JP4011244B2 - ワーク組立装置における治具交換方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、セットステーションと組立ステーションとに往復動自在なセット治具と、セットステーションにおいてセット治具に対するワークセット作業を行う第1ハンドリングロボットと、組立ステーションにおいて組立済みワークの払出し作業を行う第2ハンドリングロボットとを備えるワーク組立装置における治具交換方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のワーク組立装置においては、ワークの機種変更に際し、セット治具と各ハンドリングロボットに取付けるハンドリング治具とをワークの機種に応じたものに交換することが必要になる。
【0003】
従来は、ワーク組立装置と装置外に設けたストック場所との間でセット治具を出し入れしてセット治具を交換すると共に、各ハンドリングロボットの配置部の周囲にハンドリング治具用のストック台を配置し、各ハンドリングロボットの動作によりストック台との間でハンドリング治具の交換を行うようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、各ハンドリングロボットの配置部の周囲には、ワーク供給等の作業を行うための作業スペースも確保する必要があるが、上記従来例のものでは、各ハンドリングロボットの配置部の周囲に配置するストック台によって作業スペースが制約されてしまう。
【0005】
本発明は、以上の点に鑑み、各ハンドリングロボットの配置部の周囲に作業スペースを広く確保できるよう、ハンドリング治具用のストック台を用いずに治具交換を行い得られるようにしたワーク組立装置における治具交換方法を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、セットステーションと組立ステーションとに往復動自在なセット治具と、セットステーションにおいてセット治具に対するワークセット作業を行う第1ハンドリングロボットと、組立ステーションにおいて組立済みワークの払出し作業を行う第2ハンドリングロボットとを備えるワーク組立装置におけるセット治具と各ハンドリングロボットに取付けるハンドリング治具の交換方法において、セット治具上に、第1ハンドリングロボット用と第2ハンドリングロボット用の2つのハンドリング治具を、一方のハンドリングロボット用のハンドリング治具の上に他方のハンドリングロボット用のハンドリング治具を積み重ねるようにして上下2段に段積み可能とし、ワークの機種変更に際し、セット治具をセットステーションと組立ステーションのうち前記一方のハンドリングロボットの作業場所となる一方のステーションに移動した状態で、該一方のハンドリングロボットに取付けられているハンドリング治具をセット治具上に積み重ねて該一方のハンドリングロボットから切離し、その後セット治具をセットステーションと組立ステーションのうち前記他方のハンドリングロボットの作業場所となる他方のステーションに移動した状態で、該他方のハンドリングロボットに取付けられているハンドリング治具を前記一方のステーションでセット治具上に積み重ねたハンドリング治具の上に積み重ねて該他方のハンドリングロボットから切離すことによりセット治具上に2つのハンドリング治具を上下2段に段積みし、この状態でセット治具をワーク組立装置外に搬出し、次に、次機種のワークに対応する第1ハンドリングロボット用と第2ハンドリングロボット用の2つのハンドリング治具を上下2段に段積みした次機種のワークに対応するセット治具をワーク組立装置内に搬入して前記他方のステーションに移動し、この状態でセット治具上の上段のハンドリング治具を前記他方のハンドリングロボットに受け取らせ、その後セット治具を前記一方のステーションに移動した状態で、セット治具上の下段のハンドリング治具を前記一方のハンドリングロボットに受け取らせるようにしている。
【0007】
