JP2001171849A - 通気性シートのピックアップ方法及び装置 - Google Patents

通気性シートのピックアップ方法及び装置

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JP2001171849A
JP2001171849A JP35807199A JP35807199A JP2001171849A JP 2001171849 A JP2001171849 A JP 2001171849A JP 35807199 A JP35807199 A JP 35807199A JP 35807199 A JP35807199 A JP 35807199A JP 2001171849 A JP2001171849 A JP 2001171849A
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hooking
breathable
breathable sheet
needle
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JP35807199A
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Kazuhiko Takihara
和彦 瀧原
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 積載された通気性シートを1枚毎に切り出し
て搬送する際の、シートピックアップ(1枚切り出し)
を機械化・自動化する。 【解決手段】 積載された通気性シートの四隅の各々に
対して、放射状に拡縮するフィンガー10a,10b,
10c,10d,10e,10fの各々の先端に配設し
た引掛け針を昇降シリンダー2にて押圧して、該フィン
ガー10a,10b,10c,10d,10e,10f
を放射状に拡げ且つ上昇させることにより、通気性シー
ト5をピックアップする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積載された通気性
シートを1枚毎に自動且つ機械的にハンドリングする際
の、ピックアップ(1枚切り出し)方法及びその装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の通気性シートのピックアップ方法
及び装置としては、特開平9−301317号公報に記
載されている「コイルのカバー掛け方法および装置並び
にカバー体」が知られているが、この方法及び装置は、
通気性シートに対して耐熱ビニール等により非通気性の
吸着部を形成して、吸着装置により1枚ずつ吸着保持す
るものである。
【0003】また、通気性のある布製シートのピックア
ップ装置としては、特開平6−335726号公報に記
載されている「線材コイル保護カバーの装着装置」が知
られており、この装置は、回転式の引掛け針を内蔵した
ピックアップヘッドを布製シート(緩衝材)の幅方向全
面にわたって接触させ、次いで該引掛け針を回転させて
布製シート(緩衝材)に侵入することにより、1枚ずつ
の布製シート(緩衝材)をピックアップするものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術である特開平9−301317号公報の「コイル
のカバー掛け方法および装置並びにカバー体」では、確
かに通気性シートに非通気性の吸着部を設ける吸着方式
により、通気性シートのピックアップは可能となるが、
既存の対象シート数が数万枚である場合、吸着部を加工
するのに多大な費用が発生するという課題がある。
【0005】また、上記従来技術である特開平6−33
5726号公報の「線材コイル保護カバーの装着装置」
では、通気性シートである布製シート(緩衝材)を加工
することなく、通気性シートのピックアップが可能とな
るが、本発明者によると、幅2000mm×長さ2000
mmの布製シート(綿製シート)をシートパレット(シー
ト置き台)に、2名の人手により200枚程度の布製シ
ートを積載した結果、布製シート上面には段差、傾斜、
凹凸、及び皺等が発生し、さらに使用中の布製シートの
中には傷(破れ、裂け目)もあることが分かった。
【0006】このような布製シート上面に、特開平6−
335726号公報で開示されている、布製シート短辺
