JP6837782B2 - 搬送装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、搬送装置に関する。
搬送パレットに搭載された物品を取り出して搬送する搬送装置が知られている。搬送装置では、物品を搬送する際の安全性の確保が求められている。
特開平04−371500号公報
本発明が解決しようとする課題は、安全性確保の点で優れた搬送装置を提供することである。
実施形態の搬送装置は、本体部と、アーム部と、庇構造部とを持つ。前記アーム部は、前記本体部の外にある物品を前記本体部に向けて搬送する。庇構造部は、前記アーム部の可動範囲より高い位置にあって、平面視において前記可動範囲を包含するように前記本体部から突出する。
第1の実施形態の搬送装置を示す斜視図。 第1の実施形態の搬送装置を示す側面図。 第1の実施形態の搬送装置を示す斜視図。 第2の実施形態の搬送装置を示す図。 第2の実施形態の搬送装置の変形例を示す図。
以下、実施形態の搬送装置を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1〜図3を参照して、第1の実施形態の搬送装置について説明する。
図1は、本実施形態の搬送装置1を示す斜視図である。図2は、搬送装置1を示す側面図である。図3は、搬送装置1を示す斜視図である。
図1〜図3に示すように、搬送装置1は、例えば自動荷下ろし装置である。搬送装置1は、第1載置部(第1積載部)に置かれた物品(搬送対象物、保持対象物)Mを取り出し、第2載置部(第2積載部)に移動させる。搬送装置1は、「荷役装置」と称されてもよい。ただし、搬送装置1が搬送する物品Mは、梱包された荷物に限定されず、製造ラインにおける部品などでもよい。搬送装置1は、物流の自動投入装置や工場の物品供給装置などに幅広く適用可能である。
図2および図3に示すように、第1載置部は、例えば搬送パレット3(搬送体)である。搬送パレット3は、例えば車輪を有するロールボックスパレット(RBP)である。搬送パレット3は、例えば物品Mを載置できる載置台3aと、載置台3a上の載置空間を囲むように立設された柵部3bとを有する。
第2載置部は、例えばベルトコンベア4である。ベルトコンベア4を「投入コンベア4」と称する。
なお、第1載置部および第2載置部は上記例に限らず、例えば、ベルトコンベア、台車、パレット、作業台などのいずれかであってもよい。
ここで、説明の便宜上、+X方向、−X方向、Y方向、およびZ方向について定義する。+X方向、−X方向、およびY方向は、例えば略水平面に沿う方向である。+X方向は、搬送装置1から第1載置部に向かう方向である。−X方向は、+X方向の反対方向である。+X方向と−X方向とをX方向と総称する。
Y方向は、X方向とは交差する方向(例えば略直交する方向)であり、例えば物品Mの幅方向である。Z方向は、X方向およびY方向とは交差する方向(例えば略直交する方向)であり、例えば略鉛直下向きの方向である。平面視とは、X方向およびY方向によって規定されるXY平面に対し直交する方向から見ることをいう。
また以下の説明における「上流」および「下流」とは、物品Mの搬送方向における「上流」および「下流」を意味する。
図1および図2に示すように、搬送装置1は、本体フレーム11、アーム部12、庇構造部13、第1コンベア14、第2コンベア15、保持具16、パレット検出部17、進入検出部18a、および制御部19を有する。
本体フレーム(本体部)11は、Z方向に沿って延びた複数の支柱21と、上枠33と、下枠34とを含む。複数の支柱21は、一対の第1支柱21a,21aと、一対の第2支柱21b,21bとを含む。一対の第1支柱21a,21aは、第1コンベア14のY方向の両側に分かれて配置されている。一対の第2支柱21b,21bは、第2コンベア15のY方向の両側に分かれて配置されている。第1支柱21aと第2支柱21bとは、X方向に離れて配置されている。
上枠33は例えば矩形の枠体であり、支柱21の上端に設けられている。下枠34は例えば矩形の枠体であり、支柱21の下端に設けられている。下枠34は、隣り合う支柱21,21間に設けられた4つの横架材34aからなる。
