JP3208161U - フォーマーにおける製品搬送装置 - Google Patents

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孝之 中野
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Abstract

【課題】成形された製品を1番目のコンベヤから90度方向転換させて2番目のコンベヤにその搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して適正な搬送速度で整然と送り込み、その搬送途中で製品の冷却と付着油の洗浄を行い、ピッキングロボットにより製品の箱詰めや精度検査を行うことができるフォーマーにおける製品搬送装置を提供する。【解決手段】製品移送チャックから落下される製品を搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取りダイの並設方向に搬送する第1波型コンベヤ11と、第1波型コンベヤより排出される製品を受け止め90度方向転換する90度ターンコンベヤ12と、90度ターンコンベヤにより方向転換された製品を搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取りダイの前後方向に搬送する第2波型コンベヤ13と、第2波型コンベヤの搬送方向中間部位置に製品の洗浄槽16と、製品の精度検査や箱詰めを行うピッキングロボット19と、を備えた。【選択図】図3

Description

本考案は、ダイとパンチとからなる複数の圧造ステーションによってブランクを粗から精に段階的に圧造成形するフォーマーにおける製品搬送装置に関する。詳しくは、成形された最終成形品(以下製品という)の排出時に該製品に打痕が入るのを防止しながら搬送するフォーマーにおける製品搬送装置に関するものである。
従来、ボルトやナット、或いはその他の各種パーツ類を成形する多段式のフォーマーは、それぞれが相対向するダイとパンチとを備えた複数の圧造ステーションで粗から精にブランクを段階的に圧造成形するもので、通常、この種のフォーマーには上記ブランクを掴んで圧造ステーション間にわたって移送するトランスファーチャックが備えられ、このチャックによって前段の圧造ステーションにおいて加工されたブランクを掴んで後段の圧造ステーションに送り込むようになされている。
そして、最終圧造ステーションの最終ダイから製品を取り出す際に打痕が付くことなく製品を取り出す手段として、最終ダイから突き出された製品を上記チャックで把持しかつ後段方向(横方向)の製品開放位置まで移送して、その位置でチャックを開いて製品を落下させるように構成する一方、落下された製品をその開放位置の直ぐ下方に配置した多数の仕切り片による凹状受部を有する直線コンベヤの各凹状受部にて、打痕なく一個ずつ受け取り、その後、直線コンベヤの間歇駆動によりフォーマーの外部まで水平状に搬送する製品搬送機構を備えたものが知られている。その場合、たとえば製品搬送装置における直線コンベヤは、その搬送方向において水平かつ緊張状に張設され、その直線コンベヤの表面側に、製品の形状幅よりもやや大きな幅となるように多数の仕切り片を搬送方向と直交するように立設して凹状受部が多数形成された構造となっている。
ところで、上記した直線コンベヤを備えた製品搬送装置にあっては、一つの直線コンベヤで、打痕が付くことなく製品を落下時の姿勢まま一個ずつ分離して凹状受部で受け取り、その受け取った製品をフォーマー外へ順次直線状に搬送させることができる。
しかし、ラインレイアウトやフォーマーの構造上、及び設備の小スペース化などの点から、例えば上記直線コンベヤで受け取った製品を、その製品の向きと搬送方向を同時に90度方向転換させて別の水平コンベヤなどに送り込む必要が生じた場合、製品の形状が円柱形状や円筒形状或いは頭付軸形状を呈するものなどについては、通常のカーブコンベヤを使用しようとしても、その方向転換時に遠心力により製品が容易に搬送方向と異なる方向に転がることから、製品の向きと搬送方向を同時に正確に90度方向転換させて別の直線コンベヤなどに最初の受け取り姿勢と同じ姿勢を保ったまま一個ずつ正確に搬送させることが困難となる問題があった。
