JP7363686B2 - 物品搬送設備 - Google Patents

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本発明は、天井に吊り下げ支持された走行レールに沿って走行する物品搬送車と、床面側に設置されて物品が載置される載置台と、載置台の周囲に配置されて少なくとも上下方向に延在する構造体とを備えた物品搬送設備に関する。
特開2017-154840号公報には、天井に吊り下げ支持された走行レールに沿って走行する物品搬送車と、床面側に設置されて物品が載置される載置台とを備えた物品搬送設備が開示されている。特開2017-154840号公報の図5及び図6に例示されているように、物品搬送車は、物品を吊り下げて保持する物品保持部を昇降させることによって、床面側に設置された載置台と、天井側の物品搬送車との間で物品を移載する。物品搬送操車から地上側の載置台に降ろされた物品の引き取り、及び、物品搬送車に受け渡すための物品の載置台への設置は、しばしば作業者によって行われる。
特開2017-154840号公報
昇降移動する物品保持部は、上下方向視で載置台と重複する位置において昇降する。従って、通常、作業者は上下方向視で載置台と重複する位置には存在しない。しかし、作業者が載置台の方へ身を乗り出したり、物品の移動等のために載置台の方向に腕を伸ばしたりした場合には、昇降中の物品保持部と作業者とが接触する可能性がある。
上記背景に鑑みて、天井に吊り下げ支持された走行レールに沿って走行する物品搬送車と、床面側に設置されて物品が載置される載置台と、載置台の周囲に配置されて少なくとも上下方向に延在する構造体とを備えた物品搬送設備において、載置台の近傍の作業者の安全性を高めることのできる技術の提供が望まれる。
上記に鑑みた物品搬送設備は、天井に吊り下げ支持された走行レールと、前記走行レールに沿って走行する物品搬送車と、床面側に設置されて物品が載置される載置台と、前記載置台の周囲に配置されて少なくとも上下方向に延在する構造体と、を備えた物品搬送設備であって、前記物品搬送車は、前記物品を吊り下げて保持する物品保持部と、前記物品保持部を昇降させる昇降部とを備え、前記物品保持部を上昇させた状態で走行して前記物品を搬送し、前記物品保持部を下降させた状態で前記載置台との間で前記物品を移載し、前記上下方向に沿って前記構造体に配置された複数の警告灯と、複数の前記警告灯の点灯及び消灯を制御する警告灯制御部と、前記物品保持部の昇降を検出する昇降検出部と、をさらに備え、前記警告灯制御部は、前記昇降検出部による検出結果に基づいて、前記物品保持部の下降に応じて複数の前記警告灯を前記天井側から前記床面側に向かって順番に点灯させる。
この構成によれば、下降する物品保持部が載置台に接近すると、複数の警告灯が天井側から床面側に向かって順番に点灯する。これにより、載置台の近傍の作業者は、物品保持部が接近していることを、点灯する警告灯によって認知することができる。警告灯は、天井側から床面側に向かって点灯するから、下降する物品保持部の進行方向に合わせて、適切に物品保持部が接近していることを作業者に報知することができる。即ち、本構成によれば、作業者の安全性を高めることのできる物品搬送設備を実現することができる。
物品搬送設備のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
物品搬送設備の平面図 物品搬送車の側面図 物品搬送車の正面図 物品搬送車により物品を移載する例を示す図 物品搬送設備の構成を示す模式的ブロック図 警告灯の制御形態の一例を示すブロック図 警告灯の制御形態の一例を示すシーケンス図 警告灯を備えた物品保管設備の一例を示すブロック図 警告灯を3備えた物品保管設備の他の例を示すブロック図 警告灯を備えた物品保管設備の他の例を示すブロック図 警告灯の制御形態の他の例を示すブロック図