一対の第1支柱21a,21aの間は、物品Mが搬入される物品搬入口24である。物品搬入口24は+X方向側の開口である。一対の第2支柱21b,21bの間は、物品Mが搬出される物品搬出口25である。物品搬出口25は−X方向側の開口である。
本体フレーム11の側面には、人、物などが本体フレーム11内に進入するのを妨げるガード体26,26が設けられている。ガード体26は、柵、格子状フレーム、板体、網状体などであってよい。
第2支柱21b,21bには、それぞれ人等が物品搬出口25に近づくのを妨げる扉状のガード体29が設けられている。ガード体29は、柵、格子状フレーム、板体、網状体などであってよい。
本体フレーム11は、床面F1に設置される。
アーム部12は、アーム22と、保持部23とを備えている。
アーム22は、例えば直交ロボットアームであり、本体フレーム11に接続されている。
図2に示すように、アーム22は、例えば、第1部材22a、第2部材22b、および第3部材22cを含む。第1部材22aは、本体フレーム11に設けられたガイドに案内されて、Z方向に沿って移動可能(昇降可能)である。第2部材22bは、第1部材22aに支持および案内されて、Y方向に沿って移動可能である。第3部材22cは、第2部材22bに支持および案内されてX方向に移動可能である。アーム22の先端部には、後述する保持部23が取り付けられる。アーム22は、X方向、Y方向、およびZ方向の所望の位置に、保持部23を移動させる。
なお、「アーム」とは、保持部23を所望の位置に移動させる部材を広く意味し、必ずしも棒状の部材に限られない。アーム22は、保持部23を移動させる「駆動部」または「移動機構」と称されてもよい。また「アームによって運ばれた物品」とは、アームに取り付けられた保持部によって保持されることで運ばれる物品を含む。
保持部23は、物品Mを保持可能なエンドエフェクタである。保持部23の一例は、真空ポンプに連結された複数の吸盤と、吸盤の吸引動作を制御する電磁弁とを有する。保持部23は、物品Mに接した吸盤が真空吸引されることで、物品Mを保持する(把持する)。なお、保持部23は、吸引に限らず、物品Mを挟持することで物品を保持するものでもよい。「把持」とは、「物品を持つ」という広い意味で用いられるものであり、「握り持つ」のような意味に限定されるものではない。
保持部23は、アーム22によって搬送パレット3に向けて移動され、搬送パレット3に置かれた物品Mを保持する。また、保持部23は、アーム22によって移動されることで、保持した物品Mを第1コンベア14まで運ぶ。保持部23は、物品Mを第1コンベア14に移動させた状態で、物品Mに対する保持を解除する。これにより、搬送装置1は、本体フレーム11の外にある搬送パレット3に置かれた物品Mを本体フレーム11に向けて搬送し、第1コンベア14に載せることができる。
第1コンベア14は、搬送パレット3と、投入コンベア(第3コンベア)4との間に位置する。第1コンベア14は、本体フレーム11に接続されて、本体フレーム11によって支持されている。第1コンベア14は、例えばローラコンベアである。第1コンベア14は、アーム22によって運ばれた物品Mを受け取り、その物品Mを−X方向に搬送する。
第2コンベア15は、第1コンベア14と、投入コンベア4との間に位置する。第2コンベア15は、本体フレーム11に接続されて、本体フレーム11によって支持されている。第2コンベア15は、例えばローラコンベアである。第2コンベア15は、第1コンベア14の下流側に位置する。第2コンベア15は、第1コンベア14によって搬送された物品Mを第1コンベア14から受け取り、その物品Mを−X方向に搬送する。
庇構造部13は、アーム部12の可動範囲より高い位置に、本体フレーム11から+X方向に突出して形成されている。
庇構造部13は、本体フレーム11の第1支柱21a,21aからそれぞれ+X方向に延出する一対の側板27,27と、側板27,27の先端27a,27aに架け渡された前板28とを備えている。庇構造部13の平面視形状は、例えば矩形である。
庇構造部13は、平面視においてアーム部12の可動範囲を包含するように形成されている。庇構造部13と床面F1との間の下方空間S1は、アーム部12の可動範囲を含む空間である。
