JP4268232B2 - 被挟持物の受取受渡装置及び口部材付き容器の製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被挟持物を受け取り位置で受け取り、受け取った被挟持物を受け渡し位置で受け渡す被挟持物の受取受渡装置及び口部材付き容器の製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の被挟持物の回転受け取り機構としては、図9に示す如く、回転自在な回転体50に、供給手段から供給される被挟持物1を受け取り位置Sで回転方向の前後から挟持可能な挟持手段51が設けられ、該挟持手段51が、前記回転体50の回転中心52から放射状に所定角度ごとに複数設けられてなるものが公知である。
【0003】
該挟持手段51…は、回転方向の前後から被挟持物1を挟持すべく挟持体53を回転方向の前後に一対備えてなる。また、該挟持体53は、先端側が被挟持物1に当接可能に形成され、基端側が回動軸54に軸支されてなり、該回動軸54を中心にして先端側が回動することにより、被挟持物1に当接可能な当接部55a,55bが被挟持物1に当接する当接状態と、被挟持物1から当接部55a,55bが離反する離反状態とを変化可能に設けられてなる。しかも、前方側の前方挟持体53aの回動軸54aは、前記回転体50の回転中心52と挟持された被挟持物1とを結ぶ直線Aから回転方向の前方側に設けられ、後方挟持体53bの回動軸54bは、前記直線Aから回転方向の後方側に設けられてなる。
【0004】
このように、前方挟持体53aと後方挟持体53bは、前記直線Aを中心にして平面視左右対称に配置され、該直線Aに向かって両当接部55a,55bが互いに接近するように回動して被挟持物1を挟持するように構成されてなる。
【0005】
上記構成からなる挟持手段51は、回転体50の回転によって回転中心52を中心として回転しながら、供給手段から供給される被挟持物1を受け取り位置Sにて前後から受け取る。
【0006】
即ち、まず、挟持手段51が受け取り位置Sの上流側に位置している状態においては、一対の挟持体53a,53bが離反状態にあり、挟持体53a,53bの先端部56a,56bは、受け取り位置Sにおける被挟持物1の最内点1b(挟持体53によって挟持される部分の最内点)と回転体50の回転中心52との距離を半径とする内側軌跡円100よりも内側に位置している。
【0007】
そして、離反状態にある挟持手段51が回転体50の回転によって受け取り位置Sに接近し、図10に示す如く、前方挟持体53aの先端部56aが受け取り位置Sを通過した後に、一対の挟持体53a,53bが互いに接近する方向に回動し始めて、受け取り位置Sに供給された被挟持物1に両当接部55a,55bが当接することにより、該被挟持物1を前後から挟持して受け取って、回転体50の回転により受け取り位置Sから離脱していく。
【0008】
また、上記挟持手段51が受け取り位置Sから離脱した後に、次の挟持手段51も同様にして離反状態から当接状態に回動して被挟持物1を受け取り、かかる動作を回転体50の回転に応じて順次繰り返すことにより、供給手段から連続供給される被挟持物1を連続的に受け取る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来の被挟持物の回転受け取り機構にあっては、前方挟持体53aの回動軸54aが、前記直線Aから前方側に設けられて当接部55aが大回りして当接状態となるために、離反状態から当接状態までの挟持体53の回動範囲が大きくなるのである。
【0010】
即ち、当接部55aが離反状態から当接状態に変化する際には、図11に示すように、当接部55aと回転体50の回転中心52との距離は、離反状態から一旦大きくなった後に、当接状態になる前において逆に徐々に小さくなる。
【0011】
例えば、当接部55aの中心点を一例として、当接部55aの回動軌跡を回転体50の回転運動を除いて考えると、図11に示すように、中心点は、回動軸54aを中心として、離反状態における点P1から当接状態における点P2まで円弧状の軌跡を描き、該回動軌跡は、点P1と点P2の間の点P3において、受け取り位置Sにおける被挟持物1の中心1aと回転体50の回転中心52との距離を半径とする中心軌跡円101(挟持された被挟持物1の中心1aが回転体50の回転によって描く軌跡円)と交差する。
【0012】
従って、点P1から点P3までの間では、回転体50の回転中心52との距離が大きくなるが、点P3から点P2までの間では中心軌跡円101よりも外側を回るために、点P3から一旦距離が大きくなった後、点P2の手前では、逆に回転中心52との距離が小さくなる。また、逆に当接状態から離反状態に向かって回動する際には、一旦中心軌跡円101から外側に向かって回動した後に、点P3から該円101の内側に入って離反状態となる。
即ち、点P3から点P2までの間は、当接部55aが回転中心52を基準に考えると大回りしていることになる。尚、後方挟持体53bの当接部55bについても同様である。
【0013】
このように、挟持体53の回動範囲が大きくなることによって、挟持手段51自体が大型化し、その結果、従来の回転受け取り機構においては、受け取り機構全体が大型化するという問題があった。
しかも、挟持体53の回動範囲が大きいために、個々の挟持手段51の回動動作を高速化できず、機構自体の受け取りに要する時間の高速化も図れないという問題点もあった。
【0014】
