JP2018115066A - 物品搬送車 - Google Patents

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知孝 衣川
Tomotaka Kinugawa
知孝 衣川
吉隆 乾
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Abstract

【課題】コストの上昇や走行効率の低下を抑制しつつ、物品搬送車の走行によって走行レールに生じる塵埃を適切に除去する。【解決手段】走行レール2に沿って走行して物品を搬送する物品搬送車は、走行レール2の上面である走行面21を転動する車輪15と、車輪15の回転に連動して風を生成し、走行面21に向けて送風する送風ユニット50とを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、走行レールに沿って走行して物品を搬送する物品搬送車に関する。
走行レールに沿って走行する物品搬送車を利用した種々の物品搬送設備が実用化されている。このような有軌道の物品搬送設備では、走行レールと物品搬送車の車輪とが接触することによって塵が発生し、物品搬送設備の清浄さを損なう場合がある。このため、走行レールに対して、人手による清掃や、清掃車両を走行させることによる清掃が行われる場合がある。但し、人手による清掃には手間や時間を要し、清掃車両による清掃には清掃車両を必要とする。また、何れの場合にも清掃作業による設備の休止が必要となり、設備の稼働率が低下する可能性がある。
尚、走行レールに付着した塵埃は、物品搬送車に踏みつけられて走行レールにこびりつくと除去しにくくなるため、逐次取り除かれることが好ましい。このため、例えば、物品搬送車に清掃装置を搭載して逐次走行レールを清掃することが考えられる。特開平6−56212号公報(特許文献1)には、塵埃ではないが結露によって走行レールに付着した水分を除去する技術が開示されている。具体的には、特許文献1には、床に敷設された走行レール(6)を走行する走行機体(11)に、走行レール(6)付着した水分を除去する装置が搭載された自動倉庫設備が開示されている(背景技術において括弧内の符号は特許文献のもの。)。この走行機体(11)は、走行レール(6)に熱風を吹きかける熱風供給装置(30)と、走行レール(6)に当接して水分を吸収する水分吸収装置(35)とを備えている。但し、このような比較的大掛かりな装置を物品搬送車に搭載すると、物品搬送車のコストが上昇したり、物品搬送車の走行効率を低下させたりする可能性がある。
特開平6−56212号公報
上記背景に鑑みて、コストの上昇や走行効率の低下を抑制しつつ、物品搬送車の走行によって走行レールに生じる塵埃を適切に除去する技術の提供が望まれる。
上記に鑑みた、走行レールに沿って走行して物品を搬送する物品搬送車は、1つの態様として、前記走行レールの上面である走行面を転動する車輪と、前記車輪の回転に連動して風を生成し、前記走行面に向けて送風する送風ユニットと、を備える。
物品搬送車が送風ユニットを備えることによって、車輪と走行レールとの接触によって生じた塵埃を、発生から長い時間をおくことなく走行レールの上から除去することができる。このため、車輪によって踏みつけられて走行レールにこびりつく塵埃を少なくすることができる。また、送風ユニットは、車輪の回転に連動して風を生成するため、例えば物品搬送車が停止していて塵埃を発生していないような場合に、無駄に風を発生することがない。このような送風ユニットは、車輪に連動する比較的簡易な機構によって実現することができる。従って、本構成によれば、コストの上昇や走行効率の低下を抑制しつつ、物品搬送車の走行によって走行レールに生じる塵埃を適切に除去することができる。
物品搬送車のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
物品搬送設備の平面図 物品搬送車の背面図 送風ユニットの一例を示す拡大断面図 送風ユニット付きの車輪の一例を示す模式的斜視図 カバーの一例を示す模式的斜視図 送風ユニットの他の例を示す拡大断面図 送風ユニット付きの車輪の他の例を示す模式的斜視図 送風ユニット付きの車輪の他の例を示す模式的斜視図 送風ユニットの他の例を示す拡大断面図 前輪及び後輪からの送風方向の一例を示す平面図
