JP2822780B2

JP2822780B2 - 治具パレットの無接触給電設備

Info

Publication number: JP2822780B2
Application number: JP4151781A
Authority: JP
Inventors: 修三西野; 知己今中
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH05338765A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被給電装置を載置し、
この被給電装置に給電しながら所定の搬送路を搬送され
る治具パレットの無接触給電設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の上記治具パレットの無接触給電設
備としては、実開昭63−161217号公報に開示された設備
が知られている。すなわち、チェーンなどコンベヤで搬
送されるパレットの下面に集電板を設け、コンベヤに電
源配線に接続された揺動自在な集電子、あるいは給電ロ
ーラを設け、この集電子、あるいは給電ローラをパレッ
トの集電板に対して接触させることにより、パレットへ
給電し、パレット上に載置された被給電装置に給電して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の治具パレットの無接触給電設備では、パレットの集
電板とコンベヤの集電子、あるいは給電ローラは互いの
接触により磨耗するため、メンテナンスが不可欠でお
り、またゴミがでるという問題があった。さらにコンベ
ヤの集電子、あるいは給電ローラが露出するため、感電
する危険があり、さらにスパークが発生するため、防爆
エリアでは使用できないという問題があった。

【０００４】本発明は上記問題を解決するものであり、
メンテナンスが不要で治具パレットに無接触で効率よく
給電できる治具パレットの無接触給電設備を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
本発明の治具パレットの無接触給電設備は、被給電装置
を載置し、この被給電装置に給電しながら所定の搬送路
を搬送される治具パレットの無接触給電設備であって、
前記搬送路に沿って、高周波の正弦波電流を流す線路を
敷設し、前記治具パレットに、この線路の周波数に共振
し、起電力が生じるコイルと、このコイルを電源とし、
前記被給電装置に給電する電源回路を設けたことを特徴
とするするものである。

【０００６】

【作用】上記発明の構成により、誘導線路に通電（交
流）されると、コイルに起電力が発生し、電源回路を介
して治具パレット上の被給電装置に給電される。このよ
うに無接触で給電されることによって、従来のパレット
の下面に設けられる集電板およびコンベヤの集電子、あ
るいは給電ローラのような磨耗の心配が無くなり、メン
テナンスフリーが実現される。また、治具パレットの搬
送方向に関係なく給電される。

【０００７】

【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。図１は本発明の治具パレットの無接触給電設備
の要部平面図、図２は同治具パレットの無接触給電設備
の要部断面図である。

【０００８】１は（治具）パレット２の搬送路を形成す
るコンベヤであり、このコンベヤ１は、所定間隔置きの
サポート材３で底面間が連結される左右一対の保持枠４
を有し、各保持枠４の上部には作用部レール５が敷設さ
れ、また下部には復帰部レール６が敷設される。そして
両レール５，６に支持案内されるチェーン７には、多数
個のフリーローラ８が取付けられ、これらフリーローラ
８を介してパレット２を支持し搬送する。

【０００９】また、コンベヤ１に沿ってその一端側の上
方に、磁界遮断部材であるアルミニウム部材から形成さ
れた、断面がコ字状のブラケット11がその凹部11Ａを下
にした状態で天井、あるいは支持部材（図示せず）から
垂設され、このブラケット11には、コンベヤ１に沿って
所定間隔置きに左右方向（パレット２の搬送方向Ａとは
直角な方向）に一対のハンガー12が垂設され、各ハンガ
ー12の先端にはコンベヤ１に沿って樹脂製のダクト13が
張設され、各ダクト13には、始端がコンベヤ１の外方に
設置された電源装置Ｍに接続され、終端が接続された通
電方向の異なるループ状の誘導線路14が敷設されてい
る。また誘導線路14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
樹脂材にて被覆して構成されている。

【００１０】また、パレット２には、誘導線路14が敷設
されたブラケット11に対向する上面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３に示すように、断面がＩ形の横方向
（図１においてコンベヤ１に沿う方向）に長い、磁性部
材であるフェライト15に、側面の凹部に渡って、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16を形成し、フェライト15のパレット２側の下部に
フェライト板17を取付け、このフェライト板17の両端に
板状の取付け部材18を垂直に取付けて構成されている。
取付け部材18には、図３(c) に示すように、両端が半円
状の横長の取付け孔18Ａが設けられている。この取付け
部材18と、パレット２に設けられた一対の支持部材19
を、それぞれの取付け孔18Ａ，19Ａ間を貫通したボルト
20Ａにより連結し、ピックアップユニットＰのフェライ
ト15の中心Ｌがほぼ誘導線路14の一対のダクト13の中央
で、ブラケット11に対して垂直に位置するように、ピッ
クアップユニットＰを矢印で示すように回転させ、上下
方向に移動させて調整し、ナット20Ｂを締めつけること
で、パレット２に固定している。

