JP5376861B2 - 材料棚及び材料供給機 - Google Patents

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Description

本発明は、材料の長さに対応する材料棚及び材料供給機に関する。
図2(B)に示すように、関連の材料供給機100は、材料B1をストックするための材料棚110と、材料棚110から材料B1を受け取るサポート装置120とを有する。
材料棚110は、材料B1を載せる受台112と、受台112の端に配置されたエンドストッパー113を有する。サポート装置120は、材料B1を位置決めするためのVサポート121と、受台112上の材料B1をVサポート121へ導く取出爪122とを有する。
特開平08−252701号公報 特開平10−309603号公報
しかしながら、上記材料棚110は、材料棚110の長さを限度として材料を載せることができない。このため、より多くの材料を載せるために、材料棚110は延長することを要した。
また、短い材料は、材料棚110の長手長さL1に一列に載せることができない。仮に、長手長さ方向に複数列の材料を載せても、Vサポート121の上昇により取出爪122は全ての列の材料を取り出してしまい、一本づつ取り出してVサポート121に導入することができない。
そこで、本発明の目的は、材料を複数列にストックする材料棚及び材料供給機を提供することである。
請求項1に係る発明は、材料を受け取る受け部に向かって傾斜し、当該材料を載せるための受台と、材料を収容する複数のエンドストッパーが前記受台上に並べて設けられた複数の棚部と、を備え、前記複数の棚部が、前記受台の同一平面上に並べて設けられていることを特徴とする。
また、請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、各前記棚部は、受台に開口を有し、前記開口を通って受台の上に突出して前記材料の移動を止める材料ストッパーを有していることを特徴とする。
また、請求項3に記載の材料棚は、請求項1、又は2に記載の材料棚において、前記エンドストッパーは着脱可能に前記受台に設けられていることを特徴とする。
また、請求項4に記載の材料棚は、請求項2、又は3に記載の材料棚において、各前記棚部は、前記材料の有無を検出するリミットスイッチを備え、前記材料ストッパが外れて、1の前記棚部に配置される前記リミットスイッチが材料を検知した場合、1の前記棚部に配置されている材料が、前記受け部に供給される一方で、他の前記棚部に配置されている材料は材料ストッパーによって移動が阻止されることを特徴とする。
また、請求項5に記載の材料供給機は、材料を受け取る受け部を備え、当該材料を受け取るとともに共にこの材料を加工装置へ搬送するサポート装置と、前記受け部に向かって傾斜し、当該材料を載せるための受台と、材料を収容する複数のエンドストッパーが前記受台上に並べて設けられた複数の棚部と、を備え、前記複数の棚部が、前記受台の同一平面上に並べて設けられている材料棚と、を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、仕切りとして機能するエンドストッパーは受台を棚部に分割するので、より多くの材料を受台の長さを変えることなく材料棚にストックする。そして、材料を一本ずつ取り出し、旋盤へ供給する。これにより、長時間の無人自動化、段取り作業の軽減を達成する。
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1に示すように、材料供給機1は、材料B1をストックする材料棚10と、材料棚10から材料B1を受け取ると共に材料B1を旋盤2に搬送するサポート装置20を有する。
図2(A)に示すように、材料棚10は、長手方向の長さ(以下、長手長さと称する)L1に沿って4分割され、第一の棚部11A、第二の棚部11B、第三の棚部11C、及び、第四の棚部11Dを有する。なお、D1は奥行き長さを示す。
図3に示すように、材料棚10は、水平に対してサポート装置20へ向かって下方へ傾斜した受台12を有する。受台12は、第一の棚部11A、第二の棚部11B、第三の棚部11C、第四の棚部11Dにそれぞれ配置された開口12a、12b、12c、12dを有する。
