JP4189478B2 - 搬送装置 - Google Patents
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Description
そこで本発明は従来技術の上記した問題点に注目し、全高が低く、狭い場所にも設置可能な搬送装置を提供することを課題とするものである。
ここで「平面視エリア」とは搬送装置を上から見たときの平面エリアを指す。
また本発明の搬送装置では、主搬送手段と副搬送装手段がいずれも二列以上の搬送路を有し、これらが一組となったものである。そして本発明の搬送装置では、主搬送手段と副搬送手段の搬送方向は交差している。そして本発明の搬送装置では、昇降用動力源が主搬送手段と副搬送手段の搬送路によって囲まれる平面視エリア内、すなわち「井」の字状で囲まれた領域に設けられている。そのため本発明の搬送装置は全高を低く設計することができる。
すなわち前記した特許文献1に記載の搬送装置では、コンベアラインから物品を搬出する際にはモータ内蔵ローラ205を回転して物品搬送部201を上昇させ、物品をすくい上げる。そのため特許文献1に記載の搬送装置で使用される昇降用動力源(モータ内蔵ローラ205)には物品搬送部201の重量だけでなく、搬送する物品の重量も負荷される。そのため昇降用動力源は、搬送する物品を持ち上げることができるだけの能力が要求される。これに対して本発明の搬送装置では、主搬送手段と副搬送手段は一旦両者が上昇位置となる状態を経て一方の搬送手段が下降する。すなわち移載先の搬送手段が上昇して移載元の搬送手段によって支持された物品に当接し、その後、移載元の搬送手段を降下して物品を移載先の搬送手段に載せ替えるから、昇降用動力源は、搬送する物品を持ち上げる能力は不要である。そのため本発明によると昇降用動力源の小型化が可能である。
ここで本発明では、四本のリンクはそれぞれ約90度離れた位置でカムと係合しているから、四本のリンクの内の二本に関係する従動節がカムの長辺と係合している時、他の2本のリンクは、短辺と係合する。そのため従動節たるリンクのリフトは、二本のそれが低いとき他の二本は高い状態となる。またカムによってリンクが押し出された時に搬送手段は上昇するから、二本のリンクに繋がる搬送手段は上昇位置(又は上昇傾向)にあり、他の二本のリンクに繋がる搬送手段は下降位置(又は下降傾向)にある。
またカムが回転して各従動節の係合位置が変化し、カムの長辺側から短辺側に移行する時、または短辺側から長辺側に移行する時、各リンクは一斉にカムの角の位置を通過する。ここで前記した様に従動節たるリンクのリフトは、カムの輪郭の角の位置にある時に最も高くなり、さらに本発明ではカムによってリンクが押し出された時に搬送手段が上昇するから、カムが回転して各搬送手段が上昇位置(又は上昇傾向)から下降位置(又は下降傾向)に移るとき、あるいは下降位置(又は下降傾向)から上昇位置(又は上昇傾向)に移るときに必ず搬送手段は上昇位置を経る。また前記した様に四本のリンクはそれぞれ約90度離れた位置でカムと係合しているから、各搬送手段は同時に上昇位置を迎えることとなる。
すなわち本発明の搬送装置は、他のコンベア装置等と接続されて使用される場合が多いが、搬送路のレイアウトが「口」の字状であると、隣接するコンベア等との間で物品を受け渡す際に自己の搬送路を物品が跨ぐことになり、衝撃が大きい。
例えば主搬送手段を使用して隣接するコンベアに物品を移送する場合、搬送路のレイアウトが「口」の字状であれば、主搬送手段の搬送路の端部と隣接するコンベアとの間に副搬送手段の搬送路が横たわる。そのため主搬送手段から隣接するコンベアに物品を移送する際に衝撃が生じる。
これに対して本発明では、主搬送手段の搬送路と副搬送手段の搬送路は交差するので、隣接するコンベアとの間の隙間が小さく、物品の移送が円滑である。
本実施形態の搬送装置1は、主搬送コンベア(主搬送手段)2と副搬送コンベア(副搬送手段)3を備え、さらにこれらを昇降させる昇降機構を備えている。
図2は、図1に示す搬送装置1から主搬送コンベア2だけを抜き出して記載した主搬送コンベア2の正面図及び平面図である。
