JP6684142B2 - シート材搬送装置、およびシート材搬送方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、シート材がアルミ等の非磁性体の場合には、マグネットによる磁力では吸着できない。そのため、マグネットの代わりに真空チャンバをコンベアに設け、非磁性体のシート材を真空チャンバによって吸着させて搬送する構成が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、積層されたシート材の上方にコンベアを支持するとともに、真空チャンバも設置する必要があるため、付帯設備が大きくなっていた。
以上のように、簡易な構成で搬送速度および加速度を大きくすることが可能となる。
第2の発明に係るシート材搬送装置は、第1の発明に係るシート材搬送装置であって、第1部材は、磁石によって形成されており、第2部材は、磁性体によって形成されている。
第3の発明に係るシート材搬送装置は、第1の発明に係るシート材搬送装置であって、無端ベルトの搬送方向における下流側の端に配置され第2部材を非磁性体材料の上面から除去する除去部を、更に備える。
第4の発明に係るシート材搬送装置は、第3の発明に係るシート材搬送装置であって、除去部は、ストッパ部と、調整機構とを有する。ストッパ部は、非磁性体材料とともに搬送される第2部材に当接する。調整機構は、ストッパ部の高さを非磁性体材料の厚みに合わせて調整する。
第5の発明に係るシート材搬送装置は、第4の発明に係るシート材搬送装置であって、調整機構は、移動部と、第1支持部と、第1ローラと、第2ローラと、梃子部材と、第2支持部とを有する。移動部は、ストッパ部が固定されている。第1支持部は、移動部を上下方向に移動可能に支持する。第1ローラは、搬送方向と垂直な方向であって水平方向に沿った回転軸を有し、ストッパ部よりも搬送方向の上流側であって無端ベルト上に配置され、搬送される非磁性体材料の上面へ乗り上げ可能である。第2ローラは、第1ローラの回転軸と平行な回転軸を有し、第1ローラよりも搬送方向の下流側であって移動部に配置されている。梃子部材は、第2ローラの回転軸と平行な方向であって第2ローラよりも搬送方向の下流側に配置された回転軸を有し、第1ローラに連結され第2ローラに下方から当接している。第2支持部は、梃子部材を回転軸で回転可能に支持する。
このように、第1ローラの上方向への移動により、ストッパ部も上方へと移動できる。
第6の発明に係るシート材搬送装置は、第4の発明に係るシート材搬送装置であって、ストッパ部は、搬送方向に対して、搬送面内で傾斜するように形成されている。
これにより、ストッパ部に当接した第2部材を、搬送を利用して無端ベルトの外側に除去することができる。
以上のように、簡易な構成で搬送速度および加速度を大きくすることが可能となる。
第8の発明に係るシート材搬送方法は、第7の発明に係るシート材搬送方法であって、無端ベルトの搬送方向における下流側の端において第2部材を非磁性体材料の上面から除去する除去ステップを更に備える。
<1.構成>
(1−1.プレスライン100の概要)
図1は、本実施の形態のシート材搬送装置10を用いたシート材搬送システム1が設置されたプレスライン100の構成を示す模式図である。
スタック101は、シート状の非磁性体材料であるシート材2が積み重ねられている。シート材2としては、例えばアルミニウムシート、マグネシウムシートなどが用いられる。
シート材搬送システム1は、ロボット102によって載置されたシート材2を洗浄機103へと搬送する。なお、シート材搬送システム1の構成について後段にて詳細に説明する。
洗浄機103の下流側にもシート材搬送システム1が設けられており、洗浄機103から排出されたシート材2を位置決め装置104へと搬送する。
位置決め装置104では、シート材搬送システム1によって搬送されたシート材2のセンタリングが行われる。ローダー105は、位置決め装置104によってセンタリングされたシート材2をプレス装置106に送り込む。ローダー105は、プレス装置106側の基端を中心に先端が回転することにより、先端に当接したシート材2がプレス装置106に送り込まれる。プレス装置106は、送り込まれたシート材2に対して金型を用いてプレス加工を行う。
図2は、シート材搬送システム1の概要を示す図である。図2に示すように、シート材搬送システム1は、シート材搬送装置10と、ヨーク回収路11と、ヨーク輸送機構12と、ヨーク整列機構13と、ヨーク設置機構14とを有している。
シート材搬送装置10は、後述する磁石31とヨーク32を用いて無端ベルト21によってシート材2を搬送し、シート材2上からヨーク32を除去する。ヨーク回収路11は、除去された複数のヨーク32をヨーク輸送機構12へと搬送する。
