JP4036523B2 - 相対移動機構の位置決め装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の部材を駆動手段によって相対移動させる相対移動機構において両部材間の位置決めを行う装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図14および図15に、従来の回動式の相対移動機構に用いられている位置決め装置が示されている。この相対移動機構は、ベースフレームなどの固定側部材1に対して支点a周りに回転自在に支持された円盤状の可動部材2を、図示しない電動モータなどの駆動手段で正逆に回転させるように構成されたものであり、可動部材2の外周近くの所定位置に定位置停止用の第1のストッパ3が装備されているとともに、固定側部材1には、可動部材2が図中時計方向に回動された際に第1のストッパ3が所定の位置まで回動したことを検知して可動部材2の回動駆動を停止させるための検知手段5が配備されている。
【0003】
この検知手段5には、第1のストッパ3の回動軌跡に干渉するよう固定側部材1に備えられたボス6に、支点b周りに揺動自在に軸支された検知アーム7と、その支軸7aの回動を検知するスイッチ8とが備えられている。そして、可動部材2が図中時計方向に駆動回転されて、第1のストッパ3が検知アーム7を当接揺動させると、これがスイッチ8で検知されて、可動部材2の時計方向への回動が停止されるようになっている。
【0004】
上記構成においては、例えば、この機構を点検整備するような場合などでは、回動部材2を第1のストッパ3によって設定した所定の停止位置を越えた位置まで回動させて停止したいことがある。このような場合、従来では、定位置停止用に使用していた第1のストッパ3を所望の移動方向からさらに外側の位置(所定の停止位置を越えた位置)Pに移動させたり、あるいは、定位置停止用の第1のストッパ3の他にさらに外側位置での停止用に第2のストッパを装着しておき、外側位置Pまで回動させたい場合には第1のストッパ3を取り外すような手段がとられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成において停止位置を変更するには、定位置停止用の第1のストッパ3を移動させたり脱着するのに手間がかかるとともに、移動させたり、あるいは、取り外した第1のストッパ3を元の位置に固定する際に、位置合わせを行わねばならず、煩わしいものとなっていた。
【0006】
本発明は、このような点に着目してなされたものであって、定位置停止状態とそれより外側の停止状態とに簡単迅速に切り換えができるとともに、定位置停止状態に復帰した際のストッパの位置決めを正確に行うことができるようにすることを主たる目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、駆動手段によって相対移動される部材のうちの一方の部材に第1のストッパを設けるとともに、他方の部材に前記第1のストッパとの当接を検知する検知手段を備え、検知手段の当接検知作動に基づいて前記駆動手段を停止させるよう構成してある相対移動機構の位置決め装置であって、前記一方の部材に、第1のストッパに対してその相対移動方向に沿って離間して配置されて検知手段に対して第1のストッパが近接する移動方向と同方向の移動により当接作用する第2のストッパと、前記第1のストッパを、相対移動機構の稼動時には検知手段に対して当接可能な正規位置と、相対移動機構の点検時等の非稼動時には当接しない待機位置とにわたって出退変位させる変位駆動手段と、前記第1のストッパを前記変位駆動手段の可動部分に回動可能に枢支したうえで、検知手段と第2のストッパとの間に第1のストッパが位置する状態から第1のストッパが検知手段に近接する方向に沿って移動して互いに当接し合う際には、第1のストッパの回動を阻止して検知手段に対する第1のストッパの当接姿勢を維持する一方、第2のストッパが検知手段と当接した後に第1のストッパが検知手段を通過した位置から前記近接する方向とは逆の方向に沿って移動して第1のストッパと検知手段とが当接し合う際には、第1のストッパの回動を許容して検知手段に対する第1のストッパの当接姿勢を解除する姿勢制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に係る相対移動機構の位置決め装置であって、前記駆動手段は、前記両部材を相対回動させるものであることを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1に係る相対移動機構の位置決め装置であって、前記駆動手段は、前記両部材を相対直線移動