JP2019213330A - 自走式搬送装置及びその充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性を向上させると共に、設置工期を従来よりも短縮し、無駄に電力が消費されることを防止するとともに、余分な輻射電磁波の発生を防止する。【解決手段】自走式搬送装置１０は、停車位置が定められた搬送路１１と、搬送路を走行可能な搬送車２０と、搬送車に搭載されたバッテリ２３の電力により駆動して搬送車を自走させる電動モータ２４と、バッテリ２３を充電する充電手段４０とを備える。充電手段４０が、搬送路の停車位置に配置された給電側コイル４１と、搬送車に設けられた受電側コイル４２とを備え、停車位置で停車した搬送車の受電側コイル４２に給電側コイル４１から非接触で電力を供給する非接触給電手段である。搬送車に設けられバッテリ２３の電力により駆動して電動モータ２４を制御するモータ制御装置と、モータ制御装置に制御信号を無線にて発する操作装置とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、バッテリの電力により駆動するデバイスなどを搭載する搬送車を自走させる自走式搬送装置及びその充電方法に関するものである。

従来、生産ライン上で製品あるいは部品等の物品や電動駆動式の加工機などのデバイスを搬送するための搬送システムとして、搬送用レールの上を自走する搬送車を利用した自走式搬送装置が提案されている。この自走式搬送装置における搬送車には、搬送用レールの当該軌道上を回転する両側の車輪と、この車輪を回転させる電動モータと、その電動モータを駆動する蓄電可能なバッテリを具備するものとしている。

そして、そのバッテリへの給電手段として、給電エリア全長に空芯コイルを連続配設し、搬送車に有芯コイルを設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この給電手段の、給電エリア全長に連続配設された空芯コイルは、給電エリア全長にわたり、導線が１列１ターンで配線されており、高周波の定電流電源にて通電されるとしている。一方、搬送車に設けられるコイルは、略Ｅ字状や略Ｕ字状をなす凹凸型の磁芯コアに巻回された有芯コイルや、フラット型の磁芯コア面に巻回された有芯コイルを採用するとしている。

このような給電手段では、給電エリア全長に連続配設されたコイルへの励磁電流通電にて磁束が形成されることにより、移動する搬送車のコイルに、誘導起電力が生成され、もって電力が供給されて、搬送車におけるバッテリが充電されるとしている。

従って、このような給電手段を有する自走式搬送装置では、搬送車にバッテリを設け、搬送車が蓄電可能としたことから、接触給電におけるブラシ摩耗の問題が解消し、発塵が抑えられる。また、接触状態に依存することもないから安定した状態で給電することが期待されている。

特開２０１２−９９６５６号公報

しかし、上記従来の給電手段を用いると、その１次側における給電側のトラックは、そのコイルが、給電エリアの全長にわたり、現場合わせで配設されていたので、現場合わせ工事のウェートが大きく、その分、装置の信頼性に問題が生じることが多々あると共に、装置の設置工期が長いという不具合があった。

また、１次側における給電側のトラックとなるコイルが、給電エリアの全長にわたって配設される自走式搬送装置では、給電に際して常時、即ち、給電時間内は定常的に、そのコイルの全長にわたり、定電流電源にて通電され続けていた。つまり、トラックのコイルは、全長，全区間で常時定電流が流されている。

しかし、実際に給電が必要なのは、ピックアップのコイルが近接対応位置している部分のみに過ぎない。従って、それ以外の部分は、無駄に定電流が流されていることになる。よって、そのような自走式搬送装置では、エネルギー損失が大きく、無駄に電力が消費され、ジュール熱損失も大きくなるという不具合があった。また、その分だけ余分に輻射電磁波が発生して 、外部へのノイズの原因となるという未だ解決すべき課題も残存していた。

本発明の目的は、信頼性を向上させると共に、設置工期を従来よりも短縮し得る自走式搬送装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、無駄に電力が消費されることを防止するとともに、外部へのノイズの原因となる余分な輻射電磁波の発生を防止し得る自走式搬送装置及びその充電方法を提供することにある。

本発明は、停車位置が定められた搬送路と、その搬送路を走行可能な搬送車と、搬送車に搭載されたバッテリの電力により駆動して搬送車を自走させる電動モータと、バッテリを充電する充電手段とを備えた自走式搬送装置の改良である。

その特徴ある構成は、充電手段が、搬送路の停車位置に配置された給電側コイルと、搬送車に設けられた受電側コイルとを備え、停車位置で停車した搬送車の受電側コイルに給電側コイルから非接触で電力を供給する非接触給電手段であるところにある。

