(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送機の蓄電池を充電する方法であって、
一対の溶接用電極を備え、該一対の溶接用電極の先端の間で複数の被溶接部材を重ねて挟持するとともに該先端の間に電流を流し、その電流により生じた抵抗熱によって上記被溶接部材を溶接する溶接モードと、上記一対の溶接用電極から上記蓄電池へ電流供給を行って充電する充電モードとを切替可能に構成されたスポット溶接機を用い、
該スポット溶接機を上記充電モードとし、コンデンサから構成され上記蓄電池をなすコンデンサ型蓄電池の両端子に上記一対の溶接用電極を各々電気的に接続するとともに、該溶接用電極から電流を流すことにより上記コンデンサ型蓄電池を充電することを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法。
【請求項２】
請求項１において、上記一対の溶接用電極の出力電圧は交流であり、その交流電圧の最大値は上記コンデンサ型蓄電池の最大出力電圧よりも低くされており、該交流電圧を整流器にて整流し、かつ昇圧器を用いて昇圧した状態で上記コンデンサ型蓄電池を充電することを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法。
【請求項３】
請求項１において、上記コンデンサ型蓄電池は複数のコンデンサセルを有し、該コンデンサ型蓄電池の端子間電圧よりも上記一対の溶接用電極間の出力電圧は低くされており、
上記複数のコンデンサセルを複数組のセルユニットに分割して各セルユニットにおける両端の端子間電圧が上記一対の溶接用電極間の出力電圧以下となるようにした上で、上記各セルユニットにおける両端の端子に上記一対の溶接用電極を各々接続し、すべての上記セルユニットに対して個別に上記スポット溶接機の溶接用電極から充電を行うことにより上記コンデンサ型蓄電池を充電することを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項において、上記コンデンサ型蓄電池は上記搬送機の主蓄電池として用いられ、該搬送機は、上記主蓄電池よりも充電速度が遅く充放電可能回数が少ない補助蓄電池と、上記主蓄電池または上記補助蓄電池の電力により駆動する駆動部と、該駆動部を上記主蓄電池または上記補助蓄電池のいずれか一方に切替接続する切替スイッチと、上記主蓄電池の端子間電圧が予め定められた閾値よりも高い場合に上記駆動部を上記主蓄電池に接続し、上記端子間電圧が上記閾値よりも低くなった場合に上記駆動部を上記補助蓄電池に接続するように、上記切替スイッチを制御する切替制御部と、を備え、上記主蓄電池として用いられる上記コンデンサ型蓄電池を、上記スポット溶接機を用いて充電することを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項において、絶縁基板と、該絶縁基板の両主表面に各々形成された一対の導電板とからなる入力部と、上記導電板と導通し上記コンデンサ型蓄電池の上記両端子に接続可能に構成された出力部とを備える接続具を用意して、上記一対の溶接用電極の間で上記入力部を板厚方向に挟持することにより、上記一対の溶接用電極と上記一対の導電板とを各々接触させるとともに、上記出力部を上記コンデンサ型蓄電池の上記端子に接続し、上記溶接用電極から電流を供給することにより、上記コンデンサ型蓄電池を充電することを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項において、上記搬送機は、工場内にて予め定められた走行ルートに沿って無人で自動走行可能に構成された無人搬送車であることを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の搬送機の蓄電池充電方法に用いられる上記スポット溶接機であって、上記溶接モードにて上記溶接用電極から電流を流す時間は、上記充電モードにて該電流を流す時間よりも短く設定されており、該電流を流す時間を切り替えることにより上記溶接モードと上記充電モードとを切り替える時間制御部を備えることを特徴とするスポット溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送機の蓄電池を充電する方法と、その充電方法に用いるスポット溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場の生産ライン等においては、図９に示すごとく、各種部品を搬送するための搬送機として、コンピュータ制御によって自動走行する無人搬送車９０（Automatic Guided Vehicle；ＡＧＶ）が使用されている。かかる無人搬送車９０（以下、適宜「ＡＧＶ」という。）には、その動力源として蓄電池９１が搭載されている。
【０００３】
