JP5587594B2 - 製品方向変換装置 - Google Patents
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Description
また、この発明の目的は、製品全体が軟弱であって、且つ搬送面上に載せられる被搬送面が不定形なピロー包装体のような製品であっても、方向変換の際の搬送速度を低下させることなく且つ安定して、例えば90度の向きを変えることができる製品方向変換装置を提供することである。
前工程から一列、縦流れに搬送されてきた製品については、間隔修正コンベヤにて定ピッチに修正することが好ましく、その場合、製品の搬送間隔を修正し、吸着してから方向変換するので、安定して方向変換をすることができる。
また、上記吸着ユニットと無端帯とを備える製品方向変換装置において、前記前後二つの無端帯のそれぞれは、前記搬送方向に対して横方向に並設された左右一対の無端帯から構成されており、前記ユニットベースは、前記搬送方向の前後の各端部において、前記前後二つの無端帯のうちの対応する前側と後側の前記無端帯に対して、横方向に交差する方向に突出するアームを介して前記左右一対の無端帯に対して連結されており、前記吸着ユニットに備わる前記ユニットベース及び前記吸引具、並びに前記移動・変換機構に備わる前記カム手段、前記カムフォロワ、及び前記変換手段は、前記前後二つの無端帯の前記左右一対の無端帯間で定められる縦スペース内で作動する、とすることができる。この製品方向変換装置によれば、吸着ユニットと移動・変換機構は、左右一対の無端帯間で定められる縦スペース内で作動させることができて、横広がりにならないので、装置の設置スペースが省スペースとなり、装置レイアウトをシンプルに構成することができる。
更に、上記吸着ユニットと無端帯とを備える製品方向変換装置において、前記変換手段は、前記カムフォロワを支持するとともに前記ユニットベースに縦面内で回動可能に設けられているレバーと、前記レバーに連結されたロッド及び前記ユニットベースの前記長手方向に沿う方向に伸びるとともに当該ロッドと前記吸引具とを連結する連結バーを有しており前記カムフォロワの前記カム面とのカム作用による当該レバーの前記縦面内での回動動作を前記吸引具の前記横の回動動作に変換して伝達するためのロッド・連結バーと、前記ロッド・連結バーに関連して設けられていて前記カムフォロワを前記カム手段の前記カム面に当接させながら前記吸引具の戻り力を与えるスプリングとを備えている、とすることができる。この製品方向変換装置によれば、レバーとロッド・連結バーという簡素な構造によって、ユニットベースに対するレバーの縦面内での回動動作が吸引具の横の回動動作に変換される。
更に、この製品方向変換装置において、前記カム手段に対する前記カムフォロワの係合を離脱可能とし、当該係合を離脱した状態で前記駆動機構を稼働させることにより、前記移動・変換機構の移動機能は機能しても方向変換機能を機能させないことで、前記吸引具が前記製品を押すことによる前記製品のならし運転をすることができる。
また、この製品方向変換装置において、前記吸引具は、前記搬送ラインの中心を搬送されている前記製品の中心位置を吸引して方向変換後においても前記製品の中心を搬送装置の中心ラインに合わせて受け渡すこと、或いは前記搬送ラインの中心を搬送されている前記製品の中心位置から搬送方向に外れた位置を吸引して方向変換後に前記製品の中心を搬送装置の中心ラインからずれた位置に受け渡すことができる。
また、この製品方向変換装置において、前記吸着ユニットは、前記製品の高さに合わせて装置フレームに対して上下方向に調節可能とすることができる。
更に、この製品方向変換装置において、前記搬送装置は、前記吸着ユニットが吸引する少なくとも一つの前記製品を搬送するベルトコンベヤを間欠作動式ベルトコンベヤとしており、前記間欠作動式ベルトコンベヤを、前記吸引具が前記製品を吸着することができるように前記吸着ユニットの駆動とタイミングを取って作動させることができる。