材料棚10は、受台12の上に配置されると共に第一の棚部11Aを画成する仕切りとしての第一の棚エンドストッパー13a1、13a2を有する。第一の棚エンドストッパー13a1、13a2は受台12から上方へ延び、それらの間に棒材B1を収容する。第一の棚エンドストッパー13a1、13a2は材料B1の長さに一致する間隔で配置される。
同様に、材料棚10は、受台12の上に配置されると共に第二の棚部11Bを画成する第二の棚エンドストッパー13b1、13b2を有する。材料棚10は、受台12の上に配置されると共に第三の棚部11Cを画成する第三の棚エンドストッパー13c1、13c2を有する。材料棚10は、受台12の上に配置されると共に第四の棚部11Dを画成する第四の棚エンドストッパー13d1、13d2を有する。
材料棚10は、第一の棚部11Aにストックされた材料B1の移動を止める第一の材料ストッパー14Aと、第二の棚部11Bにストックされた材料B1の移動を止める第二の材料ストッパー14Bと、第三の棚部11Cにストックされた材料B1の移動を止める第三の材料ストッパー14Cと、第四の棚部11Dにストックされた材料B1の移動を止める第四の材料ストッパー14Dとを有する。
図5に示すように、第一の材料ストッパー14Aは、材料B1と当たる第一のストッパープレート14a1と、第一のストッパープレート14a1を駆動する第一のシリンダー14a2と、第一のシリンダー14a2と第一のストッパープレート14a1とを連結する第一のレバー14a3を有する。第一のストッパープレート14a1は、開口12aを通過して受台12の上方へ突出する。第一のレバー14a3は受台12に回転可能に支持される。第一のシリンダー14a2のピストンロッドが後方へ移動すると(動作M1)、第一のレバー14a3反時計方向に回転し(動作M2)、第一のストッパープレート14a1を開口12aの下方へ移動させる。
図3に示すように、同様に、第二の材料ストッパー14Bは、第二のストッパープレート14b1、第二のシリンダー14b2、及び、第二のレバー14b3を有する。第三の材料ストッパー14Cは、第三のストッパープレート14c1、第三のシリンダー14b2、及び、第三のレバー14b3を有する。第四の材料ストッパー14Dは、第四のストッパープレート14d1、第四のシリンダー14d2、及び、第四のレバー14d3を有する。第一、第二、第三、第四の材料ストッパー14A、14B、14C、14Dは、それぞれ、独立して作動される。
材料棚10は、各棚部11A、11B、11C、11Dの材料B1の有無を判別するための第一、第二、第三及び第四のリミットスイッチ15A、15B、15C、15Dを有する。図4に示すように、リミットスイッチ15Aは、棒状のアクチュエータ15a1と、アクチュエータ15a1によって作動されるマイクロスイッチ15a2を有する。アクチュエータ15a1は折れ曲がっており、受台12の先端で受台12の上方に突出する。マイクロスイッチ15a2は通常オフである。材料B1がアクチュエータ15a1を下方へ押すと、マイクロスイッチ15a2はオンになる。同様に、第二のリミットスイッチ15B、第三のリミットスイッチ15C、第四のリミットスイッチ15Dは、それぞれ、アクチュエータ、及び、マイクロスイッチを有する。
図3に示すように、材料棚10は、第一、第二、第三及び第四の棚部11A、11B,11C、11Dにおいて受台12の先端から延びるL形の第一、第二、第三及び第四の材料エンドストッパー16A、16B、16C、16Dを有する。第一の材料エンドストッパー16Aは、所定の間隔で離れたL形の第一のストッパーアーム16a1、16a2を有する。第一のストッパーアーム16a1、16a2は、その間に第一の切欠き16a3を有する。同様に、第二、第三及び第四の材料エンドストッパー16B、16C、16Dは、第二、第三及び第四のストッパーアーム16b1、16b2、16c1、16c2、16d1、16d2、並びに、第二、第三及び第四の切欠き16b3、16c3、16d3を有する。
図6に示すように、材料棚10は、受台12を覆う押え板13a3を有してもよい。押え板13a3はブラケットによって受台12に支持される。この押え板13a3は、材料B1同士の押し合いにより、材料B1が隣の材料B1の上に乗り上げることを防止する。
図3に示すように、サポート装置20は、材料B1を支持すると共に昇降可能なVサポート21と、Vサポート21から水平に対して斜めに延びる第一の取出爪22A、第二の取出爪22B、第三の取出爪22C、及び、第四の取出爪22Dと、Vサポート21の上方に配置された移動可能なスライダー23とを有する。