【００１１】また、パレット２の上面には、ピックアッ
プコイル16に発生する起電力を電源とする受電ユニット
21が設けられ、この受電ユニット21の上面に電源スイッ
チ22が設けられている。さらに、パレット２の上面に
は、被給電装置23に、受電ユニット21から供給された商
用周波数の交流電源を接続する単相のコンセント24が設
けられている。

【００１２】電源装置Ｍとパレット２の詳細な回路構成
を図４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、誘導線路14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。

【００１３】またパレット２では、ピックアップコイル
16に並列に、電源スイッチ22が接続され、受電ユニット
21が接続される。受電ユニット21は、ピックアップコイ
ル16と誘導線路14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、この安定化電源回路33に直流電
圧を商用周波数の所定交流電圧に変換するインバータ34
を接続して構成されている。インバータ34に単相のコン
セント24が接続される。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。また、電源スイッチ22が切操作されると、ピックア
ップコイル16が短絡される。

【００１４】上記電源装置Ｍと誘導線路14とパレット２
の回路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誘導線路14に
供給される。

【００１５】そして、パレット２に被給電装置23が載置
され、被給電装置23がコンセント24を介して受電ユニッ
ト21に接続され、その後電源スイッチ22が入操作される
と、誘導線路14に発生する磁束により、誘導線路14の周
波数に共振するパレット２のピックアップコイル16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21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34に
より商用周波数の所定交流電圧に変換され、コンセント
24を介して被給電装置23に給電される。この状態でパレ
ット２はコンベヤ１により搬送され、被給電装置23は、
たとえば検査され、あるいはエージングされる。

【００１６】このように、無接触でパレット２に搬送中
に給電し、被給電装置23に給電することができることか
ら、従来のようなパレットの下面に設けられる集電板お
よびコンベヤの集電子、あるいは給電ローラの磨耗の心
配が無くなり、メンテナンスフリーを実現することがで
きる。また、パレット２の搬送方向に関係なく給電する
ことができる。またフェライト15の中心Ｌが誘導線路14
が敷設された一対のダクト13の中央で、ブラケット11に
対して垂直に位置するように調整でき、固定されること
から、図５に示すように、ピックアップコイル16は誘導
線路14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。ま
た、誘導線路14で発生する磁界が磁界遮断部材であるブ
ラケット11により遮断されることにより、磁界が被給電
装置23に与える影響を防止することができる。さらに、
断面がＩ形のフェライト15に、側面の凹部に渡って、リ
ッツ線を巻いてピックアップコイル16を形成することに
より、上下端の凸部によってリッツ線が保持されること
でリッツ線が巻きやすくなり、作業能率を上げることが
できる。また、この両端の凸部は透磁率が高いことか
ら、磁路が形成され、より高い起電力を発生することが
できる。

【００１７】さらに、誘導線路14の長さはピックアップ
コイル16の長さに比較して長いため、誘導線路14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と誘導線路14は共振回路を構成しているこ
とから、誘導線路14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16の２次側が共振回路となることで、図６
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14とピッ
クアップコイル16間のギャップ長が変化しても、誘導線
路14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14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300 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。したがって、ギャップ
長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。

【００１８】さらに誘導線路14とピックアップコイル16
に絶縁体で被覆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、誘導線路14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。

【００１９】なお、本実施例では、誘導線路14をパレッ
ト２の上方に敷設する構成としているが、図７に示すよ
うに、コンベヤ１のサポート材３上に支持部材９を介し
て、その凹部11Ａを上に向けた状態でブラケット11を設
置してもよく、同様の効果を上げることができる。この
とき、ピックアップユニットＰはパレット２の下面に、
ピックアップユニットＰのフェライト15の中心Ｌがほぼ
誘導線路14の一対のダクト13の中央で、ブラケット11に
対して垂直に位置するように取付けられる。また、ブラ
ケット11をコンベヤ１に沿ってその外方に設置すること
もでき、このときピックアップユニットＰはパレット２
の側面に同様に取付けられる。

【００２０】また、上記実施例では、単相のコンセント
24を設置し、単相の交流電源を供給しているが、３相の
コンセントを設置し、安定化電源回路33の出力を３相交
流に変換するインバータを設置することにより、３相の
交流電源を供給することもできる。また、安定化電源回
路33から直接直流電源を供給することもできる。また、
単相，３相の交流、直流の電源を組合せて供給すること
も可能である。さらに、パレット２に電源スイッチ24を
設けているが、コンセント24内に、このコンセント24に
被給電装置23の電源プラグが差し込まれたことによりオ
フし、引き抜かれるとオンするスイッチを設け、ピック
アップコイル16に並列に接続することにより、電源スイ
ッチ22に代えることができる。

