JP3852165B2 - 物品の多段保持装置および物品の多段保持装置を備えた箱詰め装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は物品の多段保持装置および物品の多段保持装置を備えた箱詰め装置に係り、特に、複数段の保持部を備え、これら各保持部にそれぞれ小型の物品を複数個ずつ保持する物品の多段保持装置と、この物品の多段保持装置によって把持した物品を箱詰めする装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数の物品を同時に保持して大きいケース内に充填するようにした物品保持装置は従来から知られている。このような物品保持装置で保持する物品が、小型の箱のように形状が一定で、しかも安定しているものである場合には、集積することが容易であり、従って、これらの物品を一列に整列させて同時に把持し、大きいケース内に収納し、これを複数回繰り返すことにより箱詰めを行なうことが容易である。また、このような物品を複数段積重ねて一ケース分集積をしてから、物品保持手段によってこれらの物品の全てを一度に保持して同時に箱詰めを行なうことも可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、物品保持装置によって保持する物品が、例えば、医薬品の錠剤を多数個シート状にパックしたPTPシート等のようなものである場合には、これら物品自体に伸縮性があるため、形状が必ずしも一定でなく、しかも、力を加えると変形してしまうので、一つのケース内に収容する所定個数の物品を段積みして集積することは不可能であり、また、一定個数ずつ把持して複数回に分けて箱詰めをしようとしても、先にケース内に収容されている物品と、あとから挿入される物品の端部とが互いに干渉してケース内にスムーズに挿入できないという問題があった。
【0004】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、PTPシートのような不安定な形状の物品でも、複数段の保持部によって確実に保持することができ、しかも、これらの物品をケース内にスムーズに収納することができる物品の多段保持装置を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物品の多段保持装置は、物品を両側から挟んで保持する一対のプレートを有し、それぞれ開閉可能な複数段の保持部を備えた物品保持手段と、この物品保持手段の第一段目の保持部と第二段目の保持部との間に設けられた仕切りプレートと、前記物品保持手段を反転させる反転機構
とを備えている。
【0006】
本発明に係る物品の多段保持装置では、いずれかの保持部によって複数の物品を保持した状態で、他の保持部によって別の複数の物品を保持する際に、これらの物品が圧縮変形されても、先に保持されている物品との間には仕切プレートが設けられているので、各段の物品同士が互いに干渉することなくスムーズに保持される。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図1は本発明に係る物品の多段保持装置の一実施の形態であるロボットハンド1を備えた箱詰めロボット4の側面図、図2ないし図4は、前記物品の多段保持装置(ロボットハンド)1を拡大して示す図であり、それぞれ平面図、右側面図および左側面図である。このロボットハンド1は、平行な三段の物品保持部6,7,8を有する物品保持手段2、およびこの物品保持手段2を反転させる反転手段としてのロータリアクチュエータ3とを備えており、ワークコンベヤ10によって搬送されてきたワーク12(この実施例では多数の錠剤をシート状にパックしたPTPシート)を、所定の枚数ずつ各保持部6,7,8でそれぞれ掴んだ後、ケースコンベヤ14によって搬送されてきたケース16内に同時に充填する。
【0008】
ロボットハンド1の物品保持手段2は、図2ないし図4に示すように、第一保持部6、第二保持部7および第三保持部8を有しており、各保持部6,7,8は、それぞれ両側の二枚のプレート6a,6b,7a,7b,8a,8bを備えている。一方のプレート(図2の左側に位置するプレート)6a,7a,8aはブラケット16を介してロボットハンド1の本体18に固定されており(以下、このプレート6a,7a,8aを固定プレートと呼ぶ)、他方のプレート6b,7b,8bはそれぞれエアシリンダ6c,7c,8cによって進退動できるようになっている(以下、このプレート6b,7b,8bを可動プレートと呼ぶ)。これら可動プレート6b,7b,8bが固定プレート6a,7a,8aに接近または離隔することにより、各保持部6,7,8がそれぞれ開閉する。
【0009】