保持具16は、一端31a,31aが庇構造部13に連結された一対の延出部31,31と、延出部31,31の他端31b,31bを結ぶ係止バー32とを備えている。
延出部31,31の一端31a,31aは、庇構造部13に回動可能に連結されている。保持具16は、庇構造部13に全体が収納された収納状態P1(図1参照)と、係止バー32が庇構造部13より低く位置する保持位置P2(図3参照)との間で移動可能である。
図3に示すように、保持位置P2において、保持具16は、搬送パレット3の少なくとも一部を包囲する。保持具16の係止バー32は搬送パレット3の一部(例えば柵部3b)に係止可能である。保持具16は、例えば自重により係止バー32が下降する方向に回動し、係止バー32が搬送パレット3に当接する。保持具16は、搬送パレット3の高さに応じて回動できるため、大きさ、形状が異なる複数の搬送パレット3に当接可能である。
保持位置P2においては、例えば延出部31,31は搬送パレット3のY方向の移動を規制し、係止バー32は搬送パレット3の+X方向への移動を規制する。搬送パレット3は、本体フレーム11によって−X方向の移動が規制される。そのため、搬送パレット3は搬送装置1に対して位置決めされる。保持具16は、例えば係止バー32によって搬送パレット3の+X方向の移動を規制することによって、搬送パレット3が第1パレット検出部17a(後述)に押し当てられた状態を維持できる。
保持具16は、搬送パレット3の全周を包囲してもよいし、搬送パレット3一部を包囲してもよい。
図2および図3に示すように、パレット検出部17(搬送体検出部)は、例えば、第1パレット検出部17aと、第2パレット検出部17bとを含む。第1パレット検出部17aは、例えば搬送パレット3により押圧されることで2つの接点部が電気的に導通して制御部19に信号を送る感圧型のスイッチ素子である。第1パレット検出部17aは、第1支柱21a,21a間に設けられた横架材34aの外面(+X方向側の面)に設けられている。第2パレット検出部17bは、例えば光学的に搬送パレット3の存在を検出するカメラ等の光学装置である。第2パレット検出部17bは、第1支柱21a,21aの下部にそれぞれ設けられている。なお、パレット検出部17は、第1および第2パレット検出部17a,17bのいずれか一方のみで構成されていてもよい。
進入検出部18aは、例えばカメラ等の光学装置であり、アーム部12の可動範囲への侵入物の進入を検出することができる。進入検出部18aは、庇構造部13に設けられている。なお、侵入物は物に限らず、人であってもよい。
進入検出部18aは、例えば、搬送パレット3が下方空間S1に配置された状態で、下方空間S1またはそれより広い警戒空間に人等が進入したことを検出できることが好ましい。
進入検出部18aは、例えば、搬送パレット3上の物品Mを検出する物品検出部としても機能する。
図2に示すように、制御部(制御回路)19は、搬送装置1の全体の動作を制御する。すなわち、制御部19は、アーム部12、第1コンベア14、第2コンベア15、および保持具16の各種動作を制御する。制御部19は、例えば、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む回路基板20(制御基板)によって実現される。例えば、制御部19は、回路基板20のメモリに記憶されたプログラムをCPUのようなプロセッサが実行することで実現されるソフトウェア機能部である。あるいは、制御部19は、回路基板20に実装されたLSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、およびFPGA(Field-Programmable Gate Array)のようなハードウェアによって実現されてもよい。
次に、搬送装置1を用いた搬送方法について説明する。
図3に示すように、搬送パレット3が所定の位置に配置されると、パレット検出部17によって搬送パレット3が検出される。
制御部19は、例えば、パレット検出部17によって搬送パレット3が検出された場合にのみアーム部12、コンベア14,15等を動作可能とすることができる。これにより、搬送パレット3が所定の位置にないときにはアーム部12、コンベア14,15等が動作しないため、安全性を確保できる。
