箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用控制器的制作方法

本发明涉及进行包装箱的组装和该包装箱中的包装对象的包装的箱组装和包装系统，尤其涉及适合于难以自身保持形状的弹性材质的包装箱的箱组装和包装系统。另外，本发明还涉及该箱组装和包装系统用的控制器。

背景技术：

纸质或树脂制的包装箱被广泛用于商品的包装，从这种包装箱的组装到包装对象的商品的包装的一系列作业是被期望自动化的工序。在大量生产商品的情况下，由于包装箱的形状和材质相同，因此通过导入大型的专用设备来使从包装箱的组装到商品的包装的作业自动化。

即，例如专利文献1记载的装置使用具有吸附旋转机构、瓦楞纸移动机构、翼片弯折机构、带粘贴机构等的专用机器，使从板状瓦楞纸组装出瓦楞纸箱的作业自动化。

另一方面，在商品为多品种且小批量生产的情况下，由于包装箱的形状和材质按照每个商品的种类而变更，因此需要时间和工夫来按照每个包装箱的形状和材质来准备和调整大型的专用设备，难以在不变更设备的情况下使形状和材质不同的包装箱的组装自动化。

因此，例如专利文献2记载的装置不使用专用的大型机器而使用双臂型机器人，该双臂型机器人具有两个多关节臂，该多关节臂具有前端执行器，该前端执行器具有吸附器，从而实现被折叠成板状的瓦楞纸箱的从组装到包装的作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-096807号公报

专利文献2：日本特开2013-052925号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，在专利文献1那样的大型机器的自动化中，在要组装的箱的形状有变更的情况下需要大规模的设备的变更。另一方面，在专利文献2那样的方法中，由于使用多个通过由真空泵等产生的吸引力吸附物体的吸附器来进行瓦楞纸的把持和固定，因此设备成本增加。另外，由于利用两个多关节臂对包装箱进行吸附保持而使其成为筒状，因此包装箱的处理的自由度较低，因此，作业效率降低，此外，在包装箱是难以自身保持形状的弹性材质的情况下，存在难以进行适当的组装的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种箱组装和包装系统，通过将简单的治具组合在配置于商品包装作业的生产线的通用机器人上，能够实现设备的大幅小型化，能够抑制设备费用，能够仅通过程序的变更来应对不同形状和材质的包装箱的组装以及商品的包装。

此外，本发明的目的在于，提供一种箱组装和包装系统，即使在包装箱是难以自身保持形状的弹性材质的情况下，也能够进行适当的组装，另外，本发明的目的在于，提供这些箱组装和包装系统用的控制器。

此外，本发明的目的在于，提供一种箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的控制器，通过使提供包装箱和包装对象的机构与将包装后的包装对象搬送到下一工序的搬送机构联动而完成一系列的包装工序，能够实现包装工序的高效的自动化。

用于解决课题的手段

有利地解决上述课题的本发明的第1方式的箱组装和包装系统进行包装箱的组装和该包装箱中的包装对象的包装，其特征在于，

该箱组装和包装系统具有：

第一治具，其固定于规定的位置，与所述包装箱的主体部的侧部抵接；

第二治具，其固定于规定的位置，与所述包装箱的翼片部和插舌部抵接；以及

具有两个多关节臂的一台机器人或分别具有一个多关节臂的两台机器人，

所述两个多关节臂中的第一多关节臂的前端执行器具有：

包装箱保持机构，其保持所述包装箱并且能够释放所述包装箱；以及

包装箱方筒形状维持机构，其将该包装箱的所述主体部维持为方筒形状，

所述两个多关节臂中的第二多关节臂的前端执行器具有：

弯折部件，其与所述第一多关节臂的所述包装箱保持机构所保持的所述包装箱的所述翼片部和所述插舌部抵接；以及

包装对象把持机构，其把持所述包装对象并且能够释放所述包装对象，

所述第一多关节臂利用所述包装箱保持机构对被平坦地折叠的形状的所述包装箱进行保持并使所述包装箱移动，通过与所述第一治具的协同动作而将该包装箱的所述主体部从被平坦地折叠的形状折起成方筒形状，利用所述包装箱方筒形状维持机构将该包装箱的被折起的所述主体部维持为方筒形状，

所述第二多关节臂使所述弯折部件移动，使该弯折部件与所述第一多关节臂利用所述包装箱保持机构保持的所述包装箱的所述翼片部和所述插舌部抵接，通过与所述第二治具的协同动作而依次进行所述包装箱的所述翼片部的弯折、所述插舌部的弯折以及向所述主体部的端部的插入，从而分别形成所述包装箱的底部和盖部，并且使所述包装对象把持机构所把持的所述包装对象移动而在所述底部的形成与所述盖部的形成之间从所述端部插入到所述主体部内。

另外，本发明的第2方式的箱组装和包装系统的特征在于，

该箱组装和包装系统具有：

包装箱提供机构，其向所述第一多关节臂提供所述包装箱；

包装对象提供机构，其向所述第二多关节臂提供所述包装对象；以及

搬出机构，其将由所述第一多关节臂和所述第二多关节臂包装后的所述包装对象向下一工序搬出，

所述第一多关节臂、所述第二多关节臂、所述包装箱提供机构、所述包装对象提供机构以及所述搬出机构进行联动，通过所述包装箱提供机构向所述第一多关节臂提供所述包装箱，通过所述包装对象提供机构向所述第二多关节臂提供所述包装对象，通过所述搬出机构将由所述第一多关节臂和所述第二多关节臂包装后的所述包装对象向下一工序搬出，从而完成一系列的包装工序。

