(57)【要約】【課題】設備コストの増大や交換のための労力手数を要することなく、無人搬送車の使用態様を合理的に利用して効率よくバッテリー充電することができる無人搬送車の自動充電システムを提供する。【解決手段】無人搬送車１がワーク移載位置７に停止されたとき、該無人搬送車１とワーク移載位置７に設けられた地上側電源部８との間で機械的かつ電気的に接続可能な充電接続ユニット９Ａ，９Ｂと、該充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続されたとき、地上側電源部８からバッテリー６ヘ自動的かつ可逆的に電源供給するバッテリー充電用回路１０と、その充電に併行して地上側電源部８からモータ２−１，…，２−ｎ及び走行制御用コントローラ４ヘ自動的かつ可逆的に電源供給する給電回路１１とを具備させている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走用モータ、このモータへの電源供給用バッテリー及び走行制御用コントローラを備え、走行運転状態と積荷移載位置での停止状態とに選択使用される無人搬送車の自動充電システムであって、
前記無人搬送車が積荷移載位置に停止されたとき、該無人搬送車と積荷移載位置に設けられた地上側の電源部との間で機械的かつ電気的に接続可能な充電接続ユニットと、この充電接続ユニットが接続されたとき、地上側の電源部から前記バッテリーヘ自動的かつ可逆的に電源供給して該バッテリーを充電するバッテリー充電用回路と、その充電に併行して地上側の電源部から前記モータ及び走行制御用コントローラヘ自動的かつ可逆的に電源供給する給電回路とを具備させていることを特徴とする無人搬送車の自動充電システム。
【請求項２】
前記無人搬送車には、該無人搬送車が積荷移載位置の所定位置に停止されたか否かを確認する定位置停止確認センサが設けられており、前記充電接続ユニットが接続され、かつ、この定位置停止確認センサがＯＮ動作されたとき、前記バッテリー充電回路及び給電回路を自動的かつ可逆的に動作状態に切り替えるように構成されている請求項１に記載の無人搬送車の自動充電システム。
【請求項３】
前記給電回路には、前記無人搬送車の積荷移載位置からの走行運転開始に伴い前記充電接続ユニットが接続解除され、かつ、前記定位置停止確認センサがＯＦＦ動作されたとき、前記給電回路へ一時的に電源供給可能なコンデンサが介装されている請求項２に記載の無人搬送車の自動充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、工作物や部品、製品などの種々の積荷（以下、ワークという）をそれの集積場所で移載し各種工作機械等の加工ステーションや出荷ステーション等ヘ搬送する場合に用いられる無人搬送車の自動充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の無人搬送車は、自走用モータと、このモータへの電源供給用バッテリー及び走行制御用コントローラを備え、常時（一日中）走行運転を続けているのではなく、ワークを移載するとき、その移載位置で停止されるといった具合に、走行運転状態とワーク移載位置での停止状態とに選択使用されるのが一般的である。
【０００３】
このように使用される無人搬送車におけるバッテリーの充電対策として、従来では、専用の充電器を用いて定期的あるいは不定期的に充電する、または、充電済みの予備のバッテリーを準備しておき、現在使用中のバッテリーが放電したり、充電不足で走行運転に支障を来たしたりした場合、バッテリーを交換するといった対策が採られていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来のバッテリー充電対策のうち、前者の場合は、充電の度に無人搬送車の走行運転によるワーク搬送作業を必ず休止しなければならないために、無人搬送車の稼働率低下は避けられない。また、充電時においてもバッテリーからモータ及び走行制御用コントローラへの電源供給状態は続けられているために、その充電時にもバッテリー消費があって、充電効率が悪い。その結果、充電に長い時間を要して無人搬送車の稼働率が一層低下するという問題がある。
【０００５】
一方、充電済みバッテリーと交換する後者の場合は、充電のための時間ロスがなく、前者の場合に比べて無人搬送車の稼働率を上げることができる反面、複数個のバッテリーを準備しなければならないために、設備コストが増大し、また、重いバッテリーの交換に多大な労力、手数を要するという問題がある。
【０００６】
そして、前者、後者いずれの場合も、無人搬送車の稼働率を上げるには充電あるいは交換サイクルを長くとれることが必要であり、そのために、充電容量の大きいバッテリーを用いることが考えられるが、そうすると、重量的にも外観的にも大型のバッテリーを用いねばならず、そうすると、無人搬送車の積載容積が減少するとか、バッテリー交換が一段と困難になる等の問題が生じることになる。
【０００７】
本発明は上述の諸実情に鑑みてなされたもので、その目的は、設備コストの増大や交換のための労力、手数を要することなく、無人搬送車の使用態様を合理的に利用することで、容易かつ効率よくバッテリー充電することができる無人搬送車の自動充電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】
