JP3651957B2 - 搬送装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ワークをリニア方向に自動的に搬送するようにした搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年ではオートメーション化を達成するためにワークの搬送を自動的に行うようにした搬送装置が用いられる。この搬送装置ではワークを掴んで送り、目的位置に放すという一連の動作が行われるが、これら一連の動作を行わせるにあたって従来では、ワークをクランプするクランプユニットと、ワークを搬送する搬送ユニットとが個別に存在するようになっており、例えばクランプユニットを搬送ユニットに設けられる送りバーの上に取付けることにより、掴む,送る,放すの一連の動作を作り出すようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の搬送装置にあっては、上述したように複数の独立したユニットの動きで一連の動作を達成する場合には、それぞれのユニットにより全体装置の大型化が来されてしまうと共に、それぞれのユニットのメンテナンスが煩雑になってしまう。また、クランプユニットとしてエアチャックを用いた場合には、搬送ユニットとのタイミングがとりにくくなってしまうため、搬送作業の高速化を図るのが著しく困難になってしまうという課題があった。
【0004】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、ワークをリニア方向に搬送するのに必要な掴む,送る,放すという一連の動作を、1つの駆動源によって達成するようにした搬送装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明に係わる搬送装置は、搬送方向に沿って互いに平行配置される第1、第2送りバーと、これら第1、第2送りバーをそれぞれ搬送方向にスライド自在に支持する第1スライド機構と、共通の駆動源からの入力回転をそれぞれ個別に予め決定された揺動回転運動に変換する第1、第2揺動機構と、これら第1、第2揺動機構の一方の出力部を前記第1、第2送りバーの一方に、他方の出力部を第1、第2送りバーの他方にそれぞれ連結する連結機構と、前記第1スライド機構を搬送方向に対して直角方向となる前後方向にスライド自在に支持する第2スライド機構と、前記駆動源からの入力回転を所定のタイミングをもって前後動に変換して、前記第2スライド機構に支持された第1スライド機構側に伝達する前後動機構と、前記第1、第2送りバーにそれぞれ対をなすように設けられて、両者間にワークを掴むグリップ爪とを備え、前記第1、第2揺動機構は、前記第1、第2送りバーの下方に、入力軸同士が回転軸を介して互いに連結されており、前記駆動源の出力軸から前記回転軸に回転力が伝達されることを特徴とする。
【0006】
また、搬送方向に沿って互いに平行配置される第1、第2送りバーと、これら第1、第2送りバーをそれぞれ搬送方向にスライド自在に支持する第1スライド機構と、共通の駆動源からの入力回転をそれぞれ個別に予め決定された揺動回転運動に変換する第1、第2揺動機構と、これら第1、第2揺動機構の一方の出力部を前記第1、第2送りバーの一方に、他方の出力部を第1、第2送りバーの他方にそれぞれ連結する連結機構と、前記第1スライド機構を搬送方向に対して直角方向となる前後方向にスライド自在に支持する第2スライド機構と、前記駆動源からの入力回転を所定のタイミングをもって前後動に変換して、前記第2スライド機構に支持された第1スライド機構側に伝達する前後動機構と、前記第1、第2送りバーにそれぞれ対をなすように設けられて、両者間にワークを掴むグリップ爪とを備え、前記第1、第2揺動機構は、前記第1、第2送りバーの下方に、前記搬送方向に対向して設けられて、入力軸同士が同軸上で回転軸を介して互いに連結されており、前記駆動源の出力軸から前記回転軸に回転力が伝達され、前記前後動機構は、第1、第2揺動機構の入力軸の、前記回転軸に連結されている側とは反対側端部にそれぞれ連結されており、前記第1、第2揺動機構の一方の出力部と前記第1、第2送りバーの一方との間を連結する連結機構、及び第1、第2揺動機構の他方の出力部と第1、第2送りバーの他方との間を連結する連結機構が、互いに対向して設けられているという構成としてもよい。