特に、図12(イ)に示す如く、パーツフィーダ等の供給手段60から回転体50の回転中心52に向かって該回転体50の半径方向に被挟持物1が受け取り位置Sに供給されて、該受け取り位置Sにて被挟持物1が待っているような場合には、上述したように、前方挟持体53aの先端部56aを前記内側軌跡円100の内側まで離反させて前方挟持体53aとの干渉を防止する必要があり、前方挟持体53aの回動範囲が大きくなって、挟持手段51全体のサイズが大型化する結果、回転受け取り機構自身の小型化や高速化が極めて困難となる。
【0015】
また、図12(ロ)に示す如く、回転体50の接線方向に被挟持物1を供給する場合にあっても、供給速度が回転体50の回転速度に対して相対的に遅い場合には、同様に、挟持体53の回動範囲が大きくなり、離反状態から当接状態までの回動時間が長くなるために、供給手段60における被挟持物1の供給ピッチも長くせざるを得ず、結果的に、回転受け取り機構の受け取り間隔が大きくなって、受け取りの高速化が図れないという問題がある。
【0016】
かかる供給手段60からの供給方向は、被挟持物1が方向性を有する場合に特に重要な問題である。例えば、図13に示す如く、被挟持物1が平面視略長方形状のものである場合に、該被挟持物1を短手方向Cに挟持させたいことがある。しかしながら、一般的なリードスクリュー型のパーツフィーダ60は、被挟持物1を長手方向Bに送るものであるために、被挟持物1を回転体50の接線方向に供給し且つ短手方向Cに挟持させたい場合には、受け取り位置Sに到達する前に被挟持物1を90度回転させる方向変換手段が別途必要になるのである。
【0017】
そこで、方向性を有する被挟持物1を一般的なパーツフィーダ60で長手方向Bに供給し且つ、短手方向Cに挟持する場合には、回転体50へ接線方向ではなく半径方向に供給させる必要が生じ、その結果、上述のように、前方挟持体53aが受け取り位置Sに到達する前に既に被挟持物1が受け取り位置Sで待っている状態となって、前方挟持体53aを前記内側軌跡円100の内側まで予め大きく回動させて被挟持物1との干渉を防止する必要が生じるのである。
【0018】
このように、従来の被挟持物の回転受け取り機構にあっては、何れにしても、前方挟持体53aの回動軸54aを前記直線Aから前方側に設けて、当接部55aが回転体50に対して大回りして回動するものであるために、離反状態から当接状態までの回動範囲が大きくなって、機構の小型化と高速化が図れないという問題点を有していたのである。
【0019】
かかる問題点は、回転体50に挟持手段51を複数一定角度で設けているものについて、特に重大な問題である。即ち、挟持手段51を複数設ける主目的は、被挟持物1を連続的に受け取ることができるようにするためと、該受け取り間隔を短くして高速化を図るためであるが、従来の受け取り機構では、個々の挟持手段51のサイズが大きくなる結果、隣の挟持手段51との干渉のために、回転体50自体の大型化若しくは挟持手段51の配置個数の減少という問題が生じ、しかも、各挟持手段51の間隔が広いために、連続受け取りの高速化にも一定の限界が生じていた。
【0020】
更に、かかる問題は、供給手段60から受け取り位置Sで受け取った被挟持物1を被供給手段に供給する被挟持物の回転供給装置においても同様に生じるものである。該回転供給装置においては、供給手段60からの被挟持物1の連続供給に対応して被供給手段へ連続的に被挟持物1を供給する必要があるうえに、該供給間隔の高速化もより一層要求されるものである。また、上述した被挟持物1が方向性を有する場合の供給方向の問題が、被挟持手段との関係において発生しやすいことからも、上記問題点は、より一層重要性が高いものとなる。
【0021】
また、かかる問題は、上述のような受け取り位置Sの問題のみならず、受け渡し位置においても共通して発生するものである。即ち、受け渡し位置で回転方向の前後に離反して被挟持物1を被供給手段に受け渡しする挟持手段51が回転体50に設けられている被挟持物の回転受け渡し機構が公知であるが、該従来の回転受け渡し機構にあっては、受け渡し位置で被挟持物1を受け渡した後に、被供給手段に受け渡した被挟持物1との干渉を防止する必要があるために、上記回転受け取り機構とは反対に、後方側の後方挟持体53bを回転方向の後方側へ大きく回動させて逃がす必要が生じるのである。従って、該受け渡し機構の場合であっても、同様に機構自体の小型化と受け渡しの高速化が図れないという問題があった。
【0022】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、挟持手段を小型化することにより、被挟持物の受取受渡装置の小型化と高速化を第一の課題とし、被挟持物として口部材を使用する口部材付き容器の製造装置の小型化と高速化を第二の課題とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る被挟持物の受取受渡装置は、回転自在な回転体(16)には、被挟持物(1)を回転方向の前後から挟持可能な挟持手段(21)が、回転体(16)の回転中心(20a)から放射状に所定角度ごとに複数設けられてなり、且つ、該挟持手段(21)は、前方側の前方挟持体(22a)及び後方側の後方挟持体(22b)が、被挟持物(1)に当接する当接状態と被挟持物(1)から離反する離反状態とを変化可能なように回動自在に設けられてなり、受け取り位置(S1、S2)で受け取った被挟持物(1)を受け渡し位置(T1、T2)で受け渡す被挟持物の受取受渡装置であって、前記両挟持体(22a,22b)の回動中心(24a,24b)は、前記回転中心(20a)と両挟持体(22a,22b)により挟持された状態の被挟持物(1)とを結ぶ直線(A)を交差するように配置され、両挟持体(22a,22b)の被挟持物(1)に当接する当接部(23a,23b)は、被挟持物(1)を挟持した状態の両当接部(23a,23b)の中心点が回転体(16)の回転によって描く回転軌跡円(101)の内側において、当接状態及び離反状態に移動可能であることを特徴とする。
