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JP2018154344A - 箱移動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】箱を所定の位置まで移動させる装置であって、箱が所定の位置まで到達しない不具合の発生を抑制する、信頼性の高い箱移動装置を提供する。
【解決手段】箱移動装置は、4つの側面C11〜C14を有する箱Cの位置を変更する。箱移動装置は、コンベア21,22と、移動制御部とを備える。移動制御部は、コンベア21,22を駆動させて、第1の位置から第2の位置へ箱Cを移動させる。コンベア21,22は、箱Cの移動方向に沿って縮んでいる第1の状態と、箱Cの移動方向に沿って伸びている第2の状態との間を相互に切り替え可能である。移動制御部は、箱Cの少なくとも1つの側面を保持する保持モードにあるコンベア21,22を駆動させながら、コンベア21,22を第1の状態から第2の状態に切り替えることで、第1の位置から第2の位置へ箱Cを移動させる。
【選択図】図7

Description

本発明は、環状に連結された4つの側面を有する箱の位置を変更するための箱移動装置に関する。
従来、特許文献1(特開2004−155428号公報)に開示されているように、開口を水平方向に向けた状態の箱の中に物品を詰め込むための箱詰め装置が知られている。箱詰め装置は、開口を水平方向に向けた状態で水平方向に運ばれてきた箱を、物品が箱詰めされる位置まで移動させるための箱移動装置を備える。箱移動装置は、例えば、鉛直方向に沿って所定の位置まで箱を落下させることで、物品が箱詰めされる位置まで箱を移動させる。この場合、箱移動装置は、所定の位置まで落下した箱を受け止めて、落下による箱の移動を停止するためのストッパを有する。
しかし、鉛直方向に沿って箱を落下させる箱移動装置では、箱の重量が小さい場合、箱がストッパに接触する前に途中で停止するおそれがある。また、箱の蓋部をガイドに沿わせながら箱を落下させる場合、ガイドが蓋部から受ける力によって、箱がストッパに接触する前に途中で停止するおそれがある。そのため、物品が箱詰めされる位置まで箱が到達せず、箱の中に物品を正常に詰め込むことができない不具合が発生する可能性がある。
本発明の目的は、箱を所定の位置まで移動させる装置であって、箱が所定の位置まで到達しない不具合の発生を抑制する、信頼性の高い箱移動装置を提供することである。
本発明に係る箱移動装置は、環状に連結された4つの側面を有する箱の位置を変更するための装置である。箱移動装置は、コンベアと、移動制御部とを備える。コンベアは、箱の少なくとも1つの側面を保持する保持モードを少なくとも有する。移動制御部は、コンベアを駆動させて、移動方向に沿って第1の位置から第2の位置へ箱を移動させる。コンベアは、移動方向に沿って縮んでいる第1の状態と、移動方向に沿って伸びている第2の状態との間を相互に切り替え可能である。移動制御部は、保持モードにあるコンベアを駆動させながら、コンベアを第1の状態から第2の状態に切り替えることで、第1の位置から第2の位置へ箱を移動させる。
本発明に係る箱移動装置は、箱の側面がコンベアに保持されている状態で、箱を移動させる方向にコンベアを伸ばすことで、所定の位置まで箱を移動させる。箱の移動方向に伸縮可能なコンベアを用いることによって、箱が所定の位置まで正常に搬送されない不具合が抑制される。従って、本発明に係る箱移動装置は、信頼性を向上させることができる。
また、本発明に係る箱移動装置では、移動制御部は、第1の位置から第2の位置に向かってコンベアの端部を移動させることで、コンベアを第1の状態から第2の状態に切り替え、かつ、第2の位置から第1の位置に向かってコンベアの端部を移動させることで、コンベアを第2の状態から第1の状態に切り替えることが好ましい。
この場合、箱移動装置は、箱の移動先側のコンベア端部を、箱の移動先に向かって伸縮させることができる。そのため、箱の移動方向におけるコンベアの寸法が抑えられ、かつ、箱の移動方向に沿ってコンベア自体を移動させる機構が不要になる。従って、この箱移動装置は、コンベアによって搬送された箱の近傍に、コンベア以外の装置を設置するための空間を確保することができる。
また、本発明に係る箱移動装置では、コンベアは、箱の側面を保持しない非保持モードをさらに有することが好ましい。この場合、移動制御部は、第1の位置から第2の位置へ箱を移動させた後、コンベアを保持モードから非保持モードに変え、その後に、コンベアを第2の状態から第1の状態に切り替える。
この場合、箱移動装置は、コンベアを伸ばして箱を所定の位置まで移動させた後、箱の側面がコンベアに保持されていない状態で、箱の移動方向にコンベアを縮ませる。従って、この箱移動装置は、箱を移動させた後にコンベアを縮ませる際に、コンベアによって箱が移動することを防ぐことができる。
また、本発明に係る箱移動装置では、移動制御部は、箱の4つの側面のうちの1つを下方に向けた状態で、鉛直方向に沿って上方から下方に箱を移動させることで、第1の位置から第2の位置へ箱を移動させることが好ましい。
この場合、箱移動装置は、箱の開口が横に向いた状態で、箱を所定の位置まで移動させることができる。従って、この箱移動装置は、コンベアによって搬送された箱の内部に物品を詰め込むための箱詰め装置等に利用することができる。
また、本発明に係る箱移動装置は、フラップガイドをさらに備えることが好ましい。この場合、箱は、側面から延びる平板状の蓋部であるフラップをさらに有する。フラップガイドは、移動制御部が第1の位置から第2の位置へ箱を移動させている間、フラップをガイドする。
この場合、箱移動装置は、箱のフラップをガイドすることで、移動している箱の位置を規制するためのフラップガイドを備える。従って、この箱移動装置は、コンベアによって搬送された箱の位置ズレを防止できる。
また、本発明に係る箱移動装置では、コンベアは、保持モードにおいて、移動方向に沿っている2つの側面を保持することが好ましい。
この場合、箱移動装置は、箱の両側の側面をコンベアによって保持しながら箱を移動させることで、所定の位置まで箱を安定的に移動させることができる。
また、本発明に係る箱移動装置では、コンベアは、箱の側面を保持する保持面が箱の移動方向に伸縮可能である伸縮コンベアであることが好ましい。
