JP2008195503A - 物品搬送装置 - Google Patents

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雄一 上田
Takashi Fujita
孝 藤田
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Abstract

【課題】走行台車の重量の増加を抑制しながら、より高い位置であっても物品を搬送できる物品搬送装置の提供。
【解決手段】走行レール5に沿って走行自在な走行台車10と、その走行台車10に間隔を隔てて立設されて上端部が上部フレーム14にて連結された前後一対の昇降案内マスト11と、それら前後一対の昇降案内マスト11に沿って昇降自在な昇降台12と、その昇降台12に備えられた物品移載手段13とが設けられ、前後一対の昇降案内マストの一方11aは、間隔を隔てて立設された複数の柱材16及び隣接する柱材16同士を連結する複数の斜材17を備え、その横断面の面積が他方の昇降案内マスト11bよりも大きくなるように構成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、走行レールに沿って走行自在な走行台車と、その走行台車に間隔を隔てて立設されて上端部が上部フレームにて連結された前後一対の昇降案内マストと、それら前後一対の昇降案内マストに沿って昇降自在な昇降台と、その昇降台に備えられた物品移載手段とが設けられた物品搬送装置に関する。
上記のような物品搬送装置は、例えば、自動倉庫等に用いられ、走行台車を走行させ且つ昇降台を昇降させて物品収納棚における複数の収納部のいずれかに物品移載手段を移動させて、その収納部に物品を収納する又はその収納部から物品を取り出すものである。そして、物品搬送装置は、搬入される物品を物品収納棚における複数の収納部のいずれかに入庫する入庫作業や、複数の収納部のいずれかに収納されている物品を出庫する出庫作業を行うようにしている。
従来の物品搬送装置では、走行台車の長手方向の両端部の夫々に昇降案内マストが立設され、前後一対の昇降案内マストの夫々が柱材(例えば、断面形状が矩形状に形成された柱材)にて構成され、昇降台の両端部に連結されて昇降台を吊り下げ支持する複数の索状体が設けられ、昇降台が前後一対の昇降案内マストに沿って昇降自在に設けられている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−59190号公報
上記従来の物品搬送装置では、走行台車を走行レールに沿って走行させるだけでなく、昇降台を昇降案内マストに沿って昇降させることにより、上下左右に並ぶ複数の収納部に対して物品を搬送できるようにしている。
そして、物品収納棚は、設置スペースの制限等から、上下方向により多くの収納部を並べた高さの高いものもある。したがって、物品搬送装置としては、より高い位置(例えば、40m程度)であっても物品を搬送できるものが求められる。
より高い位置にも物品を搬送するためには、昇降案内マストの高さをより高くしなければならない。しかしながら、昇降案内マストの高さを高くすると、昇降案内マストの強度を強固にしなければ、昇降台を適正に支持できなくなる。
そこで、昇降案内マストにおける柱材をより太いものとする又は柱材の肉厚を厚くする等により、昇降案内マストの強度を強化することが考えられるが、昇降案内マストの強度を強化すれば昇降案内マストの重量が増加する。したがって、前後一対の昇降案内マストの夫々について、同じように強度を強化すると、走行台車の重量が増大してしまう。走行台車の重量が増大すると、走行台車の走行速度が低下する又は走行台車を走行させる駆動手段がより大きな能力を必要とする等の問題を生じることになる。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、走行台車の重量の増加を抑制しながら、より高い位置であっても物品を搬送できる物品搬送装置を提供する点にある。
この目的を達成するために、本発明に係る物品搬送装置の第1特徴構成は、走行レールに沿って走行自在な走行台車と、その走行台車に間隔を隔てて立設されて上端部が上部フレームにて連結された前後一対の昇降案内マストと、それら前後一対の昇降案内マストに沿って昇降自在な昇降台と、その昇降台に備えられた物品移載手段とが設けられた物品搬送装置において、