另一方面，本发明的第1方式的箱组装和包装系统用控制器的特征在于，

对所述箱组装和包装系统的所述一台机器人或所述两台机器人的所述第一多关节臂和所述第二多关节臂的动作进行控制，以进行如下的动作：

所述第一多关节臂利用所述包装箱保持机构对被平坦地折叠的形状的所述包装箱进行保持并使所述包装箱移动，通过与所述第一治具的协同动作而将该包装箱的所述主体部从被平坦地折叠的形状折起成方筒形状，并利用所述包装箱方筒形状维持机构将该包装箱的被折起的所述主体部维持为方筒形状，

所述第二多关节臂使所述弯折部件移动而使该弯折部件与所述第一多关节臂利用所述包装箱保持机构保持的所述包装箱的所述翼片部和所述插舌部抵接，通过与所述第二治具的协同动作而依次进行所述包装箱的所述翼片部的弯折、所述插舌部的弯折以及向所述主体部的端部的插入，从而分别形成所述包装箱的底部和盖部，并且使所述包装对象把持机构所把持的所述包装对象移动而在所述底部的形成与所述盖部的形成之间从所述端部插入到所述主体部内。

另外，本发明的第2方式的箱组装和包装系统用控制器的特征在于，

对所述第一多关节臂、所述第二多关节臂、所述包装箱提供机构、所述包装对象提供机构以及所述搬出机构的动作进行控制，以进行如下的动作：

所述第一多关节臂、所述第二多关节臂、所述包装箱提供机构、所述包装对象提供机构以及所述搬出机构进行联动，通过所述包装箱提供机构向所述第一多关节臂提供所述包装箱，通过所述包装对象提供机构向所述第二多关节臂提供所述包装对象，通过所述搬出机构将由所述第一多关节臂和所述第二多关节臂包装后的所述包装对象向下一工序搬出，从而完成一系列的包装工序。

发明效果

在本发明的第1方式的箱组装和包装系统中，一台或两台机器人所具有的两个多关节臂中的第一多关节臂的前端执行器具有：包装箱保持机构，其保持包装箱并且能够释放包装箱；以及包装箱方筒形状维持机构，其将该包装箱的主体部维持为方筒形状，该第一多关节臂利用包装箱保持机构对例如由包装箱提供机构提供的被平坦地折叠的形状的包装箱进行保持并使包装箱移动，通过与固定于规定的位置并与包装箱的主体部的侧部抵接的第一治具的协同动作，将该包装箱的主体部从被平坦地折叠的形状折起成方筒形状，通过包装箱方筒形状维持机构将该包装箱的被折起的主体部维持为方筒形状。

另外，上述两个多关节臂中的第二多关节臂的前端执行器具有：弯折部件，其与第一多关节臂的包装箱保持机构所保持的包装箱的翼片部和插舌部抵接；以及包装对象把持机构，其把持包装对象并且能够释放包装对象，该第二多关节臂使弯折部件移动而使弯折部件与第一多关节臂利用包装箱保持机构保持的包装箱的翼片部和插舌部抵接，通过与固定于规定的位置并与包装箱的翼片部和插舌部抵接的第二治具的协同动作而依次进行包装箱的翼片部的弯折、插舌部的弯折以及向主体部的端部的插入，从而分别形成包装箱的底部和盖部，并且通过包装对象把持机构把持例如由包装品提供机构提供的包装对象并使包装对象移动，将该包装对象在底部的形成与盖部的形成之间从主体部的端部插入到主体部内，这样，例如通过搬出机构将用包装箱包装好包装对象的包装品向下一工序搬出。由此，完成包装箱的组装作业和该包装箱中的商品等包装对象的包装作业。

因此，根据本发明的第1方式的箱组装和包装系统，能够通过将结构简单的第一治具和第二治具组合在配置于商品包装作业的生产线的一台或两台通用机器人上来构成系统，因此能够使设备大幅小型化，能够抑制设备费用，能够仅通过程序的变更来应对不同形状和材质的包装箱的组装以及不同商品的包装。

而且，根据本发明的第1方式的箱组装和包装系统，第一多关节臂通过前端执行器的包装箱方筒形状维持机构将包装箱的被折起的主体部维持为方筒形状，因此，即使在包装箱是难以自身保持形状的弹性材质的情况下，也能够一边将该主体部维持为方筒形状一边进行处理，从而能够进行包装箱的适当的组装。

另外，在本发明的第1方式的箱组装和包装系统中，所述机器人是具有所述第一多关节臂和所述第二多关节臂这两者的一台双臂型机器人，能够使设备进一步小型化并且进一步抑制设备费用，因此是优选的。

另外，在本发明的第1方式的箱组装和包装系统中，

(a)所述第一多关节臂在通过与所述第一治具的协同动作而将所述包装箱的所述被折起的主体部向与所述被平坦地折叠的形状相反的一侧弯折之后，通过所述包装箱方筒形状维持机构维持为方筒形状；

(b)所述包装箱方筒形状维持机构具有被所述包装箱的侧面按压的保持面和与该保持面垂直的按压面，所述保持面保持水平，通过所述包装箱的所述被折起的主体部要恢复到原来的形状而产生的弹性力，所述包装箱的侧面被按压到所述按压面而将所述包装箱的角部保持为直角，从而维持所述包装箱的方筒形状；

(c)所述包装箱方筒形状维持机构具有使所述按压面相对于所述保持面平行地移动的伸缩动作机构和使所述按压面相对于所述保持面以与所述保持面垂直的方式旋转的旋转动作机构中的至少一个，所述按压面的伸缩动作和旋转动作的移动量被调整为，所述保持面保持水平，通过所述包装箱的所述被折起的主体部要恢复到原来的形状而产生的弹性力，所述包装箱的侧面被按压到所述按压面而将所述包装箱的角部保持为直角，从而维持所述包装箱的方筒形状，

