JP3326124B2 - 吸着システム及びそれに用いる吸着装置 - Google Patents
吸着システム及びそれに用いる吸着装置Info
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Description
やガラス板などのワークを吸着して搬送するための吸着
システム及びそれに用いる吸着装置に関する。
パッドを備えた吸着装置を複数個取り付けて構成したバ
キューホイスト(吸着システム)が用いられる。
面正面図、図6は8個の吸着装置80が取り付けられた
バキューホイスト90の外形図である。図6において、
バキューホイスト90は、吸着装置80、吸着装置80
を支持するビーム98、及びバキュームユニット99な
どから構成されている。
せる装置であり、8個の吸着装置80と配管で接続され
ている。バキュームユニット99の上面には吊り金具が
設けられており、この吊り金具に図示しないクレーンの
フックを掛けることにより、バキューホイスト90の全
体を吊り上げることができる。したがって、クレーンの
操作によって、バキューホイスト90を例えば工場内の
任意の位置に着地させ、吊り上げ、移動させ、又は搬送
することが可能である。
ド81、吸着パッド81に連結され吸着パッド81の吸
着面81aに対して垂直方向に延びるロッド82、ロッ
ド82が軸方向に移動可能に嵌入したスライドカラー8
4、スライドカラー84をビーム98に固定するための
レバー付きナット87、ワッシャ85、ロッド82がス
ライドカラー84から抜け出るのを防止するためのUナ
ット86、吸着パッド81をワークWKに押しつけるた
めの圧縮バネ83などから構成されている。
を移動させ、吸着装置80がワークWKの上方の適当な
位置となるようにする。バキューホイスト90を徐々に
降ろして吸着パッド81をワークの表面に当接させる。
バキュームユニット99によって吸着パッド81内を負
圧にし、ワークを吸着して保持する。
によってワークに押しつけられるようになっており、ロ
ッド82のストローク範囲内であればワークを吸着する
ことができる。
せ、ワークを所望の位置に移動させ、ワークが着地した
後で負圧の供給を停止して吸着パッド81による吸着を
解除し、バキューホイスト90を上昇させる。
は、それに応じた個数の吸着装置80を使用する。
スト90において、複数の吸着装置80を使用する際
に、ワークの表面(被吸着面)が平坦である場合には、
各々の吸着装置80の吸着パッド81がワークを吸着す
る高さ位置は同一となる。この場合には、ワークを吸着
し上方へ持ち上げる際に、各々の吸着装置80に対して
負荷が均等に分散するので、安定してワークを持ち上げ
ることができる(図6参照)。
は、各々の吸着装置80がワークを吸着する高さ位置が
異なることとなる。この場合には、ワークを吸着して上
方へ持ち上げる際に、各々の吸着装置80に対して負荷
が均等にかからず、一部の吸着装置80に対して大きな
負荷がかかることとなる。
において、ワークの表面の波打ちの低い部分(谷の部
分)を吸着した吸着装置80は、図5に示すようにロッ
ド82がストロークの下降端に達する。したがって、ワ
ークの重量は、吸着パッド81、ロッド82、Uナット
86、及びスライドカラー84をこの順に介してビーム
98に伝えられ、その吸着装置80によってワークの重
量が支えられる。
(山の部分)を吸着した吸着装置80は、ロッド82が
ストロークの中間位置で停止するので、Uナット86が
スライドカラー84の上端に当接せず、このためビーム
98にはワークに作用する重力が伝えられない。
吸着装置80にはほとんど負荷がかからずに、波打ちの
低い部分を吸着した吸着装置80のみに負荷が集中して
かかることになる。そのため、波打ちの低い部分を吸着
した吸着装置80が、集中した負荷に耐えきれずにワー
クWを離脱してしまい、ワークWを全体として持ち上げ
られない可能性があった。
に吸着面積の大きい吸着パッド81を使用する必要があ
り、各々の吸着装置80及びバキューホイスト90が大
型になるという問題が生じていた。
着装置80の取り付け高さ位置を変えるという方法も考
えられるが、そうするとバキューホイスト90の汎用性
がなくなってしまうこととなる。
ので、大きな吸着力を容易に安定して得ることができ、
且つ汎用性のあるコンパクトな吸着システム及びそれに
用いる吸着装置を提供することを目的とする。
ステムは、負圧によりワークを吸着する吸着パッド11
を備えた複数の吸着装置1がビーム28に取り付けられ
てなる吸着システム40であって、前記吸着装置1に