前記前後一対の昇降案内マストの一方は、間隔を隔てて立設された複数の柱材及び隣接する柱材同士を連結する複数の斜材を備え、その横断面の面積が他方の前記昇降案内マストよりも大きくなるように構成されている点にある。
すなわち、前後一対の昇降案内マストの夫々について、同じように強度を強化するのではなく、前後一対の昇降案内マストの一方をその横断面の面積が他方の昇降案内マストよりも大きくすることにより、前後一対の昇降案内マストの一方を他方よりも強度を強固にしながら、前後一対の昇降案内マストの夫々について強度を強化することができる。
そして、前後一対の昇降案内マストの一方については、複数の柱材が間隔を隔てて立設され且つ隣接する柱材同士が複数の斜材にて連結されているので、その強度を強固にできる。しかも、間隔を隔てて立設した複数の柱材のうち、隣接する柱材同士を複数の斜材にて連結する構造であるので、例えば、昇降案内マストとしての柱材を太くする又は肉厚を厚くする等により強度を強固にするものと比べて、重量の増加を極力抑えながら、強度を強固にできる。
また、前後一対の昇降案内マストの他方については、その横断面の面積が前後一対の昇降案内マストの一方よりも小さくなるようにしながら、例えば、昇降マストとしての柱材をより太いものとする又は柱材の肉厚を厚くする等によって、重量の増加を極力抑えながら、強度を強化できる。
したがって、前後一対の昇降案内マストの夫々について、重量の増加を極力抑えながら強度を強化して、昇降案内マストの高さをより高くすることができるので、走行台車の重量の増加を抑制しながら、より高い位置であっても物品を搬送できる物品搬送装置を提供できるに至った。
本発明に係る物品搬送装置の第2特徴構成は、前記複数の柱材は、少なくとも前記走行台車の走行方向に間隔を隔てて立設され、前記斜材は、少なくとも前記走行台車の走行方向に隣接する前記柱材同士を連結するように設けられている点にある。
すなわち、斜材は少なくとも走行台車の走行方向に隣接する柱材同士を連結するので、走行台車の走行方向にかかる力に対して強度を強固にできる。そして、走行台車の加速及び減速等により昇降案内マストが揺れて走行台車の走行方向に力がかかるので、その力がかかる方向に対応させた状態で昇降案内マストの強度を強固にできる。したがって、昇降案内マストの強度を的確に強固にできる。
本発明に係る物品搬送装置の第3特徴構成は、前記前後一対の昇降案内マストの一方は、その横断面形状が前記柱材を4隅に配置した矩形状に形成されている点にある。
すなわち、一方の昇降案内マストの横断面形状は、柱材を4隅に配置した矩形状に形成しているので、例えば、柱材を各角部に配置した三角形状に形成したものと比べて、平面視における柱材に対する斜材の設置角度の調整等が行い易く、斜材の設置作業の簡素化を図ることができる。また、矩形状という単純な形状であるので、その構成を簡素にでき、昇降案内マストに設ける各種の部材の設置作業も行い易い。
本発明に係る物品搬送装置の第4特徴構成は、前記昇降台の複数箇所に連結されて前記昇降台を吊り下げ支持する複数の索状体と、それら複数の索状体をまとめて回転体に巻回した状態で前記昇降台を昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降台とは他端側において前記複数の索状体に連結されて前記昇降台と逆方向に昇降するカウンターウエイトとが設けられ、前記カウンターウエイトが、前記前後一対の昇降案内マストの一方の内部を昇降自在に配設されている点にある。
すなわち、昇降台と逆方向に昇降するカウンターウエイトを設けているので、カウンターウエイトの重量を利用しながら昇降台を昇降させることができ、昇降駆動手段として必要な駆動力の低減を図ることができる。
カウンターウエイトは、前後一対の昇降案内マストの一方の内部を昇降するので、その昇降案内マストの内部空間を利用してカウンターウエイトを昇降させることができ、カウンターウエイトを昇降させるためのスペースを特別に設ける必要がなく、スペースを有効に活用できる。前後一対の昇降案内マストの一方は、その横断面の面積が他方の昇降案内マストよりも大きいので、昇降台を昇降させるために十分に利用できる大きなカウンターウエイトを設けることができる。
