JP2024033174A - 材料供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡潔な構造でプレスの動力手段とは別の動力手段を必要としないプレスの材料供給装置を提供する。【解決手段】材料供給装置4は、支持ローラ41と、マグネットローラ12と、マグネットローラ12の回転軸12aと、回転軸12aに同軸でマグネットローラ12が最端部分M2を搬送する方向には回転不能でその反対には回転可能な拡径部材12eと、一端が拡径部材12eに固定され他端がスライド22に固定されたワイヤ15と、ワイヤ15に掛けられ動滑車軸14aが搬送方向Dと反対方向に付勢された動滑車14と、拡径部材12eを回転付勢する回転付勢装置12dと、最端部分M2に設けられた切起しM3と、を有する。スライド22が上昇するとマグネットローラ12が回転し最端部分M2を切起しM3が金型3の一部に当接するまで搬送し、さらにスライド22が上昇するとマグネットローラ12が回転を止め動滑車軸14aが搬送方向Dに移動する。【選択図】図2

Description

本発明は、材料供給装置に関する。詳しくは、レベラーフィーダで供給できなくなった材料の最終端末部分をプレス金型間に供給するプレスの材料供給装置に関する。
従来、コイル状に巻いた鋼板等の材料をレベラーフィーダでプレス金型間に供給してプレス成形が行われることがある。その際、材料供給の最終段階で材料の最終端末部がレベラーフィーダから外れてしまうと材料をプレス金型間に送れなくなる。材料の最終端末部からプレス金型までの間の部分である最終端末部分を有効利用するために、特許文献1に記載された材料最終端搬入装置においては、フリーローラーコンベア上にある材料の最終端末部分を上からエアシリンダーで押さえ、そのままの状態でロッドレスシリンダーを用いて金型ストッパーまで走行させるようにしている。
特開2003-154423号公報
上述の特許文献1に記載された材料最終端搬入装置においては、プレス駆動の動力手段とは別にエアシリンダーやロッドレスシリンダーを作動させる圧縮エア―等の動力手段が必要であるとともに装置が大型化しやすいという問題があった。
このような問題に鑑み本発明の課題は、簡潔な構造で圧縮エア―等のプレス駆動の動力手段とは別の動力手段を必要としないプレスの材料供給装置を提供することにある。
本発明の第1発明は、プレスの金型に材料を供給するレベラーフィーダと前記金型との間に残された材料端末部分を前記金型に供給する材料供給装置であって、前記材料端末部分を前記金型に向けて搬送可能に載置するローラと、該ローラ上に載置された前記材料端末部分に上から当接して回転することにより前記金型に向けて前記材料端末部分を搬送可能なマグネットローラと、該マグネットローラを回転可能に支持し軸線が前記材料端末部分の搬送方向と垂直に延びる回転軸と、該回転軸に対し同軸で取付けられ前記マグネットローラが前記材料端末部分を前記金型に向けて搬送する回転方向には前記回転軸に対し回転不能で前記回転方向と反対の方向には回転可能な円筒状の拡径部材と、一端が該拡径部材の周方向の一部に固定され他端が前記金型の上型又は該上型を取付けたスライドに固定されたワイヤと、該ワイヤに掛けられ滑車軸が前記回転軸と平行に延びて前記材料端末部分の搬送方向と反対方向に付勢された動滑車と、前記拡径部材を前記回転方向と反対の方向に回転付勢する回転付勢手段と、前記材料端末部分に設けられ前記金型の一部に当接して前記材料端末部分の搬送を止めるストッパと、を有し、前記拡径部材に前記ワイヤが前記一端側から巻き取られた状態で前記スライドが上昇することにより前記拡径部材が前記回転付勢手段の付勢力に抗して回転することにより前記回転軸を介して前記マグネットローラが回転し前記材料端末部分を前記ストッパが前記金型の一部に当接するまで搬送し、さらに前記上型が上昇すると前記マグネットローラが回転を止めた状態で前記動滑車における前記滑車軸が前記材料端末部分の搬送方向に移動することを特徴とする。
