(57)【要約】【課題】稼働中の短い時間に充電を行って次の充電が行われるまで搬送台車を稼働させることができる電源装置および搬送台車を提供する。【解決手段】搬送台車１へのワークＷの積み降ろしを行うステーション２Ａ，２Ｂに設けられた充電電力供給源３に接続されることにより電荷が蓄えられるコンデンサ２０と、このコンデンサ２０に接続されてコンデンサ２０からの出力電流を制限する電流制限回路２１と、この電流制限回路２１に接続されて所定電圧Ｖ３に調節した電力を前記搬送台車１に出力するコンバータ２２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送台車へのワークの積み降ろしを行うステーションに設けられた充電電力供給源に接続されることにより電荷が蓄えられるコンデンサと、
このコンデンサに接続されてコンデンサからの出力電流を制限する電流制限回路と、
この電流制限回路に接続されて所定電圧に調節した電力を前記搬送台車に出力するコンバータとを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記電流制限回路は電流の断続を切り換えるスイッチ回路と、このスイッチ回路のオンオフ切換のデューティ比を制御してコンバータに供給する電流を制御する切換制御回路とを備える請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
搬送台車へのワークの積み降ろしを行うステーションに設けられた充電電力供給源に接続されることにより電荷が蓄えられるコンデンサと、
このコンデンサの上流に設けられてコンデンサへの充電電流を制限する電流制限回路と、
前記コンデンサに接続されて所定電圧に調節した電力を前記搬送台車に出力するコンバータとを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項４】
前記電流制限回路は電流の断続を切り換えるスイッチ回路と、このスイッチ回路のオンオフ切換のデューティ比を制御して充電電流を制御する切換制御回路とを備える請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】
前記コンデンサの上流に設けた分岐接続部と、
コンデンサとコンバータの間のコンデンサ電源ラインに設けた切換スイッチと、
前記分岐接続部と切換スイッチを接続するバイパス電源ラインと、
電源装置が充電電力供給源に接続されている状態ではコンデンサ電源ラインを切り離してコンバータをバイパス電源ライン側に接続させるように、前記切換スイッチを切り換えさせる切換制御回路とを備える請求項１〜請求項４の何れかに記載の電源装置。
【請求項６】
前記コンデンサの上流に設けた分岐接続部と、
コンデンサとコンバータの間のコンデンサ電源ラインに設けた切換スイッチと、
前記分岐接続部と切換スイッチを接続するバイパス電源ラインとを備え、かつ、
前記切換スイッチは電源装置と充電電力供給源の接続状態を検知するセンサの出力接点であり、電源装置が充電電力供給源に接続されている状態ではコンデンサ電源ラインを切り離してコンバータをバイパス電源ライン側に接続させるものである請求項１〜請求項４の何れかに記載の電源装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れかに記載の電源装置を搭載する搬送台車であり、前記コンデンサを充電電力供給源に接続するコネクタと、このコネクタをステーション到着時に充電電力供給源側のコネクタに接続するコネクタ接続機構とを備えることを特徴とする搬送台車。
【請求項８】
前記両コネクタの接続状態を検知し、これらのコネクタが接続されている状態で充電電力供給源とコンデンサを電気的に接続する通電スイッチを備える請求項７に記載の搬送台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークをステーション間において搬送する搬送台車の電源装置および搬送台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２，１３は従来の搬送台車９０の構成を示す図である。図１２において、９１は搬送台車９０を走行させる動力源となるバッテリ、９２は搬送台車９０の制御回路、９３はモータコントローラ、９４はこのモータコントローラ９３によって制御される駆動モータ、９５は図１３に示すワークＷの積み降ろしを適正に行うためのセンサやアクチュエータなどの周辺装置である。また、９６はワークＷの積み降ろしを行うステーションである。
【０００３】
上記構成の搬送台車９０は、バッテリ９１から制御回路９２とモータコントローラ９３と周辺装置９５に供給される電力を用いてステーション９６間を移動し、ステーション９６間においてワークＷを搬送することができる。
【０００４】
