JP2005035741A - 原反ロールの移載装置、及びその搬送方法 - Google Patents

原反ロールの移載装置、及びその搬送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 あらゆる原反ロールの搬送を自動化でき、しかも構造が簡素な原反ロールの移載装置、及びその搬送方法を提供する。
【解決手段】 水平移送手段2に取付けた水平移送停止手段5と、原反ロール3の両方の端部30にそれぞれ係合可能な一対のキャリッジアーム6と、一対のキャリッジアーム6を昇降させるアーム昇降手段7と、一対のキャリッジアーム6を個々に移動させてそれらの間隔を増減させるアーム開閉手段8と、一対のキャリッジアーム6に設けたアーム停止手段9と、アーム開閉手段8が一対のキャリッジアーム6を移動させた距離を検出するアーム測距手段10と、CPU等を含む情報処理手段11と、一対のキャリッジアーム6を同時に同方向へ移動させるアームシフト手段12と、無人搬送車両4を適宜走行させる移動指令手段13とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、全長の異なる種々の原反ロールを、無人搬送車両等の荷台の中心に偏りなく載置できる原反ロールの移載装置に関する。
従来より、図4に示すように、原反ロール3をローラコンベヤ等の水平移送手段2に乗せて矢印xで指した水平方向へ移送させ、原反ロール3の一方の端面を、水平移送手段2の終端付近に配置した昇降ストッパーaに突き当てることにより、原反ロール3を水平移送手段2の上面の適所に位置決めして停止させている。水平移送手段2の終端付近には、3体の昇降ストッパーa,b,cが互いに位置を違えて設置されている。昇降ストッパーaは、操作盤sを操作するオペレータ等の選択に基づき、水平移送手段2の上面から突出した状態となっている。
これら3体の昇降ストッパーa,b,cを設けた理由として、原反ロール3の全長Lはその種類によって異なるので、これら種々の原反ロールの中心(全長Lを2分する箇所)が、水平移送手段2の上方に懸架された一対のキャッリッジアーム6の間の中点mに一致するように、原反ロール3の全長Lに応じて、その停止位置を違えることが不可欠なためである。図示のように、一対のキャッリッジアーム6は、それらの間に原反ロール3を挟み込むことができ、この状態で原反ロール3を水平移送手段2から吊り上げ、他所へ搬送することができる。
以上のように、原反ロール3の中心を考慮しつつこれを搬送する技術は、下記の特許文献に開示されている。
特開2002−249265号公報 特開昭63−167909号公報
しかしながら、上記の昇降ストッパーaの選択は、オペレータ等の判断に委ねられているため、原反ロール3の移載を完全に自動化するに至っていない。更に、3体の昇降ストッパーa,b,cによって位置決め可能な原反ロール3の種類は限られているが、昇降ストッパーa,b,cを水平移送手段2に設ける個数を増やせば、水平移送手段2の機構が複雑になるので、これには限界がある。
また、原反ロール3の一方の端面が昇降ストッパーaに突き当たることにより、原反ロール3が損傷することがある。或いは、昇降ストッパーaの昇降動作の不良により、昇降ストッパーaがコンベヤの上面から僅かに突き出たままの状態で、原反ロール3がコンベヤによって矢印xで指した方向へ移送されると、この僅かに突き出た昇降ストッパーaに、原反ロール3が擦れて損傷するという問題が起こる。
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みて成されたものであり、あらゆる原反ロールの搬送を自動化でき、しかも構造が簡素な原反ロールの移載装置、及びその搬送方法を提供することを目的とする。