また、従来のフォーマーにあっては、成形後に製品に残って付着した成形油の油落としや錆止めなどの洗浄を行なう場合、直線コンベヤやその他の搬送コンベヤにより製品を一旦所定の収容部にまで搬送してその搬送された製品を収容部内に収容し、その後、後工程でその収容した製品を別の搬送手段などを用いて特設した洗浄槽に送りこみ、その洗浄槽で洗浄乾燥作業を行なっていた。そのため、設備全体が大掛かりになる問題があり、また、フォーマーによる成形後にその製品を直ちに洗浄しないので、つまり長い待機時間を置くことによりそれだけ洗浄効果が悪くなるのであり、その上、その待機状態の間に製品にごみが付着し、また油煙が発生してしまうといった問題も有していた。
そこで本考案は、上記した問題を解決するため、1番目のコンベヤにて打痕が付くことなくかつその搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取った製品を、正確に90度方向転換させて2番目のコンベヤにその搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して適正な搬送速度で整然と送り込めるようにし、しかも、2番目のコンベヤによる製品の搬送途中で製品の冷却と同時に製品に付着した油落としや錆止めなどの洗浄を行い、そのうえでピッキングロボットによる箱詰めが行えるようにしたフォーマーにおける製品搬送装置の提供を課題とする。
本願の請求項1記載の考案は、ダイとパンチとからなる複数の圧造ステーションによってブランクを粗から精に段階的に圧造成形するフォーマーにおける製品搬送装置であって、最終段の圧造ステーションの最終ダイから排出された製品をパンチが干渉しない位置まで移送する製品移送チャックと、製品移送チャックから開放落下された製品をその直下において搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取る多数の凹状受部を有しかつ製品をダイの並設方向に搬送する第1波型コンベヤと、第1波型コンベヤから排出される製品を一個ずつ分離して受け止め90度方向転換する90度ターンコンベヤと、90度ターンコンベヤにより90度方向転換された製品を搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取る多数の凹状受部を有しかつ製品をダイの前後方向に搬送する第2波型コンベヤと、第2波型コンベヤの搬送方向中間部位置に、第2波型コンベヤと共に製品の液槽内への通過を許して製品の冷却と同時に製品の油落としと錆止めを行なう洗浄槽と、第2波型コンベヤの搬送方向終端部位置に洗浄された製品の精度検査や箱詰めなどを行うためのピッキングロボットと、を備えていることを特徴とする。
本願の請求項2記載の考案は、請求項1記載の第1波型コンベヤと90度ターンコンベヤとの間にこれら両コンベヤに同期して駆動され製品の乗り移り時の姿勢を制御する第1羽根車が設けられ、かつ、90度ターンコンベヤと第2波型コンベヤとの間にこれら両コンベヤに同期して駆動され製品の乗り移り時の姿勢を制御する第2羽根車が設けられていることを特徴とする。
本願の請求項3記載の考案は、請求項1又は請求項2記載の構成に加えてピッキングロボットの近くに、製品の自動検査機構が設けられ、ピッキングロボットが箱詰めを行う過程において、ロット数ごとにて製品を自動検査機構に搬送、セットし、自動検査機構でセットされた製品を検査するように構成されていることを特徴とする。
以上のように本願の請求項1記載のフォーマーにおける製品搬送装置によれば、最終段の圧造ステーションの最終ダイから排出された製品は移送チャックにより掴持されてパンチに干渉しない位置まで移送されて開放落下され、その開放直下に配設された第1波型コンベヤによりその搬送方向に対し直交状でその凹状受部にそれぞれ一個ずつ分離して受け取られてダイの並設方向に適正な搬送速度で搬送されると共に、第1波型コンベヤの終端部で90度ターンコンベヤにそのポケットにそれぞれ一個ずつ受け止め保持される。