以下、物品保管設備の実施形態を図面に基づいて説明する。図1から図5に示すように、物品搬送設備100は、天井に吊り下げ支持されて走行経路1に沿って設置された走行レール2と、走行レール2上を走行経路1に沿って走行して物品Wを搬送する物品搬送車3と、を備えている。物品搬送車3は、例えば、半導体基板を収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)やフォトマスク等を収容するレチクルを物品Wとして搬送する。本実施形態では、物品WとしてFOUPを例示している。また、以下の説明では、走行経路1に沿った方向を走行方向Y、水平面に沿うと共に走行方向Yに直交する方向を幅方向Xとする。上下方向Zは、走行方向Y及び幅方向Xに直交する方向である。
図1に示すように、走行経路1は、1つの環状の主経路1Mと、複数の処理装置Pを経由する環状の複数の副経路1Sと、これら主経路1Mと副経路1Sとを接続する接続部Jとを備えている。接続部Jは、主経路1Mから副経路1Sに向けて物品搬送車3を分岐走行させる分岐部と、副経路1Sから主経路1Mに向けて物品搬送車3を合流走行させる合流部とを含む。物品搬送車3は、走行経路1は一方通行である。
図2及び図3に示すように、物品搬送車3は、走行経路1に沿って天井から吊り下げ支持されて配置された一対の走行レール2に案内されて走行経路1に沿って走行する走行部9と、走行レール2の下方に位置して走行部9に吊り下げ支持された搬送車本体10と、走行経路1に沿って配設された給電線11から非接触で駆動用電力を受電する受電部12とを備えている。また、搬送車本体10には、物品Wを吊り下げて保持する物品保持部13と、物品保持部13を昇降させる昇降部14とが備えられている。物品搬送車3は、図2及び図3に示すように、物品保持部13を上昇させた状態で走行して物品Wを搬送する。
図4に示すように、物品搬送設備100は、床面側に設置されて物品Wが載置される載置台4を備えている。物品搬送車3は、物品保持部13を下降させた状態で載置台4との間で物品Wを移載する。載置台4は、物品搬送設備100の複数箇所に配置されている。例えば、載置台4は、それぞれの処理装置Pや、図1における図外の物品保管庫に配置されている。図4に示すように、載置台4の周囲には、上下方向Zに延在する構造体としての区画体40が配置されている。本実施形態では、区画体40は、少なくとも水平方向における1方向に開口部42を有して構成されている。開口部42は、載置台4において物品Wをが載置される載置面41が開口部42を介して露出する状態で設けられており、この開口部42を介して載置台4と区画体40の外部との間で物品Wの移動が可能である。尚、当然ながら区画体40の上部も、昇降移動する物品保持部13が通過可能なように開放されている。
本実施形態では、図3に示すように、1台の物品搬送車3に2つの走行部9が備えられ、それぞれの走行部9により共通の搬送車本体10が吊り下げ支持されている。2つの走行部9は同じ構成であり、例えばそれぞれの走行部9に受電部12が備えられている。それぞれの走行部9は、物品搬送車3の走行方向Yに沿って並んで配置されている。
図2及び図3に示すように、それぞれの走行部9には、電動式の走行用アクチュエータ35(図5参照)にて回転駆動される一対の走行輪15が備えられている。走行輪15は、走行レール2のそれぞれの上面にて形成される走行面を転動する。また、それぞれの走行部9には、上下方向Zに沿う軸心周り(上下軸心周り)で自由回転する一対の案内輪16が、一対の走行レール2における内側面に接当する状態で備えられている。搬送車本体10には、図5に示すように、物品保持部13を昇降させる昇降用アクチュエータ34、物品Wを把持することによって保持する物品保持部13を駆動する保持用アクチュエータ33、等のアクチュエータ、及びそれらのアクチュエータを駆動する駆動回路等が備えられている。尚、これらのアクチュエータは、例えばモータやソレノイド等である。
物品搬送車3は、物品搬送設備100の全体を管理する設備制御装置H1(MCP:Material Control Processor)からの搬送指令に基づいて、物品Wを異なる載置台4の間で搬送する。本実施形態では、設備制御装置H1とそれぞれの物品搬送車3とは、ワイヤレス通信によって通信可能に構成されている。それぞれの物品搬送車3は、搬送車制御装置31を備えており、搬送指令に基づいて自律制御により物品搬送車3を走行させ、指定された載置台4の上方で停止して、物品保持部13を昇降させることによって物品Wを移載する。
