JP2004043167A - 部品ストッカ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の部品を置くことができるベルト1a、1b、1c、1a’、1b’、1c’を列設し、ベルト1a、1b、1c、1a’、1b’、1c’のそれぞれにローラー(1j〜4j)を仕切るための仕切部材2bを一定間隔をおいて設け、ベルト1a、1b、1cが巻き掛けられた走行輪1f、1g、1h同士及びベルト1a’、1b’、1c’が巻き掛けられた1f’、1g’、1h’同士を相対的に所定角度だけずらしてベルト1a、1b、1c同士及びベルト1a’、1b’、1c’同士を相対的にずらすことによって、仕切部材2bで構成される部品配置スペースの大きさを変える。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の加工・組立等を行う生産ラインにおける部品ストッカに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には多くの回転部品が使われ、とりわけ、様々な種類の精密ローラーが多く使用されている。このようなローラーの加工や組立を行う生産ラインでは、加工したローラーをストックする場合、傷や打痕が付くのを防ぐため、ローラー同士が接触しないように、小分けされた部品配置スペースに一つずつローラーを積載する方法が一般的である。
この積載作業を効率的に行うために生産ラインから排出されるローラーを一時的にストックする部品ストッカが必要になる。この場合、ベルトコンベアを利用したローラー用の部品ストッカが用いられる場合がある。これは、ローラー同士の接触を防ぐ複数の仕切が取付け固定されたベルトを使用したもので、ローラーを仕切の間の部品配置スペースに載せ、ローラーが載せられる度にベルトコンベアが部品配置スペースの間隔分だけ移動し、次々とローラーをストックしていくものである。
このような部品ストッカでは、ストックする最も大きなローラーの径に合わせて部品配置スペースが固定されているので、小さい径のローラーをストックする場合も同一の部品ストッカで対応することができるが、スペースの有効利用や作業効率という点で好ましくないため、部品配置スペースを各ローラ−の径に対応させた専用のベルトや部品ストッカをローラー径の種類分用意し、取り扱う径の種類に応じて、専用のベルトや部品ストッカに交換するようにしている。
この他にも、複数種類の部品をストックできる例として、特開2001−253530公報の搬送コンベアがある。これは、複数種類のワークに対応できるように複数種類のトレーをコンベアベルト上に備えたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の部品ストッカでは、複数のベルトや部品ストッカが必要なため、設備費が増大し、また、ローラーの変更に伴ってベルトや部品ストッカを交換するので、その段取り変えに時間と手間がかかっていた。
また、特開2001−253530公報の搬送コンベアでは、複数種類のトレーが必要となり、また、少なくとも3段のコンベアに加え、コンベア間でワークトレーを循環させるための昇降装置2台以上が必要となることから装置が大掛かりとなり、設備費が増大するという問題がある。また、ワークトレーを一時保管するための中段コンベアと、トレーを循環させるための下段コンベアとを用いるため、縦方向に大きなスペースを必要とするという問題がある。さらに、段取り変えの時には、ワークトレーを一つ一つ循環させる必要があり、設定に時間がかかるという問題がある。
そこで、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、簡単な構造で部品配置スペースの大きさを部品の大きさに応じて容易に変更することができる部品ストッカを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述の問題点を解決するために、請求項1記載の発明では、複数の部品を置くことができる部品受け部材を複数列設し、前記部品を仕切るための仕切部材を前記部品受け部材上に一定間隔をおいて設け、前記部品受け部材同士の相対位置をずらすことによって、前記仕切部材で構成される部品配置スペースの大きさを変えるようにした部品ストッカを最も主要な特徴とする。