また、前記吸着ユニットは搬送方向前後に所定の距離だけ離れた二つの前記吸引具を備えており、前記間欠作動式ベルトコンベヤは、後続の前記製品との間の間隔が前記吸引具間の距離に等しい場合にはそのまま前記製品の搬送を継続し、後続の前記製品との間の間隔が前記吸引具間の距離より長い場合には減速又は停止して前記製品間の間隔が前記吸引具間の距離に等しくなったときに通常の速度での搬送を再開して、間欠作動式ベルトコンベヤとタイミングを取って駆動される吸着ユニットの二つの吸引具がそれぞれ製品を吸着することができる。そして、後続の前記製品との間の間隔が前記吸引具間の距離より短い場合には、当該後続の製品を前記搬送装置から除外することで、更に後続の製品との間で距離を合わせて、タイミングを取って駆動される吸着ユニットの二つの吸引具でそれぞれ製品を吸着することができる。
ロッド47と両筒状体41,41を連結している連結バー43とは、カムフォロワ59と共に縦のカム動作をするレバー46と横の回動動作をする吸着部材42,42との間を連結するロッド・連結バーを構成している。そして、レバー46、ロッド・連結バー及びスプリング48は、カムフォロワ59の縦のカム動作を吸着部材42の横の回動動作に変換させる変換手段を構成している。また、吸着ユニット23に備わるユニットベース40及び吸引具としての吸着部材42,42、並びに移動・変換機構24に備わるカム手段としての板カム55、カムフォロワ59、及び変換手段は、前後二つの無端帯であり且つ左右一対に構成されている旋回チェーン54a,54b間で定められる縦スペース内で作動している。
なお、ストッパ60は、後述するように、吸着部材42が旋回する前の状態に停止させるためのものであり、原点探知センサ61は吸着ユニット23の原点位置を検知するためのものである。
図7の[1]は、間欠式のベルトコンベヤ2b上で製品Aが到来し、製品方向変換装置1の吸着ユニット23の吸着手段42,42がその吸着前に占める位置を示している。なお、製品Aと後続の製品B間の搬送方向の間隔は、通常、前工程で吸着手段42,42間の距離よりも長く引き離された状態で供給される。
図7の[2]は、製品Aがベルトコンベヤ2c上に丁度移載され、後続の製品Bが連続作動式ベルトコンベヤ2aから間欠作動式ベルトコンベヤ2b上に移載された状態を示す。ベルトコンベヤ2c上の製品Aと間欠作動式ベルトコンベヤ2b上に到来した製品B間の間隔が吸着手段42,42間の距離に等しい状態にあるので、間欠作動式ベルトコンベヤ2bはそのまま製品Bの搬送を継続する。吸着手段42,42がそれぞれ製品A,Bの中心位置で吸着を開始している状態を示している。吸着手段42,42は製品A,Bをベルトコンベヤ2c,2bに少し押さえ付けた状態で空気の吸引によって吸着を開始し、吸着後は吸引によって製品自体が引き上げられることにより製品A,Bはベルトコンベヤ2c,2bから僅かに浮いた状態となる。製品A,Bは、吸着手段42,42によって製品の中央部が吸着されたまま、ベルトコンベヤ2c,2bから僅かに浮いた状態でこれらと同期して搬送され方向変換される。
図7の[4]は、吸着手段42,42の回転による製品A,Bの90°の回転(方向変換)が完了した状態を示している。吸着手段42,42による製品A,Bの吸着が解除され、製品Aがベルトコンベヤ2c上で、また製品Bがベルトコンベヤ2b上でそれぞれ90°方向変換された状態で搬送され、更にそれぞれベルトコンベヤ2d,ベルトコンベヤ2c上へと受け渡される。吸着手段42,42は製品A,Bの芯位置で吸着しているので、方向変換後もコンベヤ2b,2cの幅方向中心に受け渡され、製品は搬送ラインにおいて一直線になって搬送される。
図8の[1]は、図7[1]と同じである。
図8の[2]は、製品Aがベルトコンベヤ2c上に丁度移載され、後続の製品Bが連続作動式ベルトコンベヤ2aから間欠作動式ベルトコンベヤ2b上に移載された状態を示す。ベルトコンベヤ2c上の製品Aと間欠作動式ベルトコンベヤ2b上に到来した製品B間の間隔が吸着手段42,42間の距離に等しい状態にあるので、間欠作動式ベルトコンベヤ2bはそのまま製品Bの搬送を継続する。吸着ユニット23と搬送装置2とのタイミングをずらすことにより、吸着手段42,42がそれぞれ製品A,Bの中心位置からずれた位置で吸着することができる。吸着手段42,42は製品A,Bをベルトコンベヤ2c,2bに少し押さえ付けた状態で空気の吸引によって吸着を開始し、吸着後は吸引によって製品自体が引き上げられることにより製品A,Bはベルトコンベヤ2c,2bから僅かに浮いた状態となる。製品A,Bは、吸着手段42,42によって製品の中央部からずれた部分が吸着されたまま、ベルトコンベヤ2c,2bから僅かに浮いた状態でこれらと同期して搬送され方向変換される。
