだけであっても、姿勢変更部１３による箱体５０の向き変更の動作の際には、回転台３４の回転軸周りの回転が優先されるため、箱体５０の位置ずれを生じにくく、良好な開梱処理が可能となる。
【００６３】
［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態に係る箱体開梱装置の説明図である。本実施形態の箱体開梱装置は、第１，第２実施形態の箱体開梱装置と一部共通しており、切断刃の構成のみが異なっている。したがって、本実施形態においては、切断刃の構成について詳細に説明するとともに、前述の実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施形態の箱体開梱装置が有する切断刃１７は、不図示の箱体の上面近傍を切断する第１切断刃１７ａと、箱体の底面近傍を切断する第２切断刃１７ｂと、の２枚の刃を備える構成となっている。このような構成の切断刃１７を用いると、箱体の上面と底面とを同時に開ことができるため、側面切断後に容易に箱体を潰すことができる。
【００６５】
切断刃１７は、第１切断刃１７ａと第２切断刃１７ｂとの離間距離を変更可能とする構成であると、様々な大きさの箱体の開梱に用いることが可能であり好ましい。もちろん、第１切断刃１７ａと第２切断刃１７ｂとの離間距離を固定し、特定の大きさの箱体を開梱するための専用の切断刃としても良い。
【００６６】
［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４実施形態に係る箱体開梱装置の説明図である。本実施形態の箱体開梱装置は、第１，第２実施形態の箱体開梱装置と一部共通しており、異なるのは、倣い板１５が不要であることと、切断ユニット可動部１６の主可動部１６ａが任意の位置で停止することができる可動部材であることと、切断ユニットと箱体の距離を測定することができるセンサ１３９を構成として付加されていることである。したがって、本実施形態においては、切断ユニット可動部１６とセンサ１３９の構成について詳細に説明するとともに、前述の実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態の箱体開梱装置が有する切断ユニット可動部１６は、切断ユニット１０と接続されたシャフトガイド１３８と、シャフトガイド１３８と連結され、シャフトガイド１３８を介して切断ユニット１０の位置を制御するボールネジ１３４と、ボールネジ１３４に接続されたモーター１３５と、を有している。
【００６８】
ボールネジ１３４は、シャフトガイド１３８と平面的に重なる位置（ｚ方向から見て重なる位置）に配置された軸１３４ａと、軸１３４ａが挿通されたナット１３４ｂと、を有している。軸１３４ａは、端部に設けられたカップリング１３７を介してモーター１３５が接続されており、モーター１３５の回転によりナット１３４ｂのｘ方向の位置を制御している。また、ナット１３４ｂには、シャフトガイド１３８が連結される連結部１３６が設けられている。
【００６９】
またシャフトガイド１３８は、壁状のユニット基部１９に設けられた貫通孔１９ａに挿入され、一端部１３８ａが切断ユニット１０に連結し、他端部１３８ｂが連結部１３６と連結している。
【００７０】
このような構成の切断ユニット可動部１６では、モーター１３５が回転することによってボールネジ１３４のナット１３４ｂを直線的に移動させ、ナット１３４ｂに連結されたシャフトガイド１３８を±ｘ方向に移動させることにより、切断ユニット１０を±ｘ方向に移動可能としている。
【００７１】
センサ１３９は、非接触の反射型センサで、可動ステージ１１上の切断方向（＋ｙ方向）に対して切断刃１２よりも前方に位置し、箱体５０と切断ユニット１０との距離を測定することで箱体５０と切断刃１２との相対的な位置関係を測定する。切断ユニット可動部１６のモーター１３５は、センサ１３９の測定結果に基づいて制御され、切断刃１２が箱体５０の側面を良好に切断可能な位置に切断ユニット１０の位置を変更する。センサ１３９は、接触型のセンサであっても切断ユニット可動部１６が箱体５０に与える付加が少なく、代用することが可能である。
【００７２】
このような構成であると、切断ユニット１０が箱体５０に接触しなくても箱体５０の側面を切断することができるため、箱体５０の切断中の変形を抑えて切断することができる。また、箱体５０と切断ユニット１０の距離を切断中にも変更可能なため、箱体５０に大きな歪みがあっても、箱体５０の側面に沿って切断することが可能である。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 切断ユニット
１１ 可動ステージ（移動装置）
１２，１７ 切断刃（切断部材）
１２ａ 刃部
１３、１８ 姿勢変更部（姿勢変更部材）
１４ レール
１５ 倣い板
１６ 切断ユニット可動部
