JP2019182535A - Opening device for box - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、箱に貼られたテープを切断して箱を開封する箱の開封装置に関する。 The present invention relates to a box opening device for cutting a tape attached to a box to open the box.
例えば、特許文献1〜3には、箱のフラップを封止するテープを切断する箱の開封装置が開示されている。
特許文献1に記載された箱の開封装置(開梱包装置)は、段ボール箱のフラップの衝合部に貼られた粘着テープを切断して箱を開梱するカッタを備える。
For example, Patent Documents 1 to 3 disclose a box opening device for cutting a tape that seals a flap of a box.
The box opening device (unpacking device) described in Patent Document 1 includes a cutter that cuts an adhesive tape attached to an abutting portion of a flap of a cardboard box to unpack the box.
また、特許文献2、3に記載された箱の開封装置では、水平に支持された案内板と、案内板に立設されたカッタとを備え、案内板を箱のフラップの内側に挿入してフラップを少し持ち上げた状態にし、コンベヤの搬送に伴ってカッタでテープを切断する。 In addition, the box opening device described in Patent Documents 2 and 3 includes a horizontally supported guide plate and a cutter erected on the guide plate, and the guide plate is inserted inside the flap of the box. The flap is lifted slightly, and the tape is cut with a cutter as the conveyor is transported.
しかし、特許文献1〜3に記載の開封装置では、箱が変形している場合、カッタがテープを切断する過程で、箱の変形箇所でカッタのテープに対する差込み深さ浅くなったり、カッタがテープから離れたりすると、その部分でカッタがテープを切断できず、箱を開封できなくなる。このため、箱が多少変形していても、テープの切断ミスの発生頻度を低く抑え、箱の開封ミスを低減できる箱の開封装置が要望されている。 However, in the unsealing apparatus described in Patent Documents 1 to 3, when the box is deformed, in the process of cutting the tape by the cutter, the insertion depth of the cutter with respect to the tape becomes shallow at the deformed portion of the box, or the cutter is tape If you leave, the cutter will not be able to cut the tape at that point, and the box cannot be opened. For this reason, there is a need for a box opening device that can reduce the frequency of occurrence of tape cutting mistakes and reduce box opening errors even if the box is somewhat deformed.
本発明の目的は、テープの切断ミスに起因する箱の開封ミスを低減できる箱の開封装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a box opening device that can reduce box opening errors caused by tape cutting errors.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。上記課題を解決する箱の開封装置は、箱に貼られたテープを切断して前記箱を開封する箱の開封装置であって、前記箱の面に押し当てる押当て方向に変位可能に設けられた転動体と、前記転動体を前記押当て方向に付勢する付勢部と、前記転動体と共に前記押当て方向に変位可能な刃部と、前記転動体及び前記刃部を前記箱に対して相対移動させる移動機構と、を備え、前記転動体を前記箱の面に押し当てながら転動させることで、前記テープが貼られた前記箱の面に前記刃部を追従させて前記テープを切断する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described. A box opening device that solves the above problems is a box opening device that cuts a tape attached to a box to open the box, and is provided so as to be displaceable in a pressing direction for pressing against the surface of the box. A rolling element, an urging portion that urges the rolling element in the pressing direction, a blade part that is displaceable in the pressing direction together with the rolling element, and the rolling element and the blade part with respect to the box. And a moving mechanism for moving the tape relative to the surface of the box by rolling the pressing member against the surface of the box, thereby causing the blade portion to follow the surface of the box on which the tape is stuck. Disconnect.
この構成によれば、転動体を箱の面に押し当てながら面上を転動させることにより、転動体と共に刃部も箱の面に追従する。刃部も箱の面に追従することで、刃部が適切な深さでテープに当たる。よって、箱が多少変形していても、箱に貼られたテープを適切に切断し、箱を開封できる。したがって、テープの切断ミスに起因する箱の開封ミスを低減できる。 According to this configuration, by rolling on the surface while pressing the rolling element against the surface of the box, the blade portion follows the surface of the box together with the rolling element. The blade also follows the surface of the box, so that the blade hits the tape at an appropriate depth. Therefore, even if the box is somewhat deformed, the tape attached to the box can be appropriately cut to open the box. Therefore, it is possible to reduce box opening mistakes caused by tape cutting mistakes.
上記箱の開封装置では、前記転動体を前記テープが貼られた前記箱の天面に押し当てながら転動させることにより、前記刃部が、前記箱の一対のフラップに跨って貼られた前記テープを切断することが好ましい。 In the box unsealing device, the blade portion is stuck across a pair of flaps of the box by rolling while pressing the rolling element against the top surface of the box to which the tape is stuck. It is preferable to cut the tape.
この構成によれば、箱が多少変形していても、刃部によって箱の天面において2つのフラップに跨って貼られたテープを切断できる。
上記箱の開封装置では、前記転動体として、前記箱の天面に押し当て可能な第1転動体と、前記箱の側面に押し当て可能な第2転動体とを備え、前記付勢部は、前記第1転動体を前記天面に押し当て可能な第1方向に付勢する第1付勢部と、前記第2転動体を前記側面に押し当て可能な第2方向に付勢する第2付勢部とを含み、前記第1転動体が前記箱の天面に押し当てられながら転動し、且つ前記第2転動体が前記箱の側面に押し当てられながら転動することにより、前記刃部は前記箱の前記天面と前記側面との間の側縁に貼られた前記テープを切断することが好ましい。
According to this structure, even if the box is somewhat deformed, the tape stuck across the two flaps on the top surface of the box can be cut by the blade portion.
In the box opening device, the rolling element includes a first rolling element that can be pressed against the top surface of the box, and a second rolling element that can be pressed against the side surface of the box, A first urging portion that urges the first rolling element in a first direction that can be pressed against the top surface, and a second urging member that urges the second rolling element in a second direction that can be pressed against the side surface. Two urging parts, the first rolling element rolling while being pressed against the top surface of the box, and the second rolling element rolling while being pressed against the side surface of the box, It is preferable that the blade portion cuts the tape attached to a side edge between the top surface and the side surface of the box.
この構成によれば、第1転動体が箱の天面に押し当てられながら転動しつつ、第2転動体が箱の側面に押し当てられながら転動することにより、刃部は天面と側面とに追従する。これにより刃部のテープに対する差込み深さが確保され、かつ刃部をテープに対する幅方向の適切な切断位置に位置決めできる。よって、箱が多少変形していても、箱の天面と側面との間の側縁に貼られたテープを確実に切断できる。この場合、箱の天面と側面の両方が変形していても、側縁に貼られたテープを確実に切断できる。 According to this configuration, the first rolling element rolls while being pressed against the top surface of the box, and the second rolling element is rolled while being pressed against the side surface of the box, so that the blade portion is separated from the top surface. Follow to the side. Thereby, the insertion depth with respect to the tape of a blade part is ensured, and a blade part can be positioned in the appropriate cutting position of the width direction with respect to a tape. Therefore, even if the box is slightly deformed, the tape attached to the side edge between the top surface and the side surface of the box can be reliably cut. In this case, even if both the top surface and the side surface of the box are deformed, the tape attached to the side edge can be reliably cut.
上記箱の開封装置では、前記付勢部は、前記転動体を空気圧で与圧することが好ましい。
この構成によれば、転動体を空気圧で付勢する構成であるため、転動体をばねで付勢する構成に比べ、転動体の押当て方向の位置の違いによる押当て方向の付勢力の変動が小さく済む。この結果、刃部の押し当て力が安定する。よって、箱が多少変形していても、刃部を安定な押し当て力でテープに追従させ、テープをより確実に切断できる。また、箱の面の変形によって、転動体を押し当てる付勢が弱過ぎて刃部のテープに対する挿入深さが不足したり、転動体を押し当てる付勢が強過ぎて刃転動体が箱を強く押し過ぎて箱の面を徒に変形させたりすることがない。
In the box opening device, the urging portion preferably pressurizes the rolling element with air pressure.
According to this configuration, since the rolling element is urged with air pressure, the urging force in the pressing direction varies due to the difference in the position of the rolling element in the pressing direction compared to the configuration in which the rolling element is biased with a spring. Is small. As a result, the pressing force of the blade portion is stabilized. Therefore, even if the box is somewhat deformed, the blade can be made to follow the tape with a stable pressing force, and the tape can be cut more reliably. Also, due to the deformation of the surface of the box, the urging force against the rolling element is too weak and the insertion depth of the blade part with respect to the tape is insufficient, or the urging force against the rolling element is too strong and the blade rolling element Do not push too hard to deform the surface of the box.
上記箱の開封装置では、前記刃部を撮像する撮像部と、前記撮像部が前記刃部を撮像した前記刃部の撮像画像と前記刃部の基準画像とを比較して、前記刃部の欠損の有無を判定する判定部と、を更に備えることが好ましい。 In the box unsealing apparatus, the imaging unit that images the blade part, the captured image of the blade part that the imaging unit images the blade part, and the reference image of the blade part are compared, and It is preferable to further include a determination unit that determines whether or not there is a defect.
この構成によれば、刃部を撮像して取得した刃部の撮像画像と刃部の基準画像とを比較することで、両者の差から、刃部の欠損を検出できる。
上記箱の開封装置では、前記撮像部は、前記刃部が前記箱の前記テープを切断した後に前記刃部を撮像し、前記判定部は、前記テープの切断後に判定を行い、前記基準画像は、前記刃部の初期画像、又は前記箱の前記テープの切断を開始する前に前記撮像部が前記刃部を撮像した当該刃部の撮像画像であることが好ましい。
According to this configuration, by comparing the captured image of the blade portion acquired by imaging the blade portion with the reference image of the blade portion, the blade portion can be detected from the difference therebetween.
In the box opening device, the imaging unit images the blade after the blade cuts the tape of the box, the determination unit performs determination after cutting the tape, and the reference image is It is preferable that the image is an initial image of the blade part or an image of the blade part in which the imaging unit images the blade part before starting to cut the tape of the box.
この構成によれば、箱のテープが切断された後に、撮像部により撮像された刃部の撮像画像を、刃部の初期画像、または箱のテープの切断を開始する前に撮像部が刃部を撮像した刃部の撮像画像と比較することで、刃部の欠損の有無を判定する。よって、仮に刃部が欠損しても、その刃部の欠損の起きたテープ切断後に速やかに刃部の欠損を検出できる。 According to this configuration, after the box tape is cut, the image of the blade imaged by the imaging unit is displayed as an initial image of the blade part or before the cutting of the box tape is started. Is compared with the captured image of the blade portion that has been picked up to determine whether or not the blade portion is missing. Therefore, even if the blade portion is lost, the blade portion can be detected immediately after cutting the tape where the blade portion is lost.
本発明によれば、テープの切断ミスに起因する箱の開封ミスを低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce box opening errors caused by tape cutting errors.
以下、箱の開封装置に係る一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、図1、図2において、箱の開封装置の一例としての箱の開封システム10が、箱Cの天面の中央ラインに沿って貼られた第1テープ(中央テープ)を切断する際にカッタが移動する方向をX方向、箱Cの側縁に貼られた第2テープ(側縁テープ)を切断する際にカッタが移動する方向をY方向とする。また、X方向及びY方向と交差し鉛直方向と平行な方向をZ方向とする。箱の開封システム10において搬送方向であるX方向を搬送方向X、搬送方向Xと交差するY方向を幅方向Yともいう。また、Z方向を高さ方向Zともいう。 Hereinafter, an embodiment of a box opening device will be described with reference to the drawings. 1 and 2, when the box opening system 10 as an example of the box opening device cuts the first tape (center tape) attached along the center line of the top surface of the box C. The direction in which the cutter moves is the X direction, and the direction in which the cutter moves when cutting the second tape (side edge tape) attached to the side edge of the box C is the Y direction. A direction that intersects the X direction and the Y direction and is parallel to the vertical direction is defined as a Z direction. In the box opening system 10, the X direction that is the transport direction is also referred to as the transport direction X, and the Y direction that intersects the transport direction X is also referred to as the width direction Y. The Z direction is also referred to as the height direction Z.
図1に示すように、箱の開封システム10は、箱Cに貼られたテープを切断して、箱Cを開封する機能を有する。箱Cは、例えば段ボール箱であり、箱Cの閉じられたフラップの周縁部の少なくとも一部に粘着テープが貼られている。本例では、箱Cは、天面の中央ラインに沿って貼られた第1テープと、第1テープと交差する状態で天面の2つの側縁に天面と側面とに跨って貼られた第2テープとにより、所謂「H貼り」により閉じられている。 As shown in FIG. 1, the box opening system 10 has a function of cutting the tape attached to the box C and opening the box C. The box C is, for example, a cardboard box, and an adhesive tape is attached to at least a part of the peripheral edge of the closed flap of the box C. In this example, the box C is affixed across the top surface and the side surface on the two side edges of the top surface in a state of crossing the first tape, which is pasted along the center line of the top surface. The second tape is closed by so-called “H sticking”.
図1に示すように、開封システム10は、箱CのX方向に貼られたテープを切断する第1開封装置30と、箱のY方向に貼られたテープを切断する第2開封装置60とを備える。第1開封装置30は、第1コンベヤ11を有し、第2開封装置60は第2コンベヤ12を有する。第1コンベヤ11と第2コンベヤ12は直列に接続されており、箱Cは、第1コンベヤ11、第2コンベヤ12の順に上流側から下流側へ向かって搬送される。開封後の箱Cは、第2コンベヤ12から、開封システム10よりも搬送方向Xの下流側に配置された不図示の開梱装置へ送られる。なお、開梱装置とは、テープが切断された後の箱Cに対して、複数のフラップを外側に押し広げて箱Cを内容物の取り出しが可能な状態としたり、さらに箱Cから内容物を取り出す作業を行ったりする。 As shown in FIG. 1, the opening system 10 includes a first opening device 30 that cuts a tape attached in the X direction of the box C, and a second opening device 60 that cuts the tape attached in the Y direction of the box. Is provided. The first opening device 30 includes the first conveyor 11, and the second opening device 60 includes the second conveyor 12. The first conveyor 11 and the second conveyor 12 are connected in series, and the box C is conveyed from the upstream side to the downstream side in the order of the first conveyor 11 and the second conveyor 12. The unpacked box C is sent from the second conveyor 12 to an unillustrated unpacking device arranged downstream of the unpacking system 10 in the transport direction X. The unpacking device refers to a state in which the contents can be taken out from the box C by pushing a plurality of flaps outwardly with respect to the box C after the tape has been cut. Work to take out.
第1開封装置30は、複数の支柱21と、複数の支柱21により支持された上部フレーム22とを有する枠体23を備える。第1コンベヤ11は、枠体23の内側を通る経路で箱CをX方向に搬送する。また、第2開封装置60は、複数の支柱24と、複数の支柱24により支持された上部フレーム25とを有する枠体26を備える。第2コンベヤ12は、枠体26の内側を通る経路で箱CをX方向に搬送する。図1、図2に示すように、コンベヤ11,12上には、最大サイズの箱C1から最小サイズの箱C2までの範囲内の任意のサイズの箱Cが搬送される。 The first opening device 30 includes a frame body 23 having a plurality of support columns 21 and an upper frame 22 supported by the plurality of support columns 21. The first conveyor 11 conveys the box C in the X direction along a path that passes through the inside of the frame body 23. The second opening device 60 includes a frame body 26 having a plurality of support posts 24 and an upper frame 25 supported by the plurality of support posts 24. The second conveyor 12 conveys the box C in the X direction along a path that passes through the inside of the frame body 26. As shown in FIGS. 1 and 2, a box C having an arbitrary size within the range from the maximum size box C <b> 1 to the minimum size box C <b> 2 is conveyed on the conveyors 11 and 12.