【０００８】
上記目的を達成するために案出された本発明に係る無人搬送車の自動充電システムは、自走用モータ、このモータへの電源供給用バッテリー及び走行制御用コントローラを備え、走行運転状態とワーク移載位置での停止状態とに選択使用される無人搬送車の自動充電システムであって、前記無人搬送車がワーク移載位置に停止されたとき、該無人搬送車とワーク移載位置に設けられた地上側の電源部との間で機械的かつ電気的に接続可能な充電接続ユニットと、この充電接続ユニットが接続されたとき、地上側の電源部から前記バッテリーヘ自動的かつ可逆的に電源供給して該バッテリーを充電するバッテリー充電用回路と、その充電に併行して地上側の電源部から前記モータ及び走行制御用コントローラヘ自動的かつ可逆的に電源供給する給電回路とを具備させていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のごとき特徴構成を有する本発明によれば、無人搬送車がワーク移載位置に停止してワークを移載すべく待機している時間、いわば、稼働中の一部時間を利用して自動的に充電することができるので、充電のためにのみわざわざ時間を浪費する時間ロスを最小限に止めて無人搬送車の稼働率低下を極力防ぐことができる。しかも、このバッテリー充電時には、モータ及び走行制御用コントローラへの電源供給を充電中のバッテリーから行うのではなく、地上側の電源部から供給してバッテリー消費を抑えることができるので、バッテリーを短時間で急速に充電し充電効率を非常に高めることができる。加えて、無人搬送車の稼働中の一部であって、比較的短いサイクルで繰り返されるワーク移載中に充電可能であるから、小容量小型で、かつ、単一のバッテリーを使用することができ、これによって、無人搬送車の小型軽量化を図り、稼働率をより一層向上できるとともに、設備コストの低減も図ることができるという効果を奏する。
【００１０】
本発明に係る無人搬送車の自動充電システムにおいて、請求項２に記載のように、前記無人搬送車に、該無人搬送車がワーク移載位置の所定位置に停止されたか否かを確認する定位置停止確認センサを設け、前記充電接続ユニットが接続され、かつ、この定位置停止確認センサがＯＮ動作されたとき、前記バッテリー充電回路及び給電回路を自動的かつ可逆的に動作状態に切り替えるように構成することが好ましい。
この場合は、バッテリー充電開始にあたって、充電接続ユニットが接続されたことの他に、無人搬送車がワーク移載位置の定位置に停止したことを条件（ＡＮＤ条件）とするので、ユニットの接続が不完全あるいは不十分なままで充電開始されることによる充電不良や充電不足、さらには充電中における無人搬送車の予期せぬ移動に伴うユニットの接続解除に起因する充電不良や充電不足等のトラブル発生を防止することができる。
【００１１】
特に、上記のような定位置停止確認センサを設けた無人搬送車の自動充電システムにおいて、請求項３に記載のように、前記給電回路に、前記無人搬送車のワーク移載位置からの走行運転開始に伴い前記充電接続ユニットが接続解除され、かつ、前記定位置停止確認センサがＯＦＦ動作されたとき、前記給電回路へ一時的に電源供給可能なコンデンサを介装することが好ましい。
この場合は、充電を完了した無人搬送車がワーク移載位置から走行運転を開始した直後でバッテリーから給電回路への電源供給が開始される（切り替えられる）までの瞬時においてコンデンサから給電回路への電源供給が補償され、これによって、上記の瞬時に給電回路への電源供給が遮断されることを防止して無人搬送車を確実、スムーズに走行運転開始させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る無人搬送車の自動充電システムの第一実施例を示す概略構成図である。同図において、１は無人搬送車であり、この無人搬送車１には、車体の前後部にそれぞれ左右一対宛など配置された複数個の走行車輪（図示省略する）を駆動する自走用モータ２-１，…，２-ｎと、これらモータ２-１，…，２-ｎの回転数などを個別にコントロールするモータコントローラ３−１，…，３−ｎと、これらモータコントローラ３−１，…，３−ｎに走行制御指令信号を付与する走行制御用コントローラ４と、前記各モータ２-１，…，２-ｎに通常走行用給電回路１２及び定電源回路５を経てＤＣ１２ＶあるいはＤＣ２４Ｖの電源を供給するバッテリー６とが設けられている。
【００１３】
そして、無人搬送車１は、前記バッテリー６から通常走行用給電回路１２及び定電源回路５を経て各モータ２-１，…，２-ｎにＤＣ１２ＶあるいはＤＣ２４Ｖの電源を供給して走行車輪を駆動回転させることにより、無人で走行運転させる状態と、走行制御用コントローラ４から各モータコントローラ３−１，…，３−ｎへの制御指令信号の付与に伴い各モータ２-１，…，２-ｎへの電源供給を遮断して走行車輪の駆動回転を停止することにより、ワーク移載位置７で停止させてワークを移載する状態とに選択使用可能に構成されている。
【００１４】