この自走式搬送装置では、搬送車に設けられバッテリの電力により駆動して電動モータを制御するモータ制御装置と、モータ制御装置に制御信号を無線にて発するモータ操作装置とを備えることが好ましい。

また、バッテリの電力により駆動する電動駆動式のデバイスを搬送車に設けることもでき、この場合、バッテリの電力により駆動してデバイスを制御するデバイス制御装置を搬送車に設け、操作装置がモータ制御装置の制御信号とともにデバイス制御装置の制御信号をも無線にて発するように構成されることが好ましい。

また、別の本発明は、停車位置が定められた搬送路を走行する搬送車に搭載されたバッテリを充電する自走式搬送装置の充電方法である。

その特徴ある点は、搬送路の停車位置に給電側コイルを配置し、停車位置に停車した場合に給電側コイルに対向して発生する電力をバッテリに充電する受電側コイルを搬送車に設け、停車位置で搬送車が停車した時に給電側コイルに高周波電流を流して受電側コイルに電力を発生させるところにある。

本発明の自走式搬送装置では、充電手段が、給電側コイルと、搬送車に設けられた受電側コイルとを備えるいわゆる非接触給電手段である。このため、従来から用いられている接触式充電手段に比較して、接触する給電用のブラシが摩耗することに起因する塵埃の発生を抑制することができる。

そして、給電側コイルを搬送路の停車位置にのみ配置するので、給電エリアの全長にわたり、現場合わせで配設するものと比較して、その給電側コイルの設置工事が比較的容易かつ短期間に行うことが可能となり、信頼性を向上させると共に、設置工期を従来よりも短縮させることが可能となる。

また、本発明の自走式搬送装置やその充電方法では、給電側コイルを搬送路の停車位置に配置して、その停車位置で搬送車を停車させた場合にのみ、搬送車の受電側コイルに給電側コイルから非接触で電力を供給するので、給電エリアの全長にわたって配設されるコイルの全長にわたり、定電流電源にて通電され続ける充電手段と比較して、無駄に定電流が流されることによる無駄な電力消費を防止するとともに、外部へのノイズの原因となる余分な輻射電磁波の発生を防止することが可能となる。

本発明実施形態の自走式搬送装置の構成を示す図４のＡ−Ａ線断面図である。 その搬送車の内部構造を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。 その充電手段により生じる磁束の状態を示す模式図である。 その自走式搬送装置の構成を示す上面図である。 本発明の別の自走式搬送装置の構成を示す図４に対応する上面図である。 本発明の更に別の自走式搬送装置の構成を示す図１に対応する断面図である。 その更に別の搬送車の内部構造を示す図６のＣ−Ｃ線断面図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４に本発明の自走式搬送装置を示す。この実施の形態では、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が水平横方向、Ｙ軸が水平前後方向、Ｚ軸が垂直方向に延びるものとして説明する。

本発明の自走式搬送装置１０は、停車位置が定められた搬送路１１と、その搬送路１１を走行可能な搬送車２０とを備える。

図４に示す様に、この実施の形態における搬送路１１は、組立、加工、洗浄等の工程を別々に行う作業ステーション１〜４をトラック状に連結して、その連結経路に沿って搬送車２０を順番に走行させるものを例示する。

そして、搬送路１１を自走して各作業ステーション１〜４に対峙した搬送車２０は、その位置で一旦停止して、各作業ステーション１〜４において、組立、加工、洗浄等の工程が行われることを待つようなものとして用いられる。このため、搬送路１１において、各作業ステーション１〜４に対峙する位置が停車位置１１ａ〜１１ｄとして定められる。

この搬送路１１は、作業ステーション１〜４をトラック状に連結するように設けられたトラック状の水平基台１２と、水平基台１２の上面に長手方向に延びてトラック状に形成された一対のレール１３，１３を備える。その一対のレール１３，１３は水平基台１２の搬送方向に延びて幅方向に離間して互いに平行に設けられるものとする。

図１に示す様に、このような搬送路１１を走行する搬送車２０は、このレール１３，１３に長手方向に移動可能な直線運動ブロック２１と、その直線運動ブロック２１が下面に設けられた水平移動台２２とを備える。このため、この搬送車２０は、直線運動ブロック２１をレール１３，１３に搭載することにより、トラック状の搬送路１１を移動し、各作業ステーション１〜４に対峙する停車位置１１ａ〜１１ｄ（図４）において停車可能に構成される。

この実施の形態では、図１及び図２に示す様に、水平移動台２２に、バッテリ２３と、そのバッテリ２３の電力により駆動して搬送車２０を自走させる電動モータ２４が搭載される。図２では、単一の水平移動台２２に単一の電動モータ２４が設けられる場合を示し、その電動モータ２４の回転軸２４ａにはピニオンギヤ２６が設けられる。