また、図5に示すように、物品搬送設備100は、物品搬送車3と載置台4との間での物品Wの移載を管理する移載管理装置H3を備えている。設備制御装置H1は、物品搬送設備100に1つ備えられており、移載管理装置H3は、それぞれの載置台4に備えられている。移載管理装置H3とそれぞれの物品搬送車3とも、ワイヤレス通信によって通信可能に構成されている。例えば、載置台4へ物品Wを降ろす際に載置台4に別の物品Wが残っていると物品Wを降ろすことができず、載置台4から物品Wを受け取る際に載置台4に物品Wが載置されていないと物品Wを受け取ることができない。移載管理装置H3は、移載可能な状態である場合にのみ、物品保持部13が下降することを許可する。
ところで、物品搬送操車から地上側の載置台4に降ろされた物品Wの引き取り、及び、物品搬送車3に受け渡すための物品Wの載置台4への設置は、しばしば作業者80によって行われる。昇降移動する物品保持部13は、上下方向Z視で載置台4と重複する位置において昇降する。従って、通常、作業者80は上下方向Z視で載置台4と重複する位置には存在しない。しかし、作業者80が載置台4の方へ身を乗り出したり、物品Wの移動等のために載置台4の方向に腕を伸ばしたりした場合には、昇降中(特に下降中)の物品保持部13と作業者80とが接触する可能性がある。このため、本実施形態では、載置台4の近傍に居る作業者80に物品保持部13の接近を報知するための警告灯7が備えられている。
警告灯7は、図4に示すように、上下方向Zに沿って構造体としての区画体40に複数個、配置されている。本実施形態では、区画体40の開口部42を囲む枠43に複数の警告灯7が配置されている。載置台4を囲む区画体40が警告灯7を支持する支持体として兼用されるので、警告灯7を設置する際に別途支持体を設ける必要がなく、警告灯7を設置することによる物品搬送設備100のコストの上昇を抑制することができる。当然ながら、警告灯7は、区画体40とは別に、床面102に立設された不図示の警告灯支持体などの警告等支持部材に設置される形態であってもよい。
また、図4に示すように、本実施形態では、警告灯7は、床面102上に立つ作業者80の目の高さVを含む上下方向Zの範囲に配置されている。つまり、作業者80が視認し易い位置に、警告灯7が設置されるので、物品保持部13が接近することを適切に作業者80に報知することができる。
図6及び図7に示すように、複数の警告灯7は、昇降検出部5による検出結果に基づいて、警告灯制御部6により点灯及び消灯を制御される。昇降検出部5は、物品保持部13の昇降を検出する。警告灯制御部6は、昇降検出部5による検出結果に基づいて、物品保持部13の下降に応じて複数の警告灯7を天井側(上下方向上側Z1)から床面側(上下方向下側Z2)に向かって順番に点灯させる(順次点灯)。ここで、複数の警告灯7の内、最も上下方向上側Z1に配置された警告灯7を最上側警告灯71と称し、最も上下方向下側Z2に配置された警告灯7を最下側警告灯72と称する。警告灯制御部6は、最初に最上側警告灯71が点灯し、最後に最下側警告灯72が点灯するように、上下方向Zに沿った配置順に警告灯7を点灯させる。尚、消灯については、点灯と同じ順で、順次、消灯されても良いし、物品保持部13が下降した後に、一斉に消灯されてもよい。
即ち、物品保持部13が下降すると、複数の警告灯7が上下方向上側Z1から上下方向下側Z2に向かって順番に点灯する。これにより、載置台4の近傍の作業者80は、物品保持部13が下降していることを、点灯する警告灯7によって認知することができる。警告灯7は、上下方向上側Z1から上下方向下側Z2に向かって点灯するから、物品保持部13の進行方向に合わせて、適切に、物品保持部13が接近していることを作業者80に報知することができる。
昇降検出部5は、例えば、図8に示すように、移載管理装置H3とすることができる。尚、ここでは、移載管理装置H3と警告灯制御部6とが、設備内ネットワーク90を介して接続されている形態を例示しているが、移載管理装置H3と警告灯制御部6とは、例えば区画体40(構造体)において直接接続されていてもよい。例えば、載置台4の側に設置された移載管理装置H3からの出力信号を分岐し、分岐後の出力信号を警告灯制御部6に接続することによって、移載管理装置H3を昇降検出部5として低コスト且つ簡単に機能させることができる。
