(57)【要約】【構成】スタッカークレーン６，７の走行ルートを左右２つの走行エリアに区分し、各エリア毎にスタッカークレーン６，７を配置すると共に、非接触給電線８，９と電源１０とを設け、走行エリアの境界で非接触給電線８，９を平行に配置する。スタッカークレーン６，７の駆動部１２に主受電ユニット１４を接続すると共に、スイッチ１８を介してサブ受電ユニット１６を接続する。【効果】スタッカークレーン６，７の一方がダウンした場合に、他方のスタッカークレーンでバックアップできると共に、非接触給電線８，９の電源１０，１０の容量をスタッカークレーン１台分にできる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの走行ルートを複数の走行エリアに分割し、各走行エリア毎に１台の走行台車を配置して走行エリア内を往復走行させるシステムにおいて、各走行エリア毎の独立した給電線と電源とを設けて、走行エリア間の境界で隣接する走行エリアの給電線を部分的に平行に配置し、かつ走行台車には、自己の走行エリアの給電線用の主受電ユニットと、隣接する走行エリアの給電線用のサブ受電ユニットと、負荷と、サブ受電ユニットを負荷と接続／開放するためのスイッチ、とを設けたことを特徴とする、走行台車システム。
【請求項２】
前記各給電線に前記電源から高周波電流を通電して、前記各受電ユニットのピックアップコイルで非接触に受電すると共に、走行エリア間の境界で、前記隣接する走行エリアの給電線を互いに干渉しないように間隔を置いて平行に配置したことを特徴とする、請求項１の走行台車システム。
【請求項３】
サブ受電ユニットに過電流の検出素子を設けて、過電流検出時に前記スイッチにより負荷とサブ受電ユニットとを切り離すようにしたことを特徴とする、請求項１または２の走行台車システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明はスタッカークレーンや無人搬送車、有軌道台車などを用いた走行台車システムに関し、特に走行台車への給電に関する。
【０００２】
【従来技術】
【特許文献１】特許３３５３２２１号公報
特許文献１は、走行台車の走行ルート間の乗り継ぎについて開示している。例えば走行ルートＡに対して走行ルートＢを増設する際に、補助的な走行ルートＣも増設し、走行ルートＣと走行ルートＡとで給電線が平行になる区間を設けると共に、走行ルートＣと走行ルートＡとの間にも給電線が平行になる区間を設ける。各給電線には電源５０〜５２から電力を供給し、走行台車５４〜５６には一対の受電ユニットを設けて、走行ルートＡ，Ｂ，Ｃのいずれの給電線からでも受電できるようにする。
【０００３】
このようにすると、走行台車５４〜５６は、走行ルートＣを介して、走行ルートＡ，Ｂ間を乗り入れすることができる。走行台車５４，５５は共に電源５０から受電できる位置にあり、走行台車５５は電源５２からも受電できる位置にある。走行台車５５は、例えば電源５０から５０％、電源５２から５０％などのように、受電する電力を受電ユニット間で分配できれば良いが、２つの受電ユニットからどのような割合で受電するかは制御が難しい。このため電源５０には走行台車５４，５５の２台分の電源容量が必要で、同様に走行台車５５，５６に給電する位置にある電源５２も台車２台分の電源容量が必要である。これらのため結局は、電源５０〜５２のいずれも、台車２台分の電源容量が必要になる。このように、複数の給電線のいずれからでも受電できるようにすると、大がかりな電源設備が必要になる。
【０００４】
【発明の課題】
この発明の基本的課題は、走行台車がダウンした場合に、隣接する走行エリアの走行台車でバックアップできるようにすると共に、各走行エリア毎の給電線の電源を走行台車１台分の電源容量にとどめる、ことができるようにすることにある（請求項１〜３）。
請求項２の発明での追加の課題は、塵芥の発生しないクリーンな給電を行うと共に、給電線間の干渉を防止することにある。
請求項３の発明での追加の課題は、サブ受電ユニットと負荷との接続／開放用のスイッチを、サブ受電ユニットのブレーカに兼用することにある。
【０００５】
【発明の構成】
