JP2008068985A - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】サイクルタイムの短縮化が可能である搬送装置および搬送方法を提供する。
【解決手段】トレイ20を供給する受入コンベア110、ワークの取出し/投入する第1ハンド153、ワークが取出されたトレイ20を取出し/投入する第2ハンド158、および、第1/第2ハンド158,158を往復動する往復動機構144,146を有するワーク移送手段140、ワークを搬出する搬出コンベア120、および、トレイ20を回収する回収コンベア190を有する搬送装置である。ワーク移送手段140は、第1ハンド153が、受入コンベア110上のワーク取出位置に、配置される場合、第2ハンド158は、回収コンベア190上のトレイ投入位置に、連動して配置され、第1ハンド153が、搬出コンベア120上のワーク投入位置に、配置される場合、第2ハンド158は、受入コンベア110上のトレイ取出位置に、連動して配置されるように、構成されている。
【選択図】図5

Description

本発明は、搬送装置および搬送方法に関する。
例えば、受入コンベアによって供給されるワークを、搬出コンベアに投入する場合、ワークを吸着し、コンベア間を移送している。(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−254255号公報
しかし、ワークは、トレイに載置されるため、ワークの移送完了の後において、トレイを回収するための独立した工程が必要であり、タイムサイクルの短縮化が困難である問題を有する。
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、トレイに載置されたワークの移送に係るサイクルタイムの短縮化が可能である搬送装置および搬送方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、
ワークが載置されたトレイを供給するための受入コンベア、
前記ワークの取出しおよび投入のための第1ハンド、前記トレイの取出しおよび投入のための第2ハンド、および、前記第1および第2ハンドを往復動させるための往復動機構を有するワーク移送手段、
前記第1ハンドによって取出しおよび投入される前記ワークを搬出するための搬出コンベア、および、
前記第2ハンドによって取出しおよび投入される前記トレイを回収するための回収コンベアを有しており、
前記ワーク移送手段は、
前記第1ハンドが、前記受入コンベア上のワーク取出位置に、配置される場合、前記第2ハンドは、前記回収コンベア上のトレイ投入位置に、連動して配置され、
前記第1ハンドが、前記搬出コンベア上のワーク投入位置に、配置される場合、前記第2ハンドは、前記受入コンベア上のトレイ取出位置に、連動して配置される
ように構成されている
上記目的を達成するための請求項17に記載の発明は、
ワークが載置されたトレイを供給する受入コンベア上のワーク取出位置に、第1ハンドを配置する場合、前記トレイを回収するための回収コンベア上のトレイ投入位置に、第2ハンドを連動して配置し、
前記ワークを搬出するための搬出コンベア上のワーク投入位置に、前記第1ハンドを配置する場合、前記受入コンベア上のトレイ取出位置に、前記第2ハンドを連動して配置することによって、
前記受入コンベアからの前記ワークの取出しと前記回収コンベアに対する前記トレイの投入、および、前記搬出コンベアに対する前記ワークの投入と前記受入コンベアからの前記トレイの取出しを、それぞれ同時に実施する
上記のように構成した本発明は、以下の効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、受入コンベアから搬出コンベアへのワークの移送のための第1ハンドの往復動と、受入コンベアから回収コンベアへのトレイの移送のため往復動とは、一体的に連動させることが可能である。そのため、ワークの取出しとトレイの投入、および、ワークの投入とトレイの取出しを、それぞれ同時に実施する場合、ワークの移送完了の後において、トレイを回収するための独立した工程が不要となり、タイムサイクルを短縮化することが可能である。したがって、トレイに載置されたワークの移送に係るサイクルタイムの短縮化が可能である搬送装置を提供することができる。
請求項17に記載の発明によれば、ワークの取出しとトレイの投入、および、ワークの投入とトレイの取出しが、それぞれ同時に実施される。そのため、ワークの移送完了の後において、トレイを回収するための独立した工程が不要となり、タイムサイクルを短縮化することが可能である。したがって、トレイに載置されたワークの移送に係るサイクルタイムの短縮化が可能である搬送方法を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図1は、実施の形態1に係る搬送装置を説明するための平面図、図2は、図1に示されるワークを説明するための平面図、図3は、図1に示されるトレイを説明するための平面図、図4は、図1に示される納入パレットを説明するための平面図である。
搬送装置100は、受入コンベア110、納入パレットストッパ115、搬出コンベア120、ワーク移送装置(ワーク移送手段)140、ワーク投入位置調整機構170、回収コンベア190、および制御装置(不図示)を有し、受入コンベア110から供給されるワーク10を、搬出コンベアに投入するために使用される。
ワーク10は、例えば、扁平型のバイポーラ電池を構成する単電池部品であり、トレイ20に載置される。
トレイ20は、4個のワーク10を保持するために使用され、また、ワーク10の背面形状に対応する凹部(不図示)を有し、並置されるワーク10の位置決めを容易としている。トレイ20は、納入パレット30に収容される。
納入パレット30は、略平行六面体からなり、トレイ20を内部に配置するための上部開口部、およびトレイ20を積層して収容するための内部スペースを有する。
なお、トレイ20は、保持されるワーク10の表面より高い位置まで突出している凸部(不図示)を有しており、トレイ20の積層による負荷が、ワーク10に影響を及ぼさないように、設定される。しかし、必要に応じ、凸部の高さを保持されるワーク10の表面と略一致させ、トレイ20内部におけるワーク10の移動を、適宜抑制することも可能である。
受入コンベア110は、ワーク10が収容される納入パレット30を下面側から支持し、ワーク移送装置140に向かって水平搬送するための無端ベルト112を有する。
