JP2001001049A - Acサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御方法およびその装置 - Google Patents
Acサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御方法およびその装置Info
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Abstract
ることなく、成形加工において金型衝突による金型破損
の危険性を回避するとともに、安全かつ確実にコイニン
グ加工を行う。 【解決手段】 ラム作動中に駆動金型と固定金型とが干
渉してそのラムの作動が中断したときに、コイニング加
工が予め選択されているか否かを判定し、このコイニン
グ加工が選択されている場合にはそのラム作動位置を下
死点とみなして正常なラム作動を継続するように制御
し、コイニング加工が選択されていない場合にはそのラ
ム作動位置を異常位置とみなしてラム作動を中止するよ
うに制御する。
Description
にて駆動されるラムに支持される駆動金型と、この駆動
金型に対向配置されるように固定テーブルに支持される
固定金型との協働によってワークを加工するACサーボ
駆動式鍛圧機械のラム制御方法およびその装置に関する
ものである。
(パンチ)と固定金型(ダイ)との協働による曲げ加工
としては、ワークと両金型とが、パンチ先端とダイの2
つの肩部との計3点で接触する曲げ(「エアベンド曲
げ」と称される。)と、パンチ先端をワークに完全に食
い込ませてパンチとダイの面圧によってワークのスプリ
ングバックを殺す曲げ(「コイニング曲げ」もしくは
「つぶし曲げ」と称される。)の2種類がある。
型が許容値以上の加圧力で使用されると破損して危険で
あることから、駆動金型を駆動するラムの加圧力が許容
値を越えないように、両金型間に付加される加圧力を検
出して異常状態もしくは過負荷状態にあると判定される
とプレスブレーキを非常停止させるようにしている。
両金型間に付加される加圧力を検出し、この加圧力が一
定値を越えるとコイニング曲げが終了したとみなすよう
にしている。また、ワークの加圧前に予めコイニングが
終了する時点の目標位置をNC装置に設定しておき、こ
の目標位置に達するまでコイニング曲げを実行するよう
な方法も採用されている。
本出願人らの提案になる特開平10−156440号公
報に記載のものがある。この公報に記載の技術は、エア
ベンド曲げにおいて、曲げデータの入力ミス等に基づく
金型衝突による金型破損の危険性を回避するようにした
ものである。
加圧力を検出する方法では、圧力検出のための特別な付
加装置が必要であるという問題点がある。また、ACサ
ーボモータにより駆動する方式の場合、ラムが高速移動
されるために、このラムの移動に伴って発生する加圧力
の検出が間に合わず、過負荷状態等が検出される前に金
型が破損してしまう恐れがある。
予め設定する方法では、加工前に何らかの手段により金
型破損の危険性がないことを確認する必要があったり、
目標位置の設定が煩雑であるといった問題点がある。
げた特開平10−156440号公報に記載のものは、
エアベンド曲げの場合のみを想定したものであって、コ
イニング曲げに対しても適用可能なものではない。
うな板曲げ機のみならず、駆動金型と固定金型との協働
によって板材の抜きもしくは絞り加工のような成形加工
とコイニング加工とを行うプレス機についてもある。
めになされたもので、圧力検出のための特別な付加装置
を必要とすることなく、成形加工において金型衝突によ
る金型破損の危険性を回避することができるとともに、
安全かつ確実にコイニング加工を行うことのできるAC
サーボ駆動式鍛圧機械のラム制御方法およびその装置を
提供することを目的とするものである。
的を達成するために、第1発明(請求項1に係る発明)
によるACサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御方法は、A
Cサーボモータにて駆動されるラムに支持される駆動金
型と、この駆動金型に対向配置されるように固定テーブ
ルに支持される固定金型との協働によってワークを加工
するACサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御方法であっ
て、ラム作動中に駆動金型と固定金型とが干渉してその
ラムの作動が中断したときに、コイニング加工が予め選
択されているか否かを判定し、このコイニング加工が選
択されている場合にはそのラム作動位置を下死点とみな