該蓄電池９１としては、通常、鉛蓄電池が用いられるが、その充電には時間がかかる。そのため、生産ラインにおける生産終了後等に、蓄電池９１をＡＧＶ９０から取り外して、充電済みの他の蓄電池９１’と交換するという作業が行われている。
しかし、蓄電池９１の重量は重く、充電のたびに人手で蓄電池９１をＡＧＶ９０から取り出し、また、装着するという作業は、作業者にとって大きな負担となるし、時間もかかる。
また、生産ラインによっては、例えば２直制あるいは３直制を採用して、昼夜にわたって連続稼働するものもある。かかる場合には、直間において、蓄電池９１を交換することとなるが、ＡＧＶの台数によっては、その交換に長い時間が費やされ、生産性の低下を招くおそれもある。
【０００４】
一方、生産ラインの稼働中にＡＧＶに搭載したまま蓄電池９１を充電しようとすると、その充電時間、ＡＧＶ９０の運行を停止することとなるため、生産性が低下することとなる。特に、鉛蓄電池の場合には、充電時間が、走行時間と同等程度かかることもあるため、このような充電方法では、稼働率が５０％程度まで落ちてしまう。
【０００５】
また、特許文献１においては、ＡＧＶの運行システムを工夫して、充電時間が生産効率に与える影響を抑制した制御システムが提案されている。
また、短時間で充電することが可能な蓄電池として、電気二重層コンデンサ（電気二重層キャパシタ）を用いたコンデンサ型蓄電池を電気自動車等の駆動用電源として用いることも提案されている（特許文献２等）。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４６６０７５号公報
【特許文献２】特開２００１−２６８８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の制御システムを採用するには、複雑な制御を行う必要があり、また、生産ラインのレイアウト等を適宜変更する必要があるため、容易に導入することはできないという問題がある。また、鉛蓄電池を用いる場合、充放電を頻繁に繰り返すと、その寿命が大幅に低下してしまうという問題もある。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載されているようなコンデンサ型蓄電池を用いる場合には、そのコンデンサ型蓄電池の端子間電圧に対応した出力電圧を有する充電器を導入する必要が生じる。すなわち、充電器の出力電圧がコンデンサ型蓄電池の端子間電圧を下回ると、その充電ができない。それゆえ、工場内において、既存の充電器が存在しても、その出力電圧がコンデンサ型蓄電池の端子間電圧を下回る場合には、該コンデンサ型蓄電池の充電に用いることができないという問題がある。
【０００９】
一方、コンデンサ型蓄電池は頻繁に充電する必要があることから、充電を円滑に行うために、工場内に複数箇所の充電器を設置することが望まれている。しかし、新規の充電器を大量に導入すると、コスト面での問題が生じる。そのため、新規の充電器を導入する必要がなく、既存の設備を用いてコンデンサ型蓄電池を充電できる方法が望まれている。
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、工場内の既存設備を利用して、搬送機に搭載されたコンデンサ型蓄電池を充電する方法と、その方法に用いるスポット溶接機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、搬送機の蓄電池を充電する方法であって、
一対の溶接用電極を備え、該一対の溶接用電極の先端の間で複数の被溶接部材を重ねて挟持するとともに該先端の間に電流を流し、その電流により生じた抵抗熱によって上記被溶接部材を溶接する溶接モードと、上記一対の溶接用電極から上記蓄電池へ電流供給を行って充電する充電モードとを切替可能に構成されたスポット溶接機を用い、
該スポット溶接機を上記充電モードとし、コンデンサから構成され上記蓄電池をなすコンデンサ型蓄電池の両端子に上記一対の溶接用電極を各々電気的に接続するとともに、該溶接用電極から電流を流すことにより上記コンデンサ型蓄電池を充電することを特徴とする搬送機の蓄電池充電方法にある（請求項１）。
【００１２】
次に、本発明の作用効果につき説明する。本発明では、スポット溶接機を充電器として利用して、搬送機に搭載されているコンデンサ型蓄電池を充電する。そのため、充電用の新規設備を別途導入する必要がなくなる。
より詳しくは、上記スポット溶接機は、被溶接部材を溶接する溶接モードと、コンデンサ型蓄電池を充電する充電モードを切替可能に構成されている。溶接モードでは、電流が流れる時間が例えば０．５ｓ程度に設定されている。また、充電モードでは、電流が流れる時間は１２〜１３秒と比較的長く設定されている。この電流を流す時間の制御は、後述する時間制御部を用いて行う。
【００１３】