由此，即使在包装箱是难以自身保持形状的弹性材质的情况下，也能够可靠地将该主体部维持为方筒形状。

另外，在本发明的第1方式的箱组装和包装系统中，

所述第二治具通过将三根棒状部件竖立设置在基台上而构成，

所述三根棒状部件中的两端的第一棒状部件和第三棒状部件具有外径比中央的第二棒状部件的外径粗的中央部，

在所述中央部的上侧具有锥形，在所述中央部的侧面具有从上方观察所述中央部时呈d字状的切口部，所述中央部的长度成型为比维持为所述方筒状的包装箱的开口部的一边的长度短，所述中央部的直径成型为比与所述一边相交的不同的一边的长度短，

在分别形成所述包装箱的底部和盖部时，即使所述包装箱的所述翼片部与所述中央部抵接，也通过所述锥形来解除，

在将所述包装箱的所述插舌部向所述主体部的端部插入时，将任意的所述中央部向所述包装箱的成为底部或盖部的面的中心附近按压而插入所述插舌，由此能够顺畅地进行包装箱的底部的翼片部的弯折。

此外，在本发明的第1方式的箱组装和包装系统中，

该箱组装和包装系统具有以下机构中的一个或两个：

包装箱提供机构，其向所述第一多关节臂提供所述包装箱；

包装对象提供机构，其向所述第二多关节臂提供所述包装对象；以及

搬出机构，其将由所述第一多关节臂和所述第二多关节臂用所述包装箱包装好所述包装对象的包装品向下一工序搬出，

由于能够促进作业的自动化，因此是优选的。

而且，根据全部具有这三个部件的本发明的第2方式的箱组装和包装系统，能够使一系列的包装工序全部自动化。

另一方面，根据本发明的第1方式的箱组装和包装系统用控制器，对箱组装和包装系统的一台机器人或两台机器人的第一多关节臂和第二多关节臂的动作进行控制，以进行如下的动作：第一多关节臂利用包装箱保持机构对例如由包装箱提供机构提供的被平坦地折叠的形状的包装箱进行保持并使包装箱移动，通过与第一治具的协同动作而将该包装箱的主体部从被平坦地折叠的形状折起成方筒形状，通过包装箱方筒形状维持机构将该包装箱的被折起的主体部维持为方筒形状，另外，第二多关节臂使弯折部件移动而使弯折部件与第一多关节臂利用包装箱保持机构保持的包装箱的翼片部和插舌部抵接，通过与第二治具的协同动作而依次进行包装箱的翼片部的弯折、插舌部的弯折以及向主体部的端部的插入，从而分别形成包装箱的底部和盖部，并且通过包装对象把持机构把持例如由包装品提供机构提供的包装对象并使包装对象移动，将该包装对象在底部的形成与盖部的形成之间从端部插入到主体部内，这样，例如通过搬出机构将用包装箱包装好包装对象的包装品向下一工序搬出，因此通过配置在商品包装作业的生产线上的一台或两台通用机器人与结构简单的第一治具和第二治具的组合，能够自动地进行箱组装作业和包装作业。

此外，根据本发明的第2方式的箱组装和包装系统用控制器，对箱组装和包装系统的第一多关节臂、第二多关节臂、包装箱提供机构、包装对象提供机构以及搬出机构的动作进行控制，以进行如下的动作：第一多关节臂、第二多关节臂、包装箱提供机构、包装对象提供机构以及搬出机构进行联动，通过包装箱提供机构向第一多关节臂提供包装箱，通过包装对象提供机构向第二多关节臂提供包装对象，通过搬出机构将由第一多关节臂和第二多关节臂用包装箱包装好包装对象的包装品向下一工序搬出，从而完成一系列的包装工序，因此能够实现包装工序的高效的自动化。

附图说明

图1是示出本发明的箱组装和包装系统的一个实施方式的整体结构的俯视图。

图2是示出上述实施方式的箱组装和包装系统在包装时使用的包装箱的一例的展开图。

图3的(a)和(b)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统所具有的机器人的主视图和侧视图。

图4的(a)和(b)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统所具有的机器人的俯视图和立体图。

图5的(a)、(b)、(c)以及(d)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统所具有的作为第一治具的包装箱方筒形状折起治具的俯视图、主视图、侧视图以及立体图。

图6的(a)、(b)、(c)以及(d)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统所具有的作为第二治具的包装箱翼片部弯折治具的俯视图、主视图、侧视图以及立体图。

图7的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及(f)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的左臂的前端执行器所具有的包装箱保持机构和包装箱方筒形状维持机构的俯视图、主视图、左右侧视图以及左右立体图。

图8的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及(f)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的右臂的前端执行器所具有的包装对象把持机构和棒状移动治具的俯视图、主视图、左右侧视图以及左右立体图。

图9的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及(f)是依次示出上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的左臂通过包装箱保持机构对被平坦地折叠的形状的包装箱进行保持，通过与上述包装箱方筒形状折起治具(第一治具)的协同动作而将被平坦地折叠的形状的包装箱折起成方筒形状，通过第一结构例的包装箱方筒形状维持机构将该折起成方筒形状的包装箱保持为方筒形状的工序的说明图。