【0028】
本発明に係る被挟持物の受取受渡装置にあっては、被挟持物1を挟持した状態の両当接部23a,23bの中心点が回転体16の回転によって描く回転軌跡円101の内側において、両当接部23a,23bが離反状態から当接状態に移動して、挟持手段21が受け取り位置S1(S2)で被挟持物1を受け取り、その後、両当接部23a、23bが当接状態から離反状態に逆移動し、該挟持手段21が挟持した被挟持物1を受け渡し位置T1(T2)で受け渡すと共に、該挟持手段21より回転方向の後方側の挟持手段21も同様に次の被挟持物1を受け取る。
【0029】
このようにして、複数の挟持手段21が、回転体16の回転によって、被挟持物1を順次受け取り位置S1(S2)で受け取ると共に、挟持した被挟持物1を順次受け渡し位置T1(T2)で受け渡すことによって、被供給手段12を連続的に受け取り受け渡す。
【0030】
この受取受渡装置においては、被挟持物1を受け取り位置S1(S2)で受け取り、受け取った被挟持物1を受け渡し位置T1(T2)で受け渡す際、前方挟持体22aの当接部23a及び後方挟持体22bの当接部23bが回転軌跡円101の内側において当接状態及び離反状態に移動するため、回転軌跡円101の外側にはみ出して大回りする従来構成に比べ、両挟持体22a,22bの回動範囲が大幅に減少する。従って、この受取受渡装置では、個々の挟持手段21を小型化できる結果、装置全体の小型化が可能になると共に、受け取り受け渡し動作の高速化が可能となる。
【0031】
更に、本発明に係る口部材付き容器の製造装置は、被収容物を収容可能な容器本体2に口部材1を装着して口部材付き容器9を形成する容器形成部12と、口部材1を供給手段60から受け取り位置S1において受け取り且つ、回転自在な回転体16を有して前記容器形成部12に前記口部材1を受け渡し位置T1において受け渡す口部材供給部11と、回転自在な回転体16を有して前記容器形成部12から口部材付き容器9を受け取り位置S2において受け取り且つ、該口部材付き容器9を排出位置T2において排出する容器排出部13とを備えた口部材付き容器の製造装置であって、前記回転体16には、受け取り位置S1,S2で口部材1を回転方向の前後から挟持可能な挟持手段21が、回転体16の回転中心20aから放射状に所定角度ごとに複数設けられてなり、しかも、前記口部材供給部11の挟持手段21と容器排出部13の挟持手段21のうち少なくとも一方の挟持手段21は、前方側の前方挟持体22a及び後方側の後方挟持体22bが、口部材1に当接する当接状態と口部材1から離反する離反状態とを変化可能なように回動自在に設けられ、且つ、該両挟持体22a,22bの回動中心24a,24bは、前記回転中心20aと両挟持体22a,22bにより挟持された状態の口部材1とを結ぶ直線Aを交差するように配置され、両挟持体22a,22bの口部材1に当接する当接部23a,23bは、被挟持物1を挟持した状態の両当接部23a,23bの中心点が回転体16の回転によって描く回転軌跡円101の内側において、当接状態及び離反状態に移動可能であることを特徴とする。
【0032】
本発明に係る口部材付き容器の製造装置にあっては、供給手段60から口部材1を口部材供給部11の受け取り位置S1に順次供給し、供給された口部材1を前記口部材供給部11の複数の挟持手段21が、受け取り位置S1において回転体16の回転方向の前後から順次一定間隔ごとに連続的に挟持して受け取る。
【0033】
そして、回転体16の回転によって前記受け取り位置S1から受け渡し位置T1まで口部材1を挟持して移動した後に、該受け渡し位置T1において容器形成部12に口部材1を順次受け渡し、その後、再度受け取り位置に戻って次の口部材1を受け取る。
【0034】
一方、供給手段60から口部材1を前記受け渡し位置T1において受け渡された容器形成部12は、該口部材1を容器本体2に装着して口部材付き容器9を連続的に形成し、該口部材付き容器9を容器排出部13の挟持手段21が受け取り位置S2において受け取る。
【0035】
かかる容器排出部13は、複数の挟持手段21が口部材付き容器9の口部材1を挟持して、回転体16の回転によって前記容器形成部12から口部材付き容器9を一定間隔ごとに連続的に受け取ると共に、挟持した口部材付き容器9を順次排出位置T2において一定間隔ごとに排出する。
【0036】
このように、本発明にかかる口部材付き容器の製造装置は、挟持手段21を回転体16に所定角度ごとに複数設けて、口部材1及び形成された口部材付き容器9を一定間隔ごとに連続的に搬送することにより、一連の容器9の製造を連続して行うものである。
【0037】
しかも、口部材供給部11と容器排出部13のうち少なくとも一方の挟持手段21を、前方挟持体22a及び後方挟持体22bが離反状態と当接状態とを変化可能なように回動自在に設けて且つ、両挟持体22a,22bの口部材1に当接する当接部23a,23bは、被挟持物1を挟持した状態の両当接部23a,23bの中心点が回転体16の回転によって描く回転軌跡円101の内側において、当接状態及び離反状態に移動可能に設けているので、挟持手段21が受け取り位置S1(S2)で口部材1を挟持する際に、前記回転軌跡円101の外側にはみ出して大回りすることなく、当接部23aが離反状態から移動して口部材1に当接するのである。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明するが、まず、本発明にかかる口部材付き容器の製造装置にて製造する口部材付き容器9について図7を参照しつつ説明する。
【0041】
図7において、口部材付き容器9は、一対の包装シート3,3から被収容物を収容可能に形成された容器本体2と、該容器本体2に熱融着されて前記被収容物を注出する口部材1とからなる。
