JP2020040747A - 搬送台車 - Google Patents

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健士 渡邊
Kenji Watanabe
健士 渡邊
雅比古 有田
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雅比古 有田
修一 鶴見
Shuichi Tsurumi
修一 鶴見
義博 藤
Yoshihiro Fuji
義博 藤
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【課題】収容されるパレットの間隙を可能な限り減らし、パレットの配置効率を高めることのできる搬送台車を提供する。【解決手段】車輪を備える台車本体6に対して昇降するパレットの載置台7Aを備え、この台車本体6が走行レール4の走行面を走行し、走行レールの載置面4aに順次パレットを載置できるようになっている搬送台車1であって、台車本体の走行方向の少なくとも前方には、載置台7Aに載置されたパレット9の位置を検出する在荷位置検出手段70aが備えられている。【選択図】図6

Description

本発明は、物品を運搬する搬送台車に係り、特に倉庫内の収容棚に物品を入庫もしくは出庫できるように移動する搬送台車に関する。
近年、インターネットやスマートフォンの普及により、ネット通販の規模が拡大し、顧客のニーズに合うように多種多様な大量の商品を一時的に保管・管理し、迅速に商品の入出庫が可能な機能性の高い倉庫のシステムが必要になっている。
そのような倉庫システムは、上下に複数段かつ左右に複数列の収容ラインが設けられており、各収容ラインの奥行方向に多数の物品を収容できる収容棚が配置されている。各収容ラインには一対のレールが敷設され、物品が載置されたパレットを運ぶ搬送台車がこれらのレールの下方に位置する走行面を走行し、所定のレール位置においてレールの上方に位置する載置面にパレットを順次載置するように搬入し、また載置されたパレットを搬出するようになっている。
例えば、特許文献1に示される搬送台車では、搬送台車が、前後左右に車輪を備える台車本体に対して昇降するパレットの載置台を備え、この搬送台車が走行レールの走行面を走行し、走行レールの載置面に順次パレットを置くことにより、所定のレール位置にパレットを多量に載置できるようになっている。
特許第6298314号公報(第2頁、図1−図5)
このような搬送台車にあっては、搬送台車は、走行方向に既に載置されてあるパレットに対して所定の間隔を確保しながら搬送中のパレットを走行レールの載置面に配置するためには、レールに位置センサを設置するか、中央制御部で各搬送台車に設けられたエンコーダーの制御を行うようになっている。このような搬送台車は、載置台上のパレット位置が正確に特定できないため安全性を考慮したパレット間隔を確保しなければならず、十分な数量のパレットを走行レールの載置面に収容できないといった問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、収容されるパレットの間隙を可能な限り減らし、パレットの配置効率を高めることのできる搬送台車を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の搬送台車は、
車輪を備える台車本体に対して昇降するパレットの載置台を備え、この台車本体が走行レールの走行面を走行し、前記走行レールの載置面に順次パレットを載置できるようになっている搬送台車であって、
前記台車本体の走行方向の少なくとも前方には、前記載置台に載置されたパレットの位置を検出する在荷位置検出手段が備えられていることを特徴としている。
この特徴によれば、台車本体の昇降しない位置に備えられた在荷位置検出手段によって載置台に載置されたパレットの載置台上における位置情報が得られるため、入庫作業時において、搬送台車は走行方向に既に載置されているパレットと、載置台に載置されているパレットの間隙を可能な限り詰めて走行レールにパレットを載置させることができ、パレットの配置効率を高めることができる。
前記台車本体の走行方向の前後には、前記載置台に載置されたパレットの位置を検出する在荷位置検出手段が備えられていることを特徴としている。
この特徴によれば、載置台に載置されたパレットは、台車本体の前後に備えられている在荷位置検出手段によって前後から検出され、載置台に対するパレットの前後方向の位置情報をそれぞれ確実に得ることができる。
