JP2015003610A - 無人搬送車用非接触充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置への充電を十分に行いつつ、搬送路に沿って設けられる給電コイルを減らすことができ、システム全体としてコイル線材の使用を低減することができる無人搬送車用非接触充電システムを提供する。【解決手段】無人搬送車用非接触充電システム１０は、蓄電装置３１と外部から電力を受信して蓄電装置に電力を供給する受電コイル３２とを含み、蓄電装置の電力によって定められた搬送路２０の上を走行可能な無人搬送車３０と、搬送路に設けられ、受電コイルに非接触で電力を送信する複数の給電コイル２１と、無人搬送車によって牽引される貨車４０とを備え、貨車は、給電コイルから非接触で電力を受信して蓄電装置に電力を供給し、無人搬送車の走行方向に沿って密に設けられた複数の受電コイル４２を含み、給電コイルは、無人搬送車の受電コイルから無人搬送車に牽引される貨車の尾端の受電コイルまでの長さに対して少なくとも１つ設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、無人搬送車用非接触充電システムに関し、特に、貨車を牽引して搬送する無人搬送車の非接触充電システムに関する。

搬送路上を走行する無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の蓄電装置を充電するシステムとして、無人搬送車に設けられて蓄電装置に電力を供給する受電コイルと、搬送路に沿って設けられて受電コイルに非接触で電力を送信する給電コイルとを備えるシステムが知られている。

上述のシステムに関し、給電コイルの配置について、たとえば、車両の走行路上に給電コイルを密に並べたり、給電コイルの間隔をあけて並べたりする配置が用いられている（特許文献１）。

特開２０１１−２４４５３２号公報

特許文献１では、走行路上に給電コイルを密に並べた場合は、多くの給電コイルを設置する必要があり、大量のコイル線材を必要とする。また、給電コイルの間隔をあけて並べた場合は、給電コイルの設置数を削減できるが、受電コイルが給電コイルからの電力を受信できない区間が生じたり、受電コイルが給電コイルからの電力を受信する効率が低下したりすることによって、蓄電装置への充電が十分にできない可能性がある。

本発明は、蓄電装置への充電を十分に行いつつ、搬送路に沿って設けられる給電コイルを減らすことができ、システム全体としてコイル線材の使用を削減できる無人搬送車用非接触充電システムを提供することを目的とする。

本発明の無人搬送車用非接触充電システムは、蓄電装置と外部から電力を受信して蓄電装置に電力を供給する受電コイルとを含み、蓄電装置に蓄えられた電力によって定められた搬送路上を走行可能な無人搬送車と、搬送路に設けられ、受電コイルに非接触で電力を送信する複数の給電コイルと、無人搬送車によって搬送路上を牽引される貨車とを備える無人搬送車用非接触充電システムであって、貨車は、給電コイルから非接触で電力を受信して蓄電装置に電力を供給し、無人搬送車の走行方向に沿って密に設けられた複数の受電コイルを含み、給電コイルは、無人搬送車の受電コイルから無人搬送車に牽引される貨車の尾端の受電コイルまでの長さに対して少なくとも１つ設けられていることを特徴とする。

本発明の無人搬送車用非接触充電システムにおいて、貨車に設けられる複数の受電コイルは、下端が無人搬送車よりも高い退避位置と給電コイルからの電力を受信できる受信位置との間を上下移動可能に設けられていても好適である。

本発明の無人搬送車用非接触充電システムにおいて、無人搬送車は、貨車を牽引するために貨車に連結する際、貨車の下部を走行しつつ連結場所へ移動する潜り込み牽引式の無人搬送車であり、貨車に設けられる複数の受電コイルは、無人搬送車と貨車とが連結していないときは、退避位置に移動していても好適である。