の全長とほぼ同じ長さのボックス形態のピックアップヘ
ッドを布製シートに接触させると、布製シートには段
差、傾斜等があることから、ピックアップヘッド下面と
布製シート表面に隙間が発生してしまい、引掛け針が十
分に布製シートに侵入しない場合がある。さらに、引掛
け針を回転移動により、単に布製シートに侵入してピッ
クアップしているために、ピックアップヘッドを回転移
動させた時に十分なピックアップ力が得られないことか
ら、引掛け針が布製シートから抜け落ちる場合等があ
り、布製シートをピックアップすることができないとい
う課題がある。
【0007】本発明は、上記の課題を有利に解決するも
のであって、対象となる通気性シートの表面を加工する
ことなく、また通気性シートを人手により積載した状態
に対して、通気性シートの1枚毎のピックアップを確実
にでき、通気性シートのピックアップの自動化、機械化
を実現することができる方法及び装置を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、産業用ロボット等のハンドフレームに配
置された昇降シリンダーにシートピッカーを設けたシー
トピックアップ方式に関するものであって、請求項1の
発明は、通気性シートの少なくとも二隅の各々に対し
て、放射状に拡縮するフィンガーの先端に配設した引掛
け針を押圧して、該フィンガーを放射状に拡げ且つ上昇
させることにより、通気性シートをピックアップするこ
とを特徴とする通気性シートのピックアップ方法であ
る。また請求項2の発明は、放射状に拡縮するフィンガ
ーの先端に配設した引掛け針と該引掛け針を通気性シー
トに押圧する昇降手段を少なくとも通気性シートの二隅
の各々に配置したことを特徴とする通気性シートのピッ
クアップ装置である。さらに請求項3の発明は、請求項
2の発明において、フィンガーを放射状に、且つスイベ
ル式に拡縮可能とし、該フィンガー先端に配設した引掛
け針に対して邪魔板を設けて、引掛け針の出入れをする
ことを特徴とする通気性シートのピックアップ装置であ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】上記の発明は、本発明者が引掛け
針により通気性シートを緊張させて、通気性シートをピ
ックアップ(保持)して、引掛け針による緊張を解除す
ることによりリリース(開放)することに着目し、通気
性シートのピックアップのテストを繰り返した結果に基
づくものである。
【0010】まず、布製(通気性)シートと同等の大き
さのフレームに、シリンダーとスライドベースからなる
左右且つ平行方向のみに移動可能な対向した移動体の先
端に引掛け針を取付け、フレームを下降させることで、
移動体を布製シートに押圧して拡げるテストを行った結
果、対向した引掛け針間にピックアップするのに十分な
緊張力を発生させるためには、通気性シートの皺・凹凸
等の弛みや一対の引掛け針の間隔が長いことから、引掛
け針の移動量を多大に拡げてやる必要があり、そのため
に、引掛け針を拡げている最中に引掛け針が布製シート
より抜けて外れることがあった。また、積載された布製
シートには傾きや段差が発生しており、布製シートと引
掛け針との間に隙間が発生して引掛け針が通気性シート
に刺さらないため、ピックアップをほとんど失敗した。
【0011】上記のテスト結果に基づいて発明した請求
項1、請求項2に記載の構成では、通気性シートと引掛
け針との間に発生する緊張力を利用してピックアップす
る方式であるため、吸着方式で必要であった通気性シー
トを加工する必要がないだけでなく、積載した通気性シ
ート上面に表面の段差、傾斜、凹凸、皺及び傷(破れ、
裂け目)等が発生していた場合でも、通気性シートの隅
の各々の部分に対して個別に設けた昇降シリンダーに
て、フィンガーの先端に配設した引掛け針を押圧するた
めに、通気性シート上面の段差及び傾きの影響を受ける
ことが無く、各々の引掛け針を通気性シートに確実に押
し込むことができ、またフィンガーの先端に配設した針
ブロックを押圧するために、通気性シートの凹凸及び皺
等の緩みは、針ブロックの下面にてフラットに矯正する
ことができる。
【0012】また、引掛け針を押圧して放射状に拡げる
ために、フィンガー内に傷(破れ、裂け目)があった場
合、傷の方向と垂直方向のピックアップ保持力は多少低
下するものの、平行方向のピックアップ保持力は通常通