図1、図3に示すように、第1開封装置30は、第1コンベヤ11上の箱Cを第1位置(第1開封位置)に位置決めする第1位置決め装置31を備える。第1位置決め装置31は、第1コンベヤ11上を搬送される箱Cの移動を規制するストッパ32と、ストッパ32によってX方向に位置決めされた箱Cを幅方向Yに位置決めする一対のガイドユニット33とを備える。ストッパ32は、箱Cの移動を規制する規制位置(図1を参照)と、箱Cの第1位置からのX方向への搬送を許容する退避位置とに移動する。なお、図2では、ストッパ32を省略している。 As shown in FIGS. 1 and 3, the first opening device 30 includes a first positioning device 31 that positions the box C on the first conveyor 11 at a first position (first opening position). The first positioning device 31 includes a stopper 32 that restricts the movement of the box C conveyed on the first conveyor 11 and a pair of guide units 33 that position the box C positioned in the X direction by the stopper 32 in the width direction Y. With. The stopper 32 moves to a restriction position (see FIG. 1) that restricts the movement of the box C and a retreat position that allows the conveyance of the box C in the X direction from the first position. In FIG. 2, the stopper 32 is omitted.
図2に示すように、一対のガイドユニット33は、第1コンベヤ11の幅方向Yの両側に設けられている。一対のガイドユニット33は、その動力源となる電動シリンダ34の動力で幅方向Yに進退可能な一対のガイド部材35を備える。一対のガイド部材35は、図2に示す退避位置と、退避位置から幅方向Yの内側へ進出して箱Cを幅方向Yに挟んで位置決めするガイド位置とに移動する。箱Cの幅寸法が既知であるので、電動シリンダ34は、一対のガイド部材35が箱Cを幅方向Yに挟むガイド位置まで箱Cの幅寸法に応じた駆動量で駆動される。なお、本例では、箱Cを第1コンベヤ11の幅中心に箱Cの幅中心を一致させるセンタ基準で箱Cを位置決めする例を示すが、これに限らず、箱Cを第1コンベヤ11の幅方向Yの片側に寄せた片寄せ基準で位置決めする構成でもよい。 As shown in FIG. 2, the pair of guide units 33 are provided on both sides of the first conveyor 11 in the width direction Y. The pair of guide units 33 includes a pair of guide members 35 that can advance and retreat in the width direction Y by the power of the electric cylinder 34 that is a power source. The pair of guide members 35 move to a retracted position shown in FIG. 2 and a guide position that moves inward in the width direction Y from the retracted position and positions the box C in the width direction Y. Since the width dimension of the box C is known, the electric cylinder 34 is driven with a driving amount corresponding to the width dimension of the box C up to a guide position where the pair of guide members 35 sandwich the box C in the width direction Y. In this example, an example is shown in which the box C is positioned based on a center reference that matches the width center of the box C with the center of the width of the first conveyor 11. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the positioning may be performed based on a side-by-side reference approached to one side in the width direction Y.
図2に示すように、第1コンベヤ11の搬送方向Xにおいてストッパ32よりも上流側の位置には、第1位置に到達した箱Cを検知する第1センサ36が配設されている。第1センサ36は、発光部と受光部とを有する光学式センサよりなる。第1センサ36が箱Cを検知すると、電動シリンダ34が駆動され、一対のガイド部材35が箱Cを幅方向Yの両側から挟んで箱Cを幅方向Yに位置決めする。なお、ストッパ32に替え、ガイド部材35の搬送方向Xの下流側端部を幅方向Yの内側へL字状に屈曲させてなるガイド部材35と一体のストッパ部を用いてもよい。この場合、一対のガイド部材35を箱Cがストッパ部に当たる待機位置で待機させ、ストッパ部に当たる位置まで到達した箱Cを第1センサ36が検知すると、ガイドユニット33を待機位置からガイド位置に駆動させる構成とする。 As shown in FIG. 2, a first sensor 36 that detects the box C that has reached the first position is disposed at a position upstream of the stopper 32 in the transport direction X of the first conveyor 11. The first sensor 36 includes an optical sensor having a light emitting unit and a light receiving unit. When the first sensor 36 detects the box C, the electric cylinder 34 is driven, and the pair of guide members 35 position the box C in the width direction Y with the box C sandwiched from both sides in the width direction Y. Instead of the stopper 32, a stopper portion integral with the guide member 35 formed by bending the downstream end portion of the guide member 35 in the transport direction X inward in the width direction Y may be used. In this case, the pair of guide members 35 are put on standby at the standby position where the box C hits the stopper, and when the first sensor 36 detects the box C reaching the position where it hits the stopper, the guide unit 33 is driven from the standby position to the guide position. It is set as the structure made to do.
また、図1〜図3に示すように、第1開封装置30は、第1コンベヤ11上の第1位置に位置決めされた箱Cの天面(上面)に貼られた第1テープ17(図5を参照)を切断する第1開封ユニット40を備える。第1開封ユニット40は、カッタユニット50を下端部に支持する状態で移動させる移動機構の一例としての移動ユニット40Aを備える。 Moreover, as shown in FIGS. 1-3, the 1st opening apparatus 30 is attached to the top surface (upper surface) of the box C positioned at the first position on the first conveyor 11, and the first tape 17 (FIG. 1), the first opening unit 40 is provided. The first opening unit 40 includes a moving unit 40A as an example of a moving mechanism that moves the cutter unit 50 while supporting the cutter unit 50 at the lower end.
図1に示すように、移動ユニット40Aは、枠体23の上部フレーム22に組み付けられ、カッタユニット50をX方向およびZ方向に移動させる。移動ユニット40Aは、カッタユニット50をX方向に移動させるX軸スライド機構41と、X軸スライド機構41に対してZ方向に相対移動してカッタユニット50をZ方向に移動させるZ軸スライド機構42とを備える。 As shown in FIG. 1, the moving unit 40A is assembled to the upper frame 22 of the frame body 23, and moves the cutter unit 50 in the X direction and the Z direction. The moving unit 40A includes an X-axis slide mechanism 41 that moves the cutter unit 50 in the X direction, and a Z-axis slide mechanism 42 that moves relative to the X-axis slide mechanism 41 in the Z direction and moves the cutter unit 50 in the Z direction. With.
図1に示すように、X軸スライド機構41は、動力源となるサーボモータ等のモータ43と、X方向に延びるレール部44Aを有する例えばボールネジ式のリニア駆動機構44とを有する。リニア駆動機構44は、その長手方向がX方向と一致する姿勢で配置されている。Z軸スライド機構42は、リニア駆動機構44の不図示のスライダに固定されている。Z軸スライド機構42は、動力源となるサーボモータ等のモータ45と、Z方向に延びるレール部46A(図3を参照)を有する例えばボールネジ式のリニア駆動機構46と、レール部46A沿ってZ方向に移動可能なスライダ47とを有している。スライダ47は、Z方向に長い所定長さを有する長尺の板材よりなる。 As shown in FIG. 1, the X-axis slide mechanism 41 includes a motor 43 such as a servo motor serving as a power source, and a ball screw type linear drive mechanism 44 having a rail portion 44A extending in the X direction. The linear drive mechanism 44 is arranged in a posture in which the longitudinal direction thereof coincides with the X direction. The Z-axis slide mechanism 42 is fixed to a slider (not shown) of the linear drive mechanism 44. The Z-axis slide mechanism 42 includes a motor 45 such as a servo motor serving as a power source, a ball screw type linear drive mechanism 46 having a rail portion 46A (see FIG. 3) extending in the Z direction, and a Z axis along the rail portion 46A. And a slider 47 movable in the direction. The slider 47 is made of a long plate material having a predetermined length long in the Z direction.
図1、図3に示すように、スライダ47の下端部には、付勢部の一例としてのエアシリンダ48を介してカッタユニット50が支持されている。エアシリンダ48はその伸縮方向がZ方向に一致する向きで配置され、そのピストンロッドの先端部にカッタユニット50が支持されている。カッタユニット50は、刃部の一例としてのカッタ51を有する。 As shown in FIGS. 1 and 3, a cutter unit 50 is supported on the lower end portion of the slider 47 via an air cylinder 48 as an example of an urging portion. The air cylinder 48 is disposed so that its expansion / contraction direction coincides with the Z direction, and the cutter unit 50 is supported at the tip of the piston rod. The cutter unit 50 includes a cutter 51 as an example of a blade portion.
図3に示すように、カッタユニット50は、幅方向Yにおいて第1コンベヤ11の幅中心位置に配置されている。このため、カッタユニット50のカッタ51は、幅方向Yにおいては、第1コンベヤ11上の第1位置に位置決めされた箱Cの幅中心に一致する。つまり、図2における平面視において、カッタユニット50のカッタ51は、第1コンベヤ11上の第1位置に位置決めされた箱Cの幅中心線上を移動可能となっている。 As shown in FIG. 3, the cutter unit 50 is disposed in the width center position of the first conveyor 11 in the width direction Y. For this reason, the cutter 51 of the cutter unit 50 coincides with the width center of the box C positioned at the first position on the first conveyor 11 in the width direction Y. That is, in the plan view in FIG. 2, the cutter 51 of the cutter unit 50 can move on the width center line of the box C positioned at the first position on the first conveyor 11.
モータ43が正逆転駆動されると、X軸スライド機構41を構成するリニア駆動機構44が駆動され、Z軸スライド機構42がX方向に移動する。また、モータ45が正逆転駆動されると、Z軸スライド機構42を構成するリニア駆動機構46のスライダ47がレール部46Aに沿ってZ方向に昇降する。なお、図1に示すように、移動ユニット40Aには、X方向に移動するZ軸スライド機構42へ電力を供給する電力線を案内するフレキシブルガイド部材F1と、エアシリンダ48に空気圧を供給する空気流路及びカッタユニット50に電力を供給する電力線54B(図6を参照)をガイドするフレキシブルガイド部材F2とが設けられている。 When the motor 43 is driven forward / reversely, the linear drive mechanism 44 constituting the X-axis slide mechanism 41 is driven, and the Z-axis slide mechanism 42 moves in the X direction. Further, when the motor 45 is driven forward and backward, the slider 47 of the linear drive mechanism 46 constituting the Z-axis slide mechanism 42 moves up and down along the rail portion 46A in the Z direction. As shown in FIG. 1, the moving unit 40A includes a flexible guide member F1 that guides a power line that supplies power to the Z-axis slide mechanism 42 that moves in the X direction, and an air flow that supplies air pressure to the air cylinder 48. A flexible guide member F <b> 2 that guides a power line 54 </ b> B (see FIG. 6) that supplies power to the road and cutter unit 50 is provided.
ここで、図5を参照して開封システム10が開封する箱Cについて説明する。図5は、コンベヤ11,12上の所定位置で位置決めされた開封前の箱Cを示す。図5に示す例では、箱Cは、搬送方向Xにストッパ32により移動が規制され、かつ一対のガイド部材35により幅方向Yに位置決めされている。箱Cは、箱本体15と、箱本体15の上側の開口を開閉可能な状態で折り曲げられた4つのフラップ16(図5では外側の2つのみ示す)を有する。4つのフラップ16が開口を閉じた状態で外側の一対のフラップ16の向き合う境界に沿って粘着テープよりなる第1テープ17(中央テープ)が貼られている。第1テープ17は、箱Cの天面19A(上面)における幅中心を通りX方向に延びる中央ラインに沿って貼られている。また、箱Cには、第1テープ17が貼られた2つのフラップ16のX方向の両側縁に、フラップ16と箱本体15とに跨って第2テープ18(側縁テープ)が貼られている。第2テープ18は、箱Cの上側で閉じた状態で向き合う一対のフラップ16と、箱本体15の搬送方向Xの前後の側面19Bとの間に跨って貼られている。 Here, the box C opened by the opening system 10 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the unopened box C positioned at a predetermined position on the conveyors 11 and 12. In the example shown in FIG. 5, the movement of the box C is restricted in the transport direction X by the stopper 32 and is positioned in the width direction Y by the pair of guide members 35. The box C has a box main body 15 and four flaps 16 (only two of the outer sides are shown in FIG. 5) bent in a state where the upper opening of the box main body 15 can be opened and closed. A first tape 17 (center tape) made of an adhesive tape is affixed along the boundary where the pair of outer flaps 16 face each other with the four flaps 16 closed. The first tape 17 is attached along a central line that extends in the X direction through the width center of the top surface 19A (upper surface) of the box C. Moreover, the 2nd tape 18 (side edge tape) is affixed over the flap 16 and the box main body 15 on the both sides of the X direction of the two flaps 16 with which the 1st tape 17 was affixed to the box C. Yes. The second tape 18 is stuck between the pair of flaps 16 facing each other in the closed state on the upper side of the box C and the front and back side surfaces 19B of the box body 15 in the transport direction X.
箱Cは開封すべき天面19Aを上向きにしてコンベヤ11,12で搬送される。図5に示すように、箱Cは、天面19Aの中央に貼られた第1テープ17の長手方向がX方向となる向きにある。箱Cの天面19Aに貼られた第1テープ17は、図5に一点鎖線で示す切断仮想線L1に沿って切断される。また、箱Cの側縁に貼られた第2テープ18は、図5に一点鎖線で示す切断仮想線L2に沿って切断される。なお、箱Cの底部は、天面側と同様に、4つのフラップで閉じた状態でテープ(いずれも図示略)が貼られることで封止されている。 The box C is conveyed by the conveyors 11 and 12 with the top surface 19A to be opened facing upward. As shown in FIG. 5, the box C is in a direction in which the longitudinal direction of the first tape 17 attached to the center of the top surface 19 </ b> A is the X direction. The 1st tape 17 affixed on the top | upper surface 19A of the box C is cut | disconnected along the cutting | disconnection virtual line L1 shown with a dashed-dotted line in FIG. Moreover, the 2nd tape 18 stuck on the side edge of the box C is cut | disconnected along the cutting | disconnection virtual line L2 shown with a dashed-dotted line in FIG. In addition, the bottom part of the box C is sealed by sticking a tape (all are not shown) in a state of being closed by four flaps, similarly to the top side.
なお、箱Cの品番等を含む箱特定情報に基づき、箱CのX方向の寸法、Y方向の寸法およびZ方向の寸法を含む箱サイズが特定される。例えば開封システム10の上流側には、パレットに段積みされた箱群から1つずつ箱Cを取り出してコンベヤ上に載置する段ばらし作業を行うデパレタイザが配置されている。デパレタイザは箱Cに記された2次元コードを読取部で読み取って取得した箱特定情報を、開封システム10が有する図1に示す制御部110(コントローラ)に送信する。このため、制御部110は、開封システム10に搬入される箱Cに関する箱特定情報を事前に取得している。制御部110は、箱特定情報を基に箱Cのサイズを取得し、サイズに応じて電動シリンダ34、モータ43,45等を駆動制御して一対のガイド部材35及びカッタユニット50を位置制御する。図1に示すように、カッタユニット50は、同図に二点鎖線で示す切断開始位置P1から切断終了位置P2まで同図に一点鎖線の矢印で示すX方向に移動し、カッタ51が図5に示す第1テープ17の切断仮想線L1に沿って移動することで、第1テープ17を切断する。 In addition, based on the box identification information including the product number of the box C, the box size including the dimension in the X direction, the dimension in the Y direction, and the dimension in the Z direction of the box C is specified. For example, on the upstream side of the unsealing system 10, a depalletizer is disposed that performs a step-up operation of taking out boxes C one by one from a group of boxes stacked on a pallet and placing them on a conveyor. The depalletizer transmits the box specifying information acquired by reading the two-dimensional code written in the box C with the reading unit to the control unit 110 (controller) shown in FIG. For this reason, the control part 110 has previously acquired the box specific information regarding the box C carried into the opening system 10. The control unit 110 acquires the size of the box C based on the box specifying information, and controls the position of the pair of guide members 35 and the cutter unit 50 by drivingly controlling the electric cylinder 34, the motors 43, 45, and the like according to the size. . As shown in FIG. 1, the cutter unit 50 moves from the cutting start position P1 indicated by the two-dot chain line to the cutting end position P2 in the same figure in the X direction indicated by the one-dot chain line arrow in FIG. The first tape 17 is cut by moving along the cutting virtual line L1 of the first tape 17 shown in FIG.
