JP6845550B2 - 移載装置 - Google Patents
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Description
しかしながらこの作業は重労働であることから、これらを機械で行うパレタイジング用の移載装置が提案されている。
また、関連する発明は、物品の取り出し及び/又は積込みを行う移載装置において、本体部と、移動台を有し、移動台は動力によって本体部の待機位置と外側の張出位置の間を往復移動可能であり、前記移動台は上面側に回転又は走行する搬送手段があり、前記移動台の下面側には自走又は空転する抵抗軽減手段があることを特徴とする移載装置である。
ここで回転する搬送手段としては、例えばローラやコロがある。また走行する搬送手段の例としては、ベルトやチェーンの上に物品を載置して搬送するものがあげられる。
例えば、物品がパレット等に3段に積み重ねられている場合であって、3段目(最上位)の物品を取り出す場合、取り出し対象の物品の底と、その下(下から2段目)の物品の間に移動台を押し込む。ここで本発明の移載装置は、下面側には自走又は空転する抵抗軽減手段があるので、移載装置と2段目の物品との間の摩擦抵抗は小さい。
また移動台の押し込みと同時に移動台の上面側に設けられた搬送手段を駆動し、取り出し対象の物品を移動台の上面側に引き込む。
その結果、移動台の先端部が序々に3段目の物品と2段目の物品の間に割り込み状に進入し、取り出し対象の物品は移動台の上に引き込まれてゆく。そして遂には物品が元の部材の上から移動台に乗り移る。
続いて移動台を張出位置から待機位置に移動させ、物品をパレット等から積み下ろす。
この場合は、張出位置に空のパレット又は既に幾らかの物品が積み込まれた状態のパレットを設置する。
また移動台を待機位置に待機させ、その状態の移動台の上に一個、又は複数個の物品を例えば平置き状に積み込む。そして物品を載置した状態の移動台を張出位置に移動させる。
移動台が張出位置に移動し、パレット上に到達したならば、上面側に設けられた搬送手段を駆動し、移動台上の物品を移動台の外に押し出す。またこれと同期的に、移動台を待機位置側にゆっくりと戻す。その結果、移動台上の物品がパレット上に乗り移り、移動台はパレットの上を離れて待機位置に戻る。
先頭部回転体は、小径であるから、取り出し対象の物品の下の端にもぐり込みやすい。また先頭部回転体は、搬送用回転体と同じ方向に回転するので、物品の端部を持ち上げ、物品の下に隙間を形成する。
そしてその隙間に移動台が進行して行く。その結果、取り出し対象の物品は斜め姿勢となり、上面側の前記搬送手段に乗り上げる。
その後、物品は搬送手段に引き込まれ、移動台に乗り移る。
あるいは移動台を全体的に昇降して移動台の下面が着地する状態と移動台の下面が浮き上がった状態を作る。
移動台を浮き上がった状態とすることにより、移動台を待機位置に移動させる際の抵抗が少ない。
本実施形態の移載装置1は、図1の様にパレット(他の部材)2等に積み重ねられた物品3を取り出す装置であり、パレタイジング用の荷役装置である。
本実施形態の移載装置1は、図1の様にパレット載置台5と付属コンベヤ6の間に配置されており、パレット2に積み重ねられた物品群から物品3を積み下ろしたり、積み込んだりものである。
本体部10は、フレーム部材20を有し、当該フレーム部材20に間隔を開けて一対の走行レール12が平行に配置されている。本実施形態では、走行レール12は、溝形鋼であり、凹部を向き合わせて配置されている。溝形鋼は、公知の通り、二つのフランジ部をウェブが繋ぐ形状であり、本実施形態ではフランジ部の内側が走行路として機能する。
図3の様に、走行レール12は、待機部領域15側(後方側)の端部がピン21によってフレーム部材20に軸止されている。走行レール12の他端側(前方側)はフレーム部材20に固定されておらず自由端となっている。
そのため走行レール12は、図7(b)、(c)の様に、後方側のピン21を中心として上下に揺動可能である。
走行レール12の自由端側は押さえバー18で接続されている。
本実施形態では、ラック形成部材17は、直線状の歯付きベルトである。
