JP3431563B2 - コンクリート製電柱の製造時に使用されるプレートのリクリーニングシステム - Google Patents

コンクリート製電柱の製造時に使用されるプレートのリクリーニングシステム

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JP3431563B2 JP2000046316A JP2000046316A JP3431563B2 JP 3431563 B2 JP3431563 B2 JP 3431563B2 JP 2000046316 A JP2000046316 A JP 2000046316A JP 2000046316 A JP2000046316 A JP 2000046316A JP 3431563 B2 JP3431563 B2 JP 3431563B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート製電
柱の製造時に使用されるプレートのリクリーニング方法
及びその方法で使用するリクリーニングシステムに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】コンクリート製電柱の製造法としては現
在、円筒体と鉄芯、及び3種のプレートとからなる金型
にセメントを圧入し、回転しながら固化させる製法が採
られている。以下にその製法について図面をもとに説明
する。図11(a)はコンクリート製電柱の製造工程を
示す透視説明図、図11(b)は同図(a)におけるA
−A線断面図である。また、図12はその製造工程にお
いて使用されるプレートを示す説明図であり、同図
(a)は元口プレート,同図(b)はテンションプレー
ト,同図(c)はサポートプレートを示す。まず、長手
方向に2分割可能な円筒体71と、その内側に貫入され
た鉄芯72とを同軸に支承する。そして、中央に開口部
9を有し、その周りにホール8,8・・が開口部9と同
心円上に穿設された元口プレート5を、円筒体71の一
端に取り付けるとともに、他端に、同様な開口部及び複
数のホールを有するテンションプレート6及びサポート
プレート7を取り付けた上、各プレートのホール8,8
・・に鉄製の縦筋73,73・・を通し、引っ張り力を
加えて各プレートを円筒体71の両端に圧着する。同時
に、鉄製の螺旋筋を2本、鉄芯72に巻装する。そし
て、縦筋73,73・・及び螺旋筋の通った円筒体内部
にセメントを圧入し、一定時間回転させる。その過程
で、元口プレート5の開口部9と鉄芯72との隙間,及
びホール8,8・・と縦筋73,73・・との隙間から
セメントが流出する。セメントが固化したら円筒体71
を分割し、両端のプレート5,6,7及び縦筋73,7
3・・を分断して、鉄芯72の入ったコンクリート製電
柱を得る。
【0003】上記の製法では、3種のプレートのうち元
口プレート5にのみ、そのホール8,8・・及びプレー
ト内縁9にコンクリートが付着する(図11b及び図1
2d参照)。したがって、この元口プレート5を次の電
柱の製造に使用するためには、付着したコンクリートを
はつり取って除去する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のはつり
作業は現在のところ機械化されておらず、殆どが人手に
てなされている。この元口プレート5は20〜30kg
とかなりの重量であって運搬や反転には相当の労力を要
し、また付着したコンクリートをはつり取るには振動を
伴う専用の機械を使用するが、強い腕力と熟練を必要と
する。そこで、本発明はかかる重労働を自動化し、効率
よくプレートをリクリーニング(再生)することを目的
とするものである。
【0005】
【0006】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
の請求項1に記載の発明の構成は、 コンクリート製電柱
の製造時に使用される、複数のホールを有するドーナツ
状プレートのリクリーニングシステムであって、プレー
トを把持する把持手段及び把持したプレートの外径を計
測する計測手段とを備えた作業ロボットと、前記ホール
の位置を特定するホール検索手段と、前記ホールに付着
したコンクリートをはつり取る第一部材及び前記プレー
