JP5894425B2 - 物品搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、搬送経路に沿って走行可能な台車ユニットに物品を積載して搬送する物品搬送装置に関する。
従来の物品搬送装置では、レール(搬送経路)に設けられたトローリー線から電力の供給を受けつつ、レールに沿って走行台車を走行させて荷の搬送を行っており、レールに設けられたバーコードラベルやドグ(被検出部)を走行台車が検出することで、走行台車(台車ユニット)が所定位置で停止されたり、減速されたりする制御を行うようになっている(例えば、特許文献1及び2参照)。
特開平7−267347号公報(第6頁、第1図) 特開平8−53207号公報(第3〜4頁、第1図)
特許文献1及び2のような物品搬送装置では、簡単な構成で走行台車(台車ユニット)が所定位置で停止または減速される制御を行えるようになっており、物品搬送装置の設置コストを低減できるようになっているが、停止または減速用のドグ(被検出部)を走行台車が検出した際に、当該検出したドグに基づいて行う制御態様を予め台車制御手段(速度調整手段)に設定しておかなければならず、そのプログラミング作業等の設定作業が煩雑になるという問題がある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、予め速度調整手段に煩雑な設定作業を施す必要がなく、搬送経路における被検出部により台車ユニットの走行速度を制御することができる物品搬送装置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、本発明の物品搬送装置は、
搬送経路に沿って走行可能な台車ユニットに物品を積載して搬送する物品搬送装置において、
前記台車ユニットは、前記搬送経路の所定位置に配置された可動体に設けられた被検出部を、直進する検出波を照射することにより検出可能な検出センサを有し、該検出波の直進方向が前記台車ユニットの走行方向から相対的に外れる角度に向けられているとともに、前記物品搬送装置は、前記被検出部を前記検出センサが検出可能な位置と検出不可能な位置とに前記可動体を選択的に移動させる主制御装置を備え、前記台車ユニットは、前記被検出部の検出または不検出の状態に応じて該台車ユニットの走行速度を調整する速度調整手段をさらに有していることを特徴としている。
この特徴によれば、速度調整手段は、被検出部の検出または不検出の状態に基づいて台車ユニットの走行速度を調整すればよく、速度調整手段の設定作業が簡素化され、かつ台車ユニットの走行に伴って被検出部の検出または不検出の状態が変化されるため、この状態の変化に基づいて、台車ユニットの走行速度が調整されるようになり、予め速度調整手段に煩雑な設定作業を施す必要がなく、搬送経路における被検出部の配置位置にて、台車ユニットの走行速度を制御することができ、さらに、主制御装置が被検出部の位置を変更することで台車ユニットの走行速度を制御することができる。
本発明の物品搬送装置は、
前記主制御装置は、前記可動体をその揺動軸を中心に揺動させることで、前記検出センサによる前記被検出部の検出または不検出の状態を制御することを特徴としている。
この特徴によれば、可動体の揺動軸を中心に揺動させるという簡素な構成で、検出センサによる被検出部の検出または不検出の状態を制御できるようになり、可動体の設置コストを低減できる。
本発明の物品搬送装置は、
前記台車ユニットには、前記可動体に設けられたドグを検出する近接センサが設けられ、前記速度調整手段は、前記近接センサが前記ドグを検出中に、前記台車ユニットを停止させる制御を行い、かつ前記検出センサが前記被検出部を検出中に、前記台車ユニットを減速させる制御を行うことを特徴としている。
この特徴によれば、可動体の動作により、台車ユニットを停止または通過させる制御と台車ユニットの減速の制御を行うことができ、停止、通過、減速の多種な制御態様を可動体により実現することができる。
本発明の物品搬送装置は、
前記検出センサは、前記台車ユニットの走行方向の前方側に向かって前記検出波を照射するとともに、該検出波の直進方向が斜め上方に向けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、台車ユニットの走行に伴って変化する前方の状況に応じて、台車ユニットの走行速度が調整されるとともに、被検出部を搬送経路の上方位置に配置できるようになり、被検出部が搬送経路を通過する台車ユニットの邪魔にならずに済むようになる。