前記バッテリ９１は、搬送台車９０に８〜１０時間程度の長い時間電力を供給し続けることができるように十分に大きな容量のものを用いる必要がある。このため、バッテリ９１は比較的容易に大容量化することができる鉛バッテリを用いている。なお、前記搬送台車９０を工場で使用する場合には、ステーション９６間でワークＷの搬送を行うための移動と、ワークＷの移載を行うための停止を繰り返すラインサイクルに合わせた運転を行うので、バッテリ９１の容量はラインサイクルと稼働時間に合わせた大きさにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成の搬送台車９０は、バッテリ９１を全てのラインサイクルにおいて搬送台車９０の電源として用いているので、バッテリ９１の電解液の補充など、定期的なメンテナンスが必要であった。また、搬送台車９０の稼働時間が長くなると、バッテリ９１の容量が不足するという問題がある。
【０００６】
そこで、図１３に仮想線で示すように、各ステーション９６に充電電力供給源のレセプタクル９７を設ける一方、図１２および図１３に仮想線で示すように搬送台車９０側のバッテリ９１を前記充電電力供給源に接続するためのプラグ９８を設けることが考えられる。つまり、搬送台車９０がステーション９６の位置で停止し、ワークＷを移載している時間に、プラグ９８をレセプタクル９７に接続することにより、ラインサイクル中にバッテリ９１を充電できるようにすることが考えられる。
【０００７】
ところが、バッテリ９１に対する充電には多くの時間が必要となるので、搬送台車９０の稼働時間中の充電では、バッテリ９１をほとんど充電することができないという問題が生じていた。そこで、バッテリ９１を２個用意して、一方のバッテリ９１を用いて搬送台車９０を稼働させているときに、他方のバッテリ９１を１０時間ほどの時間をかけて充電し、一方のバッテリ９１が搬送台車９０を稼働できなくなった場合には、他方のバッテリ９１と交換することにより、電力不足の問題に対処することが一般的に行われている。
【０００８】
本発明は上述の事柄を考慮に入れて成されたものであり、その目的は、稼働中の短い時間に充電を行って次の充電が行われるまで搬送台車を稼働させることができる電源装置および搬送台車を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明は、搬送台車へのワークの積み降ろしを行うステーションに設けられた充電電力供給源に接続されることにより電荷が蓄えられるコンデンサと、このコンデンサに接続されてコンデンサからの出力電流を制限する電流制限回路と、この電流制限回路に接続されて所定電圧に調節した電力を前記搬送台車に出力するコンバータとを備えることを特徴とする電源装置を提供する。（請求項１）
【００１０】
前記構成によれば、コンデンサが充電電力供給源に接続されることにより、充電電力供給源からコンデンサに大電流が流れ、コンデンサに速やかに電荷が蓄えられる。十分な電荷が蓄えられたコンデンサの出力電圧（端子間電圧）は充電電力供給源の出力電圧と同程度となる。コンデンサは放電に伴ってその出力電圧が低下するが、コンバータが搬送台車に所定電圧に調節した電力を出力するので、電源装置は搬送台車を安定して走行させる電力供給を行うことができる。また、コンデンサとコンバータの間に電流制限回路を備えるので、コンデンサが十分な電荷を蓄えている状態では、コンデンサから大電流が出力されることを防止でき、コンデンサの出力電圧を緩やかに降下させることにより、より長い時間、コンデンサから電力を供給することができる。
【００１１】
前記コンデンサの容量は搬送台車が一つのステーションから別のステーションに移動するまでの間、搬送台車に電力を供給し続けることができる程度の容量を有するものである。前記電流制限回路はエネルギー損失を起こすことなく流れる電流を制限する回路であり、例えば断続制御によって電流を流す時間を制御するものであることが好ましい。
【００１２】
前記コンバータは降圧および昇圧による電圧調整を行うことができるＤＣ−ＤＣコンバータであることが好ましいが、ＤＣ−ＡＣコンバータであってもよい。また、コンバータがＰＷＭ方式のコンバータであれば、前記電流制限回路と前記コンバータを一つのＰＷＭ方式のコンバータによって形成することができる。
【００１３】
前記電流制限回路が電流の断続を切り換えるスイッチ回路と、このスイッチ回路のオンオフ切換のデューティ比を制御してコンバータに供給する電流を制御する切換制御回路とを備える場合（請求項２）には、スイッチ回路がオフである間はスイッチ回路の両端に電圧がかかるが、電流が流れないので電力消費が無く、スイッチ回路がオンである間は電流を流すが、スイッチ回路の両端に生じる電位差（電圧）が極めて小さいので、スイッチ回路による電力消費はほとんど発生しない。そして、切換制御回路によって制御されたスイッチ回路のオンオフ切り換えによって、コンデンサから電流を流す時間を短くすることができるので、スイッチ回路がオンである期間を短くすることにより電流制限を行って、電流制限回路による電流制限を高効率に行うことができる。
【００１４】
スイッチ回路はオン状態の抵抗が小さい電界効果トランジスタなどを用いることが考えられるが、電流の断続を切り換えることができるパワートランジスタや半導体リレーなどの半導体を用いて断続切り換えの周期を短くすることができる。しかしながら、電磁リレーなど機械式のスイッチ回路を用いて損失を更に小さくしてもよい。何れの場合にも、電流制限回路は損失の少ないスイッチ切り換えによって電流を制限することにより、予め平均電圧の調整を大雑把に行い、コンバータによって安定した電力供給を行うことを可能としている。
