JP3792414B2 - Continuous manufacturing equipment for steel sleepers - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道等に用いられる鋼製枕木の製造設備に係り、更に詳しくは枕木の孔加工と端曲げ加工を連続的に行う鋼製枕木の連続製造設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、木材資源の枯渇による木製枕木の高価格化や、コンクリート製枕木の廃棄困難性等から鋼製枕木が使用されるようになり、種々の形態のものが開発され実用化されている。
図15(A)〜(E)に示す鋼製枕木200、201は、所定長さに切断された鋼製の溝形部材202、202aの溝底部203、204の所定位置に、レール取付け孔205、206、207を形成し、両端部208、208a、209、210に端曲げ加工を施している。レール取付け孔205、206、207の形状は、これらに取付けられる締結板の形状によって種々の形状があり、例えば、ボルト及びナットを使用するAP型又はナブラ型(取付け孔205、206)や、ボルト及びナットを使用しない係止部材を使用するバンドロール型(取付け孔207)等がある。両端部208、208a、209、210の形状は、溝形部材202、202aの溝底部203、204を上にしたとき、下方に折れ曲がると共に、幅方向に一定の幅まで拡幅することによって、道床ブラストに食い込み、横抵抗力が大きくなるように形成されている。
【0003】
従来、鋼製枕木の製造を行うときには、まず、孔開け作業台に溝形部材を人力、リフトカー又はホイストによって1本ずつ載置して孔開け加工を行い、作業終了後は、再度人力、リフトカー又はホイストによって孔開け作業台から除去し、仮置き台に集積していた。
そして、孔開け作業終了後の溝形部材を、仮置き台から1本ずつ人力、リフトカー又はホイストでプレス装置に載置し、端曲げ加工を行った後、再度人力、リフトカー又はホイストによってプレス装置から除去していた。その後、バリ取り等の後処理、製品検査等の工程を経て出荷されていた。この製造工程を経ることによって、所定形状の製品を作ることができた。特に、小ロットの製品を多数作るときには、設備の変更も少なく費用の節約にもなった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら近年、鋼製枕木の生産量の増加に伴い、鋼製枕木の形状は洗練され、一般的な形状として統一されてきたので、一度に大量の製品を生産することが必要となってきた。
前記従来の鋼製枕木の製造設備では、大量の製品を作る場合には生産効率が悪く、また、前記作業台や装置等へ部材をセットするときには、人力によって行っていたので、品質が安定しないという問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、孔開けと端曲げを連続的に行うことができると共に、品質を安定させることができる鋼製枕木の連続製造設備を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項1記載の鋼製枕木の連続製造設備は、所定の長さに切断された溝形部材に、レール取付け孔を形成すると共に、プレス装置によって両側に端曲げ加工を行う鋼製枕木の製造設備であって、溝底部を下にして前記溝形部材を搬送し、前部に複数の該溝形部材を蓄える第1のコンベアと、前記第1のコンベアによって搬送された前記溝形部材を個々に取り出して仮置き載置する中間載置台と、前記中間載置台上に載った前記溝形部材を反転して孔加工作業台に載せ、又は該孔加工作業台に載置されて孔加工の終了した前記溝形部材を再度前記中間載置台に反転して載せる反転装置と、前記孔加工作業台に載った前記溝形部材を所定位置に位置合わせを行う第1の位置決め装置と、前記孔加工作業台上に位置決めされた前記溝形部材に、前記レール取付け孔の孔加工を行う孔加工手段と、前記孔加工が終了して、前記中間載置台に載った溝形部材をプレス加工位置の手前まで該溝形部材の長手方向に搬送する第2のコンベアと、進退可能となって、前記第2のコンベアによって前記プレス加工位置まで搬送された溝形部材を、前記プレス加工位置に載置する仮受け装置と、前記プレス加工位置に設けられ、両側に下金型を、中央に受け台を有する下型と、これらに対応して両側に上金型を、中央に押圧台を有する上型とを備えたプレス装置と、前記プレス装置に載った前記溝形部材を所定位置に位置合わせを行う第2の位置決め装置と、プレス加工が終了して、前記プレス装置に載った前記溝形部材を該プレス装置から取り出す搬出装置と、前記搬出装置によって、取り出された前記溝形部材を製品取り出し口に搬出する第3のコンベアとを有する。
【0006】
そして請求項2記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項1記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記孔加工手段は、多関節ロボットと、該多関節ロボットによって予め決定されたプログラムによって3次元的に制御されるプラズマトーチと、これに付設する機器とを有している。
請求項3記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項1又は2記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記孔加工作業台は、前記溝形部材の溝底部を上にして、該溝底部の裏面を所定高さに保つ支持台を備えている。
請求項4記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項3記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記第1の位置決め装置は、前記溝形部材が長手方向に自由に移動可能な前記支持台と、該支持台上に載っている前記溝形部材の長手方向の両外方向にそれぞれ対向して設けられた押圧部材と、それぞれの該押圧部材をロープを介して同期して引っ張り、前記溝形部材のセンタリングを行うエアシリンダーと、該エアシリンダーによるセンタリングの解除時に、前記押圧部材を前記溝形部材の長手方向の外側に付勢するカウンターウエイトとを有する。
【0007】
請求項5記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記第1のコンベアは、該第1のコンベア上の移動方向の前部に前記溝形部材の幅に合わせて取付けられ、該第1のコンベア上を横移動する隣り合う2つの前記溝形部材の移動を個々に止める第1、第2のストッパーを有し、後方の前記第2のストッパーを作動させて前方の前記第1のストッパーを解除することによって、前記溝形部材を1本のみ該第1のコンベアによってそのまま搬送する。
請求項6記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記反転装置は、下部が前記中間載置台と重合した断面コ字状の金物内に配置された前記第1のコンベア又は前記溝形部材に後続するプッシャによって該金物内に搬送された前記溝形部材の横移動を止める少なくとも2つの縦ローラと、前記金物内に嵌入して前記縦ローラに当接した前記溝形部材を上から押圧保持するパッドと、該パッドによって保持された前記溝形部材を前記金物の基端部を中心にして該金物ごと180度回転する回転駆動源とを有する。
【0008】
請求項7記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項6記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記中間載置台は、前記溝形部材を幅方向に搬送する固定ローラと、該固定ローラより上位位置に突出可能となって、搭載された前記溝形部材を長手方向に移動させる昇降ローラとを有する。
請求項8記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記第2の位置決め装置は、前記溝形部材の幅方向のセンタリングを行う対となるガイド板を前記下型に有する。
請求項9記載の鋼製枕木の連続製造設備は、請求項1〜8のいずれか1項に記載の鋼製枕木の連続製造設備において、前記搬出装置は、前記両側の下金型と前記中央の受け台との間に先部の爪が侵入し、前記プレス加工の終了した溝形部材を下から持ち上げた後水平移動して取り出すリフト機構及び水平移動機構を有する。
【0009】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
図1に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋼製枕木の連続製造設備10は、所定の長さに切断された溝形部材11の溝底部12を下にして溝形部材11を搬送し、前部13に複数の溝形部材11を蓄える第1のコンベア14と、第1のコンベア14によって搬送された溝形部材11を個々に取り出して孔加工に備えて仮置き載置する中間載置台15を有している。リフトカー等で、第1のコンベア14に溝形部材11を複数載置すると、第1のコンベア14は前方の作業状況をセンサー等で感知して溝形部材11を連続的に送り出していく。
