JP3567890B2 - Automatic guided vehicle system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給電線への電力供給装置を備えた非接触給電により無人搬送車を駆動する無人搬送車システムに関し、特に電力供給装置の保護方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、クリーンルームなどの塵埃の発生を嫌う場所に、非接触給電によりレールに沿って無人搬送車を駆動させる無人搬送車システムが知られている。無人搬送車への電力供給は、レールに沿って敷設した給電線に高周波電流を流し、発生した磁界からピックアップコイルを介して電力を得ることによって行われる。そして電源としては、インバータを備えた電力供給装置を用いて電圧、電流の調節を可能とし、無人搬送車への給電線に高周波電流を供給するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
レールによって構成される搬送車の軌道に分岐路が設けられるなど、レールの接続個所が増加するにつれ、給電線の接続個所も増加する。給電線の接続端子がしっかりと固定されていることを作業者が確認してから、電力の投入が行われるものであるが、給電線の接続個所の増加に伴い、確認ミスが発生しやすいものとなっていた。そして、給電線の接続が不十分なまま電源が投入される場合は、非接触給電を構成する装置に過電圧や過電流が加わる恐れがあった。特に電力供給装置に備えられるインバータは、ダイオードやトランジスタ等の電子部品により構成されており、過電圧や過電流が加わる場合には素子が損傷してしまう。
そこで本発明は、給電線の接続が不十分なまま電源を投入しても、過電圧や過電流の発生しない無人搬送車システムを提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、 給電線への電力供給装置を備えた非接触給電により無人搬送車を駆動する無人搬送車システムにおいて、
電力供給装置には、
給電線への電力の供給開始から設定時間作動するタイマーと、
電力供給装置の出力電力を検出する出力検出装置と、
出力検出装置の検出結果が所定範囲外であれば給電線への電力供給を停止する非常手段と、
タイマーの作動中に出力電力を制御目標電力より低い所定出力電力に抑えると共に、出力検出装置の検出結果が所定範囲外であれば非常手段を作動させ、所定範囲内であればタイマーの作動終了後に出力電力を制御目標電力にする制御装置と、
を設けたものである。
【0005】
請求項2においては、前記制御装置は、前記タイマーの作動中では前記出力電力の上昇割合を、該タイマーの作動終了後より低くしたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下で、本発明の一実施例の非接触給電システムについて図面を参照しながら説明する。図1は、給電線を用いた非接触給電供給方式による無人搬送車システム1の模式図である。
無人搬送車システム1は、一または複数の無人搬送車13と、軌道12と、該無人搬送車13へ電力を供給する電力供給装置16と、制御盤17と、給電路50とを備えている。
【0008】
図1において、軌道12は、無人搬送車13の移動経路に敷設されており、その軌道12に沿って、給電路50が形成されている。給電路50は、電力供給の往路と復路とを備えており、該往路および復路はそれぞれ、銅線などの導電線を絶縁材料で被覆して構成される給電線5・5・・・を連結して構成される。また、給電線5・5間は接続端子15を介して接続されている。該接続端子15は、給電線5・5間を導通可能としており、前記往路および復路を延長して給電路50に分岐経路を設けることができるようにすると共に、該往路および復路の終端ともなる。
また、軌道12側部に複数のステーション10・10・・・が配置され、無人搬送車13がステーション10・10間を移動して一方のステーション10から他方のステーション10へ物品を搬送できるようにしている。
【0009】
前記給電路50の一端(反終端側)には電力供給装置16が設けられ、該給電路50に電力を供給できるようにしている。また、レールで構成される軌道12は環状に構成されると共に分岐路が設けられており、無人搬送車13が軌道12上を一方向に循環できるようにしている。但し、往復させるようにすることもできる。そして無人搬送車13は、電力供給装置16から供給される高周波電流より発生する磁場から電力を得て、モータを駆動して走行するようにしている。
【0010】
無人搬送車13は走行方向に対する左右両側に、受電ユニット9・9をそれぞれ一つずつ備えている。該受電ユニット9は、非接触にて給電線5・5から電力を取り出す装置であり、この取り出された電力を利用して無人搬送車13は軌道12上を移動する。なお、受電ユニット9は後述するように、往路と復路をなす一対の給電線5・5より電力を取り出すように構成されている。
一方、軌道12上には、敷設方向に対する左右のどちらか一側、もしくは両側に、前記給電路50が形成されている。そして、無人搬送車13の左右両側に設けた受電ユニット9・9の少なくともいずれか一方が、常時、一対の給電線5・5の近傍に位置するようにして、該給電線5・5より電力を取り出すことができるようにしている。
【0011】
給電線5・5より受電ユニット9が電力を取り出す方法について、図2を用いて説明する。図2は、無人搬送車13に備えられる受電ユニット9の走行方向における断面図である。
