(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動経路に沿って電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘電線路から無接触で給電されるコイルを設けた移動体使用の搬送設備であって、
前記誘導線路を前記移動経路のゾーン毎に分離して、各誘導線路毎にこの誘導線路に給電する交流電源設備を設け、
前記各交流電源設備に、前記誘導線路の電圧と電流の位相差を検出する位相検出手段と、この位相検出手段により検出された位相差により誘導線路上の前記コイルの有無を検出する在席検出手段を設けた
ことを特徴とする移動体使用の搬送設備。
【請求項２】
請求項１記載の移動体使用の搬送設備であって、
各交流電源設備に、移動体の移動方向下流に隣接する交流電源設備よりコイル有りの在席信号を入力すると、またはこの在席信号が所定時間継続すると、誘導線路への給電を停止する機能を付加したことを特徴とする。
【請求項３】
請求項２記載の移動体使用の搬送設備であって、
移動体に、前記誘電線路から無接触で給電される第２コイルと、この第２コイルから給電される負荷と、この負荷の電圧、またはこの負荷へ供給される電流の有無を検出する検出手段と、前記検出手段により負荷の電圧、またはこの負荷へ供給される電流無しの信号を入力すると、移動体の駆動を停止する停止手段を設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無接触給電される移動体使用の搬送設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動体の無接触電源設備としては、たとえば特開平６−１５３３０５号公報に開示されている。
【０００３】
すなわち、移動体の移動線路に沿って高周波電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘電線路の磁束により起電力が発生するコイルを設け、このコイルに誘導線路の周波数に共振する共振回路を形成するコンデンサを接続し、このコンデンサの両端に整流回路を介して電圧安定化回路を接続し、この電圧安定化回路より移動体の走行モータに給電し、移動体の走行を行い、荷の搬送を行っている。
【０００４】
また通常、移動体使用の搬送設備では、複数の移動体を統括して搬送制御を実行するために制御装置が設けられ、この制御装置と各移動体間でデータの授受が行えるように構成されている。移動体からは、前記搬送制御用に各移動体の現在位置データが制御装置へ伝送され、制御装置からは各移動体へ各移動体の行先データが伝送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の移動体使用の搬送設備では、移動体が故障してしまうと、移動体の現在位置データの伝送が不能となり、搬送制御ができなくなることがあり、また後続の移動体が故障した移動体に追突する恐れがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、移動体に故障が発生した場合でも移動体の現在位置を判断し、移動体の搬送制御、追突防止を実現できる移動体使用の搬送設備を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本第１発明の移動体使用の搬送設備は、移動体の移動経路に沿って電流を流す誘導線路を張設し、前記移動体に、前記誘電線路から無接触で給電されるコイルを設けた移動体使用の搬送設備であって、前記誘導線路を前記移動経路のゾーン毎に分離して、各誘導線路毎にこの誘導線路に給電する交流電源設備を設け、前記各交流電源設備に、前記誘導線路の電圧と電流の位相差を検出する位相検出手段と、この位相検出手段により検出された位相差により誘導線路上の前記コイルの有無を検出する在席検出手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成により、誘導線路上にコイルが有るときと、誘導線路上にコイルがないときでは、誘導線路の電圧と電流の位相差が異なることから、誘導線路上のコイルの有無が検出され、よってこの誘導線路のゾーンに移動体があるかどうかが検出される。