また、搬送機に搭載されているコンデンサ型蓄電池は、例えば電気二重層コンデンサであり、大電流を使って高速充電することが可能である。そのため充電するときは、スポット溶接機が溶接に使用されていない僅かな時間を利用して、コンデンサ型蓄電池を高速充電することが可能である。また、高速で充電できることから、従来のように、充電時に蓄電池９１（図９参照）を取り替える必要もなく、搬送機に搭載したままの状態で充電を行うことができる。
【００１４】
以上のごとく本発明は、工場内の既存設備を利用して、搬送機に搭載されたコンデンサ型蓄電池を充電する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明（請求項１）において、上記一対の溶接用電極の出力電圧は交流であり、その交流電圧の最大値は上記コンデンサ型蓄電池の最大出力電圧よりも低くされており、該交流電圧を整流器にて整流し、かつ昇圧器を用いて昇圧した状態で上記コンデンサ型蓄電池を充電することが好ましい（請求項２）。
この場合には、スポット溶接機の溶接用電極が交流電圧を出力する場合であっても、コンデンサ型蓄電池を充電することが可能になる。すなわち、コンデンサ型蓄電池を充電するには、端子間に直流電流を流す必要があるため、スポット溶接機が交流である場合、充電できない。この問題は、整流器を用いて交流を直流に変換することにより解決できる。
また、コンデンサ型蓄電池は比較的高い電圧で充電する必要があり、例えば３０Ｖ程度である。それに対してスポット溶接機の溶接用電極の出力電圧は、交流の最大値が例えば１０Ｖ程度であり、コンデンサ型蓄電池の必要充電電圧よりも低い。そのため、スポット溶接機をコンデンサ型蓄電池に直接繋いでも、効率良く充電することができない。この問題は、溶接用電極の出力電圧を昇圧器で昇圧することにより解決できる。例えば、スポット溶接機の電圧を１０Ｖから３０Ｖに昇圧する。これにより、コンデンサ型蓄電池を効率良く充電することが可能となる。
【００１６】
また、上記コンデンサ型蓄電池は複数のコンデンサセルを有し、該コンデンサ型蓄電池の端子間電圧よりも上記一対の溶接用電極間の出力電圧は低くされており、
上記複数のコンデンサセルを複数組のセルユニットに分割して各セルユニットにおける両端の端子間電圧が上記一対の溶接用電極間の出力電圧以下となるようにした上で、上記各セルユニットにおける両端の端子に上記一対の溶接用電極を各々接続し、すべての上記セルユニットに対して個別に上記スポット溶接機の溶接用電極から充電を行うことにより上記コンデンサ型蓄電池を充電することが好ましい（請求項３）。
この場合には、コンデンサ型蓄電池の端子間電圧よりも小さい出力電圧を有するスポット溶接機を用いて、コンデンサ型蓄電池を充電することができる。すなわち、各セルユニットの端子間電圧が、スポット溶接機の出力電圧以下となるように、コンデンサ型蓄電池を分割して、それぞれに対して個別に充電する。これにより、上記スポット溶接機によって上記コンデンサ型蓄電池を充電することができる。
【００１７】
また、上記コンデンサ型蓄電池は、コンデンサを用いた蓄電池であるため充電時間を短くすることができ、また、充電に用いる電流が脈流であっても充電を行うことが可能であるという利点もある。また、充放電を繰り返して用いても、その寿命を比較的長くすることができるという利点もある。
【００１８】
また、上記セルユニットは、複数個の上記コンデンサセルからなるものでも、１個の上記コンデンサセルからなるものでもよい。
また、上記複数のセルユニットを構成するにあたり、上記複数のコンデンサセルを物理的或いは電気的に分割する必要は特にない。すなわち「上記複数のコンデンサセルを複数組のセルユニットに分割して」とは、一つの充電器（スポット溶接機）によって一度に充電するコンデンサセルのユニットとして上記セルユニットを概念すべく、複数のコンデンサセルを複数組に分割したものを上記セルユニットとすることを意味する。
【００１９】
また、上記コンデンサ型蓄電池は上記搬送機の主蓄電池として用いられ、該搬送機は、上記主蓄電池よりも充電速度が遅く充放電可能回数が少ない補助蓄電池と、上記主蓄電池または上記補助蓄電池の電力により駆動する駆動部と、該駆動部を上記主蓄電池または上記補助蓄電池のいずれか一方に切替接続する切替スイッチと、上記主蓄電池の端子間電圧が予め定められた閾値よりも高い場合に上記駆動部を上記主蓄電池に接続し、上記端子間電圧が上記閾値よりも低くなった場合に上記駆動部を上記補助蓄電池に接続するように、上記切替スイッチを制御する切替制御部と、を備え、上記主蓄電池として用いられる上記コンデンサ型蓄電池を、上記スポット溶接機を用いて充電することが好ましい（請求項４）。
この場合には、コンデンサ型蓄電池を主蓄電池として利用して駆動部（モータ）を駆動させ、コンデンサ型蓄電池の充電量が減った場合にのみ、補助蓄電池を利用することができる。このようにすると、頻繁に充電をする必要がある主蓄電池は、高速充電可能なコンデンサ型蓄電池であるため、充電時間を短くすることが可能となる。なお、主蓄電池としては電気二重層キャパシタを用いることができ、補助蓄電池としては鉛蓄電池を用いることができる。鉛蓄電池は充電速度が遅いものの、充電容量が大きいため、バックアップ用の蓄電池として好適に用いることができる。また、上記構成によると、鉛蓄電池の充放電回数が減るので、鉛蓄電池の寿命を長くすることができる。
