JP4172991B2 - 物品供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば蜜柑や林檎、トマト、西瓜、梨、柿、桃、馬鈴薯のような果菜物、或いは、テニス、サッカー、野球、卓球のような球技用ボール等の略球形状又は略楕円形状を有する物品を整列供給する作業に用いられる物品供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上述例のような果菜物を供給する装置としては、例えば図8に示すように、V字型に架設した分散ベルト30,30間に果菜物A…を移載し、分散ベルト30,30により果菜物A…を前後に分散しながら整列して整列ベルト31に移載すると共に、整列ベルト31から仕分け用コンベア33に果菜物A…を順次移載する装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した果菜物Aの外周面に艶出し用のワックスが塗布されている場合、果菜物Aと分散ベルト30との接触抵抗が大きく、分散ベルト30,30間に載置された果菜物Aを前後に分散したり、果菜物Aの載置位置を修正したりすることが困難である。略楕円形を有する果菜物Aは分散ベルト30との接触面積が大きく、一方の分散ベルト30に接触した状態のまま搬送されることがあるので、搬送路中央部に対して果菜物Aを整列載置することができない。
【0004】
且つ、整列ベルト31に載置された果菜物Aを、両側部に架設したガイド板32によりセンタリング(幅寄せ)しようとしても、接触抵抗が大きいため、果菜物Aが傾斜又は起立するだけで、その載置位置を修正することが困難である。仕分け用コンベア33の中央部載置面に対して偏心した状態に果菜物Aが載置されたり、起立した状態に果菜物Aが載置されたりするので、果菜物Aの周面全体を、例えば、撮像用カメラ等により撮像することが難しく、仕分け作業が正確に行えないという問題点を有している。
【0005】
また、隣接する果菜物A…の接触抵抗又はガイド板32との間に生じる接触抵抗により、一部の果菜物A…が集合した状態のまま搬送されたり、前後に載置された果菜物Aの間隔が不規則となったりすることがあり、果菜物Aの間隔及び個数を一定に保つことが困難であるという問題点も有している。
【0006】
他の供給方法として、図9に示すように、搬送路下部に配設した振動発生機34により分散コンベア35を振動させ、分散コンベア35に載置された果菜物A…を前後に分散しながら整列コンベア36に移載し、整列コンベア36から仕分け用コンベア33に順次移載する装置を用いた場合、果菜物Aの大きさ、形状、種類によって分散コンベア35との接触面積が異なるため、接触面積が大きいと送り速度が速く、接触面積が小さいと送り速度が遅くなり、果菜物Aの供給量を一定に保つことが困難であるという問題点を有している。
【0007】
この発明は上記問題に鑑み、中間部の領域内に配列した支持ローラに付与される抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該中間部の領域内の物品が載置された支持ローラをスリップさせることにより、物品の間隔が不規則になったり、供給量が変動したりせず、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給する作業が安定して行える物品供給装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、前後左右に分散された多数の物品を1列に整列した状態に整列する物品供給装置であって、物品を搬送する搬送路上に、該物品が載置される前後間隔に隔てて支持ローラを搬送方向に配列し、上記搬送路上に配列した支持ローラを、上記搬送方向に向けて逆ハ字形となる角度に配列し、上記支持ローラを、上記物品が分散及び整列される速度で搬送方向に回転する回転手段を設けると共に、上記支持ローラの逆ハ字形となる角度を、上記搬送方向に向けて始端側、中間部、終端側の領域ごとに順に小さくなるように配列し、上記支持ローラに付与される抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該物品が載置された支持ローラをスリップ可能に設けた物品供給装置であることを特徴とする。
【0009】
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の構成と併せて、上記支持ローラの中心部に固定した支軸と、該支持ローラを回転する回転手段との間をスリップ可能に設けた物品供給装置であることを特徴とする。
【0010】
【作用】