請求項2記載の発明では、前記仕切部材を有する前記部品受け部材は少なくとも両端が走行輪に巻き掛けられた無限軌道帯である部品ストッカを主要な特徴とする。
請求項3記載の発明では、前記仕切部材の前記部品に対する位置関係を同一に設定した複数の前記部品受け部材を複数組備えた部品ストッカを主要な特徴とする。
請求項4記載の発明では、前記部品を搬送するための搬送手段が前記部品の搬送時に干渉しないように、前記部品の一端側を支持する前記部品受け部材と前記部品の他端側を支持する前記部品受け部材を所定距離だけ離間させて配設した部品ストッカを主要な特徴とする。
請求項5記載の発明では、2つの前記仕切り部材で仕切られた前記部品が一方の前記仕切部材側に倒れ易いように前記部品受け部材の一方側と他方側の水平面からの取り付け高さを変えて前記部品受け部材を傾けて設置した部品ストッカを主要な特徴とする。
請求項6記載の発明では、前記部品受け部材を駆動する駆動手段と、前記仕切部材を検出する検出手段とを備え、前記検出手段からの信号に基づいて前記駆動手段による前記部品受け部材の送り量を制御するようにした部品ストッカを主要な特徴とする。
請求項7記載の発明では、複数の前記無限軌道帯を前記走行輪の回転軸が同一となるように列設し、同軸上にある走行輪間において相対的に所定角度だけ走行輪をずらすことによって、前記仕切部材で構成される部品配置スペースの大きさを変えるようにした部品ストッカを主要な特徴とする。
請求項8記載の発明では、ボールプランジャと前記ボールプランジャのボールが納まるボール収納部とで構成される係合手段を前記走行輪に設け、前記係合手段によって前記走行輪の回転調整時の位置決めを行うようにした部品ストッカを主要な特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明の一実施例を示す部品ストッカ100の上面図である。部品ストッカ100は画像形成装置などに多く使われる精密部品等を次々とストックするためのもので、部品の加工や組立を行う生産ラインに設置して使用される。この例では、加工が終わって排出されてきた棒状のローラー(部品)をストックするために用いている。ストックされたローラーは最大積載数に達する前に人手によって取り出されて梱包される。
図1に示すように、部品ストッカ100は、無限軌道帯であって部品受け部材として機能する6本のベルト1a、1b、1c、1a’、1b’、1c’と、12個の走行輪1f、1g、1h、2f、2g、2h、1f’、1g’、1h’、2f’、2g’、2h’とを有している。6本のベルトを用いたのは2本を1組とする3組のベルトによって複数種類の大きさの部品配置スペースを得るためであるが、これについては後述する。
ベルト1aは走行輪1f、2fに、ベルト1bは走行輪1g、2gに、ベルト1cは走行輪1h、2hに、ベルト1a’は走行輪1f’、2f’に、ベルト1b’は走行輪1g’、2g’に、ベルト1c’は走行輪1h’、2h’にそれぞれ所定の張力をもって巻き掛けられている。
部品ストッカ100では、ローラー1jの一端側を3本のベルト1a、1b、1cで支持し、ローラー1jの他端側を残りの3本のベルト1a’、1b’、1c’で支持することで、ベルト1a、1b、1cとベルト1a’、1b’、1c’の間を所定距離だけ離間させ、所定の空間1kが確保されるように構成されている。これは、ローラー1jの下側を持ちながら搬送するための搬送手段としてのロボットアーム1iがローラー1jの搬送時に他の部材に干渉することなくローラー1jをベルト上に着地させることができるようにするためである。
【0006】
また、ベルト1a及びベルト1a’と、ベルト1b及びベルト1b’と、ベルト1c及びベルト1c’とによって3組のベルトが構成され、同一組のベルトにおいては相対的にずれることがないように設定される。1組を2本のベルトで構成したのは、ベルト上に設けられた後述する仕切部材のローラー1jに対する位置関係が同一に設定されるベルトを2本使い、ローラー1jがベルト上の所定位置に安定して納まるようにするためである。
