JP2017030265A

JP2017030265A - Packing device

Info

Publication number: JP2017030265A
Application number: JP2015153284A
Authority: JP
Inventors: 功司吉行; Koji Yoshiyuki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-02-09

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packing device that eliminates conveyance in assembling a corrugated box, can automatically correct a deviation in a front-back direction and a gap of outer flaps, and can bond an adhesive tape in a proper state of the outer flaps.SOLUTION: A packing device 1 for assembling a corrugated box 13 comprises: holding mechanisms 8, 12 capable of holding the corrugated box 13 developed three-dimensionally; measurement means 15 for measuring a folded state of a pair of outer flaps 17a, 17b of the corrugated box 13; and recognition means 7 for recognizing that there is a gap between the pair of outer flaps 17a, 17b of the corrugated box 13 and that the pair of outer flaps 17a, 17b deviates in a front-back direction on the basis of information from the measurement means 15. The holding mechanisms 8, 12 correct a positional deviation of the pair of outer flaps 17, 17b, based on a recognition result of the recognition means 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、粘着テープの貼り付け作業を伴う段ボール箱の組み立てを行うと共に梱包作業をする梱包装置に関する。 The present invention relates to a packaging apparatus that assembles a cardboard box with an adhesive tape attaching operation and performs a packaging operation.

段ボール箱の組み立てを行う製函装置としては、折り畳まれた状態の段ボール箱を予め箱型の形状に組み立てた状態にした後に製函装置へ供給し、製函装置内で各フラップの折り曲げと、粘着テープの貼り付け作業を行う製函装置が考案されている（特許文献１）。 As a box making apparatus for assembling a cardboard box, a folded cardboard box is pre-assembled into a box shape and then supplied to the box making apparatus, and folding each flap in the box making apparatus, A box making apparatus for attaching an adhesive tape has been devised (Patent Document 1).

また段ボール箱の組み立てだけでなく、梱包も行う装置として、ロボットを用いた段ボール箱の組み立て及び梱包装置が考案されている（特許文献２）。 In addition to assembling a cardboard box, a device for assembling and packing a cardboard box using a robot has been devised as a device for packaging (Patent Document 2).

特許文献１で提案されている製函装置においては、折り込まれた左右の外フラップに粘着テープを貼りつける際に、外フラップが図９に示すような段ボール箱５３の前後方向の位置ずれの発生を抑制する手段として、次に述べる手段を設けることで解決している。 In the box making apparatus proposed in Patent Document 1, when the adhesive tape is applied to the folded left and right outer flaps, the outer flaps are displaced in the front-rear direction of the cardboard box 53 as shown in FIG. As means for suppressing the problem, the following means are provided.

段ボール箱を搬送する方向に外フラップの位置ずれを検出するためのリミットセンサを設けることで、外フラップの前後方向の位置ずれを検出する。位置ずれを検出した場合は、搬送の駆動源である複数のモータの何れかの駆動を止めることによって、該外フラップの前後方向の位置ずれを補正している。 By providing a limit sensor for detecting the positional deviation of the outer flap in the direction of conveying the cardboard box, the positional deviation of the outer flap in the front-rear direction is detected. When the positional deviation is detected, the positional deviation in the front-rear direction of the outer flap is corrected by stopping driving of any of the plurality of motors that are the driving source of the conveyance.

更に特許文献１で提案されているような構成で段ボール箱の組み立てを行う製函装置において、段ボール箱の製造誤差等により外フラップを折り込んだ際に左右のフラップ間に隙間が発生する。この場合は、装置内の左右一対の搬送ベルトの間隔を予め調整しておくことで、外フラップ同士の隙間を未然に抑制している。 Further, in a box making apparatus that assembles a cardboard box with a configuration as proposed in Patent Document 1, a gap is generated between the left and right flaps when the outer flap is folded due to a manufacturing error of the cardboard box. In this case, the gap between the outer flaps is suppressed in advance by adjusting the distance between the pair of left and right conveying belts in the apparatus in advance.