請求項1記載の物品供給装置は、逆ハ字形に配列した支持ローラを回転手段により搬送方向に回転して、支持ローラによる搬送方向への移送力を徐々に増加させ、幅方向への移送力を減衰させる。これにより、果菜物等の物品の横揺れが少なくなり、物品の供給位置及び供給姿勢が安定する。また、重合又は集合したまま搬送される物品を、搬送路の始端側、中間部、終端側の各領域に配列した支持ローラの回転力により搬送路中央部に移動及び前後に分散しながら搬送する。且つ、中間部の領域内に配列した支持ローラに付与される物品の接触抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該中間部の領域内の物品が載置された支持ローラをスリップ(空転)させて、始端側の支持ローラにより搬送路中央部に移動及び前後に分散された前後の物品を当接したまま整列して搬送し、複数の物品を搬送路中央部に載置された状態に一時ストックする。且つ、後続の物品を、搬送路中央部に載置された物品に順次当接して、その当接時に付与される移送力により前後の物品を当接したまま整列して搬送及び供給する。
【0011】
請求項2記載の物品供給装置は、上記請求項1記載の作用と併せて、支持ローラの中心部に固定した支軸と、該支持ローラを回転する回転手段との間をスリップさせて、搬送路中央部に移動及び前後に分散された前後の物品を当接したまま整列して搬送する。
【0012】
【発明の効果】
この発明によれば、支持ローラの逆ハ字形となる角度を、搬送方向に向けて始端側、中間部、終端側の領域ごとに順に小さくなるように配列しているので、支持ローラによる搬送方向への移送力が徐々に増加し、幅方向への移送力が減衰する。果菜物等の物品の横揺れが少なくなり、物品の供給位置及び供給姿勢が安定するので、物品を、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給することができる。また、中間部の領域内に配列した支持ローラに付与される物品の接触抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該中間部の領域内の物品が載置された支持ローラをスリップさせるので、複数の物品を搬送路中央部に整列された状態に一時ストックすることができる。且つ、後続の物品を、搬送路中央部に載置された物品に順次当接して、前後の物品を当接したまま整列して搬送するので、物品の間隔が不規則になったり、供給量が変動したりせず、物品を、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給する作業が安定して行える。
【0013】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は物品の一例として、多数の果菜物を1個ずつ整列供給する作業に用いられる物品供給装置を示し、図1及び図2に於いて、この物品供給装置1は、搬送路前段に配設した荷受け用コンベア2と、搬送路後段に配設した仕分け用コンベア3との間に配設され、荷受け用コンベア2から供給される多数の果菜物Aを前後に分散させながら搬送路中央部に整列(例えば1列)して、仕分け用コンベア3を構成する受けローラ3a…の中央部に対して1個ずつ移載する。
【0014】
上述した物品供給装置1は、図3、図4に示すように、搬送路両側部に架設した取付け枠5,5に、中空又は中実に形成した同径の支持ローラ6を回転可能に軸支すると共に、その支持ローラ6を、搬送方向に対して任意サイズ(例えば大、中、小)の果菜物Aが載置される前後間隔に隔てて多数配列し、且つ、搬送路両側部に軸支した領域a,b,cの支持ローラ6…を搬送方向に向けて逆ハ字形(例えば、搬送方向に対して支持ローラ6の内端側を遅らせ、外端側を先行した状態)となるように配列している。実施例では、長尺寸法の支持ローラ6を搬送路一側部に配列し、短尺寸法の支持ローラ6を搬送路他側部に配列しているが、同一寸法の支持ローラ6を搬送路両側部に配列してもよい。
【0015】
且つ、支持ローラ6は、例えば合成樹脂や金属、木等の材質により形成され、ローラ外周面を遊端側から基端側に向けて同一外径となる形状(例えば円筒形状、円柱形状)に形成している。なお、ローラ外周面を遊端側から基端側に向けて大径となる形状(例えば円錐形)に形成してもよい。
【0016】
また、支持ローラ6の外周面に、例えば突条や突起等の接触抵抗を付与する部分を形成又は付設するもよく、或いは、例えば合成ゴムや軟質樹脂等の接触抵抗の大きな部材でローラ周面を形成又は被覆してもよい。
【0017】
且つ、支持ローラ6は、ローラの中心部に固定した支軸7の基端部を、取付け枠5に固定した軸受部8により回転可能に軸受し、支軸7の基端部に固定したプーリ9と、搬送路の両側下部に軸架した回転軸10との間に駆動ベルト11(例えば丸形ベルト)を張架(例えば8字状に交差して張架)している。始端側下部に配設した減速機付き駆動モータ12は、スプロケット13,14及び駆動チェーン15を介して回転軸10を同期回転すると共に、駆動ベルト11を介して支軸7に回転力を伝達し、搬送路両側部に配列した支持ローラ6を搬送方向に回転する。
