JP2016204154A - 昇降搬送システム、移載装置 - Google Patents

昇降搬送システム、移載装置 Download PDF

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JP2016204154A JP2015091492A JP2015091492A JP2016204154A JP 2016204154 A JP2016204154 A JP 2016204154A JP 2015091492 A JP2015091492 A JP 2015091492A JP 2015091492 A JP2015091492 A JP 2015091492A JP 2016204154 A JP2016204154 A JP 2016204154A
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Michinobu Wakizaka
道伸 脇阪
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Abstract

【課題】昇降搬送装置の搬送効率を高めつつ荷物を移載する際に発生する衝撃力を抑制する。
【解決手段】昇降搬送装置101と、移載装置105とを備える昇降搬送システム100であって、昇降搬送装置101は、第一循環軌道に沿って周回移動する第一無端部材110と、第一無端部材101に取り付けられる保持台102とを備え、移載装置105は、移載台106と、移載台106を第二循環軌道に沿って周回移動させる駆動手段107とを備え、駆動手段107は、一つの駆動源171に基づき移載台106を周回移動させ、保持台102の軌跡内において、移載台106を保持台102の移動速度よりも遅い速度で移動させる。
【選択図】図4

Description

本願発明は、上昇と下降とを繰り返して循環する保持台により荷物を鉛直方向に搬送する昇降搬送装置と前記搬送装置に対して荷物を移載する移載装置とを備えた搬送装置システム、および、昇降搬送装置に対して荷物を移載する移載装置に関する。
従来、自動倉庫などにおいては、昇降搬送装置を用いて荷物を鉛直方向にのみ搬送する場合がある。例えば、特許文献1に記載の昇降搬送装置は、鉛直方向に沿って配置されるマストと、前記マストに沿って鉛直方向に往復動する昇降台とを備え、昇降台を往復動させることにより昇降台に保持された荷物を延長方向にのみ搬送している。
また、自動倉庫が上下方向に何階層も配置される大規模な倉庫においては、昇降台を往復動させる搬送方法では搬送効率が低下するため、鉛直面内で周回移動する無端駆動伝達部材に荷物を保持する保持台を複数取り付け、保持台を循環させることで大量の荷物を一度に搬送する循環タイプの昇降搬送装置が用いられる場合がある。
特開2012−188225号公報
ところが、循環タイプの昇降搬送装置の場合、各階層に設けられている搬送装置と昇降搬送装置との間で荷物を移載する際には、一定の速度で移動している昇降搬送装置の保持台の上昇、または、下降を利用して荷物を移載している。従って、昇降搬送装置の荷物の搬送速度を速めて搬送効率を高めようとして、保持台の上昇速度や下降速度、つまり保持台の循環速度を速くすると、荷物を移載する際に荷物に与える衝撃力が強くなり、荷物の破損等に繋がることになる。
本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、搬送効率を高めつつ荷物を移載する際に荷物へ与える衝撃力を抑制することができる循環タイプの昇降搬送装置を備えた昇降搬送システム、および、これに備えられる移載装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本願発明にかかる昇降搬送システムは、荷物を鉛直方向に搬送する昇降搬送装置と、前記昇降搬送装置に対して荷物を移載する移載装置とを備える昇降搬送システムであって、前記昇降搬送装置は、上昇軌道と下降軌道を有する第一循環軌道に沿って周回移動する第一無端部材と、前記第一無端部材に取り付けられ、保持した荷物を搬送する保持台とを備え、前記移載装置は、荷物を保持し、荷物を前記保持台との間で移載する移載台と、前記保持台が前記第一無端部材に従って周回移動する軌跡である保持台軌跡へ前記移載台を進入させる進入軌道と、前記保持台軌跡内において前記保持台の移動方向と同じ方向に前記移載台を移動させる第一鉛直軌道と、前記保持台軌跡から前記移載台を退出させる退出軌道を含む第二循環軌道に沿って前記移載台を周回移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、一つの駆動源に基づき前記移載台を前記第二循環軌道に沿って周回移動させ、前記保持台軌跡内において、前記移載台を前記保持台の移動速度よりも遅い速度で移動させることを特徴としている。