前記在荷位置検出手段は、発信部を備えており、該発信部が発信する方向は前記載置台へ向けられて配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、在荷位置検出手段の発信部が載置台に載置されるパレットに向けて発信しやすく、パレット精度良く検出できる。
前記台車本体の前記在荷位置検出手段が備えられている部位は、前記載置台が上昇された状態において該載置台より低い位置に設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、台車本体の在荷位置検出手段が備えられている部位が走行方向に既に載置されているパレットの下部に進入できるため、載置台を載置されているパレットに近づけることができる。
前記在荷位置検出手段は、枠体によって覆われていることを特徴としている。
この特徴によれば、在荷検出手段が枠体によって露出しないように覆われているため、在荷検出手段に対する外部からの衝撃を保護できる。
前記枠体は、少なくとも一方の側部には側面視下方に凹む凹部が形成されており、前記載置台を下降させた状態において前記載置台の側面が露出するようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、上方から載置台の側面にアクセスできるので、載置台を取り外または持ち上げて、搬送台車の内部にアクセスできる。
前記在荷位置検出手段は、超音波センサであることを特徴としている。
この特徴によれば、載置台に載置されるパレットに超音波を発信し、反射波を受信することで載置台在荷の有無やパレットの位置情報を判断できる。
本発明の実施例1における搬送台車を備える搬送設備を示す斜視図である。 搬送台車が収容側走行レールを走行する状態を示す正面図である。 搬送台車の構造を示す斜視図である。 搬送台車の内部の構造を示す斜視図である 搬送台車の載置台にコンテナを載置する態様を示す側面図である。 コンテナを搬送台車の載置台から走行レールの載置面に載置する態様を示す側面図である。
本発明に係る搬送台車を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
実施例に係る搬送台車につき、図1から図6を参照して説明する。
図1に示されるように、搬送台車1を備える搬送設備Sは、複数の収容ライン2a,2a,…を上下左右に備えて床に立設された収容棚2と、収容棚2において物品の移動を行う搬送台車1と、入庫リフター23A及び出庫リフター23Bと、入庫コンベア26A及び出庫コンベア26Bとを備えている。
図1と図2に示されるように、収容棚2の各収容ライン2a,2a,…には、それぞれ一対の対向する収容側走行レール4,4が敷設されており、収容側走行レール4,4の上端である載置部4a,4a(載置面)には、物品3が載置された複数のパレット9,9,…を支持可能となっている。収容棚2は、上下方向にフロアF1〜F5を備え、搬送台車1は入庫リフター23Aまたは出庫リフター23Bにより、所定のフロアF1〜F5の間で移動される。各フロアF1〜F5において、収容ライン2a,2a,…は奥行方向の一方端側と他方端側とが横移動通路27A〜27E,28A〜28Eによりそれぞれ連結されている。
図2と図3に示されるように、搬送台車1は、収容側走行レール4の下方に設けられた走行面4bを走行可能な車体6(台車本体)と、パレットや物品を載置支持する載置台7(載置台)を備えている。図4に示されるように、車体6は、筐体60と、載置台7の外周を囲む枠状の枠体59と、後述する在荷センサ70a,70bと、を有して構成されており、枠体59は筐体60を上方から覆うように着脱可能に取付けられている。
図4に示されるように、筐体60の内側には、載置台7を昇降させる昇降駆動装置17と、搬送台車1の駆動輪31A〜31Dをそれぞれ駆動する駆動モータ32,32,…と、駆動モータ32,32,…を制御する駆動制御、昇降駆動装置を制御する昇降制御、記憶部等を備える演算装置18と、通信部19、これら昇降駆動装置17、駆動モータ32、演算装置18等に電力を供給するバッテリー20が配置されている。
