JP3508268B2 - 治具交換装置 - Google Patents
治具交換装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Automatic Assembly (AREA)
- Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
- Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)
Description
を搬送されるワークをサイドフレーム等の治具によって
保持して溶接等の加工を施す装置において、特に、複数
種のワークに対応できるように複数種の治具を備え、こ
れらの治具を選択的に交換できるように構成された装置
における治具交換装置に関するものである。
ークを搬送する搬送ラインの適所にワークに対する取付
部品を保持するための治具を設置しておき、ワークが搬
送されてくると、この治具によって取付部品を保持した
状態で、溶接等の所定の加工を施すことによって部品を
ワークに取付けるようにしている。
類等により形状等が異るため、搬送されてくるワークに
応じて治具を交換することが要求される。
うべく、例えば、搬送ラインによるワークの搬送方向と
直交する方向に移動可能なベースを設け、このベースに
上記治具としてのサイドフレームを着脱自在に装着する
汎用治具を設けるとともに、このベースの移動経路側部
に、ベースの移動方向に複数種のサイドフレームを並べ
て収納した収納庫を設置するようにした装置が提案され
ている(特開昭62−241644号公報)。
イドフレームと汎用治具とが対応するようにベースが配
置され、この状態で、ベースに設けらた案内レールに沿
ってスライド式にサイドフレームがベースに移載されて
汎用治具に装着されるようになっている。
収納庫内に収納された複数のサイドフレームを選択的に
スライドさせてベースの汎用治具に装着することができ
るため、サイドフレームの交換を効率良く行える点で有
利であるが、以下の点において改善の余地がある。
ームの出入れの際に案内レールに沿ってサイドフレーム
が摺動させられるため、これら双方の接触部分の摩耗に
よる経時変化が起こり易く、これにより汎用治具に対す
るサイドフレームの位置決め精度等が低下したり、また
装置の損傷を早めるといった虞がある。
上述のような不具合を回避するべく、案内レールやサイ
ドフレームの保守点検作業や、案内レール等の交換等を
短期間で行うことが必要となり、装置のメンテナンス作
業の面で不利となる。
れたものであり、治具交換作業の効率の良さを確保しつ
つ、治具の位置決め精度や耐久性の低下を防止すること
ができる治具位置決め方法及び同装置を提供することを
目的としている。
装置は、ワークを搬送する搬送ラインに近接した作業位
置と搬送ラインから離間した退避位置とに亘って移動可
能なベースを有し、このベースに設けられた治具本体に
対して交換治具が着脱自在に装着されるように構成され
た装置において、上記治具本体に、上記交換治具をスラ
イド式に導入出可能とする案内部と、この案内部に回転
自在に設けられて上記交換治具を下側及び幅方向両側か
らそれぞれ支持する下部案内部材及び側部案内部材と、
前記下部案内部材を昇降させる駆動機構と、上記所定の
装着位置において上記交換治具を幅方向に挾持する固定
手段とを備え、上記下部案内部材は、支持枠体に回転可
能に備えられる球体からなり、上記駆動機構が、上記支
持枠体へのガス圧の給排に応じて、上記球体を上記支持
枠体から突出させて上記交換治具を案内可能に支持する
支持位置と支持枠体に埋没させて交換治具を案内部の所
定の装置位置に載置する退避位置とに昇降させるように
構成されているものである。
記載の治具交換装置において、上記固定手段が、上記交
換治具の幅方向の片側面に対向配置される当り部材と、
交換治具を挟んで前記当り部材と反対側に配設される押
付け部材と、これらの当り部材及び押付け部材をそれぞ
れ交換治具に対して進退させる駆動機構とからなるもの
である。
記載の治具交換装置において、上記当り部材及び押付け
部材が、それぞれ交換治具との接触部分に回転体を具備
してなるものである。
具の装着の際には、交換治具が、下部案内部材である球
体及び側部案内部材に支持されつつ、これらの回転に応
じて案内部の所定の装着位置に導入される。そして、こ
の装着位置において、固定手段によって交換治具が挟み
付けられた後、上記球体が下降させられることにより交
換治具が装着位置の所定の載置部に載置される。この
際、駆動手段の作動に伴い、ガス圧の供給により球体が
支持位置に移動させられることにより、交換治具が下側
から球体により支持された状態となって、この球体の回
転に伴い交換治具のスライドが可能となる。一方、ガス
圧が排出されると、球体が退避位置に移動させられるこ
とより交換治具が装着位置に載置される。なお、請求項