图10的(a)和(b)是示出在上述实施方式的箱组装和包装系统中利用第二结构例的包装箱方筒形状维持机构将折起成方筒形状的包装箱保持为方筒形状的工序的说明图，图10的(c)、(d)以及(e)是示出在上述实施方式的箱组装和包装系统中利用第三结构例的包装箱方筒形状维持机构将折起成方筒形状的包装箱保持为方筒形状的工序的说明图。

图11的(a)、(b)以及(c)是依次示出该机器人的右臂通过棒状移动治具与上述包装箱翼片部弯折治具(第二治具)协同动作而将上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的左臂所保持的折起成方筒形状的包装箱的内翼片部弯折的工序的说明图。

图12的(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以及(f)是依次示出该机器人的右臂通过棒状移动治具与上述包装箱翼片部弯折治具(第二治具)协同动作而将上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的左臂所保持的折起成方筒形状的包装箱的外翼片部和插舌部弯折，并插入到包装箱的主体部的端部的工序的说明图。

图13的(a)、(b)以及(c)是依次示出该机器人的右臂通过棒状移动治具与上述包装箱翼片部弯折治具协同动作而将上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的左臂所保持的折起成方筒形状的包装箱的内翼片部弯折，并且同时该机器人的右臂通过与上述包装箱翼片部弯折治具的协同动作而将上述包装箱的外翼片部弯折的工序的说明图。

图14是示出该机器人的右臂将由包装对象把持机构把持的包装对象插入到上述实施方式的箱组装和包装系统的机器人的左臂所保持的折起成方筒形状的包装箱的主体部内的工序的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细说明。这里，图1是示出本发明的箱组装和包装系统的一个实施方式的整体结构的俯视图，该实施方式的箱组装和包装系统具有：通用的双臂机器人1；作为第二治具的包装箱翼片部弯折治具10；包装对象的搬入/搬出用输送机20；包装对象提供机构30，其用于向双臂机器人1提供包装对象；包装箱提供机构40，其向双臂机器人1提供组装前的被平坦地折叠的形状的包装箱；以及作为搬出机构的包装品搬出机构50，其将用包装箱包装好包装对象后的包装品搬出到输送机20，包装箱提供机构40具有包装箱放置处42和作为第一治具的包装箱方筒形状折起治具44。另外，作为双臂机器人1，例如能够使用川田机器人株式会社制的利用台车部分对具有双臂的人型机器人的上半身进行支承的结构的作业机器人(商品名“nextage”(注册商标))。

图2是示出上述实施方式的箱组装和包装系统在包装时使用的包装箱的一例的展开图，该实施方式的箱组装和包装系统用于组装包装的包装箱100具有组装成方筒状的主体部106和边缘部107，包装箱100的主体部106的端部彼此通过边缘部107而被粘接，从而能够折起成方筒形状。主体部106具有相互对置的第一侧面104a和第二侧面104b、以及位于这些侧面之间的第三侧面104c。而且，第一内翼片部101a、第二内翼片部101b以及外翼片部102分别从主体部106的方筒轴线方向(在图中为上下方向)两端部延伸，插舌部103从这些外翼片部102的前端延伸。

图3的(a)和图3的(b)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统所具有的双臂机器人1的主视图和侧视图，另外，图4的(a)和图4的(b)是示出该双臂机器人1的俯视图和立体图，该双臂机器人1具有右臂2a和左臂2b，该右臂2a和左臂2b是具有多个驱动轴并且能够将指尖移动到任意的位置姿势的多关节臂。在右臂2a的前端安装有前端执行器3a，前端执行器3a具有包装对象把持部4和棒状移动治具5。在左臂2b的前端安装有前端执行器3b，前端执行器3b具有包装箱吸附保持部6和包装箱形状维持部7。

图5的(a)、图5的(b)、图5的(c)以及图5(d)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统的包装箱提供机构40所具有的包装箱放置处42和包装箱方筒形状折起治具44(第一治具)的俯视图、主视图、侧视图以及立体图，包装箱方筒形状折起治具44的截面呈l字状，包装箱放置处42由从该包装箱方筒形状折起治具44的正面突出并沿水平延伸的多个(在图示的例子中为四根)棒状部件构成，在包装箱方筒形状折起治具44的正面形成有切口部45，该切口部45的高度被调整为在包装箱放置处42上配置有被平坦地折叠的形状的包装箱100a时供被平坦地折叠的形状的包装箱100a抵接，并且该切口部45具有能够收纳被平坦地折叠的形状的包装箱100a的程度的宽度。该包装箱放置处42和该包装箱方筒形状折起治具44固定于双臂机器人1的作业范围内的规定位置，例如在图1中固定于双臂机器人1的左侧的位置。

图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)以及图6的(d)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统的包装箱翼片部弯折治具10(第二治具)的俯视图、主视图、侧视图以及立体图，包装箱翼片部弯折治具10通过将三根棒状部件10a～10c竖立设置在基台10d上而构成，这些棒状部件中的两侧的第一棒状部件10a和第三棒状部件10c具有外径比中央的第二棒状部件10b粗的中央部10e，在中央部10e的上侧设置有锥形部10f，在中央部10e的侧面设置有从上方观察该中央部10e时呈d字状的切口部10g。中央部10e的长度成型为比包装箱100的主体部106的开口部的一边的长度短，并且中央部10e的直径成型为比主体部106的开口部的与上述一边相交的不同的一边的长度短。