このように大きなカウンターウエイトを設けることができることから、複数の索状体を1つのカウンターウエイトに連結して、複数の索状体の夫々を1つのカウンターウエイトに連結するものと比べて、カウンターウエイトの数及びそのカウンターウエイトを支持するための部材を少なくでき、部材点数の低減及びコストの低減を図ることができる。
本発明に係る物品搬送装置を自動倉庫に適応した実施形態を図面に基づいて説明する。
この自動倉庫は、図1及び図2に示すように、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて設置した2つの物品収納棚1と、2つの物品収納棚1同士の間に形成した移動通路2を自動走行する物品搬送装置としてのスタッカークレーン3とを設けて構成されている。
各物品収納棚1は、前後一対の支柱1aが水平方向に間隔を隔てて複数立設され、前後一対の支柱1aの夫々には、水平方向に延びる載置支持部1bが上下方向に間隔を隔てて複数配設されている。
そして、物品収納棚1における収納部4は、載置支持部1bにて物品9を載置支持する形態で物品9を収納するように構成され、その収納部4が上下方向及び水平方向に複数並ぶように設けられている。
前記移動通路2には、その床側に走行レール5が移動通路2の長手方向に沿って設置され、その上方側に上方側ガイドレール6が移動通路2の長手方向に沿って設置されている。
そして、走行レール5の一端側には、スタッカークレーン3の運転を管理する地上側コントローラ7と、走行レール5を挟んで一対の荷載置台8とが設けられている。
前記スタッカークレーン3は、図3に示すように、走行レール5に沿って走行自在な走行台車10と、その走行台車10に立設された前後一対の昇降案内マスト11と、それら前後一対の昇降案内マスト11に沿って昇降自在な昇降台12と、その昇降台12に備えられた物品移載手段としての物品移載装置13(例えば、フォーク式の物品移載装置)とを備えて構成されている。
前記昇降案内マスト11は、走行台車10の走行方向において、走行台車10の前端部と後端部の夫々に1つずつ立設されている。そして、前後一対の昇降案内マスト11は、その上端部が上部フレーム14により連結されている。また、前後一対の昇降マスト11は、その長手方向の中間部が中間フレーム15により連結されている。
前記上部フレーム14には、ガイドローラ32が上方側ガイドレール6と接当することにより上方側ガイドレール6にて案内されるように設けられている。
図4〜図6に示すように、前後一対の昇降案内マスト11の一方であるメイン昇降案内マスト11aは、間隔を隔てて立設された複数の柱材16及び隣接する柱材16同士を連結する複数の斜材17を備えて構成されている。メイン昇降案内マスト11aは、その横断面形状が柱材16を4隅に配置した矩形状に形成されている。
前後一対の昇降案内マスト11の他方であるサブ昇降案内マスト11bは、その横断面形状が矩形状の角パイプにて構成されている。
メイン昇降案内マスト11aの横断面の面積が、サブ昇降案内マスト11bよりも大きくなるように構成されている。
前記メイン昇降案内マスト11aでは、柱材16が、第1柱材16a、第2柱材16b、第3柱材16c、第4柱材16dの4本設けられ、4本の柱材16を矩形の4隅に配置している。4本の柱材16の夫々は、断面形状が矩形状の角パイプにて構成されている。第1柱材16a及び第3柱材16cは、第2柱材16b及び第4柱材16dよりも断面の面積が大きくなるように構成されている。
第1柱材16a及び第3柱材16cが、走行台車10の走行方向においてサブ昇降案内マスト11bに近づく側に配設され、且つ、第2柱材16b及び第4柱材16dが、走行台車10の走行方向においてサブ昇降案内マスト11bから離れる側に配設されている。4本の柱材16は、走行台車10の走行方向における第1柱材16aと第2柱材16bとの間及び第3柱材16cと第4柱材16dとの間の間隔が、走行台車10の走行方向に直交する方向における第1柱材16aと第3柱材16cとの間及び第2柱材16bと第4柱材16dとの間の間隔よりも大きくなるように配設されている。
ちなみに、メイン昇降案内マスト11aの下端部は、第1柱材16aと第2柱材16bとを連結する板状の連結体及び第3柱材16cと第4柱材16dとを連結する板状の連結体が設けられている。
複数の斜材17は、走行台車10の走行方向に間隔を隔てて配設された第1柱材16aと第2柱材16bの間及び第3柱材16cと第4柱材16dの間を連結するように設けられている。複数の斜材17は、上下方向に隣接するもの同士が交差する状態で上下方向に連続して位置させるように配設されている。