一方、搬送路１１を構成する水平基台１２にはそのピニオンギヤ２６が歯合するラックギヤ１４がレール１３に平行にトラック状の搬送方向の全長に亘って取付けられる。従って、この電動モータ２４が駆動してピニオンギヤ２６を回転させると、水平基台１２に設けられたラックギヤ１４上をピニオンギヤ２６が転動することになり、これにより電動モータ２４が設けられた水平移動台２２を自走させるように構成される。

図４に戻って、搬送車２０には、各作業ステーション１〜４において、組立、加工、洗浄等の対象となる製品あるいは部品等の物品が搭載されるパレット２７と、その物品を移動させるデバイス３１が設けられる。

図１に示す様に、搬送車２０の水平移動台２２には、その上面の四隅にボス材２９がそれぞれ立設され、それらのボス材２９には架台２８が水平移動台２２と平行に設けられる。そして、パレット２７とデバイス３１はこの架台２８の上面に設けられるものとする。

この実施の形態におけるデバイス３１はバッテリ２３の電力により駆動する多関節型ロボット３１であって、この多関節型ロボット３１は、水平移動台２２に固定された固定ベース３２と、その固定ベース３２に旋回可能に取り付けられた旋回ヘッド３３と、その旋回ヘッド３３に第一関節部３４ａを介して回動可能に取り付けられた下部アーム３４と、その下部アーム３４の先端に第２関節部３５ａを介して回動可能に取り付けられた上部アーム３５と、その上部アーム３５の先端に第３関節部３６ａを介して設けられた先端アーム３６と、その先端アーム３６に取付けられた部品を把持するような操作治具３８と、を備えている。

固定ベース３２及び第１ないし第３関節部３４ａ，３５ａ，３６ａ及び操作治具３８には、旋回ヘッド３３や各種アーム３３，３４，３５や操作治具３８を回転させ又は動作させるために、図示しない電動駆動式のサーボモータがそれぞれ設けられ、水平移動台２２には、各サーボモータを制御するデバイスコントローラ３９（図２）が設けられる。

このデバイスコントローラ３９は、後述する操作装置５１（図４）からの指令により、図示しない各サーボモータを駆動させて、デバイスである多関節型ロボット３１に要求される動作を行わせる様に構成されるものとする。そして、本発明の自走式搬送装置１０には、搬送車２０に搭載されたバッテリ２３を充電する充電手段４０が備えられる。

図４に示すように、この実施の形態における充電手段４０は、各作業ステーション１〜４に対峙する搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄにそれぞれ配置された給電側コイル４１と、図１〜図３に示すように、その搬送車２０に設けられた受電側コイル４２とを備え、停車位置１１ａ〜１１ｄで停車した搬送車２０の給電側コイル４１に電流を流し、その給電側コイル４１にて発生した磁束Ｂ（図３）を媒介として受電側コイル４２に非接触で電力を供給する非接触給電手段である。

即ち、本実施の形態における充電手段４０は、図３に示すように、給電側コイル４１に高周波電源装置４３より電力を供給し、その給電側コイル４１に磁束Ｂを生じさせ、その磁束Ｂにより受電側コイル４２に生じる電磁誘導を利用して非接触にて電力を供給するものである。

そして、給電側コイル４１や受電側コイル４２は、それぞれ単線やリッツ線などによる巻き線により作成されていてもよいし、フレキシブル基板（ＦＰＣ）やプリント基板（ＦＲ−４基板）等の平面基板上に作製することとしてもよい。図３に示す様に、この実施の形態における給電側コイル４１は単線やリッツ線などを渦巻き状に巻回したものである場合を示す。

図４に示すように、搬送路１１を構成する水平基台１２には、その搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄに給電側コイル４１がそれぞれ敷設される。給電側コイル４１が設けられる水平基台１２が非磁性体から構成されている場合には、水平基台１２に給電側コイル４１を敷設可能である。けれども、水平基台１２が金属等の磁性材料から構成されている場合には、図１に示す様に、水平基台１２に軟磁性材料から成る第一遮蔽板４４を介して給電側コイル４１を敷設することが好ましい。

この第一遮蔽板４４を構成する軟磁性材料としては、例えば、アモルファス合金、パーマロイ、珪素鋼、センダスト合金及び軟磁性フェライト等の軟磁性体であって、一種類もしくは、複数の異なる透磁率を持った磁性材料を組み合わせた複合材を使用することもできる。

このように、水平基台１２と給電側コイル４１との間に第一遮蔽板４４を介装させることにより、その第一遮蔽板４４は、磁性材料から構成された水平基台１２の影響を受けることなく通電により所望の磁束を発生させるものとすることができる。