この場合、箱移動装置が伸縮コンベアを用いることによって、箱の移動方向におけるコンベアの寸法が抑えられ、かつ、箱の移動方向に沿ってコンベア自体を移動させる機構が不要になる。従って、この箱移動装置は、コンベアによって搬送された箱の近傍に、コンベア以外の装置を設置するための空間を確保することができる。
本発明に係る箱移動装置は、箱が所定の位置まで到達しない不具合の発生を抑制することで、信頼性の向上を期待することができる。
本発明の一実施形態に係る箱移動装置20を用いる箱詰め装置10の概略正面図である。 箱詰め装置10で使用されるダンボール箱Cを、閉じられた底蓋B側から見た図である。 ダンボール箱Cの中に1個目の物品Aが投入される直前の状態を表す。 ダンボール箱Cの中に1個目の物品Aが投入された直後の状態を表す。 ダンボール箱Cの中に2個目の物品Aが投入される直前の状態を表す。 ダンボール箱Cの中に2個目の物品Aが投入された直後の状態を表す。 ダンボール箱Cの中に3個目の物品Aが投入される直前の状態を表す。 ダンボール箱Cの中に3個目の物品Aが投入された直後の状態を表す。 箱移動装置20の概略的な斜視図である。コンベア21,22がダンボール箱Cを下方に向かって移動させる前の状態を表す。 箱移動装置20の概略的な斜視図である。コンベア21,22がダンボール箱Cを下方に向かって移動させた後の状態を表す。 図4に示される箱移動装置20の正面図である。 図5に示される箱移動装置20の正面図である。 箱移動装置20のブロック構成図である。 箱移動装置20の動作を説明するための図である。図13において、時刻t1の状態を表す。 箱移動装置20の動作を説明するための図である。図13において、時刻t2の状態を表す。 箱移動装置20の動作を説明するための図である。図13において、時刻t3の状態を表す。 箱移動装置20の動作を説明するための図である。図13において、時刻t4の状態を表す。 移動制御部23の各構成要素の制御のタイミングチャートである。 変形例Aにおける、一対のフラップガイド30を備える箱移動装置20の概略的な斜視図である。 変形例Bにおける、箱移動装置120の概略的な斜視図である。
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(1)箱詰め装置の構成および動作
図1は、本発明の一実施形態に係る箱移動装置20を用いる箱詰め装置10の概略図である。箱詰め装置10は、例えば、食品工場のラインに設置され、食品工場のラインで生産された物品Aを箱詰めして梱包するための装置である。箱詰め装置10は、梱包対象物である物品Aが次々と送られてくる場所に置かれたダンボール箱Cの中に、ダンボール箱Cの開口Opから、複数の物品Aを投入して箱詰めする。物品Aは、例えば、ポテトチップス等の食品が包材によって包装された袋である。
箱詰め装置10は、主として、製箱ユニット1と、箱詰めユニット2と、閉箱ユニット3とを備える。図1は、箱詰め装置10の概略正面図である。
以下の説明では、方向および位置を説明するために、上、下、左、右、前(正面)、後(背面)等の用語が用いられる。これらの用語は、特に断りの無い場合、図面中に矢印で示された上、下、左、右、前、後を意味する。
(1−1)製箱ユニット
製箱ユニット1は、折りたたまれた状態のダンボール箱CであるダンボールシートSを開き、ダンボール箱Cの底蓋Bを閉じてテープTで止め、一方の側のみが開口するダンボール箱Cを製造する。図2は、ダンボール箱Cを、閉じられた底蓋Bの側から見た図である。底蓋Bと対向する上蓋側のフラップC21〜C24は、外側に開かれた状態にある。ダンボール箱Cの開かれた上蓋側は、ダンボール箱Cの開口Opに相当する。
製箱ユニット1によって製造されたダンボール箱Cは、コンベア(図示せず)によって箱詰めユニット2まで搬送される。製箱ユニット1は、製造したダンボール箱Cを箱詰めユニット2に次々に送る。
(1−2)箱詰めユニット
箱詰めユニット2は、ダンボール箱Cの中に複数の物品Aを投入して箱詰めする。図3A〜3Fは、箱詰めユニット2の動作について説明するための図である。図3A〜3Fにおいて、箱詰めユニット2によって、ダンボール箱Cの中には、3個の物品Aが下側から順番に投入される。図3Aは、ダンボール箱Cの中に1個目の物品Aが投入される直前の状態を表す。図3Bは、ダンボール箱Cの中に1個目の物品Aが投入された直後の状態を表す。図3Cは、ダンボール箱Cの中に2個目の物品Aが投入される直前の状態を表す。図3Dは、ダンボール箱Cの中に2個目の物品Aが投入された直後の状態を表す。図3Eは、ダンボール箱Cの中に3個目の物品Aが投入される直前の状態を表す。図3Fは、ダンボール箱Cの中に3個目の物品Aが投入された直後の状態を表す。
箱詰めユニット2には、開口Opが横を向いた状態のダンボール箱Cが、製箱ユニット1のコンベアによって供給される。具体的には、箱詰めユニット2には、箱詰め装置10の正面側に底蓋Bが形成され、かつ、箱詰め装置10の背面側に開口Opが形成されたダンボール箱Cが供給される。
箱詰め装置10で使用されるダンボール箱Cは、図2に示されるように、環状に連結された4つの側面C11〜C14と、4つの側面C11〜C14から前後にそれぞれ延びている8つの平板状のフラップC21〜C28とを有する。フラップC21およびフラップC25は、それぞれ、側面C11の背面側および正面側から延びている。フラップC22およびフラップC26は、それぞれ、側面C12の背面側および正面側から延びている。フラップC23およびフラップC27は、それぞれ、側面C13の背面側および正面側から延びている。フラップC24およびフラップC28は、それぞれ、側面C14の背面側および正面側から延びている。
箱詰めユニット2に供給される時点で、箱詰め装置10の正面側のフラップC25〜C28は、製箱ユニット1によって閉じられてテープTで止められており、底蓋Bが形成されている。一方、箱詰めユニット2に供給される時点で、箱詰め装置10の背面側のフラップC21〜C24は、外側に開いている。すなわち、箱詰めユニット2に供給されるダンボール箱Cは、開口Opを後方に向けている。ダンボール箱Cは、箱詰めユニット2に、図2に示されるように側面C14を下側に向けた状態で供給される。
箱詰めユニット2は、主として、箱移動装置20と、支持移動機構30と、投入機構50と、シャッタ機構60と、こぼれ防止機構70と、物品搬送機構80と、箱搬送機構90とを有する。
箱移動装置20は、製箱ユニット1から次々と供給されるダンボール箱Cを所定の位置まで移動させる。箱移動装置20は、ダンボール箱Cを、鉛直方向の上方から下方に向かって移動させる。箱移動装置20の詳細な構成については後述する。