本発明によれば、セット治具をハンドリング治具用のストック台に兼用して、第1と第2の両ハンドリングロボットのハンドリング治具をセット治具と一緒に交換できる。従って、ハンドリング治具用のストック台が不要となり、各ハンドリングロボットの配置部の周囲に作業スペースを広く確保できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、自動車の車室部床面を構成するフロントフロアから成るワークの組立装置における治具交換に本発明を適用した実施形態について説明する。フロントフロアの構成は機種によって異っている。例えば、図5に示す機種(以下、A機種と記す)のフロントフロアWAは、パネルWA1と、サイドシルWA2aとサイドフレームWA2bとを結合した左右1対のフレームサブアッセンブリWA2,WA2と、前後4個のクロスメンバWA3,WA4,WA5,WA6とで構成され、左右のフレームサブアッセンブリWA2,WA2をクロスメンバWA3〜WA6を介して結合してフレームアッセンブリを組立てた後、フレームアッセンブリ上にパネルWA1を結合して組立てられる。また、図6に示す機種(以下、B機種と記す)のフロントフロアWBは、センタパネルWB1と、左右1対のサイドパネルWB2,WB2と、左右1対のサイドシルWB3,WB3と、左右1対の前側クロスメンバWB4,WB4と、左右1対の後側クロスメンバWB5,WB5とで構成され、センタパネルWB1に左右のサイドパネルWB2,WB2を結合すると共に、各サイドパネルWB2の外側縁に各サイドシルW3Cを結合してパネルアッセンブリを組立てた後、パネルアッセンブリ上に前側クロスメンバWB4,WB4と後側クロスメンバWB5,WB5とを結合して組立てられる。
【0009】
フロントフロアの組立装置には、図1及び図2に示す如く、セットステーションST1と組立ステーションST2と増打ステーションST3とが配置されている。そして、セットステーションST1と組立ステーションST2とに往復動自在なセット治具1を設け、セットステーションST1において第1ハンドリングロボット2によりセット治具1に対するワークセット作業を行った後、セット治具1を組立ステーションST2に往動させ、組立ステーションST2の両側部に配置した複数の溶接ロボット51によりフロントフロアを組立てる。次に、組立済みのフロントフロアを第2ハンドリングロボット3により組立ステーションST2から払出して、増打ステーションST3に配置した第2のセット治具4に移載し、増打ステーションST3の両側部に配置した複数の溶接ロボット52によりフロントフロアに増打溶接を施す。その後第3ハンドリングロボット6によりフロントフロアを増打ステーションST3から払出して図外のコンベアに移載し、フロア組立装置に搬送する。尚、第3ハンドリングロボット6は、増打ステーションST3の前方位置から側方にのびる軌道6a上を走行する走行台6bに搭載されており、増打ステーションST3の前方位置で取上げたフロントフロアを側方位置でコンベアに載置するように作動する。
【0010】
第1ハンドリングロボット2の配置部の周囲には、第1乃至第3の3箇所のワーク投入場所P1〜P3が確保されている。第1と第2の各ワーク投入場所P1,P2には夫々ガイドレール7aに沿ってワーク搬送台車7を搬入自在としている。また、第3ワーク投入場所P3にはワーク置台8を配置している。
【0011】
第2ハンドリングロボット3は、組立ステーションST2と増打ステーションST3との間から側方にのびる軌道3a上を走行する走行台3bに搭載されており、走行台3bにより第2ハンドリングロボット3を組立ステーションST2と増打ステーションST3との間の作業位置とその側方のワーク受取り位置とに移動自在としている。
【0012】
そして、ワーク受取り位置の周囲に第4乃至第6の3箇所のワーク投入場所P4,P5,P6を確保して、第4と第5の各ワーク投入場所P4,P5に夫々ガイドレール9aに沿ってワーク搬送台車9を搬入自在とし、第6ワーク投入場所P6にワーク置台10を配置している。
【0013】