图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)、图7的(d)、图7的(e)以及图7的(f)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统的双臂机器人1的左臂的前端执行器3b所具有的作为包装箱保持机构的包装箱吸附保持部6、作为包装箱方筒形状维持机构的包装箱形状维持部7、伸缩动作机构8以及旋转动作机构9的俯视图、主视图、左右侧视图以及左右立体图，包装箱吸附保持部6朝下具有通过由真空泵等产生的吸引力对包装箱进行吸附保持的多个(在图示例中为两个)吸附器6a。另外，包装箱形状维持部7具有：保持面7a，其与包装箱吸附保持部6的吸附器6a大致位于同一平面上；以及按压部件7c，其具有按压面7b，该按压面7b是比该保持面7a向下突出的突条部的侧面。而且，伸缩动作机构8例如通过气缸使按压部件7c移动，使按压面7b接近或离开保持面7a，旋转动作机构9与伸缩动作机构8的伸缩联动而进行动作，使按压部件7c旋转，从而变更按压面7b相对于保持面7a的角度，并且变更按压部件7c的向下方向突出的高度。

图8的(a)、图8的(b)、图8的(c)、图8的(d)、图8的(e)以及图8的(f)是示出上述实施方式的箱组装和包装系统的双臂机器人1的右臂的前端执行器3a所具有的作为包装对象把持机构的包装对象把持部4和作为弯折部件的棒状移动治具5的俯视图、主视图、侧视图以及立体图，包装对象把持部4例如由通过气缸使一对板状把持部件相互接近和离开地移动而对包装对象进行把持和释放的把持机构构成。另外，棒状移动治具5将其上端部在远离包装对象把持部4的位置处固定支承于托架，通过右臂2a的动作而移动到任意的位置和姿势。

搬入/搬出用输送机20具有用于识别包装对象的位置的例如光学式的传感器21。包装对象提供机构30具有：包装对象把持机构31，其采用例如与上述包装对象把持部4相同的结构，对搬入/搬出用输送机20上的包装对象200进行把持；移动机构32，其由例如伺服马达驱动的滚珠丝杠和直线引导机构组合而成，使包装对象把持机构31把持着的包装对象200与包装对象把持机构31一起水平移动；以及例如步进马达驱动的旋转机构33，其调整包装对象200的朝向。

包装箱提供机构40具有：包装箱储存部41，其储存被平坦地折叠的形状的包装箱100a；上述包装箱放置处42，其用于双臂机器人1取出包装箱；包装箱搬送机构43，其采用例如与上述移动机构32相同的结构，例如通过吸附器从下侧吸附被包装箱储存部41的下端部钩住侧部的被平坦地折叠的形状的包装箱100a的中央部，将被平坦地折叠的形状的包装箱100a一部分一部分地水平拉出并向包装箱放置处42搬送；以及作为上述第一治具的包装箱方筒形状折起治具44，其用于将被平坦地折叠的形状的包装箱100a折起成方筒形状。

包装品搬出机构50例如如图1所示那样具有：包装品放置处51，其位于双臂机器人1的斜前方的规定位置；包装品把持机构52，其采用例如与上述包装对象把持机构31相同的结构，对载置在包装品放置处51上的用包装箱100包装了包装对象200的包装品201进行把持；以及移动机构53，其采用例如与上述移动机构32相同的结构，使包装品把持机构52把持着的包装品201与包装品把持机构52一起水平移动，并移动到搬入/搬出用输送机20上。

具有上述结构的本实施方式的箱组装和包装系统通过本发明的一个实施方式的未图示的箱组装和包装系统用控制器，除了对例如双臂机器人1的动作进行控制以外，还对搬出用输送机20、包装对象提供机构30、包装箱提供机构40以及包装品搬出机构50的动作进行控制，从而例如如下述那样进行包装箱的组装和包装对象的包装作业，其中，该箱组装和包装系统用控制器被收纳在对双臂机器人1的上半身进行支承的台车部分内，具有预先被赋予控制程序的通常的计算机和由该计算机控制并对马达等进行驱动的驱动电路。

图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)、图9的(d)、图9的(e)以及图9的(f)是依次示出如下工序的说明图：上述实施方式的箱组装和包装系统的双臂机器人1的左臂利用作为包装箱保持机构的包装箱吸附保持部6对被平坦地折叠的形状的包装箱100a进行保持，并通过与上述包装箱方筒形状折起治具(第一治具)44的协同动作而将被平坦地折叠的形状的包装箱100a折起成方筒形状，利用作为包装箱方筒形状维持机构的第一结构例的包装箱形状维持部7将该折起成方筒形状的包装箱100b保持为方筒形状。另外，图10的(a)和图10的(b)是示出在上述实施方式的箱组装和包装系统中利用作为包装箱方筒形状维持机构的第二结构例的包装箱形状维持部7将折起成方筒形状的包装箱100b保持为方筒形状的工序的说明图，图10的(c)、图10的(d)以及图10的(e)是示出在上述实施方式的箱组装和包装系统中利用作为包装箱方筒形状维持机构的第三结构例的包装箱形状维持部7将折起成方筒形状的包装箱100b保持为方筒形状的工序的说明图。

(包装箱的提供)

这里，首先，包装箱搬送机构43将储存在包装箱储存部41中的被平坦地折叠的形状的包装箱100a取出一部分并移动到包装箱放置处42，将该被平坦地折叠的形状的包装箱100a载置于包装箱放置处42，以成为第二侧面104b与第三侧面104c之间的第一角部105a与包装箱方筒形状折起治具44所具有的切口部45抵接的规定的位置和姿势。接着，双臂机器人1使左臂2b移动，通过左臂的前端执行器3b的包装箱吸附保持部6的动作，如图9的(a)所示，对包装箱放置处42上的被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第一侧面104a进行吸附保持。这里，如图9的(b)所示，包装箱形状保持部7的按压部件7c通过向下方向按压被平坦地折叠的形状的包装箱100a相当于按压面7b的长度的量而使被平坦地折叠的形状的包装箱100a产生变形，该被平坦地折叠的形状的包装箱100a的变形部分被收纳在设置于包装箱方筒形状折起治具44的正面而形成包装箱放置处42的棒状部件的间隙中。

