JP2010246311A - 搬送台車の走行設備及び走行方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルリールを搭載した搬送台車の進路を変えた走行を可能にする搬送台車の走行設備及び走行方法を提供すること。
【解決手段】ケーブルリールを搭載した搬送台車の進路を変えた走行を可能にするためのものであって、駆動モータ１５、制御装置１６及びケーブルリール１７を備えた自走式の搬送台車３を、設定された搬送コースに従って走行させる搬送台車の走行設備において、ケーブルリール１７から延びるケーブル１８先端の電源プラグ１９を接続する給電用のソケット２１が、搬送台車３が走行する搬送コース上に、ケーブル１８の長さに対応して複数設置されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被搬送物を搭載した搬送台車をライン変更や方向転換を行い、途中の工程で所定の作業を行いながら長距離にわたって走行させるようにした搬送台車の走行設備及び走行方法に関し、特に、走行途中の複数箇所に設けられた給電用のソケットに対し、搬送台車に搭載したケーブルの電源プラグを差し替えながらモータを駆動して走行させる搬送台車の走行設備及び走行方法に関する。

鉄道車両における車体の製造や検修（メンテナンス）などでは、数百メートルの製造或いは検修ラインに沿って台車に乗せられた車体が、各工程を経て順に搬送される。図６は、そうした製造ラインの一部を簡略化して示した平面図である。工場内にある数百メートルの製造ラインは、一直線に構成されているわけではない。従って、工場内には平行な複数の直線搬送路が設けられ、矢印で示すコースをトラバーサや回転テーブルを使用し、車体を搭載した搬送台車１００の方向を変えながら移動する。そして、こうした製造ライン上には搬送台車に搭載された複数の車体が同時に移動し、各工程でそれぞれの作業が行われている。

ここでの搬送台車は、工場内に敷設されたレールを車体を搭載して走行する仮台車であって、一つの車体に対して前後に２台配置され、一方が駆動モータをもった自走式搬送台車であって、他方は駆動手段を持たない支持搬送台車である。自走式搬送台車は、駆動モータへの電源供給方法として、バッテリーを搭載したバッテリー式の他、工場内に配線したトロリー線を使用するトロリー式や、台車に搭載したケーブルリールのケーブルを電源に接続するケーブルリール式がある。

特開２００２−９７５１０号公報

例えば、鉄道車両の製造工場では、１６時間の連続操業が行われる場合があり、その間、搬送台車は製造ラインに複数ある作業工程をまわって車体を搬送し続ける。従って、１６時間もの長時間にわたって搬送台車の走行を可能にするには、バッテリーであれば大型のものが必要になってしまい、大容量・大スペースが必要で搬送台車に搭載するのが困難となり、また、搭載できたとしてもコスト高になる。一方、小型のバッテリーでは交換が必要になり、交換に伴って搬送台車を停止させてしまうと、一つの製造ラインには例えば１０台分の車体が同時に移動しているため、バッテリーの交換のため、後続の作業を止めることになり生産効率が著しく低下する。

その他、トロリー式は、工場の床面に突き出した給電トロリーなどの固定物を設置することになり、製造ライン上には作業者や他の運搬機械などが進入するエリアになっているところもあるため適当ではない。また、ケーブルリール式は、自走式搬送台車に搭載したケーブルを電源側に接続し、移動に伴って巻かれたケーブルが送り出されるようにしたものである。しかし、これは直線往復移動であれば利用できても、進路を変更する製造ラインなどでは不可能である。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、ケーブルリールを搭載した搬送台車の進路を変えた走行を可能にする搬送台車の走行設備及び走行方法を提供することを目的とする。

本発明に係る搬送台車の走行設備は、駆動モータ、制御装置及びケーブルリールを備えた自走式の搬送台車を、設定された搬送コースに従って走行させるものであって、前記ケーブルリールから延びるケーブル先端の電源プラグを接続する給電用のソケットが、前記搬送台車が走行する搬送コース上に、前記ケーブルの長さに対応して複数設置されたものであることを特徴とする。