ト内縁に付着したコンクリートを除去する第二部材とを
有する付着物除去手段と、を備え、且つ、前記把持手段
が、少なくとも2つの固定クリップと、該固定クリップ
に対して移動可能な可動クリップと、前記固定クリップ
の前記可動クリップ側に出没可能な少なくとも2つの回
動クリップと、を有するものである。また請求項に記
載の発明の構成は、請求項に記載の構成に加えて、前
記プレートの裏面にオイルを塗布するオイル塗布手段を
追加したものである。さらに請求項に記載の発明の構
成は、請求項またはに記載の構成に加え、リクリー
ニングを要するプレートとリクリーニングを要しないプ
レートとを判別するプレート判別手段を追加したもので
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面をもとに説明する。図1は本発明にかかるリク
リーニングシステム1の概要を示す平面図である。リク
リーニングシステム1は、中央に設置された作業ロボッ
ト10と、それを取り巻くプレート判別手段20,仮置
き台26,付着物除去手段30,オイル塗布手段40,
プレート台車50,51,52,及びこれらを電気的に
接続する電磁ケーブル2,各装置を制御するシステム制
御装置3,さらにこれらを取り囲む安全格子4が、図1
の如く配設されたものである。
【0008】図2は図1におけるプレート判別手段20
の説明図である。プレート判別手段20は、供給ベルト
21に乗ってリクリーニングシステム1に送られてきた
元口プレート5,テンションプレート6,サポートプレ
ート7の3種のうち、リクリーニングを要する元口プレ
ート5とその他のプレート6,7とを、その外径差から
判別する装置である。以下では供給ベルト21の搬送方
向側を下流、反対側を上流という。供給ベルト上すれす
れに「く」の字状のVヤゲン22が設置されており、そ
のVヤゲン22の頂辺22aより上流50mmの位置両
サイドに、発光素子23a及び受光素子23bを対峙さ
せてなる一対の到着確認センサ23が付設されている。
さらにその上流300mmの位置、すなわちVヤゲン2
2の頂辺22aから上流350mmの位置両サイドに、
発光素子24a及び受光素子24bを対峙させてなる一
対の判別センサ24が付設されている。
【0009】また、プレート判別手段20の近傍には、
元口プレート5(以下単にプレート5という)のホール
8,8・・の穿設数及び位置を特定するホールセンサ2
5が設置されている。ホールセンサ25は、プレート5
の表面に照射したレーザの反射光の強度を検出可能とな
っている。さらにその近傍に、運ばれてきたプレート5
が所定の向きと表裏逆であった場合に、プレート5を反
転させるための仮置き台26が設置されている。ここ
で、プレートの表裏面について便宜上、コンクリート製
電柱の製造時に外側を向いていた面を表面、内側を向い
ていた面を裏面とする。
【0010】図3は図1における付着物除去手段30の
平面図、図4は図3の付着物除去手段30を矢印Aの方
向から見た側面図であり、ホール8,8・・に付着した
コンクリートをはつり取るジェットチゼル31、及びプ
レート内縁9に付着したコンクリートをはつり取るエア
チッパー32が、免振ゴム33,33・・を介してアン
カー34に固定されている。ジェットチゼル31は、ホ
ール8とほぼ同じ径で鋭利に切削されたチゼル35を先
端に有するとともに、本体の前後2カ所でリニアガイド
36,36に摺動移動可能に保持され、図示しないエア
パージにて前後に振動させることができる。また、エア
チッパー32はジェットチゼル31に対して直交するよ
うに設置されており、その先端に鑿状のチップ37を有
するとともに、ジェットチゼル31と同様に本体の前後
2カ所でリニアガイド36,36に摺動移動可能に保持
され、エアパージにて前後に振動させることができる。
【0011】図5は図1におけるオイル塗布手段40を
一部カットして示す説明図である。オイル塗布手段40
は、コンクリートを付着しにくくするオイルをプレート
5の裏面に塗布する装置であり、オイルタンク41の上
部に回動軸42及び回動軸42に回転力を与えるアクテ
ュエータ43が設置されており、回動軸42にはブラシ
44,44・・が3つ、軸方向に並んで上向きに取り付