【０００９】
また本第２発明の移動体使用の搬送設備は、上記本第１発明の移動体使用の搬送設備であって、各交流電源設備に、移動体の移動方向下流に隣接する交流電源設備よりコイル有りの在席信号を入力すると、またはこの在席信号が所定時間継続すると、誘導線路への給電を停止する機能を付加したことを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成により、下流の在席信号を入力すると、またはこの在席信号が所定時間継続すると、移動体が下流のゾーンにて停止しているものと判断して、誘導線路への給電を停止する。よって上流の移動体は停止し、下流の移動体への追突が防止される。
【００１１】
さらに本第３発明の移動体使用の搬送設備は、上記本第２発明の移動体使用の搬送設備であって、移動体に、前記誘電線路から無接触で給電される第２コイルと、この第２コイルから給電される負荷と、この負荷の電圧、またはこの負荷へ供給される電流の有無を検出する検出手段と、前記検出手段により負荷の電圧、またはこの負荷へ供給される電流無しの信号を入力すると、移動体の駆動を停止する停止手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成により、第２コイルに接続された負荷の電圧、またはこの負荷へ供給される電流の有無を検出することによって、誘導線路に給電されているかどうかを判断でき、誘導線路に給電されていない場合、誘導線路への給電が開始されるまで全ての駆動を停止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態における移動体使用の搬送設備の要部経路図である。
【００１４】
一定経路を形成する案内レールＢ（後述する）が敷設され、この案内レールＢに案内されて複数の搬送台車（移動体）Ｖ（後述する）が走行する。また、案内レールＢは複数のゾーンに分けられており、各ゾーン毎に案内レールＢに沿って、搬送台車Ｖへ無接触で給電するための誘導線路ユニットＸ（後述する）が敷設されている。
【００１５】
搬送台車Ｖは、図４，図５に示すように、駆動トロリー1A、従動トロリー1B、およびこれらトロリー1A，1Bにて支持される荷搬送用キャリア1Cから構成されている。このキャリア1Cに荷が載置され、搬送される。
【００１６】
駆動トロリー1Aは、案内レールＢの上部に係合する走行用車輪２、案内レールＢの下部に両横側から接触する振れ止めローラ３、走行用車輪２を駆動する減速機付電動モータ４、ピックアップユニットＰ（後述する）、補助ピックアップユニットＫ（後述する）、および制御ボックスＪを備えている。また、減速機付電動モータ４の軸には、パルスエンコーダＰＥ（図２参照）が連結されている。
【００１７】
従動トロリー1Bは、案内レールＢの上部に係合する走行用車輪５、および案内レールＢの下部に両横側から接触する振れ止めローラ６を備えている。
案内レールＢは、断面がほぼＩ形状で、その上部に車輪案内部７、その下部にローラ案内部８を備えて構成されており、横一側部に連結される支持枠９によって、天井などから吊り下げ状態に支持されている。また、案内レールＢに沿って、一定経路の原点を形成する反射板10（図１，図２参照）が設けられている。
【００１８】
また案内レールＢの支持枠９が取り付けられた側部とは他方の側部に、上記誘導線路ユニットＸが取り付けられている。誘導線路ユニットＸは、案内レールＢの横一側部に案内レールＢに沿って、所定間隔置きにハンガー11が垂直に突設されたブラケット12が取り付けられ、図６に拡大して示すように、ハンガー11の先端には袋状の凹部11Ａが設けられ、この凹部11Ａに、始端が交流電源設備Ｍに接続されたループ状の誘導線路14を長手方向に嵌め込んだカバー13のツメ部13Ａが挿入され、案内レールＢに沿って誘導線路14が敷設されることにより構成されている。前記ブラケット12は、案内レールＢの車輪案内部７とローラ案内部８からそれぞれ内方へ突設されたツメ部7A，8Aに、その上下端部を嵌合させ、上下端に設けたねじ孔12Ａに止めネジ12Ｂをら合させ、その先端を案内レールＢに食い込ませることにより、固定している。また誘導線路14は、絶縁した細い素線を集めて形成した撚線（以下、リッツ線と呼ぶ）を絶縁体、たとえば樹脂材によりカバーして構成され、また始端と終端が交流電源設備Ｍに接続され、ループ状に敷設されている。
