JP4484069B2 - 台車搬送システム - Google Patents

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Description

本発明は、台車搬送システムに関する。
例えば、自動車の製造ラインにおいては、台車が各工程を経由して搬送される過程で、台車に載置されたワークに各部品が組付けられる台車搬送システムが設備されたものがある(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、従来の台車搬送システムでは、床面に、台車を案内するための案内溝等の開口、若しくは案内レール等の突起物が台車搬送経路に沿って延設されるため、作業者が上記開口や突起物に足を取られる虞がある。また、従来の台車搬送システムでは、床面に落下された部品や工具等が、上記開口若しくは突起物と台車との間に噛込まれた場合には、製造ラインが停止して復旧に時間を要する虞がある。さらに、従来の台車搬送システムでは、台車の搬送方向を変えるために、連続するモジュール間に台車旋回用モジュールや台車横移動用モジュールを設置する必要があり、設備が煩雑化且つ大型化されると共に、レイアウトの自由度が制限されるといった問題がある。
特開平8−169528号公報(段落番号0014〜0042、図1〜図4)
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、床面の凹凸を排除して作業環境の安全が確保される台車搬送システムを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の台車搬送システムは、床面に対して出没可能であると共に床面上を往復動作可能な単数若しくは複数個のピンを備える台車搬送モジュールが適宜に配置されて構成された台車搬送経路と、台車搬送経路上の各ピンが選択的に係合されるピン係合部が配設された台車と、を含む台車搬送システムであって、ピン係合部は、台車の四隅に配設されるピン係合孔と、相互に隣接される各ピン係合孔を結ぶ直線上に延設されたピン係合溝と、によって構成される
ことを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項2に記載の台車搬送システムは、床面に対して出没可能であると共に床面上を往復動作可能な単数若しくは複数個のピンを備える台車搬送モジュールが適宜に配置されて構成された台車搬送経路と、台車搬送経路上の各ピンが選択的に係合されるピン係合部が配設された台車と、を含む台車搬送システムであって、台車搬送モジュールは、床面に対して同一平面上に設けられてピンが昇降動作可能に支持されるピンガイドと、本体両端部に配設されたスプロケットに巻回されて一端部がピンガイドの一端部に接続されると共に他端部がピンガイドの他端部に接続される履帯と、本体両端部に配設されたスプロケットのうち少なくとも一方が回転駆動されて履帯が駆動される履帯駆動機構と、ピンガイドに支持されたピンが昇降動作されるピン昇降機構と、を含んで構成されて、ピン昇降機構によって上昇されたピンが台車の選択されたピン係合部に係合されて、この状態で、履帯駆動機構によって履帯が駆動されてピンガイドが往復動作されることにより、台車がピンに連れられて台車搬送経路上を搬送されるように構成されることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載の台車搬送システムにおいて、ピン昇降機構は、ピンが立設されるピンベースと、本体内部に水平に延設されてピンベースをピンガイド往復方向に案内するガイドレールと、該ガイドレールとアクチュエータとの間に介在されるリンク機構と、を具備して、アクチュエータによってリンク機構が駆動されてガイドレールが昇降動作されることにより、該ガイドレールに連動してピンベースが昇降動作されてピンがピンガイドに対して昇降動作されることを特徴とする。
したがって、請求項1に記載の発明では、台車搬送モジュールの各ピンが、複数個のピン係合孔と複数個の各ピン係合溝とで構成されるピン係合部のうち、選択されたピン係合孔又はピン係合溝に係合される。
請求項に記載の発明では、ピン昇降機構によって上昇されることにより床面に対して突出された各ピンが台車の選択された各ピン係合部に係合されて、この状態で、履帯駆動機構によって履帯が駆動されてピンガイドが適宜に往復動作されることにより、台車が各ピンに連れられて台車搬送経路上を搬送される。