【0042】
前記容器本体2は、一対の包装シート3,3の内面同士を重ね合わせて、両側縁部2c,2cと下縁部2bを熱融着することにより正面視略矩形の袋状に形成されてなる。
【0043】
かかる容器本体2の上縁部2aの内面側には、前記口部材1が挿入されて、包装シート3,3の内面とヒートシールされてなり、該上縁部2aのうちの口部材1以外の部分は、包装シート3,3同士が前記口部材1のヒートシールの際に同時にヒートシールされてなる。
【0044】
また、該口部材1は、容器本体2から一部が表出してなり、表出している略円筒状の表出部本体4には、一対のフランジ部5,6が形成されてなり、更に、上フランジ部5と下フランジ部6は、上下方向に所定間隔離間して設けられ、該一対のフランジ部5,6の間の胴部7は、略円筒形状に形成されてなる。尚、該下フランジ部6は、図7(ロ)に示す如く、平面視略長方形状に形成されてなる。
【0045】
このように、口部材1は、略長方形状に形成された下フランジ部6によって方向性を有してなり、該下フランジ部6の短手方向Cが前記容器本体2の包装シート3の厚み方向と一致し、長手方向Bが両側縁部2c,2c方向(横方向)と一致するように容器本体2に装着されてなる。
【0046】
次に、該口部材付き容器9の製造装置について説明する。
該製造装置は、図1に示す如く、前記容器本体2に口部材1を装着して口部材付き容器9を形成する容器形成部12と、該容器形成部12に前記口部材1を受け渡し位置T1において受け渡し且つ、口部材1をリードスクリュータイプのパーツフィーダ60(供給手段)から受け取り位置S1において受け取る口部材供給部11と、前記容器形成部12から口部材付き容器9を受け取り位置S2において受け取り且つ、該口部材付き容器9を排出位置T2において排出する容器排出部13と、前記容器形成部12に容器本体2を供給する容器本体供給部14を備えてなる。
【0047】
前記口部材供給部11は、図2に示す如く、回転軸20に外嵌されて回転軸20の回転により回転自在な回転体16と、該回転体16上に前記回転軸20の回転中心20aから放射状に60度ごとに六個設けられてなる挟持手段21…とを備えてなる。
【0048】
該挟持手段21には、前記口部材1を受け取り位置S1で回転方向の前後から挟持すべく、前後一対の挟持体22a,22bが設けられてなる。該挟持体22a,22bの先端側には、口部材1に当接する当接部23a,23bが各々形成されてなり、前後一対の当接部23a,23bは、互いに対向し且つ対称形状に形成されてなる。尚、該当接部23a,23bは、図3に示す如く、前記口部材1の上下フランジ部5,6の間に入り込んで、当接部23a,23bの上面が上フランジ5の下面に当接して円筒形状の胴部7を挟持するよう構成されてなる。
【0049】
このように当接部23a,23bを有する挟持体22a,22bは、当接部23a,23bが口部材1に当接する当接状態と口部材1から離反する離反状態とを変化可能なように、回転体16に回動自在に設けられてなる。
【0050】
即ち、該挟持体22a,22bは、基端部が回動軸24a,24bの上端に装着されてなり、該回動軸24a,24bが回転することにより回動軸24a,24bを中心にして回動するよう設けられてなる。
【0051】
かかる回動軸24a,24bは、以下の如き位置関係を有して設けられてなる。即ち、前方側の前方挟持体22aの回動軸24aは、回転体16の回転中心20aと挟持された口部材1とを結ぶ直線Aから回転方向の後方側に位置し、後方側の後方挟持体22bの回動軸24bは、前記直線Aから回転方向の前方側に位置して設けられ、しかも、該一対の回動軸24a,24bは、回転体16の回転中心20aから同一距離を有して設けられてなる。従って、当接部23a,23bと回動軸24a,24bとは、前記直線Aを交差するように配置されてなる。尚、前方挟持体22aは、後方挟持体22bの回動軸24bの外側を迂回するように平面視略コの字状に形成されてなる。
【0052】
このように、本実施形態において、当接部23a,23bに対して前記直線Aを交差するように回動軸24a,24bを設けることにより、当接部23a,23bは、回転体16の回転中心20aとの相対距離が離反状態から当接状態にかけて大きくなるように移動可能に設けられてなる。
【0053】
また、後方挟持体22bの回動軸24bは、図3に示す如く、回転体16に軸支されてなると共に、回転体16を貫通して下方側に突出してなり、該回動軸24bの下端には、回動部材25が装着されてなる。
【0054】
該回動部材25の外周側の下面にはローラ26が設けられ、該ローラ26の外周面は、固定部材27の外周に形成されたカム面28に当接してなり、該固定部材27の内面側には前記回転軸20が軸受29を介して軸支されてなる。即ち、回動部材25が回転体16と共に回転することにより、カム面28の凹凸によって回動部材25が回動軸24bを回転させ、上端の後方挟持体22bを回動するよう構成されてなる。
【0055】
また、該一対の回動軸24a,24bには、図2に示す如く、一対の挟持体22a,22bを連動して回動させるべく、各々同一径のギヤ30,30が設けられてなり、該ギヤ30は、挟持体22a,22bと回転体16との上下の間で互いに係合しつつ回転するよう設けられてなる。尚、挟持体22a,22bは、各々バネ(図示せず)によって当接状態側に付勢されてなる。
【0056】
このように、一対の挟持体22a,22bは、後方挟持体22bの回動軸24bに設けられた回動部材25の回動及び一対のギヤ30,30によって、連動して回動するように設けられてなるが、前記固定部材27のカム面28の回転体16に対する位相は、受け取り位置S1から受け渡し位置T1までは挟持体22a,22bが当接状態となり、且つ、受け渡し位置T1からは、徐々に当接部23a,23bが離反する方向に回動し、離反状態となった後に、受け取り位置S1にかけて当接部23a,23bが接近する方向に回動して受け取り位置S1で当接状態となるように設定されてなる。
