JP2984520B2 - 船殻外板の溶接方法 - Google Patents
船殻外板の溶接方法Info
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- JP2984520B2 JP2984520B2 JP5179791A JP17979193A JP2984520B2 JP 2984520 B2 JP2984520 B2 JP 2984520B2 JP 5179791 A JP5179791 A JP 5179791A JP 17979193 A JP17979193 A JP 17979193A JP 2984520 B2 JP2984520 B2 JP 2984520B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船底外板や船側外板等
の船殻外板の溶接方法に関する。
の船殻外板の溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型タンカー等の船底外板や船側外板等
の船殻外板は、通常図５に示すように同外板１の補強の
ために通常900mm程度のピッチで同外板１に垂直方向に
配置されるスティフナーウェブプレート（以後、ウェブ
プレートと略称する。）３やその面材４によって補強さ
れている。
の船殻外板は、通常図５に示すように同外板１の補強の
ために通常900mm程度のピッチで同外板１に垂直方向に
配置されるスティフナーウェブプレート（以後、ウェブ
プレートと略称する。）３やその面材４によって補強さ
れている。
【０００３】図５はこの船殻外板の連接状態を示したも
ので、このようにして連接される１ブロックの大きさ
は、使用されるクレーンの容量によって異なるが、通常
は10〜20ｍの長さを有している。このようなブロックの
セレーション部５を貫通した平板開先２およびウェブプ
レート３並びに面材４などの突合せ開先等の溶接によ
り、複数ブロックが接合されて最終の建造用ブロックと
なる。
ので、このようにして連接される１ブロックの大きさ
は、使用されるクレーンの容量によって異なるが、通常
は10〜20ｍの長さを有している。このようなブロックの
セレーション部５を貫通した平板開先２およびウェブプ
レート３並びに面材４などの突合せ開先等の溶接によ
り、複数ブロックが接合されて最終の建造用ブロックと
なる。
【０００４】従来、上述の溶接は全て手動で行なわれて
いるが、これは面材４の幅およびウェブプレート３の高
さが数百mm程度と小さく、またセレーション部５が狭い
ためにロボットによる自動溶接の効率が低いことによる
ものである。また、外板１のつなぎ溶接では、ウェブプ
レート３のセレーション部５があるために溶接を自動化
するには多関節ロボットのような自由にトーチの動きの
できるものに限られてコスト高になるという問題点があ
る。一方、コストの安い三軸直交座標運動型の溶接ロボ
ットは、その溶接トーチがウェブプレート３にあたると
いう問題点があり、このため使用されない状態にあっ
た。
いるが、これは面材４の幅およびウェブプレート３の高
さが数百mm程度と小さく、またセレーション部５が狭い
ためにロボットによる自動溶接の効率が低いことによる
ものである。また、外板１のつなぎ溶接では、ウェブプ
レート３のセレーション部５があるために溶接を自動化
するには多関節ロボットのような自由にトーチの動きの
できるものに限られてコスト高になるという問題点があ
る。一方、コストの安い三軸直交座標運動型の溶接ロボ
ットは、その溶接トーチがウェブプレート３にあたると
いう問題点があり、このため使用されない状態にあっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来の船
殻外板の溶接方法では、手動による溶接が行なわれてい
るが、このような手動溶接では作業能率が著しく低くな
るという問題点がある。本発明は、船殻外板の相互間に
スティフナーウェブプレートのセレーション部が存在し
ても、溶接トーチの挙動に工夫を加えることにより、コ
ストの安い三軸直交座標運動型の溶接ロボットの使用を
可能にして、溶接の自動化を安価に実現できるようにし
た船殻外板の溶接方法を提供することを目的とする。
殻外板の溶接方法では、手動による溶接が行なわれてい
るが、このような手動溶接では作業能率が著しく低くな
るという問題点がある。本発明は、船殻外板の相互間に
スティフナーウェブプレートのセレーション部が存在し
ても、溶接トーチの挙動に工夫を加えることにより、コ
ストの安い三軸直交座標運動型の溶接ロボットの使用を
可能にして、溶接の自動化を安価に実現できるようにし
た船殻外板の溶接方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の船殻外板の溶接方法は、船殻外板および同
外板に垂直に溶接されたスティフナーウェブプレートか
ら構成される船殻部材の相互間のセレーション部を貫通
する上記船殻外板相互の開先を溶接する方法において、
上記開先に沿って進行しながら鉛直の溶接トーチのトー
チ先端部により同開先の溶接を行う溶接ロボットを使用
し、同溶接ロボットの上記溶接トーチを上記セレーショ
ン部に近づけるとき同溶接トーチを垂直状態に保ちなが