【００２０】
また、絶縁基板と、該絶縁基板の両主表面に各々形成された一対の導電板とからなる入力部と、上記導電板と導通し上記コンデンサ型蓄電池の上記両端子に接続可能に構成された出力部とを備える接続具を用意して、上記一対の溶接用電極の間で上記入力部を板厚方向に挟持することにより、上記一対の溶接用電極と上記一対の導電板とを各々接触させるとともに、上記出力部を上記コンデンサ型蓄電池の上記端子に接続し、上記溶接用電極から電流を供給することにより、上記コンデンサ型蓄電池を充電することが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記接続具の入力部を、一対の溶接用電極の間で挟持し、出力部をコンデンサ型蓄電池の端子に接続するだけで、簡単にスポット溶接機とコンデンサ型蓄電池とを接続することができる。これにより、充電作業が簡単になる。
【００２１】
また、上記搬送機は、工場内にて予め定められた走行ルートに沿って無人で自動走行可能に構成された無人搬送車であることが好ましい（請求項６）。
搬送機が無人搬送車（ＡＧＶ）として構成されていれば、その運行を阻害することなく、上記コンデンサ型蓄電池の充電を行うことができる。それゆえ、ＡＧＶの稼働を円滑に行うことができる。
すなわち、コンデンサ型蓄電池は、上記のごとく充電時間が短く、急速充電が可能である。また、上記のごとく、出力電圧の低い充電器によっても充電が可能であるため、工場内等において容易に充電が可能である。それゆえ、ＡＧＶの運行の合間に、コンデンサ型蓄電池を搭載したまま、短時間で容易に充電ができるため、ＡＧＶの円滑な稼働を確保することができる。
また、工場内に複数個のスポット溶接機が分散配置されていれば、充電を行う際には、搬送機の一番近くに存在するスポット溶接機まで移動して充電を行うことができ、遠くにある充電器まで移動する必要はない。
【００２２】
また、本発明のスポット溶接機は、上記搬送機の充電方法に用いられ、上記溶接モードにて上記溶接用電極から電流を流す時間は、上記充電モードにて該電流を流す時間よりも短く設定されており、該電流を流す時間を切り替えることにより上記溶接モードと上記充電モードとを切り替える時間制御部を備えることを特徴とする。
この場合には、既存のスポット溶接機に上記時間制御部を設けるだけで、簡単に本発明に係る搬送機の充電方法に利用できる。そのため、新たに充電器を導入する必要がなくなる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
本発明の実施例にかかるコンデンサ型蓄電池の充電方法およびスポット溶接機につき、図１〜図７を用いて説明する。
本発明は、搬送機７の蓄電池１を充電する方法である。図１に示すごとく、本発明では、充電にスポット溶接機４を用いる。このスポット溶接機４は、一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂを備える。
図６に示すごとく、スポット溶接機４は、一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂの先端の間で複数の被溶接部材Ａ１，Ａ２を重ねて挟持するとともに先端の間に電流を流し、その電流により生じた抵抗熱によって被溶接部材Ａ１，Ａ２を溶接する溶接モードと、図１に示すごとく一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂから蓄電池１へ電流供給を行って充電する充電モードとを切替可能に構成されている。
このスポット溶接機４を充電モードとし、図１に示すごとく、コンデンサから構成され上記蓄電池をなすコンデンサ型蓄電池１の両端子１１に一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂを各々電気的に接続するとともに、溶接用電極４１ａ，４１ｂから電流を流すことによりコンデンサ型蓄電池１を充電する。
【００２４】
また、本例では、一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂの出力電圧は交流であり、その交流電圧の最大値はコンデンサ型蓄電池１の最大出力電圧よりも低くされており、図１に示すごとく、交流電圧を整流器８１にて整流し、かつ昇圧器８２を用いて昇圧した状態でコンデンサ型蓄電池１を充電している。
【００２５】
図４に、整流器８１および昇圧器８２の回路図を示す。図示するごとく、スポット溶接機４から入力される交流電圧を昇圧器８２（トランス）で昇圧する。本例では、スポット溶接機４の交流電圧は最大値が１０Ｖであり、その交流電圧を３倍に昇圧している。そして、その昇圧された電力を整流器８１で整流する。整流器８１には、図示するごとくダイオードブリッジが使用される。