【００１５】
第２発明は、搬送台車へのワークの積み降ろしを行うステーションに設けられた充電電力供給源に接続されることにより電荷が蓄えられるコンデンサと、このコンデンサの上流に設けられてコンデンサへの充電電流を制限する充電電流制限回路と、前記コンデンサに接続されて所定電圧に調節した電力を前記搬送台車に出力するコンバータとを備えることを特徴とする電源装置を提供する（請求項３）。
【００１６】
前記構成によれば、コンデンサが充電電力供給源に接続されることにより、充電電力供給源からコンデンサに大電流が流れ、コンデンサに速やかに電荷が蓄えられる。このとき、充電電流制限回路がコンデンサへの充電電流を制限することにより、コンデンサの充電初期においても、充電電力供給源の能力を上回る大電流を流すことがない。十分な電荷が蓄えられたコンデンサの出力電圧（端子間電圧）は充電電力供給源の出力電圧と同程度となる。コンデンサは放電に伴ってその出力電圧が低下するが、コンバータが搬送台車に所定電圧に調節した電力を出力するので、電源装置は搬送台車を安定して走行させる電力供給を行うことができる。
【００１７】
前記コンデンサの容量は搬送台車が一つのステーションから別のステーションに移動するまでの間、搬送台車に電力を供給し続けることができる程度の容量を有するものである。前記充電電流制限回路はエネルギー損失を起こすことなく充電する電流を制限する回路であり、例えば断続制御によって電流を流す時間を制御するものであることが好ましい。
【００１８】
前記コンバータは降圧および昇圧による電圧調整を行うことができるＤＣ−ＤＣコンバータであることが好ましいが、ＤＣ−ＡＣコンバータであってもよい。また、コンバータがＰＷＭ方式のコンバータであれば、前記電流制限回路と前記コンバータを一つのＰＷＭ方式のコンバータによって形成することができる。
【００１９】
前記電流制限回路が電流の断続を切り換えるスイッチ回路と、このスイッチ回路のオンオフ切換のデューティ比を制御して充電電流を制御する切換制御回路とを備える場合（請求項４）には、スイッチ回路がオフである間はスイッチ回路の両端に電圧がかかるが、電流が流れないので電力消費が無く、スイッチ回路がオンである間は電流を流すが、スイッチ回路の両端に生じる電位差（電圧）が極めて小さいので、スイッチ回路による電力消費はほとんど発生しない。そして、切換制御回路によって制御されたスイッチ回路のオンオフ切り換えによって、コンデンサへの充電電流を流す時間を短くすることができるので、スイッチ回路がオンである期間を短くすることにより充電電流の電流制限を高効率に行うことができる。
【００２０】
スイッチ回路はオン状態の抵抗が小さい電界効果トランジスタなどを用いることが考えられるが、電流の断続を切り換えることができるパワートランジスタや半導体リレーなどの半導体を用いて断続切り換えの周期を短くすることができる。何れの場合にも、電流制限回路は損失の少ないスイッチ切り換えによって電流を制限することにより、損失の少ない電流制限を行うことができる。
【００２１】
前記コンデンサの上流に設けた分岐接続部と、コンデンサとコンバータの間のコンデンサ電源ラインに設けた切換スイッチと、前記分岐接続部と切換スイッチを接続するバイパス電源ラインと、電源装置が充電電力供給源に接続されている状態ではコンデンサ電源ラインを切り離してコンバータをバイパス電源ライン側に接続させるように、前記切換スイッチを切り換えさせる切換制御回路とを備える場合（請求項５）には、電源装置と充電電力供給源が接続されている状態では、分岐接続部とバイパス電源ラインと切換スイッチを介して充電電力供給源からコンバータに電力供給が行われるので、充電中のコンデンサからコンバータに流れる電流をできるだけ少なくすることができる。切換制御回路は、電源装置と充電電力供給源が接続されている状態を電気的に検知することにより、迅速かつ確実に動作させることができる。
【００２２】
前記コンデンサの上流に設けた分岐接続部と、コンデンサとコンバータの間のコンデンサ電源ラインに設けた切換スイッチと、前記分岐接続部と切換スイッチを接続するバイパス電源ラインとを備え、かつ、前記切換スイッチは電源装置と充電電力供給源の接続状態を検知するセンサの出力接点であり、電源装置が充電電力供給源に接続されている状態ではコンデンサ電源ラインを切り離してコンバータをバイパス電源ライン側に接続させるものである場合（請求項６）には、電源装置と充電電力供給源が接続されている状態では、センサがこれを検知し、分岐接続部とバイパス電源ラインと切換スイッチを介して充電電力供給源からコンバータに電力供給が行われる。
【００２３】
前記センサは電源装置と充電電力供給源が接続されている状態を検知することができるものであり、電源装置と充電電力供給源が接続されていない状態でオン状態の接点（ノーマル・クローズの接点であり、以下常閉接点という）と電源装置と充電電力供給源が接続されていない状態でオフ状態の接点（ノーマル・オープンの接点であり、以下常開接点という）とからなる出力接点を備え、常閉接点にコンデンサ電源ラインを接続し、常開接点にバイパス電源ラインを接続する。また、このセンサはリミットスイッチのように安価な接触型のセンサであることが好ましいが、赤外線を含む光、超音波、磁気などを用いて台車がステーションに到着し動作端に入ったことを検知することにより、電源装置と充電電力供給源が接続されている状態を検知するものであってもよい。
