JP6226729B2 - ホッパ装置 - Google Patents
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Description
このホッパ装置には、下側に排出口が設けられた漏斗状のホッパがある。上記ホッパ内には、エアシリンダによって昇降可能なボールが設置されている。このボールは、パーツフィーダにパーツが十分あるときは、上記排出口付近にあり、それによって、上記ホッパ内のネジ等のパーツは相互に絡み合って塊状となり、上記ボールや上記排出口の外縁部に引っ掛かり、上記排出口から上記ホッパ外へと落下・排出されることはない。
なお、この種のホッパ装置の構成を開示するものとして、例えば、特許文献2等もある。
まず、ホッパ内のボールを昇降させるための構成が複雑になってしまうという問題があった。
また、上記ボールが上昇したとしても、上記絡み合ったパーツの塊が崩れないことがあり、その場合にはパーツの排出が不可能となってしまう。
また、上記絡み合ったパーツの塊によって、上記ボールの昇降動作が阻害されてしまうことも懸念されていた。
又、請求項2によるホッパ装置は、請求項1記載のホッパ装置において、上記排出口が開放された際に上記傾斜ディスクを任意の角度で往復回転運動させて上記排出口付近における上記パーツの停滞を防止することを特徴とするものである。
又、請求項3によるホッパ装置は、請求項1又は請求項2記載のホッパ装置において、上記排出されるパーツが供給される装置が運転中であるか否かを判別し運転中である場合に上記排出口を開放してパーツを供給することを特徴とするものである。
又、請求項4によるホッパ装置は、請求項3記載のホッパ装置において、上記排出されるパーツが供給される装置の累積運転時間が所定の設定時間以上であるか否かを判別し上記累積運転時間が上記設定時間以上である場合にパーツを供給することを特徴とするものである。
又、請求項5によるホッパ装置は、請求項1〜請求項4の何れかに記載のホッパ装置において、排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなったか否かを判別して上記排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなった場合に上記排出口を開放してパーツを供給することを特徴とするものである。
又、請求項6によるホッパ装置は、請求項5記載のホッパ装置において、排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなった状態が所定時間継続しているか否かを判別し継続している場合に上記排出口を開放してパーツを供給することを特徴とするものである。
又、請求項7によるホッパ装置は、請求項1〜請求項6の何れかに記載のホッパ装置において、上記排出口を開放してパーツを排出した後に所定の休止時間を設定し、上記休止時間後に上記排出されるパーツが供給される装置が運転中であるか否かを判別する及び又は排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなったか否かを判別することを特徴とするものである。
又、請求項8によるホッパ装置は、請求項1〜請求項7の何れかに記載のホッパ装置において、上記排出されるパーツが供給される装置がパーツフィーダであることを特徴とするものである。
又、請求項2記載のホッパ装置によると、請求項1記載のホッパ装置において、上記排出口が開放された際に上記傾斜ディスクを任意の角度で往復回転運動させて上記排出口付近における上記パーツの停滞を防止するため、より確実にパーツの供給を行うことができる。
又、請求項3記載のホッパ装置によると、請求項1又は請求項2記載のホッパ装置において、上記排出されるパーツが供給される装置が運転中であるか否かを判別し運転中である場合に上記排出口を開放してパーツを供給するため、上記排出されるパーツが供給される装置が停止している場合に上記パーツが供給されることはなく、上記パーツが過剰に供給されてしまうことを防止できる。
又、請求項4記載のホッパ装置によると、請求項3記載のホッパ装置において、上記排出されるパーツが供給される装置の累積運転時間が所定の設定時間以上であるか否かを判別し上記累積運転時間が上記設定時間以上である場合にパーツを供給するため、上記パーツが過剰に供給されることを防止できる。
又、請求項5記載のホッパ装置によると、請求項1〜請求項4の何れかに記載のホッパ装置において、排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなったか否かを判別して上記排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなった場合に上記排出口を開放してパーツを供給するため、上記排出されるパーツの過剰供給を防止できる。
