JP2810949B2 - 箱の開梱方法及び装置 - Google Patents

箱の開梱方法及び装置

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JP2810949B2 JP22465096A JP22465096A JP2810949B2 JP 2810949 B2 JP2810949 B2 JP 2810949B2 JP 22465096 A JP22465096 A JP 22465096A JP 22465096 A JP22465096 A JP 22465096A JP 2810949 B2 JP2810949 B2 JP 2810949B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は段ボール箱等の箱の
開梱方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、物流装置等では、物品が収納され
た段ボール箱等の箱を、自動倉庫等から次々と出庫し、
流動棚等へ供給する搬送過程で、それら箱の例えば天面
を切開して取り除くこととしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には以下の如くの問題点がある。 箱開梱ラインにおける箱切開位置の下工程に立つオペ
レータの人手により、次々と箱切開位置から送られてく
る箱の切開された面材を一つ一つ取り除くものであり、
生産性が悪い。
【0004】面材を除去された箱は、該箱に付着した
切屑を除去されることなく流動棚に供給される。このた
め、流動棚から取出される物品は、切屑が付着した状態
で出荷されるものとなり、物品の商品性を損なう。尚、
人手により切屑を除去する場合には、生産性を損なう。
【0005】本発明の課題は、箱開梱ラインで、箱の切
開された面材を自動的に除去し、生産性を向上すること
にある。
【0006】また、本発明の課題は、箱開梱ラインで、
切開された箱に付着している切屑を自動的に除去し、箱
内物品の商品性を向上することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、箱の少なくとも一面を切開して取り除く箱の開梱方
法において、箱の一面を切開する箱切断工程と、複数個
の切開した箱を集合させて一定長さの団体とする箱団体
形成工程と、団体化された複数個の箱の切開された面材
を吸着装置により一括して吸着し除去する箱面除去工程
とを有してなるようにしたものである。
【0008】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記
載の箱の開梱方法において、面材を除去された箱に付着
している切屑を切屑除去装置により除去する切屑除去工
程を有してなるようにしたものである。
【0009】請求項3に記載の本発明は、箱の少なくと
も一面を切開して取り除く箱の開梱装置において、箱の
一面を切開する箱切断装置と、複数個の切開した箱を集
合させて一定長さの団体とする箱団体形成装置と、団体
化された複数個の箱の切開された面材を吸着装置により
一括して吸着し除去する箱面除去装置とを有してなるよ
うにしたものである。
【0010】請求項4に記載の本発明は、請求項3に記
載の箱の開梱装置において、面材を除去された箱に付着
している切屑を除去する切屑除去装置を有してなるよう
にしたものである。
【0011】請求項5に記載の本発明は、請求項3又は
4に記載の本発明において更に、前記箱面除去装置が、
架台に揺動可能に枢着され、吸着装置を支持する揺動台
と、揺動台を揺動し、吸着装置が箱の切開された面材を
吸着する面材吸着作業位置と、吸着装置が吸着した上記
面材を排出する面材排出位置とに揺動台を位置付ける揺
動台駆動装置とを有してなるようにしたものである。
【0012】本発明によれば、以下の如くの作用があ
る。 切開された箱の面材は、それら箱を団体化された状態
で、吸着装置により一括して除去される。即ち、切開さ
れた面材を、機械的に、しかも団体化して一括的に除去