特開平９−２０７２４３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-207243 特許第５３５１９４６号公報Japanese Patent No. 5351946

しかしながら、特許文献１で提案されている装置は、搬送ベルトの駆動源であるモータ制御の方法を調整することで、外フラップの位置ずれを補正している。従って、特許文献２に示されるような搬送機構を有しない装置には特許文献１で提案されている技術を転用することができない問題がある。 However, the apparatus proposed in Patent Document 1 corrects the positional deviation of the outer flap by adjusting the motor control method that is the drive source of the conveyor belt. Therefore, there is a problem that the technique proposed in Patent Document 1 cannot be diverted to an apparatus that does not have a transport mechanism as disclosed in Patent Document 2.

更に従来技術では、外フラップを折り込んだ際にフラップ間に隙間が発生するケースにおいては、予め装置を調整する必要があるため、段ボール箱の寸法のばらつきが大きい場合においては、装置の調整作業が頻繁に発生する問題があった。 Furthermore, in the prior art, in the case where a gap is generated between the flaps when the outer flap is folded, it is necessary to adjust the device in advance. There were frequent problems.

そこで、本発明は、段ボール箱の組み立ての際に搬送を伴わない梱包装置において、外フラップの前後方向のずれや隙間を自動で補正し、外フラップの状態が適正な状態で粘着テープの貼り付けを行うことのできる梱包装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention automatically corrects the front and rear displacements and gaps of the outer flap in a packaging device that does not involve conveyance when assembling the cardboard box, and attaches the adhesive tape with the outer flap in an appropriate state. It is an object of the present invention to provide a packaging device capable of performing the above.

上記目的を達成するため、本発明の梱包装置は、
段ボール箱の組み立てをする梱包装置であって、
立体的に展開された段ボール箱を保持可能な保持機構と、
該段ボール箱の一対の外フラップが折り込まれた状態を計測する計測手段と、
前記計測手段からの情報を基に前記段ボール箱の前記一対の外フラップの間に隙間があることと、該一対の外フラップが前後方向にずれていることを認識する認識手段と、
を備え、前記認識手段の認識結果に基づき、前記保持機構が前記一対の外フラップの位置ずれを補正することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the packaging device of the present invention comprises:
A packaging device for assembling cardboard boxes,
A holding mechanism capable of holding a three-dimensionally expanded cardboard box;
Measuring means for measuring a state in which the pair of outer flaps of the cardboard box is folded;
Recognizing means for recognizing that there is a gap between the pair of outer flaps of the cardboard box based on information from the measuring means, and that the pair of outer flaps are displaced in the front-rear direction;
And the holding mechanism corrects the positional deviation of the pair of outer flaps based on the recognition result of the recognition means.

本発明によれば、粘着テープを外フラップに貼りつける前に、外フラップの状態を認識し、外フラップの状態を補正することができるため、段ボール箱の寸法のばらつきがあっても梱包装置自身の調整を行うことなく、安定して段ボール箱の組み立てを行うことが可能な梱包装置を提供することができる。 According to the present invention, since the state of the outer flap can be recognized and the state of the outer flap can be corrected before the adhesive tape is attached to the outer flap, the packaging device itself can be used even if there are variations in the dimensions of the cardboard boxes. It is possible to provide a packaging device that can stably assemble a cardboard box without adjusting the above.

本発明の第１実施形態の梱包装置を示した概略図である。It is the schematic which showed the packing apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態の梱包装置の正面図である。It is a front view of the packing apparatus of 1st Embodiment of this invention. 立体的に展開された段ボール箱を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cardboard box developed three-dimensionally. 立体的に展開された段ボール箱の内フラップと外フラップが折り込まれた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state by which the inner flap and outer flap of the cardboard box expand | deployed three-dimensionally were folded. 外フラップが折り込まれた状態の段ボール箱を撮像装置で撮影した場合の一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example at the time of image | photographing with the imaging device in the state in which the outer flap was folded. 本発明の認識部における内部処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the internal process in the recognition part of this invention. 本発明の第１実施形態において粘着テープの貼りつけを行う動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement which affixes an adhesive tape in 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の梱包装置を示した概略図である。It is the schematic which showed the packing apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 従来技術における段ボール箱の外フラップずれを説明する図である。It is a figure explaining the outer flap deviation of the cardboard box in a prior art.