は、前記吸着パッド11の吸着面に垂直方向に延びるよ
うに前記吸着パッド11に連結されたロッド12と、前
記ロッド12が軸方向に移動可能に挿入され、前記ロッ
ド12を軸方向の所定の位置において係止して支持する
ための支持部Lと、が備えられ、前記支持部Lには、前
記ロッド12の外周面との間において上方に向かって広
くなるテーパ面が設けられた受け部材16と、前記テー
パ面と前記ロッド12の外周面とに当接するように設け
られ、これらが当接した状態で前記ロッド12が前記テ
ーパ面に対して相対的に下方へ移動する際に前記外周面
を強く押当して係止させるための楔部材である鋼球15
と、前記鋼球15を上方へ移動させて前記鋼球15によ
る前記ロッド12の係止を開放するための開放駆動部材
17と、が設けられ、前記複数の吸着装置1は、それぞ
れのロッド12が互いに平行となるように配置されてな
る。
ワークを吸着する吸着パッド11を備えた吸着装置1で
あって、前記吸着パッド11の吸着面に垂直方向に延び
るように前記吸着パッドに連結されたロッド12と、前
記ロッド12が軸方向に移動可能に挿入され、前記ロッ
ド12を軸方向の所定の位置において係止して支持する
ための支持部Lと、が備えられ、前記支持部Lには、前
記ロッド12の外周面との間において上方に向かって広
くなるテーパ面が設けられた受け部材16と、前記テー
パ面と前記ロッド12の外周面とに当接するように設け
られ、これらと当接した状態で前記ロッド12が前記テ
ーパ面に対して相対的に下方へ移動する際に前記外周面
を強く押当して係止させるための鋼球15のような楔部
材と、前記楔部材を上方へ移動させて前記楔部材による
前記ロッド12の係止を開放するための開放駆動部材1
7と、が設けられてなる。
材は、金属材料からなる球体である。請求項4の発明に
係る装置では、前記開放駆動部材17は、前記楔部材の
下方に当接可能なように且つ軸方向に移動可能に設けら
れており、前記ロッドが上方に所定のストロークを移動
したときに前記ロッドに設けられた解除リング29のよ
うな押当部材が押当して上方へ移動し、これによって前
記楔部材を押当して上方へ移動させるように構成されて
なる。
駆動部材17が上方へ移動して前記ロッド12の係止を
開放した状態で、前記開放駆動部材17が下方へ移動し
ないように一時的にラッチを掛けるためのプランジャ1
8のようなラッチ部材が設けられており、前記ロッド1
2が下方のストローク端に達したときに、前記ロッド1
2に設けられたワッシャ25のような解除部材によって
前記ラッチ部材によるラッチが解除されるように構成さ
れてなる。
部Lを軸方向に移動可能に支持し、前記押当部材が前記
楔部材に押当したときに前記支持部Lの上方への移動を
許容するためのベース部Mが設けられてなる。
料又は合成樹脂材料などからなる球体、又は球体以外の
形状のものが用いられる。
リセット状態における断面正面図、図2は本発明に係る
吸着装置1の吸着状態における断面正面図、図3は本発
明に係る吸着装置1の離脱状態における断面正面図、図
4は吸着装置1を8個使用したバキューホイスト40の
外形図である。
着パッド11、ロッド12、バネ13、ワッシャ25、
Uナット26、解除リング29、支持部L、及びベース
部Mなどから構成されている。
などからなる公知のものであり、下面に吸着面11aを
有する。ロッド12は、吸着パッド11の吸着面11a
に垂直方向に延びるように吸着パッド11に連結されて
いる。ロッド12の上端部には雄ネジが設けられてお
り、そこにワッシャ25が嵌め込まれ且つUナット26
が螺合して締めつけられている。これによってロッド1
2が支持部Lから抜け出ないようになっている。
が、ロッド12に対して下方へ移動しないように係合し
て設けられている。図3に示されるように、解除リング
29は、ロッド12が支持部Lに対して相対的に上方へ
移動したときに、後述する開放駆動部材17の下端面に
当接してこれを押し上げる。
には、吸着パッド11と連通する連通穴31、及びポー
ト30が設けられている。ポート30は、図4に示すバ
キュームユニット49とチューブ又は配管によって接続
されており、これによって吸着面11aに負圧を供給す
る。
ド11の上面との間に装着された圧縮コイルバネであ
り、吸着パッド11をワークWKに押しつける。支持部
Lは、ロッド12を軸方向の所定の位置において係止し
て支持するためのものであり、全体として円環状に形成
され、そこにロッド12が軸方向に移動可能に挿入され
ている。
け部材16、開放駆動部材17、プランジャ18、鋼球
押さえ19、バネ20、及び支持部フタ21などから構