図3に示すように、枠体59の前端部59bと後端部59cは下方に向けて傾斜しているので、走行時、空気抵抗を軽減するようになっている。また、枠体59は両側部に側面視下方に凹む凹部59dが形成されており、載置台7を下降させた状態において載置台7の側面視台形の側面70cが露出するようになっている。搬送台車1が走行レール4,4上に載置されている状態であっても、上方から凹部59dを介しスリット70dにアクセスすることが可能であり、スリット70dから載置台7を取り外し、走行レール4,4上で内部の修理や点検ができるようになっている。搬送台車1が走行レール4,4上以外の床面等に位置する際にも、スリット70dにアクセスしやすいことは言うまでもない。
図3、4に示すように、搬送台車1の前後端近傍には、在荷センサ70a,70bが設けられている。在荷センサ70a,70bは、超音波センサが使用され、筐体60に対して固定手段を介して取り付けられる。在荷センサ70a,70bは、載置台7の上にパレット9を載置した際、パレット9の端面9a,9b(図5参照)を検出できるように、後述する発信部が発信する方向である載置台7へ向けられてそれぞれ取り付けられる。在荷センサ70a,70bは発信部、受信部、判定部とから主に構成されており、図示しないケーブルにより演算装置18と接続されている。これらの在荷センサ70a,70bの発信部から発信された超音波が搬送台車1上のパレット9の端面9a,9bに当たり、当該端面9a,9bで反射された超音波を受信部にて受け取り、判定部がパレット9の有無と在荷センサ70a,70bから端面9a,9bまでの距離を算出できるようになっている。後述するが、演算装置18は在荷センサ70a、70bから受けたパレット9の位置情報を基に、前後方向における搬送台車1の中心位置C2と載置されたパレット9の中心位置C1とのズレを演算できるようになっている。
在荷センサ70a,70bは、枠体59に設けられた孔59a,59aを通して、載置台7と前後方向に離間した位置からパレット9を検出しており、枠体59によって在荷センサ70a,70bが露出しないように覆われているので、在荷センサ70a,70bに対する外部からの衝撃を受けにくくなっている。
また、在荷センサ70a,70bは、載置台7に載置されるパレット9の大きさに応じて筐体60への取り付け位置を変更できるようになっている。
図4に示される演算装置18には、図示しない操作端末から送信された信号により操作される操作手段アプリがインストールされている。記憶部は、制御装置の駆動信号の履歴、搬送台車1の運転履歴等を記憶する機能を有する。通信部19は、ワイヤレスの通信装置であり、操作端末、入庫リフター23A及び出庫リフター23B、入庫コンベア26A及び出庫コンベア26B、とそれぞれ通信可能となっている。
搬送台車1は、載置台7がパレット9の下面から離間する最下降状態で収容側走行レール4の走行面4bを走行してパレット9の下方に進入した後、載置台7を上昇させることでパレット9ごと物品3を持ち上げ、パレット9及び物品3を収容側走行レール4の載置部4aから所定高さ浮かせて運搬するようになっている(図2参照)。
また、筐体60を構成する筐体の前後の板部61,61には、それぞれの左右端部から外側に張り出す水平ローラ15が設けられている。さらに、左右の側板62,62には、その前後方向の中央部近傍に水平ローラ16がそれぞれ設けられている(一方のみ図示)。搬送台車1が収容側走行レール4を走行する際に、左右に振れた際には、これら水平ローラ15,15,…及び水平ローラ16,16が収容側走行レール4の側壁部4d,4d(図2参照)に当接することにより、車体6が収容側走行レール4に沿って走行するようになっている。
また、搬送台車1の前後にはセンサ装置33がそれぞれ設けられている。センサ装置33は、発信部、受信部、判定部とから主に構成されており、図示しないケーブルにより演算装置18と接続されている。このセンサ装置33により、収容側走行レール4に載置された走行方向前方のパレット8(図6参照)を検出し、搬送台車1を減速・停止制御している。後述するが、センサ装置33は第1の検出手段71と、第2の検出手段72を備えている。
搬送台車1の筐体60の左右の側板62,62には、センサ74がそれぞれ設けられている。センサ74は、投光部と受光部とを有したフォトセンサであり、収容側走行レール4に形成されたスリット(図示略)と対応する高さ位置に配置されている。このセンサ74は搬送台車1の走行時において投光部から投光された光を受光部で受光した反射量と、予め設定された閾値との関係により、スリットを検出できるようになっている。