して正常なラム作動を継続するように制御し、前記コイ
ニング加工が選択されていない場合にはそのラム作動位
置を異常位置とみなしてラム作動を中止するように制御
することを特徴とするものである。
エアベンド曲げもしくはプレス機における抜き・絞り加
工のような成形加工を実行する場合には、ラム作動中に
駆動金型と固定金型とが干渉してそのラムの作動が中断
したときに、そのラム作動位置が異常位置とみなされて
ラム作動が中止されるので、作業者による加工データの
入力ミスまたは金型の取り付け間違い等に基づく金型衝
突の危険を未然に防ぐことができて安全に復帰させるこ
とができる。したがって、金型破損およびそれによる機
械本体への悪影響を排除することができるとともに、作
業者への危険を確実に回避することができる。一方、コ
イニング加工を実行する場合には、金型が衝突しても継
続してそのコイニング加工を安全に行うことができる。
このように成形加工もしくはコイニング加工のいずれの
加工をも、金型破損等を生じることなく安全・確実に実
行することが可能となる。
よるACサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御装置は、AC
サーボモータにて駆動されるラムに支持される駆動金型
と、この駆動金型に対向配置されるように固定テーブル
に支持される固定金型との協働によってワークを加工す
るACサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御装置であって、
(a)コイニング加工であるか成形加工であるかの加工
種別を設定する加工種別設定手段、(b)ラム作動中に
駆動金型と固定金型とが干渉してそのラムの作動が中断
したか否かを検出する干渉状態検出手段および(c)こ
の干渉状態検出手段によりラムの作動が中断したことが
検出されたときに、前記加工種別設定手段にて予めコイ
ニング加工が設定されている場合にはそのラム作動位置
を下死点とみなして正常なラム作動を継続するように制
御し、前記加工種別設定手段にて予め成形加工が設定さ
れている場合にはそのラム作動位置を異常位置とみなし
てラム作動を中止するように制御するラム制御手段を備
えることを特徴とするものである。
サーボ駆動式鍛圧機械のラム制御方法を具体的に実現す
るための制御装置に関わるものである。本発明によれ
ば、第1発明と同様の作用効果を奏するほか、コイニン
グ加工であるか成形加工であるかの加工種別をNC装置
に設定するだけで、このNC装置の自動演算によってコ
イニング加工もしくは成形加工のいずれの加工も安全か
つ確実に実行することができる。
動式鍛圧機械のラム制御方法およびその装置の具体的な
実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
ーキの正面図、図2は同プレスブレーキの側面図であ
る。
定のテーブル1と、このテーブル1に対位して昇降駆動
されるラム2とが備えられ、テーブル1の上面にはダイ
保持装置3を介してダイ(下金型)4が取付けられ、ラ
ム2の下部にはダイ4に対位してパンチ(上金型)5が
パンチ保持装置6を介して取付けられている。
フレーム7,8が一体に設けられ、各サイドフレーム
7,8の上端部を連結するように支持フレームが設けら
れている。そして、この支持フレームには複数個(本実
施例では2個)のラム駆動装置9が取付けられており、
これらラム駆動装置9の下端部に前記ラム2が連結され
ている。こうして、ラム駆動装置9の作動によってラム
2が昇降動されることにより、パンチ5とダイ4との間
に介挿されるワークWが折り曲げられる。
Cサーボモータ10を駆動源としてその駆動力をタイミ
ングベルト11を介してラム2に連結されているボール
スクリュー12に伝え、このボールスクリュー12によ
ってサーボモータ10の回転駆動力を上下方向の移動力
に変換してワークWに対する加圧力を発生するように構
成されている。
づいて演算を行うNC装置13は、支持フレームに旋回
自在なアーム14を介して吊下げられている。また、本
体フレームの側部にはサーボモータ10を制御するため
のサーボアンプ15(図3参照)などの制御機器を内蔵
する制御盤16が取付けられている。さらに、本体フレ
ームの側部下方には足踏み操作用のフートスイッチ17
が設けられている。
9の駆動軸位置に対応して設けられるリニアエンコーダ
18(図3参照)によって検出され、この検出データが
NC装置13に入力されることにより、各軸位置に応じ
てサーボアンプ15を介して各サーボモータ10がフィ
ードバック制御されるようになっている。ここで、リニ