納入パレットストッパ115は、受入コンベア110のワーク移送装置側の端部に、降下自在に配置され、納入パレット30の進行方向端面と相対する主面フレームおよび納入パレット30の側面に相対する1対の側方フレーム部材を有する。正面フレーム部材および側方フレーム部材は、一体として、略コ字状を呈し、水平搬送される納入パレット30を制止することで、納入パレット30を、ワーク移送装置140の近傍の所定位置に配置する。側方フレーム部材は、互いに近接自在に構成し、納入パレット30を把持することで、納入パレット30の位置決め精度を向上させることも可能である。
搬出コンベア120は、ワーク移送装置140によって受入コンベア110から移送されたワーク10を支持するアタッチメント、および、アタッチメントが配置される無端ベルト122を有する。アタッチメントは、必要に応じ、適宜省略することが可能である。
ワーク移送装置140は、受入コンベア110と搬出コンベア120との間に配置されており、2つの機能を概して有する。第1の機能は、受入コンベア110から供給される納入パレット30の内部に配置されるトレイ20から、4個のワーク10を取出し、搬出コンベア120に、一括して移送することである。第2の機能は、載置されていたワーク10の取出後のトレイ20を、回収コンベア190に移送することである。
ワーク投入位置調整機構170は、ワーク10を搬出コンベア120の無端ベルト122のアタッチメントに配置する際に、搬出コンベア120に対するワーク投入高さの調整、および、ワーク10の位置決めのために使用される。
回収コンベア190は、トレイ20を回収するために使用される無端ベルト192を有する。無端ベルト192には、回収パレット40が配置され、ワーク移送装置140から移送されるトレイ20が積層されて、回収される。必要に応じ、回収パレット40を使用せず、トレイ20を直接回収することも可能である。
回収パレット40は、本実施の形態においては、納入パレット30が兼用される。納入パレット30は、ワーク移送装置140によってワーク10およびトレイ20が取出された後で、回収コンベア側に移送される。つまり、回収コンベア190は、トレイ20および納入パレット30の回収を兼用しており、コンパクトな構成を有する。したがって、ラインのレイアウトを最適化するための自由度に優れている。
納入パレット30の回収コンベア側への移送手段は、特に限定されず、例えば、トレイ20と同様に、ワーク移送装置140によって移送することが可能である。また、無端ベルト192の一部を、搬出コンベア120に配置される納入パレット30の下方に上昇自在に配置し、移送の際に、無端ベルト192を上昇させることで納入パレット30の下面に当接させ、無端ベルト192を回転させることで、納入パレット30を、回収コンベア側に移送することも可能である。さらに、手動やロボットハンドを適用することも可能である。
回収コンベア190は、搬出コンベア120およびワーク移送装置140に隣接しており、受入コンベア110から回収コンベア190へのトレイ20の水平方向の移送距離は、受入コンベア110から搬出コンベア120へのワーク10の水平方向の移送距離に一致している。
制御装置は、搬送装置100の各部を制御するために使用される。例えば、受入コンベア110、搬出コンベア120および回収コンベア190は、ワーク移送装置140の動作と連動し、所定位置で停止するように、また、所定タイミングで作動開始あるいは作動停止するように、制御される。
次に、ワーク移送装置140を詳述する。図5は、図1に示されるワーク移送装置を説明するための正面図である。
ワーク移送装置140は、支柱142,143、第1および第2駆動ユニット144,146、アーム150および連動機構160を有する。支柱142,143は、受入コンベア110の端部側方の両側に、固定式に配置される。
第1駆動ユニット144は、支柱142,143に固定され、第2駆動ユニット146を水平方向に移動させるために使用されるアクチュエータ手段である。第1駆動ユニット144の駆動手段は、特に限定されないが、良好な制御性を有し、電気的に同期制御されるサーボモータが好ましい。
第1駆動ユニット144による第2駆動ユニット146の水平方向の移動距離(ストローク長)は、受入コンベア110から搬出コンベア120へのワーク10の水平方向の移送距離(受入コンベア110から回収コンベア190へのトレイ20の水平方向の移送距離))に、一致している。
第2駆動ユニット146は、アーム150を垂直方向に移動させるために使用されるアクチュエータ手段である。第2駆動ユニット146の駆動手段は、特に限定されないが、良好な制御性を有し、電気的に同期制御されるサーボモータが好ましい。第2駆動ユニット146によるアーム150の垂直方向の移動距離(ストローク長)は、納入パレット30の内部に配置されるトレイ20の積層高さより大きく、かつ、他の部材との干渉を避けるための適当な値に設定される。
アーム150は、水平方向に延長する基部151、および、基部151の両端から垂直方向に降下して延長する拡張部152,157からなり、ワーク10を担当する第1ハンド153およびトレイ20を担当する第2ハンド158が配置される。
第1ハンド153は、アーム150の拡張部152に沿って垂直方向に移動自在に配置され、外部の減圧源(不図示)に連結される吸引部154を有し、トレイ20からワーク10を取出すことが可能である。
吸引部154は、ワーク10毎に4個設けられ、ワーク10の四隅に位置決めされるように、配置される。ワーク10を取出するための手段は、減圧吸引を利用する形態に限定されない。吸引部154の設置数は、特に限定されず、例えば、1個設け、ワーク10の中央部に位置決めされるように配置することも可能である。
第2ハンド158は、アーム150の拡張部157に沿って垂直方向に移動自在に配置され、外部の減圧源(不図示)に連結される吸引部159を有し、納入パレット30からトレイ20を取出すことが可能である。
吸引部159は、4個設けられ、トレイ20の四隅に位置決めされるように、配置される。トレイ20を取出するための手段は、減圧吸引を利用する形態に限定されない。吸引部159の設置数は、特に限定されず、例えば、1個設け、トレイ20の中央部に位置決めされるように配置することも可能である。
第1ハンド153と第2ハンド158は、第2駆動ユニット146に同伴されるアーム150に配置されているため、第1ハンド153と第2ハンド158の水平方向の離間距離は、受入コンベア110から搬出コンベア120へのワーク10の水平方向の移送距離(受入コンベア110から回収コンベア190へのトレイ20の水平方向の移送距離)に、一致する。