ヨーク整列機構13は、搬送された複数のヨーク32を整列し、ヨーク設置機構14へと送る。ヨーク整列機構13としては、例えばパーツフィーダ等を用いることができる。
(1−3.シート材搬送装置10)
図3は、本実施の形態のシート材搬送装置10の斜視図である。なお、図3では、搬送方向Xを向いて左方向が矢印Lで示され、右方向が矢印Rで示されている。
(1−3−1.搬送部20)
搬送部20は、無端ベルト21と、無端ベルト21を回転させる駆動部22と、を有している。
無端ベルト21は、ゴム等によって形成されており、一対のフレーム23と、フレーム23を支えるスタンド24、複数のフリーローラ25、および磁石支持部材26等によって回転可能に支持されている。
磁力発生部30は、図4および図5に示すように、複数の磁石31と、複数のヨーク32とを有する。複数の磁石31は、無端ベルト21の内側に配置されている。詳細には、複数の磁石31は、図5に示すように、磁石支持部材26の上面26aに無端ベルト21の左右方向および搬送方向Xに亘って複数配列されている。
図6はシート材2の上面2aに載置された複数のヨーク32と無端ベルト21の内側に配置された複数の磁石31によって生じる磁場および磁力の状態を示す模式図である。ここで、ヨーク(継鉄)とは、磁石が持つ吸着力を増幅するために、磁石とともに用い、磁気回路の一部となる鉄片のことである。ヨーク(継鉄)には、軟鉄が用いられる。1つのヨーク32の直径は、ヨーク設置機構14としてコインホッパを用いることが出来る大きさ(例えば、30mm以下)に設定されている。
(1−3−3.ヨーク除去部40)
図7は、シート材搬送装置10のヨーク除去部40近傍を示す斜視図である。図8は、左方向L側からヨーク除去部40を見た状態を示す図である。
(ストッパ部41)
ストッパ部41は、細長い四角柱形状の部材であり、その長手方向が搬送方向Xに対して傾斜し、無端ベルト21の左右の幅に亘って配置されている。詳細には、図7に示すように、ストッパ部41は、左方向L側の端が右方向R側の端よりも上流側に位置するように配置されている。なお、ストッパ部41は、無端ベルト21の上面21aには接触しないように無端ベルト21の上方に支持されている(図8の隙間S参照)。
調整機構42は、シート材2の厚みに応じてストッパ部41の高さを調整する。調整機構42は、移動部51と、第1支持部52と、力点ローラ53と、作用点ローラ54と、梃子部材55と、第2支持部56とを有する。
(移動部51)
移動部51は、ストッパ部41の上側に設けられており、移動部51にはストッパ部41が固定されている。移動部51は、詳細には、図7に示すように、ストッパ固定部材510と、第1挿通孔形成部材511と、第2挿通孔形成部材512と、連結部材513と、側方部材514とを有する。
第1支持部52は、移動部51を上下移動可能に支持する。第1支持部52は、無端ベルト21を跨ぐように配置されている。第1支持部52は、図7に示すように、左方向L側のフレーム23の外側面23bに固定された第1支持部材521と、右方向R側のフレーム23の外側面23bに固定された第2支持部材522と、第1支持部材521の上端と第2支持部材522の上端を繋ぐ連結支持部材523とを有する。第1支持部52には、更に連結支持部材523から下方に向かって第1棒状部材524と第2棒状部材525が設けられている。第1棒状部材524は、第1挿通孔形成部材511の挿通孔に挿通されている。第2棒状部材525は、第2挿通孔形成部材512の挿通孔に挿通されている。なお、第1棒状部材524と第2棒状部材525の下端には、第1挿通孔形成部材511および第2挿通孔形成部材512の抜け止めのためにナット524a(図8参照)、525a(図7参照)等が設けられている。
力点ローラ53は、図7および図8に示すように、ストッパ部41よりも搬送方向Xにおける上流側であって無端ベルト21上に配置されている。力点ローラ53は、図8に示すように、搬送方向Xに対して垂直な方向であって水平方向に沿った回転軸53aを有する。力点ローラ53は、搬送されているヨーク32に干渉しないように、左方向L側の端に配置されている。また、力点ローラ53は、無端ベルト21の上面21aに接触しており、無端ベルト21の回転に伴って回転する。また、後段においても説明するが、シート材2が搬送されてくると、シート材2の上面2aに乗り上がる。
作用点ローラ54は、図7および図8に示すように、搬送方向Xに対して垂直な方向であって水平方向に沿った回転軸54aを有する。作用点ローラ54は、側方部材514の左方向L側の主面に回転可能に配置されている。