アエンコーダ18は、各サイドフレーム7,8に沿うよ
うに設けられる2枚のサイドプレートと、左右のサイド
プレートを連結するビームとにより構成される補正ブラ
ケット19に支持され、これによってサイドフレーム
7,8の負荷変化による変形の影響を受けることなくラ
ム2の各軸毎の絶対位置が計測できるようにされてい
る。
おいて、NC装置13では、操作盤より入力される曲げ
加工データに基づき、ラム2の動作位置(遅送り位置お
よび下限位置)、ラム2の移動速度および曲げに必要な
加圧力が演算される。
に動作指令を与えると、NC装置13では、サーボアン
プ15に対して速度指令とラム動作に必要なトルクの最
大値(トルク制限値)を与える。サーボアンプ15で
は、与えられた速度指令とトルク制限値とによりサーボ
モータ10を駆動させる。また、このサーボモータ10
に内蔵されたエンコーダ20の出力(パルス)はサーボ
アンプ15にフィードバックされる。サーボアンプ15
は、このエンコーダ20からの入力信号に基づき速度を
算出し、NC装置13から入力される速度指令に近づく
ようにサーボモータ10を制御する。
の処理の詳細が示されている。NC装置13内部では、
ラム2の下降時におけるサーボモータ10の移動量に相
当するパルス列が指令カウンタ21から偏差カウンタ2
2に送られ、D/A変換器23により速度指令電圧に変
換されてサーボアンプ15に送られる。しかし、この速
度指令電圧と実際のラム2の速度(現在値)との間には
時間的な差があることから、ラム2に取付けられたリニ
アエンコーダ18からの位置フィードバック信号がパル
ス列としてNC装置13に入力され、このNC装置13
内の現在値カウンタ24に保有される。こうして、現在
値カウンタ24のカウンタ値と指令カウンタ21のカウ
ンタ値との偏差が偏差カウンタ22にて演算され、この
偏差に応じて指令が発せられ、ラム2が目標位置に位置
決めされる。
いて通常のエアベンド曲げを行った場合の動作経路を示
す時間経過図が示されている。この図においてAは実際
のラム位置を示し、Bは指令を示し、Cは偏差カウンタ
22の保有するパルス列の量であってAとBの差分を示
している。図示のように、エアベンド曲げでは、実際の
ラム位置Aと指令Bとの差分Cは時間差のみであるの
で、通常動作時には偏差カウンタ22におけるパルス列
の量は一定になる。
カウンタ22の値が予めNC装置13内にパラメータと
して記憶されているエアベンド曲げ用の閾値(第1の閾
値)を越えるとラム2が停止したとみなされ、両金型が
干渉していると判定される。この場合には、ラム2の作
動が中止され(運転中断処理)、異常処理が行われる。
この異常処理としては、ラム2の作動中止状態、言い換
えれば偏差カウンタ値が残った状態でラム2を上昇させ
ると機械ショックが発生することに鑑み、偏差カウンタ
値の残距離分を補正処理し、指令カウンタ21に現在値
を与えることで偏差カウンタ値を零に近づけた後、上昇
制御を行うという処理がなされる。このような異常処理
によってラム2の上昇動作を安全に行うことが可能であ
る。
キを用いてコイニング曲げを行った場合の動作経路を示
す時間経過図が示されている。このコイニング曲げの場
合には、起動時はエアベンド曲げと同様であるが、金型
がワークを押え込んだ状態でラム2の移動が中断される
ため、このラム2の移動中断の位置から目標下限位置が
更に低い位置にあるときには、指令カウンタ21から偏
差カウンタ22に出力されるパルス列相当のラム移動量
に対して、リニアエンコーダ18から現在値カウンタ2
4に帰還するパルス列が少なくなり、その差分が偏差カ
ウンタ22に貯えられていくことになる。
は、前記偏差カウンタ22の値が予めNC装置13内に
パラメータとして記憶されているコイニング曲げ用の閾
値(第2の閾値)を越えると、そのラム位置をコイニン
グ曲げのラム下死点とみなし、正常にラム運転を継続す
るように制御される。
ャートを参照しつつ、ラム2の動作を1ストローク行う
場合の処理フローについて説明する。
ートスイッチ17が踏まれたときには、ラム2を上限位
置から速下降速度(サイクルタイム短縮のため)で下降
させる。 S3〜S5:遅送り位置に到達したか否かを判定し、遅
送り位置に到達していないときには、金型(パンチ5と
ダイ4)が干渉状態にあるか(衝突しているか)否かを
判定する。ここで、金型が干渉状態にあるか否かは、前
述のように偏差カウンタ22の値が予め記憶されている
エアベンド曲げ用の閾値(第1の閾値)を越えているか
否かによって判定される。そして、この判定において金
型が干渉状態にあると判断されたときにはステップS1