A機種のフロントフロアWAの組立てに際しては、図1に示す如く、左右のフレームサブアッセンブリWA2,WA2を多段に積載したワーク搬送台車7を第1と第2の両ワーク投入場所P1,P2に搬入すると共に、第3ワーク投入場所P3のワーク置台8に4個のクロスメンバWA3〜WA6を人手で載置し、更に、パネルWA1を多段に積載したワーク搬送台車9を第4と第5の両ワーク投入場所P4,P5に搬入する。そして、第1ハンドリングロボット2の動作端に取付けたハンドリング治具20により第1と第2の両ワーク投入場所P1,P2の一方において左右のフレームサブアッセンブリWA2,WA2を取上げ、次に、ハンドリング治具20を第3ワーク投入場所P3に移動させて、ワーク置台8上の4個のクロスメンバWA3〜WA6を取上げ、その後ハンドリング治具20をセットステーションST1に移動させて、セット治具1に左右のフレームサブアッセンブリWA2,WA2と4個のクロスメンバWA3〜WA6とをセットする。次に、セット治具1を組立ステーションST2に往動させて、溶接ロボット51によりフレームサブアッセンブリWA2とクロスメンバWA3〜WA6とを溶接結合してフレームアッセンブリを組立てる。また、予め第2ハンドリングロボット3をワーク受取り位置に移動させて、第2ハンドリングロボット3の動作端に取付けたハンドリング治具30により第4と第5の両ワーク投入場所P4,P5の一方においてパネルWA1を取上げ、フレームアッセンブリの組立て完了前に第2ハンドリングロボット3を作業位置に戻しておく。
【0014】
そして、フレームアッセンブリの組立てが完了したところで、フレームアッセンブリ上にパネルWA1をセットし、この状態で溶接ロボット2によりパネルWA1とフレームアッセンブリとを溶接結合してフロントフロアWAを組立てる。次に、ハンドリング治具30でパネルWA1を保持したままフロントフロアWAを第2ハンドリングロボット3の動作でセット治具1から持ち上げ、この状態で溶接ロボット51によりフロントフロアWAの第1段階の増打溶接を行い、その後第2ハンドリングロボット3によりフロントフロアWAを増打ステーションST3のセット治具4に移載し、溶接ロボット52によりフロントフロアWAの第2段階の増打溶接を行う。
【0015】
尚、第1と第2の両ワーク投入場所P1,P2の一方のワーク投入場所に存するワーク搬送台車7が空になったときは他方のワーク投入場所に存するワーク搬送台車7に積載したフレームサブアッセンブリWA2を取上げ、一方のワーク投入場所において空のワーク搬送台車7とフレームサブアッセンブリWA2を満積したワーク搬送台車7との入れ換えを行う。第4と第5のワーク投入場所P4,P5においても、ワーク搬送台車9が空になる度に同様にワーク搬送台車9の入れ換えを行う。
【0016】
B機種のフロントフロアWBの組立てに際しては、図3に示す如く、左右のサイドパネルWB2,WB2を多段に積載したワーク搬送台車7を第1と第2の両ワーク投入場所P1,P2に搬入すると共に、第3ワーク投入場所P3のワーク置台8にセンタパネルWB1と左右のサイドシルWB3,WB3とを人手で載置し、更に、第6ワーク投入場所P7のワーク置台10に左右の前側クロスメンバWB4,WB4と左右の後側クロスメンバWB5,WB5とを人手で載置する。そして、第1ハンドリングロボット2のハンドリング治具20により第1と第2の両ワーク投入場所P1,P2の一方において左右のサイドパネルWB2,WB2を取上げた後、第3ワーク投入場所P3においてワーク置台8上のセンタパネルWB1と左右のサイドシルWB3,WB3とを取上げ、これらをセットステーションST1においてセット治具1にセットする。次に、セット治具1を組立ステーションST2に往動させ、溶接ロボット51によりセンタパネルWB1と左右のサイドパネルWB2,WB2と左右のサイドシルWB3,WB3とを溶接結合してパネルアッセンブリを組立てる。また、第2ハンドリングロボット3をワーク受取り位置に移動して、第2ハンドリングロボット3のハンドリング治具30により第6ワーク投入場所P6においてワーク置台10上の左右の前側クロスメンバWB4,WB4と左右の後側クロスメンバWB5,WB5とを取上げた後、第2ハンドリングロボット3を作業位置に戻し、パネルアッセンブリの組立てが完了したところで、パネルアッセンブリ上にこれらクロスメンバWB4,WB5をセットし、この状態で溶接ロボット51によりクロスメンバWB4,WB5をパネルアッセンブリに溶接結合してフロントフロアWBを組立てる。次に、ハンドリング治具30でクロスメンバWB4,WB5を保持したままフロントフロアWBを第2ハンドリングロボット3の動作でセット治具1から持ち上げ、この状態で溶接ロボット51によりフロントフロアWBの第1段階の増打溶接を行い、その後第2ハンドリングロボット3によりフロントフロアWBを増打ステーションST3のセット治具4に移載し、溶接ロボット52によりフロントフロアWBの第2段階の増打溶接を行う。
