JP2008214090A - スライドフォーク用在荷検出装置 - Google Patents

スライドフォーク用在荷検出装置 Download PDF

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吉洋 岡嵜
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Abstract

【課題】占有スペースの増大を抑制しながら在荷検出信号用のケーブルの断線を防止する。
【解決手段】先端フォーク31の前後にスプロケット3A,3Bを、中間フォークの前後にスプロケット4A,4Bを設け、在荷検出用チェーン5の一端5Aを揺動部材34に連結し、スプロケット3A及びスプロケット4Bに掛け渡して、他端5Bを固定フォーク11の前端部に弾性支持し、在荷検出用チェーン6の一端6Aを揺動部材35に連結し、スプロケット3B及びスプロケット4Aに掛け渡して、他端6Bを固定フォーク11の後端部に弾性支持した。先端フォーク31の受け部材32,33に荷が積載されると(矢印A1及びA2)、在荷検出用チェーン5,6の他端5B,6Bが移動するため(矢印C1及びC2)、この移動を固定フォーク11に取り付けられた検出器10,10により検出する。
【選択図】図5

Description

本発明は、荷物の移載装置に用いられるスライドフォークにおける在荷検出装置に関するものである。
コンベア、フォークリフト又はクレーン等の荷役機械に用いられ、荷の受け渡しを行うスライドフォークにおいて、荷役制御を行うためには、最上段の可動フォーク(先端フォーク)上に荷を積載していることを検出する在荷検出装置が必要となる。
このようなスライドフォーク用在荷検出装置としては、先端フォークにリミットスイッチ等の検出器を設け、該検出器により先端フォークの受け部材に荷が積載されたことを検出し、この在荷検出信号を固定側へ伝達するための信号伝達用ケーブルをケーブルチェーン内に収容して保護する構成を採用するのが一般的である。
また、固定フォーク(ベース部)と先端フォーク(トッププレート)とをベルトで連結したスライドフォークにおいて、信号伝達用ケーブルの断線防止等のために、先端フォークに設けた在荷検出器(載荷検出器)と固定フォークとの接続のためにベルトに導電線を内蔵してなるもの(例えば、特許文献1参照。)等もある。
特開平7−149407号公報(図1−2)
先端フォーク上の検出器の在荷検出信号をケーブルチェーン内に収容したケーブルにより固定側へ伝達する構成では、先端フォークのスライドに伴ってケーブルチェーンがスライドフォークの長手方向に移動するため占有スペースが増大するとともに、ケーブルチェーン内で在荷検出信号用のケーブルが屈曲を繰り返して断線する場合がある。
また、特許文献1の構成では、導電線を内蔵する特殊なベルトが必要となりコストが増大するとともに、チェーン及びスプロケットを用いた連動機構を採用した場合には適用することができない。その上、ベルトに導電線を内蔵したとしても該導電線は屈曲を繰り返すため断線する場合がある。
そこで、本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、占有スペースの増大を抑制しながら在荷検出信号用のケーブルの断線を防止することができるとともに、コストの増大を抑制することができるスライドフォーク用在荷検出装置を提供する点にある。
本発明に係るスライドフォーク用在荷検出装置は、前記課題解決のために、固定フォークに対して相対的にスライドする2段以上の可動フォークを有するとともに、最上段可動フォークである先端フォークに荷を載置する受け部材を設け、最下段可動フォークを固定フォークに対して長手方向にスライドさせる駆動機構と、該スライド動作に最下段可動フォークよりも上段の可動フォークを連動させてスライドさせる連動機構とを備えたスライドフォークにおいて、前記先端フォークの長手方向の前又は後に長手方向に直交する水平軸まわりに回転する在荷検出用回転体を設け、下段の可動フォークには、その上段の可動フォークの在荷検出用回転体と前後逆側に前記水平軸まわりに回転する在荷検出用回転体を設け、在荷検出用掛架部材の先端フォーク側端を前記受