走行台車10の走行方向に直交する方向に間隔を隔てて配設された第1柱材16aと第3柱材16cの間及び第2柱材16bと第4柱材16dの間は、複数の斜材17の夫々における端部に対応して位置させた水平材18にて連結されている。
複数の斜材17及び複数の水平材18の夫々は、溶接によりその端部が柱材16に連結されている。
前後一対の昇降案内マスト11の夫々は、昇降台12に備えられた複数の昇降案内ローラ19と接当して昇降台12を昇降案内するように構成されている。昇降案内ローラ19は、走行台車10の走行方向での昇降台12の移動を規制するものと走行台車10の左右方向での昇降台12の移動を規制するものとの2種類が設けられている。そして、2種類の昇降案内ローラ19が、平面視における昇降台12の4隅の夫々において上下一対設けられている。
メイン昇降案内マスト11a側に配設された昇降案内ローラ19は、第1柱材16aの側面部及び第3柱材16cの外面部に接当するように設けられている。サブ昇降案内マスト11b側に配設された昇降案内ローラ19は、サブ昇降案内マスト11bである角パイプの外面部に接当するように設けられている。
図3に示すように、昇降台12を吊り下げ支持する索状体としての昇降用ワイヤ20が設けられている。この昇降用ワイヤ20は、一端部が昇降台12に連結され且つ他端部がカウンターウエイト24に連結されている。昇降用ワイヤ20は4本設けられ、2本の昇降用ワイヤ20が、走行台車10の走行方向において昇降台12の一端側に連結され、他の2本の昇降用ワイヤ20が、走行台車10の走行方向において昇降台12の他端側に連結されている。このようにして、4本の昇降用ワイヤ20が、昇降台12の複数箇所に連結されている。
4本の昇降用ワイヤ20は、上部フレーム14に設けられた複数の第1案内シーブ21に巻き掛けられてまとめられ、昇降用電動モータ22にて回転駆動される回転体としての駆動用回転体23に巻き掛けられている。昇降用ワイヤ20は、昇降用電動モータ22にて駆動用回転体23を正逆に回転駆動することによりをその長手方向に移動操作されて昇降台12を昇降させる。このようにして、昇降用電動モータ22は、複数の昇降用ワイヤ20をまとめて駆動用回転体23に巻回した状態で昇降台12を昇降させる昇降駆動手段として構成されている。
また、昇降用ワイヤ20は、駆動用回転体23に巻き掛けられたのち上部フレーム14に設けられた第2案内シーブ31に巻き掛けられ、昇降台12に連結した一端側とは他端側がカウンターウエイト24に連結されている。このようにして、カウンターウエイト24は、昇降台12とは逆方向に昇降するように設けられている。
カウンターウエイト24は、メイン昇降案内マスト11aの内部を昇降自在に配設されている。メイン昇降案内マスト11aは、その横断面形状が矩形状に形成されているので、カウンターウエイト24も、その横断面形状が矩形状に形成されている。
メイン昇降案内マスト11aの内面部は、カウンターウエイト24に備えられた複数のウエイト用ガイドローラ25と接当してカウンターウエイト24を昇降案内するように構成されている。ウエイト用ガイドローラ25は、走行台車10の走行方向でのカウンターウエイト24の移動を規制するものと走行台車10の左右方向でのカウンターウエイト24の移動を規制するものとの2種類が設けられている。2種類のウエイト用ガイドローラ25は、平面視におけるカウンターウエイト24の4隅の夫々において上下一対設けられている。このようにして、横断面形状が矩形状に形成されたメイン昇降案内マスト11aの内面部を利用しながら、カウンターウエイト24を昇降案内して、メイン昇降案内マスト11aの内部であってもカウンターウエイト24を適正に昇降させることができる。
前記走行台車10には、昇降台12の昇降経路上における昇降台12の昇降位置を検出する昇降用測距計26が設けられている。昇降用測距計26は、昇降台12に設置された昇降用反射板26aに向けて昇降台12の昇降方向に沿って測距用のビーム光を投射して、昇降用反射板26aにて反射される光を受光することにより、昇降台12までの距離を検出して昇降台12の昇降位置を検出するように構成されている。