請求項に記載の発明では、アクチュエータによってリンク機構が駆動されてガイドレールが昇降動作されることにより、該ガイドレールに連動してピンベースが昇降動作される。これにより、ピンがピンガイドに対して昇降動作されて床面に対して突出又は退避される。
床面の凹凸を排除して作業環境の安全が確保される台車搬送システムを提供することができる。
本発明の一実施の形態を図1〜図16に基づいて説明する。図1に示されるように、本台車搬送システム1は、台車搬送モジュールMが適宜に配置されることにより台車搬送経路が構成される。そして、本台車搬送システム1は、台車搬送モジュールMのピンPが上昇されて床面に対して突出されることにより、当該ピンPが台車2の選択されたピン係合部3〜9に係合されて、この状態でピンPが往復動作されることにより、上記台車2がピンPに連れられて上記台車搬送経路上を搬送される構造になっている。図2及び図3に示されるように、上記台車2は、正方形の一辺(図2における上側の辺)が切欠かれて全体としてコの字状に形成される基台10を有して、該基台10の下面には4個の旋回式キャスタ11が配設される。また、上記台車2は、上記基台10の下面の四隅にボス12〜15が下向き(図3における下方向)に立設されて、ボス12〜15の端部面には、上記台車搬送モジュールMのピンPが係合可能なピン係合孔3〜6がそれぞれ設けられる。
さらに、図2及び図3に示されるように、上記台車2は、上記基台10の下面のボス12とボス13との間、ボス13とボス14との間、ボス14とボス15との間に、それぞれスカート16、17、18が設けられて、スカート16〜18の端部面には、上記台車搬送モジュールMのピンPが係合及び摺動可能なピン係合溝7〜9がそれぞれ設けられる。なお、ピン係合溝7〜9は、ピン係合孔3の中心とピン係合孔4の中心とを結ぶ線分上、ピン係合孔4の中心とピン係合孔5の中心とを結ぶ線分上、ピン係合孔5の中心とピン係合孔6の中心とを結ぶ線分上にそれぞれ設けられる。また、上記ボス12〜15の端部面及び上記スカート16〜18の端部面は、各キャスタ11の車輪が水平な床面に接地された状態で当該床面から同一高さにある。さらに、各ピン係合孔3〜6及び各ピン係合溝7〜9は、開口部がテーパ状に拡径される。次に、台車搬送モジュールMの構造を詳細に説明する。なお、図1に示される台車搬送モジュールM1〜M7は、台車搬送モジュールM5を除いては基本構造が同一であるため、ここでは、台車搬送モジュールM1のみの構造を詳細に説明する。
図4及び図5に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、長箱状に形成された本体19に、本体長手方向(図4及び図5における左右方向)両端部にピンP1,P2が立設されたピンベース20が収容される。また、上記台車搬送モジュールM1は、各ピンP1,P2が、上記本体19の上面開口部19aに収容されるピンガイド21によって昇降動作可能に支持される。さらに、図7に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、該ピンガイド21の下面が、本体19の幅方向(図7における左右方向)両側の内側面上部に設けられて本体19の長手方向幅方向(図7における紙面視方向)へ相互に平行に延びる一対のガイドビーム22の各上面22aによって摺動可能に支持されると共に、当該ピンガイド21の下面21aに配設された2組のガイドローラ23対が、上記一対のガイドビーム22の各側端部面22bに転動可能に当接される。そして、図4及び図6に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、本体19内部に、本体長手方向に水平に延びるガイドレール24が収容されて、該ガイドレール24が、上記ピンベース20の一側面(図6における右側面)に配設された2組のガイドローラ25対によって挟圧される。