【００２６】
図５（Ａ）は、溶接用電極４１ａ，４１ｂの出力電圧の波形である。これを図４の昇圧器８２で昇圧し、整流器８１で整流することにより、図５（Ｂ）の波形に変換することができる。
【００２７】
また、本例は図２に示すごとく、コンデンサ型蓄電池１は搬送機７の主蓄電池１として用いられ、搬送機７は、主蓄電池１よりも充電速度が遅く充放電可能回数が少ない補助蓄電池５と、主蓄電池１または補助蓄電池５の電力により駆動する駆動部６１（モータ）と、駆動部６１を主蓄電池１または補助蓄電池５のいずれか一方に切替接続する切替スイッチ６２と、主蓄電池１の端子間電圧が予め定められた閾値よりも高い場合に駆動部を主蓄電池１に接続し（図２参照）、端子間電圧が上記閾値よりも低くなった場合に駆動部６１を補助蓄電池５に接続する（図３参照）ように、切替スイッチ６２を制御する切替制御部１４と、を備え、主蓄電池１として用いられるコンデンサ型蓄電池１を、スポット溶接機４を用いて充電している。
【００２８】
図２に示すごとく、コンデンサ型蓄電池１の一方の端子１１と、鉛蓄電池５の一方の端子５１とを、切替スイッチ６２を介して、駆動部６１（モーター）の一方の電極に接続し、コンデンサ型蓄電池１の他方の端子１１と、鉛蓄電池５の他方の端子５１とを、切替スイッチ６２を介して、駆動部６１の他方の電極に接続してある。
切替スイッチ６２は、コンデンサ型蓄電池１と駆動部６１との間に設けた一対の第１リレー６２１と、鉛蓄電池５と駆動部６１との間に設けた一対の第２リレー６２２とを有する。
【００２９】
そして、搬送機７（ＡＧＶ）の通常運転時は、第１リレー６２１をオン、第２リレー６２２をオフとして、コンデンサ型蓄電池１を用いて駆動部６１を駆動している。そして、コンデンサ型蓄電池１の充電量が低下してくると、駆動部６１へ供給する出力電圧が低下してくる。この出力電圧を検出し、２０Ｖ以下となった時点で、上記切替スイッチ６２を、第１リレー６２１オフ、第２リレー６２２オンの状態に切り替える（図３参照）。これにより、鉛蓄電池５を用いてモーター６１を駆動する。
【００３０】
そして、鉛蓄電池５によるモーター６１の駆動にて、搬送機７（ＡＧＶ）がスポット溶接機４の設置位置まで自走した後、コンデンサ型蓄電池１を充電する。その後、切替スイッチ６２を、第１リレー６２１オン、第２リレー６２２オフに切り替え、再び、コンデンサ型蓄電池１によるモーター６１の駆動にて、搬送機７を運転する。
【００３１】
なお、切替制御部１４は電子素子（ＯＰアンプ、可変抵抗器、抵抗器等）によって構成されている。抵抗値の調整で切替スイッチの切り替わる電圧値を決める。
【００３２】
次に、充電モードにおける、接続具８の拡大図を図７に示す。図示するごとく、絶縁基板８４と、絶縁基板８４の両主表面に各々形成された一対の導電板８３ａ，８３ｂとからなる入力部８５と、導電板と導通しコンデンサ型蓄電池１の両端子に接続可能に構成された出力部８６（図１参照）とを備える接続具８を用意して、一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂの間で入力部８５を板厚方向に挟持することにより、一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂと一対の導電板８３ａ，８３ｂとを各々接触させるとともに、出力部８６をコンデンサ型蓄電池１の端子１１に接続し（図１参照）、溶接用電極４１ａ，４１ｂから電流を供給することにより、コンデンサ型蓄電池１を充電する。
【００３３】
また、搬送機７は、工場内にて予め定められた走行ルートに沿って無人で自動走行可能に構成された無人搬送車である。
【００３４】
無人搬送車（ＡＧＶ）は、所定のコンピュータプログラムに従って、工場の生産ラインにおいて無人で走行し、種々の部品や製品、半製品等を搬送する。
【００３５】
また、例えば、自動車工場等の工場の生産ラインには、スポット溶接機４が複数の工程に設置されている。このスポット溶接機４を充電器として用いる。すなわち、スポット溶接機４は、通常は、生産ラインにおける溶接工程において溶接作業に用いられるが、ＡＧＶに搭載したコンデンサ型蓄電池１の充電を行う際には、充電器として用いられる。
【００３６】
すなわち、ＡＧＶに搭載したコンデンサ型蓄電池１の充電量が所定量を下回り、充電が必要となったとき（例えば出力電圧が２０Ｖ以下となったとき）、ＡＧＶを工場内の最も近いスポット溶接機４の近傍まで移動させ、スポット溶接機４によってコンデンサ型蓄電池１を充電する。例えば、スポット溶接機４は、生産ラインと、これに沿った通路との間に配設されており、スポット溶接機４の脇の通路にＡＧＶを停止させた後、スポット溶接機４の溶接用電極４１をライン側から通路側へ反転させて、溶接作業から充電作業に切り替える。
【００３７】