(包装箱向方筒形状的变形)

接着，双臂机器人1使左臂2b向斜上方移动，如图9的(c)中粗箭头所示，使被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第一角部105a保持与包装箱方筒形状折起治具44的正面抵接的状态以防止与包装箱放置处42接触的被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第二侧面104b滑动，使由左臂2b的包装箱吸附保持部6吸附保持的被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第一侧面104a一边向包装箱方筒形状折起治具44侧靠近一边抬起。此时，从被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第一角部105a进入切口部45的状态起开始将被平坦地折叠的形状的包装箱100a抬起，由此能够在被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第二侧面104b不从包装箱方筒形状折起治具44浮起的状态下将被平坦地折叠的形状的包装箱100a抬起，随着将被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第三侧面104c以与包装箱方筒形状折起治具44侧抵接的方式抬起，第一角部105a从被折叠的状态起展开，如图9的(d)所示，第三侧面104c由于被平坦地折叠的形状的包装箱100a所具有的弹性力而变形为与包装箱方筒形状折起治具44的正面平行，由此第一角部105a从切口部45脱离。由此，将包装箱100的主体部106折起成大致方筒形状，被平坦地折叠的形状的包装箱100a变形为具有方筒形状的主体部106的折起成方筒形状的包装箱100b。

接着，双臂机器人1使左臂2b向斜下方向移动，如图9的(e)中粗箭头所示，利用包装箱方筒形状折起治具44对折起成方筒形状的包装箱100b的第三侧面104c施加压力，以使折起成方筒形状的包装箱100b的第二角部105b进一步屈曲。由于在折起成方筒形状的包装箱100b的各角部中设置有槽，因此通过对侧面施加压力而在平坦的第二角部105b上产生折痕，从而防止折起成方筒形状的包装箱100b由于其弹性恢复力而恢复为平坦形状。

如图9的(f)所示，包装箱形状维持部7具有包装箱方筒形状维持机构的第一结构例，该第一结构例的包装箱方筒形状维持机构的安装位置被调整为，按压面7b被折起成方筒形状的包装箱100b的第三侧面104c按压而将折起成方筒形状的包装箱100b的第二角部105b的角度实质上维持为直角。通过由包装箱吸附保持部6保持的折起成方筒形状的包装箱100b的上述的弹性恢复力，如图9的(f)中粗箭头所示，在折起成方筒形状的包装箱100b的第三侧面104c上作用有向按压部件7c的按压面7b按压的力，并且，由于包装箱吸附保持部6的吸附器6a，在折起成方筒形状的包装箱100b的第一侧面104a上作用有向保持面7a按压的力，因此折起成方筒形状的包装箱100b的主体部106被维持为方筒形状。这里，优选保持面7a保持水平，按压面7b相对于保持面7a垂直地配置。

另外，如图10的(a)和图10的(b)所示，包装箱形状维持部7也可以具有包装箱方筒形状维持机构的第二结构例，该第二结构例的包装箱方筒形状维持机构具有例如使用了气缸的伸缩动作机构8，该伸缩动作机构8使具有按压面7b的按压部件7c相对于保持面7a平行地移动，伸缩动作机构8对按压部件7c的伸缩动作移动量被调整为，按压面7b被折起成方筒形状的包装箱100b的第三侧面104c按压而将折起成方筒形状的包装箱100b的第二角部105b的角度实质上维持为直角。通过具有该第二结构例的包装箱方筒形状维持机构，在对包装箱放置处42上的被平坦地折叠的形状的包装箱100a进行吸附保持时，不需要严格地调整包装箱形状维持部7的按压面7b与被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第二角部105b之间的位置关系，因此即使是大小不同的包装箱100，也能够在不变更前端执行器3b的情况下进行处理。

此外，如图10的(c)、图10的(d)以及图10的(e)所示，包装箱形状维持部7也可以具有第三结构例的包装箱方筒形状维持机构，该第三结构例的包装箱方筒形状维持机构具有例如使用了气缸的伸缩动作机构8并且具有例如使用了凸轮构造的旋转动作机构9，该伸缩动作机构8使具有按压面7b的按压部件7c相对于保持面7a平行地移动，该旋转动作机构9在伸缩动作机构8伸展时使包装箱形状维持部7的按压面7b与保持面7a平行并且向上方向抬起，伸缩动作机构8和旋转动作机构9对按压部件7c的伸缩动作和旋转动作的移动量被调整为，按压面7b被包装箱100的第三侧面104c按压而将包装箱100的第二角部105b的角度实质上维持为直角。通过具有该第三结构例的包装箱方筒形状维持机构，在对包装箱放置处42上的被平坦地折叠的形状的包装箱100a进行吸附保持时，不需要严格地调整包装箱形状维持部7的按压面7b与被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第二角部105b之间的位置关系，进而如图10的(c)所示，在对包装箱放置处42上的被平坦地折叠的形状的包装箱100a的第一侧面104a进行吸附保持时，通过旋转动作机构9将包装箱形状维持部7的按压面7b向比保持面7a靠上方向的位置抬起，因此，能够在包装箱形状维持部7的按压部件7c不向下方向按压被平坦地折叠的形状的包装箱100a的情况下对被平坦地折叠的形状的包装箱100a进行吸附保持，通过使包装箱形状维持部7的按压面7b变长而增大向折起成方筒形状的包装箱100b的第三侧面104c按压的范围，从而能够更牢固地将第二角部105b的角度维持为直角。这里，优选保持面7a保持水平。