【0018】
且つ、搬送路の始端側(領域a内)に配列した支持ローラ6は、図2に示すように、回転軸10の始端側軸周面に形成した大径の軸部10aに駆動ベルト11を張架して、搬送路中央部に向けて果菜物Aが積極的に移動(センタリング)される方向に対して、始端側後段に配列した支持ローラ6の回転速度よりも速く回転する。
【0019】
且つ、搬送路の中間部(領域b内)に配列した支持ローラ6は、回転軸10の中間部軸周面に形成した小径の軸部10bに駆動ベルト11を張架して、始端側及び終端側に配列した支持ローラ6の回転速度よりも低速で回転すると共に、回転軸10の回転力よりも大きな抵抗が付与されたときスリップ(空転)するように設けている。つまり、例えば支持ローラ6及び支軸7、回転軸10及び駆動ベルト11をスリップさせて、果菜物Aの搬送速度を減速又は搬送停止し、果菜物Aを搬送路上に一時ストックする。
【0020】
且つ、搬送路の終端側(領域c終端部)に配列した支持ローラ6は、回転軸10の終端側軸周面に形成した最大外径の軸部10cに駆動ベルト11を張架して、終端側前段と対応する始端側及び中間部に配列した支持ローラ6の回転速度よりも速く回転させ、支持ローラ6上に移載される果菜物Aを搬送方向に向けて加速搬送し、搬送路中央部に整列された果菜物Aを前後等間隔に離間して仕分け用コンベア3の受けローラ3a…間に1個ずつ移載する。
【0021】
なお、実施例では、回転軸10に形成した軸部10a,10b,10cの外径差により、支持ローラ6の回転速度を可変調節するが、例えば支持ローラ6の支軸7に固定されるプーリ9の外径寸法を変更して、支持ローラ6の回転速度を可変設定してもよい。
【0022】
他の回転方法として、搬送路の全長又は一部に配列した支持ローラ6を、例えば支軸7の基端部にスプロケットを介してチェーンを張架したり、ローラにモータを内蔵又は直結する等の回転手段により独立又は連動して回転駆動するもよく、また、支持ローラ6の周面に、例えばベルトやゴムローラ等の部材を圧接して回転してもよい。
【0023】
且つ、始端側、中間部、終端側に配列した支持ローラ6の回転速度を異なる速度又は同一速度に設定してもよく、速度設定時に於いて、始端側の支持ローラ6は、他の部分に配列した支持ローラ6よりも速い速度に設定する。
【0024】
且つ、搬送路上の領域a,b,cに配列した支持ローラ6は、図5、図6に示すように、搬送方向に向けて徐々に角度(領域a,b,cの順に緩やかとなる角度)が小さくなるように配列され、支持ローラ6上に載置された搬送路中央部に向けて果菜物Aを移動(センタリング)する。
【0025】
例えば始端側の領域aに配列した支持ローラ6を大きい角度θ1(例えば約13度)に設定し、中間部の領域bに配列した支持ローラ6を、上述した角度θ1よりも小さく、後述する角度θ3よりも大きい角度θ2(例えば約8度)に設定し、終端側の領域cに配列した支持ローラ6を、上述した角度θ2よりも小さい角度θ3(例えば約3度)に設定している。
【0026】
なお、領域a,b,cに配列した支持ローラ6を任意の角度(角度θ1,θ2,θ3)に変更してもよい。また、角度θ1,θ3、角度θ1,θ2、角度θ2,θ3に支持ローラ6を組み合わせて配列したり、角度θ1,θ2,θ3の何れか一組の支持ローラ6を配列してもよい。
【0027】
且つ、両側部の支持ローラ6は、搬送路中央部から搬送路両側部に向けて徐々に高くなる角度θ4(例えば約3度)に斜設(図3参照)され、支持ローラ6上に載置された果菜物Aを搬送路中央部に向けて移動(センタリング)する。なお、両側部に配列した支持ローラ6を任意の傾斜角度θ4に変更してもよい。
【0028】
且つ、搬送路の終端側には、領域c終端部に配列した支持ローラ6に近接して、例えば菱形や球形、楕円型等の任意形状に形成したガイドローラ16…を幅方向に複数個配列し、且つ、搬送方向に向けて徐々に低くなるように複数列配設している。ガイドローラ16は、ローラの中心部に挿通した支軸17を、終端側両側部に架設した支持枠18に軸架すると共に、搬送路中央部から搬送路両側部に向けて徐々に高くなるように配列し、仕分け用コンベア3を構成する受けローラ3a…に対して果菜物Aが移載ガイドされる角度に斜設して、搬送路中央部に整列された果菜物Aを、受けローラ3a…の中央部に向けて移載ガイドする。
【0029】
且つ、搬送路の両側上部には、搬送路中央部に向けて果菜物Aが幅寄せガイドされる間隔及び角度に傾斜して搬送ガイド19を架設している。なお、搬送路の始端側両側部のみに搬送ガイド19を架設してもよく、また、搬送ガイド19を取り除いても、搬送路中央部に果菜物Aを整列することができる。