【0057】
また、図2に示す如く、離反状態の際に、両挟持体22a,22bの先端部31a,31bが内側軌跡円100の内側(回転体16の回転中心20a側)に位置するように、カム面28の凹凸量が設定されてなる。尚、前記内側軌跡円100とは、回転体16の回転中心20aを中心とし、挟持された口部材1の胴部7の最内点7aと回転体16の回転中心20aとの距離を半径とする円をいう。
【0058】
以上のように構成されてなる口部材供給部11の外側には、口部材1を受け取り位置S1に所定間隔ごとに順次供給するための前記パーツフィーダ60が設けられてなる。かかるパーツフィーダ60は、口部材1の送り方向が回転体16の回転中心20aに向かうように、回転体16の半径方向に沿って設置されてなり、受け取り位置S1には、ガイド60aが設けられてなる。また、該パーツフィーダ60は、口部材1を下フランジ6の長手方向B(図7(ロ)に示す)に送るように形成されてなる。
【0059】
次に、図1において、前記容器本体供給部14は、合成樹脂フィルムを筒状に形成してなる長尺状の原反リールを所定長さの容器本体2に切断し、切断された容器本体2を吸着保持して、回転テーブル19の回転により前記容器形成部12に容器本体2を所定間隔ごとに順次連続的に供給するようになっている。
【0060】
該容器形成部12には、図1に示す如く、前記口部材供給部11及び容器本体供給部14と同期して所定の回転速度に制御されたロータリー装置17が設けられてなる。該ロータリー装置17は、前記口部材供給部11の挟持手段21から受け渡し位置T1において受け取った口部材1を、前記容器本体供給部14から供給される容器本体2に装着することにより、口部材付き容器9を一定間隔ごとに連続して形成するよう構成されてなる。
【0061】
具体的には、該ロータリー装置17には、図4に示す如く、口部材供給部11の挟持手段21から口部材1を受け渡し位置T1において受け取るための口部材クランパー40と、受け取った口部材1を容器本体2に装着するためのシール装置41とが、それぞれ周方向に等間隔且つ上下に対向して複数設けられており、該シール装置41は、容器本体2の上縁部2aと口部材1とを加熱して熱融着した後、容器本体2と口部材1とのシール部分を冷却して、容器本体2に口部材1をヒートシール可能に構成されてなる。
【0062】
尚、前記口部材クランパー40は口部材1を挟持可能に設けられ、しかも、該挟持方向が下フランジ部6の短手方向Cになるよう構成されてなる。また、シール装置41も、容器本体2を包装シート3の厚み方向にヒートシールして前記口部材1を容器本体2へ装着するようになっている。
【0063】
このように、容器形成部12は、口部材供給部11と容器本体供給部14とから、口部材1と容器本体2とを所定間隔ごとに連続的に供給されることにより、口部材1、容器本体2及び形成した口部材付き容器9を、全て半径方向に沿って長くなるように放射状に保持し、回転しながら連続的に口部材付き容器9を形成するよう構成されてなる。
【0064】
次に、前記容器排出部13は、図5に示す如く、前記口部材供給部11と略同様の構成となっており、回転自在な回転体16と、放射状に所定角度ごとに設けられた六個の挟持手段21…とを備えてなる。
【0065】
回転体16は、前記口部材供給部11及び容器形成部12と同期して所定の回転速度に制御され、挟持手段21が容器形成部12で形成された口部材付き容器9を受け取り位置S2において回転体16の接線方向に受け取り且つ、挟持した口部材付き容器9を排出位置T2から排出するようになっている。尚、該挟持手段21の一対の挟持体22a,22bも、口部材1の上下フランジ5,6の間の胴部7を挟持するよう形成されてなる。
【0066】
かかる容器排出部13には、一対の挟持体22a,22bを回動して離反状態と当接状態とを変化可能にするために、前記口部材供給部11と同様に、回転体16の下方にはカム面28を有する固定部材27と、後方挟持体22bの回動軸24bに取り付けられた回動部材25とを有してなる。
【0067】
即ち、カム面28は、挟持手段21が受け取り位置S2から排出位置T2まで当接状態となり、排出位置T2から受け取り位置S2までは離反状態となるように形成されている。
【0068】
また、容器排出部13の排出位置T2には、形成された口部材付き容器9を回転体16の接線方向に沿って排出するための排出用ガイド15が設けられている。
【0069】
次に、上記構成からなる口部材付き容器の製造装置の使用状態について説明する。
図1に示す如く、口部材供給部11、容器形成部12、容器本体供給部14、及び容器排出部13を全て同期させ、パーツフィーダ60から受け取り位置S1に順次口部材1を供給すると、口部材供給部11の一対の挟持体22a,22bが受け取り位置S1における口部材1の受け取りを開始する。以下に、該受け取り動作を説明する。
【0070】
まず、受け取り位置S1より回転方向の後方側に位置する挟持手段21は、挟持体22a,22bの先端部31a,31bが内側軌跡円100の内側に位置して離反状態となっており、該状態を維持して回転体16の回転によって受け取り位置S1に近づく。
【0071】