成される。
6、開放駆動部材17、鋼球押さえ19、及び支持部フ
タ21は、それぞれ円環状に形成されており、プランジ
ャ18及びバネ20は円周上の3箇所に設けられてい
る。鋼球15は、円周上に多数設けられている。
容する部材であり、段付きの略円筒形状を呈している。
アウター14は、すべり軸受け32を介してベース部M
によって摺動可能に支持されており、外周に近い上端部
の複数の穴に装着されたバネ27によって下方へ付勢さ
れている。
設けられ、ロッド12の外周面との間において上方に向
かって広くなるテーパ面16aが設けられている。受け
部材16の下方部分には、その周方向の3箇所にネジ穴
が設けられ、そこに上述したプランジャー18が調整可
能に螺合されている。
の外周面とに当接するように設けられており、これらが
当接した状態でロッド12がテーパ面16aに対して相
対的に下方へ移動する際には、テーパ面16aの作用に
よりロッド12の外周面を強く押当して係止させる。
押当して鋼球15を上方へ移動させ、鋼球15によるロ
ッド12の係止を開放するためのものである。開放駆動
部材17は、受け部材16の下方の内周面に沿って摺動
可能に設けられている。鋼球15と当接する上端面は径
方向の外方に向かって下り傾斜のテーパ面17aとなっ
ており、中央部には断面が三角形状の周溝17bが設け
られている。なお、開放駆動部材17のテーパ面17a
は、開放駆動部材17が最下端位置にあるときには鋼球
15に当接しない。
い圧縮コイルバネと、当該圧縮コイルバネによって付勢
されて先端部から一部が突出するボールとが設けられて
おり、その外周面にはネジが設けられている。プランジ
ャ18は、上述したように、アウター14に設けられた
ネジ穴に螺合しており、自由状態では先端のボールがネ
ジ穴から突出し、開放駆動部材17の外周面に押当した
ときには圧縮コイルバネの付勢力に抗して内方へ押し込
まれる。
材17が上方へ移動して周溝17bがプランジャ18の
位置にくると、ボールが周溝17b内に入り込んで一時
的にラッチが掛かる。開放駆動部材17を強制的に下方
へ移動させることによって、そのラッチは解除される。
内周面に沿って移動可能であり、バネ20によって下方
に付勢されている。鋼球15と当接する下端面は径方向
の外方に向かって上り傾斜のテーパ面19aとなってい
る。
作用する重力に加えて鋼球押さえ19による下方への付
勢力によって、ロッド12の外周面と受け部材16のテ
ーパ面16aとに軽く押しつけられている。したがっ
て、その状態で、ロッド12が相対的に下方へ移動する
際には、鋼球15の表面との摩擦力によって鋼球15を
さらに下方へ引き込むように作用するが、鋼球15はロ
ッド12の外周面とテーパ面16aとに挟まれてそれ以
上下方へ移動できないので、ロッド12の下方への移動
に対してブレーキをかけることとなる。これによってロ
ッド12が係止される。
る際には、鋼球15を上方へ引き上げるように作用する
ので、鋼球15はロッド12の外周面とテーパ面16a
との間においてはより自由な状態となり、ロッド12の
外周面に対する押当力は減少する。したがって、ロッド
12は上方へは自由に移動可能である。
7が上方に押し上げられた状態のときに、ロッド12が
下方へ移動してそのストローク端の近くに達すると、ロ
ッド12に設けられたワッシャ25が鋼球押さえ19の
上端部に当接し、これによって鋼球押さえ19を強制的
に下方へ移動させ、図1に示す状態で停止する。これに
よって、開放駆動部材17が初期状態に戻る。
面16a、開放駆動部材17のテーパ面17a、及び鋼
球押さえ19のテーパ面19aの3つの面によって囲ま
れるので、ロッド12を挿入していない状態であっても
支持部Lから脱落することなく保持される。
ボルトによって固定されている。支持部フタ21には、
その中央部に穴が設けられ、ロッド12及びワッシャ2
5が自由に挿通可能である。
能に支持し、ロッド12の上方への移動によって解除リ
ング29が開放駆動部材17に押当したときに支持部L
の上方への移動を許容するためのものである。
吸着装置1が取り付けられているが、ワークWKの表面
の状態によって、それぞれの吸着装置1がワークWKを
吸着したときの吸着面11aの初期の高さ位置が異なる
ので、その後に吸着パッド11が上方へ移動したとき
に、吸着パッド11の初期の高さ位置に応じて開放駆動
部材17に押当するタイミングが異なる。開放駆動部材
17に最初に押当した吸着装置1においては、他の全て
の吸着装置1において開放駆動部材17に押当するまで