実施例1における物品搬送装置の全体像を示す平面図である。 台車ユニットを示す側面図である。 台車ユニットを示す背面図である。 物品搬送装置の構成を示す概念図である。 (a)は台車ユニットが通過する状態を示す側面図であり、(b)は台車ユニットが減速する状態を示す側面図であり、(c)は台車ユニットが停止する状態を示す側面図である。 変形例1における走行状態を示しており、(a)は台車ユニットが通過する状態を示す側面図であり、(b)は台車ユニットが減速する状態を示す側面図であり、(c)は台車ユニットが停止する状態を示す側面図である。 変形例2における走行状態を示しており、(a)は台車ユニットが通過する状態を示す平面図であり、(b)は台車ユニットが減速する状態を示す平面図であり、(c)は台車ユニットが停止する状態を示す平面図である。
本発明に係る物品搬送装置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。
実施例に係る物品搬送装置につき、図1から図5を参照して説明する。以下、図2及び図4の紙面左側を物品搬送装置の正面側(前方側)として説明する。図1の符号1は、例えば、自動車等を製造する工場内で、自動車の部品が収納された本発明における物品としてのコンテナ2(図2参照)を搬送するための本発明の適用された物品搬送装置である。
図1及び図2に示すように、物品搬送装置1においては、搬送経路に沿って配置された2本の走行レール3と、走行レール3を平面視で反時計回りに走行可能な複数の台車ユニット4と、から主に構成されている。尚、本実施例では、7台の台車ユニット4が設けられている。走行レール3は工場内の天井近傍の所定の高さ位置に掛け渡されている。また、台車ユニット4は、自動車の部品が収納されているコンテナ2を搬送経路に沿って搬送するようになっている。
2本の走行レール3は、その上面が水平面として形成された、アルミやスチール等の金属材によって形成されており、工場内の搬送経路に沿って工場内の天井から吊り下げされた状態で設けられている。また、走行レール3は、複数の直線路と曲線路とが組み合わされて無端状に形成されており、外周の搬送経路を形成する走行レール3である本線レール3dから分岐及び合流する走行レール3e,3f,3gが設けられている。
ここで、図1における紙面上側において本線レール3dから内側に分岐する走行レール3を分岐レール3eとし、紙面中央において本線レール3dから内側に分岐する走行レール3を分岐レール3fとし、紙面下側において本線レール3dから内側に分岐する走行レール3を分岐レール3gとする。
分岐レール3eには、台車ユニット4にコンテナ2を積み込むための積込ステーションC1が設けられ、分岐レール3gには、台車ユニット4からコンテナ2を降ろすための荷降ろしステーションC2が設けられ、分岐レール3fには、台車ユニット4を待機させる待機ステーションC3が設けられている。
また、これらステーションC1〜C3以外に本線レール3dから分岐レール3e,3f,3gに分岐する箇所には分岐ステーションC4が設けられ、分岐レール3e,3f,3gから本線レール3dに合流する箇所には、合流ステーションC5が設けられている。各ステーションC1〜C5は、いずれも同様の構成からなり台車ユニット4に設けられた走行用バッテリ5(走行用蓄電手段)への充電を行うための充電ステーションCとなっている。また、本実施例の走行用バッテリ5は、電力を静電エネルギーとして蓄えるキャパシタ装置により構成されている。
尚、物品搬送装置1には、台車ユニット4や充電ステーションCを統括管理する主制御装置20が設けられている(図4参照)。この主制御装置20は、走行レール3以外の床面等の地上部に設けられている。この主制御装置20が台車ユニット4や充電ステーションCと情報通信を行い、充電ステーションCにおける後述する充電装置6(充電手段)や昇降モータ30等の制御を行うようになっている。
図2に示すように、台車ユニット4には、走行レール3を走行する前後2台の走行台車8,9と、前側の走行台車8の前方を走行する先行台車10と、後側の走行台車9の後方を走行する後続台車11と、が設けられている。
尚、先行台車10と前側の走行台車8とが連結杆材13によって連結され、後側の走行台車9と後続台車11とが連結杆材14によって連結されている。これらの台車8,9,10,11は、直列に配置されて走行レール3の上面を走行するようになっている。また、前後の走行台車8,9にそれぞれ取り付けられた吊下棒15によって、走行ユニット31が吊り下げられている。