第1発明によれば、プレスのスライダの動きによってワイヤが牽引され、拡径部材、回転軸を介してマグネットローラが回転することによって材料端末部分を金型に供給することができる。このとき、材料供給装置は、プレスの駆動動力とは別に動力手段を用いることなく材料端末部分を前記金型に供給することができるとともに、ロッドレスシリンダー等の大型の部品を使用することがないので構造が簡潔である。
本発明の第2発明は、上記第1発明において、前記レベラーフィーダで前記材料を前記金型に供給しているときは、前記回転軸を上昇させて前記マグネットローラが前記材料に当接しないようにされていることを特徴とする。
第2発明によれば、プレスの材料供給装置はレベラーフィーダと金型との間に残された材料端末部分を金型間に供給するときのみに使用されるので故障等の不具合を起こりにくくすることができる。
本発明の第3発明は、上記第1発明又は上記第2発明において、前記プレスは順送プレスであり、前記ストッパは前記材料にプレス成形の第1工程目においてプレス成形された切起しであり第2工程目において切り取られるか曲げ戻されるかするものであることを特徴とする。
第3発明によれば、ストッパが金型間に挟まれる材料の中にプレスによって形成されるので金型内にストッパが当接する部分を設ければよく簡便である。
本発明の一実施形態の材料供給装置を含む順送プレス装置の側面図である。 上記実施形態の材料供給装置の側面図である。 上記実施形態の材料供給装置の平面図である。フリーローラコンベア43は省いてある。 上記実施形態の材料供給装置の正面図である。フリーローラコンベア43は省いてある。
図1~図4に基づき、本発明の一実施形態の材料供給装置4について説明する。図1に示すのは、順送プレス装置1の側面図である。順送プレス装置1は、プレス機2と、金型3と、材料供給装置4と、レベラーフィーダ5と、アンコイラー6と、を有している。各図において、材料の搬送方向Dを矢印で示す。ここで、プレス機2が、特許請求の範囲の「プレス」に相当する。
プレス機2は、ボルスター21と、ボルスター21に対して上下動するスライド22と、を有している。金型3は、複数のプレス加工における工程の凹凸がひとつの金型の中に作られ順送りすることで加工を行う順送り金型であって、下型31と上型32とを有する。下型31がボルスター21に取付けられ上型32がスライド22に取付けられた状態で、スライド22が上下動することにより下型31に対して上型32が開閉し、間に挟まれた材料Mをプレス加工する。
金型3における搬送方向Dと反対側である材料供給装置4に近い側には、プレス加工において材料Mに側方(図1における紙面に垂直な方向)から見て矩形状をした切起しM3を成形する切起し成形部33が形成されている。具体的には、切起し成形部33は、上型32に形成された成形凸部32aと下型31に形成された成形凹部31aとからなる。成形された切起しM3は、材料Mが搬送方向Dに送られたとき下型31のストッパ壁31bに当接して材料Mの搬送が止められるとともにプレス加工によって元の平板状態に曲げ戻される。成形凹部31aからストッパ壁31bまでの距離が順送プレスの一工程分に相当する。切起しM3は、材料Mを順送プレスの一工程分ずつ搬送方向Dに進めるのに寄与する。ここで、切起しM3とストッパ壁31bが、それぞれ特許請求の範囲の「ストッパ」と「金型の一部」に相当する。
図1に示すように、アンコイラー6は、コイル状に巻かれた鋼板等の材料Mを巻き戻してレベラーフィーダ5に供給する装置である。レベラーフィーダ5は、ロール間に材料Mを通してひずみを取って平板状態とするとともに、ロールの回転・摩擦力によって材料Mを搬送方向Dに送り出す装置である。
図1に示すように、材料供給装置4は、材料Mを載置して支持する支持ローラ41と、材料Mの最端部M1が、レベラーフィーダ5から外れてレベラーフィーダ5で送れなくなった最端部分M2を搬送方向Dに送る送り装置10と、を有する。ここで、支持ローラ41と最端部分M2が、それぞれ特許請求の範囲の「ローラ」と「材料端末部分」に相当する。