これにより、保持台の循環速度を高めて昇降方向の搬送効率を高めたとしても、保持台軌跡内における保持台と移載台との相対速度を低く抑えることができるため、保持台と移載台との間で荷物を移載する際の荷物に与える衝撃力を低く抑えることが可能となる。
また、前記駆動手段は、前記第二循環軌道に沿って周回移動し、前記移載台が取り付けられる第二無端部材を備え、前記第二無端部材を前記駆動源で駆動することで前記移載台を前記第二循環軌道に沿って周回移動させるものでもよい。
これにより、保持台軌跡内において保持台と移載台との相対的な速度を簡単な構成で実現することができ、また、保持台軌跡内への荷物の投入、保持台軌跡内からの荷物の受領などの一連の動作を簡単な構成で実現することが可能となる。
また、前記第二循環軌道はさらに、前記保持台軌跡外において鉛直方向に前記移載台を移動させる第二鉛直軌道を有し、前記移載台が前記第二鉛直軌道に沿って移動する際に、荷物を搬送する搬送装置との間で荷物を移載するものでもよい。
これによれば、昇降搬送装置ばかりで無く、搬送装置との間においても移載台の一連の動作により荷物を移載することができる。
また、前記第二循環軌道は、全体視L字型であってもよい。
また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる移載装置は、上昇軌道と下降軌道を有する第一循環軌道に沿って周回移動する第一無端部材と、前記第一無端部材に取り付けられ、保持した荷物を搬送する保持台とを備える昇降搬送装置に対し、荷物を移載する移載装置であって、荷物を保持し、荷物を前記保持台との間で移載する移載台と、前記保持台が前記第一無端部材に従って周回移動する軌跡である保持台軌跡へ前記移載台を進入させる進入軌道と、前記保持台軌跡内において前記保持台の移動方向と同じ方向に前記移載台を移動させる第一鉛直軌道と、前記保持台軌跡から前記移載台を退出させる退出軌道を含む第二循環軌道に沿って前記移載台を周回移動させる駆動手段とを備え、前記駆動手段は、一つの駆動源に基づき前記移載台を前記第二循環軌道に沿って周回移動させ、前記保持台軌跡内において、前記移載台を前記保持台の移動速度よりも遅い速度で移動させることを特徴としている。
これにより、保持台の循環速度を高めて昇降方向の搬送効率を高めたとしても、保持台軌跡内における保持台と移載台との相対速度を低く抑えることができるため、保持台と移載台との間で荷物を移載する際の荷物に与える衝撃力を低く抑えることが可能となる。
本願発明によれば、簡単な構成で昇降搬送装置の搬送効率を高めつつ移載する際の荷物への衝撃力を抑制することが可能となる。
図1は、自動倉庫の昇降搬送装置が設けられている部分を示す正面図である。 図2は、自動倉庫の昇降搬送装置が設けられている部分を移載装置と共に示す側面図である。 図3は、昇降搬送装置の保持台部分を示す斜視図である。 図4は、移載装置を示す斜視図である。 図5は、第二循環軌道に沿って配置された第二無端部材とこれに接続される移載台とを示す側面図である。 図6は、荷物を受け取る場合の移載装置の動作を連続的に示す図である。 図7は、荷物を移載する瞬間の昇降搬送システムの位置関係を示す斜視図である。 図8は、荷物を投入する場合の移載装置の動作を連続的に示す図である。 図9は、他の第二循環軌道を示す図である。 図10は、他の実施の形態にかかる移載装置を示す斜視図である。 図11は、たの実施の形態にかかる自動倉庫の昇降搬送装置が設けられている部分を示す正面図である。
次に、本願発明に係る昇降搬送システム、および、移載装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る昇降搬送システム、および、移載装置の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
