JP3720123B2 - ワークローディング方法と装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークローディング方法および装置に関し、特にワークを垂直に保持して板材加工装置に搬入せしめるワークローディング方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、バッチ処理の板材加工装置におけるワークローディング装置は従来から存在するが、多品種少量の平準化生産を行う板材加工装置、いわゆる板金加工複合機用のワークローディング装置は存在していない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の板材加工装置用のワークローディング装置においては、タレットパンチングプレス用、ベンディングマシン用、レーザ加工機用などの各バッチ処理のため、各板材加工装置に専用的に付加されたものである。
【0004】
したがって、ワークを無人で自動的に搬送して上記の各バッチ処理を行って製品を生産する場合、各バッチ処理毎にワークローディング装置を設置し、且つ各バッチ処理工程間には搬送装置を設けなければならないので、高価な設備費がかかることや各板材加工装置と搬送装置を設置するための広い場所が必要とされるという問題点があった。
【0005】
また、前記各板材加工装置は大量生産を前提にしているので、限られた材質と板厚の板金加工にしか適応できない場合が多いという問題点があった。
【0006】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、多品種少量の平準化生産に対応するため、様々な材質・板厚に対応でき、また、急なスケジュールの変更にも柔軟に対応できるワークローディング方法および装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、ワーク載置台に複数のワークをほぼ垂直状態かつワークの長手方向がX方向でY方向に適宜な間隔で並行に載置し、これらのワークを前記ワーク載置台によりワーク面と同方向のX方向へ水平に搬送し、このワーク載置台上の複数のワークから所望のワークを、クランプ装置に備えたクランパーによって吊り上げて保持した状態で前記ワーク載置台をX方向の元の位置へ後退せしめた後、前記クランパーによって吊り上げて保持された前記ワークを前記ワーク載置台の搬送方向と直交するY方向へ水平に移動せしめ、この移動されたワークをワーク搬送装置により垂直状態に把持し、このワーク搬送装置に把持されたワークをワーク面と同方向のX方向へ水平に搬送して板材加工装置へ搬入せしめることを特徴とするものである。
【0010】
したがって、ワーク載置台がワーク面と同方向の水平方向に走行することにより、ワーク載置台から吊り上げられたワークがワーク載置台から相対的に離反することになる。前記吊り上げられたワークはワーク面と直交する方向で板材加工装置へ移動されるので、多種のワークのうちの所望の1つが垂直状態のまま水平方向に前記ワーク載置台から容易に引き出され、狭いエリヤ内で所望のワークが板材加工装置へ搬入され多種少量の平準化生産が行われる。
【0013】
また、本発明は、複数のワークをほぼ垂直状態かつワークの長手方向がX方向でY方向に適宜な間隔で並行に載置可能なワーク載置台と、このワーク載置台に載置された複数のワークから所望のワークの上部をクランプし吊り上げて保持するクランパーを備え、前記ワーク載置台と相対的にX方向に移動自在に設けたクランプ装置と、このクランプ装置で搬送されたワークを把持してほぼ垂直状態に保持するワークホルダを備え、このワークホルダで把持されたワークを板材加工装置へ搬入せしめるワーク搬送装置とを備えていることを特徴とするものである。
【0014】
したがって、ワーク載置台に複数のワークがほぼ垂直状態かつワークの長手方向がX方向でY方向に適宜な間隔で並行に載置されるので、狭いエリヤに多くのワークを載置に可能になる。これらのワークが多種であったとしても各ワークの位置が明確にされることにより、また、ワーク載置台に載置されたワークの上部がクランプ装置のクランパーでクランプされ吊り上げられて保持され、クランプ装置によりX方向へ水平に移動されることにより、複数のワークのうちの所望の1つのワークが垂直状態のままX方向へ水平に前記ワーク載置台から容易に引き出される。このワークは常時ほぼ垂直状態にされた状態でワーク搬送装置へ移動されて把持され、ほぼ垂直状態のまま板材加工装置へ搬入されるので、狭いエリヤ内で所望のワークが板材加工装置へ搬入され多種少量の平準化生産が行われる。
