JPH0654403A

JPH0654403A - 無接触給電搬送設備

Info

Publication number: JPH0654403A
Application number: JP20415592A
Authority: JP
Inventors: Yoji Shirai; 洋二白井; Takeshi Yazaki; 剛矢崎
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1994-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】作業効率を向上できる無接触給電搬送設備を
提供する。【構成】案内レールＢに沿って移動し、荷Ｃを搬送す
る移動体Ａに、案内レールＢに沿って設けられた仕分け
シュートＤに荷Ｃを振り分けるローラコンベヤＥを設
け、各仕分けシュートＤ毎にその所定区画に案内レール
Ｂに沿って高周波の正弦波電流を流す誘導線路ユニット
Ｘを敷設し、移動体Ａに、前記線路の周波数に共振し、
起電力が生じるピックアップユニットＰを設け、このピ
ックアップユニットＰからローラコンベヤＥに給電す
る。【効果】荷Ｃの移載に際して、ピックアップユニット
Ｐに起電力を発生してローラコンベヤＥへ給電し、仕分
けシュートへ移載することから、移載に際して従来のよ
うなバッテリや通電レールおよび集電子を使用する必要
がなくなり、よって定期的なメンテナンスを行う必要が
なくなり、作業効率を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一定経路を移動して荷
を搬送し、荷を振り分ける荷搬送台車を備えた搬送設備
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の上記搬送設備の一例を、図11〜図
13に従って説明する。図11〜図13に示すように、荷搬送
用の移動体Ａの移動経路に沿って、移動体Ａを浮上移動
するために案内レールＢが設けられており、移動体Ａが
磁気浮上し、かつリニアモータによって駆動されて移動
し、搭載された荷Ｃを案内レールＢに沿って設けられた
仕分けシュートＤに振り分けるように構成されている。
この設備は、クリーンルーム内に設けられている。

【０００３】案内レールＢの本体部１は、アルミニウム
などの非磁性体を射出成形などによって上端面が長手方
向に沿って開口された角筒状に形成され、この案内レー
ルＢの本体部１の開口部の長手方向に沿ってその上端部
裏面に、移動体Ａの浮上用電磁石Ｍａが下方から吸引作
用する左右一対の浮上用磁性体２が、横幅方向に間隔を
隔てて位置する状態で取り付けられている。また案内レ
ールＢの本体部１は移動体Ａの本体３をレール下部に収
納する状態で移動させるように構成されている。

【０００４】なお、案内レールＢの内側底部には、リニ
アモータの一次コイル４が取り付けられている。ただ
し、一次コイル４は、図13に示すように、仕分けシュー
トＤにおいて移動体Ａを減速停止および加速発進させる
ために、案内レールＢの長手方向に沿って間隔を隔てて
複数個が設けられることになる。

【０００５】また、仕分けシュートＤ部の案内レールＢ
の本体部１内には、移動体Ａを停止保持するために、移
動体Ａに取付けられた停止用磁性体５を下方から吸引す
る停止用電磁石Ｍｂが設けられている。停止用磁性体５
は、移動体Ａの前後左右の各端部に各一個が設けられ、
停止用電磁石Ｍｂは、停止用磁性体５に対して各別に作
用するように、停止用磁性体５の取付け位置に合わせて
合計４個が設けられている。

【０００６】移動体Ａは、その上端部に平板状の荷載置
部６を形成し、この荷載置部６に仕分け手段として、移
動方向に対する左右横方向に荷Ｃを搬送するローラコン
ベヤＥを設けており、目的の仕分けシュートＤに到着す
ると、ローラコンベヤＥを駆動して、荷Ｃを仕分けシュ
ートＤに移載する。また、移動体Ａには、浮上用電磁石
Ｍａが浮上用磁性体２を下方から上方に向かって吸引す
るように、移動体Ａの前後左右のそれぞれに各一個が設
けられるとともに、一次コイル４に作用する、アルミニ
ウムなどの非磁性導体からなる二次導体７が、移動体Ａ
の下端部において水平姿勢で位置するように、その横幅
方向中央部が、移動体Ａの本体３の横幅方向中央に垂下
された支柱８に取り付けられている。なお、一次コイル
４に作用する二次導体７の磁性体部分の鉄板９は、案内
レールＢ側でかつ一次コイル４の設置箇所のみに、二次
導体７がこの鉄板９と一次コイル４の上面の空間を通過
するように設けられており、移動体Ａにはこの空間を通
過する間に推力が与えられる。