そして、90度ターンコンベヤに受け止め保持された製品は、90度ターンコンベヤの回転動作により第2波型コンベヤの真上位置でかつ製品の向きが第2波型コンベヤの搬送方向と直交するよう90度方向転換されたときに第2波型コンベヤ上に送り込まれ、第2波型コンベヤにより製品はその搬送方向に対し直交状でその凹状受部にそれぞれ一個ずつ分離して適正な搬送速度で、つまり第2波型コンベヤの搬送速度が第1波型コンベヤの搬送速度よりも速くなるといった不具合が生じることなく整然と搬送される。しかも、第2波型コンベヤの長さ方向中間部位置には、第2波型コンベヤと共に製品の液槽内への通過を許して製品の冷却と同時に製品の油落としと錆止めを行なう洗浄槽が備えられているので、第2波型コンベヤにより製品を洗浄槽内へ通過させるとき、その搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離した状態で適正な搬送速度で整然と通過させることができる。これにより搬送途中で製品の冷却と同時に製品に付着した油落としや錆止めを正確かつ確実に行なうことができ、洗浄効果を著しく向上させることができる。さらに、第2波型コンベヤの搬送方向先端部位置には、洗浄された製品の精度検査や箱詰めなどを行うためのピッキングロボットが配設されているので、ピッキングロボットがピッキングを行って箱詰めを行うことができ、また製品を取り出して検査することもできる。
つまり、第1波型コンベヤ、90度ターンコンベヤ、第2波型コンベヤを組み合わせてこれらを適正に速度制御することにより、圧造部から排出された製品を搬送途中において製品間で干渉することがなくなり、また搬送速度の適切化により製品洗浄機能が向上し、その上、製品姿勢はほとんど変わらないことから従来の手作業による箱詰め作業に代えてピッキングロボットによるピッキング箱詰め作業が簡単容易に行える。
また、本願の請求項2記載の考案によれば、第1波型コンベヤにて打痕が付くことなくその搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して搬送された製品を、第1羽根車により製品の乗り移り時の姿勢を積極的に制御しながら90度ターンコンベヤに正確かつ確実に一個ずつ分離して整然と送り込むことができ、また、90度ターンコンベヤで90度方向転換された製品を、第2羽根車により製品の乗り移り時の姿勢を積極的に制御しながら第2波型コンベヤにその搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して整然と送り込むことができる。
さらに、本願の請求項3記載の考案のように、ピッキングロボットの近くに、製品の自動検査機構が設けられ、ピッキングロボットが箱詰めを行う過程において、ロット数ごとにて製品を自動検査機構に搬送、セットし、自動検査機構でセットされた製品を検査するように構成すれば、製品精度のトレーサビリティーとして、ピッキングを行い、箱詰め作業を行う過程にて一定間隔(一定ロット数)ごとに別途設けられた自動検査機構に搬送かつセットして検査することが可能となる。そして、その検査済み製品は箱詰め製品とは別途管理され、必要に応じて検査済み製品と箱詰め製品を相互に合致させることで、そのロットに対するトレーサビリティーが可能となる。
本考案に係るフォーマーのダイブロック側概略正面図である。 同フォーマーにおける製品搬送装置の一部省略平面図である。 同フォーマーにおける製品搬送装置の一部省略正面図である。 同第1波型コンベヤの一部省略平面図である。 同第1波型コンベヤの一部省略側面図である。 同製品搬送装置の要部の一部省略断面図である。
以下本考案の実施例を図に基づいて説明する。
まず、図1に示すように、本願考案の製品搬送装置を備えた圧造成形機1は、その機台2の所定位置にダイブロック3が備えられ、ダイブロック3に4個のダイ4a〜4dが一定の間隔で並設されている。一方、これらのダイ4a〜4dと対向して進退動するラム(図示せず)の前面には上記ダイと同数のパンチが配設されて、ラムの進退動によりダイ4a〜4dとパンチとの間でブランクBが圧造成形される。その場合に、対向するダイ4a〜4dとパンチとの一対ごとがそれぞれ圧造ステーションを構成するので、この圧造成形機1の場合は4つの圧造ステーションが設けられていることになり、ブランクBはこれらの鍛造ステーションを順次移送されながら粗から精に成形されて円柱状の製品Sが得られることになる。
