JP3340656B2 - 移載装置 - Google Patents

移載装置

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JP3340656B2
JP3340656B2 JP28862497A JP28862497A JP3340656B2 JP 3340656 B2 JP3340656 B2 JP 3340656B2 JP 28862497 A JP28862497 A JP 28862497A JP 28862497 A JP28862497 A JP 28862497A JP 3340656 B2 JP3340656 B2 JP 3340656B2
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恭男 杉本
太郎 福田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移載装置の改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】移載装置として、例えば実開昭55−
179791号公報「縦型リンクアームロボット」や
実開昭59−183777号公報「マニプレータ装置」
が知られている。上記の公報の第1図は、従来形式の
リンクアームロボットを示す正面図であるが、このロボ
ットは、支持体26に作動アーム25を旋回可能に取付
けたものである。上記の技術は、同公報の第2図に示
される通り、台車7に上下駆動装置15を設け、この上
下駆動装置15で上下移動するテーブル14を設け、こ
のテーブル14に伸縮駆動用の駆動装置31を設け、こ
の駆動装置31で伸縮するパンタグラフ腕22を設け、
このパンタグラフ腕22の先端に把持装置33を取付け
たものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のロボ
ットは支持体26を中心に作動アーム25を旋回させる
ものであるから、旋回半径が大きく、例えば、付近に障
害物がある場合は作業が出来ないので、先ず障害物を除
去する必要がある。即ち、上記ロボットは倉庫などの狭
い作業エリアには不向きな移載装置であると言える。上
記は、パンタグラフ方式を用いているため、支点が多
く移載物の把持や移載の精度を保証し難いという問題が
ある。また、把持した移載物の移動範囲はパンタグラフ
腕22の伸縮可能範囲及びテーブル14の上下移動範囲
に限られ、テーブル14を跨いで移載物を移載すること
はできず、動作可能範囲が狭い。
【0004】そこで、本発明の目的は、狭い場所で荷物
を直線的に移動することのできる移載装置を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1は、ベースに上下移動可能に取付けた左右
一対の支持アームと、これらのアームの先端に掛け渡し
たクロスメンバと、このクロスメンバに沿って移動可能
に取付けた移動部材と、この移動部材に水平に取付け且
つクロスメンバに直交する方向にアームを伸縮させる多
段スライドアームと、この多段スライドアームに取付け
た把持機構とからなり、把持機構で把持したワークを左
右一対の支持アームの間を通過させて移載することがで
きるように移載装置を構成し、支持アームを、ベースに
上下移動可能に取付けた第1平行リンクと、この第1平
行リンクの先端に取付けた第1ギヤ部と、この第1ギヤ
部に噛み合う第2ギヤ部と、この第2ギヤ部に取付けた
第2平行リンクと、第1平行リンクと第2平行リンクを
相対移動可能に連結する第1連結部材と、クロスメンバ
を取付けるために第2平行リンクの先端に取付けた第2
連結部材とからなることを特徴とする。
【0006】把持機構でワークを把持し、左右一対の支
持アームを起こしてワークを吊り上げ、多段スライドア
ームを伸縮させワークを左右一対の支持アームの間を通
過させて移載する。把持機構で把持したワークを左右一
対の支持アームの間を通過させて移載することができる
ように移載装置を構成したので、右又は左側に障害物が
あってもワークを移動することができ、ワークを最短の
移載経路で移載することができる。