また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記搬送台車が、前記搬送コースに沿って床に敷設された平行な２本のレール上を走行するものであって、前記ソケットは、前記レールの間に設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記レールが、床に形成された軌道溝の中に設置され、前記ソケットは、床下に形成された蓋付きの空間内に設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記ケーブルの先端部には、ケーブルストッパが取り付けられ、前記ソケットが設置された各箇所には、前記ケーブルストッパが係合する係合部材が設けられたものであることが好ましい。

また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記ケーブルリールが、ケーブルの送り出し量を計測するカウンタを備え、前記制御装置は、ケーブルの送り出し限界長さを検出した前記カウンタからの停止信号を受けて前記搬送台車を強制停止させるようにしたものであることが好ましい。
また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記ケーブルリールが、バネ部材によって前記ケーブルを自動巻き取り可能にしたものであって、前記ケーブルには、先端から所定位置に巻き取り過ぎを防止する巻込み防止ストッパが設けられたものであることが好ましい。
また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記ケーブルリールが、ケーブルを巻き取るドラムに回転ハンドルを取り付けたものであることが好ましい。
また、本発明に係る搬送台車の走行設備は、前記ケーブルリールが、ケーブルを巻き取るドラムの回転を制限する回転防止ストッパを有するものであることが好ましい。

一方、本発明に係る搬送台車の走行方法は、駆動モータ、制御装置及びケーブルリールを備えた自走式の搬送台車を、そのケーブルリールから延びるケーブルの電源プラグを給電用のソケットに接続し、それにより駆動モータや制御装置に電源を供給して設定された搬送コースに従って走行させるものであって、前記搬送台車が走行する搬送コース上の複数箇所に前記ソケットが設置されており、搬送台車の走行位置に対応した箇所のソケットに対して前記電源プラグの差し替え作業を繰り返しながら、前記搬送台車を走行させることを特徴とする。

よって、本発明によれば、自走式の搬送台車が走行する搬送コースに複数の給電用ソケットが設けられているため、搬送台車の一定の走行毎にケーブルの電源プラグを順に走行方向のソケットに差し替えることによって、駆動モータを動作させて搬送コースを移動させることができる。その際、トラバーサや回転テーブル上では、電源プラグを外したケーブルを巻き取っておくことで自由に進路変更や方向転換が可能になる。

車体（台枠）を搭載した搬送台車が製造ラインを走行する状態を示した側面図である。 自走式搬送台車を工場の床構造と共に後方から示した図である。 電源ピットの内部を進行方向に対して横側から示した図である。 ケーブルリールを示した側面図である。 ケーブルリールを示した正面図である。 製造ラインの一部を簡略化して示した平面図である。

次に、本発明に係る搬送台車の走行設備及び走行方法の一実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。実施形態の搬送台車の走行設備は、図６に示すような鉄道車両の製造ラインを構成するものであり、鉄道車両の車体を搭載した搬送台車を、工場内に敷設したレールに沿って走行させるようにしたものである。図１は、車体（台枠）を搭載した搬送台車が製造ラインを走行する状態を示した側面図である。

車体１は、前後に配置された２台の搬送台車２，３に搭載され、矢印Ｆで示す方向へと製造ラインに沿って移動する。この場合、電源プラグの接続作業性を上げるため進行方向後方に駆動モータを備えた自走式搬送台車３が配置され、後方からの駆動によって前方の駆動手段を持たない支持搬送台車２を押すようにして車体１を移動させるようにしている。ただし、電源プラグの接続作業性は落ちるものの、支持搬送台車２と自走式搬送台車３の位置を前後逆にすることは可能である。

搬送台車２，３は、共に台車フレーム１１の前後左右の車輪１２が、工場内に敷設されたレール上を転動するよう構成されている。図２は、自走式搬送台車３を工場の床構造と共に後方から示した図である。平行な２本のレール４は、工場の床５に形成された軌道溝５ａ内にそれぞれ敷設され、レール４の頂面が床面とほぼ同じ高さになっている。作業者が足を引っ掛けることなく、また工場内を走行する他の運搬機械が製造ラインを横切ることができるようにするためである。搬送台車２，３は、台車フレーム１１の長手方向中央に支持台１３が突設され、図２に示すように、中央部と左右両側の３箇所に車体１を直接支える支持受１４が形成されている。車体１は、こうした搬送台車２，３の前後の支持受１４上に搭載され移動する。

