JP2018002320A - 走行式移載装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】走行式移載装置において、荷物の形状に関わらず正常な移載を可能とする。【解決手段】スタッカクレーン3は、下部台車15と、載置部21aと、移載装置11と、ガイド装置41A、41Bとを備えている。載置部21aは、下部台車15によって移動させられ、荷物Wが載置される。移載装置11は、載置部21aに設けられたベースアーム27及びベースアーム27から荷物の側方に伸長するミドルアーム28及びトップアーム29を有するアーム装置23と、トップアーム29の先端に設けたフック31A、31Bとを有する。ガイド装置41A、41Bは、載置部21aの荷物幅方向両側に設けられた一対の荷ガイド43、43と、一対の荷ガイド43、43の間隔を変更可能なガイド駆動部45とを有している。【選択図】図4

Description

本発明は、荷物を移載するための走行式移載装置に関する。
スタッカクレーンは、自動倉庫内に設置される棚に対して荷物を出し入れするために、移載装置を備えている。また、無人搬送システムのステーションでは、搬送車との間で荷物を移載するための移載装置が設けられている。
移載装置の方式としては、フォークで荷物をすくい上げて移載するスライドフォーク方式、荷物の両側を挟んで保持して移載するクランプ方式、スライドアームの先端に設けたフックにより荷物の端部を引っかけてスライドアームの進退により荷物を押し出す、又は、引っ張り込むことにより荷物を移載するフック方式などがある。
フック方式を採用した移載装置として、例えば、特許文献1に記載されたものがある。この移載装置は、リアフック式移載装置であって、走行車に設けられている。
国際公開第2012/029339号
前述したような移載装置では、一対のスライドアームに設けられたフックを荷物の端部に係合させ、一対のスライドアームをスライド移動させることによって、スタッカクレーンの昇降台の載置部とラックの棚との間で荷物の移載を行う。
上記の移載装置ではスライドアームをスライド移動させるので、幅が異なる荷物の移載が可能になっている。
また、昇降台の載置部には、荷物の幅方向位置を規制するための一対の荷ガイドが設けられている。一対の荷ガイドは、一対のスライドアームに連動して幅方向に移動する。そのため、荷物の幅が短い場合は、一対のスライドアームの幅が短くなると共に一対の荷ガイドの幅も短くなる。逆に、荷物の幅が長い場合は、一対のスライドアームの幅が短くなると共に一対の荷ガイドの幅も長くなる。
しかし、荷物の中には、底面の幅が上面の幅より短いものがある。この場合、一対のスライドアームの幅が荷物の上面に合わせて幅方向に移動するが、その場合は一対の荷ガイドによる底面の幅方向移動を規制できない。そのため、荷物の正確な幅方向位置決めができず、一対のスライドアームが移載時に荷物を突いてしまう可能性が生じる。
本発明の目的は、走行式移載装置において、荷物の形状に関わらず正常な移載を可能とすることにある。
本発明の一見地に係る走行式移載装置は、走行部と、載置部と、リアフック式移載装置と、一対の荷ガイドとを備えている。
載置部は、走行部によって移動させられ、荷物が載置される。
リアフック式移載装置は、載置部に設けられたベースアーム及びベースアームから荷物の側方に伸長する伸縮アームを有するアーム装置と、伸縮アームの先端に設けたフックとを有する。
ガイド装置は、載置部の荷物幅方向両側に設けられた一対の荷ガイドと、一対の荷ガイドの間隔を変更可能なガイド駆動部とを有している。
この装置では、一対の荷ガイドはガイド駆動部によって間隔が変更される。つまり、一対の荷ガイドは、アーム装置の動作の有無にかかわらず、所望の荷物幅方向位置に配置される。したがって、底面が小さい荷物の場合にも、一対の荷ガイドによって荷物の下部をガイドできる。その結果、当該荷物を安定して移載できる。
ガイド駆動部は、一対の荷ガイドを間隔変更可能に支持するガイド支持部材を有していてもよい。
ガイド支持部材は、アーム装置と荷物幅方向に視て重ならない位置でかつアーム装置を荷物幅方向に超える位置まで伸びて配置されていてもよい。
この装置では、一対の荷ガイドは、アーム装置の荷物幅方向への移動に影響されずに、荷物の下部を支持できる。
ガイド駆動部は、一対の荷ガイドを間隔変更可能に支持するガイド支持部材を有していてもよい。
ガイド支持部材は、ベースアームに接続されていてもよい。
この装置では、ガイド支持部材がベースアームに接続されているので、ガイド支持部材の構造が簡単になる。
走行部が走行中には、一対の荷ガイドが荷物の荷物幅方向への移動を規制してもよい。
この装置では、走行部の走行中に荷物が幅方向に揺れたり載置位置から外れたりしにくい。