本実施形態で採用する主搬送コンベア2は、二列の搬送路5,6が一対となったものである。二列の搬送路5,6は同一の構造であるので、代表として搬送路5の構造を説明する。搬送路5は、具体的には小型のベルトコンベアであり、両端に設けられた主プーリ7,8にベルト10が懸架されたものである。ベルトは平ベルトである。主プーリ7,8はいずれもフレーム9に回転可能に支持されているが動力源には接続されておらず、動力は別途設けられた常時回転する回転体たるクラッチプーリ11から伝動される。クラッチプーリ11については後記する。
特に本実施形態では、主搬送コンベア2の上面側におけるベルト10の懸架経路に、図1,2に示すように二箇所の凹状部13a,13bが設けられている。すなわち主プーリ7,8の近傍にはそれぞれ二個づつ補助プーリ12a,12b,12h,12iが設けられており、ベルトは上記した補助プーリ12a,12b,12h,12iの下面側を通過する。そのためベルト10の懸架経路は、主プーリ7,8の近傍で窪む。凹状部13a,13bの幅は、ベルト10の幅よりも少し大きい程度であり、深さは、主搬送コンベア2と副搬送コンベア3の昇降量に略等しい。
主搬送コンベア2を構成する二列の搬送路5,6は、図1,2の様に一定の間隔を開けて平行に配されている。そして二列の搬送路5,6の主プーリ7,8間にはシャフト17,18が連通されている。より具体的には、搬送路5,6の主プーリ7同士の間にはシャフト17が挿通され、搬送路5,6の主プーリ8同士の間にはシャフト18が挿通されている。シャフト17,18と主プーリ7,8の間には図示しない軸受けが介在されており、主プーリ7,8はシャフト17,18に対して自由回転可能である。
シャフト17,18は、搬送路5,6の位置関係を維持するために設けられたものであり、主搬送コンベア2の搬送路5,6は、シャフト17,18によって水平状態を保ち、且つ一定の間隔を開けて平行に固定されている。
本実施形態で採用する副搬送コンベア3は、二列の搬送路20,21が一対となったものである。搬送路20,21は、小型のベルトコンベアであり、両端に設けられた主プーリ22,23にベルト25が懸架され、さらに5個の補助プーリ26a〜26eが設けられている。主プーリ22,23はいずれも動力源には接続されておらず、動力は別途設けられたクラッチプーリ27から伝動される。
反力発生用プーリ30は板バネ31によって支持されている。
主搬送コンベア2と副搬送コンベア3は、図1、図4の様にベース部材4に固定され、交差状に配置されている。すなわち主搬送コンベア2と副搬送コンベア3は、それぞれ二列の搬送路5,6,20,21を持ち、これらは互いに平行であるが、本実施形態の搬送装置1では、主搬送コンベア2の搬送路5,6に対して副搬送コンベア3の搬送路20,21が直交し、全体形状として「井」形状を構成している。従って主搬送コンベア2の搬送路5,6及び副搬送コンベア3の搬送路20,21は、いずれもその両端が搬送装置1の両端部にまで至っている。
本実施形態で採用する駆動機構36は、駆動モータ37と3本のシャフト95,96,97及び歯車列40,41によって構成されている。
他の2本のシャフト96,97は、最も長いシャフト95に対して直交する。最も長いシャフト95の一部95aと、他部95b、短シャフト96,97は、歯車列41を中心として放射状に配されている。シャフト95の一部95aと、他部95b、短シャフト96,97は同一平面上にあり、且つ隣接するシャフト同士は直交する。
また他の傘歯車43b,43dは、それぞれ短シャフト96,97の一端に接続されている。四個の傘歯車43a〜43dは、環状に配置されているが、実際に嵌合するのは長いシャフト95に設けられた傘歯車43aと短シャフト96に設けられた傘歯車43b、及び長いシャフト95に設けられた傘歯車43cと短シャフト97に設けられた傘歯車43dの二組だけであり、傘歯車43aと傘歯車43dは嵌合しない。また同様に傘歯車43bと傘歯車43cも嵌合しない。
すなわち搬送装置1を平面視(上から見る)した時、駆動機構36の駆動モータ37と歯車列40,41及び各シャフト95,96,97の大部分が主搬送コンベア2の搬送路5,6と副搬送コンベア3の搬送路20,21によって囲まれた長方形内であって中心をずれた位置に配置されている。またこれらの部材の高さ方向の位置関係についても主搬送コンベア2の搬送路5,6と副搬送コンベア3の搬送路20,21によって囲まれた長方形内にある。すなわち駆動機構36の駆動モータ37と歯車列40,41及び各シャフト95,96,97の大部分は主搬送手段2と副搬送手段3の搬送路5,6,20,21によって囲まれる立体エリア77内にある。