りに発揮するために、傷の影響を受けることなく、通気
性シートをピックアップすることができる。
【0013】さらに、引掛け針を放射状に拡げるため
に、引掛け針と通気性シートとの間の緊張力は、対向す
る引掛け針間だけでなく隣合う引掛け針間にも作用する
ため、より確実で強固なピックアップ保持を行うことが
できる利点を有している。
【0014】なお、通気性シートをリリースする際は、
フィンガーを縮めることにより、引掛け針と通気性シー
トとの間が弛緩して、通気性シートが自重で引掛け針か
ら抜け落ちてリリースされる。
【0015】ところで、通気性シートの生地が綿である
場合は問題無いが、その他の種類によっては、通気性シ
ートの自重のみでは引掛け針から抜け落ちきれない場合
があり、その際は放射状に、且つスイベル式に拡縮する
フィンガー先端に配設した引掛け針に対してスリット付
きの邪魔板を設けることにより、フィンガーを縮めてい
る場合は、引掛け針が邪魔板の内側に在るが、フィンガ
ーを拡げていくと、徐々に引掛け針が邪魔板のスリット
から突出してきて通気性シートに突き刺さり、把持力が
発生してピックアップすることができる。一方、フィン
ガーを縮めていくと、引掛け針が完全に邪魔板の内側に
格納されて邪魔板が抵抗となり、引掛け針を通気性シー
トから完全に抜き去り、確実に通気性シートをリリース
することができる。
【0016】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図1は本発明の実施例である通気性シートのピッ
クアップ装置の図である。図2は、本発明の第一の実施
例である通気性シートのピックアップ装置のシートピッ
カーの動作説明図である。(図1のシートピッカー1a
のみ図示。)図3は、図2に示す実施例の引掛け針の図
である。図4は、本発明の第二の実施例である通気性シ
ートのピックアップ装置のシートピッカーの動作説明図
である。図5は、図4に示す実施例の引掛け針の図であ
る。図6は、図4に示す実施例の邪魔板の図である。図
7は、図2に示す第一の実施例の通気性シートのピック
アップ動作の説明図である。図8は、図4に示す第二の
実施例の通気性シートのピックアップ動作の説明図であ
る。図9は、通気性シートに皺・凹凸がある場合のピッ
クアップ動作の説明図である。図10は、通気性シート
に段差及び傾斜がある場合のピックアップ動作の説明図
である。図11は、通気性シートに破れがある場合のピ
ックアップ動作の説明図である。
【0017】次に、各図を参照して本発明の動作につい
て説明する。図1に示すように、本実施例のシートピッ
クアップ装置14は、産業用ロボット4のハンドフレー
ム3に配設されている昇降シリンダー2a,2b,2
c,2dとシートピッカー1a,1b,1c,1dから
構成されており、昇降シリンダー2a,2b,2c,2
dは、通気性シート5の四隅の内側に相当する位置でハ
ンドフレーム3に配設されている。もちろんピックアッ
プ力(シート把持力)とシート質量のバランスから、通
気性シートに対して6箇所の位置に配設しても、またそ
れ以上の個数を配設しても構わない。図中6はシートパ
レットを示す。
【0018】本発明における第一の実施例について、図
2、図3及び図7を参照しながら以下に説明する。第一
の実施例であるピックアップ装置14は、3方向放射状
に拡縮する6本のフィンガー10a,10b,10c,
10d,10e,10fを有するグリッパー13と、前
記フィンガー10a,10b,10c,10d,10
e,10fの先端に配設した針ホルダー8a,8b,8
c,8d,8e,8fに取り付けられた引掛け針9a,
9bとから成るシートピッカー1a,1b,1c,1d
と、該フィンガーを通気性シート5に押圧する昇降シリ
ンダー2から構成されており、ハンドフレーム3の4箇
所に各々が配設されている。
【0019】フィンガー10a,10b,10c,10
d,10e,10fは、リンク構造となっており、内部
に組み込まれたエアーシリンダー(図示省略)によって
リンクを駆動することで、図2(a1),(a2)から
図2(b1),(b2)のように、フィンガー先端をシ
ート面に対してパラレル且つグリッパー13の中心に対
して放射状に移動することができる。
【0020】針ホルダー8a,8b,8c,8d,8
e,8fには、引掛け針9a,9bの出代が一定になる