ら上記セレーション部から所要距離だけ離隔した位置ま
で平行移動させ、ついで同溶接トーチを回動傾斜させな
がら降下させて所要傾斜角度の状態にするとともに、さ
らに所要距離だけ平行移動させて、上記トーチ先端部を
上記セレーション部内に進入させることにより、同セレ
ーション部内の上記開先を溶接することを特徴としてい
る。
め、本発明の船殻外板の溶接方法は、船殻外板および同
外板に垂直に溶接されたスティフナーウェブプレートか
ら構成される船殻部材の相互間のセレーション部を貫通
する上記船殻外板相互の開先を溶接する方法において、
上記開先に沿って進行しながら鉛直の溶接トーチのトー
チ先端部により同開先の溶接を行う溶接ロボットを使用
し、同溶接ロボットの上記溶接トーチを上記セレーショ
ン部に近づけるとき同溶接トーチを垂直状態に保ちなが
ら上記セレーション部から所要距離だけ離隔した位置ま
で平行移動させ、ついで同溶接トーチを回動傾斜させな
がら降下させて所要傾斜角度の状態にするとともに、さ
らに所要距離だけ平行移動させて、上記トーチ先端部を
上記セレーション部内に進入させることにより、同セレ
ーション部内の上記開先を溶接することを特徴としてい
る。
【０００７】また、本発明の船殻外板の溶接方法は、上
記セレーション部内の上記開先に予めセラミックスタブ
を遊嵌することを特徴としている。さらに、本発明の船
殻外板の溶接方法は、上記セレーション部内の上記開先
における溶接ビードの端面を傾斜させるべくカスケード
処理を施すことを特徴としている。
記セレーション部内の上記開先に予めセラミックスタブ
を遊嵌することを特徴としている。さらに、本発明の船
殻外板の溶接方法は、上記セレーション部内の上記開先
における溶接ビードの端面を傾斜させるべくカスケード
処理を施すことを特徴としている。
【０００８】
【作用】上述の本発明の船殻外板の溶接方法では、船殻
外板相互の開先に沿って溶接ロボットを、進行させると
き、その溶接トーチは垂直状態に保たれるが、同溶接ト
ーチをセレーション部に近づける際には、溶接ロボット
はその溶接トーチをしだいに傾斜させながら降下させ
て、同溶接トーチの先端部を上記セレーション部内に進
入させるように作用し、これにより上記開先に沿う自動
溶接が上記セレーション部内まで支障なく行なわれる。
外板相互の開先に沿って溶接ロボットを、進行させると
き、その溶接トーチは垂直状態に保たれるが、同溶接ト
ーチをセレーション部に近づける際には、溶接ロボット
はその溶接トーチをしだいに傾斜させながら降下させ
て、同溶接トーチの先端部を上記セレーション部内に進
入させるように作用し、これにより上記開先に沿う自動
溶接が上記セレーション部内まで支障なく行なわれる。
【０００９】また、上記セレーション部内の上記開先に
予めセラミックスタブを遊嵌しておくことにより、同セ
レーション部内における溶接ビードの端面を的確に規制
する作用が行なわれ、これにより上記の規制された溶接
端面を用いて溶接ビードの継ぎ目処理が適切に行なわれ
る。さらに、上記セラミックスタブを用いない場合は、
上記セレーション部内における溶接ビードの端面をカス
ケード処理により傾斜させるようにして、溶接ビードの
継ぎ目処理が適切に行なわれる。
予めセラミックスタブを遊嵌しておくことにより、同セ
レーション部内における溶接ビードの端面を的確に規制
する作用が行なわれ、これにより上記の規制された溶接
端面を用いて溶接ビードの継ぎ目処理が適切に行なわれ
る。さらに、上記セラミックスタブを用いない場合は、
上記セレーション部内における溶接ビードの端面をカス
ケード処理により傾斜させるようにして、溶接ビードの
継ぎ目処理が適切に行なわれる。
【００１０】
【実施例】以下図面により本発明の一実施例としての船
殻外板の溶接方法について説明すると、図１は船殻部材
相互間のセレーション部内に溶接トーチ先端部を進入さ
せた状態を示す断面図（図２のＣ−Ｃ矢視断面図）、図
２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視
断面図、図４は溶接トーチの動作を示す説明図である。
殻外板の溶接方法について説明すると、図１は船殻部材
相互間のセレーション部内に溶接トーチ先端部を進入さ
せた状態を示す断面図（図２のＣ−Ｃ矢視断面図）、図
２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視
断面図、図４は溶接トーチの動作を示す説明図である。
【００１１】図１〜３に示すように、船殻外板１および
同外板１に垂直に溶接された面材４付きウェブプレート
３から構成される船殻部材の相互間にセレーション部５
が形成されており、このセレーション部５を貫通する船
殻外板１，１相互の開先２を自動溶接するため、本実施
例では三軸直交座標運動型の溶接ロボット６が用いられ
る。すなわち、溶接ロボット６は台車９に搭載されて、
開先２に沿い進行できるように構成されていて、その溶
接トーチ７のトーチ先端部７ａで開先２の溶接が行なわ
れるようになっている。
同外板１に垂直に溶接された面材４付きウェブプレート
３から構成される船殻部材の相互間にセレーション部５
が形成されており、このセレーション部５を貫通する船
殻外板１，１相互の開先２を自動溶接するため、本実施