フレーム部材20の張出部領域16は2本の走行レール12に挟まれた領域であり、上下に貫通する大きな空間となっている。
本実施形態では、揺動手段22は、図7の様にギャードモータ23と、当該ギャードモータ23によって回転するカム25によって構成されている。
ギャードモータ23は、フレーム部材20に一体的に固定されており、カム25は、走行レール12と当接している。
移動台11は、全体として面積が大きく、厚さの薄い部材であり、図4の様に多数の搬送コロ(搬送手段)26と、多数の走行コロ(抵抗軽減手段)27及び駆動ローラ28を備えている。
そして無端ベルト30が、搬送コロ26、走行コロ27及び駆動ローラ28と係合し、駆動ローラ28の回転力を搬送コロ26、走行コロ27に伝導してこれらを回転させる。また移動台11は、先頭ローラ(先頭回転体)42を有している。
即ち移動台11は、図3の様に枠状部材37を有し、当該枠状部材37で囲まれる枠内に、短冊状のコロ支持部材32が多数支持されている。そして当該コロ支持部材32に、多数の搬送コロ(搬送手段)26と、多数の走行コロ(抵抗軽減手段)27が回転可能に支持されている。
搬送コロ26の各搬送コロ片31は、いずれも円柱形である。
搬送コロ26の一部は、コロ支持部材32よりも上部側に露出している。
走行コロ27の一部は、コロ支持部材32よりも下部側に露出している。
駆動ローラ28は、枠状部材37の一端側に支持されており、内蔵されたモータを駆動することにより、ローラ本体38が回転する。
ここで無端ベルト30の懸架経路は特殊であり、走行コロ27に対しては無端ベルト30の内側が係合し、搬送コロ26に対しては無端ベルト30の外側が係合している。
即ち搬送コロ26及び走行コロ27は、図4、図5の様に高さ方向が入り組んでいる。そして無端ベルト30の内側面が走行コロ27と係合している。ここで走行コロ27には、周面に環状の溝36があり、無端ベルト30は当該溝36に収容されている。
搬送コロ26の下面側は、走行コロ27の上面よりも下にあり、搬送コロ26の表面が無端ベルト30の外面を下側に押し込んでいる。
本実施形態では、搬送コロ26と走行コロ27が、無端ベルト30の異なる面と係合しているので、搬送コロ26と走行コロ27は互いに逆方向に回転する。
先頭ローラ42の位置は、前記した駆動ローラ28と反対側の位置である。先頭ローラ42は、張出部領域16に向かう位置(前方)にあり、駆動ローラ28は、待機部領域15側に向かう位置(後方)にある。
また先頭ローラ42の高さは、図5の様に搬送コロ26よりも低い。
先頭ローラ42は、無端ベルト30とは係合せず、走行コロ27の一つと係合して回転する。先頭ローラ42の回転方向は、走行コロ27に対して逆方向であり、搬送コロ26と同一方向である。
走行輪43は、枠状部材37の長手方向の一端側(先頭ローラ42側)であって、枠状部材37の両側面に設けられている。走行輪43は、空転するコロである。
駆動体45は、枠状部材37の長手方向の他端側(後方側)であって、枠状部材37の下部側の両側にある。駆動体45は、歯付きプーリである。
左右の駆動体45は、連通シャフト46で繋がれている。また連通シャフト46には、図示しないギャードモータが係合しており、ギャードモータを駆動することによって左右の駆動体45が回転する。
移動台11の左右の走行輪43は、それぞれ走行レール12の凹部内にあり、溝形鋼の下部側のフランジ部に載置されている。
移動台11の後方側の駆動体45は、走行レール12内の待機部領域15に設けられたラック形成部材17と係合している。
本実施形態の移載装置1では、移動台11が走行レール12に沿って前後方向に移動する。即ち移動台11は、図7(a)(b)に示す様に待機部領域15と張出部領域16の間を行き来する。
また走行レール12が後方のピン21を中心として揺動する。そして移動台11は走行レール12と共に揺動する。そして揺動手段22のカム25が回転すると、図7の様に移動台11は、全体が略水平状態となる標準姿勢(図7(b))と、移動方向の前側が上に向く傾斜姿勢をとる(図7(c))。