【００２４】
第３発明は、前記電源装置を搭載する搬送台車であり、前記コンデンサを充電電力供給源に接続するコネクタと、このコネクタをステーション到着時に充電電力供給源側のコネクタに接続するコネクタ接続機構を備えることを特徴とする搬送台車を提供する（請求項７）。
【００２５】
上記構成の搬送台車は、ステーションに到着すると、前記コネクタ接続機構が充電電力供給源に接続されたコネクタをステーション側のコネクタに接続するので、次のステーションまで移動するために必要な電力を確実にコンデンサに充電することができる。
【００２６】
前記両コネクタの接続状態を検知し、これらのコネクタが接続されている状態で充電電力供給源とコンデンサを電気的に接続する通電スイッチを備える場合（請求項８）には、両コネクタが接続されている状態を確認してから通電スイッチがオン状態となり、コネクタ同士の接続途上におけるアーク発生を防止する。前記通電スイッチはコネクタが接続されている状態でオン状態となるものであり、リミットスイッチのように安価にて製造可能な接触型のセンサであることが好ましいが、赤外線を含む光、超音波、磁気などを用いて台車がステーションに到着し動作端に入ったことを検知することにより、電源装置と充電電力供給源が接続されている状態を検知するものであってもよい。
【００２７】
また、通電スイッチは充電電力供給源とコンデンサを接続する電源ライン上であればどこに介在させても良いが、例えば、コネクタと前記分岐接続部の間に通電スイッチを介在させることにより、前記アークの発生を安全に防止できる。しかしながら、通電スイッチを分岐接続部とコンデンサの間に介在させて、通電スイッチによってコンデンサに流れる突入電流だけをオンオフするようにしてもよい。また、通電スイッチを充電電力供給源とコネクタとの間に介在させて、前記アークの発生をより確実に防止してもよい。
【発明の効果】
【００２８】
前述したように、本発明によれば、電源装置がコンデンサに電力を充電するものであるから、充電時間を大幅に短縮して短い時間の充電によって次のステーションまで移動するための電力を充電することができる。また、コンデンサはバッテリのようなメンテナンスが一切不要であるから、メンテナンスフリーとすることができる。
【００２９】
また、コンデンサの容量が搬送台車を次のステーションまで移動させるために十分な電力を充電できる大きさであれば、そのラインサイクル中に蓄放電を繰り返すことができるので、搬送台車の稼働時間に関わりなく搬送台車に電力を供給し続けることができる。
【００３０】
コンデンサへの初期充電を行う場合における突入電流に制限を加えた場合には、充電電力供給源の保護を行うことができる。さらに、電源装置と充電電力供給源の接続状態を検知するセンサを用いて、コンデンサへの電流供給を行う場合には、電源装置と充電電力供給源の接続部におけるアーク発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１〜図２は本発明の第１実施形態に係る搬送台車１の構成を示す図である。図１に示すように、本発明の搬送台車１は、ワークＷの製造ラインまたは組立ラインにおけるワークＷを搬送するものであり、より詳細には、各作業工程を行なうステーション２Ａ、２ＢにおいてワークＷを積み降ろしし、ステーション２Ａ，２Ｂ間を移動することにより、各作業工程間におけるワークＷの搬送を行うものである。また、３は充電電力供給源として固定電源、４は各ステーション２Ａ，２Ｂに形成され、充電電力供給源３に電気的に接続されるコネクタ（レセプタクル）である。
【００３２】
搬送台車１は前記ワークＷの搬送を制御するため図２に示す電気回路１０を有する。この電気回路１０は、電源装置１１と、この電源装置１１によって供給される電力を用いて搬送台車１の制御を行う制御回路１２と、この制御回路１２および電源装置１１に接続されて制御回路１２からの制御命令によって駆動モータ１３を制御する電力を出力するモータコントローラ１４と、制御回路１２に接続されてワークＷの積み降ろしなどを適正に行うために設けたセンサやアクチュエータなどの周辺装置１５とを備える。
【００３３】
前記電源装置１１は、前記充電電力供給源３に接続されることにより電荷が蓄えられるコンデンサ２０と、このコンデンサ２０に接続されてコンデンサ２０からの出力電流を制限する電流制限回路２１と、この電流制限回路２１に接続されて所定の電圧に調節した電力を前記搬送台車１（すなわち、制御回路１２、モータコントローラ１４などの電気回路１０）に出力するコンバータ２２と、前記コンデンサ２０の上流に設けた分岐接続部２３と、コンデンサ２０とコンバータ２２の間（本実施形態では電流制御回路２１とコンバータ２２の間）のコンデンサ電源ラインＬａに設けた切換スイッチ２４と、前記分岐接続部２３と切換スイッチ２４を接続するバイパス電源ラインＬｂとを備える。また、２５はコンデンサ２０を前記充電電力供給源３に接続するためのコネクタ（プラグ）である。