軌道12を構成するレール20が床21上に固定され、該レール20上を無人搬送車13の車輪がモーターの駆動によって走行する。
【0012】
レール20上には、断面視略U字型の給電線ホルダ24がレール20に沿って長手方向に固定されている。該給電線ホルダ24上端に側方を開放したC字状の給電線保持部24a・24aが形成され、該給電線保持部24a・24aに前記給電路50の往路と復路をなす一対の給電線5・5が架設されている。但し、無人搬送車の種類によっては給電線ホルダ24は水平方向に突出する構成となることもある。
【0013】
前記給電線5を囲むように受電ユニット9が配置されており、該受電ユニット9はブラケット26を介して無人搬送車13に固定されている。
前記受電ユニット9のブラケット26内には、断面が略E字型をしたフェライト製のコア3が固定され、該コア3の中央の突出部3aにピックアップコイル4が巻かれている。
【0014】
コア3は、両側の突出部3b・3bとその間の中央の突出部3aの間に形成した2つの空間(凹部)において、開口側と反対側寄り、つまり閉塞側(奥側)の空間で、図における左右略中央内に給電線保持部24a・24aを位置させて、給電線5・5をそれぞれ一本ずつ収納するようにしている。この給電線5・5に高周波電流を流すことによって発生する磁界を、ピックアップコイル4で受けるようにしている。そして電磁誘導現象を利用し、受電ユニット9が、その磁束の変化によってピックアップコイル4に発生する電流から電力を取り出す。このようにして、給電線5から受電ユニット9に非接触で電力を供給し、走行用のモーターを駆動したり、制御機器に電力を供給したりする。
【0015】
前記電力供給装置16は図1に示すように、交流電源11と、該交流電源11と接続される電力変換装置2と、電力変換装置2に接続されて電力変換装置2の出力を高調波から正弦波に変える図示しない定電流回路とを備えている。この定電流回路は、例えば、LCを利用したインピーダンス変換回路であり、略定電流となるように構成されていればよい。前記電力変換装置2は順変換(整流)回路と逆変換(インバータ)回路とから構成されており、これらの回路にはダイオードやトランジスタ等の素子が用いられている。
順変換回路は、該回路に入力される交流電力を直流電力として出力するものであり、逆変換回路は、該回路に入力する直流電力を交流電力として出力する回路である。そして、交流電源11から入力された交流電力を、まず順変換回路が直流電力に変換し、次いで該直流電力を逆変換回路が再び交流に変換して、給電路50側へ出力されるようにしている。
順変換回路は、交流から直流への電力変換を行う。
また、逆変換回路は、順変換回路から入力される直流電力を交流電力に変換する際に、交流電源11より入力される交流電力よりも高周波の交流電力を出力することができる。さらに、順変換回路から送られた直流電力の大きさを任意の値に変えて出力することができる。該出力の変更は、逆変換回路において、トランジスタの導通時間を変化させることで行われる。トランジスタ導通のタイミングは周期的なものとしている。したがって、前記導通時間は、ベース電圧を加える時間(パルス幅)に等しい。以下では、該導通時間を出力位相値Fとしており、該出力位相値Fの設定を変更することで、インバータからの出力電流値Jの大きさを変化させるようにしている。
以上のような電力変換により、電磁誘導を利用した無人搬送車13・13・・・への電力供給が適切に行われるようにしている。
【0016】
電力供給装置16には、出力検出装置6と、非常手段8とが設けられている。そして、交流電源11より出力された電力が非常手段8を介して電力変換装置2に供給され、該電力変換装置2より出力された電力が出力検出装置6を介して、給電路50へと供給される。
非常手段8は、後述の条件の下で作動する電力供給装置16の保護手段であり、通常時は交流電源11から電力変換装置2への電力供給に何ら影響を与えないようにしている。
出力検出装置6は、電力変換装置2より出力される電力を検出する手段である。本実施例では出力検出装置6は、前記出力電力のうち特にインバータの出力電流値Jを検出する手段(電流計)としている。以下で、出力電流値Jは正の値となるように、絶対値として与えている。
本実施例では電力変換装置2からの出力電力のうち、電流を検出対象および制御対象としている。電力変換装置2はインバータを備えているので、該インバータの電流検知機構等、インバータの機能を利用することで電力変換装置2の出力検出を行うことができ、特別に出力検出手段を新たに設ける必要がないためである。なお、図1中ではそれぞれの部材の役割を明確化するために、電力変換装置2と出力検出手段6とを分離して記載してある。
【0017】
電力供給装置16から給電路50への電力供給について、図3から図8を用いて説明する。まず、図3は電力供給装置16から給電路50への電力供給の手順図であり、図4は電力供給手順100における出力位相値(出力電流値)の時間変化を示す図である。
図3、図4に示すように、電力供給手順100は大きく分けて、自己診断処理200、スルーアップ制御300、自動電流調節制御400、スルーダウン制御500の4つの処理群から構成されている。