させるものであることを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに係る相対移動機構の位置決め装置であって、前記変位駆動手段は、第1のストッパを弾性体の付勢力によって正規位置へ進出移動させる一方、電磁ソレノイドの励磁作動によって第1のストッパを弾性体の付勢力に抗して待機位置へ後退移動させるものであることを特徴とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに係る相対移動機構の位置決め装置であって、変位移動機構により第1のストッパを出退変位させる摺動面に、滑性材のコーティングを施すことを特徴とする。
【0012】
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに係る相対移動機構の位置決め装置であって、前記駆動手段は前記両部材を相対反復移動させるものであり、かつ、当該位置決め装置を、相対移動機構の反復移動両端位置にそれぞれ設けることを特徴とする。
【0013】
請求項1,2,3の構成によると、相対移動機構の稼動時、変位駆動手段により第1のストッパを正規位置に進出させると、第1のストッパと検知手段との当接による通常の位置決め動作を行うことができる。一方、相対移動機構の点検時等の非稼動時、変位駆動手段により第1のストッパを待機位置に後退させると、第2のストッパと検知手段との当接による通常より外側の位置での位置決め動作を行うことができる。さらには、正規の検知作動方向(検知手段と第2のストッパとの間に第1のストッパが位置する状態から第1のストッパと検知手段とが近接する方向)に沿って通常の位置決め動作を行う場合には、姿勢制御手段が第1のストッパの回動を阻止してその当接姿勢を維持するため、第1のストッパを用いて問題なく通常の位置決め動作を行うことができる。一方、正規の検知作動方向に沿って通常の作動時以上に両部材を相対移動させたうえで、さらに逆方向に沿って元の位置まで両部材を相対移動させる場合には、姿勢制御手段が第1のストッパの回動を許容してその当接姿勢を解除するため、変位駆動手段を駆動して第1のストッパを待機位置まで移動させることなく、両部材を元の位置まで相対移動させることができる。しかも、このような姿勢制御手段による第1のストッパの姿勢制御動作を第1のストッパの回動を制御することにより行うので、姿勢制御操作を円滑に行うことができる。
【0014】
請求項4の構成によると、ほとんどの時間を正規位置で使用される第1のストッパは、弾性体によって正規位置に保持されており、第1のストッパを頻度の少ない待機位置に移動させるときのみ変位駆動手段における電磁ソレノイドが通電作動されることになる。
【0015】
請求項5の構成によると、通常、第1のストッパの出退移動の頻度は少なく、先の出退動作と後の出退動作との間の時間的間隔が長くなる場合が多くなるが、滑性材のコーティングが施されている第1のストッパの摺動面では出退動作の前後に時間間隔があいても摺動面と第1のストッパとの間に固着が発生することがない。
【0016】
請求項6の構成によると、相対移動機構の反復移動両端位置において、請求項1〜6の作用を発揮することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1および図2に、本発明を回動式の相対移動機構に適用した場合の位置決め装置の平面図および斜視図が示されている。
【0018】
この相対移動機構は、ベースフレームなどの固定側部材1に対して支点a周りに回転自在に支持された円盤状の可動部材2を、図示しない電動モータなどの駆動手段で正逆に回転させるように構成されたものであり、可動部材2の外周近くの所定位置に定位置停止用の第1のストッパ3と、第1のストッパ3より固体側部材1と可動部材2との間の相対移動量を多く許容する第2のストッパ4とがそれぞれ装備されている。固定側部材1には、可動部材2が図中時計方向に回動された際に第1,第2のストッパ3,4が所定の位置まで回動したことを検知して可動部材2の回動駆動を停止させるための検知手段5が配備されている。
【0019】
この検知手段5には、固定側部材1に備えたボス6(第1のストッパ3、および、第2のストッパ4の回動軌跡に干渉するように設けられている)に対して支点b周りに揺動自在に軸支された検知アーム7と、その支軸7aの回動を検知するスイッチ8が備えられており、可動部材2が図中時計方向に駆動回転されて、第1,第2のストッパ3,4が検知アーム7を当接揺動させると、これがスイッチ8で検知されて、可動部材2の時計方向への回動が停止されるようになっている。なお、検知アーム7の当接揺動は、固定側部材1に設けられた当たり面9との当接によって規制されるようになっている。