【００３４】
前記搬送台車１はワークＷの搭載部を形成した本体１ａと、この本体１ａを移動可能とする車輪１ｂを備えるものであり、車輪１ｂは前記駆動モータ１３によって正逆回転する事により搬送台車１が２つのステーション２Ａ，２Ｂ間を旋回することなく往復移動できるように構成し、搬送台車１の前後両側に前記コネクタ２５を備える。しかしながら、搬送台車１は３以上の数のステーション２Ａ，２Ｂ…間を巡回移動するものであってもよいことはいうまでもない。また、搬送台車１が水平方向に旋回して進行方向を変えるものであってもよく、その場合には、進行方向前方に一つのコネクタ２５を設けることが好ましい。
【００３５】
前記充電電力供給源３は大電流を供給できる電源であり、例えば商用電源を用いることができる。また、本実施形態では一つの充電電力供給源３を、複数のステーション２Ａ，２Ｂに対して接続する例を示しているが、各ステーション２Ａ，２Ｂに対してそれぞれ充電電力供給源３を設けてもよい。
【００３６】
前記コネクタ４は少なくとも充電電力供給源３の正極と負極を構成する２つの端子を有し、そのケースは雌型のレセプタクルを構成する。また、コネクタ４は前記コネクタ２５を接続した状態で大電流を流すことができるものである。なお、これらの本実施形態のコネクタ４，２５は端子同士を連結するものであるが、コネクタ４に回転磁界を発生させる一次コイル、コネクタ２５に回転磁界を受けて電力を得る二次コイルを形成して、非接触の電力供給を行うものであってもよい。
【００３７】
前記周辺装置１５は、例えば、搬送台車１にワークＷが正しく搭載されていることを検出するワークセンサ、搬送台車１の走行状態を監視する走行監視センサ、搬送台車１がステーション２Ａ，２Ｂにあることを検出する到着センサ、この到着センサが到着を検出したときにコネクタ２５をコネクタ４の位置に合わせて接続するコネクタ接続機構１５ａを備える。
【００３８】
図３は前記電源装置１１の構成をさらに説明する図である。図３に示すように、前記コンデンサ２０は搬送台車１がステーション２Ａ，２Ｂ間を移動するための十分な電力を前記制御回路１２およびモータコントローラ１４等に供給できる程度の静電容量を有するものであり、例えば比較的容易に大容量を得ることができメンテナンスを不要とする電気二重層コンデンサを用いることが好ましい。しかしながら、コンデンサ２０として電解コンデンサを用いても、複数種類のコンデンサを並列に接続したものであってもよい。
【００３９】
前記電流制限回路２１は電流の断続を切り換える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）からなるスイッチ回路２１ａと、このスイッチ回路２１ａをオンオフ切り換え（チョッピング）するための切換信号Ｃ１を出力する切換制御回路２１ｂとを備える。この前記切換制御回路２１ｂは分岐接続部２３の一次側における電圧Ｖ１およびコンデンサ２０の出力電圧Ｖ２を検出し、この出力電圧Ｖ２が大きいときにはスイッチ回路２１ａがオンの時間を短くするように切換信号Ｃ１のデューティ比を小さくするものである。
【００４０】
また、切換制御回路２１ｂは前記電圧Ｖ１をモニタすることにより、コネクタ２５がコネクタ４に接続されている状態では切換スイッチ２４にコンデンサ電源ラインＬａを切り離してバイパス電源ラインＬｂに接続するための切換信号Ｃ２を出力し、スイッチ回路２１ａをオフ状態にするための制御信号Ｃ１を出力する機能を有する。なお、本実施形態では一つの切換制御回路２１ｂを用いてスイッチ回路２１ａと切換スイッチ２４の両方を制御する例を示しているが、それぞれに異なる切換制御回路２１ｂを設けてもよい。
【００４１】
前記コンバータ２２は出力電圧Ｖ３を所定の大きさに調節した電力を下流側の電気回路１０（制御回路１２およびモータコントローラ１４等）に出力するＤＣ−ＤＣコンバータである。すなわち、コンバータ２２は、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２がＤＣ−ＤＣコンバータ２２の出力電圧Ｖ３よりも大きいときにはコンバータ２２は降圧コンバータ、小さいときには昇圧コンバータとして機能するものである。なお、搬送台車１が交流電源で動作する場合には、コンバータ２２としてＤＣ−ＡＣコンバータを用いる。
【００４２】
前記分岐接続部２３は分岐点Ｄにアノードが接続されるように配置された２つのダイオードＤ１，Ｄ２からなる。とりわけダイオードＤ１はコンデンサ２０を充電するための大電流を流すことができるものである。ダイオードＤ１とダイオードＤ２はそれぞれ前記コンデンサ電源ラインＬａとバイパス電源ラインＬｂを分岐点Ｄに接続するものである。
【００４３】
前記切換スイッチ２４は例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を組み合わせて形成され、接点Ｓ１，Ｓ２の切り換えによって、コンデンサ電源ラインＬａまたはバイパス電源ラインＬｂの何れか一方をコンバータ２２に接続する半導体リレーであることが好ましい。しかしながら、切換スイッチ２４として電磁リレーを用いてもよい。