カム32は、いわゆる確動カムであり、ベース部材4に対して固定状の外郭片39と、ベース部材4に対して相対回転する内郭片44によって構成される。外郭片39は板状であり、その中心部に円形の穴46が形成されている。
二つの円弧47a,47bと二つの直線48a,48bの接続部分は傾きが不連続であり、角がある。カム32の内郭片44の輪郭は前記した様に長円形であって対称形である。
カム32は、ベース部材4の平面に対して対向する位置にある。内郭片44は外郭片39の中心部の穴46内にあって昇降用モータ(昇降用動力源)50(図1)によって回転される。
内郭片44と外郭片39の穴46との間には環状の溝29がある。
図6に示すようにリンク機構34aは、カム従動リンク49から順に、接続リンク24、開動リンク51,52、ロッド状リンク53,54、水平移動部材55,56及び立動リンク57,58がピンによって接続されて構成されたものである。
なお図6では各リンクを接続するピンが描かれているが、この内、中央に太線の円が描かれたものはベース部材4等とも係合している。
また開動リンク51,52の他端側にはロッド状リンク53,54がピン67,68を介して取り付けられている。ロッド状リンク53,54はベース部材4の辺と略平行に配置され、図示しないガイド部材によってベース部材4の表面を直線移動する様に規制されている。
立動リンク57,58と水平移動部材55,56を連結するピン72,73は、水平方向に配置されており、立動リンク57,58はベース部材4の平面を離れて立体的に揺動する。
立動リンク57,58は主搬送コンベア2の搬送路5のフレーム9の両端に接続され、搬送路5全体をフレーム9ごと昇降させる。
具体的に説明すると、昇降用モータ50の回転に応じてカム32の内郭片44が回転するが、カム32の輪郭は前記した様に長円形状であり、二つの円弧47a,47bを二つの直線48a,48bで結んだ平面形状をしている。
カム32の内郭片44は中心軸を中心として回転するから、カム32と係合するカム従動リンク49のリフトは、従動節たるコロ61が直線48a,48bと接している時に低く、二つの円弧47a,47bと接している時に高い。ここでカム従動リンク49の一端は、ピン60によって外郭片39に回転可能に取り付けられているから、カム従動リンク49はコロ61の位置に応じて揺動し、カム従動リンク49の他端側はコロ61が直線48a,48bと接している時にはカム32側にある。一方、コロ61が二つの円弧47a,47bと接している時にはカム従動リンク49の他端側は、カム32から遠い位置にある。
これに対して立動リンク57,58と水平移動部材55,56を連結するピン72,73は、水平方向に配置されており(他のピンは垂直方向に配置されている)、立動リンク57,58はベース部材4の平面を離れて立体的に揺動する。
そしてリンク機構34bは副搬送コンベア3の搬送路21を昇降させ、リンク機構34cは主搬送コンベア2の搬送路6を昇降させ、リンク機構34dは、副搬送コンベア3の搬送路20を昇降させる。
各リンク機構34a〜34dは、カム32に対してそれぞれ約90度の位相差があり、各リンク機構34a〜34dのカム従動リンク49は、それぞれ約90度離れた位置でカム32と係合している。
すなわち本実施形態では、搬送路5と駆動機構36は分離独立しており、カム32の動作によって搬送路5だけが昇降し、駆動機構36の高さは変わらない。そのため搬送路5が昇降すると、搬送路5と駆動機構36との位置関係、特に駆動機構36のクラッチプーリ11とベルト10との位置関係が変化する。すなわち搬送路5が上昇すると、図7の様にベルト10の下端側及び反力発生用プーリ15が共に上昇し、ベルト10がクラッチプーリ11に接すると共にベルト10は反力発生用プーリ15とクラッチプーリ11の間に挟まれる。そして反力発生用プーリ15は板バネ16によって支持されているから、ベルト10は反力発生用プーリ15から反力を受け、所定の力でクラッチプーリ11に押圧される。
逆に搬送路5が降下すると図8の様にベルト10はクラッチプーリ11から離れて走行を停止する。
そしてベルト25は、クラッチプーリ27の回転力を受けて走行する。