ように引掛け針の形状をした溝が設けられており、2本
の引掛け針9a,9bが、あて板とボルトにより固定で
きるようにしている(図3)。ここで、引掛け針9a,
9bの出代は、通気性シートの厚さと同等かもしくは若
干大きくしている。また引掛け針9a、9bの角度は、
針ホルダーの底面に対して45°と60°の2種類とし
ており、シート端部の近傍に配置した針ホルダー8a,
8e,8fの引掛け針を45°、通気性シート5の内側
に配置した針ホルダー8b,8c,8dを60°として
いる。
【0021】本発明の第一の実施例のシートピックアッ
プの動作について説明する。産業用ロボット4によっ
て、シートピッカー1a,1b,1c,1dをパレット
6上に積載された通気性シート5の所定の位置に移動
(図7 (a) )した後、昇降シリンダー2を伸ばすこと
により、縮(閉)状態のグリッパー13を通気性シート
5上面に押圧すると、引掛け針9a,9bは最上段の通
気性シート12のみに突き刺すことになる(図7 (b)
)。次に、グリッパー13を通気性シート5に押圧し
た状態で、フィンガー10a,10b,10c,10
d,10e,10fを拡(開)状態にすると、引掛け針
9a,9bが通気性シート12に突き刺さった状態で引
掛け針の間隔が拡がることにより、引掛け針と通気性シ
ートとの間に緊張力が発生する。この状態で、グリッパ
ー13で最上段の通気性シート12を把持することにな
る(図7 (c) )。ところで、通気性シートを把持した
際の引掛け針のストロークは、シート自体の剛性とグリ
ッパーの拡縮力で決まることになる。
【0022】引き続きフィンガー10a,10b,10
c,10d,10e,10fを拡(開)の状態のままで
昇降シリンダー2を縮め、さらに産業用ロボット4にて
ハンドフレーム3を上昇させることにより、最上段の通
気性シート1枚のみをピックアップすることができる
(図7 (d) )。また、拡(開)状態のフィンガー10
a,10b,10c,10d,10e,10fを縮
(閉)状態にすることで、引掛け針と通気性シートとの
間の緊張力が無くなり、通気性シートの自重により引掛
け針が通気性シート表面から抜けて、通気性シートがリ
リース(開放)される(図7 (e) )。ここで引掛け針
を放射状に拡げる(図2 (b2) )ので、引掛け針の間
隔が、対向した引掛け針同士だけが拡がるのでなく隣り
合う針間もまた拡がるため、引掛け針と通気性シートと
の間の緊張力が、対向する引掛け針間だけでなく隣合う
引掛け針間にも作用することになり、より確実で強固な
ピックアップを行うことができる。
【0023】本発明における第二の実施例について、図
4、図5、図6及び図8を参照しながら以下に説明す
る。第二の実施例であるピックアップ装置は、3方向放
射状に拡縮する6本のフィンガー10a,10b,10
c,10d,10e,10fを有するグリッパー13
と、前記フィンガー10a,10b,10c,10d,
10e,10fの先端に配設した針ホルダー8a,8
b,8c,8d,8e,8fに取り付けられた引掛け針
9a,9bとから成るシートピッカー1a,1b,1
c,1dと、引掛け針を出入りさせるための支持具16
a,16b,16c,16d,16e,16fに係止さ
れた邪魔部材11a,11b,11c,11d,11
e,11fと該フィンガーを通気性シートに押圧する昇
降シリンダー2から構成されており、ハンドフレーム3
の4箇所に各々が配設されている。
【0024】フィンガー10a,10b,10c,10
d,10e,10fは、リンク構造となっており、内部
に組み込まれたエアーシリンダー(図示せず)によって
リンクを駆動することで、図4(a1),(a2)から
(b1),(b2)のように、フィンガー先端をシート
面に対してスイベル且つグリッパーの中心に対して放射
に移動することができる。
【0025】針ホルダー8a,8b,8c,8d,8
e,8fには、引掛け針9a,9bの出代が一定になる
ように両側に引掛け針の形状をした溝が設けられてお
り、2本の引掛け針9a,9bが、あて板とボルトによ
り固定できるようになっている(図5)。また、引掛け
針9a,9bの角度は45°とした。ところで、フィン
ガー10a,10b,10c,10d,10e,10f
を縮(閉)状態では、(図4 (a1) )のように、引掛
け針が邪魔板の内側に入り込むようになっており、且つ
フィンガー10a,10b,10c,10d,10e,