本発明は、無人搬送車用非接触充電システムにおいて、蓄電装置への充電を十分に行いつつ、搬送路に沿って設けられる給電コイルを減らすことができ、システム全体としてコイル線材の使用を削減することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の無人搬送車用非接触充電システムを示す図である。 本発明の他の実施形態の無人搬送車用非接触充電システムにおいて、無人搬送車と貨車とが連結していない場合と連結している場合を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の無人搬送車用非接触充電システム１０を示している。無人搬送車用非接触充電システム１０は、定められた搬送路２０の上を走行可能な無人搬送車３０と、無人搬送車３０によって搬送路２０の上を牽引される貨車４０とを含んでいる。図１に示すように、無人搬送車３０は、蓄電装置である二次電池３１と、外部から電力を受信して二次電池３１を充電するための受電コイル３２とを備えている。受電コイル３２は、無人搬送車３０の下部に設けられ、軸心が搬送路２０面に対して直交する方向に延びるように設けられている。また、図１に示すように、無人搬送車３０の後方には連結器３３が備えられている。無人搬送車３０は、二次電池３１に蓄えられた電力によって図示しないモータを動作して駆動輪を駆動することによって走行可能にされている。

図１に示すように、貨車４０は、複数の貨物４１が棚に載せられており、無人搬送車３０に牽引されて貨物４１を目的地へ移動するために用いられる。図１に示すように、貨車４０は、外部から非接触で電力を受信する受電コイル４２を複数備えている。受電コイル４２は、無人搬送車３０の走行方向（図１の左右方向）に密に設けられ、軸心が搬送路２０面に対して直交する方向に延びるように設けられ、貨車４０の最下段で支持台４３によって支持されている。貨車４０は、無人搬送車３０の連結器３３によって無人搬送車３０に連結され、図示しない導電ケーブルによって無人搬送車３０と電気的に接続されている。貨車４０は、駆動力を有さず、無人搬送車３０に牽引されることによって搬送路２０を走行することができる。また、図１に示すように、貨車４０同士は、連結器４４によって連結されており、図示しない導電ケーブルによって電気的に接続されている。

図１に示すように、搬送路２０には、受電コイル３２および受電コイル４２に非接触で電力を送信する給電コイル２１が設けられている。給電コイル２１は、図示しない交流電源に接続されており、受電コイル３２、４２に交流電力を送信する。給電コイル２１は、軸心が搬送路２０面に直交する方向に延びるように設けられ、搬送路２０面に近い位置に設けられている。図１に示すように、給電コイル２１は、連結されている無人搬送車３０と貨車４０において、無人搬送車３０の受電コイル３２から貨車４０の尾端の受電コイル４２までの長さに対して１つ設けられており、図示しない場所においても搬送路２０に等間隔で配置されている。

図１に示すように、受電コイル３２、４２は、受電コイル３２から受電コイル４２の尾端までの間に無人搬送車３０の走行方向に密に設けられ、給電コイル２１上を通過する際に給電コイル２１からの電力を受信できる受信位置に設けられている。受電コイル３２、４２が給電コイル２１から受信する電力は交流電力である。そこで、無人搬送車３０には交流電力を直流電力に変換して二次電池３１を充電するための整流器３４が備えられている。

以上のように、本実施形態に係る無人搬送車用非接触充電システム１０には、連結されている無人搬送車３０と貨車４０において、給電コイル２１は、受電コイル３２から貨車４０の尾端の受電コイル４２までの間に１つ設けられ、受電コイル３２、４２は無人搬送車３０の走行方向に密に設けられている。その結果、受電コイル３２、４２のいずれかが給電コイル２１からの交流電力を受信することができるため、無人搬送車３０の二次電池３１を常時充電可能にすることができ、搬送路２０に設けられる給電コイル２１の数量を減らすことができ、システム全体としてコイル線材の使用を削減することができる。

また、貨車４０の受電コイル４２で受信した交流電力は、無人搬送車３０の整流器３４に送られ、直流電力に変換して二次電池３１を充電するため、貨車４０に整流器や二次電池を設けなくても無人搬送車用非接触充電システム１０を運用することができる。