逆に搬送路20,21が降下すると図7の様にベルト25はクラッチプーリ27から離れて走行を停止する。
そのため本実施形態の搬送装置は全高が低い。
図12は、図1に示す搬送装置1から主搬送コンベア2と副搬送コンベア3の駆動機構36及び昇降機構の動力伝達機構42を抜き出して記載した平面図であり、主搬送コンベア2と副搬送コンベア3が共に上昇した状態を示す。図13は、図12の状態における搬送装置1を図1の矢印A方向から見たA方向矢視図である。図14は、図12の状態における搬送装置1を図1の矢印B方向から見たA方向矢視図である。
図15は、図1に示す搬送装置1から主搬送コンベア2と副搬送コンベア3の駆動機構36及び昇降機構の動力伝達機構42を抜き出して記載した平面図であり、主搬送コンベア2が降下し副搬送コンベア3が上昇した状態を示す。図16は、図15の状態における搬送装置1を図1の矢印A方向から見たA方向矢視図である。図17は、図15の状態における搬送装置1を図1の矢印B方向から見たA方向矢視図である。
図18は、本実施形態の搬送装置1を一連のコンベアラインに組み込んだ状態におけるコンベアラインの斜視図である。図19は、本実施形態の搬送装置1を使用した立体倉庫の斜視図である。
搬送装置1の主搬送コンベア2は、ローラコンベア81,82に対して直列状態にあり、副搬送コンベア3はこれらに対して直交する位置関係にある。
そして通常の物品をローラコンベア81からローラコンベア82に至る主たる搬送路に流す場合は、主搬送コンベア2を上昇させ、副搬送コンベアを降下した状態とする。
具体的には図9に示すように4組のリンク機構34a〜34dの内、主搬送コンベア2に至る二組のリンク機構34a,34cのカム従動リンク49がカム32の二つの円弧47a,47bと係合してカム従動リンク49が外側にあり、立動リンク57,58が立ち姿勢となって主搬送コンベア2の搬送路5がフレーム9ごと上昇している状態である。この時4組のリンク機構34a〜34dの内、副搬送コンベア3に至る二組のリンク機構34b,34dのカム従動リンク49はカム32の二つの直線48a,48b部分と係合している。
続いて昇降用モータ50を回転させてカム32の内郭片44を回転させる。内郭片44を回転させると、各リンク機構34a〜34dのカム従動リンク49とカム32との係合関係が変化する。すなわち4組のリンク機構34a〜34dの内、主搬送コンベア2に至る二組のリンク機構34a,34cのカム従動リンク49がカム32の二つの円弧47a,47bと係合していたが、カム従動リンク49は二つの直線48a,48b側に移動する。
また副搬送コンベア3に至る二組のリンク機構34b,34dのカム従動リンク49はカム32の二つの直線48a,48b部分と係合していたが、二つの円弧47a,47b側に移動する。
そのためカム32が回転して各リンク機構34a〜34dのカム従動リンク49とカム32との係合位置が変化し、カム32の二つの直線48a,48b部分から二つの円弧47a,47b部分に移行する時、または二つの円弧47a,47b部分から二つの直線48a,48b部分に移行するとき、リンク機構34a〜34dのカム従動リンク49は一斉にカムの角の位置を通過する。
また上昇位置にある副搬送コンベア3の搬送路20,21に懸架されたベルト25が走行を開始し、物品を横方向に移動させて物品が分岐コンベア83側に移送する。
図20は、本発明の関連発明の搬送装置の斜視図である。図21は、図20に示す搬送装置の主搬送コンベア2と副搬送コンベア3の昇降機構を表すスケルトン図である。図22は、図20に示す搬送装置で採用する昇降機構の動作を説明するスケルトン図である。
図20に示す搬送装置85は、本発明に関連する発明ではあるが本発明の実施形態ではない。本実施形態の搬送装置85は、主搬送コンベア86と副搬送コンベア87を有する。そして主搬送コンベア86は、平行に設けられた搬送路88,89によって構成されている。また副搬送コンベア87は、平行に設けられた搬送路90,91によって構成されている。
そして本実施形態の搬送装置85では、副搬送コンベア87の搬送路90,91が平行且つ対称位置に配置されている。また主搬送コンベア86の長い方の搬送路88は、副搬送コンベア87の搬送路90,91の一端側の外側に配置されている。これに対して主搬送コンベア86の短い方の搬送路89、副搬送コンベア87の搬送路90,91によって挟まれる位置に配置されている。