本発明では、スタッカクレーンや無人搬送システムのステーションなどに用いられる走行式移載装置において、荷物の形状に関わらず正常な移載が可能となる。
移載装置を有するスタッカクレーンが設けられた自動倉庫の一部を示す斜視図。 自動倉庫を模式的に示す側面図。 移載装置及び棚の部分平面図。 移載装置の概略正面図。 移載装置の制御構成を示すブロック図。 荷物引き込み動作制御を示すフローチャート。 移載装置の荷物引き込み動作を示す移載装置及び他の部分平面図。 移載装置の荷物引き込み動作を示す移載装置及び他の部分平面図。 移載装置の荷物引き込み動作を示す移載装置及び他の部分平面図。 第2実施形態における移載装置の概略正面図。
1.第1実施形態
(1)自動倉庫
図1及び図2を用いて、本発明の第1実施形態に係る自動倉庫を説明する。図1は、移載装置を有するスタッカクレーンが設けられた自動倉庫の一部を示す斜視図である。図2は、自動倉庫を模式的に示す側面図である。
自動倉庫1は、荷物Wを搬送するために走行可能なスタッカクレーン3(走行式移載装置の一例)と、スタッカクレーン3の走行方向両側に配置されたラック5とを有している。ラック5は、上下方向に複数段かつ走行方向に複数連の棚13を有している。
スタッカクレーン3は、移載装置11(リアフック式移載装置の一例)を有している。スタッカクレーン3は、荷物Wをラック5の目的とする棚13の前に搬送し、移載装置11を用いて該当する棚13に移載する。さらに、スタッカクレーン3は、棚13に収納されている荷物Wを、移載装置11を用いてスタッカクレーン3に移載する。
スタッカクレーン3は、下部台車15と上部台車17とがマスト19で連結されており、マスト19に沿って昇降台21が上下する構成となっている。昇降台21は、荷物Wが載置される載置部21aを有している。下部台車15は、走行駆動部32(図5)によって駆動される。昇降台21は、昇降駆動部34(図5)によって駆動される。
(2)移載装置
図3及び図4を用いて、移載装置11を説明する。図3は、移載装置及び棚の部分平面図である。図4は、移載装置の概略正面図である。
移載装置11は、昇降台21と棚13との間で荷物Wを移載する装置である。移載装置11は、具体的には、リアフック式移載装置である。移載装置11は、昇降台21に設けられている。
移載装置11は、アーム装置23を有している。アーム装置23は、荷物幅方向に並んだ一対の第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bを有している。なお、各図において、スライドアームの出退方向を第1水平方向(X方向)とし、スライドアームの間隔方向(つまり、荷物幅方向)を第1水平方向に直交する第2水平方向(Y方向)とする。第2水平方向は、スタッカクレーン3の走行方向(白抜き矢印)に一致する。
第1スライドアーム25Aと第2スライドアーム25Bは、第2水平方向に間隔を空けて配置されている。第1スライドアーム25Aは、ベースアーム27と、ミドルアーム28、及びトップアーム29を有している。ベースアーム27は、載置部21aに装着されている。ミドルアーム28及びトップアーム29は、ベースアーム27から荷物Wの側方に伸長する。ミドルアーム28は、ベースアーム27によって第1水平方向にスライド可能に支持されており、トップアーム29を第1水平方向にスライド可能に支持している。
アーム装置23は、トップアーム29の第1水平方向両端に設けられた第1フック31A及び第2フック31Bを有している。第1フック31A及び第2フック31Bは、回動されることによって、荷物Wの端面に当接する係止位置と、荷物の端面に当接しない退避位置との間で移動する。アーム装置23は、さらに、第1フック31A及び第2フック31Bを回動するためのフック駆動部33(図5)を有している。フック駆動部33は、フック回動モータ(図示せず)を有している。
アーム装置23は、第1アーム駆動部35A(図5)を有する。第1アーム駆動部35Aは、載置部21aに取り付けられたモータ及び駆動力伝達手段で構成され、第1スライドアーム25Aを第1水平方向にスライド移動させる。それにより、ミドルアーム28及びトップアーム29が、ベースアーム27に対してスライド移動して、トップアーム29の先端が、昇降台21の載置部21aと棚13との間で移動される。
アーム装置23は、第2アーム駆動部35B(図5)を有する。第2アーム駆動部35B及び第2スライドアーム25Bは、第1アーム駆動部35A及び第1スライドアーム25Aとそれぞれ同様の構成である。
アーム装置23は、アーム間隔変更機構37(図5)を有している。アーム間隔変更機構37は、ベースアーム27を第2水平方向に移動させることにより、トップアーム29同士の間隔を変更する。アーム間隔変更機構37は、アーム開閉モータと、ベースアーム27に固定されたナットと、第2水平方向に延びアーム開閉モータからの駆動力が入力されるボールネジとを有している。アーム開閉モータがボールネジを回転させれば、ベースアーム27が第2水平方向に移動する。
