(57)【要約】【課題】降下専用の垂直搬送機２０とこれに接続される水平搬送機３０とからなり、回生電力を有効に利用できる搬送システムを提供する。【解決手段】垂直搬送機２０及び水平搬送機３０の各電動機が、それぞれインバータ５２、５３を介して直流回路５０に接続されている。直流回路５０との間で充放電可能な電源装置６０と、各電動機を制御する制御装置７０を備えている。垂直搬送機２０の回生電力によって電源装置６０が充電され、電源装置６０の放電によって水平搬送機３０、３０……が駆動される。垂直搬送機２０は、物品を載置する搬送台２２が上下に往復動する往復型であり、搬送台２２は機内搬送機２７を備え、電源装置６０の放電で機内搬送機２７が駆動される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を下方へ向けて搬送する降下専用の垂直搬送機と、該垂直搬送機に接続される水平搬送機とからなる搬送システムであって、
前記垂直搬送機及び前記水平搬送機の各電動機が、それぞれインバータを介して直流回路に接続され、
前記直流回路との間で充放電可能な電源装置と、前記各電動機を制御する制御装置とを備えていることを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
前記垂直搬送機の回生電力によって前記電源装置が充電され、前記電源装置の放電によって前記水平搬送機が駆動されることを特徴とする請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記垂直搬送機が、前記電源装置の放電によって起動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記垂直搬送機が、物品を載置する搬送台が上下に往復動する往復型であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の搬送システム。
【請求項５】
前記搬送台が機内搬送機を備え、前記電源装置の放電によって前記機内搬送機が駆動されることを特徴とする請求項４に記載の搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を下方へ向けて搬送する降下専用の垂直搬送機とこれに接続される水平搬送機とからなる搬送システムに関し、特に、垂直搬送機の稼働により得られる回生電力を有効に利用する搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直搬送機には、物品を載置する搬送台を一つ備えて、これを上下に往復させて搬送する往復型と、複数の搬送台を備えて、これを循環させて搬送する循環型とがある。
往復型は、通常、巻上機に掛けられたロープの一方の側に搬送台が接続され、他方の側に錘が接続されている。錘の重量は、搬送台の重量よりも大きくして、巻上機を駆動する電動機の負荷変動が小さくなるようにしている。
【０００３】
そして、物品を下から上に持ち上げる搬送を繰り返す場合には、搬送台の上昇工程及び下降工程において、この垂直搬送機は力行運転となる。
また、物品を上から下に降ろす搬送を繰り返す場合には、搬送台の上昇工程及び下降工程において、この垂直搬送機は回生運転となる。
【０００４】
特許文献１には、往復型であって降下専用の垂直搬送機、すなわち、物品を上から下に降ろす搬送のみを行う垂直搬送機が記載されている。
そして、この垂直搬送機を稼働させることによって回生電力が得られること、得られた電力を利用して電磁ブレーキを作動させること、これによって搬送台を適切な速度に制御することなどが記載されている。
【０００５】
このように、降下専用の垂直搬送機は無動力で稼働することができるので、大きな節電効果を得ることができる。また、安定した運転を続けることができる。
しかしながら、工業的な垂直搬送機が単独で使用されることは少なく、水平搬送機等を含んだ搬送システムとして使用されることを考慮すると、システムとしての設備低減や、電力の節約が必要である。
【０００６】
なお、特許文献２には、循環型の垂直搬送機の一例が記載されており、この場合においても、降下専用の垂直搬送機とすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４１０６７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１７１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、物品を下方へ向けて搬送する降下専用の垂直搬送機とこれに接続される水平搬送機とからなる搬送システムであって、垂直搬送機で得られる回生電力を有効に利用する搬送システムを提供することにある。そして、システム全体についての設備低減及び電力の節約を可能とする搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明の搬送システムは、物品を下方へ向けて搬送する降下専用の垂直搬送機と、該垂直搬送機に接続される水平搬送機とからなる搬送システムであって、前記垂直搬送機及び前記水平搬送機の各電動機が、それぞれインバータを介して直流回路に接続され、前記直流回路との間で充放電可能な電源装置と、前記各電動機を制御する制御装置とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
そして、前記垂直搬送機の回生電力によって前記電源装置が充電され、前記電源装置の放電によって前記水平搬送機が駆動されるようにしている。
また、前記垂直搬送機が、前記電源装置の放電によって起動されるようにしている。
【００１１】