の記載において「回転」とは、いわゆる回転以外に、転
動も含む意味である。
ば、当り部材及び押付け部材が互いに接近させられるこ
とにより、交換治具が案内部において挟み付けられた状
態で保持される。
ば、交換治具を装着位置に載置すべく下部案内部材を下
降させると、これに伴い交換治具を挟み付けている当り
部材及び押付け部材の回転体が回転する。これにより当
り部材及び押付け部材により交換治具を挾持しつつ、当
り部材及び押付け部材と交換治具との摺動による摩耗を
抑えることが可能となる。
る。
溶接工程において本発明が適用されており、図1及び図
2は、その溶接工程を概略的に示している。これらの図
に示すように、搬送ライン10には、ワークとして車両
のフレーム本体11が搬送されている。また、フレーム
本体11が搬送される部分の下側には、フレーム本体1
1に対して自動的に溶接を施すための溶接装置12が配
置されている。
のみ示す)には、上記フレーム本体11に対する溶接部
材、例えば、サイドパネル等を保持するための治具14
を着脱自在に装着した保持装置16が配置されている。
すなわち、この溶接工程では、保持装置16により溶接
部材をフレーム本体11の所定の取付個所に位置決めし
ておき、上記溶接装置12による溶接作業によって取付
けるようになっている。
搬送ライン10と直交する方向に移動可能となされてい
る。この保持装置16の移動経路の側方には、保持装置
16の移動方向に交換用の治具14A〜14Cを並べて
収納した治具収納庫15が設けられており、必要に応じ
て各治具14A〜14Cが選択的に取出されて保持装置
16に装着されるようになっている。すなわち、生産さ
れる車種等の変更に伴い、保持装置16の治具14と治
具収納庫15内に保管された治具14A〜14Cとを交
換することによって溶接部材の変更に容易に対応し得る
ようになっている。
ように、上記レール13にスライド自在に装着されるベ
ース18と、このベース18の先端部(図2では左側端
部)に立設される支持フレーム26(治具本体)とから
構成されており、この支持フレーム26に対して上記治
具14が着脱自在に装着されている。
ル13に沿って走行させるための駆動源としてのモータ
20が装備されており、このモータ20の出力軸に減速
機を介してピニオン22が装着されるとともに、このピ
ニオン22が、上記レール13と平行に敷設されたラッ
ク24と噛合している。これによりモータ20が正逆回
転駆動されると、この回転力が保持装置16の推進力に
変換されて保持装置16がレール13に沿って走行する
ようになっている。
ン10に対向する側(図2では左側)に、上記治具14
を支持した状態で、治具14を搬送ライン10の方向
(図3の二点矢印方向)にスライド自在に案内する案内
部28が設けられている。
ように、上記支持フレーム26の上下両端部から搬送ラ
イン10側に突出する上部アーム28a及び下部アーム
28bが設けられており、これらの各アーム28a,2
8bに、それぞれ、側部案内部材としての球体34,3
6を幅方向両側(図4で左右両側)に、かつ、治具14
のスライド方向複数個所に回転自在に備えた上端ガイド
部30及び下端ガイド部32が設けられている。そし
て、治具14の導入及び導出の際には、同図に示すよう
に、治具14の上端及び下端にそれぞれ突設されたガイ
ド片14a,14bを上記各球体34,36により幅方
向両側から支持するようになっている。
おいて、球体34,球体36の左右方向の間隔は、治具
14の各ガイド片14a,14bの幅方向寸法よりも適
度に広くなるように設定されており、これによって治具
14の案内部28への導入出時には、幅方向両側から程
度の余裕をもって治具14を支持し得るようになってい
る。
4を載置するための載置台40と、出没可能な下部案内
部材を構成する球体38とが、治具14のスライド方向
に所定の間隔で一列に並べて設けられている。
4に対する鉛直方向の基準面とされており、この載置台
40上に治具14が載置されることにより、治具14の
位置決めがなされるようになっている。
において、上記載置台40の間であって、ほぼ球体36
に対応する位置に配置されている。この球体38は、図
5に示すように、内部にガス室39aを有した支持枠体
39に回転可能な状態で装着されている。支持枠体39
のガス室39aは、図外のエア圧供給手段に接続されて
おり、上記ガス室39aへのエア圧の給排に応じて上記
球体38が支持枠体39に対して上下方向に出没するよ
うになっている。具体的には、上記ガス室39aへのエ
ア圧の供給が行われると、同図の実線に示すように、球
体38の上端が上記載置台40の上面よりも上方に突出
し、ガス室39aからのエア圧の排出が行われると、同
図の一点鎖線に示すように、球体38の上端が載置台4
0の上面よりも下方に沈むように構成されている。
4をスライド方向及びスライド方向と直交する方向(幅
方向)に位置決めした状態で、治具14の水平方向の移