け部材に取り付けられた可動部材に連結し、前記先端フォークの在荷検出用回転体から下段の前記可動フォークの在荷検出用回転体へ一段ずつ前記在荷検出用掛架部材を掛け渡し、該在荷検出用掛架部材の固定フォーク側端を、前記最下段可動フォークの在荷検出用回転体の長手方向の前後位置と逆側に連結して長手方向に移動可能なように弾性支持してなり、前記先端フォークの受け部材に荷が積載された際に前記在荷検出用張架部材に張力がかかる方向に前記可動部材が移動し、該移動に伴う前記在荷検出用張架部材の固定フォーク側端の移動を前記固定フォークに取り付けられた検出器により検出するものである。
ここで、前記連動機構が、前記固定フォーク及び前記先端フォーク以外の可動フォークの長手方向の前後に、前記水平軸まわりに回転する連動用回転体を設け、2本の連動用掛架部材の一端を前記先端フォークの長手方向の前後端に固定し、これら連動用掛架部材を上段と前後逆側の下段の可動フォークの連動用回転体を順次経由して掛け渡し、最下段可動フォークの連動用回転体と前後逆側の固定フォークの端部に他端を固定してなるものであり、前記連動用掛架部材の引き回し経路を、前記在荷検出用掛架部材の引き回し経路に沿わせてなると好ましい。
また、前記在荷検出用回転体がスプロケット又はプーリであり、前記在荷検出用掛架部材がチェーン又はベルト若しくはワイヤーであると好ましい。
本発明に係るスライドフォーク用在荷検出装置によれば、固定フォークに対して相対的にスライドする2段以上の可動フォークを有するとともに、最上段可動フォークである先端フォークに荷を載置する受け部材を設け、最下段可動フォークを固定フォークに対して長手方向にスライドさせる駆動機構と、該スライド動作に最下段可動フォークよりも上段の可動フォークを連動させてスライドさせる連動機構とを備えたスライドフォークにおいて、前記先端フォークの長手方向の前又は後に長手方向に直交する水平軸まわりに回転する在荷検出用回転体を設け、下段の可動フォークには、その上段の可動フォークの在荷検出用回転体と前後逆側に前記水平軸まわりに回転する在荷検出用回転体を設け、在荷検出用掛架部材の先端フォーク側端を前記受け部材に取り付けられた可動部材に連結し、前記先端フォークの在荷検出用回転体から下段の前記可動フォークの在荷検出用回転体へ一段ずつ前記在荷検出用掛架部材を掛け渡し、該在荷検出用掛架部材の固定フォーク側端を、前記最下段可動フォークの在荷検出用回転体の長手方向の前後位置と逆側に連結して長手方向に移動可能なように弾性支持してなり、前記先端フォークの受け部材に荷が積載された際に前記在荷検出用張架部材に張力がかかる方向に前記可動部材が移動し、該移動に伴う前記在荷検出用張架部材の固定フォーク側端の移動を前記固定フォークに取り付けられた検出器により検出するので、在荷検出用のリミットスイッチ等の検出器が固定フォークに取り付けられているため、可動フォークの伸縮により在荷検出信号用のケーブルが屈曲を繰り返すことがなく、したがって屈曲の繰り返しによりケーブルが断線することがない。よって、在荷検出の信頼性を長期間にわたって確保することができる。
その上、ケーブルチェーンをスライドフォークに付設する構成ではないため、スライドフォークの占有スペースの増大を抑制することができる。よって、スライドフォークの使い勝手を良くすることができる。
また、前記連動機構が、前記固定フォーク及び前記先端フォーク以外の可動フォークの長手方向の前後に、前記水平軸まわりに回転する連動用回転体を設け、2本の連動用掛架部材の一端を前記先端フォークの長手方向の前後端に固定し、これら連動用掛架部材を上段と前後逆側の下段の可動フォークの連動用回転体を順次経由して掛け渡し、最下段可動フォークの連動用回転体と前後逆側の固定フォークの端部に他端を固定してなるものであり、前記連動用掛架部材の引き回し経路を、前記在荷検出用掛架部材の引き回し経路に沿わせてなると、前記効果に加え、在荷検出用掛架部材の引き回し経路に沿って連動用掛架部材を引き回しているため、在荷検出用掛架部材には負荷がかからない。よって、長期間にわたって安定かつ確実な在荷検出を行うことができる。