以下、物品搬送車の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は物品搬送車3が物品90を搬送する物品搬送設備100の平面図を示し、図2は、物品搬送車3の背面図を示している。図1及び図2に示すように、物品搬送設備100は、走行経路1に沿って設置された走行レール2と、走行レール2上を走行経路1に沿って走行する物品搬送車3とを備えている。本実施形態では、物品搬送車3は、半導体基板を収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)を物品90として搬送する。
走行経路1は、1つの環状の主経路4と、複数の環状の副経路5と、主経路4と副経路5とを接続する複数の接続経路6とを備えている。副経路5は、主経路4よりも小さい環状であり、複数の物品処理部Pを経由する経路である。物品搬送車3は、主経路4及び複数の副経路5においては、いずれも同じ周回方向(図1では矢印で示すように時計回り)に走行する。走行経路1は、直線状に設定された直線部分1aと曲線状に設定された曲線部分1bとを有している。接続経路6には、主経路4から副経路5に分岐する分岐用の接続経路6と、副経路5から主経路4に合流する合流用の接続経路6がある。
以下の説明においては、上下方向に見て、物品搬送車3の前後方向(走行方向F:図10参照)に対して直交する方向を横幅方向W(図3、図6、図9、図10等参照)と称して説明する。横幅方向Wは、走行経路1(走行レール2)に沿う方向を経路長手方向(又は走行レール2の延在方向)として、上下方向に見て経路長手方向に対して直交する方向(水平面において走行経路1に直交する方向)にも相当する。例えば、物品搬送車3が走行経路1の直線部分1aを走行しているときは、走行方向と経路長手方向とは同じ方向となり、車体における横幅方向Wと走行方向における横幅方向Wとは同じ方向となる。
尚、本実施形態では、水平面において2本の走行レール2が平行して配置されて走行レール対2Pが構成される。走行レール対2Pは、幅方向断面において逆U字状に形成された支持部材43を介して横幅方向Wに一定間隔で互いに平行に配置されている(図2、図10等参照)。それぞれの走行レール2は、吊り下げ部材44によって天井Cに吊り下げ支持されている。
図2に示すように、物品搬送車3は、天井Cから吊り下げ支持された走行レール2の上面に設けられた走行面21を車輪15が転動することによって走行する走行部9と、走行レール2の下方に位置して走行部9に吊り下げ支持された搬送車本体10と、走行経路1に沿って配設された給電線11から非接触で駆動用電力を受電する受電部12とを備えている。
搬送車本体10には、搬送車本体10に昇降するように備えられて物品90を吊り下げ状態で支持する支持部13が備えられている。尚、前後方向に並ぶ状態で複数の走行部9(例えば、前方側の第1走行部と後方側の第2走行部との2つの走行部)が備えられていてもよいが、本実施形態では、それらを区別することなく単に走行部9と称する。
走行部9(それぞれの走行部9)には、不図示のモータにより駆動される左右一対の車輪15(車輪対15P)が備えられている。この車輪対15Pは、走行レール2を構成する左右一対の走行レール2(走行レール対2P)の夫々の上面(走行面21)を走行するように、走行部9に備えられている。また、走行部9には、車体上下方向に沿う軸心周り(上下軸心周り)で自由回転する左右一対の案内輪16(案内輪対16P)が備えられている。案内輪16の軸心は、案内輪支持プレート18に支持されている。この左右一対の案内輪16は、それぞれの走行レール2の幅方向内側W1(図3等参照)に当接するように、走行部9に設けられている。
走行部9(それぞれの走行部9)には、車輪対15Pの下端より下方に突出する状態で連結軸17が備えられている。図2に示すように、走行部9の連結軸17と搬送車本体10とは、上下方向に沿う縦軸心周りに相対回転可能に連結されている。例えば、走行部9が前方側の第1走行部と後方側の第2走行部との2つの走行部を有している場合、第1走行部及び第2走行部のそれぞれに連結軸17が設けられている。第1走行部及び第2走行部は、それぞれ搬送車本体10と相対回転することができる状態で連結されている。つまり、第1走行部及び第2走行部は、搬送車本体10に対して縦軸心周りに揺動可能である。これにより、物品搬送車3が複数の走行部9を備えて構成されていても、物品搬送車3は、走行経路1の曲線部分1bに沿って走行することができる。物品搬送車3は、案内輪16が走行レール対2Pに接触して案内されることによって走行部9が走行経路1に沿った姿勢を維持しながら走行経路1に沿って走行する。