支持移動機構30は、物品Aがダンボール箱Cの中に箱詰めされる場所において、箱移動装置20によって移動させられたダンボール箱Cを支持する。また、支持移動機構30は、物品Aが箱詰めされたダンボール箱Cを、物品Aが箱詰めされた場所から、箱搬送機構90のコンベアベルト上に移動させる。
投入機構50は、支持移動機構30によって支持されているダンボール箱Cに、ダンボール箱Cの開口Opから、物品搬送機構80により搬送されてくる物品Aを投入する。投入機構50は、押し出し板を用いて物品Aを前方に押し出すことで、ダンボール箱Cの中に物品Aを投入する。
シャッタ機構60は、ダンボール箱Cに物品Aが投入される際に、シャッタ61を用いて、既にダンボール箱C内に投入されている物品Aが、物品Aの投入の妨げとなることを抑制する。シャッタ機構60は、エアシリンダ等を用いて、シャッタ61をダンボール箱C内に入れたり、ダンボール箱C内から出したりする。
こぼれ防止機構70は、開口Opが横に向いた状態のダンボール箱Cから、既にダンボール箱C内に投入された物品Aがこぼれることを防止する。
物品搬送機構80は、ダンボール箱Cに梱包される前の物品Aを搬送する。物品搬送機構80は、投入機構50の押し出し板の前方に物品Aが搬送されるように、所定のタイミングでコンベアベルトによって物品Aを搬送する。
箱搬送機構90は、支持移動機構30によって移動させられたダンボール箱Cであって、開口Opが上方を向いた状態のダンボール箱Cを、コンベアベルトによって水平方向に搬送して、閉箱ユニット3に供給する。
(1−3)閉箱ユニット
閉箱ユニット3は、箱詰めユニット2の箱搬送機構90から供給され、開口Opが上方を向いたダンボール箱CのフラップC21〜C24を閉じ、テープ等で止めて、上蓋を形成する。閉箱ユニット3によって上蓋が形成されたダンボール箱Cは、箱詰め装置10から搬出される。
(2)箱移動装置の構成
本実施形態の箱移動装置20は、主として、一対のコンベア21,22と、移動制御部23とを有する。以下、必要に応じて、一対のコンベア21,22のそれぞれを、第1コンベア21および第2コンベア22と呼ぶ。図4および図5は、箱移動装置20の概略的な斜視図である。図4は、コンベア21,22がダンボール箱Cを下方に向かって移動させる前の状態を表す。図5は、コンベア21,22がダンボール箱Cを下方に向かって移動させた後の状態を表す。図6は、図4に示される箱移動装置20の正面図である。図7は、図5に示される箱移動装置20の正面図である。図8は、箱移動装置20のブロック構成図である。
(2−1)コンベア
コンベア21,22は、ダンボール箱Cの側面を保持しながら駆動することで、ダンボール箱Cを、鉛直方向の上方から下方に向かって移動させる。すなわち、ダンボール箱Cの移動方向は、鉛直方向に平行である。図6および図7には、コンベア21,22の回転方向が矢印で示されている。コンベア21,22によって移動させられるダンボール箱Cは、側面C14を下側に向け、側面C13を左側に向け、側面C12を上側に向け、側面C11を右側に向け、底蓋Bを前方に向け、開口Opを後方に向けている。
第1コンベア21は、ダンボール箱Cの左側に配置され、第2コンベア22は、ダンボール箱Cの右側に配置される。すなわち、第1コンベア21は、ダンボール箱Cの側面C13と対向し、第2コンベア22は、ダンボール箱Cの側面C11と対向する。
コンベア21,22は、コンベアの機長を伸び縮みさせることができる、伸縮コンベアまたはシャトルコンベアと呼ばれるタイプのベルトコンベアである。コンベア21,22は、鉛直方向に沿って伸縮可能である。
第1コンベア21は、1つの第1従動ローラ21a、2つの第1駆動ローラ21b、第1主ガイドローラ21c、および、第1副ガイドローラ21dに、第1無端ベルト21eを掛け渡したベルトコンベアである。第1従動ローラ21aは、2つの第1駆動ローラ21bの右側に位置する。第1主ガイドローラ21cは、第1副ガイドローラ21dの右側に位置する。第1主ガイドローラ21cおよび第1副ガイドローラ21dは、第1コンベア21の機長を変更するためのローラである。第1従動ローラ21aと第1主ガイドローラ21cとの間において、第1無端ベルト21eの右側の表面は、ダンボール箱Cの側面C13と対向する。第1コンベア21が駆動すると、第1従動ローラ21aと第1主ガイドローラ21cとの間において、第1無端ベルト21eは上方から下方に向かって移動する。
第2コンベア22は、1つの第2従動ローラ22a、2つの第2駆動ローラ22b、第2主ガイドローラ22c、および、第2副ガイドローラ22dに、第2無端ベルト22eを掛け渡したベルトコンベアである。第2従動ローラ22aは、2つの第2駆動ローラ22bの左側に位置する。第2主ガイドローラ22cは、第2副ガイドローラ22dの左側に位置する。第2主ガイドローラ22cおよび第2副ガイドローラ22dは、第2コンベア22の機長を変更するためのローラである。第2従動ローラ22aと第2主ガイドローラ22cとの間において、第2無端ベルト22eの左側の表面は、ダンボール箱Cの側面C11と対向する。第2コンベア22が駆動すると、第2従動ローラ22aと第2主ガイドローラ22cとの間において、第2無端ベルト22eは上方から下方に向かって移動する。
第1コンベア21は、第2コンベア22と同じ機長を有し、鉛直方向において第2コンベア22と同じ位置に設置されている。コンベア21,22は、それぞれ、保持モードと非保持モードとを有する。保持モードは、コンベア21,22がダンボール箱Cの側面C11,C13を保持しているモードである。非保持モードは、コンベア21,22がダンボール箱Cの側面C11,C13を保持していないモードである。
第1コンベア21が保持モードのとき、第1従動ローラ21aと第1主ガイドローラ21cとの間において、第1無端ベルト21eの右側の表面は、ダンボール箱Cの側面C13と接触している。第1コンベア21が駆動すると、第1従動ローラ21aと第1主ガイドローラ21cとの間において、第1無端ベルト21eが上方から下方に向かって移動する。これにより、第1コンベア21に保持されているダンボール箱Cには、鉛直方向の上方から下方に向かう力が作用する。反対に、第1コンベア21が非保持モードのとき、第1従動ローラ21aと第1主ガイドローラ21cとの間において、第1無端ベルト21eの右側の表面は、ダンボール箱Cの側面C13と接触していない。そのため、第1コンベア21が非保持モードのときに、第1コンベア21が駆動しても、ダンボール箱Cには力が作用しない。