ここにいう所定の長さとは、鋼製枕木を製造するために必要な長さをいい、例えば2000〜3000mmの長さをいう。
【0010】
そして、鋼製枕木の連続製造設備10は、中間載置台15上に載った溝形部材11を反転して孔加工作業台16に載せ、又は孔加工作業台16に載置されて孔加工の終了した溝形部材11を再度中間載置台15に反転して載せる反転装置17と、孔加工作業台16に載った溝形部材11を所定位置に位置合わせする第1の位置決め装置18と、孔加工作業台16上に位置決めされた溝形部材11に、レール取付け孔の孔加工を行う孔加工手段20とを有して孔加工を行っている。孔加工作業台16への載置、位置決め、孔加工を自動的に行うことによって、鋼製枕木の品質の均一化を図っている。
ここにいう所定位置とは、溝形部材の長手方向の中心位置をいう。
【0011】
更に、鋼製枕木の連続製造設備10は、孔加工の終了後は、反転装置17によって再度反転され、中間載置台15に載った溝形部材11をプレス加工位置22の手前まで溝形部材11の長手方向に搬送する第2のコンベア21と、進退可能となって、第2のコンベア21によってプレス加工位置22の手前まで搬送された溝形部材11を、プレス加工位置22に載置する仮受け装置23と、プレス加工位置22に設けられ、両側に下金型24、25を、中央に受け台26を有する下型27と、図11に示すように、これらに対応して両側に上金型28、29を、中央に押圧台30を有する上型31とを有するプレス装置32と、プレス装置32に載った溝形部材11を所定位置に位置合わせする図示しない第2の位置決め装置によってプレス加工を行う。プレス位置への搬送、位置調整も自動で行っている。
ここにいう所定位置とは、溝形部材の長手方向の中心位置をいう。
プレス加工終了後、鋼製枕木の連続製造設備10では、プレス装置32に載った溝形部材11をプレス装置32から取り出す搬出装置34と、搬出装置34によって、取り出された溝形部材11を製品取り出し口35に搬出する第3のコンベア36とによって製品を搬出することによって連続製造を行っている。以下、これらについて詳しく説明する。
【0012】
図1、図2に示すように、第1のコンベア14は、例えば、チェーンコンベアを使用している。チェーンには、プレート37、38を介してローラ39が取付けられ、溝形部材11の移動を容易にしている。
なお、溝形部材11は溝底部12を下にして搬送されるが、溝底部12を上にして搬送することもできる。この場合は、チェーンコンベアの隣り合うプレート37の間に溝形部材11の側端部40が嵌入して外れなくなることがあるので、プレート37、38とローラ39を外し、代わりにスラット等を取付けて使用するとよい。また、第1のコンベア14上には、複数の溝形部材11を蓄えておくことができ、本実施の形態では、13本程度まで蓄えておくことが可能である。蓄える本数を増やしたいときは、第1のコンベア14の移動方向の長さを長くすればよい。
【0013】
図1、図2(A)に示すように、第1のコンベア14上の移動方向の前部13には、溝形部材11の幅に合わせて取付けられ、第1のコンベア14上を横移動する隣り合う2つの溝形部材11の移動を個々に止める第1、第2のストッパー41、42が設けられている。図2(B)に示すように、第1のストッパー41は、第1のコンベア14の進行方向に直交する方向に回動可能に取付けられたストッパー片43、44を、アーム45を介してエアシリンダー46で同時に回動させるリンク機構を構成している。第1のコンベア14は、鋼製枕木の連続製造設備10の稼働中は、常時作動していて、溝形部材11の移動・停止は、前記第1、第2のストッパー41、42によって管理する。
エアシリンダー46を作動させると、ピストンロッド47が突出して、それぞれのストッパー片43、44が回動し、第1のコンベア14の上面よりも上側に突出することによって、溝形部材11を止めることができる。また、作動を解除したときには、ピストンロッド47が元の位置に戻り、ストッパー片43、44は第1のコンベア14の上面より下側である図中の二点鎖線の位置まで回動し、溝形部材11は第1のコンベア14の流れ方向前方に移動する。なお、第2のストッパー42の側面図は図示しないが、第1のストッパー41と同一の形状となっている。
【0014】
第1、第2のストッパー41、42の中間位置には図示しない検出器が設けられ、これによって溝形部材11の位置を確認し、第1、第2のストッパー41、42の動きを制御することができる。
【0015】
第1、第2のストッパー41、42の運転は次のように行われる。
第1のコンベア14上に設けられた検出器(以下、検出器aという)と第2のストッパー42は連動し、前方の中間載置台15に設けてある検出器(以下、検出器bという)と第1のストッパー41も連動する。
鋼製枕木の連続製造設備10が作動中であるとき、第1のコンベア14上の複数の溝形部材11は、順に前方に送り出される。検出器aが溝形部材11を検知した時(検知信号を送っている時(以下すべて同様))は、第2のストッパー42によって検出器aによって検出された溝形部材11より後ろ側の溝形部材11は止められる。検出器aが先行する溝形部材11を検知していないとき、第2のストッパー42は解除され、溝形部材11は前方に移動する。中間載置台15上に溝形部材11があることを、検出器bが検知した場合は、第1のストッパー41によって検出器bによって検出された溝形部材11より後ろ側の溝形部材11は止められる。このとき、検出器aも先行する溝形部材11として検知するので第2のストッパー42も作動し、後続の溝形部材11は、第2のストッパー42によって止められた状態になっている。
中間載置台15上の作業が終了して、検出器bが中間載置台15上の溝形部材11を検知しなくなると、第1のストッパー41が解除されて、溝形部材11を1本のみ第1のコンベア14によって前部13に搬送することができる。
【0016】
第1のストッパー41の解除により溝形部材11は、図3に示すように第1のコンベア14の前端部48まで運ばれ、第1のコンベア14の上面と同じ高さで、前端部48から中間載置台15上まで渡設されている固定ローラの一例であるホイールコンベア49上に乗り上げた状態で止まっている。ホイールコンベア49の列数は任意であるが本実施の形態では、2列としている。これによって、溝形部材11の表面に傷をつけることなく搬送することができる。
【0017】
第1のコンベア14を側面視したときに、第2のストッパー41と重合する位置には、プッシャの一例である押し出し部材50が設けてある。押し出し部材50は、第1のコンベア14の側方から見たときの形状が略L形の金属製の部材で、その中央付近の折り曲げ部分が、第1のコンベア14の内部にあって溝形部材11の長手方向に設けた回転軸51に、回動可能に2以上取付けられている。そして折り曲げ部分から上側には、第1のコンベア14の上方に突出可能な上側部54が設けられ、折り曲げ部分から右側には、その先端に復帰錘53を有している右側部52が設けられている。
溝形部材11が押し出し部材50の上側を移動するときには、押し出し部材50は、上側部54を右方向から押されて略15度反時計方向に回動し、図中の二点鎖線の位置まで回動するので、溝形部材11は回動した押し出し部材50の上側を通過し、移動を妨げられることはない。また、復帰錘53の自重によって、押し出し部材50は、溝形部材11の通過後に時計方向に回動し、図中の実線の位置まで自動的に戻ることができる。
【0018】
押し出し部材50は、エアシリンダー55に接続され、第1のコンベア14の移動方向と同一方向に移動可能となっている。溝形部材11が押し出し部材50の上側を通過した後、ホイールコンベア49に一部乗り上げた状態になると、押し出し部材50は、エアシリンダー55によって中間載置台15の方向に向かって押し出される。元の状態に戻っている押し出し部材50は、第1のコンベア14の上方に突出している上側部54によって溝形部材11全体が中間載置台15の上に位置するまで押して移動させる。図3〜図5に示すように、中間載置台15の上には、反転装置17の一部であって、断面コ字状の金属製(金物)であり、その下部が中間載置台15と重合し、一定間隔をおいて溝形部材11を保持する複数の保持部材58がその開口部63を開口して待機しており、その内部に配置されている2以上の縦ローラ56によって、溝形部材11の横移動は止められる。押し出し部材50は溝形部材11が反転装置17の中に入った後、エアシリンダー55によって元の位置に戻される。
【0019】