以下、本発明に係る各実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図面において同一部分は同一符号で示している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る梱包装置の構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、梱包装置１は、段ボール箱１３の外フラップのずれを補正することを目的とした第１のロボットアーム８と、第２のロボットアーム１２と、２つのロボットアームを支持するための架台１６、２つのロボットアームの制御を行うためのロボット制御部４を含む制御装置３を備えている。また、段ボール箱１３の側面を吸着保持するための吸着機能を有したエンドエフェクタ９及びエンドエフェクタ１１が、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２の先端のそれぞれに取り付けられている。 [First Embodiment]
The configuration of the packaging device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the packing device 1 supports a first robot arm 8, a second robot arm 12, and two robot arms for the purpose of correcting the deviation of the outer flap of the cardboard box 13. A control device 3 including a gantry 16 and a robot control unit 4 for controlling two robot arms is provided. Further, an end effector 9 and an end effector 11 having a suction function for sucking and holding the side surface of the cardboard box 13 are attached to the front ends of the first robot arm 8 and the second robot arm 12, respectively.

架台１６上には、段ボール箱１３の外フラップの位置ずれを補正する際に補正動作を支持する突き当てブロック１４が配置されている。更に、図２から分かるように、架台１６の上方には、段ボール箱１３の一対の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを計測するための手段として撮像装置１５と、撮像を行う際に外フラップ１７ａ及び１７ｂの浮きを抑制することを目的とした外フラップ１７ａ及び１７ｂを押さえるためのブロック１０ａ及び１０ｂが設けられている。ここで撮像装置１５は、例えばＣＣＤセンサと光学レンズを備えたカメラを備えている。 On the gantry 16, an abutment block 14 that supports a correction operation when correcting the positional deviation of the outer flap of the cardboard box 13 is disposed. Further, as can be seen from FIG. 2, above the gantry 16, there are an imaging device 15 as a means for measuring the positional deviation of the pair of outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13, and the outer flap 17a when taking an image. Blocks 10a and 10b are provided for holding down the outer flaps 17a and 17b for the purpose of suppressing the floating of the members 17b and 17b. Here, the imaging device 15 includes, for example, a camera including a CCD sensor and an optical lens.

制御装置３の内部構成について図１を用いて詳しく説明する。制御装置３は、段ボール箱１３を保持可能な保持機構である第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２を制御するためのロボット制御部４と、ロボット制御部４に対して指令を出すための目標値生成部２とを備える。また、制御装置３は撮像装置１５で撮像された画像データを取り込み、所定の処理を行うことを目的とした画像処理装置５を備える。画像処理装置５は、撮像装置１５で撮像された画像データから、段ボール箱１３の外フラップのずれ方向を認識する認識部７と、外フラップのずれ量を算出する補正量演算部６を備える。 The internal configuration of the control device 3 will be described in detail with reference to FIG. The control device 3 issues a command to the robot control unit 4 for controlling the first robot arm 8 and the second robot arm 12 which are holding mechanisms capable of holding the cardboard box 13 and the robot control unit 4. And a target value generation unit 2. In addition, the control device 3 includes an image processing device 5 for capturing image data picked up by the image pickup device 15 and performing predetermined processing. The image processing device 5 includes a recognition unit 7 that recognizes the direction of displacement of the outer flap of the cardboard box 13 from the image data captured by the imaging device 15 and a correction amount calculation unit 6 that calculates the amount of displacement of the outer flap.

ここで、第１実施形態に係る梱包装置で用いられる段ボール箱１３の仕様と、段ボール箱１３の組み立て作業について図１、図３、図４を用いて説明する。本実施形態に係る段ボール箱１３は、立体的に展開された状態で図３に示されるような形状を有する。段ボール箱１３は、底面を形成する外フラップ１７ａ及び１７ｂと、外フラップ１７ａ及び１７ｂを折り込んだ際に内側になるように折り込まれる、内フラップ１８ａ及び１８ｂを備えている。これらのフラップは図１に示す架台１６上で第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２を用いて折り込まれるか、専用のフラップ折り込み機構（不図示）を設けて折り込む。このように、図４に示すように予め底面（後述の粘着テープの貼り付け前）を形成した状態にしておく。 Here, the specifications of the cardboard box 13 used in the packaging device according to the first embodiment and the assembly work of the cardboard box 13 will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. The cardboard box 13 according to the present embodiment has a shape as shown in FIG. 3 in a three-dimensionally developed state. The cardboard box 13 includes outer flaps 17a and 17b that form a bottom surface, and inner flaps 18a and 18b that are folded inward when the outer flaps 17a and 17b are folded. These flaps are folded using the first robot arm 8 and the second robot arm 12 on the gantry 16 shown in FIG. 1, or are folded by providing a dedicated flap folding mechanism (not shown). Thus, as shown in FIG. 4, it is set as the state which formed the bottom face (before sticking the below-mentioned adhesive tape later) beforehand.