図１に示すように、受電側コイル４２は単線やリッツ線を渦巻き状に巻回することにより形成され、搬送車２０の下面に取付けられる。具体的に、搬送車２０における水平移動台２２の下面には軟磁性材料から成る第二遮蔽板１９が添着される。そして、受電側コイル４２は、この第二遮蔽板１９の下面に添着される。このようにして、受電側コイル４２と搬送車２０との間には軟磁性材料から成る第二遮蔽板１９が介装される。

この第二遮蔽板１９を構成する軟磁性材料としても、例えば、アモルファス合金、パーマロイ、珪素鋼、センダスト合金及び軟磁性フェライト等の軟磁性体であって、一種類もしくは、複数の異なる透磁率を持った磁性材料を組み合わせた複合材を使用することもできる。

このように、受電側コイル４２と搬送車２０との間に第二遮蔽板１９を介装させることにより、その第二遮蔽板１９は、それより下方で生じる磁束が水平移動台２２の上面に搭載される各回路に影響を与えることを回避するものである。

また、搬送車２０が搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄ（図４）に停車した場合に生じる給電側コイル４１と受電側コイル４２の間の隙間Ｌは、給電側コイル４１において発生した磁束を媒介として受電側コイル４２に電力を伝送可能とする範囲となるように、第一遮蔽板４４や第二遮蔽板１９の厚さが選定されるものとする。

具体的に、給電側コイル４１が受電側コイル４２と同径に形成された場合、それらの外径をＤとし、給電側コイル４１と受電側コイル４２との間の隙間をＬとするとき、そのＬとＤの関係が、０＜Ｌ≦（Ｄ／５）、好ましくは０＜Ｌ≦（Ｄ／５０）となるように、第一遮蔽板４４や第二遮蔽板１９の厚さや給電側コイル４１の取付位置等が調整されるものとする。

ここで、図２及び図３に示すように、受電側コイル４２は、給電側コイル４１に所定の周波数の交流を流した場合に発生する磁束Ｂにより交流を生じさせるものであり、この電力によりバッテリ２３を充電するために、この受電側コイル４２にはこの受電側コイル４２に生じた交流を直流に変換する整流回路４６が接続される。そして、この整流回路４６はバッテリ２３と共に水平移動台２２に設けられる。

図２に示すように、水平移動台２２には、バッテリ２３からの電力により駆動して電動モータ２４を制御するモータ制御装置４７が設けられる。図におけるモータ制御装置４７は、バッテリ２３から供給されるＤＣ電力により駆動して、電動モータ２４を駆動させるモータ制御回路４７ａと、そのモータ制御回路４７ａに連結された無線通信ユニット４７ｂとを備える。

また、図４に示すように、搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄにそれぞれ設けられた給電側コイル４１には、個別に高周波電源装置４３がそれぞれ接続される。そして、搬送路１１の近傍には、これら複数の高周波電源装置４３を制御する制御装置５１が設けられる。

この制御装置５１は、搬送車２０に設けられたモータ制御装置４７に制御信号を無線にて発する無線発信手段５１ｂが設けられ、この操作装置５１が発してモータ制御装置４７における無線通信ユニット４７ｂが受信した制御信号により、モータ制御回路４７ａを介してバッテリ２３から電動モータ２４に電力が供給されて、その制御信号に基づいて搬送車２０を走行させるように構成される。

一方、架台２８に取付けられたデバイスである多関節型ロボット３１（図１）にあっても、バッテリ２３からのＤＣ電力により駆動するものであり、図２に示す様に、水平移動台２２に設けられてこのデバイス３１を制御するデバイスコントローラ３９にあっても、多関節型ロボット３１を実際に駆動させるデバイス制御回路３９ａと、そのデバイス制御回路３９ａに連結された無線通信ユニット３９ｂとを備える。

そして、操作装置５１（図４）は、このデバイスコントローラ３９の無線通信ユニット３９ｂにも制御信号を無線にて発するように構成され、デバイスコントローラ３９は、この操作装置５１が発して無線通信ユニット３９ｂが受信した制御信号により、その制御信号に基づいてデバイスである多関節型ロボット３１に所望の動きをさせるように構成される。

次に、このような自走式搬送装置における動作を説明する。

この自走式搬送装置１０では、搬送する図示しないワークは搬送車２０におけるパレット２７に搭載され、その状態で搬送される。このワークの搬送は、搬送車２０を走行させることにより行われ、搬送路１１を自走して各作業ステーション１〜４に対峙する停車位置１１ａ〜１１ｄにおいて搬送車２０を一旦停止させるものとする。そして、その停止中に各作業ステーション１〜４において、図示しないワークの組立、加工、洗浄等の工程が行われることになる。