したがって、第1ハンド153を、受入コンベア110上の納入パレット30の上方の所定位置に配置する場合、第2ハンド158を、回収コンベア190上の回収パレット40の上方の所定位置に配置することが可能である。一方、第1ハンド153を、搬出コンベア120の上方の所定位置に配置する場合、第2ハンド158を、受入コンベア110上の納入パレット30の上方の所定位置に配置することが可能である。
受入コンベア110に配置される納入パレット30の上方の所定位置は、納入パレット30に収容されるトレイ20に載置されるワーク10の位置と、対応している。回収コンベア190に配置される回収パレット40の上方の所定位置は、回収パレット40に収容されることとなるトレイ20が配置される位置と、対応している。搬出コンベア120の上方の所定位置は、無端ベルト122に配置されるワーク10を支持するアタッチメントが配置される位置と、対応している。
第2駆動ユニット146は、アーム150を垂直方向に移動させることで、アーム150に同伴される第1ハンド153と第2ハンド158を、受入コンベア110、回収コンベア190および搬出コンベア120に近接させることが可能である。
したがって、ワーク取出位置に配置される第1ハンド153を、搬出コンベア120に向かって移動させ、ワーク投入位置に配置すると、第2ハンド158は、受入コンベア110に向かって移動し、トレイ取出位置に配置される。一方、第1ハンド153を、受入コンベア110に向かって移動させ、ワーク取出位置に復帰させると、第2ハンド158は、回収コンベア190に向かって移動し、トレイ投入位置に配置される。
以上のように、第1および第2駆動ユニット144,146は、第1および第2ハンド153,158を往復動させるための往復動機構を構成しており、また、ワーク移送装置140においては、受入コンベア110から搬出コンベア120へのワーク10の移送のための第1ハンド153の往復動と、受入コンベア110から回収コンベア190へのトレイ20の移送のため往復動とを、一体的に連動させることが可能である。そのため、ワーク10の取出しとトレイ20の投入、および、ワーク10の投入とトレイ20の取出しを、それぞれ同時に実施する場合、ワークの移送完了の後において、トレイを回収するための独立した工程が不要となり、タイムサイクルを短縮化することが可能である。
図6は、図5に示される第1および第2ハンドの連動機構を説明するための正面図である。
納入パレット30に配置されるトレイ20の積層高さおよび回収パレット40に配置されるトレイ20の積層高さは、ワーク10の移送およびトレイ20の回収に伴って変化する。連動機構160は、この積層高さの変化に対処するために設けられており、プーリ162〜167、ベルト168、第3駆動ユニット169を有する。
プーリ162は、アーム150の拡張部152の先端近傍に、回転自在に配置される。プーリ163,167は、アーム150の基部151と拡張部152との交差領域に、回転自在に配置される。プーリ164,166は、アーム150の拡張部157と基部151との交差領域に、回転自在に配置される。プーリ165は、拡張部157の先端近傍に、回転自在に配置される。
ベルト168は、例えば、タイミングベルトであり、ガイド部材であるプーリ162〜167にかけ渡される。また、プーリ162とプーリ163との間をかけ渡されるベルト168の外側部位に、第1ハンド153が連結される。プーリ164とプーリ165との間をかけ渡されるベルト168の外側部位に、第2ハンド158が連結される。ベルト168は、平ベルトあるいはVベルトを適用することも可能である。
第3駆動ユニット169は、アーム150の拡張部152に配置されており、第1ハンド153を垂直方向に移動させるためのアクチュエータ手段である。第3駆動ユニット169の駆動手段は、特に限定されないが、良好な制御性を有し、電気的に同期制御されるサーボモータが好ましい。第3駆動ユニット169は、第2ハンド158あるいはベルト168を駆動するように、構成することも可能である。
第1ハンド153は、ベルト168を介して第2ハンド158に連結されるため、第3駆動ユニット169によって第1ハンド153を移動させると、第2ハンド158が連動して駆動される(従動する)。例えば、第1ハンド153を降下させると、第2ハンド158が上昇し、その降下距離および上昇距離は、一致する。
第1ハンド153の降下ピッチを、トレイ20の厚みに対応するように設定する場合、納入パレット30に収容されるトレイ20の積層数の減少に応じて、第1ハンド153を、順次降下させることが可能である。一方、第2ハンド158は、第1ハンド153の降下ピッチに対応して上昇する。そのため、回収パレット40に収容されるトレイ20の積層数の増加に応じて、第2ハンド158は、順次上昇するため、干渉を生じない。
以上のように、連動機構160においては、第1ハンド153に対する第2ハンド158の垂直方向相対位置を変更することで、ワーク10の移送およびトレイ20の回収に伴って変化する、受入コンベア110上および回収コンベア190上におけるトレイ20の積層高さの変化に対処することが可能である。
特に、連動機構160は、簡単な機械的構造からなるため、安価とすることが可能である。また、第1ハンド153の移動設定をティーチングすることで、第2ハンド158の移動設定が連動して決定されるため、第2ハンド158の移動設定をティーチングするための作業工数を削減することが可能である。
さらに、第2ハンド158を駆動するための独立した駆動手段を有する必要が無く、部品点数の削減、整備および調整ならびに保全のための工数削減を図ることが可能である。なお、連動機構160は、プーリ162〜167およびベルト168を利用する機構に限定されない。
次に、ワーク投入位置調整機構170を説明する。図7および図8は、図5に示される昇降ベースを説明するための平面図および側面図、図9は、図5に示される昇降ベースの下限位置を説明するための平面図である。
ワーク投入位置調整機構170は、支柱171,172、昇降ベース173およびワーク受渡し機構180を有する。支柱171,172は、搬出コンベア120の無端ベルト122の側方の両側に、固定式に配置される。
昇降ベース173は、ワーク移送装置140によって受入コンベア110から移送されたワーク10を一時的に保持するために使用され、支持プレート174および支持アーム176,178を有する。