10fを拡(開)状態では、引掛け針の邪魔板下面から
の出代が、通気性シートの厚さと同等かもしくは若干大
きくしているように邪魔板の配置を調整して、グリッパ
ー13に配設している。
【0026】本発明の第二の実施例のシートピックアッ
プの動作について説明する。産業用ロボット4によっ
て、シートピッカー1a,1b,1c,1dをパレット
6上に積載された通気性シート5の所定の位置に移動
(図8 (a) )した後、フィンガー10a,10b,1
0c,10d,10e,10fを縮(閉)状態にて、昇
降シリンダー2を伸ばして、邪魔板11a,11b,1
1c,11d,11e,11fをシート上面に押圧する
(図8 (b) )。次に、邪魔板11a,11b,11
c,11d,11e,11fを通気性シート5に押圧し
た状態で、フィンガー10a,10b,10c,10
d,10e,10fを拡(開)状態にしていくと、徐々
に引掛け針9a,9bが、邪魔板11a,11b,11
c,11d,11e,11fのスリットから突出してき
て、引掛け針が通気性シート5に突き刺さり、その状態
でさらに引掛け針同士の間隔が拡がることにより、引掛
け針と通気性シートとの間に緊張力が発生する。この状
態で、グリッパー13にて通気性シートを把持したこと
になる(図8 (c) )。ところで、通気性シートを把持
した際の引掛け針のストロークは、通気性シート自体の
剛性とグリッパーの拡縮力で決まることになる。
【0027】引き続きフィンガー10a,10b,10
c,10d,10e,10fを拡(開)の状態のままで
昇降シリンダー2を縮め、さらに産業用ロボット4にて
ハンドフレーム3を上昇させることにより、最上段の通
気性シート1枚のみをピックアップすることができる
(図8 (d) )。また、拡(開)状態のフィンガー10
a,10b,10c,10d,10e,10fを縮
(閉)状態にすることで、引掛け針が完全に邪魔板の内
側に入り込むことにより、引掛け針を通気性シートから
完全に抜き去られ、通気性シートがリリース(開放)さ
れる(図8 (e) )。 ここで引掛け針を放射状に拡げ
るので、引掛け針の間隔が、対向した針同士だけ拡がる
のでなく隣り合う針の間もまた拡がるため、引掛け針と
通気性シートとの間の緊張力が、対向する引掛け針間だ
けでなく隣合う引掛け針間にも作用することになり、よ
り確実で強固なピックアップを行うことができる。
【0028】最上段の通気性シート表面に皺及び凹凸等
のシート緩みが存在する場合の作用について、図9を参
照して説明する。皺及び凹凸等のシート緩み(図9
(a) )が存在する箇所に放射状に配置した針ホルダー
8a,8b,8c,8d,8e,8fを押圧することに
より、6個の針ホルダー下面にて、皺及び凹凸等のシー
ト緩みがフラットに矯正される(図9(b))と共に、
さらに本実施例では、グリッパー13の最大ストローク
を60mmとしており、グリッパーを拡(開)中に、グリ
ッパー13内に在る大抵の皺及び凹凸等の緩みは、60
mmのストロークの中で吸収してしまうことができる(図
9 (c) )ので、シート緩みが無い場合と同様に、引掛
け針と通気性シートとの間に緊張力を作用させることが
できるため、シート表面に皺及び凹凸等が有る無しにか
かわらず、確実に通気性シートをピックアップすること
ができる。
【0029】最上段のシート四隅に傾きによる高低差が
存在する場合の作用について、図10を参照して説明す
る。通気性シート5の隅の各々の部分に対して個別に、
昇降シリンダー2a,2b,2c,2dによって引掛け
針を通気性シートに押圧するために、シート上面の傾き
による高低差(段差)(図10(a))については、昇
降シリンダーのストロークによって吸収するため、傾き
による高低差の影響を殆ど受けることが無く、各々のフ
ィンガー10a,10b,10c,10d,10e,1
0fに配設した引掛け針を通気性シート5に確実に押し
込むことができる(図10(b))。
【0030】最上段の通気性シートに傷15が存在する
場合の作用について、図11を参照して説明する。本発
明によれば、通気性シートの隅に対して個別にシートピ
ッカーを配設しており、針ホルダー8a,8b,8c,
8d,8e,8f内のシート領域のみ緊張させて保持力
を発生させているため、まず針ホルダー8a,8b,8
c,8d,8e,8f外の傷(破れ、裂け目)はピック