図4及び図5に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、本体19内部の長手方向(図4及び図5における左右方向)両端部に、スプロケット26,27が配設されており、各スプロケット26,27には、一端部が上記ピンガイド21の一端部(図4及び図5における右側端部)に接続されると共に他端部が上記ピンガイド21の他端部(図4及び図5における右側端部)に接続される履帯28が巻回される。そして、上記台車搬送モジュールM1では、本体19の一側面(図4における下側の面)に取付けられた電動モータ29によって駆動側の上記スプロケット26が駆動されて上記履帯28が駆動されることにより、上記ピンガイド21が一対のガイドビーム22によって案内されて本体19長手方向へ往復動作される。これにより、上記台車搬送モジュールM1では、上記ピンベース20が上記ガイドレール24によって案内されつつ、各ピンP1,P2が上記ピンガイド21に連れられて本体19長手方向へ往復動作される構造になっている。
図4、図6及び図8に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、上記ガイドレール24を含んで構成されるリンク機構30を備えており、該リンク機構30が本体19の一側面に設けられるエアシリンダ31(アクチュエータ)によって駆動されることにより、各ピンP1,P2が上記ピンガイド21に案内されて昇降動作される構造になっている。上記リンク機構30は、上記本体19の一側面(図6における右側面)に回転可能に支持されて、同一水平面上に、且つ相互に平行に配設される複数本の軸32を有する。各軸32は、一端部(本体19内側の端部)に内リンクプレート33の基部が固着されると共に他端部(本体19外側の端部)に外リンクプレート34の基部が固着される。なお、各内リンクプレート33と各外リンクプレート34とは、各軸32の軸心回りに所定角度位相をなすように各軸32に設けられる。また、上記リンク機構30は、各外リンクプレート34の先端部に、各軸32に対して平行に配置されると共に本体19に対して外側(図6における右側)に突出される各外リンクピン35が設けられる。
そして、図6及び図9に示されるように、各外リンクピン35は、水平に配置されるリンク棒36に一列で配設された各リンク孔に回転可能に嵌合される。また、図4、図6及び図8に示されるように、上記リンク機構30は、各内リンクプレート33の先端部に、各軸32に対して平行に配置されると共に本体19に対して内側(図6における左側)に突出される各内リンクピン37が設けられる。そして、各内リンクピン37は、水平に配置される上記ガイドレール24に一列で配設された各リンク孔に回転可能に嵌合される。なお、図9に示されるように、上記リンク機構30のリンク棒36には、基部が回動可能に取付けられた上記エアシリンダ31のピストンロッド31a先端が、ピン38の軸心回りに回動可能に接続される。そして、上記台車搬送モジュールM1は、図10及び図11に示されるように、エアシリンダ31のピストンロッド31aが後退端位置に位置された状態では、各内リンクプレート33が各軸32の軸心周りに角度位相が0度に位置決めされる。
上記台車搬送モジュールM1は、上記図10及び図11に示される状態では、上記ガイドレール24が下降端位置に位置されて、該ガイドレール24の上下方向(図10における上下方向)の位置に応じて昇降動作されるピンベース20が下降端位置に位置決めされることにより、該ピンベース20に立設された各ピンP1,P2が上記床面(ピンガイド21の上面)に対して退避される(突出されない)構造になっている。そして、上記台車搬送モジュールM1は、上記図10及び図11に示される状態で上記エアシリンダ31のピストンロッド31aが伸長されることにより、各外リンクプレート34が各軸32の軸心周りに図11における反時計回り方向へ所定角度位相だけ回動されると共に各内リンクプレート33が各軸32の軸心周りに図10における時計回り方向へ所定角度位相だけ回動される構造になっている。これにより、上記台車搬送モジュールM1は、図8に示されるように、上記ガイドレール24が上昇端位置に位置されて、該ガイドレール24の上下方向の位置に応じて昇降動作されるピンベース20が上昇端位置に位置決めされることにより、該ピンベース20に立設された各ピンP1,P2が上記床面(ピンガイド21の上面)に対して突出される構造になっている。