前記垂直搬送機が、物品を載置する搬送台が上下に往復動する往復型である場合には、特に好ましい構成とすることができる。
そして、前記搬送台が機内搬送機を備え、前記電源装置の放電によって前記機内搬送機が駆動される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の搬送システムは、垂直搬送機の稼働による回生電力によって、電源装置を充電することができる。そして、垂直搬送機に接続される水平搬送機の駆動、垂直搬送機自身の起動、及び搬送台に設けられる機内搬送機の駆動を、全て、電源装置の放電により行うことができる。
したがって、搬送システムの全体について、電源設備の低減及び使用電力の節約を有効に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の搬送システムの機械的構成の一例を示す概略外観図である。
【図２】本発明の搬送システムの電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２の電気的構成における充放電パターンを示す概略図である。
【図４】制御装置における動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の搬送システムは、図１に示す機械的構成１０と、図２に示す電気的構成４０によって構成されている。
図１は、機械的構成１０の一例であり、垂直搬送機２０と複数の水平搬送機３０、３０……で構成されている。
垂直搬送機２０は通常の往復型であるが、本発明では物品を下方へ向けてのみ搬送する降下専用機として使用している。
【００１５】
垂直搬送機２０は、枠体２４の最上部に巻上機２１が設置され、物品を搬送する搬送台２２を昇降させることができる。巻上機２１には、複数（ここでは４本）のロープ２５、２５……が掛けられており、ロープ２５の一方の側に搬送台２２が接続され、他方の側に錘２３が接続されている。
ロープ２５は、通常用いられているワイヤロープのほか、チェーンやベルトなど、使用可能な他の条体を全て含む意味で用いる。
【００１６】
搬送台２２は、床面にローラコンベヤやチェーンベルトコンベヤなどの機内搬送機２７を備えて、物品の受入及び払出を自動的に行うようになっている。
また、搬送台２２が停止する各階には、それぞれ物品の搬入又は搬出を行う１台、又は複数台の水平搬送機３０、３０……が設置されている。搬送台２２は、機内搬送機２７が各水平搬送機３０と略同一レベルとなる位置に停止する。
【００１７】
本発明において、垂直搬送機２０は降下専用機であって、作業者が、操作盤に作業内容を入力することによって、同様の作業を繰り返し行うことができる。
例えば、５階から１階まで物品を搬送する作業を、自動的に何回も繰り返して行う。
そして、作業者が作業終了の入力を行うか、又は、搬送する物品がなくなったことを、機械自身が検知することによって自動的に停止する。
【００１８】
搬送される物品に着目すると、順序は一定ではないが、次の工程を含む作業サイクルが行われることになる。
（１）垂直搬送機２０の搬送台２２を、物品のある階（上方の階）に移動させる。
（２）その階の水平搬送機３０及び機内搬送機２７を駆動して、物品を水平搬送機３０から搬送台２２に搬入する。
（３）搬送台２２を、目的の階（下方の階）まで移動させる。
（４）到着した階の水平搬送機３０及び機内搬送機２７を駆動して、物品を搬送台２２から水平搬送機３０に搬出する。
【００１９】
図２は、本発明の搬送システムの電気的構成４０の一例を示している。
電気的構成４０は、垂直搬送機２０、機内搬送機２７及び水平搬送機３０、３０……の各電動機が、それぞれインバータ５２、５７、５３、５３……を介して直流回路５０に接続されていることを特徴としている。また、直流回路５０との間で充放電可能な電源装置６０と、各電動機を制御する制御装置７０を備えている。
なお、作業者が作業内容を入力する操作盤などの電源として、制御電源ユニット４６を備えている。
【００２０】
直流回路５０には、一次側電源４５からの交流回路が、整流器５１を介して接続されている。
直流回路５０は、整流器５１の出力側からインバータ５２の入力側までの、直流電流が流れる回路を示すのであるが、図２においては、便宜的に整流器５１及びインバータ５２を含めて記載している。
【００２１】
垂直搬送機２０は降下専用の搬送機であるために、起動時に僅かな時間だけ力行運転となるが、それ以外は全て回生運転となる。
このため、垂直搬送機２０は、電源装置６０の放電によって起動させることができる。そして、直ちに回生運転となって、回生電力を電源装置６０に充電することができる。
また、電源装置６０を放電させることによって、水平搬送機３０、３０……及び機内搬送機２７を駆動することができる。
【００２２】
図１においては、各階に水平搬送機３０を記載しているが、多くの場合同時に稼働するのは、１台の水平搬送機３０と機内搬送機２７のみである。稼働する水平搬送機３０は、搬送台２２に物品を搬入する水平搬送機３０、又は、搬送台２２から物品を搬出する水平搬送機３０であり、これらが同時に稼働することは少ない。
ただし、次のサイクルの準備などのために、他の水平搬送機３０を同時に使用することもある。
【００２３】
したがって、通常は、垂直搬送機２０の回生電力によって、物品の搬入と搬出に必要な２つの水平搬送機３０、３０と機内搬送機２７の電力を全て賄うことができる。
この場合、一次側電源４５からの電力を使用するのは、電源装置６０にある蓄電装置を最初に充電する初期充電などに限定することができる。
垂直搬送機２０の回生運転において、電源装置６０が満充電の状態になった場合には、余剰の電力を制動抵抗器５５で消費することができる。
