JP2004243405A - パネル搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パネル1を搬送する送り方向Xの両側にプレスステーション毎に互いに対称に設けられた1対の送り装置10を備える。各送り装置10は、前記パネルを把持するパネル把持部5と、該パネル把持部に接続されたリンク機構16と、該リンク機構全体をパネル搬送方向Xに移動させるスライド機構20と、前記リンク機構を遥動させる遥動機構22と、を備える。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プレスで成形するパネルを搬送するパネル搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車用パネルは複雑な形状をしているため、成形工程を数段階に分け、直線状に並べられた金型によって成形される。このような複数のプレスを用いるトランスファプレスやタンデムプレスでは、あるプレスで成形された部材(パネル)を次ぎのプレスに順に搬送するためにパネル搬送装置が設けられる。
【0003】
トランスファプレス用のパネル搬送装置として、[特許文献1]のクロスバー式搬送装置が従来から広く用いられている。
この装置は、ライン方向に、各プレスステーション全域に伸びたリフトビームを昇降可能に設け、そのリフトビームに、更にライン方向の各ステーション間を往復動可能にキャリアを懸垂させ、そのキャリアにクロスバーを組み付け、クロスバーにワーク把持具を付設し、各ステーションのワーク材を同時に、かつ間欠搬送する装置である。
【0004】
かかるクロスバー式搬送装置には、以下の特徴がある。
(1)カム駆動式、またはACサーボモータによるモーションコントロールにより成形パネルの金型ステーション間送りモーションを生成する。
(2)パネルの搬送は送り方向(水平方向)とリフト方向(垂直方向)の合成モーションにより行われ、クロスバーと呼ばれる搬送ツールに装着されたバキュームカップがパネルを吸着して搬送する。
(3)各金型ステーション間のクロスバーは、送り方向、リフト方向とも連結されており、各々のクロスバーは連動し全く同一のモーションを行う。
(4)ステーション間の送りモーションを生成する送りアームは、通常クロスバーを接続している台車とその連結機構からなる一連の送り装置の前側または後側にあり、アームの揺動により送りモーションを生成する。
【0005】
また、上述したクロスバー式搬送装置の他にも、パネル搬送装置として、特許文献2、特許文献3、特許文献4、等が提案されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−328766号公報
【特許文献2】
特公平7−73756号公報
【特許文献3】
特開平10−328766号公報
【特許文献4】
米国特許第6,382,400号公報
【0007】
[特許文献2]の「トランスファフィーダ」は、リフタにより上下動する1対のリフトビームにリニアモータで独立して自走する複数のキャリアを設け、リニアモータを駆動源としてワーク(パネル)の高速搬送を可能にしたものである。
【0008】
[特許文献3]の「トランスファプレス搬送装置」は、リフトビームに複数のキャリアを設け、このキャリアをサーボモータを駆動源としてワーク(パネル)の高速搬送を可能にしたものである。
【0009】
[特許文献4]の「TRANSPORT AND POSITIONING SYSTEM(搬送位置決め装置)」は、図9に示すように、クロスバー22を駆動し位置決めする出力部25を有するレバー機構23をもった駆動装置30を備える。このレバー機構23は、一端に出力部25を形成するスイングアーム24を有し、この出力部25はクロスバー22に連結されている。また、スイングアーム24は、間隔を隔てた支持点28と駆動点33の2点で連結されている。支持点28と駆動点33の間隔は、出力部と支持点の間隔より短くなっている。なおこの図で21はクロスバー22に取り付けられたワーク把持具、32はスライドブロック37と駆動点33を連結するガイドロッド、41はガイドロッド32を揺動駆動する揺動モータ、45はスライドブロック37を上下動する直動装置である。
【0010】
この構成により、直動装置45でスライドブロック37を上下動し、揺動モータ41でガイドロッド32を揺動かさせることでガイドロッド32の先端(駆動点33)を駆動・位置決めし、その動きをレバー比で拡大してワーク把持具が取り付けられたクロスバー22を駆動・位置決めするようになっている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した
【特許文献1】と
【特許文献3】の装置には、以下の問題点がある。
(1)各クロスバーにそれぞれ異なるモーションを持たせることができない。
(2)すべてのステーション用のクロスバーを同時に動かすため、サーボモータと送り駆動装置が大型になる。
(3)各プレスステーション用のモーションカーブが同一であるので、干渉を回避するためには金型形状を工夫する必要が生じ、板成形の多様化への対応が困難である。
