JP4085477B2 - シート搭載装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の組立ラインにおいてシート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に自動搭載するシート搭載装置に関する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、シートを車体に自動搭載するには、ロボット装置のアーム先端に設けた把持ハンドにより、供給パレット等に載せられてシート供給位置に供給されたシートを把持して該シート供給位置から取り出し、そのシートを把持ハンドで把持した状態でアームの回転等により車体まで移送するようにしている。この把持ハンドは、例えば特開平7−132865号公報に示されているように、前後のクランプ部材によって、シートクッションの前部とシートバックの後面部とでシートをクランプするように構成することが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シート供給位置に供給されたシートを把持ハンドにより確実に把持しかつ車体のシート搭載位置に正確に搭載するためには、供給パレットに位置決め機構を設ける等して供給されるシートを位置決めしておく必要がある。
【0004】
しかし、供給パレットに位置決め機構を設けるようにすると、作業者によりシートを車体に搭載する場合に使用していた全ての供給パレットに対して位置決め機構を追加しなければならなくなる。また、シート形状が変わると、全ての供給パレットの位置決め機構を変更しなければならず、手間がかかる。
【0005】
一方、把持ハンドによりシートを一旦シート搭載位置から取り出して別の位置に設けた位置決め台に置き、その後に別の把持ハンド(又は同じ把持ハンド)でシートを把持して車体に搭載するようにすることが考えられるが、効率的ではない。
【0006】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載する場合に、シートの位置決め方法に工夫を凝らすことによって、供給パレットに位置決め機構を設けたり、位置決め台にシートを置いたりしなくても済むようにし、シート形状の変更に対しても容易に対応可能で、しかも、効率良く車体にシートを搭載できるようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、シート取出用の取出ハンドと搭載用の搭載ハンドとを設け、この取出ハンドに、該取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段を備えるとともに、該取出ハンドが、シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第1及び第2の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第1及び第2の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能な構成とした。
【0008】
具体的には、請求項1の発明では、シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載するようにしたシート搭載装置を前提とする。
【0009】
そして、上記シートをシート供給位置から取り出す取出ハンドと、上記取出ハンドに設けられ、該取出ハンドがシートを取り出すときに取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段と、上記取出ハンドによりシート供給位置から取り出されかつ上記位置決め手段により位置決めされたシートを、取出ハンドから受け取って車体のシート搭載位置へ移送する搭載ハンドとを備え、上記取出ハンドは、上記シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第1及び第2の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第1及び第2の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能なように構成されているものとする。
【0010】
このことにより、シートをシート供給位置から取出ハンドにより取り出すと、位置決め手段により取出ハンドに対して位置決めされることになるので、搭載ハンドはこのシートを取出ハンドから確実に受け取ることができると共に、車体のシート搭載位置に正確に搭載することができる。このため、供給パレット等に位置決め機構を設けたり、シートを一旦取り出して位置決め台に置いたりする必要はなくなる。また、シート形状が変更されても、取出ハンドや搭載ハンドを交換するだけで容易に対応することができると共に、取出ハンドと搭載ハンドとの間でシートの受け渡しを直接行うので、効率良くシートの車体搭載を行うことができる。さらに、第1及び第2の当接部材間の距離を適切に設定することにより、シートが供給パレットに対して位置決めされていなくても、両当接部材間にシートを挟んで取り出すことができる。よって、簡単な構成で取出ハンドによるシートの取り出しを行うことができる。
【0011】
請求項2の発明では、請求項1の発明において、取出ハンドは、ハンド本体に設けられかつシートクッションの下面に当接する第3の当接部材を備えているものとする。こうすることで、3つの当接部材によりシートを確実に把持することができる。
【0012】
請求項3の発明では、請求項2の発明において、位置決め手段は、ハンド本体及び第1〜第3の当接部材により構成されているものとする。
【0013】