次に、第2開封装置60について説明する。図1に示すように、第2開封装置60は、第2コンベヤ12上の箱Cを第2位置に位置決めする第2位置決め装置61を備える。第2位置決め装置61は、第1位置決め装置31と同様の構成である。第2位置決め装置61は、第2コンベヤ12上を搬送される箱Cの移動を規制するストッパ62と、ストッパ62によってX方向に位置決めされた箱Cを幅方向Yに位置決めする一対のガイドユニット63とを備える。 Next, the second opening device 60 will be described. As shown in FIG. 1, the second opening device 60 includes a second positioning device 61 that positions the box C on the second conveyor 12 at the second position. The second positioning device 61 has the same configuration as the first positioning device 31. The second positioning device 61 includes a stopper 62 for restricting the movement of the box C conveyed on the second conveyor 12 and a pair of guide units 63 for positioning the box C positioned in the X direction by the stopper 62 in the width direction Y. With.
図2に示すように、一対のガイドユニット63は、その動力源となる電動シリンダ64と、電動シリンダ64の動力で幅方向Yに進退可能な一対のガイド部材65とを備える。箱Cの幅寸法が既知であるので、図5に示すように、箱Cは、ストッパ62および一対のガイドユニット63により、X方向及びY方向において第2位置に位置決めされる。なお、第2位置決め装置61についても、箱Cを第2コンベヤ12の幅方向Yの片側に寄せた片寄せ基準で位置決めする構成でもよい。 As shown in FIG. 2, the pair of guide units 63 includes an electric cylinder 64 serving as a power source, and a pair of guide members 65 capable of moving back and forth in the width direction Y with the power of the electric cylinder 64. Since the width dimension of the box C is known, the box C is positioned at the second position in the X direction and the Y direction by the stopper 62 and the pair of guide units 63 as shown in FIG. The second positioning device 61 may also have a configuration in which the box C is positioned on the basis of a side-by-side reference that is moved to one side in the width direction Y of the second conveyor 12.
図2に示すように、ストッパ62よりも搬送方向Xの上流側の位置には、第2位置に到達した箱Cを検知する第2センサ66が配設されている。第2センサ66は、第1センサ36と同じ構成の光学式センサよりなる。第2センサ66が箱Cを検知すると、電動シリンダ64が駆動され、一対のガイド部材65が退避位置から箱Cの幅寸法に応じたガイド位置まで伸長し、箱Cを両側から挟むことで箱Cは幅方向Yに第2位置に位置決めされる。なお、箱Cを搬送方向に第2位置に位置決めするストッパ62を、ガイド部材65の下流側端部を屈曲させたL字状のストッパ部に替えてもよい。 As shown in FIG. 2, a second sensor 66 that detects the box C that has reached the second position is disposed at a position upstream of the stopper 62 in the transport direction X. The second sensor 66 is an optical sensor having the same configuration as the first sensor 36. When the second sensor 66 detects the box C, the electric cylinder 64 is driven, the pair of guide members 65 extend from the retracted position to the guide position corresponding to the width dimension of the box C, and the box C is sandwiched from both sides. C is positioned at the second position in the width direction Y. Note that the stopper 62 that positions the box C at the second position in the transport direction may be replaced with an L-shaped stopper portion in which the downstream end portion of the guide member 65 is bent.
また、図1、図2に示すように、第2開封装置60は、第2コンベヤ12上の第2位置に位置決めされた箱Cの2つの側縁に貼られた第2テープ18(図5を参照)を切断する2つの第2開封ユニット70を備える。第2開封ユニット70は、カッタユニット81,82をそれぞれ下端部に支持する2つの移動ユニット70A,70Bを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second opening device 60 has a second tape 18 (FIG. 5) pasted on two side edges of the box C positioned at the second position on the second conveyor 12. 2), two second opening units 70 are provided. The second opening unit 70 includes two moving units 70A and 70B that support the cutter units 81 and 82 at their lower ends.
図1、図2に示すように、2つの移動ユニット70A,70Bは、枠体26の上部フレーム25のX方向に異なる位置にそれぞれ組み付けられている。第1移動ユニット70Aは、その下端部に第1カッタユニット81をX方向、Y方向およびZ方向に移動可能に支持する。第2移動ユニット70Bは、その下端部に支持する第2カッタユニット82をX方向、Y方向及びZ方向に移動させる。なお、移動ユニット70A,70Bにより、移動機構の一例が構成される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the two moving units 70 </ b> A and 70 </ b> B are assembled at different positions in the X direction of the upper frame 25 of the frame body 26. 70 A of 1st moving units support the 1st cutter unit 81 in the lower end part so that a movement to a X direction, a Y direction, and a Z direction is possible. The second moving unit 70B moves the second cutter unit 82 supported on the lower end thereof in the X direction, the Y direction, and the Z direction. The moving units 70A and 70B constitute an example of a moving mechanism.
図1、図2に示すように、第1移動ユニット70Aは、第1カッタユニット81を、Y方向に移動させるY軸スライド機構71と、X方向に移動させるX軸スライド機構72と、Z方向に移動させるZ軸スライド機構73とを備える。Y軸スライド機構71は、上部フレーム25に組み付けられている。X軸スライド機構72は、Y軸スライド機構71に対して第1カッタユニット81をX方向に移動させる方向に相対移動する。Z軸スライド機構73は、X軸スライド機構72に対して第1カッタユニット81をZ方向に移動させる方向に相対移動する。また、第2移動ユニット70Bは、第1移動ユニット70Aと搬送方向Xに第2位置を挟んで向き合って配置されるものの、基本的構成は第1移動ユニット70Aと同様である。すなわち、第2移動ユニット70Bは、第2カッタユニット82をY方向移動させるY軸スライド機構71と、第2カッタユニット82をX方向移動させるX軸スライド機構72と、第2カッタユニット82をZ方向移動させるZ軸スライド機構73とを備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the first moving unit 70A includes a Y-axis slide mechanism 71 that moves the first cutter unit 81 in the Y direction, an X-axis slide mechanism 72 that moves in the X direction, and a Z direction. And a Z-axis slide mechanism 73 to be moved. The Y-axis slide mechanism 71 is assembled to the upper frame 25. The X-axis slide mechanism 72 moves relative to the Y-axis slide mechanism 71 in the direction in which the first cutter unit 81 is moved in the X direction. The Z-axis slide mechanism 73 moves relative to the X-axis slide mechanism 72 in the direction in which the first cutter unit 81 is moved in the Z direction. The second moving unit 70B is arranged to face the first moving unit 70A with the second position in the transport direction X, but the basic configuration is the same as that of the first moving unit 70A. That is, the second moving unit 70B includes a Y-axis slide mechanism 71 that moves the second cutter unit 82 in the Y direction, an X-axis slide mechanism 72 that moves the second cutter unit 82 in the X direction, and the second cutter unit 82 in the Z direction. And a Z-axis slide mechanism 73 that moves in the direction.
図1、図2に示すように、第2位置では、箱Cは、搬送方向の下流側の端面を基準にして位置決めされる。このため、搬送方向において、第2カッタユニット82の切断位置となる箱Cの下流側の端面の位置は箱Cのサイズによらず常に一定であり、第1カッタユニット81の切断位置となる箱Cの上流側の端面の位置は箱Cのサイズに応じて変化する。このため、第1移動ユニット70Aが第1カッタユニット81をX方向に移動させる移動ストロークが、第2移動ユニット70Bが第2カッタユニット82をX方向に移動させる移動ストロークよりも長くなっている。また、第1移動ユニット70Aと第2移動ユニット70Bは、第1カッタユニット81と第2カッタユニット82とがX方向において対向する位置関係にある。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the second position, the box C is positioned with reference to the end face on the downstream side in the transport direction. For this reason, in the transport direction, the position of the downstream end face of the box C that is the cutting position of the second cutter unit 82 is always constant regardless of the size of the box C, and the box that is the cutting position of the first cutter unit 81 The position of the end face on the upstream side of C changes according to the size of the box C. For this reason, the moving stroke in which the first moving unit 70A moves the first cutter unit 81 in the X direction is longer than the moving stroke in which the second moving unit 70B moves the second cutter unit 82 in the X direction. The first moving unit 70A and the second moving unit 70B are in a positional relationship in which the first cutter unit 81 and the second cutter unit 82 face each other in the X direction.
図1,図2に示すように、Y軸スライド機構71は、動力源となるサーボモータ等のモータ74と、Y方向に延びるレール部75Aを有する例えばボールネジ式のリニア駆動機構75とを有する。リニア駆動機構75は、その長手方向がY方向と一致させた姿勢で配置されている。X軸スライド機構72は、動力源となるサーボモータ等のモータ76と、X方向に延びるレール部77Aを有する例えばボールネジ式のリニア駆動機構77とを有する。リニア駆動機構77は、その長手方向がX方向と一致させた姿勢で配置されている。リニア駆動機構77の不図示のスライダには、Z軸スライド機構73が組み付けられている。Z軸スライド機構73は、動力源となるサーボモータ等のモータ78と、Z方向に延びるレール部(図示略)を有する例えばボールネジ式のリニア駆動機構(リニアガイド)79と、レール部に沿ってZ方向に移動可能なスライダ80とを有する。スライダ80は、Z方向に長い所定長さを有する長尺の板材よりなる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the Y-axis slide mechanism 71 includes a motor 74 such as a servo motor serving as a power source, and a ball screw type linear drive mechanism 75 having a rail portion 75A extending in the Y direction. The linear drive mechanism 75 is arranged in a posture in which the longitudinal direction thereof coincides with the Y direction. The X-axis slide mechanism 72 includes a motor 76 such as a servo motor serving as a power source and a ball screw type linear drive mechanism 77 having a rail portion 77A extending in the X direction. The linear drive mechanism 77 is arranged in a posture in which the longitudinal direction thereof coincides with the X direction. A Z-axis slide mechanism 73 is assembled to a slider (not shown) of the linear drive mechanism 77. The Z-axis slide mechanism 73 includes a motor 78 such as a servo motor serving as a power source, a ball screw type linear drive mechanism (linear guide) 79 having a rail portion (not shown) extending in the Z direction, and the rail portion. And a slider 80 movable in the Z direction. The slider 80 is made of a long plate material having a predetermined length long in the Z direction.
第1移動ユニット70A側のスライダ80の下端部には、付勢部及び第1付勢部の一例としての第1エアシリンダ83および付勢部及び第2付勢部の一例としての第2エアシリンダ84を介して第1カッタユニット81が支持されている。すなわち、スライダ80の下端部には、第1エアシリンダ83がその伸縮方向をZ方向に一致させた向きで固定されている。さらに第1エアシリンダ83のピストンロッドの先端部には、第2エアシリンダ84がその伸縮方向をX方向に一致させた向きで固定されている。エアシリンダ84のピストンロッドの先端部には、第1カッタユニット81が支持されている。第1カッタユニット81は、刃部の一例としてのカッタ85を有する。 The lower end of the slider 80 on the first moving unit 70A side has a first air cylinder 83 as an example of an urging unit and a first urging unit, and a second air as an example of an urging unit and a second urging unit. A first cutter unit 81 is supported via the cylinder 84. That is, the first air cylinder 83 is fixed to the lower end portion of the slider 80 in a direction in which the expansion / contraction direction coincides with the Z direction. Further, the second air cylinder 84 is fixed to the tip end portion of the piston rod of the first air cylinder 83 in a direction in which the expansion / contraction direction coincides with the X direction. A first cutter unit 81 is supported at the tip of the piston rod of the air cylinder 84. The first cutter unit 81 has a cutter 85 as an example of a blade portion.
第2移動ユニット70B側のスライダ80の下端部における第2カッタユニット82の支持構造も、基本的に第1移動ユニット70A側と同様である。すなわち、第2移動ユニット70B側のスライダ80の下端部には、Z方向に伸縮可能な第1エアシリンダ83およびX方向に伸縮可能な第2エアシリンダ84を介して第2カッタユニット82が支持されている。第2エアシリンダ84のピストンロッドの先端部に支持された第2カッタユニット82は、刃部の一例としてのカッタ85を有する。なお、第1移動ユニット70A及び第2移動ユニット70Bにおいて、第1エアシリンダ83のピストンロッドの先端部に第2エアシリンダ84をその伸縮方向がX方向と交差する斜め方向となる向きに角度をつけて固定してもよい。 The support structure of the second cutter unit 82 at the lower end of the slider 80 on the second moving unit 70B side is basically the same as that on the first moving unit 70A side. That is, the second cutter unit 82 is supported at the lower end of the slider 80 on the second moving unit 70B side via the first air cylinder 83 that can be expanded and contracted in the Z direction and the second air cylinder 84 that can be expanded and contracted in the X direction. Has been. The second cutter unit 82 supported at the tip of the piston rod of the second air cylinder 84 has a cutter 85 as an example of a blade part. In the first moving unit 70A and the second moving unit 70B, the angle of the second air cylinder 84 is set at the tip of the piston rod of the first air cylinder 83 so that the expansion / contraction direction is an oblique direction intersecting the X direction. It may be attached and fixed.
モータ74が正逆転駆動されると、Y軸スライド機構71を構成するリニア駆動機構75が駆動され、X軸スライド機構72がY方向に移動する。また、モータ76が正逆転駆動されると、X軸スライド機構72を構成するリニア駆動機構77が駆動され、Z軸スライド機構73がX方向に移動する。さらにモータ78が正逆転駆動されると、Z軸スライド機構73を構成するリニア駆動機構79のスライダ80がZ方向に昇降する。なお、図1に示すように、移動ユニット70A,70Bには、Y方向に移動するX軸スライド機構72へ電力を供給する電力線をガイドするフレキシブルガイド部材F3、X方向に移動するZ軸スライド機構73へ電力を供給する電力線をガイドするフレキシブルガイド部材F4が設けられている。また、移動ユニット70A,70Bには、スライダ80と共にZ方向に移動するエアシリンダ83,84に空気圧を供給する空気流路及びカッタユニット81,82に電力を供給する電力線89B(図7を参照)をガイドするフレキシブルガイド部材F5が設けられている。 When the motor 74 is driven forward / reversely, the linear drive mechanism 75 constituting the Y-axis slide mechanism 71 is driven, and the X-axis slide mechanism 72 moves in the Y direction. Further, when the motor 76 is driven forward and backward, the linear drive mechanism 77 constituting the X-axis slide mechanism 72 is driven, and the Z-axis slide mechanism 73 moves in the X direction. Further, when the motor 78 is driven forward / reversely, the slider 80 of the linear drive mechanism 79 constituting the Z-axis slide mechanism 73 moves up and down in the Z direction. As shown in FIG. 1, the moving units 70A and 70B include a flexible guide member F3 that guides a power line that supplies power to the X-axis slide mechanism 72 that moves in the Y direction, and a Z-axis slide mechanism that moves in the X direction. A flexible guide member F <b> 4 for guiding a power line that supplies power to 73 is provided. The moving units 70A and 70B include an air flow path for supplying air pressure to the air cylinders 83 and 84 moving in the Z direction together with the slider 80, and a power line 89B for supplying power to the cutter units 81 and 82 (see FIG. 7). Is provided with a flexible guide member F5.