例では三軸直交座標運動型の溶接ロボット６が用いられ
る。すなわち、溶接ロボット６は台車９に搭載されて、
開先２に沿い進行できるように構成されていて、その溶
接トーチ７のトーチ先端部７ａで開先２の溶接が行なわ
れるようになっている。
【００１２】また、溶接トーチ７は、溶接ロボット６に
おいて、図２に示すように、把持金具８を介し回動可能
に、かつ昇降可能に設けられており、図１の左方から溶
接ロボット６がその溶接トーチ７をセレーション部５に
近づけるとき、図４に示すごとく、溶接トーチ７を垂直
状態ａ，ｂからその各経過状態ｃ，ｄに示すように傾斜
させながら降下させて、トーチ先端部７ａをセレーショ
ン部５内へ進入させることにより、同セレーション部５
内における開先２の溶接が行なわれるようになってい
る。すなわち溶接トーチ７は、その状態ａからｂまでは
垂直状態を保ちながら距離Ｄ1だけ（換言すればセレー
ション部５から所要距離だけ離れた位置まで）平行移動
し、状態ｂにおいて回動傾斜しながら降下することによ
り傾斜角度θの状態ｃになり、そのまま距離Ｄ2だけ平
行移動してトーチ先端部７ａをセレーション部５内に進
入させた傾斜状態ｄに到達するようになっている。
おいて、図２に示すように、把持金具８を介し回動可能
に、かつ昇降可能に設けられており、図１の左方から溶
接ロボット６がその溶接トーチ７をセレーション部５に
近づけるとき、図４に示すごとく、溶接トーチ７を垂直
状態ａ，ｂからその各経過状態ｃ，ｄに示すように傾斜
させながら降下させて、トーチ先端部７ａをセレーショ
ン部５内へ進入させることにより、同セレーション部５
内における開先２の溶接が行なわれるようになってい
る。すなわち溶接トーチ７は、その状態ａからｂまでは
垂直状態を保ちながら距離Ｄ1だけ（換言すればセレー
ション部５から所要距離だけ離れた位置まで）平行移動
し、状態ｂにおいて回動傾斜しながら降下することによ
り傾斜角度θの状態ｃになり、そのまま距離Ｄ2だけ平
行移動してトーチ先端部７ａをセレーション部５内に進
入させた傾斜状態ｄに到達するようになっている。
【００１３】なお、溶接トーチ７を回動可能に、かつ昇
降可能に設ける手段としては、例えば溶接ロボット６内
に昇降制御可能に設けられたラック・アンド・ピニオン
式昇降台と、同昇降台上に回動制御可能に設けられた把
持金具８とを組み合わせて構成することができる。上述
の開先２の溶接を行なう際に、セレーション部５におけ
る開先２には予めセラミックスタブ10が遊嵌されるよう
になっており、これにより同セレーション部５内の中央
における溶接ビード端面を的確に規制する作用が行なわ
れる。すなわちセラミックスタブ10は溶接材との相溶性
がないので、溶接ビード端面に、一定形状を持たせるこ
とができる。そして上記の規制された溶接ビード端面を
用いて溶接ビードの継ぎ目処理が適切に行なわれる。
降可能に設ける手段としては、例えば溶接ロボット６内
に昇降制御可能に設けられたラック・アンド・ピニオン
式昇降台と、同昇降台上に回動制御可能に設けられた把
持金具８とを組み合わせて構成することができる。上述
の開先２の溶接を行なう際に、セレーション部５におけ
る開先２には予めセラミックスタブ10が遊嵌されるよう
になっており、これにより同セレーション部５内の中央
における溶接ビード端面を的確に規制する作用が行なわ
れる。すなわちセラミックスタブ10は溶接材との相溶性
がないので、溶接ビード端面に、一定形状を持たせるこ
とができる。そして上記の規制された溶接ビード端面を
用いて溶接ビードの継ぎ目処理が適切に行なわれる。
【００１４】図１に示すウェブプレート３の板厚のほぼ
中央まで溶接トーチ先端部７ａが進入した状態から、次
は逆に左の方向に溶接ロボット６が移動しウェブプレー
ト３から或る程度溶接ロボット６が退避した状態で、溶
接トーチ７を垂直に姿勢変更し、そのままの状態で溶接
ロボット６は左方向に移動する。この間、溶接は継続し
て行なわれるので、最初の左から右への溶接ロボット６
の移動で開先２の底部第１層の溶接が行なわれ、また第
２回目の右から左への移動で第２層の溶接が行なわれる
ことになる。溶接トーチ７を垂直に立て直すのは溶接速
度を大きめに設定できることによる。また、溶接トーチ
７の傾斜角度θは一般的に垂直軸との交角で30°以下が
望ましい。
中央まで溶接トーチ先端部７ａが進入した状態から、次
は逆に左の方向に溶接ロボット６が移動しウェブプレー
ト３から或る程度溶接ロボット６が退避した状態で、溶
接トーチ７を垂直に姿勢変更し、そのままの状態で溶接
ロボット６は左方向に移動する。この間、溶接は継続し
て行なわれるので、最初の左から右への溶接ロボット６
の移動で開先２の底部第１層の溶接が行なわれ、また第
２回目の右から左への移動で第２層の溶接が行なわれる
ことになる。溶接トーチ７を垂直に立て直すのは溶接速
度を大きめに設定できることによる。また、溶接トーチ
７の傾斜角度θは一般的に垂直軸との交角で30°以下が
望ましい。
【００１５】第２層目の溶接で溶接ロボット６は、図示
しない左側のウェブプレートに近接した際も、同様な溶
接トーチ７の動きを繰り返すことで第２層目の溶接が完
成し、順次同様な動作の繰り返しで船殻外板１，１の相
互間における開先２の溶接が完了する。次いで、溶接ロ