【0012】
また
【特許文献2】のリニアモータ方式では、リニアモータで送り(フィード)を高速化できるが、別にリフト機構が必要であり、全体の構造が複雑かつ大型となる。
【特許文献3】のACサーボ方式では、シリアルリンクのため高い剛性が得られない。
【特許文献4】のスイングアーム方式では、スイングアームでパネルを搬送するため、搬送距離が長いほどアームの長さを長くする必要があり、アームの撓みなどが振動の原因となる。
【0013】
さらに、複雑なプレス成形に対応するために、ワーク把持具を揺動(チルティング)させるためには、別個にチルティング装置をクロスバーに設ける必要があり、構造が複雑になり、かつ可動部の重量が増大して高速化がさらに困難となる問題点があった。
【0014】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の主目的は、(1)プレスステーション毎に異なるモーションを持たせることができ、(2)可動部を容易に軽量化でき、(3)可動部の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができるパネル搬送装置を提供することにある。また本発明の別の目的は、可動部に別の装置を付加することなく、可動部を軽量化したまま、ワーク把持具を揺動(チルティング)させることができるパネル搬送装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、パネルを搬送するパネル搬送装置であって、前記パネルを把持するパネル把持部と、該パネル把持部に接続されたリンク機構と、該リンク機構全体をパネル搬送方向に移動させるスライド機構と、前記リンク機構を揺動させる揺動機構と、を備える、ことを特徴とするパネル搬送装置が提供される。
【0016】
上記本発明の構成によれば、リンク機構をスライド機構でパネル搬送方向に移動させ、かつ揺動機構で揺動させることによって、パネル把持部で把持したパネルを所定の搬送方向に搬送することができる。また、このパネル搬送装置は、プレスステーション毎に設けることができ、プレスステーション毎に異なるモーションを持たせることができる。
【0017】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記パネル把持部の両側に、1対の前記リンク機構、スライド機構、及び揺動機構が、互いに対称に設けられる。
この構成により、パネルを安定して搬送することができる。
【0018】
また、前記リンク機構は、前記パネル把持部に接続される出力部材と、該出力部材に枢着されたアームと、を備える。
この構成により、リンク機構を動かすことによって、出力部材の昇降に対応することができる。また、可動部にモータ等の駆動装置を設ける必要がないので、可動部の軽量化を図ることができる。
【0019】
また、前記アームの他端は、前記スライド機構に枢着されている。
この構成により、スライド機構のパネル搬送方向への移動をリンク機構に伝達することができる。
【0020】
また、前記スライド機構は、前記リンク機構が枢着される送りスライドと、該送りスライドをパネルの搬送方向に駆動する直動アクチュエータと、を備える。
この構成により、直動アクチュエータで送りスライドをパネルの搬送方向に移動することができ、送りスライドの移動をリンク機構に伝達することができる。
【0021】
また、前記アームは前記出力部材に2本枢着され、前記スライド機構は該2本のアームを平行に維持したまま前記送りスライドをパネルの搬送方向に移動させる。
この構成により、出力部材の姿勢を維持させることができるので、パネル把持部を水平に保持したままパネル搬送方向に移動させることができる。
【0022】
また、前記アームは前記出力部材に2本枢着され、前記スライド機構は該2本のアームを個別に駆動させて前記送りスライドをパネルの搬送方向に移動させ、前記パネル把持部をチルティングさせる。
この構成により、出力部材の姿勢を傾動させることができるので、パネル把持部をチルティングさせることができる。
【0023】
また、前記揺動機構は、前記リンク機構に枢着された揺動アームと、該揺動アームを操作する直動アクチュエータと、を備える
この構成により、直動アクチュエータで揺動アームを操作することによって、リンク機構を揺動させることができる。
【0024】
また、前記スライド機構及び前記揺動機構の直動アクチュエータは並設されている。
この構成により、各スライドをパネルの搬送方向に移動させる駆動部をコンパクトに配置することができ、リンク機構や揺動機構の可動部にモータ等の駆動装置を付加する必要がない。
【0025】
また、前記直動アクチュエータは、ボールネジとボールナット、タイミングベルト、液圧シリンダ、ラックアンドピニオン又はリニアモータである。
これらの直動アクチュエータを用いることにより、各スライドを高速で直線運動させ、かつ正確に位置決めすることができる。
【0026】