図3に示すように、第1開封装置30には、カメラ92が設けられている。カメラ92は、上部フレーム22から支持ロッド91により吊り下げ状態に支持され、カッタユニット50が図3に実線で示す待機位置にある状態において、カッタ51を撮像可能な位置に配置されている。カメラ92が撮像した画像データは、制御部110へ出力される。 As shown in FIG. 3, the first opening device 30 is provided with a camera 92. The camera 92 is supported in a suspended state from the upper frame 22 by a support rod 91, and is arranged at a position where the cutter 51 can be imaged in a state where the cutter unit 50 is in a standby position indicated by a solid line in FIG. Image data captured by the camera 92 is output to the control unit 110.
また、図1に示すように、第2開封装置60には、2つのカメラ94が設けられている。2つのカメラ94は、上部フレーム25から支持ロッド93により吊り下げ状態に支持され、カッタユニット81,82が図1に実線で示す待機位置にある状態において、それぞれのカッタ85を撮像可能な位置に配置されている。カメラ94が撮像した画像データは、制御部110へ出力される。 As shown in FIG. 1, the second opening device 60 is provided with two cameras 94. The two cameras 94 are supported in a suspended state by the support rod 93 from the upper frame 25, and in a state where the cutter units 81 and 82 are in the standby positions indicated by solid lines in FIG. Has been placed. Image data captured by the camera 94 is output to the control unit 110.
次に、図6を参照して、カッタユニット50の構成を説明する。図6に示すように、エアシリンダ48のピストンロッド48Aの先端部には支持プレート52が固定されている。支持プレート52の下部には、転動体の一例として一対のローラ53が支持プレート52の下端よりも少し下方へ突出する状態で取り付けられている。一対の第1ローラ53間にカッタ51が位置し、カッタ51の先端部は一対の第1ローラ53の下端よりもさらに下方へ突出している。一対のローラ53は、カッタユニット50がX方向に移動する過程で箱Cの天面19Aを転動可能に、Y方向と平行な回転軸53Aを中心に回転する。 Next, the configuration of the cutter unit 50 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, a support plate 52 is fixed to the tip of the piston rod 48 </ b> A of the air cylinder 48. A pair of rollers 53, as an example of a rolling element, is attached to the lower portion of the support plate 52 so as to protrude slightly below the lower end of the support plate 52. A cutter 51 is positioned between the pair of first rollers 53, and the tip of the cutter 51 protrudes further downward than the lower ends of the pair of first rollers 53. The pair of rollers 53 rotate about a rotation axis 53A parallel to the Y direction so that the top surface 19A of the box C can roll in the process in which the cutter unit 50 moves in the X direction.
また、支持プレート52には、円柱状の振動子54がブラケット54Aにより取り付けられている。カッタ51は、振動子54の出力軸(図示略)の先端部に固定されている。振動子54及びカッタ51は、水平面に対して所定角度(例えば約45度)に傾く斜めの姿勢で保持されている。カッタユニット50は、振動子54が発生する超音波で振動するカッタ51を第1テープ17の切断仮想線L1(図5を参照)に沿って移動させることで第1テープ17を切断する。なお、振動子54に周期的に変化する電圧を供給する電力線54Bはフレキシブルガイド部材F2を介して不図示の発振器に接続されている。 A columnar vibrator 54 is attached to the support plate 52 by a bracket 54A. The cutter 51 is fixed to the tip of an output shaft (not shown) of the vibrator 54. The vibrator 54 and the cutter 51 are held in an oblique posture inclined at a predetermined angle (for example, about 45 degrees) with respect to the horizontal plane. The cutter unit 50 cuts the first tape 17 by moving the cutter 51 that vibrates with ultrasonic waves generated by the vibrator 54 along the cutting virtual line L1 (see FIG. 5) of the first tape 17. The power line 54B for supplying a periodically changing voltage to the vibrator 54 is connected to an oscillator (not shown) via the flexible guide member F2.
また、エアシリンダ48は、伸長時にピストンロッド48Aをストロークの途中で止めて使用される。すなわち、Z軸スライド機構42によるスライダ47の下降位置が、エアシリンダ48を伸長させたときにストロークの途中でローラ53が箱Cの天面19Aに当たる位置に位置制御される。このため、ローラ53が箱Cの天面19A上を転動するとき、ピストンロッド48Aはストロークの途中に位置し、ローラ53は天面19Aが変形していても追従できる。 The air cylinder 48 is used by stopping the piston rod 48A in the middle of the stroke when extending. That is, the lowering position of the slider 47 by the Z-axis slide mechanism 42 is controlled to a position where the roller 53 hits the top surface 19A of the box C during the stroke when the air cylinder 48 is extended. For this reason, when the roller 53 rolls on the top surface 19A of the box C, the piston rod 48A is positioned in the middle of the stroke, and the roller 53 can follow even if the top surface 19A is deformed.
例えばローラの付勢手段がばねである構成を採用すると、ばねは自然長からの長さの変化(変位)とばね定数との積に応じてローラの付勢力(弾性力)を変化させる。このため、ローラの付勢力がストロークに応じて変化すると、ストロークに応じてローラの箱に対する付勢力が安定しない。これに対して、エアシリンダ48であるので、ピストンロッド48Aのストロークが変化しても一定の空気圧(付勢力)でローラ53を付勢できる。ローラ53は、エアシリンダ48にかかる微小な空気圧による比較的弱い所定の付勢力で押さえ付けられながら箱Cの天面19Aを転動する。 For example, when a configuration is adopted in which the urging means of the roller is a spring, the spring changes the urging force (elastic force) of the roller according to the product of the change in length (displacement) from the natural length and the spring constant. For this reason, when the urging force of the roller changes according to the stroke, the urging force of the roller against the box is not stabilized according to the stroke. In contrast, since the air cylinder 48 is used, the roller 53 can be biased with a constant air pressure (biasing force) even if the stroke of the piston rod 48A changes. The roller 53 rolls on the top surface 19 </ b> A of the box C while being pressed by a relatively weak predetermined urging force due to the minute air pressure applied to the air cylinder 48.
次に、図7を参照して2つのカッタユニット81,82の構成について説明する。2つのカッタユニット81,82は、基本的構成が同じであるため、以下では、第1カッタユニット81の構成について説明する。図7に示すように、スライダ80の下端部に固定された第1エアシリンダ83のピストンロッド83Aの先端部(下端部)には、第2エアシリンダ84がX方向に伸縮可能な向きで固定され、そのピストンロッド84A(図10を参照)の先端部に支持プレート86が固定されている。支持プレート86には、一対の第1ローラ87と一対の第2ローラ88とが取り付けられている。一対の第1ローラ87は、カッタユニット81,82がY方向に移動する過程で箱Cの天面19Aを転動可能に、X方向と平行な回転軸87Aを中心に回転する。一対の第1ローラ87の下端は支持プレート86の下端よりも少しよりも下方に位置する。一対の第1ローラ87間にカッタ85が位置し、カッタ85の先端部は一対の第1ローラ87の下端よりもさらに下方へ突出している。 Next, the configuration of the two cutter units 81 and 82 will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the two cutter units 81 and 82 is the same, the configuration of the first cutter unit 81 will be described below. As shown in FIG. 7, the second air cylinder 84 is fixed to the front end (lower end) of the piston rod 83 </ b> A of the first air cylinder 83 fixed to the lower end of the slider 80 so that the second air cylinder 84 can extend and contract in the X direction. The support plate 86 is fixed to the tip of the piston rod 84A (see FIG. 10). A pair of first rollers 87 and a pair of second rollers 88 are attached to the support plate 86. The pair of first rollers 87 rotate about a rotation axis 87A parallel to the X direction so that the top surface 19A of the box C can roll in the process in which the cutter units 81 and 82 move in the Y direction. The lower ends of the pair of first rollers 87 are positioned slightly lower than the lower ends of the support plates 86. A cutter 85 is positioned between the pair of first rollers 87, and the leading end of the cutter 85 protrudes further downward than the lower ends of the pair of first rollers 87.
一対の第2ローラ88は、カッタユニット81,82がY方向に移動する過程で箱Cの側面19Bを転動可能に、Z方向と平行な回転軸88Aを中心に回転する。第2ローラ88は、第1ローラ87よりも下方に位置し、第1ローラ87が箱Cの天面19A上を転動するとき、箱Cの側面19B上を転動する。 The pair of second rollers 88 rotate about a rotation axis 88A parallel to the Z direction so that the side surface 19B of the box C can roll while the cutter units 81 and 82 move in the Y direction. The second roller 88 is positioned below the first roller 87 and rolls on the side surface 19B of the box C when the first roller 87 rolls on the top surface 19A of the box C.
第1エアシリンダ83は、第1ローラ87をZ方向の下側へ付勢する。第1ローラ87は第1エアシリンダ83の付勢力により箱Cの天面19Aに押し付けられながら転動する。また、第2エアシリンダ84は、第2ローラ88をX方向に付勢する。第1移動ユニット70A側の第2エアシリンダ84は、第2ローラ88をX方向の下流側に付勢し、第2移動ユニット70B側の第2エアシリンダ84は、第2ローラ88をX方向の上流側に付勢する。第2ローラ88は第2エアシリンダ84の付勢力により箱Cの側面19Bに押し付けられながら転動する。 The first air cylinder 83 biases the first roller 87 downward in the Z direction. The first roller 87 rolls while being pressed against the top surface 19 </ b> A of the box C by the urging force of the first air cylinder 83. The second air cylinder 84 biases the second roller 88 in the X direction. The second air cylinder 84 on the first moving unit 70A side urges the second roller 88 downstream in the X direction, and the second air cylinder 84 on the second moving unit 70B side pushes the second roller 88 in the X direction. Energize upstream. The second roller 88 rolls while being pressed against the side surface 19B of the box C by the urging force of the second air cylinder 84.
また、支持プレート86には、円柱状の振動子89がブラケット89Aにより組み付けられている。カッタ85は、振動子89の出力軸(図示略)の先端部に固定されている。振動子89及びカッタ85は、水平面に対して所定角度(例えば約45度)に傾く斜めの姿勢で保持されている。カッタユニット81,82は、振動子89が発生する超音波で振動するカッタ85を、第2テープ18の切断仮想線L2(図5を参照)に沿って移動させることで第2テープ18を切断する。なお、振動子89に周期的に変化する電圧を供給する電力線89Bはフレキシブルガイド部材F5を介して不図示の発振器に接続されている。 Further, a columnar vibrator 89 is assembled to the support plate 86 by a bracket 89A. The cutter 85 is fixed to the tip of the output shaft (not shown) of the vibrator 89. The vibrator 89 and the cutter 85 are held in an oblique posture inclined at a predetermined angle (for example, about 45 degrees) with respect to the horizontal plane. The cutter units 81 and 82 cut the second tape 18 by moving the cutter 85 that vibrates with ultrasonic waves generated by the vibrator 89 along the cutting virtual line L2 (see FIG. 5) of the second tape 18. To do. A power line 89B that supplies a periodically changing voltage to the vibrator 89 is connected to an oscillator (not shown) via a flexible guide member F5.
図8は、エアシリンダ48,83,84を駆動させるための空圧回路を示す。各エアシリンダ48,83,84を駆動させる空圧回路100は基本的に同じ構成である。以下、エアシリンダ48を制御する空圧回路100を例に説明する。図8に示すように、空圧回路100は、空圧源101を備える。空圧源101には流路102を通じて電磁切換弁103が接続されている。また、電磁切換弁103とエアシリンダ48との間には、エアシリンダ48内のピストン48B側の室と連通する流路104と、エアシリンダ48内のピストンロッド48A側の室と連通する流路105とが接続されている。流路104の途中には減圧弁106が配置され、減圧弁106で減圧した微小な空気圧をエアシリンダ48内に供給することによりローラ53を箱Cの面に押し付ける付勢力を弱い所定値に調整する。 FIG. 8 shows a pneumatic circuit for driving the air cylinders 48, 83, 84. The pneumatic circuit 100 for driving the air cylinders 48, 83, and 84 has basically the same configuration. Hereinafter, the pneumatic circuit 100 that controls the air cylinder 48 will be described as an example. As shown in FIG. 8, the pneumatic circuit 100 includes a pneumatic source 101. An electromagnetic switching valve 103 is connected to the air pressure source 101 through a flow path 102. Further, between the electromagnetic switching valve 103 and the air cylinder 48, a flow path 104 communicating with the piston 48B side chamber in the air cylinder 48 and a flow path communicating with the piston rod 48A side chamber in the air cylinder 48 are provided. 105 is connected. A pressure reducing valve 106 is disposed in the middle of the flow path 104, and the urging force that presses the roller 53 against the surface of the box C is adjusted to a weak predetermined value by supplying minute air pressure reduced by the pressure reducing valve 106 into the air cylinder 48. To do.
電磁切換弁103が切り換えられることで、エアシリンダ48は伸長又は収縮する。電磁切換弁103が図8に示す第1位置にあるとき、空圧源101からの空気圧がエアシリンダ48のピストンロッド側の室に供給され、エアシリンダ48は収縮駆動する。電磁切換弁103が第1位置とは異なる第2位置に切り換えられると、空圧源101からの空気圧が減圧弁106で減圧された微小な空気圧がエアシリンダ48のピストン側の室に供給され、エアシリンダ48は伸長駆動する。エアシリンダ48はその伸長時に微小な一定の空気圧によりローラ53をZ方向の下側へ付勢し、ローラ53を箱Cの天面19Aに弱い付勢力で押し付ける。また、エアシリンダ48は収縮時にローラ53を箱Cの天面19Aから離間させる。なお、第1エアシリンダ83及び第2エアシリンダ84についても、エアシリンダ48と空圧源101が共通であり、エアシリンダ48と同様の構成の空圧回路100により駆動制御される。 By switching the electromagnetic switching valve 103, the air cylinder 48 expands or contracts. When the electromagnetic switching valve 103 is in the first position shown in FIG. 8, the air pressure from the air pressure source 101 is supplied to the piston rod side chamber of the air cylinder 48, and the air cylinder 48 is driven to contract. When the electromagnetic switching valve 103 is switched to a second position different from the first position, a minute air pressure obtained by reducing the air pressure from the air pressure source 101 by the pressure reducing valve 106 is supplied to the piston side chamber of the air cylinder 48, The air cylinder 48 is driven to extend. The air cylinder 48 urges the roller 53 downward in the Z direction with a small constant air pressure when the air cylinder 48 is extended, and presses the roller 53 against the top surface 19A of the box C with a weak urging force. The air cylinder 48 separates the roller 53 from the top surface 19A of the box C when contracted. The first air cylinder 83 and the second air cylinder 84 also have the same air cylinder 48 and pneumatic pressure source 101 and are driven and controlled by the pneumatic circuit 100 having the same configuration as the air cylinder 48.