次に、図２を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。上述の実施形態と同様の働きをする構成については、同じ参照番号を付し、説明を省略する。

図２は、本実施形態の無人搬送車用非接触充電システム５０を示す概要図であり、図２（ａ）は無人搬送車６０と貨車７０とが連結していない場合を示し、図２（ｂ）は無人搬送車６０と貨車７０とが連結したとき又は連結を解除するときを示し、図２（ｃ）は無人搬送車６０と貨車７０とが連結している場合を示している。なお、図２は説明のため、無人搬送車６０の高さや貨車７０の下段棚の位置などが、実際とはバランスが異なって記載されている。

図２に示すように、無人搬送車用非接触充電システム５０は、搬送路２０を走行可能な無人搬送車６０と、無人搬送車６０によって牽引可能な貨車７０とを含んでいる。本実施形態の無人搬送車６０は、潜り込み牽引式の無人搬送車であり、貨車７０を牽引するために貨車７０に連結する際、図２の右から左に向かって貨車７０の下部を走行しつつ連結場所へ移動する。

図２に示すように、貨車７０は、複数の貨物４１が棚に載せられ、無人搬送車６０の搬送路２０の上に配置されている。図２に示すように、貨車７０に設けられた支持台７１は、下部が無人搬送車６０よりも高い退避位置と、受電コイル４２が給電コイル２１からの電力を受信できる受信位置との間を移動可能にされている。

図２（ａ）に示すように、無人搬送車６０と貨車７０とが連結していない場合は、貨車７０の受電コイル４２が支持された支持台７１は退避位置に移動されている。

図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、無人搬送車６０は、無人搬送車６０から上下方向へ伸縮可能に設けられた連結ピン６１を備えている。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、貨車７０は、伸長された連結ピン６１を受ける凹部を形成し、連結ピン６１と連結可能な連結部７２を備えている。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、連結場所へ移動した無人搬送車６０は、連結ピン６１を上方へ伸長させて連結部７２と連結して貨車７０を牽引可能にする。

図２（ｂ）に示すように、無人搬送車６０と貨車７０とが連結したとき、換言すると連結した直後は、支持台７１は退避位置に移動された状態で維持されている。無人搬送車６０と貨車７０とが連結されると、無人搬送車６０と貨車７０とは図示しない導電ケーブルによって電気的に接続され、支持台７１を駆動する図示しないモータと貨車７０に設けられた図示しないセンサへ二次電池３１から電力が供給可能になる。貨車７０のセンサは、各支持台７１の下方に無人搬送車６０が存在するか検出するために設けられている。電力が供給されて動作可能となった貨車７０のセンサは、各支持台７１の下に無人搬送車６０が存在するか検出する。たとえば、図２（ｂ）に示すように、貨車７０の左端から１番目と２番目の支持台７１の下に無人搬送車６０が存在することを貨車７０のセンサは検出する。センサの検出結果に基づき、無人搬送車６０が下に無い支持台７１を退避位置から受信位置に移動するようにモータが駆動される。

図２（ｃ）に示すように、無人搬送車６０が下にある支持台７１は退避位置に移動した状態に維持され、無人搬送車６０が下に無い支持台７１はモータが駆動されることによって受信位置に移動される。図２（ｃ）に示すように、受信位置に配置された受電コイル３２、４２が受電コイル３２から貨車７０の尾端の受電コイル４２までの間で密に設けられ、この間に給電コイル２１が１つ設けられている。つまり、受電コイル３２、４２は、いずれかが給電コイル２１からの交流電力を受信可能にされている。