するものであり、箱開梱ラインの生産性を向上できる。
【0013】切開された箱に付着している切屑は、面
材を除去された下工程で、切屑除去装置により機械的に
除去される。従って、箱開梱ラインの生産性を向上でき
る。また、箱内物品は切屑の付着のない状態で箱から取
出されるものとなり、物品の商品性も向上できる。
【0014】箱面除去装置が、吸着装置を揺動台に支
持するものとした。従って、吸着装置を面材吸着作業位
置と面材排出位置とに切換え的に位置付けるに際し、吸
着装置を面材吸着作業位置と面材排出位置との間で横移
動するリニアベアリング等のガイドを設ける必要がな
く、揺動台の枢着部に簡素なオイルレスブッシュ等を設
ければ足り、構成は簡易となる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は箱の天面カットラインを示
す模式図、図2は箱の天面カットフローを示す流れ図、
図3は箱カット装置を示す正面図、図4は箱カット装置
を示す側面図、図5は箱カット装置における倣い板設定
状態を示す模式図、図6は箱カット装置における箱進入
状態を示す模式図、図7は箱カット装置における箱の天
面カット状態を示す模式図、図8は図7の側面図、図9
は箱カット状態を示す模式図、図10は刃物を示す模式
図、図11は天面をカットされた箱を示す模式図、図1
2は天蓋取り装置を示す模式図、図13は天蓋取り装置
の物品吸着検出状態を示す模式図、図14は天蓋取り装
置の天蓋除去手順を示す模式図、図15はブローイング
装置を示す模式図である。
【0016】(箱の天面カットライン)(図1、図2) 箱天面カットライン10は、図1、図2に示す如く、自
動倉庫と流動棚との間に設置される。流動棚の保管間口
にパレット1面単位の個数分の段ボール箱が空いたと
き、自動倉庫からパレット荷姿を取出し、このパレット
荷姿から1面取出機(FP)により上層の1面の段ボー
ル箱1を取出し、この1面単位の箱1を箱天面カットラ
イン10に搬入する。各箱1は、箱天面カットライン1
0の搬送過程で箱カット装置11(11A〜11D)に
より天面の 4辺をカットされ、天蓋取り装置12により
カットされた天蓋を除去され、ブローイング装置13に
より切り粉を除去され、流動棚へと供給される。尚、天
蓋は、天蓋回収ライン14へと排出される。
【0017】箱天面カットライン10では、同一品種
(同一サイズ)の箱1を複数個(1面単位)続いてカッ
トする。従って、段ボール箱補充CPU(箱カット制御
装置)から、次に箱天面カットライン10に供給される
品種のデータ(1面単位の個数、箱高さ、箱カット面厚
(箱カット面の切込深さ)、箱ガイド面厚(箱ガイド面
からカット位置までの間隔、出代)、カットの有無)を
受け取り、このデータに基づいて、箱カット装置11の
設定(倣い板33の位置出し、倣い板33から刃先32
Aの突出量(切込深さ)、出代ガイド43(箱1の側
面、ガイド面1B)からの刃先32Aの出代量)を箱1
が到着する前に完了しておく。
【0018】従って、箱天面カットライン10による天
面カットフローは以下の如くなされる。 (1) 1面取出機(FP)により1面単位で取出された箱
1は、コンベヤ10Aの搬送により、 1列づつ切離され
る。
【0019】(2) 搬送姿勢制御装置15により箱1の搬
送姿勢を短手に揃える。
【0020】(3) 箱1をコンベヤ10Aの搬送方向右側
に寄せ、第1箱カット装置11Aにより天面の右片(W
片)をカットする。
【0021】(4) 箱1をコンベヤ10Aの搬送方向左側
に寄せ、第2箱カット装置11Bにより天面の左片(W
片)をカットする。
【0022】(5) 搬送姿勢制御装置16により箱1の搬
送姿勢を長手に揃える。
【0023】(6) 箱1をコンベヤ10Aの搬送方向左側
に寄せ、第3箱カット装置11Cにより天面の左片(L
片)をカットする。
【0024】(7) 箱1をコンベヤ10Aの搬送方向右側
に寄せ、第4箱カット装置11Dにより天面の右片(L
片)をカットする。
【0025】(8) 上記(2) 〜(7) により天面の 4辺をカ
ットされた複数の箱1を、天面取り団体形成装置17に