前記した様に移動台11の前端側に設けられた走行輪43が走行レール12に載置されている。また移動台11の後方側の設けられた駆動体45も走行レール12に載置され、ラック形成部材17と係合している。
この様に移動台11の枠状部材37は、前方側の左右に設けられた走行輪43と後方側の左右に設けられた駆動体45によって中空に支持されている。
そのためギャードモータを駆動し、駆動体45を回転すると、移動台11が走行レール12に沿って前後方向に移動し、待機部領域15と張出部領域16の間を往復移動する。
そのため揺動手段22のギャードモータ23を駆動してカム25が回転すると、カム25が走行レール12の自由端側を上下に移動させる。その結果、走行レール12はピン21を中心として揺動する。
本実施形態では、走行レール12の自由端側を降下させると、移動台11は概ね水平姿勢となる。逆に走行レール12の自由端側を上げると、移動台11は前側が上に上がった傾斜姿勢となる。
移載装置1は、図1の様に、走行レール12の張出部領域16にパレット載置台5が入り、走行レール12の間でパレット載置台5が囲まれる様に配置される。
パレット2には例えば図1の様に物品3が2段に積まれている。また各段には複数の物品3がある。本実施形態では、各物品3はいずれも箱である。説明の便宜上、上に積まれた物品を3aと表示し、下側の物品を3bと表示する。
なお説明を容易にするため、図1には各段に一個ずつ物品3が積まれた状態を図示している。また移載装置1の動きと物品の挙動を理解し易い様に、図7乃至11では、各段に一個ずつ物品3が積まれているものとして説明する。
準備段階においては、図1の様に移動台11は待機部領域15にある。
そして揺動手段22のカム25を回転し、図7(a)の様に走行レール12の前端側を降下して移動台11の姿勢を水平姿勢とする。
この時の搬送コロ26等の回転方向は図5(b)の通りであり、走行コロ27は、図面の反時計回りであって、移動台11の進行方向に対して順方向である。即ち走行コロ27が着地しているならば、移動台11を張出部領域16に向かって移動させる方向に走行コロ27が回転する。
これに対して先頭ローラ42と搬送コロ26は、走行コロ27とは逆方向であり、図面の時計回りに回転する。先頭ローラ42と搬送コロ26の回転方向は、物品3を移動台11の上に引き込む方向である。
そして図10(a)の様に先頭ローラ42が上段の物品3aと下段の物品3bの境界の近傍を押す。より詳細には図10(a)の様に先頭ローラ42が上段の物品3aの下端近傍に当たる。ここで先頭ローラ42は回転しているので、上段の物品3aの下端近傍を上向きに押し上げる。
また上段の物品3aの前端には走行レール12の押さえバー18が当接し、物品3aが前方に移動することが阻止されている。
その結果、上段の物品3aがやや傾斜姿勢となる。
ここで、搬送コロ26の位置は、先頭ローラ42よりも後方であって高さの高い位置に設置されている。従って先頭ローラ42と搬送コロ26の共通接線は、傾斜したものとなる。
そのため上段の物品3aの傾斜姿勢が、先頭ローラ42と搬送コロ26の共通接線と近似したものとなり、図10(c)の様に上段の物品3aの後端が先頭の搬送コロ26に当たる。
従って上段の物品3aは先頭の搬送コロ26によって移動台11に引き込まれる。
移動台11は、後端にある駆動体45を回転することによって発生する推進力によって進行するが、走行コロ27は駆動体45の進行方向に対して順方向に回転するので、移動台11が上段の物品3aと下段の物品3bの間にもぐり込んでゆくのを補佐する。また走行コロ27が下側の物品3bの上面と当接して回転するので、移動台11と、下側の物品3bとの間の摩擦抵抗が低減される。
こうして図8(b)図10(c)の様に移動台11は上段の物品3aと下段の物品3bの間にもぐり込んで進行を続け、上側の物品3aは、搬送コロ26によって移動台11の上に引き込まれてゆく。
そして遂には図8(c)、図11(d)の様に、上側の物品3aが移動台11の上に完全に乗り上げられる。
そして図9(e)の様に移動台11を待機部領域15側に戻す。