(底部的翼片部的弯折)

接着，双臂机器人1使左臂2b移动，如图11的(a)所示，使具有方筒形状的主体部的折起成方筒形状的包装箱100b的第一开口部106a侧的第一内翼片部101a与包装箱翼片部弯折治具10的第一棒状部件10a的上部接触。此时，对折起成方筒形状的包装箱100b的位置进行调整，以使第一开口部106a侧的外翼片部102位于第一棒状部件10a与第二棒状部件10b之间。

接着，双臂机器人1使右臂2a移动，如图11的(b)所示，在利用右臂2a的前端执行器3a所具有的棒状移动治具5使第一开口部106a侧的第二内翼片部101b从上方向下方弯折之后，如图11的(c)所示，在不改变右臂2a的前端执行器3a与左臂2b的前端执行器3b的位置关系的状态下使右臂2a和左臂2b向下方移动，使第一开口部106a侧的第一内翼片部101a与包装箱翼片部弯折治具10的第一棒状部件10a抵接，从而使第一内翼片部101a以从外侧覆盖相同的开口部侧的第二内翼片部101b的方式弯折。

接着，双臂机器人1使右臂2a和左臂2b移动，如图12的(a)和图12的(b)所示，使第一开口部106a侧的外翼片部102沿着包装箱翼片部弯折治具10的第二棒状部件10b，并且使以从外侧覆盖相同的开口部侧的第二内翼片部101b的方式弯折的第一内翼片部101a与包装箱翼片部弯折治具10的第一棒状部件10a抵接，通过第二棒状部件10b按压外翼片部102，从而使外翼片部102以覆盖第一内翼片部101a和第二内翼片部102b的方式弯折。

接着，双臂机器人1调整右臂2a和左臂2b的相对位置，如图12的(b)所示，将右臂2a的前端执行器3a的棒状移动治具5插入到弯折的外翼片部102的内侧，然后，双臂机器人1使右臂2a移动，如图12的(c)所示，通过棒状移动治具5和第二棒状部件10b将与外翼片部102相连的插舌部103弯折。此时，第三棒状部件10c成为按压外翼片部102的状态。

接着，双臂机器人1使左臂2b移动，如图12的(d)所示，将弯折后的插舌部103插入到折起成方筒形状的包装箱100b的第一开口部106a内。在开始插入插舌部103的阶段，双臂机器人1通过使右臂2a移动而将右臂2a的前端执行器3a的棒状移动治具5向上方拔出，然后，通过使左臂2b沿水平方向移动，如图12的(e)所示，第三棒状部件10c的中央部10e按压外翼片部102的中央部附近，插舌部103更深地插入到第一开口部106a内，如图12的(f)所示，通过使左臂2b进一步沿水平方向移动，完成第一开口部106a的内翼片部101a和外翼片部101b的组装。中央部10e的长度成型为比第一开口部106a的一边的长度短，并且中央部10e的直径成型为比第一开口部106a的一边的长度短，通过中央部10e越过第一开口部106a的面将外翼片部102压入，能够将插舌部103更深地插入到第一开口部106a内，从而能够可靠地将内翼片部101a和外翼片部101b组装起来。

另外，上述第一内翼片部101a和第二内翼片部101b的弯折与外翼片部102的弯折也可以并行地进行，如在图13的(a)、图13的(b)、图13的(c)中分别从侧方和上方观察所示的那样，也可以一边使第一内翼片部101a与第一棒状部件10a抵接并弯折，一边使外翼片部102与第二棒状部件10b抵接并弯折。这里，在为了通过设置于第一棒状部件10a的中央部10e的上部的锥形部10f和设置于第一棒状部件10a的中央部10e的侧面的呈d字状的切口部10g使第一内翼片部101a弯折而使折起成方筒形状的包装箱100b整体向下方向移动时，通过外翼片部102与第二棒状部件10b抵接而向第一开口部106a侧弯折并从上方向与第一内翼片部的中央部10e接触，在该情况下，外翼片部102沿着锥形部10f弯折，接着沿着d字状切口部10g向下方向移动，因此，外翼片部102不会钩挂于中央部10e，能够使第一内翼片部101a和外翼片部102弯折。

(包装对象的提供)

另一方面，如图1所示，当传感器21识别到在搬入/搬出用输送机20上传输的包装对象200时，包装对象把持机构31对包装对象200进行把持。由包装对象把持机构31把持的包装对象200与包装对象把持机构31一起通过移动机构32移动而载置在旋转机构33上。旋转机构33使包装对象200旋转，以使包装对象200为规定的朝向。包装对象200的朝向的确认也可以通过包装对象提供机构30或双臂机器人1所具有的照相机等识别用设备来实施。

(包装对象的插入)

接着，双臂机器人1使右臂2a移动，利用右臂2a的前端执行器3a的包装对象把持部4对载置在旋转机构33上的包装对象200进行把持，使左臂2b移动以使第一内翼片部101a、第二内翼片部101b以及外翼片部102被组装起来后的状态的第一开口部106a位于下侧，接着，如图14所示，使右臂2a移动以便能够将包装对象200从第二开口部106b插入到主体部106内。

接着，包装对象把持部4解除把持动作而释放包装对象200，通过基于包装对象200的自重的移动而将包装对象200插入到第二开口部106b内。此时，也可以为，将用于支承第一开口部106a侧的外翼片部102的包装箱翼片部支承治具60固定配置于双臂机器人1的作业范围内的规定位置(例如在图1中为双臂机器人1的前方的弯折治具10的相邻位置)，以使第一开口部106a侧的翼片部的组装不会因插入包装对象200时的冲击而脱落。