また、エアシリンダ48,83,84は、ストロークの途中で止めて使用される。すなわち、エアシリンダ48,83を伸長させたときにストロークの途中でローラ53,87が箱Cの天面19Aに当たる位置にZ軸スライド機構42,73によってスライダ47,80の下降位置が位置制御される。このため、ローラ53,87が箱Cの天面19A上を転動するとき、ピストンロッド48A,83Aがストロークの途中(例えば中間位置)に位置するので、ローラ53,87は天面19Aが多少変形していてもZ方向に上下に変位することで天面19Aに追従できる。また、第2ローラ88が箱Cの側面19B上を転動するとき、第2エアシリンダ84のピストン84Bがストロークの途中(例えば中間位置)に位置するので、第2ローラ88は側面19Bが多少変形していてもX方向の両側に変位することで側面19Bに追従できる。 Further, the air cylinders 48, 83, 84 are used while being stopped in the middle of the stroke. That is, when the air cylinders 48 and 83 are extended, the lowered positions of the sliders 47 and 80 are controlled by the Z-axis slide mechanisms 42 and 73 at positions where the rollers 53 and 87 hit the top surface 19A of the box C in the middle of the stroke. The For this reason, when the rollers 53 and 87 roll on the top surface 19A of the box C, the piston rods 48A and 83A are located in the middle of the stroke (for example, at an intermediate position). Even if it is deformed, it can follow the top surface 19A by being displaced vertically in the Z direction. Further, when the second roller 88 rolls on the side surface 19B of the box C, the piston 84B of the second air cylinder 84 is located in the middle of the stroke (for example, at an intermediate position), so that the side surface 19B of the second roller 88 is somewhat Even if it is deformed, it can follow the side surface 19B by being displaced to both sides in the X direction.
エアシリンダ48,83,84のピストン48B,83B,84B側の室には、空圧源101の空気圧が減圧弁106により減圧された微小な空気圧が供給される。このため、ローラ53および第1ローラ87は、エアシリンダ48,83による弱い付勢力で箱Cの天面19Aを押す。また、第2ローラ88は、第2エアシリンダ84に供給される微小な空気圧による弱い付勢力で箱Cの側面19Bを押す。また、ローラ53,87,88は、エアシリンダ48,83,84の空気圧で付勢されるので、箱Cの面に追従する過程でエアシリンダ48,83,84のストローク位置が変化してもほぼ一定の力で付勢される。例えばローラ53,87,88の付勢手段としてばねを使用する構成も考えられるが、ばねは変位量に応じて付勢力(弾性力)が変化する。このため、箱Cの面に追従するローラの付勢力はストロークに応じて変化するため不安定になる。これに対してエアシリンダ48,83,84のピストン48B,83B,84B側の室に減圧弁106で減圧した微小な空気圧を供給することで、エアシリンダ48,83,84がローラ53,87,88を押圧する付勢力を弱めに設定する。また、ピストン48B,83B,84Bをストロークの途中位置に配置する状態でローラ53,87,88を箱Cの面に押し当てる。このため、箱Cの天面19Aにうねりや変形があっても、ローラ53,87は箱Cの天面19Aに追従して転動し、箱Cの側面19Bにうねりや変形があっても、ローラ88は箱Cの側面19Bに追従して転動する。 A minute air pressure obtained by reducing the air pressure of the air pressure source 101 by the pressure reducing valve 106 is supplied to the chambers of the air cylinders 48, 83, 84 on the pistons 48 B, 83 B, 84 B side. For this reason, the roller 53 and the first roller 87 press the top surface 19A of the box C with a weak biasing force by the air cylinders 48 and 83. Further, the second roller 88 pushes the side surface 19B of the box C with a weak biasing force caused by a minute air pressure supplied to the second air cylinder 84. Further, since the rollers 53, 87, 88 are energized by the air pressure of the air cylinders 48, 83, 84, even if the stroke positions of the air cylinders 48, 83, 84 change in the process of following the surface of the box C. It is energized with almost constant force. For example, a configuration in which a spring is used as the biasing means of the rollers 53, 87, 88 is conceivable. For this reason, since the urging force of the roller following the surface of the box C changes according to the stroke, it becomes unstable. On the other hand, by supplying minute air pressure reduced by the pressure reducing valve 106 to the pistons 48B, 83B, 84B side of the air cylinders 48, 83, 84, the air cylinders 48, 83, 84 are moved to the rollers 53, 87, The biasing force for pressing 88 is set to be weak. Further, the rollers 53, 87, 88 are pressed against the surface of the box C in a state where the pistons 48B, 83B, 84B are arranged in the middle of the stroke. For this reason, even if the top surface 19A of the box C is wavy or deformed, the rollers 53 and 87 roll following the top surface 19A of the box C, and the side surface 19B of the box C is wavy or deformed. The roller 88 rolls following the side surface 19B of the box C.
第1移動ユニット70Aは、第1カッタユニット81のカッタ85を、第2位置に位置決めされた箱Cの側縁部に貼られた第2テープ18の切断開始位置P11(図4を参照)に配置する。カッタユニット81を図4に実線で示す切断開始位置P11から、同図に二点鎖線で示す切断終了位置P12まで移動させて第2テープ18を切断する。図4、図10に示すように、この切断過程では、第1エアシリンダ83はピストンロッド83Aがストロークの途中に位置する状態で伸長し、第1ローラ87は減圧弁106で減圧された微小な空気圧による第1エアシリンダ83からの小さな付勢力で箱Cの天面19Aに押し付けられながら天面19A上を転動する。また、図10に示すように、第2エアシリンダ84はピストンロッド84Aがストロークの途中に位置する状態で伸長し、第2ローラ88は減圧弁106で減圧された微小な空気圧による第2エアシリンダ84からの小さな付勢力で箱Cの側面19Bに押し付けられながら側面19B上を転動する。 70 A of 1st moving units are the cutting start position P11 (refer FIG. 4) of the 2nd tape 18 which stuck the cutter 85 of the 1st cutter unit 81 on the side edge part of the box C positioned in the 2nd position. Deploy. The cutter unit 81 is moved from a cutting start position P11 indicated by a solid line in FIG. 4 to a cutting end position P12 indicated by a two-dot chain line in FIG. As shown in FIGS. 4 and 10, in this cutting process, the first air cylinder 83 extends with the piston rod 83 </ b> A positioned in the middle of the stroke, and the first roller 87 has a minute pressure reduced by the pressure reducing valve 106. It rolls on the top surface 19A while being pressed against the top surface 19A of the box C with a small urging force from the first air cylinder 83 by air pressure. Further, as shown in FIG. 10, the second air cylinder 84 extends with the piston rod 84A positioned in the middle of the stroke, and the second roller 88 is a second air cylinder with a minute air pressure reduced by the pressure reducing valve 106. It rolls on the side surface 19B while being pressed against the side surface 19B of the box C with a small urging force from 84.
図1に示す第2開封装置60の移動ユニット70A,70Bを構成する一対のカッタユニット81,82は、図4に一点鎖線の矢印で示すように、図4に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置へY方向に同時並行に移動する。切断過程では、図10に示すように、第1ローラ87が天面19Aに押し付けられ、第2ローラ88が側面19Bに押し付けられた状態にある。各ローラ87,88がそれぞれ天面19Aと側面19B上を押し付けられながら転動することで、カッタ85は天面19Aと側面19Bに対して位置決めされながら、図4に実線で示す切断開始位置P11から二点鎖線で示す切断終了位置P12まで移動する。2つのカッタユニット81,82の各カッタ85は、図5に示す2つの第2テープ18の切断仮想線L2に沿ってそれぞれ移動し、2つの第2テープ18を切断する。 The pair of cutter units 81 and 82 that constitute the moving units 70A and 70B of the second opening device 60 shown in FIG. 1 is shown by a two-dot chain line from a position indicated by a solid line in FIG. Are simultaneously moved in the Y direction to the position indicated by. In the cutting process, as shown in FIG. 10, the first roller 87 is pressed against the top surface 19A and the second roller 88 is pressed against the side surface 19B. As the rollers 87 and 88 roll while being pressed on the top surface 19A and the side surface 19B, respectively, the cutter 85 is positioned with respect to the top surface 19A and the side surface 19B, and the cutting start position P11 indicated by a solid line in FIG. To a cutting end position P12 indicated by a two-dot chain line. The cutters 85 of the two cutter units 81 and 82 move along the virtual cutting line L2 of the two second tapes 18 shown in FIG. 5 to cut the two second tapes 18, respectively.
次に、図11を参照して、開封システム10の電気的構成について説明する。開封システム10の制御部110には、作業者が開封システム10に対して、各種設定データの入力操作、運転の開始及び停止等の指示を与える操作などに用いられる操作盤120が電気的に接続されている。操作盤120は表示部121を備える。制御部110は、設定画面や作業者にエラー等を報知する報知用画面などを表示部121に表示させる。 Next, the electrical configuration of the opening system 10 will be described with reference to FIG. The control panel 110 of the unsealing system 10 is electrically connected to an operation panel 120 used by an operator to input various setting data to the unsealing system 10 and to give instructions such as start and stop of operation. Has been. The operation panel 120 includes a display unit 121. The control unit 110 causes the display unit 121 to display a setting screen or a notification screen for notifying an operator of an error or the like.
制御部110には、第1開封装置30と第2開封装置60とが電気的に接続されている。すなわち、制御部110には、第1開封装置30を構成する、第1コンベヤ11、第1位置決め装置31、第1開封ユニット40及び第1カメラ92が電気的に接続されている。また、制御部110には、第2開封装置60を構成する、第2コンベヤ12、第2位置決め装置61、第2開封ユニット70及び第2カメラ94が電気的に接続されている。また、制御部110には、入力系として第1センサ36及び第2センサ66が電気的に接続されている。 The first opening device 30 and the second opening device 60 are electrically connected to the control unit 110. That is, the control unit 110 is electrically connected to the first conveyor 11, the first positioning device 31, the first opening unit 40, and the first camera 92 that constitute the first opening device 30. The controller 110 is electrically connected to the second conveyor 12, the second positioning device 61, the second opening unit 70, and the second camera 94 that constitute the second opening device 60. Further, the control unit 110 is electrically connected with a first sensor 36 and a second sensor 66 as an input system.
制御部110は、画像処理部111、判定部112およびメモリ113を備える。メモリ113には、図14にフローチャートで示されるプログラムPRと、カッタ基準画像データSDとが記憶されている。カッタ基準画像データSDとは、カッタ51,85が使用前の初期状態にあるときの画像データ(カッタ初期画像データ)である。カッタ51,85を交換したときにカメラ92,94が初期のカッタ51,85を撮像した画像データをカッタ基準画像データSDとしてメモリ113に記憶してもよい。また、カッタ基準画像データSDは、次の箱Cの1つ前、つまり今回の箱Cのテープ17,18の切断を開始する前にカメラ92,94がカッタ51,85を撮像した撮像画像データでもよい。なお、カッタ基準画像データSDとして、カッタ初期画像データと、カッタの使用開始以後かつ今回の箱の開封開始前にカメラ92,94が撮像した前回以前のカッタ撮像画像データをカッタ基準画像データとしたものとの両方を用いてもよい。 The control unit 110 includes an image processing unit 111, a determination unit 112, and a memory 113. The memory 113 stores the program PR shown in the flowchart of FIG. 14 and the cutter reference image data SD. The cutter reference image data SD is image data (cutter initial image data) when the cutters 51 and 85 are in an initial state before use. When the cutters 51 and 85 are replaced, the image data obtained by the cameras 92 and 94 capturing the initial cutters 51 and 85 may be stored in the memory 113 as the cutter reference image data SD. The cutter reference image data SD is captured image data obtained by capturing the cutters 51 and 85 by the cameras 92 and 94 before the next box C, that is, before starting the cutting of the tapes 17 and 18 of the current box C. But you can. As the cutter reference image data SD, the cutter initial image data, and the cutter image data before and after the previous time taken by the cameras 92 and 94 after the start of use of the cutter and before the opening of the present box is opened are used as the cutter reference image data. You may use both.
図12はカッタ基準画像データSDを示す。図12に示すカッタ基準画像SDは、カッタ51,85の使用前の初期画像の例である。カッタ基準画像SDにおけるカッタ51,85には、欠損も摩耗もない。図13は、カメラ92,94が開封システム10の運転中の所定時期にカッタ51,85を撮像したカッタ撮像画像データPD(以下、単に「カッタ撮像画像PD」ともいう。)を示す。図13に示すカッタ撮像画像PDは、欠損Kを有するカッタ51,85の例である。 FIG. 12 shows the cutter reference image data SD. A cutter reference image SD shown in FIG. 12 is an example of an initial image before the cutters 51 and 85 are used. The cutters 51 and 85 in the cutter reference image SD are not missing or worn. FIG. 13 shows cutter captured image data PD (hereinafter also simply referred to as “cutter captured image PD”) obtained by capturing the cutters 51 and 85 at a predetermined time when the cameras 92 and 94 are operating the unsealing system 10. The cutter captured image PD shown in FIG. 13 is an example of the cutters 51 and 85 having the defect K.
制御部110は、カッタ基準画像SDとカッタ撮像画像PDとを比較して欠損Kおよび摩耗の有無を判定する。画像処理部111は、カメラ92,94が撮像したカッタ撮像画像データPDに必要な画像処理を施す。判定部112は、画像処理後のカッタ撮像画像PDとカッタ基準画像SDとを比較して、カッタ51,85の欠損Kの有無及び摩耗の有無を判定する。制御部110は、判定部112の判定結果に基づきカッタ51,85の欠損Kを検出した場合、操作盤120の表示部121にカッタの欠損Kが発生した旨を表示して作業者に報知する。また、制御部110は、カッタ51,85の摩耗を検出した場合、操作盤120の表示部121にカッタが摩耗した旨を表示して作業者に報知する。 The control unit 110 compares the cutter reference image SD and the cutter captured image PD to determine whether there is a defect K and wear. The image processing unit 111 performs necessary image processing on the cutter captured image data PD captured by the cameras 92 and 94. The determination unit 112 compares the cutter captured image PD after image processing with the cutter reference image SD, and determines the presence or absence of the defect K and the wear of the cutters 51 and 85. When the control unit 110 detects the loss K of the cutters 51 and 85 based on the determination result of the determination unit 112, the control unit 110 displays on the display unit 121 of the operation panel 120 that the cutter loss K has occurred and notifies the operator. . In addition, when the wear of the cutters 51 and 85 is detected, the control unit 110 displays the fact that the cutter is worn on the display unit 121 of the operation panel 120 and notifies the operator.