又、請求項6によるホッパ装置は、請求項5記載のホッパ装置において、排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなった状態が所定時間継続しているか否かを判別し継続している場合に上記排出口を開放してパーツを供給するため、上記排出されるパーツが供給される装置から上記パーツが確実になくなったと判別されるようになってから上記パーツを供給することができる。これにより、上記排出されるパーツが供給される装置から上記パーツがなくなっていないのに上記パーツが供給されてしまうことはなく、上記パーツが過剰に供給されることを防止できる。
又、請求項7記載のホッパ装置によると、請求項1〜請求項6の何れかに記載のホッパ装置において、上記排出口を開放してパーツを排出した後に所定の休止時間を設定し、上記休止時間後に上記排出されるパーツが供給される装置が運転中であるか否かを判別する及び又は排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなったか否かを判別するため、上記パーツを供給した後にすぐ上記パーツが供給されないようにし、これにより上記パーツが過剰に供給されることを防止できる。
又、請求項8記載のホッパ装置によると、請求項1〜請求項7の何れかに記載のホッパ装置において、上記排出されるパーツが供給される装置がパーツフィーダであるため、上記パーツフィーダにパーツを供給することができる。
本実施の形態によるホッパ装置1は、図1に示すように、パーツフィーダ3に図示しないパーツ(例えば、ネジ)を供給するものである。
また、図1に示すように、上記案内レール21は、支持部材25、27によって上記振動ボウル5の側面側(図1中右下側)に設置されている。上記支持部材25は、上記案内レール21の基端側(図1中右側)を支持しており、上記振動ボウル5が取り付けられている図示しない取付部材に連結されている。また、上記支持部材27は、上記案内レール21の先端側(図1中左側)を支持しており、本体4に対して、図示しないピンにより所定の微小な範囲で移動可能に設置されている。
まず、上記振動ボウル5の往復回転運動により、上記振動ボウル5上のパーツ(例えば、ネジ)は、上記底部9上を放射方向外方に移動しながら、且つ、図1中時計回り方向に移動される。そして、上記パーツ(例えば、ネジ)は、上記底部9から上記段付部13を介して上記案内レール21まで移動されることになる。
なお、姿勢の関係でその軸部が上記板状部材23a、23b間に入り込めなかったようなパーツ(例えば、ネジ)は、上記振動ボウル5側に戻されて再度移動されることになる。
このホッパ装置1には、図2に示すように、まず、ハウジング31がある。このハウジング31は、上面側(図2中上側)に露出されU字形の断面形状を成すモータベース33と、略U字形の断面形状を成し上記本体31の前面、底面、及び、背面を成す逆U字状バネル35と、側面側のそれぞれ(図2中左上側及び右下側)に設置された側面パネル37a、37bとから構成されている。
また、上記側面パネル37a、37bには、下方(図1中下側)に向けて脚部41a、41bが設置されている。
上記ステッピングモータ45が回転することにより、出力軸53、カップリング57、傾斜ディスク101が正転又は逆転されることになる。
また、上記CPU63は、経過時間を検出するためのタイマ機能も備えている。すなわち、CPU63には図示しないカウンタが内装されていて、一定時間毎にカウントして積算するように構成されている。このカウンタの積算値と後述するプログラムにより上記タイマ機能を実現している。
なお、図3では、上記ボリューム65a、65b、セレクトスイッチ65cの図示を省略している。
また、図3に示すように、上記ハウジング35の背面側(図3中左側)には電源スイッチ70が設置されている。
また、上記パーツ保持部81の前方の下側(図2中左下側)には開口部83が形成されている。この開口部83と、上記保持部ホルダの開口部75によって排出口85が構成されている。
上記傾斜ディスク101は、図3に示すように、その傾斜面103が反排出口85側(図3中右側)を向くように回転されると、上記供給部71の排出口85を閉鎖するようになっている。また、上記傾斜ディスク101の傾斜面103が、排出口85側(図3中左側)を向くように回転されると、上記排出口85が開放されるようになっている。
また、図6に示すように、上記カップリング係合用凹部105の内側には、溝111が形成されている。この実施の形態においてこの溝111が機能することはないが、例えば、カップリング係合用凹部105を有底状で閉じたものとして設け、カップリング57をこのカップリング係合用凹部105内に圧入するだけで固定する構成も考えられ(上記固定用ねじ109を使用しない)、その場合には、上記溝111が空気抜き路として機能することになる。