反転装置17は、中間載置台15と、中間載置台15と平行に設けられた孔加工作業台16の中間(保持部材58の基端部)に保持部材58ごと180度反転可能な反転軸57を有し、反転軸57には、反転軸57の軸方向に複数の保持部材58が、その基端部を中心に反転するように取付けられている。保持部材58の数は2以上で任意であるが本実施の形態では3としている。2以上必要とするのは、反転時の保持部材58のねじれによる溝形部材11の変形を抑えるためである。反転軸57の両端部は、軸受59で支持されている。また、反転軸57の一側の軸受59の外側には、反転軸57と軸心を同一にする回転駆動源の一例である駆動モータ60が軸継手を介して接続されている。
また、保持部材58内に嵌入して縦ローラ56に当接した溝形部材11を上から押圧保持するパッド61を有し、パッド61によって保持された溝形部材11を駆動モータ60によって、反転軸57を中心にして保持部材58ごと180度回転する。保持部材58の上部には、パッド61の上下動を行うシリンダー62が設けてある。なお、パッド61は、溝形部材11に傷をつけないように柔らかい材質のものを使用する方が望ましい。本実施の形態では、ウレタン製の物を使用している。
【0020】
保持部材58の開口部63側の上部には、保持部材58の反転軸57の軸方向と平行に短軸66が対となる軸受66aを介して取付けられている。短軸66には、ブラケット67とこれと約150度の角度をなして一体化した固定軸65の基部が回動可能に取付けられている。固定軸65には補助ローラ64が回転自在に取付けられ、ブラケット67の先部にはピストンロッド68の先部に取付けられている取付け金具68aが取付けられ、シリンダー69を伸縮することによって、ブラケット67が短軸66を介して約60度回動し、補助ローラ64が保持部材58の開口部63側で開閉するようになっている。
補助ローラ64で開口部63を閉じることによって、保持部材58を反転させるときに溝形部材11の飛び出しを防ぐことができる。また、閉じた状態のときの補助ローラ64の固定軸65は縦ローラ56の回転軸と平行になるので、孔加工の終了後に、溝形部材11を長手方向に搬送するときには、幅方向の位置ずれを防止することができる。
【0021】
図3に示すように、第1のコンベア14から押し出し部材50によって押し出された溝形部材11は、ホイールコンベア49上を通って、縦ローラ56に当接するまで移動する。このとき、図5に示すようにシリンダー69はロッドが収縮した状態で、補助ローラ64は図中の二点鎖線で示す位置にあって、保持部材58は開口した形状となっている。その後、シリンダー62、69を作動させ、パッド61で溝形部材11を上から押さえると共に、補助ローラ64で、保持部材58の開口部63を閉じた状態(図中の実線部分)にする。
保持部材58の底内側部70は、ホイールコンベア49の上側部71よりも低い位置にある。このため、パッド61が溝形部材11の側端部40を押さえているとき、溝形部材11の溝底部12は、保持部材58の底内側部70ではなくホイールコンベア49の上側部71を押圧している。この位置関係を保持したまま反転させると、ホイールコンベア49は反転しないので、溝形部材11の溝底部12と保持部材58の底内側部70の間の距離だけ隙間が生じることになる。しかし、保持部材58の反転が行われる間、シリンダー62からの押圧力はパッド61を介して常に溝形部材11に伝えられているので、パッド61が隙間の分だけ下がり、溝形部材11を押圧するので反転中に隙間が生じることはない。
パッド61によって溝形部材11を押さえながら反転させることによって、溝形部材11のがたつきによって傷が入るのを防ぐことができる。
【0022】
溝形部材11は、反転した後は孔加工作業台16の上に載置される。図4に示すように、孔加工作業台16上には、反転装置17の保持部材58の位置を避けて、溝形部材11の裏面を所定高さに保つ支持台の一例である受けローラ72が、セットされる溝形部材11の長手方向に2カ所以上回転可能に設けられている。受けローラ72は、溝形部材11の幅方向に、軸受73によって両端部を保持された受けローラ軸74に100mm程度の間隔を開けて、直径300mm程度のものを2枚以上回転可能に取付けている。また、受けローラ72は、厚さ100mm程度のものを一枚使用することもでき、逆に枚数を3枚以上にすることもできる。溝形部材11は、受けローラ72によって、その長手方向に摺動することなく移動できるので、長手方向の位置決めが容易にでき、傷もつかない。
ここにいう所定高さとは、孔加工手段を行う工具と溝形部材の間に必要な隙間を確保するための高さをいう。
【0023】
図6、図7に示すように、幅方向調整装置75は、孔加工作業台16の第1のコンベア14から見て前側の基部に、孔加工作業台16に載置される溝形部材11の長手方向と平行に設けられた回転可能な支持軸76と、支持軸76の両側の端部を支持する軸受77と、支持軸76の両側に、軸受77の取付け位置を避けて支持軸76の半径方向外側であって略上方に向けて設けられ、支持軸76と一体となって回動可能な腕部材78、79とを有している。腕部材78、79の先部には、孔加工作業台16の方向に向けてブラケット80がそれぞれ設けられ、ブラケット80には、腕部材78、79に平行な軸81と、軸81に回転可能に取付けられた押圧ローラ82とがそれぞれ取付けてある。腕部材79の後ろ側であって、腕部材79の上端より低い位置で、支持軸76の中央付近をよけた部分にはシリンダー83が取付けられている。
【0024】
反転装置17によって、孔加工作業台16に溝形部材11が載置されると、シリンダー62によるパッド61を介しての溝形部材11への押圧が解除される。このときは、シリンダー83はロッドが収縮した状態である。また、腕部材78、79は支持軸76に垂直な位置から15度程度シリンダー83側に傾いた状態で支持されていて、押圧ローラ82と溝形部材11との間には隙間を有している。
孔加工作業台16に溝形部材11が載置され、シリンダー83のロッドが伸びると、支持軸76と一体になった腕部材78、79が略垂直になる位置まで回動する。このとき、押圧ローラ82によって溝形部材11はシリンダー83側から押圧力を受け、反転装置17の内部に取付けられた縦ローラ56に当接するまで移動する。これによって、溝形部材11の幅方向の位置を決めることができる。
【0025】
シリンダー83が支持軸76の中央付近をよけた位置に取付けられているのは、孔加工を行うロボットの取付け位置と干渉しないためであるので、干渉しない位置であれば任意の位置に取付けてよい。
また、シリンダー83の高さ方向の取付け位置も腕部材78、79の上端より低い位置にしてあるが、これはロボットのアームの動きを妨げないためである。ロボットの動きの妨げにならない範囲であれば、シリンダー83の取付け高さを溝形部材11の高さと略同一にして、支持軸76と腕部材78、79による回動機構を省略して直線的に溝形部材11を押圧することもできる。
【0026】
図8に示すように、第1の位置決め装置18は、孔加工作業台16に載置される溝形部材11が長手方向に自由に移動可能な受けローラ72と、受けローラ72上に載っている溝形部材11の長手方向の両外方向にそれぞれ対向して設けられた押圧部材84、85と、それぞれの押圧部材84、85をロープ86、87を介して同期して内側に引っ張り、溝形部材11のセンタリングを行うエアシリンダー88と、エアシリンダー88によるセンタリングの解除時に、押圧部材84、85を溝形部材11の長手方向の外側に付勢するカウンターウエイト89、90とを有している。
エアシリンダー88のピストンロッド91は通常の状態(センタリングの解除時)では突出している。ピストンロッド91にはブラケット92が取付けられ、ブラケット92には、例えば鋼製のロープ86、87が取付けられている。ロープ86、87は、プーリ93、94、95によって向きを変えられ、押圧部材84、85の内側に取付けられている。押圧部材84、85の端面96、97間の距離は中心位置Sから左右均等になるように長さの調整がされている。また、押圧部材84、85、ブラケット92は、溝形部材11の長手方向に摺動可能な台84a、85a、92aにそれぞれ取付けられている。
【0027】
第1の位置決め装置18は、幅方向の位置決めを行う幅方向調整装置75と同じタイミングで作動する。エアシリンダー88が作動すると、ロープ86、87を介して押圧部材84、85に伝達される引張力によって押圧部材84、85は、同期して内側に移動する。溝形部材11の長手方向の一側が押圧部材84又は85に当接し、そのまま押圧部材84又は85と一緒に内側に移動する。そして、溝形部材11の長手方向の他側が、他側の押圧部材85又は84に当接した状態になると、溝形部材11の移動は止まる。このとき、溝形部材11の長手方向の中心位置Sから両端までの長さは等しくなっている。溝形部材11の長さに誤差がある場合でも、その中心を基準に位置を合わせることができる。
なお、長さの違う枕木を製造する場合でも、押圧部材84、85は摺動可能な台84a、85a、92aにそれぞれ取付けられているので、調整が簡便にできる。
【0028】
作業終了後、エアシリンダー88の作動を解除すると、ロープ86、87が緩み、押圧部材84、85のそれぞれの内側への引張力も解除される。そして、押圧部材84、85の外側に取付けた解除ロープ98、99を介して取付けられたカウンターウエイト89、90によって、押圧部材84、85は外側に付勢力を加えられて移動するので、溝形部材11の長手方向の両端部への固定が解除される。