【００１９】
また、ピックアップユニットＰは、図６，図７に示すように、断面がコ字状でその先端にその開口に向いてそれぞれ対向する凸部21Ａを有し、側部21Ｂの外方の両端部に脚部21Ｃが設けられたフェライト21を８個、断面がコ字状のスペーサ22を介して横方向（図２において案内レールＢに沿う方向）に並べ、その両側部21Ｄに渡って、たとえば数10ターンの上記リッツ線を巻いてピックアップコイル23を形成し、脚部21Ｃに磁界遮断部材（アルミニウムや銅材）で形成された板状のバックプレート24を取付けて構成されている。また、バックプレート24には、フェライト21から飛び出したピックアップコイル23の側面をそれぞれ保持するエンドブロック25が設けられ、また四方には取付け孔26が設けられている。
【００２０】
また補助ピックアップユニットＫは、上記フェライト21を１または２個として上記ピックアップユニットＰの横方向の幅を短くしたものであり、同様に補助ピックアップコイル27（図２参照）を形成している。
【００２１】
上記ピックアップユニットＰと補助ピックアップユニットＫはそれぞれ、図６に示すように、ピックアップコイル23が誘導線路14に沿い、かつコ字状のフェライト21の開口が案内レールＢの横一側部に対向し、その中心Ｑに誘導線路14を位置するように調整し、車体Ｖの案内レールＢ側の側面に固定される。この取付けにより、ハンガー11はコ字状のフェライト21の開口部の中心に位置する。誘導線路14に通電（交流）されると、ピックアップコイル23と補助ピックアップコイル27に起電力が発生する。また、磁界遮断部材で形成された板状のバックプレート24により、フェライト21の側部21Ｄから外方に誘導される無駄な磁束がしゃ断され、インダクタンスが減少し、効率よく起電力が発生する。
【００２２】
交流電源設備Ｍと搬送台車（移動体）Ｖの回路構成を図２の回路図にしたがって説明する。
交流電源設備Ｍは、交流電源装置31と在席検出装置32から構成されている。
【００２３】
交流電源装置31は、高周波発振器33と、この高周波発振器33から出力された高周波の正弦波電流を増幅し、上記誘導線路14へ給電する電力増幅器34と、これら高周波発振器33および電力増幅器34間をしゃ断するしゃ断器35と、搬送台車Ｖの走行方向下流に隣接する交流電源設備Ｍから入力する在席信号（後述する）により動作するタイマー36から構成されている。前記タイマー36は在席信号がタイマー36の設定時間（搬送台車Ｖのゾーン通過時間以上の時間）連続すると動作し、その動作信号によりしゃ断器35の動作リレイ35’が励磁され、しゃ断器（断路部）35が動作し、高周波発振器33と電力増幅器34間がしゃ断され、誘導線路14への給電が停止される。
【００２４】
交流電源装置31は上記構成により、誘導線路14へ高周波電流を給電し、また搬送台車Ｖの走行方向下流に隣接する交流電源設備Ｍから在席信号を入力し、上記所定時間以上この在席信号が継続すると、またそれ以後在席信号が継続している間、誘導線路14への給電を停止する。
【００２５】
上記在席検出装置32は、誘導線路14の電圧を検出する電圧検出回路38と、誘導線路14の電流を検出するＣＴ39および電流検出回路40と、電圧検出回路38および電流検出回路40により検出された電圧と電流の位相差を検出する位相検出回路41と、この位相検出回路41にて検出された位相がしきい値α（αは９０°未満）以下のとき、在席信号を搬送台車Ｖの走行方向上流に隣接する交流電源設備Ｍの交流電源装置31へ出力する比較回路42から構成されている。
【００２６】
在席検出装置32は上記構成により、図３に示すように、ピックアップコイル23と補助ピックアップコイル27が誘導線路14上に無いとき位相差はほぼ９０°であるのに対し、ピックアップコイル23と補助ピックアップコイル27が誘導線路14上に有ると電流が遅れて位相差が９０°より少なくなることから、コイル23，27の有無を検出でき、よって搬送台車Ｖがゾーン内にいるかどうか、すなわち在席を検出することができる。