動を阻止する、固定手段としての当り部機構42及び引
込み機構60が設けられている。当り部機構42及び引
込み機構60は、本実施例においては、図3に示すよう
に、支持フレーム26の上部と下部に、それぞれ治具1
4のスライド方向に所定の間隔で四個所設けられてい
る。
うに、それぞれ案内部28の治具14の側面に対向する
ヘッド54が設けられている。このヘッド54には可動
ロッド55が一体に連結されるとともに、この可動ロッ
ド55が、支持フレーム26に取付けられた筒状のガイ
ド52にスライド自在に挿通されており、これにより治
具14に対してヘッド54が進退し得るようになってい
る。
4を作動させるための駆動機構が設けられている。この
機構は、同図に示すように、可動ロッド55の基端部に
短リンク48が連結され、この短リンク48の他端側
が、上下方向に作動するエアシリンダ44の作動軸46
の先端に回転自在に連結されるとともに、一端側が支持
フレーム26に回転自在に連結された長リンク50の他
端側が上記作動軸46の先端に連結されることによって
構成されている。そして、上記エアシリンダ44へのエ
ア供給の切換えが行われることにより、リンク48を介
して上記可動ロッド55がガイド52に沿って進退させ
られ、これにより上記ヘッド54が案内部28の治具1
4に対して接近する作動位置(図6の二点鎖線に示す位
置)と、支持フレーム26側へと退避した停止位置(図
6の実線に示す位置)とに進退させられるようになって
いる。
は、支持フレーム26の治具スライド方向先端側に設け
られる当り部機構42(図3の右側端部の当り部機構4
2)のヘッド54(説明上54′という)と、その他の
当り部機構42のヘッド54の構造とが異なった構造と
なっている。
うにローラ56が回転自在に備えられており、後述する
治具14の装着の際には、治具14の側面にローラ56
が当接させられることにより治具14の幅方向の位置決
めが行われるとともに、この状態での治具14の上下方
向の動きに追従してローラ56が回転するようになって
いる。
示すように、その先端に位置決めピン57が突設された
構造となっており、治具14の装着の際には、治具14
に突設された位置決め部材14cの上下方向(紙面と直
交する方向)の溝14dに上記位置決めピン57が突入
することによって治具14のスライド方向の位置決めが
なされるようになっている。
に、引込み用のヘッド68が案内部28の治具14を挟
んで支持フレーム26と反対側に配置され、このヘッド
68が支持フレーム26に取付けられたエアシリンダ6
2の作動軸64の先端に取付けられた構成となってい
る。エアシリンダ62の作動軸64は、同図に示すよう
に、治具14のガイド片14bの下方を通って支持フレ
ーム26に取付けられたガイド66に挿通されており、
しかも、上記下端ガイド部32に設けられた載置台40
の上面よりも低い位置を通るように配置されている。
回転自在に備えられており、後述する治具14の装着の
際には、ヘッド68と治具14とが接触して治具14の
上下方向の動きに追従してローラ69が回転するように
なっいる。
リンダ62へのエア圧の供給切換えが行われることによ
り、ヘッド68が同図に示す停止位置と、この位置から
支持フレーム26側へ引き寄せられた作動位置とに移動
させられ、ヘッド68が支持フレーム26側へ引き寄せ
される際に、ヘッド68と治具14のガイド片14bと
が係合して治具14を支持フレーム26側へと引き寄せ
るようになっている。
設けられた引込み機構60を示しているが、支持フレー
ム26の上部に設けられる引込み機構60も基本的には
同一の構成となっている。但し、支持フレーム26の上
部に設けられる引込み機構60においては、作動軸64
が治具14のガイド片14aの上方を通り、エアシリン
ダ62の作動によりヘッド68が治具14のガイド片1
4aと係合するように構成されている。
く図示していないが、治具14のスライド方向二個所に
エアダンパ70が設けられている。これらのエアダンパ
70には、それぞれ、治具14の側面に設けられる図外
の突出部材が当接するようになっており、これにより案
内部28に導入される治具14を弾性的に停止させるよ
うになっている。なお、本実施例では、保持装置16に
対して左右両側(図3で左右両側)から治具14の出し
入れを行うことが可能となっており、治具14の導入方
向により、いずれかのエアダンパ70により治具14が
停止させられるようになっている。
込み機構60による治具14の引き寄せの際の衝撃力を
吸収するためのエアダンパ72が設けられている。
置16の作用について説明する。
先ず、空の状態にある保持装置16がレール13に沿っ
て移動させられて、治具収納庫15の所要の治具を納め
た場所に対応するように停止させられる。そして、図外
の治具移載手段により、治具収納庫15から治具(ここ
では、治具14)がスライド式に保持装置16の案内部