より、搬送方向 1列に突き合せて団体化する。
【0026】(9) 天蓋取り装置12により、上記(8) で
団体化された複数の箱1のカット済天面1Aを一括して
取出し(図11)、天蓋回収ライン14に排出する。
【0027】(10)天面が除去された箱1の切り粉をブロ
ーイング装置13により吹き飛ばし除去し、その後、そ
れらの箱1を流動棚へと供給する。
【0028】以下、箱カット装置11(11A〜11D
は基本的に同じ)、天蓋取り装置12、ブローイング装
置13について説明する。
【0029】(箱カット装置11)(図3〜図10) 箱カット装置11は、架台21に対し昇降できる昇降台
22を有している。昇降台22は、架台21に設けてあ
るガイド23に沿って昇降でき、昇降用サーボモータ2
4の歯付プーリ25に噛合いされている歯付ベルト26
により昇降せしめられる。歯付ベルト26の自由端には
昇降重量にバランスする昇降用カウンタウエイト27が
連結されている。
【0030】箱カット装置11は、昇降台22に支持さ
れ、且つ昇降台22に対し上下変位できる刃物台31を
有している。刃物台31は、モータ駆動される電動刃物
32を備えている。また、箱カット装置11は、刃物台
31に支持され、箱1のカット面(天面)1Aに倣うス
キー板状の倣い板33(倣い具)を有している。具体的
には、刃物台31は左右のアーム34A、34Bを揺動
リンク35A、35Bにより昇降台22にピン支持され
て 4リンク機構を形成し、重力の作用に基づく揺動リン
ク35A、35Bの揺動変位により、倣い板33を略水
平姿勢に保ちながら上下変位できる。刃物台31は、例
えば最大10mm程度上下ストロークでき、倣い板33を箱
1のカットレベル(箱1の天面レベル)より例えば 5mm
低位に位置付けて用いられる。そして、刃物台31の倣
い板33が相対移動してくる箱1のカット面1Aに接す
るとき、刃物台31は、上記揺動リンク35A、35B
の揺動変位により、倣い板33を略水平姿勢に保ちなが
ら上下変位し、倣い板33を箱1のカット面1Aに倣わ
せる。刃物台31は、昇降台22に設けられているスト
ッパ28に衝合して、揺動下降端に停止せしめられる。
【0031】尚、刃物台31には吊下げワイヤ61を介
して、揺動重量にバランスする揺動用カウンタウエイト
62が連結されている。63は滑車である。また、刃物
台31は、刃物32まわりに吸塵カバー64を備えてい
る。
【0032】箱カット装置11は、刃物台31に刃先カ
ット位置決め用パルスモータ36を設けるとともに、刃
物台31に曲りリンク37A、短リンク37Bを介して
倣い板取付リンク38を結合し、モータ36によりリン
ク37Aを駆動可能としている。倣い板取付リンク38
には、先端側ではクッション材39Aを介し、後端側で
は固定部39Bを介して、前述の倣い板33が取付けら
れている。即ち、刃先カット位置決め用パルスモータ3
6の駆動により、リンク38及び倣い板33は略水平姿
勢を保ったまま、刃物台31に対し上下変位し、刃物3
2の刃先32Aの倣い板33からの突出量(切込深さ)
を調節可能とする。
【0033】箱カット装置11は、昇降台22に出代ガ
イド位置決め用パルスモータ41を設け、モータ41に
長L型リンク42A、短L型リンク42Bを介してフリ
ーローラー状出代ガイド43を結合するとともに、リン
ク42Aとリンク42Bとを連結リンク44により連結
している。出代ガイド43はコンベヤ10A上を搬送さ
れてくる箱1のカット面1Aに直交するガイド面(側
面)1Bに接し、刃物32の刃先32Aがガイド面1B
に対する出代量を定める。即ち、出代ガイド位置決め用
パルスモータ41の駆動により、出代ガイド43は搬送
方向に沿う略真直姿勢を保ったまま、コンベヤ10Aの
側に出退し、出代ガイド43に対する刃先32Aの出代
量を調整可能とする。尚、コンベヤ10Aは、箱カット
装置11による箱カット作業位置で、箱1を出代ガイド
43に押し付けるように、コンベヤローラを搬送方向に
対してスキューさせている。
【0034】次に、箱カット装置11による箱カット手
順について説明する(図5〜図9)。 (1) 段ボール箱補充CPU(箱カット制御装置)から、