スリットは収容側走行レール4の奥行方向の両端部に設けられており、搬送台車1は、センサ74でスリットを検出したことにより、収容ライン2aにおけるホームポジションに位置していることを判断できるようになっている。搬送台車1はホームポジションにおいて、収容側走行レール4上の端部側に安全に位置した状態となっており、ホームポジションは収容側走行レール4上を走行する搬送台車1の初期位置として機能している。
上述したように、収容棚2には、左右に収容ライン2aを複数備えるフロアを上下に複数段備えている(フロアF1〜F5)。収容棚2内においては、搬送台車1を異なるフロアへ移動させるために、入庫リフター23Aまたは出庫リフター23Bが用いられる。
以下、入庫リフター23Aと出庫リフター23Bとは同じ構成であるため、入庫リフター23Aを説明に用い、出庫リフター23Bの詳細な説明を省略する。図1に示されるように、入庫リフター23Aは、床面に立設される複数のマスト22と、これらマスト22に上下方向に移動可能に支持される昇降台24(移送台)と、昇降台24を上下方向に移動させる図示しない昇降駆動部と、から主に構成されている。入庫リフター23Aの下端には、入庫コンベア26Aが配置されている。出庫リフター23Bの下端には、出庫コンベア26Bが配置されている。
昇降台24は、収容側走行レール4と略同一構造の昇降側走行レール25,25を備えており、昇降台24の上下移動時において搬送台車1は昇降側走行レール25,25の走行面(図示略)上に支持され、搬送台車1が収容ライン2aから昇降台24に移載する際、もしくは昇降台24から収容ライン2aに移載する際には、搬送台車1は昇降側走行レール25,25の走行面(図示略)上を走行するようになっている。
昇降側走行レール25,25は、走行面より上方にコンベア装置を備えた載置部(図示略)を備え、入庫リフター23Aの下端にて、載置部が入庫コンベア26Aの上端と略同じ高さに位置し、入庫コンベア26Aとの間でパレット9及び物品3の受け渡しをスムーズに行えるようになっている。
また、入庫リフター23Aは図示しない通信部と制御部、とを有しており、通信部は搬送台車1と通信可能となっている。制御部は昇降台24を任意のフロアF1〜F5まで移動させる制御を行う。本実施例においては、搬送台車1からの指示信号に基づき、制御部が昇降駆動部の駆動動作を制御している。また、制御部は昇降台24の現在位置を把握可能となっている。
収容ライン2aには、当該収容側走行レール4,4を有する収容ライン2aの位置情報を示す固有のIDを送信可能なRFタグ(図示略)が設けられている。搬送台車1は、センサ74の近傍に設けられたRFIDリーダ75によりRFタグ(図示略)からの固有のIDを受信することにより、自身がどの収容ライン2aに位置しているかを判断することができる。
尚、入庫リフター23Aの昇降台24にも、収容ライン2aと同様にRFタグが設けられており、搬送台車1は、前記固有のIDを受信することにより、自身が昇降台24上に位置していることを判断することができる。更に、横移動通路27A〜27E,28A〜28EにもそれぞれRFタグが設けられている。
次に搬送台車1の載置台7にパレット9を載置する態様を説明する。搬送台車1が、前方のパレット9に載置された物品3に近づき、パレット9の端面9aが搬送台車1から予め設定された距離L1以内に入ると、第1の検出手段71はパレット9の端面9aを検出し、該検出信号を演算装置18に送信する。該検出信号を受信した演算装置18は、駆動輪31A〜31Dをそれぞれ駆動する駆動モータ32,32の減速制御を開始し、搬送台車1の速度を減速させ、搬送台車1とパレット9の端面9aとの距離がL2となるときに、停止制御に適した速度範囲になるように減速する。
つぎに、図5(b)に示すように、パレット9の端面9aが搬送台車1から予め設定された距離L2以内に入ると、第2の検出手段72はパレット9の端面9aを検出し、該検出信号を演算装置18に送信する。これ以降、搬送台車1は停止制御に適した低速の速度で前方に走行する。
その後、図5(c)に示されるように、搬送台車1の在荷センサ70a及び70bがこれらの受信部が受けた値が予め設定された閾値内となり、パレット9の端面9a,9bをそれぞれ検出した時点で、パレット9の位置は載置台7の所定の載置位置であると判断し、搬送台車1を停止させる。このとき、搬送台車1の中心位置C2とパレット9の中心位置C1とは所定の範囲内の近い位置となっている。その後、載置台7を上昇させ、載置台7上にパレット9を載置させる。