自己診断処理200は、電力供給装置16からの出力電流を所定出力電流値(診断目標電流値J0)まで段階的に大きくすると共に、給電路50に接続不良がある場合に、電力供給装置16を保護するための断線検出を行う処理である。スルーアップ制御300では、段階的に電力供給装置16からの出力電流を大きくして、通常出力電流値(制御目標電流値J2)に近づける制御が行われる。自動電流調節制御400では、制御目標電流値J2が一定に維持されるような制御が行われる。そしてスルーダウン制御500では、段階的に出力電流を小さくして、最終的に出力電流を0とする制御が行われる。
ここで、所定出力電流値とは、後述する断線の検出が行われる際に、電力供給装置16の保護のため、通常出力電流値に対して低出力とした電流値である。また、通常出力電流値は、無人搬送車13・13・・・の駆動時に供給される出力電流値である。
そしてこれらの処理や制御では、電力変換装置2において出力位相値Fを変化させて、給電路50へと供給される電力の電力変換を行っている。これらの処理、制御については、後述する。
【0018】
また、前記電力供給装置16には、制御装置7とタイマー14とが備えられている。
タイマー14は設定時間が経つと自動的にスイッチが作動するようにしてあり、電力変換装置2の保護手段を構成している。該タイマー14は電力変換装置2と出力検出装置6と制御装置7とに接続されており、自己診断処理200の実行される間(自己診断処理時間T0の間)だけ作動する。
該タイマー14は、作動中に制御装置7へ向けて出力抑制信号を送信している。そして該出力抑制信号が送信されている間(タイマー14の作動中)では、制御装置7は、電力変換装置2の出力電流値Jが前記通常出力電流値(制御目標電流値J2)より低い、前記所定出力電流(診断目標電流値J0)となるように制御している。
【0019】
制御装置7は、電力変換装置2と出力検出装置6と非常手段8とタイマー14とに制御信号伝達可能に接続されている。そして、自己診断処理200において、出力検出装置6で検出された出力電流値Jが、断線検出電流値Jdを上限とする所定範囲より外れた場合には、制御装置7は非常手段8を作動させるようにしている。断線検出電流値Jdとは、後述する断線の検出が行われる際に、判定条件とされる設定電流値である。
ここで制御目標電流値J2は、出力位相値Fが制御目標位相値F2となるときの出力電流値である。また、前記診断目標電流値J0は、出力位相値Fが診断目標出力位相値F0となるときの出力電流値である。
加えて、タイマー14の自己診断処理200における作動中に、非常手段8が作動しない場合、すなわち出力検出手段6で検出される出力電流値Jに異常が見られない場合は、制御装置7は自己診断処理200の終了後にスルーアップ制御300、自動電流調節制御400に移行して、出力電流値Jが制御目標電流値J2となるように電力変換装置2を制御する。
【0020】
前記制御盤17は、無人搬送車システム1の操作入力手段であり、制御装置7と信号伝達可能に接続されている。該制御盤17には、給電路50へ電力供給を行うための運転指令スイッチが設けられている。該運転指令スイッチはON・OFF状態を切換え可能とする択一式のスイッチであり、前記制御装置7は運転スイッチのON・OFF状態を常時監視している。運転指令(スイッチ)がON状態の場合は、制御装置7内にて設定される変数Cに1の値が代入され、運転指令がOFF状態の場合は変数Cに0の値が代入される。
【0021】
図3に示すように、電力供給手順100では、まず運転指令の判定条件に関わる変数Cが、1と0のいずれであるかが制御装置7で検出される(ステップ101)。ここで、運転指令がON状態(変数C=1)である場合は、自己診断処理200が実行される(ステップ102)。また、運転指令がOFF状態(変数C=0)である場合は、電力供給手順100の待機状態であり、再びステップ101に戻る。
【0022】
自己診断処理200について、図5を用いて説明する。図5は自己診断処理200を示す手順図である。該自己診断処理200は、給電路50での断線の有無を検出して、電力供給装置16を保護するための処理群である。
まず、前記出力位相値Fとタイムtのリセットが行われ、それぞれに0の値が代入される(ステップ201)。ここでタイムtは、後述するように、位相変化単位時間dTに達したか否かの判定に用いられる変数である。そして、位相変化単位時間dT毎に出力位相値Fは段階的に変化される。
次いで、出力位相値Fが前記診断目標出力位相値F0に達したかどうかの判定が行われる(ステップ202)。自己診断処理200においては、出力電流値Jに異常が見られない限り、出力位相値Fが診断目標出力位相値F0に達すれば、自己診断処理200の処理が終了する。そして該終了時においては、出力電流値Jは断線検出電流値Jdより小さく、出力位相値Fが診断目標出力位相値F0となっている。
また、出力位相値Fが診断目標出力位相値F0に達していない場合は、ステップ203へ進む。
【0023】
診断目標出力位相値F0のときの出力電流値である診断目標電流値J0は、本実施例では、前記制御目標電流値J2の10%程度の値である。そして、前記自己診断処理時間T0だけの時間をかけて、出力位相値Fを診断目標出力位相値F0まで大きくして、出力電流値が0より診断目標電流値J0となるようにしている。該自己診断処理時間T0は、本実施例では1秒程度の時間である。
【0024】
前記接続端子15・15・・・と、給電線5・5・・・との間で接続不良があると、給電路50の一部もしくは全部で回路が切断された状態となる。このような状態で電力供給装置16より電力が供給されると、電力供給装置16は無人搬送車13等の負荷に対して一定の電力を供給して動作等を安定させようとするために、回路が断線すると抵抗が無限大となるために、出力電流値Jが増大し、電力供給装置16において過電流が発生することになる。