【０００７】浮上用電磁石Ｍａは、浮上用磁性体２の下
面とこの浮上用電磁石Ｍａの上面との間隔を検出するギ
ャップセンサ（図示せず）の情報に基づいて、この間隔
が設定範囲内に維持されるように、移動体Ａの本体３に
設けられたバッテリ10から通電され、また停止用電磁石
Ｍｂは移動体Ａを仕分けシュートＤに停止保持する間の
み通電される。また、バッテリ10からローラコンベヤＥ
に給電される。

【０００８】図11において、11は浮上用電磁石Ｍａに対
する通電停止時に浮上用磁性体２と浮上用電磁石Ｍａと
の上下方向での間隔を保つためのガイドローラ、12は移
動体Ａと浮上用磁性体２の内側横面とが衝突しないよう
に案内レールＢに対する横幅方向での間隔を設定値より
小に保持させるためのガイドローラである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の搬送設備では、移動体Ａは、バッテリ10により浮上
用電磁石Ｍａ、およびローラコンベヤＥに給電されるこ
とにより、その消耗が早く、５〜６時間毎に充電する必
要が有り、作業効率が悪いという問題があり、さらにバ
ッテリ10は定期的にメンテナンスを行わなければならな
いという問題があった。

【００１０】またこのような問題を解決するため、銅な
どの導電材にて形成される通電レールを案内レールＢに
沿って敷設し、移動体Ａに、この通電レールに接触して
給電される集電子を設け、この集電子からバッテリ10が
充電されるように構成することもできる。しかし、この
ような構成では、通電レールと集電子は互いの接触によ
り磨耗するため、メンテナンスが不可欠でおり、またゴ
ミがでることからクリーンルーム内では使用できないと
いう問題があった。

【００１１】本発明は上記問題を解決するものであり、
バッテリの消耗を削減し、作業効率を向上でき、さらに
クリーンルーム内で使用可能な無接触給電搬送設備を提
供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明の無接触給電搬送設備は、一定経路を移動し、荷
を搬送する荷搬送台車に、前記一定経路に沿って設けら
れた仕分けシュートに荷を振り分ける仕分け手段を設
け、各仕分けシュート前の所定区画に前記一定経路に沿
って高周波の正弦波電流を流す線路を敷設し、前記移動
体に、前記線路の周波数に共振し、起電力が生じる給電
用コイルを設け、この給電用コイルから前記仕分け手段
に給電することを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記発明の構成により、移動体が仕分けシュー
ト前に停止し、所定区間の線路に通電（交流）される
と、給電用コイルに起電力が発生し、無接触で移動体に
この所定区間の経路において給電され、仕分け手段へ給
電されて駆動され、荷が仕分けシュートへ移載される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。なお、従来例の図11〜図13の構成と同一の構成
には同一の符号を付して説明を省略する。

【００１５】図１は本発明の無接触給電搬送設備の正面
図、図２は同無接触給電搬送設備の切欠側面図、図３は
同無接触給電搬送設備の案内レールのレイアウトの概略
平面図である。

【００１６】各仕分けシュートＤ毎に案内レールＢの内
側面に沿ってその所定区間に、長手方向に誘導線路ユニ
ットＸを設けている。この誘導線路ユニットＸは、図４
に拡大して示すように、磁界遮断部材であるアルミニウ
ム部材から形成された、横方向（案内レールＢに沿う方
向）に長い板状のブラケット14と、このブラケット14に
案内レールＢに沿って所定間隔置きに上下方向に水平に
取付けられた一対のハンガー15と、各ハンガー15の先端
に案内レールＢに沿って張設された樹脂製のダクト16
と、それぞれのダクト16に、図６に示す案内レールＢの
外方に設置された電源装置Ｍに接続され、敷設された誘
導線路17から構成されている。また誘導線路17は、絶縁
した細い素線を集めて形成した撚線（以下、リッツ線と
呼ぶ）を絶縁体、たとえば樹脂材にてカバーして構成さ
れている。