この発明は、１つの走行ルートを複数の走行エリアに分割し、各走行エリア毎に１台の走行台車を配置して走行エリア内を往復走行させる走行台車システムにおいて、各走行エリア毎の独立した給電線と電源とを設けて、走行エリア間の境界で隣接する走行エリアの給電線を部分的に平行に配置し、かつ走行台車には、自己の走行エリアの給電線用の主受電ユニットと、隣接する走行エリアの給電線用のサブ受電ユニットと負荷と、サブ受電ユニットを負荷と接続／開放するためのスイッチ、とを設けたことを特徴とする（請求項１）。このスイッチは、単に負荷とサブ受電ユニットとの接続を入り切りするようなスイッチだけでなく、負荷を主受電ユニットとサブ受電ユニットとのいずれかに接続する３点スイッチなどでも良い。
【０００６】
好ましくは、前記各給電線に前記電源から高周波電流を通電して、前記各受電ユニットのピックアップコイルで非接触に受電すると共に、走行エリア間の境界で、前記隣接する走行エリアの給電線を互いに干渉しないように間隔を置いて平行に配置する（請求項２）。例えば走行ルートに沿ってレールを設ける場合、レールの両側に隣接する走行エリアの給電線を、左右一対に配置する。また走行エリア間の境界では、隣接する走行エリアの給電線を平行に例えば１００ｍｍ以上の間隔で配置し、好ましくは２００ｍｍ以上、特に好ましくは３００ｍｍ以上の間隔で配置する。なおこの間隔は走行方向に直角な方向の間隔である。
【０００７】
特に好ましくは、サブ受電ユニットに過電流の検出素子を設けて、過電流検出時に前記スイッチにより負荷とサブ受電ユニットとを切り離すようにする（請求項３）。
【０００８】
【発明の作用と効果】
この発明では、サブ受電ユニットと負荷との接続を、常時はスイッチで開放しておく。このため走行台車が走行エリア間の境界まで進入しても、受電するユニットは主受電ユニットで、自己の走行エリアの電源から給電され、隣接する走行エリアの電源から受電することがない。このため１つの電源から受電する走行台車は１台となる。またいずれかの走行台車がダウンした場合、隣接する走行エリアの走行台車が、サブ受電ユニットと負荷とをスイッチで接続して進入し、サブ受電ユニットから受電して走行することにより、バックアップできる。この場合も、１つの電源から受電する走行台車は１台となる。これらのため、各電源は１台分の給電能力で良く、過剰な電源設備が不要になる。また走行台車がダウンすると、隣接エリアの走行台車でバックアップできる（請求項１）。
【０００９】
請求項２の発明では、非接触給電を行うことにより、ブラシなどの摺動部材と給電線との接触による発塵を防止できる。そして非接触給電には高周波電流を用いるので、給電線を平行に配置すると、給電線間の干渉が問題になるが、給電線間の干渉を防止できるだけの間隔を置いて給電線を配置するので、干渉による給電効率の低下を防止できる。
【００１０】
請求項３の発明では、温度センサやコイルなどによりサブ受電ユニットの過電流を検出し、過電流の検出時にサブ受電ユニットと負荷との接続を切る。このため、負荷とサブ受電ユニットとの接続／開放用のスイッチを、ブレーカに兼用できる。
【００１１】
【実施例】
図１〜図４に実施例を示す。これらの図において、２は自動倉庫で、４は走行レールであり、６，７は一対のスタッカークレーンで、図示しないラックとステーション間で物品の搬送作業を行う。８，９は非接触給電線で、例えば走行レール４の両側に、７００ｍｍ程度の間隔Ｄを置いて配置してある。各非接触給電線８，９はループ状に敷設され、走行レール４の端部などに設けた電源１０から、９ｋＨｚ程度で５４０Ｖ，１３０Ａなどの高周波電流を通電される。９ｋＨｚなどの高周波では、非接触給電線８，９のインダクタンス成分により、非接触給電線８，９から給電できる有効長さＬ１は、例えば６０ｍ程度に制限される。このため走行レール４の全長Ｌを例えば１００ｍ程度、各非接触給電線８，９の有効長さＬ１を例えば６０ｍ以下とし、走行レール４を図１の左右の２つの走行エリアに分割する。走行レール４の中央部（左右の走行エリアの境界）で、左右の非接触給電線８，９を走行レール４を挟んで部分的に平行に配置し、この区間の長さＷを例えば１０〜２０ｍ程度とする。
【００１２】