また、ダイブロック3の上には、ダイブロック3に設けられたガイド部材(図示せず)に嵌合して支持フレーム5が摺動可能に取り付けられ、この支持フレーム5の一端には、パンチの進退方向と直交するダイ並設方向に所定のストロークで往復動する駆動ロッド6が連結されている。そして、この駆動ロッド6の移動に伴って支持フレーム5が、隣接するダイの間隔に等しい距離だけラムないしパンチが後退している間に一往復するようになされている。
さらに、支持フレーム5の前面部には、5個のブランク移送用のトランスファーチャック7a〜7eが取り付けられ、駆動ロッド6による支持フレーム5の往復動に伴って各チャック7a〜7eがブランクBを掴んでダイ間にわたって移動するようになっている。
その場合、図面上最右手側のチャック7eは製品移送用チャックであって、最終圧造ステーションにおいて成形され最終ダイ4dから突き出された製品Sを掴んで、図1中鎖線で示したように最終圧造ステーションの外側方に移送し、この移送位置において製品Sを開放落下させたのち、再び最終圧造ステーションへ復帰するようになっている。そして、この製品移送用チャック7eの製品開放位置下方には製品搬送装置10の第1コンベア11の一部が配置されている。
次に、本考案の製品搬送装置10について説明する。
図2〜図6に示すように、この製品搬送装置10は、製品移送チャック7eから開放落下された製品Sをその直下において搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取る多数の凹状受部(ポケット)11a…11aを有しかつ製品をダイの並設方向に搬送する第1波型コンベヤ11と、第1波型コンベヤ11から排出される製品Sをそれぞれ一個ずつ分離して受け取る多数のポケットを有しかつ製品Sを90度方向転換する90度ターンコンベヤ12と、90度ターンコンベヤ12により90度方向転換された製品を搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取る多数の凹状受部(ポケット)13a…13aを有しかつ製品Sをダイの前後方向に搬送する第2波型コンベヤ13と、を備えている。
第1及び第2波型コンベア11,13としては、両者共に図4及び図5に示すように各波型コンベヤ11,13上に製品Sをその搬送方向に対して直交状でかつ一個分ずつほぼ等間隔に分離した状態で搬送できる製品Sの自重による波型形成式のネットコンベヤを用いている。また、図3及び図4に示すように実施形態では、第1波型コンベヤ11は第2波型コンベヤ13よりも上方に配設され、その搬送方向終端側が少し下向きに傾斜している。
90度ターンコンベヤ12は、上方側となる第1波型コンベア11の終端部と下方側となる第2波型コンベア13の始端部との上下方向中間位置に介装されると共に、両コンベヤ11,13に同期して駆動される一方、第1波型コンベヤ11と90度ターンコンベヤ12との間には、これら製品Sの乗り移り時の姿勢を正確に制御するための第1羽根車14が設けられている。また、90度ターンコンベヤ12終端側と第2波型コンベヤ13との間にも90度ターンコンベヤ12及び上記両コンベヤ11,13と共に同期して駆動され製品Sの乗り移り時の姿勢を制御する第2羽根車15が設けられている。
そして第1羽根車14と90度ターンコンベヤ12は、共に第1波型コンベア11と第2波型コンベア13の搬送動作に同調しながら一定角度ずつ間歇的に回転動作して、第1波型コンベア11の終端部から排出されて落下する製品Sを、第1羽根車12を介して90度ターンコンベヤ12のポケットにそれぞれ一個ずつ整然と落下させるようになっている。また、90度ターンコンベヤ12と第2羽根車15も、共に第1波型コンベア11と第2波型コンベア13との搬送動作に同調しながら一定角度ずつ間歇的に回転動作して90度ターンコンベヤ12内に受け止め保持された製品Sが該コンベヤ12の終端まで移動し、第2波型コンベア13の真上位置でかつ製品Sの向きが第2波型コンベア13の搬送方向と直交するよう方向転換されたとき、第2羽根車15が製品Sを押し出して第2波型コンベア13上の波型凹所13aに一個ずつ整然と落下させるようになっている。