第2コンベア22が保持モードのとき、第2従動ローラ22aと第2主ガイドローラ22cとの間において、第2無端ベルト22eの左側の表面は、ダンボール箱Cの側面C11と接触している。第2コンベア22が駆動すると、第2従動ローラ22aと第2主ガイドローラ22cとの間において、第2無端ベルト22eが上方から下方に向かって移動する。これにより、第2コンベア22に保持されているダンボール箱Cには、鉛直方向の上方から下方に向かう力が作用する。反対に、第2コンベア22が非保持モードのとき、第2従動ローラ22aと第2主ガイドローラ22cとの間において、第2無端ベルト22eの左側の表面は、ダンボール箱Cの側面C11と接触していない。そのため、第2コンベア22が非保持モードのときに、第2コンベア22が駆動しても、ダンボール箱Cには力が作用しない。
第1コンベア21において、第1従動ローラ21aと第1主ガイドローラ21cとの間における、第1無端ベルト21eの右側の表面の鉛直方向長さを、第1保持有効長L1と呼ぶ。第2コンベア22において、第2従動ローラ22aと第2主ガイドローラ22cとの間における、第2無端ベルト22eの左側の表面の鉛直方向長さを、第2保持有効長L2と呼ぶ。第1保持有効長L1および第2保持有効長L2は、それぞれ、第1コンベア21および第2コンベア22がダンボール箱Cの側面を保持できる部分の鉛直方向の寸法である。
図4および図6に示される第1コンベア21および第2コンベア22は、それぞれ、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2が最短の状態にある。図5および図7に示される第1コンベア21および第2コンベア22は、それぞれ、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2が最長の状態にある。第1保持有効長L1および第2保持有効長L2の取り得る範囲は、ダンボール箱Cの寸法、および、箱詰め装置10の仕様等に基づいて、適宜に設定されている。
(2−2)移動制御部
図8に示されるように、移動制御部23は、第1コンベア21および第2コンベア22に接続され、第1コンベア21および第2コンベア22をそれぞれ制御する。移動制御部23は、CPU、ROMおよびRAM等から構成されるコンピュータである。
移動制御部23は、ROM等に記憶され実行されるプログラムである、第1コンベア駆動部23aと、第2コンベア駆動部23bと、第1保持有効長変更部23cと、第2保持有効長変更部23dと、第1モード切替部23eと、第2モード切替部23fとを有する。
第1コンベア駆動部23aは、第1コンベア21の第1駆動ローラ21bを制御する。例えば、第1コンベア駆動部23aは、所定の回転数で第1駆動ローラ21bを回転させることができる。これにより、第1コンベア駆動部23aは、図6および図7に示される方向に第1無端ベルト21eを回転させて、第1コンベア21を駆動する。
第2コンベア駆動部23bは、第2コンベア22の第2駆動ローラ22bを制御する。例えば、第2コンベア駆動部23bは、所定の回転数で第2駆動ローラ22bを回転させることができる。これにより、第2コンベア駆動部23bは、図6および図7に示される方向に第2無端ベルト22eを回転させて、第2コンベア22を駆動する。
第1保持有効長変更部23cは、第1コンベア21の第1主ガイドローラ21cおよび第1副ガイドローラ21dを制御する。第1保持有効長変更部23cは、第1主ガイドローラ21cおよび第1副ガイドローラ21dの鉛直方向の位置を変更して、第1コンベア21の第1保持有効長L1を調整する。具体的には、第1保持有効長変更部23cは、エアシリンダ等を用いて、第1主ガイドローラ21cおよび第1副ガイドローラ21dを同じ方向に同じ距離だけ移動させることで、第1保持有効長L1を変更する。
第2保持有効長変更部23dは、第2コンベア22の第2主ガイドローラ22cおよび第2副ガイドローラ22dを制御する。第2保持有効長変更部23dは、第2主ガイドローラ22cおよび第2副ガイドローラ22dの鉛直方向の位置を変更して、第2コンベア22の第2保持有効長L2を調整する。具体的には、第2保持有効長変更部23dは、エアシリンダ等を用いて、第2主ガイドローラ22cおよび第1副ガイドローラ22dを同じ方向に同じ距離だけ移動させることで、第2保持有効長L2を変更する。
第1モード切替部23eは、第1コンベア21の保持モードと非保持モードとを相互に切り替える。第1コンベア21を保持モードから非保持モードに切り替えるときには、第1モード切替部23eは、第1コンベア21全体を左側に所定の距離だけ移動させる。これにより、第1コンベア21の第1無端ベルト21eの右側の表面は、ダンボール箱Cの側面C13と接触できない位置まで離れる。反対に、第1コンベア21を非保持モードから保持モードに切り替えるときには、第1モード切替部23eは、第1コンベア21全体を右側に所定の距離だけ移動させる。これにより、第1コンベア21の第1無端ベルト21eの右側の表面は、ダンボール箱Cの側面C13と接触できる位置まで近付く。
第2モード切替部23fは、第2コンベア22の保持モードと非保持モードとを相互に切り替える。第2コンベア22を保持モードから非保持モードに切り替えるときには、第2モード切替部23fは、第2コンベア22全体を右側に所定の距離だけ移動させる。これにより、第2コンベア22の第2無端ベルト22eの左側の表面は、ダンボール箱Cの側面C11と接触できない位置まで離れる。反対に、第2コンベア22を非保持モードから保持モードに切り替えるときには、第2モード切替部23fは、第2コンベア22全体を左側に所定の距離だけ移動させる。これにより、第2コンベア22の第2無端ベルト22eの左側の表面は、ダンボール箱Cの側面C11と接触できる位置まで近付く。
移動制御部23は、第1コンベア駆動部23a、第2コンベア駆動部23b、第1保持有効長変更部23c、第2保持有効長変更部23d、第1モード切替部23eおよび第2モード切替部23を所定のタイミングで実行することで、次に説明するように、鉛直方向の上方から下方に向かってダンボール箱Cを所定の位置まで移動させる。
(3)箱移動装置の動作