【0015】
また、前記ワークローディング装置は、前記ワーク載置台が、複数のワークをほぼ垂直状態でY方向に適宜な間隔で並行に載置可能であって、これら載置されたワーク面と同方向のX方向へ水平に走行自在であり、前記クランプ装置が前記ワーク載置台の搬送方向と直交するY方向に走行自在であることを特徴とするものである。
【0016】
したがって、ワーク載置台に載置された多種のワークのうちの所望の1つのワークは、クランプ装置のクランパーで上部をクランプし吊り上げた後に、前記ワーク載置台が前記ワークの位置からX方向に離反する位置まで後退する。クランパーで吊り下げられたワークは、ワーク面に対して直交するY方向に移動されてワーク搬送装置にほぼ垂直状態で把持され、板材加工装置へ搬入される。所望のワークはワーク載置台から容易に引き出され、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入される。
【0017】
また、前記ワークローディング装置は、前記クランプ装置が、ワーク載置台に載置されたワーク面と同方向のX方向及び直交するY方向へ水平に相対的に走行自在であることを特徴とするものである。
【0018】
したがって、ワーク載置台が走行しなくとも、クランプ装置が移動することにより多種のワークのうちの所望の1つのワークがX方向へ水平方向に前記ワーク載置台から容易に引き出され、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のワークローディング方法および装置の実施の形態について、板金加工複合装置を例にとって図面を参照して説明する。
【0022】
図4、図5、図6および図7を参照するに、本実施例に係わる板材加工装置としての例えば板金加工複合装置1は、ほぼ半球状のカバー3を備えており、このカバー3の天井には、前後方向へ開閉自在な開閉式天井5F、5Bが設けられている。このカバー3の高さ方向における床面よりある高さ位置には左右方向へ延伸した例えば透明なプラスチックなどからなる窓7が備えられていて、内部を覗けるようになっている。この窓7の例えば右側部分には、操作盤9が設けられており、このカバー3内に設けた両ロボットやレーザ加工機などを外部で操作できるようになっている。
【0023】
前記カバー3における左右両側の下部にはワーク搬送路11のうちのワーク搬入口13、製品搬出口15が設けられている。このワーク搬入口13にはワーク搬入用外部レール17が設けられていると共に、製品搬出口15には製品搬出用外部レール19が設けられている。
【0024】
したがって、ワークは垂直に支持された状態において、ワーク搬入用外部レール板金加工統合装置17で案内されてワーク搬入口13からカバー3内に搬入され、後述する両ロボット、レーザ加工時により種々の加工を行った後、製品搬出口15から製品搬出用外部レール19で案内されてカバー3から外部へ搬出されることになる。
【0025】
また、前記開閉式天井5F、5Bはカバー3内の両ロボットやレーザ加工機などの保守点検を行う際に開かれる。しかも、カバー3内でワークを加工するときには開閉式天井5F、5Bは閉じられていて、作業者は外部より操作盤9を操作してワークに加工を行うと共に、窓7より加工中の内部を監視するものである。したがって、加工中は低騒音であり安全である。
【0026】
前記カバー3内は、図7に示されているように、ワーク搬入用外部レール17に連結された前記ワーク搬送路11における内部レール11Lの両側に左手ロボットRL 、右手ロボットRR が配置されており、この左手ロボットRL 、右手ロボットRR にそれぞれ近接して左手、右手ロボット用自動工具交換装置ATCL ,ATCR が配置されている。また、前記ワーク搬送路11に近接してレーザ加工機LASが配置されている。
【0027】
これらの両ロボットRL ,RR やレーザ加工機LAS等は公知であるので、詳細の説明は省略するが、前記レーザ加工機LASには、X,Y,Zの直線3軸、A,Bの回転2軸およびCのギャップセンサ1軸が備えられている。また、左手、右手ロボットRL ,RR も同様に直線3軸、回転3軸およびグリッパ1軸が備えられている。さらに、左手、右手ロボット用自動交付交換装置ATCL ,ATCR にはそれぞれ、回転1軸が備えられている。したがって、板金加工複合装置1の全体では合計22軸が備えられていることになり、ワークWが垂直に保持された状態で加工が行われて製品が得られることとなる。