さらに、前記在荷検出用回転体がスプロケット又はプーリであり、前記在荷検出用掛架部材がチェーン又はベルト若しくはワイヤーであると、前記効果に加え、在荷検出用回転体及び在荷検出用掛架部材を、信頼性の高い汎用部品を用いてより簡素に構成することができるため、コストの増大を抑制することができる。
特に、連動用掛架部材の引き回し経路を在荷検出用掛架部材の引き回し経路に沿わせてなる構成を採用した場合には、上記のとおり在荷検出用掛架部材には負荷がかからないため、在荷検出用掛架部材及び在荷検出用回転体をより安価かつ軽量であるプーリ及びベルト若しくはワイヤーとすることができる。
次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。なお、本明細書においては、各フォークが伸びる一方向(図中矢印F参照。)を前方とし、前方に向かって左右を左右とし、前方から見た図を正面図とする。
図1〜図3は、本発明の実施の形態に係るスライドフォーク用在荷検出装置が用いられたスライドフォーク装置の構成説明図であり、図1は上方から見た斜視図、図2は右側面図、図3は縦断背面図である。また、図4は駆動機構に用いられる駆動用掛架部材及び連動機構に用いられる連動用掛架部材の引き回し経路の説明図、図5は在荷検出装置に用いられる在荷検出用掛架部材の引き回し経路の説明図であり、これら経路を分かりやすくするために各フォークの間隔を空けて示している。さらに、図6は在荷検出用掛架部材の固定フォーク側端まわりの下方から見た斜視図、図7は同じく要部拡大部分縦断右側面図である。
図1〜図5に示すように、スライドフォーク装置1は、固定フォーク11、固定フォーク11に対して長手方向にスライド可能に支持された中間フォーク21、中間フォーク21に対して長手方向にスライド可能に支持された先端フォーク31、固定フォーク11に対して中間フォーク21を駆動してスライドさせる回転駆動装置12等の駆動機構、及び、中間フォーク21のスライドに連動させて中間フォーク21に対して先端フォーク31をスライドさせる連動用掛架部材である連動用チェーン24,25等の連動機構、並びに、在荷検出用掛架部材である在荷検出用チェーン5,6及びリミットスイッチ10等の在荷検出装置2からなる。
次に、スライドフォーク1の構成の詳細について説明する。
まず、中間フォーク21及び先端フォーク31のスライド支持構造については、図1〜図3に示すように、固定フォーク11の左右側壁内面には垂直ローラ19,…及び水平ローラ20,…が、先端フォーク31の左右側壁外面には垂直ローラ38,…及び水平ローラ39,…が取り付けられており、中間フォーク21の左右外側面には前後方向に延びる外レール26,26が、左右内側面には前後方向に延びる内レール27,27が形成されている。
したがって、固定フォーク11左右の垂直ローラ19,…及び水平ローラ20,…を中間フォーク21左右の外レール26,26に係合させ、先端フォーク31左右の垂直ローラ38,…及び水平ローラ39,…を中間フォーク21左右の内レール27,27に係合させることにより、前記のとおり、固定フォーク11及び中間フォーク21並びに中間フォーク21及び先端フォーク31は、相対的に前後方向にスライド可能に支持される。
次に、中間フォーク21を固定フォーク11に対してスライドさせる駆動機構について説明する。
図4に示すように、固定フォーク11には、例えばハイポイドギヤやベベルキヤ等を用いた直交軸構成のギヤドモータである回転駆動装置12が取り付けられ、該回転駆動装置12の出力軸には左右方向軸まわりに回転する駆動用スプロケット13が連結固定される。また、それぞれ左右方向軸まわりに回転する、前スプロケット14及び後スプロケット15並びにアイドルスプロケット16及びテンションスプロケット17が固定フォーク11により軸支される。
そして、中間フォーク21前端部に一端の端末18Aが固定された駆動用チェーン18が、後スプロケット15、駆動用スプロケット13、テンションスプロケット17、アイドルスプロケット16及び前スプロケット14の順に掛け渡され、他端の端末18Bが中間フォーク21後端部に固定される。
したがって、テンションスプロケット17により張力が付与された駆動用チェーン18を回転駆動装置12により駆動用スプロケット13を介して駆動することにより、前記のとおり中間フォーク21は固定フォーク11に対して前後方向にスライドする。