そして、それぞれのベルト上にはここに配置される複数のローラーを仕切るための板状の仕切部材2bが所定の距離xを隔てて複数立設されている。これにより、ローラー同士の接触がなくなり、傷や打痕が付くのが防止されると共にローラーのベルト上での移動が規制される。
また、走行輪2f、2g、2hには軸2sが回転自在に挿通され、走行輪2f’、2g’、2h’には軸2sの同軸上に配される軸3sが回転自在に挿通されている。一方、走行輪1f、1g、1h、1f’、1g’、1h’には軸1sが配されている。そして、軸2sと軸1sの一端側は側板7、8に支持され、軸3sと軸1sの他端側は側板9,10に支持される。また、軸1sの一端には駆動輪1dが固定され、図示しない駆動手段としてのモータから回転力が与えられる。これにより、走行輪1f、1g、1h、1f’、1g’、1h’が回転し、列設された6本のベルトが同時に駆動される。
【0007】
図2は部品ストッカ100の側面図である。図2に示すように、側板10は3個の支柱11、12、13によって支持されている。支柱11、12、13には2つの長孔14、14がそれぞれ穿設されており、側板10を固定するためのボルト15が1つの長孔14に2本ずつ配される。一方、側板10には2本の溝16、16が形成されている。この溝16の内部は開口部分の幅よりも広い幅になるように形成されており、ここに図示しないナットがはめ込まれるようになっている。溝16内のナットはボルト15によって締め付けられ、これによって側板10が支柱11、12、13に固定される。
取り付け手順は、先ず側板10を支柱13に固定し、ここを支点に、支柱11に高さを変えて固定することで角度2cの傾きを付け、最後に支柱12に固定する。部品ストッカ100を傾けて設置したのは、2つの仕切部材2bで仕切られたローラーが一方の仕切部材2b側に倒れ易くなるようにして、ローラーの積載時やベルト駆動時にローラーが転がって表面に傷や打痕が付くのを防止するためである。
また、図2に示すように、側板10には仕切部材2bを検出する検出手段として、フォトセンサ2dが2本のボルト24、24によって取り付けられている。これにより、フォトセンサ2dが検出した信号に基づいて上述のモータが駆動され、ベルトが所定量だけ正確に送られるようになっている。
さて、上述したように、部品ストッカ100では3組のベルトによって部品配置スペースの大きさを変えているが、これは、3組のベルト同士を相対的にずらすことによって実現している。ベルト同士を相対的にずらすために、同軸上の走行輪同士を軸を中心として相対的に回転させてずらすことができるようになっている。
【0008】
以下に走行輪の構成について図3を用いて説明する。図3(a)は走行輪1f、1g、1hの平面図であり、(b)は表と裏の面を示したものである。走行輪1f、1g、1hには走行輪同士の相対的位置をずらすときの位置決めを行う係合手段と走行輪同士を固定する機構が構成される。
走行輪1fは軸1sに固定されている。一方、走行輪1g、1hは軸1sに固定されることはなく、軸1sに対して回転自在となっている。図3(a)に示すように、走行輪1fの表(オモテ)面には走行輪同士をねじ止めするための2つのねじ孔16、16が設けられている。また、これらねじ孔16、16と同一の円周上には係合手段の一構成要素となるボール収納部17d、18d、19dが形成されている。ボール収納部17d、18d、19dは後述するボールプランジャの先端にあるボールが係合する凹部である。ボール収納部17d、18d、19dはそれぞれ所定の間隔をおいて形成されており、走行輪同士すなわちベルト同士をずらす時に所望のずらし量が得られるようにその間隔が設定されている。
一方、走行輪1gの裏面の所定位置にはボール収納部17d、18d、19dに係合し、ボール収納部17d、18d、19dと共に係合手段を構成するボールプランジャ4bが先端のボールを表面に突出させて埋設されている。ボールプランジャ4bは図示しないスチールボールとこれを付勢するバネが円筒状の容器に収納された汎用部品であり、係合時には、押し込められていたスチールボールがバネで付勢されて相手側の凹みに収納される。
