(57)【要約】【課題】動力線の断線やそれに伴うごみの発生を抑えて、メンテナンスフリーを実現する。【解決手段】製造装置１０は、水平方向に延びて設けられた水平基台１１と、水平基台１１に長手方向に移動可能に取付けられた水平移動台１３と、水平移動台１３を移動させる移動手段１４，５１と、水平移動台１３に設けられた電動駆動式のデバイス２０と、デバイス２０に給電する給電手段３０とを備える。給電手段３０が、水平基台１１に沿って設けられた給電側コイル３１と、水平移動台１３に設けられた受電側コイル３２と、水平移動台１３に設けられ給電側コイル３１で発生した磁束Ｂを受電側コイル３２に伝達するための負荷整合を行う整合コイル３３とを備える。給電側コイル３１が平行部３１ｂ，３１ｃを有する長円状コイルであって、平行部３１ｂ，３１ｃが水平基台１１の長手方向に延びるように給電側コイル３１が水平基台１１に配索される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に延びて設けられた水平基台(11)と、前記水平基台(11)に長手方向に移動可能に取付けられた水平移動台(13)と、前記水平移動台(13)を移動させる移動手段(14,51)と、前記水平移動台(13)に設けられた電動駆動式のデバイス(20)と、前記デバイス(20)に給電する給電手段(30)とを備えた製造装置において、
給電手段(30)が、前記水平基台(11)に沿って設けられた給電側コイル(31)と、前記水平移動台(13)に設けられた受電側コイル(32)と、前記水平移動台(13)に設けられ前記給電側コイル(31)で発生した磁束(B)を前記受電側コイル(32)に伝達するための負荷整合を行う整合コイル(33)とを備えた
ことを特徴とする製造装置。
【請求項２】
給電側コイル(31)が平行部(31b,31c)を有する長円状コイルであって、
前記平行部(31b,31c)が前記水平基台(11)の長手方向に延びるように前記給電側コイル(31)が前記水平基台(11)に配索された
請求項１記載の製造装置。
【請求項３】
水平移動台(13)が非磁性体から成り、
整合コイル(33)が渦巻き状に形成されて前記水平移動台(13)の水平基台(11)に対向する対向部位に取付けられ、
受電側コイル(32)が前記整合コイル(33)を包囲可能な渦巻き状に形成されて前記対向部位に前記整合コイル(33)を包囲するように取付けられた
請求項２記載の製造装置。
【請求項４】
整合コイル(33)及び受電側コイル(32)と水平移動台(13)の間に軟磁性材料から成る遮蔽板(36)が介装された請求項３記載の製造装置。
【請求項５】
移動手段(14)が、水平基台(11)に長手方向に延びて設けられたボールネジ(14a)と、前記ボールネジ(14a)を回転させる駆動モータ(14b)と、水平移動台(13)に設けられ前記ボールネジ(14a)に螺合する雌ねじ部材(14c)とを備えた請求項１ないし４いずれか１項に記載の製造装置。
【請求項６】
移動手段(51)が、水平移動台(13)に設けられ給電手段(30)により供給される電力により駆動して前記水平移動台(13)を自走させる電動モータ(52)を備えた請求項１ないし４いずれか１項に記載の製造装置。
【請求項７】
水平移動台(13)に設けられ給電手段(30)により供給される電力により駆動して電動モータ(52)を制御するモータコントローラ(56)と、前記コントローラ(56)に制御信号を無線にて発する操作装置(41)とを更に備えた請求項６記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造に使用する電動駆動式のデバイスを移動可能に支持する製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品を移設するようなデバイスとして、関節部を介して複数のアームを屈曲自在に連結させ、各アームをサーボモータにより移動させる多関節型ロボットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。そして、近年では、この多関節型ロボットのような電動駆動式のデバイスを移動させて製造に使用する場合も要求されるに至った。
【０００３】
図１０に示すように、このようなデバイス２を水平方向へ直線移動させる場合、水平基台３に長手方向に移動可能に取付けられた水平移動台４に電動駆動式のデバイス２を取付けることが行われる。そして、このような製造装置１では、直線移動するデバイス２に電力を供給するために、一端が電源６に接続された耐屈曲性のある動力線５をＵ字状に折り返して水平基台３に配策し、その動力線５の他端をデバイス２に接続することが知られている。