図4(B)に示すように、Vサポート21はV形に形成され、V形の底には材料B1が位置決めされる。図5に示すように、Vサポート21は、図示しないシリンダーによって下降端位置L1と上昇端位置U1との間で昇降可能である。Vサポート21は、上昇端位置U1において材料B1を主軸の中心線A1に位置決めする。
図3に示すように、第一の取出爪22Aは、所定の間隔で離れた第一の爪プレート22a1、22a2を有する。第一の爪プレート22a1、22a2は、水平方向に対して材料棚10に向けて斜め上方へ延びる。同様に、第二、第三及び第四の取出爪22B、22C、22Dは、第二の爪プレート22b1、22b2、第三の爪プレート22c1、22c2、及び、第四の爪プレート22d1、22d2を有する。
スライダー23は、図示しないベルトと連結される。ベルトは図示しないモーターに駆動される。スライダー23は、モーターの正転又は逆転によって、Vサポート21に沿って往復可能である。
次に、材料棚10の作製方法を説明する。
図2(A)において、受台12の上に材料B1の長さに一致する所定の間隔で第一の棚エンドストッパー13a1、13a2を固定し、第一の棚部11Aを構成する。同様に、受台12の上に同所定の間隔で第二のエンドストッパー13b1、13b2を固定し、第二の棚部11Bを構成する。受台12の上に同所定の間隔で第三のエンドストッパー13c1、13c2を固定し、第三の棚部11Cを構成する。受台12の上に同所定の間隔で第四のエンドストッパー13d1、13d2を固定し、第四の棚部11Dを構成する。以上より、第一の棚部11A、第二の棚部11B、第三の棚部11C、第四の棚部11Dは、それぞれ材料B1を収容することができる。
次に、材料供給機1の動作について第一の棚部11Aを代表に説明する。
図2(A)において、第一の棚部11Aの第一の棚エンドストッパー13a1、13a2の間に短い材料B1を位置決めし、材料B1を横にして挿入する。同様に、第二の棚部11Bの第二の棚エンドストッパー13b1、13b2の間に、第三の棚部11Cの第三の棚エンドストッパー13c1、13c2の間に、第四の棚部11Dの第四の棚エンドストッパー13d1、13d2の間に材料B1をそれぞれに挿入する。各棚部11A、11B、11C、11Dの材料B1は、それぞれの棚部11A、11B、11C、11Dにおいて各々の材料ストッパー14A、14B、14C、14Dのストッパープレート14a1、14b1、14c1、14d1により止められる。よって、材料B1は材料の取り出す位置P1(以下、材料エンド位置と称する)まで落ちてこない(図3参照)。
次に、図5に示すように、第一の材料ストッパー14Aが外れる。すなわち、第一のシリンダー14a2が作動して、ピストンロッドが後方へ移動する(動作M1)。第一のシリンダー14a2はレバー14a3を反時計方向に回転し、ストッパープレート14a1を下方へ移動させる(動作M2)。図7(A)に示すように、ストッパープレート14a1の先端は受台12の下方へ下降する。材料B1が材料エンド位置P1まで落ち、材料エンドストッパー16Aによって止まる。
図7(B)に示すように、Vサポート21が上昇端位置U1まで上がる(動作M3)。Vサポート21が上昇するにつれて、第一の取出爪22Aは第一の棚部11Aから1本の材料B1を取り出す。材料B1は第一の取出爪22Aの傾斜に沿って下方へ移動し、Vサポート21の底部に到達する。
このとき、図8(A)に示すように、材料B1は主軸の中心線A1に位置決めされる。Vサポート21が上昇端位置U1にある状態で、スライダー23が前進して材料B1を押し、材料B1をフィードパイプの前に位置決めする。材料B1はフィードパイプによっての旋盤2へ供給される。
図8(B)に示すように、サポート装置20は下降端位置L1に下降する(動作M4)。サポート装置20が下降端位置L1まで下降すると同時に、第一の棚部11Aの次の材料B1が材料エンドストッパー位置P1まで落ちてくる。
上記動作を繰り返し、第一の棚部11Aの全ての材料B1が取り出され、旋盤2へ供給される。次に、第二の棚部11Bの材料ストッパー14Bのストッパープレート14b1が外れて該棚部11Bも上記動作を繰り返す。全ての棚部11A、11B、11C、11Dが順番に上記動作を繰り返し、旋盤2へ材料B1を供給する。