支持プレート174は、ワーク10を載置するために設けられており、ワーク10を位置決めするための凸状ブロック175を有する。支持プレート174の幅は、ワーク10の幅より小さく、搬出コンベア120の無端ベルト122と干渉しないように設定される。
凸状ブロック175は、無端ベルト122の進行方向に対して直角をなす方向に延長している。ワーク10は、4個単位で移送されるため、凸状ブロック175は、ワーク10のサイズに対応する間隔で、5箇所に配置される。
支持アーム176,178は、支持プレート174の一端の側面から上方に延長する垂直延長部、支柱171,172に沿って昇降自在(スライド自在)に配置されるガイド部177,179、および、垂直延長部位とガイド部177,179とを連結する水平延長部を有する。
ワーク受渡し機構180は、昇降ベース173の垂直方向位置を変更し、支持プレート174に載置されるワーク10を、無端ベルト122のアタッチメント124に受け渡すために使用され、プーリ機構181,186、ワイヤー182,187および重り183,188を有する。
プーリ機構181,186は、支柱171,172の上端部に配置され、回転自在に配置されるプーリを有する。
ワイヤー182,187は、プーリ機構181,186を経由して延長しており、昇降ベース173の支持アーム176,178のガイド部177,179に連結される端部と、重り183,188に連結される端部を有する。そのため、重り183,188の動きと、ワーク10が載置される支持プレート174の動きとを、連動させることが可能である。
重り183,188は、昇降ベース173の自重と、4個のワーク10の重量とに対応して設定されるバランスウェイトである。昇降ベース173の支持プレート174にワーク10が配置されていない場合、重り183,188は降下する一方、昇降ベース173は、上限位置に到達する。この際、昇降ベース173の支持アーム176,178のガイド部177,179は、支柱171,172に沿ってスライド式に上昇する。
上限位置にある支持プレート174に対し、ワーク移送装置140によって受入コンベア110から移送されたワーク10が載置される場合、重量が増加し、重り183,188に対し過大となる。そのため、昇降ベース173は、降下し、下限位置に到達する。この際、昇降ベース173の支持アーム176,178のガイド部177,179は、支柱171,172に沿ってスライド式に降下する。
支持プレート174の下限位置は、搬出コンベア120の無端ベルト122のアタッチメント124の下方に位置するように設定される。したがって、支持プレート174が下限位置に到達する場合、ワーク10は、無端ベルト122のアタッチメント124に受け渡されることとなる。なお、支持プレート174において、ワーク10は、凸状ブロック175によって所定の間隔で配置されるため、アタッチメント124の位置に正確に位置決めすることが可能である。
搬出コンベア120の作動により、ワーク10が無端ベルト122に同伴されて、移動する場合、ワーク10が離間することにより、支持プレート174が配置される昇降ベース173の重量が減少し、重り183,188に対し過小となる。そのため、重り183,188が、降下することで、昇降ベース173は、上昇し、初期位置に復帰する。
以上のように、ワーク投入位置調整機構170においては、ワーク10の投入高さが、ワーク10の移送およびトレイ20の回収に伴って変化する場合であっても、搬出コンベア120の無端ベルト122のアタッチメント124に対して、ワーク10を円滑かつ良好な位置決め精度を有して、受け渡すことが可能である。
また、プーリ機構181,186および重り183,188の利用は、ワーク受渡し機構180の構造を簡単とすること可能であるため好ましいが、特に、これに限定されない。例えば、例えば、ガイド付の油圧シリンダや空気圧シリンダ等の油空圧式の往復動駆動手段を適用することも可能である。
次に、実施の形態1に係る搬送方法を説明する。
図10は、第1および第2ハンドの降下を説明するための正面図、図11は、図10に続く、第1および第2ハンドの上昇を説明するための正面図、図12は、図11に続く、第1および第2ハンドの水平方向の往動を説明するための正面図、図13は、図12に続く、第1および第2ハンドの降下後における上昇を説明するための正面図、図14は、図13に続く、第1および第2ハンドの水平方向の復動を説明するための正面図である。
実施の形態1に係る搬送方法においては、ワーク10が載置されたトレイ20の積層体を供給する受入コンベア110上のワーク取出位置に、第1ハンド153を配置する場合、トレイ20を回収するための回収コンベア190上のトレイ投入位置に、第2ハンド158を連動して配置し、ワーク10を搬出するための搬出コンベア120上のワーク投入位置に、第1ハンド153を配置する場合、受入コンベア110上のトレイ取出位置に、第2ハンド158を連動して配置することによって、受入コンベア110からのワーク10の取出しと回収コンベア190に対するトレイ20の投入、および、搬出コンベア120に対するワーク10の投入と受入コンベア110からのトレイ20の取出しを、それぞれ同時に実施する。
つまり、ワークの取出しとトレイの投入、および、ワークの投入とトレイの取出しが、それぞれ同時に実施される。そのため、ワークの移送完了の後において、トレイを回収するための独立した工程が不要となり、タイムサイクルを短縮化することが可能である。
詳述すると、まず、第1駆動ユニット144は、第2駆動ユニット146を、水平方向に移動(復動)させ、第2駆動ユニット146に同伴されるアーム150に配置される第1ハンド153が、受入コンベア110上の納入パレット30の上方の所定位置に配置される。これにより、第2ハンド158は、回収コンベア190上の回収パレット40の上方の所定位置に、連動して配置される。
第2駆動ユニット146は、アーム150を降下(往動)させ、第1ハンド153を、ワーク取出位置に配置すると、第2ハンド158は、トレイ投入位置に連動して配置される(図10参照)。この際、連動機構160によって、第1ハンド153に対する第2ハンド158の垂直方向相対位置が調整されているため、第2ハンド158は、回収パレット40に積層されるトレイ20と干渉しない。
外部の減圧源が作動され、第1ハンド153の吸引部154が、ワーク10を吸引してトレイ20から取出すと、第2駆動ユニット14は、アーム150を上昇(復動)させる(図11参照)。