【０００４】
このように動力線５をＵ字状に折り返して配策することにより、デバイス２が水平基台３上を実線矢印で示す様に移動しても、その折り返し点５ａも水平基台３上を破線矢印で示すように移動するので、動力線５をデバイス２の動きに追従させることができ、デバイス２に確実に電力を供給しうるものとして、知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１７９６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、電源６からの電力供給を行うための動力線５をＵ字状に折り返して配策する製造装置では、折り返し点５ａからデバイス２に延びる動力線５が必要以上に長いと、水平移動台４が水平基台３上を移動する際に、折り返し点５ａからデバイス２に延びる動力線５ｂが水平基台３の上において引きずられる場合が生じる。このように、水平移動台４が動力線５ｂを引きずって往復運動をすると、動力線５ｂの断線や、ごみの発生といった不具合が生じる。
【０００７】
また、動力線５をＵ字状に折り返して配策する為の空間も必要となり、その動力線５の可動範囲に他の部材を配置することができず、配線やデバイス２の動きを熟知している作業者が、その配線作業を行う必要が生じ、作業者が限定されるような不具合も生じさせる。
【０００８】
更に、配索される動力線５として耐屈曲性のあるものを使用したとしても、耐屈曲回数は有限であるために、定期的に動力線５を点検し必要に応じて交換をする必要が生じ、そのメンテナンスをなくすことはできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、動力線の断線やそれに伴うごみの発生を抑えて、メンテナンスフリーを実現し得る製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、水平方向に延びて設けられた水平基台と、水平基台に長手方向に移動可能に取付けられた水平移動台と、水平移動台を移動させる移動手段と、水平移動台に設けられた電動駆動式のデバイスと、デバイスに給電する給電手段とを備えた製造装置である。
【００１１】
その特徴ある構成は、給電手段が、水平基板に沿って設けられた給電側コイルと、水平移動台に設けられた受電側コイルと、水平移動台に設けられ給電側コイルで発生した磁束を受電側コイルに伝達するための負荷整合を行う整合コイルとを備えたところにある。
【００１２】
この場合、給電側コイルが平行部を有する長円状コイルであって、平行部が水平基台の長手方向に延びるように給電側コイルが水平基台に配索されたことが好ましく、水平移動台が非磁性体から成る場合、整合コイルが渦巻き状に形成されて水平移動台の水平基台に対向する対向部位に取付けられ、受電側コイルが整合コイルを包囲可能な渦巻き状に形成されて対向部位に整合コイルを包囲するように取付けられることが好ましい。また、整合コイル及び受電側コイルと水平移動台の間に軟磁性材料から成る遮蔽板を介装することもできる。
【００１３】
一方、移動手段が、水平基台に長手方向に延びて設けられたボールネジと、ボールネジを回転させるサーボモータと、水平移動台に設けられボールネジに螺合する雌ねじ部材とを備えることができる。
【００１４】
また、移動手段が、水平移動台に設けられ給電手段により供給される電力により駆動して水平移動台を自走させる駆動モータを備えることもできる。その場合、水平移動台に設けられ給電手段により供給される電力により駆動して電動モータを制御するモータコントローラと、コントローラに制御信号を無線にて発する操作装置とを更に備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の製造装置では、デバイスに電力を供給する給電手段が、給電側コイルと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ので、従来から用いられている動力線を不要にすることができる。このため、動力線が劣化して断線するような事態を想定する必要は無く、それに起因するごみの発生も無いので、デバイスへの給電に関する限り、その点検及び修理が不要ないわゆるメンテナンスフリーとなる。
【００１６】