上記構成を備えた前記無人搬送車１のバッテリー６には、ダイオードＤ１を介在させてなるバッテリー充電回路１０が通常走行用給電回路１２に対して並列接続されており、このバッテリー充電回路１０と前記ワーク移載位置７に設けられた地上側のＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの電源部８との間には、無人搬送車１がワーク移載位置７に停止されたとき、相互に機械的かつ電気的に接続及び接続解除可能な充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが設けられている。
【００１５】
また、無人搬送車１側には、前記充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続されたとき、地上側の電源部８からの電源が無人搬送車１側に供給されていることを検出するリレーＣＲが設けられており、このリレーＣＲの常開接点ＣＲ−ａが前記バッテリー充電回路１０に直列に介在されているとともに、リレーＣＲの常閉接点ＣＲ−ｂが前記バッテリー充電回路１０のダイオードＤ１に対して並列となるように前記通常走行用給電回路１２に直列に介在され、かつ、前記バッテリー充電回路１０には前記リレーＣＲが検出動作したとき、バッテリー６ヘの充電に併行して前記地上側の電源部８から前記各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４にＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの電源を自動的かつ可逆的に供給する給電回路１１が接続されている。
【００１６】
次に、上記のように構成された無人搬送車１の自動充電システムの動作について図２（Ａ）（Ｂ）に示すフローチャートを参照して説明する。
通常（非充電時）は、前記バッテリー６から通常走行用給電回路１２及び定電源回路５を経て各モータ２-１，…，２-ｎにＤＣ１２ＶあるいはＤＣ２４Ｖの電源が供給（放電）されて走行車輪が駆動回転され、これによって、無人搬送車１は無人で走行運転されてワークの搬送を行っている。
【００１７】
そして、充電開始時には、図２（Ａ）に示すように、ワーク搬送を終えた無人搬送車１がワーク移載位置７に停止され（ステップＳ１）、充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続されたとき（ステップＳ２）、地上側の電源部８からＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの電源が無人搬送車１側に供給開始される（ステップＳ３）。その電源供給にともない、リレーＣＲが検出（ＯＮ）動作し（ステップＳ４）、そのリレーＣＲの常開接点ＣＲ−ａが閉成されるとともに、常閉接点ＣＲ−ｂが開成されることになり、これによって、地上側の電源部８から給電回路１１を経て各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４にＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの電源が自動供給される（ステップＳ５）と同時に、地上側の電源部８からバッテリー充電用回路１０のダイオードＤ１を経てバッテリー６にＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの電源が自動供給されてバッテリー充電が行われる（ステップＳ６）。
【００１８】
また充電終了後は、図２の（Ｂ）に示すように、無人搬送車１が走行運転を開始してワーク移載位置７から離れ（ステップＳ１１）、充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続解除されると（ステップＳ１２）、リレーＣＲが非検出（ＯＦＦ）動作し（ステップＳ１３）、そのリレーＣＲの常開接点ＣＲ−ａが開成されるとともに、常閉接点ＣＲ−ｂが閉成されることになり、これによって、地上側の電源部８から各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４にＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖへの電源供給が遮断される（ステップＳ１４）と同時に、バッテリー６から通常走行用給電回路１２を経て各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４にＤＣ１２ＶまたはＤＣ２４Ｖの電源が自動供給されて（ステップＳ１５）無人搬送車１は通常の走行運転に復帰し次のワーク搬送を行う。
【００１９】
以上のように、無人搬送車１は、図３に示すように、通常走行運転状態とワーク移載位置７で停止されてワークを移載すべく待機する状態とに比較的短いサイクルで繰り返されるものであり、そのサイクルのうち無人搬送車１がワーク移載位置７に停止してワークを移載すべく待機している、いわゆる、稼働中の一部時間を利用して自動的にバッテリー６の充電を行うことができるので、充電のためにわざわざ時間を浪費する時間ロスを最小限に止めて無人搬送車１の稼働率を極力高く維持することができる。また、このバッテリー６の充電時には、充電中のバッテリー６から各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４への電源供給は行わず、それらへは地上側の電源部８から電源供給することになるので、充電中におけるバッテリー６の消費を抑えてバッテリー６の充電効率を高め、これによって、ワークの移載時間中あるいはそれよりも僅かに長い時間をかけるのみでバッテリー６を十分に充電することができる。