本発明は、原反ロールを、無人搬送車両に移載する原反ロールの移載装置であって、一対のキャリッジアームが、それぞれ前記原反ロールの両端に接近する方向へ移動した距離を検出するアーム測距手段と、該アーム測距手段が検出した前記一対のキャリッジアームの移動距離に基づき、前記原反ロールの両端にそれぞれ係合した前記一対のキャリッジアームの間の中点の位置を演算する情報処理手段と、前記一対のキャリッジアームを、前記中点を始点として前記水平方向へ一定の距離だけ移動させるアームシフト手段と、該アームシフト手段にて移動した前記一対のキャリッジアームの間の中点の真下に、前記無人搬送車両の荷台の中心が位置するように、前記無人搬送車両を走行方向とは直行する方向へ移動させる移動指令手段と、を備えることを特徴とする。
更に、本発明に係る原反ロールの移載装置は、前記情報処理手段が、前記原反ロールの両端に係合した前記一対のキャリッジアームの間の中点と、前記原反ロールの長手方向の寸法より広い間隔を開けた前記一対のキャリッジアームの間の初期中点との距離を演算し、該距離に相当する分、前記移動指令手段が、前記無人搬送車両を走行方向とは直行する方向へ移動させることを特徴とする。
本発明に係る原反ロールの移載装置、及びその方法によれば、原反ロールの長手方向の寸法より広い間隔を開けた一対のキャリッジアームが、原反ロールの両端に接近することにより原反ロールの両端に係合する過程で、一対のキャリッジアームのそれぞれの移動距離に基づき、原反ロールの両端に係合した一対のキャリッジアームの間の中点の位置を演算し、この中点を始点として一対のキャリッジアームを水平方向へ移動させた状態で、一対のキャリッジアームの間の中点の真下に、無人搬送車両の荷台の中心が位置するように、無人搬送車両を走行方向と直行する方向に移動させることができる。
従って、原反ロールの長手方向の寸法が異なっても、原反ロールを無人搬送車両に偏りなく積載できる。このため、従来のようにオペレータ等の判断に基づき原反ロールの停止位置を定めるといった手間が省けるので、原反ロールの移載を完全に自動化することができる。しかも、従来のような昇降ストッパーに原反ロールを物理的に突き当てることがないので、原反ロールを停止する際に、原反ロールを損傷する恐れがない。
更に、本発明に係る原反ロールの移載装置、及びその方法によれば、原反ロールの両端に係合した一対のキャリッジアームの間の中点と、原反ロールの長手方向の寸法より広い間隔を開けた一対のキャリッジアームの間の中点(初期中点)との距離差を演算し、この距離差の値に相当する距離分、無人搬送車両を水平方向に一致する方向へ移動させるので、極めて制御が簡単であり、複雑な動作を伴うことなく、上記の効果を達成することができる。
しかも、一対のキャリッジアームが原反ロールの両端に接近する際の移動距離を計測するには、例えばエンコーダ等が不可欠であるが、その他の制御は情報処理によって得られる演算結果に基づき行える。従って、水平移送手段、一対のキャリッジアーム、アーム昇降手段、アーム開閉手段、アームシフト手段、及び無人搬送車両として既存の技術を適用する場合には、それらに大掛かりな改造を施さなくても、当該移載装置を構成できるという利点がある。
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る原反ロールの移載装置1は、ベルトコンベヤ、ローラコンベヤ、水平に移動する荷役フォーク又はスタッカークレーン等の中から選択できる水平移送手段2により原反ロール3を水平姿勢で支持しつつ、原反ロール3を、矢印xで指したように、その長手方向へ移送し、更に、原反ロール3を、図2に示すように、水平移送手段2から離間した床上に停車した無人搬送車両(AGV)4の荷台40に移載(載せ代え)するものである。
当該移載装置1の概ねの構成は、水平移送手段2に取付けた水平移送停止手段5と、原反ロール3の両方の端部30にそれぞれ係合可能な一対のキャリッジアーム6と、一対のキャリッジアーム6を昇降させるアーム昇降手段7と、一対のキャリッジアーム6を個々に移動させてそれらの間隔を増減させるアーム開閉手段8と、一対のキャリッジアーム6に設けたアーム停止手段9と、アーム開閉手段8が一対のキャリッジアーム6を移動させた距離を検出するアーム測距手段10と、CPU等を含む情報処理手段11と、一対のキャリッジアーム6を同時に同方向へ移動させるアームシフト手段12と、無人搬送車両4を適宜移動させる移動指令手段13とを備えることにある。