図2に示すように、走行部9には、車輪15よりも上方側箇所に、上下軸心(車体上下幅方向に沿う軸心)周りで回転する案内補助輪19が設けられている。案内補助輪19は、走行レール2を支持する支持部材43に連結されて、支持部材43によって支持されている案内レール41に当接する。案内レール41は、走行経路1の接続経路6(分岐用及び合流用の接続経路6)に設けられている。案内補助輪19は、モータによって横幅方向Wに移動される。走行部9は、案内補助輪19を横幅方向Wに移動させることによって、案内補助輪19の位置を右案内位置と左案内位置とに移動させる。右案内位置は、図2に示すように、案内補助輪19が走行方向Fに向かって(図2では紙面に向かって)走行部9の横幅方向Wの中央より右側に位置して、案内レール41に対して右側から当接する位置である。左案内位置は、案内補助輪19が走行部9の横幅方向Wの中央より左側に位置して、案内レール41に対して左側から当接する位置である。
上述したように、走行レール2の走行面21には、物品搬送車3の荷重のほぼ全てが掛かる車輪15が接触する。このため、走行面21及び車輪15の一方又は双方が摩耗して、塵埃を生じさせる場合がある。上述したように、物品90が半導体基板を収容するFOUPの場合には、物品搬送設備100内が清浄に維持されることが好ましく、そのような塵埃が適切に除去されることが好ましい。また、塵埃が走行面21に滞留した状態で車輪15が転動すると、塵埃が走行面21にこびりつき、走行面21に凹凸を形成する可能性がある。その結果、物品搬送車3が走行する際の振動が増加して、FOUPに収容された半導体基板などに振動が伝わることも好ましくない。また、走行面21に塵埃がこびりついてしまうと、除去にも手間が掛かるようになる。このため、走行面21と車輪15との接触によって生じた塵埃は、迅速に除去されることが好ましい。
本実施形態では、物品搬送車3は、車輪15の回転に連動して風を生成し、走行面21に向けて送風する送風ユニット50を備えている。送風ユニット50は、例えば、図4に示すように、車輪15に一体的に形成されたファン(一体型ファン51)である。一体型ファン51は、車輪15のリム(走行面21に接する接触部15a)と、ハブ(回転軸40)との間のスポーク部分(接触部15aを回転軸40に対して支持する支持部15b)に一体的に形成されている。換言すれば、一体型ファン51は、支持部15bに一体的に固定されているということもできる。
図3の拡大断面図は、図4に示す送風ユニット50(一体型ファン51)を有する車輪15の接触部15aが走行レール2に接触している状態での車輪15及び走行レール2を示している。車輪15は、送風ユニット50(一体型ファン51)に加え、さらにカバープレート31を備えている。カバープレート31は、少なくとも走行面21の側に送風用開口部35を有して一体型ファン51を覆うカバー30の1つの態様である。カバー30は、カバープレート31のように、送風ユニット50(一体型ファン51)或いは送風ユニット50(一体型ファン51)が取り付けられた車輪15のほぼ全体を覆うような形態(図6、図9参照)に限らず、送風ユニット50(一体型ファン51)或いは車輪15を部分的に覆う形態であってもよい。このような、カバー30を備えることによって、塵埃の除去に適切な方向へ送風方向を整えることができる。
図3に示すように、物品搬送車3が送風ユニット50を備えることによって、車輪15と走行レール2との接触によって生じた塵埃を、発生から長い時間をおくことなく、車輪15が転がる走行面21から除去することができる。塵埃が走行面21に残存していると、塵埃が車輪15によって踏みつけられて走行レール2にこびりつく場合があるが、塵埃を速やかに除去することによって、そのようなこびりつきを低減させることができる。