支持ローラ41は、基台42と、基台42の上面に軸線が搬送方向Dに対して垂直な方向(図1における紙面に垂直な方向)に延びて自由回転するフリーローラを複数並べたフリーローラコンベア43と、を有している。
図1~図4に示すように、送り装置10は、ベース板11と、マグネットローラ12と、定滑車13と、動滑車14と、ワイヤ15と、を有している。
ベース板11は、上方から見て短軸方向を搬送方向Dと一致させた矩形状をした板材で、略中央部にマグネットローラ12を配置する矩形状の開口11aが形成されている。ベース板11の搬送方向Dと反対側の端部は、長軸方向に延びる支持軸11bによって支持ローラ41の上方に支持されている。詳しくは、支持ローラ41の基台42に固定された一対の矩形板状の第1ブラケット42aによって支持軸11bが回転可能に支持されている。そして、ベース板11の搬送方向Dの端部には、下方に向かって延びる長軸方向に一対の支持脚11cが配設されている。これによって、ベース板11は、支持ローラ41の上の最端部分M2に対して上方に離隔し平行を保った状態で保持されるようになっている。そして、図示しない持ち上げ手段を作動させることにより支持ローラ41に対して支持軸11bを中心に搬送方向Dの端部が上方に持ち上げられて図1に2点鎖線で示す持ち上げ状態に維持することができるようになっている。
図2及び図3によく示されるように、マグネットローラ12は、円柱状の永久磁石製のローラで、搬送方向Dに対して垂直方向に延びる回転軸12aでベース板11の開口11a内に配置されてベース板11に対し回転可能に取付けられている。具体的には、回転軸12aは、ベース板11上面の開口11aの長軸方向の端部に配設された一対の軸受12cによってベース板11に対し回転可能に支持されている。回転軸12aの一端部側の先端部には、ベース板11との間に回転付勢装置12dが配設されている。回転付勢装置12dは、そのケースがベース板11に固定された上面視でL字形をした第2ブラケット11dを介してベース板11に対して固定されている。そして、回転付勢装置12dのマグネットローラ12側の面には回転軸12aに対して図2において時計回り方向には回転可能で、反時計回りには回転不能な拡径部材12eが取付けられている。拡径部材12eは、回転軸12aの直径より大きい直径の円筒状部材で、後述するようにワイヤ15が掛け回されるようになっている。拡径部材12eの直径を変えることによりマグネットローラ12による材料Mの最端部分M2を搬送方向Dに送り出す量を変更できるようになっている。ここで、回転付勢装置12dが、特許請求の範囲の「回転付勢手段」に相当する。
図2~図4に示すように、定滑車13は、その軸である定滑車軸13aが回転付勢装置12dと軸受12cとの間の回転軸12a及び拡径部材12eの直上において回転軸12aと平行に延びるような状態で配置されている。具体的には、定滑車軸13aは、搬送方向Dから見て略U字状をした第3ブラケット11eによってU字の開口側に取付けられてベース板11に対し支持されている。定滑車13の直径は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、マグネットローラ12の直径の1/3程度とされている。定滑車13の軸方向の両端部は拡径された円板状とされており、後述するように定滑車13に掛け回されたワイヤ15が脱落しにくくされている。