走行輪1f、1gの組み付けでは、走行輪1fの表面と走行輪1gの裏面が対向するように合わされる。このとき、ボールプランジャ4bは例えば、ボール収納部18dに係合され、走行輪1fに対して走行輪1gが位置決めされる。因みに、部品ストッカ100では、ボールプランジャ4bがボール収納部18dに係合した場合は、図4のようにベルト1a上の仕切部材2bとベルト1b上の仕切部材2bが並んで位置するように設定される。
また、走行輪1gには走行輪固定用のねじ4a(図3(b))が挿通するための円弧状の貫通孔20が2箇所に穿設されており、ねじ4aが挿通されたまま走行輪1gを走行輪1fに対して回すことができるようになっている。また、走行輪1gの表面には後述するボールプランジャ4cが係合するためのボール収納部21e、22eが形成されている。
【0009】
図3において、走行輪1hの裏面の所定位置にはボール収納部21e、22eに係合するためのボールプランジャ4cが埋設されている。このとき、ボールプランジャ4cは例えば、ボール収納部21eに係合され、走行輪1gに対して走行輪1hが位置決めされる。因みに、部品ストッカ100では、ボールプランジャ4cがボール収納部21eに係合した場合は、図4のようにベルト1b上の仕切部材2bとベルト1c上の仕切部材2bが並んで位置するようになっている。また、走行輪固定用のねじ4a(図3(b))が挿通するための円弧状の貫通孔23が2箇所に穿設されている。貫通孔23はねじ4aが挿通されたままの状態で走行輪1hが走行輪1fだけでなく走行輪1gに対してもずれることができるように貫通孔20よりも長めの円弧孔となっている。そして、図3(b)のように、貫通孔20、23に挿通されたねじ4aはねじ穴16に締付け固定され、走行輪1f、1g、1hが互いに締付け固定される。なお、走行輪1f’、1g’、1h’(図1)の構造は走行輪1f、1g、1hと同様であるので説明は省略する。
このように構成された部品ストッカ100において、ローラー1jの径の変更に伴いベルト上の部品配置スペースの大きさを変えるときは、図3(b)において、まず、ねじ4aを緩めて走行輪1g、1hが走行輪1fに対して自由に回転できるようにする。
そして、図4のように、ベルト1a、1b、1c上の仕切部材2bのローラー1jに対する位置関係を全て同じにして最大径のローラー1jを置くことができる部品配置スペースxを構成する場合は、上述したように、走行輪1gのボールプランジャ4bを走行輪1fのボール収納部18dに係合させ、走行輪1hのボールプランジャ4cをボール収納部21eに係合させて位置決めをして、ねじ4aを締付けて走行輪同士を固定する(図3)。これにより、径が約xのローラー1j用の部品配置スペースが設定される。
【0010】
次に、図5(a)、(b)のように、ベルト1a上の仕切部材2bとベルト1b、1c上の仕切部材2bとで構成される部品配置スペースの大きさをほぼx/2とするには、図3において、走行輪1gのボールプランジャ4bを走行輪1fのボール収納部19dに係合させ、走行輪1hのボールプランジャ4cをボール収納部21eに係合させて位置決めをして、ねじ4aを締付けて走行輪同士を固定する。これにより、径が約x/2のローラー2j用の部品配置スペースが設定される。
次に、図6(a)、(b)のように、ベルト1a上の仕切部材2bとベルト1b上の仕切部材2bとベルト1c上の仕切部材2bとによって構成される部品配置スペースの大きさをほぼx/3とするには、図3において、走行輪1gのボールプランジャ4bを走行輪1fのボール収納部17dに係合させ、走行輪1hのボールプランジャ4cをボール収納部22eに係合させて位置決めをして、ねじ4aを締付けて走行輪同士を固定する。これにより、径が約x/3のローラー3j用の部品配置スペースが設定される。
次に、図7(a)、(b)のように、ベルト1a上の仕切部材2bとベルト1b、1c上の仕切部材2bとで構成される部品配置スペースの大きさを約x/3と約2x/3とするには、図3において、走行輪1gのボールプランジャ4bを走行輪1fのボール収納部17dに係合させ、走行輪1hのボールプランジャ4cをボール収納部21eに係合させて位置決めをして、ねじ4aを締付けて走行輪同士を固定する。これにより、径が約x/3のローラー3j用と径が約2x/3のローラー4j用の部品配置スペースが設定される。