【0007】さらに、第1・第2平行リンクの一方を移
動することで、第1・第2ギヤ部を介して他方の平行リ
ンクを連動させることができる。
【0008】
【0009】
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。また、Frはフロント側、Rrはリヤ側
を示す。図1は本発明に係る移載装置の斜視図である。
移載装置1は、ベースとしての台車2と、この台車2に
移動自在に取付けた左右一対の支持アーム3,3と、こ
れらの支持アーム3,3が倒れることを防ぐバランサ機
構5,5(一方のみ図示)と、支持アーム3,3の先端
に掛け渡したクロスメンバ7と、このクロスメンバ7に
沿って移動可能に取付けた移動部材8と、この移動部材
8に水平に取付け且つクロスメンバ7に直交する方向に
アームを伸縮させる多段スライドアーム30と、この多
段スライドアーム30に取付けた把持機構60とからな
る。Wはワークを示す。
【0011】図2は本発明に係る移載装置の側面図であ
る。台車2は、車体フレーム11に車輪12…(…は複
数個を示す。以下同じ。)を取付けたものであり、支持
アーム3を取付けるための支持部11a,11cと、後
述するシリンダ17を取付けるための支持部11bと、
バランサ機構5の支持軸11d,11e,11f及び取
付け部11g,11gとを備える。支持アーム3は、台
車2に一端を上下移動可能に取付けた第1平行リンク1
3と、この第1平行リンク13の他端に嵌合させた第1
連結部材14と、この第1連結部材14に一端を回転可
能に取付けた第2平行リンク15と、クロスメンバ7を
取付けるために第2平行リンク15の先端に取付けた第
2連結部材16とからなり、支持アーム3を駆動するた
めのエアシリンダ17を備える。移載装置1に台車2を
取付けたので、移載装置1を自由に移動させることがで
きる。
【0012】第1平行リンク13は、第1メインリンク
18と、この第1メインリンク18に平行に配置した第
1サブリンク19と、第1メインリンク18の一端に設
けた第1ギヤ部18aとからなる。第1連結部材14
は、第1平行リンク13と第2平行リンク15を相対移
動可能に連結した部材であり、エアシリンダ17のロッ
ド17aを回転可能に取付ける支持部14aと、第1メ
インリンク18を回転可能に取付ける支軸14bと、第
1サブリンクを回転可能に取付ける支軸14cと、第2
平行リンク15を回転可能に取付ける支軸14d,14
eとを取付けたものである。
【0013】第2平行リンク15は、第2メインリンク
21と、この第2メインリンク21に平行に配置した第
2サブリンク22と、第2メインリンク21の一端に設
けた第2ギヤ部21aとからなる。第2連結部材16
は、クロスメンバ7を取付けるための支持部16a,1
6aと、第2メインリンク21を回転可能に取付ける支
軸16bと、第2サブリンク22を回転可能に取付ける
支軸16cとからなる。支持アーム3を、台車2に第1
平行リンク13を上下移動可能に取付け、この第1平行
リンク13の先端に第1ギヤ部18aを取付け、この第
1ギヤ部18aに噛み合う第2ギヤ部21aを設け、こ
の第2ギヤ部21aに第2平行リンク15を取付けて構
成したので、支持アーム3はワークWを垂直移動のみに
限定した動作をさせることができる。
【0014】バランサ機構5は、車体フレーム11の取
付け部11g,11gに取付けたばねホルダ23と、こ
のばねホルダ23内に収納した圧縮ばね24と、この圧
縮ばねをばねホルダ23に押し付ける押え部材27と、
この押え部材27と支軸14cとの間を連結した可撓線
状部材としてのワイヤ26とからなる。プーリ25a,
25b,25cは、ワイヤ26の方向転換用のプーリで
ある。ばねホルダ23は、圧縮ばね24を受けるための
ストッパ部23aと、圧縮ばね34の外周を覆うホルダ
部23bとからなる。後述するように、バランサ機構5
は支持アーム3の動きに連動して常に平衡状態を保つも
のである。
【0015】図3は図2の3矢視図であり、移載装置1
の側面を示す。クロスメンバ7は、第2連結部材16,
16を介して第2平行リンク15,15で支持されたも