0へ進んでコイニング曲げ処理を実行する。一方、ステ
ップS3において遅送り位置に到達していると判定され
たときには、遅下降動作で曲げ加工を行う。
か否かを判定し、下限位置に到達していないときには、
前記ステップS4におけると同様に、金型が干渉状態に
あるか(衝突しているか)否かを判定する。 S8〜S9:一方、ラム2が下限位置に到達したときに
は、その下限位置において所定時間ラム2を保持した
後、上限位置に向けてラム2を上昇移動させる。
7の判定において、金型が干渉状態にあると判定された
ときには、コイニング曲げ処理を実行し、その後ステッ
プS9へ進む。なお、このコイニング曲げ処理の詳細に
ついては、図8に示されるフローチャートによって後述
する。 S11:ラム2が上限位置に到達すればフローが終了す
る。
イニング曲げ処理の詳細内容について、図8に示される
フローチャート(サブルーチン)によって説明する。
め設定されているか否かを判定し、コイニング曲げが設
定されている場合には、コイニング曲げ動作を実行す
る。このコイニング曲げ動作は、前述のように偏差カウ
ンタ22の値が予め記憶されているコイニング曲げ用の
閾値(第2の閾値)を越えるまでラム2が下降され、こ
の第2の閾値を越えたときのラム位置をコイニング曲げ
のラム下死点とみなしてラム2の下降動作を終了する。 S103:コイニング曲げが設定されていない場合、言
い換えればエアベンド曲げが設定されている場合には、
金型が干渉状態にあるということなので、運転を中断す
る。
距離分を補正処理するために、指令カウンタ21に現在
値をセットし、サーボアンプ15に指令を出力せずに、
NC処理を実行する。 S106:上昇スイッチがON操作されるのを待って次
のステップ(S9)へ進む。
においては、エアベンド曲げを実行する場合には、ラム
作動中に偏差カウンタ22の値からパンチ5とダイ4と
が干渉したことが判断されると、ラム2の作動が中止さ
れるので、作業者による加工データの入力ミスまたは金
型の取り付け間違い等に基づく金型衝突の危険を未然に
防ぐことができ、金型破損およびそれによる機械本体へ
の悪影響を排除することができる。一方、コイニング曲
げを実行する場合には、金型が衝突しても偏差カウンタ
22の値が所定値になるまでラム2の下降が継続される
ので、コイニング加工を安全かつ確実に行うことができ
る。こうして、いずれの曲げ加工を実行する場合にも支
障なくその曲げ加工を実現することができる。
上金型を取り付け、テーブル(固定部材)に下金型を取
り付ける、所謂オーバードライブ式のプレスブレーキに
ついて説明したが、本発明は、ラム(可動部材)に下金
型を取り付け、テーブル(固定部材)に上金型を取り付
ける、所謂アンダードライブ式のプレスブレーキに対し
ても適用できるのは言うまでもない。
うな板曲げ機を例にとって説明したが、本発明は、抜き
加工・絞り加工等を行うプレス機に対しても適用するこ
とができる。図9には、このプレス機の正面図(a)お
よび側面図(b)が示されている。このプレス機におい
ては、テーブル25の上面にボルスタ26が設けられる
とともに、このボルスタ26に対向するように、昇降駆
動されるラム27の下部にスライド28が設けられてい
る。こうして、ボルスタ26の上部に装着される下金型
と、スライド28の下部に装着される上金型とによって
ワークの抜き加工・絞り加工等の成形加工と、コイニン
グ加工とが行われる。ここで、ラム27はACサーボモ
ータにて駆動され、このACサーボモータがNC装置
(操作盤)29からの指令信号にて制御される。なお、
図に符号30にて示されるのは手押し操作用の両手押釦
盤である。
ーキと同様の動作および制御態様によって、成形加工
(抜き加工・絞り加工)とコイニング加工とが選択さ
れ、それら加工が実行される。なお、この場合の制御シ
ステム構成、制御フロー等については前述のプレスブレ
ーキにおけるそれらと基本的に異なるところがないの
で、その詳細な説明を省略することとする。
干渉状態検出手段およびラム制御手段は、本実施例にお
けるNC装置13,29に相当する。
キの正面図である。
ある。
ある。
ク図である。
時間経過図である。
時間経過図である。
理フローを示すフローチャートである。
ンである。
(b)である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ACサーボモータにて駆動されるラムに
支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置される
ように固定テーブルに支持される固定金型との協働によ