の間、ロッド12すなわち解除リング29が上方へ移動
し続けるので、その移動を許容してやる必要がある。
ベース部Mに対して上方へ移動することによって、吸着
装置1毎のタイミングのずれを吸収するのである。但し
支持部Lのストローク内で吸収しきれない場合には、解
除リング29によって解除されない吸着装置1が残る可
能性があり、その場合には、ワークWKを離脱した後で
バキューホイスト40を適当な平坦な場所へ移動させ、
そこで全ての吸着装置1について解除リング29による
解除を行う。
23、及び上部フタ24からなり、これらはボルトによ
って一体的に締結されている。ベース部材22は、その
外周面がビーム28に嵌まり込んで取り付けられてい
る。上部フタ24の中央部には穴が設けられ、ロッド1
2及びワッシャ25が自由に挿通可能である。
上に述べた8個の吸着装置1、吸着装置1を支持するビ
ーム28、及びバキュームユニット49などから構成さ
れている。
せる公知のものである。バキュームユニット49の上面
には、クレーンのフックを掛けることによりバキューホ
イスト40の全体を吊り上げて移動するための吊り金具
が設けられている。ビーム28は、図4の横方向に長い
主ビーム28aと、主ビーム28aに対して直角に設け
られた4本の副ビーム28bとからなる。各吸着装置1
は副ビーム28bに取り付けられている。
作について説明する。図示しないクレーンを操作してバ
キューホイスト40を移動し、吸着装置1がワークWK
の上方の適当な位置となるようにする。バキューホイス
ト40を徐々に降ろして吸着パッド11をワークWKの
表面に当接させ、バキュームユニット49によって吸着
パッド11内を負圧にし、ワークWKを吸着して保持す
る。吸着パッド11は圧縮バネ13によってワークWK
に押しつけられる。
波打っている場合には、その波打ち状態に応じて、吸着
装置1の吸着面11aの高さ位置が変わる。例えば、ワ
ークWKの波打ちの低い部分(谷の部分)を吸着した吸
着装置1は、図1に示すようにロッド12がストローク
の下降端に近くなる。ワークWKの波打ちの高い部分
(山の部分)を吸着した吸着装置1は、図2に示すよう
にロッド12がストロークの中間位置となる。
る。すると、各吸着装置1は、支持部Lの上方への移動
に対して、ロッド12は相対的に下方へ移動しようとす
るが、上に述べたように鋼球15によって係止され、結
局、支持部Lの上方への移動とともにロッド12も移動
する。
によって、その表面の高さ位置が異なった状態で吸着さ
れて持ち上げられ、各吸着装置1に対してワークWKの
重量が均等に掛かることになる。
のようになっていても、つまり各吸着装置1の吸着面1
1aの高さ位置がそれぞれ異なっていても、それぞれが
ワークWKを吸着した高さ位置においてロッド12が係
止され、その状態でワークWKを持ち上げることにな
り、各吸着装置1がワークWKの重量を均等に分担して
持ち上げる。その結果、大きな吸着力を容易に安定して
得ることができる。しかも、吸着装置1の吸着力を常に
最大限に生かすことができるので、汎用性のあるコンパ
クトなバキューホイスト40とすることができる。
まで移動させ、下降させる。このとき、バキューホイス
ト40が下降可能な限り充分に下降させる。これによっ
て、各吸着装置1のロッド12が支持部Lの対して相対
的に最大限に上方向に移動し、解除リング29が開放駆
動部材17を押当して鋼球15による係止を解除すると
ともに、プランジャ18が周溝17bに嵌入してラッチ
が掛かる。
供給を停止し、ワークWKを離脱させる。そして、バキ
ューホイスト40を上昇させる。そうすると、各吸着装
置1では鋼球15による係止が解除されているので、ロ
ッド12が支持部Lに対して相対的に下方へ移動する。
そして、ワッシャ25が鋼球押さえ19に当接してそれ
を下降させ、鋼球15を介して開放駆動部材17を下降
させ、プランジャ18によるラッチを解除させる。そし
て、図1に示されるように、ロッド12は下降端におい
て停止する。このようにして吸着装置1が初期状態にリ
セットされる。
置1があった場合には、バキューホイスト40を適当な
平坦な場所に降ろすことによってリセットを行う。上述
の吸着装置1において、ロッド12を固定するための楔
部材として、鋼球15を用いたので、ロッド12の係止
が確実であり且つロッド12の上方への移動が円滑に行
われる。しかし、鋼球15に代えて、他の金属材料又は
合成樹脂材料からなる球体、又は球体以外の形状のもの
を用いることも可能である。
置1の全体又は各部の構成、構造、寸法、形状、材質、
個数などは、本発明の趣旨に沿って種々変更することが