箱カットレベル(箱1の高さに基づく標準箱カットレベ
ル)、箱カット面厚(箱1のカット面1Aである天面の
板厚)、箱ガイド面厚(箱1のガイド面1Bである側面
の板厚)のデータを受取る。
【0035】(2) 刃物台31の倣い板33が箱カットレ
ベル以下(箱カットレベルより例えば 5mm低位)となる
ように昇降台22を昇降する。このとき、刃物台31は
昇降台22のストッパ28に衝合して揺動下降端にある
(図5)。また、倣い板33からの刃先32Aの突出量
(切込深さ)dは、刃先カット位置決め用パルスモータ
36により、箱カット面厚t1 に設定されている(図
9)。また、出代ガイド43に対する刃先32Aの出代
量wは、出代ガイド位置決め用パルスモータ41によ
り、箱ガイド面厚t2 に設定されている(図9)。
【0036】(3) 箱カット装置11によるカット作業領
域に対し箱1を相対移動させて進入せしめる。刃物台3
1は、箱1の進入による衝撃を倣い板33の可撓性とク
ッション部材39Aの緩衝性により吸収し、倣い板33
が箱1のカット面1Aに倣うように、徐々に移動する。
これにより、刃物台31が昇降台22に対し移動しなが
ら上方変位し、倣い板33が箱1のカット面1Aに倣っ
ていく(図6)。
【0037】(4) 倣い板33が箱1のカット面1Aに倣
い、箱1が刃物32の中心部相当位置に到達すると、倣
い板33から突出している刃先32Aにより箱1がカッ
トされる(図7)。
【0038】刃先32Aの出代量wが箱ガイド面厚t2
に設定され、刃先32Aの切込深さdが箱カット面厚t
1 に設定されたから、刃先32Aは箱1のカット面1A
(天面)とガイド面1B(側面)の交差する稜内で、ガ
イド面1Bの内面に沿う位置をカットするものとなる
(図9)。箱1のガイド面1Bと収納物品との間に隙間
があれば、刃先32Aの出代量wをより大としてもよ
い。
【0039】ここで、倣い板33は、図8(B)に示す
如く、刃先挿通用長孔71を備え、長孔71の先端側と
後端側とを孔のない継ぎ部72A、72Bとしている。
このため、倣い板33が箱1の稜に沿うカット面1Aに
載って摺接し、刃物32が箱1の稜をカットしていくと
きに、倣い板33の継ぎ部72A、72Bが箱1のガイ
ド面1B(側壁)に支えられる結果、倣い板33がカッ
トされたカット面1Aとともに箱内に沈み込む如くがな
く、箱1の全長を安定カット可能とする。倣い板33が
継ぎ部72A、72Bを備えないと、倣い板33は刃物
台31の重力作用下でカットされたカット面1Aととも
に箱内に沈み込み、カット作業の進行を損なうものとな
る。
【0040】尚、刃物32は図10(A)、(B)に示
す如くのチップソーとするのがよい。このとき、刃物3
2は、母材32Bの刃先位置にチップからなる刃先32
Aを備える。チップソーでは、図10(C)に示す如
く、隣り合う刃先32Aが同一ライン上に並ぶ。これに
対し、鋸刃では、図10(D)に示す如く、隣り合う刃
先32Aが互い違いに逃げ、段ボール箱等の切削性を阻
害する。
【0041】(天蓋取り装置12)(図12〜図14) 天蓋取り装置12は、架台71に揺動可能に枢着される
揺動台72を有している。揺動台72は、吸着装置73
を支持している。揺動台72は、架台71に固定される
上短尺リンク72Aと、上短尺リンク72Aの両端部に
ピン結合される2本の長尺リンク72B、72Cと、長
尺リンク72B、72Cの各下端にピン結合される下短
尺リンク72Dにより4リンク機構を形成し、吸着装置
73を略水平姿勢に保ちながら揺動できる。
【0042】架台71と揺動台72の長尺リンク72B
との間には、揺動台駆動用シリンダ74が設けられてい
る。シリンダ74は、揺動台72を揺動し、吸着装置7
3が箱1の切開された天面1Aを吸着する天面吸着作業
位置(コンベヤ10Aの上方位置、図14(A)、
(B))と、吸着装置73が吸着した上記天面1Aを排
出する天面排出位置(天面回収ライン14の上方位置、
図14(C)、(D))とに揺動台72を位置付ける。
【0043】吸着装置73は、揺動台72の下短尺リン