本実施の形態では、溝形部材11の固定には、エアシリンダー88を使用しているが、例えば、それぞれ逆方向にねじ溝を切ったスクリューを介して、モータから両側の押圧部材84、85に駆動力を伝えても、同様に中心位置を合わせることができる。この場合、モータを逆方向に回せば解除もできるので、カウンターウエイト89、90を省略することができる。
【0029】
図1に示すように、孔加工手段20は、多関節ロボットと、多関節ロボットによって予め決定されたプログラムによって3次元的に制御されるプラズマトーチと、これに付設する機器によって行う。前記手順によって位置決め固定された溝形部材11は、溝底部12を上側にし、溝底部12の裏面を、受けローラ72によって高さ方向の基準にして固定されている。高さ方向の位置ずれは、溝形部材11の厚みの寸法公差の範囲内となるので、精度よく加工できる。
孔加工の位置、形状としては、例えば、図15(A)、(C)の従来例に示すレール取付け孔205〜207を予めプログラムしておくことによって、自動的に孔加工を行うことができる。プラズマトーチによって加工された溝形部材11の溝底部12の裏面にはドロスが発生するが、例えばプレスによって孔加工を行った場合に発生する返りに比べ少量なので、簡単に落とすことができる。動作前・後の多関節ロボットのアームの位置は、孔加工作業台16と重合しないようになっていて、反転装置17が誤作動したときに溝形部材11が多関節ロボットのアームとぶつかって破損することを防いでいる。
【0030】
孔加工終了後は、反転装置17のシリンダー62が作動し、パッド61によって溝形部材11を押圧する。そして、再度反転して溝形部材11は中間載置台15上に載置され、シリンダー62による押圧を解除される。
図9、図10(A)、(B)に示すように中間載置台15の上部には、孔加工前と同様に幅方向に移動可能なホイールコンベア49があり、孔加工終了後の溝形部材11は、ホイールコンベア49の上に載置される。
中間載置台15は、溝形部材11を幅方向に搬送するホイールコンベア49と、ホイールコンベア49より上位位置に突出可能となって、搭載された溝形部材11を長手方向に移動させる昇降ローラ100とを有している。昇降ローラ100と、昇降ローラ100が上部に連設された昇降台101と、昇降台101の長手方向の一側の下部に設けられた昇降ローラ100を駆動する移動モータ102は、一体となって昇降できるように設けられている。
【0031】
そして、昇降台101の他側の下部には昇降シリンダ103と、これに連動して作動するロッド104が昇降台101と長手方向を同じにして基台101aに取付けられている。昇降台101の下方には、昇降シリンダ103に取付けられたロッド104の動作する方向と直交する水平軸106が軸受を介して基台101aに複数設けられ、ロッド104と水平軸106は、回動ブラケット105によって連結され、水平軸106は、ロッド104の動きに応じて回動可能に取付けられている。水平軸106の両端部には水平軸106と一体となって回動可能な回動腕107がそれぞれ取付けられ、腕の先部に取付けられた支持軸108には、支持ローラ109が取付けられている。それぞれの支持軸108に取付けられた支持ローラ109によって昇降台101は支持され、高さを決められている。
【0032】
孔加工が終了し、反転装置17によって、中間載置台15に溝形部材11が載置されると、昇降シリンダ103が作動して、突出していたロッド104が昇降シリンダ103の方向へ引き込まれる。ロッド104によって回動ブラケット105の先部が力を受け、水平軸106が回動する。水平軸106と軸心の高さが同じ位置にあり、水平軸106を中心として水平軸106の上側方向に回動する支持ローラ109によって、昇降台101が持ち上げられ、昇降台101上に取付けられた昇降ローラ100の高さの方がホイールコンベア49の高さより高くなり、溝形部材11は、昇降ローラ100によって支持される。昇降台101の他側の側部は、保持腕110とその両側に設けられた回動軸を介して保持台111と接続されている。これによって、昇降台101の横方向への過度の移動を制限している。
【0033】
昇降ローラ100は移動モータ102によって駆動され、それぞれの昇降ローラ100間に昇降台101と略同一の高さに取付けられたスプロケット112を介し、図10(A)に示す駆動チェーン100a〜100iによって連結されている。昇降ローラ100、移動モータ102、スプロケット112は一体となって昇降するので、駆動チェーン100a〜100iが緩むことはない。また、昇降ローラ100は、昇降ローラ100より低い位置に設けられたスプロケット112と駆動チェーン100a〜100iによって駆動されるので、昇降時にホイールコンベア49と干渉することはない。
昇降ローラ100によって支持された溝形部材11は、図5中の二点鎖線に示すように、ホイールコンベア49によって支持されていたときよりも高い位置で支持されるが、反転装置17の保持部材58の高さ方向の隙間は十分確保されているので、保持部材58と溝形部材11が昇降時に衝突して互いに傷つくことはない。
昇降ローラ100上に支持された溝形部材11は、次工程のプレス装置32(図11、図12参照)上に先行する溝形部材11がないことをセンサー等で確認した後、移動モータ102から昇降ローラ100に伝達される駆動力によって、移動することができる。
【0034】
図1に示す第2のコンベア21は、中間載置台15の移動モータ102と同期して駆動され、中間載置台15からプレス加工位置22まで前進した仮受け装置23まで溝形部材11を運搬する。溝形部材11の移動方向の左右に、溝形部材11が通過する隙間をあけて、図示しないガイドローラを設けているので、運搬時の横方向の位置ずれを防止することができる。
【0035】
図1、図11、図12(A)に示すように仮受け装置23は、プレス装置32の作動時には後方に待避するようになっている。
仮受け装置23は、溝形部材11の幅方向に移動可能な方向にレール付きの固定台113を有し、その上部にエアシリンダー114によって前進可能な移動台115を有している。そして、移動台115にはシリンダー116によって上下移動が可能な仮受け台117が取付けられている。そして、仮受け台117の下部には、複数の仮受けローラ118が設けてあり、通常は第2のコンベア21と高さ位置H1を同じにしている。
第2のコンベア21から搬送されて来る溝形部材11の高さ位置H1は、下金型24、25の高さ位置H2より高いので、下金型24、25との当たりを避けてプレス装置32のプレス加工位置付近まで搬送することができる。プレス加工位置付近まで搬送された後は、溝形部材11はシリンダー116により、下金型24、25の高さ位置H2より低い高さ位置H3まで下がり、下金型24、25に載置される。
【0036】
溝形部材11の搬送時には隙間をあけて設けているテーパローラ125、ガイドローラ126によって、横方向の位置ずれを防止することができる。
図12(B)に示すように、テーパローラ125の円周部には、溝形部材11の角部11aと角度を合わせたテーパが形成されている。溝形部材11を所定位置まで搬送した後、図11に示すように高さH3の位置まで下がったときは、テーパローラ125の上端部125aの位置も溝形部材11の溝部12の下面より下がるので、エアシリンダー114を作動させ、移動台115をプレス装置32の後方(図12(A)に示す位置)まで下げるときには、溝形部材11に当たることはない。
【0037】
溝形部材11は、図13(A)、(B)に示す第2の位置決め装置119によって長手方向の位置を決められる。第2の位置決め装置119は、プレス装置32の後部の両側で、プレス装置32の上下動と、仮受け装置23の前後動を邪魔しない位置に設けられている。第2の位置決め装置119は、プレス装置32の下金型24、25上に載置される溝形部材11の長手方向の両外方向にそれぞれ対向して設けられた溝側部押圧機構120、121と、それぞれの溝側部押圧機構120、121をロープ120a、121aを介して同期して引っ張り、溝形部材11のセンタリングを行うエアシリンダー122と、エアシリンダー122によるセンタリングの解除時に、溝側部押圧機構120、121をそれぞれプレス装置32の後方に付勢するカウンターウエイト123、124とを有している。
【0038】
溝側部押圧機構120、121は、複数の部品によるリンク機構を構成している。エアシリンダー122が作動すると、取付けられたロープ120a、121aによって左右の溝側部押圧機構120、121の先部に取付けられた爪部127、128が同期して溝形部材11を押圧する。このとき、爪部127、128は、図13(B)に示すように、溝形部材11の幅方向一側の側部のみ押圧する。また、溝形部材11が載置されている下金型24、25は回転可能であり、位置決め時に摺動しないので、溝形部材11に傷をつけることはない。