一方、給電側コイルと受電側コイルから成る非接触給電手段にあっては、給電側コイルと受電側コイルとの間の距離が離れた場合や、それらの位置がずれた場合など、十分な給電が困難となる。けれども、本発明の製造装置における給電手段は、給電側コイルで発生した磁束を受電側コイルに伝達するための負荷整合を行う整合コイルを備える。このため、給電側コイルと受電側コイルの距離及び位置ずれによって発生する結合係数の低下と負荷整合のずれにより伝送効率が悪化することは防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明実施形態の製造装置の構成を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】その製造装置の構造を示す上面図である。
【図３】その製造装置の構造を示す正面図である。
【図４】その給電手段の構成を示す図１のＢ方向から見た図である。
【図５】その給電手段により生じる磁束の状態を示す模式図である。
【図６】本発明の別の実施形態の製造装置を示す図１に対応する断面図である。
【図７】その別の製造装置の構造を示す上面図である。
【図８】その別の製造装置の給電手段の構成を示す水平移動台の上面図である。
【図９】その別の製造装置の給電手段により生じる磁束の状態を示す模式図である。
【図１０】従来の製造装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１〜図３に、本発明の製造装置１０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。
【００２０】
本発明の製造装置１０は、水平方向に延びて設けられた水平基台１１を備える。この水平基台１１は直接的に又は支持脚１２を介して設置場所に設置されるものとし、この実施の形態における水平基台１１は両端に支持脚１２がそれぞれ設けられ、Ｘ軸方向に水平に伸びて設置場所に設置されるものとする。このように、一対の支持脚１２の上部に架設された水平基台１１は厚肉の平板状部材であって、空中において水平に真っ直ぐに伸びる部材となる。
【００２１】
また、本発明の製造装置１０は、水平基台１１に長手方向である水平方向に移動可能に取付けられた水平移動台１３と、その水平移動台１３を水平基台１１の上面において水平方向に移動させる移動手段１４とを備える。
【００２２】
具体的に、水平基台１１の上面には、Ｙ軸方向に離間する一対のレール１５，１５が、水平基台１１の長手方向であるＸ軸方向に延びて設けられ、水平移動台１３には、このレール１５，１５に長手方向に移動可能な直線運動ブロック１６（図１及び図４）が，その下面に設けられる。
【００２３】
また、水平移動台１３を移動させる移動手段１４は、一対のレール１５，１５の間においてＸ軸方向に延びて設けられたボールネジ１４ａと、水平基台１１の端部に取付けられてボールネジ１４ａを回転させる駆動モータ１４ｂ（図２及び図３）とを備える。そして、そのボールネジ１４ａに螺合する雌ねじ部材１４ｃ（図１及び図４）が水平移動台１３に取付けられる。
【００２４】
従って、この移動手段１４では、駆動モータ１４ｂがボールネジ１４ａを正回転又は逆回転させると、ボールネジ１４ａに螺合する雌ねじ部材１４ｃが取付けられた水平移動台１３が、一対のレール１５，１５に沿ってＸ軸方向に往復移動可能に構成される。
【００２５】
また、図１に示す様に、本発明の製造装置１０は、その水平移動台１３に設けられた電動駆動式のデバイス２０と、そのデバイス２０に給電する給電手段３０とを備える。
【００２６】
この実施の形態におけるデバイスは多関節型ロボット２０であって、この多関節型ロボット２０は、水平移動台１３に固定された固定ベース２１と、その固定ベース２１に旋回可能に取り付けられた旋回ヘッド２２と、その旋回ヘッド２２に第一関節部２３ａを介して回動可能に取り付けられた下部アーム２３と、その下部アーム２３の先端に第２関節部２４ａを介して回動可能に取り付けられた上部アーム２４と、その上部アーム２４の先端に第３関節部２５ａを介して設けられた先端アーム２５と、その先端アーム２５に取付けられた部品を把持するような操作治具２７と、を備えている。
【００２７】
固定ベース２１及び第１ないし第３関節部２３ａ，２４ａ，２５ａ及び操作治具２７には、旋回ヘッド２２や各種アーム２２，２３，２４や操作治具２７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１３には、各サーボモータを制御するデバイスコントローラ２８が設けられる。このデバイスコントローラ２８は、後述する操作装置４１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２０に要求される動作を行わせる様に構成される。