載置台7上にパレット9が載置されている状態において、搬送台車1の走行方向前方に備えられている在荷センサ70aからのパレット9の端面9aを検出することで、搬送台車1の中心位置C2とパレット9の中心位置C1とのズレである距離αを算出し、演算装置18に送信するようになっている。このようにして、搬送台車1は載置台7上にパレット9が載置されている状態において、パレット9の載置位置を把握している。なお、在荷センサ70aには、在荷センサ70aから搬送台車1の中心位置C2までの距離が予め記憶されている。
つぎに、載置台7にパレット9を載置した搬送台車1がパレット9を走行レール4の載置部4aに移載させる態様を説明する。図6(a)に示すように、搬送台車1が、前方のパレット8に載置された物品3に近づき、パレット8の端面8aが搬送台車1から予め設定された距離L1以内に入ると、第1の検出手段71はパレット8の端面8aを検出し、該検出信号を演算装置18に送信する。該検出信号を受信した演算装置18は、駆動輪31A〜31Dをそれぞれ駆動する駆動モータ32,32の減速制御を開始し、搬送台車1の速度を減速させ、搬送台車1とパレット8の端面8aとの距離がL2となるときに、停止制御に適した速度範囲になるように減速する。
つぎに、図6(b)に示すように、パレット8の端面8aが搬送台車1から予め設定された距離L2以内に入ると、第2の検出手段72はパレット8の端面8aを検出し、該検出信号を演算装置18に送信する。これ以降、搬送台車1は停止制御に適した低速の速度で前方に走行する。なお、図5を用いて説明する、搬送台車1にパレット9を載置する際の停止制御に適した速度と、図6を用いて説明する搬送台車1から収容側走行レール4,4の載置部4a,4aにパレット9を載置する際の停止制御に適した速度は同じであるが、異なる速度であってもよい。
その後、図6(c)に示すように、搬送台車1が距離L2以内に入ると、演算装置18は、さらにパレット8側に近接するように、エンコーダー制御により予め設定された前方に載置されたパレット9がパレット8に接触しない距離β(パレット同士が接触しない範囲で限りなく近い近接した距離、例えば数cm)と、先述した搬送台車の中心位置C2とパレット9の中心位置C1との距離αと、を足した距離γ(γ=α+β)、前方の位置で搬送台車1を停止させる。なお、搬送台車1は距離L2の位置で一旦停止した後、エンコーダー制御により距離γ、パレット8側に近接するように進行させるようにしてもよい。このように、搬送台車1は載置台7上のパレット9のズレを加味しているので、パレット8にパレット9をβの間隔で、すなわちパレット8とパレット9との間隔がパレット同士が接触しない範囲で限りなく近い近接した距離で収容側走行レール4,4の載置部4a,4aに載置することができる。
なお、実施例では図5(c)において搬送台車1の中心位置C2よりパレットの中心位置C1が進行方向後方に位置するようにパレット9が載置台7に載置されていたので、図6(c)において距離αを距離βに加えて距離γだけ搬送台車1を前方のパレット8へ進行させる例について説明したが、搬送台車1の中心位置C2とパレットの中心位置C1とが一致している場合は距離βだけ搬送台車1を前方へ進行させればよく、さらに、搬送台車1の中心位置C2よりパレットの中心位置C1が進行方向前方に位置するようにパレット9が載置台7に載置された場合は、距離βから負成分の距離α分を足した距離γだけ搬送台車1を前方へ進行させればよい。
上述したように車体6の枠体59に在荷センサ70a,70bを設けたので、台車本体の昇降しない位置に備えられた在荷センサ70a,70bによって載置台7に載置されたパレット9の載置台7上における位置情報が得られるため、入庫作業時において、搬送台車1は走行方向に既に載置されているパレット8と、載置台7に載置されているパレット9の間隙を可能な限り詰めて走行レール4にパレット9を載置させることができ、パレットの配置効率を高めることができる。
また、枠体59は、載置台7を囲むように配設され、載置台7が上昇された状態において載置台7より低い位置に設けられていることから、搬送台車1の枠体59が走行方向に既に載置されているパレット8の下部に進入できるため、載置台7を載置されているパレット8に近づけることができる。また、搬送台車1が走行方向に長くても距離βの間隔で配置できるようになっている。