画像処理部111は、図12に示すカッタ基準画像SDと図13に示すカッタ撮像画像PDとのサイズを合わせ、差分をとると、欠損K等の欠落領域は差分領域DAとして取得される。画像処理部111は、画像処理後のカッタ撮像画像PDとカッタ基準画像SDとを比較処理する。比較処理としてカッタ撮像画像PDとカッタ基準画像SDとの差分をとる差分処理を行う。差分処理の結果、画像処理部111は、図13に示す差分領域DAを得る。判定部112は、差分領域DAについて形状閾値・面積閾値を用いて、差分領域DAが欠損Kであるか摩耗であるかを判定する。判定部112は、次の箱Cのテープ17,18の切断により次の箱Cが開封されるまでに判定を行う。本例では、判定部112は、次の箱Cのテープ17,18の切断が開始される前にカッタ51,85の欠損Kの有無を判定する。また、判定部112は、カッタ基準画像SDとしてカッタ初期画像を用いることで、カッタ51,85の摩耗度合も判定できる。 When the image processing unit 111 matches the sizes of the cutter reference image SD shown in FIG. 12 and the cutter captured image PD shown in FIG. 13 and obtains a difference, a missing area such as a missing K is acquired as a difference area DA. The image processing unit 111 compares the captured captured image PD after the image processing with the cutter reference image SD. As a comparison process, a difference process for obtaining a difference between the cutter captured image PD and the cutter reference image SD is performed. As a result of the difference processing, the image processing unit 111 obtains a difference area DA shown in FIG. The determination unit 112 determines whether the difference area DA is a defect K or wear by using the shape threshold value and the area threshold value for the difference area DA. The determination unit 112 performs determination until the next box C is opened by cutting the tapes 17 and 18 of the next box C. In this example, the determination unit 112 determines the presence or absence of a defect K in the cutters 51 and 85 before the cutting of the tapes 17 and 18 in the next box C is started. The determination unit 112 can also determine the degree of wear of the cutters 51 and 85 by using the cutter initial image as the cutter reference image SD.
次に、開封システム10の作用を説明する。開封システム10は、制御部110により制御される。作業者は、操作盤120を操作し、運転開始の指示を与える。制御部110は、運転開始の指示を受け付けると、開封システム10の運転を開始する。制御部110は、メモリ113からプログラムPRを読み出して実行する。 Next, the operation of the opening system 10 will be described. The opening system 10 is controlled by the control unit 110. The operator operates the operation panel 120 and gives an instruction to start operation. The control part 110 will start the driving | operation of the opening system 10, if the instruction | indication of a driving | operation start is received. The control unit 110 reads the program PR from the memory 113 and executes it.
なお、制御部110は、開封システム10の上流側で箱の段ばらし作業を行っているパレタイザから、第1コンベヤ11へ搬入される箱に関する箱特定情報を受信している。段ばらしされる箱のサイズは種々あり、形状・サイズの異なる箱Cが第1コンベヤ11には搬入される。第1コンベヤ11に箱が搬入されたことを不図示のセンサが検知すると、制御部110は、不図示のアクチュエータを駆動させてストッパ32を退避位置から規制位置へ移動させる。また、第2コンベヤ12に箱Cが搬入されたことを不図示のセンサが検知すると、制御部110は、不図示のアクチュエータを駆動させてストッパ62を退避位置から規制位置へ移動させる。 Note that the control unit 110 receives box specifying information related to boxes that are carried into the first conveyor 11 from a palletizer that performs a box stacking operation on the upstream side of the opening system 10. There are various sizes of boxes to be separated, and boxes C having different shapes and sizes are carried into the first conveyor 11. When a sensor (not shown) detects that a box has been carried into the first conveyor 11, the controller 110 drives an actuator (not shown) to move the stopper 32 from the retracted position to the restricted position. Further, when a sensor (not shown) detects that the box C is carried into the second conveyor 12, the control unit 110 drives an actuator (not shown) to move the stopper 62 from the retracted position to the restricted position.
以下、制御部110が図14に示されるプログラムPRを実行して行う開封制御について説明する。なお、第1開封装置30と第2開封装置60とにおいて、カッタユニット50,81,82の構成及び移動ユニット40A,70A,70Bがカッタユニット50,81,82を移動させる方向などが、切断対象のテープ17,18の位置及び向きの違いで多少異なるものの、開封制御の基本的な内容は同じである。そのため、以下では、第1開封装置30の例で開封制御について説明する。 Hereinafter, opening control performed by the control unit 110 by executing the program PR shown in FIG. 14 will be described. In the first opening device 30 and the second opening device 60, the configuration of the cutter units 50, 81, 82 and the direction in which the moving units 40A, 70A, 70B move the cutter units 50, 81, 82, etc. The basic content of the opening control is the same, although it differs slightly depending on the position and orientation of the tapes 17 and 18. Therefore, below, opening control is demonstrated in the example of the 1st opening apparatus 30. FIG.
まずステップS11では、制御部110は、センサ36がオンするまで待機し、センサ36がオンすれば、次のステップS12に進む。すなわち、箱Cの搬送中はセンサが箱Cを検知するまで待機し、センサ36が箱Cを検知すると、ステップS12に進む。なお、センサ36に検知された箱Cはストッパ32に当たり、搬送方向(X軸方向)におけるそれ以上の移動が規制され、第1位置に位置決めされる。 First, in step S11, the control unit 110 stands by until the sensor 36 is turned on. If the sensor 36 is turned on, the process proceeds to the next step S12. That is, while the box C is being conveyed, the process waits until the sensor detects the box C. When the sensor 36 detects the box C, the process proceeds to step S12. Note that the box C detected by the sensor 36 hits the stopper 32, and further movement in the transport direction (X-axis direction) is restricted and positioned at the first position.
ステップS12では、制御部110はコンベヤ11を停止させる。この結果、箱は開封位置に配置される。
次のステップS13では、制御部110は箱Cの位置決め動作を行う。すなわち、制御部110は、一対のガイドユニット33を駆動し一対のガイド部材35を伸長させることで、ストッパ32で搬送方向Xに位置決めされた箱Cを幅方向Yに位置決めする。この結果、箱Cは開封位置である第1位置に位置決めされる。
In step S12, the control unit 110 stops the conveyor 11. As a result, the box is placed at the opening position.
In the next step S13, the control unit 110 performs the positioning operation of the box C. That is, the control unit 110 drives the pair of guide units 33 to extend the pair of guide members 35, thereby positioning the box C positioned in the transport direction X by the stopper 32 in the width direction Y. As a result, the box C is positioned at the first position that is the opening position.
次のステップS14では、制御部110は、カッタ51を切断開始位置へ移動させる。すなわち、制御部110は箱特定情報から特定した箱Cのサイズに応じた切断開始位置を算出し、その算出した切断開始位置にカッタ51が移動させるべく開封ユニットをX方向およびZ方向に位置制御し、カッタ51を切断開始位置に移動させる。このとき、制御部110は、X軸スライド機構41をX軸方向に位置制御するとともにZ軸スライド機構42を下降させ、さらにエアシリンダ48を下方へ伸長駆動させることで、カッタユニット50を切断開始位置へ移動させる。 In the next step S14, the control unit 110 moves the cutter 51 to the cutting start position. That is, the control unit 110 calculates a cutting start position corresponding to the size of the box C specified from the box specifying information, and controls the position of the opening unit in the X direction and the Z direction so that the cutter 51 moves to the calculated cutting start position. Then, the cutter 51 is moved to the cutting start position. At this time, the control unit 110 controls the position of the X-axis slide mechanism 41 in the X-axis direction, lowers the Z-axis slide mechanism 42, and further drives the air cylinder 48 to extend downward to start cutting the cutter unit 50. Move to position.
次のステップS15では、制御部110はテープの切断動作を行う。すなわち、制御部110は、図1に示すように、カッタユニット50を切断開始位置P1から切断終了位置P2に向かってX方向へ移動させることで、カッタ51をエアシリンダ48の所定の空気圧による小さな付勢力で付勢しながら第1テープ17の切断仮想線L1に沿って移動させる。この結果、第1テープ17は切断される。図9に示すように、ローラ53が所定の空気圧で箱Cの天面19Aに押付けられながら天面19A上を転動する。このため、カッタ51は箱Cの天面19Aの面形状に沿って上下に変位しながら第1テープ17の面に沿って追従する。このとき、箱Cの天面19Aの面形状に応じてエアシリンダ48のストロークが変化しても、ローラ53を一定の付勢力で天面19Aに押し付けることができる。このため、カッタ51は、天面19A上を転動するローラ53によりZ方向に位置決めされ、第1テープ17に対して所定の深さで差し込まれた状態で切断仮想線L1に沿って移動する。よって、天面19Aが多少変形していても、第1テープ17は確実に切断される。カッタ51は、第1テープ17の厚みよりも少し深く入り込みつつも過度に箱C内に入り込むことがない。このため、カッタ51によって第1テープ17を確実に切断できるうえ、カッタ51が箱C内の内容物を傷付けることを回避できる。 In the next step S15, the control unit 110 performs a tape cutting operation. That is, as shown in FIG. 1, the control unit 110 moves the cutter unit 50 in the X direction from the cutting start position P1 toward the cutting end position P2, thereby reducing the cutter 51 by a predetermined air pressure of the air cylinder 48. The first tape 17 is moved along the virtual cutting line L1 while being urged by the urging force. As a result, the first tape 17 is cut. As shown in FIG. 9, the roller 53 rolls on the top surface 19A while being pressed against the top surface 19A of the box C with a predetermined air pressure. For this reason, the cutter 51 follows along the surface of the first tape 17 while being displaced vertically along the surface shape of the top surface 19A of the box C. At this time, even if the stroke of the air cylinder 48 changes according to the surface shape of the top surface 19A of the box C, the roller 53 can be pressed against the top surface 19A with a constant biasing force. For this reason, the cutter 51 is positioned in the Z direction by the roller 53 that rolls on the top surface 19A, and moves along the virtual cutting line L1 while being inserted at a predetermined depth with respect to the first tape 17. . Therefore, even if the top surface 19A is slightly deformed, the first tape 17 is surely cut. The cutter 51 does not enter the box C excessively while entering a little deeper than the thickness of the first tape 17. For this reason, the first tape 17 can be reliably cut by the cutter 51, and the cutter 51 can avoid damaging the contents in the box C.
ステップS16では、制御部110は、箱Cの搬出動作を行う。すなわち、制御部110は、電動シリンダ34を制御してガイドユニット33をガイド位置から退避位置へ退避させるとともにストッパ32を規制位置から退避位置へ移動させた後、コンベヤ11を駆動させる。この結果、第1テープ17が切断された後の箱Cは、第1コンベヤ11から第2コンベヤ12に受け渡されて第2開封装置60へ搬入される。 In step S <b> 16, the control unit 110 performs a box C carry-out operation. That is, the control unit 110 drives the conveyor 11 after controlling the electric cylinder 34 to retract the guide unit 33 from the guide position to the retracted position and move the stopper 32 from the restricting position to the retracted position. As a result, the box C after the first tape 17 is cut is transferred from the first conveyor 11 to the second conveyor 12 and carried into the second opening device 60.
次のステップS17では、制御部110は検査時期であるか否かを判断する。カッタの検査を行う時期は予め設定されている。本例では、1回の切断動作の度に検査を行うべく検査時期が設定されている。このため、ステップS17において、常に検査時期の条件が成立する。なお、検査時期は、切断回数で2回以上のN回(但しNは2以上の自然数)ごとに設定されてもよいし、テープの切断長さを計測してその累積値をメモリ113に記憶し、切断長さの累積値が設定値を超えたときを検査時期としてもよい。制御部110は、検査時期であればステップS18に進み、検査時期でなければステップS23に進む。例えば、毎回検査する本例では、ステップS18に進むことになる。 In the next step S17, the control unit 110 determines whether it is the inspection time. The timing for inspecting the cutter is set in advance. In this example, an inspection time is set to perform an inspection every time a cutting operation is performed. For this reason, in step S17, the conditions for the inspection time are always satisfied. The inspection time may be set every N or more times (where N is a natural number of 2 or more) as the number of cuttings, or the cutting length of the tape is measured and the accumulated value is stored in the memory 113. The inspection time may be set when the cumulative value of the cutting length exceeds the set value. The control unit 110 proceeds to step S18 if it is the inspection time, and proceeds to step S23 if it is not the inspection time. For example, in this example in which inspection is performed each time, the process proceeds to step S18.
ステップS18では、制御部110は、カメラ92によりカッタ51を撮像する。すなわち、制御部110は、カッタユニット50を切断終了位置P2から撮像位置へ移動させる。ここで、撮像位置は、カメラ92の焦点の合う位置であり、かつカッタ51を所定サイズ以上で撮像可能な位置である。また、撮像位置は、切断終了位置P2から待機位置までのカッタ51の移動経路上の位置が好ましい。制御部110は、カッタ51が撮像位置に移動して停止すると、カメラ92を撮像動作させる。カメラ92は、カッタ51を撮像したカッタ撮像画像データPDを制御部110へ出力する。 In step S <b> 18, the control unit 110 images the cutter 51 with the camera 92. That is, the control unit 110 moves the cutter unit 50 from the cutting end position P2 to the imaging position. Here, the imaging position is a position where the camera 92 is in focus and is a position where the cutter 51 can be imaged with a predetermined size or more. The imaging position is preferably a position on the moving path of the cutter 51 from the cutting end position P2 to the standby position. When the cutter 51 moves to the imaging position and stops, the control unit 110 causes the camera 92 to perform an imaging operation. The camera 92 outputs the cutter captured image data PD obtained by capturing the cutter 51 to the control unit 110.
ステップS19では、カッタが正常であるか否かを判断する。すなわち、制御部110は、カメラ92が撮像した現状のカッタ撮像画像PDと、メモリ113に記憶するカッタ基準画像SDとを比較する。カッタ51に欠損Kまたは過度な摩耗がある場合、カッタ基準画像SDとカッタ撮像画像PDとの差分が閾値を超える。制御部110では、画像処理部111がカッタ撮像画像PDに所定の画像処理を施し、カッタ基準画像SDとカッタ撮像画像PDとの差分を図13に示す差分領域DAとして取得する。制御部110は、差分領域DAの面積と形状を、面積閾値と形状閾値と比較することによって、カッタ51に欠損Kまたは過度な摩耗があるか否かを判定する。カッタ51に欠損Kがある場合は「異常」とされる。カッタ51に過度な摩耗がある場合は、「異常」とはされないがカッタ51が交換時期にある「非正常」とされる。このため、制御部110は判定の結果、カッタ51が正常であればステップS23に進み、カッタ51が異常または非正常であればステップS20に進む。 In step S19, it is determined whether or not the cutter is normal. That is, the control unit 110 compares the current cutter captured image PD captured by the camera 92 with the cutter reference image SD stored in the memory 113. When the cutter 51 has a defect K or excessive wear, the difference between the cutter reference image SD and the cutter captured image PD exceeds the threshold value. In the control unit 110, the image processing unit 111 performs predetermined image processing on the cutter captured image PD, and acquires a difference between the cutter reference image SD and the cutter captured image PD as a difference area DA illustrated in FIG. The control unit 110 determines whether the cutter 51 has a defect K or excessive wear by comparing the area and shape of the difference area DA with the area threshold value and the shape threshold value. If the cutter 51 has a defect K, it is determined as “abnormal”. When the cutter 51 is excessively worn, it is not determined as “abnormal” but is determined as “non-normal” when the cutter 51 is in the replacement period. Therefore, the control unit 110 proceeds to step S23 if the cutter 51 is normal as a result of the determination, and proceeds to step S20 if the cutter 51 is abnormal or abnormal.
ステップS20では、制御部110は、カッタ51が異常であるか否かを判定する。制御部110は、カッタ51が異常であればステップS21に進んで、開封システム10の運転を非常停止させるとともに、カッタ51に欠損Kの異常がある旨を報知する。すなわち、制御部110は、表示部121にカッタ51に欠損Kの異常がある旨を表示する。 In step S20, the control unit 110 determines whether or not the cutter 51 is abnormal. If the cutter 51 is abnormal, the control unit 110 proceeds to step S21 to emergency stop the operation of the unsealing system 10 and notifies the cutter 51 that there is a defect K defect. That is, the control unit 110 displays on the display unit 121 that the cutter 51 has a defect K defect.