そこで自己診断処理200では、無人搬送車システム1全体が必要とする電力の一部のみを供給することで、過電流による電力供給装置16内の素子の損傷を回避しながら、断線検出を行っている。このため前述したように、自己診断処理時間T0だけの時間が経過しても、制御目標電流値J2の10%程度である診断目標電流値J0までしか出力電流が供給されないようにして、過電流が流れないようにしている。
自己診断処理200では出力電流値Jを制御目標電流値J2とすることが目的ではないため、タイマー作動中での出力電流の上昇割合は、タイマー14の作動終了後での上昇割合、すなわちスルーアップ制御300や自動電流調節制御400での上昇割合より、低いものとしている。そして断線が発生していても、自己診断処理200の期間内では、出力電流値Jが通常出力電流値(制御目標電流値J2)より低めとしているため、電力供給装置内の素子に損傷が発生することがない。
【0025】
ステップ203からステップ206までの処理では、出力電流に異常があれば直ちに処理を中断して非常手段8を作動させ、スルーアップ制御300以降の制御を中止するようにしている。加えて、出力電流に異常がない場合には、位相変化単位時間dT毎に出力位相値Fが診断時位相増加量dF0だけ増加するようにしている。
まずステップ203では、前記タイムtが位相変化単位時間dTに達したかどうかの判定が行われる。ここで、ステップ203・204・206の一連処理に要する時間を処理時間dtとしており、処理時間dtが経過するごとにタイムtを処理時間dtだけ増加させ(ステップ206)、該一連処理が複数回行われてタイムtが位相変化単位時間dTに達したならば、ステップ203よりステップ205へ進んで、この一連処理が終了するようにしている。
そしてタイムtが位相変化単位時間dTに達した場合は、出力位相値Fを診断時位相増加量dF0だけ増加させる(ステップ205)。また、タイムtが位相変化単位時間dTに達しない場合はステップ204へ進む。
ステップ204では、出力電流値Jが断線検出電流値Jd内にあるか否かの判定が行われる。出力電流値Jが断線検出電流値Jd内にあれば、異常なしとして、前述したようにステップ206へ進む。また、出力電流値Jが断線検出電流値Jdより大きければ、異常を検出したとして自己診断処理200を終了する。
【0026】
図4中には、給電路50側と電力供給装置16とが切断されたときに、自己診断処理200が行われた場合の断線時出力電流値Jeが一点斜線で示されている。給電路50を構成する給電線5・5が、例えば、接続端子15に不完全に接続されている場合は、断線時出力電流値Jeより傾きの低い出力電流となる。断線の状態に依らず、断線状態での出力電流の上昇割合は、正常状態での上昇割合よりも高めのものとなる。そこで、自己診断処理時間T0の間に出力電流値Jが断線検出電流値Jdを越えた場合を断線状態と判定するようにして、断線の発生が検出されるようにしている。
この場合、すなわち出力電流値Jが断線検出電流値Jdを越える場合には、図3に示すように、自己診断処理200が中断されて、非常手段8が作動される(ステップ106)。そして、該非常手段8が作動すると、給電側である交流電源11と電力変換装置2との接続が遮断されて、給電路50への電力供給が停止するようにしている。
【0027】
自己診断処理200において異常が検出されない場合は、最終的に出力位相値Fが診断目標位相値F0に達し、前記ステップ202での判定より、処理が終了する。このとき、J<Jd、F=F0である。そして図3に示すように、続いてスルーアップ制御300が実行される(ステップ103)。
自己診断処理200の終了時点においては、出力位相値Fのインクリメント(ステップ205)が所定回数m0だけ行われており、T0=m0×dT、F0=m0×dF0である。本実施例の場合、所定回数m0は80回程度、前記処理時間dTは10sec程度の時間幅としており、自己診断処理時間T0は800msec程度となり、前述したように約1秒程度である。
【0028】
スルーアップ制御300について、図6を用いて説明する。図6はスルーアップ制御300を示す手順図である。該スルーアップ制御300は、出力電流値Jを制御目標電流値J2の近傍まで段階的に近づけるための制御であり、急激な出力電流の変化によって、電力供給装置16や前記無人搬送車13内の素子が損傷することを防止している。
まず、前記出力位相値Fとタイムtのリセットが行われ、出力位相値Fには診断目標位相値F0が代入され、タイムtには0の値が代入される(ステップ301)。
次いで、出力位相値Fがスルーアップ目標位相値F1に達したかどうかの判定が行われる(ステップ302)。スルーアップ制御300においては、出力位相値Fがスルーアップ目標位相値F1に達すれば、処理が終了する。
また、出力位相値Fがスルーアップ目標位相値F1に達していない場合は、ステップ303へ進む。
【0029】
ステップ303からステップ305までの処理では、位相変化単位時間dT毎に出力位相値Fがスルーアップ時位相増加量dF1だけ増加するようにしている。なお前述したように、タイマー作動中での出力電流の上昇割合は、タイマー14の作動終了後での上昇割合より低いため、前記診断時位相増加量dF0はスルーアップ時位相増加量dF1より小さな値となっている。