図8の[4]は、吸着手段42,42の回転による製品A,Bの90°の回転(方向変換)が完了した状態を示している。吸着手段42,42による製品A,Bの吸着が解除され、製品Aがベルトコンベヤ2c上で、また製品Bがベルトコンベヤ2b上でそれぞれ90°方向変換された状態で移送され、更にそれぞれベルトコンベヤ2d,ベルトコンベヤ2c上へと受け渡される。吸着手段42,42は製品A,Bの芯をずらして吸着しているので、方向変換後はコンベヤ2b,2cの幅方向中心からずれた位置に受け渡され、後工程に搬出される。製品A,Bのずらしについては逆ずれパターンも可能である。
(1)図10は、本発明による方向変換装置が原点位置において待機している状態を示している。吸着ユニット23は、例えばユニットベース40が原点探知センサ61に最も接近したときにて探知される。エアシリンダ56の作動により、カムフォロワ59は板カム55のカム面と接近するとすれば当接可能となる同じ面内にあるが、カム面からは離れていて非係合の状態にある。したがって、方向変換装置1は、かかる原点位置で待機している。なお、製品Aが製品探知センサ82を通過した地点で間欠作動式ベルトコンベヤ2b上で停止・待機しているときに、後続の製品Bが搬送されて来ると、製品Bが製品探知センサ81を通過するときに、製品A,B間の間隔が吸着ユニット23の前後に配置された吸着部材42,42の距離と同じ長さになったところで、間欠作動式ベルトコンベヤ2bによる製品Aの搬送がスタートする。これによって、製品A,Bの間隔が修正される。
(2)図11は、本発明による方向変換装置の吸着ユニットが旋回チェーンに沿って動き出した状態を示している。図10に示す待機状態の後、駆動機構22の駆動開始によって移動・変換機構24が動作を開始する。旋回チェーン54a,54bが下側の走行経路を走行開始するに伴って、旋回チェーン54a,54bに連結された吸着ユニット23,23がベルトコンベヤ2b,2cに載置されている製品A,Bに押し付けられて製品A,Bを吸引し、旋回チェーン54a,54bが下側の走行経路を走行するに応じて、吸着ユニット23,23をベルトコンベヤ2b,2cと同調して移動させる。図11では、吸着ユニット23は下がり切って吸引動作中の吸盤45が製品に接近して製品に当たることでその製品を吸着した状態にあり、これ以上下降することはない。同時に、製品Cが搬送されて来て、製品Cはベルトコンベヤ2aを搬送されている途中である。吸着ユニット23が旋回チェーン54a,54bの下り走行路に沿って動き出す。この間、製品A,Bは搬送されつつある。サーボモータ30の出力軸にベルト33による伝動機構を介して連結されているスプロケット50が、ローラ52a,52aと52b,52bとに巻き掛けられた2つの旋回チェーン54a,54bを動かす。吸着ユニット23は、旋回チェーン54a,54bと4本のアーム49で繋がっているので、旋回チェーン54a,54bに沿って動く。
(3)図12は、本発明による方向変換装置の吸着ユニットがカム動作によって旋回(方向変換)する状態を示している。旋回チェーン54a,54bが動くと、カムフォロワ59が板カム55と接しながら板カム55に沿って動く。板カム55とカムフォロワ59との縦のカム動作によってレバー46がアーム49の回り、即ち縦面内で回転する。レバー46は、ロッド47と連結バー43とから成るロッド・連結バーに繋がっており、連結バー43は前後2つの吸着部材42と繋がっているので、レバー46が板カム55に沿って動くと吸着ユニット23の前後2つの吸着部材42,42が横の回動動作として回転する。即ち、製品A,Bは搬送されながら吸着部材42,42が旋回し、製品AとBを同時に回転する。
(4)図13は、本発明による方向変換装置の吸着ユニットが方向変換完了状態を示している。旋回チェーン54a,54bの更なる動きに伴い、カムフォロワ59が板カム55の下死点に到達すると、レバー46の回転は最も回動した位置を占めてそれ以上の回動をしない。この位置に対応して、吸着ユニット23の前後2つの吸着部材42,42が製品AとBの90°方向変換を完了する。また、このとき以後、吸盤45による吸着も解除され、吸着ユニット23は製品を離脱する。製品Aはベルトコンベヤ2cへ、また製品Bはベルトコンベヤ2dへ受け渡される。なお、製品探知センサ82は製品Cを確認する。