【００２０】
さらに、比較的短い時間サイクルで繰り返されるワーク移載・待機中に充電することにより、バッテリー６としては、小容量小型で単一のバッテリーを用いつつも、常に充電率の高い状態で走行運転させることができ、これによって、無人搬送車１の小型軽量化が図れ、稼働率のより一層の向上及び設備コストの低減も図ることができる。
【００２１】
図４は本発明に係る無人搬送車の自動充電システムの第二実施例を示す概略構成図であり、この第二実施例では、無人搬送車１側に、該無人搬送車１がワーク移載位置７の予め規定されている所定位置に停止されたか否かを確認する定位置停止確認センサ１３がリレーＣＲと直列の接続状態に付加されているとともに、前記給電回路１１に、前記充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続解除され、かつ、定位置停止確認センサ１３がＯＦＦ動作されたとき、該給電回路１１に一時的に電源を供給可能なコンデンサ１４が介装されたものであり、その他の構成は第一実施例と同様であるため、同一部材に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。
【００２２】
上記のような定位置停止確認センサ１３及びコンデンサ１４が付加された第二実施例の自動充電システムにおいては、図５（Ａ）に示すフローチャートから明らかなように、充電開始時に、地上側の電源部８からＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖの電源が無人搬送車１側に供給開始されるステップＳ３に次いで、無人搬送車１がワーク移載位置７の予め規定されている所定位置に停止したか否かを定位置停止確認センサ１３のＯＮ動作により確認するステップＳ７が加わり、それ以外は第一実施例と同様にステップ動作してバッテリー充電を行うのである。
【００２３】
このようにバッテリー６の充電開始にあたり、充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続されたことの他に、無人搬送車１がワーク移載位置７の定位置に停止したことを条件（ＡＮＤ条件）とするので、ユニット９Ａ，９Ｂの接続が不完全あるいは不十分なままで充電開始されることや、充電中に無人搬送車１が不測に移動しそれに伴いユニット９Ａ，９Ｂの接続解除に起因して充電不良や充電不足等のトラブルが発生することを防止できる。
【００２４】
また、図５（Ｂ）に示すフローチャートから明らかなように、充電終了後は、充電接続ユニット９Ａ，９Ｂが接続解除されるステップＳ１２に次いで、定位置停止確認センサ１３がＯＦＦ動作したか否かを検出するステップＳ１６並びに地上側の電源部８から各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４にＡＣ１００ＶまたはＡＣ２００Ｖへの電源供給が遮断されるステップＳ１４に次いで、コンデンサ１４から各モータ２-１，…，２-ｎ、モータコントローラ３−１，…，３−ｎ及び走行制御用コントローラ４への給電回路に一時的に電源を供給するステップＳ１７が加わり、それ以外は第一実施例と同様にステップ動作して通常の走行運転に復帰するのである。
【００２５】
このように充電を完了した無人搬送車１がワーク移載位置７から走行運転を開始した直後でバッテリー６から給電回路への電源供給が開始される（切り替えられる）までの瞬時においてコンデンサ１４から給電回路への電源供給が補償され、これによって、上記の瞬時に給電回路への電源供給が遮断されることを防止して無人搬送車１を確実、スムーズに走行運転開始させることができる。
【００２６】
なお、上記第二実施形態で用いる定位置停止確認センサ１３としては、リミットスイッチのような接触式センサであっても、光電管などの光センサであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る無人搬送車の自動充電システムの第一実施例を示す概略構成図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は第一実施例のシステムによる充電動作を説明するフローチャートである。
【図３】無人搬送車の使用態様を示すタイムチャートである。
【図４】本発明に係る無人搬送車の自動充電システムの第ニ実施例を示す概略構成図である。
【図５】（Ａ）（Ｂ）は第二実施例のシステムによる充電動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１  無人搬送車
２−１，…，２−ｎ  モータ
４  走行制御用コントローラ
６  バッテリー
７  ワーク移載位置
８  地上側の電源部
９Ａ，９Ｂ  充電接続ユニット
１０  バッテリー充電回路
１１  給電回路
１３  定位置停止確認センサ
１４  コンデンサ
ＣＲ  リレー
Ｄ１  ダイオード
【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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