【００２４】
電源装置６０は、蓄電装置として電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、又はリチウムイオン二次電池などを備えており、直流回路５０との間で充放電を行うことができる。
【００２５】
電源装置６０の充放電は、制御装置７０によって管理されている。
すなわち、制御装置７０は、初期充電信号７３を発することによって、一次側電源４５からの電力を電源装置６０に充電することができる。
そして、電源装置６０から満充電量信号６１を受けて、充電が完了したことを知ることができる。
【００２６】
また、作業サイクルにおいて、垂直搬送機２０及び水平搬送機３０が停止した後には、制御装置７０は電源装置６０の蓄電量を確認して、所定の最低値未満であれば、停止充電信号７４を発することにより一次側電源４５からの電力を電源装置６０に充電させることもできる。
【００２７】
電源装置６０の蓄電量が十分である場合、電源装置６０は制御装置７０に、満充電信号６１を発する。また、垂直搬送機２０及び水平搬送機３０の起動が可能であることを確認して、電源装置６０は制御装置７０に、準備完了信号６２を発する。
【００２８】
各電動機は、制御装置７０によって制御されている。すなわち、各インバータ５２、５７、５３……は、制御装置７０からの起動信号７１及び速度信号７２によって制御されている。起動信号７１は、起動及び停止を指示する信号であり、速度信号７２は、回転速度を指示する信号である。  
【００２９】
図３は、作業サイクルにおいて、垂直搬送機２０のインバータ５２の使用電流と、水平搬送機３０のインバータ５３の使用電流を示すとともに、電源装置６０における充放電状態を示している。
【００３０】
垂直搬送機２０において、昇降用のインバータ５２は制御装置７０からの起動信号７１と速度信号７２を受けて、電動機を一定の加速度で起動して一定速度で昇降した後、一定の加速度で停止する。
インバータ５２の使用電流は、起動直後の短時間に起動電力として使用されるが、直ぐに回生運転となって回生電流が流れる。
【００３１】
水平搬送機３０において、走行用のインバータ５３は制御装置７０からの起動信号７１と速度信号７２を受けて、電動機を一定の加速度で急速に起動して一定速度で走行した後一定の加速度で急速に停止する。
走行インバータ５３の使用電流は、小さなピークを備えるが、ほぼ一定の電流値で使用されている。
【００３２】
電源装置６０における充放電は、水平搬送機３０の走行中に垂直搬送機２０が起動する場合を示している。垂直搬送機２０の起動時には放電電流がピークを示すが、ピーク直後から、垂直搬送機２０の回生電力が、水平搬送機３０に使用される放電電力を上回ることを示している。このように、通常の運転では、機械的構成１０における使用電力を、全て回生電力によって賄うことができる。
【００３３】
図４は、通常の作業サイクルにおける流れを簡単に示している。
ステップＳ０１では、制御装置７０から起動放電信号７５が発せられて、電源装置６０が放電状態となる。
ステップＳ０２では、制御装置７０から昇降インバータ５２に、起動信号７１及び速度信号７２が発せられて、垂直搬送機２０が昇降を開始する。
【００３４】
ステップＳ０３では、垂直搬送機２０が回生運転であるか否かが確認される。
ＹＥＳであれば、ステップＳ１１へ進み回生電力が電源装置６０に充電される。
ＮＯであれば、垂直搬送機２０の停止を待って、ステップＳ０４によって起動放電信号７５をＯＦＦとする。
【００３５】
ステップＳ１１で電源装置６０に回生電力が充電されると、ステップＳ１２へ進み、電源装置６０が満充電であるか否かが確認される。
ＮＯであれば、充電が継続される。
ＹＥＳであれば、ステップＳ１３へ進み、制動抵抗器５５により回生電力が消費される状態として、垂直搬送機２０の停止を待つ。
【００３６】
ステップＳ２１では、制御装置７０から横行インバータ５３に、起動信号７１及び速度信号７２が発せられて、水平搬送機３０が走行を開始する。
そして、水平搬送機３０の停止を待って、ステップＳ２２によって起動放電信号７５をＯＦＦとする。
【００３７】
垂直搬送機２０及び水平搬送機３０が停止した後に、ステップＳ０５により、電源装置６０の充電量が不足しているか否かを確認して次の作業サイクルに備える。
ＮＯであれば（充電量が十分であれば）、サイクルを終了する。
ＹＥＳであれば（充電量が不足であれば）、ステップＳ１４へ進み電源装置６０に停止充電信号７４を発する。
【００３８】
ステップＳ１５で、電源装置６０は、整流器５１からの直流電力によって停止充電を開始する。電源装置６０に停止充電が開始されると、ステップＳ１６へ進み電源装置６０が満充電であるか否かが確認される。
ＮＯであれば、充電が継続される。
ＹＥＳであれば、ステップＳ１７へ進み、停止充電信号７４を停止してサイクルを終了する。
【００３９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は本発明に含まれる。
【００４０】
例えば、図１に示すように降下専用の垂直搬送機２０が往復型の場合を示したが、これを循環型とすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
２０：  垂直搬送機
２２：  搬送台
２７：  機内搬送機
３０：  水平搬送機
５２：  インバータ
５３：  インバータ
５０：  直流回路
６０：  電源装置
７０：  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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