のであり、支持メンバ本体28と、このメンバ本体28
に沿って取付けたロッドレスシリンダ29とからなる。
ロッドレスシリンダ29は、シリンダ29aと、このシ
リンダ29aを移動する移動子29bとからなる。移動
部材8は、移動子29bに連結したものであり、移動子
29bの動きに連れてメンバ本体28を移動可能であ
る。
【0016】図4(a),(b)は本発明に係る多段ス
ライドアームの説明図であり、(a)は多段スライドア
ームの平面を示し、(b)は多段スライドアームの側面
を示す。多段スライドアーム30は、移動部材8を介し
てクロスメンバ7にスライド可能に取付けた第1のアー
ム31と、この第1のアーム31にスライド可能に取付
けた第2のアーム32とからなる。第1のアーム31
は、ベース部材としての移動部材8に取付けた第1ロッ
ドレスシリンダ33の移動子33aと、この移動子33
a内を移動可能に取付けた第1ロッドレスシリンダ33
のシリンダ33bと、このシリンダ33bに取付けたブ
ラケット34と、このブラケット34に設けたガイドレ
ール35と、このガイドレール35をスライド自在に移
動するリニアスライダ35aとからなる。第1ロッドレ
スシリンダ33は、移動子33aを移動部材8に取付け
てあるので、シリンダ33bに圧縮エアーを供給するこ
とで移動子33aがシリンダ33b上を移動するもので
ある。
【0017】第2のアーム32は、ガイドレール35に
リニアスライダ35a介して移動可能に取付けたガイド
レール36と、このガイドレール36に取り付けたスラ
イド部材37と、このスライド部材37にスライド可能
に取付けた吊下げスライダ38と、スライド部材37に
沿って取付けた第2ロッドレスシリンダ39のシリンダ
39aと、このシリンダ39a内を移動可能に取付けた
第2ロッドレスシリンダ39の移動子39bとからな
る。なお、移動子39bはリニアスライダ35aに取付
けられ、リニアスライダ35aと共に移動する部材であ
り、吊下げスライダ38は把持機構60を吊下げるため
の部材である。第2ロッドレスシリンダ39は、移動子
39bを第1のアーム31に固定しシリンダ39aに圧
縮エアーを供給することで、シリンダ39aが移動子3
9b上を移動するものである。なお、シリンダ39aを
第1のアーム31に固定したときは、シリンダ39aに
圧縮エアーを供給することで、移動子39bがシリンダ
39a上を移動する。
【0018】クラッチ機構41は、先に説明したスライ
ド部材37、吊下げスライダ38及び第2ロッドレスシ
リンダ39の移動子39bと、ブラケット34の一端に
設けたフロント側シリンダユニット42と、他端に設け
たリヤ側シリンダユニット43とからなる。次図に基づ
いてクラッチ機構41を説明する。
【0019】図5は図4(a)に示す第2のアームの要
部拡大図であり、吊下げスライダ38、スライド部材3
7及び移動子39bを示す。スライド部材37は、吊下
げスライダ本体45が嵌合する孔37a,37bを開け
たものである。吊下げスライダ38は、吊下げスライダ
本体45と、この吊下げスライダ本体45に回転自在に
取付けたロック爪46a,46bと、これらのロック爪
46a,46bを押す板ばね47とからなる。スライド
部材37の孔37aにロック爪46aを嵌合させ、又は
孔37bにロック爪46bを嵌合させたときに、吊下げ
スライダ38は、スライド部材37と共に移動する。
【0020】移動子39bは、移動子本体49に取付け
たフレーム51と、このフレーム51に回転自在に取付
けた嵌合爪52a,52bと、これらの嵌合爪52a,
52bを押す板ばね57とからなる。板ばね47のばね
力を板ばね53のばね力よりも大きく設定してある。従
って、嵌合爪52a,52bにスライド部材37のロッ
ク爪46a,46bが接する位置では、嵌合爪52a,
52bがロック爪46a,46bを押し、移動子39b
は吊下げスライダ38を連結させ、吊下げスライダ38
は移動子39bと共に移動する。
【0021】図6は図4(b)に示す第1のアームの要
部拡大図であり、フロント側シリンダユニット42及び
リヤ側シリンダユニット43を示す。フロント側シリン
ダユニット42は、ブラケット34に首振り可能に取付