そして、図3に示すように、台車ユニット4には、コンテナ2を保持するキャリア12(搬送物支持部材)と、このキャリア12を昇降させる昇降ユニット32と、が設けられている。この昇降ユニット32は、走行ユニット31の下方に吊り下げられている。キャリア12は、昇降ユニット32からワイヤーロープ33によって吊り下げられており、このキャリア12は、昇降ユニット32の内部に設けられた昇降モータ30及びプーリー34によって昇降されるようになっている。
図4に示すように、前側の走行台車8は、台車ユニット4を走行させるための走行モータ17(走行駆動手段)を有しており、この走行モータ17が駆動されることにより台車ユニット4が走行レール3を走行するようになっている。また、走行ユニット31内には、前側の走行台車8の走行モータ17を駆動させるための走行用バッテリ5と、走行モータ17の回転速度の制御やブレーキ制御を行う台車用制御装置29(速度調整手段)と、が設けられている。台車用制御装置29は、前述した走行台車8の走行モータ17に接続されて、この走行モータ17のシーケンス制御を行う制御回路としてのPLC(Programmable Logic Controller)を有している。
尚、走行モータ17及び台車用制御装置29は、走行用バッテリ5から電力の供給を受けており、走行レール3における所定箇所(搬送経路の一部)に設けられた複数の充電ステーションCにおいて走行用バッテリ5に充電が行われるようになっている(図1参照)。また、積込ステーションC1及び荷降ろしステーションC2では、台車ユニット4の走行を停止させ、かつキャリア12を昇降させて作業員がコンテナ2の移載作業を行うようになっている。
また、図4に示すように、先行台車10には、前方にある他の台車ユニット4またはストッパー装置41(被検出部)の存在を光学的に検出する前方検出センサ49(検出センサ)が設けられている。この前方検出センサ49は、後述するように、前方側のやや斜め上方位置にあるストッパー装置41の存在を検出することもできる。
また、前方検出センサ49は、発光素子(図示略)と受光素子(図示略)が設けられた反射型光電センサとなっており、発光素子から前方に照射される検出波が前方の物体(被検出部)に反射されて受光素子が受光することで前方の物体を検出できるようになっている。
尚、前方検出センサ49から照射される検出波は、発光素子から前方に直線状に直進するようになっている。さらに、前方検出センサ49から照射される検出波の直進方向は、走行レール3の延設方向(水平方向)から上方に向かって相対的に外れるように斜め上方に向けられている。
また、台車ユニット4の後続台車11の後端には、板状をなすドグ44が突出されており、先行台車10の先端には、他の台車ユニット4のドグ44’を検出する停止検出センサ51(近接センサ)が設けられている。この停止検出センサ51は、内蔵されているマグネットが磁力により鉄材等の磁性材料で形成されたドグ44の近接及び接触を検出するマグネットスイッチとなっている。
この停止検出センサ51に他の台車ユニット4のドグ44’が近接されると、台車用制御装置29が台車ユニット4の走行を停止させる制御を行うようになっている。
尚、この停止検出センサ51は、他の台車ユニット4のドグ44’のみならず、台車ユニット4を停止させるために、後述するように、充電ステーションC等の搬送経路の所定位置に設けられるストッパー装置41が有するドグ42も検出するようになっている。尚、ストッパー装置41は、前述した主制御装置20により制御されている。
また、台車ユニット4は、前方検出センサ49によって前方にあるストッパー装置41の存在を検出することができ、この検出に基づいて台車用制御装置29が台車ユニット4の速度を減速する制御を行うようになっている。
さらに、後述するように、台車用制御装置29は、前方検出センサ49から照射される検出波がストッパー装置41の反射板43,45にて反射され、当該反射された検出波が前方検出センサ49によって検出中に、台車ユニット4の速度を減速する制御を行い、検出波が前方検出センサ49によって不検出であれば、通常の速度で台車ユニット4を走行させる制御を行う。つまり、台車用制御装置29は、前方検出センサ49が反射された検出波の検出または不検出の状態に基づいて、台車ユニット4の走行速度を調整するようになっており、台車用制御装置29では、簡素化された制御処理がなされるようになっている。