また、一体型ファン51のようなファンによって構成された送風ユニット50は、車輪15の回転に連動して風を生成するため、例えば物品搬送車3が停止していて塵埃を発生していないような場合には、無駄に風を発生することがない。特に、一体型ファン51は、車輪15に一体的に形成されているため、非常に簡易な構成で送風ユニット50を構成することができる。また、一体型ファン51は、電力等のエネルギーを別途用いることなく、物品搬送車3が走行することによって、つまり車輪15が回転することによって風を発生させることができる。従って、コストの上昇や走行効率の低下を抑制しつつ、物品搬送車3の走行によって走行レール2に生じる塵埃を適切に除去することができる。また、一体型ファン51は車輪15の支持部15bに一体的に固定されている(図3及び図4の形態では一体型ファン51は車輪15に一体的に形成されている)ので、走行面21の近傍において、効率的に塵埃を吹き飛ばすための風を発生させることができる。
本実施形態では、走行レール2は、図3に示すように、走行レール2の延在方向に沿って走行面21に形成された集塵溝29を有している。送風ユニット50が発生させた風によって吹き飛ばされた塵埃は、この集塵溝29に集まる。従って、送風ユニット50からの風によって吹き飛ばされた塵埃が、物品搬送車3が備えられた物品搬送設備100内に飛散して物品搬送設備100の清浄度を低下させることが抑制される。また、定期的に集塵溝29を清掃することで、適切に塵埃を回収して、物品搬送設備100の清浄度を保つこともできる。
ところで、図3に例示した形態では、カバー30としてカバープレート31を例示した。しかし、カバー30は、図5に例示するような、送風ユニット50(一体型ファン51)或いは送風ユニット50(一体型ファン51)が取り付けられた車輪15のほぼ全体を覆うようなカバーケース32であってもよい。図6の拡大断面図は、図4に示す送風ユニット50(一体型ファン51)を有する車輪15に、カバー30としてカバープレート31ではなく、カバーケース32を取り付けた場合の例を示している。カバーケース32は、走行面21の側に送風用開口部35を有しており、カバーケース32の内部の一体型ファン51が発生させた風が、送風用開口部35を介して走行面21に吹き付けられる。尚、カバーケース32は、例えば案内輪支持プレート18(図1参照)に支持されていると好適である。
カバー30が、車輪15の幅方向外側W2に取り付けられたカバープレート31の場合には、図3に示すように、幅方向内側W1から空気が取り込まれ、幅方向外側W2及び車輪15の径方向外側R2に排出された空気が、カバープレート31によりさらに車輪15の径方向外側R2へと導かれる。カバー30が、カバーケース32の場合には、図6に示すように、幅方向外側W2の回転軸40に対応する位置に設けられた給気用開口部37から空気が取り込まれ、幅方向外側W2及び径方向外側R2に排出された空気が、カバーケース32によりさらに車輪15の径方向外側R2へと導かれる。
送風ユニット50がファンによって形成されている場合、その形態は上述したような一体型ファン51に限定されるものではない。即ち、ファンは、支持部15bに固定されて車輪15と共に回転するものであれば他の形態であってもよい。ファンによる送風ユニット50は、例えば、図7に例示するターボファン53や、図8に例示するコロイドファン55であってもよい。尚、図7のターボファン53は1面のみに羽根を有する形態であるが、2面に羽根を有する形態であってもよい。一体型ファン51、ターボファン53、コロイドファン55は、何れも、車輪15の径方向外側R2へ向かう風を発生させるものである。また、ターボファン53、コロイドファン55は、車輪15の回転軸40に沿った側面に固定されていると好適である。図9の拡大断面図は、ターボファン53が車輪15の回転軸40に沿った側面(幅方向外側W2)に固定されている形態を例示している。図9では、ターボファン53にさらにカバーケース32が備えられている形態を例示している。
カバーケース32の給気用開口部37は、ファン(ターボファン53、コロイドファン55)が設置された側(ここでは幅方向外側W2)に設けられている。空気は、幅方向外側W2に設けられた給気用開口部37から取り込まれ、幅方向外側W2及び径方向外側R2に排出された空気が、カバーケース32によりさらに車輪15の径方向外側R2へと導かれる。