さらに、前記グリップ爪は、第1、第2送りバーの長さ方向に複数組設けることが望ましい。
【0007】
【作用】
以上の構成により本発明の搬送装置にあっては、平行配置された第1,第2送りバーは第1スライド機構によって搬送方向にスライド自在に支持され、かつ、連結機構を介して第1,第2揺動機構の出力部に連結されているので、これら第1,第2送りバーは第1,第2揺動機構の揺動回転に伴って往復運動が行われることになる。このとき、前記第1,第2揺動機構の相対的な揺動回転運動によって前記第1,第2送りバーの相対移動を制御することができ、これら第1,第2送りバーに設けたグリップ爪を互いに近接または離反する運動、およびそれぞれのグリップ爪の相対位置を保持した状態で往復運動をすることができる。従って、前記グリップ爪を近接させることによりワークの掴みを行い、この掴み状態で第1,第2送りバーを搬送方向に移動させることによりワークを送り、そして、グリップ爪を離反させることによりワークを放して搬送することができる。尚、前記第1,第2送りバーはワークを放した後に戻されて次のワークを掴むことになる。
【0008】
一方、前記第1スライド機構は第2スライド機構を介して前後方向にスライド自在に支持され、第1スライド機構は前後動機構を介して所定のタイミングで前後動が可能となっているので、この前後動タイミングをワークの搬送終点で第1スライド機構を後方移動させると共に、ワークの搬送始点で前方移動させることにより、グリップ爪を前進しつつワークを掴み、かつ、グリップ爪を後退しつつワークを放すことができるため、ワークの掴み動作および放し動作を円滑に行うことができる。
【0009】
ところで、前記第1,第2揺動機構は共通の駆動源からの入力回転を揺動回転運動に変換すると共に、前後動機構はこの駆動源からの入力回転を前後動に変換するようになっているため、ワークの掴み,送り,放しおよびグリップ爪の前後動の一連の動きを1つの駆動源で同期して行うことができる。このため、かかる一連の動きによる搬送作業の大幅な高速化を達成することができる。
【0010】
また、前記グリップ爪は、第1,第2送りバーの長さ方向に複数組設けることにより、一度の送り動作で複数のワークを搬送することができる。
【0011】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図1から図17は本発明の搬送装置の一実施例を示し、図1は搬送装置の正面図、図2は搬送装置の平面図、図3は搬送装置に用いられる揺動機構の拡大縦断面図、図4は図3中のA−A線断面図、図5は揺動機構の要部構成図、図6は図1中のB−B線矢視図、図7は搬送装置に用いられる前後動機構の要部断面正面図、図8は前後動機構の要部断面平面図、図9は揺動機構の回転角度およびグリップ爪の開閉,送りレバーの運動を示すタイミングチャート、図10は搬送装置の一連の動きを順を追って示す概略説明図、図11は搬送装置の初期状態を示す平面図、図12は搬送装置の掴み状態を示す平面図、図13は搬送装置の送り状態を示す平面図、図14は前後動機構の前進状態を示す側面図、図15は前後動機構の前進状態を示す平面図、図16は前後動機構の後退状態を示す側面図、図17は前後動機構の後退状態を示す平面図である。
【0012】
即ち、本実施例の搬送装置10は図1,図2に示すように互いに平行配置される第1,第2送りバー12,14を備え、これら第1,第2送りバー12,14の往復移動によって、ワーク16をこれら送りバー12,14の延設方向に沿った方向に搬送できるようになっている。前記第1,第2送りバー12,14は第1,第2揺動機構18,20によって移動が制御され、この移動制御によりワーク16の掴み,送りおよび放しの一連の動きが行われる。
【0013】
前記第1,第2揺動機構18,20は図3から図5に示すように、入力軸18a,20aに設けた揺動回転カム22の外周に、出力軸18b,20bに設けたターレット24のカムフォロア24aが摺接されるカム構造として構成される。前記揺動回転カム22は図5に示すように、ドラム22aの外周に断面台形状のカム山22bが予め設定した蛇行形状をもって突設される一方、前記カムフォロア24aは前記カム山22bの両側を挟むように一対設けられる。そして、カムフォロア24aがカム山22bの両側に摺接してドラム22aが回転することにより、このカム山22bの蛇行形状に沿ってターレット24が揺動回転される。従って、入力軸18a,20aに入力された回転はターレット24の揺動回転運動として変換され、この揺動回転運動は前記出力軸18b,20bから取り出される。