けられている。そして、オイルタンク41には、回動軸
42が半回転したときにブラシ44,44・・の刷毛先
がわずかに浸かる油面hまでオイルが蓄えられている。
なお、このオイルはクーラントポンプ45にてオイルタ
ンク41内外を循環しており、余剰分は廃液口46から
オーバーフローするので、オイルタンク41における油
面hは一定に保たれている。
【0012】図6は図1における作業ロボット10及び
元口プレート台車50の側面図、図7は作業ロボット1
0の先端に設けられたハンド部11を図6の矢印Bの方
向から見た説明図、図8はそのハンド部11の側面図で
ある。リクリーニングシステム1の略中央部には、プレ
ートを上記各装置へ運搬する作業ロボット10が設置さ
れている。作業ロボット10は、ボディー12,アーム
13、及びその先端に設けられたハンド部11とから構
成され、ボディー12及びアーム13に6箇所の回動部
を有する6軸回動式レジスター回路制御タイプのロボッ
トであり、ハンド部11が把持したプレートをロボット
操作盤14を操作することによって自在に回動・運搬す
ることができる。
【0013】作業ロボット先端のハンド部11には、そ
の外縁に2個の固定クリップ15、15がハンド部中心
線に対して対称な位置に固着されているとともに、その
中心線上に可動クリップ16が、ハンド部中心に対して
摺動移動可能に設けられている。そして、固定クリップ
15,15より可動クリップ側に、システム制御装置3
の指示のもとに出没可能な回動クリップ17,17が設
けられている。可動クリップ16は、2個の固定クリッ
プ15,15とで形成される円が、最大の元口プレート
径である512mmより大径となる位置から、最小の元
口プレート径である429mmより小径となる位置との
間、または、2個の回動クリップ17,17とで形成さ
れる円が、サポートプレート径である299mmより大
径となる位置から、テンションプレート径である245
mmより小径となる位置との間を摺動移動可能となって
いる。さらにハンド部11には、可動クリップ16の位
置情報から各プレートの外径を割り出す計測機能(図示
せず)が備わっている。
【0014】作業ロボット10の右側には、テンション
プレート6を収納するテンションプレート台車51、サ
ポートプレート7を収納するサポートプレート台車5
2、及びリクリーニングされた元口プレート5を収納す
る元口プレート台車50が配置されている。元口プレー
ト台車50には10枚の仕切り板53,53・・が台車
50の長手方向に対して垂直に立設されている。また、
テンションプレート台車51には4本、サポートプレー
ト台車52には3本の芯棒54,54・・がそれぞれ立
設されている。
【0015】また、前述した作業ロボット10,ロボッ
ト操作盤14,プレート判別手段20,付着物除去手段
30,オイル塗布手段40,各台車50,51,52
は、電磁ケーブル2によって図1の如く電気的に接続さ
れている。そして、ロボット操作盤14に隣接する位置
に、これらの装置全体を統括するシステム制御装置3が
設置されている。さらに上記各装置を、柵状の金属製安
全格子4が取り囲んでおり、各台車50,51,52と
システム制御装置3、及びロボット操作盤14の設置部
位付近に、施錠可能な扉55,55・・が設けられてい
る。これらの扉55,55・・は、すべて施錠されてい
なければリクリーニングシステム1は作動しないように
制御されている。
【0016】図9及び図10は上記リクリーニングシス
テム1の作動工程を示すフローチャート図である。以
下、上記リクリーニングシステム1の作動工程につい
て、図9及び図10に即して説明する。リクリーニング
システム1の作動工程は、搬送された3種のプレートを
種類別に仕分けするプレート判別工程P1と、P1にて
仕分けられた元口プレートの内径及びホールの位置を検
索する検索工程P2と、P2にて特定された内径及びホ
ールの位置情報をもとに、プレート内縁及びホールに付
着したコンクリートをはつり取る除去工程P3と、コン
クリートが除去されたプレートにオイルを塗布するオイ
ル塗布工程P4と、の4つの工程に大別される。以下に
各工程の詳細について述べる。
【0017】まず、ステップ1(以下S1と略記する)
にて、コンクリート製電柱の製造に使用された元口プレ