移載装置11は、図3及び図4に示すように、一対のガイド装置41A、41Bを有している。一対のガイド装置41A、41Bは、荷物Wが載置部21aに移載される際に荷物Wの幅方向(第2水平方向)の位置決めを行う装置である。
ガイド装置41A、41Bは、各々、荷ガイド42を有している。荷ガイド42は、載置部21aの荷物幅方向の両側に設けられている。荷ガイド42は、第1水平方向に長く延びている。荷ガイド42の両先端は、荷物Wのスムーズな移動を補助するための斜めガイドを有している。
ガイド装置41A、41Bは、各々、荷ガイド42を間隔変更可能に支持する荷ガイド支持部材44をさらに有している。荷ガイド支持部材44は、第2水平方向に延びるボールネジである。荷ガイド42は、荷ガイド支持部材44に螺合するネジ穴を有している。荷ガイド支持部材44は図示しないモータによって回転させられると、荷ガイド42が荷物幅方向に移動する。なお、荷ガイド支持部材44は、載置部21aの上面に形成された溝21b内に収容されている。
このように荷ガイド支持部材44とモータによって、ガイド装置41A、41Bのガイド駆動部45(図5)が構成されている。なお、ガイド駆動部は、直線駆動機能を有していればよいので、シリンダやソレノイドでもよい。
荷ガイド支持部材44は、各々、図4に示すように、アーム装置23と側面視で(第2水平方向に視て)重ならない位置でかつアーム装置23を側方方向(第2水平方向)に超える位置まで延びて配置されている。具体的には、ベースアーム27、ミドルアーム28、及びトップアーム29は、載置部21aの表面から上方に離れて配置されている。そして、荷ガイド支持部材44は、ベースアーム27、ミドルアーム28、及びトップアーム29の下方において、第2水平方向に移動可能である。上記の構造をさらに説明すれば、荷ガイド支持部材44は、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bの内側で荷ガイド42と接続し、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bの下側を通って、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bの外側でモータ(図示せず)と接続する。この構造によって、一対の荷ガイド42、42は、アーム装置23の動作に影響されずに、荷物Wの下部を支持できる。
上述の構造によって、ガイド装置41A、41Bの一対の荷ガイド42、42は、アーム装置23から独立して間隔変更可能である
図3及び図4では、荷物W1が示されている。荷物W1は、上部101と下部103を有している。上部101は例えばフランジである。下部103は、上部101に比べて、幅(第2水平方向長さ)が短くなっている。この場合、アーム装置23のトップアーム29が上部101に近接しており、荷ガイド42、42が下部103に近接又は当接している。このように、底面が小さい荷物W1の場合にも、一対の荷ガイド42、42によって荷物W1の下部がガイドされる。したがって、当該荷物W1が安定して移載される。
(3)移載装置の制御構成
図5を用いて、移載装置11の制御構成を説明する。図5は、移載装置の制御構成を示すブロック図である。
移載装置11は、各部を制御するための制御部51を備えている。制御部51は、プロセッサ(例えば、CPU)と、記憶装置(例えば、ROM、RAM、HDD、SSDなど)と、各種インターフェース(例えば、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェースなど)を有するコンピュータシステムである。制御部51は、記憶部(記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応)に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
制御部51は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。
制御部51の各要素の機能は、一部又は全てが、制御部51を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、制御部の各要素の機能の一部は、カスタムICにより構成されていてもよい。
制御部51は、第1アーム駆動部35A、第2アーム駆動部35Bに接続されている。
制御部51は、フック駆動部33に接続されている。さらに、制御部51は、ガイド装置41A、41Bに接続されている。
制御部51には、図示しないが荷物Wの大きさ、形状及び位置検出するセンサ及びスイッチ、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