ク72Dに支持される上下動用シリンダ75に吊下げら
れ、真空吸着パッド76を有している。吸着装置73
は、ばね77により吸着パッド76を最下位置に押し下
げるとともに、ばね77の収縮範囲で吸着パッド76を
上動可能としている。これにより、シリンダ75が吸着
装置73の吸着パッド76を上方端位置から下降せし
め、箱1の天面1Aを吸着しにいくとき、箱1の変形等
により天面1Aの吸着レベルが標準吸着レベルから変動
していても、吸着パッド76が上記ばね77の存在によ
り上下に変位して天面1Aを確実に吸着可能とする。
【0044】尚、吸着装置73は、天面取り団体形成装
置17により団体化された複数の箱1の全範囲に渡り、
それら箱1のそれぞれに必ず 1個以上の吸着パッド76
を対応せしめるものとしている。そして、吸着装置73
は、団体化された複数の箱1の列方向の両側に、一対の
光電管78、78を配置している(図13(A))。天
蓋取り装置12は、シリンダ75が吸着装置73の吸着
パッド76を下降させて天面1Aを吸着したタイミング
の後、吸着パッド76を上方端位置に上昇させたタイミ
ングで、光電管78のオン/オフ状態を取込む。このと
き、光電管78、78は、吸着パッド76が上方端位置
にある状態下で、吸着パッド76が天面1Aを吸着した
レベルより相当下方で、且つ箱1の上縁レベルより相当
上方に位置付けられる。従って、光電管78、78のオ
ン/オフ状態の上述した取込みタイミングで、光電管7
8がオフ(遮光)であれば、吸着パッド76が箱1内の
物品2を吸着して取出した状態にあることを検出でき
(図13(B))、この場合には、吸着パッド76によ
る物品2の吸着を解除し、物品2を箱1に戻す。このこ
とは、箱1が箱カット装置11から天蓋取り装置12に
搬送される過程で、そのカット済天面1Aが箱1からの
落下等により異常除去されたものであることを意味す
る。
【0045】次に、天蓋取り装置12による天蓋除去手
順について説明する(図14)。 (1) 天面取り団体形成装置17により団体化された複数
の箱1を、天蓋取り装置12の下方のコンベヤ10A上
にストッパ79により一次停止せしめる。
【0046】(2) 吸着装置73の吸着パッド76を箱1
の高さに基づく標準吸着レベルにまで下降し、上述の団
体化された複数の箱1のカット済天面1Aを一括して吸
着する。その後、吸着装置73の吸着パッド76を上昇
し、吸着した天面1Aを持ち上げ除去する(図14
(A)、(B))。
【0047】このとき、前述した光電管78により箱1
の収納物品2を吸着していないことの確認を行なう(図
13)。
【0048】(3) 揺動台駆動用シリンダ74により、吸
着装置73を天蓋回収ライン14の上方の天面排出位置
に位置付け(図14(C))、吸着パッド76による天
面1Aの吸着を解除し、天面1Aを天蓋回収ライン14
に排出する(図14(D))。
【0049】(ブローイング装置13)(図15) ブローイング装置13は、天蓋取り装置12の出側で、
コンベヤ10Aの側傍に設けた圧縮空気吹出しノズル8
1により、天面が除去された箱1の切り粉を吹き飛ばし
除去する。吹き飛ばされた切り粉は、吸塵装置82によ
り捕捉されて排出される。吹出しノズル81は、箱1の
高さに応じて上下方向設置位置を調整することができ
る。
【0050】以下、本実施形態の作用について説明す
る。 切開された箱1の面材1Aは、それら箱1を団体化さ
れた状態で、吸着装置73により一括して除去される。
即ち、切開された面材1Aを、機械的に、しかも団体化
して一括的に除去するものであり、箱開梱ラインの生産
性を向上できる。
【0051】切開された箱1に付着している切屑は、
面材1Aを除去された下工程で、ブローイング装置13
により機械的に除去される。従って、箱開梱ラインの生
産性を向上できる。また、箱内物品2は切屑の付着のな
い状態で箱1から取出されるものとなり、物品2の商品
性も向上できる。
【0052】天蓋取り装置12が、吸着装置73を揺
動台72に支持するものとした。従って、吸着装置73
を面材吸着作業位置と面材排出位置とに切替的に位置付
けるに際し、吸着装置73を面材吸着作業位置と面材排