【0020】
第1,第2のストッパ3,4を可動部材2に支持する詳細な構造が図3〜図8に示されている。
【0021】
円盤状の可動部材2の外周近くの上面には、奥拡がり状のアリ溝10が環状に形成されており、このアリ溝10の周方向での所定位置に、クロッツ11およびボルト12を介して厚板状の支持台13が締め上げ固定されている。なお、支持台13はクロッツ11に形成した位置決め段部11aに係合されることで、可動部材2に対して一定姿勢で装着されるようになっている。
【0022】
支持台13の上面には、可動部材2の回動支点aに対する半径方向に沿って直線状のアリ溝14が形成されるとともに、このアリ溝14に沿ってスライド移動自在に支持部材15が嵌合され、この支持部材15の上面に立設固定した支点軸16に、第1のストッパ3が支点c周りに回動自在に遊嵌装着されている。アリ溝14の内面には、図示はしないが二硫化モリブデン(MoS2)等の滑性材が乾式コーティングされており、時間が経過してもアリ溝14に対して支持部材15が固着しにくくなっている。これにより、支持部材15は、長時間経過してもアリ溝14に固着することなく摺動可能となっている。なお、滑性材のコーティングに代えてアリ溝14にグリース等を塗布することで潤滑を確保してもよい。
【0023】
第1のストッパ3の下面には支点軸16を囲む凹部17が形成され、この凹部17に、支点軸16に外嵌したねじりバネ18が収容されている。ねじりバネ18の一端は、支持部材15の上面に植設したバネ受けピン19に係合されるとともに、ねじりバネ18の他端は、第1のストッパ3に下向きに植設したバネ受けピン20に係合されることで、第1のストッパ3は常に半時計方向への回動付勢力を受けている。そして、回動付勢された第1のストッパ3は、支持部材15の上面に突設されたストッパピン21に当接支持されることで、第1のストッパ3の一側面に形成された当接面3aが、可動部材2の回動支点aに対する半径方向に沿う姿勢に保持されるとともに、第1のストッパ3が回動付勢力に抗して時計方向へ回動することが許容されるようになっている。
【0024】
また、この位置決め装置は、支持部材15のスライド移動によって、第1のストッパ3を検知手段の検知アーム7に当接作用可能な正規位置と、当接作用しない待機位置とに亘って移動させる変位駆動手段22を有している。すなわち、可動部材2の上面には、ブラケット23を介して電磁ソレノイド24が設けられ、そのプランジャ24aが支持部材15の端部にピン25を介して連結されるとともに、プランジャ24aには復帰用のコイルバネ26が外嵌装着されている。
【0025】
電磁ソレノイド24は、通電励磁によってプランジャ24aを退入駆動するよう構成されており、非通電状態ではコイルバネ26によってプランジャ24aが付勢突出され、プランジャ24aに固定したバネ受け座金27が支持台13の端面に当接するまで支持部材15が進出されることで、第1のストッパ3が前記正規位置に保持される。また、電磁ソレノイド24を通電励磁してプランジャ24aをコイルバネ26に抗して退入駆動することで、第1のストッパ3を前記待機位置に後退移動させるよう構成されている。
【0026】
また、第2のストッパ4は、図4に示すように、第1のストッパ3の当接面3aと同高さの当接面4aを備えたL形に構成され、クロッツ28およびボルト29を介してアリ溝10に締め上げ固定されている。
【0027】
なお、本実施の形態では、支持部材15,支点軸16,ねじりバネ18,バネ受けピン19,20,およびストッパピン21から姿勢制御手段が構成されている。
【0028】
本発明に係る位置決め装置は以上のように構成されており、以下、その作動を図9〜図13に基づいて説明する。
【0029】
(a)通常の定位置停止運転状態では、図9に示すように、第1のストッパ3が正規位置に進出した状態で、検知手段5より回動上手側に位置している。このとき、検知アーム7と第2のストッパ4との間に第1のストッパ3が位置している。そして、可動部材2が時計方向Xへの回動して、第1のストッパ3が検知手段5の検知アーム7に当接する位置(以下、この位置を第1の定位置という)まで移動して、第1のストッパ3に作用することで、可動部材2の駆動が遮断されて、可動部材2が一定位置に停止される。
【0030】
(b)点検整備等のために可動部材2を、第1のストッパ3が第1の定位置を越えた位置まで回動させたい場合には、図10に示すように、先ず、変位駆動手段22の電磁ソレノイド24を通電して、支持部材15ごと第1のストッパ3を正規位置より待機位置まで退入移動させる。
【0031】