このことで、シート幅方向位置はハンド本体により、シート上下方向及び前後方向位置は第1〜第3の当接部材によりそれぞれ規定することができ、取出ハンドに対するシートの位置決めを確実に行うことができる。また、位置決めのための新たな部材を設ける必要がなく、その構成を簡略化することができる。
【0014】
請求項4の発明では、請求項3の発明において、取出ハンドは、第1の当接部材がシートバックとシートクッションとの接続部であるシート折曲部に当接するように構成されているものとする。このことにより、シートの把持と位置決めとをより一層確実に行うことができる。
【0015】
請求項5の発明では、請求項1〜4のいずれか1つの発明において、搭載ハンドは、シートのシートバックの上端部とシートクッションの前端部とを把持するように構成されているものとする。
【0016】
このことで、搭載ハンドが取出ハンドからシートを受け取るときに、取出ハンドと干渉することなくスムーズに行うことができると共に、搭載ハンドにおいてもシートを確実に把持することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態に係るシート搭載装置の全体構成を概略的に示し、このシート搭載装置は取出ロボット1と搭載ロボット21とで構成されている。この取出ロボット1は、基端部を中心に回動する回動アーム2を有し、この回動アーム2の先端部には、シート供給エレベータ32から取出ロボット1の側方のシート供給位置に供給パレット31に載せられて供給されたシート35を、そのシート供給位置から取り出す取出ハンド5が設けられている。そして、この取出ハンド5により取り出されたシート35は、上記回動アーム2の回動により取出ロボット1に対してシート供給位置と反対側のシート受け渡し位置に移送されるようになっている。
【0018】
一方、上記搭載ロボット21は、上記取出ロボット1と同様の回動アーム22を有し、この回動アーム22の先端部には搭載ハンド25が設けられている。この搭載ハンド25は、上記シート受け渡し位置においてシート35を取出ハンド5から受け取って回動アーム22の回動により車体33のシート搭載位置へ移送するように構成されている。
【0019】
上記取出ロボット1の取出ハンド5は、図2に示すように、シート35のシートバック35aのシート幅方向一側面に当接する平板状のハンド本体6を備え、このハンド本体6には、該ハンド本体6がシートバック35aのシート幅方向一側面に当接した状態でハンド本体6からシートバック35aの前後においてシート幅方向(水平方向)にそれぞれ延びる断面略円形の第1及び第2の当接部材7,8が取付固定されている。この第1及び第2の当接部材7,8間の距離はシートバック35aの厚みよりも十分に大きく設定されている。
【0020】
上記第1及び第2の当接部材7,8間には、シート幅方向に延びる回動軸10が設けられ、取出ハンド5全体がこの回動軸10回りに回動可能なように構成されている。この取出ハンド5(ハンド本体6)の回動軸10回り(図2では反時計回り方向)の回動により上記第1及び第2の当接部材7,8がシートバック35aの前後面にそれぞれ当接するようになっている。このとき、第1の当接部材7は、シートバック35aとシートクッション35bとの接続部であるシート折曲部に当接するようになっている。一方、第2の当接部材8は、シートバック35a後面の上部に当接するようになっている。尚、上記回動軸10は回動アーム2の先端部に連結されている。
【0021】
上記ハンド本体6の第1の当接部材7近傍には、上記第1及び第2の当接部材7,8と略垂直方向(ハンド本体6の平面に沿った方向)に延びる断面略円形の第3の当接部材9が設けられ、この第3の当接部材9の先端部はハンド本体6から下方に大きく突出している。この第3の当接部材9は、第1及び第2の当接部材7,8と略平行になるようにその基端部を中心に約90°回動可能でかつ第1及び第2の当接部材7,8と略平行になった状態で上記回動軸10に接近する方向にハンド本体6の平面に沿ってスライド可能に構成されている。このことで、第3の当接部材9は、後述の如く、シートクッション35bの下面に当接するようになっている。
【0022】
具体的には、図3及び図4に示すように、ハンド本体6に設けた2本のガイドレール6a,6aに支持板15がスライド可能に支持され、この支持板15はエアシリンダ16のピストンロッド16aの伸張動作により回動軸10に接近する方向にスライドされる一方、そのピストンロッド16aの収縮動作により回動軸10から離れる方向にスライドされるようになっている。上記支持板15には、第3の当接部材9の基端部に取付固定した回動軸9aを回動可能に支持する回動支持部材18が設けられている。上記第3の当接部材9の回動軸9aには、駆動モータ17の駆動軸に回転一体に取り付けられた駆動ギア17aと噛み合う従動ギア9bが回転一体に取り付けられている。この駆動モータ17は支持板15に取付固定されており、駆動モータ17を駆動させることにより第3の当接部材9がその回動軸9aを中心に回動されるようになっている。
【0023】
上記取出ハンド5は、上記第1〜第3の当接部材7〜9によりシート35を把持してシート供給位置から取り出すことが可能なように構成されている。そして、ハンド本体6及び第1〜第3の当接部材7〜9により、取出ハンド5がシート35を取り出すときに取出ハンド5に対してシート35を位置決めする位置決め手段が構成されている。すなわち、ハンド本体6によりシート幅方向位置が、また第1〜第3の当接部材7〜9によりシート上下方向及び前後方向位置がそれぞれ規定されることになる。このことで、シート35は取出ハンド5によりシート供給位置から取り出されたときに、取出ハンド5に対して位置決めされることになる。
【0024】