無人搬送車６０は、貨車７０を牽引して目的地へ移動した後、貨車７０との連結を解除する。無人搬送車６０と貨車７０との連結を解除した後、貨車７０の支持台７１が受信位置に移動したままであると、再度無人搬送車６０によって貨車７０を牽引しようとする場合に無人搬送車６０が貨車７０の下部を走行できなくなってしまう。そこで、連結を解除するときには、二次電池３１から電力を受けてモータを駆動して受信位置に移動されている支持台７１を図２（ｂ）の退避位置へ移動させる。その後、無人搬送車６０は、連結ピン６１を収納して貨車７０との連結を解除し、次の作業場所へ移動する。

以上のように、本実施形態に係る無人搬送車用非接触充電システム５０によれば、上述した実施形態における効果に加え、無人搬送車６０と貨車７０との連結状態にあわせて支持台７１を退避位置と受信位置とに移動するので、無人搬送車が潜り込み式の場合であっても、無人搬送車６０の移動を妨げることなく、受電コイル４２が給電コイル２１から電力を適切に受信することができる。

上述した実施形態では無人搬送車に二次電池と整流器とをまとめて設けているが、貨車に電源装置を設けてもよい。貨車に電源装置を設けることにより、無人搬送車の通過にあわせて支持台を移動することができ、無人搬送車と貨車との連結解除後であっても支持台を受信位置から退避位置に移動することができ、無人搬送車と貨車との連結、解除の自由度を上げることができる。

上述した各実施形態では、給電コイルは、無人搬送車の受電コイルから貨車の尾端の受電コイルまでの長さに１つ設けられているが、２つ以上設けられてもよい。長さ当たりの給電コイルの数を増やすことにより、たとえば無人搬送車がより多くの貨車を牽引し、電力消費が多くなる場合であっても、必要な電力を供給することができ、二次電池が充電不足にならないようにすることができる。

上述した各実施形態において、図１と図２には貨車が２両連結されたものが示されているが、貨車は１両以上の範囲で数量を変更してもよい。貨車の数が変更される場合は無人搬送車の受電コイルから貨車の尾端の受電コイルまでの長さも変更されるので、変更された受電コイル間の長さにあわせて給電コイルの間隔も変更することによって、無人搬送車の二次電池を常時充電可能にすることができる。

１０ 無人搬送車用非接触充電システム、２０ 搬送路、２１ 給電コイル、３０ 無人搬送車、３１ 二次電池、３２ 受電コイル、３３ 連結器、３４ 整流器、４０ 貨車、４１ 貨物、４２ 受電コイル、４３ 支持台、４４ 連結器。

Claims (3)

1. 蓄電装置と外部から電力を受信して蓄電装置に電力を供給する受電コイルとを含み、蓄電装置に蓄えられた電力によって定められた搬送路上を走行可能な無人搬送車と、
   搬送路に設けられ、受電コイルに非接触で電力を送信する複数の給電コイルと、
   無人搬送車によって搬送路上を牽引される貨車と、
   を備える無人搬送車用非接触充電システムであって、
   貨車は、給電コイルから非接触で電力を受信して蓄電装置に電力を供給し、無人搬送車の走行方向に沿って密に設けられた複数の受電コイルを含み、
   給電コイルは、無人搬送車の受電コイルから無人搬送車に牽引される貨車の尾端の受電コイルまでの長さに対して少なくとも１つ設けられている無人搬送車用非接触充電システム。
2. 請求項１に記載の無人搬送車用非接触充電システムであって、
   貨車に設けられる複数の受電コイルは、下端が無人搬送車よりも高い退避位置と給電コイルからの電力を受信できる受信位置との間を上下移動可能に設けられていることを特徴とする無人搬送車用非接触充電システム。
3. 請求項２に記載の無人搬送車用非接触充電システムであって、
   無人搬送車は、貨車を牽引するために貨車に連結する際、貨車の下部を走行しつつ連結場所へ移動する潜り込み牽引式の無人搬送車であり、
   貨車に設けられる複数の受電コイルは、無人搬送車と貨車とが連結していないときは、退避位置に移動していることを特徴とする無人搬送車用非接触充電システム。
   

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