【００２８】
一方、このデバイスである多関節型ロボット２０が動作するために必要な電力を供給する給電手段３０は、水平基台１１に沿って設けられた給電側コイル３１と、水平移動台１３に設けられた受電側コイル３２と、水平移動台１３に設けられ給電側コイル３１で発生した磁束を受電側コイル３２に伝達するための負荷整合を行う整合コイル３３とを備えており、給電側コイル３１に電流を流して発生した磁束Ｂ（図５）を媒介として受電側コイル３２に電力を伝送する、いわゆる非接触給電手段である。
【００２９】
即ち、本実施の形態における給電手段３０は、図５に示すように、給電側コイル３１に高周波電源装置３４より電力を供給し、その給電側コイル３１に磁束Ｂを生じさせ、その磁束Ｂにより受電側コイル３２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３１や受電側コイル３２及び整合コイル３３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。
【００３０】
図３及び図５に示す様に、この実施の形態における給電側コイル３１は単線やリッツ線などによる巻き線により、平行部３１ｂ，３１ｃと、その平行部３１ｂ，３１ｃの両側を円弧状に連結する連結部３１ｄ，３１ｅとを有する長円状に作成される。そして、この平行部３１ｂ，３１ｃの長さは、水平移動台１３の移動経路の全長に略等しくなるように形成される。
【００３１】
図１〜図３に示すように、水平基台１１には、非磁性材料から成る側壁１７がその全長に亘って併設される。そして、長円状を成す給電側コイル３１は、側壁１７に、長手方向に延びて、その全長に亘って平行部３１ｂ，３１ｃが所定の幅寸法Ｌを保った状態で配索される（図３）。
【００３２】
一方、図１，図４及び図５に示すように、受電側コイル３２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、水平移動台１３には、側壁１７に所定の間隔を開けて対向する対向板１８が取付けられる。そして、受電側コイル３２は、この対向板１８に取付けられる。また、整合コイル３３にあっても、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て、側壁１７に対向する水平移動台１３に固定された対向板１８に取付けられる。
【００３３】
対向板１８には軟磁性材料から成る遮蔽板３６（図１）が添着される。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。整合コイル３３及び受電側コイル３２は、この遮蔽板３６に添着される。
【００３４】
このようにして、整合コイル３３及び受電側コイル３２と対向板１８との間に軟磁性材料から成る遮蔽板３６が介装され、対向板１８のデバイス２０に臨む側にデバイスコントローラ２８が設けられるものとする。従って、整合コイル３３及び受電側コイル３２と対向板１８との間に遮蔽板３６を介装させることにより、その遮蔽板３６は、側壁１７で生じる磁束Ｂ（図５）が対向板１８を挟んで設けられたデバイスコントローラ２８に影響を与えることを回避するものである。
【００３５】
また、本実施の形態による受電側コイル３２は、整合コイル３３を包囲可能な渦巻き状に形成されて、対向板１８に整合コイル３３を包囲するように取付けられる。そして、水平移動台１３が水平基台１１上を移動した場合に生じる給電側コイル３１と受電側コイル３２及び整合コイル３３との間の隙間は、給電側コイル３１において発生した磁束Ｂを媒介として受電側コイル３２に電力を伝送可能とする範囲となるように、側壁１７の取付位置が選定されるものとする。
【００３６】
ここで、図５に示すように、受電側コイル３２は、給電側コイル３１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、この電力によりデバイスである多関節型ロボット２０を制御するデバイスコントローラ２８を駆動させるために、この受電側コイル３２には整流回路３７が接続される。そして、図４に示すように、この実施の形態では、整流回路３７は対向板１８に設けられるものとする。
【００３７】
図５に戻って、整合コイル３３は、所定周波数で共振することにより負荷整合を行い、給電側コイル３１で発生した磁束Ｂを集めて受電側コイル３２に効率よく受け渡すためのものである。このため、この整合コイル３３は、所定周波数を共振周波数とするように、コンデンサ３８が直列的に又は並列的に付加されて調整される。