また、上述したように、本例のスポット溶接機４は図６、図７に示すごとく、溶接モード（図６参照）と、充電モード（図７参照）とを切替可能に構成されている。より詳しくは、本発明のスポット溶接機４は、溶接モードにて溶接用電極４１ａ，４１ｂから電流を流す時間が、充電モードにて電流を流す時間よりも短く設定されており、この電流を流す時間を切り替えることにより溶接モードと充電モードとを切り替える時間制御部４４を備える。
【００３８】
図６、図７に示すごとく、スポット溶接機４は、トランス４２と、リレー４３と、上述した時間制御部４４を備える。入力側の電圧は例えば４００Ｖであり、これをトランス４２で降圧して例えば１０Ｖ程度にする。また、溶接モード（図６参照）では、溶接に必要な時間、例えば０．５ｓ程度だけリレー４３が接続される。また、充電モードでは、充電に必要な時間、例えば１２〜１３ｓ（最大で１分程度）、リレー４３が接続される。このリレー４３を接続する時間の制御は、時間制御部４４が行っている。
なお、ロボットの制御盤で自動的に溶接モードと充電モードとの切替が行われる。
【００３９】
次に、本例の搬送機の蓄電池充電方法およびスポット溶接機の作用効果について説明する。
本例では、図１に示すごとく、溶接モードと充電モードを切替可能なスポット溶接機４を充電器として利用して、搬送機７に搭載されているコンデンサ型蓄電池１を充電する。そのため、充電用の新規設備を別途導入する必要がなくなる。
より詳しくは、スポット溶接機４は、被溶接部材を溶接する溶接モード（図６参照）と、コンデンサ型蓄電池１を充電する充電モード（図７参照）を切替可能に構成されている。溶接モードでは、電流が流れる時間が例えば０．５ｓ程度に設定されている。また、充電モードでは、電流が流れる時間は１２〜１３秒と比較的長く設定されている。
【００４０】
また、搬送機７に搭載されているコンデンサ型蓄電池１は、例えば電気二重層コンデンサであり、大電流を使って高速充電することが可能である。そのため充電するときは、スポット溶接機４が溶接に使用されていない僅かな時間を利用して、コンデンサ型蓄電池１を高速充電することが可能である。また、高速で充電できることから、従来のように、充電時に蓄電池９１（図９参照）を取り替える必要もなく、搬送機７に搭載したままの状態で充電を行うことができる。
【００４１】
また、本例では、図４、図５に示すごとく、スポット溶接機４の交流電圧を整流し、昇圧した状態でコンデンサ型蓄電池１を充電する。
この場合には、スポット溶接機４の溶接用電極４１ａ，４１ｂが交流電圧を出力する場合であっても、コンデンサ型蓄電池１を充電することが可能になる。すなわち、コンデンサ型蓄電池１を充電するには、端子間に直流電流を流す必要があるため、スポット溶接機４が交流である場合、充電できない。この問題は、整流器８１を用いて交流を直流に変換することにより解決できる。
また、コンデンサ型蓄電池１は比較的高い電圧で充電する必要があり、例えば３０Ｖ程度である。それに対してスポット溶接機４の溶接用電極４１ａ，４１ｂの出力電圧は、交流の最大値が例えば１０Ｖ程度であり、コンデンサ型蓄電池１の必要充電電圧よりも低い。そのため、スポット溶接機４をコンデンサ型蓄電池１に直接繋いでも、効率良く充電することができない。この問題は、溶接用電極４１ａ，４１ｂから出力される交流電圧を昇圧器８２で昇圧することにより解決できる。例えば、スポット溶接機４の電圧を１０Ｖから３０Ｖに昇圧する。これにより、コンデンサ型蓄電池１を効率良く充電することが可能となる。
【００４２】
また、本例では、図２、図３に示すごとく、コンデンサ型蓄電池１を主蓄電池として用い、この主蓄電池の充電量が減った場合のみ、補助蓄電池５（鉛蓄電池）を使用している。
このようにすると、頻繁に充電をする必要がある主蓄電池は、高速充電可能なコンデンサ型蓄電池１であるため、充電時間を短くすることが可能となる。なお、主蓄電池としては電気二重層キャパシタを用いることができ、補助蓄電池５としては鉛蓄電池を用いることができる。鉛蓄電池は充電速度が遅いものの、充電容量が大きいため、バックアップ用の蓄電池として好適に用いることができる。また、上記構成によると、鉛蓄電池の充放電回数が減るので、鉛蓄電池の寿命を長くすることができる。
【００４３】
また、コンデンサ型蓄電池１と鉛蓄電池５とのそれぞれの長所を効果的に利用した電源システムとすることができる。すなわち、比較的充電容量の大きい鉛蓄電池５をバックアップ電源としつつ、急速充電が可能なコンデンサ型蓄電池１をメイン電源として用いることにより、円滑な搬送機７（ＡＧＶ）の運転を可能とし、生産ラインの連続稼働を阻害することを防ぐことができる。また、コンデンサ型蓄電池１は、頻繁な充放電を繰り返すこととなるが、かかる頻繁な充放電によっても、寿命の低下を充分に抑制することができる。
【００４４】