そして、前方挟持体22aの先端部31aが受け取り位置S1において待機している口部材1の内側を通過すると、回動部材25がカム面28の凹凸に沿って回動して後方挟持体22bの回動軸24bを回転させ、ギヤ30の回転によって一対の挟持体22a,22bが連動し、両当接部23a,23bが接近する方向に回動し始める。このように、前方挟持体22aの先端部31aが、内側軌跡円100よりも内側に位置して離反状態となっているために、受け取り位置S1で待っている口部材1との干渉が防止できて、上述の当接部23a,23bの接近動作に移ることができる。
【0072】
一対の挟持体22a,22bが連動して回動すると、当接部23a,23bは、回動軸24a,24bを中心にして円弧状の軌跡(回転体16の回転運動を除く)を描きながら、離反状態から当接状態にかけて回転体16の回転中心20aとの相対距離を徐々に大きくしつつ移動する。
【0073】
ここで、前方挟持体22aの回動軸24aが、回転体16の回転中心20aと挟持された状態の口部材1とを結ぶ直線Aから回転方向の後方側に設けられてなるので、前方挟持体22aの当接部23aは、当接状態における当接部23aの軌跡(口部材1を挟持した状態で当接部23a,23bが回転体16の回転によって描く軌跡)よりも外側に突出して大回りすることなく、当接状態まで移動していく。
【0074】
例えば、当接部23aの中心点を一例として説明すると、図6に示す如く、離反状態における点P1から当接状態における点P2までの間、当接部23aの回動軌跡102は、中心軌跡円101(当接部23aの中心点が回転体16の回転によって描く回転軌跡円)よりも外側に位置することがなく、該中心軌跡円101上の受け取り位置S1に向かって回動軸24aを中心に回転運動するのである。また、後方挟持体22bにおいても同様である。
【0075】
そして、両当接部23a,23bが口部材1の胴部7に略同時に当接することにより、バネによって当接方向に付勢されている一対の挟持体22a,22bの受け取り動作が完了する。
【0076】
このように、口部材1を受け取った挟持手段21は、一対の挟持体22a,22bがバネによって当接方向に付勢されることにより、確実に口部材1を挟持して回転体16の回転により受け渡し位置T1に向かう。
【0077】
次に、口部材1を挟持した挟持手段21が受け渡し位置T1にまで移動すると、容器形成部12の口部材クランパー40も挟持手段21に合わせて受け渡し位置T1に到達し、該受け渡し位置T1において、挟持手段21から口部材クランパー40に口部材1が接線方向に受け渡される。
【0078】
該受け渡し動作の後、挟持手段21と口部材クランパー40は、共に受け渡し位置T1から離脱していくが、挟持手段21は、回動部材25とカム面28とによって、挟持体22a,22bが受け取り動作と逆方向に連動して回動して離反状態となり、再度、前記受け取り位置S1に向かって移動していく。
【0079】
ここで、後方挟持体22bの回動軸24bが、回転方向の前方側に設けられてなるので、後方挟持体22bの当接部23bは、上述した受け取り動作と同様に円弧状の回動軌跡102を描きながら大回りすることなく口部材1から離反し、回転体16の回転中心20aとの相対距離を当接状態から離反状態にかけて徐々に小さくなるように移動する。
【0080】
即ち、図6に示した前記中心点の軌跡を考えると、当接部23bは、口部材1から離反する際に、中心点が中心軌跡円101の外側に向かって移動し始めるのではなく、該円101の内側に向かって移動し始め、該円101よりも外側に突出することなく離反状態まで回動する。前方挟持体22aにおいても同様に回動軌跡102を描き、一対の挟持体22a,22bの先端部31a,31bが前記内側軌跡円100の内側に戻って離反状態となる。
【0081】
一方、口部材1を受け取った口部材クランパー40は、挟持した状態を維持してロータリー装置17の回転により周方向に移動し、容器形成部12では、容器本体供給部14から順次供給される容器本体2に口部材1を順次上方より挿入し、シール装置41によって所定の加熱作業と冷却作業を行うことにより、口部材1を容器本体2にヒートシールして装着する。
【0082】
即ち、容器形成部12においては、口部材1及び容器本体2の受け取り並びにヒートシールの作業を、ロータリー装置17の回転によって、回転しながら行って、連続的に口部材付き容器9を形成し、形成した該容器9を容器排出部13の挟持手段21に受け渡すのである。
【0083】
そして、形成された口部材付き容器9の口部材1を一対の挟持体22a,22bが挟持して、回転体16の回転により周方向に移動し、排出位置T2において排出用ガイド15に接線方向に沿って排出する。
【0084】
かかる容器排出部13における口部材付き容器9の受け取り動作及び該容器9の排出動作も、上述した口部材供給部11の挟持手段21と同様の動作である。即ち、受け取り時においては、前方挟持体22aの先端部31aが口部材付き容器9の口部材1と干渉することなく該容器9を確実に受け取り、排出後においても後方挟持体22bの先端部31bと排出した口部材付き容器9の口部材1とが干渉することがなく、該容器9を確実に排出することができるのである。
【0085】
以上のようにして口部材付き容器9が製造されるが、本実施形態における口部材付き容器の製造装置の利点をまとめると以下のようになる。
【0086】
第一に、口部材供給部11においては、前方挟持体22aの回動軸24aを前記直線Aより後方側に設け、後方挟持体22bの回動軸24bを前記直線Aより前方側に設けることにより、離反状態と当接状態との間の挟持体22a,22bの回動範囲を従来に比して大幅に減少させることができる。従って、個々の挟持手段21を小型化できる結果、口部材供給部11自体を小型化することができるのである。また、逆に、挟持手段21の配置個数を従来に比して増加させることもできる。
【0087】
しかも、挟持体22a,22bの回動範囲を小さくすることができるので、回動時間を短縮することができ、受け取りと受け渡しの高速化により、容器形成部12への供給速度を高速化させることができるのである。