28へと導入される。なお、このとき、上記保持装置1
6においては、上記下端ガイド部32の球体38が突出
位置(図5の実線位置)にセットされるとともに、上記
当り部機構42及び引込み機構60の各ヘッド54、6
8が共に停止位置(図6、8の実線位置)にセットされ
ている。
は、図4に示すように、ガイド片14a,14bが、そ
れぞれ案内部28の上端ガイド部30及び下端ガイド部
32の球体34,36の間に介在され、こららの各球体
34,36によって左右両側から支持されるとともに、
下端ガイド部32の球体38によって支えられながら導
入されるようになっている。このとき、上記球体34,
36,38が治具14の移動に伴い転動することによっ
て、治具14が案内部28に沿ってスムーズに導入され
る。
まで案内されると、すなわち治具14の先端が上記エア
ダンパ70に当接する位置に達すると、上記当り部機構
42及び引込み機構60が順次作動させられる。
4へのエア圧の供給が切換えられてヘッド54,54′
が作動位置に変位させられる。この際、上記ヘッド5
4′に設けられた位置決めピン57の先端部が位置決め
部材14cの溝17cに突入することによって治具14
のスライド方向の移動が阻止されて、治具14のスライ
ド方向の位置決めが行われる。
62へのエア圧の供給が切換えられてヘッド68が作動
位置に変位させられ、これによって治具14が支持フレ
ーム26側に引き寄せられる。このとき、治具14を支
持する球体38が転動することによって治具14がスム
ーズに支持フレーム26側へと引き寄せされる。
ム26側に引き寄せられると、上記当り部機構42のヘ
ッド54のローラ56と治具14の側面とが当接し、こ
れにより治具14の幅方向の位置決めがなされるととも
に、治具14が、当り部機構42のヘッド54と引込み
機構60のヘッド68とによって挾持される。
と、次いで、上記下端ガイド部32において、支持枠体
39のガス室39aへのエア圧の供給が遮断され、これ
によって治具14がその自重によって下降させられる。
つまり、このように治具14が下降することにより、治
具14が上記載置台40上に載置されて上下方向の位置
決めがなされる。このとき、治具14の下降に伴い、治
具14を挾持しているヘッド54及び68の各ローラ5
6,69が回転することによって、治具14がスムーズ
に下降するようになっている。
14の装着が完了する。なお、治具14を交換する場合
には、上記治具収納庫15に対して、治具14と空の収
納スペースが対応するように保持装置16が移動させら
れ、上述と逆の動作が行われることによって治具14が
保持装置16からスライド式に治具収納庫15内に導出
される。この場合も、案内部28の各ガイド部30,3
2、当り部機構42のヘッド54及び引込み機構60の
ヘッド68の各球体34,36,38及び各ローラ5
9,66が治具14の移動に伴って回転することにより
治具14の導出がスムーズに行われる。
5内の治具が保持装置16に導入、装着されることによ
り治具の交換が行われる。
れば、治具14の案内部28への導入出の際には、治具
14が、上記上端ガイド部30、32に設けられた球体
34,36,38により幅方向両側及び下側から支持さ
れ、これらの各球体34,36,38の転動によりスム
ーズに案内部28に導入出されるため、治具14と保持
装置16の各部とが導入出の際に摺動するといったこと
がない。
引き寄せの際には、下端ガイド部32の球体38の転動
により治具14がスムーズに支持フレーム26側に引き
寄せられ、また、治具14を下降させて載置台40上に
載置する際には、治具14を挾持しているヘッド54及
び68の各ローラ56,69の回転により治具14がス
ムーズに下降させられるため、治具固定のための動作に
おいても、保持装置16の各部と治具14が摺動するよ
うなことがない。
に保持装置の各部と治具とが摺動することによりこれら
双方が摩耗し、この摩耗に起因して位置決め精度が低下
したり、装置の損傷を早めるといった虞がない。
ができるというこの種の装置の利点を維持しながら、上
述のような摩耗に起因した治具14の位置決め精度や耐
久性の低下を効果的に防止することができる。しかも、
保持装置16の各部と治具14の摺動による摩耗が抑え
られることにより、治具14や保持装置16の保守点検
作業等のサイクルを延ばすことが可能となり、これらの
メンテナンス作業を軽減することができる。
交換装置の一実施例であって、その具体的な構造は、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例
えば、上記保持装置16では、案内部28の各ガイド部
30,32に球体34,36,38を設けるようにして
いるが、球体34,36,38に代えてローラを適用す
るようにしても構わない。但し、回転方向の自由度が高
い点で球体を用いる方が有利である。また、当り部機構