【００３８】
この所定周波数とは、高周波電源装置３４から磁束Ｂを発生させるために給電側コイル３１に流す電流の周波数である。そして、整合コイル３３の共振周波数は、付加されたコンデンサ３８の容量や、整合コイル３３自体の自己共振やこの整合コイル３３が設けられる遮蔽板３６（図１）との重なりによって生じた容量成分を利用することによって調整される。
【００３９】
例えば、図５に示すように、整合コイル３３がコンデンサ３８と直列共振回路を構成した場合は低負荷で高効率となり、図示しないが、整合コイル３３がコンデンサ３８と並列共振回路を構成した場合は高負荷で高効率となる。従って、整合コイル３３を配置した構成では、広い負荷範囲で高効率を得ることが可能となるのである。
【００４０】
また、図３に示すように、水平基台１１の外部には、移動手段１４を構成する駆動モータ１４ｂを駆動させて、水平移動台１３を移動させる操作装置４１が設けられ、この操作装置４１と駆動モータ１４ｂは動力線４１ａにおいて連結される。
【００４１】
一方、図４に示すように、デバイスである多関節型ロボット２０を制御するデバイスコントローラ２８は、整流回路３７により変換されたＤＣ電力により駆動して、多関節型ロボット２０を実際に駆動させるデバイス制御回路２８ａと、そのデバイス制御回路２８ａに連結された無線通信ユニット２８ｂとを備える。
【００４２】
そして、図３に示す操作装置４１には、水平移動台１３に設けられたデバイスコントローラ２８の無線通信ユニット２８ｂに制御信号を無線にて発する無線発信手段４１ｂが設けられ、デバイスコントローラ２８は、この操作装置４１が発して無線通信ユニット２８ｂが受信した制御信号により、その制御信号に基づいて多関節型ロボット２０に所望の動きをさせるように構成される。
【００４３】
次に、このような製造装置の動作を説明する。
【００４４】
このような製造装置１０では、電動駆動式のデバイス２０を移動させて製造に使用する。例えば、図示しないベルトコンベアに搭載されて長手方向に搬送される部品を、その脇に設置された容器に、デバイス２０が移動しながら移設するようなことが挙げられる。
【００４５】
この実施の形態におけるデバイス２０の移動は、そのデバイス２０が搭載された水平移動台１３をデバイス２０と共に移動させることにより行われる。
【００４６】
具体的に、操作装置４１から動力線４１ａを介して連結された駆動モータ１４ｂを駆動させて、水平基台１１に設けられたボールネジ１４ａを正回転又は逆回転させることにより、そのボールネジ１４ａに螺合する雌ねじ部材１４ｃが取付けられた水平移動台１３を、一対のレール１５，１５に沿って移動させる。
【００４７】
ここで、操作装置４１から駆動モータ１４ｂまで配索された動力線４１ａは、デバイス２０に連結されていないので、デバイス２０が移動しても引きずられるようなことはない。このため、デバイス２０の移動に起因してその動力線４１ａが劣化して断線するような事はなく、それに起因してごみの発生するようなこともない。
【００４８】
一方、移動する水平移動台１３に設けられた電動駆動式のデバイス２０は、給電手段３０により給電される電力により稼動したデバイスコントローラ２８により駆動される。そのデバイスコントローラ２８を稼動させるために、高周波電源装置３４により、給電側コイル３１に所定周波数の電流を流し、図５に示すように、その給電側コイル３１に磁束Ｂを発生させる。すると、水平移動台１３に設けられた受電側コイル３２では、その磁束Ｂの電磁誘導により電力が生じ、その電力によりデバイスコントローラ２８（図３）が稼動されることになる。
【００４９】
このように、本発明の製造装置１０では、給電手段３０が、給電側コイル３１と、水平移動台１３に設けられた受電側コイル３２とを備えるいわゆる非接触給電手段３０であるので、従来から用いられている動力線を不要にすることができる。このため、動力線が劣化して断線するような事態を想定する必要は無く、それに起因するごみの発生も無いので、デバイス２０への給電に関する限り、その点検及び修理が不要ないわゆるメンテナンスフリーとなる。
【００５０】
一方、給電側コイル３１と受電側コイル３２のみから成るような非接触給電手段３０にあっては、給電側コイル３１と受電側コイル３２との間の距離（Ｇａｐ）が離れた場合や、それらの位置がずれた場合など、十分な給電が困難となるけれども、本発明の製造装置１０では、給電手段３０が、給電側コイル３１と受電側コイル３２のみならず、給電側コイル３１で発生した磁束Ｂを受電側コイル３２に伝達するための負荷整合を行う整合コイル３３を備える。