(c)次に、第1のストッパ3を待機位置に保持した状態で可動部材2を上記第1の定位置を越えて更に時計方向Xに回動させると、図11に示すように、第2のストッパ4が検知手段5の検知アーム7に当接作用して、可動部材2はこの位置(以下、この位置を第2の定位置という)で停止される。
【0032】
(d)可動部材2が第2の定位置で停止されると、直ちに電磁ソレノイド24への通電を停止して、バネ付勢力によって第1のストッパ3を待機位置より正規位置まで進出移動させ、この状態で、所望の整備点検作業等を行う。このように、この位置決め装置では、第1のストッパ3が検知手段5を通過するまでの間だけで電磁ソレノイド24を通電して第1のストッパ3を待機位置に退入させておけばよい。
【0033】
(e)整備点検作業等を終了すると、可動部材2を逆方向(図では反時計方向)Yに回動させると、先ず、図12に示すように、正規位置にある第1のストッパ3が検知手段5の検知アーム7に逆方向から当接作用する。
【0034】
(f)この場合、第1のストッパ3は時計方向への後退回動が許容されているとともに、第1のストッパ3の回動付勢力は検知アーム7の復帰操作力よりも小さく設定されているので、図13に示すように、第1のストッパ3は検知アーム7との当接によって後退回動しながら検知手段5を逆方向に通過する。なお、検知アーム7を通過する際の第1のストッパ3の後退回動量を少なくするために、第1のストッパ3の先端部背面には傾斜逃がし面3bが形成されている。
【0035】
(g)第1のストッパ3が検知手段5を逆方向に通過してしまうと、第1のストッパ3は反時計方向への回動付勢力によってストッパピン21に受け止められるまで回動して、再び図9に示す第1の定位置停止運転状態に復帰する。
【0036】
なお、本発明は、以下のような形態で実施することも可能である。
【0037】
(1)変位駆動手段22の電磁ソレノイド24に代えて、エアーシリンダを利用することも可能である。この場合、エアーシリンダへの加圧エアーの供給によってピストンロッドを復帰バネに抗して退入させることで、第1のストッパ3を待機位置に退入移動させ、加圧エアー供給の解除によって第1のストッパ3を正規位置に進出移動させるようにするとよい。
【0038】
(2)第1のストッパ3を正規位置と待機置とに進退移動させる変位駆動手段22として、正逆転可能な電動モータを利用したネジ送り方式やラック・ピニオン送り方式を採用することも可能である。
【0039】
(3)第1のストッパ3を検知アーム7との当接によって直線的にスライド後退させることも可能である。
【0040】
(4)実施の形態では、第1の定位置検出用の第1のストッパ3、および第2の定位置検出用の第2のストッパ4を可動部材2側に装備するとともに、検知手段5を固定側部材1に装備する場合を例示したが、逆に、検知手段5を可動部材2側に装備するとともに、第1,第2のストッパ3,4を固定側部材1に装備することも可能である。
【0041】
(5)本発明は、両部材が直線的に相対移動する構造において適用することも可能である。
【0042】
(6)両部材を相対反復移動させる相対移動機構において、本発明の位置決め装置を、反復移動の両端位置にそれぞれ設けることも可能である。そうすれば、反復移動の両端位置それぞれにおいて、定位置および補助位置の2カ所の位置決めを行うことができる。
【0043】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果が得られる。
請求項1,2,3に係る発明によると、第1のストッパを外側の位置に移動させたり脱着したりすることなく、正規の位置決め操作と、正規の位置決め操作より外側の位置での位置決め操作とに切り換えることができるので、点検整備などを行う際の準備や元の状態への復帰を煩わしい操作なく迅速に行うことができるようになった。
【0044】
また、復帰状態では第1のストッパを正確に元の位置にセットできるので、第1のストッパを正規の定位置停止を常に高い精度で実行させることができるようになった。
【0045】
さらには、第1のストッパと検知手段とが逆方向に相対移動する際、第1のストッパの当接姿勢を回動によって円滑に解除して、両者の相対移動を許容するので、第1のストッパのリセット機能を変位駆動手段を駆動させることなく常に確実良好に発揮させることができるようになった。
【0046】
請求項4に係る発明によると、第1のストッパ出退用の変位駆動手段を構造簡単に構成でき、しかも、電磁ソレノイドは第1のストッパを待機位置に移動させる場合にのみ通電し、ほとんどの時間は通電しないので、電磁ソレノイドを長期間良好に作動させることができるようになった。
【0047】