【0030】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、物品供給装置1により多数の果菜物A…を1個ずつ整列供給する動作を説明する。
先ず、図1、図2に示すように、荷受け用コンベア2に放出された多数の果菜物Aを前後及び左右に分散しながら搬送して、物品供給装置1の始端側両側部に配列した支持ローラ6…に順次移載する。
【0031】
続いて、図3、図5にも示すように、始端側の領域aに配列した角度の大きい支持ローラ6…を速く回転して、果菜物Aを搬送路中央部に向けて積極的に移動(センタリング)すると共に、果菜物Aを振動及び揺動させながら搬送して、重合又は集合した状態のまま搬送される果菜物A…を前後に分散する。
【0032】
次に、中間部の領域b及び終端側の領域cに配列した支持ローラ6…により果菜物Aを搬送路中央部に向けて移動(センタリング)させながら搬送し、両側部の支持ローラ6…に載置された果菜物Aを、支持ローラ6…の斜面に沿って搬送路中央部に向けて移動するので、搬送路中央部に向けて移動される方向に移送力が作用し、一方の支持ローラ6…間に果菜物Aが載置されても、支持ローラ6…に沿って果菜物Aが搬送路中央部に向けて移動され、支持ローラ6の回転及び傾斜により果菜物A…を確実にセンタリングすることができる。
【0033】
且つ、領域a,b,cに配列した支持ローラ6…を、搬送方向に向けて領域a,b,cの順に角度が小さくなるように配列しているので、搬送方向の移送力が徐々に増大し、幅方向の移送力が減衰するため、果菜物Aの横揺れが少なくなり、果菜物Aの供給位置及び供給姿勢が安定する。
【0034】
且つ、中間部の領域bに配列した支持ローラ6…に付与される果菜物Aの接触抵抗が回転軸10の回転力よりも大きいとき、図7にも示すように、支持ローラ6及び支軸7と、回転軸10及び駆動ベルト11とをスリップさせ、果菜物Aが載置された支持ローラ6…のみをスリップ及び空転させて、果菜物Aを搬送路中央部に載置された状態に一時ストックする。且つ、後続の果菜物Aを、搬送路中央部に載置された果菜物Aに順次当接して、その当接時に付与される移送力により前後の果菜物A…を当接したまま整列搬送する。
【0035】
次に、搬送路中央部に整列した果菜物A…を、仕分け用コンベア3の受けローラ3a…に乗り移らせるとき、図4、図6にも示すように、領域c終端部に配列した支持ローラ6…により加速搬送して、1列に整列された果菜物A…を前後等間隔に離間して仕分け用コンベア3の受けローラ3a…間に順次移載すると共に、終端側に配列したガイドローラ16…に沿って、1列に整列された果菜物A…をセンタリング状態のまま移載するので、受けローラ3a…の中央部に対して果菜物Aを1個ずつ正確且つ確実に移載することができる。
【0036】
以上のように、逆ハ字形に配列した支持ローラ6…に付与される果菜物Aの接触抵抗が回転軸10の回転力よりも大きいとき、その果菜物Aが載置された支持ローラ6…のみをスリップさせるので、果菜物Aを搬送路中央部に載置された状態に一時ストックすることができる。且つ、後続の果菜物Aを、搬送路中央部に載置された果菜物Aに順次当接して、前後の果菜物Aを当接したまま1列に整列して搬送するので、果菜物Aの間隔が不規則になったり、供給量が変動したりせず、果菜物Aを、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給する作業が安定して行える。
【0037】
且つ、従来例のようなベルト30,31よりも支持ローラ6の方が接触抵抗が小さく、果菜物Aの位置及び姿勢を修正したり、センタリングしたりする作業が容易に行え、仕分け用コンベア3の受けローラ3a…に対して偏心した状態に果菜物Aが載置されたり、果菜物Aが重合した状態のまま搬送されたりするのを確実に防止することができ、果菜物Aの供給作業が安定して行える。
【0038】
且つ、略楕円形状を有する果菜物Aが起立姿勢に載置されても、支持ローラ6の回転により横長姿勢に向き修正されるため、例えば作業者の目や撮像用カメラ等の検査手段により果菜物Aの表裏両面を正確且つ確実に検査することができる。
【0039】
且つ、始端側に配列した角度θ1の大きい支持ローラ6…を速く回転して、果菜物Aを搬送路中央部に向けて積極的に移動させながら搬送するので、従来例のようにガイド板等との接触により果菜物Aの搬送が妨げられたり、果菜物Aの位置及び姿勢が変位したりせず、果菜物Aを整列する作業及び分散する作業が能率的に行え、供給能力の向上を図ることができる。
【0040】