【００１７】また、移動体Ａの本体３の下部には、誘導
線路17が敷設されたブラケット14に対向する位置に給電
装置としてピックアップユニットＰが設けられている。
ピックアップユニットＰは、図５に示すように、断面が
Ｅ字状で横方向（案内レールＢに沿う方向）に長い、磁
性部材であるフェライト18の中央突部18Ａに、その上下
面に渡って、たとえば10〜20ターンの上記リッツ線を巻
いてピックアップコイル19を形成し、フェライト18の側
部の両端に板状の取付け部材20を突設して構成されてい
る。またフェライト18の各突部18Ａ，18Ｂ，18Ｃの先端
にはそれぞれ内方に向かって垂直に突起18Ｄが設けられ
ている。また取付け部材20には、図５(a) に示すよう
に、両端が半円状の縦長の取付け孔20Ａが設けられてい
る。この取付け部材20と、移動体Ａから案内レールＢ側
に突出された一対の支持部材21を、それぞれの取付け孔
20Ａ，21Ａ間を貫通したボルト22Ａにより連結し、移動
体Ａが所定浮上位置に浮上した際に、ピックアップユニ
ットＰのフェライト18の中心Ｌがほぼ誘導線路ユニット
Ｘの一対のダクト16の中央で、ブラケット14に対して垂
直に位置するように、上下方向に移動させて調整し、ピ
ックアップユニットＰを矢印で示すように回転させ、か
つフェライト18の上下の突部18Ｂ，18Ｃがそれぞれ誘導
線路ユニットＸの一対のダクト16の上下に位置するよう
に、上下方向に移動させて調整し、ナット22Ｂを締めつ
けることで固定している。上記取付けにより、図４に示
すように、一対のダクト16はそれぞれフェライト18のピ
ックアップコイル19とフェライト18の上下の突部18Ｂ，
18Ｃのほぼ中央に位置される。なお、ピックアップユニ
ットＰは、移動体Ａが浮上していないときに、フェライ
ト18、ピックアップコイル19がダクト16、およびブラケ
ット14に接触しないように構成されている。

【００１８】また、移動体Ａの本体３の上面には、図２
に示すように、ピックアップコイル19に発生する起電力
を電源とする受電ユニット23、浮上用電磁石Ｍａへ給電
するバッテリ10、ローラコンベヤＥへ通電するインバー
タ24が設けられている。また、ギャップセンサ（図示せ
ず）の検出信号により、移動体Ａの浮上位置が確認さ
れ、バッテリ10から浮上用電磁石Ｍａへの通電が制御さ
れている。

【００１９】電源装置Ｍと受電ユニット23の詳細な回路
構成を図６の回路図にしたがって説明する。電源装置Ｍ
は、ＡＣ200 Ｖ３相の交流電源41と、コンバータ42と、
正弦波共振インバータ43と、過電流保護用のトランジス
タ44およびダイオード45とを備えている。コンバータ42
は全波整流用のダイオード46と、フィルタを構成するコ
イル47とコンデンサ48と抵抗49とこの抵抗49を短絡する
トランジスタ50とから構成され、正弦波共振インバータ
43は、図中に示すように交互に発振される矩形波信号に
より駆動されるトランジスタ51，52と、電流制限用のコ
イル53と、トランジスタ51，52に接続される電流供給用
のコイル54と、通電線路60と並列共振回路を形成するコ
ンデンサ55とから構成されている。なお、トランジスタ
制御装置は省略している。

【００２０】また、各仕分けシュートＤには、誘導線路
17に通電するために、仕分けシュートＤに渡って敷設さ
れた通電線路60に切換スイッチ61が挿入され、この切換
スイッチ61の動作により、通電線路60に誘電線路17が挿
入され、電源装置Ｍより通電される。

【００２１】また受電ユニット23は、ピックアップコイ
ル19に並列に接続され、ピックアップコイル19と誘導線
路17の周波数に共振する共振回路を構成するコンデンサ
31を設け、この共振回路のコンデンサ31に並列に整流用
のダイオード32を接続し、このダイオード32にダイオー
ド32の出力を所定直流電圧に制御する安定化電源回路33
を接続して構成され、この受電ユニット23からインバー
タ24を介してローラコンベヤＥのモータ62へ給電され
る。また、安定化電源回路33は、電流制限用のコイル35
と出力調整用トランジスタ36と、フィルタを構成するダ
イオード37およびコンデンサ38から構成されている。な
お、トランジスタ制御装置は省略している。

【００２２】上記電源装置Ｍと通電線路60と誘導線路17
と移動体Ａの構成による作用を説明する。まず、交流電
源41から出力されるＡＣ200 Ｖ３相の交流はコンバータ
42により直流に変換され、正弦波共振インバータ43によ
り高周波、たとえば10kHz の正弦波に変換されて通電線
路60に供給される。また、仕分けシュートＤは、目的の
移動体Ａが到着すると、切換スイッチ61をオン動作させ
て、通電線路60に誘電線路17を接続し、この仕分けシュ
ートＤの前に敷設された誘導線路17に通電する。