続いて、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正するための動作について説明する。まず図４に示すような予め外フラップ１７ａ及び１７ｂと内フラップ１８ａ及び１８ｂが折り込まれた状態の段ボール箱１３の側面を第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２で把持する。ここで、段ボール箱１３は、外フラップ１７ａ及び１７ｂが粘着テープによって固定されていない状態のため、図４に示すように、外フラップ１７ａ及び１７ｂの先端縁部は段ボール箱１３に対して浮いた状態となる。 Next, an operation for correcting the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13 will be described. First, the first robot arm 8 and the second robot arm 12 hold the side surface of the cardboard box 13 in which the outer flaps 17a and 17b and the inner flaps 18a and 18b are folded in advance as shown in FIG. Here, since the outer flaps 17 a and 17 b are not fixed by the adhesive tape in the cardboard box 13, the front edge portions of the outer flaps 17 a and 17 b float with respect to the cardboard box 13 as shown in FIG. 4. It becomes a state.

疑似的に粘着テープが貼られている状態と同様な状態にするため、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２で段ボール箱１３を把持する。この状態を維持したまま、段ボール箱１３を図２のｚ軸方向に駆動して、ブロック１０ａ及び１０ｂに段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂを当接させる。更に段ボール箱１３の状態をより安定させることを目的として、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２を図１のｙ軸方向に駆動し、段ボール箱１３の側面を突き当てブロック１４に当接させておく。 The cardboard box 13 is gripped by the first robot arm 8 and the second robot arm 12 in order to obtain a state similar to the state in which the adhesive tape is applied in a pseudo manner. While maintaining this state, the cardboard box 13 is driven in the z-axis direction of FIG. 2 to bring the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13 into contact with the blocks 10a and 10b. In order to further stabilize the state of the cardboard box 13, the first robot arm 8 and the second robot arm 12 are driven in the y-axis direction of FIG. Keep in contact.

このように段ボール箱１３の状態を安定させた状態で、撮像装置１５で外フラップ１７ａ及び１７ｂの状態を上方から撮像する。撮像された画像データは画像処理装置５に転送される。画像処理装置５の内部に設けられた認識部７は、撮像された画像データからエッジ処理等を用いて外フラップ１７ａ及び１７ｂの前後方向（長手方向）の位置ずれの有無を認識する。 The state of the outer flaps 17a and 17b is picked up from above by the image pickup device 15 while the state of the cardboard box 13 is stabilized in this way. The captured image data is transferred to the image processing device 5. A recognition unit 7 provided inside the image processing apparatus 5 recognizes the presence or absence of positional deviation in the front-rear direction (longitudinal direction) of the outer flaps 17a and 17b from the captured image data using edge processing or the like.

ここで、図６を用いて、認識部７で行う外フラップ１７ａ及び１７ｂのずれ方向を認識するための具体的な処理について説明する。認識部７は、ｘ軸方向の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを検出するための検出領域２３ａと、ｙ軸方向の位置ずれ（外フラップ１７ａと１７ｂとの間の隙間）を検出するための検出領域２３ｂとを備える。それぞれの検出領域２３ａ及び２３ｂではエッジ処理を用いることでそのずれの有無を認識する。更に、認識部７で認識された認識結果（認識情報）を、補正量演算部６で各ずれ方向におけるずれ量を計算する。 Here, a specific process for recognizing the displacement direction of the outer flaps 17a and 17b performed by the recognition unit 7 will be described with reference to FIG. The recognizing unit 7 detects a position shift of the outer flaps 17a and 17b in the x-axis direction and a position shift in the y-axis direction (a gap between the outer flaps 17a and 17b). And a detection region 23b. In each detection area 23a and 23b, the presence or absence of the deviation is recognized by using edge processing. Further, the amount of shift in each shift direction is calculated by the correction amount calculation unit 6 based on the recognition result (recognition information) recognized by the recognition unit 7.