なお、図7に示すように、上記貫通孔107の傾斜面103側(図7中上側)はテーパ形状となっており、このテーパ形状を成す部分に上記固定用ネジ109の頭部が収容されるようになっている。
前述したように、上記ホッパ装置1は、パーツフィーダ3の振動ボウル5内にパーツ(例えば、ネジ)を供給するものである。そして、上記パーツフィーダ3は、前述したように、上記振動ボウル5を振動させて、その内部のパーツ(例えば、ネジ)を案内レール21側に順次移動させ、この案内レール21の先端から図示しない装置に供給するものである。
まず、作業員によって、パーツ供給部71のパーツ保持部81の上方から上記パーツ(例えば、ネジ)が投入される。この作業は、作業員がパーツ供給部71の状況を視認しながら適宜行う。
一方、上記パーツフィーダ3に対してパーツ(例えば、ネジ)を供給する場合は、図9(b)、図9(c)に示すように、上記傾斜ディスク101を、その傾斜面103が排出口85側(図9(b)及び図9(c)中下側)を向くように回転させ、上記供給部71の排出口85を開放する。これによって、パーツ(例えば、ネジ)が排出される。
なお、前述したCPU63内のフラッシュメモリ63aに記憶された待機位置の回転角度とは、図9(a)に示すような上記傾斜ディスク101の待機位置での回転角度であり、上記フラッシュメモリ63aに記憶された往復回転運動の一端の回転角度(回転角度1)とは、図9(b)に示すような上記傾斜ディスク101の回転角度であり、上記フラッシュメモリ63aに記憶された往復回転運動の他端の回転角度(回転角度2)とは、図9(c)に示すような上記傾斜ディスク101の回転角度である。
また、上記フラッシュメモリ63aに記憶された上記回転角度1や回転角度2を変更することで、上記傾斜ディスク101を任意の角度で往復回転運動させることができる。
なお、スタート時は排出口85が閉鎖されていることが前提となる。
まず、ステップS1において、パーツフィーダ運転検出用センサ121からの検出信号に基づいて、パーツフィーダ3が運転中であるか否かを判別する。上記パーツフィーダ3が運転中であれば、次のステップS2へと移行し、上記パーツフィーダ3が運転中でなければ、上記ステップS1による判別を繰り返す。
上記ステップS1から上記ステップS4までの処理を繰り返すことで、上記ステップS1での上記パーツフィーダ3が運転中であるという条件と上記ステップS2での上記パーツフィーダ3の振動ボウル5内のパーツ(例えば、ネジ)が所定量未満という条件の両方を満たした状態が、上記パーツ検出時間以上の間継続しているか否かを判別している。このとき、上記パーツ検出時間内に、上記ステップS1や上記ステップS2の条件を満たさない状況になった場合には、上記タイマはリセットされる。一方、上記ステップS1と上記ステップS2の条件の両方が満たされた状況が継続している場合には、上記タイマがリセットされることはない。
ステップS6では、上記ステッピングモータ45を駆動させ、上記傾斜ディスク101を図9(c)に示す角度(回転角度2)まで図9中反時計回り方向に逆回転させ、次のステップS7に移行する。
ステップS7では、上記CPU63内のタイマを作動させ、次のステップS8に移行する。
ステップS8では、所定のパーツ排出時間(設定時間2)が経過したか否かが判別される。このパーツ排出時間(設定時間2)は、前述したように制御基板61のボリューム65bによって、例えば、0秒〜20秒に設定されている。上記パーツ排出時間(設定時間2)が経過していれば、次のステップS9へと移行し、上記パーツ排出時間(設定時間2)が経過していなければ、上記ステップS5へと戻る。
なお、上記ステップS5〜上記ステップS8までの処理を繰り返す際、2回目以降の上記ステップS7での上記タイマの動作開始処理は行われない。
ステップS10では、上記CPU63内のタイマを作動させ、次のステップS11に移行する。
ステップS11では、所定の休止時間(設定時間1)が経過したか否かが判別される。この休止時間(設定時間1)は、前述したように制御基板61のボリューム65aによって、例えば、0秒〜20秒に設定されている。上記休止時間(設定時間1)が経過していれば、ステップS12に移行する。休止時間(設定時間1)が経過していない場合は、その判別を繰り返す。ステップS12では作業を終了するか否かが判別され、終了しない場合は、上記ステップS1へと戻り、そうでない場合は終了する。
まず、供給部71のパーツ保持部81内に傾斜面103が形成された傾斜ディスク101があり、この傾斜ディスク101は上記傾斜面103が反排出口85側(図9(a)中上側)を向くように回転されると、上記供給部71の排出口85を閉鎖し、上記傾斜ディスク101の傾斜面103が排出口85側(図9(b)及び図9(c)中下側)を向くように回転されると、上記排出口85が開放されるようになっているため、上記傾斜ディスク101を回転させるだけで上記排出口85からのパーツ(例えば、ネジ)の排出を制御でき、簡単な構成により確実に上記パーツ(例えば、ネジ)の供給を行うことができる。