【0028】
上記構成により、ワークWは両ロボットRL ,RR の先端に設けられた金型によって例えばパンチング加工が行われると共にレーザ加工機LASでレーザ加工が行われることになる。
【0029】
本発明に係わるワークローディング装置としては、例えば図1、図2および図3に示すように、上述した板金加工複合装置1のワーク搬入口13の付近に設けられている。
【0030】
すなわち、図1、図2および図3を参照するに、ワーク搬入用外部レール17上を走行するワーク搬送装置21がワーク搬入口13の付近に設けられている。
【0031】
前記ワーク搬送装置21のベース23上には2つの支持体25がワーク搬送装置21の走行方向と同方向に並んだ位置に所定の間隔を隔てて立設されており、前記2つの支持体25の間に、2本の縦フレーム27および2本の横フレーム29で矩形状の枠体を成すワークホルダ31が、全体としてワーク搬送装置21上で垂直方向に回動自在である。すなわち、ワークホルダ31は2本の縦フレーム27の長手方向にほぼ中央で前記2つの支持体25の間に軸支されている。
【0032】
なお、前記ワークホルダ31の2本の縦フレーム27および2本の横フレーム29には板状をなすワークの4方向を把持するクランパー33が備えられている。このワークホルダ31の一面側がワークの把持面になっており、この把持面にワークWを当接して前記クランパー33でワークを把持可能に構成されている。
【0033】
また、前記ワーク搬送装置21の上方には、ワークの上部をクランプして吊り下げた状態で前記ワーク搬送装置21へワークを搬送するクランプ装置35が設けられている。
【0034】
より詳しくは、床面にはレール37上に梁構造部材でなるフレーム39がX方向及びその反対方向に車輪41及びこの車輪41を駆動するモータ43を介して走行自在に設けられている。このフレーム39の天井部にはキャレッジ45がワーク搬送装置21の走行方向のX方向に対して直交するY方向に走行自在であって、且つ前記ワーク搬送装置21の上方に位置するフレーム39の天井部の一端から他方端側へ往復動するように設けられている。
【0035】
前記フレーム39の天井部に平行な2本のガイドレール47がY方向に設けられ、この2本のガイドレール47間にキャレッジビーム49が横架され、このキャレッジビーム49に軸承された車軸51の両端に車輪53が設けられ、この車輪53がガイドレール47上を走行する。前記車軸51がモータ55で駆動されてキャレッジ45全体がY方向へ走行自在に設けられている。さらに、前記キャレッジビーム49にはキャレッジ本体49aが垂直方向のZ方向に上下動可能に設けられている。
【0036】
また、前記キャレッジ本体49aには、図2に示すように、ワークWの上部をクランプするためのクランパー57が2個設けられている。
これらのクランパー57の間隔は自在に調整可能である。
【0037】
前記フレーム39の天井部の一端側、すなわちワーク搬送装置21の側と反対側のフレーム39の天井部の一端側の下方にはワーク載置台59が前記キャレッジ45のY方向と直交する方向、すなわちX方向へ走行するように設けられている。
【0038】
より詳しくは、床面に平行な2本のレール61がX方向に設けられ、このレール61上を前記ワーク載置台59が車輪63を介して走行する。すなわち、前記車輪63の車軸65がモータ67で駆動されてワーク載置台59の全体がレール61上をX方向へ走行自在に設けられている。なお、ワーク載置台59の前面にはストッパ係合部材69が突設されており、ワーク載置台59がフレーム39の天井部の一端側の下方で停止するように前記ストッパ係合部材69に係合するリミットスイッチ71がフレーム39に固定されている。
【0039】
前記ワーク載置台59のベース73上には、図2,図3に示すように、ワークサポートポール75がX方向及びY方向に多数適宜な間隔で立設されており、これらのワークサポートポール75は各ワークサポートポール75間にワークWを略垂直状態で且つワークの長手方向がX方向に向き、かつ図3に示すように、Y方向に並列に載置可能に配置されている。
【0040】
上述した実施の形態の例に基づく作用を説明すると、図1を参照するに、ワーク載置台59が位置Aに位置するときにワークサポートポール75間に複数のワークが挿入され、複数のワークがワーク載置台59のベース73上に略垂直状態にかつY方向に並行にセットされる。
【0041】