第1駆動ユニット144は、第2駆動ユニット146を、搬出コンベア120に向かって水平方向に移動(往動)させ、第2駆動ユニット146に同伴されるアーム150に配置される第1ハンド153が、搬出コンベア120およびワーク投入位置調整機構170の上方の所定位置に配置される(図12参照)。これにより、第2ハンド158は、受入コンベア110上の納入パレット30の上方の所定位置に、連動して配置される。
第2駆動ユニット14は、アーム150を降下(往動)させ、ワーク投入位置調整機構170の昇降ベース173(図7および図8参照)にワーク10が載置されると、外部の減圧源の作動が停止され、第1ハンド153の吸引部154は、ワーク10を開放する。一方、第2ハンド158は、トレイ取出位置に連動して配置される。外部の減圧源が作動され、第2ハンド158の吸引部159が、トレイ20を吸引する。つまり、ワーク10の投入とトレイ20の取出しが、同時に実施される。
なお、ワーク投入位置調整機構170の昇降ベース173は、ワーク10が載置さることにより、支柱171,172に沿ってスライド式に降下する。支持プレート174の下限位置は、搬出コンベア120の無端ベルト122のアタッチメント124の下方に位置するように設定されているため、支持プレート174が下限位置に到達する場合、ワーク10は、無端ベルト122のアタッチメント124に受け渡される(図9参照)。つまり、搬出コンベア120に対するワーク投入高さが調整される。
搬出コンベア120の作動により、ワーク10が無端ベルト122に同伴されて移動する場合、ワーク10が離間することにより、支持プレート174が配置される昇降ベース173の重量が減少し、重り183,188に対し過小となる。したがって、重り183,188が、降下することで、昇降ベース173は、上昇し、初期位置に復帰する。
次に、第2駆動ユニット14は、アーム150を上昇(復動)させる(図13参照)。この際、第2ハンド158は、ワーク10が取出された後のトレイ20を、吸引部159によって保持している。
第1駆動ユニット144は、第2駆動ユニット146を、回収コンベア190に向かって水平方向に移動(復動)させ、第1ハンド153が、受入コンベア110上の納入パレット30の上方の所定位置に配置される。これにより、第2ハンド158は、回収コンベア190上の回収パレット40の上方の所定位置に、連動して配置される(図14参照)。
第1ハンド153および第2ハンド158の連動した上記往復動により、ワーク10の移送およびトレイ20の回収が実施されるため、納入パレット30に収容されるトレイ20の積層高さが、減少している一方、回収パレット40に配置されるトレイ20の積層高さが増加している。
そのため、連動機構160によって、第1ハンド153に対する第2ハンド158の垂直方向相対位置が調整される。つまり、第3駆動ユニット169は、第1ハンド153を、降下させ、トレイ20の厚みに対応する距離を、移動させる。第1ハンド153の移動は、ベルト168によって伝達され、第2ハンド158を上昇させ、トレイ20の厚みに対応する距離を、移動させる。
その後、第2駆動ユニット14は、アーム150を降下(往動)させ、第1ハンド153を、ワーク取出位置に配置すると、第2ハンド158は、トレイ投入位置に連動して配置される(図10参照)。
外部の減圧源が作動され、第1ハンド153の吸引部154が、ワーク10を吸引してトレイ20から取出する。一方、第2ハンド158は、外部の減圧源の作動が停止され、第2ハンド158の吸引部159は、トレイ20を開放し、回収パレット40に投入する。つまり、ワーク10の取出しとトレイ20の投入が、同時に実施される。
なお、連動機構160によって、第1ハンド153に対する第2ハンド158の垂直方向相対位置が調整されているため、第2ハンド158は、回収パレット40に既に積層されるトレイ20と干渉しない。
以上のように、実施の形態1は、トレイ20に載置されたワーク10の移送に係るサイクルタイムの短縮化が可能である搬送装置および搬送方法を提供することができる。また、搬送装置100は、簡単な機械的構造を有するめ、安価でありながら、良好な信頼性を確保することが可能である。
図15および図16は、実施の形態1に係る変形例1および変形例2を説明するための平面図である。
トレイ20に載置されるワーク10は、4個に限定されず、例えば、図15に示されるように、3個とすることも可能である。
また、ワーク10は一列に並置する形態に限定されず、例えば、図16に示されるように、2列に配置することも可能である。この変形例の場合、例えば、ワーク10の列毎にワーク移送装置140が作動するように構成し、2回の往復動作でワーク10の全てを移送するように構成することも可能である。
次に、実施の形態2を説明する。
図17は、実施の形態2に係る搬送装置を説明するための正面図である。なお、以下において、実施の形態1と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。
実施の形態2は、第1および第2回収コンベア290,295を有しており、納入パレット30を回収するための構成に関し、実施の形態1と概して異なる。
第1回収コンベア290は、トレイ20を回収するためのみに使用され、専用の回収パレット40が配置される。回収パレット40は、略平行六面体からなり、トレイ20を内部に配置するための上部開口部、およびトレイ20を積層して収容するための内部スペースを有する。なお、回収パレット40は、納入パレット30を転用することも可能である。
第2回収コンベア295は、納入パレット30を回収するためのみに使用される。第2回収コンベア295は、受入コンベア210の先端部に相対して配置され、ワーク移送装置240に隣接している。
納入パレット30は、ワーク10が搬出コンベア220に移送され、かつ、トレイ20が第1回収コンベア290に移送された後で、第2回収コンベア295に移送される。
以上のように、実施の形態2においては、トレイ20を専用に回収するための第1回収コンベア290および納入パレット30を専用に回収するための第2回収コンベア295が設けられているため、トレイ20および納入パレット30を、別々に回収することが容易である。また、回収パレット40に収容されるトレイ20の数を適宜設定し、輸送効率に応じた好ましい梱包形態を、選択することも可能である。つまり、実施の形態2は、実施の形態1と比べ、トレイ20および納入パレット30の回収形態の自由度が向上している。
なお、第2回収コンベア295を、必要に応じて停止し、第1回収コンベア290によって、トレイ20および納入パレット30を回収することも可能である。この場合、実施の形態1と同様に、納入パレット30を回収することが可能である。