【００２３】また、誘導線路17が敷設された案内レール
Ｂの仕分けシュートＤ部では、誘導線路17に発生する磁
束により、誘導線路17の周波数に共振する移動体Ａのピ
ックアップコイル19に起電力が発生し、この起電力によ
り発生した交流電流は受電ユニット23のダイオード32で
整流され、安定化電源回路33により所定の直流電圧に整
圧され、インバータ24を介してローラコンベヤＥのモー
タ62へ通電され、ローラコンベヤＥが駆動し、荷Ｃが仕
分けシュートＤへ移載される。

【００２４】また、目的の移動体Ａが停止していないと
きは、切換スイッチ61をオフ動作させて、誘導線路17へ
通電しないようにしている。よって、移動体Ａは荷Ｃを
移載する仕分けシュートＤ部以外では給電されないた
め、ローラコンベヤＥが駆動されることはなく、荷Ｃを
載置したまま搬送を続ける。

【００２５】このように、仕分けシュートＤ部において
移動体Ａに無接触で給電でき、バッテリ10を消耗するこ
となく、ローラコンベヤＥを駆動できることから、従来
よりバッテリを充電する時間の間隔を延ばすことがで
き、作業効率を向上することができる。また、移動体Ａ
の移動方向に関係なく給電することができる。

【００２６】また、無接触で給電できることから、従来
のように通電レールと集電子の接触によるゴミが発生す
ることがなく、クリーンルームで使用することができ
る。またＥ字状のフェライト18の開口部がブラケット14
の横一側部に対向し、ピックアップコイル19が一対の誘
導線路17の中心に位置するように調整して、固定される
ことから、図４に示すように、ピックアップコイル19は
誘導線路17で発生する磁束密度が最も大きい位置に位置
し、最も大きい起電力が誘起され、効率よく給電でき
る。

【００２７】さらに、通電線路60の長さは誘導線路17、
およびピックアップコイル19の長さに比較して長いた
め、通電線路60の１次側インダクタンスはほぼ一定とな
り、また電源装置Ｍのコンデンサ55と通電線路60は共振
回路を構成していることから、通電線路60、および誘導
線路17にほぼ一定の大きな電流値で、高周波で正弦波の
１次側電流を流すことができ、またピックアップコイル
19の２次側が共振回路となることで、図７に示すよう
に、共振周波数ｆ_oで２次側に大きな電圧ｖ（図中では
1000〜2000Ｖ）が発生し、誘導線路17とピックアップコ
イル19との上下位置が移動体Ａの浮上位置により変化し
ても、通電線路60の周波数が多少変動しても、さらに２
次側の共振周波数が誘導線路17の周波数から多少変動し
ても、周波数ｆ₁〜ｆ₂の範囲では所定値（図中では30
0 Ｖ）以上の２次側電圧を発生することができ、よって
大きな電力を安定して供給することができる。また、上
記上下位置の調整をラフに行え、作業性がよくなり製作
を容易にすることができる。

【００２８】さらに通電線路60と誘導線路17とピックア
ップコイル19に絶縁体でカバーされたリッツ線を使用す
ることにより、導電部の露出がなくなり、安全性を高め
ることができ、またスパークがでなくなることから、火
災などの危険がなくなり、また防爆エリアでも使用する
ことが可能となる。さらに、通電線路60と誘導線路17に
は正弦波が給電されることにより、高調波が発生せず、
ラジオノイズの発生を無くすことができる。

【００２９】本発明の他の実施例を図８〜図10に従って
説明する。なお、上記実施例と同一の構成には同一の符
号を付して説明を省略する。本実施例では、移動体Ａ
は、互いに連結されて一定経路であるレール71上を走行
し、また仕分け手段として、走行方向に対して左右方向
に荷Ｃを搬送するベルトコンベヤ72を備え、また、各仕
分けシュートＤ毎に、所定区間、レール71に沿って誘導
線路ユニットＸが敷設され、この誘導線路ユニットＸに
対応して移動体ＡにピックアップユニットＰを備え、さ
らに受電ユニット23、ベルトコンベヤ72へ通電するイン
バータ24を備えている。また、この実施例における、回
路構成は図６に示す構成と同一としている。図９、およ
び図10において、73は移動体Ａの車輪、74は移動体Ａの
姿勢を維持するガイドローラ、75はレール71の所定位置
において駆動されるウォーム76により移動体Ａを移動さ
せるラックである。