できる。
を容易に得ることができ、且つ汎用性のあるコンパクト
な吸着システム及び吸着装置を提供することができる。
止が確実であり且つロッドの上方への移動が円滑に行わ
れる。請求項4乃至請求項6の発明によると、楔部材に
よる係止を自動的に解除することができる。
ッドを自動的に初期状態に戻すことができる。
正面断面図である。
断面図である。
断面図である。
る。
る。
ストの外形図である。
Claims (6)
- 【請求項1】負圧によりワークを吸着する吸着パッドを
備えた複数の吸着装置がビームに取り付けられてなる吸
着システムであって、 前記吸着装置には、 前記吸着パッドの吸着面に垂直方向に延びるように前記
吸着パッドに連結されたロッドと、 前記ロッドが軸方向に移動可能に挿入され、前記ロッド
を軸方向の所定の位置において係止して支持するための
支持部と、 が備えられ、 前記支持部には、 前記ロッドの外周面との間において上方に向かって広く
なるテーパ面が設けられた受け部材と、 前記テーパ面と前記ロッドの外周面とに当接するように
設けられ、これらと当接した状態で前記ロッドが前記テ
ーパ面に対して相対的に下方へ移動する際に前記外周面
を強く押当して係止させるための楔部材と、 前記楔部材を上方へ移動させて前記楔部材による前記ロ
ッドの係止を開放するための開放駆動部材と、 が設けられ、 前記複数の吸着装置は、それぞれのロッドが互いに平行
となるように配置されてなることを特徴とする吸着シス
テム。 - 【請求項2】負圧によりワークを吸着する吸着パッドを
備えた吸着装置であって、 前記吸着パッドの吸着面に垂直方向に延びるように前記
吸着パッドに連結されたロッドと、 前記ロッドが軸方向に移動可能に挿入され、前記ロッド
を軸方向の所定の位置において係止して支持するための
支持部と、 が備えられ、 前記支持部には、 前記ロッドの外周面との間において上方に向かって広く
なるテーパ面が設けられた受け部材と、 前記テーパ面と前記ロッドの外周面とに当接するように
設けられ、これらが当接した状態で前記ロッドが前記テ
ーパ面に対して相対的に下方へ移動する際に前記外周面
を強く押当して係止させるための楔部材と、 前記楔部材を上方へ移動させて前記楔部材による前記ロ
ッドの係止を開放するための開放駆動部材と、 が設けられてなることを特徴とする吸着装置。 - 【請求項3】前記楔部材は、金属材料からなる球体であ
る、 請求項2記載の吸着装置。 - 【請求項4】前記開放駆動部材は、 前記楔部材の下方に当接可能なように且つ軸方向に移動
可能に設けられており、 前記ロッドが上方に所定のストロークを移動したときに
前記ロッドに設けられた押当部材が押当して上方へ移動
し、これによって前記楔部材を押当して上方へ移動させ
るように構成されてなる、 請求項2又は請求項3記載の吸着装置。 - 【請求項5】前記開放駆動部材が上方へ移動して前記ロ
ッドの係止を開放した状態で、前記開放駆動部材が下方
へ移動しないように一時的にラッチを掛けるためのラッ
チ部材が設けられており、 前記ロッドが下方のストローク端に達したときに、前記
ロッドに設けられた解除部材によって前記ラッチ部材に
よるラッチが解除されるように構成されてなる、 請求項4記載の吸着装置。 - 【請求項6】前記支持部を軸方向に移動可能に支持し、
前記押当部材が前記楔部材に押当したときに前記支持部
の上方への移動を許容するためのベース部が設けられて
なる、 請求項4又は請求項5記載の吸着装置。
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JP30198198A JP3326124B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 吸着システム及びそれに用いる吸着装置 |
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JP30198198A JP3326124B2 (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 吸着システム及びそれに用いる吸着装置 |
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- 1998-10-23 JP JP30198198A patent/JP3326124B2/ja not_active Expired - Fee Related
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