42のヘッド54及び引込み機構60のヘッド68にそ
れぞれローラ56,69を設けるようにしているが、こ
れらのローラ56,69に代えて球体を設けるようにし
ても構わない。
体39に回転自在に備え、球体38をガスのエア圧の給
排に応じて支持枠体39内において上下動させるように
しているが、例えば、球体を回転自在に備えた支持枠体
自体をエア、あるいは油圧シリンダによって上下動させ
るようにしてもよい。但し、一般には、治具14が相当
の重量を有するものであるから、本実施例のようにエア
圧によって球体38を押し上げるようにする方が、治具
14の負荷にる球体38の損傷を抑える面では有利であ
る。
治具の装着の際には、交換治具が、下部案内部材である
球体及び側部案内部材に支持されつつ、これらの回転に
応じて案内部の所定の装着位置に導入された後、上記下
部案内部材が下降させられることにより交換治具が装着
位置の所定の載置部に載置されるので、治具の着脱時に
おける、交換治具と案内部との摺動を効果的に回避する
ことができ、これら双方の摩耗を抑えることができる。
そのため、このような摩耗に起因した治具の位置決め精
度や耐久性の低下とった事態を防止することができ、そ
の結果、治具や保持装置におけるメンテナンス作業を軽
減することができる。
球体をガス圧の給排に応じて支持枠体から突出する支持
位置と埋没する退避位置とに昇降させるように構成して
いるので、下部案内部材と交換治具との摺動をより軽減
することができるとともに、球体の損傷を抑えることが
できる。
治具を挟んで当り部材と反対側に配設される押付け部材
と、これらの当り部材及び押付け部材をそれぞれ交換治
具に対して進退させる駆動機構とから構成し、当り部材
及び押付け部材を互いに接近させて交換治具を挟み付け
て固定するようにすれば、交換治具の固定を容易に行う
ことができる。特に、当り部材及び押付け部材の交換治
具との接触部分に回転体を設けるようにすれば、固定部
材によって交換治具を挟み付けた状態で下部案内部材を
下降させる際の、当り部材及び押付け部材と交換治具と
の摩耗を防止することができる。
ラインの溶接工程を示す概略図である。
におけるA矢視図である。
るIV-IV断面図である。
図である。
材の構造を示す図3におけるB矢視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ワークを搬送する搬送ラインに近接した
作業位置と搬送ラインから離間した退避位置とに亘って
移動可能なベースを有し、このベースに設けられた治具
本体に対して交換治具が着脱自在に装着されるように構
成された装置において、上記治具本体に、上記交換治具
をスライド式に導入出可能とする案内部と、この案内部
に回転自在に設けられて上記交換治具を下側及び幅方向
両側からそれぞれ支持する下部案内部材及び側部案内部
材と、前記下部案内部材を昇降させる駆動機構と、上記
所定の装着位置において上記交換治具を幅方向に挾持す
る固定手段とを備え、上記下部案内部材は、支持枠体に
回転可能に備えられる球体からなり、上記駆動機構は、
上記支持枠体へのガス圧の給排に応じて、上記球体を上
記支持枠体から突出させて上記交換治具を案内可能に支
持する支持位置と支持枠体に埋没させて交換治具を案内
部の所定の装置位置に載置する退避位置とに昇降させる
ことを特徴とする治具交換装置。 - 【請求項2】 上記固定手段は、上記交換治具の幅方向
の片側面に対向配置される当り部材と、交換治具を挟ん
で前記当り部材と反対側に配設される押付け部材と、こ
れらの当り部材及び押付け部材をそれぞれ交換治具に対
して進退させる駆動機構とからなることを特徴とする請
求項1記載の治具交換装置。 - 【請求項3】 上記当り部材及び押付け部材は、それぞ
れ交換治具との接触部分に回転体を具備してなることを
特徴とする請求項2記載の治具交換装置。
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JP02697495A JP3508268B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | 治具交換装置 |
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KR200448008Y1 (ko) * | 2008-02-13 | 2010-03-09 | 주식회사 신영 | 용접용 턴테이블의 지그 교체장치 |
KR101326835B1 (ko) * | 2011-12-06 | 2013-11-07 | 현대자동차주식회사 | 다차종 차체 조립 시스템의 사이드 정위치 장치 |
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1995
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