一方、上記搭載ロボット21の搭載ハンド25は、図5に示すように、共に略上下方向に延びる上部把持部材26と下部把持部材27とからなっている。この上部把持部材26は、下部把持部材27に対してその長さ方向にスライド可能に連結されている。また、上部把持部材26の上端部には、シートバック35aの上端部におけるシート幅方向両端部に引っ掛けられる2つの把持部26a,26aが形成されている。この各把持部26aの近傍には、ヘッドレスト35cとの干渉を避けるための貫通孔26bが形成されている。さらに、下部把持部材27の下端部には、シートクッション35bの前端部のシート幅方向略中央部に引っ掛けられる把持部27aが形成されている。この両把持部材26,27の各把持部26a,27aによりシート35を把持するように構成されている。つまり、搭載ハンド25は、シートバック35a上端部とシートクッション35b前端部とを把持するように構成されている。そして、下部把持部材27の上部には略水平方向に延びる回動軸30が設けられ、搭載ハンド25全体がこの回動軸30回りに回動可能なように構成されている。尚、この回動軸30は回動アーム22の先端部に連結されている。
【0025】
以上の構成からなるシート搭載装置により、シート供給位置に供給されたシート35を該シート供給位置から取り出して車体33のシート搭載位置に搭載する方法を説明する。
【0026】
先ず、取出ロボット1の取出ハンド5のハンド本体6を、図2に示すように、シート供給位置のシート35におけるシートバック35aのシート幅方向一側面に当接させる。このとき、シート35が供給パレット31に対して位置決めされていなくても、ある程度の範囲内にあれば、シートバック35aを第1及び第2の当接部材7,8間に位置させることができる。尚、シートバック35aはシートクッション35bに対して最も前側に倒れた状態で固定されている。
【0027】
続けて、取出ハンド5全体を回動軸10回りに図2で反時計回り方向に回動させると、第1の当接部材7がシート折曲部に当接する一方、第2の当接部材8がシートバック35a後面の上部に当接する。このことで、シートバック35aは第1及び第2の当接部材7,8により挟まれた状態となる。そして、取出ハンド5(ハンド本体6)をさらに回動させると共に、前方かつ下方にスライドさせると、図6に示すように、シート35全体が前方に倒れた状態となる。このとき、第3の当接部材9の先端部はハンド本体6の上方に位置している。
【0028】
次いで、ハンド本体6を上方にスライドさせると、シート35が供給パレット31から離れて持ち上げられる。そして、第3の当接部材9を、駆動モータ17を駆動させることにより第1及び第2の当接部材7,8と略平行になるようにその基端部の回動軸9aを中心に約90°回動させ、エアシリンダ16のピストンロッド16aを伸張させることにより回動軸10に接近する方向にハンド本体6の平面に沿ってスライドさせる。このことで、第3の当接部材9がシートクッションの下面に当接し、上記第1及び第2の当接部材7,8と共にシート35を確実に把持する(図7参照)。そして、取出ハンド5を回動軸10回りに図7で時計回り方向に回動させることで、シート35を供給パレット31に載せられていたときと略同じ姿勢(車体33に搭載するときの姿勢)に戻す。このとき、シート35は既にハンド本体6及び第1〜第3の当接部材7〜9により取出ハンド5に対して位置決めされている。
【0029】
次に、取出ロボット1の回動アーム2を回動させてシート35をシート受け渡し位置に移送し、このシート受け渡し位置で、取出ハンド5によりシート供給位置から取り出されかつ位置決めされたシート35を取出ハンド5から搭載ロボット21の搭載ハンド25に移す。すなわち、図5に示すように、搭載ハンド25をシート35の正面に位置付け、その搭載ハンド25の下部把持部材27下端部の把持部27aをシートクッション35b前端部に引っ掛ける。
【0030】
その後、搭載ハンド25全体を回動軸30回りに図5で時計回り方向に回動させ、上部把持部材26の貫通孔26bにヘッドレスト35cを通す(図8参照)。そして、上部把持部材26を下部把持部材27側にスライドさせ、上部把持部材26の両把持部26a,26aをシートバック35a上端部のシート幅方向両端部に引っ掛ける(図9参照)。このことで、搭載ハンド25は両把持部材26,27の各把持部26a,27aによりシート35を確実に把持することになる。
【0031】
次いで、取出ハンド5の第3の当接部材9を、シート35を取り出す前の位置に戻すべく、エアシリンダ16のピストンロッド16aを収縮させることによりシートクッション35b下面から離れる方向にスライドさせた後、駆動モータ17を駆動させることにより第3の当接部材9の回動軸9aを中心に約90°回動させる。そして、取出ハンド5全体を回動軸10回りに図9で時計回り方向に回動させて、第1及び第2の当接部材7,8をシートバック35aの前後面からそれぞれ離す。この後、取出ハンド5をシート幅方向にスライドさせてシート35から逃がす。こうして、シート35の取出ハンド5から搭載ハンド25への受け渡しが完了する。この際、シート35は取出ハンド5に対して位置決めされているので、搭載ハンド25はシート35を取出ハンド5から確実に受け取ることができると共に、シート35は搭載ハンド25に対しても位置決めされる。
【0032】
続けて、搭載ハンド25により把持した状態で、搭載ロボット21の回動アーム22を回動させてシート受け渡し位置から車体33のシート搭載位置へ移送する。このとき、シート35が搭載ハンド25に対して位置決めされているので、シート35を車体33のシート搭載位置に正確に位置させることができる。そして、搭載ハンド25がシート35を把持したときと逆の動作によりシート35の把持を解除させてシート35から逃がすことで、シート35の搭載が完了する。
【0033】