なお、図9に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、上記エアシリンダ31のピストンロッド31aが伸長された状態では、各外リンクプレート34が起立した状態に対して上記ピストンロッド31aの伸長方向(図9における左側)に傾けられる。これにより、上記台車搬送モジュールM1では、エアシリンダ31への圧縮空気の供給が不意に停止された場合であっても、リンク機構30が機械的にロックされて、各ピンP1,P2が上昇端位置で保持される構造になっている。また、図6に示されるように、上記台車搬送モジュールM1は、上記ピンガイド21の下面21aに位置検出用ドグ39が設けられると共に、本体19の他側面(図6における左側面)に適宜に位置検出センサS(近接スイッチ)が設けられており、該位置検出センサSの検出信号に基づいて上記電動モータ29が制御される構造になっている。
次に、図1に示される本台車搬送システム1の作用を説明する。なお、本台車搬送システム1では、台車搬送モジュールM1,M6,M7は所定間隔に配置された2本の昇降動作可能なピンPが往復動作されるタイプ、また、台車搬送モジュールM2、M3、M4は1本の昇降動作可能なピンPが往復動作されるタイプ、さらに、台車搬送モジュールM5は1本の昇降動作可能なピンを固定して備えるタイプのものである。まず、図12に示される状態では、台車2が本台車搬送システム1の第1ステーションST1にあり、台車搬送モジュールM2の後退端位置に位置決めされたピンP3がピン係合溝7(ピン係合部)に係合されると共に、台車搬送モジュールM3の後退端位置に位置決めされたピンP4がピン係合孔4(ピン係合部)に係合される。この状態で、各ピンP3,P4が同時に且つ同一速度で前進(図12における右方向へ移動)されることにより、台車2が各ピンP3,P4に連れられて第2ステーションST2に向けて移動される。
そして、台車2が第2ステーションST2に向けて移動される過程で台車搬送モジュールM2に設けられる位置検出センサS4の検出信号が検出されると、台車搬送モジュールM2の電動モータ29が減速制御されて、ピンP3の移動速度がピンP4と比較して低くなる。これにより、台車2は、図12における反時計回り方向へ回動しながら第2ステーションST2に向けて移動される。そして、台車搬送モジュールM2に設けられる位置検出センサS5及び台車搬送モジュールM3に設けられる位置検出センサS7の検出信号が検出されることで各ピンP3,P4が停止されて、図13に示されるように、各ピンP3,P4が前進端位置で停止される。次に、台車搬送モジュールM4の後退端位置に位置決めされたピンP5が上昇されて台車2のピン係合溝8に係合されると共に台車搬送モジュールM5のピンP6が上昇されて台車2のピン係合孔5に係合された後、各ピンP3,P4が下降される。なお、各ピンP3,P4は、下降された後に後退(図13における左方向へ移動)されて、各位置検出センサS3,S6の検出信号が検出されることで停止されて各後退端位置に位置決めされる。
この状態で、図14に示されるように、ピンP5が前進(図14における下方向へ移動)されると、台車2がピンP6の回りに図14における時計回り方向に回動される。そして、位置検出センサS9の検出信号が検出されて、図15に示されるように、ピンP5が前進端位置で停止されることにより、台車2は第2ステーションST2に位置決めされる。次に、台車搬送モジュールM6の後退端位置に位置決めされた各ピンP7が上昇されて台車2のピン係合溝7に係合されると共にピンP8が上昇されて台車2のピン係合孔4に係合された後、各ピンP5,P6が下降される。なお、ピンP5は、下降された後に後退(図15における上方向へ移動)されて、位置検出センサS8の検出信号が検出されることで停止されて後退端位置に位置決めされる。この状態で、台車搬送モジュールM6の各ピンP7,P8が前進(図15における下方向へ移動)されることにより、台車2が各ピンP7,P8に連れられて第3ステーションST3に向けて移動される。
そして、図16に示されるように、台車搬送モジュールM6の位置検出センサS11の検出信号が検出されてピンP7,P8が前進端位置で停止されることにより、台車2は第3ステーションST3に位置決めされる。次に、台車搬送モジュールM7の後退端位置に位置決めされたピンP9が上昇されて台車2のピン係合溝8に係合されると共にピンP10が上昇されて台車2のピン係合孔5に係合された後、各ピンP7,P8が下降される。なお、各ピンP7,P8は、下降された後に後退(図16における上方向へ移動)されて、位置検出センサS10の検出信号が検出されることで停止されて各後退端位置に位置決めされる。この状態で、台車搬送モジュールM7の各ピンP9,P10が前進(図16における左方向へ移動)されることにより、台車2が各ピンP9,P10に連れられて第4ステーションST4に向けて移動される。そして、図16に示されるように、台車搬送モジュールM7の位置検出センサS13の検出信号が検出されてピンP9,P10が前進端位置で停止されることにより、台車2は第4ステーションST4に位置決めされる。