詳しくは次の通りである。即ち、原反ロール3は、その長手方向の両方の端部30から中空心材31をそれぞれ突出している。以下に述べる原反ロール3の全長(長手方向の寸法)として、中空心材31がどの程度突出するかは考慮しない。無人搬送車両4は、図示の状態で、少なくとも原反ロール3の長手方向に沿った向きに自走(進退)できれば良いが、その走行方向を車台の前後又は車幅方向に90度の切換が可能であれば更に良い。無人搬送車両4の荷台40はローラコンベヤであっても良い。
水平移送停止手段5は、水平移送手段2の幅方向の両脇に配置された一組の赤外線センサ等であり、これらの間で授受される赤外線等を原反ロール3が遮った時に検出信号を送出する。この検出信号が、水平移送手段2全体の動作を統括制御する図に表れていない制御部に送信されると、同制御部が、水平移送手段2の移送動作を休止させ、原反ロール3が図示の位置に停止することになる。
アーム昇降手段7は、周知の技術であるため、アームシフト手段12からメインフレーム14の横架材15を突き抜けて垂下する一対のガイドレールとして概略のみ表しているが、これら一対のガイドレールの下端から更に下方へ突出した一対の支持体60を、モーター等の駆動源により上下方向へ進退動させるものである。一対のキャリッジアーム6は、一対の支持体60の下端から互いに対向する一対の嵌入軸61を突出した略L字の形状を成すものである。一対の嵌入軸61が、原反ロールの中空心材31の内部へ嵌入することにより、キャリッジアーム6は、原反ロール3の端部30に係合することができる。
アーム開閉手段8は、一対のキャリッジアーム6を、原反ロール3の両方の端部30に接近又は離間する方向(長手方向に一致)へそれぞれ移動させるものである。一対のキャリッジアーム6の移動は個別に行える。この送り機構として、周知の送りネジとボールナットとを組み合わせたものが適用できる。その概略を図1に即して述べると、同図は、原反ロール3の長手方向へ延びる横架材15に沿って2本の送りネジ80を縦列し、2本の送りネジ80に、図に表れていない2個のボールナットをそれぞれ螺合し、これら2本の送りネジ80を個別にモータ等の駆動源にて回転させることにより、同ボールナットが変位するのに従わせて、一対のアーム昇降手段7と共に一対のキャリッジアーム6を移動させる機構を表している。
アーム停止手段9は、一対のキャリッジアーム6が原反ロール3の両方の端部30に係合する位置を検出して、アーム開閉手段8を停止させるものである。例えば、アーム停止手段9として、嵌入軸61が中空心材31の内部へ所定の深さまで嵌入した時点で原反ロール3の端部30に接触するように、支持体60に取付けられた一対のタッチセンサ等を適用できる。これら一対のタッチセンサ等は、原反ロール3の両方の端部30を個別に検出し、この検出信号に基づき、アーム開閉手段8の駆動源に供給する電力を個々に絶つことができる。つまり、一対のキャリッジアームの一方に設けたアーム停止手段9が、嵌入軸61が中空心材31の内部へ所定の深さまで嵌入したことを検出しても、他方のキャリッジアームに設けたアーム停止手段9が、嵌入軸61が所定の深さまで達したことを検出するに至っていない場合には、上記2本の送りネジ80の一方の回転を停止するが、他方の送りネジ80の回転は継続させる。
情報処理手段11は、当該装置1を統括制御する制御部に組み込まれ、以下に述べる種々の演算処理を実行するものである。その一つとして、一対のキャリッジアーム6がそれぞれ移動した距離を、アーム測距手段10が検出すると、これらの距離に基づき、原反ロール3の両方の端部30に係合した一対のキャリッジアーム6の間の中点を演算する。中点は図3の寸法線上に符号mで表している。また、アーム測距手段10として、例えば、2本の送りネジ80がそれぞれ回転した角度を計測するエンコーダ等を適用した場合、この角度を、情報処理手段11は、一対のキャリッジアーム6のそれぞれの移動した距離に換算する。