その後、図示しない昇降装置によって移載装置1の高さを付属コンベヤ6の高さに合わせ、さらに駆動ローラ28を駆動して移動台11の上部側の搬送コロ26を回転し、図9(f)の様に物品3aを付属コンベヤ6に送りだす。
例えば付属コンベヤ6によって移載装置1に搬送し、さらに物品3を移載装置1を使用してパレット2に積み込むことができる。移載装置1によってパレット2に物品3を積み込む際には、先に説明した物品3を取り出す際の動作を逆に行うこととなる。
そして図示しない昇降装置によって移載装置1の高さをパレット2上の最も高い位置の物品3の高さに合わせる。
そして移動台11を張出部領域16に向かって移動させる。
そして駆動ローラ28を駆動し、搬送コロ26と走行コロ27及び先頭ローラ42を回転する。この場合、搬送コロ26は、物品3aを前方に移動させる様に回転し、走行コロ27は、移動台11が後退するように回転させることとなる。
またこの状態で、駆動体45を回転し、移動台11を待機部領域15に戻る方向に移動させる。
その結果、移動台11の載置された物品3aは、移動台11から先に積まれていた物品3bの上に移動する。また移動台11は先に積まれていた物品3bを離れ、待機部領域15に復帰する。
例えば図12では、各段に8個の物品3が平置きされ、それが2段に積み重ねられている。
ここで本実施形態の移載装置1を使用すると、各段に平置きされた8個の物品3をその相対位置を変更することなく、積み込んだり、積み下ろすことができる。
即ち準備段階においては、図13(a)の様に移動台11は待機部領域15にある。パレット2は、張出部領域16にあり、パレット2には、各段に8個の物品3が平置きされている。
図13(a)は、平置きされた8個の物品3を側面から観察しているので、3個の物品53,55,56だけが図に現れている。
そして前記した場合と同様に、先頭ローラ42は回転させつつ、先頭ローラ42によって上段の物品群51と下段の物品群52の境界の近傍を押す。
その結果、上段の物品群51に属する物品3の内、後端側に並べられた複数の物品の端部が一斉に僅かに持ち上げられ、上段の物品群51と下段の物品群52の間が開いて隙間ができる。
移動台11が前進することにより、図13(b)の様に後端側に並べられた物品53が搬送コロ26によって移動台11に引き込まれ、物品53が移動台11の上に完全に乗り上げられる。
こうして図13(c)の様に、上段の物品群51が全て移動台11の上に移動する。このときの上段の物品群51の各物品3の相対位置は、パレット2に積み重ねられていた状態のときと同一である。
そして図14(d)の様に移動台11を移動し、図14(e)の様に待機部領域15側に戻す。
その後、先の説明と同様に駆動ローラ28を駆動して移動台11の上部側の搬送コロ26を回転し、物品3aを付属コンベヤ6に送りだす。
本実施形態の移載装置1を使用して、パレット2の各段に複数の物品3を積み込む場合、予め図示しない整列コンベヤで、複数の物品3を集めて整列させ、図15に示す様に、一段分の荷姿の形にまとめて付属コンベヤ6に載置する。
そして移載装置1の高さをパレット2上の最も高い位置の物品3の高さに合わせて移動台11を張出部領域16に向かって移動させ、図16(b)の様にパレット2の真上の位置で移動台11を停止する。
そして搬送コロ26を、物品群51が前方に移動する様に回転させる。走行コロ27は、移動台11が後退するように回転することとなる。
またこの状態で、移動台11を待機部領域15に戻る方向にゆっくりと移動させる。即ち走行コロ27による移動台11の移動速度と同一の速度で移動台11が移動する様に駆動体45を駆動する。
その結果、図17(c)の様に、物品群51の内の先頭の物品56が、先に積まれていた物品群52の上に移動する。
その結果、図17(c)の様に中程の物品53が移動台11から先に積まれていた物品群52の上に移動する。また中程の物品53が移動台11から排出される際の速度(搬送コロ26の周速)と移動台11が後退する際の速度が一致するため、中程の物品53と先に排出した物品56の相対位置は変化しない。
こうして全ての物品55,53,52が、移動台11から先に積まれていた物品群51の上に移動する。