後方の自走式搬送台車３は、その台車フレーム１１上に、駆動モータ１５、電気制御機器を備える制御盤を入れた制御ボックス１６、駆動モータ１５や制御盤へ電源を供給するためのケーブルリール１７が搭載されている。ケーブルリール１７は、先端に電源プラグ１９を備えたケーブル１８が巻かれている。ケーブルリール１７内には、例えば４０メートルの長さの送り出しが可能なケーブル１８が巻かれており、自走式搬送台車３の移動に伴ってケーブル１８が延びるようになっている。そして、送り出されたケーブル１８は、送り出し方向に力がかかっていなければ、リールに作用するバネ部材の張力によって自然に巻き取られるようになっている。

自走式搬送台車３は、電源プラグ１９を給電用のソケット２１に接続することにより、駆動モータ１５を駆動させた走行が可能になり、その走行範囲はケーブル１８の送り出し可能な４０メートルの長さになる。従って、数百メートルの製造ラインを自走式搬送台車３に移動させるため、本実施形態の製造ラインにはケーブル１８を接続させるためのソケット２１が複数設けられている。特に、ソケット２１は、自台車及び後続台車の車輪でケーブル１８を踏まないように自走式搬送台車３が走行する左右のレール４の間にあって、床５の下に形成された電源ピット２２内に形成されている。図３は、電源ピット２２の内部を進行方向に対して横側から示した図である。

工場の床５に形成された窪みに箱体が埋設された電源ピット２２は、上面に開閉可能な蓋２３が取り付けられている。図３に示した電源ピット２２は、矢印Ｆ方向が搬送台車２，３の進行方向であり、蓋２３は、その進行方向側が開くように蝶番によって取り付けられている。通常は蓋２３が閉じられ、製造ラインを走行する自走式搬送台車３のうち、担当する範囲を移動するものがある場合に、蓋２３が開けられケーブル１８の電源プラグ１９が内部のソケット２１に接続される。ソケット２１は、その接続部が進行方向を向いて電源ピット２２内の隅に設けられている。

ソケット２１に電源プラグ１９が接続された状態で自走式搬送台車３が走行すれば、距離が離れるに従ってケーブルリール１７からケーブル１８が送り出されていく。このとき、走行する自走式搬送台車３に引っ張られて電源プラグ１９が外れないように、ケーブル１８を電源ピット２２内に固定しておくストッパが設けられている。電源ピット２２内の進行方向側には、ケーブル１８を床面へ滑らかに導くための湾曲した案内板２４が形成され、その下方位置にフック２５が取り付けられている。

一方、ケーブル１８には、電源ピット２２内のフック２５に引っ掛けるケーブルストッパ２６が取り付けられている。このケーブルストッパ２６は、ケーブル１８を覆う筒状のネット部２６ａと、先端にフック２５へ引っ掛けるための環状のクリップ２６ｂが一体に形成されている。ケーブルストッパ２６は、ネット部２６ａがケーブル１８に固定されているわけではなく位置調整が可能であり、クリップ２６ｂが引っ張られることによって収縮してケーブル１８が滑らないように掴むことができるようにしたものである。従って、ケーブル１８を矢印Ｆへ引く力をフック２５に引っ掛けたケーブルストッパ２６が受け、電源プラグ１９に引張り力がかからないようになっている。

次に、こうしたケーブルストッパ２６によってケーブル１８先端の電源プラグ１９が外れないため、自走式搬送台車３が、誤ってケーブル１８の長さ以上の距離を走行してしまった場合には、ケーブル１８の切断や、ケーブルリール１７或いは電源ピット２２を破損するおそれがある。そこで、自走式搬送台車３には、走行を制限するための構成がとられている。図４及び図５は、ケーブルリールを示した側面図と正面図であり、特に図４は図５の右側側面図である。