次に、実施の形態3を説明する。
図18は、実施の形態3に係る搬送装置の第1および第2ハンドの動作を説明するための正面図、図19は、実施の形態3に係る搬送装置のワーク取出位置調整機構を説明するための側面図である。なお、図18においては、ワーク取出位置調整機構を省略している。
実施の形態3は、受入コンベア310上および回収コンベア390上におけるトレイ20の積層高さの変化に対処するための手段に関し、実施の形態1と概して異なっている。
搬送装置300は、受入コンベア310、納入パレットストッパ(不図示)、搬出コンベア320、ワーク移送装置340、ワーク取出位置調整機構360、回収コンベア390および制御装置(不図示)を有する。
搬出コンベア320は、ワーク移送装置340によって受入コンベア310から移送されたワークを支持するアタッチメント、および、アタッチメントが配置される無端ベルト322を有する。なお、実施の形態1に係るワーク投入位置調整機構170は配置されておらず、搬出コンベア320に対するワーク投入高さは、調整されない。
ワーク移送装置340は、支柱342,343、第1および第2駆動ユニット344,346およびアーム350を有する。支柱342,343は、受入コンベア310の端部側方の両側に、固定式に配置される。
第1駆動ユニット344は、支柱342,343に固定され、第2駆動ユニット346を水平方向に移動させるために使用されるアクチュエータ手段である。なお、第1駆動ユニット344には、ワーク取出位置調整機構360のラック372(後述)が配置される。第2駆動ユニット346は、アーム350を垂直方向に移動させるために使用されるアクチュエータ手段である。
アーム350は、水平方向に延長する基部351、および、基部の両端から垂直方向に降下して延長する拡張部352,357からなり、ワーク(不図示)を担当する第1ハンド353およびトレイ20を担当する第2ハンド358が配置される。
第1ハンド353は、拡張部352の先端に固定式に配置され、トレイ20からワークを取出すための吸引部354を有する。第2ハンド358は、拡張部357の先端に固定式に配置され、納入パレット30からトレイ20を取出すための吸引部359を有する。第1ハンド353および第2ハンド358は、垂直方向位置は同一であり、並置されている。なお、実施の形態1に係る連動機構160は配置されておらず、第1ハンド353に対する第2ハンド358の垂直方向相対位置は、変更されない。
したがって、ワーク取出位置に配置される第1ハンド353を、搬出コンベア320に向かって移動させ、ワーク投入位置に配置すると、第2ハンド358は、受入コンベア310に向かって連動して移動し、トレイ取出位置に配置される。一方、第1ハンド353を、受入コンベア310に向かって移動させ、ワーク取出位置に復帰させると、第2ハンド358は、回収コンベア390に向かって連動して移動し、トレイ投入位置に配置される。
以上のように、受入コンベア310から搬出コンベア320へのワークの移送のための第1ハンド353の往復動と、搬出コンベア320から回収コンベア390へのトレイ20の移送のため往復動とは、一体的に連動させることが可能である。そのため、ワークの取出しとトレイ20の投入、および、ワーク10の投入とトレイ20の取出しを、それぞれ同時に実施する場合、ワークの移送完了の後において、トレイを回収するための独立した工程が不要となり、タイムサイクルを短縮化することが可能である。
ワーク取出位置調整機構360は、受入コンベア310上および回収コンベア390上におけるトレイ20の積層高さの変化に対処するための手段であり、昇降ベース361、直進運動ユニット365および連動機構371を有する。
昇降ベース361は、受入コンベア310上の納入パレット30を下方から支持して上昇させるために使用され、納入パレット30を支持するための支持面362および下方に延長する支柱部363を有する。昇降ベース361は、納入パレット30を介してトレイ20の積層体を間接的に支持する形態に限定されず、トレイ20の積層体を直接的に支持する形態を適用することも可能である。なお、支柱部363は、直進運動ユニット365に連結されるガイド部364を有する。
直進運動ユニット365は、昇降ベース361を垂直方向に移動させるために使用され、ボールスクリュー366およびロック機構を有する。ボールスクリュー366は、回転自在に配置される。
ロック機構は、ボールスクリュー366のナットシステム367と一体化しており、ナットシステム367が自重で降下するのを阻止するために使用され、搬送装置300の制御装置からの指示により、ロック解除が自在である。なお、昇降ベース361のガイド部364は、ナットシステム367に連結される。
連動機構371は、第1駆動ユニット344(第1および第2ハンド353,358)の往復動に同期させて、直進運動ユニット365を駆動するために使用され、ラック372、ビニオン373、一方向クラッチ374、シャフト375、プーリ376、ベルト377およびプーリ378を有する。
ラック372は、第1駆動ユニット344に配置される。ビニオン373は、ラック372と対応しており、一方向クラッチ374を介して、シャフト375の上端に連結されており、第1駆動ユニット344の往復動を、シャフトの回転運動に変換することが可能である。そのため、第1駆動ユニット344が水平方向へ移動すると、ラック372とビニオン373とが嵌合し、シャフト375を一方向に回転駆動することが可能である。つまり、ラック372およびビニオン373は、第1および第2ハンド353,358の往復動を、シャフト375の回転運動に変換するために使用される。
プーリ376は、シャフト375の下端に固定式に配置される。プーリ378は、直進運動ユニット365のボールスクリュー366に固定式に配置される。ベルト377は、プーリ376,378の間にかけ渡されている。そのため、プーリ376が回転すると、ベルト377およびプーリ378を介して、直進運動ユニット365のボールスクリュー366を回転させることが可能である。つまり、プーリ376,378およびベルト377は、シャフト375の回転運動をユニット365のボールスクリュー366に伝達するために使用される。