シャフトの一本(101)は、主搬送コンベア86の一方の搬送路88に沿って設けられ、他方のシャフト102は、副搬送コンベア87の一方の搬送路90に沿って設けられている。
またシャフト101に傘歯車によって構成される歯車列106が設けられ、当該歯車列106を介して回転力が主搬送コンベア86の一方の搬送路88のスプロケット115に伝動される。
副搬送コンベア87の一方の搬送路90に沿って設けられたシャフト102は、主搬送コンベア86の一方の搬送路89のスプロケット116に接続されている。ただし各シャフト101,102等とスプロケット111,116は、高さ方向の変位を許容する継ぎ手によって連結されている。
従って駆動モータ100が回転すると、回転力は各シャフト101,102に伝動され、さらに図示しない継ぎ手を介してスプロケット111,112,115,116が回転し、スプロケット111,112,115,116に懸架されたチェーン109が常時走行する。
すなわち図20,図21の様に、各搬送路ごとに1個の円盤120と二個のカム92,93と2本のリンク部材121,122が設けられている。
各カム92,93は、ベース部材123の平面に対して垂直に立設され、水平方向にのびるピン125によってベース部材123に軸止されている。そして各搬送路88,89,90,91にそれそれ二個づつコロ129が設けられ、当該コロ129とカム92,93が係合している。
また円盤120と各カム92,93はリンク121,122によって結ばれている。主搬送コンベア86を昇降させる円盤120と副搬送コンベア87を昇降させる円盤120のリンクとの接続位置は、図21に示すように90°位相がずれている。
昇降用モータ131が回転すると、全てのシャフト126,135,136が回転し、すべての円盤120が同期的に回転する。
また主搬送コンベア86を昇降させる円盤120と副搬送コンベア87を昇降させる円盤120のリンクとの接続位置は、前記した様に90°位相がずれているから、リンク121,122によって結合されたカム92,93は寝姿勢から立ち姿勢に変化する。従って隣接する搬送路88,89,90,91は上昇する。
すなわち搬送装置85を平面視(上から見る)した時、駆動機構の駆動モータ100と歯車列103,105,106及び各シャフト101,102の大部分が主搬送コンベア86の搬送路88,89と副搬送コンベア87の搬送路90,91によって囲まれた長方形内に配置されている。またこれらの部材の高さ方向の位置関係についても主搬送コンベア86の搬送路88,89と副搬送コンベア87の搬送路90,91によって囲まれた長方形内にある。すなわち駆動機構の駆動モータ100と歯車列103,105,106及び各シャフト101,102の大部分は主搬送手段86と副搬送手段87の搬送路88,89,90,91によって囲まれる立体エリア135内にある。
2 主搬送コンベア(主搬送手段)
3 副搬送コンベア(副搬送手段)
5,6 搬送路
7,8 主プーリ
10 ベルト
13a,13b 凹状部
20,21 搬送路
22,23 主プーリ
24 接続リンク
25 ベルト
32 カム
34a〜34d リンク機構
36 駆動機構
37 駆動モータ
42 動力伝達機構
50 昇降用モータ(昇降用動力源)
51,52 開動リンク
53,54 ロッド状リンク
55,56 水平移動部材
57,58 立動リンク
77 主搬送手段と副搬送手段の搬送路によって囲まれる立体エリア
85 搬送装置
86 主搬送コンベア
87 副搬送コンベア
88,89,90,91 搬送路
92,93 カム
100 駆動モータ
101,102 シャフト
103,105,106 歯車列
109 チェーン
111,112,115,116 スプロケット
120 円盤
123 ベース部材
131 昇降用モータ
135 主搬送手段と副搬送手段の搬送路によって囲まれる立体エリア
Claims (13)