ケーブルリール１７は、図１に示すケース１７ａ内に入れられた回転可能なドラム３１にケーブル１８が巻かれており、ドラム３１の回転数からケーブル１８の絶対的な送り出し量を計測するカウンタ３２が取り付けられている。そのカウンタ３２は、ケーブル１８の送り出し限界長さ（例えば４０メートル）が設定され、その値を検出した場合に制御盤へ停止信号を送るように構成されている。そして、制御盤では、その停止信号を受けて自走式搬送台車３を強制停止させるよう設定されている。

次に、ケーブルリール１７は、不図示のスプリングの張力によってドラム３１に対し巻取り方向に力が作用し、ケーブル１８の自動巻取りができるように構成されている。そのため、ケーブルストッパ２６が外されて先端が自由になれば、ケーブル１８は回転するドラム３１に自動で巻き取られる。しかし、送り出されたケーブル１８は床５に接しており、摩擦抵抗が大きいとスプリングの張力では自動巻取りができないこともある。そこで、ケーブルリール１７には、ドラム３１にハンドル３３が取り付けられ、手動でケーブル１８を巻き取ることが可能になっている。

よって、ハンドル３３を使用すれば、当初は手動による巻き取りが必要であっても、ケーブル１８が短くなることで摩擦抵抗は小さくなり、ある程度のところで回転を与えないようにしてもケーブル１８が自動で巻き取られる。ケーブル１８は、巻き取りが進んで短くなる従って床５との摩擦抵抗は小さくなり、最後には勢い良く巻き取られる。そこで、ケーブル１８には、図３に示すように、先端から所定の位置にゴム材からなる円盤形状の巻込み防止ストッパ３４が固定され、その巻込み防止ストッパ３４がケーブルリール１７側に引っ掛かり、ケーブル１８の巻き取り過ぎを防止するようにしている。

また、先端を自由にしてケーブル１８を送り出した状態で維持したい場合を想定すると、スプリングによるケーブルリール１７の自動巻き取りを制限する必要がある。そこで、ドラム３１の側面には４箇所に取付孔３１ａが形成され、そこに差し込む棒状のストッパ３５が用意されている。図５に示すようにドラム３１の側面に突き立てられた回転防止ストッパ３５は、ケーブルリール１７の支持台３６にドラム３１の回転方向（図４の反時計方向）から当たり、回転を止めて巻き取りを制限する。その回転防止ストッパ３５は、鎖によって支持台３６に繋がれている。

なお、ケーブルリール１７によるケーブル１８の自動巻き取りは、床５の表面仕上げやケーブル１８の重さによって摩擦抵抗を変化させ、また、ドラム３１を回転させるスプリングの選定もしくはスプリングの初期巻数を変えることによって調整することができる。

以上、本実施形態の搬送台車の走行設備によれば、作業者は、製造ライン上のある位置で停止している自走式搬送台車３に対し、例えば回転防止ストッパ３５を使用してケーブルリール１７からケーブル１８を所定長さ送り出しておく。そして、後方に位置する電源ピット２２の蓋２３を開け、ケーブル１８先端の電源プラグ１９をソケット２１へ接続する。その後、制御盤に接続されたペンダントスイッチの操作によって自走式搬送台車３を走行させ、搭載した車体１を移動させる。車体１は、所定の位置で停止し、作業が行われた後再び移動して各工程を回る。その間、自走式搬送台車３は、ケーブル１８の長さや後続の車体１との関係などによってケーブル１８を一旦巻き取り、作業者が別の電源ピット２２に設けられたソケット２１へ電源プラグ１９の差し替えながら走行を続ける。

よって、製造ライン上に複数設けられた電源ピット２２内のソケット２１に対し、ケーブル１８の電源プラグ１９を差し替えることで、車体１を搭載した自走式搬送台車３を製造ラインに沿って走行させることができる。トラバーサや回転テーブルでは、ケーブル１８を巻き取っておくことで、そのケーブル１８が障害となることはないため、自由に進路変更や方向転換が可能になる。また、製造ライン上には複数の自走式搬送台車３が走行するが、電源プラグ１９の差し替えによって後続の進行を妨げることはなく、全体で効率良く作業を行うことができる。