まずステップ303では、前記タイムtが位相変化単位時間dTに達したかどうかの判定が行われる。ここで、ステップ303・304の一連処理に要する時間を処理時間dtとしており、処理時間dtが経過するごとにタイムtを処理時間dtだけ増加させ(ステップ304)、該一連処理が複数回行われてタイムtが位相変化単位時間dTに達したならば、ステップ303よりステップ305へ進んで、この一連処理が終了するようにしている。
そしてタイムtが位相変化単位時間dTに達した場合は、出力位相値Fをスルーアップ時位相増加量dF1だけ増加させる(ステップ305)。
【0030】
そして、最終的には出力位相値Fがスルーアップ目標位相値F1に達して、前記ステップ302での判定より、処理が終了する。そして図3に示すように、再びステップ101に戻り、運転指令がON状態となるのを待機する状態となる。スルーアップ制御300の終了時点においては、出力位相値Fのインクリメント(ステップ305)が所定回数m1だけ行われており、T1=m1×dT、F1−F0=m1×dF1である。本実施例の場合、所定回数m1は500回程度としており、スルーアップ制御時間T1は5000msec程度となり、約5秒程度である。
【0031】
自動電流調節制御400について、図7を用いて説明する。図7は自動電流調節制御400を示す手順図である。該自動電流調節制御400は、出力電流値Jを制御目標電流値J2に近づけると共に、出力電流値Jが制御目標電流値J2近傍で維持されるようにするための制御であり、給電路50へ安定的に電力を供給して、前記無人搬送車13が良好に駆動するようにしている。
自動電流調節制御400の開始時点では、出力位相値Fはスルーアップ目標位相値F1であり、このときの出力電流であるスルーアップ目標電流値J1は、制御目標電流値J2より小さい。したがって、自動電流調節制御400の開始後しばらくは、出力位相値Fを大きくして出力電流値Jを大きくする制御が行われる。
【0032】
まず、前記運転指令がOFF状態であるか否か、すなわち前記変数Cが1と0のいずれであるかが制御装置7で検出される(ステップ401)。ここで、運転指令がON状態(変数C=1)である場合は、ステップ402へ進む。また、運転指令がOFF状態(変数C=0)である場合は、自動電流調節制御400が終了する。つまり自動電流調節制御400では、ステップ401での運転指令がOFFとならない限り、制御処理が継続されて、給電路50側へ電力供給が行われるようにしている。なお、図1中に示さない他の検出手段による異常状態の検出や、該異常状態で作動する停止手段等による電力供給の停止などについては、省略している。
【0033】
ステップ402では、出力電流値Jが制御目標電流値J2より小さいかどうかの判定が、制御装置7で行われる。ここで、出力電流値Jが制御目標電流値J2より小さい場合はステップ403へ進み、大きい場合はステップ403をとばしてステップ404へと進む。
ステップ403では出力位相値Fを位相増加量dFupだけ大きくする制御が行われ、出力電流値Jを大きくして制御目標電流値J2に近づけるようにしている。
【0034】
次いで、出力電流値Jが制御目標電流値J2より大きいかどうかの判定が、制御装置7で行われる(ステップ404)。ここで、出力電流値Jが制御目標電流値J2より大きい場合はステップ405へ進み、小さい場合はステップ405をとばして、再びステップ401の処理に戻る。
ステップ403では出力位相値Fを位相減少量dFdownだけ小さくする制御が行われ、出力電流値Jを小さくして制御目標電流値J2に近づけるようにしている。
【0035】
自動電流調節制御400において運転指令がOFF状態となると、前述したように該自動電流調節制御400の処理が終了して、図3に示すように、ステップ105へ進む。
【0036】
なお、本実施例では、無人搬送車13・13・・・を駆動させる通常出力状態で、出力電流値Jを制御目標電流値J2に近づけるために自動電流調節制御400により制御しているが、出力位相値Fを制御目標位相値F2に固定とする制御を行ってもよい。この場合は、無人搬送車13・13・・・の駆動状態等の影響による出力電流値Jの変化に関わりなく、電力変換装置2の出力が固定される。このため、外部の変化に対して応答することはないが、一定の安定的な出力を保つことができる。
また、出力位相値Fをスルーアップ制御300終了時に固定して、スルーアップ目標位相値F1となるときの出力電流を、給電路50側へ供給するようにしてもよい。この場合は、制御手順を一つとばすことができ、制御装置7での負担を減らすことができる。
【0037】
スルーダウン制御500について、図8を用いて説明する。図8はスルーダウン制御500を示す手順図である。該スルーダウン制御500は、出力電流値Jを制御目標電流値J2より0まで段階的に低下させる制御であり、急激な出力電流の変化によって、電力供給装置16や前記無人搬送車13内の素子に負担がかかることを防止している。
まず、前記出力位相値Fとタイムtのリセットが行われ、出力位相値Fには診断目標位相値F2が代入され、タイムtには0の値が代入される(ステップ501)。
次いで、出力位相値Fが0に達したかどうかの判定が行われる(ステップ502)。スルーダウン制御500においては、出力位相値Fが0となれば、処理が終了する。
また、出力位相値Fが0となっていない場合は、ステップ503へ進む。
【0038】
ステップ503からステップ505までの処理では、位相変化単位時間dT毎に出力位相値Fがスルーダウン時位相減少量dF3だけ減少するようにしている。