したがって、第1駆動ユニット344が往復動し、ワーク10を移送する場合、ラック372とビニオン373とが嵌合し、シャフト375を一方向に回転駆動する。シャフト375の回転は、プーリ376、ベルト377およびプーリ378を経由し、直進運動ユニット365に伝達され、ボールスクリュー366を回転させる。ボールスクリュー366の回転は、ナットシステム367を上昇させる。ナットシステム367は、昇降ベース361を同伴するため、昇降ベース361の支持面362に載置される納入パレット30が上昇する。
第1駆動ユニット344の往復動は、納入パレット30からのトレイ20の取出し(トレイ20からのワークを取出し)に対応している。そのため、トレイ20を収容している納入パレット30が載置される昇降ベース361の上昇量を、トレイ20の厚みに対応させることによって、トレイ20の積層高さが変化しても、取出されるワークおよび最上位のトレイ(取出されるワークが配置されるトレイ)20の垂直方向位置を、一定に保つことが可能である。
また、第1ハンド353によるワークの取出し位置は、トレイ20の積層高さの最大値に対応する。第1ハンド353および第2ハンド358は、垂直方向位置は同一であり、並置されている。したがって、第2ハンド358によるトレイ20の放出位置は、十分に高く、回収パレット40に収容されているトレイ20の積層数が増加しても、干渉を生じない。
なお、納入パレット30内の全てのトレイ20の移送が完了すると、搬送装置300の制御装置からの指示により、ロック機構が制御され、ロックが解除されると、ボールスクリュー366のナットシステム367は、自重により降下し、初期位置に復帰する。
以上のように、実施の形態3においても、トレイ20に載置されたワーク10の移送に係るサイクルタイムの短縮化が可能である搬送装置および搬送方法を提供することができる。また、搬送装置300は、簡単な機械的構造を有するめ、安価でありながら、良好な信頼性を確保することが可能である。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
実施の形態1に係る搬送装置を説明するための平面図である。 図1に示されるワークを説明するための平面図である。 図1に示されるトレイを説明するための平面図である。 図1に示される納入パレットを説明するための平面図である。 図1に示されるワーク移送装置を説明するための正面図である。 図5に示される第1および第2ハンドの連動機構を説明するための正面図である。 図5に示される昇降ベースを説明するための平面図である。 図5に示される昇降ベースを説明するための側面図である。 図5に示される昇降ベースの下限位置を説明するための平面図である。 実施の形態1に係る搬送方法を説明するための正面図であり、第1および第2ハンドの降下を示している。 図10に続く、第1および第2ハンドの上昇を説明するための正面図である。 図11に続く、第1および第2ハンドの水平方向の往動を説明するための正面図である。 図12に続く、第1および第2ハンドの降下後における上昇を説明するための正面図である。 図13に続く、第1および第2ハンドの水平方向の復動を説明するための正面図である。 実施の形態1に係る変形例1を説明するための平面図である。 実施の形態1に係る変形例2を説明するための平面図である。 実施の形態2に係る搬送装置を説明するための正面図である。 実施の形態3に係る搬送装置の第1および第2ハンドの動作を説明するための正面図である。 実施の形態3に係る搬送装置のワーク取出位置調整機構を説明するための側面図である。
符号の説明
10・・ワーク、
20・・トレイ、
30・・納入パレット、
40・・回収パレット、
100・・搬送装置、
110・・受入コンベア、
112・・無端ベルト、
115・・納入パレットストッパ、
120・・搬出コンベア、
122・・無端ベルト、
124・・アタッチメント、
140・・ワーク移送装置、
142,143・・支柱、
144・・第1駆動ユニット、
146・・第2駆動ユニット、
150・・アーム、
151・・基部、
152・・拡張部、
153・・第1ハンド、
154・・吸引部、
157・・拡張部、
158・・第2ハンド、
159・・吸引部、
160・・連動機構、
162〜167・・プーリ、
168・・ベルト、
169・・第3駆動ユニット、
170・・ワーク投入位置調整機構、
171,172・・支柱、
173・・昇降ベース、
174・・支持プレート、
175・・凸状ブロック、
176,178・・支持アーム、
177,179・・ガイド部、
180・・ワーク受渡し機構、
181,186・・プーリ機構、
182,187・・ワイヤー、
183,188・・重り、
190・・回収コンベア、
192・・無端ベルト、
210・・受入コンベア、
220・・搬出コンベア、
240・・ワーク移送装置、
290・・第1回収コンベア、
295・・第2回収コンベア、
300・・搬送装置、
310・・受入コンベア、
320・・搬出コンベア、
322・・無端ベルト、
340・・ワーク移送装置、
342,343・・支柱、
344・・第1駆動ユニット、
346・・第2駆動ユニット、
350・・アーム、
351・・基部、
352・・拡張部、
353・・第1ハンド、
354・・吸引部、
357・・拡張部、
358・・第2ハンド、
359・・吸引部、
360・・ワーク取出位置調整機構、
361・・昇降ベース、
362・・支持面、
363・・支柱部、
364・・ガイド部、
365・・直進運動ユニット、
366・・ボールスクリュー、
367・・ナットシステム、
371・・連動機構、
372・・ラック、
373・・ビニオン、
374・・一方向クラッチ、
375・・シャフト、
376,378・・プーリ、
377・・ベルト、
390・・回収コンベア。

Claims (24)

  1. ワークが載置されたトレイを供給するための受入コンベア、
    前記ワークの取出しおよび投入のための第1ハンド、前記トレイの取出しおよび投入のための第2ハンド、および、前記第1および第2ハンドを往復動させるための往復動機構を有するワーク移送手段、
    前記第1ハンドによって取出しおよび投入される前記ワークを搬出するための搬出コンベア、および、
    前記第2ハンドによって取出しおよび投入される前記トレイを回収するための回収コンベアを有しており、
    前記ワーク移送手段は、
    前記第1ハンドが、前記受入コンベア上のワーク取出位置に、配置される場合、前記第2ハンドは、前記回収コンベア上のトレイ投入位置に、連動して配置され、
    前記第1ハンドが、前記搬出コンベア上のワーク投入位置に、配置される場合、前記第2ハンドは、前記受入コンベア上のトレイ取出位置に、連動して配置される
    ように構成されている