また、ステップS20の判定の結果、カッタ51が異常でなければステップS22に進んで、制御部110は、カッタの交換時期の旨を報知する。すなわち、制御部110は、表示部121にカッタの交換時期の旨を表示する。 If the cutter 51 is not abnormal as a result of the determination in step S20, the process proceeds to step S22, and the control unit 110 notifies the cutter replacement timing. That is, the control unit 110 displays on the display unit 121 the cutter replacement time.
ステップS23では、制御部110は、カッタを待機位置へ復帰させる。すなわち、制御部110は、エアシリンダ48を収縮駆動させてカッタユニット50を少し上方へ移動させるとともに、X軸スライド機構41およびZ軸スライド機構42を駆動することで、カッタユニット50を待機位置へ移動させる。 In step S23, the control unit 110 returns the cutter to the standby position. That is, the control unit 110 drives the air cylinder 48 to contract and moves the cutter unit 50 slightly upward, and drives the X-axis slide mechanism 41 and the Z-axis slide mechanism 42 to move the cutter unit 50 to the standby position. Move.
制御部110は、第2開封装置60についても、第1開封装置30と同様に、基本的に図14にフローチャートで示す開封制御ルーチンに従って開封制御を行う。第2開封装置60は、箱Cの2つの側縁に貼られた2つの第2テープ18を切断するため、2つの移動ユニット70A,70Bを制御するとともに、第2カメラ94が撮像したカッタ51の画像に基づいてカッタ51の欠損K等の異常の有無、およびカッタ51の摩耗による交換時期であるか否かを判定する。 Similarly to the first opening device 30, the control unit 110 basically performs the opening control on the second opening device 60 according to the opening control routine shown in the flowchart of FIG. 14. The second opening device 60 controls the two moving units 70A and 70B and cuts the cutter 51 captured by the second camera 94 in order to cut the two second tapes 18 attached to the two side edges of the box C. Based on this image, it is determined whether there is an abnormality such as a defect K of the cutter 51 and whether it is a replacement time due to wear of the cutter 51.
図14において、ステップS14では、制御部110は、2つの移動ユニット70A,70Bを駆動制御して、各カッタ85を切断開始位置へ移動する。このとき、第1エアシリンダ83を下方へ伸長駆動させて第1ローラ87を箱Cの天面19Aに押し当て、第2エアシリンダ84をX方向へ伸長駆動させて第2ローラ88を箱Cの側面19Bに押し当てる。 In FIG. 14, in step S14, the control unit 110 drives and controls the two moving units 70A and 70B to move each cutter 85 to the cutting start position. At this time, the first air cylinder 83 is driven to extend downward, the first roller 87 is pressed against the top surface 19A of the box C, and the second air cylinder 84 is driven to extend in the X direction to move the second roller 88 to the box C. Against the side surface 19B.
ステップS15では、制御部110は、各カッタ85をそれぞれの切断開始位置P11から切断終了位置P12へ移動させる。カッタ85は、第1ローラ87が第1エアシリンダ83からの付勢力で押し付けられながら転動する天面19Aと、第2ローラ88が第2エアシリンダ84からの付勢力で押し付けられながら転動する側面19Bとに対して位置決めされながら第2テープ18の面に追従して切断仮想線L2に沿って移動する。この結果、箱Cの天面19Aと側面19Bのうち少なくとも一方が変形していても、第2テープは確実に切断される。また、箱Cの面形状に応じてエアシリンダ83,84が多少伸縮しても、第1ローラ87が天面19Aに押し付けられる付勢力と、第2ローラ88が側面19Bに押し付けられる付勢力がほぼ一定に保たれる。このため、カッタ85は、箱Cの変形に応じてエアシリンダ83,84のストローク位置が変化しても、天面19Aと側面19Bに追従する。この結果、カッタ85によって第2テープ18を確実に切断できるうえ、カッタ85が箱C内の内容物を傷付けることを回避できる。 In step S15, the control unit 110 moves each cutter 85 from the cutting start position P11 to the cutting end position P12. The cutter 85 rolls while the first roller 87 rolls while being pressed by the urging force from the first air cylinder 83 and the second roller 88 is pressed by the urging force from the second air cylinder 84. It moves along the virtual cutting line L2 following the surface of the second tape 18 while being positioned with respect to the side surface 19B. As a result, even if at least one of the top surface 19A and the side surface 19B of the box C is deformed, the second tape is surely cut. Further, even if the air cylinders 83 and 84 are slightly expanded or contracted according to the surface shape of the box C, the urging force by which the first roller 87 is pressed against the top surface 19A and the urging force by which the second roller 88 is pressed by the side surface 19B are maintained. It is kept almost constant. Therefore, the cutter 85 follows the top surface 19A and the side surface 19B even if the stroke positions of the air cylinders 83 and 84 change according to the deformation of the box C. As a result, the second tape 18 can be surely cut by the cutter 85, and the cutter 85 can avoid damaging the contents in the box C.
一方、検査時期にあるときは(S17で肯定判定)、カッタ85を撮像位置に移動させてカメラ94がカッタ85を撮像する(S18)。制御部110は、カメラ94が撮像した現状のカッタ撮像画像と、メモリ113に記憶するカッタ基準画像SDとを比較する。制御部110は、カッタ基準画像SDとカッタ撮像画像PDとの差分をとった差分領域DAの面積と形状とをそれぞれの閾値と比較し、カッタ85に欠損Kまたは過度な摩耗があるか否かを判定する。カッタ85に欠損Kがある場合は「異常」とされ(S20で肯定判定)、開封システム10の運転が非常停止させるとともに、カッタ85に欠損Kの異常がある旨を報知する(S21)。一方、カッタ85が過度な摩耗をしている場合、カッタの交換時期の旨を報知する(S22)。 On the other hand, when it is in the inspection time (Yes in S17), the cutter 85 is moved to the imaging position and the camera 94 images the cutter 85 (S18). The control unit 110 compares the current cutter captured image captured by the camera 94 with the cutter reference image SD stored in the memory 113. The control unit 110 compares the area and shape of the difference area DA obtained by taking the difference between the cutter reference image SD and the cutter captured image PD with the respective threshold values, and determines whether or not the cutter 85 has a defect K or excessive wear. Determine. If there is a defect K in the cutter 85, it is determined as “abnormal” (Yes in S20), and the operation of the unsealing system 10 is emergency stopped and a notification that the cutter 85 has an abnormality in the defect K is given (S21). On the other hand, if the cutter 85 is excessively worn, a notification of the time for replacing the cutter is given (S22).
こうして箱Cは多少変形していても、開封システム10によって、第1テープ17と第2テープ18が確実に切断される。また、カッタ51,85が欠損したとき、その欠損Kを検出し次の箱の開封を終えるまでに開封システム10の運転の非常停止と、表示部121へのその旨の表示とが行われる。このため、カッタ51,85が欠損したときの箱Cを直ぐに特定して排除できる。例えばカッタ51,85の欠損部の箱Cの内容物への混入を阻止できる。 Thus, even if the box C is slightly deformed, the first tape 17 and the second tape 18 are reliably cut by the opening system 10. Further, when the cutters 51 and 85 are lost, the operation of the opening system 10 is stopped and the display unit 121 displays that information until the opening K is detected and the opening of the next box is finished. For this reason, the box C when the cutters 51 and 85 are lost can be immediately identified and excluded. For example, mixing of the missing portions of the cutters 51 and 85 into the contents of the box C can be prevented.
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)箱Cの開封システム10は、箱Cに貼られたテープ17,18を切断して箱Cを開封する。開封システム10は、箱Cの面に押し当てる押当て方向に変位可能に設けられたローラ53,87,88(転動体)と、ローラ53,87,88を押当て方向に付勢するエアシリンダ48,83,84(付勢部)とを備える。さらに開封システム10は、ローラ53,87,88と共に押当て方向に変位可能なカッタ51,85(刃部)と、ローラ53,87,88及びカッタ51,85を箱Cに対して相対移動させる移動ユニット40A,70A,70B(移動機構)とを備える。ローラ53,87,88を箱Cの面に押し当てながら転動させることで、テープ17,18が貼られた箱Cの面にカッタ51,85を追従させてテープ17,18を切断する。よって、カッタ51,85を箱Cの面に追従させることで、箱Cが多少変形していても、箱Cに貼られたテープを適切に切断し、箱Cを開封できる。したがって、テープ17,18の切断ミスに起因する箱Cの開封ミスを低減できる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The opening system 10 for the box C cuts the tapes 17 and 18 attached to the box C and opens the box C. The unsealing system 10 includes rollers 53, 87, 88 (rolling elements) that are displaceable in a pressing direction that presses against the surface of the box C, and an air cylinder that biases the rollers 53, 87, 88 in the pressing direction. 48, 83, 84 (biasing part). Further, the unsealing system 10 moves the cutters 51 and 85 (blade portions) that can be displaced together with the rollers 53, 87, and 88 and the rollers 53, 87, 88 and the cutters 51, 85 relative to the box C. Moving units 40A, 70A, and 70B (moving mechanism) are provided. By rolling while pressing the rollers 53, 87, 88 against the surface of the box C, the cutters 51, 85 are caused to follow the surface of the box C on which the tapes 17, 18 are stuck, and the tapes 17, 18 are cut. Therefore, by causing the cutters 51 and 85 to follow the surface of the box C, even if the box C is somewhat deformed, the tape attached to the box C can be appropriately cut and the box C can be opened. Therefore, unsuccessful opening of the box C due to a mistake in cutting the tapes 17 and 18 can be reduced.
(2)ローラ53を第1テープ17が貼られた箱Cの天面19Aに押し当てながら転動させることにより、カッタ51が、箱Cの一対のフラップ16に跨って貼られた第1テープ17を切断する。よって、箱Cが多少変形していても、カッタ51によって箱Cの天面19Aにおいて2つのフラップ16に跨って貼られた第1テープ17を切断できる。 (2) The first tape in which the cutter 51 is stuck across the pair of flaps 16 in the box C by rolling the roller 53 against the top surface 19A of the box C to which the first tape 17 is stuck. 17 is cut. Therefore, even if the box C is slightly deformed, the first tape 17 stuck across the two flaps 16 on the top surface 19A of the box C can be cut by the cutter 51.
(3)開封システム10は、箱Cの天面19Aに押し当て可能な第1ローラ87と、箱Cの側面19Bに押し当て可能な第2ローラ88とを備える。開封システム10は、第1ローラ87を天面19Aに押し当て可能な第1方向に付勢する第1エアシリンダ83と、第2ローラ88を側面19Bに押し当て可能な第2方向に付勢する第2エアシリンダ84とを備える。第1ローラ87が箱Cの天面19Aに押し当てられながら転動し、且つ第2ローラ88が箱Cの側面19Bに押し当てられながら転動することにより、カッタ85は箱Cの天面19Aと側面19Bとの間の側縁に貼られた第2テープ18を切断する。よって、第1ローラ87が箱Cの天面19Aに押し当てられながら転動しつつ、第2ローラ88が箱Cの側面19Bに押し当てられながら転動することにより、カッタ85は天面19Aと側面19Bとに追従する。よって、箱Cが多少変形していても、箱Cの天面19Aと側面19Bとの間の側縁に貼られた第2テープ18を確実に切断できる。しかも、仮に箱Cの天面19Aと側面19Bとの両方が変形していても、側縁に貼られた第2テープ18を確実に切断できる。 (3) The unsealing system 10 includes a first roller 87 that can be pressed against the top surface 19A of the box C, and a second roller 88 that can be pressed against the side surface 19B of the box C. The unsealing system 10 urges the first air cylinder 83 in a first direction in which the first roller 87 can be pressed against the top surface 19A and the second direction in which the second roller 88 can be pressed against the side surface 19B. And a second air cylinder 84. The first roller 87 rolls while being pressed against the top surface 19A of the box C, and the second roller 88 rolls while being pressed against the side surface 19B of the box C. The 2nd tape 18 stuck on the side edge between 19A and side 19B is cut. Accordingly, the first roller 87 rolls while being pressed against the top surface 19A of the box C, and the second roller 88 rolls while being pressed against the side surface 19B of the box C, whereby the cutter 85 is moved to the top surface 19A. And the side surface 19B. Therefore, even if the box C is slightly deformed, the second tape 18 attached to the side edge between the top surface 19A and the side surface 19B of the box C can be reliably cut. Moreover, even if both the top surface 19A and the side surface 19B of the box C are deformed, the second tape 18 attached to the side edge can be reliably cut.
(4)エアシリンダ48,83,84は、ローラ53,87,88を空気圧で与圧する。ローラ53,87,88を空気圧で付勢する構成であるため、ばねで付勢する構成に比べ、ローラ53,87,88の押当て方向のストローク位置の違いによる付勢力の変動が小さく済む。この結果、ローラ53,87,88を箱Cの面に追従し、カッタ51,85の押し当て力が安定する。よって、箱Cが多少変形していても、カッタ51,85をテープ17,18に追従させ、テープ17,18をより確実に切断できる。例えば付勢手段がばねである構成である場合、ローラが箱Cの面を強く押し過ぎて箱Cを変形させたり、ローラの押し当て力が弱過ぎてカッタがテープに浅く当たり切断ミスの発生頻度が相対的に高くなったりする。しかし、本実施形態の開封システム10では、ローラ53,87,88の押し当て力がストローク位置に依らず安定するので、この種の箱Cの変形及び切断ミスの発生頻度を低減できる。 (4) The air cylinders 48, 83, 84 pressurize the rollers 53, 87, 88 with air pressure. Since the rollers 53, 87, and 88 are biased by air pressure, fluctuations in the biasing force due to a difference in stroke position in the pressing direction of the rollers 53, 87, and 88 can be reduced as compared with a configuration that biases the rollers 53, 87, and 88. As a result, the rollers 53, 87, 88 follow the surface of the box C, and the pressing force of the cutters 51, 85 is stabilized. Therefore, even if the box C is slightly deformed, the cutters 51 and 85 are caused to follow the tapes 17 and 18 so that the tapes 17 and 18 can be cut more reliably. For example, when the urging means is a spring, the roller presses the surface of the box C too much and deforms the box C, or the pressing force of the roller is too weak and the cutter hits the tape so that a cutting error occurs. The frequency is relatively high. However, in the unsealing system 10 of the present embodiment, the pressing force of the rollers 53, 87, 88 is stable regardless of the stroke position, so that the frequency of occurrence of this type of box C deformation and cutting error can be reduced.
(5)開封システム10は、カッタ51,85を撮像するカメラ92,94(撮像部の一例)と、カメラ92,94がカッタ51,85を撮像したカッタ撮像画像PDと、メモリ113に記憶するカッタ基準画像SDとを比較してカッタ51,85の欠損Kの有無を判定する判定部112とを備える。よって、カッタ51,85をカメラ92,94で撮像した画像を基に、カッタ51,85の欠損Kを検出できる。例えば、開封した箱C内にカッタ51,85の欠損部が混入しても、その箱Cを容易に特定して直ぐに除去できる。 (5) The unsealing system 10 stores the cameras 92 and 94 (an example of an imaging unit) that images the cutters 51 and 85, the cutter captured image PD that is captured by the cameras 92 and 94, and the memory 113. A determination unit 112 that compares the cutter reference image SD with the cutter 51 and 85 to determine the presence or absence of the defect K is provided. Therefore, the defect K of the cutters 51 and 85 can be detected based on the images obtained by capturing the cutters 51 and 85 with the cameras 92 and 94. For example, even if the missing portions of the cutters 51 and 85 are mixed in the opened box C, the box C can be easily identified and removed immediately.