ート5,テンションプレート6,サポートプレート7を
供給ベルト11に乗せてプレート判別手段20に搬送す
る。送られてきた各プレートは到着確認センサ23及び
判別センサ24の発光素子23a及び24aが発するレ
ーザーを一度遮ったあと、Vヤゲン22に堰き止められ
る。このとき、テンションプレート6(外径245m
m)及びサポートプレート7(外径299mm)は、図
2(b)に示すように発光素子24aが発するレーザー
のみ遮り、元口プレート5(外径429〜512mm)
は同図2(c)に示す如く両方のレーザーを遮ったまま
となる。これらレーザーの透過・遮断の情報をもとに、
S2で作業ロボット10が各プレートに応じた作動を行
う。すなわち、到着確認レーザー23が遮断された後に
判別レーザー24が遮断されなかった場合には、リクリ
ーニングの必要のないテンションプレートまたはサポー
トプレートであるとシステム制御装置3が判断して、S
3で図8の実線で示すように、作業ロボット10の回動
クリップ17,17をハンド部表面から突出させる。そ
して、S4で可動クリップ16と回動クリップ17,1
7とでプレートを覆い、可動クリップ16を回動クリッ
プ側へ移動させてプレートを回動クリップ17,17に
押しつけ、プレートを把持する。同時に、その可動クリ
ップ16の位置情報からプレートの外径を計測する。そ
の結果、把持したプレートの外径が245mmであれば
テンションプレート6であると判断し(S5)、S6で
テンションプレート台車51へ運搬して各芯棒54,5
4・・に串状に積載する。その後、テンションプレート
台車51が積載限度数に達したかどうかを判断し(S
7)、積載数に余裕があればS1に戻り、積載限度一杯
ならS8で扉55を開錠して台車を交換した後、S1に
戻る。同様にして、S5にて把持したプレートの外径が
245mmでなければサポートプレートであると判断
し、S9でサポートプレート台車に積載する。その後、
サポートプレート台車52が積載限度数に達したかどう
かを判断し(S10)、積載数に余裕があればS1に戻
り、積載限度一杯ならS11で扉55を開錠して台車を
交換した後、S1に戻る。
【0018】S2にて到着確認センサ23が遮断された
後に判別センサ24も遮断されている場合には、リクリ
ーニングの必要な元口プレート5であるとシステム制御
装置3が判断し、S12にて図8の点線で示すように回
動クリップ17,17をハンド部内部に格納し、S13
で可動クリップ16と固定クリップ15,15とでプレ
ートを覆い、可動クリップ16でプレート5を固定クリ
ップ15,15に押圧して把持する。同時に、可動クリ
ップ16の位置情報から元口プレート5の外径を割り出
す。ここで、元口プレートの規格は、その外径・内径・
ホール数の違いによって現在14種類が定められている
が、プレート5の内径及びホールの各中心が特定する円
(以下ピッチサークルという)の径は、S13の段階で
一義的に特定される。さらに、S1の段階でプレート5
が予め設定した向きで置かれているか否かをS14にて
判断し、表裏逆である場合には、S15で仮置き台26
を利用してプレート5を反転させ、所定の向きに持ち直
す。
【0019】次にS16で、作業ロボット10がプレー
ト5をホールセンサ25の前方に運搬し、S13で特定
されたピッチサークル径のデータをもとに、ホールセン
サ25の発するレーザーがピッチサークル上を照射する
ように、プレート5を回動する。そして、レーザーの反
射光量が減少する位置を検出することによって、ホール
8,8・・の穿設数及び位置を特定する。
【0020】続いてS17で、特定されたホール8,8
・・の位置情報に基づき、前後に振動させたジェットチ
ゼル先端のチゼル35にホール8,8・・の1つが合う
ようにプレート5を位置決めし、ジェットチゼル31の
方向へ一定速度で平行移動させる。この過程で、ホール
8に付着したコンクリートははつり取られ、除去され
る。ジェットチゼル31がプレート5の反対側まで貫通
したらプレート5を引き戻し、別のホール8をジェット
チゼル先端に合わせて同様の工程を繰り返す。すべての
ホール8,8・・のコンクリートが除去されたら、次の
S18で、プレート内径のデータをもとに、エアチッパ