１７ａ 第１切断刃
１７ｂ 第２切断刃
１９ ユニット基部
１９ａ 貫通孔
３０ 戴置台
３１ 基台
３２ 昇降装置（昇降手段）
３３ 固定部
３４ 回転台
４０ 梁部
４１ 回転天井（位置固定手段）
５０ 箱体
１３０ 当接部
１３０ａ 先端部
１３１ 軸部（付勢手段）
１３２ ストッパー
１３４ ボールネジ
１３４ａ 軸
１３４ｂ ナット
１３５ モーター
１３６ 連結部
１３７ カップリング
１３８ シャフトガイド
１３８ａ 一端部
１３８ｂ 他端部
１３９ センサ
１８０ 先端部
１８０ａ 傾斜面
１８１ 基部
１８２ 接続軸
１８３バネ （付勢手段）
ａ，ｂ 矢印
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱体を開梱する装置に関し、特に箱体の側面を切断して開梱する箱体開梱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を収容した箱体の側面を切断し、上蓋と箱本体とに切り分けて開梱する箱体開梱装置が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の箱体開梱装置は、直方体状の箱体が有する４つの側面に対応して、４つの切断部を有し、各切断部を移動させて各側面をそれぞれ切断することで、箱体を開梱する構成となっている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の箱体開梱装置は、箱体の側面を切断する回転鋸刃と、箱体を回転させて箱体の向きを変更する回転台と、を有し、箱体に回転鋸刃を当接させた状態で、回転台を回転させ、回転角度によって各側面の切断速度制御しながら、箱体を開梱する構成となっている。
【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】特開平７−２６５０３５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、上述の特許文献に記載された装置は、構成要素が多いため、装置が大型化または複雑化しやすく、高コストになりやすい。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載された装置の構成では、箱体の各側面に対応して複数の切断部が必要であり、さらに切断部の数だけ各切断部を移動させる移動機構が必要となる。
【０００８】
また、特許文献２に記載された装置の構成では、箱体の向きを変更するために、専用の回転台および回転台の回転速度を制御可能な回転駆動手段を備える構成となっている。この装置では、回転鋸刃と、回転台の回転角度によって変化する箱体の姿勢と、の位置関係に応じて、側面の切断速度が変化することを抑制するため、箱体の姿勢に応じて回転台の回転速度を変化させる制御を行っている。そのため、箱体の姿勢を検出し、検出結果に応じて回転台の回転速度を制御する制御部が必要となる。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって小型化され、低コストで製造可能な箱体開梱装置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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の箱体開梱装置は、箱体に当接する方向に移動すると共に、前記当接する方向と交差する方向に設定された切断方向に移動して前記箱体の側面を切断する切断部材と、前記切断方向における前記切断部材の後方に配置され、前記切断部材と共に前記切断方向に移動する姿勢変更部材と、前記切断部材および前記姿勢変更部材を前記当接する方向に移動させるとともに、前記切断方向に沿った軸上に往復移動させる移動装置と、を備え、前記姿勢変更部材は、前記箱体側に突出した先端部を有し、前記先端部が前記箱体から遠ざかるように位置を変更可能に設けられるとともに、前記先端部が前記箱体側に突出するように付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明においては、前記移動装置の前記箱体側に、前記箱体の側面に当接して前記箱体の側面を板面に沿わせる倣い板が設けられている構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記切断方向における前記切断部材の前方に配置され、前記箱体と前記切断部材との相対距離を計測する計測手段を有し、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記切断部材が前記箱体の側面を切断可能な位置となるように前記移動装置を制御する構成とすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記箱体を戴置する面に垂直な回転軸が設定された回転台を有し、前記回転台上に前記箱体が戴置される構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記回転台と対になり前記箱体の位置を上下から固定する位置固定手段を有し、前記位置固定手段は、前記回転軸と同一軸上に回転軸が設定されている構成とすることができる。