スタッカークレーン６，７は左右の各走行エリアに１台ずつ配置し、走行モータや昇降モータ並びにこれらの制御系などからなる駆動部１２に、主受電ユニット１４とサブ受電ユニット１６との一方から選択的に給電する。例えば図１の右側のスタッカークレーン６では、主受電ユニット１４を常時駆動部１２に接続し、サブ受電ユニット１６をスイッチ１８を介して駆動部１２に接続する。また左側のスタッカークレーン７でも同様に、主受電ユニット１４を常時駆動部１２に接続し、サブ受電ユニット１６をスイッチ１８を介して駆動部１２に接続する。
図１でのスイッチ１８は概念的な表示で、実際のスイッチ構成は、図２を参照して後述する。２０は、スタッカークレーン６，７を制御するための地上制御部である。
【００１３】
図２に、スタッカークレーン６を例に受電ユニット１４，１６の構成を示す。
各受電ユニット１４，１６には、ダイオード・ブリッジなどからなる整流部２２を設け、ピックアップコイル２４を直列あるいは並列に配置して、非接触給電線８，９から電力を得ることができるようにする。例えばピックアップコイル２４毎に設けたスイッチ２６は、ピックアップコイル２４を整流部２２を介して駆動部１２に接続する。なお３０は平滑用のコンデンサで、ここでは受電ユニット１４，１６毎に設けたが、２つのユニット１４，１６に対して１つのコンデンサ３０を設けても良い。
【００１４】
スイッチ２６は、例えば地上制御部２０からの乗り入れ制御信号（反対側の走行エリアへの進入許可信号）によりオン／オフし、常時はオフである。またスイッチ２６に対して、ピックアップコイル２４の周辺に、図示しない温度センサや、ピックアップコイル２４を流れる電流を検出するための図示しない電流センサなどを設けて、これらのセンサによりスイッチ２６をオン／オフできるようにする。言い換えると、ピックアップコイル２４の周辺の温度が所定温度以上に上昇した際や、ピックアップコイル２４に上限以上の電流が流れた際に、スイッチ２６が開くようにしておく。このようにすると、スイッチ２６をピックアップコイル２４のブレーカに兼用することができる。
【００１５】
図１のスイッチ１８は、単独のスイッチとして設けてもよいが、例えば図２のスイッチ２６を、図１のスイッチ１８として用いてもよい。スイッチ１８やそれに対応する部品は、少なくともサブ受電ユニット１６と駆動部１２との接続を入り切りできればよい。例えば図２の上側の鎖線の範囲に示すように、駆動部１２の接点Ａを、主受電ユニット１４の出力側の接点Ｂ、あるいはサブ受電ユニット１６の出力側の接点Ｃのいずれかに接続する、３点スイッチ１９などでもよい。
【００１６】
スイッチ２６（スイッチ１８）は、サブ受電ユニット１６にのみ設けてもよいが、そのようにするとスタッカークレーン６とスタッカークレーン７とで、サブ受電ユニット１６と主受電ユニットの位置が反転することになる。そこでハードウェア的には、主受電ユニット１４もサブ受電ユニット１６も共通にし、主受電ユニット１４側にもスイッチ２６を設けておく。このスイッチは常時接続しており、温度センサで過熱を検出した際や、ピックアップコイル２４に上限以上の電流が流れた際にオフして、主受電ユニット１４を駆動部１２から切り離すようにする。
【００１７】
図３に、走行レール４の両側での非接触給電線８，９の配置を示す。スタッカークレーン６には、走行モータや、マスト３２に沿って昇降する昇降台の昇降モータなどの、駆動部１２を設け、走行車輪により走行レール４上を走行し、非接触給電線８，９の間隔Ｄは例えば７００ｍｍ程度とし、好ましくは走行レール４の両側に配置して、十分な間隔をとれるようにする。この結果、非接触給電線８，９に高周波電流を流しても、互いの干渉を防止できる。なおスタッカークレーン７も、ハードウェア構成はスタッカークレーン６と同様で、スイッチ２６により、スタッカークレーン６とスタッカークレーン７とで、主受電ユニット１４とサブ受電ユニット１６の配置を反転してある。
【００１８】
図４に実施例の制御アルゴリズムを示す。スタッカークレーンが２台とも正常かどうかをチェックし、２台とも正常な場合、各スタッカークレーンはサブ受電ユニットのスイッチをオフしておく。この結果、図１のスタッカークレーン６は非接触給電線８のみから受電し、スタッカークレーン７は非接触給電線９のみから受電する。そしてスタッカークレーン６，７が走行エリアの境界部でいずれの給電線８，９からでも受電し得る位置まで進入しても、一方の給電線のみから受電し、１つの電源に２台分の負荷が加わることはない。
【００１９】