また、図面は、本願発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
図1は、自動倉庫の昇降搬送装置が設けられている部分を示す正面図である。
図2は、自動倉庫の昇降搬送装置が設けられている部分を移載装置と共に示す側面図である。
これらの図に示すように自動倉庫200は、複数のフロア201を備えており、各階には荷物300を保管する保管棚(図示せず)や産業機械(図示せず)などが配置されている。また、自動倉庫200は、階をまたいで荷物300を搬送する必要があるため、昇降搬送システム100を備えている。
昇降搬送システム100は、荷物300を鉛直方向に搬送する昇降搬送装置101と、昇降搬送装置101に対して荷物300を移載する移載装置105とを備えている。本実施の形態の場合、昇降搬送システム100は、一のフロア201から他のフロア201へ、荷物300を鉛直方向に搬送し、他のフロア201へ荷物300を移載することができるシステムである。
昇降搬送装置101は、荷物300を鉛直方向上向きに上昇搬送させることができ、また、荷物300を上昇搬送する径路とは異なる径路で荷物を鉛直方向下向きに下降搬送させることができる装置であり、第一無端部材110と、保持台102とを備えている。
図3は、昇降搬送装置の保持台部分を示す斜視図である。
第一無端部材110は、上昇軌道121と下降軌道122とを有する第一循環軌道に沿って周回移動する環状の部材である。本実施の形態の場合、第一無端部材110は、金属製のチェーンであり、保持台102の隅の対角の位置にそれぞれ1本ずつ配置されている。また、第一無端部材110は、第一循環軌道に沿って周回移動するようにスプロケット174やガイドローラーなどにより移動可能に保持されている。
ここで軌道とは、第一無担部材110や第二無担部材173等の無端部材が移動(通過)する径路を意味している。従って、上昇軌道とは、無端部材が上昇方向に移動している部分の径路を意味し、下降軌道とは、無端部材が下降方向に移動している部分の径路を意味する。
複数の第一無端部材110は、相互に同期してモータにより周回移動している。これにより第一無端部材110は、上昇中、上昇から下降に転ずる間、下降中、下降から上昇に転ずる間のいずれにおいても保持台102を同じ姿勢(本実施の形態の場合は水平)に維持させながら循環させることが可能となる。
第一循環軌道は、第一無端部材110が配置される軌道であり、本実施の形態の場合は、保持台102の幅(図中X軸方向の長さ)よりも僅かに幅が広く、鉛直方向(図中Z軸方向)に長い角が丸められた長方形となっている。第二循環軌道の鉛直方向の長さは、複数のフロア201を貫通する長さとなっている。
なお、第一無端部材110は、チェーンに限定される訳ではなく、ベルトやワイヤーなど第一循環軌道に沿って周回移動することができるものなら任意の部材を採用することができる。
保持台102は、第一無端部材110に取り付けられ、保持した荷物300を搬送する部材である。本実施の形態の場合、保持台102は、荷物300を載置状態で保持する板状の部材であり、移載方向(図中Y方向)の一端が開口した移載方向に延在する切り欠き121が並んで配置されている。つまり、保持台102の荷物300を載置する載置面は櫛歯形状となっている。
保持台102は、隅に配置された第一無端部材110にそれぞれ回動可能に軸支されており、上昇から下降に転ずる間、および、下降から上昇に転ずる間において第一無端部材110に対し相対的に回動することで、同じ姿勢を維持することができるものとなっている。
図4は、移載装置を示す斜視図である。
図5は、第二循環軌道に沿って配置された第二無端部材とこれに接続される移載台とを示す側面図である。なお、図5は、軌道を示すために駆動手段107を省略して示している。
これらの図に示すように、移載装置105は、昇降搬送装置101の保持台102に対して荷物300を移載する装置であり、移載台106と、駆動手段107とを備えている。