次に、材料棚10の概略の制御について説明する。
図9に示すように、運転準備ボタンを押すと、材料棚10の動作が開始する(ステップS11)。次に、材料B1が第一の棚部11Aに有るか否かを確認する(ステップS12)。材料B1が無い場合、次の棚部11Bの制御へ移行する。材料B1が有る場合、材料B1が無くなるまで第一の棚部11Aの動作を実行する(ステップS13)。第一の棚部11Aの材料が無くなったら、第二の棚部11Bの制御に移行する。
次に、材料B1が第二の棚部11Bに有るか否かを確認する(ステップS14)。材料B1が無い場合、次の第三の棚部11Cの制御に移行する。材料B1が有る場合、第二の棚部11Bの動作を実行する(ステップS15)。第二の棚部11Bの材料が無くなると、第三の棚部11Cの制御に移行する。
第三の棚部11Cは、第二の棚部11Bと同様に制御される(ステップS16、S17)。第三の棚部11Cの材料B1が無くなると、第四の棚部11Dの制御に移行する。
材料B1が第四の棚部11Dに有るか否かを確認する(ステップS18)。材料B1が第四の棚部11Dに有る場合、第四の棚部11Dの動作が実行される。第四の棚部11Dの材料B1が無くなると、第一の棚部11AのステップS12の制御に移行する。材料B1が無い場合、ステップ20へ移行する。すなわち、全ての棚部11A、11B、11C、11Dに材料B1が無い場合、制御は終了する。一方、何れかの棚部11A、11B、11C、11Dに材料B1が有った場合、第一の棚部11Aの制御(ステップS12)に移行する。
次に、材料供給機1の制御について第一の棚部11Aを代表に説明する。
図10に示すように、運転準備ボタンを押すと、材料供給機1の動作が開始する(ステップS31)。材料ストッパー14Aが外れる(ステップS32)。材料B1がアクチュエータ15a1を押し、リミットスイッチ15Aがオンとなり、材料B1の存在を決定する(ステップS33)。一方、リミットスイッチ15Aが一定時間のオフの場合、材料B1の不在が決定される。この場合、制御は次の棚部11Bに移行する。
シリンダーが作動されてVサポート21を上昇端位置U1まで移動させる(ステップS34)。材料B1は第一の棚部11AからVサポート21へ移動し、Vサポート21の底に位置決めされると共に主軸の中心線A1にセンタリングされる(ステップS35)。モーターを駆動してスライダー23を移動させる。スライダー23は材料B1を所定の位置まで移動させる。フィードパイプは材料B1を旋盤2に導入する(ステップS36)。
シリンダーが駆動してVサポート21を下降端位置L1まで下降させる(ステップS37)。次の材料B1がリミットスイッチ15Aを押し、リミットスイッチがオンになる場合、材料B1の存在が決定される(ステップS38)。制御はステップS34へ移行する。一方、リミットスイッチ15Aが一定時間オフの場合、材料B1の不在が決定され、リミットスイッチ15が外れる(ステップS39)。制御は次の第二の棚部11Bへ移行する。
以上の実施形態によれば、材料棚10を長手長さL1に沿って複数の棚部11A、11B、11C、11Dに分割し、各々の棚部に材料ストッパー14A、14B、14C、14Dを設ける。この構成は、より多くの短い材料B1を材料棚10の長手長さを変えることなく材料棚10にストックし、材料B1を一本づつ取り出し、旋盤2へ供給する。これにより、長時間の無人自動化、段取り作業の軽減を達成する。
なお、本実施形態は発明の趣旨の範囲において修正、変更可能である。以下に例を示す。
1.棚エンドストッパー13a1〜13d2を材料棚10の長手方向に広げたり、狭めたり調整する。これにより、ある程度材料長さが違うものでも、材料棚10に載せることができる。
2.材料ストッパー14A、14B、14C、14Dを全て外すことにより材料棚10の長手長さL1分の長い材料も使用できる。
3.材料ストッパー14A〜14Dのうち2ヶ所倒せば、材料棚10は2分割される。
4.取出爪22A〜22Dの位置、数、材料ストッパー14A〜14D、棚エンドストッパー13a1、13a2〜13d1、13d2の数を増やしたり、減らしたりする事で数分割棚になる。
5.取出爪22A〜22Dの数、材料ストッパー14A〜14D、棚エンドストッパー13a1、13a2〜13d1、13d2の数を増やし、棚エンドストッパーを付けたり、外したり、材料ストッパーを切変え式で倒すことによって、1〜数分割された棚に対応可能になる。(例えば、図3において、棚エンドストッパー13b1、13b2を取り去ることによって、3分割された棚になる。)