また、本例では、図７に示すごとく、絶縁基板８４と、その両主表面に形成された導電板８３ａ，８３ｂとからなる入力部８５を備えた接続具８を用いて充電を行う。すなわち、この入力部８５を溶接用電極４１ａ，４１ｂの間で挟持することにより、溶接用電極４１ａ，４１ｂと導電板８３ａ，８３ｂとを導通させる。
この場合には、接続具８の入力部８５を、一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂの間で挟持し、出力部８６（図１参照）をコンデンサ型蓄電池１の端子に接続するだけで、簡単にスポット溶接機４とコンデンサ型蓄電池１とを接続することができる。これにより、充電作業が簡単になる。
また、コンデンサ型蓄電池１を充電する際に大電流を流すと、溶接用電極４１ａ，４１ｂと導電板８３ａ，８３ｂとの間にスパッタ（火花：図示しない）が発生する。このスパッタが発生すると、溶接用電極４１ａ，４１ｂを導電板８３ａ，８３ｂから引き離す力が生じるが、本例では溶接用電極４１ａ，４１ｂの間に力ｆをかけているので、電気的な接触を充分に保てる。
つまり、コンデンサ型蓄電池１を大電流で充電しようとすると、電極間に発生するスパッタにより電極どうしを引き離す力が生じるが、上述したように溶接用電極４１ａ，４１ｂを力ｆで押し付けつつ電流を流すことで、このような問題を解消でき、効率よく充電を行うことが可能となる。
【００４５】
また、本例では、上記搬送機７は、工場内にて予め定められた走行ルートに沿って無人で自動走行可能に構成された無人搬送車である。
搬送機７が無人搬送車（ＡＧＶ）として構成されていれば、その運行を阻害することなく、コンデンサ型蓄電池１の充電を行うことができる。それゆえ、ＡＧＶの稼働を円滑に行うことができる。
すなわち、コンデンサ型蓄電池１は、充電時間が短く、急速充電が可能である。それゆえ、ＡＧＶの運行の合間に、コンデンサ型蓄電池１を搭載したまま、短時間で容易に充電ができるため、ＡＧＶの円滑な稼働を確保することができる。
また、工場内に複数個のスポット溶接機４が分散配置されていれば、充電を行う際には、搬送機７の一番近くに存在するスポット溶接機４まで移動して充電を行うことができ、遠くにある充電器まで移動する必要はない。
【００４６】
また、本例のスポット溶接機４は、図６〜図７に示すごとく、電流を流す時間を切り替え制御することにより、溶接モードと充電モードとを切り替える時間制御部４４を備える。
この場合には、既存のスポット溶接機４に時間制御部４４を設けるだけで、簡単に本発明に係る搬送機７の充電方法に利用できる。そのため、新たに充電器を導入する必要がなくなる。
【００４７】
以上のごとく本発明は、工場内の既存設備を利用して、搬送機７に搭載されたコンデンサ型蓄電池１を充電する方法を提供することができる。
【００４８】
（実施例２）
本例は、コンデンサ型蓄電池１を複数個のコンデンサセルに分割して充電する方法である。
図８に示すごとく、本例では、コンデンサ型蓄電池１は複数のコンデンサセル２を有し、コンデンサ型蓄電池１の端子間電圧よりも一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂ間の出力電圧は低くされており、
複数のコンデンサセル２を複数組のセルユニット３に分割して各セルユニット３における両端の端子間電圧が一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂ間の出力電圧以下となるようにした上で、各セルユニット３における両端の端子３１に一対の溶接用電極４１ａ，４１ｂを各々接続し、すべてのセルユニット３に対して個別にスポット溶接機４の溶接用電極４１ａ，４１ｂから充電を行うことによりコンデンサ型蓄電池１を充電する。
【００４９】
本例においては、図８に示すごとく、コンデンサ型蓄電池１は、１２個のコンデンサセル２を有している。各コンデンサセル２はそれぞれ一対の端子２１を有し、１２個のコンデンサセル２は、端子２１において直列接続されている。
そして、この１２個のコンデンサセル２を３組に分割して、コンデンサセル２が４個で一組のセルユニット３を構成する。複数のセルユニット３を構成するにあたり、複数のコンデンサセル２を物理的或いは電気的に分割する必要は特にないが、セルユニット３の一対の端子３１は、容易に取り出せるようにしてある。
【００５０】
各セルユニット３の両端の端子３１、すなわち４個のコンデンサセル２の端子２１のうち、直列回路の両端に位置する２個の端子３１に、スポット溶接機４の溶接用電極４１ａ，４１ｂを電気的に接続する。ここで、スポット溶接機４とコンデンサセル２との間には、整流器８１、昇圧器８２を介在させて（図１参照）、充電器４の交流電流を直流電流に変換し、かつ昇圧してコンデンサセル２に供給する。
なお、コンデンサセル２としては、電気二重層コンデンサ（電気二重層キャパシタ）を用いることができる。
【００５１】