けた駆動手段としてのシリンダ54と、このシリンダ5
4のロッド54aに嵌合させた移動子ストッパ部材55
及びシリンダストッパ部材56とからなる。シリンダ5
4は、移動子ストッパ部材55及びシリンダストッパ部
材56を駆動するものである。移動子ストッパ部材55
は、第1アーム31のフロント側で嵌合爪52a(図5
参照)に嵌合することで、移動子39bを第1のアーム
31側にロックさせるものである。
【0022】リヤ側シリンダユニット43は、ブラケッ
ト34に首振り可能に取付けた駆動手段としてのシリン
ダ57と、このシリンダ57のロッド57aに嵌合させ
た移動子ストッパ部材58及びシリンダストッパ部材5
9とからなる。シリンダ57は、移動子ストッパ部材5
8及びシリンダストッパ部材59を駆動するものであ
る。移動子ストッパ部材58は、第1アーム31のリヤ
側で嵌合爪52b(図5参照)に嵌合させることで、移
動子39bを第1のアーム31側にロックさせるもので
ある。
【0023】シリンダストッパ部材55は、シリンダ3
9aのフロント側の端部をロック又は解除するストッパ
であり、シリンダストッパ部材59は、シリンダ39a
のリヤ側の端部をロック又は解除するストッパである。
従って、シリンダ39aが第1のアーム31内に位置す
る状態でシリンダストッパ部材55,39を立上げるこ
とで、シリンダ39aは第1のアーム31側にロックさ
れるものである。シリンダストッパ部材55を開放すれ
ば、シリンダ39aは、フロント側に移動可能になり、
シリンダストッパ部材59を開放すれば、シリンダ39
aはリヤ側に移動可能になる。
【0024】以上に述べた移載装置1の作用を次に説明
する。図7(a)〜(c)は本発明に係る移載装置の第
1作用説明図である。(a)は、把持機構60でワーク
Wを把持したことを示す。(b)は、折曲げた第1平行
リンク13を図時計方向に立上げ、これに連動して第2
平行リンクを図反時計方向に立上げて、ワークWを矢印
の如く吊上げる。第1平行リンク13及び第2平行リ
ンク15は、図2の第1ギヤ部18a及び第2ギヤ部2
1aで連動させたので矢印の如くワークWを距離Aだ
け垂直に移動する。この際にワークWに水平力は加わら
ない。すなわち、第1・第2平行リンク13,15の一
方を移動することで、第1・第2ギヤ部18a,21a
を介して他方の平行リンク13,15を連動させること
ができる。(c)は、第2のアーム32を矢印の如く
移動し、第1のアーム31の範囲内に第2のアーム32
を収納する。第2のアーム32を矢印の如く移動させ
ることで、ワークWを距離B1だけ水平に移動する。
【0025】図8(a),(b)は本発明に係る移載装
置の第2作用説明図である。(a)は、吊下げスライダ
43を矢印の如く移動したことを示す。吊下げスライ
ダ43を矢印の如く移動することで、ワークWはさら
に距離B2だけ水平に移動する。(b)は、第1のアー
ム31を矢印の如く距離B3だけ移動したことを示
す。第1のアーム31を移動することで、ワークWは矢
印の方向へさらに距離B3だけ水平に移動する。把持
機構60で把持したワークWを左右一対の支持アーム
3,3(一方のみ図示)の間を通過させてワークWを最
短の移載経路で移載することのできる。
【0026】図9(a),(b)は本発明に係る移載装
置の第3作用説明図である。(a)は、第2のアーム3
2を矢印の如く移動し、第1のアーム31から第2の
アーム32を突出させる。第2のアーム32を矢印の
如く移動させることで、ワークWは距離Bだけ水平に移
動する。(b)は、第1・第2平行リンク13,15を
折曲げ、ワークWを矢印の如く下降させる。第1平行
リンク13及び第2平行リンク15を、図2の第1ギヤ
部18a及び第2ギヤ部21aで連動させたので、矢印
の如くワークWは距離Aだけ垂直に移動する。
【0027】図10(a),(b)は本発明に係るバラ
ンサ機構の作用説明図である。(a)は、第1・第2平
行リンク13,15が伸びることにより、圧縮ばね24
が矢印方向に伸びた状態を示し、その長さはL1であ
る。従って、第1連結部材14の支軸14cに作用する
バランス量は最小である。(b)は、第1・第2平行リ