また、昇降検出部5は、例えば、図9に示すように、走行経路1或いは載置台4に設置されて、物品保持部13の下降を検出する物品保持部検出センサ51とすることもできる。
また、昇降検出部5は、図10に示すように、設備制御装置H1とすることもできる。設備制御装置H1は、物品搬送車3と通信可能に構成されている。物品搬送車3は、設備制御装置H1からの搬送指令に基づいて物品Wを搬送するため、設備制御装置H1は、物品保持部13が下降する対象の載置台4を特定することができる。図10に示すように、設備制御装置H1と警告灯制御部6とが、設備内ネットワーク90を介して接続されていると、設備制御装置H1を昇降検出部5として機能させることができる。
警告灯制御部6は、物品保持部13が載置台4に向かって下降する場合の下降速度に同期して、物品保持部13よりも床面102側(上下方向下側Z2)の警告灯7が点灯するように制御する。複数の警告灯7が、順次点灯していく速度が物品保持部13の下降速度と同期していることで、作業者80は接近する物品保持部13の挙動を体感し易い。
尚、警告灯制御部6は、物品保持部13の下降速度に同期せずに警告灯7を点灯させてもよい。但し、警告灯制御部6は、最上側警告灯71の点灯から最下側警告灯72の点灯までの点灯速度が、物品保持部13の下降速度よりも速くなるように、警告灯7を点灯させると好適である。このように警告灯7を点灯させることにより、物品保持部13が下降するよりも先に警告灯7を点灯させることができる。
また、警告灯制御部6は、昇降検出部5により物品搬送車3の接近を検出した場合に、予め規定された物品保持部13の規定下降速度に基づいて、複数の警告灯7のそれぞれを点灯させる点灯時刻を決定してもよい。物品保持部13の下降速度は、予め規定しておくことが可能である。この場合には、物品保持部13の下降速度の情報を、逐次取得しなくても、物品保持部13の下降速度に応じて警告灯を点灯させることができる。
下降速度は、物品Wを保持した物品保持部13が下降する速度と、物品Wを保持していない物品保持部13が下降する速度とで異なる場合がある。例えば、物品保持部13が物品Wを保持している場合は、物品Wの重さにより、物品Wを保持していない場合に比べて、下降速度が速くなる場合がある。つまり、物品保持部13が載置台4に向かって下降する場合の下降速度は、物品Wを保持して下降する場合の第1下降速度と、物品Wを保持せずに下降する場合の第2下降速度とで異なる場合がある。
物品保持部13の下降速度が高い場合は、下降速度が低い場合に比べて単位時間当たりに物品保持部13が下降する距離が長くなる。従って、警告灯7の点灯によって作業者80に物品保持部13の接近を報知した場合に、物品保持部13が作業者80に接近するまでの時間は、第1下降速度の方が、第2下降速度に比べて短くなる。即ち、作業者80が警告灯7の点灯に気づいてから予防安全行動を行うまでの時間が短くなる。従って、警告灯7を順番に点灯させる遷移速度は、下降速度よって異なる速度に設定されているとよい。物品Wを保持しているか否かによって異なる物品保持部13の下降速度に応じて遷移速度が異なるので、物品保持部13の下降速度が高い場合でも、作業者80は予防安全行動を行うまでの時間を確保することができる。
尚、規定下降速度は、等速には限らない。加速度が既知であれば、規定下降速度は、加減速を伴っていてもよい。この場合も、警告灯制御部6は、規定下降速度に同期して、警告灯7が点灯するように制御することができる。また、警告灯制御部6は、最上側警告灯71の点灯から最下側警告灯72の点灯までの点灯速度が、物品保持部13の規定下降速度よりも速くなるように、警告灯7を点灯させてもよい。
また、作業者80が載置台4の近傍に居ない場合には、物品保持部13の接近を報知する対象が居ないため、警告灯7を点灯させなくてもよい。このため、物品搬送設備100には、図11に示すように、載置台4の近傍における作業者80の存否を検出する作業者検出センサ8が備えられていてもよい。この場合、警告灯制御部6は、作業者検出センサ8が作業者80が存在することを検出している場合に、警告灯7を点灯させ、作業者検出センサ8が作業者80が存在することを検出していない場合には警告灯7を点灯させないように制御する。これによって、報知が不要な警告灯7が点灯することを抑制することができる。