【００１５】
また、本発明においては、前記箱体と前記切断部材との相対的な高さを変化させる昇降手段を有する構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記切断部材が前記切断方向に移動するときに、前記箱体を側面から把持する把持手段を有する構成とすることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記切断部材は、高さ方向の取り付け位置が異なる第１切断部材および第２切断部材を有することとする構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構成によれば、処理ユニットの動作を利用し、姿勢変更部材を用いて箱体を回転させることができる。そのため、箱体を回転させるための回転駆動装置が不要となり、小型化、低コスト化を実現した箱体開梱装置とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置を示す斜視図である。
【図２】箱体開梱装置が有する可動ステージの拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置の動作を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置の動作を示す説明図である。
【図６】箱体開梱装置が有する可動ステージの他の例を示す拡大図である。
【図７】第１実施形態の箱体開梱装置の変形例の動作を示す平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る箱体開梱装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る箱体開梱装置が有する切断刃の説明図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る箱体開梱装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、図１〜図５を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る箱体開梱装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２１】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ここでは、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の箱体開梱装置１は、処理対象である箱体５０の側面を切断する切断ユニット１０と、箱体５０を戴置する戴置台３０とを有している。
【００２３】
切断ユニット１０は、ｙ方向に延在するレール１４上を往復可能とする可動ステージ（移動装置）１１と、可動ステージ１１上に設けられた切断刃（切断部材）１２および姿勢変更部（姿勢変更部材）１３と、箱体５０が戴置される側にｙ方向に延在して設けられた倣い板１５と、を有しており、切断ユニット可動部（移動装置）１６によりｘ方向において、＋ｘ方向および−ｘ方向に移動可能に設けられている。その他、不図示の制御装置を有しており、切断ユニット１０の動作制御を行っている。
【００２４】
図２は、可動ステージ１１の拡大斜視図である。図に示すように、可動ステージ１１は、底部に設けられた凹部１１ａがレール１４に嵌合しており、レール１４上を移動する構成となっている。
【００２５】
可動ステージ１１に設けられた切断刃１２は、刃部１２ａが水平方向（ｘｙ方向）に向き、レール１４の延在方向に対して交差するように設けられている。切断刃１２は、可動ステージ１１の移動と共に＋ｙ方向に移動し、箱体５０の側面を切断する。切断刃１２としては、自身は駆動しない小刀状のものを取り付けていても良く、回転鋸刃のような駆動部を有するものを取り付けても良い。
【００２６】
姿勢変更部１３は、略角柱状に設けられ可動ステージ１１から不図示の箱体側に突出する先端部１３０ａと、先端部１３０ａの長軸方向に連続して設けられた平板状の支持部１３０ｂと、からなる棒状の当接部１３０を有しており、先端部１３０ａと支持部１３０ｂとの連結部付近において、軸部１３１によって可動ステージ１１に取り付けられている。
【００２７】