制御部19は、例えば、パレット検出部17によって搬送パレット3が検出された場合にのみ保持具16を動作可能とすることができる。これにより、搬送パレット3が所定の位置にないときには保持具16が動作しないため、安全性を確保できる。
制御部19は、例えば、パレット検出部17によって搬送パレット3が検出され、かつ保持具16が搬送パレット3を保持したことが検出部(図示略)によって検出された場合にのみアーム部12、コンベア14,15等を動作可能とすることができる。これにより、安全性をさらに高めることができる。
制御部19は、例えば、パレット検出部17によって搬送パレット3が検出されたときに、保持具16を動作させて搬送パレット3を保持し、さらに、アーム部12による物品Mの搬送が開始させることができる。これにより、搬送パレット3を所定の位置に配置させただけで物品Mの搬送が開始されるため、作業性を高めることができる。
制御部19は、例えば、アーム部12の可動範囲への物体の進入が進入検出部18aによって検出されない場合にのみアーム部12、コンベア14,15等を動作可能とすることができる。これにより、アーム部12の可動範囲に人等が進入したときにはアーム部12、コンベア14,15等が動作しないため、安全性を確保できる。
保持具16を下方に回動させると、保持具16の係止バー32は搬送パレット3の一部(柵部3b)に係止し、搬送パレット3は搬送装置1に対して位置決めされる。
制御部19は、アーム22によって、搬送パレット3に積載された物品Mに向けて保持部23を移動させる。制御部19は、保持部23の電磁弁を制御することで、保持部23によって物品Mを保持する。
制御部19は、第1コンベア駆動機構(図示略)を制御することで、搬送パレット3における物品Mの積載高さ(アーム22による物品Mの搬送高さ)に応じて、Z方向に沿って第1コンベア14を移動させる。
次いで、制御部19は、アーム部12によって、第1コンベア14の上方に物品Mを移動させた後、物品Mに対する保持を解除する。これにより、物品Mは第1コンベア14に移動する。
次いで、制御部19は、第2コンベア駆動機構(図示略)を制御することで、第1コンベア14と略同じ高さに第2コンベア15を移動させる。制御部19は、第1コンベア14を制御することで、第1コンベア14に載せられた物品Mを、−X方向に搬送する。
次いで、制御部19は、第2コンベア15を第1コンベア14と略同じ高さとすることで、第2コンベア15は第1コンベア14から物品Mを受け取る。第2コンベア15を、投入コンベア4と略同じ高さとして−X方向に搬送することで、第2コンベア15から投入コンベア4に物品Mを送る。
搬送装置1によれば、平面視においてアーム部12の可動範囲を包含する庇構造部13を備えているため、アーム部12の可動範囲を含む下方空間S1を視覚的にわかりやすく提示できる。これにより、下方空間S1への人等の進入を起こりにくくできるため、アーム部12、搬送パレット3等が人等に衝突するなどの事故を防ぐことができる。よって、安全性確保の点で優れている。
搬送装置1では、大きな設置スペースを必要とする柵などの構造を持たないため、設置スペースを小さくできる。
また、搬送装置1では、装置全体を囲む柵を有する装置とは異なり、柵内領域への出入りのための操作等が不要であり、搬送装置1に対する搬送パレット3のセットおよびリリースの操作を簡略化できる。よって、作業の効率化を図ることができる。
搬送パレット3が柵部3bを有するボックスパレットである場合には、搬送装置1の本体フレーム11および庇構造部13と、搬送パレット3の載置台3aおよび柵部3bとが、物品Mを包囲する構造として機能するため、安全性確保の点でより好ましい。
搬送装置1は、保持具16を備えているため、搬送パレット3の移動を規制することができる。そのため、アーム部12により搬送パレット3が押圧されて移動したり倒れて人等に衝突するなどの事故を防ぐことができる。
保持具16は、庇構造部13に回動可能に連結された延出部31,31と、延出部31,31の他端31b,31bに設けられた係止バー32を備えているため、搬送パレット3の少なくとも一部を包囲して保持できる。よって、搬送パレット3の移動を確実に規制できる。