【0014】
前記第1,第2揺動機構18,20の出力軸18b,20bには、図1,図2に示したようにそれぞれ揺動アーム26,28が取付けられる。第1揺動機構18の揺動アーム26は、連結機構としてのコネクティングロッド30を介して第1送りバー12に連結されると共に、第2揺動機構20の揺動アーム28は、連結機構としてのコネクティングロッド32を介して第2送りバー14に連結される。尚、前記コネクティングロッド30,32は互いに対向される方向を指向して延設配置される。
【0015】
前記第1,第2送りバー12,14は、第1スライド機構34,36を介してそれぞれが搬送方向(図1,図2中左右方向)にスライド自在に支持されるようになっている。前記第1スライド機構34,36は、断面U字状のスライドガイド34a,36aと、前記第1,第2送りバー12,14の下面にこれら送りバー12,14の延設方向に沿って固定されるスライダー34b,36bとで構成され、このスライダー34b,36bが前記スライドガイド34a,36a内に摺動可能に嵌合支持される。
【0016】
前記第1,第2送りバー12,14には、これら第1,第2送りバー12,14からそれぞれ対を成すようにグリップ爪38,40が取付けられる。グリップ爪38,40はそれぞれの先端部が図2中手前側に突出され、突出した先端部の対向部にはワーク16の外側形状に沿った凹部38a,40aが形成される。また、前記グリップ爪38,40は、実線で示すように第1,第2送りバー12,14の図2中左端部に所定間隔をもって2組を設けてある。尚、前記第1,第2送りバー12,14は同図中2点鎖線に示すように3組以上のグリップ爪38,40を所定間隔を保って設けることもできる。
【0017】
一方、前記第1,第2揺動機構18,20の入力軸18a,20aは互いに対向して同軸上に配置され、これら両入力軸18a,20a間にはこれらに軸継手48,48aを介して両端が接続された回転軸46が設けられており、この回転軸46は従動プーリ44を介して駆動源たるモータ42の出力軸から回転力が伝達される様になっている。従って、前記第1,第2揺動機構18,20の入力軸18a,20aには、1つのモータ42を同一の駆動源として回転力が入力されるようになっている。
【0018】
また、前記第1スライド機構34,36は図6に示すように、第2スライド機構50,52により、ワーク16の搬送方向(図1中左右方向)に対して直角な前後方向に向けてスライド自在に支持される。前記第2スライド機構50,52は、前記第1,第2揺動機構18,20のケーシングにボルト固定した支持台50a,52aに取付けられるスライドガイド50b,52bと、前記第1スライド機構34,36のスライドガイド34a,46aに取付けられた断面逆U字状のスライダー50c,52cとで構成される。
【0019】
更に、前記第1,第2揺動機構18,20の入力軸18a,20aは、これら第1,第2揺動機構18,20のケーシングを貫通して反対側に突出され、これら軸突出部18c,20cに第1,第2前後動機構54,56が設けられる。前記第1,第2前後動機構54,56はカム構造として構成され、図6から図8に示すように前記軸突出部18c,20cに一体回転可能に設けられる溝カム54a,56aと、この溝カム54a,56aの回転によって揺動される揺動アーム54b,56bとを備える。前記溝カム54a,56aは端面にカム溝54c,56cが形成される一方、前記揺動アーム54b,56bの中間部には、カム溝54c,56cに摺動可能に係合されるカムフォロア54d,56dが設けられる。そして、前記揺動アーム54b,56bの下端部は、第1,第2前後動機構54,56を覆って前記第1,第2揺動機構18,20のケーシングに固定されるカバー58にピン60を介して回動可能に枢着され、前記溝カム54a,56aの回転に伴ってカムフォロア54d,56dがカム溝54c,56c内を摺動することにより揺動アーム54b,56bの上端部が、前記ピン60を中心として前後方向に揺動される。
【0020】