ボット６および台車９をウェブプレート３の右側に移動
しセラミックスタブ10を取外して同様の溶接操作を行な
うことで開先２’の溶接が完了し、各開先２，２’が溶
接によって連接される。すなわち、船殻外板１のつなぎ
溶接が自動溶接で可能となる。
しない左側のウェブプレートに近接した際も、同様な溶
接トーチ７の動きを繰り返すことで第２層目の溶接が完
成し、順次同様な動作の繰り返しで船殻外板１，１の相
互間における開先２の溶接が完了する。次いで、溶接ロ
ボット６および台車９をウェブプレート３の右側に移動
しセラミックスタブ10を取外して同様の溶接操作を行な
うことで開先２’の溶接が完了し、各開先２，２’が溶
接によって連接される。すなわち、船殻外板１のつなぎ
溶接が自動溶接で可能となる。
【００１６】なお、その際セラミックスタブ10はウェブ
プレート３の板厚のほぼ中央に近い位置で設置されてお
れば、開先２’の溶接に先立って溶接の始点をセンシン
グすることで、不具合なく開先２’の溶接が可能であ
る。また、場合によってはセラミックスタブ10を使用せ
ずにトーチ７の溶接ビード端での動きを規制することに
よって、ビード端面を高さ方向に階段状に傾斜させるカ
スケード処理を行ない、これによりつなぎ溶接を的確に
行なえるようにすることもできる。
プレート３の板厚のほぼ中央に近い位置で設置されてお
れば、開先２’の溶接に先立って溶接の始点をセンシン
グすることで、不具合なく開先２’の溶接が可能であ
る。また、場合によってはセラミックスタブ10を使用せ
ずにトーチ７の溶接ビード端での動きを規制することに
よって、ビード端面を高さ方向に階段状に傾斜させるカ
スケード処理を行ない、これによりつなぎ溶接を的確に
行なえるようにすることもできる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の船殻外板
の溶接方法によれば、次のような効果が得られる。 (1) 船殻外板の相互間にウェブプレートのセレーション
部が存在しても、溶接トーチの垂直状態から傾斜状態へ
の移行が適切に行なわれることにより、コストの安い三
軸直交座標運動型の溶接ロボットの使用を可能にして、
溶接の自動化を安価に実現できるようになり、作業能率
の向上に大きく寄与することができる。 (2) 上記セレーション部内における上記開先に予めセラ
ミックスタブを遊嵌しておくことにより、同セレーショ
ン部内における溶接ビードの端面を的確に規制する作用
が行なわれ、これにより上記の規制された溶接端面を用
いて溶接ビードの継ぎ目処理が適切に行なわれるように
なる。 (3) 上記セレーション部における溶接ビードの端面をカ
スケード処理で階段状に傾斜させることにより、溶接ビ
ードの継ぎ目処理が適切に行なわれるようになる。
の溶接方法によれば、次のような効果が得られる。 (1) 船殻外板の相互間にウェブプレートのセレーション
部が存在しても、溶接トーチの垂直状態から傾斜状態へ
の移行が適切に行なわれることにより、コストの安い三
軸直交座標運動型の溶接ロボットの使用を可能にして、
溶接の自動化を安価に実現できるようになり、作業能率
の向上に大きく寄与することができる。 (2) 上記セレーション部内における上記開先に予めセラ
ミックスタブを遊嵌しておくことにより、同セレーショ
ン部内における溶接ビードの端面を的確に規制する作用
が行なわれ、これにより上記の規制された溶接端面を用
いて溶接ビードの継ぎ目処理が適切に行なわれるように
なる。 (3) 上記セレーション部における溶接ビードの端面をカ
スケード処理で階段状に傾斜させることにより、溶接ビ
ードの継ぎ目処理が適切に行なわれるようになる。
【図１】本発明の一実施例としての船殻外板の溶接方法
において、船殻部材相互間のセレーション部内に溶接ト
ーチ先端部を進入させた状態を示す断面図（図２のＣ−
Ｃ矢視断面図）である。
において、船殻部材相互間のセレーション部内に溶接ト
ーチ先端部を進入させた状態を示す断面図（図２のＣ−
Ｃ矢視断面図）である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図１における溶接トーチの動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】外板およびウェブプレート等組立構造の概略図
である。
である。
１ 船殻外板 ２，２’ 開先 ３ ウェブプレート ４ 面材 ５ セレーション部 ６ 溶接ロボット ７ 溶接トーチ ７ａ トーチ先端部 ８ トーチの把持金具 ９ 台車 10 セラミックスタブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 貴之 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社 長崎造船所内 (72)発明者 境 英輔 長崎市深堀町５丁目717番地１ 長菱エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 森崎 寿明 長崎市深堀町５丁目717番地１ 長菱エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 川崎 博文 