アームシフト手段12は、送りネジ80が停止したままの状態で、一対のキャリッジアーム6を、中点mを始点として水平方向へ一定の距離だけ移動させるものである。アームシフト手段12の主体は、メインフレーム14の横架材15の上面に沿ってモーター等の駆動源により滑走するスライダである。このスライダは、形鋼等を枠組みした構造体に、上記の送りネジ80を回転自在に支持したものであり、送りネジ80に従って移動するキャリッジアーム6及びアーム昇降手段7を介して加わる原反ロール3の荷重に耐える剛性を有する。
ここで、水平方向とは、原反ロール3の長手方向に必ずしも一致しなくても良く、長手方向に対して多少交差する向きであっても良いが、説明の便宜により、以下で、水平方向と長手方向とを同一視し、これらを総て位置合せ方向と改める。また、一定の距離とは、一対のキャリッジアーム6の移動を行う毎にエンコーダ等を使用して計測される距離ではなく、リミットスイッチ等により予め行程の終端が規定された範囲内をアームシフト手段12が滑走する距離である。これを図2に即して述べると、アームシフト手段12の全体が送りネジ80を伴って図中右側に実線で表した位置から、図中左側に仮想線で表した位置への間を滑走し、これに伴って一対のキャリッジアーム6が位置合せ方向へ移動した場合、一定の距離とは、図3のXに相当する。
移動指令手段13は、アームシフト手段12に伴って位置合せ方向へ移動した一対のキャリッジアーム6の間の中点mの真下に、無人搬送車両4の荷台40の中心c1が位置するように、無人搬送車両4を位置合せ方向へ移動させる、即ち図に垂直な走行方向に対して水平面内で直角となる図の左右方向に移動させるものである。具体的に、移動指令手段13は、無人搬送車両4の近傍に設置した無線送信機130が、距離差Δxの値に相当する分、無人搬送車両4を位置合せ方向に移動させる移動指令信号を発信し、後述の移動指令信号を無人搬送車両4に設けた受信機131に受信させるものである。この他、無人搬送車両4と情報処理手段11を含む制御部との間で情報の授受を行う手段として、無線LAN又はケーブル等の有線を媒体としても良い。
無人搬送車両4は90度回動可能な車輪が4輪あり、通常走行は図に垂直となる方向に走行可能であると共に、図の左右方向である位置合せ方向へ移動(図3中では横行移動と記載)する場合は、この4輪が90度回動し、位置合せ方向に沿って前進又は後進が可能となる。
次に、本発明の実施例として原反ロールの搬送方法を説明する。当該方法は以下の文頭に付した英大文字の順に各ステップが実行される。また、これらのステップは、特に断らない限り、情報処理手段11を含む制御部が、適時読み込み可能なプログラムに基づき、当該搬送装置1、水平移送手段2及び無人搬送車両4に対して指令、又はこれらの作動を直接に制御することにより行われる。
A:アームシフト手段12を、図1に示すように、水平移送手段2の上方へ移動させる。同時に、一対のキャリッジアーム6を、仮想線で示すように、原反ロール3の全長より広い間隔を開けた状態で、水平移送手段2の上方に待機させる。
B:水平移送手段2によって原反ロール3を矢印xで指した位置合せ方向へ移送し、原反ロール3が水平移送手段2の終端付近に達したところで、水平移送停止手段5が、原反ロール3の位置を検出し、水平移送手段2の動作を停止させる。この時点で、原反ロール3は図示の位置で静止する。
C:原反ロール3の上方に位置する一対のキャリッジアーム6を、原反ロール3の両方の端部30に係合可能な高さ、言い換えれば、中空心材31と嵌入軸61との軸芯の高さが一致する高さまで下降させる。
D:一対のキャリッジアーム6を、原反ロール3の両方の端部30にそれぞれ接近させ、中空心材31を嵌入軸61に嵌入させる。これにより、一対のキャリッジアーム6が両方の端部30にそれぞれ係合する。