なお、中間フォーク21を固定フォーク11に対してスライドさせる駆動機構の構成は、チェーン及びスプロケットを用いた上記のような構成に限定されるものではなく、ラック及びピニオンを用いる構成等であってもよい。
次に、前記駆動機構により前後方向にスライドする中間フォーク21の動作に連動させて先端フォーク31をスライドさせる連動機構について説明する。
図4に示すように、中間フォーク21の前部及び後部には、左右方向軸まわりに回転する連動用回転体である連動用スプロケット22,23が配設される。
また、先端フォーク31前端部に一端の端末24Aが固定された連動用第1掛架部材である連動用第1チェーン24(一点鎖線)は、中間フォーク21の後連動用スプロケット23に掛け渡され、その他端の端末24Bが固定フォーク11前端部に固定され、先端フォーク31後端部に一端の端末25Aが固定された連動用第2掛架部材である連動用第2チェーン25(破線)は、中間フォーク21の前連動用スプロケット22に掛け渡され、その他端の端末25Bが固定フォーク11後端部に固定される。
したがって、中間フォーク21が固定フォーク11に対して前後方向にスライドすると、中間フォーク21の前後の連動用スプロケット22,23が回転しながら前後の連動用第1チェーン24又は連動用第2チェーン25により先端フォーク31が牽引されるため、中間フォーク21の動作に連動して、先端フォーク31が中間フォーク21のスライド方向と同方向にスライドする。
なお、中間フォーク21の動作に連動させて先端フォーク31をスライドさせる連動機構の構成は、チェーン及びスプロケットを用いた上記のような構成に限定されるものではなく、ラック及びピニオンを用いる構成等であってもよい。
次に、在荷検出装置2の構成及び動作について説明する。
図5に示すように、先端フォーク31の前後には、荷が載置される受け部材32,33が取り付けられ、該受け部材32,33には、在荷検出のための可動部材であり、左右方向の支軸34A,35Aまわりに揺動する略L字状の揺動部材34,35が取り付けられる。受け部材32の前側には、左右方向軸まわりに回転する在荷検出用回転体である在荷検出用スプロケット3Aが、受け部材33の後側には、左右方向軸まわりに回転する在荷検出用回転体である在荷検出用スプロケット3Bが取り付けられる。
また、中間フォーク21の前部及び後部には、前記連動用スプロケット22,23と同軸に、左右方向軸まわりに回転する在荷検出用回転体である在荷検出用スプロケット4A,4Bが配設される。
さらに、一端の端末5Aが揺動部材34の下端に固定されたた在荷検出用第1掛架部材である在荷検出用第1チェーン5(一点鎖線)は、先端フォーク31の在荷検出用前スプロケット3A及び中間フォーク21の在荷検出用後スプロケット4Bに掛け渡され、その他端の端末5Bが固定フォーク11前端部に連結され、後述するように前後方向に移動可能なように弾性支持される。
さらにまた、一端の端末6Aが揺動部材35下端に固定されたた在荷検出用第2掛架部材である在荷検出用第2チェーン6(破線)は、先端フォーク31の在荷検出用後スプロケット3B及び中間フォーク21の在荷検出用前スプロケット4Aに掛け渡され、その他端の端末6Bが固定フォーク11後端部に連結され、後述するように前後方向に移動可能なように弾性支持される。
図5〜図7に示すように、在荷検出用チェーン5及び6の先端フォーク31側の端末5A,6Aは、揺動部材34,35がストッパ36,37により当て止めされた状態で位置決めされ、在荷検出用チェーン5及び6の固定フォーク11側の端末5B,6Bは、それぞれ支持部材8に対して前後方向にスライド可能に支持されたロッド7Aに連結固定されており、ロッド7Aの遊端側の雄ねじ部にナット7Bが螺合され、ナット7Bと支持部材8との間に圧縮コイルばね9が介在しているため、該圧縮コイルばね9の復元力により、在荷検出用チェーン5及び6には張力が付与された状態となる。
また、ロッド7Aの在荷検出用チェーン5及び6側端部には、それぞれ操作部材であるドッグ7Cが下方に突設されており、該ドッグ7Cの前後方向の内側(ロッド7Aよりもさらに在荷検出用チェーン5及び6側)には、在荷検出用の検出器である例えばリミットスイッチ10の揺動レバー10Aが配設される。