図2の右側に位置する可動プレート6b,7b,8bがエアシリンダ6c,7c,8cによって同図の左側に位置する固定プレート6a,7a,8a側に接近したときに(図2に二点鎖線で示す位置参照)、前記ワークコンベヤ10によって搬送されてきた一定数量のワーク12を両側から挟んで保持する。また、可動プレート6b,7b,8bがシリンダ6c,7c,8cによって後退して固定プレート6a,7a,8aから遠ざかったときに(図2に実線で示す位置)、保持していたワーク12を解放する。
【0010】
ロボットハンド1の物品保持手段2が有する三段の保持部6,7,8の、第一段目6と第二段目7との間には、これら両保持部6,7を仕切る仕切プレート20が設けられている。本実施例の各保持部6,7,8は、両側のプレート6a,6b,7a,7b,8a,8bを開閉させてワーク12を把持するようになっているので、この仕切プレート20は、第二段目の保持部7がワーク12をすでに保持している状態で、第一段目の保持部6がワーク12を新たに把持しようとする際に、第一段目のワーク12と第二段目のワーク12とが干渉することを防止するために設けられている。
【0011】
前記ロボットハンド1は、後に説明するように、各保持部6,7,8の両プレート6a,6b,7a,7b,8a,8bを開閉してワーク12の把持および解放を行なうとともに、前記ロータリアクチュエータ3の作動により、保持部6,7,8を反転できるようになっており、これらの開閉および反転を所定の順序で行なうことにより、第一ないし第三の保持部6,7,8のすべてにワーク12を保持することができる。そして、すべての保持部6,7,8にワーク12を保持させるために、一度掴んだワーク12を一時的に離して載せておく仮置き台22が、ワークコンベヤ10の近くに設けられている。
【0012】
この仮置き台22と、前記三段の保持部6,7,8のすべてにワーク12を順次保持させるために必要な補助装置ついて、図5ないし図8により説明する。仮置き台22は、ワークコンベヤ10のフレーム10aの上端に取付け板24を介して固定されている。前述のようにPTPシート(ワーク12)は、安定して立てておくことはできず、しかも、複数枚積重ねた状態で両側から押圧すると圧縮され、逆に、その押圧する力を解放すると元の状態に広がるので、保持部6,7,8によって保持したワーク12を仮置き台22上にそのまま置くと広がって倒れてしまう。そこで、仮置き台22の両端に保持爪22aを設けて、この仮置き台22上に置かれたワーク12を安定して保持するようになっている。また、仮置き台22は、前面側(図5の左側)がやや上方へ向けて傾斜するとともに、その後端側には上方へ折曲げた支持部22bが形成されており、前記ロボットハンド1の保持部6によって載せられたワーク12が落下したりずれたりしないようになっている。
【0013】
仮置き台22の後方側(図5の右側)には、仮置き台22の上方に向かって進退動可能なスライドプレート26が設けられている。このスライドプレート26は、ほぼ水平(前記仮置き台22の傾斜と同一の僅かな傾斜を有している)に配置された進退動用シリンダ28の作動ロッド28aに取付けられており、仮置き台22の上方に重なり合う前進位置(図5に実線で示す位置)と、仮置き台22の上方から外れた後退位置(図5に想像線で示す位置)との間で進退動する。
【0014】
前記スライドプレート26を進退動させる進退動用シリンダ28はベース30上に取付けられ、さらにこのベース30は垂直な取付板31に固定されている。ワークコンベヤ10のフレーム10aの上端にはスライダ33が固定されており、前記垂直な取付板31はこのスライダ33に沿って昇降可能になっている。進退動用シリンダ28が固定されているベース30は、その下方に垂直に配置された昇降用シリンダ32の作動ロッド32aに連結されている。この昇降用シリンダ32は、前記ワークコンベヤ10のフレーム10aの側面にブラケット35を介して固定された型替用シリンダ37の作動ロッド37aにブラケット39を介して固定されており、進退動用シリンダ28とスライドプレート26は、この昇降用シリンダ32の作動によって昇降される。
【0015】
前記スライドプレート26は、第二段目の保持部7がすでにワーク12を保持している状態で、第三段目の保持部8が仮置き台22上に載せられているワーク12を把持しようとする際に、これらワーク12が互いに干渉しないように、各段のワーク12,12間に挿入されるようになっている。しかしながら、スライドプレート26を同じ高さのままでワーク12が載った仮置き台22上に前進させると、このスライドプレート26の先端が仮置き台22上のワーク12に干渉してしまうので、前記昇降用シリンダ32によって僅かに上昇させた状態で前進させるようになっている。
【0016】