以下、図５を用いて、認識部７及び補正量演算部６の具体的な処理動作を説明する。図５は段ボール箱１３を撮像装置１５で撮影した画像データの一例である。認識部７ではｙ軸方向のずれ、即ち外フラップ１７ａと１７ｂとの間に隙間があることを図６の検出領域２３ｂを用いて認識し、更にｘ軸方向の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれの有無を図６の２３ａを用いて認識する。何れかの方向にずれが認識された場合は、補正量演算部６で各軸方向（ｘ軸及びｙ軸方向）のずれ量を算出する。 Hereinafter, specific processing operations of the recognition unit 7 and the correction amount calculation unit 6 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an example of image data obtained by photographing the cardboard box 13 with the imaging device 15. The recognizing unit 7 recognizes the displacement in the y-axis direction, that is, that there is a gap between the outer flaps 17a and 17b, using the detection region 23b in FIG. 6 is recognized using 23a in FIG. When a deviation is recognized in any direction, the correction amount calculation unit 6 calculates a deviation amount in each axial direction (x-axis and y-axis directions).

図５に示した例では、ｙ軸方向のずれ量ｅはｄ１、ｘ軸方向のずれ量はｄ２として算出される。画像処理装置５で処理された各軸のずれ量ｅは、制御装置３の内部で目標値生成部２から生成された目標値ｒと減算処理される。その後、補正された目標値（ｒ−e）として、ロボット制御部４へ転送され、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２を駆動することで段ボール箱１３の外フラップ１７ａと１７ｂの位置ずれを補正する。 In the example shown in FIG. 5, the displacement amount e in the y-axis direction is calculated as d1, and the displacement amount in the x-axis direction is calculated as d2. The shift amount e of each axis processed by the image processing device 5 is subtracted from the target value r generated from the target value generating unit 2 inside the control device 3. Thereafter, the corrected target value (r−e) is transferred to the robot controller 4, and the first robot arm 8 and the second robot arm 12 are driven so that the outer flaps 17 a and 17 b of the cardboard box 13 are moved. Correct the misalignment.

図５に示したずれの場合は、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２を図１のｙ軸のマイナス方向にｄ１、ｘ軸のマイナス方向にｄ２だけ駆動することで段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正する。尚、この補正動作を行う過程において、突き当てブロック１４を支点として、段ボール箱１３の側面を第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２で押しながら駆動することで、外フラップ１７ａ及び１７ｂのずれの補正を良好な状態で行うことができる。 In the case of the shift shown in FIG. 5, the first robot arm 8 and the second robot arm 12 are driven by d1 in the minus direction of the y axis and d2 in the minus direction of the x axis in FIG. The positional deviation of the outer flaps 17a and 17b is corrected. In the course of performing this correction operation, the outer flaps 17a and 17b are driven by pushing the side surface of the cardboard box 13 with the first robot arm 8 and the second robot arm 12 with the abutting block 14 as a fulcrum. Can be corrected in a good state.

次に、図７を用いて、粘着テープの貼り付け動作について説明する。粘着テープ（不図示）の貼り付け動作は、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれの補正後、位置ずれが解消した状態で行われる。具体的には、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２で段ボール箱１３を把持した状態で、粘着テープ貼り付けユニット１９を図７に示すように破線で示す位置から実線で示す位置まで下降させる。その後、粘着テープ貼り付けユニット１９を図７に矢印で示す方向（ｘ軸と平行方向）に移動することで外フラップ１７ａ及び１７ｂへの粘着テープの貼り付けを行う。 Next, an adhesive tape attaching operation will be described with reference to FIG. The adhesive tape (not shown) affixing operation is performed in a state in which the positional deviation is eliminated after the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13 is corrected. Specifically, in a state where the cardboard box 13 is gripped by the first robot arm 8 and the second robot arm 12, the position where the adhesive tape attaching unit 19 is indicated by the solid line from the position indicated by the broken line as shown in FIG. To lower. Thereafter, the adhesive tape attaching unit 19 is moved in the direction indicated by the arrow in FIG. 7 (direction parallel to the x-axis) to attach the adhesive tape to the outer flaps 17a and 17b.