また、上記排出口85が開放された際に上記傾斜ディスク101を任意の角度で往復回転運動させることにより上記排出口85付近における上記パーツ(例えば、ネジ)の停滞を防止でき、より確実に上記パーツ(例えば、ネジ)の供給を行うことができる。
例えば、振動ボウル5内に所定量以上のパーツ(例えば、ネジ)があるにもかかわらず、パーツ検出用センサ91の検出位置にパーツ(例えば、ネジ)がない場合があり、この場合には、パーツ(例えば、ネジ)が所定量より少ない状態であると判別されてしまう。しかしながら、振動ボウル5の動作によりパーツ(例えば、ネジ)が移動すれば、パーツ検出用センサ91によりパーツ(例えば、ネジ)が正しく検出される状態になる。このようなことを見込んで、上記パーツ検出時間を設定しているものである。
より具体的に説明すると、上記パーツ(例えば、ネジ)はスライダ89を介して上記振動ボウル5の中央付近に排出され、その位置ではパーツ検出用センサ91によって検出されないおそれがある。その為、上記休止時間(設定時間1)がないと、その後の判別で再度パーツ(例えば、ネジ)の排出が実行されてしまう恐れがあり、結果として、パーツ(例えば、ネジ)の過剰供給になってしまう。そこで、振動ボウル5の作用により上記パーツ(例えば、ネジ)が上記パーツ検出用センサ91による検出可能位置に移動する時間を見込んで上記休止時間(設定時間1)を設定することにより、不要なパーツ(例えば、ネジ)の過剰供給を防止することができる。
また、上記傾斜ディスク101の外周面であって、上記傾斜面103の傾斜方向上側(図7中右側)には、閉鎖確認用溝113が形成されているので、排出口85が閉鎖されていることを確認することができる。
また、確認した結果、傾斜ディスク101の回転位置にずれが生じている場合には、位置調整を行うこともできる。
なお、スタート時は、排出口85が閉鎖されていることが前提となる。
まず、ステップS21において、パーツフィーダ運転検出用センサ121によって、パーツフィーダ3が運転中であるか否かを判別する。上記パーツフィーダ3が運転中であれば、次のステップS22へと移行し、上記パーツフィーダ3が運転中でなければ、上記ステップS21による判別を繰り返す。
なお、この累積運転時間は、後述するステップS30の後、すなわち、排出口85からパーツ(例えば、ネジ)が排出された後のみにリセットされる。
ステップS23では、上記パーツフィーダ3の累積運転時間が、所定のパーツフィーダ継続運転時間(設定時間1′)以上であるか否かを判別する。
なお、このパーツフィーダ継続運転時間(設定時間1′)は、前述したように制御基板61のボリューム65aによって設定されている。
上記パーツフィーダ3の累積運転時間が上記パーツフィーダ継続運転時間(設定時間1′)以上であれば、ステップS24へと移行し、上記パーツフィーダ3の累積運転時間が上記パーツフィーダ継続運転時間(設定時間1′)以上でなければ、上記ステップS21に戻る。
ステップS26では、上記タイマが作動してから、既に述べたパーツ検出時間が経過したか否かが判別される。このパーツ検出時間は、前述したように上記CPU63のフラッシュメモリ63a内に記憶されている。上記パーツ検出時間が経過していれば、次のステップS27へと移行し、上記パーツ検出時間が経過していなければ、上記ステップS24へと戻る。
ステップS28では、上記ステッピングモータ45を駆動させ、上記傾斜ディスク101を図9(c)に示す角度(回転角度2)まで図9中反時計回り方向に逆回転させ、次のステップS29に移行する。
ステップS29では、上記CPU63内のタイマを作動させ、次のステップS30に移行する。
ステップS30では、所定のパーツ排出時間(設定時間2)が経過したか否かが判別される。このパーツ排出時間(設定時間2)は、前述したように制御基板61のボリューム65bによって、例えば、0秒〜20秒に設定されている。上記パーツ排出時間(設定時間2)が経過していれば、次のステップS31へと移行し、上記パーツ排出時間(設定時間2)が経過していなければ、上記ステップS27へと戻る。
なお、上記ステップS27〜S30までの処理を繰り返す際、2回目以降の上記ステップS29での上記タイマの動作開始処理は行われない。
ステップS32では、作業を終了するか否かが判別される。終了しない場合には、上記ステップS21へと戻り、そうでない場合は終了する。
また、この場合には、パーツフィーダ3の累積運転時間が、パーツフィーダ継続運転時間(設定時間1′、この場合には20秒)以上でないと、パーツ(例えば、ネジ)を排出するか否かの判別を行わないようにしているため、これによりパーツ(例えば、ネジ)が過剰に供給されることを防止できる。
この場合には、図14に示すようなタイミングチャートに従って制御される。すなわち、所定のパーツ排出時間(設定時間2)だけ排出口85を開放して、傾斜ディスク101を往復回転動させながらパーツ(例えば、ネジ)を排出してから、上記排出口85を閉鎖し、その後、所定の停止時間(設定時間1″)だけ待機するという処理を繰り返すものである。