このように第1波型コンベヤ11、90度ターンコンベヤ12、第2波型コンベヤ13を組み合わせ、かつこれらを速度制御することにより、第2波型コンベヤ13の搬送速度が第1波型コンベヤ11の搬送速度よりも速くなるといったことなく適正な搬送速度(たとえば同一速度)で整然と製品Sを搬送することができる。
また、第2波型コンベヤ13の長さ方向中間部位置には、第2波型コンベヤ13と共に製品Sの液槽内への通過を許して製品Sの冷却と同時に製品Sの油落としと錆止めを行なう洗浄槽16とエアーブロー17とが備なえられ、製品Sの搬送途中において製品Sの冷却と同時に製品Sに付着した伸線油や圧造油などの油落としや錆止めなど洗浄除去すると共に乾燥することが可能な構成となされている。
さらに、第2波型コンベヤ13の搬送方向終端部位置には、洗浄された製品Sを、収納箱18…18へ箱詰めを行うピッキングロボット19,19が備えられている。また、ピッキングロボット19,19の近くには、製品Sの自動検査機構20が設けられ、ピッキングロボット19が箱詰めを行う過程においてロット数ごとにて、製品を自動検査機構20に搬送、セットし、自動検査機構20でセットされた製品Sを検査するよう構成されている。なお、ピッキングロボット19は図示していないが、カメラで製品Sの搬送姿勢や位置を確認し、それによってピッキング動作を行う。その際の製品Sは第2波型コンベヤ13により姿勢及びその方向性が制御されて搬送されるのでカメラ認識が容易であり、チャックキングも容易に行える。このピッキングロボット19や自動検査機構20については、既知のものを用いているのでその詳細な構造の説明については省略する。また、21はピッキングロボット19,19を介さずに製品Sを大型収納箱22に取り出す場合のシューター23への案内用の第3羽根車である。また、24は作業台である。
次に、以上のように構成されたフォーマーにおける製品搬送装置の作用について説明する。
図1に示すように、最終圧造ステーションにおいて成形された最終ダイ4dから突き出された円柱状の製品Sは、製品移送用チャック7eによって把持され、その状態で最終圧造ステーションの外に移送される。そして、この移送位置において把持が開放されることにより、製品Sはその開放位置の直下方に位置する第1波型コンベヤ11の凹所受部11aに最終ダイ4dから突き出された状態のまま、つまり製品Sの向きが第1波型コンベヤ11の搬送方向と直交状で一個ずつ分離して受け取られて打痕が付くことなく受け渡され、ダイの並設方向に搬送される。
そして、第1波型コンベヤ13の終端部で第1羽根車14を介して90度ターンコンベヤ12のポケットにそれぞれ一個ずつ分離して受け止め保持される。そして、受け止め保持された製品Sは、90度ターンコンベヤ12の90度回転動作により第2波型コンベヤ13の真上位置でかつ製品Sの向きが第2波型コンベヤ13の搬送方向と直交するよう90度方向転換されたとき、第2羽根車15を介して第2波型コンベヤ13の凹所受部13aに一個ずつ分離して受け取られて送り込まれ、第2波型コンベヤ13により製品Sはその搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して適正な搬送速度で整然と搬送される。また、第2波型コンベヤ13の搬送方向中間部位置には、第2波型コンベヤ13と共に製品Sの液槽内への通過を許して製品Sの冷却と同時に製品の油落としと錆止めを行なう洗浄槽16とエアーブロー17が備えられているので、この第2波型コンベヤ13により製品Sを洗浄槽16及びエアーブロー17を通過させるとき、その搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離した状態で適正な搬送速度で整然と通過させることができる。
これにより洗浄槽16の洗浄液(図示せず)で製品Sの冷却と同時に製品Sに付着した油(たとえば伸線用の潤滑油や圧造油など)が落とされると共に錆止めなどが行なわれる。また、洗浄槽16を通過した第2波型コンベヤ12と製品Sには、洗浄槽16の後方位置上方に設けられたエアーブロー17の噴射ノズルからエアーが噴射され、製品Sに付着した洗浄液や異物が吹き飛ばされて除去されると共に乾燥化されたうえで第2波型コンベヤ13の搬送方向終端へと搬送される。