まずステップ503では、前記タイムtが位相変化単位時間dTに達したかどうかの判定が行われる。ここで、ステップ503・504の一連処理に要する時間を処理時間dtとしており、処理時間dtが経過するごとにタイムtを処理時間dtだけ増加させ(ステップ504)、該一連処理が複数回行われてタイムtが位相変化単位時間dTに達したならば、ステップ503よりステップ505へ進んで、この一連処理が終了するようにしている。
そしてタイムtが位相変化単位時間dTに達した場合は、出力位相値Fをスルーダウン時位相減少量dF3だけ減少させる(ステップ505)。
【0039】
そして、最終的には出力位相値Fが0に達して、前記ステップ502での判定より、処理が終了する。そして図3に示すように、再びステップ101に戻って、運転指令の待機状態となる。
スルーダウン制御500の終了時点においては、出力位相値Fのデクリメント(ステップ505)が所定回数m3だけ行われており、T3=m3×dT、F2−0=m3×dF3である。本実施例の場合、所定回数m3は500回程度としており、スルーダウン制御時間T3は5000msec程度となり、約5秒程度である。
【0040】
なお、本実施例では、インバータの出力電流値Jを出力検出手段8により検出するようにしたが、電力供給装置16の出力電流を検出し、電流が検出されないと断線と判断するようにしても良い。
【0041】
【発明の効果】
請求項1記載の如く、 給電線への電力供給装置を備えた非接触給電により無人搬送車を駆動する無人搬送車システムにおいて、
電力供給装置には、
給電線への電力の供給開始から設定時間作動するタイマーと、
電力供給装置の出力電力を検出する出力検出装置と、
出力検出装置の検出結果が所定範囲外であれば給電線への電力供給を停止する非常手段と、
タイマーの作動中に出力電力を制御目標電力より低い所定出力電力に抑えると共に、出力検出装置の検出結果が所定範囲外であれば非常手段を作動させ、所定範囲内であればタイマーの作動終了後に出力電力を制御目標電力にする制御装置と、
を設けたので、
給電線の接続に異常があれば、通常の出力よりも低い出力で出力異常を検出することができる。また、出力異常を検出した場合には、この低い出力の状態で非常手段が作動するため、電力供給装置内の素子の保護が確実に行われる。
【0042】
請求項2記載の如く、前記制御装置は、前記タイマーの作動中では前記出力電力の上昇割合を、該タイマーの作動終了後より低くしたので、
タイマー作動中の出力の大きさを、前記通常出力と比べて低い状態とすることができ、非常手段の作動する出力異常の検出を、より低い出力の状態である安全な状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】給電線を用いた非接触給電供給方式による無人搬送車システム1の模式図である。
【図2】無人搬送車13に備えられる受電ユニット9の走行方向における断面図である。
【図3】電流供給装置16から給電路50への電力供給の手順図である。
【図4】電力供給手順100における出力位相値F(出力電流値J)の時間変化を示す図である。
【図5】自己診断処理200を示す手順図である。
【図6】スルーアップ制御300を示す手順図である。
【図7】自動電流調節制御400を示す手順図である。
【図8】スルーダウン制御500を示す手順図である。
【符号の説明】
1 無人搬送車システム
2 電力変換装置
5 給電線
6 出力検出装置
7 制御装置
8 非常手段
9 受電ユニット
13 無人搬送車
14 タイマー
16 電力供給装置
50 給電路
F 出力位相値
J 出力電流値
Jd 断線検出電流値
Je 断線時出力電流値[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic guided vehicle system that drives an automatic guided vehicle by non-contact power supply including a power supply device to a power supply line, and particularly to a method for protecting the power supply device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic guided vehicle system that drives an automatic guided vehicle along a rail by non-contact power supply in a place where generation of dust is disliked, such as a clean room, has been known. Power is supplied to the automatic guided vehicle by supplying a high-frequency current to a power supply line laid along a rail and obtaining power from a generated magnetic field via a pickup coil. As a power source, a voltage and current can be adjusted using a power supply device