【0088】
特に、本実施形態の如く、口部材1が受け取り位置S1において待っている状態の場合には、供給される口部材1と回転体16との間に、回転体16の接線方向の相対的な速度差が生じ、口部材1との干渉を防止すべく予め前方挟持体22aを内側に逃げておく必要があるので、回動範囲を小さくできる効果が大きいものである。
【0089】
しかも、一対の挟持体22a,22bを連動させているので、一方の回動軸24bのみを駆動させればよく、駆動手段を簡略化且つ小型化することができる。
【0090】
特に、回動軸24bの駆動手段に、カム機構(カム部材25とカム面28)を使用しているために、モータ等の別の駆動源を必要とせず、回転体16の回転駆動のみで挟持体22a,22bを回動させて離反状態と当接状態を変化させることができる。
【0091】
第二に、供給手段としてのパーツフィーダ60を、回転体16の半径方向に沿って設けているので、受け取り位置S1に口部材1を長手方向Bに沿って供給して、挟持体22a,22bが口部材1を短手方向Cに挟持させることができ、口部材1を回転させる方向変換手段を別途必要としない利点がある。
しかも、受け取り位置S1において、ガイド60aを設けているために、挟持体22a,22bの受け取り動作をより一層確実にすることができる。
【0092】
第三に、容器形成部12において、供給される口部材1と容器本体2を共にロータリー装置17の半径方向に沿って保持し、且つ、回転しながら口部材1を容器本体2に装着するので、連続的に装着することができて装着の高速化が達成でき、容器形成部12を小型化することができるのである。
【0093】
第四に、容器排出部13においても前記口部材供給部11と同様の利点があり、挟持手段21の回動範囲を狭くすることができる結果、容器排出部13を小型化でき且つ高速化もできる。
【0094】
以上のように、本実施形態においては、口部材供給部11、容器形成部12及び容器排出部13の小型化と高速化によって、口部材付き容器の製造装置自体を従来に比して大幅に小型化することができ、しかも、連続的に当該容器9を高速製造することができるのである。
【0095】
尚、上記実施形態において、図8に示す如く、一対の挟持体22a,22bを上下に立体交差させて平面視略X状に構成してもよく、挟持体22a,22bの形状や個数等は種々設計変更可能である。
【0096】
更に、両挟持体22a,22bを連動させているが、該連動手段や駆動手段も特に限定するものではなく、また、両挟持体22a,22bの回動範囲も同一に設定しているが、例えば、後方挟持体22bは、容器形成部12のロータリー装置17も回転しているので、前方挟持体22aよりも小さな回動範囲に設定することもできる。従って、前方挟持体22aの回動軸24aのみを後方側に配置して、後方挟持体22bの回動軸24bは、従来のように後方側に配置させることも可能であり、両回動軸24a,24bを同軸に設けてもよい。更に、後方挟持体22bを固定化させたり、回転体16と一体化させることも可能である。
【0097】
また、口部材供給部11及び容器排出部13のうち少なくとも一方の挟持手段21において、前方挟持体22aが回動し、且つ該前方挟持体22aの回動軸24aを後方側に位置させてもよい。
【0098】
尚、上記実施形態においては、前方挟持体22aの当接部23aは後方側に設けた回動軸24aを中心にして回動するものであったが、当接部23aを前方挟持体22aにスライド可能に設けて、リンク機構等によって前方挟持体22aを回動させながら当接部23aをスライドさせて、相対距離を離反状態から当接状態にかけて大きくなるようにすることも可能である。かかる場合には、前方挟持体22aの回動軸24aは、前記直線Aの後方側のみならず前方側に設けることも可能である。
【0099】
但し、前方挟持体22aの回動軸24aを後方側に設けて、当接部23aが回動軸24aを中心にして回動して、相対距離を徐々に大きくするよう構成することにより、極めて簡易な構造で回動範囲を狭くすることができるのである。
【0100】
尚、パーツフィーダ60においても、回転体16の半径方向ではなく接線方向に設置して、口部材1を回転体16の接線方向に供給してもよく、容器形成部12において容器本体2を周方向に設置して口部材1を装着させる場合や、口部材1が方向性を有しない場合には、別途方向変換手段を用いずに供給することができる。
【0101】
かかる場合にも、挟持体22a,22bの回動範囲が狭いために、パーツフィーダ60の送りピッチを狭くすることができ、口部材1の容器形成部12への供給速度を従来に比して速めることができるのである。特に、パーツフィーダ60自体の構造上の観点から、送りピッチを広げることに限界があるために、小型の口部材1を供給する際に特に効果が大きいものである。
【0102】
以上は、口部材付き容器の製造装置についての説明であったが、当該装置に使用している挟持手段21や回転体16等は、種々の被挟持物1を挟持する機構、装置に対応可能なものである。
即ち、被挟持物1を回転しながら受け取るための被挟持物の回転受け取り機構、及び受け取った被挟持物1を被供給手段12に連続供給するようにも構成されている回転供給装置にあっては、受け取り動作における被挟持物1との干渉を防止すべく、少なくとも前方挟持体22aの当接部23aが相対距離を大きくするように移動することにより回動範囲を狭くすることができ、また、回転しながら被挟持物1を被供給手段12に受け渡すための被挟持物の回転受け渡し機構にあっては、受け渡し動作において、受け渡した後の被挟持物1との干渉を防止すべく、少なくとも後方挟持体22bの当接部23bが相対距離を小さくするように離反状態に移動することにより回動範囲を狭くすることができるのである。