一方のスタッカークレーンが何らかの異常によりダウン（故障）すると、故障したクレーンを走行レールの端部まで退避させる。次に正常な側のスタッカークレーンのスイッチをオンして、サブ受電ユニットを負荷に接続し、いずれの非接触給電線からでも受電できるようにして、１台のスタッカークレーンで走行レールの全域をカバーする。この結果、スタッカークレーンがダウンしても、他のスタッカークレーンでバックアップできると共に、１つの電源から受電するスタッカークレーンは常時１台に限定され、電源容量はスタッカークレーン１台分でよい。
【００２０】
また図２に示したように、主受電ユニットとサブ受電ユニットとを物理的には同等のものとし、これらと負荷との間にいずれもスイッチ２６を設けると、スタッカークレーン６とスタッカークレーン７との構成を共通にできる。さらに図２に示したように、スイッチ２６に温度センサや過電流検出用のセンサなどを接続すると、スイッチをブレーカに兼用できる。
【００２１】
図５に、変形例の走行台車システムを示す。４０，４１，４２はそれぞれループ状の非接触給電線で、４４は各走行台車１台分の高周波電源である。そして図５では走行ルートを３つの走行エリアに分割し、各走行エリアに１台ずつ走行台車４５，４６，４７を配置し、自己の走行エリアを往復動して物品を搬送させる。走行台車４５〜４７は、有軌道台車でも無軌道で走行する無人搬送車等でも良い。
【００２２】
走行台車４５〜４７には、主受電ユニットとサブ受電ユニットとを設け、例えば走行台車４５，４７は非接触給電線４０，４２と向き合った位置に主受電ユニットを設け、非接触給電線４１と向き合った位置にサブ受電ユニットを設ける。
また走行台車４６では、非接触給電線４１と向き合った位置に主受電ユニットを設け、非接触給電線４０，４２と向き合った位置にサブ受電ユニットを設ける。
各走行台車４５〜４７では、走行モータや移載装置などの駆動部に、主受電ユニットを例えば常時接続し、サブ受電ユニットを図示しないスイッチを介して接続する。このスイッチは、図２に示したようなブレーカ兼用のスイッチが好ましい。
【００２３】
走行台車４５〜４７や非接触給電線４０〜４２を、図５のように配置することにより、走行ルートを順次延伸することができ、また非接触給電線４０，４２と非接触給電線４１とを、走行台車４５〜４７の車体底部の左右に例えば３００〜５００ｍｍ程度の間隔をおいて配置し、非接触給電線間の干渉を防止する。
【００２４】
実施例では非接触給電を例にしたが、ブラシなどを介して接触給電するようにしても良い。実施例では、１つの走行ルートを複数の走行エリアに分割して、常時は走行エリア内のみで走行台車を走行させ、いずれかの走行台車がダウンすると隣接する走行エリアの走行台車でバックアップする。そして主受電ユニットとサブ受電ユニットとをスイッチで切り替えることにより、１つの電源から受電する走行台車を常時１台に制限し、電源容量を台車１台分で良くする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の走行台車システムのレイアウトを示す平面図
【図２】実施例でのスタッカークレーンの電源系を示すブロック図
【図３】実施例での走行レールと非接触給電線との配置を示す図
【図４】実施例での受電ユニットの切り替え方法を示すフローチャート
【図５】変形例の走行台車システムのレイアウトを示す平面図
【図６】従来例の走行台車システムのレイアウトを示す平面図
【符号の説明】
２          自動倉庫
４          走行レール
６，７      スタッカークレーン
８，９      非接触給電線
１０        電源
１２        駆動部
１４        主受電ユニット
１６        サブ受電ユニット
１８        スイッチ
２０        地上制御部
２２        整流部
２４        ピックアップコイル
２６        スイッチ
３０        コンデンサ
３２        マスト
４０〜４２  非接触給電線
４４        電源
４５〜４７  走行台車
【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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