この搬送車２０の走行及び停止、並びに各作業ステーション１〜４における図示しないワークの組立、加工、洗浄等の各工程は操作装置５１により制御され、搬送車２０を走行させるには、この操作装置５１が発してモータ制御装置４７における無線通信ユニット４７ｂが受信した制御信号により、モータ制御回路４７ａを介して供給されるバッテリ２３からの電力により、電動モータ２４が駆動してピニオンギヤ２６を回転させる。すると、水平基台１２に設けられたラックギヤ１４上をピニオンギヤ２６が転動することになり、これにより電動モータ２４が設けられた搬送車２０を走行させることになる。

一方、各作業ステーション１〜４に対峙する停車位置１１ａ〜１１ｄに達した搬送車２０の停止にあっても操作装置５１により制御され、この操作装置５１が発してモータ制御装置４７における無線通信ユニット４７ｂが受信した制御信号により、モータ制御回路４７ａを介して制御される電動モータ２４によるピニオンギヤ２６の回転を停止させる。これにより、搬送車２０を停車位置１１ａ〜１１ｄに停止させることになる。

停車位置１１ａ〜１１ｄに搬送車２０を停止させると、その停止中に各作業ステーション１〜４において、図示しないワークの組立、加工、洗浄等の工程が行われる。これらの工程において，搬送車２０に設けられた電動駆動式のデバイス３１を駆動させる場合、このデバイス３１も操作装置５１により制御される。

即ち、搬送車２０に設けられたデバイスコントローラ３９は、この操作装置５１が発して無線通信ユニット３９ｂが受信した制御信号により、その制御信号に基づいてデバイスである多関節型ロボット３１に所望の動きをさせることになる。

このデバイス３１及び搬送車２０を走行させる電動モータ２４はそれぞれ電動駆動式であるので、搬送車２０を走行させて、停車位置１１ａ〜１１ｄに停止させた搬送車２０に搭載された図示しないワークに対して組立、加工、洗浄等の工程を行うと、バッテリ２３は放電し、更なる搬送車２０の走行と停車位置１１ａ〜１１ｄにおける各種の工程を継続させるために、バッテリ２３の充電が必要となる。

そして、本発明の自走式搬送装置１０におけるバッテリ２３の充電は、デバイスである多関節型ロボット３１の動作の有無に係わらず、停車位置１１ａ〜１１ｄに搬送車２０を停止させた状態で行われる。

即ち、停車位置１１ａ〜１１ｄが定められた搬送路１１を走行する搬送車２０に搭載されたバッテリ２３を充電する本発明の自走式搬送装置の充電方法は、停車位置１１ａ〜１１ｄで搬送車２０が停車した時に給電側コイル４１に高周波電流を流して受電側コイル４２に電力を発生させ、その受電側コイル４２に発生する電力をバッテリ２３に充電する方法である。

ここで、本発明の自走式搬送装置１０における充電手段４０は、搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄに配置された給電側コイル４１と、搬送車２０に設けられた受電側コイル４２とを備える非接触給電手段であるので、停車位置１１ａ〜１１ｄに搬送車２０を停車させると、図１及び図３に示すように、搬送車２０に設けられた受電側コイル４２に搬送路１１に設けられた給電側コイル４１が所定の隙間Ｌを空けて対向することになる。

そのため、停車位置１１ａ〜１１ｄに搬送車２０を停車させて、受電側コイル４２を給電側コイル４１に対向させ、この状態で操作装置５１は、高周波電源装置４３により、給電側コイル４１に所定周波数の電流を流し、図３に示すように、その給電側コイル４１に磁束Ｂを発生させる。すると、搬送車２０に設けられた受電側コイル４２では、その磁束Ｂの電磁誘導により電力が生じ、その電力は整流回路４６により整流されてバッテリ２３に充電されることになる。

このように、本発明の自走式搬送装置１０では、充電手段４０が、給電側コイル４１と、搬送車２０に設けられた受電側コイル４２とを備えるいわゆる非接触給電手段であるので、電極に接触する接触ブラシを有する接触式充電手段に比較して、接触する給電用のブラシが摩耗することに起因する塵埃の発生等の不具合を生じさせることはない。

そして、給電側コイル４１を搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄにのみ配置するので、給電エリアの全長にわたり、現場合わせでコイルを配設するものと比較して、その給電側コイル４１の設置工事が比較的容易かつ短期間に行うことが可能となり、信頼性を向上させると共に、設置工期を従来よりも短縮させることが可能となる。