(梃子部材55)
梃子部材55は、図8に示すように、棒状の部材であり、その一端に力点ローラ53が回転可能に取り付けられている。また、梃子部材55は、作用点ローラ54に下方から当接し、下流側の端が上流側の端よりも上方に位置するように配置されている。梃子部材55は、作用点ローラ54よりも下流方向側に回転軸55aを有しており、回転軸55aは、搬送方向Xに対して垂直な方向であって水平方向に沿って配置されている。
第2支持部56は、左方向L側のフレーム23の外側面23bに固定されている。第2支持部56は、第1支持部材521の下流方向側に配置されている。第2支持部56には、梃子部材55が回転軸55aを中心に回動可能に取り付けられている。
<2.動作>
次に、本実施の形態におけるシート材搬送装置10の動作を説明するとともに、本発明のシート材搬送方法の一例についても同時に述べる。
はじめに、図2に示すように、ロボット102によってスタック101からシート材2が一枚だけシート材搬送装置10に移動され、ステップS10において、無端ベルト21の上面21aに載置される。
次に、ステップS20において、ヨーク設置機構14によってシート材2の上面2aに複数のヨーク32が載置される。
次に、ステップS40において、シート材2の上面2aから複数のヨーク32が除去される。詳細には、ヨーク除去部40にシート材2が搬送されてくると、力点ローラ53が無端ベルト21の上面21aからシート材2の上面に乗り上げる(図7参照)。これにより、力点ローラ53はシート材2の厚み分、上方に移動する(図7および図8の矢印C参照)。力点ローラ53が移動することにより、梃子部材55は、回転軸55aを中心にして上方(矢印C方向)に向かって回転し、梃子部材55に下方から当接されている作用点ローラ54は回転しながら上方に持ち上げられる。作用点ローラ54は、移動部51の側方部材514に固定されているため、移動部51が持ち上げられる(矢印D参照)。移動部51の上方への移動によりストッパ部41も上方に持ち上げられる。なお、シート材2の厚みが大きい場合には、力点ローラ53の上方への移動量が大きくなるため、ストッパ部41の上方への移動量も大きくなる。すなわち、シート材2の厚みに基づいてストッパ部41の位置は調整される。
なお、ストッパ部41の下端は力点ローラ53の下端よりも上方に位置しているが、シート材2の上面2aからヨーク32を取り除くために、力点ローラ53の下端からストッパ部41の下端までの高さは、ヨーク32の高さより小さくなるように設定されている。詳細には、力点ローラ53近傍の拡大図である図10に示すように、力点ローラ53の下端53bからストッパ部41の下端41bまでの高さhは、ヨーク32の厚みWよりも小さく設定されている。これによって力点ローラ53がシート材2に乗り上げた状態においてストッパ部41をヨーク32に当接させることができる。
<3.特徴等>
(3−1)
本実施の形態のシート材搬送装置10は、図3に示すように、シート材2(非磁性体材料の一例)を搬送するシート材搬送装置であって、無端ベルト21と、駆動部22と、磁力発生部30とを備える。無端ベルト21は、シート材2が載置される。駆動部22は、無端ベルト21を回転させる。磁力発生部30は、図4に示すように、無端ベルト21の内側に配置された磁石31(第1部材の一例)と、シート材2の上面2aに載置されるヨーク32(第2部材の一例)とを有している。
以上のように、簡易な構成で搬送速度および加速度を大きくすることが可能となる。
また、ヨーク32をシート材2の上面2aに載置しないだけで、磁性体の材料を搬送する場合に対しても適用することが出来る。すなわち、非磁性体材料および磁性体材料の双方に使用することが出来るため、それぞれの材料に専用の設備を設けるよりも経済的である。
本実施の形態のシート材搬送装置10は、図3に示すように、無端ベルト21の搬送方向Xにおける下流側の端に配置されヨーク32をシート材2の上面2aから除去するヨーク除去部40(除去部の一例)を、更に備える。
これによって、無端ベルト21によって搬送されたシート材2の上面2aからヨーク32を除去することができる。
本実施の形態のシート材搬送装置10では、図3に示すように、ヨーク除去部40は、ストッパ部41と、調整機構42とを有する。ストッパ部41は、シート材2とともに搬送されるヨーク32に当接する。調整機構42は、ストッパ部41の高さをシート材2の厚みに合わせて調整する。
(3−4)