長手方向の位置決め後は、エアシリンダー122によって、センタリングを解除する。溝側部押圧機構120、121はリンク機構であり、爪部127、128が押圧していた溝形部材11の両端部付近の垂直軸を中心に回動して、溝形部材11の側方(プレス装置32の後方)に移動するので、その後のプレス加工、また、後続する溝形部材11の搬送を邪魔することはない。
【0039】
爪部127、128は、取付け位置を変えることができ、例えば爪部130、131の位置に変更することによって、長さの違う鋼製枕木の製造にも対応できる。
プレス装置32の上型31を下げると、上金型28、29は、溝形部材11の長手方向の両側の上部を押圧する。溝形部材11の両側の下部は下金型24、25で支持されているので、その内側を上から押さえることになる。そのまま上金型28、29で押圧して、溝形部材11の中央部が受け台26に当接するまで両端部を曲げる。このとき、第2の位置決め装置119は下型27に、受け台26の、溝形部材11の幅方向両側に、溝形部材11の幅方向のセンタリングを行う図示しないガイド板を備えている。両ガイド板間は溝形部材11の幅と略同一の幅に形成されていて、両ガイド板、中央の押圧台30及び受け台26によって、端曲げ加工のときの幅方向の位置ずれを防止することができる。
端曲げ加工終了後は、上型31は元の位置まで上がり、プレス加工は終了する。
【0040】
図14(A)、(B)に示す搬出装置34は、プレス装置32の下金型24、25と受け台26との間に先部の爪133、134が侵入し、プレス加工の終了した溝形部材11を下から持ち上げた後、水平移動して取り出すリフト機構135及び水平移動機構136を有している。リフト機構135は第3のコンベア36の下部のプレス装置32側に設けられ、爪133、134と、これが取付けられた水平腕部138とを有し、連結部材139を介してこれらと一体に上方向に動作可能なエアシリンダー137に取付けられている。水平移動機構136は、リフト機構135のエアシリンダー137に取付けられた固定部材140と、これと連結された水平連結腕141と、これを第3のコンベア36の移動方向に平行移動させることが可能な第3のコンベア36の出口側に設けてある図1に示す駆動手段143(例えばモータとギアボックスを有する)とを有し、固定部材140の下部に、第3のコンベア36の移動方向と平行に設けられた移動手段の一例であるチェーンコンベア142上に載置されている。
【0041】
プレス加工が終了した後、駆動手段143によって、水平連結腕141がプレス装置32方向に突出する。これによって連結部材139は、図14(B)に二点鎖線で示す位置から実線で示す位置までチェーンコンベア142上を移動する。そして、リフト機構135全体がプレス装置32方向に移動し、先部にある爪133、134はプレス装置32上にあるプレス加工後の溝形部材11の下方に入る。次にエアシリンダー137を作動させると、リフト機構135の連結部材139、水平腕部138、爪133、134はそれぞれ上部に移動し、これによって、溝形部材11の底部(爪部133、134で支える位置)は、プレス装置32上であって、図中の二点鎖線の位置まで持ち上げられる。そして、この状態で駆動手段143によって水平連結腕141を元の位置まで戻し、溝形部材11を図中の二点鎖線に示す第3のコンベア36上に移動させる。この状態で、エアシリンダー137を突出させると、爪部133、134によって支持されていた溝形部材11は、第3のコンベア36上に載置される。第3のコンベア36は、鋼製枕木の連続製造設備10の運転時には常時作動しているので、この上に載置された溝形部材11は製品取り出し口35まで搬送される。製品取り出し口35には、図示しない落下ガイドが取付けられていて、溝形部材11の落下を防いでいる。
【0042】
次に、溝形部材11の加工をそれぞれの工程に沿って説明する。ここで、溝形部材11は、先頭から順に溝形部材11a、溝形部材11b、溝形部材11c・・とする。
第1のコンベア14までは、リフトカーやホイスト、又は人力によって溝形部材11を載置することができる。溝形部材11a、11b、11c・・の順に第1のコンベア14上に溝底部12を下にして載置すると、図1に示す第1のコンベア14上を前方に向けて移動する。第1のコンベア14の搬送速度は任意であるが、本実施の形態では10m/min程度としている。第1、第2のストッパー41、42は、第1、第2のストッパー41、42の間に設けられた検出器aと中間載置台15上に設けられた検出器bが溝形部材を検知していないので、溝形部材11aは第2のストッパー42の位置で停止しないで通過する。
【0043】
溝形部材11aが検出器aを通過すると、第2のストッパー42が溝形部材11aを検知し、溝形部材11b以降を停止させる。
溝形部材11aは第1のストッパー41位置も通過して、中間載置台15上に移動する。そして、検出器bによって第1のストッパー41が溝形部材11aを検知する。
溝形部材11aが第1のストッパー41位置から移動したので、検出器aが検知しなくなり、第2のストッパー42が解除される。そして、溝形部材11bが第1のストッパー41の位置まで移動し、検出器aに検知され、第2のストッパー42が作動して、溝形部材11c以降を停止させる。
反転装置17によって溝形部材11aが反転され孔加工作業台16に載置される。そして、孔加工手段20によって孔加工され、再度反転装置17によって中間載置台15上に戻される。孔加工に要する時間は、使用するプラズマトーチや多関節ロボットの仕様によって変わるが、本実施の形態では、80〜160秒程度である。また、このとき位置決めにかかる時間は10秒程度である。
【0044】
中間載置台15が昇降シリンダ103によって上方に移動し、仮受け装置23上に設置していた例えば検出装置(検出器cとする)によって、先行する溝形部材がないことを確認し、溝形部材11aを第2のコンベア21上を通過させ、仮受け装置23に移動させる。中間載置台15が再度昇降シリンダ103によって下方に移動すると検出器bは溝形部材11aを検知しなくなり(検知信号を送らなくなり)、第1のストッパー41が解除される。
すると溝形部材11bは、中間載置台15に運ばれ、溝形部材11aと同様に孔加工がおこなわれる。溝形部材11cは、溝形部材11bの孔加工が終了するまで、第1のストッパー41によって停止している。
【0045】
仮受け装置23に載置された溝形部材11aは、長手方向の位置決めを行った後、プレス装置32に載置される。仮受け装置23がプレス装置32の後方(図1の左方)に待避した後、溝形部材11aの両側の端曲げ加工、すなわちプレス加工が行われる。プレス加工に必要な時間は、位置決めに10秒程度で端曲げ加工に50秒程度である。
プレス加工終了後、搬出装置34によって溝形部材11aは第3のコンベア36上に載置され、製品取り出し口35まで運ばれる。第3のコンベア36の速さも第1のコンベア14と同じく任意であるが、本実施の形態では10m/min程度である。
そして、仮受け装置23がプレス装置32と重合する位置に戻り、仮受け装置23上の検出器cが溝形部材11aを検知しなくなり、溝形部材11bが搬送されてくるのを待つ状態となる。
その後、溝形部材11b、11c・・が本設備によって連続して加工され、製品取り出し口35まで運搬されるが、先行する溝形部材11と後続する溝形部材11は加工中にぶつかることはない。
【0046】
製品取り出し口35から、リフトカー、ホイスト等によって取り出された溝形部材11は、孔加工時に発生したドロス等の後処理や製品検査を経て出荷される。以上のような工程によって、品質の安定した製品を連続して製造することができるようになった。
【0047】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、孔加工手段は、複数設けてもよい。本実施の形態での孔加工にかかった時間は、80〜160秒程度で、プレス加工にかかった時間は、50秒程度であり、このため、プレス装置が作業していない時間が多かった。このため、孔加工時間を短くするためには、上記のように孔加工手段である多関節ロボットを増やすことも可能である。また、反転装置の稼働時間中に他の作業ができないという問題点も考慮に入れると、プレス装置の左右両側から、孔加工が終了した溝形部材を投入すると、さらに効率よく製造ができる。
【0048】
【発明の効果】
請求項1〜9記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、前部に複数の溝形部材を蓄える第1のコンベアが設けられているので、一時に多数の溝形部材を第1のコンベア上に積載しておくことができ、時間的な効率がよい。
さらに、第1のコンベアによって搬送された溝形部材を個々に取り出すことができるので、それぞれの装置上での溝形部材がぶつかることを防ぎ連続的に安定して製造できる。
また、孔加工作業台に載った溝形部材を所定位置に位置合わせを行う第1の位置決め装置を有しているので、短時間で製造でき、品質を安定させることができる。