したがって、図5における先端フォーク31の受け部材32,33に図示しない荷(被搬送物)が載置されると(図中矢印A1及びA2参照。)、揺動部材34,35が支軸34A,35Aまわりに揺動するため、在荷検出用チェーン5及び6の先端フォーク31側の端末5A,5Bがそれぞれ前後方向の内側へ移動する(図中矢印B1及びB2参照。)。このように、先端フォーク31の受け部材32,33に荷が積載されると、可動部材である揺動部材34,35が在荷検出用チェーン5,6に張力がかかる方向に移動する。
よって、前記のように引き回された在荷検出用チェーン5,6の固定フォーク11側の端末5B,6Bが前後方向の内側へ移動し(図中矢印C1及びC2参照。)、図5〜図7におけるドッグ7Cが揺動アーム10Aを揺動させるため(図6及び図7の矢印D1参照。)、固定フォーク11に取り付けられたリミットスイッチ10により、在荷(先端フォーク31上に荷を積載していること)を検出することができる。
以上のような構成により、在荷検出用のリミットスイッチ10等の検出器が固定フォーク11に取り付けられており、可動フォーク21,31の伸縮により在荷検出信号用のケーブルが屈曲を繰り返して断線することがないため、在荷検出の信頼性を長期間にわたって確保することができる。その上、ケーブルチェーンをスライドフォーク1に付設する構成ではなく、スライドフォーク1の占有スペースの増大を抑制することができるため、スライドフォーク1の使い勝手が向上する。
また、在荷検出用回転体をスプロケット又はプーリとし、在荷検出用掛架部材をチェーン又はベルト若しくはワイヤーとすると、在荷検出用回転体及び在荷検出用掛架部材を、信頼性の高い汎用部品を用いてより簡素に構成することができるため、コストの増大を抑制することができる。
さらに、在荷検出用チェーン5,6の引き回し経路に沿って連動用掛架部材24,25を引き回しており、すなわち側面視において在荷検出用チェーン5,6の引き回し経路と連動用掛架部材24,25の引き回し経路とが重なり(図4及び図5参照。)、在荷検出用チェーン5,6には負荷がかからないため、長期間にわたって安定かつ確実な在荷検出を行うことができるとともに、在荷検出用チェーン5,6並びに在荷検出用スプロケット3A,3B,4A,4Bに代えて、より安価かつ軽量であるプーリ及びベルト若しくはワイヤーを使用することができる。
以上の説明においては、2本の在荷検出用チェーン5,6等により前後の受け部材32,33両方の在荷検出を行う場合について説明したが、一方のみの在荷検出を行うものであってもよい。このように一方のみの在荷検出を行う場合は、例えば、この在荷検出用チェーンに連動機構の連動用チェーンの一方が沿うように、すなわち側面視において在荷検出用チェーンの引き回し経路と連動用チェーンの一方の引き回し経路とが重なるようにするのが好ましい。
以上においては、固定フォーク11に対して相対的にスライドする可動フォークが2段(中間フォーク21及び先端フォーク31)である3段構成のスライドフォークについて説明したが、本発明に係る在荷検出装置が適用されるスライドフォークはこのような構成に限定されるものではなく、可動フォークが3段以上のものであってもよい。
3段以上の可動フォークを有するスライドフォークに本発明に係る在荷検出装置を適用する場合には、先端フォークの長手方向の前又は後に在荷検出用回転体を設け、下段の可動フォークには、その上段の可動フォークの在荷検出用回転体と前後逆側に在荷検出用回転体を設け、在荷検出用掛架部材の先端フォーク側端を受け部材に取り付けられた可動部材(揺動部材)に連結し、先端フォークの在荷検出用回転体から下段の可動フォークの在荷検出用回転体へ一段ずつ在荷検出用掛架部材を掛け渡し(すなわち、上下の可動フォークの在荷検出用回転体の前後位置は逆であるため、上段側から下段側の在荷検出用回転体へ前後交互に掛け渡し)、該在荷検出用掛架部材の固定フォーク側端を、最下段可動フォークの在荷検出用回転体の長手方向の前後位置と逆側に、長手方向に移動可能なように弾性支持すればよい。