【００２７】
また搬送台車Ｖの制御ボックスＪには、ピックアップコイル23と誘導線路14の周波数に共振する共振回路を構成するコンデンサ51と、このコンデンサ51に接続された受電装置52と、この受電装置52から給電されるモータ４のインバータ53と、ダイオード54を介して受電装置52から給電されるバッテリ55と、一定経路の原点である反射板10検出用の光電スイッチ56と、補助ピックアップコイル27と誘導線路14の周波数に共振する共振回路を構成するコンデンサ57と、このコンデンサ57に接続された停止信号検出装置58と、搬送台車Ｖの現在位置データ（原点からの位置データ）と搬送台車Ｖの行先データ（原点からの位置データ）の送受信を行う送受信装置59およびアンテナ60と、制御装置61が設けられている。
【００２８】
上記受電装置52は、コンデンサ71に並列に整流回路を接続し、この整流回路に出力を所定電圧に制御する安定化電源回路を接続して構成され、また停止信号検出装置58は、コンデンサ57の両端に接続された抵抗（負荷）62と、この抵抗62の両端電圧を検出する電圧検出回路63と、この電圧検出回路63にて検出された電圧がしきい値β（βは所定電圧の半分未満）以下のとき、停止信号を制御装置61へ出力する比較回路64から構成されている。また、インバータ53に減速機付電動モータ４が接続されている。
【００２９】
上記制御装置61は、光電スイッチ56の出力信号によりリセットされ、パルスエンコーダPEから出力されるパルスをカウントするカウンタ66と、このカウンタ66のカウント値により原点からの距離、すなわち現在位置を確認し、この現在位置のデータを送受信装置59へ出力し、また送受信装置59から行先データを入力し、上記比較回路64から停止信号を入力していないとき、この行先データと現在位置データが一致するようにインバータ53を駆動して搬送台車Ｖを走行させる、マイクロコンピュータからなるコントローラ67から構成されている。
【００３０】
また、停止信号検出装置58と送受信装置59と制御装置61はバッテリ55から給電されている。
また、各搬送台車Ｖの搬送制御を実行する中央制御装置71が地上側に設けられており、この中央制御装置71は、上記データの送受信を行う送受信装置72およびアンテナ73と、送受信装置72に接続された統括制御装置74から構成されている。この統括制御装置74は、送受信装置72およびアンテナ73を介して各搬送台車Ｖから現在位置データを入力して各搬送台車Ｖの現在位置を確認し、送受信装置72およびアンテナ73を介して各搬送台車Ｖへ行先データを出力することにより、搬送台車Ｖを走行させ、荷を搬送させる。
【００３１】
上記交流電源設備Ｍと誘導線路14と搬送台車Ｖの回路構成による作用を説明する。
まず、交流電源装置31により、高周波、たとえば10kHzの正弦波電流が誘導線路14に供給される。
【００３２】
この誘導線路14に発生する磁束により、誘導線路14の周波数に共振する案内レールＢ上に位置する車体Ｖのピックアップコイル23に大きな起電力が発生し、この起電力により発生した交流電流は受電装置52において整流され、所定の電圧に整圧されてインバータ53とバッテリ55へ供給される。
【００３３】
同様に誘導線路14に発生する磁束により、誘導線路14の周波数に共振する案内レールＢ上に位置する車体Ｖの補助ピックアップコイル27に大きな起電力が発生し、この起電力により発生した交流電流は抵抗62へ供給され、所定の電圧以上となると比較回路64の停止信号はオフとなる。
【００３４】
また制御装置61のコントローラ67は、送受信装置59およびアンテナ60を介して中央制御装置71より行先データを入力すると、比較回路64の停止信号がオフのとき、カウンタ66から入力した現在位置データと比較し、一致するまで駆動信号をインバータ53へ出力し、インバータ53は、このコントローラ67の駆動信号に応じて減速機付電動モータ４へ給電し、よって搬送台車Ｖは、給電されたこのモータ４により走行用車輪２が駆動され、案内レールＢに案内されて移動する。
【００３５】