【００５１】
この整合コイル３３には、給電側コイル３１に流れる電流の駆動周波数に同調するように共振コンデンサ３８が付加されて、ＬＣブースト回路を構成するものであって、給電側コイル３１に磁束Ｂが発生すると、受電側コイル３２と同軸に設けられた整合コイル３３は、所定周波数で共振することになる。そして、その共振により整合コイル３３は、給電側コイル３１で発生した磁束Ｂを集めて受電側コイル３２に効率よく受け渡す。これにより、給電側コイル３１と受電側コイル３２の距離及び位置ずれによって発生する結合係数の低下と負荷整合のずれにより伝送効率が悪化することは防止され、伝達効率は最大化することになる。
【００５２】
このように、給電側コイル３１で発生した磁束Ｂを整合コイル３３にて集めて効率よく受電側コイル３２に受け渡すこととしたため、給電側コイル３１が受電側コイル３２に比べて大きい場合でも適切な電力伝送を行うことができる。よって、水平基台１１に沿って、デバイス２０が走行すべき経路の全長に亘って給電側コイル３１を設けることにより、その水平基台１１のいずれの箇所に水平移動台１３がデバイス２０とともに停止又は走行していても、デバイス２０への給電が可能になる。
【００５３】
このように、デバイス２０の走行中における常時給電が可能となる本発明に依れば、この給電手段３０により給電される電力によりデバイス２０である多関節型ロボット２０を駆動させることが可能となるので、多関節型ロボット２０を駆動させるバッテリ等の蓄電手段を水平移動台１３に搭載することが不要になり、デバイス２０が搭載された水平移動台１３の重量を軽減させることが可能となる。このように、水平方向に移動する水平移動台１３の重量が軽減されると、水平移動台１３の移動時における加速度及び減速度を向上させることが可能となり、速やかにデバイス２０を移動させ得る製造装置１０となる。
【００５４】
そして、その作業範囲が上面視において円形を成すデバイス２０を水平基台１１の長手方向に移動させるので、実質的に、そのデバイス２０の作業範囲は長円となり、作業範囲を円形以外に拡大させることが可能となる。
【００５５】
また、図４に示すように、水平移動台１３には無線通信ユニット２８ｂが設けられているので、給電手段３０により供給される電力によりデバイスコントローラ２８が駆動すると、水平基台１１の外部に設置された操作装置４１（図３）により、デバイスコントローラ２８に制御信号を無線にて発することが可能となる。そして、操作装置４１が制御信号を発すると、無線通信ユニット２８ｂがそれを受信して、デバイス制御回路２８ａは、その制御信号に基づいて多関節型ロボット２０に所望の動作をさせることになる。
【００５６】
よって、デバイス２０の制御においても動力線を不要にすることができ、動力線の劣化による断線やごみの発生をも無くすことが可能となる。
【００５７】
図６〜図９に本発明の別の実施の形態を示す。この図６〜図９において、上述したものと同一部品は同一符号を示し、繰り返しての説明を省略する。
【００５８】
この別の実施の形態における製造装置５０の移動手段５１は、デバイス２０が設けられた水平移動台１３に設けられて、給電手段３０により供給される電力により駆動する電動モータ５２を備える。図では、単一の水平移動台１３に一対の電動モータ５２が設けられる場合を示し、それら電動モータ５２の回転軸５２ａにはピニオンギヤ５３がそれぞれ設けられる。
【００５９】
一方、水平基台１１にはそのピニオンギヤ５３が歯合するラックギヤ５４が長手方向の全長に亘って取付けられる。従って、この移動手段５１を構成する電動モータ５２が駆動してピニオンギヤ５３を回転させると、水平基台１１に設けられたラックギヤ５４上をピニオンギヤ５３が転動することになり、これにより電動モータ５２が設けられた水平移動台１３を自走させるように構成される。
【００６０】
図８に示すように、水平移動台１３には、給電手段３０により供給される電力により駆動して電動モータ５２を制御するモータコントローラ５６がデバイスコントローラ２８と別に設けられる。図におけるモータコントローラ５６は、整流回路３７により変換されたＤＣ電力により駆動して、電動モータ５２を駆動させるモータ制御回路５６ａと、そのモータ制御回路５６ａに連結された無線通信ユニット５６ｂとを備える。そして、図７に示す操作装置４１は、デバイス２０を制御する制御信号とともに、電動モータ５２を制御する制御信号の双方を無線にて発するように構成される。
【００６１】