可動ステージ１１上には、支持部１３０ｂと接する位置にストッパー１３２が設けられており、姿勢変更部１３は、支持部１３０ｂとストッパー１３２とが接した状態で、先端部１３０ａが可動ステージ１１から突出するように設けられている。軸部１３１にはバネ機構（付勢手段）が設けられ、支持部１３０ｂとストッパー１３２とが接するように力を加えている。
【００２８】
このような姿勢変更部１３は、先端部１３０ａに＋ｙ方向から力を受けると、当接部１３０が軸部１３１周りを図の矢印ａ方向に回動し、力がかからなくなると、当接部１３０は軸部１３１が備えるバネによって支持部１３０ｂとストッパー１３２とが接する位置（初期位置）に戻る構成となっている。
【００２９】
図１に戻って、レール１４は、切断ユニット１０の一端（＋ｙ方向）から他端（−ｙ方向）まで延在して設けられており、レール１４上に設けられた可動ステージ１１が、戴置台３０上に戴置された箱体５０の側面（切断箇所）の長さに対して十分に長い距離を往復可能な構成となっている。
【００３０】
倣い板１５は、切断ユニット１０の箱体５０が戴置される側にｙ方向に延在して設けられた平板状の部材である。倣い板１５は、厚み方向がｘ方向となるように設けられており、倣い板１５の上端（ｚ方向）では、切断刃１２および姿勢変更部１３の先端が、倣い板１５を挟んで箱体５０の戴置側に突出している。
【００３１】
切断ユニット可動部１６は、切断ユニット１０のｙ方向中心付近に接続された主可動部１６ａと、切断ユニット１０のｙ方向両端付近に接続された２つの副可動部１６ｂと、を有している。主可動部１６ａ、副可動部１６ｂは、壁状のユニット基部１９に設けられた貫通孔を介して、不図示の駆動装置に接続されたピストン状の部材であり、自身が伸縮することで切断ユニット１０を±ｘ方向に移動可能としている。
【００３２】
戴置台３０は、箱体５０を戴置し開梱作業を行うための作業台として用いられる。戴置台３０の表面は、箱体５０が滑りにくいように滑り止め加工がされていると良い。
【００３３】
次に箱体開梱装置１の動作について、図３〜図５を参照して説明する。図３は、箱体開梱装置１の動作を説明するフローチャートであり、図４および図５は、箱体開梱装置１の動作を説明する平面図である。動作開始時には、箱体開梱装置１の戴置台３０上に、処理対象である箱体５０が戴置されているものとする。
【００３４】
始めに、箱体開梱装置１を用いて切断する辺（箱体５０の側面）の数を設定する（ステップＳ１）。通常は、３辺を切開することにより箱体を開梱するため、ｎ＝３に設定されている。
【００３５】
次に、切断ユニット可動部１６が駆動して切断ユニット１０を＋ｘ方向に移動させ、倣い板１５を箱体５０に当接させる（ステップＳ２，図４（ａ））。動作開始時に箱体５０の側面が、例えば倣い板１５に対して斜めに配置されている場合には、倣い板１５を押し込むことで箱体５０の側面と倣い板１５とを密着させる。
【００３６】
次に、切断ユニット１０の可動ステージ１１が＋ｙ方向（切断方向）に移動する（ステップＳ３，図４（ｂ））。その際、可動ステージ１１の移動にあわせて切断刃１２が箱体５０に接し、倣い板１５に接している箱体５０の側面を切開する。また、姿勢変更部１３は、箱体５０に接すると、当接部１３０が箱体５０を避けるように軸部１３１を中心軸として矢印ａ方向に回動し、先端が倣い板１５を挟んで箱体５０とは反対側に配置されるよう移動する。
【００３７】
なお、姿勢変更部１３が箱体５０から離れると、姿勢変更部１３は、軸部１３１に備えられたバネ機構により、先端が倣い板１５から箱体５０側に突出した初期位置に戻される。このようにして、箱体５０の側面を切開する。
【００３８】
次に、不図示の制御装置は、切断した辺の数が設定値に達したかを判断し（ステップＳ４）、設定値に達していなければ、切断ユニット１０の可動ステージ１１が−ｙ方向に移動する（ステップＳ５，図５（ａ））。
【００３９】
可動ステージ１１が移動すると、姿勢変更部１３は箱体５０の端部と接触する。姿勢変更部１３は、可動ステージ１１上に設けられた不図示のストッパーによって回動が規制されているため、箱体５０に接しても回動することなく、可動ステージ１１の移動にあわせて箱体５０を押し出す。
【００４０】
同時に、切断ユニット可動部１６が駆動して切断ユニット１０が−ｘ方向に遠ざかる（図５（ｂ））。この動きにより、箱体５０の位置が＋ｘ方向に無用に遠ざかること無く、箱体５０の向きを変えることができる。
【００４１】
ここで、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動する際に、姿勢変更部１３において箱体５０と当接する箇所が、滑り止め加工が施されていたり、或いは鈎状に成形されていたりすると良い。このような加工が施されていると、箱体５０にと右折した姿勢変更部１３が、箱体５０の表面で滑りにくくなり、箱体５０の向きを変更しやすくなるため好ましい。
【００４２】