なお、このような制御はパーツフィーダ3が運転を行っていることが前提となる。
例えば、本発明によるホッパ装置によって供給されるパーツとしては、ネジに限られるものではなく、様々な形状、大きさ、材質のパーツに適用可能である。
また、本発明によるホッパ装置によってパーツを供給される対象も、パーツフィーダには限られるものではなく、パーツ搬送装置、各種加工機、等でも良い。
また、パーツ検出用センサ91やパーツフィーダ運転検出用センサ121として、様々な種類のセンサが用いられることが考えられる。
また、上記パーツフィーダ3が運転中であるか否かに関わりなく、上記パーツフィーダ3の振動ボウル5内にパーツ(例えば、ネジ)がない又は少ない場合に、パーツ(例えば、ネジ)を供給することも考えられる。
また、上記パーツフィーダ3が運転中であれば、例えば、上記振動ボウル5内のパーツ(例えば、ネジ)の量に関わらず、所定時間毎にパーツ(例えば、ネジ)を供給することや、上記パーツ(例えば、ネジ)を過剰供給されない程度の量で連続して供給することも考えられる。
また、パーツ検出時間、パーツフィーダ継続運転時間、パーツ排出時間、及び、休止時間として、様々な数値が設定されることが考えられる。
また、前記一実施の形態では、カウンタとプログラムによりタイマ機能を構成したがそれに限定されるものではない。
その他、図示した構成はあくまで一例である。
3 パーツフィーダ(排出されるパーツが供給される装置)
63 CPU
81 パーツ保持部
85 排出口
91 パーツ検出用センサ
101 傾斜ディスク
103 傾斜面
121 パーツフィーダ運転検出用センサ
Claims (8)
- 排出口が設けられパーツを保持するパーツ保持部と、
上記パーツ保持部内に回転可能に設置され上面に傾斜面が形成されこの傾斜面上に上記パーツが保持される傾斜ディスクと、を具備し、
上記傾斜ディスクの傾斜面を反排出口側に指向させることで上記排出口を閉鎖して上記パーツ保持部内にパーツを保持させ、上記傾斜ディスクの傾斜面を排出口側に指向させることで上記排出口を開放して上記パーツ保持部内のパーツを上記パーツ保持部外へと排出することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項1記載のホッパ装置において、
上記排出口が開放された際に上記傾斜ディスクを任意の角度で往復回転運動させて上記排出口付近における上記パーツの停滞を防止することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項1又は請求項2記載のホッパ装置において、
上記排出されるパーツが供給される装置が運転中であるか否かを判別し運転中である場合に上記排出口を開放してパーツを供給することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項3記載のホッパ装置において、
上記排出されるパーツが供給される装置の累積運転時間が所定の設定時間以上であるか否かを判別し上記累積運転時間が上記設定時間以上である場合にパーツを供給することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項1〜請求項4の何れかに記載のホッパ装置において、
排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなったか否かを判別して上記排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなった場合に上記排出口を開放してパーツを供給することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項5記載のホッパ装置において、
排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなった状態が所定時間継続しているか否かを判別し継続している場合に上記排出口を開放してパーツを供給することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項1〜請求項6の何れかに記載のホッパ装置において、
上記排出口を開放してパーツを排出した後に所定の休止時間を設定し、
上記休止時間後に上記排出されるパーツが供給される装置が運転中であるか否かを判別する及び又は排出されるパーツが供給される装置にパーツがない又は少なくなったか否かを判別することを特徴とするホッパ装置。 - 請求項1〜請求項7の何れかに記載のホッパ装置において、
上記排出されるパーツが供給される装置がパーツフィーダであることを特徴とするホッパ装置。
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