長崎市深堀町５丁目717番地１ 長菱エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−136897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−132367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−7745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−142768（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−134571（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−16579（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭58−41032（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 9/00 B23K 9/12 B23K 37/06 B63B 3/32
Claims (3)
- 【請求項１】 船殻外板および同外板に垂直に溶接され
たスティフナーウェブプレートから構成される船殻部材
の相互間のセレーション部を貫通する上記船殻外板相互
の開先を溶接する方法において、上記開先に沿って進行
しながら鉛直の溶接トーチのトーチ先端部により同開先
の溶接を行う溶接ロボットを使用し、同溶接ロボットの
上記溶接トーチを上記セレーション部に近づけるとき同
溶接トーチを垂直状態に保ちながら上記セレーション部
から所要距離だけ離隔した位置まで平行移動させ、つい
で同溶接トーチを回動傾斜させながら降下させて所要傾
斜角度の状態にするとともに、さらに所要距離だけ平行
移動させて、上記トーチ先端部を上記セレーション部内
に進入させることにより、同セレーション部内の上記開
先を溶接することを特徴とする、船殻外板の溶接方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の船殻外板の溶接方法に
おいて、上記セレーション部内の上記開先に予めセラミ
ックスタブを遊嵌することを特徴とする、船殻外板の溶
接方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の船殻外板の溶接方法に
おいて、上記セレーション部の開先における溶接ビード
の端面を傾斜させるべくカスケード処理を施すことを特
徴とする、船殻外板の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5179791A JP2984520B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 船殻外板の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5179791A JP2984520B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 船殻外板の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH079128A JPH079128A (ja) | 1995-01-13 |
| JP2984520B2 true JP2984520B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=16071960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5179791A Expired - Lifetime JP2984520B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 船殻外板の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984520B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106624411B (zh) * | 2016-12-16 | 2019-03-05 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 在热处理温差大的两工件之间焊拉筋板的方法 |
| CN113510415A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-10-19 | 广船国际有限公司 | 一种船舶制造过程中球扁钢对接坡口的开设方法 |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5179791A patent/JP2984520B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH079128A (ja) | 1995-01-13 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990825 |