また、走行台車10には、走行レール5上を走行自在な前後一対の走行車輪27が設けられている。前後一対の走行車輪27の一方(メイン昇降案内マスト11a側)は、走行用電動モータ28にて回転駆動される駆動用の走行車輪27aとして構成され、前後一対の走行車輪27の他方(サブ昇降案内マスト11b側)が、遊転自在な従動用の走行車輪27bとして構成されている。
そして、走行台車10は、走行用電動モータ28の作動により駆動用の走行車輪27aを回転駆動させて走行レール5に沿って走行するように構成されている。
前記走行台車10には、走行レール5上における走行台車10の走行位置を検出する走行用測距計29が設けられている。走行用測距計29は、走行レール5の一端部に設置された走行用反射板29aに向けて走行レール5の長手方向に沿って測距用のビーム光を投射して、走行用反射板29aにて反射される光を受光することにより、走行用反射板29aまでの距離を検出して走行台車12の走行位置を検出するように構成されている。
このスタッカークレーン3には、地上側コントローラ7からの指令に基づいて、スタッカークレーン3の運転を制御するクレーン制御装置30が設けられている。このクレーン制御装置30は、収納部4又は荷載置台8に対する物品移載用停止位置に物品移載装置13を移動させるべく、走行台車10の走行作動及び昇降台12の昇降作動を制御し、且つ、物品移載装置13を物品移載用停止位置に停止させた状態において収納部4又は荷載置台8に支持された物品9を取り出す又は収納部4又は荷載置台8に物品9を卸すべく、物品移載装置13の移載作動を制御するように構成されている。
前記クレーン制御装置30は、走行用測距計29の検出情報に基づいて、走行台車10の走行方向における物品移載用停止位置に物品移載装置13を移動させるべく、走行台車10の走行作動を制御する走行制御部30a、昇降用測距計26の検出情報に基づいて、昇降台12の昇降方向における物品移載用停止位置に物品移載装置13を移動させるべく、昇降台12の昇降作動を制御する昇降制御部30b、収納部4又は荷載置台8に支持された物品9を取り出す又は収納部4又は荷載置台8に物品9を卸すべく、物品移載装置13の移載作動を制御する移載制御部30cから構成されている。
前記走行制御部30aは、走行用電動モータ28を作動させて走行台車10を走行作動させ、走行用測距計29にて検出される走行台車10の走行位置が走行台車10の走行方向における物品移載用停止位置になると、走行用電動モータ28を作動停止させて走行台車10の走行方向における物品移載用停止位置に物品移載装置13を位置させる。
前記昇降制御部30bは、昇降用電動モータ22を作動させて昇降台12を昇降作動させ、昇降用測距計26にて検出される昇降台12の昇降位置が昇降台12の昇降方向における物品移載用停止位置になると、昇降用電動モータ22を作動停止させて昇降台12の昇降方向における物品移載用停止位置に物品移載装置15を位置させる。
前記収納部4又は荷載置台8に支持された物品9を取り出すときには、移載制御部30cが、フォーク式の物品移載装置13を突出作動させた後、昇降制御部30bにて設定距離だけ昇降台12を上昇させることにより、収納部4又は荷載置台8に支持された物品9を物品移載装置13に載置支持させる。その後、移載制御部30cは、フォーク式の物品移載装置13を引退作動させる。
ちなみに、収納部4又は荷載置台8に物品4を卸すときには、フォーク式の物品移載装置13を突出作動させた後において、昇降制御部30bにて設定距離だけ昇降台12を下降させる動作だけが異なり、その他の動作については、収納部4又は荷載置台8に支持された物品9を取り出すときと同様の動作である。
このようにして、クレーン制御装置30が、地上側コントローラ7からの指令に基づいて、スタッカークレーン3の運転を制御することにより、荷載置台8に支持された物品9を取り出してその取り出した物品9を収納部4に卸す入庫作業や、収納部4に支持された物品9を取り出してその取り出した物品9を荷載置台9に卸す出庫作業等を行うように構成されている。
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、メイン昇降案内マスト11aにおいて、複数の斜材17を走行台車10の走行方向に隣接する柱材16同士を連結するように設けているが、斜材17にてどの方向に隣接する柱材16同士を連結するかは適宜変更が可能である。例えば、走行台車10の走行方向に隣接する柱材16同士及び走行台車10の左右方向に隣接する柱材16同士を連結するように斜材17を設けることができる。