また、保持具16は、搬送パレット3の少なくとも一部を包囲して保持できるため、大きさや形状が異なる複数の搬送パレット3にも対応できる。
搬送装置1は、パレット検出部17と、パレット検出部17によって搬送パレット3が検出されたときにアーム部12を動作可能とする制御部19とを備えているため、搬送パレット3が所定の位置にないときにはアーム部12等が動作しない。よって、安全性を確保できる。
搬送装置1は、アーム部12の可動範囲への物体の進入を検出する進入検出部18aを備えているため、制御部19によって、アーム部12の可動範囲への物体の進入が進入検出部18aによって検出されない場合にのみアーム部12等を動作可能とすることができる。これにより、アーム部12の可動範囲に人等が進入したときにはアーム部12等が動作しないため、安全性を確保できる。
搬送装置1は、庇構造部13に、次に示す構成を容易に付加できる。これにより、機能性を高めることができる。
庇構造部13には、搬送パレット3に搭載された物品Mを検出する物品検出部18bを設けてもよい。物品検出部18bは、例えばカメラ等の光学装置である。
物品検出部18bを設けることにより、物品検出部18bによって物品Mが検出された場合にのみアーム部12等を動作可能とすることができ、誤動作を防ぐことができる。また、庇構造部13は物品Mの上方に位置するため、撮像等により物品Mの全体を把握するのに有利であり、物品Mの正確な情報が得られる。
庇構造部13には、搬送パレット3に搭載された物品Mの位置または姿勢を検知する位置・姿勢検知部18cを設けてもよい。位置・姿勢検知部18cは、例えばTOFセンサである。位置・姿勢検知部18cを設けることにより、位置・姿勢検知部18cによって検知された物品Mの位置・姿勢が正常範囲である場合にのみアーム部12等を動作可能とすることができ、誤動作を防ぐことができる。また、庇構造部13は物品Mの上方に位置するため、物品Mの検知が容易であり、物品Mに関する正確な情報が得られる。
庇構造部13には、物品Mに設けられたICタグなどの非接触型データ受送信体からの信号を受信する読取装置18dを設けてもよい。読取装置18dを設けることにより、読取装置18dによって得られた、物品Mに関する情報に基づいてアーム部12等を適切に動作させることができる。また、庇構造部13は物品Mの上方に位置するため、正確な情報の読み取りが可能である。
庇構造部13には、物品Mを検知するカメラ(例えば前述の物品検出部)の校正のための装置18e(校正装置)、例えば照度、読み取りエリアなどの調整のための装置を設けてもよい。校正のための装置18eを設けることにより、物品Mに関する正確な情報を得ることができる。また、庇構造部13は物品Mの上方に位置するため、正確な校正が可能である。
搬送装置1は、進入検出部18a、物品検出部18b、位置・姿勢検知部18c、読取装置18d、および校正のための装置18eのうち、いずれか1つのみを備えていてもよいし、2以上を備えていてもよい。
庇構造部13(例えば前板28の外面28aまたは側板27の外面27b)には、表示部30を設けてもよい。表示部30としては、例えば搬送装置1の動作状況を表示する(例えば、搬送装置1が動作可能な状態または動作できない状態にあることを示す)ランプ、液晶パネル等が使用できる。表示部30は、物品Mの搬入位置を示す案内表示、安全確保の認識を喚起する表示であってもよい。
庇構造部13には、物品Mに光を照射する照明装置を設けてもよい。これにより、前述の物品検出部等による撮像の際の光学的な条件を整えることができるため、物品Mに関する正確な情報を得ることができる。
庇構造部13には、外部からの外乱光を防ぐための遮光幕、減光幕等を設けてもよい。これにより、前述の物品検出部18b等による撮像の際の光学的な条件を整えることができるため、物品Mに関する正確な情報を得ることができる。
(第2の実施形態)
次に、図4を参照して、第2の実施形態について説明する。
図4は、第2の実施形態の搬送装置を示す図である。
図4に示すように、第2の実施形態の搬送装置101は、庇構造部13に保持具16がなく、これに代えて、包囲構造体36が設けられている点で、第1の実施形態とは異なる。第1の実施形態の搬送装置1と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