また交流電源設備Ｍの在席検出装置32は、誘導線路14の電圧と電流の位相差により、搬送台車Ｖの在席を検出し、在席信号を搬送台車Ｖの走行方向上流に隣接する交流電源設備Ｍの交流電源装置31へ出力する。
【００３６】
またこの上流の交流電源設備Ｍの交流電源装置31は、所定時間この在席信号が継続すると、またそれ以後在席信号が継続している間、しゃ断器35を動作させて、誘導線路14への給電を停止する。よってピックアップコイル23に起電力が誘起されなくなり、インバータ53への給電が停止され、この誘導線路14上の搬送台車Ｖは停止する。また同様に、補助ピックアップコイル27に起電力が誘起されなくなり、所定の電圧以下となると比較回路64の停止信号がオンとなり、コントローラ67はインバータ53への駆動信号をオフとする。また、故障中の搬送台車Ｖがゾーンから出て、在席信号がオフとなると、誘導線路14への給電を再開する。よって誘導線路14上の搬送台車Ｖは元の通り、走行を開始する。
【００３７】
このように、搬送台車Ｖが故障を起こして停止すると、このゾーンの交流電源設備Ｍの在席信号は所定時間を過ぎても継続することによって、上流の交流電源設備Ｍは、下流のゾーンに故障中の搬送台車Ｖが停止していることを認識することができ、このとき誘導線路14への給電を停止することにより、上流の搬送台車Ｖが下流の故障中の搬送台車Ｖが停止しているゾーンへ進入することを阻止でき、追突を防止できる。また、搬送台車Ｖの故障を台車Ｖからの伝送データに頼らずに検出でき、制御装置61、送受信装置59が故障しデータ伝送が不能な場合にでも、検出できる。
【００３８】
また、補助ピックアップコイル27に接続された抵抗62の電圧の有無を検出することにより、誘導線路14が給電されているかどうかを判断でき、誘導線路14に給電されていない場合、コントローラ37により搬送台車Ｖの駆動を停止することにより、誘導線路14への給電が開始されるまで全ての駆動を停止でき、不用の動作を行うことにより、不具合が発生することを防止することができる。たとえば、搬送台車Ｖに、ピックアップコイル23から給電されるインバータ53以外に、バッテリ55より給電される荷の移載手段を設けている場合、誘導線路14の給電が停止されてインバータ53への給電が停止し、停止してしまっているときに、停止の条件により荷の移載手段が動作してしまうなどの不具合を防止できる。
【００３９】
また、ゾーン別に誘導線路14を敷設し、ゾーンへの搬送台車Ｖの進入を制限することにより、誘導線路14へ流す電流を少なくすることができ、誘導線路14の径を細く、安価なものとすることができる。またリッツ線でなく、通常の銅線を使用することも可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、停止信号検出装置58において、抵抗62の両端電圧を検出しているが、電圧を検出する代わりに、図８（ａ）に示すように、抵抗62へ供給される電流を、ＣＴ81および電流検出回路82により検出し、電流値がしきい値（所定電流の半分未満）以下のとき、停止信号を制御装置61へ出力するようにしてもよい。さらに図８（ｂ）に示すように、抵抗62と並列に、抵抗83と整流回路（抵抗へ流れる電流は高周波）を形成するダイオード84および発光ダイオード85からなる回路を取付け、発光ダイオード85に対向してフォトトランジスタ86を配置し、このフォトトランジスタ86の出力を高周波による脈流をカットするローパスフィルタ87を介して制御装置61へ出力するようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では、在席信号の継続を検出するタイマー36を交流電源装置31に設けているが、在席検出装置32に設けてもよい。すなわち、比較回路42の出力信号を入力とするタイマーを設け、このタイマーの動作により在席信号を出力する。このとき、この在席信号は、搬送台車Ｖが所定時間以上継続してゾーン内にいることを示す信号となるため、この在席信号により上流の交流電源装置31は即にしゃ断器35を動作させて誘導線路14への給電を停止する。
【００４２】