【００４４】
前記コネクタ２５は前記コネクタ４に接続可能に構成された少なくとも２つの端子を有し、そのケースは雄型のプラグである。また、コネクタ２５は、搬送台車１がステーション２Ａ（または２Ｂ）の位置にあるときに、例えば前記周辺装置１５の一部であるコネクタ接続機構１５ａによって、前記充電電力供給源に接続するコネクタ４に接続されるように構成されている。
【００４５】
図１〜３に示すように構成された搬送台車１は、図４に示すように間欠的な動作を行い、ワークＷを搭載した状態で移動する運転状態と、ステーション２Ａ，２Ｂに停止した停止状態とを繰り返す運転サイクルＣで動作することにより、ステーション２Ａ，２Ｂ間においてワークＷを搬送する。
【００４６】
前記運転時には、コネクタ２５がコネクタ４から切り離されているので、前記切換制御回路２１ｂは分岐点Ｄの電圧Ｖ１が低いことを検出し、切換スイッチ２４を接点Ｓ１側に接続する切換信号Ｃ２を出力するので、コンデンサ２０を電源として、その出力電圧Ｖ２がコンバータ２２に供給される。また、切換制御回路２１ｂはコンデンサ２０の出力電圧Ｖ２に合わせてスイッチ回路２１ａをオンオフするパルスの幅を調整することにより、コンデンサ２０から供給する電流を制限する。
【００４７】
図５は、切換制御回路２１ｂによる電流制限の一例を説明する図である。図５に示すように、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２が十分に高い時（電圧Ｖ２０の時）には、切換制御回路２１ｂが低いデューティ比でスイッチ回路２１ａをオンオフする事により電流制限を大きくすることができる。また、コンデンサ２０が放電することにより、出力電圧Ｖ２が符号Ｖ２１，Ｖ２２に示すように徐々に低下すると、切換制御回路２１ｂは切換信号Ｃ２のデューティ比を引き上げて徐々に長い時間コンデンサ２０から電流を出力できるように制御する。
【００４８】
つまり、コンデンサ２０は満充電の状態で直接的にコンバータ２２に接続された場合には、コンバータ２２に無駄に大電流が流れ込むことにより、無駄な電力がコンバータ２２によって消費されるが、電流制限回路２１を介することにより、コンデンサ２０から放電される電流を制限することができる。
【００４９】
図４に示す停止時には、コネクタ２５とコネクタ４が接続されるので、前記切換制御回路２１ｂは分岐点Ｄの電圧Ｖ１がコンデンサ２０の出力電圧Ｖ２より高いことを検出し、切換スイッチ２４を接点Ｓ２側に接続する切換信号Ｃ２を出力する。また、切換制御回路２１ｂはスイッチ回路２１ａをオフにする切換信号Ｃ１を出力する。
【００５０】
したがって、コネクタ４，２５が接続されている状態では、ダイオードＤ２とバイパス電源ラインＬｂと切換スイッチ２４を経由してコンバータ２２に安定した電力が供給され、コンバータ２２は停止状態の搬送台車１に所定電圧Ｖ３の電力を供給することができると共に、コンデンサ２０からの電流の流出を阻止することができる。一方、接続されたコネクタ４，２５とダイオードＤ１を経由して、充電電力供給源３からの大電流がコンデンサ２０に流れることにより、コンデンサ２０が急速充電される。
【００５１】
図６は前記電源装置１１の充放電特性を示す図である。図６において、一点鎖線で示す曲線Ｖ２ｃが示すように、前記充電電力供給源３に接続されたコンデンサの端子電圧Ｖ２は電荷の蓄積に伴って急速に上昇し、十数秒程度の短い充電時間ｔｃでほぼ充電が完了して、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２はほぼ充電電力供給源３の供給電圧Ｖ０と同程度になる。
【００５２】
一方、搬送台車１の運転時にはコンデンサ２０に蓄えられた電荷が放電によって減少するにしたがって、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２は徐々に低下するが、前記電流制限回路２１はコンデンサ２０の出力電圧Ｖ２が高ければ高いほど、コンデンサ２０から放電される電流を制限するようにチョッピングを行うので、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２は緩やかに低下する。また、コンバータ２２がコンデンサ２０から供給される電力を所定の電圧Ｖ３になるように調節して出力するものであるから、コンバータ２２の出力される電圧は設定電圧Ｖ３±α（負荷の変動による電圧の変動幅をαとする）に調整される。
【００５３】
ゆえに、放電時には搬送台車１が次のステーション２Ｂ（または２Ａ）に到着するために必要な時間以上の放電時間ｔｄに渡って安定した電力供給を行うことができる。つまり、一回の運転サイクルＣ中に電源装置１１の充電と放電を繰り返すことにより、搬送台車１を長時間に亘って稼働することができる。また、コンデンサ２０を用いた電源装置１１は従来のバッテリのようにメンテナンスを行う必要がない。
【００５４】