箱移動装置20が、製箱ユニット1から供給された1つのダンボール箱Cを、鉛直方向の上方から下方に向かって移動させて、支持移動機構30に支持させるまでの動作について、図面を用いて説明する。図9〜12は、箱移動装置20の動作を説明するための図である。図9〜12は、箱移動装置20の正面図である。箱移動装置20の状態は、ダンボール箱Cを移動させる過程において、図9、図10、図11および図12の順で変化し、その後、図9に戻る。移動制御部23は、箱詰め装置10が駆動している間、第1コンベア駆動部23aおよび第2コンベア駆動部23bによって、それぞれ、第1コンベア21および第2コンベア22を駆動させている。すなわち、図9〜12に示される状態において、第1無端ベルト21eおよび第2無端ベルト22eは、常に駆動している。図9および図10において、第1コンベア21の第1保持有効長L1、および、第2コンベア22の第2保持有効長L2は、図6に示されるように最短である。図11および図12において、第1コンベア21の第1保持有効長L1、および、第2コンベア22の第2保持有効長L2は、図7に示されるように最長である。
図9は、製箱ユニット1から供給されたダンボール箱Cが、コンベア21,22に保持される直前の状態を表す。ダンボール箱Cは、コンベア21,22の鉛直方向上部の近傍に位置している。コンベア21,22は、非保持モードにある。すなわち、第1コンベア21の第1無端ベルト21eは、ダンボール箱Cの側面C13と接触しておらず、かつ、第2コンベア22の第2無端ベルト22eは、ダンボール箱Cの側面C11と接触していない。
図9に示される状態において、移動制御部23は、第1モード切替部23eおよび第2モード切替部23によって、それぞれ、第1コンベア21および第2コンベア22を非保持モードから保持モードに移行させる。これにより、図10に示される状態に移行する。
図10は、製箱ユニット1から供給されたダンボール箱Cが、コンベア21,22に保持された直後の状態を表す。ダンボール箱Cは、コンベア21,22の鉛直方向上部の近傍に位置している。コンベア21,22は、保持モードにある。すなわち、第1コンベア21の第1無端ベルト21eは、ダンボール箱Cの側面C13と接触しており、かつ、第2コンベア22の第2無端ベルト22eは、ダンボール箱Cの側面C11と接触している。
図10に示される状態において、移動制御部23は、第1保持有効長変更部23cおよび第2保持有効長変更部23dによって、それぞれ、第1コンベア21の第1保持有効長L1、および、第2コンベア22の第2保持有効長L2を長くする。これにより、保持モードのコンベア21,22に保持されることによって、ダンボール箱Cが鉛直方向下方に搬送されると同時に、第1コンベア21および第2コンベア22が鉛直方向下方に向かって伸びる。そのため、ダンボール箱Cは、鉛直方向に伸びたコンベア21,22の鉛直方向下部の近傍まで搬送される。搬送されたダンボール箱Cは、支持移動機構30によって支持される。これにより、図11に示される状態に移行する。
図11は、コンベア21,22によってダンボール箱Cが、支持移動機構30によって支持される位置まで、鉛直方向下方に搬送された直後の状態を表す。ダンボール箱Cは、コンベア21,22の鉛直方向下部の近傍に位置している。コンベア21,22は、保持モードにある。
図11に示される状態において、移動制御部23は、第1モード切替部23eおよび第2モード切替部23によって、それぞれ、第1コンベア21および第2コンベア22を保持モードから非保持モードに移行させる。これにより、図12に示される状態に移行する。
図12は、コンベア21,22によってダンボール箱Cが、支持移動機構30によって支持される位置まで、鉛直方向下方に搬送された直後の状態を表す。ダンボール箱Cは、コンベア21,22の鉛直方向下部の近傍に位置している。コンベア21,22は、非保持モードにある。
図12に示される状態において、移動制御部23は、第1保持有効長変更部23cおよび第2保持有効長変更部23dによって、それぞれ、第1コンベア21の第1保持有効長L1、および、第2コンベア22の第2保持有効長L2を短くする。これにより、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2は、図9に示される状態まで短くなる。これにより、コンベア21,22は、図9に示される状態に移行する。図12から図9に移行する過程において、コンベア21,22は非保持モードであるので、ダンボール箱Cは、コンベア21,22によって搬送されない。
図13は、移動制御部23の各構成要素の制御のタイミングチャートである。図13に示されるように、第1コンベア駆動部23aおよび第2コンベア駆動部23bは、同期制御し、第1保持有効長変更部23cおよび第2保持有効長変更部23dは、同期制御し、第1モード切替部23eおよび第2モード切替部23は、同期制御する。すなわち、移動制御部23は、第1コンベア21および第2コンベア22を、同じタイミングで同じように制御する。図9〜12に示される状態は、図13において、それぞれ、時刻t1〜t4の状態に相当する。
第1コンベア駆動部23aおよび第2コンベア駆動部23bは、それぞれ、第1コンベア21および第2コンベア22を駆動する「オン」の状態と、第1コンベア21および第2コンベア22を駆動しない「オフ」の状態とを取り得る。図13において、第1コンベア駆動部23aおよび第2コンベア駆動部23bは、常に「オン」の状態になっている。すなわち、第1コンベア21の第1無端ベルト21e、および、第2コンベア22の第2無端ベルト22eは、常に駆動している。
第1保持有効長変更部23cおよび第2保持有効長変更部23dは、それぞれ、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2が最も短い「最短」の状態と、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2が最も長い「最長」の状態との間の任意の状態を取り得る。第1保持有効長L1および第2保持有効長L2の取り得る範囲、すなわち、最短から最長までの範囲は、ダンボール箱Cの寸法、および、箱詰め装置10の仕様等に基づいて、適宜に設定されている。図13において、第1保持有効長変更部23cおよび第2保持有効長変更部23dは、「最短」と「最長」との間を移行する。
第1モード切替部23eおよび第2モード切替部23は、それぞれ、第1コンベア21および第2コンベア22の「保持モード」と「非保持モード」とを取り得る。図13において、第1モード切替部23eおよび第2モード切替部23は、「保持モード」と「非保持モード」との間を移行する。
(4)特徴
(4−1)