次に、台車搬送モジュールM1の後退端位置に位置決めされたピンP1が上昇されて台車2のピン係合溝9に係合されると共にピンP2が上昇されて台車2のピン係合孔6に係合された後、各ピンP9,P10が下降される。なお、各ピンP9,P10は、下降された後に後退(図16における右方向へ移動)されて、位置検出センサS12の検出信号が検出されることで停止されて各後退端位置に位置決めされる。この状態で、台車搬送モジュールM1の各ピンP1,P2が前進(図16における上方向へ移動)されることにより、台車2が各ピンP1,P2に連れられて第1ステーションST1に向けて移動される。そして、図12に示されるように、台車搬送モジュールM1の位置検出センサS2の検出信号が検出されてピンP1,P2が前進端位置で停止されることにより、台車2は第1ステーションST1に位置決めされる。次に、台車搬送モジュールM2の後退端位置に位置決めされたピンP3が上昇されて台車2のピン係合溝7に係合されると共にピンP4が上昇されて台車2のピン係合孔4に係合された後、各ピンP1,P2が下降される。
なお、各ピンP1,P2は、下降された後に後退(図12における下方向へ移動)されて、位置検出センサS1の検出信号が検出されることで停止されて各後退端位置に位置決めされる。また、各ピンP1〜P10(P5を除く)が下降端位置にあることは、各台車搬送モジュールM1〜M7(M5を除く)の各エアシリンダ31(アクチュエータ)のシリンダスイッチの信号によって検知される。
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本台車搬送システム1は、各台車搬送モジュールM1〜M7が適宜に配置されて台車搬送経路が構成されるため、レイアウトの自由度が高く、レイアウト変更も容易に行うことができる。また、特定の台車搬送モジュールM1〜M7に重大な不具合が発生した場合であっても、不具合が発生した台車搬送モジュールのみを交換することで対応することが可能になり、早急にシステム1を復旧させることで生産性の低下を最低限度に抑制することができる。さらに、システム1の復旧までの間は作業者1人が当該特定の台車搬送モジュールM1〜M7をバックアップすることで対応が可能になる。
また、各台車搬送モジュールM1〜M7は、ピンガイド21及び履帯28上面が本体19の上面開口部19aに収容されて床面に対して同一レベルに位置されると共に、各ピンP1〜P10が床面に対して退避される(ピンガイド21に収容される)ため、床面の凹凸が排除されてフルフラットフロアが実現されることにより、作業環境の安全性を確保することができる。さらに、床面に落下された部品や工具等が噛込まれることがなく、システムの信頼性が確保される。また、各台車搬送モジュールM1〜M7は、高さ寸法を低く設定することができるため、深いピットが不要で工事費が安価である。
また、本台車搬送システム1は、台車2に複数個のピン係合部(各ピン係合孔3〜6及び各ピン係合溝7〜9)が配設されて、台車搬送モジュールM1〜M7のピンP1〜P10が必要に応じて上昇されて選択されたピン係合部に係合される。そして、台車2のピン係合部に係合されたピンP1〜P10が適宜に往復動作されることにより、台車2が、ピンP1〜P10に連れられて移動されて台車搬送経路上を搬送される。したがって、本台車搬送システム1では、ピンP1〜P10を係合させるピン係合部を適宜に選択することで、ピンP1〜P10の直線的な往復動作によって台車2を旋回させることができる。
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本台車搬送システム1では、各台車搬送モジュールM1〜M7を図1に示されるように配置して台車搬送経路を構成したが、状況に応じて、必要な仕様の台車搬送モジュールMを必要な数量だけ適宜に配置して台車搬送経路を構成すればよい。