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した物品搬送設備の概要について簡単に説明する。
1つの態様として、天井に吊り下げ支持された走行レールと、前記走行レールに沿って走行する物品搬送車と、床面側に設置されて物品が載置される載置台と、前記載置台の周囲に配置されて少なくとも上下方向に延在する構造体と、を備えた物品搬送設備は、前記物品搬送車は、前記物品を吊り下げて保持する物品保持部と、前記物品保持部を昇降させる昇降部とを備え、前記物品保持部を上昇させた状態で走行して前記物品を搬送し、前記物品保持部を下降させた状態で前記載置台との間で前記物品を移載し、前記上下方向に沿って前記構造体に配置された複数の警告灯と、複数の前記警告灯の点灯及び消灯を制御する警告灯制御部と、前記物品保持部の昇降を検出する昇降検出部と、をさらに備え、前記警告灯制御部は、前記昇降検出部による検出結果に基づいて、前記物品保持部の下降に応じて複数の前記警告灯を前記天井側から前記床面側に向かって順番に点灯させる。
この構成によれば、下降する物品保持部が載置台に接近すると、複数の警告灯が天井側から床面側に向かって順番に点灯する。これにより、載置台の近傍の作業者は、物品保持部が接近していることを、点灯する警告灯によって認知することができる。警告灯は、天井側から床面側に向かって点灯するから、下降する物品保持部の進行方向に合わせて、適切に物品保持部が接近していることを作業者に報知することができる。即ち、本構成によれば、作業者の安全性を高めることのできる物品搬送設備を実現することができる。
ここで、前記警告灯制御部は、前記物品保持部が前記載置台に向かって下降する場合の下降速度に同期して、前記物品保持部よりも前記床面側の前記警告灯が点灯するように制御すると好適である。
この構成によれば、物品保持部の位置に応じて、適切に警告灯が点灯するように制御される。複数の警告灯が順次、点灯していく速度が物品保持部の下降速度と同期していることで、作業者は下降によって作業者に接近する物品保持部の挙動を体感し易い。
ここで、前記物品保持部が前記載置台に向かって下降する場合の下降速度は、前記物品を保持して下降する場合の第1下降速度と、前記物品を保持せずに下降する場合の第2下降速度とで異なり、前記警告灯が順番に点灯する遷移速度は、前記下降速度よって異なる速度に設定されていると好適である。
物品保持部の下降速度が高い場合は、下降速度が低い場合に比べて単位時間当たりに物品保持部が下降する距離が長くなる。従って、警告灯の点灯によって作業者に物品保持部の接近を報知した場合に物品保持部が作業者に接近するまでの時間は、物物品保持部の下降速度が高い場合の方が、下降速度が低い場合に比べて短くなる。即ち、作業者が警告灯の点灯に気づいてから予防安全行動を行うまでの時間が短くなる。本構成によれば、物品を保持しているか否かによって異なる物品保持部の下降速度に応じて、警告灯が順番に点灯する遷移速度が異なるので、物品保持部の下降速度が高い場合でも、作業者は予防安全行動を行うまでの時間を確保することができる。
また、前記構造体は、少なくとも水平方向における1方向に開口部を有して、前記載置台を囲む区画体を備え、前記開口部を囲む枠に複数の前記警告灯が配置されていると好適である。
この構成によれば、載置台を囲む区画体が警告灯を支持する支持体として兼用されるので、警告灯を設置する際に別途支持体を設ける必要がなく、警告灯を設置することによる物品搬送設備のコストの上昇を抑制することができる。
また、前記床面上に立つ作業者の目の高さを含む前記上下方向の範囲に前記警告灯が配置されていると好適である。
この構成によれば、作業者が視認し易い位置に、警告灯が設置されるので、物品保持部が接近することを適切に作業者に報知することができる。