ここで、進退動用シリンダ28と昇降用シリンダ32の作動の順序について説明すると、先ず、昇降用シリンダ32によってスライドプレート26および進退動用シリンダ28を上昇させ、次に、進退動用シリンダ28によってスライドプレート26を仮置き台22の上方へ向かって前進させ、その後、昇降用シリンダ32によってスライドプレート26を下降させて、図5に実線で示すように、仮置き台22上のワーク12に被せた状態にする。続いて第二段目の保持部7によってすでにワーク12を保持しているロボットハンド1が、仮置き台22上に移動して第三段目の保持部8によって仮置き台22上のワーク12を保持した後、進退動用シリンダ28によってスライドプレート26を後退させて、これら二段(第二段目と第三段目)のワーク12の間を仕切っていたスライドプレート26を抜取る。
【0017】
なお、前記型替用シリンダ37は、異なる高さのワーク12を取扱う際に、前記昇降用シリンダ32の位置を変更するために用いられる。
【0018】
前記進退動用シリンダ28が固定されているベース30上には、仮置き台22の後端に設けられている支持部22bの上方に延びる押え板34が設けられている。この押え板34は、前記ロボットハンド1の第二段目の保持部7がすでにワーク12を保持している状態で、第三段目の保持部8が仮置き台22上のワーク12を掴んだ後、スライドプレート26を後退させる際に、前記第二段目の保持部8が保持しているワーク12がずれてしまわないようにその端部を支持するようになっている。
【0019】
以上の構成に係る物品の多段保持装置の作動について説明する。図9に示すように、ケース16を連続的に搬送するケースコンベヤ14と、前記ケース16内に挿入されるワーク12(この実施例ではPTPシート)を搬送するワークコンベヤ10とが平行に配置され、ワークコンベヤ10によって搬送されてきたワーク12を、前記ロボット4の動作およびロボットハンド1の物品保持手段2とロータリアクチュエータ(反転手段)3の作動によって、ロボットハンド1の物品保持手段2が有する三段の保持部6,7,8にそれぞれ所定枚数ずつ保持して同時にケース16内に挿入する。この実施例では、ワーク12を複数枚(例えば10枚)ずつ束にして、上下に積重ねた状態で搬送してきたものを、ロボットハンド1によって把持する前に立ち上がらせて前後に積層した状態にし、ロボットハンド1の各保持部6,7,8がこれらを複数束(例えば10束)ずつ前後から把持する。
【0020】
前記ロボットハンド1の三段の保持部6,7,8がそれぞれ前記複数束のワーク12を保持するための工程について図10ないし図19により順次説明する。先ず、所定枚数(例えば、10束×10枚で計100枚)のワーク12が一群としてワーク保持位置P(図9および図10参照)に搬送される。ロボットハンド1は、第一保持部6を下に向け、かつ、シリンダ6c,7c,8cによって各保持部6,7,8の可動プレート6b,7b,8bを後退させて開放した状態にしてワーク保持位置Pに移動する(図10参照)。
【0021】
ワーク保持位置Pに移動したロボットハンド1が、第一保持部6を下に向けた状態で下降し、ワークコンベヤ10上の前記一群のワーク12(12A)を前後から把持する。前述のようにワーク12は、多数のPTPシートを積層した束であり、可動プレート6bを固定プレート6a側に移動させてこれら両プレート6a,6b間に把持すると、これらのワーク12は、図10の状態から図11に示すように圧縮される。
【0022】
第一保持部6によってワーク12(12A)を保持したロボットハンド1は、そのまま上昇し、仮置き台22の上方へ移動して可動プレート6bを開いて仮置き台22上にワーク12(12A)を載置する(図12参照)。各保持部6,7,8がワーク12を保持していない状態になったロボットハンド1は、その後、ロータリアクチュエータ3の作動により保持部6,7,8の上下を反転され、第一保持部6が上方に、そして第三保持部8が下方に位置する(図13参照)。
【0023】
前記のように反転して第三保持部8が下方を向いたロボットハンド1は、そのまま下降して、中間の第二保持部7により前記仮置き台22上に載置されているワーク12(12A)を把持する(図14参照)。第二保持部7によってワークを保持している間に、前記ワークコンベヤ10のワーク保持位置Pに次の一群のワーク12(12B)が搬送される。第二保持部7にワーク12(12A)を保持しているロボットハンド1は、前記仮置き台22上からワーク保持位置Pへと移動するとともに再度反転して第一保持部6を下方に向ける。この状態でロボットハンド1が下降して、第一保持部6が、前記ワーク保持位置Pに搬送されてきた次のグループのワーク12(12B)を把持する(図15参照)。第一保持部6と第二保持部7との間には、仕切プレート20が設けられているので、第一保持部6の可動プレート6bが固定プレート6a側に接近しワーク12(12B)を把持して圧縮する際に、このワークコンベヤ2上のワーク12(12B)が、上方の第二保持部7に保持されているワーク12(12A)に干渉することを防止することができる。