前記第2スライド機構50,52にとって可動側となる第1スライド機構34,36のスライダー50c,52cには、L字状のガイドプレート62が一端を水平にして取付けられている。このガイドプレート62の他端は垂直に下方に延び、この垂直部分に形成されたガイド穴62aに、前記揺動アーム54b,56bの上端部に設けたローラフォロア64が摺動可能に係合される。従って、前記揺動アーム54b,56bが揺動されることにより、ローラフォロア64が前記ガイド穴62aを摺動しつつスライダー50c,52cを前後移動させ、これに伴って第1スライド機構34,36と共に、第1,第2送りバー12,14が前進および後退される。尚、前記第1,第2前後動機構54,56の揺動アーム54b,56bは相互に同期して前後揺動され、前記第1,第2送りバーは平行状態を保ちつつ前進,後退される。
【0021】
ここで、前記モータ42の回転が前記第1,第2揺動機構18,20および第1,第2前後動機構54,56によって揺動回転運動に変換されるにあたって、本実施例では図9に示すタイミングをもって、第1,第2揺動機構18,20の出力軸18b,20bの回転角度および第1,第2前後動機構54,56による前後移動が制御される。
【0022】
即ち、第1揺動機構18では特性Aに示す回転角度制御により第1送りバー12の送り方向と戻り方向とのタイミングがとられる。一方、第2揺動機構20では特性Bに示す回転角度制御により第2送りバー14の送り方向と戻り方向とのタイミングがとられる。このように、第1,第2送りバー12,14の送り方向と戻り方向のタイミングが独自に制御されることにより、これら第1,第2送りバー12,14の協同で特性Cに示すように前記グリップ爪38,40の開閉動作(掴む,放す)、および特性Dに示すようにワーク16のリニア方向の送り動作(搬送,戻り)が行われる。
【0023】
一方、第1,第2前後動機構54,56では、特性Eに示すようにワークを放した後に第1,第2送りバー12,14を後退させ、かつ、ワークを掴む前に前進させるようにカム溝54c,56cの形状が決定される。
【0024】
図10(ア)〜(キ)は前記第1,第2揺動機構18,20の回転角度制御および第1,第2前後動機構54,56の前後揺動制御による搬送装置10の一連の動きを順を追って示す。まず、同図中(ア)は図9中a位置に対応する初期状態(図11参照)で、この初期状態から第1揺動機構18を戻り方向、第2揺動機構20を送り方向に作動(図9中a〜b)することにより、(イ)に示すようにワーク16を掴む(図12参照)。次に、ワーク16を掴んだ状態で第1,第2揺動機構18,20を共に送り方向に作動(図9中c〜d)することにより、(ウ)に示すようにワーク16をリニア方向に搬送(図13参照)し、この搬送が終了した後に第1揺動機構18を送り方向に、かつ第2揺動機構20を戻し方向に作動(図9中e〜f)することにより(エ)に示すようにワーク16を放す。
【0025】
次に、前記ワーク16を放した後、第1,第2前後動機構54,56の揺動アーム54b,56bを共に後方に揺動させて(図14,図15参照)、(オ)に示すように第1,第2送りバー12,14を後退(図9中f〜g)させる。そして、この後退状態で第1,第2揺動機構18,20を共に戻り方向に作動(図9中g〜h)することにより、(カ)に示すように第1,第2送りバー12,14を戻し方向に移動する。次に、グリップ爪38,40を戻した状態で第1,第2前後動機構54,56の揺動アーム54b,56bを共に前方に揺動させて(図16,図17参照)、(キ)に示すように第1,第2送りバー12,14を前進(図9中h〜i)させて初期状態に復帰させる。
【0026】
尚、前記第1,第2前後動機構54,56により第1,第2送りバー12,14を、図9中f〜gおよびh〜iの区間において後退および前進させる際に、第1,第2送りバー12,14の相対位置を保持するために、カム形状により第1,第2揺動機構18,20の揺動回転に補正を付与するようになっている。
【0027】
かかる構成になる本実施例の搬送装置10にあっては、平行配置された第1,第2送りバー12,14に第1,第2揺動機構18,20の揺動回転運動を伝達して送りバー12,14を往復運動させ、この送りバー12,14相互の近接離反運動並びに平行運動の組み合わせにより、グリップ爪38,40でワーク16を掴んで搬送し、その後に放すという動作を行わせる。また、ワーク16を放した後、第1,第2前後動機構54,56の前後揺動により第1,第2送りバー12,14を後退させ、この後退状態で第1,第2揺動機構18,20の揺動回転運動によりこれら送りバー12,14を搬送開始側に戻した後に、今度は第1,第2前後動機構54,56の前後揺動により前進させて初期状態に復帰させるという動作を行わせる。