本実施の形態のシート材搬送装置10では、調整機構42は、図7に示すように、移動部51と、第1支持部52と、力点ローラ53(第1ローラの一例)と、作用点ローラ54(第2ローラの一例)と、梃子部材55と、第2支持部56とを有する。移動部51は、ストッパ部41が固定されている。第1支持部52は、移動部51を上下方向に移動可能に支持する。力点ローラ53は、搬送方向Xと垂直な方向であって水平方向に沿った回転軸53aを有し、ストッパ部41よりも搬送方向Xの上流側であって無端ベルト21上に配置され、搬送されるシート材2の上面2aへ乗り上げ可能である。作用点ローラ54は、力点ローラ53の回転軸53aと平行な回転軸54aを有し、力点ローラ53よりも搬送方向Xの下流側であって移動部51に配置されている。梃子部材55は、作用点ローラ54の回転軸54aと平行な方向であって作用点ローラ54よりも搬送方向Xの下流側に配置された回転軸55aを有し、力点ローラ53に連結され作用点ローラ54に下方から当接している。第2支持部56は、梃子部材55を回転軸55aで回転可能に支持する。
なお、力点ローラ53がシート材2の上面2aから無端ベルト21の上面21aへと降りたときには、梃子部材55が下方に回動するため、作用点ローラ54、移動部51およびストッパ部41も下方に移動する。
本実施の形態のシート材搬送装置10では、図3に示すように、ストッパ部41は、搬送方向Xに対して、搬送面内で傾斜するように形成されている。
これにより、ストッパ部41に当接したヨーク32を、搬送を利用して無端ベルトの外側に除去することができる。なお、搬送面とは、無端ベルト21の上面21aと平行な面である。
本実施の形態のシート材搬送方法は、図9に示すように、シート材2(非磁性体材料の一例)を搬送するシート材搬送方法であって、ステップS10(シート材載置ステップの一例)と、ステップS20(第2部材載置ステップの一例)と、ステップS30(搬送ステップの一例)と、を備えている。ステップS10(シート材載置ステップの一例)は、内側に磁石31(第1部材の一例)が配置された無端ベルト21上にシート材2を載置する。ステップS20(第2部材載置ステップの一例)は、シート材2の上面2aにヨーク32(第2部材の一例)を載置する。ステップS30(搬送ステップの一例)は、無端ベルト21を回転させてヨーク32が載置されたシート材2を搬送する。
以上のように、簡易な構成で搬送速度および加速度を大きくすることが可能となる。
(3−7)
本実施の形態のシート材搬送方法は、図9に示すように、無端ベルト21の搬送方向Xにおける下流側の端においてヨーク32をシート材2の上面2aから除去するステップS40(除去ステップの一例)を更に備える。
<4.他の実施の形態>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施の形態では、磁石31が第1部材の一例として無端ベルト21の内側に固定され、ヨーク32が第2部材の一例としてシート材2の上面2aに載置されているが、逆であってもよい。すなわち、ヨーク32が、無端ベルト21の内側の磁石支持部材26に固定され、複数の磁石31がシート材2の上面に載置されてもよい。
上記実施の形態では、磁性体の一例としてヨーク32を用いているが、ヨークに限られるものではなく、磁性体(磁性体片ともいえる)であれば良い。
また、上記実施の形態では、中空円柱形状のヨーク32が用いられているが、中空円柱形状にかぎらなくてもよい。さらに上記実施の形態では、ヨーク32が複数用いられているが、複数に限られるものではなく、1つであってもよい。
(C)
上記実施の形態では、ストッパ部41は直線状であって、左方向L側の端が右方向R側の端よりも上流側に位置するように傾斜して配置されているが、これに限られるものではない。例えば、図11の平面模式図に示すストッパ部41´のように、V字形状の部材であってもよい。ストッパ部41´は、中央部分41a´が、最も上流側に位置し、左方向側の端41L´および右方向側の端41R´は、中央部分41a´よりも下流側に位置するように配置されている。これによってヨーク32は、搬送に伴ってストッパ部41´に当たり、無端ベルト21の左右両側へ移動し、シート材2から除去される。
上記実施の形態では、シート材搬送装置10をプレスライン100に用いた例を説明したが、プレスラインに限らなくても良い。
(E)
上記実施の形態では、ストッパ部41の位置が上下方向に移動可能であるが、使用するシート材2の厚みの幅が限定されている場合は、ストッパ部41の位置が固定されていてもよい。
2 :シート材(非磁性体材料)
2a :上面
10 :シート材搬送装置
11 :ヨーク回収路
12 :ヨーク輸送機構
13 :ヨーク整列機構
14 :ヨーク設置機構
20 :搬送部
21 :無端ベルト