(5)図14は、本発明による方向変換装置の吸着ユニットが原点に復帰する途上を示している。製品A,Bは90°方向変換と間隔修正を完了し、後工程へ搬送されて行く。吸着ユニット23の吸着部材42,42は板カム55が変位なしのまま、即ち、板カム55のローラ52aの円弧面と同じ形状のカム面を移動するので、(4)の状態の角度のまま上昇し、その後、吸着ユニット23が原点へ旋回しながら戻る。なお、製品Cはベルトコンベヤ2aからベルトコンベヤ2bへと流れている途中であり、製品Dがベルトコンベヤ2aに向かって搬送されてくる。
(6)図15は、本発明による方向変換装置の吸着ユニットが原点に復帰する途上を示している。吸着ユニット23が原点へ戻る途中であり、レバー46、即ちカムフォロワ59が板カム55から外れ、吸着部材42,42がスプリング48の力で旋回前の状態に戻る。前後2つの吸着部材42,42を繋いでいる連結バー43がスプリング48で引かれており、カムフォロワ59が板カム55から外れると、スプリング48の力でストッパ60に当たるまで戻る。なお、製品Cはベルトコンベヤ2aからベルトコンベヤ2bへと流れている途中にあり、製品Dはベルトコンベヤ2aを搬送されている途中にある。
(7)(1)へ戻る。以後、この動きを繰り返す。
2a,2b,2c,2d ベルトコンベヤ
11 フレーム 12,13 プーリ
14 コンベアベルト 15 モータ
15a サーボモータ 15b インダクションモータ
16 駆動プーリ 17 従動プーリ
18 伝動ベルト
21 フレーム 22 駆動機構
23 吸着ユニット 24 移動・変換機構
30 サーボモータ 31 駆動プーリ
32 従動プーリ 33 ベルト
34 シャフト 35 軸受
40 ユニットベース 41 筒状体
42 吸着部材 43 連結バー
44 軸受 45 吸盤
46 レバー 47 ロッド
48 スプリング 49 アーム
50 駆動スプロケット 51a,51b ローラ芯
52a,52b ローラ 53 軸受
54a,54b 旋回チェーン 55 板カム
56 エアシリンダ 57 スライド軸
58 スライド軸受 59 カムフォロワ
60 ストッパ 61 原点探知センサ
62 ホルダ 63 クッションゴム
65 吸引通路 66 吸引通路
67 ホース
70 支柱 71 縦方向長孔
72,73 軸受ホルダ 74 軸受
75 トップフレーム 76 スラスト軸
77 ハンドル 78 アジャストネジ
81,82 製品探知センサ
Claims (10)
- 製品を載置状態で搬送する搬送装置と、
前記搬送装置の上方に配設されており前記搬送装置と同調して移動可能であるとともに前記製品を吸着し且つ回動可能な吸引具を有する吸着ユニットとを備え、
前記搬送装置における前記製品の流れの中で、前記吸着ユニットの前記吸引具が前記製品を吸着し、前記吸引具が回動することにより前記製品の向きを所定の方向まで変換し、前記吸引具による前記製品の吸着を解除して方向が変換された前記製品を前記搬送装置に受け渡すことから成り、
前記吸着ユニットを駆動するため、駆動機構と、当該駆動機構によって駆動されて前記吸着ユニットを移動させるとともに前記吸着ユニットの当該移動に対応して前記吸引具を回動して前記製品の向きを方向変換させる移動・変換機構とを備えており、
前記移動・変換機構は、走行経路が前記搬送装置の上方で縦面内に設定されており前記駆動機構によって駆動される無端帯を備え、当該無端帯には前記吸引具が連結されている無端帯移動手段と、縦に輪郭を有するカム面を備えた固定側のカム手段と、前記無端帯に関連して配置され且つ当該カム手段の前記カム面に係合するカムフォロワと、前記無端帯の移動に伴う前記カム面とのカム作用による前記カムフォロワの縦のカム動作を前記吸引具の横の回動動作に変換させる変換手段とを備えており、前記無端帯に連結された前記吸引具が前記無端帯の移動に伴って前記搬送装置に載置されている前記製品に押し付けられて当該製品を吸引する
ことから成る製品方向変換装置。 - 前記吸着ユニットは、前記搬送装置の搬送方向に伸びる方向を長手方向にしているとともに前記吸引具を回動自在に支持しており且つ前記製品を吸着するための吸込み負圧を前記吸引具に供給する吸引通路を提供しているユニットベースを更に備えており、