また、前記パネル把持部は、前記リンク機構に接続されたクロスバーと、該クロスバーに取り付けられたワーク把持具と、からなる。
この構成により、リンク機構でクロスバーを移動させ、クロスバーに取り付けられたワーク把持具に所望の運動をさせることができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0027】
図1は、本発明のパネル搬送装置を備えたプレスラインの斜視図である。この図では、説明の便宜上、上流側、下流側の2つのプレスステーション6とその間に設けられた本発明のパネル搬送装置を示しているが、実機では、通常、プレスステーションは2〜5つ程度の複数台設けられている。
【0028】
上流側プレスステーション6から成形された材料(パネル)1を受け取り、下流側プレスステーション6へ搬送するために、本発明のパネル搬送装置がプレスステーション6、6間に設置されている。
本発明のパネル搬送装置は、プレス成形するパネル1を搬送する送り方向Xの両側にプレスステーション毎に互いに対称に設けられた1対の送り装置10を備える。
【0029】
1対の送り装置10は上流側と下流側のプレスステーション6、6間のプレススタンド7の間に取り付けられる。各送り装置10は、送り方向Xに対して互いに対称に作動し、ワーク把持具2を取り付けたクロスバー3を送り方向及び上下方向に移動させ、パネル1を次ぎのプレスステーションに順に搬送するようになっている。
この送り装置10は、その両端部を上流及び下流のプレスステーション6やプレススタンド7に設けられた腕(図示せず)に取り付けたり、天井から吊るすようにしたりすることによって、プレススタンド6、6間に設置される。
【0030】
図2は、本発明のパネル搬送装置の第1実施形態の斜視図である。この図において、送り装置10は、パネル把持部5と該パネル把持部の両側に互いに対称に設けられる一対のリンク機構16、スライド機構20及び揺動機構22を備える。
【0031】
この例において、スライド機構20は、送りスライド12と直動アクチュエータ13からなり、揺動機構22は、直動アクチュエータ13、揺動スライド14、及び揺動アーム18からなり、パネル把持部5はクロスバー3とワーク把持具2とからなる。
【0032】
送りスライド12は、直動アクチュエータ13で送り方向Xに直線駆動される。直動アクチュエータ13は、この例では、ボールネジとボールナットであるが、本発明はこれに限定されず、タイミングベルト、液圧シリンダ、ラックアンドピニオン、リニアモータ、等であってもよい。
【0033】
また、送り装置10は、揺動スライド14および送りスライド12の直線駆動を案内する直動ガイド15をそれぞれ備える。
【0034】
送りスライド12および揺動スライド14は、図3に示すように、それぞれ独立に並設された直動アクチュエータ13で送り方向に直線駆動される。
【0035】
さらに、直動アクチュエータ13と直動ガイド15は、プレスステーションの固定部分(本体等)に取り付けられており、可動部(送りスライド12及び揺動スライド14)のみを送り方向Xに直線駆動し、かつ数値制御等で正確に位置決めできるようになっている。
【0036】
図4は、図2のパネル搬送装置の模式図である。この図に示すように、リンク機構16は、パネル把持部5に接続される出力部材19とこの出力部材19に枢着された2本のアーム16a,16bとからなる。
【0037】
2本のアーム16a,16bは、長さが等しく、かつ送りスライド12に一端a1,a2(図で上端)が水平軸を中心に回転可能に枢着され、他端a3,a4(図で下端)が出力部材19に水平軸を中心に回転可能に枢着されている。
【0038】
図4において、送りスライド12と2本のアーム16a,16bとの枢着点a1,a2の間隔Lは、出力部材19と2本のアーム16a,16bとの枢着点a3,a4の間隔L0と同一の長さになっている。
【0039】
この構成により、2本のアーム16a,16bが平行に維持され、かつ、出力部材19と送りスライド12とが平行に維持される。すなわち、平行リンクa1,a2,a4,a3が構成され、リンク機構16を揺動させた場合でも、出力部材19を送りスライド12(すなわちX方向)に平行に位置決めすることができ、これに取り付けられたクロスバー3を傾動させることなく水平に保持することができる。
なお、ここでは、リンク機構16が平行リンクを構成する場合について説明したが、出力部材19の形状やクロスバー3の取り付け方によっては、必ずしも平行リンクを構成しなくてもよい。
【0040】
上述したように揺動機構22は、揺動アーム18と該揺動アーム18を操作する直動アクチュエータ13とを備えており、この揺動アーム18は、揺動スライド14に一端b1(図で上端)が水平軸を中心に回転可能に枢着され、他端b2(図で下端)がリンク機構16のアーム16bに枢着されている。
【0041】
なお、揺動機構22は、この例に限定されず、リンク機構16(2本のアーム16a,16b)を揺動できる限りで別の構成でもよい。例えば遥動アーム18を、反対側のアーム16aに連結してもよい。
【0042】