E:上記Dのステップにおける係合をアーム停止手段9が検出した時点で、アーム停止手段9が送出する検出信号に基づき、アーム開閉手段8が停止する。これにより、一対のキャリッジアーム6が両方の端部30に係合した状態で固定される。
F:上記Eのステップと同時に、アーム測距手段10によって一対のキャリッジアーム6がそれぞれ移動した距離が計測される。図3は、一対のキャリッジアーム6がそれぞれ移動した距離を比較して、それらの間に、距離差Δxが生じた状態を表している。
例えば、上記Aのステップにおいて待機する一対のキャリッジアーム6の間の初期中点m0を基準点として定める。そして、一対のキャリッジアーム6の一方が移動した距離がx1であり、他方のキャリッジアーム6が移動した距離がx2であり、更に、これら一対のキャリッジアーム6が、それぞれ両方の端部30に対し等しい間隔aを残して上記Eのステップを終えたとする。情報処理手段11は、これらの距離差Δx=x2−x1に基づき、原反ロール3の両方の端部30に係合した一対のキャリッジアーム6の間の中点mを算出する。この結果、距離差Δx>0(x1<x2)であれば、情報処理手段11は、中点mの位置が、初期中点m0から位置合せ方向の前方である図中の左へ、距離差Δxに相当する分ずれることを認識する。距離差Δx<0(x1>x2)であれば、情報処理手段11は、中点mの位置が、初期中点m0から位置合せ方向のうち図中の右へ、距離差Δxに相当する分ずれることを認識する。
これらの移動距離の間に差が無ければ(x1=x2)、中点mと初期中点m0とが一致する。距離差Δxの値の大きさは、原反ロール3の固有の全長によって決まる。また、初期中点m0は上記のような決め方が最も簡潔であるが、これに限定する必要はない。仮に、上記Aのステップにおいて待機する一対のキャリッジアーム6の一方の原点位置Oを基準点に定めたとしても、原点位置Oと、一対のキャリッジアーム6のそれぞれの移動距離によって決まる中点mとの相対的な位置関係は明らかなので、情報処理手段11は中点mの位置が何処に在るかを認識できるからである。
G:図2に示すように、一対のキャリッジアーム6を上昇することにより、原反ロール3を水平移送手段2から真上に吊り上げる。
H:アームシフト手段12の全体を、図中右側に実線で表した位置から、図中左側に仮想線で表した位置へ向けて滑走させる。これにより、一対のキャリッジアーム6は、中点mを始点として原反ロール3と共に位置合せ方向へ一定の距離Xだけ移動する。この過程で、送りネジ80は完全に停止させ、一対のキャリッジアーム6が両方の端部30に係合した状態を維持する。
I:予め無人搬送車両4は誘導線に沿って走行し、上記滑走してきて停止した一対のキャリッジ6の下方である待機位置に侵入しており、この位置を基準位置とする。無人搬送車両4の走行方向は、図に対して垂直方向、つまり紙面に対して直角方向となる方向である。ここで、仮に一対のキャリッジアーム6のそれぞれの移動距離に差が無い(x1=x2)として、moを始点としてアームシフト手段12の全体が一定の距離Xだけ移動した場合に、一対のキャリッジアーム6の間の中点mの真下に、誘導線に沿って進入し待機位置で停止した無人搬送車両4の荷台40の中心c0が正確に一致したと考える。
このような無人搬送車両4の配置を基準として、一対のキャリッジアーム6がそれぞれ移動した距離に差がある場合、移動指令手段13は、x1<x2であれば、中心c1が位置合せ方向の前方(図中左)へ距離差Δxに相当する距離分移動するように、無人搬送車両4へ移動指令を送信し、x1>x2であれば、中心c1が位置合せ方向の後方(図中右)へ距離差Δxに相当する距離分(図3中でAGV横行量として記載)移動するように、無人搬送車両4へ移動指令手段を送信する。この移動指令手段に従って無人搬送車両4が適宜移動すれば、中点mを始点として一定の距離Xだけ移動した一対のキャリッジアーム6の間の中点mの真下に、無人搬送車両4の荷台40の中心c1が正確に一致することになる。