請求項5に係る発明によると、第1のストッパが摺動面で固着して作動不良になることを未然に回避して、第1のストッパを待機位置に移動させる頻度の少ない作動を円滑良好に行わせることができるようになった。
【0048】
請求項6に係る発明によると、反復移動の両端位置それぞれにおいて、定位置およびそれより外側の位置の2カ所の位置決めを行うことができるので、その分、位置決めを細かく制御することができ、使い勝手がよくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る相対移動機構の位置決め装置を示す平面図である。
【図2】実施の形態の相対移動機構の位置決め装置の斜視図である。
【図3】第1のストッパと検知手段とを示す一部断面側面図である。
【図4】第2のストッパの取付け構造を示す縦断側面図である。
【図5】第1のストッパの取付け構造を示す横断平面図である。
【図6】第1のストッパの取付け構造を示す縦断側面図である。
【図7】第1のストッパの取付け構造を示す縦断側面図である。
【図8】第1のストッパおよび第2のストッパの取付け構造を示す縦断正面図である。
【図9】定位置停止が働く状態の平面図である。
【図10】第1のストッパを後退させた状態の平面図である。
【図11】第2のストッパで位置停止が検知された状態の平面図である。
【図12】第2のストッパでの停止位置からの復帰作動途中を示す平面図である。
【図13】第1のストッパが検知手段を復帰通過する状態の平面図である。
【図14】従来の位置決め装置を示す平面図である。
【図15】従来の位置決め装置の要部の一部を切り欠いた側面図である。
【符号の説明】
1 一方の部材(固定側部材)
2 他方の部材(可動部材)
3 第1のストッパ
4 第2のストッパ
5 検知手段
15 ストッパ支持部材
22 変位駆動手段
24 電磁ソレノイド
26 バネ
Claims (6)
- 駆動手段によって相対移動される部材のうちの一方の部材に第1のストッパを設けるとともに、他方の部材に前記第1のストッパとの当接を検知する検知手段を備え、検知手段の当接検知作動に基づいて前記駆動手段を停止させるよう構成してある相対移動機構の位置決め装置であって、
前記一方の部材に、第1のストッパに対してその相対移動方向に沿って離間して配置されて検知手段に対して第1のストッパが近接する移動方向と同方向の移動により当接作用する第2のストッパと、
前記第1のストッパを、相対移動機構の稼動時には検知手段に対して当接可能な正規位置と、相対移動機構の点検時等の非稼動時には当接しない待機位置とにわたって出退変位させる変位駆動手段と、
前記第1のストッパを前記変位駆動手段の可動部分に回動可能に枢支したうえで、検知手段と第2のストッパとの間に第1のストッパが位置する状態から第1のストッパが検知手段に近接する方向に沿って移動して互いに当接し合う際には、第1のストッパの回動を阻止して検知手段に対する第1のストッパの当接姿勢を維持する一方、第2のストッパが検知手段と当接した後に第1のストッパが検知手段を通過した位置から前記近接する方向とは逆の方向に沿って移動して第1のストッパと検知手段とが当接し合う際には、第1のストッパの回動を許容して検知手段に対する第1のストッパの当接姿勢を解除する姿勢制御手段と、
を備えていることを特徴とする相対移動機構の位置決め装置。 - 請求項1記載の相対移動機構の位置決め装置であって、
前記駆動手段は、前記両部材を相対回動させるものであることを特徴とする相対移動機構の位置決め装置。 - 請求項1記載の相対移動機構の位置決め装置であって、
前記駆動手段は、前記両部材を相対直線移動させるものであることを特徴とする相対移動機構の位置決め装置。 - 請求項1ないし3のいずれか記載の相対移動機構の位置決め装置であって、
前記変位駆動手段は、第1のストッパを弾性体の付勢力によって正規位置へ進出移動させる一方、電磁ソレノイドの励磁作動によって第1のストッパを前記弾性体の付勢力に抗して待機位置へ後退移動させるものであることを特徴とする相対移動機構の位置決め装置。 - 請求項1ないし4のいずれか記載の相対移動機構の位置決め装置であって、
前記変位駆動手段により第1のストッパを出退変位させる摺動面に、滑性材のコーティングを施すことを特徴とする相対移動機構の位置決め装置。 - 請求項1ないし5のいずれか記載の相対移動機構の位置決め装置であって、
前記駆動手段は前記両部材を相対反復移動させるものであり、かつ、当該位置決め装置を、相対移動機構の反復移動両端位置にそれぞれ設けることを特徴とする相対移動機構の位置決め装置。
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