その後ステップＳ２に戻り、必要な回数だけ箱体５０の切断と箱体５０の向きの変更とを繰り返し、設定回数の切断（例えば箱体５０の３辺に対応してｎ＝３）が終了すると、切断ユニット可動部１６が初期位置に戻り、動作を終了する（ステップＳ６）。
以上のようにして、本実施形態の箱体開梱装置１を用いた箱体５０の開梱を行う。
【００４３】
以上のような構成の箱体開梱装置１によれば、可動ステージ１１の戻り方向（−ｙ方向）の移動の際に姿勢変更部１３を箱体５０に当接させて箱体５０の向きを変更するため、箱体５０を回転させる専用の駆動源を必要としない。したがって、装置構成が簡略化され小型化が可能な箱体開梱装置とすることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、略直方体の箱体５０を開梱する動作を例に挙げて説明したが、直方体だけでなく、多角柱状、多角錐状、円柱状の箱体の開梱にも適用することができる。箱体５０の形状に合わせて切断する辺の数（設定値）を調整し、必要な切断を行うこととすると良い。円柱状の箱体の場合、多角柱状の箱体を開梱する条件を当てはめることで開梱することが可能である。
【００４５】
また、本実施形態においては、姿勢変更部１３が角柱状の当接部１３０を有することとしたが、これに限らず、例えば平面視で（ｚ方向から視て）矩形状、多角形状、楕円形状、半円形状、円形状の形状を備えることとしても良い。これらの形状を有する当接部であったとしても、回転可能に可動ステージ上に設けられており、一部が倣い板１５よりも箱体５０側に突出して先端部として機能し、先端部が箱体に押されるときに先端部が倣い板よりも可動ステージ側に配置されるように回転することが可能であれば良い。
【００４６】
また、本実施形態においては、付勢手段として軸部１３１にバネ機構を備える構成としたが、箱体からの力を受けなくなった姿勢変更部１３を初期位置に戻すことが出来るならば、これに限らない。
【００４７】
また、姿勢変更部の構成は、上述の構成に限らない。図６は、姿勢変更部の他の構成を示す模式図であり、図２に対応する図である。
【００４８】
図に示す姿勢変更部１８は、箱体側が尖り切断方向へ面した傾斜面１８０ａを有する先端部１８０と、先端部１８０が位置変更可能な状態で接続される基部１８１と、先端部１８０と基部１８１とを接続する接続軸１８２と、先端部１８０と基部１８１との間に設けられ、内部に接続軸１８２が挿入されたバネ（付勢手段）１８３と、を有している。
【００４９】
このような構成の姿勢変更部１８では、先端部１８０の位置が符号ｂで示す接続軸１８２の軸方向（±ｘ方向）に移動可能となっている。すなわち、先端部１８０の傾斜面１８０ａに応力が加わると先端部１８０は−ｘ方向に移動し、傾斜面１８０ａに加わる応力が無くなると先端部１８０が＋ｘ方向に移動する構成となっている。
【００５０】
図７は、姿勢変更部１８の動作を示す平面図である。図７（ａ）に示すように、切断ユニット１０の可動ステージ１１が＋ｙ方向（切断方向）に移動すると、可動ステージ１１の移動にあわせて切断刃１２が箱体５０に接し、倣い板１５に接している箱体５０の側面を切開する。また、姿勢変更部１８は、箱体５０に接すると、先端部１８０が箱体５０から応力を受けて矢印ｂ方向に移動し、先端が倣い板１５を挟んで箱体５０とは反対側に配置されるよう移動する。
【００５１】
なお、姿勢変更部１８が箱体５０から離れると、姿勢変更部１８が有するバネ１８３により、先端部１８０が倣い板１５から箱体５０側に突出した初期位置に戻される。
【００５２】
次に、図７（ｂ）に示すように、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動すると、姿勢変更部１８は箱体５０の端部と接触する。このときは先端部１８０の傾斜面１８０ａに応力が加わらないため、先端部１８０の位置は変わらず、可動ステージ１１の移動にあわせて箱体５０を押し出す。
姿勢変更部としては、このような構成のものを採用することもできる。
【００５３】
［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係る箱体開梱装置２の説明図である。本実施形態の箱体開梱装置２は、第１実施形態の箱体開梱装置１と一部共通している。異なるのは、切断刃１２による切断時、および姿勢変更部１３による箱体５０の向き変更時に、箱体５０の位置がずれないように保持する構成が付加されていることである。したがって、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５４】
図に示すように、箱体開梱装置２の戴置台３０は、基台３１に設けられた昇降装置（昇降手段）３２によって上下方向（±ｚ方向）に昇降可能に構成されている。これに合わせて、切断ユニット１０はユニット基部１９においてｚ方向上方に設置され、切断ユニット１０が基台３１から離間した位置となっている。戴置台３０は、基台３１の上面から切断ユニット１０の底部までの空間を昇降する設計となっている。