本実施形態では、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正するため第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２のような垂直多関節ロボットを用いているが、水平多関節ロボットや複数台の単軸ロボットを組み合わせして実現してもよい。また外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれの補正する手段として２台の垂直多関節ロボットを用いているが、１台のロボットで行ってもよい。 In this embodiment, vertical articulated robots such as the first robot arm 8 and the second robot arm 12 are used to correct the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13, but the horizontal articulated robot is used. It may be realized by combining a robot or a plurality of single-axis robots. Further, although two vertical articulated robots are used as means for correcting the positional deviations of the outer flaps 17a and 17b, a single robot may be used.

また本実施形態におけるエンドエフェクタ９及び１１は吸着機能により段ボール箱１３を支持しているが、エンドエフェクタ９及び１１の先端に摩擦を発生させる材料（例えばゴム材）を設けて把持してもよい。この後、梱包装置１は、段ボール箱１３の上下を反転させて、第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２、更に不図示の機構を用いて、同一スペース内または他のスペースにおいて不図示の部材を梱包する梱包作業を続けることができることは言うまでもない。 Further, the end effectors 9 and 11 in the present embodiment support the cardboard box 13 by an adsorption function, but a material (for example, a rubber material) that generates friction may be provided and held at the tips of the end effectors 9 and 11. . After that, the packaging device 1 turns the cardboard box 13 upside down and uses the first robot arm 8 and the second robot arm 12 and a mechanism (not shown) in the same space or in another space. Needless to say, the packing operation for packing the illustrated members can be continued.

〔第２実施形態〕
次に、図８に基づいて本発明の第２実施形態の梱包装置について説明する。図８は、本発明の第２実施形態の梱包装置５０を示した概略図である。第１実施形態では、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正する手段として２台のロボットアームを用いたが、本実施形態ではロボットアームの代わりに、個別に位置決め可能なアクチュエータを用いている。第２実施形態は、アクチュエータとアクチュエータ制御部（後述）を用いた以外の基本構成は第１実施形態と同様の構成である。 [Second Embodiment]
Next, based on FIG. 8, the packaging apparatus of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 8 is a schematic view showing a packing device 50 according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, two robot arms are used as means for correcting the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13. However, in this embodiment, actuators that can be individually positioned are used instead of the robot arms. Used. The basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that an actuator and an actuator control unit (described later) are used.

第２実施形態における梱包装置５０は、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正することを目的とした複数のアクチェータ２１ａ乃至２１ｅを備えている。アクチュエータ２１ａ乃至２１ｅは、段ボール箱１３の側面の周囲を取り囲むように配置される。またアクチュエータ２１ａ乃至２１ｅは、アクチュエータ支持部２２により支持され、更にアクチュエータ支持部２２は、架台１６により支持されている。 The packaging device 50 according to the second embodiment includes a plurality of actuators 21a to 21e for the purpose of correcting the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13. The actuators 21 a to 21 e are arranged so as to surround the periphery of the side surface of the cardboard box 13. The actuators 21 a to 21 e are supported by an actuator support portion 22, and the actuator support portion 22 is supported by a gantry 16.

段ボール箱１３を保持可能な保持機構であるアクチュエータ２１ａ乃至２１ｅは、段ボール箱１３の４つの側面のうち、突き当てブロック１４が配置されている側面を除く、３つの側面に設けられている。図８から分かるように、段ボール箱１３の外フラップ１７ａの長辺側の側面にアクチュエータ２１ａが配置されている。また、外フラップ１７ａの短辺側の両側面にアクチュエータ２１ｂとアクチュエータ２１ｄとが対向して配置されている。外フラップ１７ｂの短辺側の両側面にアクチュエータ２１ｃとアクチュエータ２１ｅとが対向して配置されている。 Actuators 21 a to 21 e that are holding mechanisms capable of holding the cardboard box 13 are provided on three side surfaces of the four side surfaces of the cardboard box 13 except for the side surface on which the abutting block 14 is disposed. As can be seen from FIG. 8, the actuator 21 a is arranged on the long side surface of the outer flap 17 a of the cardboard box 13. In addition, the actuator 21b and the actuator 21d are arranged to face both side surfaces on the short side of the outer flap 17a. An actuator 21c and an actuator 21e are arranged opposite to each other on both short sides of the outer flap 17b.