この構成により、揺動スライド14を送り方向Xに直線駆動するだけで、揺動アーム18を介してリンク機構16を揺動させることができる。従って、揺動機構22に駆動装置がなく、可動部を軽量化でき、かつ可動部の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができる。
【0043】
図5は、図2のパネル搬送装置の送り動作および昇降動作を説明する図である。この図において、6aは上流側プレスステーション6のパネル把持位置、6bは下流側のパネル載置位置である。
【0044】
図5(A)は、上流側プレスステーション6のパネルを把持した位置である。この位置から、遥動スライド14が送りスライド12から遠ざかるように(揺動スライド14を送りスライド12よりも遅い速度で駆動して)、送りスライド12及び遥動スライド14を下流側に直線駆動すると、クロスバー3が取り付けられる出力部材19の位置は上昇しながら送り方向に進み図5(B)の位置となる。
【0045】
図5(B)の位置から、送りスライド12及び揺動スライド14を同速度で下流側に直線駆動し、下流側のパネル載置位置6bに近付づけると、出力部材19は図4(C)の位置となる。
【0046】
そして、図5(C)の位置から、揺動スライド14が送りスライド12に近付くように(送りスライド12を揺動スライド12より遅い速度で駆動して)、送りスライド12及び揺動スライド14を直線駆動すると、出力部材19は図5(D)のように下降しながら下流側パネル載置位置6bの位置となる。
【0047】
図6は、図2のパネル搬送装置10のモーションカーブを示す図である。この図に示すように、上述した図5の動作により、上流側プレスステーション6において成形された材料(パネル)1を出力部材19に取り付けられたワーク把持具3で把持して上昇させ、送り方向に搬送し、下流側プレスステーション6において下降させてパネルを金型上の成形位置に位置決めすることができる。その後、パネルを下流側プレスステーション6に残して出力部材19を所定の待機位置に戻し各プレスステーション6において成形を行う。
【0048】
図7は、本発明のパネル搬送装置の第2実施形態の模式図である。この図において、スライド機構20は、第1送りスライド12a、第2送りスライド12b及びこれらを駆動する直動アクチュエータ13からなり、第1送りスライド12aにアーム16aが枢着され、第2送りスライド16bにアーム16bが枢着されている。また、第1送りスライド12a、第2送りスライド12b及び揺動スライド14は、それぞれ独立に並設された直動アクチュエータで送り方向Xに直線駆動される。その他の構成は、図1、図2と同様である。
なお、第1送りスライド12aと第2送りスライド12bは、図2及び図3に示すように、幅方向(図で紙面に垂直方向)に位置がずれていてもよいし、図示しないが、幅方向にずらさないで同一線上に設けるようにしてもよい。
【0049】
図8は、図7のパネル搬送装置のチルト動作説明図である。この図において、図8(B)は第1送りスライド12aと第2送りスライド12bの枢着点の間隔を出力部材19と同一の長さL0に保持して第1送りスライド12aと第2送りスライド12bを直線駆動させた場合、図8(A)は、間隔LをL0より短くして駆動させた場合、図8(C)は逆に間隔LをL0より長くして駆動させた場合である。またこの図において、第2送りスライド12bと揺動スライド14の送り方向位置は一定である。
【0050】
このような構成を採用すれば、第1送りスライド12aと第2送りスライド12bの送り量を違えて駆動させることにより、送りスライドの枢着点aの間隔Lを出力部材19の枢着点aの間隔L0より短くし、或いは、この間隔L0より長くするだけで、出力部材19を送りスライドに対して揺動させ、これに取り付けられたワーク把持具を揺動(チルティング)させることができる。
【0051】
なお、送りスライド12を構成する第1送りスライド12aと第2送りスライド12bの枢着点a1,a2の間隔Lは通常、出力部材19の枢着点aと同一の長さL0となるように制御されるため、その送り動作、昇降動作は第1実施形態におけるのと同様である。
【0052】
上述した本発明の構成によれば、互いに対称な1対の送り装置10が、プレスステーション毎にパネル送り方向Xの両側に設けられるので、この送り装置10により、プレスステーション毎に異なるモーションを持たせることができる。また、この送り装置10が、送り方向Xに直線駆動される送りスライド12及び揺動スライド14と、これに枢着されたリンク機構16及び揺動アーム18からなるので、可動部(リンク機構16及び揺動アーム18)に駆動装置がなく、可動部を容易に軽量化でき、かつ可動部の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができる。
【0053】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できることは勿論である