移載台106は、荷物300を保持し、荷物300を保持台102との間で移載する部材である。本実施の形態の場合、移載台106は、荷物300を載置状態で保持する支承部161と、支承部161を所定の位置に保持し、駆動手段107と連結される基部162とを備えている。支承部161は、平行に並んだ保持台102の切り欠き121に対応する位置に配置され、保持台102が第一無端部材110に従って周回移動する軌跡である保持台軌跡内において保持台102とすれ違うことができるようになっている。つまり、支承部161は、保持台102の櫛歯部分に対応する位置に配置される第二切り欠き163を挟んで平行に並んで配置されており、基部162によって、下方から保持されている。
また、本実施の形態の場合、第二切り欠き163は、移載台106が進入退出する方向(図中Y軸方向)の両端が開放状態となっている。すなわち、支承部161は移載台106の幅方向(図中X軸方向)には相互に直接接続されていない。これは、後述するフロア201に備えられた搬送装置202との間においても荷物300を移載するための構造である。
なお、第二切り欠き163に連通する下方の開放空間164の高さは、移載台106の上下ストローク以上の高さである。
駆動手段107は、移載台106を周回移動させる一つの駆動源171を備えた装置である。具体的には、図5に示すように、第二循環軌道は、保持台102が周回移動する軌跡である保持台軌跡123へ移載台106を進入させる進入軌道181、保持台軌跡123内において保持台102の移動方向と同じ方向に移載台106を移動させる第一鉛直軌道182、保持台軌跡123から移載台106を退出させる退出軌道183を含んでおり、駆動手段107は移載台106を第二循環軌道に沿って周回移動させる。
駆動手段107が移載台106を第二循環軌道に沿って周回移動させる方法は特に限定されるものではなく、例えば、リンク機構やカム機構などを挙示することができる。本実施の形態では、駆動手段107が移載台106を第二循環軌道に沿って周回移動させる機構として第二無端部材173を用いた場合を説明する。
第二無端部材173は、第二循環軌道に沿って周回移動する環状の部材である。本実施の形態の場合、第二無端部材173は、金属製のチェーンであり、移載台106の幅方向(図中X軸方向)の両側にそれぞれ2本、合計4本配置されている。また、各第二無端部材173と移載台106とは回動可能に軸着されている。これにより、移載台106を同じ姿勢を維持したまま第二循環軌道に沿って安定して周回移動させることができる。
また、第二無端部材173は、第一循環軌道に沿って周回移動するように複数のスプロケット174やガイドローラーなどにより移動可能に保持されている。複数の第二無端部材173は、図4に示すように、一つの駆動源171から延びた複数のカウンターシャフト172や歯車などにより相互に同期して周回移動している。 駆動源171は、移載台106を周回移動させる動力源であり、本実施の形態の場合は、サーボモーターなどの電動モータである。駆動源171は、一つの移載台106に対して一つ設けられており、一つの駆動源171のみで移載台106を周回移動させるものとなっている。
なお、移載台106を周回移動させる速度は一定であり、保持台102が周回移動するよりも遅くなるように駆動源171が設定されている。
次に、移載装置105の動作について説明する。まず、昇降搬送装置101の保持台102に保持された荷物300を受領する場合について説明する。
図6は、移載装置の動作を連続的に示す図である。
図7は、荷物を移載する瞬間の昇降搬送システムの位置関係を示す斜視図である。
同図のa状態では、移載台106の支承部161は、保持台軌跡123内に配置され、第一鉛直軌道182に沿って下方に移動する。支承部161は、駆動手段107により保持台102の移動速度よりも遅い速度で移動している。なお、移載装置105の昇降搬送装置101と反対側には、各フロア201に設けられた搬送装置202が配置されている。搬送装置202は、昇降搬送装置101から移載装置105が受け取った荷物300を移載装置105から受け取り、フロア201の所定の位置に荷物300を搬送する装置であり、また、フロア201の所定の位置に在る荷物300を移載装置105に至るまで搬送する装置である。本実施の形態の場合、搬送装置202の移載装置105側の先端部は、支承部161の間の第二切り欠き162に対応するようにチェーンが所定の間隔で並べられたチェーンコンベアであり、チェーンコンベアに続いてローラコンベアが接続されている。