また、本発明の自走式搬送装置１０やその充電方法では、給電側コイル４１を搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄに配置して、その停車位置１１ａ〜１１ｄで搬送車２０を停車させた場合にのみ、搬送車２０の受電側コイル４２に給電側コイル４１から非接触で電力を供給するので、給電エリアの全長にわたって配設されるコイルの全長にわたり、定電流電源にて通電され続ける充電手段と比較して、無駄に定電流が流されることによる無駄な電力消費を防止するとともに、外部へのノイズの原因となる余分な輻射電磁波の発生を防止することが可能となる。

一方、給電側コイル４１と受電側コイル４２のみから成るような非接触給電手段４０にあっては、給電側コイル４１と受電側コイル４２との間の距離（Ｇａｐ）が離れた場合などには、十分な給電が困難となるけれども、図１に示すように、本発明の自走式搬送装置１０では、給電側コイル４１や受電側コイル４２の外径をＤとし、給電側コイル４１と受電側コイル４２との間の隙間をＬとするとき、そのＬとＤの関係が、０＜Ｌ≦（Ｄ／５）、好ましくは０＜Ｌ≦（Ｄ／５０）となるように、第一遮蔽板４４や第二遮蔽板１９の厚さや給電側コイル４１の取付位置が調整されるので、給電側コイル４１で発生した磁束Ｂを集めて受電側コイル４２に効率よく受け渡すことができる。これにより、給電側コイル４１と受電側コイル４２の距離が開くことに依る結合係数の低下は防止され、所定の伝達効率を確保することができる。

また、停車位置１１ａ〜１１ｄに搬送車２０を停止させるのは、その搬送車２０に搭載された図示しないワーク等に対して組立、加工、洗浄等の工程を行う場合である。このため、その停車位置１１ａ〜１１ｄに搬送車２０を停止させた時にバッテリ２３の充電を行う本発明に依れば、ワーク等に対して組立、加工、洗浄等の工程と同時にバッテリ２３の充電が行われるので、バッテリ２３の充電のために、各工程と別に搬送車２０を停止させる必要がない。よって、停車位置１１ａ〜１１ｄにおいて行われる各工程と別に充電のためだけの時間が不要と成り、充電のために作業効率が低下するようなことを回避することができる。

また、搬送車２０の停車位置１１ａ〜１１ｄにおけるバッテリ２３の充電が可能となる本発明に依れば、充電手段４０により充電されない搬送車２０の搬送状態及び停車位置１１ａ〜１１ｄにおけるデバイス３１の動作が可能な程度のバッテリ２３で十分と成り、比較的大型のバッテリ２３を搬送車２０に搭載することが不要となって、バッテリ２３のサイズダウンが可能になる。このため、本発明では、バッテリ２３の小型化による搬送車２０の重量を軽減させることが可能となり、搬送車２０の重量が軽減されると、搬送時における搬送車２０の加速度及び減速度を向上させることが可能となって、速やかにワーク等を搬送し得る自走式搬送装置１０となる。

また、本発明の自走式搬送装置１０では、図４に示すように、搬送路１１の外部に設置された操作装置５１により、搬送車２０に設けられたモータ制御装置４７に制御信号を無線にて発し、モータ制御装置４７における無線通信ユニット４７ｂがそれを受信して、その制御信号により、モータ制御回路４７ａを介してバッテリ２３の電力が電動モータ２４に供給されて搬送車２０を走行させるので、搬送車２０の走行及び停止はモータ制御装置４７からの指令によるものとなる。このため、受電側コイル４２を有する搬送車２０をその搬送路１１に沿って複数台同時に走行させることも可能となる。

そして、複数台の搬送車２０を搬送路１１に沿って走行させる場合、各搬送車２０のモータ制御装置４７やデバイスコントローラ３９に制御信号を無線にて別々に発する操作装置５１を備えることにより、その複数台の搬送車２０を別々に走行させることや、複数台の搬送車２０にそれぞれ設けられたデバイス３１に異なる動作をさせることも可能となり、搬送形態の多様性を図ることができることになる。

なお、上述した実施の形態では、作業ステーション１〜４をトラック状に連結した搬送路１１を用いて説明したけれども、搬送路１１はトラック状のものに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、搬送路１１を直線状にしても良い。

図５に示す自走式搬送装置６０では、直線上の搬送路１１に沿って、組立、加工、洗浄等の工程を別々に行う作業ステーション１〜４が設けられる場合を示す。そして、この搬送路１１は、真っ直ぐな水平基台１２と、その水平基台１２の上面に長手方向に延びて、幅方向に互いに離間して平行に設けられた一対のレール１３を備えるものとする。