【0011】
したがって、部品ストッカ100では、ベルト1a,1b、1c同士及びベルト1a’、1b’、1c’同士をずらすことができるので、簡単な構造でありながら、部品配置スペースの大きさをローラーの径に応じて容易に変更することができる。また、1台の装置で複数種類の径のローラーに対応できるので、設備費を抑えることができる。
また、ベルト1a、1b、1cとベルト1a’、1b’、1c’の間に所定の空間1kが確保されるように構成し、搬送されてきたローラーを上から落下させてベルト上に配置するのではなく、ローラーの下側を持つロボットアーム1iによってローラーをベルト上にショック無く着地させる搬送方法を採用しているので、ローラーの損傷が防止され、歩留まりが向上される。
また、仕切部材2bのローラーに対する位置関係を同一に設定した2本で1組のベルトを備えているので、ローラーをベルト上の所定位置で安定して保持することができる。
また、ベルト1a〜1c’を傾斜を持たせて設置することで、ローラーが部品配置スペース上の一方側に配置され、ローラーの積載時やベルト駆動時にローラーが繰り返し転がるのを防止し、キズや打痕が付かないようにすることができる。
また、走行輪に対してベルトをずらすのではなく、走行輪同士の位置を簡単にずらすことができるので、部品配置スペースの変更に伴う段取り変え時間の短縮が可能になり、生産が中断される時間が低減される。
また、走行輪にボールプランジャとボール収納部とで構成される係合手段を設けて位置決めするようにしたので、走行輪同士の相対的位置(周方向における相対的角度)を容易に且つ正確に変更することができ、段取り時の操作ミスを防ぎ、短時間で段取りが可能となる。
また、フォトセンサ2dを備え、フォトセンサ2dからの信号に基づいてベルト送り量を制御するので、部品配置スペースの大きさが変更されても、ベルトを部品配置スペースの間隔だけ正確に移動させることができ、部品配置スペースの大きさ変更時におけるベルト送り量のズレを防ぐことで積載ミスを無くし、生産時間の中断が低減される。
なお、部品受け部材としては無限軌道帯のベルトを用いずとも、例えば、板状の部材などを用いて部品配置スペースを変更できるように互いに相対的にずれることができる構成としたものであっても構わない。
また、部品ストッカ100では、2本を1組として3組6本のベルト(部品受け部材)を使用した例を示したが、ベルトの本数はこれに限定されず、複数であれば、部品配置スペースの大きさを変える機構を構成することができる。
また、走行輪1f、1g、1hは係合手段によって位置決めされる例を説明したが、ボールプランジャ4b、4cが係合しない位置を選ぶこともできる。つまり、位置決め機構を使わなければ、部品配置スペースの大きさは最大設定範囲内で任意に変えることも可能である。
【0012】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1及び2によれば、部品受け部材同士をずらすことができるので、簡単な構造でありながら、仕切部材で構成される部品配置スペースの大きさを部品の大きさに応じて容易に変更することができる。
請求項3によれば、仕切部材の部品に対する位置関係を同一に設定した複数の部品受け部材を複数組備えているので、部品を部品受け部材上の所定位置で安定して保持することができる。
請求項4によれば、部品の一端側を支持する部品受け部材と部品の他端側を支持する部品受け部材を所定距離だけ離間させて配設したので、部品の下側を持つ搬送手段によって、部品受け部材上にショック無く着地させることができるので、ローラーの損傷が防止され、歩留まりが向上される。
請求項5によれば、部品受け部材を傾斜させて設置することで、部品が部品配置スペース上の一方側に配置されることになり、部品の積載時や部品受け部材の駆動時に部品が繰り返し転がるのを防止し、キズや打痕が付かないようにすることができる。
請求項6によれば、部品受け部材を駆動する駆動手段と仕切部材検出用の検出手段とを備え、検出手段からの信号に基づいて部品受け部材の送り量を制御するので、部品配置スペースの大きさが変更されても、ベルトを部品配置スペースの間隔だけ正確に移動させることができ、部品配置スペースの大きさ変更時における部品受け部材の送り量のズレを防ぐことで積載ミスを無くし、生産時間の中断が低減される。