(2)上記実施形態では、サブ昇降案内マスト11bを断面形状が矩形状の角パイプにて構成しているが、横断面の面積がメイン昇降案内マスト11aよりも小さければ、サブ昇降案内マスト11bをどのように構成するか適宜変更が可能である。例えば、メイン昇降案内マスト11aと同様に、間隔を隔てて立設された複数の柱材及び隣接する柱材同士を連結する複数の斜材を備えて構成することもできる。
(3)上記実施形態では、メイン昇降案内マスト11aの断面形状を柱材16を4隅に配置した矩形状に形成しているが、メイン昇降案内マスト11aの断面形状をどのような形状とするかは適宜変更が可能である。例えば、柱材16を各角部に配置した三角形状や五画形状とすることができる。
(4)上記実施形態では、走行用測距計29により走行台車10の走行位置を検出するようにしているが、走行台車10の走行位置を検出する検出手段については適宜変更が可能である。例えば、走行レール5の基準位置からの走行距離を検出するロータリエンコーダを走行台車10に設け、このロータリエンコーダにて走行台車10の走行位置を検出することもできる。
また、昇降台12の昇降位置を検出する検出手段についても、昇降用測距計26に限らず、適宜変更が可能である。
(5)上記実施形態では、地上側コントローラ7からの指令に基づいて、スタッカークレーン3の運転を制御するクレーン制御装置30をスタッカークレーン3に装備しているが、例えば、クレーン制御装置30をスタッカークレーン3に装備せずに、地上側コントローラ7、昇降用電動モータ22におけるインバータ、走行用電動モータ28におけるインバータ、及び、物品移載装置13の間で通信ネットワークを構成し、地上側コントローラ7が、昇降用電動モータ22におけるインバータ、走行用電動モータ28におけるインバータ、及び、物品移載装置13に対して、作動開始及び作動停止などの各種情報を通信ネットワークを介して指令することにより、スタッカークレーン3の運転を制御することもできる。
自動倉庫の平面図 自動倉庫の縦断面図 スタッカークレーンの側面図 左右一対の昇降案内マストの斜視図 左右一対の昇降案内マスト及び昇降台の平面図 左右一対の昇降案内マスト及び昇降台の側面図 自動倉庫の制御ブロック図
符号の説明
5 走行レール
10 走行台車
11 昇降案内マスト
12 昇降台
13 物品移載手段
14 上部フレーム
16 柱材
17 斜材
20 索状体
23 回転体
24 カウンターウエイト
28 昇降駆動手段

Claims (4)

  1. 走行レールに沿って走行自在な走行台車と、その走行台車に間隔を隔てて立設されて上端部が上部フレームにて連結された前後一対の昇降案内マストと、それら前後一対の昇降案内マストに沿って昇降自在な昇降台と、その昇降台に備えられた物品移載手段とが設けられた物品搬送装置であって、
    前記前後一対の昇降案内マストの一方は、間隔を隔てて立設された複数の柱材及び隣接する柱材同士を連結する複数の斜材を備え、その横断面の面積が他方の前記昇降案内マストよりも大きくなるように構成されている物品搬送装置。
  2. 前記複数の柱材は、少なくとも前記走行台車の走行方向に間隔を隔てて立設され、
    前記斜材は、少なくとも前記走行台車の走行方向に隣接する前記柱材同士を連結するように設けられている請求項1に記載の物品搬送装置。
  3. 前記前後一対の昇降案内マストの一方は、その横断面形状が前記柱材を4隅に配置した矩形状に形成されている請求項1又は2に記載の物品搬送装置。
  4. 前記昇降台の複数箇所に連結されて前記昇降台を吊り下げ支持する複数の索状体と、それら複数の索状体をまとめて回転体に巻回した状態で前記昇降台を昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降台とは他端側において前記複数の索状体に連結されて前記昇降台と逆方向に昇降するカウンターウエイトとが設けられ、
    前記カウンターウエイトが、前記前後一対の昇降案内マストの一方の内部を昇降自在に配設されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の物品搬送装置。
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