そして、進退可能となった仮受け装置を有しているので、横方向(溝形部材の長手方向)のどちらから搬送されてきても受け取ることができ、工場内の設置位置が限られる場合にも設置可能になる。また、横方向の両側から孔加工終了後の溝形部材を受け取りプレス加工を行うことによって、製造効率がよくなる。
孔加工作業台とプレス装置の間に、反転装置、中間載置台、第2のコンベア、仮受け装置を有しているので、孔開けと端曲げを連続的に行うことができる。
【0049】
特に、請求項2記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、孔加工手段は、多関節ロボットが、予め決定されたプログラムによって3次元的に制御するので、孔位置の変更に時間がかからず、正確に加工ができる。
請求項3記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、孔加工作業台は、溝形部材の溝底部を上にして、溝底部の裏面を所定高さに保つ支持台を備えているので、孔加工時の高さ方向の位置のずれを板厚の公差の範囲内に抑えることができる。
請求項4記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、第1の位置決め装置は、それぞれの押圧部材をロープを介して同期して引っ張り、溝形部材のセンタリングを行うエアシリンダーを有しているので、溝形部材の長さが一定していなくても中心位置を決めることができ、さらに長さが違う鋼製枕木を製造する場合でも位置決め装置の設定変更は少なくて済む。
また、カウンターウエイトを有しているので、エアシリンダーによるセンタリングの解除時に、エネルギーを消費せずに簡便に元の位置まで復帰させることができる。
【0050】
請求項5記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、第1のコンベアには、溝形部材の移動を個々に止める第1、第2のストッパーを有しているので、溝形部材を1本ずつ連続的に供給し、自動的に鋼製枕木の製造ができる。
請求項6記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、反転装置は少なくとも2つの縦ローラを有しているので、溝形部材の横移動を防止すると共に、孔加工時には、幅方向の位置基準にもなり、また、溝形部材が縦方向に移動するときには、摺動による傷を防止することができる。
そして、溝形部材を上から押圧保持するパッドを有しているので、反転時のがたつきを防止して、製品の品質を向上させることができる。
請求項7記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、中間載置台の昇降ローラは、固定ローラより上位位置に突出可能になっているので、溝形部材の幅方向と長手方向への移動を可能にし、迅速に製造ができる。
請求項8記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、第2の位置決め装置は、溝形部材の幅方向のセンタリングを行う対となるガイド板を下型に有しているので、プレス加工中に同時に位置決めを行うことができ、また、ガイド板は移動しないので、補修が簡便に行える。
請求項9記載の鋼製枕木の連続製造設備においては、搬出装置は、リフト機構及び水平移動機構を有するので、金型との摺動による傷を防ぐことができ、迅速に移動可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る鋼製枕木の連続製造設備の構成図である。
【図2】(A)、(B)はそれぞれ同第1のコンベアの側面図、正断面図である。
【図3】同第1のコンベア、中間載置台を示す側断面図である。
【図4】同反転装置を示す平面図である。
【図5】同反転装置を示す正断面図である。
【図6】同幅方向調整装置を示す平面図である。
【図7】同幅方向調整装置を示す正面図である。
【図8】同第1の位置決め装置を示す右側面図である。
【図9】同中間載置台を示す平面図である。
【図10】(A)、(B)はそれぞれ同中間載置台の右側面図、正面図である。
【図11】同プレス装置の正面図である。
【図12】(A)、(B)はそれぞれ同プレス装置の左側面図、同プレス装置と溝形部材の位置関係を示す部分左側面図である。
【図13】(A)、(B)はそれぞれ同プレス装置と第2の位置決め装置の正面図、同プレス装置と第2の位置決め装置の左側面図である。
【図14】(A)、(B)はそれぞれ同第3のコンベアの搬出装置の部分平面図、正断面図である。
【図15】(A)〜(E)はそれぞれ従来例に係る鋼製枕木(AP型)の平面図、同(AP型)の正面図、同(ナブラ型)の平面図、同(ナブラ型)の正面図、同(AP型、ナブラ型)の側断面図である。
【符号の説明】
10 鋼製枕木の連続製造設備 11 溝形部材
11a 角部 12 溝底部
13 前部 14 第1のコンベア
15 中間載置台 16 孔加工作業台
17 反転装置 18 第1の位置決め装置
20 孔加工手段 21 第2のコンベア
22 プレス加工位置 23 仮受け装置
24 下金型 25 下金型
26 受け台 27 下型
28 上金型 29 上金型
30 押圧台 31 上型
32 プレス装置 34 搬出装置
35 製品取り出し口 36 第3のコンベア
37 プレート 38 プレート
39 ローラ 40 側端部
41 第1のストッパー 42 第2のストッパー
43 ストッパー片 44 ストッパー片
45 アーム 46 エアシリンダー
47 ピストンロッド 48 前端部
49 ホイールコンベア( 固定ローラ)
50 押し出し部材(プッシャ) 51 回転軸
52 右側部 53 復帰錘
54 上側部 55 エアシリンダー
56 縦ローラ 57 反転軸
58 保持部材(金物) 59 軸受
60 駆動モータ(回転駆動源) 61 パッド
62 シリンダー 63 開口部
64 補助ローラ 65 固定軸
66 短軸 66a 軸受
67 ブラケット 68 ピストンロッド
68a 取付け金具 69 シリンダー
70 底内側部 71 上側部
72 受けローラ(支持台) 73 軸受
74 受けローラ軸 75 幅方向調整装置
76 支持軸 77 軸受
78 腕部材 79 腕部材
80 ブラケット 81 軸
82 押圧ローラ 83 シリンダー
84 押圧部材 84a 台
85 押圧部材 85a 台
86 ロープ 87 ロープ
88 エアシリンダー 89 カウンターウエイト
90 カウンターウエイト 91 ピストンロッド
92 ブラケット 92a 台
93 プーリ 94 プーリ
95 プーリ 96 端面
97 端面 98 解除ロープ
99 解除ロープ 100 昇降ローラ
100a 駆動チェーン 100b 駆動チェーン
100c 駆動チェーン 100d 駆動チェーン
100e 駆動チェーン 100f 駆動チェーン
100g 駆動チェーン 100h 駆動チェーン
100i 駆動チェーン 101 昇降台
101a 基台 102 移動モータ
103 昇降シリンダ 104 ロッド
105 回動ブラケット 106 水平軸
107 回動腕 108 支持軸
109 支持ローラ 110 保持腕
111 保持台 112 スプロケット
113 固定台 114 エアシリンダー
115 移動台 116 シリンダー
117 仮受け台 118 仮受けローラ
119 第2の位置決め装置 120 溝側部押圧機構
120a ロープ 121 溝側部押圧機構
121a ロープ 122 エアシリンダ−
123 カウンターウエイト 124 カウンターウエイト
125 テーパローラ 125a 上端部
126 ガイドローラ 127 爪部
128 爪部 130 爪部
131 爪部 133 爪
134 爪 135 リフト機構
136 水平移動機構 137 エアシリンダー
138 水平腕部 139 連結部材
140 固定部材 141 水平連結腕
142 チェーンコンベア 143 駆動手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manufacturing facility for steel sleepers used in railways and the like, and more particularly to a continuous manufacturing facility for steel sleepers that continuously performs hole processing and end bending processing of sleepers.
[0002]
[Prior art]
In recent years, steel sleepers have come to be used due to the high price of wooden sleepers due to depletion of wood resources and the difficulty of disposal of concrete sleepers, and various forms have been developed and put into practical use.