図７，８は本発明の第２実施形態に係る搬送台車３０の構成を示す図である。図７，８において、図２，３と同じ符号を付した部分は同一または同等の部材であるから、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図７において、３１はコンデンサ２０の上流側に設けてコンデンサへの充電電流を制限する電流制限回路である。図８に示すように、電流制限回路３１は電流の断続を切り換える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）からなるスイッチ回路３１ａと、このスイッチ回路３１ａをオンオフ切り換え（チョッピング）するための切換信号Ｃ３を出力する切換制御回路３１ｂとを備える。
【００５６】
切換制御回路３１ｂは前記電圧Ｖ１をモニタすることにより、コネクタ２５がコネクタ４に接続されている状態では切換スイッチ２４にコンデンサ電源ラインＬａを切り離してバイパス電源ラインＬｂに接続するための切換信号Ｃ２を出力する一方、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２が低く初期充電状態であることを検出するときに前記スイッチ回路３１ａをオン状態にする時間を短くするようにデューティ比を調整した切換信号Ｃ３を出力するものである。なお、スイッチ回路３１ａの上流および／または下流に充電電流Ｉｃを平滑するためのコイルや平滑コンデンサを設けてもよい。
【００５７】
前記構成によれば、コンデンサ２０の初期状態における充電電流Ｉｃを制限することができるので、コンデンサ２０の初期充電時において莫大な大電流が充電電流Ｉｃとして流れることを防止することができ、これによって、前記充電電力供給源３の保護を行うことができ、充電電力供給源３側の保護回路によって充電を停止することがなく、また、充電電力供給源３の破損も防止できる。
【００５８】
図９は前記構成の搬送台車３０の動作に合わせた前記電源装置１１の充放電の状態を説明する図である。図９において時間Ｔが０〜ｔ１の時点まで、つまり、コンデンサ２０の蓄電状態が空の状態からの初期充電時には仮想線に示すように膨大な大電流が流れ、この大電流を流すことができる大型の充電電力供給源３を必要とすることが懸念されるが、本実施形態の電源装置１１には、コンデンサ２０への充電電流Ｉｃを制限する電流制限回路３１を設けているので、充電電流Ｉｃがその最大値Ｉｍａｘより小さくなるように調節することができる。
【００５９】
つまり、初期充電時においても充電電力供給源３の能力に合わせた最大電流値Ｉｍａｘを設定できるので、充電電力供給源３がその給電能力の限界を超えた大電流を流すことが無く、充電電力供給源３の破損、保護機能の働きによる充電停止を防止できる。一方、時点ｔ１〜ｔ２の間において充電電力供給源３からコンデンサ２０に供給される充電電流Ｉｃは最大電流値Ｉｍａｘより小さくなるので、電流制限回路３１は充電電流Ｉｃの電流制限を行うことがない。
【００６０】
また、搬送台車３０の運行中には、時点ｔ２〜ｔ３，ｔ４〜ｔ５，ｔ６〜ｔ７の放電期間中に、コンデンサ２０の出力電圧Ｖ２は徐々に低下することになるが、前記電流制限回路３１が充電電流Ｉｃの電流制限を行わなければならないほどコンデンサ２０の出力電圧Ｖ２が低下することはない。
【００６１】
したがって、時点０〜ｔ１までの初期充電時には電流制限回路３１を設けたことにより、初期充電が完了する時点ｔ２までに通常の電源装置１１より時間がかかるものの、その他の充電期間（例えば時点ｔ３〜ｔ４，ｔ５〜ｔ６，ｔ７〜ｔ８）には速やかに充電を行うことができる。ゆえに、搬送装置３０がステーションに待機中は極めて短い充電期間中にコンデンサ２０の充電を完了することができるので、設備稼働に全く悪影響を与えるものではない。
【００６２】
図１０，１１は本発明の第３実施形態に係る搬送台車４０の構成を示す図である。図１０，１１において、図１〜９と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるから、その詳細な構成を省略する。
【００６３】
図１０において、４１は搬送台車４０の電源装置、４２は搬送台車４０側に設けたセンサ、４３は充電電力供給源３側に設けたセンサである。
【００６４】
図１１に示すように、前記電源装置４１において、前記センサ４２はセンサ本体４２ａと出力接点４２ｂとを備え、この出力接点４２ｂをコンデンサ電源ラインＬａとバイパス電源ラインＬｂを切換える切換スイッチとする。さらに、本実施形態では前記切換制御回路３１ｂはコンデンサ電源ラインＬａとバイパス電源ラインＬｂの切換制御を行う必要はないので、図８に示す制御回路３１ｂに比べて、その構成が簡潔である。
【００６５】
センサ４２は比較的簡素な構成のプッシュプランジャ型のリミットスイッチであり、充電電力供給源３側のコネクタ４と搬送台車４側のコネクタ２５の接続状態（言い換えれば電源装置４１と充電電力供給源３の接続状態）を、センサ本体４２ａの突起が当接面４２ｃ（図１０のみに図示）に当接することにより検知する。しかしながら、センサ４２はリミットスイッチのような接触型センサのみならず、光、超音波、磁気などを用いて搬送台車４がステーション２Ａ（または２Ｂ）の位置にあることを検知し、コネクタ４，２５の接続状態を検知するものであってもよい。
【００６６】