【００５５】
また、戴置台３０には箱体５０を±ｙ方向から把持し、移動を規制する一対の固定部３３と、箱体５０の向き変更時に回転中心を与える回転台３４と、が設けられている。回転台３４の表面は、箱体５０が滑りにくいように滑り止め加工がされていると良い。
【００５６】
さらに、ユニット基部１９の上部には、ｘ方向に延在する梁部４０が設けられ、梁部４０の先端付近には、高さ方向（ｚ方向）が切断刃１２よりも高く回転台３４の回転軸と同一軸上に位置する回転中心をもった回転天井（位置固定手段）４１が設けられている。戴置台３０が上昇すると、箱体５０を回転天井４１へ突き当てて固定し、箱体５０の上面を高さ方向の基準として側面を切断する。そのため、箱体の寸法を選ばずに一定の高さで切断することができる。
【００５７】
箱体５０の開梱動作時には、まず、箱体５０が戴置台３０の回転台３４上に戴置された後、戴置台３０が上昇し、箱体５０を回転台３４と回転天井４１との間に挟み込む。また、固定部３３が±ｙ方向から箱体５０を把持して固定する。
【００５８】
次に、切断ユニット１０が移動して倣い板１５が箱体５０に接し、可動ステージ１１が＋ｙ方向に移動することで箱体５０の側面を切断する。このとき箱体５０は、一対の固定部３３および回転台３４と回転天井４１との間に挟まれて固定されているため、可動ステージ１１の移動に伴ってずれてしまうことがなく、良好に切削することができる。切断ユニット１０が＋ｙ方向の所定の位置まで移動し、側面の切削が終了すると、固定部３３は箱体５０の把持をやめて箱体５０を開放する。
【００５９】
次に、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動して箱体の向きを変える。このとき、箱体５０は、回転台３４と回転天井４１との間に挟まれて固定されているため、ｘｙ平面の位置は固定されているが、回転台３４および回転天井４１の回転軸を中心として自由に回転可能となっている。そのため、可動ステージ１１が−ｙ方向に移動し、姿勢変更部１３が箱体５０に当接すると、箱体５０は回転台３４および回転天井４１の回転軸を中心として回転し向きを変える。
【００６０】
必要な回数だけ箱体５０の切断と箱体５０の向きの変更とを繰り返し、設定回数の切断が終了すると、切断ユニット可動部１６が初期位置に戻り動作を終了する。
以上のようにして、本実施形態の箱体開梱装置２を用いた箱体５０の開梱を行う。
【００６１】
以上のような構成の箱体開梱装置２によれば、側面の切断時および箱体５０の向き変更時に、箱体５０の無用な移動を抑制し、確実な切断と箱体５０の向き変更とを実現する箱体開梱装置とすることができる。
【００６２】
なお、本実施形態においては、回転台３４と回転天井４１との間に箱体５０を挟んで固定することとしたが、箱体５０を回転台３４上に戴置するのみとし、回転天井４１との間で挟まない構成としても構わない。回転台３４の上に箱体５０が配置されているだけであっても、姿勢変更部１３による箱体５０の向き変更の動作の際には、回転台３４の回転軸周りの回転が優先されるため、箱体５０の位置ずれを生じにくく、良好な開梱処理が可能となる。
【００６３】
［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態に係る箱体開梱装置の説明図である。本実施形態の箱体開梱装置は、第１，第２実施形態の箱体開梱装置と一部共通しており、切断刃の構成のみが異なっている。したがって、本実施形態においては、切断刃の構成について詳細に説明するとともに、前述の実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施形態の箱体開梱装置が有する切断刃１７は、不図示の箱体の上面近傍を切断する第１切断刃１７ａと、箱体の底面近傍を切断する第２切断刃１７ｂと、の２枚の刃を備える構成となっている。このような構成の切断刃１７を用いると、箱体の上面と底面とを同時に開ことができるため、側面切断後に容易に箱体を潰すことができる。
【００６５】
切断刃１７は、第１切断刃１７ａと第２切断刃１７ｂとの離間距離を変更可能とする構成であると、様々な大きさの箱体の開梱に用いることが可能であり好ましい。もちろん、第１切断刃１７ａと第２切断刃１７ｂとの離間距離を固定し、特定の大きさの箱体を開梱するための専用の切断刃としても良い。
【００６６】