また、前記物品搬送車と前記載置台との間での前記物品の移載を管理する移載管理装置を備え、前記昇降検出部は、前記移載管理装置からの情報に基づいて、前記物品保持部の昇降を検出すると好適である。
通常、物品搬送車が載置台へ物品を降ろす際には、載置台に別の物品が残っていないかなどの確認のために物品搬送車と移載管理装置との通信が行われる。本構成によれば、このような移載管理装置からの情報に基づいて物品保持部の昇降が検出されるので、物品保持部の下降に合わせて適切に警告灯を点灯させることができる。
また、前記載置台の近傍における作業者の存否を検出する作業者検出センサを備え、前記警告灯制御部は、前記作業者検出センサが前記作業者を検出している場合に、前記警告灯の点灯を行い、前記作業者検出センサが前記作業者を検出していない場合には前記警告灯の点灯を行わないと好適である。
作業者が載置台の近傍に居ない場合には、物品保持部の接近を報知する対象が居ないため、警告灯を点灯させなくてもよい。従って、本構成のように、作業者検出センサの検出結果に基づいて警告灯を点灯させるか否かが制御されると好適である。
2 :走行レール
3 :物品搬送車
4 :載置台
5 :昇降検出部
6 :警告灯制御部
7 :警告灯
8 :作業者検出センサ
13 :物品保持部
14 :昇降部
40 :区画体
42 :開口部
43 :枠
80 :作業者
100 :物品搬送設備
102 :床面
H3 :移載管理装置
V :高さ
W :物品
Z :上下方向
Z1 :上下方向上側(天井側)
Z2 :上下方向下側(床面側)

Claims (7)

  1. 天井に吊り下げ支持された走行レールと、前記走行レールに沿って走行する物品搬送車と、床面側に設置されて物品が載置される載置台と、前記載置台の周囲に配置されて少なくとも上下方向に延在する構造体と、を備えた物品搬送設備であって、
    前記物品搬送車は、前記物品を吊り下げて保持する物品保持部と、前記物品保持部を昇降させる昇降部とを備え、前記物品保持部を上昇させた状態で走行して前記物品を搬送し、前記物品保持部を下降させた状態で前記載置台との間で前記物品を移載し、
    前記上下方向に沿って前記構造体に配置された複数の警告灯と、
    複数の前記警告灯の点灯及び消灯を制御する警告灯制御部と、
    前記物品保持部の昇降を検出する昇降検出部と、をさらに備え、
    前記警告灯制御部は、前記昇降検出部による検出結果に基づいて、前記物品保持部の下降に応じて複数の前記警告灯を前記天井側から前記床面側に向かって順番に点灯させる、物品搬送設備。
  2. 前記警告灯制御部は、前記物品保持部が前記載置台に向かって下降する場合の下降速度に同期して、前記物品保持部よりも前記床面側の前記警告灯が点灯するように制御する、請求項1に記載の物品搬送設備。
  3. 前記物品保持部が前記載置台に向かって下降する場合の下降速度は、前記物品を保持して下降する場合の第1下降速度と、前記物品を保持せずに下降する場合の第2下降速度とで異なり、前記警告灯が順番に点灯する遷移速度は、前記下降速度よって異なる速度に設定されている、請求項1又は2に記載の物品搬送設備。
  4. 前記構造体は、少なくとも水平方向における1方向に開口部を有して、前記載置台を囲む区画体を備え、前記開口部を囲む枠に複数の前記警告灯が配置されている、請求項1から3の何れか一項に記載の物品搬送設備。
  5. 前記床面上に立つ作業者の目の高さを含む前記上下方向の範囲に前記警告灯が配置されている、請求項1から4の何れか一項に記載の物品搬送設備。
  6. 前記物品搬送車と前記載置台との間での前記物品の移載を管理する移載管理装置を備え、前記昇降検出部は、前記移載管理装置からの情報に基づいて、前記物品保持部の昇降を検出する、請求項1から5の何れか一項に記載の物品搬送設備。
  7. 前記載置台の近傍における作業者の存否を検出する作業者検出センサを備え、前記警告灯制御部は、前記作業者検出センサが前記作業者を検出している場合に、前記警告灯の点灯を行い、前記作業者検出センサが前記作業者を検出していない場合には前記警告灯の点灯を行わない、請求項1から6の何れか一項に記載の物品搬送設備。
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