本発明の実施の形態に係るスライドフォーク用在荷検出装置が用いられたスライドフォーク装置の上方から見た斜視図である。 同じく右側面図である。 同じく縦断背面図である。 駆動用掛架部材及び連動用掛架部材の引き回し経路の説明図である。 在荷検出用掛架部材の引き回し経路の説明図である。 在荷検出用掛架部材の固定フォーク側端まわりの下方から見た斜視図である。 同じく要部拡大部分縦断右側面図である。
符号の説明
1 スライドフォーク
2 在荷検出装置
3A,4A 在荷検出用前スプロケット(在荷検出用前回転体)
3B,4B 在荷検出用後スプロケット(在荷検出用後回転体)
5 在荷検出用第1チェーン(在荷検出用第1掛架部材)
6 在荷検出用第2チェーン(在荷検出用第2掛架部材)
5A,5B,6A,6B 端末
7A ロッド
7B ナット
7C ドッグ(操作部材)
8 支持部材
9 圧縮コイルばね
10 リミットスイッチ(検出器)
10A 揺動レバー
11 固定フォーク
12 回転駆動装置
13 駆動用スプロケット
14 前スプロケット
15 後スプロケット
16 アイドルスプロケット
17 テンションスプロケット
18 駆動用チェーン
18A,18B 端末
19 垂直ローラ
20 水平ローラ
21 中間フォーク
22,23 連動用スプロケット(連動用回転体)
24 連動用第1チェーン(連動用第1掛架部材)
25 連動用第2チェーン(連動用第1掛架部材)
26 外レール
27 内レール
31 先端フォーク
32,33 受け部材
34,35 揺動部材(可動部材)
34A,35A 支軸
36,37 ストッパ
38 垂直ローラ
39 水平ローラ

Claims (3)

  1. 固定フォークに対して相対的にスライドする2段以上の可動フォークを有するとともに、最上段可動フォークである先端フォークに荷を載置する受け部材を設け、最下段可動フォークを固定フォークに対して長手方向にスライドさせる駆動機構と、該スライド動作に最下段可動フォークよりも上段の可動フォークを連動させてスライドさせる連動機構とを備えたスライドフォークにおいて、
    前記先端フォークの長手方向の前又は後に長手方向に直交する水平軸まわりに回転する在荷検出用回転体を設け、
    下段の可動フォークには、その上段の可動フォークの在荷検出用回転体と前後逆側に前記水平軸まわりに回転する在荷検出用回転体を設け、
    在荷検出用掛架部材の先端フォーク側端を前記受け部材に取り付けられた可動部材に連結し、前記先端フォークの在荷検出用回転体から下段の前記可動フォークの在荷検出用回転体へ一段ずつ前記在荷検出用掛架部材を掛け渡し、該在荷検出用掛架部材の固定フォーク側端を、前記最下段可動フォークの在荷検出用回転体の長手方向の前後位置と逆側に連結して長手方向に移動可能なように弾性支持してなり、
    前記先端フォークの受け部材に荷が積載された際に前記在荷検出用張架部材に張力がかかる方向に前記可動部材が移動し、該移動に伴う前記在荷検出用張架部材の固定フォーク側端の移動を前記固定フォークに取り付けられた検出器により検出することを特徴とするスライドフォーク用在荷検出装置。
  2. 前記連動機構が、前記固定フォーク及び前記先端フォーク以外の可動フォークの長手方向の前後に、前記水平軸まわりに回転する連動用回転体を設け、2本の連動用掛架部材の一端を前記先端フォークの長手方向の前後端に固定し、これら連動用掛架部材を上段と前後逆側の下段の可動フォークの連動用回転体を順次経由して掛け渡し、最下段可動フォークの連動用回転体と前後逆側の固定フォークの端部に他端を固定してなるものであり、前記連動用掛架部材の引き回し経路を、前記在荷検出用掛架部材の引き回し経路に沿わせてなる請求項1記載のスライドフォーク用在荷検出装置。
  3. 前記在荷検出用回転体がスプロケット又はプーリであり、前記在荷検出用掛架部材がチェーン又はベルト若しくはワイヤーである請求項1又は2記載のスライドフォーク用在荷検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107380933A (zh) * 2017-06-30 2017-11-24 上海音锋机器人股份有限公司 取料系统和投料系统

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