ー先端のチップ37にプレート内縁9があてがわれるよ
うに、プレート5を図3示の如く位置決めした後、チッ
プ37に内縁9を常にあてがいながらプレート5を一回
転させる。この過程で、内縁9に付着したコンクリート
はすべてはつり取られ、除去される。
【0021】プレート5に付着したコンクリートがすべ
て除去されたら、次にプレート裏面にオイルを塗布す
る。S19で予め回動軸42を回転させて各ブラシ4
4,44・・の刷毛先にオイルを浸した後、ブラシ4
4,44・・を再び上向きに固定し、S20で、その上
側にプレート裏面をあてがい、軸方向に直交する方向に
なでるように往復移動させてブラッシングする。プレー
ト裏面にオイルが充分に塗布されたら、S21でプレー
ト5を元口プレート台車50に運搬し、仕切り板53,
53・・の間に置く。その後、元口プレート台車50が
積載限度数に達したかどうかを判断し(S22)、積載
数に余裕があればS1に戻り、積載限度一杯であればS
23で扉55を開錠して台車を交換した後、S1に戻
る。
【0022】上記リクリーニングシステム1によれば、
リクリーニングを要する元口プレートと、リクリーニン
グを要しないその他のプレートとを自動的に判別するプ
レート判別手段20が設けられているので、人手にて仕
分けする労力が省かれる。また、ホール検索手段として
のホールセンサ25と、第1部材としてのジェットチゼ
ル31及び第2部材としてのエアチッパー32を有する
付着物除去手段30と、オイル塗布手段40,及び、2
0〜30kgもの各プレート5,6,7を運搬・回動可
能な作業ロボット10が設けられているとともに、これ
らがシステム制御装置3によって制御され、元口プレー
ト5に付着したコンクリートの除去及びオイルの塗布が
自動的になされるので、人力による重労働が軽減され効
率よくプレート5をリクリーニングすることができる。
しかも、把持手段としてのハンド部11において、把持
するプレートの外径に応じて出没する回動クリップ17
が設けられているので、各プレートを把持するための可
動クリップ16の移動量が減少し、この結果各プレート
把持に要する時間を短縮でき、作業の効率化を図ること
ができる。加えて、上記各装置を取り囲む安全格子4が
設けられ、かつ、適宜箇所に設けられた扉55,55・
・が施錠されない間はシステム全体が作動しないように
制御されているため、作業ロボット10のアーム13が
人体と接触する等の事故が未然に防止され、セキュリテ
ィは万全である。
【0023】なお、本発明は上記実施の形態に何ら限定
されるものではなく、作業ロボット,プレート判別手
段,ホールセンサ,仮置き台,付着物除去手段,オイル
塗布手段,台車,電磁ケーブル,システム制御装置,安
全格子等、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で適宜変更で
きる。例えば、作業ロボットにあっては上記実施形態の
6軸回動式レジスター回路制御タイプに限定されず、ツ
ール先端制御タイプのロボットを採用することもでき
る。作業ロボットのプレート把持手段については、固定
クリップ・回動クリップの設置数は2個に限定されるも
のではなく、その配置も任意である。また、元口プレー
トが常に所定の向きで運ばれ、反転させる必要がないな
らば、仮置き台は省略してもよい。さらに付着物除去手
段について、実施形態では第1部材としてジェットチゼ
ルを採用し、第2部材としてエアチッパーを採用する構
成について述べたが、その先端の形状は棒状・鑿状・円
錐状・角錐状など種々に工夫することができ、これらを
前後に振動させる手段としてはエアパージのみならず、
各種の電動機を使用できる。そして、各装置及び作業ロ
ボット・安全格子等の配置はすべて任意である。
【0024】
【0025】
【発明の効果】 求項に記載のリクリーニングシステ
ムによれば、コンクリート製電柱の製造に使用されるプ
レートに付着したコンクリートが自動的に除去され、人
力による重労働が軽減され、加えて、作業ロボットが各
プレートを把持するのに要する時間を短縮でき、リクリ
ーニング作業の効率化を図ることができる。また請求項
に記載リクリーニングシステムによれば、請求項
効果に加えて、上記コンクリートを除去したプレートに