図2~図4に示すように、動滑車14は、その軸である動滑車軸14aが上下方向において回転軸12aと定滑車軸13aの間で、回転軸12aと定滑車軸13aと平行に延びるような状態で配置されている。さらに動滑車軸14aは、上方から見て、搬送方向Dに垂直な方向において、動滑車14が定滑車13と拡径部材12eのマグネットローラ12側端部との間に配置されるとともに、搬送方向Dにおいて、回転軸12aと定滑車軸13aに対する距離が変動するように配置されている。具体的には、ベース板11上面に対し垂直かつ搬送方向Dに延びるようにベース板11上に配設された第4ブラケット11fに対し搬送方向Dに摺動可能に取付けられた動滑車ベース板14bに動滑車軸14aは垂直方向に立設されている。第4ブラケット11fは、搬送方向Dに並ぶ一対の支持部材11gで、上面視で拡径部材12eのマグネットローラ12側端部側近傍においてベース板11上面に対し垂直な状態が維持されるように支持されている。第4ブラケット11fの拡径部材12e側の面には、上下方向中央部のやや上方において搬送方向Dに延びる横断面が略C字状の突条11f1が形成されている。第4ブラケット11fの搬送方向Dと反対側の端部は拡径部材12e側に折り曲げられてその上端部にコイルばね14cの一端部を係止するばね係止部11f2が形成されている。動滑車ベース板14bは、搬送方向Dに対して垂直な方向から見て一辺を搬送方向Dに一致させた略正方形状をしており、第4ブラケット11fの拡径部材12e側の面に対向して配置される。第4ブラケット11fに対向する面には突条11f1に摺動可能に嵌合して搬送方向Dに延びる溝14b1が形成されている。第4ブラケット11fに対向させて突条11f1に対して溝14b1を嵌合させたとき動滑車ベース板14bは、第4ブラケット11fに対し搬送方向Dに摺動可能となる。動滑車ベース板14bの上辺部には上方に向かって突出するばね係止部14b2が形成されている。ばね係止部14b2にはコイルばね14cの他端部が係止される。これによって、動滑車ベース板14bはコイルばね14cの付勢力によって第4ブラケット11fに対し搬送方向Dの反対方向に牽引されて第4ブラケット11fに設けられた停止壁11hに当接して移動が止められている。動滑車ベース板14bの第4ブラケット11fと反対側の面に立設された動滑車軸14aには動滑車14が回転可能に取付けられている。動滑車14の直径は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、マグネットローラ12の直径の1/3程度とされている。動滑車14の軸方向の両端部は拡径された円板状とされており、後述するように動滑車14に掛け回されたワイヤ15が脱落しにくくされている。ここで、動滑車軸14aが、特許請求の範囲の「滑車軸」に相当する。
図2~図4に示すように、ワイヤ15は、その一端部である下端部15aが拡径部材12eの外周面の一部に固定され、他端部である上端部15bがフック部材15cに固定されている。そして、ワイヤ15は、拡径部材12eに対し下端部15aから図2において反時計回りに巻き付けられるとともに、動滑車14に下側から時計回り方向に掛け回され、定滑車13に下側から反時計回りに掛け回されて上方に延びて上端部15bがフック部材15cに固定されている。フック部材15cは、スライド22から搬送方向Dと反対方向に延びるワイヤ係合部22aの先端部分に設けられたフック部に係合されている。この状態で、ワイヤ15は、回転付勢装置12dによる拡径部材12eの回転付勢力と、コイルばね14cによる動滑車14の牽引力によって張設状態とされている。
材料供給装置4の作動について説明する。図1に示すように、コイル状に巻かれた材料Mがアンコイラー6に保持されている状態においては、巻き戻されてレベラーフィーダ5に供給された材料Mはレベラーフィーダ5によって搬送方向Dに送り出されプレス加工される。このとき、送り装置10は、ベース板11が持ち上げ手段の作動により支持軸11bを中心に搬送方向Dの端部が上方に持ち上げられて図1に2点鎖線で示す持ち上げ状態とされている。これによって、マグネットローラ12は、材料Mに当接しておらず送り装置10は、作動していない。このとき、ワイヤ15のフック部材15cは、ワイヤ係合部22aの先端部分に設けられたフック部から外しておくのがよい。送り装置10の無用な作動を避けるためである。