また、電源ピット２２が左右のレール４の間に位置しているため、自走式搬送台車３の走行する後方でケーブル１８が真っ直ぐに延びる。従って、ソケット２１の位置をレール横に設けたとしたならば、斜めにケーブル１８が延びて歩行中の作業者を引っ掛けたり、落ちている工具などを引きずることの他、自台車及び後続台車の車輪でケーブル１８を切断することになるが、本実施形態ではそうした問題は生じない。また、電源ピット２２は床下にあって通常は蓋２３が閉められているため、作業者が引っ掛けてつまづくようなことはない。また、電源ピット２２内のフック２５とケーブルストッパ２６との連結によって、電源プラグ１９とソケット２１との接続を安定させることができる。

カウンタ３２の検出によって自走式搬送台車３の走行距離を制限するため、ケーブル１８の切断やその他の破損を防止することができる。また、ケーブル１８の自動巻き取りができない場合でも、ハンドル３３による手動巻き取りを可能とする一方、回転防止ストッパ３５を使用することにより自動の巻き取りを制限し、常に先端部分が出た状態でケーブル１８を維持することもできる。

以上、本発明に係る搬送台車の走行設備及び走行方法の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、鉄道車両の車体製造ラインについて説明したが、自走式の搬送台車を使用するものであれば他の製造ライン或いは検修ラインであってもよく、搬送台車もケーブルリールを有し駆動モータを動力とするものであれば、レールを走行するものには限られない。

１ 車体
３ 自走式搬送台車
５ 床
１１ 台車フレーム
１５ 駆動モータ
１６ 制御ボックス
１７ ケーブルリール
１８ ケーブル
１９ 電源プラグ
２１ ソケット
２２ 電源ピット
２６ ケーブルストッパ
３２ カウンタ
３４ 巻込み防止ストッパ
３５ 回転防止ストッパ

Claims (9)

1. 駆動モータ、制御装置及びケーブルリールを備えた自走式の搬送台車を、設定された搬送コースに従って走行させる搬送台車の走行設備において、
   前記ケーブルリールから延びるケーブル先端の電源プラグを接続する給電用のソケットが、前記搬送台車が走行する搬送コース上に、前記ケーブルの長さに対応して複数設置されたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
2. 請求項１に記載する搬送台車の走行設備において、
   前記搬送台車は、前記搬送コースに沿って床に敷設された平行な２本のレール上を走行するものであって、前記ソケットは、前記レールの間に設けられたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
3. 請求項２に記載する搬送台車の走行設備において、
   前記レールは、床に形成された軌道溝の中に設置され、前記ソケットは、床下に形成された蓋付きの空間内に設けられたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する搬送台車の走行設備において、
   前記ケーブルの先端部には、ケーブルストッパが取り付けられ、前記ソケットが設置された各箇所には、前記ケーブルストッパが係合する係合部材が設けられたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載する搬送台車の走行設備において、
   前記ケーブルリールは、ケーブルの送り出し量を計測するカウンタを備え、前記制御装置は、ケーブルの送り出し限界長さを検出した前記カウンタからの停止信号を受けて前記搬送台車を強制停止させるようにしたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載する搬送台車の走行設備において、
   前記ケーブルリールは、バネ部材によって前記ケーブルを自動巻き取り可能にしたものであって、前記ケーブルには、先端から所定位置に巻き取り過ぎを防止する巻込み防止ストッパが設けられたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載する搬送台車の走行設備において、
   前記ケーブルリールは、ケーブルを巻き取るドラムに回転ハンドルを取り付けたものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載する搬送台車の走行設備において、
   前記ケーブルリールは、ケーブルを巻き取るドラムの回転を制限する回転防止ストッパを有するものであることを特徴とする搬送台車の走行設備。
9. 駆動モータ、制御装置及びケーブルリールを備えた自走式の搬送台車を、そのケーブルリールから延びるケーブルの電源プラグを給電用のソケットに接続し、それにより駆動モータや制御装置に電源を供給して設定された搬送コースに従って走行させる搬送台車の走行方法において、
   前記搬送台車が走行する搬送コース上の複数箇所に前記ソケットが設置されており、搬送台車の走行位置に対応した箇所のソケットに対して前記電源プラグの差し替え作業を繰り返しながら、前記搬送台車を走行させることを特徴とする搬送台車の走行方法。

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