また、各充電ステーションC1〜C5は、台車ユニット4の走行用バッテリ5を充電するための充電装置6が設置されている。そして、充電装置6は充電プラグ52(給電部)を有している。この充電装置6は、電力網により工場に供給される商用電源(AC100V)の電力をパワーサプライ(図示略)を介して直流電流に変換して台車ユニット4に供給し、走行用バッテリ5に対する充電作業が行われる。
更に、充電プラグ52が接続される接続器24(被給電部)が、台車ユニット4の後側の走行台車9に設けられている。各充電ステーションC1〜C5において、停止(若しくは減速)した台車ユニット4の接続器24に充電装置6の充電プラグ52が接続(接触)されて走行用バッテリ5に電力を供給するようになっている。
更に、昇降ユニット32には、昇降モータ30の回転数を検出するロータリーエンコーダ38と、上昇されるキャリア12が上限位置にあることを検出する上限リミットスイッチ39と、が設けられている。そして、台車用制御装置29は、昇降モータ30、ロータリーエンコーダ38、及び上限リミットスイッチ39に接続されている。
また、積込ステーションC1及び荷降ろしステーションC2には、降下されるキャリア12が載置される載置台21が設けられている。この載置台21には、降下されるキャリア12が下限位置にあることを検出する下限リミットスイッチ40が設けられている。この下限リミットスイッチ40が主制御装置20に対して有線ラインにより接続されている。そして、主制御装置20には、下限リミットスイッチ40の検出信号を台車用制御装置29に送信するようになっている。そして、昇降ユニット32の昇降モータ30は、台車用制御装置29によって制御されるようになっている。
図5(a)に示すように、ストッパー装置41は、搬送経路を構成する走行レール3の上方位置に配置される板状をなす装置となっている。また、図5(c)に示すように、ストッパー装置41は、下方に向かって回動されることで、走行レール3上を塞ぐように出現するようになっている。そして、ストッパー装置41の下端には、前述した台車ユニット4の停止検出センサ51(近接センサ)により検出されるドグ42が突出されている。
また、ストッパー装置41には、前方検出センサ49から照射される検出波(赤外光等)を入射方向に反射する主反射板43及び補助反射板45が取り付けられている。このストッパー装置41は、揺動軸46を中心に揺動される板状の部材となっており、大型をなす主反射板43は、板状のストッパー装置41のほぼ全面に取り付けられ、小型の補助反射板45は、ストッパー装置41の端部に、主反射板43とは直角に異なった方向を向くように取り付けられている。これらの反射板43,45は、入射した光を散乱させつつ、入射方向に反射する加工がなされている。
尚、走行レール3上を台車ユニット4を通過させる場合には、ストッパー装置41を上方に向かって回動させて板状のストッパー装置41が水平をなす通過位置に配置させる(図5(a)参照)。
更に、走行レール3上の所定位置に台車ユニット4を停止させる場合には、予めストッパー装置41を下方に向かって回動させて停止位置に配置させる(図5(c)参照)。このストッパー装置41が停止位置にあるときには、台車ユニット4の進行方向を塞ぐようにストッパー装置41が配置され、主反射板43が台車ユニット4の前方検出センサ49の前方に対向した配置となる。
そして、台車ユニット4がストッパー装置41に近づくと、先ず、前方検出センサ49から照射される検出波をストッパー装置41の主反射板43が反射することで、前方検出センサ49がストッパー装置41の存在を検出し、当該反射された検出波が前方検出センサ49によって検出中に、台車用制御装置29が台車ユニット4の速度を減速する制御を行うようになっている。
次に、停止検出センサ51にストッパー装置41のドグ42が近接されると、台車用制御装置29が台車ユニット4の走行を停止させる制御を行い、台車ユニット4がストッパー装置41の位置で停止される。尚、ストッパー装置41にて停止された台車ユニット4を再び走行させる際には、ストッパー装置41を上方に向かって回動させて通過位置に配置することで(図5(a)参照)、停止検出センサ51からストッパー装置41のドグ42が離れるようになり、台車用制御装置29が台車ユニット4を再び加速して走行させるようになる。