having an inverter, and a high-frequency current is supplied to a power supply line to the automatic guided vehicle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As the connection points of the rails increase, for example, a branch path is provided on the track of the transport vehicle constituted by the rails, the connection points of the power supply lines also increase. Power is supplied after the operator confirms that the connection terminals of the power supply line are firmly fixed, but confirmation errors are likely to occur due to an increase in the number of connection points of the power supply line. Had become. If the power is turned on while the connection of the power supply line is insufficient, there is a possibility that an overvoltage or an overcurrent may be applied to a device constituting the non-contact power supply. In particular, an inverter provided in a power supply device is configured by electronic components such as a diode and a transistor. When an overvoltage or an overcurrent is applied, an element is damaged.
Therefore, the present invention provides an automatic guided vehicle system in which overvoltage and overcurrent do not occur even when the power is turned on while the connection of the power supply line is insufficient.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
That is, according to
The power supply includes:
Operates for a set time from the start of power supply to the power supply line A timer,
Detect output power of power supply device An output detection device;
If the detection result of the output detector is out of the predetermined range Stop supplying power to the feeder line Emergency means,
Output while the timer is running Electric power To Control target power Lower predetermined output Electric power Together with If the detection result of the output detection device is out of the predetermined range, the emergency means is activated. Output after timer operation is completed Electric power Control target Electric power A control device;
Is provided.
[0005]
In
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a wireless power supply system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic guided
The automatic guided
[0008]
In FIG. 1, the
.. Are arranged on the side of the
[0009]
A power supply device 16 is provided at one end (the opposite end side) of the
[0010]
The automatic guided