箱詰め装置10は、環状に連結された4つの側面C11〜C14を有するダンボール箱Cの鉛直方向の位置を変更するための装置である。箱詰め装置10は、ダンボール箱Cを鉛直方向下方に搬送するためのコンベア21,22と、コンベア21,22の動作を制御するための移動制御部23とを備える。移動制御部23は、保持モードにあるコンベア21,22を駆動させながら、鉛直方向に沿って縮んでいる状態(図10)から、鉛直方向に沿って伸びている状態(図11)に切り替えることで、鉛直方向上方から下方に向かってダンボール箱Cを移動させる。移動制御部23は、コンベア21,22の縮んでいる状態と伸びている状態との間を相互に切り替え可能である。
箱移動装置20は、ダンボール箱Cの側面C13,C11がそれぞれコンベア21,22に保持されている状態で、ダンボール箱Cを移動させる方向(鉛直方向下側)に向かってコンベア21,22を伸ばすことで、所定の位置までダンボール箱Cを移動させる。移動制御部23は、図6および図7に示されるように、第1コンベア21の第1保持有効長L1、および、第2コンベア22の第2保持有効長L2を調整することで、鉛直方向にコンベア21,22を伸縮することができる。
このように、箱移動装置20は、ダンボール箱Cを保持しながらダンボール箱Cの移動方向に伸縮可能なコンベア21,22を用いることによって、ダンボール箱Cをコンベア21,22で保持した状態で、コンベア21,22によってダンボール箱Cを所定の位置まで移動させることができる。これにより、箱移動装置20は、ダンボール箱Cが所定の位置まで正常に搬送されない不具合を抑制できる。そのため、支持移動機構30によって支持される位置にダンボール箱Cが到達する前に、ダンボール箱Cの移動が途中で停止し、その結果、ダンボール箱C内に物品Aが正常に投入されない不具合の発生が抑制される。
従って、箱移動装置20は、ダンボール箱Cが所定の位置まで到達しない不具合の発生を抑制するので、箱移動装置20の信頼性の向上を期待することができる。
(4−2)
箱移動装置20では、移動制御部23は、鉛直方向下方に向かって、第1主ガイドローラ21cおよび第2主ガイドローラ22cを移動させることで、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2を長くして、コンベア21,22を鉛直方向に伸ばす。反対に、移動制御部23は、鉛直方向上方に向かって、第1主ガイドローラ21cおよび第2主ガイドローラ22cを移動させることで、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2を短くして、コンベア21,22を鉛直方向に縮ませる。第1主ガイドローラ21cおよび第2主ガイドローラ22cは、ダンボール箱Cの移動先の側(下側)における、コンベア21,22の端部に相当する。
このようにして、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの移動先である鉛直方向下方に向かってコンベア21,22を伸縮させることができる。これにより、箱移動装置20は、ダンボール箱Cを所定の位置まで搬送するために、当該所定の位置の近傍まで延びている機長が長いコンベアを用いる必要がない。そのため、ダンボール箱Cの移動方向である鉛直方向におけるコンベア21,22の寸法(コンベア21,22の機長)が抑えられ、かつ、ダンボール箱Cの移動方向に沿ってコンベア21,22自体を移動させる大掛かりな機構が不要になる。
従って、箱移動装置20は、コンベア21,22によって搬送されたダンボール箱Cの近傍に、コンベア21,22以外の装置を設置するための空間を確保することができる。そのため、例えば、コンベア21,22の下方に、ダンボール箱C内に物品Aを詰め込むために用いられる投入機構50およびシャッタ機構60等を設置するための空間を十分に確保することができる。
(4−3)
箱移動装置20では、コンベア21,22は、それぞれ、ダンボール箱Cの側面C13,C11を保持しない非保持モードを有する。移動制御部23は、コンベア21,22を駆動させながらコンベア21,22を鉛直方向下方に伸ばしてダンボール箱Cを移動させた後、コンベア21,22を保持モードから非保持モードに変えて、その後に、コンベア21,22を鉛直方向に縮ませる。
これにより、箱移動装置20は、コンベア21,22によってダンボール箱Cを所定の位置まで移動させた後、ダンボール箱Cの側面C13,C11がそれぞれコンベア21,22に保持されていない状態で、第1保持有効長L1および第2保持有効長L2を、ダンボール箱Cが移動する前の状態(図9)まで戻すことができる。
従って、箱移動装置20は、ダンボール箱Cを移動させた後にコンベア21,22を縮ませる際に、ダンボール箱Cがコンベア21,22に保持されて移動してしまう不具合を防止することができる。
また、箱移動装置20は、ダンボール箱Cを所定の位置まで搬送してコンベア21,22を保持モードから非保持モードに変えた直後(図12)において、製箱ユニット1から供給されてきた次のダンボール箱Cを、図9に示されるように、コンベア21,22の間に設置することができる。これにより、箱移動装置20は、支持移動機構30によってダンボール箱Cが箱搬送機構90に搬送された直後に、次のダンボール箱Cをコンベア21,22で保持する準備を行うことができる。従って、箱移動装置20は、ダンボール箱Cを効率的に搬送でき、箱詰め装置10の能力を向上させることができる。
(4−4)
箱移動装置20は、ダンボール箱Cの4つの側面C11〜C14のうちの1つである側面C14を下方に向けた状態で、鉛直方向に沿って上方から下方にダンボール箱Cを移動させることができる。これにより、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの開口Opが横(後側)に向いた状態で、ダンボール箱Cを所定の位置まで移動させることができる。
従って、箱移動装置10は、コンベア21,22によって搬送されたダンボール箱Cの内部に物品Aを水平方向に詰め込むための箱詰め装置10に利用することができる。
(4−5)
箱移動装置20では、コンベア21,22として、それぞれ、ダンボール箱Cの側面C13,C11を保持する保持面が、ダンボール箱Cの移動方向に伸縮可能である伸縮コンベアが用いられる。保持面とは、ダンボール箱Cの側面C13と接触する、第1コンベア21の第1無端ベルト21eの右側の表面、および、ダンボール箱Cの側面C11と接触する、第2コンベア22の第2無端ベルト22eの左側の表面である。