6.材料棚10の分割方式を長手長さL1の範囲で自由に区切ることで、材料が長い物や短い物を各々の棚に載せられ、取り出しできる。
7.旋盤2のチャックが材料径が変わったら自動で変わるような事が可能であれば、棚部11A〜11D毎とに材料径違いの材料を分けて載せて、材料ストッパー14A〜14Dを切り換えて外すことにより、材料径違いの材料が1本づつ取り出しできる。よって、段取交換時の棚に材料を載せる作業が減る。
8.旋盤2が上記の様な事が不可能でも、棚部11A〜11D毎に径違いの材料を分けて載せて、材料ストッパー14A〜14Dを切り換えて外すことにより、材料径違いの材料が1本づつ取り出せる。これにより、給材機上での段取交換時の棚に材料を載せる作業が減る。
9.6、8を組み合わせると材料違い、材料長さ違いでも棚部毎に分けて載せて、1本づつ取り出すことができる。
(A)は第1の実施形態に係わる材料供給機の上面図であり、(B)は同正面図であり、(C)は同側面図である。 (A)は図1に示す材料供給機の内部構造を示す上面図であり、(B)は比較に係わる材料供給機の上面図である。 図1に示す材料供給機の拡大上面図である。 (A)は図1に示す材料棚及びVサポートの拡大上面図であり、(B)は同拡大側面図である。 図1に示す材料棚及びサポート装置の断面図である。 図5に示す材料棚の変形形態を示す断面図である。 (A)、(B)は図1に示す材料供給機の動作を説明するための側面図である。 (A)、(B)は図1に示す材料供給機の動作を説明のための側面図である。 図1に示す材料棚の制御を示すフローチャートである。 図1に示す材料供給機の制御を示すフローチャートである。
符号の説明
1 材料供給機
2 旋盤
10 材料棚
11A 第一の棚部
11B 第二の棚部
11C 第三の棚部
11D 第四の棚部
12 受台
13a1、13a2 第一の棚エンドストッパー
13b1、13b2 第二の棚エンドストッパー
13c1、13c2 第三の棚エンドストッパー
13d1、13d2 第四の棚エンドストッパー
14A 第一の材料ストッパー
14B 第二の材料ストッパー
14C 第三の材料ストッパー
14D 第四の材料ストッパー
16A 第一の材料エンドストッパー
16B 第二の材料エンドストッパー
16C 第三の材料エンドストッパー
16D 第四の材料エンドストッパー
20 サポート装置
21 Vサポート
22A 第一の取出爪
22B 第二の取出爪
22C 第三の取出爪
22D 第四の取出爪
23 スライダー
A1 主軸の中心線
B1 材料

Claims (5)

  1. 材料を受け取る受け部に向かって傾斜し、当該材料を載せるための受台と、
    前記材料を収容する複数のエンドストッパーが前記受台上に並べて設けられた複数の棚部と、
    を備え
    前記複数の棚部が、前記受台の同一平面上に並べて設けられていることを特徴とする材料棚。
  2. 各前記棚部は、
    受台に開口を有し、前記開口を通って受台の上に突出して前記材料の移動を止める材料ストッパーを有していることを特徴とする請求項1に記載の材料棚。
  3. 前記エンドストッパーは着脱可能に前記受台に設けられていることを特徴とする請求項1、又は2に記載の材料棚。
  4. 各前記棚部は、前記材料の有無を検出するリミットスイッチを備え、
    前記材料ストッパーが外れて、1の前記棚部に配置される前記リミットスイッチが材料を検知した場合、1の前記棚部に配置されている材料が、前記受け部に供給される一方で、他の前記棚部に配置されている材料は材料ストッパーによって移動が阻止されることを特徴とする請求項2、又は3に記載の材料棚。
  5. 材料を受け取る受け部を備え、当該材料を受け取るとともに共にこの材料を加工装置へ搬送するサポート装置と、
    前記受け部に向かって傾斜し、当該材料を載せるための受台と、前記材料を収容する複数のエンドストッパーが前記受台上に並べて設けられた複数の棚部と、を備え、前記複数の棚部が、前記受台の同一平面上に並べて設けられている材料棚と、
    を備えていることを特徴とする材料供給機。
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