(4)荷物の移載(引き込み動作)
図6〜図9を用いて、棚13に載置された荷物Wを昇降台21に移載する制御動作を説明する。この動作は、スタッカクレーン3が動作して、空の昇降台21が指定された棚13の前に停止した後に行われる。図6は、荷物引き込み動作制御を示すフローチャートである。図7〜図9は、移載装置の荷物引き込み動作を示す移載装置及び他の部分平面図である。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
ステップS1では、図7に示すように、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bが、載置部21aから棚13側にスライド移動させられる。具体的には、制御部51が、第1アーム駆動部35A及び第2アーム駆動部35Bによって第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bを駆動する。この時、一対の第1フック31A、31Aは、荷物Wに当接しない退避位置にある。第1アーム駆動部35A及び第2アーム駆動部35Bは、載置される荷物Wの想定される最大サイズに応じて、一対の第1フック31A、31Aが荷物Wの後端面よりも奥である位置に達するまで、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bを移動させる。
なお、荷物の形状及び位置は、各種センサによって検出されてもよいし、上位の物流コントローラから提供されてもよい。
ステップS2では、図7に示すように、一対の第1フック31A、31Aが係止位置に移動させられる。具体的には、制御部51が、フック駆動部33によって一対の第1フック31A、31Aを係止位置に移動させる。
なお、他の実施形態として、第1スライドアーム25A、25Bの棚13側に移動した後に、第1スライドアーム25A、25Bで荷物W1の上部101をクランプし、一対の第1フック31A、31Aを係止位置に移動させ、さらにその後に第1スライドアーム25A、25Bを荷物W1の上部101から離す動作を行ってもよい。
ステップS3では、図7に示すように、一対の荷ガイド42、42がガイド位置に移動させられる。具体的には、制御部51が、ガイド装置41A、41Bによって、一対の荷ガイド42、42を荷物W1の下部103の幅に合わせた位置に移動させる。なお、ステップS3は、ステップS1及びステップS2と同時に、関連して、又は別個独立して行われてもよい。
ステップS4では、図8に示すように、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bが、棚13から載置部21aにスライド移動させられる。具体的には、制御部51が、第1アーム駆動部35A及び第2アーム駆動部35Bによって第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bを駆動する。この結果、一対の第1フック31A、31Aが荷物W1の上部101の端部位置に当接した状態で、第1スライドアーム25A及び第2スライドアーム25Bを昇降台21側にスライド移動させ、荷物Wを昇降台21の所定位置(図9)まで搬送する。また、荷物W1の下部103は、一対の荷ガイド42、42によって幅方向位置が決められる。
ステップS5では、図9に示すように、一対の第1フック31A、31Aが係止位置に移動させられる。具体的には、制御部51が、フック駆動部33によって一対の第1フック31A、31Aを係止位置に移動させる。
荷積みが完了すると、昇降台21は荷下ろし位置へと移動させられる。その移動中すなわちスタッカクレーン3の走行中には、一対の荷ガイド42、42が荷物Wの幅方向を規制している(一対の荷ガイド42、42が荷物Wの下部103の両側に当接又は近接している)ので、荷物Wが揺れたり、昇降台21からはみ出したりしない。
本実施形態では、移載装置11は、当然ながら、荷物Wの上部と下部が同じ幅の場合にも対応可能である。
2.第2実施形態
前記実施形態では、一対の荷ガイド42、42を支持する機構は、アーム装置の干渉を避けるように配置されていた。しかし、当該機構はアーム装置に接続して設けられていてもよい。
図10を用いて、そのような実施形態を説明する。図10は、第2実施形態における移載装置の概略正面図である。
ガイド装置61A、61Bは、一対の荷ガイド62、62を間隔変更可能に支持する荷ガイド支持部材63をさらに有している。荷ガイド支持部材63は、第2水平方向に延びるピストンシリンダである。荷ガイド支持部材63は、各々、ベースアーム27の下部27aに接続され、水平方向の荷重を支持されている。このように荷ガイド支持部材63によって、ガイド装置41A、41Bのガイド駆動部が構成されている。