従って、かかる機構や装置に前記挟持手段21等を採用することにより、各々の機構や装置を小型化できるうえに、受け取りや受け渡しの高速化もできるのである。
【0103】
【発明の効果】
本発明に係る被挟持物の受取受渡装置は、挟持体の回動範囲を小さくして個々の挟持手段を小型化できる結果、装置全体を小型化できると共に、受け取り受け渡し動作の高速化を図ることができる。
【0105】
さらに、本発明にかかる口部材付き容器の製造装置は、挟持手段を回転体に所定角度ごとに複数設けて、口部材及び形成された口部材付き容器を一定間隔ごとに連続的に供給し排出することにより、連続的に口部材付き容器を製造することができるという効果を有すると共に、口部材供給部や容器排出部自体を小型化することができ、しかも、供給や排出を高速化することができる結果、従来に比して極めて小型の製造装置で容器の高速製造を行うことができるという効果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における口部材付き容器の製造装置を示す平面図。
【図2】一実施形態の口部材付き容器の製造装置の要部を示す平面図。
【図3】一実施形態の口部材付き容器の製造装置の要部を示す図2のG−G線断面図。
【図4】一実施形態の口部材付き容器の製造装置の要部を示す平面図。
【図5】一実施形態の口部材付き容器の製造装置の要部を示す平面図。
【図6】一実施形態の口部材付き容器の製造装置の要部を示す概略平面図。
【図7】口部材付き容器を示し、(イ)は正面図、(ロ)は平面図。
【図8】他実施形態の口部材付き容器の製造装置の要部を示す平面図。
【図9】従来の被挟持物の回転受け取り機構を示す平面図。
【図10】従来の被挟持物の回転受け取り機構を示す平面図。
【図11】従来の被挟持物の回転受け取り機構を示す平面図。
【図12】従来の被挟持物の回転受け取り機構を示し、(イ)は被挟持物を半径方向に供給する状態を示す平面図、(ロ)は被挟持物を接線方向に供給する状態を示す平面図。
【図13】被挟持物を示し、(イ)は被挟持物の方向性を示す平面図、(ロ)は被挟持状態を示す平面図、(ハ)はパーツフィーダによる送り状態を示す平面図。
【符号の説明】
1…口部材(被挟持物)、2…容器本体、9…口部材付き容器、11…口部材供給部、12…容器形成部(被供給手段)、13…容器排出部、16…回転体、20a…回転中心、21…挟持手段、22a…前方挟持体、22b…後方挟持体、23a,23b…当接部、24a,24b…回動軸(回動中心)、60…パーツフィーダ(供給手段)、A…直線、S1,S2…受け取り位置、T1…受け渡し位置、T2…排出位置
Claims (2)
- 回転自在な回転体(16)には、被挟持物(1)を回転方向の前後から挟持可能な挟持手段(21)が、回転体(16)の回転中心(20a)から放射状に所定角度ごとに複数設けられてなり、且つ、該挟持手段(21)は、前方側の前方挟持体(22a)及び後方側の後方挟持体(22b)が、被挟持物(1)に当接する当接状態と被挟持物(1)から離反する離反状態とを変化可能なように回動自在に設けられてなり、受け取り位置(S1、S2)で受け取った被挟持物(1)を受け渡し位置(T1、T2)で受け渡す被挟持物の受取受渡装置であって、前記両挟持体(22a,22b)の回動中心(24a,24b)は、前記回転中心(20a)と両挟持体(22a,22b)により挟持された状態の被挟持物(1)とを結ぶ直線(A)を交差するように配置され、両挟持体(22a,22b)の被挟持物(1)に当接する当接部(23a,23b)は、被挟持物(1)を挟持した状態の両当接部(23a,23b)の中心点が回転体(16)の回転によって描く回転軌跡円(101)の内側において、当接状態及び離反状態に移動可能であることを特徴とする被挟持物の受取受渡装置。
- 被収容物を収容可能な容器本体(2)に口部材(1)を装着して口部材付き容器(9)を形成する容器形成部(12)と、口部材(1)を供給手段(60)から受け取り位置(S1)において受け取り且つ、回転自在な回転体(16)を有して前記容器形成部(12)に前記口部材(1)を受け渡し位置(T1)において受け渡す口部材供給部(11)と、回転自在な回転体(16)を有して前記容器形成部(12)から口部材付き容器(9)を受け取り位置(S2)において受け取り且つ、該口部材付き容器(9)を排出位置(T2)において排出する容器排出部(13)とを備えた口部材付き容器の製造装置であって、前記回転体(16)には、受け取り位置(S1,S2)で口部材(1)を回転方向の前後から挟持可能な挟持手段(21)が、回転体(16)の回転中心(20a)から放射状に所定角度ごとに複数設けられてなり、しかも、前記口部材供給部(11)の挟持手段(21)と容器排出部(13)の挟持手段(21)のうち少なくとも一方の挟持手段(21)は、前方側の前方挟持体(22a)及び後方側の後方挟持体(22b)が、口部材(1)に当接する当接状態と口部材(1)から離反する離反状態とを変化可能なように回動自在に設けられ、且つ、該両挟持体(22a,22b)の回動中心(24a,24b)は、前記回転中心(20a)と両挟持体(22a,22b)により挟持された状態の口部材(1)とを結ぶ直線(A)を交差するように配置され、両挟持体(22a,22b)の口部材(1)に当接する当接部(23a,23b)は、被挟持物(1)を挟持した状態の両当接部(23a,23b)の中心点が回転体(16)の回転によって描く回転軌跡円(101)の内側において、当接状態及び離反状態に移動可能であることを特徴とする口部材付き容器の製造装置。
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