【００２１】さらに、ピックアップユニットＰの取付け
位置を取付け部材18の取付け孔18Ａの構造により調整で
きるよう構成しているが、このような構造に限らず、ピ
ックアップユニットＰの取付け位置を調整できる構造で
あればよい。

【００２２】また、パレット２の搬送にチェーン７を用
いたコンベヤ１を使用しているが、他の搬送路を形成す
る手段を使用することができることはいうまでもない。
本発明の他の実施例を図８、図９に示す。なお、上記図
１〜図７の第１の実施例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。

【００２３】61は治具パレットに相当する台車であり、
上面に車両の車体62を支持し、昇降するリフタ63を備
え、互いに連結されて牽引され、搬送路に相当するレー
ル64上を移動して車両の車体62を搬送しながら、車体62
を上下に昇降して車両としての組み立てが行われる。

【００２４】また、床上に、図７と同様に、支持部材９
を介して、その凹部11Ａを上に向けた状態でブラケット
11をレール44に沿って設置し、台車61の下面に、ピック
アップユニットＰをピックアップユニットＰのフェライ
ト15の中心Ｌがほぼ誘導線路14の一対のダクト13の中央
で、ブラケット11に対して垂直に位置するように取付
け、さらにピックアップコイル16に発生する起電力を電
源とする受電ユニット21を設けている。この受電ユニッ
ト21から被給電装置に相当するリフタ63に給電される。
図８、図９において、65は車輪、66は信号ラインであ
り、信号ライン66から接触子67を介して受電ユニット21
へリフタ63の昇降指令信号が伝達される。

【００２５】上記構成により、この台車61に、同様に無
接触で給電され、第１の実施例と同様の効果をあげるこ
とができる。なお、上記２つの実施例では、ブラケット
11に２本の誘導線路14を敷設する構成としているが、２
本の誘導線路14を敷設できない場合、一方の誘導線路14
のみをブラケット11に敷設し、他方の誘導線路14は他の
経路を通し、１本の誘導線路14にのみ近接してピックア
ップコイル16が移動する構成としてもよい。なお、この
ときパワーダウンとなることはいうまでもない。また、
１本のダクト13に１本の誘導線路14を敷設する構成とし
ているが、１本のダクト13内に２本以上の誘導線路14を
敷設して、パワーアップを図ることもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導線路に通電（交流）されると、コイルに起電力が発生
することにより、無接触で治具パレットに給電すること
ができる。よって従来のようなパレットの下面に設けら
れる集電板およびコンベヤの集電子、あるいは給電ロー
ラの磨耗の心配が無くなり、メンテナンスフリーを実現
できる。また、治具パレットの搬送方向に関係なく給電
できる。さらに、線路に流れる電流が正弦波であること
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における治具パレットの無接
触給電設備の要部平面図である。

【図２】同治具パレットの無接触給電設備の要部断面図
である。

【図３】同治具パレットの無接触給電設備のピックアッ
プコイルの平面図、正面図、側面図である。

【図４】同治具パレットの無接触給電設備の回路構成図
である。

【図５】同治具パレットの無接触給電設備のピックアッ
プコイルに発生する起電力について説明する図である。

【図６】同治具パレットの無接触給電設備の２次側周波
数−起電力特性図である。

【図７】本発明の他の実施例における治具パレットの無
接触給電設備の要部断面図である。

【図８】本発明の他の実施例における台車の無接触給電
設備の要部平面図である。

【図９】同台車の無接触給電設備の要部断面図である。

【符号の説明】

Ｍ電源装置Ｐピックアップユニット１コンベヤ２治具パレット 11 ブラケット 12 ハンガー 13 ダクト 14 誘導線路 15 フェライト 16 ピックアップコイル 17 フェライト板 21 受電ユニット 22 電源スイッチ 23 被給電装置 24 コンセント 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 61 台車 63 リフタ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被給電装置を載置し、この被給電装置に
給電しながら所定の搬送路を搬送される治具パレットの
無接触給電設備であって、前記搬送路に沿って、高周波
の正弦波電流を流す線路を敷設し、前記治具パレット
に、この線路の周波数に共振し、起電力が生じるコイル
と、このコイルを電源とし、前記被給電装置に給電する
電源回路を設けたことを特徴とする治具パレットの無接
触給電設備。