この別の実施の形態では、前述の実施の形態において説明したボールネジ１４ａを水平基台１１に設けていないので、給電手段３０を構成する給電側コイル３１が、上記ボールネジ１４ａに変えて水平基台１１に取付けられる。図７におけるこの別の実施の形態における給電側コイル３１にあっても、単線やリッツ線などによる巻き線により作られ、平行部３１ｂ，３１ｃと、その平行部３１ｂ，３１ｃの両側を円弧状に連結する連結部３１ｄ，３１ｅとを有する長円状に作成される。
【００６２】
水平基台１１の一対のレール１５，１５の間には、遮蔽板３６と同様に、軟磁性材料から成る長尺の台板３９が長手方向に延びて、その全長に亘って設けられ、この台板３９に給電側コイル３１が設けられる。具体的に、この給電側コイル３１において、その平行部３１ｂ，３１ｃの長さは、水平移動台１３の移動経路の全長に略等しくなるように形成され、このように長円状を成す給電側コイル３１は、水平基台１１の一対のレール１５，１５の間に、長手方向に延びて、その全長に亘って平行部３１ｂ，３１ｃが所定の幅寸法Ｌを保った状態で配索される。
【００６３】
図６，図８及び図９に示すように、受電側コイル３２にあっては、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、水平移動台１３の水平基台１１に対向する下面に取付けられる。また、整合コイル３３にあっても、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て、水平移動台１３の水平基台１１に対向する下面に取付けられる。
【００６４】
図６に示す様に、水平移動台１３の下面に遮蔽板３６が添着され、この遮蔽板３６を介して整合コイル３３及び受電側コイル３２が更に添着されるものとする。従って、整合コイル３３及び受電側コイル３２と水平移動台１３の下面との間に軟磁性材料から成る遮蔽板３６が介装される。このように、遮蔽板３６を介装させることにより、その遮蔽板３６は、その下方の給電側コイル３１で生じる磁束Ｂ（図９）が水平移動台１３の上方に設けられる各回路に影響を与えることを回避するものである。
【００６５】
この別の実施の形態における製造装置５０にあっても、多関節型ロボット２０のような電動駆動式のデバイス２０を移動させて製造に使用する。そして、このデバイス２０の移動は、そのデバイス２０が搭載された水平移動台１３をデバイス２０と共に移動させることにより行われる。
【００６６】
具体的には、先ず、給電手段３０を稼動させて、水平移動台１３に設けられたモータコントローラ５６を稼動させる。そのために、図７に示す高周波電源装置３４により、給電側コイル３１に所定周波数の電流を流し、図９に示すように、その給電側コイル３１に磁束Ｂを発生させる。すると、デバイス２０に設けられた受電側コイル３２では、その磁束Ｂの電磁誘導により電力が生じ、受電側コイル３２に接続された整流回路３７により整流された電力が供給されてモータコントローラ５６（図８）が始動することになる。
【００６７】
モータコントローラ５６が始動すると、図７に示す操作装置４１は、電動モータ５２を制御する制御信号を無線にて発し、モータコントローラ５６（図８）を介して移動手段１４を構成する電動モータ５２を駆動させる。これによりその回転軸５２ａに設けられたピニオンギヤ５３が回転し、水平基台１１に設けられたラックギヤ５４上をピニオンギヤ５３が転動することになり、電動モータ５２が設けられた水平移動台１３を一対のレール１５，１５に沿って自走させることになる。
【００６８】
このように、この別の実施の形態における移動手段５１が、水平移動台１３を自走させるような電動モータ５２を備えるようなものであっても、その電動モータ５２を非接触給電手段３０により供給される電力により駆動するようにしているので、従来から用いられている動力線を不要にすることができる。このため、この別の実施の形態にあっても、動力線が劣化して断線するような事態を想定する必要は無く、それに起因するごみの発生も無いので、その点検及び修理が不要な、いわゆるメンテナンスフリーとなる。
【００６９】
一方、この別に実施の形態では、デバイス２０への給電にあっても、給電手段３０により行われる。即ち、上述したように、給電手段３０を稼動させてモータコントローラ５６を稼動させると、デバイスコントローラ２８も同時に稼動することになる。そして、給電手段３０により供給される電力によりデバイスコントローラ２８が駆動すると、水平基台１１の外部に設置された操作装置４１により、デバイスコントローラ２８に制御信号を無線にて発することが可能となる。