上述の構造によって、ガイド装置61A、61Bの一対の荷ガイド62、62は、アーム装置23から独立して間隔変更可能であり、その結果、一対の荷ガイド62、62は、アーム装置23の動作に影響されずに、荷物Wの下部103を支持できる。
この装置では、荷ガイド支持部材63がベースアーム27に接続されているので、荷ガイド支持部材63の構造が簡単になる。
なお、この実施形態では、アーム装置23が荷物W1のクランプを行うために荷物幅方向に移動する場合には、制御部は、アーム装置23の移動量を考慮して一対の荷ガイド62、62の移動量及び移動向きを決定する。その結果、例えば、第1実施形態に比べて、同じ荷物W1についても、一対の荷ガイド62、62の移動量が変化したり、一対の荷ガイドの移動方向が変化したりすることがある。
3.実施形態の特徴
スタッカクレーン3(走行式移載装置の一例)は、下部台車15(走行部の一例)と、載置部21a(載置部の一例)と、移載装置11(リアフック式移載装置の一例)と、ガイド装置41A、41B(ガイド装置の一例)とを備えている。
載置部21aは、下部台車15によって移動させられ、荷物Wが載置される。
移載装置11は、載置部21aに設けられたベースアーム27及びベースアーム27から荷物の側方に伸長するミドルアーム28及びトップアーム29(伸縮アームの一例)を有するアーム装置23(アーム装置の一例)と、トップアーム29の先端に設けた第1フック31A、第2フック31B(フックの一例)とを有する。
ガイド装置41A、41Bは、載置部21aの荷物幅方向両側に設けられた一対の荷ガイド43、43と、一対の荷ガイド43、43の間隔を変更可能なガイド駆動部45とを有している。
この装置では、一対の荷ガイド43、43はガイド駆動部45によって間隔が変更される。つまり、一対の荷ガイド43、43は、アーム装置23の動作の有無にかかわらず、所望の荷物幅方向位置に配置される。したがって、底面が小さい荷物W1の場合にも一対の荷ガイド42、42によって荷物W1の下部103をガイドできる。その結果、当該荷物W1を安定して移載できる。
4.他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
スタッカクレーンの代わりに、ラックの各段に走行式移載装置を設けて走行させてもよい。
スタッカクレーン両側にラックを設けるのではなく、一側方のみにラックを設けてもよい。
スライドアームは1組だけでもよい。
3段のアーム装置の代わりに、2段又は4段等のアーム装置でもよい。
本発明は、荷物を移載するための走行式移載装置に広く適用できる。
1 :自動倉庫
3 :スタッカクレーン
5 :ラック
11 :移載装置
13 :棚
15 :下部台車
17 :上部台車
19 :マスト
21 :昇降台
21a :載置部
23 :アーム装置
25A :第1スライドアーム
25B :第2スライドアーム
27 :ベースアーム
28 :ミドルアーム
29 :トップアーム
31A :第1フック
31B :第2フック
32 :走行駆動部
33 :フック駆動部
34 :昇降駆動部
35A :第1アーム駆動部
35B :第2アーム駆動部
37 :アーム間隔変更機構
41A :ガイド装置
41B :ガイド装置
42 :荷ガイド
44 :ガイド支持部材
45 :ガイド駆動部
51 :制御部
101 :上部
103 :下部
W :荷物
W1 :荷物

Claims (4)

  1. 走行部と、
    前記走行部によって移動させられ、前記荷物が載置される載置部と、
    前記載置部に設けられたベースアーム及び前記ベースアームから荷物の側方に伸長する伸縮アームを有するアーム装置と、前記伸縮アームの先端に設けたフックと、を有するリアフック式移載装置と、
    前記載置部の荷物幅方向両側に設けられた一対の荷ガイドと、前記一対の荷ガイドの間隔を変更可能なガイド駆動部とを有するガイド装置と、
    を備える走行式移載装置。
  2. 前記ガイド駆動部は、前記一対の荷ガイドを間隔変更可能に支持するガイド支持部材を有し、
    前記ガイド支持部材は、前記アーム装置と前記荷物幅方向に視て重ならない位置でかつ前記アーム装置を前記荷物幅方向に超える位置まで伸びて配置される、請求項1に記載の走行式移載装置。
  3. 前記ガイド駆動部は、前記一対の荷ガイドを間隔変更可能に支持するガイド支持部材を有し、
    前記ガイド支持部材は、前記ベースアームに接続される、請求項1に記載の走行式移載装置。
  4. 前記走行部が走行中には、前記一対の荷ガイドが前記荷物の前記荷物幅方向への移動を規制している、請求項1〜3のいずれかに記載の走行式移載装置。
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