【0017】
ところで、組立ステーションST2での組立てが完了すると、フロントフロアの構成部材を個々に位置決めする必要がなくなる。そのため、増打ステーションST3に配置するセット治具4や第3ハンドリングロボット6のハンドリング治具60に設けるワーク支持部材の個数は少なくて済み、ワーク支持部材の位置を機種に応じて可変する機構を設けることで、セット治具4やハンドリング治具60を複数機種に共用可能な汎用タイプのものに構成できる。一方、セット治具1や第1ハンドリングロボット2のハンドリング治具20や第2ハンドリングロボット3のハンドリング治具30は、フロントフロアの構成部材を個々に位置決めして支持し得るように構成する必要があって、汎用化が困難になる。そのため、セット治具1や第1ハンドリングロボット2のハンドリング治具20や第2ハンドリングロボット3のハンドリング治具30は機種毎に専用のものとしている。そして、組立装置の外側部に治具のストック場所11を設け、機種変更に際しセット治具1と第1ハンドリングロボット2のハンドリング治具20と第2ハンドリングロボット3のハンドリング治具30とをストック場所11にストックされている治具と交換し得るようにしている。
【0018】
ここで、セット治具1は、セットステーションST1から組立ステーションST2に亘って敷設した軌道12に沿って移動する台車13上の横長のレール13aに載架されており、常時は、図示省略したロック部材によりセット治具1を台車13に固定し、台車13の動きでセット治具1をセットステーションST1と組立ステーションST2とに往復動自在としている。そして、セットステーションST1とストック場所12との間に、セットステーションST1に存する台車13上のレール13aに合致するレール14を敷設すると共に、ストック場所11に、セット治具1を支持する横長のレール15aを取付けたA機種用とB機種用の2つのストック台15,15を配置し、任意一方のストック台15を該ストック台15上のレール15aがレール14に合致する交換位置にシフト自在としている。かくて、セットステーションST1に存する台車13と交換位置に存するストック台15とにセット治具1をレール14を介して移し換えることができる。
【0019】
セット治具1上には、図4に示す如く、第1ハンドリングロボット2用と第2ハンドリングロボット3用の2つのハンドリング治具20,30を、一方のハンドリングロボット用のハンドリング治具、例えば、第1ハンドリングロボット2用の第1ハンドリング治具20の上に第2ハンドリングロボット3用の第2ハンドリング治具30を積み重ねるようにして上下2段に段積可能としている。尚、図4はA機種用のものを示しているが、B機種用のものも、同様に、セット治具1上に、第1ハンドリング治具20と第2ハンドリング治具30とを、第1ハンドリング治具20の上に第2ハンドリング治具30を積み重ねるようにして上下2段に段積み可能としている。
【0020】
フロントフロアをA機種からB機種に変更する際は、先ず、A機種用のセット治具1をセットステーションST1に復動させた状態で、第1ハンドリングロボット2に取付けられているA機種用の第1ハンドリング治具20を第1ハンドリングロボット2の動作によりセット治具1上に積み重ねて該ロボット2から切離す。次に、セット治具1を組立ステーションST2に復動させ、この状態で、第2ハンドリングロボット3に取付けられているA機種用の第2ハンドリング治具30を第2ハンドリングロボット3の動作により第1ハンドリング治具20の上に積み重ねて該ロボット3から切離し、セット治具1上に第1ハンドリング治具20と第2ハンドリング治具30とを上下2段に段積みする。次に、セット治具1をセットステーションST1に復動させ、台車13に対するセット治具1の固定を解除して、交換位置に存するA機種用のストック台15にレール14を介してセット治具1を移し換える。
【0021】
次に、B機種用の第1ハンドリング治具20と第2ハンドリング治具30とを上下2段に段積みしたB機種用のセット治具1を載架するB機種用のストック台15を交換位置にシフトし、セットステーションST1に存する台車13にレール14を介してセット治具1を移し換え、台車13にセット治具1を固定する。次に、セット治具1を組立ステーションST2に往動させて、セット治具1上の上段の第2ハンドリング治具30を第2ハンドリングロボット3に受取らせ、その後セット治具1をセットステーションST1に復動させて、セット治具1上の下段の第1ハンドリング治具20を第1ハンドリングロボット2に受取らせる。