本例においては、図８に示すごとく、各セルユニット３の端子３１に、それぞれ導電配線３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの一端を接続している。これらの導電配線３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの他端を、順次、出力部８６（図１参照）に接続して、各セルユニット３ごとに充電を行う。
【００５２】
たとえば、まず、第１のセルユニット３０１の端子３１に接続された導電配線３２ａ、３２ｂに出力部８６の端子８７（図１参照）をそれぞれ接続する。この状態で、スポット溶接機４から電圧をかけることにより、第１のセルユニット３０１の充電を行う。第１のセルユニット３０１の充電が完了したら、次いで、第２のセルユニット３０２の端子３１に接続された導電配線３２ｂ、３２ｃに端子８７をそれぞれ接続する。この状態で、スポット溶接機４から電圧をかけることにより、第２のセルユニット３０２の充電を行う。第２のセルユニット３０２の充電が完了したら、次いで、第３のセルユニット３０３の端子３１に接続された導電配線３２ｃ、３２ｄに端子８７をそれぞれ接続する。この状態で、スポット溶接機４から電圧をかけることにより、第３のセルユニット３０３の充電を行う。
以上により、３個のセルユニット３０３の充電が完了し、コンデンサ型蓄電池１の充電が完了する。
【００５３】
ここで、各セルユニット３の端子間電圧はいずれも１０Ｖであり、これらを３個直列接続したコンデンサ型蓄電池１の端子間電圧は３０Ｖである。一方、スポット溶接機４の出力電圧は１３Ｖであり、コンデンサ型蓄電池１の端子間電圧よりは小さいが、各セルユニット３の端子間電圧以上である。
その他、実施例１と同様の構成を有する。
【００５４】
次に、実施例２の作用効果につき説明する。
上記搬送機７の蓄電池１の充電方法は、複数（１２個）のコンデンサセル２を複数組（３組）のセルユニット３に分割した上で、各セルユニット３に対して個別にスポット溶接機４から充電を行う。そのため、コンデンサ型蓄電池１の端子間電圧（３０Ｖ）よりも小さい出力電圧（１３Ｖ）を有するスポット溶接機４を用いて、コンデンサ型蓄電池１を充電することができる。すなわち、各セルユニット３の端子間電圧が、スポット溶接機４の出力電圧以下となるように、コンデンサ型蓄電池１を分割して、それぞれに対して個別に充電する。これにより、スポット溶接機４によってコンデンサ型蓄電池１を充電することができる。
【００５５】
また、コンデンサ型蓄電池１は、コンデンサを用いた蓄電池であるため充電時間を短くすることができ、また、充電に用いる電流が脈流であっても充電を行うことが可能であるという利点もある。また、充放電を繰り返して用いても、その寿命を比較的長くすることができるという利点もある。
【００５６】
また、コンデンサ型蓄電池１は、ＡＧＶの動力源として用いられる蓄電池であり、ＡＧＶの運行を阻害することなく、コンデンサ型蓄電池１の充電を行うことができる。それゆえ、ＡＧＶの稼働を円滑に行うことができる。
すなわち、本例のコンデンサ型蓄電池１は、上記のごとく充電時間が短く、急速充電が可能である。また、上記のごとく出力電圧の低い充電器４によっても充電が可能であるため、工場内等において容易に充電が可能である。それゆえ、ＡＧＶの運行の合間に、コンデンサ型蓄電池１を搭載したまま、短時間で容易に充電ができるため、ＡＧＶの円滑な稼働を確保することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１における、搬送機の蓄電池充電方法の説明図。
【図２】実施例１における、搬送機の回路図およびスポット溶接機であって、主蓄電池と駆動部とが接続されている状態を表す図。
【図３】実施例１における、搬送機の回路図およびスポット溶接機であって、補助蓄電池と駆動部とが接続されている状態を表す図。
【図４】実施例１における、整流器および昇圧器の回路図。
【図５】実施例１における、（Ａ）整流・昇圧される前の電圧の波形（Ｂ）整流・昇圧された後の電圧の波形
【図６】実施例１における、溶接モードにしたスポット溶接機の概念図。
【図７】実施例１における、充電モードにしたスポット溶接機の概念図。
【図８】実施例２における、コンデンサ型蓄電池を分割して充電する方法の説明図。
【図９】従来例における、搬送機の蓄電池を充電する方法の説明図。
【符号の説明】
【００５８】
１  コンデンサ型蓄電池（主蓄電池）
１１  端子
４  スポット溶接機
４１ａ，４１ｂ  溶接用電極
４４  時間制御部
５  鉛蓄電池（補助蓄電池）
６１  駆動部
６２  切替スイッチ
８  接続具
８１  整流器
８２  昇圧器
８３ａ，８３ｂ  導電板
８４  絶縁版
８５  入力部
８６  出力部
【図１】
0005136351.tif 000002
【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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