アップ性能に影響しない。さらに、針ホルダー8a,8
b,8c,8d,8e,8f内に傷15(破れ、裂け
目)があった場合でも、図11のように、引掛け針を押
圧して放射状に拡げるために、傷15の方向と垂直方向
のピックアップ保持力は多少低下するものの、平行方向
のピックアップ保持力は通常通りに発揮するために、傷
の影響を受けることなく、通気性シートをピックアップ
することができる。
【0031】
【実施例】4軸パレタイジング用ロボットにアルミ製の
ハンドフレームを取付け、該ハンドフレームに昇降シリ
ンダー(仕様;ストローク:150mm)、グリッパー
(仕様;フィンガー数:6本、拡縮ストローク:30m
m、フィンガー間隔:170mm)及び引掛け針を配設し
た装置を用いて、通気性シートとしては、綿製シート
(綿仕様:厚さ1.4mm、幅2000mm×長さ2000
mm、質量1.4Kg)を対象として、パレットに150枚
のシートを積載した状態でシートピックアップ作業をし
た結果、皺・凹凸、高低差(段差)、傷に影響されるこ
となく、良好なシートピックアップ及びシートリリース
を行うことができることを確認した。また邪魔板を配設
したピックアップ装置については、タオルのような生地
に対して大変有効であった。
【0032】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る通気性
シートのピックアップ方法及び装置によれば、対象とな
る通気性シートを加工することなく、積載した状態の通
気性シートの1枚毎のピックアップを高い信頼性で達成
可能なため、通気性シートのピックアップを自動化・機
械化することができ、シートの搬送要員の省力化により
人件費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である通気性シートのピックア
ップ装置の図である。
【図2】本発明の第一の実施例である通気性シートのピ
ックアップ装置のフィンガーの動作説明図である。
【図3】図2に示す実施例の引掛け針の図である。
【図4】本発明の第二の実施例である通気性シートのピ
ックアップ装置のフィンガーの動作説明図である。
【図5】図4に示す実施例の引掛け針の図である。
【図6】図4に示す実施例の邪魔板の図である。
【図7】第一の実施例の通気性シートのピックアップ動
作の説明図である。
【図8】第二の実施例の通気性シートのピックアップ動
作の説明図である。
【図9】通気性シートに皺がある場合のピックアップ動
作の説明図である。
【図10】通気性シートに段差及び傾斜がある場合のピ
ックアップ動作の説明図である。
【図11】通気性シートに破れがある場合のピックアッ
プ動作の説明図である。
【符号の説明】
1,1a,1b,1c,1d:シートピッカー 2,2a,2b,2c,2d:昇降シリンダー 3:ハンドフレーム 4:産業用ロボット 5:通気性シート(積載) 6:シートパレット 7:シートクランプ 8,8a,8b,8c,8d,8e,8f:針ホルダー 9a,9b:引掛け針 10,10a,10b,10c,10d,10e,10
f:フィンガー 11,11a,11b,11c,11d,11e,11
f:邪魔板 12:通気性シート 13:グリッパー 14:シートピックアップ装置 15:傷 16:支持部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通気性シートの少なくとも二隅の各々に
    対して、放射状に拡縮するフィンガーの先端に配設した
    引掛け針を押圧して、該フィンガーを放射状に拡げ且つ
    上昇させることにより、通気性シートをピックアップす
    ることを特徴とする通気性シートのピックアップ方法。
  2. 【請求項2】 放射状に拡縮するフィンガーの先端に配
    設した引掛け針と、該引掛け針を通気性シートに押圧す
    る昇降手段を、少なくとも通気性シートの二隅の各々に
    配置したことを特徴とする通気性シートのピックアップ
    装置。
  3. 【請求項3】 放射状に、且つスイベル式に拡縮するフ
    ィンガー先端に配設した引掛け針に対して邪魔板を設け
    て、引掛け針の出入れをすることを特徴とする請求項2
    に記載の通気性シートのピックアップ装置。
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