前記無端帯移動手段の前記無端帯は、前記搬送装置の搬送方向前後に並んで配設されており且つ前記駆動機構によって同調して駆動される前後二つの無端帯であり、
前記ユニットベースは、前記前後二つの無端帯に連結されていて前記前後二つの無端帯が駆動されるに応じて巡回運動をし、前記無端帯が下側の前記走行経路を走行することに応じて前記吸引具を前記搬送装置に載置されている前記製品に押し付けるとともに前記吸着ユニットを前記搬送装置と同調して移動させる
ことから成る請求項1記載の製品方向変換装置。 - 前記前後二つの無端帯のそれぞれは、前記搬送方向に対して横方向に並設された左右一対の無端帯から構成されており、
前記ユニットベースは、前記搬送方向の前後の各端部において、前記前後二つの無端帯のうちの対応する前側と後側の前記無端帯に対して、横方向に交差する方向に突出するアームを介して前記左右一対の無端帯に対して連結されており、
前記吸着ユニットに備わる前記ユニットベース及び前記吸引具、並びに前記移動・変換機構に備わる前記カム手段、前記カムフォロワ、及び前記変換手段は、前記前後二つの無端帯の前記左右一対の無端帯間で定められる縦スペース内で作動する
ことから成る請求項2記載の製品方向変換装置。 - 前記変換手段は、前記カムフォロワを支持するとともに前記ユニットベースに縦面内で回動可能に設けられているレバーと、前記レバーに連結されたロッド及び前記ユニットベースの前記長手方向に沿う方向に伸びるとともに当該ロッドと前記吸引具とを連結する連結バーを有しており前記カムフォロワの前記カム面とのカム作用による当該レバーの前記縦面内での回動動作を前記吸引具の前記横の回動動作に変換して伝達するためのロッド・連結バーと、前記ロッド・連結バーに関連して設けられていて前記カムフォロワを前記カム手段の前記カム面に当接させながら前記吸引具の戻り力を与えるスプリングとを備えていることから成る請求項2又は3記載の製品方向変換装置。
- 前記カム手段に対する前記カムフォロワの係合を離脱可能とし、当該係合を離脱した状態で前記駆動機構を稼働させることにより、前記移動・変換機構の移動機能は機能しても方向変換機能を機能させないことで、前記吸引具が前記製品を押すことによる前記製品のならし運転ができることから成る請求項1〜4のいずれか一項記載の製品方向変換装置。
- 前記吸着ユニットは、一つの前記吸引具、若しくは搬送方向前後に所定の距離だけ離れた二つ又はそれ以上の個数の前記吸引具を前記ユニットベースに備えており、複数の前記吸引具の場合には、前記吸引具は単一の前記連結バーに対してその長手方向に沿って連結されていることから成る請求項1〜5のいずれか一項記載の製品方向変換装置。
- 前記吸引具は、前記搬送ラインの中心を搬送されている前記製品の中心位置を吸引して方向変換後においても前記製品の中心を搬送装置の中心ラインに合わせて受け渡すこと、或いは前記搬送ラインの中心を搬送されている前記製品の中心位置から搬送方向に外れた位置を吸引して方向変換後に前記製品の中心を搬送装置の中心ラインからずれた位置に受け渡すことから成る請求項1〜6のいずれか一項記載の製品方向変換装置。
- 前記吸着ユニットは、前記製品の高さに合わせて装置フレームに対して上下方向に調節可能であることから成る請求項1〜7のいずれか一項記載の製品方向変換装置。
- 前記搬送装置は、前記吸着ユニットが吸引する少なくとも一つの前記製品を搬送するベルトコンベヤを間欠作動式ベルトコンベヤとしており、前記間欠作動式ベルトコンベヤは、前記吸引具が前記製品を吸着することができるように前記吸着ユニットの駆動とタイミングを取って作動されることから成る請求項1に記載の製品方向変換装置。
- 前記吸着ユニットは搬送方向前後に所定の距離だけ離れた二つの前記吸引具を備えており、前記間欠作動式ベルトコンベヤは、後続の前記製品との間の間隔が前記吸引具間の距離に等しい場合にはそのまま前記製品の搬送を継続し、後続の前記製品との間の間隔が前記吸引具間の距離より長い場合には減速又は停止して前記製品間の間隔が前記吸引具間の距離に等しくなったときに搬送を再開し、後続の前記製品との間の間隔が前記吸引具間の距離より短い場合には当該後続の製品を前記搬送装置から除外することから成る請求項9記載の製品方向変換装置。
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