第2波型コンベヤ13の搬送方向終端には、ピッキングロボット19,19が設けられ、ピッキングロボット19により収納箱18への箱詰めが行われる。その場合、製品Sの搬送姿勢は第2波型コンベヤ13によりほとんど変わらないことから従来の手作業による箱詰め作業に代えてピッキングロボット19によるピッキング箱詰め作業が簡単容易に行える。
また、ピッキングロボット19の近くには、製品の自動検査機構20を設けられているので、ピッキングロボット19が箱詰め作業を行う過程においてロット数ごとにて、製品Sを自動検査機構20に搬送、セットし、自動検査機構20でセットされた製品Sを検査するようにすれば、製品精度のトレーサビリティーとして、ピッキングを行い、箱詰めを行う過程にて一定間隔(一定ロット数)ごとに別途設けられた自動検査機構20に搬送かつセットして検査することが可能となる。そして、その検査済み製品Sは箱詰め製品Sとは別途管理され、必要に応じて検査済み製品Sと箱詰め製品Sを相互に合致させることで、そのロットに対するトレーサビリティーが可能となる。更に、製品Sが検査されてその傾向が管理され、その結果に基づき例えばフォーマーにおけるパンチ位置などの調整にもフィードバックすることが可能となる。
なお、上記した第1及び第2波型コンベア11,13に用いた波型形成式ネットコンベアによれば、特にその自重により形成する波型凹所、つまりウェーブによって製品Sの姿勢が整えられ、隣り合う製品S同士が干渉したり、隣りの波型凹所に滑り落ちたり、或いはネットコンベアから転がり落ちたりすることがない。したがって、製品Sの姿勢及びその方向性を制御した状態で搬送を良好に行うことができる。
また、上記した実施の形態では、円柱形状の製品Sについて説明したけれども、円筒形状の製品や複雑な頭付軸形状の製品、その他形状の製品などについても幅広く適用することができる。
1 フォーマー
4a〜4d ダイ
10 製品搬送装置
11 第1波型コンベヤ
11a 凹状受部
12 90度ターンコンベヤ
13 第2波型コンベヤ
13a 凹状受部
14 第1羽根車
15 第2羽根車
16 洗浄槽
19 ピッキングロボット
20 自動検査機構

Claims (3)

  1. ダイとパンチとからなる複数の圧造ステーションによってブランクを粗から精に段階的に圧造成形するフォーマーにおける製品搬送装置であって、最終段の圧造ステーションの最終ダイから排出された製品をパンチが干渉しない位置まで移送する製品移送チャックと、製品移送チャックから開放落下された製品をその直下において搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取る多数の凹状受部を有しかつ製品をダイの並設方向に搬送する第1波型コンベヤと、第1波型コンベヤから排出される製品を一個ずつ分離して受け止め90度方向転換する90度ターンコンベヤと、90度ターンコンベヤにより90度方向転換された製品を搬送方向に対し直交状で一個ずつ分離して受け取る多数の凹状受部を有しかつ製品をダイの前後方向に搬送する第2波型コンベヤと、第2波型コンベヤの搬送方向中間部位置に、第2波型コンベヤと共に製品の液槽内への通過を許して製品の冷却と同時に製品の油落としと錆止めを行なう洗浄槽と、第2波型コンベヤの搬送方向終端部位置に洗浄された製品の精度検査や箱詰めなどを行うためのピッキングロボットと、を備えていることを特徴とするフォーマーにおける製品搬送装置。
  2. 第1波型コンベヤと90度ターンコンベヤとの間にこれら両コンベヤに同期して駆動され製品の乗り移り時の姿勢を制御する第1羽根車が設けられ、かつ、90度ターンコンベヤと第2波型コンベヤとの間にこれら両コンベヤに同期して駆動され製品の乗り移り時の姿勢を制御する第2羽根車が設けられていることを特徴とする請求項1記載のフォーマーにおける製品搬送装置。
  3. ピッキングロボットの近くに、製品の自動検査機構が設けられ、ピッキングロボットが箱詰めを行う過程において、ロット数ごとにて製品を自動検査機構に搬送、セットし、自動検査機構でセットされた製品を検査するように構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のフォーマーにおける製品搬送装置。
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