図5(b)に示すように、本発明の物品搬送装置1においては、台車ユニット4をストッパー装置41の配置位置で停止させずに、減速した状態で通過させることができる。台車ユニット4を減速させる場合には、予めストッパー装置41における補助反射板45が取り付けられた端部が下がるように若干回動させて、斜めに傾斜した状態で保持する。尚、このストッパー装置41の配置状態を減速位置とする。
この状態では、ストッパー装置41の下端が、台車ユニット4の先行台車10等の高さよりも上方位置に配置されており、先行台車10等がストッパー装置41の配置位置を通過できるようになっている。また、この状態では、ストッパー装置41の補助反射板45が、台車ユニット4の前方検出センサ49から照射される検出波を反射できるようになっている。
そして、当該反射された検出波が前方検出センサ49によって検出中に、台車用制御装置29が台車ユニット4の速度を減速する制御を行うようになっている。このようにして、台車ユニット4をストッパー装置41の配置位置で停止させずに、減速した状態で通過させることができる。ストッパー装置41を通過した台車ユニット4は、前方検出センサ49がストッパー装置41の存在を検出しなくなった時点で再び加速されて、通常の走行速度で走行するようになる。
また、このような台車ユニット4の減速制御は、台車ユニット4のストッパー装置41への衝突防止機能にも応用できる。例えば、2台の台車ユニット4が前後に近接して走行している際に、先行の台車ユニット4はストッパー装置41を通過させつつ、後続の台車ユニット4のみをストッパー装置41にて停止させたい場合に、先行の台車ユニット4の先行台車10と走行台車8,9と後続台車11との全てがストッパー装置41を通過した後に、ストッパー装置41を下方に回動させて停止位置とすると、後続の台車ユニット4の減速が充分になされずにストッパー装置41に近接してしまい、後続の台車ユニット4の先行台車10がストッパー装置41に衝突してしまう虞がある。
そこで、先行の台車ユニット4の先行台車10がストッパー装置41を通過した直後に、ストッパー装置41を斜めに傾斜させて減速位置にすると、後続の台車ユニット4の前方検出センサ49がストッパー装置41の存在を検出して、後続の台車ユニット4が早期に減速し始めるようになる。そして、後続の台車ユニット4が充分に減速された状態でストッパー装置41に近接されるようになり、後続の台車ユニット4がストッパー装置41の位置で停止されるようになる。
尚、前記実施例では、ストッパー装置41が上下方向に回動することで、走行レース3上に出没するようになっているが、図6の変形例1に示すように、ストッパー装置41a(被検出部)を上下方向に直線移動させることで、走行レール3上に出没させるようにしてもよい。変形例1におけるストッパー装置41aは、通過位置(図6(a))、減速位置(図6(b))、停止位置(図6(c))のいずれの位置にあっても、ストッパー装置41aが垂直方向に立設されており、状況に応じてストッパー装置41aが上下方向に直線移動されるようになっている。
更に尚、前記実施例では、ストッパー装置41が上方位置から走行レール3上に出没するようになっているが、図7の変形例2に示すように、ストッパー装置41b(被検出部)を水平方向に回動させることで、走行レール3上に出没させるようにしてもよい。変形例2におけるストッパー装置41bは、走行レール3の側方位置に配置されるともに、台車ユニット4bの前方検出センサ49は、前方側のやや斜め側方位置にあるストッパー装置41bの存在を検出するために、前方検出センサ49から照射される検出波の直進方向が、走行レール3の延設方向から側方に向かって外れるように斜め側方に向けられている。また、ストッパー装置41bが、減速位置(図7(b))及び停止位置(図7(c))に配置される際には、ストッパー装置41bを通過位置(図7(a))から水平方向に回動させるようになっている。
以上、本実施例における物品搬送装置1では、台車用制御装置29は、ストッパー装置41の検出または不検出の状態に基づいて台車ユニット4の走行速度を調整すればよく、台車用制御装置29のプログラミング作業等の設定作業が簡素化され、かつ台車ユニット4の走行に伴ってストッパー装置41の検出または不検出の状態が変化されるため、この状態の変化に基づいて、台車ユニット4の走行速度が調整されるようになり、予め台車用制御装置29に煩雑な設定作業を施す必要がなく、搬送経路におけるストッパー装置41の配置位置にて、台車ユニット4の走行速度を制御することができ、さらに、主制御装置20がストッパー装置41の配置状態を変更することで台車ユニット4の走行速度を制御することができる。