移動台11からパレット2に移された物品群51は、付属コンベヤ6に載置されていた際の配列を維持しており、物品3は、所望の荷姿でパレット2に載置されることとなる。
多段に複数の物品3を積み込む場合についても、図示しない整列コンベヤで、複数の物品3を集めて物品群51を構成し、図18(a)の様に、一段分の荷姿の形にまとめて付属コンベヤ6に載置する。
そして図18(b)の様に移載装置1の高さを付属コンベヤ6の高さに合わせ、さらに駆動ローラ28を駆動して移動台11の上部側の搬送コロ26を回転し、付属コンベヤ6上の物品群51を移動台11の上に引き入れる(図18(c))。
そして図18(d)の様に移載装置1を図示しない昇降手段で上昇させ、移動台11の高さをパレット2上の最も高い位置の物品群60の高さに合わせる。
そして移動台11を降下させ、搬送コロ26を、物品群51が前方に移動する様に回転させ、走行コロ27は、移動台11が後退するように回転させる。
その結果、図19(f)の様に、物品群51の内の先頭の物品56が、先に積まれていた物品群60の上に移動する。
移動台11からパレット2に移載された物品群51は、付属コンベヤ6に載置されていた際の配列を維持しており、物品53,55,56は、所望の荷姿でパレット2に載置されることとなる。
そして図19(h)の様に移載装置1を図示しない昇降手段で降下し、移動台11の高さを付属コンベヤ6の高さに合わせ、次の段の物品群57を待つ。
また各段に複数の物品3が並べられている場合にも同様に本発明の移載装置1を使用することができる。
抵抗軽減手段についても無限軌道状のものであってもよい。
以上説明した実施形態では、揺動手段22としてカム25を利用したが、例えばクランクやネジ、パンタグラフ機構等を応用することもできる。
以上説明した実施形態では、移動台11を走行させる機構として、ラックを応用したが、タイヤ等を利用して、摩擦によって移動台11を走行させてもよく、シリンダー等の直線運動を行うアクチェータを利用してもよい。
以上説明した実施形態では、搬送コロ26と、走行コロ27を無端ベルト30を利用して回転したが、歯車や摩擦によって動力伝導を行い、搬送コロ26と、走行コロ27は空転するものであってもよい。
先頭部回転体たる先頭ローラ42は、空転するものであってもよい。
この構成によると、パレット2等に配列された物品3の相対位置関係を変えることなく、一つの物品群51として移動台11に物品を載せ代えることができる。また移動台11に載置された複数の物品を隊列を変えることなく、一つの物品群51としてパレット2等に載せることができる。
この様に各搬送コロ片31と各走行コロ片33の周速は等しいことが望ましいが、必ずしも一致する必要はない。
例えば、走行レール12を上下に昇降させたり、移動台11だけを単独で昇降させてもよい。
さらに前記した移載装置1は、図示しない昇降手段を有し、当該昇降手段によって移載装置1の高さを変えることができる。そこで前記した移載装置1の全体を昇降させる昇降手段を利用して移動台11を持ち上げ、移動台11の下面を下部の物から引き離してもよい。
図20は、本発明の他の本実施形態の移載装置70であってパレット2に図示しない昇降手段があり、パレット2の高さを変えることができる。
移載装置70を使用して、パレット2に多段に複数の物品群51を積み込む場合の動作について、単純なモデル図を参照しつつ説明する。
そして図20(b)(c)の様に移動台11の上部側の搬送コロ26を回転し、付属コンベヤ6上の物品群51を移動台11の上に引き入れる。
これと並行して図示しない昇降手段によってパレット2を上昇させ、パレット2の高さを移動台11の高さに合わせる。
そして移動台11を降下させ、搬送コロ26を、物品群51が前方に移動する様に回転させ、走行コロ27は、移動台11が後退するように回転させる。
その結果、図21(f)の様に、物品群51の内の先頭の物品56が、パレット2の上に移動する。
移動台11からパレット2に移載された物品群51は、付属コンベヤ6に載置されていた際の配列を維持しており、物品3は、所望の荷姿でパレット2に載置されることとなる。