【００３０】上記構成により、ウォーム76の駆動により
互いに連結された移動体Ａはレール71上を移動し、目的
の移動体Ａが到着する直前に仕分けシュートＤでは、電
源装置Ｍに接続された通電線路60に誘導線路ユニットＸ
の誘電線路17を接続し、この仕分けシュートＤの前に敷
設された誘導線路17に通電すると、この誘導線路17に発
生する磁束により、誘導線路17の周波数に共振する移動
体Ａのピックアップコイル19に起電力が発生し、この起
電力により発生した交流電流は受電ユニット23のダイオ
ード32で整流され、安定化電源回路33により所定の直流
電圧に整圧され、インバータ24を介してベルトコンベヤ
72へ通電され、ベルトコンベヤ72が駆動され、荷Ｃが仕
分けシュートＤへ移載される。また、仕分けシュートＤ
では、移動体Ａが通過すると、誘電線路17を通電線路60
から引き外す。また、移動体Ａは荷Ｃを移載する仕分け
シュートＤ部以外では給電されないため、ベルトコンベ
ヤ72が駆動されることはなく、荷Ｃを載置したまま搬送
を続ける。

【００３１】このように、この他の実施例においても、
無接触でベルトコンベヤ72を駆動することができ、よっ
て従来のような通電レールと集電子の接触によるゴミの
発生を防止でき、またバッテリ10や通電レールを使用し
ないことから、定期的なメンテナンスを行う必要がなく
なり、作業性を向上することができる。

【００３２】なお、上記２つの実施例では、１本のダク
ト16に１本の誘導線路17を敷設する構成としているが、
１本のダクト16内に２本以上の誘導線路17を敷設して、
パワーアップを図ることもできる。また、受電ユニット
23の安定化電源回路33より直流電流を取り出して、ラン
プへ給電し、移載中を表示するようにすることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
動体が仕分けシュート前に停止し、所定区間の線路に通
電（交流）されると、給電用コイルに起電力が発生して
給電され、仕分け手段へ給電され、荷が仕分けシュート
へ移載されることから、従来のようなバッテリや通電レ
ールおよび集電子を使用することなく、仕分け手段を駆
動でき、よって定期的なメンテナンスを行う必要がなく
なり、作業効率を向上することができる。また、従来の
ような通電レールと集電子の接触によるゴミの発生を防
止することができ、クリーンルームで使用することが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における無接触給電搬送設備
の正面図である。

【図２】同無接触給電搬送設備の切欠側面図である。

【図３】同無接触給電搬送設備の案内レールのレイアウ
トの概略平面図である。

【図４】同無接触給電搬送設備のピックアップユニット
部の要部断面図である。

【図５】同無接触給電搬送設備のピックアップユニット
の平面図、正面図、および側面図である。

【図６】同無接触給電搬送設備の回路構成図である。

【図７】同無接触給電搬送設備の２次側周波数−起電力
特性図である。

【図８】本発明の他の実施例における無接触給電搬送設
備の要部斜視図である。

【図９】同無接触給電搬送設備の正面図である。

【図10】同無接触給電搬送設備の切欠側面図である。

【図11】従来の無接触給電搬送設備の正面図である。

【図12】従来の無接触給電搬送設備の切欠側面図であ
る。

【図13】従来の無接触給電搬送設備の案内レールのレイ
アウトの概略平面図である。

【符号の説明】

Ａ移動体Ｂ案内レール（一定経路）Ｃ荷Ｄ仕分けシュートＥローラコンベヤ（仕分け手段）Ｍ電源装置ＰピックアップユニットＸ誘導線路ユニットＭａ浮上用電磁石Ｍｂ停止用電磁石２浮上用磁性体４一次コイル５停止用磁性体７二次導体９鉄板 10 バッテリ 14 ブラケット 15 ハンガー 16 ダクト 17 誘導線路 18 フェライト 19 ピックアップコイル 20 取付け部材 23 受電ユニット 24 インバータ 31 ピックアップコイルと共振回路を形成するコンデ
ンサ 43 正弦波共振インバータ 55 誘導線路と共振回路を形成するコンデンサ 71 レール（一定経路） 72 ベルトコンベヤ（仕分け手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ６５Ｇ 47/64 8010−3Ｆ 54/02 9245−3ＦＨ０２Ｋ 41/02 Ｂ 7346−5Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定経路を移動し、荷を搬送する荷搬送
台車に、前記一定経路に沿って設けられた仕分けシュー
トに荷を振り分ける仕分け手段を設け、各仕分けシュート毎にその所定区画に前記一定経路に沿
って高周波の正弦波電流を流す線路を敷設し、前記移動
体に、前記線路の周波数に共振し、起電力が生じる給電
用コイルを設け、この給電用コイルから前記仕分け手段
に給電することを特徴とする無接触給電搬送設備。