次に、ワーク載置台59はモータ67の回転駆動により自動的にフレーム39の一端側の下方の位置Bの方向へ移動し、ワーク載置台59のストッパ係合部材69がリミットスイッチ71に当接して位置Bで停止する。
【0042】
一方、キャレッジ45はフレーム39の天井部のガイドレール47、47をY方向へ走行し、位置Bに位置しているワーク載置台59上の所望のワークの上方で停止する。次いでキャレッジ45のキャレッジ本体49aに設けられている2個のクランパー57が降下し、ワーク載置台59上の所望のワークの上部をクランプし、ワークをZ方向に吊り上げる。ワークが吊り上げられた状態で、ワーク載置台59が位置Aへ後退する。
【0043】
なお、ワーク載置台59上のワークサポートポール75へのワークWの挿入位置にはそれぞれ番号がついており、スケジュール運転する場合には、任意の位置のワークWをいつでも取り出すことができる。
【0044】
ワークWがクランパー57で吊り上げられた状態で、キャレッジ45がフレーム39の天井部のガイドレール47、47をY方向へ走行し、フレーム39の天井部の一端側の下方に位置するワーク搬送装置21の位置まで移動する。このワーク搬送装置21上のワークホルダ31はワークの把持面が垂直状態で回動方向が停止されている。
【0045】
ワークWはワークホルダ31の把持面に当接され、各フレーム27の2方向のクランパー33aでクランプされる。
【0046】
クランパー57はアンクランプし、キャレッジ本体49aが上昇するワークホルダ31のクランパー33bで残りの2方向をクランプする。
【0047】
ワークホルダ31にクランプされたワークWは垂直状態のまま保持され、ワーク搬送装置21がX方向に移動を開始する。ワーク搬入口13のドアが開き、ワーク搬送装置21が板金加工複合装置1の内部に走行し、ワークWに種々の板材加工が開始される。
【0048】
他の実施例としては、前述したワーク載置台59を停止した状態にしておき、クランプ装置35がモータ43の駆動によりレール上を図1の紙面上でX方向に走行して位置Aで停止し、且つキャレッジ45がY方向へ移動され、位置Aに位置しているワーク載置第59上の所望のワークの上方で停止する。次いで、2個のクランパー57が降下し、このクランパー57で所望のワークWの上部がクランプされ保持される。
【0049】
前記クランプ装置35が図1の紙面上でX方向に走行して位置Bに戻って停止し、次いでキャレッジ45がY方向へ走行して前述した実施の形態の例と同様にワークがワーク搬送装置21のワークホルダ31にクランプされる。他は前述した実施の形態の例と同様である。
【0050】
なお、この発明は前述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。本実施の形態の例では板材加工装置として板金加工複合装置1を例にとって説明したが一般的なタレットパンチングプレス、ベンディングマシン、レーザ加工機やその他の板材加工装置、あるいはこれらの各種板材加工装置が組み合わされた板材加工装置であっても構わない。
【0051】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、本発明によれば、ワーク載置台に複数のワークがほぼ垂直状態かつワークの長手方向がX方向でY方向に適宜な間隔で並行に載置されるので、狭いエリヤに多くのワークを載置できる。たとえ、これらのワークが板厚、材質の異なる多種であったとしても各ワークの位置が明確にされることにより、これらのワークのうちの所望の1つのワークを垂直状態のまま前記ワーク載置台から容易に引き出すことができる。このワークは常時ほぼ垂直状態にされた状態でワーク搬送装置へ移動されて把持され、ほぼ垂直状態のまま板材加工装置へ搬入されるので、狭いエリヤ内で所望のワークを板材加工装置へ搬入でき多種少量の平準化生産を行うことができる。
【0055】
また、本発明によれば、ワーク載置台に載置された多種のワークのうちの所望の1つのワークは、クランプ装置のクランパーで上部をクランプし吊り上げた後に、前記ワーク載置台が前記ワークの位置からX方向に離反する位置まで後退する。クランパーで吊り下げられたワークは、ワーク面に対して直交するY方向に移動されてワーク搬送装置にほぼ垂直状態で把持され、板材加工装置へ搬入されるので、所望のワークをワーク載置台から容易に引き出すことができ、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入できる。
【0056】