図1に示すように、材料Mの最端部M1が、レベラーフィーダ5から外れてレベラーフィーダ5で送れなくなったとき、ベース板11の持ち上げ手段の作動を止めてベース板11を支持軸11bを中心に図1において時計回りに回動させ最端部分M2に対して上方に離隔し平行を保った状態で保持されるようする。そして、スライド22が下降し下型31に対し上型32が閉じた状態で、ワイヤ15のフック部材15cをワイヤ係合部22aの先端部分に設けられたフック部に係止する。このとき、マグネットローラ12は、最端部分M2に当接してその回転により最端部分M2を搬送方向Dに送り出せるようになっている。
プレス機2を作動させて、スライド22を上昇させると、ワイヤ15が上方に牽引され拡径部材12eに巻き取られていた部分が巻き戻されることによって拡径部材12eが図2において回転軸12aを中心に反時計回りである回転方向Rの方向に回転する。すると、拡径部材12eは回転軸12aに対して図2において反時計回りには回転不能に取付けられているので、回転軸12aを図2において反時計回りに回転させ同時にマグネットローラ12を回転軸12aを中心に反時計回りに回転させる。これによって、最端部分M2は搬送方向Dに送られる。そして、最端部分M2に成形された切起しM3がストッパ壁31bに当接して最端部分M2の搬送が止められると、マグネットローラ12が回転を止められた状態でワイヤ15の張力が高まる。すると、ワイヤ15の張力の高まりを緩和すべく動滑車14がコイルばね14cの付勢力に抗して搬送方向Dに移動する。
図2おいて、スライド22の上下動する寸法をY、拡径部材12eの直径をR1、マグネットローラ12の直径をR2とすると、動滑車14を用いない場合、最端部分M2の送り出し寸法X0は、Y×R2/R1となる。ここで、実際の送り出し寸法XをX0に一致させるためには変数であるR1を厳密に調整する必要があり困難を生ずる。そこで、XをX0より小さくなるように設定しておきYの余剰分については動滑車14の動きで吸収するのが便宜である。かかる観点に基いてR1、R2及び動滑車軸14aのスライド量は定められている。
プレス機2のスライド22が、次のプレス加工のために下降すると、まず動滑車14の動滑車軸14aがコイルばね14cの付勢力によって搬送方向Dと反対方向に移動する。そして、動滑車ベース板14bの搬送方向Dと反対側端部が停止壁11hに当接して移動が停止される。さらに、スライド22が、下降するとワイヤ15が拡径部材12eに巻き取られていく。このとき、マグネットローラ12は回転軸12aとともに回転を止められた状態にあり、材料Mの最端部分M2に対して力を加えることがない。そして、拡径部材12eは、回転付勢装置12dによって回転付勢されているのでワイヤ15が張力を保った状態で巻き取られていき弛みが生ずることがない。以後、上記作動を繰り返す。
以上のように構成される本実施形態は、以下のような作用効果を奏する。材料供給装置4は、材料Mの最端部分M2をプレス機2のスライド22の動きによってワイヤ15が牽引され拡径部材12e、回転軸12aを介してマグネットローラ12が回転することによって金型3に供給することができる。このとき、材料供給装置4は、プレス機2の駆動動力とは別に動力手段を用いることなく最端部分M2を金型3に供給することができるとともに、ロッドレスシリンダー等の大型の部品を使用することがないので構造を簡潔にすることができる。
また、レベラーフィーダ5で材料Mを金型3に供給しているときは、ベース板11を支持軸11bを中心に回転させ搬送方向Dの端部が上方に持ち上げてマグネットローラ12が材料Mに当接しないようにすることができる。これによって、材料供給装置4は、材料Mの最端部分M2を金型3に供給するときのみに使用されるので故障等の不具合を起こりにくくすることができる。
さらに、プレス機2は順送プレスであり、最端部分M2に第1工程目においてプレス成形された切起しM3が、最端部分M2が搬送方向Dに送られたときストッパ壁31bに当接することにより送りが止められるものであり、切起しM3は第2工程目において切り取られるか曲げ戻されるかするものである。これによって、切起しM3が下型31と上型32の間に挟まれる最端部分M2の中にプレスによって形成されるので下型31に切起しM3が当接するストッパ壁31bを設ければよく簡便である。