［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４実施形態に係る箱体開梱装置の説明図である。本実施形態の箱体開梱装置は、第１，第２実施形態の箱体開梱装置と一部共通しており、異なるのは、倣い板１５が不要であることと、切断ユニット可動部１６の主可動部１６ａが任意の位置で停止することができる可動部材であることと、切断ユニットと箱体の距離を測定することができるセンサ１３９を構成として付加されていることである。したがって、本実施形態においては、切断ユニット可動部１６とセンサ１３９の構成について詳細に説明するとともに、前述の実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６７】
本実施の形態の箱体開梱装置が有する切断ユニット可動部１６は、切断ユニット１０と接続されたシャフトガイド１３８と、シャフトガイド１３８と連結され、シャフトガイド１３８を介して切断ユニット１０の位置を制御するボールネジ１３４と、ボールネジ１３４に接続されたモーター１３５と、を有している。
【００６８】
ボールネジ１３４は、シャフトガイド１３８と平面的に重なる位置（ｚ方向から見て重なる位置）に配置された軸１３４ａと、軸１３４ａが挿通されたナット１３４ｂと、を有している。軸１３４ａは、端部に設けられたカップリング１３７を介してモーター１３５が接続されており、モーター１３５の回転によりナット１３４ｂのｘ方向の位置を制御している。また、ナット１３４ｂには、シャフトガイド１３８が連結される連結部１３６が設けられている。
【００６９】
またシャフトガイド１３８は、壁状のユニット基部１９に設けられた貫通孔１９ａに挿入され、一端部１３８ａが切断ユニット１０に連結し、他端部１３８ｂが連結部１３６と連結している。
【００７０】
このような構成の切断ユニット可動部１６では、モーター１３５が回転することによってボールネジ１３４のナット１３４ｂを直線的に移動させ、ナット１３４ｂに連結されたシャフトガイド１３８を±ｘ方向に移動させることにより、切断ユニット１０を±ｘ方向に移動可能としている。
【００７１】
センサ１３９は、非接触の反射型センサで、可動ステージ１１上の切断方向（＋ｙ方向）に対して切断刃１２よりも前方に位置し、箱体５０と切断ユニット１０との距離を測定することで箱体５０と切断刃１２との相対的な位置関係を測定する。切断ユニット可動部１６のモーター１３５は、センサ１３９の測定結果に基づいて制御され、切断刃１２が箱体５０の側面を良好に切断可能な位置に切断ユニット１０の位置を変更する。センサ１３９は、接触型のセンサであっても切断ユニット可動部１６が箱体５０に与える付加が少なく、代用することが可能である。
【００７２】
このような構成であると、切断ユニット１０が箱体５０に接触しなくても箱体５０の側面を切断することができるため、箱体５０の切断中の変形を抑えて切断することができる。また、箱体５０と切断ユニット１０の距離を切断中にも変更可能なため、箱体５０に大きな歪みがあっても、箱体５０の側面に沿って切断することが可能である。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 切断ユニット
１１ 可動ステージ（移動装置）
１２，１７ 切断刃（切断部材）
１２ａ 刃部
１３、１８ 姿勢変更部（姿勢変更部材）
１４ レール
１５ 倣い板
１６ 切断ユニット可動部
１７ａ 第１切断刃
１７ｂ 第２切断刃
１９ ユニット基部
１９ａ 貫通孔
３０ 戴置台
３１ 基台
３２ 昇降装置（昇降手段）
３３ 固定部
３４ 回転台
４０ 梁部
４１ 回転天井（位置固定手段）
５０ 箱体
１３０ 当接部
１３０ａ 先端部
１３１ 軸部（付勢手段）
１３２ ストッパー
１３４ ボールネジ
１３４ａ 軸
１３４ｂ ナット
１３５ モーター
１３６ 連結部
１３７ カップリング
１３８ シャフトガイド
１３８ａ 一端部
１３８ｂ 他端部
１３９ センサ
１８０ 先端部
１８０ａ 傾斜面
１８１ 基部
１８２ 接続軸
１８３バネ （付勢手段）
ａ，ｂ 矢印
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱体に当接する方向に移動すると共に、前記当接する方向と交差する方向に設定された切断方向に移動して前記箱体の側面を切断する切断部材と、
前記切断方向における前記切断部材の後方に配置され、前記切断部材と共に前記切断方向に移動する姿勢変更部材と、
前記切断部材および前記姿勢変更部材を前記当接する方向に移動させるとともに、前記切断方向に沿った軸上に往復移動させる移動装置と、を備え、
前記姿勢変更部材は、前記箱体側に突出した先端部を有し、前記先端部が前記箱体から遠ざかるように位置を変更可能に設けられるとともに、前記先端部が前記箱体側に突出するように付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする箱体開梱装置。
【請求項２】
前記移動装置の前記箱体側に、前記箱体の側面に当接して前記箱体の側面を板面に沿わせる倣い板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の箱体開梱装置。