- 所定の間隔をもって配された二列以上の搬送路が一組となった主搬送手段と、所定の間隔をもって配された他の二列以上の搬送路が一組となった副搬送手段と、前記主搬送手段と副搬送手段の少なくともいずれかを昇降させるための昇降用動力源と、昇降用動力源から搬送手段に動力を伝達する動力伝達手段を有し、前記動力伝達手段は長さの異なるリンク機構の組を有するものであり、前記主搬送手段と副搬送手段の搬送方向は交差して「井」の字状に配置され、前記主搬送手段と副搬送手段の搬送路によって囲まれる平面視エリア内であって中心を外れた位置に前記昇降用動力源が設けられ、さらに主搬送手段と副搬送手段の各搬送路は、共通の電動機と長さの異なるシャフトを有する駆動機構によって駆動され、前記電動機は前記主搬送手段と副搬送手段の搬送路によって囲まれる平面視エリア内であって中心を外れた位置に設けられていることを特徴とする搬送装置。
- 主搬送手段と副搬送手段の搬送路によって囲まれる立体エリア内に前記昇降用動力源の高さの50%以上の部分が配されていることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 主搬送手段と副搬送手段はいずれも昇降し、両者の昇降用動力源は共通の電動機であり、両者の昇降運動は連動して動作し、主搬送手段と副搬送手段のいずれかが上昇位置にあって稼働するとき、他方は下降位置にあることを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送装置。
- 主搬送手段と副搬送手段はいずれも昇降し、両者の昇降用動力源は共通の電動機であり、両者の昇降運動は連動して動作し、一方が上昇位置にあり他方が下降位置にある状態から、前記一方が下降位置にあり前記他方が上昇位置となる様に変化するとき、一旦両者が上昇位置となる状態を経て一方の搬送手段が下降することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の搬送装置。
- 動力伝達手段はカムを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の搬送装置。
- 動力伝達手段はカム及びリンクを有し、前記カムによってリンクが押し出された時に搬送手段は上昇又は下降することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の搬送装置。
- 主搬送手段と副搬送手段はいずれも二列の搬送路を有し、動力伝達手段は各搬送路に動力を伝達する4本のリンクと一個のカムを有し、前記4本のリンクはいずれも直接的に又は他の部材を介して前記カムとリンクし、前記カムによってリンクが押し出された時に搬送手段が上昇又は下降するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の搬送装置。
- カムの輪郭は略長方形又は略長円形であって対称形であり、4本のリンクは直接的に又は他の部材を介してそれぞれ約90度離れた位置でカムと係合し、前記カムによってリンクが押し出された時に搬送手段が上昇するものであることを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。
- 動力伝達手段は、所定の支持面上を水平方向に移動する水平移動部材と、前記水平部材と主搬送手段又は副搬送手段とをリンクするリンク部材を有し、水平移動部材が水平移動することによってリンク部材の水平に対する傾斜角度が立ち姿勢に変化し、主搬送手段又は副搬送手段を上昇させることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の搬送装置。
- 搬送路は、無端ベルト、チェーン、無端索条から選ばれたいずれかからなる貨物移送部材を有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の搬送装置。
- 貨物移送部材の懸架経路にガイド部材が設けられていて懸架経路の一部に凹状部があり、当該凹状部に他の搬送路の貨物移送部材の一部が配されていることを特徴とする請求項10に記載の搬送装置。
- 貨物移送部材は上昇位置にあるときのみ走行することを特徴とする請求項10又は11に記載の搬送装置。
- 常時回転する回転体を有し、主搬送手段と副搬送手段の少なくともいずれかの貨物移送部材は上昇位置にある時に前記回転体と直接的に又は他の部材を介在して係合し、下降位置にある時に前記係合が離れることを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の搬送装置。
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