ってワークを加工するACサーボ駆動式鍛圧機械のラム
制御方法であって、 ラム作動中に駆動金型と固定金型とが干渉してそのラム
の作動が中断したときに、コイニング加工が予め選択さ
れているか否かを判定し、このコイニング加工が選択さ
れている場合にはそのラム作動位置を下死点とみなして
正常なラム作動を継続するように制御し、前記コイニン
グ加工が選択されていない場合にはそのラム作動位置を
異常位置とみなしてラム作動を中止するように制御する
ことを特徴とするACサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御
方法。 - 【請求項2】 ACサーボモータにて駆動されるラムに
支持される駆動金型と、この駆動金型に対向配置される
ように固定テーブルに支持される固定金型との協働によ
ってワークを加工するACサーボ駆動式鍛圧機械のラム
制御装置であって、(a)コイニング加工であるか成形
加工であるかの加工種別を設定する加工種別設定手段、
(b)ラム作動中に駆動金型と固定金型とが干渉してそ
のラムの作動が中断したか否かを検出する干渉状態検出
手段および(c)この干渉状態検出手段によりラムの作
動が中断したことが検出されたときに、前記加工種別設
定手段にて予めコイニング加工が設定されている場合に
はそのラム作動位置を下死点とみなして正常なラム作動
を継続するように制御し、前記加工種別設定手段にて予
め成形加工が設定されている場合にはそのラム作動位置
を異常位置とみなしてラム作動を中止するように制御す
るラム制御手段を備えることを特徴とするACサーボ駆
動式鍛圧機械のラム制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16930199A JP4010707B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Acサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JP2001001049A true JP2001001049A (ja) | 2001-01-09 |
JP4010707B2 JP4010707B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=15884000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16930199A Expired - Fee Related JP4010707B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Acサーボ駆動式鍛圧機械のラム制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4010707B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103143616A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-06-12 | 深圳众为兴技术股份有限公司 | 一种防碰撞冲孔方法、装置以及一种冲孔控制系统 |
US8534105B2 (en) | 2004-11-17 | 2013-09-17 | Amada Company, Limited | Bending method, and die and bending machine used for the bending method |
JP2015024488A (ja) * | 2013-07-27 | 2015-02-05 | 株式会社吉野機械製作所 | 工作機械の動作表示方法および動作表示装置 |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP16930199A patent/JP4010707B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN103143616B (zh) * | 2013-02-04 | 2016-03-30 | 深圳众为兴技术股份有限公司 | 一种防碰撞冲孔方法、装置以及一种冲孔控制系统 |
JP2015024488A (ja) * | 2013-07-27 | 2015-02-05 | 株式会社吉野機械製作所 | 工作機械の動作表示方法および動作表示装置 |
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