【請求項３】
前記切断方向における前記切断部材の前方に配置され、前記箱体と前記切断部材との相対距離を計測する計測手段を有し、
前記計測手段の計測結果に基づいて、前記切断部材が前記箱体の側面を切断可能な位置となるように前記移動装置を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の箱体開梱装置。
【請求項４】
前記箱体を戴置する面に垂直な回転軸が設定された回転台を有し、前記回転台上に前記箱体が戴置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項５】
前記回転台と対になり前記箱体の位置を上下から固定する位置固定手段を有し、
前記位置固定手段は、前記回転軸と同一軸上に回転軸が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の箱体開梱装置。
【請求項６】
前記箱体と前記切断部材との相対的な高さを変化させる昇降手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項７】
前記切断部材が前記切断方向に移動するときに、前記箱体を側面から把持する把持手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項８】
前記切断部材は、高さ方向の取り付け位置が異なる第１切断部材および第２切断部材を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項１】
箱体に当接する方向に移動すると共に、前記当接する方向と交差する方向に設定された切断方向に移動して前記箱体の側面を切断する切断部材と、
前記切断方向における前記切断部材の後方に配置され、前記切断部材と共に前記切断方向に移動する姿勢変更部材と、
前記切断部材および前記姿勢変更部材を前記当接する方向に移動させるとともに、前記切断方向に沿った軸上に往復移動させる移動装置と、を備え、
前記姿勢変更部材は、前記箱体側に突出した先端部を有し、前記先端部が前記箱体から遠ざかるように位置を変更可能に設けられるとともに、前記先端部が前記箱体側に突出するように付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする箱体開梱装置。
【請求項２】
前記移動装置の前記箱体側に、前記箱体の側面に当接して前記箱体の側面を板面に沿わせる倣い板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の箱体開梱装置。
【請求項３】
前記切断方向における前記切断部材の前方に配置され、前記箱体と前記切断部材との相対距離を計測する計測手段を有し、
前記計測手段の計測結果に基づいて、前記切断部材が前記箱体の側面を切断可能な位置となるように前記移動装置を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の箱体開梱装置。
【請求項４】
前記箱体を戴置する面に垂直な回転軸が設定された回転台を有し、前記回転台上に前記箱体が戴置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項５】
前記回転台と対になり前記箱体の位置を上下から固定する位置固定手段を有し、
前記位置固定手段は、前記回転軸と同一軸上に回転軸が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の箱体開梱装置。
【請求項６】
前記箱体と前記切断部材との相対的な高さを変化させる昇降手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項７】
前記切断部材が前記切断方向に移動するときに、前記箱体を側面から把持する把持手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【請求項８】
前記切断部材は、高さ方向の取り付け位置が異なる第１切断部材および第２切断部材を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の箱体開梱装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１３６３９３（Ｐ２０１１−１３６３９３Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７５５０（Ｐ２００９−２９７５５０）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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