請求項7によれば、走行輪に対して無限軌道帯をずらすのではなく、走行輪同士の位置を簡単にずらすことができるので、仕切部材で構成される部品配置スペースの大きさを容易に変更でき、部品配置スペースの変更に伴う段取り変え時間の短縮が可能になり、生産が中断される時間が低減される。
請求項8によれば、走行輪にボールプランジャとボール収納部とで構成される係合手段を設け、走行輪同士の位置決めができるようにしたので、走行輪同士の相対的位置を容易に且つ正確に変更することができ、段取り時の操作ミスを防ぎ、短時間で段取りが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である部品ストッカ100の上面図である。
【図2】部品ストッカ100の側面図である。
【図3】走行輪1f、1g、1hの表と裏の平面図である。
【図4】ローラー1jが配置される場合を示す図である。
【図5】ローラー2jが配置される場合を示す図である。
【図6】ローラー3jが配置される場合を示す図である。
【図7】ローラー3jとローラー4jが配置される場合を示す図である。
【符号の説明】
1a、1b、1c、1a’、1b’、1c’ ベルト
1f、1g、1h、1f’、1g’、1h’ 走行輪
2f、2g、2h、2f’、2g’、2h’ 走行輪
1i ロボットアーム
1j、2j、3j、4j ローラー
1k 空間
1s、2s、3s 軸
2b 仕切部材
2c 角度
2d フォトセンサ
4a ねじ
7、8、9、10 側板
11、12、13 支柱
15、24 ボルト
4b、4c ボールプランジャ
16 ねじ孔
17d、18d、19d、21e、22e ボール収納部
20、23 貫通孔
100 部品ストッカ
Claims (8)
- 複数の部品を置くことができる部品受け部材を複数列設し、前記部品を仕切るための仕切部材を前記部品受け部材上に一定間隔をおいて設け、
前記部品受け部材同士の相対位置をずらすことによって、前記仕切部材で構成される部品配置スペースの大きさを変えるようにしたことを特徴とする部品ストッカ。 - 前記仕切部材を有する前記部品受け部材は少なくとも両端が走行輪に巻き掛けられた無限軌道帯であることを特徴とする請求項1記載の部品ストッカ。
- 前記仕切部材の前記部品に対する位置関係を同一に設定した複数の前記部品受け部材を複数組備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の部品ストッカ。
- 前記部品を搬送するための搬送手段が前記部品の搬送時に干渉しないように、前記部品の一端側を支持する前記部品受け部材と前記部品の他端側を支持する前記部品受け部材を所定距離だけ離間させて配設したことを特徴とする請求項1又は2記載の部品ストッカ。
- 2つの前記仕切り部材で仕切られた前記部品が一方の前記仕切部材側に倒れ易いように前記部品受け部材の一方側と他方側の水平面からの取り付け高さを変えて前記部品受け部材を傾けて設置したことを特徴とする請求項1又は2記載の部品ストッカ。
- 前記部品受け部材を駆動する駆動手段と、前記仕切部材を検出する検出手段とを備え、前記検出手段からの信号に基づいて前記駆動手段による前記部品受け部材の送り量を制御するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の部品ストッカ。
- 複数の前記無限軌道帯を前記走行輪の回転軸が同一となるように列設し、同軸上にある走行輪間において相対的に所定角度だけ走行輪をずらすことによって、前記仕切部材で構成される部品配置スペースの大きさを変えるようにしたことを特徴とする請求項2記載の部品ストッカ。
- ボールプランジャと前記ボールプランジャのボールが納まるボール収納部とで構成される係合手段を前記走行輪に設け、前記係合手段によって前記走行輪の回転調整時の位置決めを行うようにしたことを特徴とする請求項7記載の部品ストッカ。
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