ここで、アクチュエータ支持部２２は、架台１６に対してｚ軸方向に駆動可能な駆動源（不図示）を有する。アクチュエータ２１ａ乃至２１ｅは、例えば圧縮エアによって伸縮可能なエアシリンダとばね材から構成され、アクチュエータ２１ａ乃至２１ｅに入力された圧力を変位量に変換可能なアクチュエータである。またアクチュエータ制御部２０は、任意の圧力を調整可能な、例えばサーボバルブといった制御装置から構成される。 Here, the actuator support 22 has a drive source (not shown) that can be driven in the z-axis direction with respect to the gantry 16. The actuators 21a to 21e are composed of, for example, an air cylinder that can be expanded and contracted by compressed air and a spring material, and are actuators that can convert pressure input to the actuators 21a to 21e into displacement amounts. Moreover, the actuator control part 20 is comprised from the control apparatus which can adjust arbitrary pressures, for example, a servo valve.

第１実施形態の場合と同様に、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正するための動作について図８を用いて説明する。第２実施形態に係る段ボール箱の仕様及び外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれ補正を行う前の準備作業については、第１実施形態と同様である。段ボール箱１３は、図４に示す状態で梱包装置５０へ供給される。 As in the case of the first embodiment, an operation for correcting the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13 will be described with reference to FIG. The specifications of the corrugated cardboard box according to the second embodiment and the preparatory work before performing the positional deviation correction of the outer flaps 17a and 17b are the same as in the first embodiment. The cardboard box 13 is supplied to the packaging device 50 in the state shown in FIG.

この状態で、アクチュエータ２１ａを駆動し、更に突き当てブロック１４へ段ボール箱１３を押しつけ、段ボール箱１３のｙ軸方向の位置を固定する。この時、第１実施形態で説明した時と同様に、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの先端縁部は、段ボール箱１３に対して浮いた状態となっている（図４）。 In this state, the actuator 21a is driven, and the cardboard box 13 is further pressed against the abutting block 14 to fix the position of the cardboard box 13 in the y-axis direction. At this time, similarly to the case described in the first embodiment, the front end edges of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13 are in a state of floating with respect to the cardboard box 13 (FIG. 4).

第１実施形態と同様に、アクチュエータ支持部２２をｚ軸方向に駆動し、外フラップ押さえブロック１０につき当てることで外フラップ１７ａ及び１７ｂの浮きを無くす。撮像装置１５で外フラップ１７ａ及び１７ｂの状態を撮像する工程から、画像処理装置５で処理された各軸のずれ量ｅを算出する工程は、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。 Similarly to the first embodiment, the actuator support portion 22 is driven in the z-axis direction so that the outer flaps 17a and 17b are not lifted by contacting the outer flap holding block 10 with each other. Since the process of calculating the displacement amount e of each axis processed by the image processing apparatus 5 from the process of imaging the state of the outer flaps 17a and 17b by the imaging device 15 is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted. .

続いてずれ量ｅの情報を基にアクチュエータ２１ａ乃至２１ｅを制御する方法について説明する。第１実施形態と同様に、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれ方向とずれ量ｅが図５に示す状態であった場合、アクチュエータ２１ａとアクチュエータ２１ｄをそれぞれ、ｄ１、ｄ２だけ駆動し（図５を参照）、段ボール箱１３を側面方向から押すことで、外フラップ１７ａ及び１７ｂのずれ量を補正する。以上のように、段ボール箱１３の外フラップ１７ａ及び１７ｂの位置ずれを補正するためアクチュエータ２１ａ乃至２１ｅのうち少なくとも一つを用いている。 Next, a method for controlling the actuators 21a to 21e based on the information on the shift amount e will be described. Similarly to the first embodiment, when the positional deviation direction and the deviation amount e of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13 are in the state shown in FIG. 5, the actuator 21a and the actuator 21d are driven by d1 and d2, respectively. (Refer to FIG. 5). By pushing the cardboard box 13 from the side surface direction, the displacement amount of the outer flaps 17a and 17b is corrected. As described above, at least one of the actuators 21a to 21e is used to correct the positional deviation of the outer flaps 17a and 17b of the cardboard box 13.