これにより、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの移動先である鉛直方向下方に向かってコンベア21,22を伸縮させることができる。そのため、ダンボール箱Cの移動方向である鉛直方向におけるコンベア21,22の寸法(コンベア21,22の機長)が抑えられ、かつ、ダンボール箱Cの移動方向に沿ってコンベア21,22自体を移動させる大掛かりな機構が不要になる。従って、箱移動装置20は、コンベア21,22によって搬送されたダンボール箱Cの近傍に、コンベア21,22以外の装置を設置するための空間を確保することができる。
また、箱移動装置10は、ダンボール箱Cの両側の側面C13,C11を、それぞれ、コンベア21,22によって保持しながらダンボール箱Cを移動させることで、所定の位置までダンボール箱Cを安定的に移動させることができる。
(4−6)
箱移動装置20によるダンボール箱Cの移動速度は、第1コンベア21の第1無端ベルト21e、および、第2コンベア22の第2無端ベルト22eの速度と等しい。また、箱移動装置20によるダンボール箱Cの移動速度は、第1コンベア21および第2コンベア22の伸縮速度(第1保持有効長L1および第2保持有効長L2が変化する速度)および伸縮タイミング(第1保持有効長L1および第2保持有効長L2が変化するタイミング)には依存しない。そのため、第1コンベア21および第2コンベア22の伸縮速度および伸縮タイミングを、厳密に合わせる必要がない。従って、第1コンベア21の第1主ガイドローラ21cおよび第1副ガイドローラ21dの位置を変更するための駆動源、および、第2コンベア22の第2主ガイドローラ22cおよび第2副ガイドローラ22dの位置を変更するための駆動源として、エアシリンダ等の安価な機構を採用することができる。
(5)変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(5−1)変形例A
実施形態の箱移動装置20は、フラップガイド30をさらに備えることが好ましい。箱移動装置20がダンボール箱Cを鉛直方向下方に移動させている間、箱詰め装置10の背面側にある、ダンボール箱CのフラップC21〜C24は、外側に向かって開いている。フラップガイド30は、箱移動装置20がダンボール箱Cを鉛直方向下方に移動させている間、ダンボール箱CのフラップC21〜C24をガイドして、ダンボール箱Cの前後方向および左右方向の位置を規制する。
フラップガイド30は、ダンボール箱CのフラップC21〜C24の少なくとも1つを鉛直方向に沿ってガイドできる構造を有している。図14は、本変形例のフラップガイド30の一例を示す。図14は、フラップガイド30を備える箱移動装置20の概略的な斜視図である。フラップガイド30は、ダンボール箱Cの右側のフラップC21をガイドする。
フラップガイド30は、右側のコンベア22の鉛直方向下方に設置されている。フラップガイド30は、主として、固定ガイド部31と、可動ガイド部32とから構成される。固定ガイド部31は、鉛直方向下方に移動するダンボール箱CのフラップC21の後側に設置される。固定ガイド部31は、所定の位置に固定されている。固定ガイド部31は、前後方向に直交する固定ガイド面31aを有する。固定ガイド面31aは、フラップガイド30によってガイドされているフラップC21の後側の表面と接触する。
可動ガイド部32は、右側のコンベア22の鉛直方向下方において、駆動機構(図示せず)によって前後方向および左右方向に移動可能なように設置される。可動ガイド部32は、固定ガイド部31の前側において、固定ガイド部31と共に、鉛直方向下方に移動するダンボール箱CのフラップC21を挟むことができる。可動ガイド部32は、固定ガイド部31と共にフラップC21を挟むことができる任意の形状を有することができる。
図14において、鉛直方向下方に移動しているダンボール箱CのフラップC21は、固定ガイド部31と可動ガイド部32との間に挟まれることによって、前後方向および左右方向の移動が規制されている。これにより、鉛直方向下方に移動しているダンボール箱C21は、フラップガイド30によって、前後方向および左右方向の移動が制限されている。
このように、フラップガイド30は、移動制御部23によってダンボール箱Cが鉛直方向下方に移動している間、ダンボール箱CのフラップC21をガイドすることで、移動しているダンボール箱Cの前後方向および左右方向の位置を規制する。従って、箱移動装置20は、フラップガイド30によって、コンベア21,22によって搬送されたダンボール箱Cの位置ズレを防止でき、ダンボール箱Cを所定の姿勢で所定の位置まで移動させることができる。その結果、投入機構50によってダンボール箱C内に物品Aが詰め込まれる際に、ダンボール箱Cの位置ズレによって物品Aがダンボール箱Cに衝突して、ダンボール箱Cが水平方向に移動する不具合等が抑制される。
また、図14において、フラップガイド30は、ダンボール箱Cの右側のフラップC21をガイドしている。しかし、フラップガイド30は、ダンボール箱Cの左側のフラップC23をガイドしてもよく、また、ダンボール箱Cの左右両側のフラップC21,C23をガイドしてもよい。
また、上述したように、実施形態の箱移動装置20は、コンベア21,22によって搬送されたダンボール箱Cの近傍に、コンベア21,22以外の装置を設置するための空間を確保することができる。そのため、本変形例では、コンベア21,22の下方に、フラップガイド30を設置するための空間を十分に確保することができる。
また、フラップガイド30は、移動制御部23によってダンボール箱Cが鉛直方向下方に移動している間、ダンボール箱CのフラップC21〜C24の少なくとも1つをガイドすることができる他の構造を有していてもよい。すなわち、フラップガイド30は、鉛直方向下方に移動しているダンボール箱Cの前後方向および左右方向の位置を規制するための任意の構造を有することができる。
(5−2)変形例B
実施形態の箱移動装置20は、ダンボール箱Cの側面C13,C11がそれぞれコンベア21,22に保持されている状態で、ダンボール箱Cを移動させる方向(鉛直方向下側)に向かってコンベア21,22を伸ばすことで、所定の位置までダンボール箱Cを移動させる。このように、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの4つの側面C11〜C13のうちの2つの側面C13,C11をそれぞれコンベア21,22によって保持することで、ダンボール箱Cを移動させる。