【0024】
第一および第二の両保持部6,7にワーク12(12A,12B)を保持したロボットハンド1は、仮置き台22の上方へ移動し、第一保持部6の可動プレート6bを後退させて両プレート6a,6bを開放し、第一保持部6が保持していたワーク12(12A)を仮置き台22上に載置する(図16参照)。下側の第一保持部6が把持していたワーク12(12B)を離して、中間の第二保持部7だけがワーク12(12A)を保持している状態になると、このロボットハンド1は上昇した後、反転して第一保持部6を上方に、そして第三保持部8を下方に向けた状態にする(図17の上部に示すロボットハンド1参照)。
【0025】
続いて、仮置き台22上に載置されているワーク12(12B)の上方にスライドプレート26を前進させてこのワーク12(12B)上に被せる(図17参照)。このとき、スライドプレート26の後退位置からそのまま前進させると、スライドプレート26の先端が、仮置き台22上に載置されているワーク12(12B)の上端部に干渉してしまうので、先ず、昇降用シリンダ32によってスライドプレート26および進退動用シリンダ28をやや上昇させ、この高さで進退動用シリンダ28を作動させてスライドプレート26をワーク12(12B)の上方へ前進させた後、昇降用シリンダ32によって下降させることにより、スライドプレート26を図5に実線で示す位置に移動させる。
【0026】
仮置き台22上に載ったワーク12(12B)の上端に接してスライドプレート26を位置させた後、ロボットハンド1を下降させ、最も下方に位置している第三保持部8によって前記仮置き台22上のワーク12(12B)を把持する(図18参照)。仮置き台22上のワーク12(12B)は、把持される際に圧縮されるが、すでに第二保持部7に把持されているワーク12(12A)と、今回第三保持部8に把持されるワーク12(12B)との間にスライドプレート26が介在しているので、上下のワーク12(12A,12B)が干渉することなくスムーズに把持することができる。第三保持部8がワーク12(12B)を把持して第二保持部7に保持されているワーク12(12A)と同様に圧縮した後、前記進退動用シリンダ28によってスライドプレート26を後退させて、上下のワーク12(12A,12B)間から抜取る。このスライドプレート26を抜取るとき、第三段目の保持部8によって保持された仮置き台22上のワーク12(12B)は、仮置き台22の後端の支持部22bによって、また、第二段目の保持部7に保持されているワーク12(12A)は、押え板34によってそれぞれ支持されるので、これらのワーク12(12A,12B)の姿勢が崩れてしまうことがない。
【0027】
第三保持部8によってワーク12(12B)を保持している間に、ワークコンベヤ10のワーク保持位置Pには、次の一群のワーク12(12C)が搬送されてくる。第二および第三の保持部7,8がワーク12(12A,12B)を保持しているロボットハンド1が反転し、まだワーク12を保持していない第一保持部6を下方に向けるとともに、ロボットハンド1をワーク保持位置Pに移動させる。この位置でロボットハンド1を下降させて第一保持部6によりワーク12(12C)を把持する(図19参照)。
【0028】
ロボットハンド1の前記動作により、三段の保持部6,7,8のすべてにワーク12(12A,12B,12C)が保持されると、ロボットハンド1はケースコンベヤ14方向へ移動され、このコンベヤ14によって搬送されてきた空のケース16内にワーク12(12A,12B,12C)を一度に挿入し、各保持部6,7,8を開放してワーク12をケース16内に収容する。以上の工程を繰り返すことにより、連続的に搬送されてくるケース14内に、所定個数のワーク12を挿入する。この実施例では、PTPシートのような不安定な形状のワーク12でも確実に保持して、ケース14内にスムーズに収納することができる。しかも、段積み集積をする必要がないので、装置全体の構造が簡単であり、コストダウンを図ることができる。しかも前記実施例では、ロボットハンド1を交換することにより各種サイズのワーク12に対応することができるので、極めて兼用性が高い。
【0029】
なお、前記実施例では、ロボットハンド1が三段の保持部6,7,8を有していたが、保持部の数は三段に限るものではなく、二段または四段以上であっても良い。保持部が二段の場合には、仮置き台は必要なく、また、四段以上の場合には、前記実施例で行なっていた、仮置き台22上のワーク12を中間の第二段目の保持部6で把持する工程を、中間に位置している保持部の数だけ繰り返せば良い。