    ことを特徴とする搬送装置。
  2. 前記受入コンベアによって供給される納入パレットを有し、前記納入パレットには、前記トレイが収容されていることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
  3. 前記回収コンベアに配置される回収パレットを有し、前記回収パレットには、前記第2ハンドによって取出しおよび投入される前記トレイが収容されることを特徴とする請求項2に記載の搬送装置。
  4. 前記納入パレットを回収するための第2回収コンベアを有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の搬送装置。
  5. 前記往復動機構は、前記第1および第2ハンドを水平方向に移動させるための駆動手段、および、前記第1および第2ハンドを垂直方向に移動させるための駆動手段を、有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の搬送装置。
  6. 前記受入コンベアによって供給される前記トレイは、積層されており、前記回収コンベアに対して投入される前記トレイは、回収コンベア上で積層されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の搬送装置。
  7. 前記往復動機構は、前記受入コンベア上および前記回収コンベア上における前記トレイの積層高さの変化に応じて、前記第1ハンドに対する前記第2ハンドの垂直方向相対位置を変更するための連動機構を、有することを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
  8. 前記往復動機構の前記連動機構は、前記第1ハンドおよび前記第2ハンドを連結するためのベルト、前記ベルトがかけ渡されるプーリ、および、前記第1ハンドおよび前記第2ハンドの一方を垂直方向に駆動するための駆動手段を、有することを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。
  9. 前記搬出コンベアに対するワーク投入高さを調整するためのワーク投入位置調整機構を、有することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の搬送装置。
  10. 前記ワーク投入位置調整機構は、前記搬出コンベアに投入される前記ワークを一時的に保持するための昇降ベース、および、前記昇降ベースの垂直方向位置を変更し、前記昇降ベースに保持される前記ワークを、前記搬出コンベアに受け渡すためのワーク受渡し機構を、有することを特徴とする請求項9に記載の搬送装置。
  11. 前記ワーク受渡し機構は、重り、前記重りおよび前記昇降ベースを連結するためのワイヤー、および、前記ベルトがかけ渡されるプーリを、有することを特徴とする請求項10に記載の搬送装置。
  12. 前記受入コンベア上および前記回収コンベア上における前記トレイの積層高さの変化にかかわらず、取出される前記ワークの垂直方向位置を、一定に保つためのワーク取出位置調整機構を、有することを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
  13. 前記ワーク取出位置調整機構は、前記トレイを直接的あるいは間接的に支持するための昇降ベース、および、前記昇降ベースを垂直方向に移動させるための直進運動手段を有することを特徴とする請求項12に記載の搬送装置。
  14. 前記直進運動手段は、ボールスクリューおよびロック機構を有することを特徴とする請求項13に記載の搬送装置。
  15. 前記ワーク取出位置調整機構は、前記第1および第2ハンドの往復動に同期させて、前記直進運動手段を駆動するための連動機構を有することを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の搬送装置。
  16. 前記ワーク取出位置調整機構は、前記第1および第2ハンドの往復動に同期させて、前記直進運動手段を駆動するための連動機構を有し、
    前記連動機構は、シャフト、前記第1および第2ハンドの往復動を、前記シャフトの回転運動に変換するためのラックおよびビニオン、および、前記シャフトの回転運動を、前記直進運動手段の前記ボールスクリューに伝達するためのプーリおよびベルトを有することを特徴とする請求項14に記載の搬送装置。
  17. ワークが載置されたトレイを供給する受入コンベア上のワーク取出位置に、第1ハンドを配置する場合、前記トレイを回収するための回収コンベア上のトレイ投入位置に、第2ハンドを連動して配置し、
    前記ワークを搬出するための搬出コンベア上のワーク投入位置に、前記第1ハンドを配置する場合、前記受入コンベア上のトレイ取出位置に、前記第2ハンドを連動して配置することによって、
    前記受入コンベアからの前記ワークの取出しと前記回収コンベアに対する前記トレイの投入、および、前記搬出コンベアに対する前記ワークの投入と前記受入コンベアからの前記トレイの取出しを、それぞれ同時に実施する
    ことを特徴とする搬送方法。
  18. 前記受入コンベアによって供給される前記トレイは、納入パレットに収容されていることを特徴とする請求項17に記載の搬送方法。
  19. 前記回収コンベアに対して投入される前記トレイを、前記回収コンベアに配置される回収パレットに、収容することを特徴とする請求項18に記載の搬送方法。
  20. 前記納入パレットを、第2回収コンベアによって回収することを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の搬送方法。
  21. 前記受入コンベアによって供給される前記トレイは、積層されており、前記回収コンベアに対して投入される前記トレイを、回収コンベア上で積層することを特徴とする請求項17〜20のいずれか1項に記載の搬送方法。
  22. 前記トレイの積層高さの変化に応じて、前記第1ハンドに対する前記第2ハンドの垂直方向相対位置を変更することを特徴とするとする請求項21項に記載の搬送方法。
  23. 前記搬出コンベアに対するワーク投入高さを調整することを特徴とする請求項22に記載の搬送方法。
  24. 前記トレイの積層高さの変化にかかわらず、取出される前記ワークの垂直方向位置を、一定に保つことを特徴とする請求項21に記載の搬送方法。
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