出位置との間で横移動するリニアベアリング等のガイド
を設ける必要がなく、揺動台72の枢着部に簡素なオイ
ルレスブッシュ等を設ければ足り、構成は簡易となる。
【0053】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0054】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、箱開梱ラ
インで、箱の切開された面材を自動的に除去し、生産性
を向上することができる。
【0055】また、本発明によれば、箱開梱ラインで、
切開された箱に付着している切屑を自動的に除去し、箱
内物品の商品性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は箱の天面カットラインを示す模式図であ
る。
【図2】図2は箱の天面カットフローを示す流れ図であ
る。
【図3】図3は箱カット装置を示す正面図である。
【図4】図4は箱カット装置を示す側面図である。
【図5】図5は箱カット装置における倣い板設定状態を
示す模式図である。
【図6】図6は箱カット装置における箱進入状態を示す
模式図である。
【図7】図7は箱カット装置における箱の天面カット状
態を示す模式図である。
【図8】図8は図7の側面図である。
【図9】図9は箱カット状態を示す模式図である。
【図10】図10は刃物を示す模式図である。
【図11】図11は天面をカットされた箱を示す模式図
である。
【図12】図12は天蓋取り装置を示す模式図である。
【図13】図13は天蓋取り装置の物品吸着検出状態を
示す模式図である。
【図14】図14は天蓋取り装置の天蓋除去手順を示す
模式図である。
【図15】図15はブローイング装置を示す模式図であ
る。
【符号の説明】
1 箱 11 箱カット装置(箱切断装置) 12 天蓋取り装置(箱面除去装置) 13 ブローイング装置(切屑除去装置) 17 天面取り団体形成装置(箱団体形成装置) 71 架台 72 揺動台 73 吸着装置 74 揺動台駆動用シリンダ(揺動台駆動装置)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 箱の少なくとも一面を切開して取り除く
    箱の開梱方法において、 箱の一面を切開する箱切断工程と、 複数個の切開した箱を集合させて一定長さの団体とする
    箱団体形成工程と、 団体化された複数個の箱の切開された面材を吸着装置に
    より一括して吸着し除去する箱面除去工程とを有してな
    ることを特徴とする箱の開梱方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の箱の開梱方法におい
    て、 面材を除去された箱に付着している切屑を切屑除去装置
    により除去する切屑除去工程を有してなる箱の開梱方
    法。
  3. 【請求項3】 箱の少なくとも一面を切開して取り除く
    箱の開梱装置において、 箱の一面を切開する箱切断装置と、 複数個の切開した箱を集合させて一定長さの団体とする
    箱団体形成装置と、 団体化された複数個の箱の切開された面材を吸着装置に
    より一括して吸着し除去する箱面除去装置とを有してな
    ることを特徴とする箱の開梱装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の箱の開梱装置におい
    て、 面材を除去された箱に付着している切屑を除去する切屑
    除去装置を有してなる箱の開梱装置。
  5. 【請求項5】 前記箱面除去装置が、 架台に揺動可能に枢着され、吸着装置を支持する揺動台
    と、 揺動台を揺動し、吸着装置が箱の切開された面材を吸着
    する面材吸着作業位置と、吸着装置が吸着した上記面材
    を排出する面材排出位置とに揺動台を位置付ける揺動台
    駆動装置とを有してなる請求項3又は4記載の箱の開梱
    装置。
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