しかし、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの4つの側面C11〜C13のうちの少なくとも1つが保持されている状態で、所定の位置までダンボール箱Cを移動させてもよい。例えば、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの左側の側面C13のみをコンベア21によって保持することで、ダンボール箱Cを移動させてもよい。また、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの右側の側面C11のみをコンベア22によって保持することで、ダンボール箱Cを移動させてもよい。これらの場合、ダンボール箱Cの左右両側の側面C13,C11のうち、コンベア21,22によって保持されない側面は、ダンボール箱Cが下方に移動している間、任意のガイド部材によってガイドされることが好ましい。
図15は、本変形例における、箱移動装置120の概略的な斜視図である。図15において、ダンボール箱Cの右側には、コンベア122が設置され、ダンボール箱Cの左側には、搬送ローラ121が設置されている。コンベア122は、実施形態のコンベア22と同じ構造および機能を有する。すなわち、コンベア122は、保持モードと非保持モードとを有する。
搬送ローラ121は、所定の位置に固定されている。搬送ローラ121は、鉛直方向に沿って配置されている複数のローラ121aを有する。ローラ121aは、例えば、円筒形状のコロである。ローラ121aは、その円筒形状の回転軸が前後方向に沿うように配置されている。すなわち、ローラ121aは、鉛直方向に沿って回転可能である。
コンベア122が保持モードのとき、ダンボール箱Cの左側の側面C13は、搬送ローラ121のローラ121aと接触する。コンベア122によってダンボール箱Cが鉛直方向下方に移動している間、搬送ローラ121のローラ121aは、ダンボール箱Cの左側の側面C13と接触しながら回転する。このようにして、搬送ローラ121は、コンベア122によって搬送されるダンボール箱Cをガイドして、ダンボール箱Cの左右方向の位置を制限して、ダンボール箱Cの位置ズレを防止する。
なお、図15において、ダンボール箱Cの左側に、実施形態のコンベア21と同じ構造および機能を有するコンベアが設置され、かつ、ダンボール箱Cの右側に、本変形例の搬送ローラ121と同じ構造および機能を有する搬送ローラが設置されていてもよい。
(5−3)変形例C
実施形態の箱移動装置20は、ダンボール箱Cの4つの側面C11〜C14のうちの1つである側面C14を下方に向け、かつ、開口Opが横(後側)を向いた状態で、鉛直方向に沿って上方から下方にダンボール箱Cを移動させる。しかし、箱移動装置20によって搬送されるダンボール箱Cの向き、および、ダンボール箱Cの移動方向は、箱移動装置20が用いられる装置によって適宜に変更可能である。
例えば、箱移動装置20は、ダンボール箱Cの底蓋Bを下方に向け、かつ、開口Opが上方を向いた状態で、ダンボール箱Cを水平方向に沿って移動させる装置にも適用可能である。この場合、箱移動装置20において、コンベア21,22の位置および向き等が適宜に変更される。
20 箱移動装置
21 第1コンベア(コンベア)
21c 第1主ガイドローラ(コンベアの端部)
22 第2コンベア(コンベア)
22c 第2主ガイドローラ(コンベアの端部)
23 移動制御部
30 フラップガイド
C ダンボール箱(箱)
C11〜C14 側面
C21〜C24 フラップ
特開2004−155428号公報

Claims (7)

  1. 環状に連結された4つの側面を有する箱の位置を変更するための箱移動装置であって、
    前記箱の少なくとも1つの前記側面を保持する保持モードを少なくとも有するコンベアと、
    前記コンベアを駆動させて、移動方向に沿って第1の位置から第2の位置へ前記箱を移動させる移動制御部と、
    を備え、
    前記コンベアは、前記移動方向に沿って縮んでいる第1の状態と、前記移動方向に沿って伸びている第2の状態との間を相互に切り替え可能であり、
    前記移動制御部は、前記保持モードにある前記コンベアを駆動させながら、前記コンベアを前記第1の状態から前記第2の状態に切り替えることで、前記第1の位置から前記第2の位置へ前記箱を移動させる、
    箱移動装置。
  2. 前記移動制御部は、
    前記第1の位置から前記第2の位置に向かって前記コンベアの端部を移動させることで、前記コンベアを前記第1の状態から前記第2の状態に切り替え、
    前記第2の位置から前記第1の位置に向かって前記コンベアの端部を移動させることで、前記コンベアを前記第2の状態から前記第1の状態に切り替える、
    請求項1に記載の箱移動装置。
  3. 前記コンベアは、前記側面を保持しない非保持モードをさらに有し、
    前記移動制御部は、前記第1の位置から前記第2の位置へ前記箱を移動させた後、前記コンベアを前記保持モードから前記非保持モードに変え、その後に、前記コンベアを前記第2の状態から前記第1の状態に切り替える、
    請求項1または2に記載の箱移動装置。
  4. 前記移動制御部は、前記箱の4つの前記側面のうちの1つを下方に向けた状態で、鉛直方向に沿って上方から下方に前記箱を移動させることで、前記第1の位置から前記第2の位置へ前記箱を移動させる、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の箱移動装置。
  5. フラップガイドをさらに備え、
    前記箱は、前記側面から延びる平板状の蓋部であるフラップをさらに有し、
    前記フラップガイドは、前記移動制御部が前記第1の位置から前記第2の位置へ前記箱を移動させている間、前記フラップをガイドする、
    請求項4に記載の箱移動装置。
  6. 前記コンベアは、前記保持モードにおいて、前記移動方向に沿っている2つの前記側面を保持する、
    請求項4または5に記載の箱移動装置。
  7. 前記コンベアは、前記側面を保持する保持面が前記移動方向に伸縮可能である伸縮コンベアである、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の箱移動装置。
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