この真っ直ぐな搬送路１１を走行する搬送車２０は上述したものと同一で有り、真っ直ぐな搬送路１１を構成する水平基台１２には、搬送車２０に設けられた電動モータ２４のピニオンギヤ２６が歯合するラックギヤ１４がレール１３に平行に全長に亘って取付けられる。そして、水平基台１２の上面には、レール１３の間に第一遮蔽板４４が敷設され、各作業ステーション１〜４に対向する停車位置１１ａ〜１１ｄには、充電手段４０を構成する給電側コイル４１が更に敷設されるものとする。

このように、真っ直ぐな搬送路１１を有する自走式搬送装置６０であっても、電極に接触する接触ブラシを有する接触式充電手段に比較して、接触する給電用のブラシが摩耗することに起因する塵埃の発生等の不具合を生じさせることはない。また、給電側コイル４１を搬送路１１の停車位置１１ａ〜１１ｄにのみ配置するので、その給電側コイル４１の設置工事が比較的容易かつ短期間に行うことが可能となり、その停車位置１１ａ〜１１ｄで搬送車２０を停車させた場合にのみ、給電側コイル４１から非接触で電力を供給するので、無駄に定電流が流されることによる無駄な電力消費を防止するとともに、外部へのノイズの原因となる余分な輻射電磁波の発生を防止することが可能となる。

また、このように、真っ直ぐな搬送路１１を有する自走式搬送装置６０であっても、停車位置１１ａ〜１１ｄにおいて各工程が行われているときにバッテリ２３の充電を行うことにより、充電のためだけの時間を不要として作業効率を向上させるとともに、バッテリ２３のサイズダウンが可能になる。このため、バッテリ２３の小型化による搬送車２０の重量を軽減させることが可能となり、搬送時における搬送車２０の加速度及び減速度を向上させることが可能となって、速やかにワーク等を搬送し得る自走式搬送装置６０となる。

また、上述した実施の形態では、搬送路１１がラックギヤ１４を備え、そのラックギヤ１４に転動可能なピニオンギヤ２６を電動モータ２４が回転させるようにして搬送車２０を走行させる場合を説明した。けれども、電動モータ２４が搬送車２０を自走させ得る限り、電動モータ２４が回転させるものはピニオンギヤ２６に限られない。例えば、図６及び図７に示す様に、電動モータ８３が搬送路７１に接地するタイヤ８２を回転させて、搬送車８０を搬送路７１に沿って走行させるようにしても良い。

図６及び図７に示す自走式搬送装置７０の搬送路７１は、搬送車８０を走行させるために、搬送方向に長い平板路７２と、その平板路７２の幅方向両側にその平板路７２を挟むように立設されて、平板路７２を走行する搬送車８０の幅方向の移動を禁止する一対の側壁７３，７４とを有するものを示す。

この搬送路７１を走行する搬送車８０は、一対の側壁７３，７４の間に水平状態で進入可能な車台板８１と、その車台板８１を平板路７２に沿って走行させる複数のタイヤ８２と、その内の少なくとも１本のタイヤ８２を回転させて搬送車８０を自走させる電動モータ８３を備える。

図７に示す様に、車台板８１にはバッテリ２３やモータ制御装置４７が搭載され、電動モータ８３は、モータ制御回路４７ａを介してバッテリ２３からの直流（ＤＣ）により、その回転軸８３ａを回転させるものであって、その回転軸８３ａがタイヤ８２の回転軸に平行になるように車台板８１に設けられ、その回転軸８３ａにはプーリ８３ｂが更に設けられる。

そして、タイヤ８２におけるプーリ８４と電動モータ８３におけるプーリ８３ｂの間にはベルト８５が架設され、電動モータ８３が駆動してその回転軸８３ａがプーリ８３ｂとともに回転すると、ベルト８５を介してタイヤ８２が回転して搬送車８０を走行させるように構成される。

また、この車台板８１には、その幅方向の両側に側壁７３，７４に平行になるような支持片８６がそれぞれ取付けられ、それらの支持片８６の前後には側壁７３，７４に接触可能なローラ８７がそれぞれ枢支される。このように、タイヤ８２を回転させて搬送車８０を走行させるようにしても、例えば、支持片８６を介して車台板８１の４角にローラ８７を枢支するようにすれば、搬送車８０を搬送路７１に沿って速やかに走行させることが可能になる。

また、上述した実施の形態では、図１に示す様に、給電側コイル４１が搬送路１１における水平基台１２に敷設され、搬送車２０の下面に受電側コイル４２が取付けられる場合を説明した。けれども、給電側コイル４１は搬送路１１に敷設される場合に限られない。