オイルが自動的に塗布され、人手による手間がさらに省
かれる。請求項に記載のリクリーニングシステムによ
れば、請求項または2に記載の効果に加え、リクリー
ニングを要するプレートと要しないプレートとを人手に
て仕分けする労力も省かれ、人手による手間がほとんど
かからない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるリクリーニングシステムの平面
図である。
【図2】図1におけるプレート判別手段の説明図であ
る。
【図3】図1における付着物除去手段の平面図である。
【図4】図3の付着物除去手段を矢印Aの方向から見た
側面図である。
【図5】図1におけるオイル塗布手段を一部カットして
示す説明図である。
【図6】図1における作業ロボット及び元口プレート台
車の側面図である。
【図7】図6における作業ロボットのハンド部を矢印B
の方向から見た説明図である。
【図8】図7のハンド部の側面図である。
【図9】本発明にかかるリクリーニングシステムの作動
工程を示すフローチャート図である。
【図10】本発明にかかるリクリーニングシステムの作
動工程を示すフローチャート図である。
【図11】(a)はコンクリート製電柱の製造法を示す
説明図であり、(b)は同図(a)におけるA−A線断
面図である。
【図12】(a)は元口プレート,(b)はテンション
プレート,(c)はサポートプレートを示し、(d)は
同図(a)の元口プレートにコンクリートが付着した状
態を示す説明図である。
【符号の説明】
1・・リクリーニングシステム、2・・電磁ケーブル、
3・・システム制御装置、4・・安全格子、5・・元口
プレート、6・・テンションプレート、7・・サポート
プレート、8・・ホール、9・・プレート内縁、10・
・作業ロボット、11・・ハンド部、12・・ボディ
ー、13・・アーム、14・・ロボット操作盤、15・
・固定クリップ、16・・可動クリップ、17・・回動
クリップ、20・・プレート判別手段、21・・供給ベ
ルト、22・・Vヤゲン、22a・・頂辺、23・・到
着確認センサ,24・・判別センサ、23a,24a・
・発光素子、23b,24b・・受光素子、25・・ホ
ールセンサ、26・・仮置き台、30・・付着物除去手
段、31・・ジェットチゼル(第1部材)、32・・エ
アチッパー(第2部材)、33・・免振ゴム、34・・
アンカー、35・・チゼル、36・・リニアガイド、3
7・・チップ、40・・オイル塗布手段、41・・オイ
ルタンク、42・・回動軸、43・・アクテュエータ、
44・・ブラシ、45・・クーラントポンプ、46・・
廃液口、50・・元口プレート台車、51・・テンショ
ンプレート台車、52・・サポートプレート台車、53
・・仕切り板、54・・芯棒、55・・扉。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コンクリート製電柱の製造時に使用され
    る、複数のホールを有するドーナツ状プレートのリクリ
    ーニングシステムであって、 プレートを把持する把持手段及び把持したプレートの外
    径を計測する計測手段とを備えた作業ロボットと、前記
    ホールの位置を特定するホール検索手段と、前記ホール
    に付着したコンクリートをはつり取る第一部材及び前記
    プレート内縁に付着したコンクリートを除去する第二部
    材とを有する付着物除去手段と、を備え、 且つ、前記把持手段が、少なくとも2つの固定クリップ
    と、該固定クリップに対して移動可能な可動クリップ
    と、前記固定クリップの前記可動クリップ側に出没可能
    な少なくとも2つの回動クリップと、を有する ことを特
    徴とするプレートのリクリーニングシステム。
  2. 【請求項2】 プレートの裏面にオイルを塗布するオイ
    ル塗布手段を追加した請求項に記載のプレートのリク
    リーニングシステム。
  3. 【請求項3】 リクリーニングを要するプレートとリク
    リーニングを要しないプレートとを判別するプレート判
    別手段を追加した請求項またはに記載のプレートの
    リクリーニングシステム。
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