尚、この構成の場合、アクチュエータ２１ｄの代わりにアクチュエータ２１ｃを駆動しても同様の効果を得ることができる。この状態で第１実施形態と同様に図７で示したように粘着テープの貼りつけを行えば、外フラップ１７ａ及び１７ｂのずれが無い状態で貼りつけることが可能となる。この後、梱包装置５０は、段ボール箱１３の上下を反転させて、各実施形態で用いた第１のロボットアーム８及び第２のロボットアーム１２、更に不図示の機構を用いて、不図示の部材を梱包する梱包作業を続けることができる。 In this configuration, the same effect can be obtained by driving the actuator 21c instead of the actuator 21d. In this state, if the adhesive tape is applied as shown in FIG. 7 as in the first embodiment, it is possible to apply the adhesive without any deviation of the outer flaps 17a and 17b. Thereafter, the packaging device 50 reverses the top and bottom of the cardboard box 13 and uses the first robot arm 8 and the second robot arm 12 used in each embodiment, and further a mechanism (not shown). The packing operation for packing the members can be continued.

上述の各実施形態では、位置ずれを補正する段ボール箱を上面が長方形の形状としたが、上面が正方形の段ボール箱であっても、本発明を適用できることは言うまでもない。 In each of the above-described embodiments, the corrugated cardboard box for correcting misalignment has a rectangular top surface, but it goes without saying that the present invention can be applied even if the top surface is a square cardboard box.

１梱包装置
３制御装置
４ロボット制御部
７認識部（認識手段）
８第１のロボットアーム（保持機構）
１２第２のロボットアーム（保持機構）
１３段ボール箱
１４突き当てブロック
１５撮像装置（計測手段）
１７ａ、１７ｂ外フラップ
１９粘着テープ貼り付けユニット
２１ａ〜２１ｅアクチュエータ（保持機構）
５０梱包装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Packing apparatus 3 Control apparatus 4 Robot control part 7 Recognition part (recognition means)
8 First robot arm (holding mechanism)
12 Second robot arm (holding mechanism)
13 Cardboard box 14 Abutting block 15 Imaging device (measuring means)
17a, 17b Outer flap 19 Adhesive tape attaching unit 21a-21e Actuator (holding mechanism)
50 Packing equipment

Claims

段ボール箱の組み立てをする梱包装置であって、
立体的に展開された段ボール箱を保持可能な保持機構と、
該段ボール箱の一対の外フラップが折り込まれた状態を計測する計測手段と、
前記計測手段からの情報を基に前記段ボール箱の前記一対の外フラップの間に隙間があることと、該一対の外フラップが前後方向にずれていることを認識する認識手段と、
を備え、前記認識手段の認識結果に基づき、前記保持機構が前記一対の外フラップの位置ずれを補正することを特徴とする、段ボール箱の梱包装置。 A packaging device for assembling cardboard boxes,
A holding mechanism capable of holding a three-dimensionally expanded cardboard box;
Measuring means for measuring a state in which the pair of outer flaps of the cardboard box is folded;
Recognizing means for recognizing that there is a gap between the pair of outer flaps of the cardboard box based on information from the measuring means, and that the pair of outer flaps are displaced in the front-rear direction;
And the holding mechanism corrects the positional deviation of the pair of outer flaps based on the recognition result of the recognition means.

前記保持機構は、少なくとも１つの垂直多関節ロボットを備えることを特徴とする請求項１に記載の段ボール箱の梱包装置。 The cardboard box packing apparatus according to claim 1, wherein the holding mechanism includes at least one vertical articulated robot.

前記保持機構は、少なくとも１つのアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１に記載の段ボール箱の梱包装置。 The cardboard box packaging apparatus according to claim 1, wherein the holding mechanism includes at least one actuator.

前記梱包装置は、粘着テープを前記外フラップに貼り付ける粘着テープ貼り付けユニットを備え、前記粘着テープ貼り付けユニットは、前記外フラップの補正後に、前記外フラップに粘着テープを貼り付けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の梱包装置。 The packing apparatus includes an adhesive tape attaching unit that attaches an adhesive tape to the outer flap, and the adhesive tape attaching unit attaches the adhesive tape to the outer flap after the correction of the outer flap. The packaging device according to any one of claims 1 to 3.

前記粘着テープ貼り付けユニットによる前記外フラップに対する前記粘着テープの貼り付け後に、前記段ボール箱を反転し、梱包作業を続けることを特徴とする請求項４に記載の梱包装置。 The packaging apparatus according to claim 4, wherein after the adhesive tape is applied to the outer flap by the adhesive tape application unit, the cardboard box is inverted and the packaging operation is continued.