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、次のようなものが挙げられる。
1.上記実施形態においては、送り装置10は、最端部分M2の搬送に使用しないときは、ベース板11が持ち上げ手段の作動により支持軸11bを中心に搬送方向Dの端部が上方に持ち上げられた持ち上げ状態とされるように構成した。しかし、これに限らず、送り装置10を取り外し可能なものとして使用するとき支持ローラ41上に載置するものとして構成してもよい。
2.上記実施形態においては、プレス機2は、順送プレス機で、金型3は、順送プレス金型であるものとして構成したが、これに限らず通常の単一成形のプレス機、金型であるものとして構成してもよい。
1 順送プレス装置
2 プレス機(プレス)
3 金型
4 材料供給装置
5 レベラーフィーダ
6 アンコイラー
10 送り装置
11 ベース板
12 マグネットローラ
12a 回転軸
12d 回転付勢装置(回転付勢手段)
12e 拡径部材
13 定滑車
13a 定滑車軸
14 動滑車
14a 動滑車軸(滑車軸)
15 ワイヤ
15a 下端部
15b 上端部
21 ボルスター
22 スライド
31 下型
31b ストッパ壁(金型の一部)
32 上型
41 支持ローラ
42 基台
43 フリーローラコンベア
D 搬送方向
M 材料
M1 最端部
M2 最端部分(材料端末部分)
M3 切起し(ストッパ)
R 回転方向

Claims (3)

  1. プレスの金型に材料を供給するレベラーフィーダと前記金型との間に残された材料端末部分を前記金型に供給する材料供給装置であって、
    前記材料端末部分を前記金型に向けて搬送可能に載置するローラと、該ローラ上に載置された前記材料端末部分に上から当接して回転することにより前記金型に向けて前記材料端末部分を搬送可能なマグネットローラと、該マグネットローラを回転可能に支持し軸線が前記材料端末部分の搬送方向と垂直に延びる回転軸と、該回転軸に対し同軸で取付けられ前記マグネットローラが前記材料端末部分を前記金型に向けて搬送する回転方向には前記回転軸に対し回転不能で前記回転方向と反対の方向には回転可能な円筒状の拡径部材と、一端が該拡径部材の周方向の一部に固定され他端が前記金型の上型又は該上型を取付けたスライドに固定されたワイヤと、該ワイヤに掛けられ滑車軸が前記回転軸と平行に延びて前記材料端末部分の搬送方向と反対方向に付勢された動滑車と、前記拡径部材を前記回転方向と反対の方向に回転付勢する回転付勢手段と、前記材料端末部分に設けられ前記金型の一部に当接して前記材料端末部分の搬送を止めるストッパと、を有し、
    前記拡径部材に前記ワイヤが前記一端側から巻き取られた状態で前記スライドが上昇することにより前記拡径部材が前記回転付勢手段の付勢力に抗して回転することにより前記回転軸を介して前記マグネットローラが回転し前記材料端末部分を前記ストッパが前記金型の一部に当接するまで搬送し、
    さらに前記上型が上昇すると前記マグネットローラが回転を止めた状態で前記動滑車における前記滑車軸が前記材料端末部分の搬送方向に移動する材料供給装置。
  2. 請求項1において、前記レベラーフィーダで前記材料を前記金型に供給しているときは、前記回転軸を上昇させて前記マグネットローラが前記材料に当接しないようにされている材料供給装置。
  3. 請求項1又は請求項2において、前記プレスは順送プレスであり、前記ストッパは前記材料にプレス成形の第1工程目においてプレス成形された切起しであり第2工程目において切り取られるか曲げ戻されるかするものである材料供給装置。
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