本台車搬送システムの平面図である。 本台車搬送システムに用いられる台車の底面図である。 本台車搬送システムに用いられる台車の正面図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールの平面図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのA−A矢視図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのB−B矢視図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのC−C矢視図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのリンク機構の本体内側部分を示す説明図であって、特に、ピンが上昇端位置にある状態を示す図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのリンク機構の本体外側部分を示す説明図であって、特に、ピンが上昇端位置にある状態を示す図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのリンク機構の本体内側部分を示す説明図であって、特に、ピンが下降端位置にある状態を示す図である。 本台車搬送システムに用いられる台車搬送モジュールのリンク機構の本体外側部分を示す説明図であって、特に、ピンが下降端位置にある状態を示す図である。 本台車搬送システムの動作説明図である。 本台車搬送システムの動作説明図である。 本台車搬送システムの動作説明図である。 本台車搬送システムの動作説明図である。 本台車搬送システムの動作説明図である。
1 台車搬送システム、2 台車、3〜6 ピン係合孔(ピン係合部)、7〜9 ピン係合溝(ピン係合部)、19 本体、20 ピンベース、21 ピンガイド、24 ガイドレール、26,27 スプロケット、28 履帯、30 リンク機構、31 電動モータ(アクチュエータ)、M1〜M7 台車搬送モジュール

Claims (3)

  1. 床面に対して出没可能であると共に前記床面上を往復動作可能な単数若しくは複数個のピンを備える台車搬送モジュールが適宜に配置されて構成された台車搬送経路と、前記台車搬送経路上の各ピンが選択的に係合されるピン係合部が配設された台車と、を含む台車搬送システムであって、
    前記ピン係合部は、前記台車の四隅に配設されるピン係合孔と、相互に隣接される各ピン係合孔を結ぶ直線上に延設されたピン係合溝と、によって構成されることを特徴とする台車搬送システム。
  2. 床面に対して出没可能であると共に前記床面上を往復動作可能な単数若しくは複数個のピンを備える台車搬送モジュールが適宜に配置されて構成された台車搬送経路と、前記台車搬送経路上の各ピンが選択的に係合されるピン係合部が配設された台車と、を含む台車搬送システムであって、
    前記台車搬送モジュールは、前記床面に対して同一平面上に設けられて前記ピンが昇降動作可能に支持されるピンガイドと、本体両端部に配設されたスプロケットに巻回されて一端部が前記ピンガイドの一端部に接続されると共に他端部が前記ピンガイドの他端部に接続される履帯と、前記本体両端部に配設されたスプロケットのうち少なくとも一方が回転駆動されて前記履帯が駆動される履帯駆動機構と、前記ピンガイドに支持された前記ピンが昇降動作されるピン昇降機構と、を含んで構成されて、前記ピン昇降機構によって上昇された前記ピンが前記台車の選択された前記ピン係合部に係合されて、この状態で、前記履帯駆動機構によって前記履帯が駆動されて前記ピンガイドが往復動作されることにより、前記台車が前記ピンに連れられて前記台車搬送経路上を搬送されるように構成されることを特徴とする台車搬送システム。
  3. 前記ピン昇降機構は、前記ピンが立設されるピンベースと、前記本体内部に水平に延設されて前記ピンベースをピンガイド往復方向に案内するガイドレールと、該ガイドレールとアクチュエータとの間に介在されるリンク機構と、を具備して、前記アクチュエータによって前記リンク機構が駆動されて前記ガイドレールが昇降動作されることにより、該ガイドレールに連動して前記ピンベースが昇降動作されて前記ピンが前記ピンガイドに対して昇降動作されることを特徴とする請求項に記載の台車搬送システム。
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