【0054】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、以下の効果が得られる。
(1) 可動部にモータ等の動力源を持たないため、可動部の小型化、軽量化が実現できる。
(2) 片側2系統ないし3系統のアクチュエータの直線運動の組み合わせにより、送り装置先端の搬送部は材料の水平方向への送り、垂直方向への上下位置決め(リフト)、金型へ材料を置く時の自由な姿勢制御(チルト)など多彩な動きを実現できる。
【0055】
従って、本発明のパネル搬送装置は、プレスステーション毎に異なるモーションを持たせることができ、可動部を容易に軽量化でき、可動部の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができ、更に可動部に別の装置を付加することなく、可動部を軽量化したまま、ワーク把持具を揺動(チルティング)させることができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパネル搬送装置を備えたプレスラインの斜視図である。
【図2】本発明のパネル搬送装置の第1実施形態の斜視図である。
【図3】送り装置10の矢視図である。
【図4】図2のパネル搬送装置の模式図である。
【図5】図2のパネル搬送装置の送り動作および昇降動作を説明する図である。
【図6】図2のパネル搬送装置のモーションカーブを示す図である。
【図7】本発明のパネル搬送装置の第2実施形態の模式図である。
【図8】図6のパネル搬送装置のチルト動作説明図である。
【図9】従来のパネル搬送装置の斜視図である。
【符号の説明】
1 パネル(材料)、2 ワーク把持具、3 クロスバー、
5 ワーク把持部
6 プレスステーション、6a パネル把持位置、
6b パネル載置位置、7 プレススタンド、
10 送り装置、12 送りスライド、
12a 第1送りスライド、12b 第2送りスライド、
13 直動アクチュエータ、14 揺動スライド、
15 直動ガイド、16 リンク機構、
16a,16b アーム、 18 揺動アーム、
19 出力部材、20 スライド機構 22 遥動機構
Claims (11)
- パネルを搬送するパネル搬送装置であって、
前記パネルを把持するパネル把持部と、
該パネル把持部に接続されたリンク機構と、
該リンク機構全体をパネル搬送方向に移動させるスライド機構と、
前記リンク機構を揺動させる遥動機構と、
を備える、ことを特徴とするパネル搬送装置。 - 前記パネル把持部の両側に、1対の前記リンク機構、スライド機構、及び揺動機構が、互いに対称に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載のパネル搬送装置。
- 前記リンク機構は、前記パネル把持部に接続される出力部材と、該出力部材に枢着されたアームと、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のパネル搬送装置。
- 前記アームの他端は、前記スライド機構に枢着されている、ことを特徴とする請求項3に記載のパネル搬送装置。
- 前記スライド機構は、前記リンク機構が枢着される送りスライドと、該送りスライドをパネルの搬送方向に駆動する直動アクチュエータと、を備えることを請求項1乃至4のいずれかに記載のパネル搬送装置。
- 前記アームは前記出力部材に2本枢着され、前記スライド機構は該2本のアームを平行に維持したまま前記送りスライドをパネルの搬送方向に移動させる、ことを特徴とする請求項4又は5に記載のパネル搬送装置。
- 前記アームは前記出力部材に2本枢着され、前記スライド機構は該2本のアームを個別に駆動させて前記送りスライドをパネルの搬送方向に移動させ、前記パネル把持部をチルティングさせる、ことを特徴とする請求項4又は5に記載のパネル搬送装置。
- 前記揺動機構は、前記リンク機構に枢着された揺動アームと、該揺動アームを操作する直動アクチュエータと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のパネル搬送装置。
- 前記スライド機構及び前記揺動機構の直動アクチュエータは並設されている、ことを特徴とする請求項5乃至8のいずれかに記載のパネル搬送装置。
- 前記直動アクチュエータは、ボールネジとボールナット、タイミングベルト、液圧シリンダ、ラックアンドピニオン又はリニアモータである、ことを特徴とする請求項5乃至9のいずれかに記載のパネル搬送装置。
- 前記パネル把持部は、前記リンク機構に接続されたクロスバーと、該クロスバーに取り付けられたワーク把持具と、からなることを特徴とする請求項1に記載のパネル搬送装置。
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- 2003-02-17 JP JP2003038690A patent/JP4300404B2/ja not_active Expired - Fee Related
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