例えば、図６及び図７に示す様に、搬送路７１の側壁７４に補助板７７を立設させ、その補助板７７に給電側コイル４１を取付けても良い。この場合、その補助板７７に所定の間隔を開けて対向するように搬送車８０に対向板８８を設け、その対向板８８に受電側コイル４２を取付けることになる。

このように、搬送路７１の側壁７４に立設された補助板７７に給電側コイル４１を取付けても、給電側コイル４１を搬送路７１の停車位置にのみ配置することにより、その給電側コイル４１の設置工事が比較的容易かつ短期間に行うことが可能となり、その停車位置で搬送車２０を停車させた場合にのみ、搬送車８０の受電側コイル４２に給電側コイル４１から非接触で電力を供給するので、無駄に定電流が流されることによる無駄な電力消費を防止するとともに、外部へのノイズの原因となる余分な輻射電磁波の発生を防止することが可能となる。

また、このように、搬送路７１の側壁７４に立設された補助板７７に給電側コイル４１を取付けても、停車位置１１ａ〜１１ｄにおいて各工程が行われているときにバッテリ２３の充電を行うことにより、充電のためだけの時間を不要として作業効率を向上させることができる。また、バッテリ２３の小型化による搬送車８０の重量を軽減させることも可能となり、搬送時における搬送車８０の加速度及び減速度を向上させることが可能となって、速やかにワーク等を搬送し得る自走式搬送装置７０となる。

更に、上述した実施の形態では、単線やリッツ線などを渦巻き状に巻回した給電側コイル４１や受電側コイル４２を説明したが、給電可能である限り、給電側コイル４１や受電側コイル４２は渦巻き状に限らず、給電側コイル４１や受電側コイル４２は単線やリッツ線などを螺旋状に巻回されたものであっても良く、渦巻きと螺旋が組み合わされたもの、例えば、α巻き等から成るものであっても良い。

１０，６０，７０ 自走式搬送装置
１１，７１ 搬送路
１１ａ〜１１ｄ 停車位置
２０，８０ 搬送車
２３ バッテリ
２４，８３ 電動モータ
３１ デバイス
３９ デバイス制御装置
４０ 充電手段
４１ 給電側コイル
４２ 受電側コイル
４７ モータ制御装置
５１ 操作装置

Claims (5)

1. 停車位置(11a〜11d)が定められた搬送路(11,71)と、前記搬送路(11,71)を走行可能な搬送車(20,80)と、前記搬送車(20,80)に搭載されたバッテリ(23)の電力により駆動して前記搬送車(20,80)を自走させる電動モータ(24,83)と、前記バッテリ(23)を充電する充電手段(40)とを備えた自走式搬送装置において、
   前記充電手段(40)が、前記搬送路(11,71)の前記停車位置(11a〜11d)に配置された給電側コイル(41)と、前記搬送車(20,80)に設けられた受電側コイル(42)とを備え、前記停車位置(11a〜11d)で停車した前記搬送車(20,80)の前記受電側コイル(42)に前記給電側コイル(41)から非接触で電力を供給する非接触給電手段である
   ことを特徴とする自走式搬送装置。
2. 搬送車(20,80)に設けられバッテリ(23)の電力により駆動して電動モータ(24,83)を制御するモータ制御装置(47)と、前記モータ制御装置(47)に制御信号を無線にて発する操作装置(51)とを備えた請求項１記載の自走式搬送装置。
3. バッテリ(23)の電力により駆動する電動駆動式のデバイス(31)が搬送車(20,80)に設けられた請求項２記載の自走式搬送装置。
4. バッテリ(23)の電力により駆動してデバイス(31)を制御するデバイス制御装置(39)が搬送車(20,80)に設けられ、操作装置(51)はモータ制御装置(47)の制御信号とともに前記デバイス制御装置(39)の制御信号をも無線にて発するように構成された請求項３記載の自走式搬送装置。
5. 停車位置(11a〜11d)が定められた搬送路(11,71)を走行する搬送車(20,80)に搭載されたバッテリ(23)を充電する自走式搬送装置の充電方法において、
   前記搬送路(11,71)の前記停車位置(11a〜11d)に給電側コイル(41)を配置し、
   前記停車位置(11a〜11d)に停車した場合に前記給電側コイル(41)に対向して発生する電力を前記バッテリ(23)に充電する受電側コイル(42)を前記搬送車(20,80)に設け、
   前記停車位置(11a〜11d)で前記搬送車(20,80)が停車した時に前記給電側コイル(41)に高周波電流を流して前記受電側コイル(42)に電力を発生させる
   ことを特徴とする自走式搬送装置の充電方法。
   
   

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