また、主制御装置20は、ストッパー装置41の配置角度を変更することで、前方検出センサ49によるストッパー装置41の検出または不検出の状態を制御することで、ストッパー装置41の配置位置を変化させずに、その配置角度を変更するという簡素な構成で、前方検出センサ49によるストッパー装置41の検出または不検出の状態を制御できるようになり、ストッパー装置41の設置コストを低減できる。
また、ストッパー装置41を走行レール3に出没させることで、台車ユニット4を停止または通過させる制御を行うことができ、かつストッパー装置41を用いて台車ユニット4の減速の制御を行うことができ、停止、通過、減速の多種な制御態様をストッパー装置41により実現することができる。
また、前方検出センサ49は、台車ユニット4の走行方向の前方側に向かって検出波を照射するとともに、検出波の直進方向が斜め上方に向けられていることで、台車ユニット4の走行に伴って変化する前方の状況に応じて、台車ユニット4の走行速度が調整されるとともに、ストッパー装置41を走行レール3の上方位置に配置できるようになり、ストッパー装置41が走行レール3を通過する台車ユニット4の邪魔にならずに済むようになる。
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。
例えば、前記実施例では、本発明がキャリア12を吊り下げた状態で走行レール3に沿って走行可能な台車ユニット4を備える物品搬送装置1に適用されているが、本発明は他の形式による搬送台車などにも適用することができる。
また、前記実施例では、前方検出センサ49がストッパー装置41の存在を検出中に、台車用制御装置29が台車ユニット4の速度を減速する制御を行うようになっているが、台車ユニット4の走行速度の調整は減速に限ることなく、前方検出センサ49がストッパー装置41の存在を検出中に、台車用制御装置29が台車ユニット4の速度を加速する制御を行うようにしてもよい。
1 物品搬送装置
2 コンテナ(物品)
3 走行レール(搬送経路)
4 台車ユニット
20 主制御装置
29 台車用制御装置(速度調整手段)
41 ストッパー装置(被検出部)
41a,41b ストッパー装置(被検出部)
42 ドグ
43 主反射板
45 補助反射板
49 前方検出センサ(検出センサ)
51 停止検出センサ(近接センサ)

Claims (4)

  1. 搬送経路に沿って走行可能な台車ユニットに物品を積載して搬送する物品搬送装置において、
    前記台車ユニットは、前記搬送経路の所定位置に配置された可動体に設けられた被検出部を、直進する検出波を照射することにより検出可能な検出センサを有し、該検出波の直進方向が前記台車ユニットの走行方向から相対的に外れる角度に向けられているとともに、前記物品搬送装置は、前記被検出部を前記検出センサが検出可能な位置と検出不可能な位置とに前記可動体を選択的に移動させる主制御装置を備え、前記台車ユニットは、前記被検出部の検出または不検出の状態に応じて該台車ユニットの走行速度を調整する速度調整手段をさらに有していることを特徴とする物品搬送装置。
  2. 前記主制御装置は、前記可動体をその揺動軸を中心に揺動させることで、前記検出センサによる前記被検出部の検出または不検出の状態を制御することを特徴とする請求項1に記載の物品搬送装置。
  3. 前記台車ユニットには、前記可動体に設けられたドグを検出する近接センサが設けられ、前記速度調整手段は、前記近接センサが前記ドグを検出中に、前記台車ユニットを停止させる制御を行い、かつ前記検出センサが前記被検出部を検出中に、前記台車ユニットを減速させる制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の物品搬送装置。
  4. 前記検出センサは、前記台車ユニットの走行方向の前方側に向かって前記検出波を照射するとともに、該検出波の直進方向が斜め上方に向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物品搬送装置。
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