次に、bの状態(図7に示す状態)のように、保持台102は、支承部161を追い越す。この際、保持台102と支承部161とは干渉することなくすれ違うため、荷物300が保持台102から支承部161に移載される。ここで発生する荷物300への衝撃力は、保持台102の速度と支承部161の速度との差分、つまり、相対速度に基づくため、小さい衝撃力で荷物300を移載することができる。
次に、cの状態のように、退出軌道183に沿って移載台106が移動し、支承部161は荷物300と共に、保持台軌跡123から退出する。
次に、dの状態のように、移載台106が最も退出した状態で下降に転じる。つまり、本実施の形態の場合、第二循環軌道はさらに、移載台106が保持台軌跡123の外において鉛直方向で第一鉛直軌道182における移載台106の移動と同じ向きに移載台106を移動させる第二鉛直軌道184を有している。
この第二鉛直軌道184に沿った移載台106の移動により、荷物300は、支承部161から搬送装置202に移載される。
次に、eの状態のように、移載台106を保持台軌跡123外に配置させ、次に受領する荷物300が到着するまで待機する。
次に、受領する荷物300が到着する場合、fの状態のように、進入軌道181に沿って保持台軌跡123へ移載台106を進入させ、第三鉛直軌道185に沿ってaの状態になるまで移載台106を移動させる。
以上の状態を循環させることにより、保持台102に保持された荷物300を各フロア201で受領することができる。
次に、移載装置105の支承部161に保持された荷物300を保持台102に移載する場合について説明する。
図8は、移載装置の動作を連続的に示す図である。
同図のa状態では、移載台106が最も退出した状態で移載台106を上昇させる。つまり、第二鉛直軌道184に沿って第一鉛直軌道182における移載台106の移動と同じ向きに移載台106を移動させる。
この第二鉛直軌道184に沿った移載台106の移動により、荷物300は、搬送装置202から移載台106に移載される。
次に、bの状態のように、移載台106の支承部161は、保持台軌跡123内に配置され、第一鉛直軌道182に沿って上方に移動する。支承部161は、駆動手段107により保持台102の移動速度よりも遅い速度で移動している。
次に、cの状態のように、保持台102は、支承部161を追い越す。この際、保持台102と支承部161とは干渉することなくすれ違うため、荷物300が支承部161から保持台102に移載される。ここで発生する荷物300への衝撃力は、保持台102の速度と支承部161の速度との差分、つまり、相対速度に基づくため、小さい衝撃力で荷物300を移載することができる。
次に、dの状態のように、第三鉛直軌道185に沿って移載台106を下方に移動させる。
次に、eの状態のように、退出軌道183に沿って移載台106が移動し、支承部161が保持台軌跡123から退出する。
次に、fの状態のように、移載台106を保持台軌跡123外に配置させ、次に保持台102に移載する荷物300が搬送装置202によって到着するまで待機する。
以上の状態を循環させることにより、各フロア201において支承部161に保持された荷物300を昇降搬送装置101の保持台102に移載することができる。
以上説明したような搬送装置システム、移載装置によれば、保持台102の移動速度が早い場合でも、移載台106の移動速度を保持台102に近づけることで、保持台102と支承部161との間において荷物300を移載する際に発生する衝撃力を抑制することが可能となる。しかも、この動作を一つの駆動源171により実現することが可能となる。
従って、簡単な構造の移載装置105でありながら、昇降搬送装置101の搬送効率を高めることができ、昇降搬送システム100全体としての効率化を図ることが可能となる。
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
例えば、第二循環軌道は、L字形状のものを説明したが、これに限定されるものではなく、図9に示すような軌道であってもかまわない。