ンク13,15を折り曲げることにより、ワイヤ26が
矢印の如く引張られるため押え部材27で押された圧
縮ばね24の長さがL2になったことを示す。ここで、
増加したバランス量をF、圧縮ばね24のばね定数をk
とすれば、F=k(L1−L2)となる。このように、
第1連結部材14の支軸14cに作用するバランス量は
第1・第2平行リンク13,15を折り曲げるに従って
増加する。
【0028】図に示すように、バランサ機構5を台車2
に取付けた圧縮ばね24と、この圧縮ばね24の自由端
と支持アーム3とを連結するワイヤ26とで構成したの
で、支持アーム3の動きに連動して常に平衡状態を保つ
ことができる。
【0029】次に多段スライドアーム30の作用を説明
する。図11(a)〜(c)は本発明に係る多段スライ
ドアームの作用説明図(前半)であり、白抜き三角は開
放状態にあることを示し、黒三角はロック又は嵌合状態
にあることを示す。(a)は、第1のアーム31から第
2のアーム32をフロント側に突出させた姿を示す。ス
ライド部材37の孔37aにロック爪46aを嵌合する
ことで、吊下げスライダ38はスライド部材37にロッ
クした状態になる。また、嵌合爪52aに移動子ストッ
パ部材55を嵌合することで、移動子39bを第1のア
ーム31側にロックした状態になる。従って、シリンダ
39aに圧縮エアーを供給することでシリンダ39a
(及びスライド部材37)は、矢印aの如く移動可能で
ある。
【0030】(b)は、第1のアーム31内にシリンダ
39a(及びスライド部材37)を矢印bの如く移動さ
せた姿を示す。リヤ側に位置するシリンダストッパ部材
59はロック状態にあるので、シリンダ39aはシリン
ダストッパ部材59に当り停止する。吊下げスライダ3
8はスライド部材37にロックし、移動子39bは第1
のアーム31側にロックしたままの状態を維持する。
【0031】(c)は、シリンダ54(図5参照)を作
動させ、孔37aからロック爪46aを開放し、嵌合爪
52aから移動子ストッパ部材55を開放すると共に、
シリンダストッパ部材56をロック状態にしてシリンダ
39aのフロント側を押え、ロック爪46a,46bに
嵌合爪52a,52bをロックしたことを示す。すなわ
ち、シリンダストッパ部材56,59がロック状態なの
で、第1のアーム31側にシリンダ39aをロックした
ことを示し、吊下げスライダ38に移動子39bをロッ
クしたことを示す。従って、シリンダ39aに圧縮エア
ーを供給することで、移動子39bは矢印cの方向にシ
リンダ39aを移動可能である。そして、移動子39b
の移動と共に、吊下げスライダ38も矢印cの如くスラ
イド部材37を移動可能である。
【0032】図12(a)〜(d)は本発明に係る多段
スライドアームの作用説明図(後半)であり、白抜き三
角は開放状態にあることを示し、黒三角はロック又は嵌
合状態にあることを示す。(a)は、移動子39bはフ
ロント側からリヤ側にシリンダ39aを矢印aの如く移
動したことを示し、移動子39bの移動に連れて吊下げ
スライダ38もスライド部材37を矢印aの如く移動し
たことを示す。(b)は、第1ロッドレスシリンダ33
のシリンダ33bにエアを注入することで、第1のアー
ム31は移動部材8に取付けた移動子33aを矢印bの
如くリヤ側に移動したことを示す。なお、第1のアーム
31側にシリンダ39aをロックし、吊下げスライダ3
8に移動子39bをロックした状態のままである。
【0033】(c)は、シリンダ57(図5参照)を作
動させ、シリンダストッパ部材59を開放状態にしてシ
リンダ39aのリヤ側を開放し、嵌合爪52a,52b
からロック爪46a,46bを開放すると共に、孔37
bにロック爪46bをロックし、嵌合爪52bに移動子
ストッパ部材58をロックしたことを示す。すなわち、
第1のアーム31側に移動子39bをロックし、スライ
ダ部材37に吊下げスライダ38をロックしたことを示
す。従って、シリンダ39aに圧縮エアーを供給するこ
とで、シリンダ39bは矢印cの如く移動子39bを移
動可能であることを示し、シリンダ39aの移動に連れ
て、スライド部材37及び吊下げスライダ38も矢印c