したがって、上記実施形態では、シート35をシート供給位置から取出ハンド5により取り出すときにシート35の位置決めをも行うようにしたので、供給パレット31等に位置決め機構を設けたり、シート受け渡し位置等に位置決め台を設けて取出ハンド5で取り出したシート35を一旦その位置決め台に置いたりする必要はない。また、シート35の形状が変更されても、取出ハンド5や搭載ハンド25を交換するだけで容易に対応することができると共に、取出ハンド5と搭載ハンド25との間でシート35の受け渡しを直接行うので、効率良くシート35の車体搭載を行うことができる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によると、シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載するシート搭載装置において、シート取出用の取出ハンドと搭載用の搭載ハンドとを設け、この取出ハンドに、該取出ハンドがシートを取り出すときに取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段を設けるとともに、該取出ハンドが、シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第1及び第2の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第1及び第2の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能な構成としたことにより、供給パレットに位置決め機構を設けたりすることなく、シートの効率的な自動搭載を行うことができる。また、取出ハンドのシート取出構成の簡略化を図ることができる。
【0035】
請求項2の発明によると、取出ハンドは、ハンド本体に設けられかつシートクッションの下面に当接する第3の当接部材を備えているものとしたことにより、3つの当接部材によるシートの把持の確実化を図ることができる。
【0036】
請求項3の発明によると、位置決め手段を、ハンド本体及び第1〜第3の当接部材により構成したことにより、位置決め構成の簡略化を図りつつ、取出ハンドに対するシートの位置決めを確実に行うことができる。
【0037】
請求項4の発明によると、取出ハンドを、第1の当接部材がシートバックとシートクッションとの接続部であるシート折曲部に当接するように構成したことにより、シートの把持及び位置決めのさらなる確実化を図ることができる。
【0038】
請求項5の発明によると、搭載ハンドを、シートのシートバックの上端部とシートクッションの前端部とを把持するように構成したことにより、搭載ハンドによるシートの受け取りをスムーズにさせると共に、搭載ハンドによるシートの把持の確実化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るシート搭載装置の全体構成を示す概略図である。
【図2】 取出ハンドを示す斜視図である。
【図3】 第3の当接部材の回動及びスライド機構を示す取出ハンドの側面図である。
【図4】 図3のIV方向矢示図である。
【図5】 搭載ハンドを示す斜視図である。
【図6】 シートを第1及び第2の当接部材により把持した状態を示す斜視図である。
【図7】 シートを持ち上げて第1〜第3の当接部材により把持した状態を示す斜視図である。
【図8】 シートを搭載ハンドにより把持する途中の状態を示す斜視図である。
【図9】 シートを搭載ハンドにより完全に把持した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
5 取出ハンド
6 ハンド本体(位置決め手段)
7 第1の当接部材(位置決め手段)
8 第2の当接部材(位置決め手段)
9 第3の当接部材(位置決め手段)
10 回動軸(ハンド本体のシート幅方向に延びる軸)
25 搭載ハンド
33 車体
35 シート
35a シートバック
35b シートクッション
Claims (5)
- シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載するようにしたシート搭載装置において、
上記シートをシート供給位置から取り出す取出ハンドと、
上記取出ハンドに設けられ、該取出ハンドがシートを取り出すときに取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段と、
上記取出ハンドによりシート供給位置から取り出されかつ上記位置決め手段により位置決めされたシートを、取出ハンドから受け取って車体のシート搭載位置へ移送する搭載ハンドとを備え、
上記取出ハンドは、上記シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第1及び第2の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第1及び第2の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能なように構成されていることを特徴とするシート搭載装置。 - 請求項1記載のシート搭載装置において、
取出ハンドは、ハンド本体に設けられかつシートクッションの下面に当接する第3の当接部材を備えていることを特徴とするシート搭載装置。 - 請求項2記載のシート搭載装置において、
位置決め手段は、ハンド本体及び第1〜第3の当接部材により構成されていることを特徴とするシート搭載装置。 - 請求項3記載のシート搭載装置において、
取出ハンドは、第1の当接部材がシートバックとシートクッションとの接続部であるシート折曲部に当接するように構成されていることを特徴とするシート搭載装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のシート搭載装置において、
搭載ハンドは、シートのシートバックの上端部とシートクッションの前端部とを把持するように構成されていることを特徴とするシート搭載装置。
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