The
[0003]
Conventionally, when manufacturing a steel sleeper, first, a grooved member is placed on a drilling work table one by one by a manual lift truck or hoist, and drilling is performed. Alternatively, it was removed from the drilling work table by a hoist and accumulated on a temporary table.
Then, after the drilling operation is finished, the groove-shaped members are placed one by one from the temporary table on the press device by manual lift truck or hoist and subjected to end bending, and then again by the manual press lift truck or hoist. Had been removed from. After that, it was shipped through post-processing such as deburring and product inspection. Through this manufacturing process, a product with a predetermined shape could be produced. In particular, when many small-lot products were made, the equipment was changed little and the cost was saved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, with the increase in the production amount of steel sleepers, the shape of steel sleepers has been refined and unified as a general shape, so it has become necessary to produce a large amount of products at once.
In the conventional steel sleeper manufacturing equipment, the production efficiency is low when producing a large quantity of products, and the quality is not stable because the work is carried out manually when setting the member on the work table or device. There was a problem.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a continuous manufacturing facility for steel sleepers capable of continuously performing drilling and end bending and stabilizing the quality. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The steel sleeper continuous manufacturing facility according to claim 1, which meets the above-mentioned purpose, is a steel in which a rail mounting hole is formed in a groove-shaped member cut to a predetermined length, and end bending is performed on both sides by a press device. A sleeper manufacturing facility, wherein the groove-shaped member is conveyed with the groove bottom facing down, and a plurality of the groove-shaped members are stored in a front portion, and the first conveyor conveys the groove-shaped member. An intermediate mounting table for taking out and temporarily placing the groove-shaped members individually, and placing the groove-shaped member mounted on the intermediate mounting table on the hole working table by inverting it or placing it on the hole working table A reversing device for reversing and placing the grooved member that has been drilled on the intermediate mounting table again, and a first positioning for aligning the grooved member placed on the hole working table at a predetermined position. An apparatus and the groove positioned on the drilling workbench A hole processing means for drilling the rail mounting hole in the member, and the groove member mounted on the intermediate mounting table in the longitudinal direction of the groove member until the press processing position is completed after the hole processing is completed. A second conveyor that conveys, a temporary receiving device that can move back and forth, and a groove-shaped member that has been conveyed by the second conveyor to the pressing position; and the pressing position. A lower die having a lower die on both sides, a lower die having a cradle in the center, and an upper die having a upper die on both sides corresponding to these, and a pressing die in the center; and A second positioning device for aligning the groove-shaped member placed on the press device at a predetermined position; and a carry-out device for removing the groove-shaped member placed on the press device from the press device after the press work is completed. , By the unloading device Ri said channel members issued and a third conveyor for unloading the product outlet.
[0006]
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 2 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 1, wherein the hole drilling means is an articulated robot and a program determined in advance by the articulated robot. And a device attached to the plasma torch which is controlled three-dimensionally.
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 3 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 1 or 2, wherein the drilling work table has the groove bottom of the channel-shaped member facing upward, A support base for keeping the back surface of the groove bottom at a predetermined height is provided.
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to
[0007]
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 5 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to any one of claims 1 to 4, wherein the first conveyor is on the first conveyor. First and second stoppers that are attached to the front part in the moving direction according to the width of the channel member and individually stop the movement of two adjacent channel members that move laterally on the first conveyor. And the second stopper on the rear side is operated to release the first stopper on the front side, so that only one of the channel members is conveyed as it is by the first conveyor.
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 6 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to any one of claims 1 to 5, wherein the reversing device is superposed at the lower portion with the intermediate mounting table. At least two vertical rollers for stopping the lateral movement of the groove-shaped member conveyed into the hardware by the first conveyor or the pusher following the groove-shaped member arranged in the U-shaped hardware, A pad that fits into the hardware and presses and holds the groove-shaped member that is in contact with the vertical roller from above, and the groove-shaped member held by the pad together with the hardware centered on the base end portion of the hardware And a rotational drive source that rotates 180 degrees.
[0008]
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 7 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 6, wherein the intermediate mounting table includes a fixing roller that conveys the groove-shaped member in the width direction, and the fixing device. It has a lifting roller that can project to a higher position than the roller and moves the mounted groove-shaped member in the longitudinal direction.
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 8 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to any one of claims 1 to 7, wherein the second positioning device has a width of the groove-shaped member. The lower mold has a pair of guide plates that perform direction centering.
The continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 9 is the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to any one of claims 1 to 8, wherein the carry-out device includes the lower molds on the both sides and the center. A lift mechanism and a horizontal movement mechanism are provided in which a claw at the front part enters between the cradle and the groove-shaped member after the press working is lifted from the bottom and moved horizontally to be taken out.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
As shown in FIG. 1, a steel sleeper
The predetermined length here refers to a length necessary for producing a steel sleeper, for example, a length of 2000 to 3000 mm.
[0010]
Then, the steel sleeper
The predetermined position here refers to the center position in the longitudinal direction of the channel member.
[0011]
Furthermore, the steel sleeper
The predetermined position here refers to the center position in the longitudinal direction of the channel member.
In the
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
In addition, although the groove-shaped
[0013]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2 (A), it is attached to the
When the
[0014]
A detector (not shown) is provided at an intermediate position between the first and
[0015]
The operation of the first and
A detector (hereinafter referred to as detector a) provided on the
When the
When the work on the intermediate mounting table 15 is finished and the detector b no longer detects the groove-shaped
[0016]
When the
[0017]
When the
When the groove-shaped
[0018]
The pushing
[0019]
The reversing
In addition, a
[0020]
An upper portion of the holding
By closing the
[0021]
As shown in FIG. 3, the groove-shaped
The bottom
By reversing the
[0022]
The groove-shaped
The predetermined height here refers to a height for securing a necessary gap between the tool for performing the hole drilling means and the channel member.
[0023]
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the width
[0024]
When the
When the groove-shaped
[0025]
The reason why the
Further, the mounting position of the
[0026]
As shown in FIG. 8, the
The
[0027]
The
Even when the sleepers having different lengths are manufactured, the
[0028]
When the operation of the
In the present embodiment, the
[0029]
As shown in FIG. 1, the hole drilling means 20 is performed by an articulated robot, a plasma torch controlled three-dimensionally by a program determined in advance by the articulated robot, and equipment attached thereto. The groove-shaped
As the position and shape of the hole processing, for example, the
[0030]
After completion of the hole processing, the
As shown in FIGS. 9, 10A, and 10B, an upper portion of the intermediate mounting table 15 has a
The intermediate mounting table 15 has a
[0031]
A
[0032]
When the hole processing is completed and the
[0033]
The elevating
The groove-shaped
The groove-shaped
[0034]
The
[0035]
As shown in FIGS. 1, 11, and 12 (A), the
The
Since the height position H1 of the groove-shaped
[0036]
The lateral displacement can be prevented by the
As shown in FIG. 12 (B), a taper that matches the angle with the
[0037]
The groove-shaped
[0038]
The groove
After positioning in the longitudinal direction, the centering is released by the
[0039]
The attachment positions of the
When the
After the end bending process, the
[0040]
In the carry-out
[0041]
After the press work is finished, the horizontal connecting
[0042]
Next, processing of the
Up to the
[0043]
When the
The groove-shaped
Since the groove-shaped
The
[0044]
The intermediate mounting table 15 is moved upward by the elevating
Then, the groove member 11b is carried to the intermediate mounting table 15, and the hole processing is performed in the same manner as the
[0045]
The groove-shaped
After the press working is completed, the groove-shaped
Then, the
After that, the groove members 11b, 11c,... Are continuously processed by this equipment and conveyed to the
[0046]
The groove-shaped
[0047]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, you may provide multiple hole processing means. The time required for the hole processing in this embodiment is about 80 to 160 seconds, and the time required for the press processing is about 50 seconds. Therefore, there is much time during which the press apparatus is not working. For this reason, in order to shorten the drilling time, it is possible to increase the number of articulated robots as the drilling means as described above. Also, taking into consideration the problem that other operations cannot be performed during the operation time of the reversing device, it is possible to manufacture more efficiently by inserting the groove-shaped member in which the hole processing has been completed from both the left and right sides of the pressing device.