(6)カメラ92,94は、カッタ51,85が箱Cのテープ17,18を切断した後にカッタ51,85を撮像する。判定部112は、箱Cのテープ17,18の切断後に判定を行う。カッタ基準画像SDは、カッタ51,85の初期画像、又は箱Cのテープ17,18の切断を開始する前にカメラ92,94がカッタ51,85を撮像した撮像画像である。よって、箱Cのテープ17,18が切断された後に、カメラ92,94がカッタ51,85を撮像したカッタ撮像画像PDを、カッタ51,85の初期画像、またはテープ17,18の切断前に撮像されたカッタ基準画像SDと比較することで、カッタ51,85の欠損Kの有無を判定できる。よって、仮にカッタ51,85が欠損しても、そのカッタ51,85の欠損Kの起きたテープ切断後に速やかにカッタ51,85の欠損を検出できる。 (6) The cameras 92 and 94 capture the images of the cutters 51 and 85 after the cutters 51 and 85 cut the tapes 17 and 18 of the box C. The determination unit 112 performs determination after the tapes 17 and 18 in the box C are cut. The cutter reference image SD is an initial image of the cutters 51 and 85 or a captured image obtained by the cameras 92 and 94 capturing the cutters 51 and 85 before the cutting of the tapes 17 and 18 of the box C is started. Therefore, after the tapes 17 and 18 of the box C are cut, the cutter captured images PD obtained by the cameras 92 and 94 capturing the cutters 51 and 85 are obtained before the initial images of the cutters 51 and 85 or the tapes 17 and 18 are cut. By comparing with the captured cutter reference image SD, the presence or absence of the defect K of the cutters 51 and 85 can be determined. Therefore, even if the cutters 51 and 85 are lost, the loss of the cutters 51 and 85 can be detected promptly after the cutting of the tape in which the loss K of the cutters 51 and 85 has occurred.
(7)カメラ92,94は、カッタ51,85が箱Cのテープ17,18を切断した後、次の箱Cのテープ17,18の切断を開始する前の期間にカッタ51,85を撮像する。判定部112は、箱Cのテープ17,18の切断後、次の箱Cのテープ17,18を切断して開封し終わる前に判定を行う。よって、仮にカッタ51,85が欠損しても、箱Cのテープ17,18が切断された後、次の箱Cが開封される前に早期に、カッタ51,85の欠損Kを発見できる。 (7) The cameras 92 and 94 capture the images of the cutters 51 and 85 in a period before the cutting of the tapes 17 and 18 of the next box C after the cutters 51 and 85 cut the tapes 17 and 18 of the box C. To do. The determination unit 112 performs determination after cutting the tapes 17 and 18 of the box C and before cutting and opening the tapes 17 and 18 of the next box C. Therefore, even if the cutters 51 and 85 are lost, after the tapes 17 and 18 of the box C are cut, the defects K of the cutters 51 and 85 can be found early before the next box C is opened.
前記実施形態は、上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
・付勢部は、ばねでもよい。ばねの付勢力によりローラ53,87,88は箱Cの面に押し付けられながら転動するので、ローラ53,87,88と共に箱Cの面に追従するカッタ51,85でテープ17,18を切断することができる。
The embodiment is not limited to the above, and may be modified as follows.
-A biasing part may be a spring. Since the rollers 53, 87, 88 roll while being pressed against the surface of the box C by the biasing force of the spring, the tapes 17, 18 are cut by the cutters 51, 85 that follow the surface of the box C together with the rollers 53, 87, 88. can do.
・第1ローラ53は一対に限らず1個でもよい。また、第1ローラ87は一対に限らず1個でもよい。第1ローラ53,87を1個にした場合、カッタ51,85を箱Cの天面により一層追従させ易くなる。 The first roller 53 is not limited to a pair and may be one. Further, the first roller 87 is not limited to a pair and may be one. When the number of the first rollers 53 and 87 is one, the cutters 51 and 85 are more easily followed by the top surface of the box C.
・第1テープ17よりも先に第2テープ18を切断してもよい。
・移動機構は、電動シリンダまたは空圧シリンダを動力源とする駆動方式でもよい。
・移動機構は、箱Cに対してカッタユニット50,81,82を移動させる移動ユニット40A,70A,70Bに替え、箱Cのサイズに応じて幅方向Y及び高さ方向Zに位置決めされた位置で停止するカッタユニットに対して、テープを切断可能な方向に箱を移動させるコンベヤでもよい。
The second tape 18 may be cut before the first tape 17.
The moving mechanism may be a drive system using an electric cylinder or a pneumatic cylinder as a power source.
The moving mechanism is a position positioned in the width direction Y and the height direction Z according to the size of the box C instead of the moving units 40A, 70A, 70B that move the cutter units 50, 81, 82 relative to the box C. It may be a conveyor that moves the box in a direction in which the tape can be cut with respect to the cutter unit that stops in step S2.
・転動体は、ローラに限らずボールでもよい。
・超音波振動式の刃部に限定されず、物理的に切断するカッタでもよい。
・刃部の検査の頻度は、刃部の用途等に応じて適宜設定できる。例えば、開封した箱の数をカウンターで計数し、その計数値が2以上の値である設定値に達する度に、検査動作を行ってもよい。例えば、食品関連用途の場合、検査頻度は高めとすることが好ましい。
-The rolling element is not limited to a roller but may be a ball.
-It is not limited to an ultrasonic vibration type blade part, but may be a cutter that physically cuts.
-The inspection frequency of the blade can be set as appropriate according to the use of the blade. For example, the number of opened boxes may be counted with a counter, and the inspection operation may be performed each time the count value reaches a set value that is 2 or more. For example, in the case of food-related applications, it is preferable to increase the inspection frequency.
・カッタユニットに距離センサを設け、切断中に箱Cの面までの距離を検出して、検出した距離に応じてカッタユニットを高さ制御しながらテープを切断してもよい。
・箱Cは、天面の中央ラインに沿って貼られた第1テープ17により、所謂「縦貼り」で閉じられていてもよい。また、箱Cは、天面の縦に延びる第1中央ラインに沿って貼られた第1テープと、第1テープと交差する状態で天面の横に延びる第2中央ラインに沿って貼られた第2テープとにより、所謂「十字貼り」で閉じられていてもよい。これらの場合、第1開封装置30のみで開封できる。
A distance sensor may be provided in the cutter unit, the distance to the surface of the box C may be detected during cutting, and the tape may be cut while controlling the height of the cutter unit according to the detected distance.
The box C may be closed by so-called “vertical pasting” by the first tape 17 stuck along the center line of the top surface. Moreover, the box C is stuck along the 1st tape stuck along the 1st center line extended in the length of a top | upper surface, and the 2nd center line extended on the side of a top | upper surface in the state which cross | intersects a 1st tape. The second tape may be closed with a so-called “cross-stick”. In these cases, it can be opened only by the first opening device 30.
・第2開封装置60のみを使用してもよい。例えば箱Cの天面の中央ラインの第1テープは作業者がカッタを用いて手動で切断し、箱Cの側縁に貼られた第2テープを第2開封装置60で自動切断する構成でもよい。 Only the second opening device 60 may be used. For example, the first tape on the center line of the top surface of the box C may be manually cut by a worker using a cutter, and the second tape attached to the side edge of the box C may be automatically cut by the second opening device 60. Good.
・カッタを傾けた姿勢の軸線方向に付勢するようにエアシリンダをカッタと平行に斜めに傾けて配置してもよい。
・テープは粘着テープに限らず、糊又は接着剤で貼られてもよい。また、テープが箱に溶着されていてもよい。
-You may arrange | position the air cylinder inclining diagonally in parallel with a cutter so that it may urge in the axial direction of the attitude | position which inclined the cutter.
-A tape is not restricted to an adhesive tape, You may affix with glue or an adhesive agent. Moreover, the tape may be welded to the box.
・刃部(カッタ)の撮像画像を用いて刃部の破損等を検査する検査部は無くてもよい。
・転動体を備えない切断機構とし、刃部の検査部を備える構成でもよい。この構成によれば、カッタをカメラで撮像したカッタ撮像画像を用いてカッタの検査はできる。
-There may be no inspection part which inspects breakage of a blade part, etc. using an image of a blade part (cutter).
-A cutting mechanism that does not include rolling elements, and a configuration that includes an inspection part of the blade part may be used. According to this configuration, the cutter can be inspected using the cutter captured image obtained by capturing the cutter with the camera.
・箱は、紙製の段ボール箱に限らず、プラスチック製の段ボール箱でもよい。また、段ボール以外の紙製又はプラスチック製の箱でもよい。また、箱の形状は、直方体に限定されず、円柱でもよい。 The box is not limited to a paper cardboard box but may be a plastic cardboard box. Also, a paper or plastic box other than cardboard may be used. The shape of the box is not limited to a rectangular parallelepiped, and may be a cylinder.
10…箱の開封装置の一例としての箱の開封システム、11…第1コンベヤ、12…第2コンベヤ、16…フラップ、17…テープの一例としての第1テープ、18…テープの一例としての第2テープ、19A…天面、19B…側面、30…箱の開封装置の一例を構成する第1開封装置、31…第1位置決め装置、32…ストッパ、33…ガイドユニット、35…ガイド部材、36…第1センサ、40…第1開封ユニット、40A…移動機構の一例を構成する移動ユニット、41…X軸スライド機構、42…Z軸移動機構、48…付勢部の一例としてのエアシリンダ、50…カッタユニット、51…刃部の一例としてのカッタ、60…箱の開封装置の一例を構成する第2開封装置、61…第2位置決め装置、62…ストッパ、63…ガイドユニット、65…ガイド部材、66…第2センサ、70…第2開封ユニット、70A…移動機構の一例としての第1移動ユニット、70B…移動機構の一例としての第2移動ユニット、71…Y軸スライド機構、72…X軸スライド機構、73…Z軸スライド機構、付勢部及び第1付勢部の一例としての第1エアシリンダ、84…付勢部及び第1付勢部の一例としての第2エアシリンダ、85…刃部の一例としてのカッタ、92…撮像部の一例としての第1カメラ、94…撮像部の一例としての第2カメラ、110…制御部、111…画像処理部、112…判定部、113…メモリ、120…操作盤、121…表示部、C,C1,C2…箱、SD…カッタ基準画像データ(カッタ基準画像)、PD…カッタ撮像画像データ(カッタ撮像画像)、K…欠損、DA…差分領域、X…X方向(搬送方向)、Y…Y方向(幅方向)、Z…Z方向(高さ方向)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Box opening system as an example of a box opening device, 11 ... 1st conveyor, 12 ... 2nd conveyor, 16 ... Flap, 17 ... 1st tape as an example of tape, 18 ... 1st tape as an example of tape 2 tapes, 19A ... top surface, 19B ... side surface, 30 ... first opening device constituting an example of a box opening device, 31 ... first positioning device, 32 ... stopper, 33 ... guide unit, 35 ... guide member, 36 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1st sensor, 40 ... 1st opening unit, 40A ... Movement unit which comprises an example of a movement mechanism, 41 ... X-axis slide mechanism, 42 ... Z-axis movement mechanism, 48 ... Air cylinder as an example of an urging | biasing part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Cutter unit, 51 ... Cutter as an example of a blade part, 60 ... 2nd opening apparatus which comprises an example of a box opening apparatus, 61 ... 2nd positioning apparatus, 62 ... Stopper, 63 ... Guide unit , 65 ... guide member, 66 ... second sensor, 70 ... second opening unit, 70A ... first moving unit as an example of moving mechanism, 70B ... second moving unit as an example of moving mechanism, 71 ... Y As an example of a shaft slide mechanism, 72... X-axis slide mechanism, 73... Z-axis slide mechanism, a first air cylinder as an example of a biasing portion and a first biasing portion, 84. The second air cylinder, 85 ... a cutter as an example of a blade part, 92 ... a first camera as an example of an imaging part, 94 ... a second camera as an example of an imaging part, 110 ... a control part, 111 ... an image processing part 112 ... determining unit 113 ... memory 120 ... operation panel 121 ... display unit C, C1, C2 ... box, SD ... cutter reference image data (cutter reference image), PD ... cutter image data (cutter image) ), ... deficiency, DA ... differential region, X ... X direction (conveying direction), Y ... Y direction (width direction), Z ... Z direction (height direction).
Claims (6)
前記箱の面に押し当てる押当て方向に変位可能に設けられた転動体と、
前記転動体を前記押当て方向に付勢する付勢部と、
前記転動体と共に前記押当て方向に変位可能な刃部と、
前記転動体及び前記刃部を前記箱に対して相対移動させる移動機構と、を備え、
前記転動体を前記箱の面に押し当てながら転動させることで、前記テープが貼られた前記箱の面に前記刃部を追従させて前記テープを切断することを特徴とする箱の開封装置。 A box opening device for cutting a tape attached to a box and opening the box,
A rolling element provided so as to be displaceable in a pressing direction pressed against the surface of the box;
A biasing portion that biases the rolling element in the pressing direction;
A blade portion displaceable in the pressing direction together with the rolling elements;
A moving mechanism for moving the rolling element and the blade portion relative to the box,
A box opening device, wherein the rolling member is rolled while being pressed against the surface of the box, whereby the tape is cut by causing the blade portion to follow the surface of the box on which the tape is stuck. .
前記付勢部は、前記第1転動体を前記天面に押し当て可能な第1方向に付勢する第1付勢部と、前記第2転動体を前記側面に押し当て可能な第2方向に付勢する第2付勢部とを含み、
前記第1転動体が前記箱の天面に押し当てられながら転動し、且つ前記第2転動体が前記箱の側面に押し当てられながら転動することにより、前記刃部は前記箱の前記天面と前記側面との間の側縁に貼られた前記テープを切断することを特徴とする請求項1又は2に記載の箱の開封装置。 As the rolling element, a first rolling element that can be pressed against the top surface of the box, and a second rolling element that can be pressed against the side surface of the box,
The urging portion includes a first urging portion that urges the first rolling element in a first direction in which the first rolling element can be pressed against the top surface, and a second direction in which the second rolling element can be pressed against the side surface. And a second urging portion that urges
The first rolling element rolls while being pressed against the top surface of the box, and the second rolling element rolls while being pressed against the side surface of the box, so that the blade portion of the box is The box opening device according to claim 1 or 2, wherein the tape attached to a side edge between the top surface and the side surface is cut.
前記撮像部が前記刃部を撮像した前記刃部の撮像画像と前記刃部の基準画像とを比較して、前記刃部の欠損の有無を判定する判定部と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の箱の開封装置。 An imaging unit for imaging the blade part;
A determination unit that compares the captured image of the blade part obtained by imaging the blade part with the reference image of the blade part to determine the presence or absence of the blade part;
The box unsealing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記判定部は、前記テープの切断後に判定を行い、
前記基準画像は、前記刃部の初期画像、又は前記箱の前記テープの切断を開始する前に前記撮像部が前記刃部を撮像した当該刃部の撮像画像であることを特徴とする請求項5に記載の箱の開封装置。 The imaging unit images the blade after the blade cuts the tape of the box,
The determination unit performs determination after cutting the tape,
The reference image is an initial image of the blade part or an imaged image of the blade part captured by the imaging unit before the cutting of the tape of the box is started. The box opening device according to 5.
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