21a :上面
22 :駆動部
23 :フレーム
23a :内側面
23b :外側面
24 :スタンド
24a :上端部
25 :フリーローラ
26 :磁石支持部材
26a :上面
27 :モータ
28 :駆動ローラ
28a :回転軸
29 :伝達機構
30 :磁力発生部
31 :磁石(第1部材の一例)
32 :ヨーク(第2部材の一例)
40 :ヨーク除去部(除去部の一例)
41 :ストッパ部
41L´ :端
41R´ :端
41a´ :中央部分
41b :下端
41´ :ストッパ部
42 :調整機構
51 :移動部
52 :第1支持部
53 :力点ローラ(第1ローラの一例)
53a :回転軸
53b :下端
54 :作用点ローラ(第2ローラの一例)
54a :回転軸
55 :梃子部材
55a :回転軸
56 :第2支持部
100 :プレスライン
101 :スタック
102 :ロボット
103 :洗浄機
104 :位置決め装置
105 :ローダー
106 :プレス装置
510 :ストッパ固定部材
511 :第1挿通孔形成部材
512 :第2挿通孔形成部材
513 :連結部材
514 :側方部材
521 :第1支持部材
521a :長孔
521b :ボルト
522 :第2支持部材
522a :長孔
522b :ボルト
523 :連結支持部材
524 :第1棒状部材
524a :ナット
525 :第2棒状部材
525a :ナット
Claims (6)
- シート状の非磁性体材料を搬送するシート材搬送装置であって、
前記非磁性体材料が載置される無端ベルトと、
前記無端ベルトを回転させる駆動部と、
前記無端ベルトの内側に配置された第1部材と、前記非磁性体材料の上面に載置される第2部材とを有し、前記第1部材および前記第2部材のいずれか一方は磁石によって形成されており、他方は磁性体によって形成されている磁力発生部と、
前記無端ベルトの搬送方向における下流側の端に配置され前記第2部材を前記非磁性体材料の上面から除去する除去部と、を備え、
前記除去部は、前記非磁性体材料とともに搬送される前記第2部材に当接するストッパ部を有する、
シート材搬送装置。 - 前記第1部材は、前記磁石によって形成されており、
前記第2部材は、前記磁性体によって形成されている、
請求項1に記載のシート材搬送装置。 - 前記除去部は、
前記ストッパ部の高さを前記非磁性体材料の厚みに合わせて調整する調整機構を更に有する、
請求項1に記載のシート材搬送装置。 - 前記調整機構は、
前記ストッパ部が固定されている移動部と、
前記移動部を上下方向に移動可能に支持する第1支持部と、
前記搬送方向と垂直な方向であって水平方向に沿った回転軸を有し、前記ストッパ部よりも前記搬送方向の上流側であって前記無端ベルト上に配置され、搬送される前記非磁性体材料の上面へ乗り上げ可能な第1ローラと、
前記第1ローラの前記回転軸と平行な回転軸を有し、前記第1ローラよりも前記搬送方向の下流側であって前記移動部に配置された第2ローラと、
前記第2ローラの前記回転軸と平行な方向であって前記第2ローラよりも前記搬送方向の下流側に配置された回転軸を有し、前記第1ローラに連結され前記第2ローラに下方から当接している梃子部材と、
前記梃子部材を前記回転軸で回転可能に支持する第2支持部と、を有する、
請求項3に記載のシート材搬送装置。 - 前記ストッパ部は、前記搬送方向に対して、搬送面内で傾斜するように形成されている、
請求項3に記載のシート材搬送装置。 - シート状の非磁性体材料を搬送するシート材搬送方法であって、
内側に第1部材が配置された無端ベルト上に前記非磁性体材料を載置するシート材載置ステップと、
前記非磁性体材料の上面に第2部材を載置する第2部材載置ステップと、
前記無端ベルトを回転させて前記第2部材が載置された前記非磁性体材料を搬送する搬送ステップと、
前記無端ベルトの搬送方向における下流側の端において前記第2部材を前記非磁性体材料の上面から除去する除去ステップと、を備え、
前記第1部材および前記第2部材のいずれか一方は磁石によって形成されており、他方は磁性体によって形成されており、
前記除去ステップでは、前記非磁性体材料とともに搬送される前記第2部材をストッパ部に当接させる、
シート材搬送方法。
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JP2016084617A JP6684142B2 (ja) | 2016-04-20 | 2016-04-20 | シート材搬送装置、およびシート材搬送方法 |
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