【0028】
このとき、前記第1,第2揺動機構18,20と前記第1,第2前後動機構54,56とは1つのモータ42を共通の駆動源として回転力が入力され、この回転から前記ワーク16の掴み,送り,放しの一連の動作、更には第1,第2送りバー12,14の後退,前進の動きを同期して行うことができる。このため、搬送作業の前記一連の動きの高速化が可能となって、搬送作業の著しい能率化を図ることができると共に、搬送作業の全行程を前記1つのモータ42で駆動することが可能となるため、搬送装置10の小型化を達成してそのメンテナンスを大幅に簡略化することができる。
【0029】
また、本実施例では前記グリップ爪38,40を、第1,第2送りバー12,14の長さ方向に複数組設けたので、これら第1,第2送りバー12,14の一度の送り動作で前記グリップ爪38,40の組数に対応した複数のワークを搬送することができ、搬送作業の能率化を図ることができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項1に示す搬送装置にあっては、搬送方向に第1スライド機構を介してスライド可能に平行配置された第1、第2送りバーに、第1、第2揺動機構の揺動回転運動を伝達することにより、それぞれの送りバーに対を成して設けたグリップ爪によってワークの掴み、送り、放しの一連の動きを行うと共に、第2スライド機構によって第1スライド機構を前後方向にスライド自在に支持し、この第2スライド機構にとって可動側となる第1スライド機構側を、前後動機構によって所定のタイミングをもって前後動することにより、第1、第2送りバーの後退、前進を行うようになっており、これら第1、第2揺動機構および前後動機構の駆動を1つの駆動源で同期して行うようになっている。従って、かかるワークの掴み、送り、放しは勿論のこと、第1、第2送りバーを後退、前進させる一連の搬送作業の大幅な高速化を達成することができると共に、駆動源が1つであることから搬送装置の構造を簡単にしてメンテナンスを容易にすることができる。
また、第1、第2揺動機構は、第1、第2送りバーの下方に、入力軸同士が回転軸を介して互いに連結されており、駆動源の出力軸から回転軸に回転力が伝達されることになるので、第1送りバー及び第2送りバーを高精度で搬送方向に往復動させることができるとともに、搬送方向と直交する前後方向に高精度で前後動させることができる。従って、ワークの掴み、送り、放しの一連の動作を高精度で行うことができる。
【0031】
また、本発明の請求項2に示す搬送装置にあっては、第1、第2揺動機構を、第1、第2送りバーの下方に、搬送方向に対向して設け、入力軸同士を同軸上で回転軸を介して互いに連結し、駆動源の出力軸から回転軸に回転力を伝達し、前後動機構を、第1、第2揺動機構の入力軸の、回転軸に連結されている側とは反対側端部にそれぞれ連結し、第1、第2揺動機構の一方の出力部と第1、第2送りバーの一方との間を連結する連結機構、及び第1、第2揺動機構の他方の出力部と第1、第2送りバーの他方との間を連結する連結機構を、互いに対向して設けたので、装置全体をコンパクト化することができる。
さらに、本発明の請求項3に示す搬送装置にあっては、前記グリップ爪を第1、第2送りバーの長さ方向に複数組設けたので、一度の送り動作で複数のワークを搬送することが可能となり、搬送作業の大幅な能率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の搬送装置の一実施例を示す正面図である。
【図2】本発明の搬送装置の一実施例を示す平面図である。
【図3】本発明の搬送装置に用いられる揺動機構の一実施例を示す拡大縦断面図である。
【図4】図3中のA−A線断面図である。
【図5】本発明の搬送装置に用いられる揺動機構の一実施例を示す要部構成図である。
【図6】図1中のB−B線断面図である。
【図7】本発明の搬送装置に用いられる前後動機構の一実施例を示す要部断面正面図である。
【図8】本発明の搬送装置に用いられる前後動機構の一実施例を示す要部断面平面図である。