尚、上記においては、送風ユニット50が、幅方向外側W2及び径方向外側R2に向かって送風する形態を例示したが、送風ユニット50は、幅方向内側W1(及び径方向外側R2)に向かって送風してもよい。例えば、図10に示すように、車輪15が、走行方向Fの前方側に配置された前輪15Fと、走行方向Fの後方側に配置された後輪15Rとを有する場合、前輪15Fに設置された前輪送風ユニット50Fと、後輪15Rに設置された後輪送風ユニット50Rとの送風方向を異ならせてもよい。つまり、前輪15Fに備えられた前輪送風ユニット50Fは、車輪15の回転軸40に沿った一方側及び走行面21に向けて送風し、後輪15Rに備えられた後輪送風ユニット50Rは、回転軸40に沿った他方側及び走行面21に向けて送風する。
図10には、前輪15Fに備えられた前輪送風ユニット50Fが、幅方向外側W2及び走行面21に向けて送風し、後輪15Rに備えられた後輪送風ユニット50Rが、幅方向内側W1及び走行面21に向けて送風する形態を例示している。当然ながら、図10とは逆に、前輪15Fに備えられた前輪送風ユニット50Fが、幅方向内側W1及び走行面21に向けて送風し、後輪15Rに備えられた後輪送風ユニット50Rが、幅方向外側W2及び走行面21に向けて送風してもよい。前輪15F及び後輪15Rから、横幅方向Wにおけるそれぞれ異なる方向(W1,W2)へ送風されると、走行面21の全体に亘って塵埃を適切に除去することができる。
〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記においては、走行レール2が対となった走行レール対2Pによって形成される走行経路1を物品搬送車3が走行する形態を例示した。しかし、1本の走行レール2によって形成される走行経路1を物品搬送車3が走行する、いわゆるモノレール形式の物品搬送設備100であってもよい。
(2)上記においては、走行レール2が天井Cに吊り下げ支持された天井レールであり、物品搬送車3が天井搬送車である形態を例示した。しかし、走行レール2が床に設置された地上レールであり、物品搬送車3が地上搬送車であってもよい。
(3)上記においては、カバープレート31やカバーケース32などのカバー30を備える形態を例示したが、特にカバー30を備えていなくてもよい。このようなカバー30を備えていなくても、一体型ファン51、ターボファン53、コロイドファン55などのファンによって生成された風の向きは遠心力によって径方向外側R2への成分を有する。従って、カバー30が無くても走行面21に向かって送風することができる。
(4)上記においては、一体型ファン51、ターボファン53、コロイドファン55などのファンによって送風ユニット50が構成される形態を例示した。しかし、送風ユニット50は、ファンに限らず他の方式であってもよい。例えば、車輪15の回転によって圧縮及び伸張するポンプなどで送風ユニット50が構成されていてもよい。
(5)上記においては、走行レール2に集塵溝29が形成されている形態を例示した。しかし、走行レール2は集塵溝29を有していなくてもよい。
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した物品搬送設備の概要について簡単に説明する。
1つの態様として、走行レールに沿って走行して物品を搬送する物品搬送車は、前記走行レールの上面である走行面を転動する車輪と、前記車輪の回転に連動して風を生成し、前記走行面に向けて送風する送風ユニットと、を備える。
物品搬送車が送風ユニットを備えることによって、車輪と走行レールとの接触によって生じた塵埃を、発生から長い時間をおくことなく走行レールの上から除去することができる。このため、車輪によって踏みつけられて走行レールにこびりつく塵埃を少なくすることができる。また、送風ユニットは、車輪の回転に連動して風を生成するため、例えば物品搬送車が停止していて塵埃を発生していないような場合に、無駄に風を発生することがない。このような送風ユニットは、車輪に連動する比較的簡易な機構によって実現することができる。従って、本構成によれば、コストの上昇や走行効率の低下を抑制しつつ、物品搬送車の走行によって走行レールに生じる塵埃を適切に除去することができる。
ここで、前記車輪は、前記車輪が前記走行面に接触する接触部を、前記車輪の回転軸に対して支持する支持部を備え、前記送風ユニットはファンであり、当該ファンは前記支持部に一体的に固定されていると好適である。
ファンは、車輪の回転によって風を発生させることができる。電力等のエネルギーを別途用いることなく、物品搬送車が走行することによって風を生じることができる。また、ファンが車輪の支持部に一体的に固定されていることで、走行面の近傍において、効率的に塵埃を吹き飛ばすための風を発生させることができる。