また、本発明によれば、ワーク載置台が走行しなくとも、クランプ装置が移動することにより多種のワークのうちの所望の1つのワークを前記ワーク載置台から容易に引き出すことができ、ほぼ垂直状態で板材加工装置へ搬入できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の例を示すもので、ワークローディング装置の平面図である。
【図2】この発明の実施の形態の例を示すもので、ワークローディング装置の正面図である。
【図3】この発明の実施の形態の例を示すもので、ワークローディング装置の側面図である。
【図4】板材加工装置の各加工機をカバー内に収納せしめた外観の正面図である。
【図5】図4における平面図である。
【図6】図4における側面図である。
【図7】板材加工装置内を示した正面図である。
【符号の説明】
1 板金加工複合装置
3 カバー
13 ワーク搬入口
17 ワーク搬入用外部レール
21 ワーク搬送装置
31 ワークホルダ
33 クランパー(ワークホルダの)
35 クランプ装置
39 フレーム
45 キャレッジ
57 クランパー
59 ワーク載置台
61 レール(ワーク載置台の)
Claims (4)
- ワーク載置台(59)に複数のワークをほぼ垂直状態かつワーク(W)の長手方向がX方向でY方向に適宜な間隔で並行に載置し、これらのワークを前記ワーク載置台(59)によりワーク面と同方向のX方向へ水平に搬送し、
このワーク載置台(59)上の複数のワークから所望のワークを、クランプ装置(35)に備えたクランパー(57)によって吊り上げて保持した状態で前記ワーク載置台(59)をX方向の元の位置へ後退せしめた後、
前記クランパー(57)によって吊り上げて保持された前記ワークを前記ワーク載置台(59)の搬送方向と直交するY方向へ水平に移動せしめ、
この移動されたワークをワーク搬送装置(21)により垂直状態に把持し、このワーク搬送装置(21)に把持されたワークをワーク面と同方向のX方向へ水平に搬送して板材加工装置(1)へ搬入せしめることを特徴とするワークローディング方法。 - 複数のワーク(W)をほぼ垂直状態かつワーク(W)の長手方向がX方向でY方向に適宜な間隔で並行に載置可能なワーク載置台(59)と、
このワーク載置台(59)に載置された複数のワーク(W)から所望のワーク(W)の上部をクランプし吊り上げて保持するクランパー(57)を備え、前記ワーク載置台(59)と相対的にX方向に移動自在に設けたクランプ装置(35)と、
このクランプ装置(35)で搬送されたワーク(W)を把持してほぼ垂直状態に保持するワークホルダ(31)を備え、このワークホルダ(31)で把持されたワーク(W)を板材加工装置(1)へ搬入せしめるワーク搬送装置(21)と、を備えていることを特徴とするワークローディング装置。 - 前記ワーク載置台(59)が、複数のワーク(W)をほぼ垂直状態でY方向に適宜な間隔で並行に載置可能であって、これら載置されたワーク面と同方向のX方向へ水平方向に走行自在であり、前記クランプ装置(35)が前記ワーク載置台(59)の搬送方向と直交するY方向に走行自在であることを特徴とする請求項2記載のワークローディング装置。
- 前記クランプ装置(35)が、ワーク載置台(59)に載置されたワーク面と同方向のX方向及び直交するY方向へ水平に相対的に走行自在であることを特徴とする請求項2記載のワークローディング装置。
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JPH09327733A JPH09327733A (ja) | 1997-12-22 |
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ID=15536907
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JP15227396A Expired - Lifetime JP3720123B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | ワークローディング方法と装置 |
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1996
- 1996-06-13 JP JP15227396A patent/JP3720123B2/ja not_active Expired - Lifetime
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