【0030】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、物品を両側から挟んで保持する一対のプレートを有し、それぞれ開閉可能な複数段の保持部を備えた物品保持手段と、この物品保持手段の第一段目の保持部と第二段目の保持部との間に設けられた仕切りプレートと、前記物品保持手段を反転させる反転機構とを備えたことにより、不安定な形状でしかも変形する物品を、段積み集積することなく複数段一度に保持することができ、確実にケース内に収容することができる。また、段積み集積の必要がないので、装置全体の構造が複雑になり、コストダウンを図ることができる。
【0031】
また、請求項2に記載の発明では、前記物品保持手段が、三段の保持部を有する場合には、一つの保持部が保持した物品を一時載せる保持爪を有する仮置き台と、この仮置き台上に置かれた物品の上方に向かって進退動可能なスライドプレートとを設けたことにより、保持部の開閉および反転動作により、全ての保持部に物品を保持することができ、しかも、保持する際に、隣接する保持部に保持される物品同士が干渉するおそれがなく、スムーズな把持工程を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る物品の多段保持装置が取付けられた箱詰めロボットの正面図である。
【図2】前記物品の多段保持装置の平面図である。
【図3】図2の右側面図である。
【図4】図2の左側面図である。
【図5】仮置き台およびワークを把持する際の補助装置を示す側面図である。
【図6】図5の平面図である。
【図7】図5の右側面図である。
【図8】図5の左側面図である。
【図9】ワークコンベヤとケースコンベヤの配置を説明する平面図である。
【図10】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図11】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図12】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図13】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図14】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図15】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図16】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図17】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図18】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【図19】前記物品の多段保持装置の動作を順次説明する図である。
【符号の説明】
1 物品の多段保持装置(ロボットハンド)
2 物品保持手段
3 反転機構(ロータリアクチュエータ)
4 ロボット
6 保持部
7 保持部
8 保持部
10 搬送手段(ワークコンベヤ)
12 物品(PTPシート)
16 ケース
20 仕切プレート
22 仮置き台
26 スライドプレート
Claims (3)
- 物品を両側から挟んで保持する一対のプレートを有し、それぞれ開閉可能な複数段の保持部を備えた物品保持手段と、この物品保持手段の第一段目の保持部と第二段目の保持部との間に設けられた仕切りプレートと、前記物品保持手段を反転させる反転機構とを備えたことを特徴とする物品の多段保持装置。
- 前記物品保持手段は、第三段目の保持部を有しており、一つの保持部が保持した物品を一時載せる保持爪を有する仮置き台と、この仮置き台上に置かれた物品の上方に向かって進退動可能なスライドプレートとを設け、
前記仮置き台に載置された物品を第三段目の保持部で保持する際には、前記スライドプレートを前進させて、第二段目の保持部が保持している物品と仮置き台に載置された物品との間に位置させることを特徴とする請求項1に記載の物品の多段保持装置。 - 物品を両側から挟んで保持する一対のプレートを有し、それぞれ開閉可能な複数段の保持部を備えた物品保持手段と、この物品保持手段の第一段目の保持部と第二段目の保持部との間に設けられた仕切りプレートと、前記物品保持手段を反転させる反転機構と、前記物品保持手段を移動させる移動手段とを備え、
搬送されてくる物品を第一段目の保持部で保持した後、物品保持手段を反転させて第二段目の保持部で物品を保持し、その後、箱中にケーシングを行うことを特徴とする物品の多段保持装置を備えた箱詰め装置。
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JPS609122Y2 (ja) | 箱詰案内装置 |
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