【００７０】
よって、操作装置４１が制御信号を発すると、無線通信ユニット２８ｂがそれを受信して、その制御信号により、デバイス制御回路２８ａが多関節型ロボット２０の図示しない各サーボモータに電力を供給して、その制御信号に基づいて多関節型ロボット２０に所望の動作をさせることが可能になるのである。
【００７１】
また、移動手段５１が、水平移動台１３を自走させる電動モータ５２を備える場合、その電動モータ５２を無線により制御可能なモータコントローラ５６を備えることにより、その自走の程度は操作装置４１からの指令に基づくものとなる。このため、図７に示すように、給電側コイル３１が水平基台１１の長手方向に延びて、その全長に亘って設けられた長円状コイルであれば、受電側コイル３２を有する水平移動台１３をその水平基台１１に複数搭載し、その複数の水平移動台１３をそれぞれ別に独立して走行させることも可能となる。
【００７２】
そして、デバイス２０がそれぞれに搭載された複数台の水平移動台１３を水平基台１１に沿って走行させることになるけれども、各水平移動台１３のモータコントローラ５６やデバイスコントローラ２８に制御信号を無線にて別々に発する操作装置４１を備えることにより、その複数台の水平移動台１３を別々に走行させつつ、各水平移動台１３に搭載されたデバイス２０を別々に操作することも可能となり、製造形態の多様性を図ることが可能になるのである。
【００７３】
また、この別の製造装置５０にあっても、その作業範囲が上面視において円形を成すデバイス２０を水平基台１１の長手方向に移動させるので、実質的に、そのデバイス２０の作業範囲は長円となり、作業範囲を円形以外に拡大させることが可能となる。
【００７４】
なお、上述した別の実施の形態では、単一の水平移動台１３に一対の電動モータ５２が設けられる場合を示し、電動モータ５２を駆動させて、ラックギヤ５４上をピニオンギヤ５３が転動することにより、水平移動台１３を自走させる場合を説明したが、水平移動台１３を自走させ得る限り、単一の水平移動台１３に単一の電動モータ５２を設けるようにしても良い。また、ラックギヤ５４を用いることに限られずに、例えば、ラックギヤ５４に代えてピニオンギヤ５３が転動可能なベルトを設けるようにしても良い。
【００７５】
また、上述した実施の形態では、水平基台１１上に一対のレール１５，１５を設け、その一対のレール１５，１５上を水平移動台１３が移動可能に搭載される場合を説明した。けれども、水平移動台１３が水平基台１１の長手方向に移動可能である限り、必ずしも一対のレール１５，１５を必要としない。例えば、水平移動台１３に図示しないタイヤを設け、このタイヤを回転させて水平移動台を走行させるようにしても良い。
【００７６】
また、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３１や受電側コイル３２及び整合コイル３３を説明したが、給電可能である限り、渦巻き状に限らず、給電側コイル３１や受電側コイル３２及び整合コイル３３は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。
【００７７】
更に、上述した実施の形態では、デバイスが多関節型ロボット２０である場合を説明した。けれども、このデバイスは、電動駆動式であって、給電手段３０により給電可能なものである限り、多関節型ロボット２０に限られない。例えば、関節を有しない電動駆動式のロボットであっても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１０  製造装置
１１  水平基台
１３  水平移動台
１４  移動手段
１４ａ  ボールネジ
１４ｂ  駆動モータ
１４ｃ  雌ねじ部材
２０  デバイス
３０  給電手段
３１  給電側コイル
３１ｂ，３１ｃ  平行部
３２  受電側コイル
３３  整合コイル
３６  遮蔽板
４１  操作装置
５１  移動手段
５２  電動モータ
５６  モータコントローラ
Ｂ  磁束
【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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【図９】
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【図１０】
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