[0048]
【The invention's effect】
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claims 1 to 9, since the first conveyor for storing a plurality of groove-shaped members is provided in the front portion, a large number of groove-shaped members are connected to the first conveyor at a time. It can be loaded on top and is time efficient.
Furthermore, since the groove members conveyed by the first conveyor can be taken out individually, the groove members on the respective devices can be prevented from colliding with each other and can be manufactured continuously and stably.
Moreover, since it has the 1st positioning device which aligns the groove-shaped member mounted on the hole processing worktable in a predetermined position, it can manufacture in a short time and can stabilize quality.
And since it has a temporary receiving device that can be advanced and retracted, it can be received from either the lateral direction (longitudinal direction of the groove-shaped member), and the installation position in the factory is limited Can also be installed. Moreover, manufacturing efficiency is improved by receiving and pressing the groove-shaped member after completion of the hole processing from both sides in the lateral direction.
Since the reversing device, the intermediate mounting table, the second conveyor, and the provisional receiving device are provided between the drilling work table and the press device, it is possible to continuously perform drilling and end bending.
[0049]
In particular, in the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 2, since the articulated robot is three-dimensionally controlled by the articulated robot according to a predetermined program, it takes time to change the hole position. Therefore, it can be processed accurately.
In the continuous production equipment for steel sleepers according to claim 3, since the hole processing work table is provided with a support table that keeps the back surface of the groove bottom portion at a predetermined height with the groove bottom portion of the groove-shaped member facing up, Deviations in the height direction at the time of drilling can be suppressed within the tolerance range of the plate thickness.
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to
In addition, since the counterweight is provided, when the centering is released by the air cylinder, it is possible to easily return to the original position without consuming energy.
[0050]
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 5, since the first conveyor has first and second stoppers for individually stopping the movement of the groove-shaped member, the groove-shaped member is 1 Steel can be supplied continuously, and steel sleepers can be manufactured automatically.
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 6, since the reversing device has at least two vertical rollers, the lateral movement of the groove-shaped member is prevented, and the position reference in the width direction is used at the time of drilling. Also, when the channel member moves in the vertical direction, scratches due to sliding can be prevented.
And since it has the pad which press-holds a groove-shaped member from the top, the shakiness at the time of inversion can be prevented and the quality of a product can be improved.
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 7, since the lifting roller of the intermediate mounting table can protrude to a higher position than the fixed roller, the movement of the groove-shaped member in the width direction and the longitudinal direction can be performed. And enables rapid production.
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 8, since the second positioning device has a pair of guide plates for performing centering in the width direction of the groove-shaped member in the lower mold, Since the guide plate does not move, the repair can be easily performed.
In the continuous manufacturing equipment for steel sleepers according to claim 9, since the carry-out device has a lift mechanism and a horizontal movement mechanism, it can prevent scratches caused by sliding with the mold and can move quickly. Yes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a continuous manufacturing facility for steel sleepers according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a side view and a front sectional view of the first conveyor, respectively.
FIG. 3 is a side sectional view showing the first conveyor and the intermediate mounting table.
FIG. 4 is a plan view showing the reversing device.
FIG. 5 is a front sectional view showing the reversing device.
FIG. 6 is a plan view showing the same width direction adjusting device.
FIG. 7 is a front view showing the same width direction adjusting device.
FIG. 8 is a right side view showing the first positioning device.
FIG. 9 is a plan view showing the intermediate mounting table.
FIGS. 10A and 10B are a right side view and a front view of the intermediate mounting table, respectively.
FIG. 11 is a front view of the press device.
FIGS. 12A and 12B are a left side view of the pressing device and a partial left side view showing the positional relationship between the pressing device and the groove-shaped member, respectively.
FIGS. 13A and 13B are a front view of the press device and a second positioning device, and a left side view of the press device and the second positioning device, respectively.
14A and 14B are a partial plan view and a front sectional view, respectively, of the third conveyor carry-out device.
FIGS. 15A to 15E are a plan view of a steel sleeper (AP type) according to a conventional example, a front view of the AP (AP type), a plan view of the same (Nabla type), and the same (Nabla type), respectively. ) And a side sectional view of the same (AP type, Nabla type).
[Explanation of symbols]
10 Continuous production facilities for
13
15 Intermediate mounting table 16 Drilling work table
17 reversing
20 hole processing means 21 second conveyor
22
24
26
28
30
32
35
37
39
41
43
45
47
49 Wheel conveyor (fixed roller)
50 Extruding member (Pusher) 51 Rotating shaft
52
54
56
58 Holding member (metal) 59 Bearing
60 drive motor (rotation drive source) 61 pad
62
64
66
67
70 Bottom
72 Receiving roller (support) 73 Bearing
74 Receiving
76
78
80
82
84 Pressing
85 Pressing
86
88
90
92
93
95
97
99
103
105
107
109
111 Holding stand 112 Sprocket
113
115 Moving table 116 Cylinder
117
119
123
125
126
128
131
134
136
138
140 Fixing
142
Claims (9)
溝底部を下にして前記溝形部材を搬送し、前部に複数の該溝形部材を蓄える第1のコンベアと、
前記第1のコンベアによって搬送された前記溝形部材を個々に取り出して仮置き載置する中間載置台と、
前記中間載置台上に載った前記溝形部材を反転して孔加工作業台に載せ、又は該孔加工作業台に載置されて孔加工の終了した前記溝形部材を再度前記中間載置台に反転して載せる反転装置と、
前記孔加工作業台に載った前記溝形部材を所定位置に位置合わせを行う第1の位置決め装置と、
前記孔加工作業台上に位置決めされた前記溝形部材に、前記レール取付け孔の孔加工を行う孔加工手段と、
前記孔加工が終了して、前記中間載置台に載った溝形部材をプレス加工位置の手前まで該溝形部材の長手方向に搬送する第2のコンベアと、
進退可能となって、前記第2のコンベアによって前記プレス加工位置まで搬送された溝形部材を、前記プレス加工位置に載置する仮受け装置と、
前記プレス加工位置に設けられ、両側に下金型を、中央に受け台を有する下型と、これらに対応して両側に上金型を、中央に押圧台を有する上型とを備えたプレス装置と、
前記プレス装置に載った前記溝形部材を所定位置に位置合わせを行う第2の位置決め装置と、
プレス加工が終了して、前記プレス装置に載った前記溝形部材を該プレス装置から取り出す搬出装置と、
前記搬出装置によって取り出された前記溝形部材を製品取り出し口に搬出する第3のコンベアと、
を有することを特徴とする鋼製枕木の連続製造設備。A steel sleeper manufacturing facility for forming a rail mounting hole in a groove-shaped member cut to a predetermined length and performing end bending on both sides by a press device,
A first conveyor that conveys the groove-shaped member with the groove bottom facing down and stores a plurality of the groove-shaped members in a front portion;
An intermediate mounting table for individually taking out and temporarily mounting the channel members conveyed by the first conveyor;
The groove-shaped member placed on the intermediate mounting table is inverted and placed on the hole working table, or the groove-shaped member placed on the hole working table and finished drilling is again used as the intermediate mounting table. A reversing device for reversing and mounting,
A first positioning device for aligning the groove-shaped member placed on the hole working table at a predetermined position;
Hole processing means for performing hole processing of the rail mounting hole on the groove-shaped member positioned on the hole processing worktable;
A second conveyor that completes the hole processing and conveys the groove-shaped member placed on the intermediate mounting table in the longitudinal direction of the groove-shaped member to a position before the pressing position;
A temporary receiving device that is capable of advancing and retreating and placing the groove-shaped member conveyed to the pressing position by the second conveyor at the pressing position;
A press provided at the press working position, comprising a lower mold on both sides, a lower mold having a cradle in the center, and an upper mold on both sides corresponding to these, and an upper mold having a pressing table in the center. Equipment,
A second positioning device for aligning the groove-shaped member mounted on the pressing device at a predetermined position;
An unloading device for removing the groove-shaped member mounted on the pressing device from the pressing device after the press work is completed;
A third conveyor for carrying out the groove-shaped member taken out by the carry-out device to a product take-out port;
A continuous manufacturing facility for steel sleepers, characterized by comprising:
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