の如く移動可能であることを示す。(d)は、第1のア
ーム31のリヤ側から第2のアーム32を矢印dの如く
リヤ側に突出させた姿を示す。
【0034】尚、本実施例ではベースを台車としたが、
台車に限定するものではなくベース台は固定のものでも
よく、レール上を移動させるものでもよい。また、本実
施例では多段アームを第1のアームと第2のアームとの
2段で構成したが、3段以上にしてもよい。
【0035】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、把持機構で把持したワークを左右一
対の支持アームの間を通過させて移載することができる
ように移載装置を構成したので、右又は左側に障害物が
あってもワークを移動することができ、ワークを最短の
移載経路で移載することができる。従って、ワークの移
載の時間を短縮できると共に狭いスペースでもワークの
移載をすることができる。
【0036】さらに、支持アームを、ベースに第1平行
リンクを上下移動可能に取付け、この第1平行リンクの
先端に第1ギヤ部を取付け、この第1ギヤ部に噛み合う
第2ギヤ部を設け、この第2ギヤ部に第2平行リンクを
取付けて構成したので、 第1・第2平行リンクの一方
を移動することで、第1・第2ギヤ部を介して他方の平
行リンクを連動させることができる。
【0037】
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る移載装置の斜視図
【図2】本発明に係る移載装置の側面図
【図3】図2の3矢視図
【図4】本発明に係る多段スライドアームの説明図
【図5】図4(a)に示す第2のアームの要部拡大図
【図6】図4(b)に示す第1のアームの要部拡大図
【図7】本発明に係る移載装置の第1作用説明図
【図8】本発明に係る移載装置の第2作用説明図
【図9】本発明に係る移載装置の第3作用説明図
【図10】本発明に係るバランサ機構の作用説明図
【図11】本発明に係る多段スライドアームの作用説明
図(前半)
【図12】本発明に係る多段スライドアームの作用説明
図(後半)
【符号の説明】
1…移載装置、2…ベース(台車)、3…支持アーム、
5…バランサ機構、7…クロスメンバ、8…移動部材、
13…第1平行リンク、14…第1連結部材、15…第
2平行リンク、16…第2連結部材、18a…第1ギヤ
部、21a…第2ギヤ部、30…多段スライドアーム、
24…圧縮ばね、26…可撓線状部材(ワイヤ)、60
…把持機構、W…ワーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−4794(JP,A) 特開 平9−216796(JP,A) 特開 平3−99000(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B66F 3/065 B66C 23/00 - 23/94

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースに上下移動可能に取付けた左右一
    対の支持アームと、これらのアームの先端に掛け渡した
    クロスメンバと、このクロスメンバに沿って移動可能に
    取付けた移動部材と、この移動部材に水平に取付け且つ
    クロスメンバに直交する方向にアームを伸縮させる多段
    スライドアームと、この多段スライドアームに取付けた
    把持機構とからなり、 前記把持機構で把持したワークを左右一対の支持アーム
    の間を通過させて移載することができるように構成し 前記支持アームは、ベースに上下移動可能に取付けた第
    1平行リンクと、この第1平行リンクの先端に取付けた
    第1ギヤ部と、この第1ギヤ部に噛み合う第2ギヤ部
    と、この第2ギヤ部に取付けた第2平行リンクと、前記
    第1平行リンクと第2平行リンクを相対移動可能に連結
    する第1連結部材と、前記クロスメンバを取付けるため
    に第2平行リンクの先端に取付けた第2連結部材とから
    なる ことを特徴とする移載装置。
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