また、移載台106を等速度で周回移動するものとして説明したが、所定のタイミングで移動速度を変化させるものでもかまわない。例えば、支承部161の上面に荷物300が載置されたか否かを判断するセンサを設け、支承部161が荷物300を保持したとの判断、または、支承部161から荷物300が取り出されたとの判断に基づき移載台106の移動速度を速めることができる制御部を備えてもよい。
また、第二鉛直軌道184においては、駆動手段107により移載台106が移動するのではなく、別途リフタなどの駆動手段により鉛直方向に移載台106が移動するものでもかまわない。
また、移載台106の支承部161は、移載台106の進退方向(図中Y軸方向)に沿って延在するばかりでなく、図10に示すように、移載台106の進退方向に交差する方向に配置されるものでもかまわない。この場合、支承部161は、保持台102と対応する櫛歯形状であってもかまわない。
本願発明は、鉛直方向に効率よく荷物を搬送することが望まれる自動倉庫や工場などに利用可能である。
100 昇降搬送システム
101 昇降搬送装置
102 保持台
105 移載装置
106 移載台
107 駆動手段
110 第一無端部材
121 上昇軌道
122 下降軌道
123 保持台軌跡
161 支承部
162 基部
164 開放空間
171 駆動源
172 カウンターシャフト
173 第二無端部材
174 スプロケット
181 進入軌道
182 第一鉛直軌道
183 退出軌道
184 第二鉛直軌道
185 第三鉛直軌道
200 自動倉庫
201 フロア
202 搬送装置
300 荷物

Claims (5)

  1. 荷物を鉛直方向に搬送する昇降搬送装置と、前記昇降搬送装置に対して荷物を移載する移載装置とを備える昇降搬送システムであって、
    前記昇降搬送装置は、
    上昇軌道と下降軌道とを有する第一循環軌道に沿って周回移動する第一無端部材と、
    前記第一無端部材に取り付けられ、保持した荷物を搬送する保持台とを備え、
    前記移載装置は、
    荷物を保持し、荷物を前記保持台との間で移載する移載台と、
    前記保持台が前記第一無端部材に従って周回移動する軌跡である保持台軌跡へ前記移載台を進入させる進入軌道と、前記保持台軌跡内において前記保持台の移動方向と同じ方向に前記移載台を移動させる第一鉛直軌道と、前記保持台軌跡から前記移載台を退出させる退出軌道を含む第二循環軌道に沿って前記移載台を周回移動させる駆動手段とを備え、
    前記駆動手段は、
    一つの駆動源に基づき前記移載台を前記第二循環軌道に沿って周回移動させ、前記保持台軌跡内において、前記移載台を前記保持台の移動速度よりも遅い速度で移動させる
    昇降搬送システム。
  2. 前記駆動手段は、
    前記第二循環軌道に沿って周回移動し、前記移載台が取り付けられる第二無端部材を備え、
    前記第二無端部材を前記駆動源で駆動することで前記移載台を前記第二循環軌道に沿って周回移動させる
    請求項1に記載の昇降搬送システム。
  3. 前記第二循環軌道はさらに、前記保持台軌跡外において鉛直方向に前記移載台を移動させる第二鉛直軌道を有し、
    前記移載台が前記第二鉛直軌道に沿って移動する際に、荷物を搬送する搬送装置との間で荷物を移載する
    請求項1または2に記載の昇降搬送システム。
  4. 前記第二循環軌道は、全体視L字型である
    請求項1〜3に記載の昇降搬送システム。
  5. 上昇軌道と下降軌道とを有する第一循環軌道に沿って周回移動する第一無端部材と、前記第一無端部材に取り付けられ、保持した荷物を搬送する保持台とを備える昇降搬送装置に対し、荷物を移載する移載装置であって、
    荷物を保持し、荷物を前記保持台との間で移載する移載台と、
    前記保持台が前記第一無端部材に従って周回移動する軌跡である保持台軌跡へ前記移載台を進入させる進入軌道と、前記保持台軌跡内において前記保持台の移動方向と同じ方向に前記移載台を移動させる第一鉛直軌道と、前記保持台軌跡から前記移載台を退出させる退出軌道を含む第二循環軌道に沿って前記移載台を周回移動させる駆動手段とを備え、
    前記駆動手段は、
    一つの駆動源に基づき前記移載台を前記第二循環軌道に沿って周回移動させ、前記保持台軌跡内において、前記移載台を前記保持台の移動速度よりも遅い速度で移動させる
    移載装置。
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