【図9】本発明の搬送装置に用いられる揺動機構の回転角度およびグリップ爪の開閉,送りレバーの運動の一実施例を示すタイミングチャートである。
【図10】本発明の搬送装置の一実施例を示す一連の動きの順を追った概略説明図である。
【図11】本発明の搬送装置の一実施例を示す初期状態の平面図である。
【図12】本発明の搬送装置の一実施例を示す掴み状態の平面図である。
【図13】本発明の搬送装置の一実施例を示す送り状態の平面図である。
【図14】本発明の搬送装置に用いられる前後動機構の一実施例を示す前進状態の側面図である。
【図15】本発明の搬送装置に用いられる前後動機構の一実施例を示す前進状態の平面図である。
【図16】本発明の搬送装置に用いられる前後動機構の一実施例を示す後退状態の側面図である。
【図17】本発明の搬送装置に用いられる前後動機構の一実施例を示す後退状態の平面図である。
【符号の説明】
10 搬送装置 12 第1送りバー
14 第2送りバー 16 ワーク
18 第1揺動機構 20 第2揺動機構
22 揺動回転カム 26,28 揺動アーム
30,32 コネクティングロッド(連結機構)
34,36 第1スライド機構 38,40 グリップ爪
42 モータ(駆動源) 50,52 第2スライド機構
54,56 前後動機構

Claims (3)

  1. 搬送方向に沿って互いに平行配置される第1、第2送りバーと、
    これら第1、第2送りバーをそれぞれ搬送方向にスライド自在に支持する第1スライド機構と、
    共通の駆動源からの入力回転をそれぞれ個別に予め決定された揺動回転運動に変換する第1、第2揺動機構と、
    これら第1、第2揺動機構の一方の出力部を前記第1、第2送りバーの一方に、他方の出力部を第1、第2送りバーの他方にそれぞれ連結する連結機構と、
    前記第1スライド機構を搬送方向に対して直角方向となる前後方向にスライド自在に支持する第2スライド機構と、
    前記駆動源からの入力回転を所定のタイミングをもって前後動に変換して、前記第2スライド機構に支持された第1スライド機構側に伝達する前後動機構と、
    前記第1、第2送りバーにそれぞれ対をなすように設けられて、両者間にワークを掴むグリップ爪とを備え、
    前記第1、第2揺動機構は、前記第1、第2送りバーの下方に、入力軸同士が回転軸を介して互いに連結されており、
    前記駆動源の出力軸から前記回転軸に回転力が伝達されることを特徴とする搬送装置。
  2. 搬送方向に沿って互いに平行配置される第1、第2送りバーと、
    これら第1、第2送りバーをそれぞれ搬送方向にスライド自在に支持する第1スライド機構と、
    共通の駆動源からの入力回転をそれぞれ個別に予め決定された揺動回転運動に変換する第1、第2揺動機構と、
    これら第1、第2揺動機構の一方の出力部を前記第1、第2送りバーの一方に、他方の出力部を第1、第2送りバーの他方にそれぞれ連結する連結機構と、
    前記第1スライド機構を搬送方向に対して直角方向となる前後方向にスライド自在に支持する第2スライド機構と、
    前記駆動源からの入力回転を所定のタイミングをもって前後動に変換して、前記第2スライド機構に支持された第1スライド機構側に伝達する前後動機構と、
    前記第1、第2送りバーにそれぞれ対をなすように設けられて、両者間にワークを掴むグリップ爪とを備え、
    前記第1、第2揺動機構は、前記第1、第2送りバーの下方に、前記搬送方向に対向して設けられて、入力軸同士が同軸上で回転軸を介して互いに連結されており、
    前記駆動源の出力軸から前記回転軸に回転力が伝達され、
    前記前後動機構は、第1、第2揺動機構の入力軸の、前記回転軸に連結されている側とは反対側端部にそれぞれ連結されており、
    前記第1、第2揺動機構の一方の出力部と前記第1、第2送りバーの一方との間を連結する連結機構、及び第1、第2揺動機構の他方の出力部と第1、第2送りバーの他方との間を連結する連結機構が、互いに対向して設けられていることを特徴とする搬送装置。
  3. 前記グリップ爪を、第1、第2送りバーの長さ方向に複数組設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送装置。
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