【0022】
以上の手順でフロントフロアをA機種からB機種に変更する際の治具交換を行うことができ、B機種からA機種に変更する際も同様の手段で治具交換を行うことができる。また、フロントフロアをA,B両機種以外の他の機種に変更する場合も、ストック場所11に配置するストック台15を当該他の機種用のものに入れ換えることで同様に治具交換を行うことができる。
【0023】
以上、フロントフロアの組立装置の治具交換に本発明を適用した実施形態について説明したが、フロントフロア以外の他のワーク組立装置の治具交換にも同様に本発明を適用できる。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、セット治具をハンドリング治具用のストック台に兼用して、第1と第2の両ハンドリングロボットのハンドリング治具をセット治具と一緒に交換できるため、ハンドリング治具用のストック台が不要となり、第1と第2の各ハンドリングロボットの配置部の周囲に作業スペースを広く確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法を適用するフロントフロア組立装置の平面図
【図2】 図1のII-II線から見た側面図
【図3】 別機種組立時のフロントフロア組立装置の平面図
【図4】 セット治具にハンドリング治具を段積みした状態を示す側面図
【図5】 (A)A機種のフロントフロアを示す斜視図、(B)その分解状態の斜視図
【図6】 (A)B機種のフロントフロアを示す斜視図、(B)その分解状態の斜視図
【符号の説明】
ST1 セットステーション ST2 組立ステーション
1 セット治具 2 第1ハンドリングロボット
2 第2ハンドリングロボット 20,30 ハンドリング治具
Claims (1)
- セットステーションと組立ステーションとに往復動自在なセット治具と、セットステーションにおいてセット治具に対するワークセット作業を行う第1ハンドリングロボットと、組立ステーションにおいて組立済みワークの払出し作業を行う第2ハンドリングロボットとを備えるワーク組立装置におけるセット治具と各ハンドリングロボットに取付けるハンドリング治具の交換方法において、
セット治具上に、第1ハンドリングロボット用と第2ハンドリングロボット用の2つのハンドリング治具を、一方のハンドリングロボット用のハンドリング治具の上に他方のハンドリングロボット用のハンドリング治具を積み重ねるようにして上下2段に段積み可能とし、
ワークの機種変更に際し、セット治具をセットステーションと組立ステーションのうち前記一方のハンドリングロボットの作業場所となる一方のステーションに移動した状態で、該一方のハンドリングロボットに取付けられているハンドリング治具をセット治具上に積み重ねて該一方のハンドリングロボットから切離し、その後セット治具をセットステーションと組立ステーションのうち前記他方のハンドリングロボットの作業場所となる他方のステーションに移動した状態で、該他方のハンドリングロボットに取付けられているハンドリング治具を前記一方のステーションでセット治具上に積み重ねたハンドリング治具の上に積み重ねて該他方のハンドリングロボットから切離すことによりセット治具上に2つのハンドリング治具を上下2段に段積みし、この状態でセット治具をワーク組立装置外に搬出し、
次に、次機種のワークに対応する第1ハンドリングロボット用と第2ハンドリングロボット用の2つのハンドリング治具を上下2段に段積みした次機種のワークに対応するセット治具をワーク組立装置内に搬入して前記他方のステーションに移動し、この状態でセット治具上の上段のハンドリング治具を前記他方のハンドリングロボットに受け取らせ、その後セット治具を前記一方のステーションに移動した状態で、セット治具上の下段のハンドリング治具を前記一方のハンドリングロボットに受け取らせる、
ことを特徴とするワーク組立装置における治具交換方法。
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