包囲構造体36は、例えば布、樹脂シートなどのシート材からなるカーテンである。包囲構造体36は、庇構造部13の側板27,27および前板28に設けられており、下方空間S1の少なくとも一部を包囲する。包囲構造体36は、下方空間S1の全周を包囲してもよいし、下方空間S1の一部を包囲してもよい。
物品Mを搬入するための搬送パレットに柵部(例えば図2および図3に示す柵部3b)がない場合には、保持具等による位置決めが難しいが、搬送装置101は、そのような場合でも包囲構造体36によって搬送体(パレット)を包囲することができる。そのため、アーム部12の可動範囲を含む下方空間S1を視覚的にわかりやすく提示できる。よって、安全性の確保が可能である。
包囲構造体はシート材からなるカーテンに限らず、他の構成であってもよい。
図5は、第2の実施形態の搬送装置101の変形例である搬送装置111を示す図である。
図5に示すように、搬送装置111は、包囲構造体36に代えて、シャッター装置である包囲構造体46を備えている。包囲構造体46は、支柱47と、支柱47に形成されたガイドレール(図示略)に沿って開閉動作するシャッターカーテン48とを備えている。
また、包囲構造体としては、折り戸を用いてもよい。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、平面視においてアーム部12の可動範囲を包含する庇構造部13を備えているため、アーム部12の可動範囲を含む下方空間S1を視覚的にわかりやすく提示できる。これにより、アーム部12、搬送パレット3等が人等に衝突するなどの事故を防ぐことができる。よって、安全性確保の点で優れている。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…搬送装置、3…搬送パレット(搬送体)、11…本体フレーム(本体部)、12…アーム部、13…庇構造部、16…保持具、31…延出部、32…係止バー(バー)、17…パレット検出部(搬送体検出部)、18a…進入検出部、18b…物品検出部、18c…位置・姿勢検知部、18d…読取装置、18e…校正装置、19…制御部、36,46…包囲構造体、30…表示部、M…物品。

Claims (8)

  1. 本体部と、
    前記本体部の外にある物品を前記本体部に向けて搬送するアーム部と、
    前記アーム部の可動範囲より高い位置にあって、平面視において前記可動範囲を包含するように前記本体部から突出する庇構造部と、を備え
    前記庇構造部は、前記物品を搭載可能な搬送体を位置決めする保持具が設けられ、
    前記保持具は、一端が前記庇構造部に回動可能に連結された一対の延出部と、前記一対の延出部の他端を結ぶバーとを備えた、搬送装置。
  2. 前記搬送体を検出する搬送体検出部と、前記搬送体検出部によって前記搬送体が検出されたときに前記アーム部を動作可能とする制御部を備えた、
    請求項に記載の搬送装置。
  3. 前記庇構造部に、前記アーム部の可動範囲への侵入物の進入を検出する進入検出部を備えた、
    請求項1または2に記載の搬送装置。
  4. 前記庇構造部に、前記物品を検出する物品検出部を備えた、
    請求項1〜のうちいずれか1項に記載の搬送装置。
  5. 前記庇構造部に、前記物品検出部を校正する校正装置を備えた、
    請求項に記載の搬送装置。
  6. 前記庇構造部に、表示部を備えた、
    請求項1〜のうちいずれか1項に記載の搬送装置。
  7. 前記庇構造部に、前記物品に設けられた非接触型データ受送信体からの信号を受信する読取装置を備えた、
    請求項1〜のうちいずれか1項に記載の搬送装置。
  8. 前記庇構造部に、前記アーム部の可動範囲の少なくとも一部を包囲する包囲構造体が設けられた、
    請求項1〜のうちいずれか1項に記載の搬送装置。
JP2016171272A 2016-09-01 2016-09-01 搬送装置 Active JP6837782B2 (ja)

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