また、本実施の形態では、一定経路の直線部もゾーンに分けて、交流電源設備Ｍを設けているが、搬送台車Ｖに正面前方の台車Ｖを検出して停止する機能を付加できるとき、直線部をゾーンに分けることなく、直線部とカーブ部のみに分けて、本発明の誘導線路14と交流電源設備Ｍを設けるようにしてもよい。この構成により、直線部に故障中の搬送台車Ｖが停止している場合は、上記正面前方の台車Ｖの検出機能により停止することによって追突を防止でき、前方の台車Ｖの検出が不能なカーブ部に故障中の搬送台車Ｖが停止している場合は、上記在席信号により故障中の搬送台車Ｖがカーブ部に停止していることを認識することにより追突を防止することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本第１発明によれば、誘導線路上にコイルが有るときと、誘導線路上にコイルが無いときでは、誘導線路の電圧と電流の位相差が異なるため、交流電源設備側で誘導線路上のコイルの有無が判断でき、よって移動体に故障が発生した場合、移動体上の制御装置への制御装置への給電がしゃ断された場合にでも、移動体側の電源に頼ることなく、移動体がゾーンに在席していることを検出することができる。
【００４４】
また、本第２発明によれば、下流の在席信号を入力すると、またはこの在席信号が所定時間継続すると、移動体が下流のゾーンにて停止しているものと判断して、誘導線路への給電を停止することによって上流の移動体を停止でき、下流の移動体への追突を防止することができる。
【００４５】
さらに、本第３発明によれば、第２コイルに接続された負荷の電圧、またはこの負荷へ供給される電流の有無を検出することにより、誘導線路が給電されているかどうかを判断でき、誘導線路に給電されていない場合、移動体の駆動を停止することにより、誘導線路への給電が開始されるまで全ての駆動を停止でき、不用の動作を行うことにより、不具合が発生することを防止することができる。たとえば、移動体に、コイルから給電される走行手段以外に、バッテリより給電される荷の移載手段を設けている場合、誘導線路の給電が停止されて走行手段への給電が停止し、停止してしまっているときに、停止の条件により荷の移載手段が動作してしまうなどの不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における移動体使用の搬送設備の要部経路図である。
【図２】同移動体使用の搬送設備の回路構成図である。
【図３】同移動体使用の搬送設備の誘導線路の電流と電圧の特性図である。
【図４】同移動体使用の搬送設備の側面図である。
【図５】同移動体使用の搬送設備の一部断面正面図である。
【図６】同移動体使用の搬送設備のブラケットの側面図、平面図である。
【図７】同移動体使用の搬送設備のピックアップコイルの平面図、正面図、側面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態における移動体使用の搬送設備の停止信号検出装置の回路構成図である。
【符号の説明】
Ｖ    搬送台車（移動体）
Ｂ    案内レール
Ｘ    誘導線路ユニット
Ｐ    ピックアップユニット
Ｊ    制御ボックス
Ｍ    交流電源設備
ＰＥ    パルスエンコーダ
４    電動モータ
10    反射板（原点）
14    誘導線路
23，27    ピックアップコイル
31    交流電源装置
32    在席検出装置
33    高周波発振器
34    電力増幅器
35    しゃ断器
36    タイマー
38    電圧検出回路
39    ＣＴ
40    電流検出回路
41    位相検出回路
42    比較回路
51，57    コンデンサ
52    受電装置
53    インバータ
55    バッテリ
56    光電スイッチ
58    停止信号検出装置
59，72    送受信装置
60，73    アンテナ
61    制御装置
62    抵抗
63    電圧検出回路
64    比較回路
71    中央制御装置
74    統括制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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