なお、実施例においては距離βを、前方に載置されたパレット9とパレット8が接触しない距離(パレット同士が接触しない範囲で限りなく近い近接した距離、例えば数cm)を例に説明したが、当該距離は、在荷センサ70a,70bの検出許容範囲、センサ装置33の第1の検出手段71と、第2の検出手段72の検出許容範囲や、搬送台車1のブレーキ時の制動距離の許容誤差範囲を加味しても、パレット同士が接触しない範囲を選択すればよい。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
実施例においては、在荷センサ70a,70bがそれぞれ搬送台車1に配設されていたが、これに限らず進行方向の前方1箇所としてもよい。
また、在荷センサ70a,70bは超音波センサを使用したが、これに限らず光源センサ等、非接触型のセンサを使用しても良い。
また、実施例においては、搬送台車1は載置台7上のパレット9のズレを加味する例について説明したが、これに限らず、搬送台車1の載置台7にパレット9の下方に停止させる際に、在荷センサ70a,70bからの信号を基に、搬送台車1を前後に微小移動させることで、搬送台車1の中心位置C2とパレットの中心位置C1とが一致するように制御してもよい。この場合には、停止制御では予め設定された距離βだけ搬送台車1を前方に移動させればよい。
また、距離βは予め定められた一定の距離である例について説明したが、使用する形態に応じて一定の距離を変更してもよいし、都度可変としてもよい。
1 搬送台車
2 収容棚
3 物品
4 走行レール
4a 載置部
4b 走行面
6 車体
7 載置台
8 パレット
8a 端面
9 パレット
9a,9b 端面
17 昇降駆動装置
18 演算装置
31A 駆動輪
59b 前端部
59c 後端部
70c 空間
70a,70b 在荷センサ
C1 パレット9の中心位置
C2 搬送台車の中心位置
α 搬送台車の中心位置C2とパレット9の中心位置C1との距離
β パレット同士が接触しない範囲で限りなく近い近接した距離
γ α+βで算出される距離

Claims (7)

  1. 車輪を備える台車本体に対して昇降するパレットの載置台を備え、この台車本体が走行レールの走行面を走行し、前記走行レールの載置面に順次パレットを載置できるようになっている搬送台車であって、
    前記台車本体の走行方向の少なくとも前方には、前記載置台に載置されたパレットの位置を検出する在荷位置検出手段が備えられていることを特徴とする搬送台車。
  2. 前記台車本体の走行方向の前後には、前記載置台に載置されたパレットの位置を検出する在荷位置検出手段が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の搬送台車。
  3. 前記在荷位置検出手段は、発信部を備えており、該発信部が発信する方向は前記載置台へ向けられて配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の搬送台車。
  4. 前記台車本体の前記在荷位置検出手段が備えられている部位は、前記載置台が上昇された状態において該載置台より低い位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の搬送台車。
  5. 前記在荷位置検出手段は、枠体によって覆われていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の搬送台車。
  6. 前記枠体は、少なくとも一方の側部には側面視下方に凹む凹部が形成されており、前記載置台を下降させた状態において前記載置台の側面が露出するようになっていることを特徴とする請求項5に記載の搬送台車。
  7. 前記在荷位置検出手段は、超音波センサであることを特徴する請求項1ないし6のいずれかに記載の搬送台車。
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EP4317027A1 (de) * 2022-08-05 2024-02-07 Gebhardt Fördertechnik GmbH Shuttle-system und verfahren zum betreiben eines shuttle-systems mit hilfe einer steuerungseinrichtung

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