そして図21(h)の様にパレット2を図示しない昇降手段で物品群51の高さ分だけ降下させ、物品群51の高さを移動台11の高さに合わせ、次の段の物品群57を待つ。
移載装置1,70では、移動台11上の物品3をパレット2等に下ろす際には、走行コロ片33をパレット2や先に載置された物品群52に着地させている。そして走行コロ27による移動台11の移動速度と駆動体45による移動速度を同調させている。
しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではなく、移動台11上の物品3をバレット2等に下ろす際、走行コロ27の回転、又は駆動体45とラック形成部材17との係合のいずれかだけで移動台11を移動させてもよい。
例えば、駆動体45の動力だけで移動台11を待機部領域15に戻る方向に移動させる場合であれば、走行コロ片33をパレット2や先に載置された物品群52から浮かせた状態であってもよい。
また以上説明した実施形態の移載装置1,70では、走行コロ片33は動力によって回転するものであるが、空転するものであってもよい。
3 物品
10 本体部
11 移動台
12 走行レール
15 待機部領域
16 張出部領域
17 ラック形成部材
22 揺動手段
26 搬送コロ(搬送手段)
27 走行コロ(抵抗軽減手段)
28 駆動ローラ
30 無端ベルト(無端部材)
31 搬送コロ片(搬送用回転体)
33 走行コロ片(走行用回転体)
42 先頭ローラ(先頭部回転体)
43 走行輪
45 駆動体
Claims (5)
- 物品の取り出し及び/又は積込みを行う移載装置において、
本体部と、移動台を有し、移動台は動力によって本体部の待機位置と外側の張出位置の間を往復移動可能であり、
前記移動台は上面側に回転する搬送手段があり、前記移動台の下面側には空転する抵抗軽減手段があり、
移動台の上面側には前記搬送手段を構成する搬送用回転体があり、移動台の下面側には前記抵抗軽減手段を構成する走行用回転体があり、
動力によって回転する駆動部材と、無端部材を有し、
前記無端部材によって駆動部材の回転力が前記搬送用回転体及び前記走行用回転体に伝導され、
前記無端部材は、前記搬送用回転体及び走行用回転体が逆方向に回転する様に係合されていることを特徴とする移載装置。 - 物品の取り出し及び/又は積込みを行う移載装置において、
本体部と、移動台を有し、移動台は動力によって本体部の待機位置と外側の張出位置の間を往復移動可能であり、
前記移動台は上面側に回転する搬送手段があり、前記移動台の下面側には空転する抵抗軽減手段があり、
移動台は一部又は全部が昇降可能であり、移動台を上昇させて移動台の一部又は全部を移動台の下部の物に対して浮き上がらせることが可能であることを特徴とする移載装置。 - 物品の取り出し及び/又は積込みを行う移載装置において、
本体部と、移動台を有し、移動台は動力によって本体部の待機位置と外側の張出位置の間を往復移動可能であり、
前記移動台は上面側に回転する搬送手段があり、前記移動台の下面側には空転する抵抗軽減手段があり、
間隔を開けて平行に配された走行レールと、移動台に支持され前記走行レールと係合する走行輪を有し、
前記走行レールは一端側が回転可能に支持され、前記走行レールが動力によって上下方向に揺動して移動台を揺動させることを特徴とする移載装置。 - 走行輪は移動台の前端側にあって自由回転するものであり、移動台の後端側に駆動体があり、駆動体によって移動台が移動されることを特徴とする請求項3に記載の移載装置。
- 移動台の上面側には前記搬送手段を構成する搬送用回転体があり、移動台の下面側には前記抵抗軽減手段を構成する走行用回転体があり、
搬送用回転体と走行用回転体は互いに逆方向に回転し、
先頭部回転体を有し、先頭部回転体の径は搬送用回転体よりも小さく、先頭部回転体の位置は移動台の先頭部であって搬送用回転体よりも下であり、先頭部回転体は搬送用回転体と同じ方向に回転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移載装置。
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