(上部的翼片部的弯折)

接着，双臂机器人1使右臂2a和左臂2b移动，按照与第一开口部106a侧的翼片部的弯折相同的步骤将包装箱100的上部的第二开口部106b侧的第一内翼片部101a、第二内翼片部101b、外翼片部102以及插舌部103弯折，从而完成包装。

(包装品的搬出)

接着，双臂机器人1使左臂2b移动，使结束了包装的包装对象即包装品201移动到包装品搬出机构50的包装品放置处51。包装品搬出机构50通过包装品把持机构52对移动到包装品放置处51的包装品201进行把持，通过移动机构53的动作，如图1所示，对包装品201进行移送并载置在搬入/搬出用输送机20上，搬入/搬出用输送机20将该载置的包装品201向下一工序搬出。

因此，根据本实施方式的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本实施方式的控制器，能够通过将结构简单的包装箱方筒形状折起治具44和包装箱翼片部弯折治具10组合在配置于包装作业的生产线的一台通用双臂机器人1上来构成箱组装和包装系统，因此，能够使设备大幅小型化，能够抑制设备费用，能够仅通过程序的变更来应对不同形状和材质的包装箱的组装以及不同商品的包装。

而且，根据本实施方式的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本实施方式的控制器，机器人是具有均为多关节臂的右臂2a和左臂2b这两者的一台双臂型机器人1，因此能够使设备进一步小型化并且进一步抑制设备费用。

此外，根据本实施方式的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本实施方式的控制器，作为第一多关节臂的左臂2b在通过与包装箱方筒形状折起治具44的协同动作而将包装箱100的被折起的主体部106向与被平坦地折叠的形状相反的一侧弯折之后，利用包装箱形状维持部7维持为方筒形状，因此即使在包装箱100是难以自身保持形状的塑料等弹性材质的情况下，也能够可靠地将其主体部106维持为方筒形状。

此外，根据本实施方式的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本实施方式的控制器，作为第一多关节臂的左臂2b通过前端执行器3b的包装箱形状维持部7将包装箱100的被折起的主体部106维持为方筒形状，因此，即使在包装箱100是难以自身保持形状的塑料等弹性材质的情况下，也能够一边将其主体部106维持为方筒形状一边进行处理，从而能够进行包装箱100的适当的组装。

此外，根据本实施方式的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本实施方式的控制器，由于具有搬入/搬出用输送机20、包装对象提供机构30、包装箱提供机构40以及包装品搬出机构50，因此能够高效地进行包装箱和包装对象向双臂机器人1的提供、包装对象的包装、将包装后的包装对象搬送到下一工序的一系列包装工序，从而能够促进作业的自动化。

以上，根据图示例进行了说明，但本发明并不限定于上述例子，能够在权利要求书的记载范围内进行适当变更，例如，也可以使用两台现有的单臂型机器人来代替一台双臂机器人1。

此外，第一治具和第二治具的结构也不限于上述例子，也可以在权利要求书的记载范围内根据需要进行适当变更。

这样，根据本发明的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本发明的控制器，能够通过将结构简单的第一和第二治具组合在配置于商品包装作业的生产线的一台或两台通用机器人上来构成系统，因此能够使设备大幅小型化，能够抑制设备费用，能够仅通过程序的变更来应对不同形状和材质的包装箱的组装以及不同商品的包装。

而且，根据本发明的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本发明的控制器，第一多关节臂通过前端执行器的包装箱方筒形状维持机构将包装箱的被折起的主体部维持为方筒形状，因此，即使在包装箱是难以自身保持形状的弹性材质的情况下，也能够一边将其主体部维持为方筒形状一边进行处理，从而能够进行包装箱的适当的组装。

此外，根据本发明的第2方式的箱组装和包装系统以及箱组装和包装系统用的本发明的第2方式的控制器，包装箱和包装对象的提供机构与将用包装箱包装好包装对象的包装品向下一工序搬出的搬出机构联动而完成一系列的包装工序，因此能够实现包装工序的高效的自动化。

标号说明

1：双臂机器人(机器人)；2a：右臂(第二多关节臂)；2b：左臂(第一多关节臂)；3a、3b：前端执行器；4：包装对象把持部；5：棒状移动治具；6：包装箱吸附保持部；6a：吸附器；7：包装箱形状维持部；7a：保持面；7b：按压面；7c：按压部件；8：伸缩动作机构；9：旋转动作机构；10：包装箱翼片部弯折治具(第二治具)；10a：第一棒状部件；10b：第二棒状部件；10c：第三棒状部件；10d：基台；10e：中央部；10f：锥形部；10g：d字状切口部；20：搬入/搬出用输送机；21：传感器；30：包装对象提供机构；31：包装对象把持机构；32：移动机构；33：旋转机构；40：包装箱提供机构；41：包装箱储存部；42：包装箱放置处；43：包装箱搬送机构；44：包装箱方筒形状折起治具(第一治具)；45：切口部；50：包装品搬出机构；51：包装品放置处；52：包装品把持机构；53：移动机构；60：包装箱翼片支承治具；100：包装箱；100a：被平坦地折叠的形状的包装箱；100b：折起成方筒形状的包装箱；101a：第一内翼片部；101b：第二内翼片部；102：外翼片部；103：插舌部；104a：第一侧面；104b：第二侧面；104c：第三侧面；105a：第一角部；105b：第二角部；106：主体部；106a：第一开口部；106b：第二开口部；107：边缘部；200：包装对象；201：包装品。