JP2019213330A - 自走式搬送装置及びその充電方法 - Google Patents
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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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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- 2018-06-04 JP JP2018106812A patent/JP2019213330A/ja active Pending
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