さらに、前記センサ４２の出力接点４２ｂの開放状態においてオン状態となる常閉接点Ｓ１をコンデンサ電源ラインＬａ側に、出力接点４２ｂの開放状態においてオフ状態となる常開接点Ｓ２をバイパス電源ラインＬｂ側に接続する。
【００６７】
一方、前記センサ４３はセンサ本体４３ａと出力接点４３ｂとを備え、この出力接点４３ｂを充電電力供給源３とコネクタ４の端子４ａの間に介在させている。また、センサ４３は例えばプッシュプランジャ型のリミットスイッチ（センサ４２と同様に、これは一例に過ぎず、種々のセンサを用いてもよい）である。さらに、前記両コネクタ４，２５の接続状態を、センサ本体４３ａの突起が搬送台車４側の当接面４３ｃ（図１０のみに図示）に当接することにより検知する。
【００６８】
つまり、センサ４３の出力接点４３ｂ（センサ４３が開放状態のときにオープンとなる常開接点Ｓ２）を、コネクタ４，２５が接続されている状態でのみ充電電力供給源３と前記コンデンサ２０を電気的に接続する通電スイッチとしている。なお、センサ４３を充電電力供給源３側に設けることにより、コネクタ４，２５が接続されない限り電力の供給を行うことがないので、コネクタ４，２５間の不完全な接続状態におけるアークの発生をより確実に防止することができるが、センサ４３を搬送台車４０側に設けてコネクタ２５の端子２５ａからコンデンサ２０までのコンデンサ電源ラインＬａ上にセンサ４３の出力接点４３ｂを介在させてもよい。
【００６９】
上記構成の電源装置４１は、センサ４２によって電源装置４１と充電電力供給源３の接続状態を検知し、電源装置４１が充電電力供給源３に接続されている状態ではコンデンサ電源ラインＬａを切り離してコンバータ２２をバイパス電源ラインＬｂ側に接続させる。したがって、搬送台車４０が動作端（ステーション２Ａ，２Ｂの位置）にあるときにはセンサ４２がこれを検知して、コンデンサ２０からコンバータ２２に電力供給を行わないようにすることができ、コンデンサ２０をより速やかに充電することができる。
【００７０】
また、上記構成の電源装置４１は、センサ４３によってコネクタ４，２５が接続されている状態を検知し、このセンサ４３の出力接点４３ｂを充電電力供給源３とコンデンサ２０を電気的に接続する通電スイッチとしている。したがって、安価にて製造できる極めてシンプルな構成でありながら、大電流を流すコネクタ４，２５の接続時におけるアーク発生を効果的に防止し、アーク発生によるコネクタ４，２５の劣化を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第１実施形態に係る搬送台車の全体構成を示す図である。
【図２】前記搬送台車に搭載する電源装置の構成を示す図である。
【図３】前記搬送台車の電源装置の構成を示す図である。
【図４】前記搬送台車の動作を説明する図である。
【図５】前記電源装置の動作を説明する図である。
【図６】前記電源装置の動作を説明する別の図である。
【図７】第２実施形態に係る搬送台車に搭載する電源装置の構成を示す図である。
【図８】前記電源装置の構成を示す図である。
【図９】コンデンサの充放電特性を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る搬送台車の構成を示す図である。
【図１１】前記搬送台車に搭載する電源装置の構成を示す図である。
【図１２】従来の搬送台車の電気回路を説明する図である。
【図１３】前記搬送台車の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，３０，４０  搬送台車
２Ａ，２Ｂ      ステーション
３              充電電力供給源
４              コネクタ
１１，４１      電源装置
２０            コンデンサ
２１            電流制限回路
２１ａ          スイッチ回路
２１ｂ          切換制御回路
２２            コンバータ
２３            分岐接続部
２４，４２ｂ    切換スイッチ
２５            コネクタ
３１            電流制限回路
３１ａ          スイッチ回路
３１ｂ          切換制御回路
４２            センサ
４３            通電スイッチ
Ｉｃ            充電電流
Ｌａ            コンデンサ電源ライン
Ｌｂ            バイパス電源ライン
Ｗ              ワーク
【図１】
2009050137.tif 000003
【図２】
2009050137.tif 000004
【図３】
2009050137.tif 000005
【図４】
2009050137.tif 000006
【図５】
2009050137.tif 000007
【図６】
2009050137.tif 000008
【図７】
2009050137.tif 000009
【図８】
2009050137.tif 000010
【図９】
2009050137.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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