前記送風ユニットがファンの場合、前記ファンは、前記車輪の径方向外側へ向かう風を発生させるものであり、前記車輪の前記回転軸に沿った側面に固定されていると好適である。
ファンが径方向外側へ向かう風を発生させることによって、走行面へ適切に風を送ることができる。また、ファンを車輪が車輪の側面に固定されていることによって、車輪の回転によって効率的に風を発生させることができる。
また、前記送風ユニットがファンの場合、少なくとも前記走行面の側に送風用開口部を有して前記ファンを覆うカバーを備えると好適である。
カバーを備えることによって、塵埃の除去に適切な方向へ送風方向を整えることができる。尚、カバーは、ファンの全体を覆う形態に限らず、一部を覆う形態であってもよい。
また、1つの態様として、前記走行レールは、前記走行レールの延在方向に沿って前記走行面に形成された集塵溝を有すると好適である。
送風ユニットが発生させた風によって吹き飛ばされた塵埃は、集塵溝に集まる。従って、送風ユニットからの風によって吹き飛ばされた塵埃が、物品搬送車が備えられた設備内に飛散して当該設備の清浄度を低下させることが抑制される。
また、1つの態様として、前記車輪は、走行方向の前方側に配置された前輪と、前記走行方向の後方側に配置された後輪とを有し、前記前輪に備えられた前記送風ユニットは、前記車輪の回転軸に沿った一方側及び前記走行面に向けて送風し、前記後輪に備えられた前記送風ユニットは、前記回転軸に沿った他方側及び前記走行面に向けて送風すると好適である。
この構成によれば、前輪及び後輪から、車輪の回転軸に沿ったそれぞれ異なる方向へ送風されるので、走行面の塵埃を適切に除去することができる。
2 :走行レール
3 :物品搬送車
15 :車輪
15F :前輪
15R :後輪
15a :接触部
15b :支持部
21 :走行面
29 :集塵溝
30 :カバー
31 :カバープレート(カバー)
32 :カバーケース(カバー)
35 :送風用開口部
40 :回転軸
50 :送風ユニット
50F :前輪送風ユニット(送風ユニット)
50R :後輪送風ユニット(送風ユニット)
51 :一体型ファン(送風ユニット)
53 :ターボファン(送風ユニット)
55 :コロイドファン(送風ユニット)
90 :物品
F :走行方向
R2 :径方向外側
W :横幅方向
W1 :幅方向内側
W2 :幅方向外側

Claims (6)

  1. 走行レールに沿って走行して物品を搬送する物品搬送車であって、
    前記走行レールの上面である走行面を転動する車輪と、
    前記車輪の回転に連動して風を生成し、前記走行面に向けて送風する送風ユニットと、を備える物品搬送車。
  2. 前記車輪は、前記車輪が前記走行面に接触する接触部を、前記車輪の回転軸に対して支持する支持部を備え、前記送風ユニットはファンであり、当該ファンは前記支持部に一体的に固定されている請求項1に記載の物品搬送車。
  3. 前記ファンは、前記車輪の径方向外側へ向かう風を発生させるものであり、前記車輪の前記回転軸に沿った側面に固定されている請求項2に記載の物品搬送車。
  4. 少なくとも前記走行面の側に送風用開口部を有して前記ファンを覆うカバーを備える請求項2又は3に記載の物品搬送車。
  5. 前記走行レールは、前記走行レールの延在方向に沿って前記走行面に形成された集塵溝を有する請求項1から4の何れか一項に記載の物品搬送車。
  6. 前記車輪は、走行方向の前方側に配置された前輪と、前記走行方向の後方側に配置された後輪とを有し、
    前記前輪に備えられた前記送風ユニットは、前記車輪の回転軸に沿った一方側及び前記走行面に向けて送風し、
    前記後輪に備えられた前記送風ユニットは、前記回転軸に沿った他方側及び前記走行面に向けて送風する請求項1から5の何れか一項に記載の物品搬送車。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109910913A (zh) * 2019-04-15 2019-06-21 中车株洲电力机车有限公司 悬挂式单轨列车及其车体结构

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