J:無人搬送車両4の上方に位置する一対のキャリッジアーム6を下降させ、原反ロール3を無人搬送車両4の荷台40に載置する。この時、中点mと荷台40の中心c1は合致する。言い換えれば、原反ロール3の全長を2分する位置(重心)が荷台40の中心c1に一致するので、原反ロール3を無人搬送車両4に偏りなく積載することができる。
K:一対のキャリッジアーム6を、原反ロール3の両方の端部30から離反する方向へ移動させ、中空心材31を嵌入軸61から抜き出す。この後、一対のキャリッジアーム6を再び上昇させ、アームシフト手段12の全体を、図中左側に仮想線で表した位置から、図中右側に実線で表した位置へ滑走させる。これにより、当該移載装置1は上記Aのステップに復帰し、以上のステップを繰り返し実行すことができる。
L:移動指令手段13は、無人搬送車両4が先に移動した移動量だけ元に戻るように指令信号を送信する。誘導線まで戻った無人搬送車両4は、4輪を90度回転させた後、図に垂直な方向である走行方向に沿って走行し、原反ロール3を次工程へ運搬する。
本発明の原反ロールの移載装置は、原反ロールの長手方向の寸法が異なっても、これら種々の原反ロールを無人搬送車両等の荷台の中心に偏りなく載置できる。しかも、本発明は、このような原反ロールの移載を完全に自動化することができる。
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものであり、無人搬送車両4には無人のフォークリフト等も含む。また、上記無人搬送車両4は、4つの車輪が90度回転可能であって、走行方向に走行する場合と、位置合せ方向に移動する場合との両方向に対応できる車輪としたが、これに限らず、走行方向に走行するための複数の車輪と位置合せ方向に移動するための複数の車輪とをそれぞれ別個に設け、それぞれの走行に合せて車輪を昇降させ、必要に応じて切替制御を行っても良い。
本発明の実施の形態に係る原反ロールの移載装置の作動の概ね前半を説明する側面図。 本発明の実施の形態に係る原反ロールの移載装置の作動の概ね後半を説明する側面図。 本発明の実施の形態に係る原反ロールの移載装置を制御する原理を説明する概略図。 従来例の原反ロールの移載装置の側面図。
符号の説明
1:原反ロールの移載装置
2:水平移送手段
3:原反ロール
4:無人搬送車両
5:水平移送停止手段
6:キャッリッジアーム
7:アーム昇降手段
8:アーム開閉手段
9:アーム停止手段
10:アーム測距手段
11:情報処理手段
12:アームシフト手段
13:移動指令手段
30:端部
40:荷台
c0,c1:中心
m:中点
m0:初期中点
130:無線送信機
131:受信機
X:一定の距離
Δx:距離差

Claims (2)

  1. 原反ロールを、無人搬送車両に移載する原反ロールの移載装置であって、
    一対のキャリッジアームが、それぞれ前記原反ロールの両端に接近する方向へ移動した距離を検出するアーム測距手段と、
    該アーム測距手段が検出した前記一対のキャリッジアームの移動距離に基づき、前記原反ロールの両端にそれぞれ係合した前記一対のキャリッジアームの間の中点の位置を演算する情報処理手段と、
    前記一対のキャリッジアームを、前記中点を始点として前記水平方向へ一定の距離だけ移動させるアームシフト手段と、
    該アームシフト手段にて移動した前記一対のキャリッジアームの間の中点の真下に、前記無人搬送車両の荷台の中心が位置するように、前記無人搬送車両を走行方向と直行する方向へ移動させる移動指令手段と、
    を備えることを特徴とする原反ロールの移載装置。
  2. 前記情報処理手段が、前記原反ロールの両端に係合した前記一対のキャリッジアームの間の中点と、前記原反ロールの長手方向の寸法より広い間隔を開けた前記一対のキャリッジアームの間の初期中点との距離を演算し、該距離に相当する分、前記移動指令手段が、前記無人搬送車両を走行方向とは直行する方向へ移動させることを特徴とする請求項1に記載の原反ロールの移載装置。
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