且つ、領域c終端部の支持ローラ6…により果菜物Aを加速搬送して、1列に整列された果菜物A…を等間隔に離間して仕分け用コンベア3の受けローラ3a…間に移載するので、上述した検査手段により果菜物Aの表裏両面を確実に検査することができ、果菜物Aを等階級別に仕分けする作業が適確に行え、仕分け能力及び仕分け精度の向上を図ることができる。
【0041】
且つ、両側部の支持ローラ6…を領域a,b,cの順に角度が小さくなるように配列しているので、果菜物Aの横揺れが徐々に小さくなり、仕分け用コンベア3の受けローラ3a…に移載される果菜物Aの供給位置及び供給姿勢が安定する。
【0042】
且つ、果菜物Aを、領域c終端部に配列したガイドローラ16…に沿って仕分け用コンベア3の受けローラ3a…に対して移載される方向にガイドするので、仕分け用コンベア3の受けローラ3a…に対して果菜物Aをセンタリングした状態のまま正確且つ確実に移載することができ、果菜物Aの外周面にワックスが塗布されていても、ガイドローラ16の接触抵抗が小さいため、果菜物Aが停滞したり、移載が妨げられたりするのを確実に防止することができ、果菜物Aの移載作業が円滑に行える。
【0043】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の物品は、実施例の果菜物Aに対応し、
以下同様に、
回転手段は、支軸7、プーリ9、回転軸10、駆動ベルト11、駆動モータ12、スプロケット13,14、駆動チェーン15に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【0044】
上述の実施例では、同一外径に形成した支持ローラ6を搬送路の両側部に配列しているが、例えば大、中、小等の外径に形成した支持ローラ6を、搬送路の始端側から終端側に向けて外径が小さくなる順に配列又は交互に配列してもよく、果菜物A…を整列及びセンタリングした状態のまま搬送することができ、上述した実施例と同等の作用効果を奏することができる。
【0045】
また、搬送路の全長又は一部に配列した支持ローラ6を、任意の角度(角度θ1〜θ4)に設定してもよい。
【0046】
さらにまた、仕分け用コンベア3を構成する受けローラ3a…に果菜物Aを1個ずつ移載するが、例えば鍵盤状に配列した受け板或いはバケット、カップ、トレー等の載置部に移載する作業にも適用することができ、実施例のような用途のみに限定されるものではない。
【0047】
さらにまた、仕分け用コンベア3の始端側上部に、果菜物Aの上部周面に対して押付けられる状態に弛ませて姿勢保持ベルト20を張架(図2の仮想線で示す)し、仕分け用コンベア3の受けローラ3a…に移載される果菜物Aに姿勢保持ベルト20を押付けながら搬送するもよく、移載時に於いて、果菜物Aの位置、姿勢、間隔が変位するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 物品供給装置による整列動作及び供給動作を示す平面図。
【図2】 物品供給装置による整列動作及び供給動作を示す側面図。
【図3】 果菜物のセンタリング動作を示す正面図。
【図4】 果菜物の移載動作を示す正面図。
【図5】 始端側に配列した支持ローラの取付け状態を示す平面図。
【図6】 終端側に配列した支持ローラの取付け状態を示す平面図。
【図7】 支持ローラのスリップによる整列動作を示す側面図。
【図8】 第1従来例の供給装置による供給動作を示す平面図。
【図9】 第2従来例の供給装置による供給動作を示す側面図。
【符号の説明】
A…果菜物
a,b,c…領域
1…物品供給装置
2…荷受け用コンベア
3…仕分け用コンベア
3a…受けローラ
6…支持ローラ
7…支軸
9…プーリ
10…回転軸
11…駆動ベルト
12…駆動モータ
13,14…スプロケット
15…駆動チェーン
16…ガイドローラ
19…搬送ガイド
Claims (2)
- 前後左右に分散された多数の物品を1列に整列した状態に整列する物品供給装置であって、
物品を搬送する搬送路上に、該物品が載置される前後間隔に隔てて支持ローラを搬送方向に配列し、
上記搬送路上に配列した支持ローラを、上記搬送方向に向けて逆ハ字形となる角度に配列し、
上記支持ローラを、上記物品が分散及び整列される速度で搬送方向に回転する回転手段を設けると共に、
上記支持ローラの逆ハ字形となる角度を、上記搬送方向に向けて始端側、中間部、終端側の領域ごとに順に小さくなるように配列し、
上記支持ローラに付与される抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該物品が載置された支持ローラをスリップ可能に設けた
物品供給装置。 - 上記支持ローラの中心部に固定した支軸と、該支持ローラを回転する回転手段との間をスリップ可能に設けた
請求項1記載の物品供給装置。
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