On the other hand, on the
[0011]
A method in which the power receiving
A
[0012]
A
[0013]
A
A
[0014]
The
[0015]
As shown in FIG. 1, the power supply device 16 includes an AC power supply 11, a
The forward conversion circuit is for outputting AC power input to the circuit as DC power, and the inverse conversion circuit is for outputting DC power input to the circuit as AC power. Then, the AC power input from the AC power supply 11 is first converted by the forward conversion circuit into DC power, and then the DC power is converted back into AC by the reverse conversion circuit and output to the
The forward conversion circuit performs power conversion from AC to DC.
When converting the DC power input from the forward conversion circuit into the AC power, the inverse conversion circuit can output AC power having a higher frequency than the AC power input from the AC power supply 11. Further, the magnitude of the DC power transmitted from the forward conversion circuit can be changed to an arbitrary value and output. The output is changed by changing the conduction time of the transistor in the inverse conversion circuit. The transistor conduction timing is periodic. Therefore, the conduction time is equal to the time (pulse width) for applying the base voltage. Hereinafter, the conduction time is referred to as an output phase value F, and the setting of the output phase value F is changed to change the magnitude of the output current value J from the inverter.
By the power conversion as described above, the power supply to the automatic guided
[0016]
The power supply device 16 is provided with the
The emergency means 8 is a protection means for the power supply device 16 that operates under the conditions described below, and normally does not affect the power supply from the AC power supply 11 to the
The
In the present embodiment, the current in the output power from the
[0017]
Power supply from the power supply device 16 to the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
The self-
Here, the predetermined output current value is a current value that is lower than the normal output current value in order to protect the power supply device 16 when a disconnection described below is detected. Further, the normal output current value is an output current value supplied when the automatic guided
In these processes and controls, the
[0018]
The power supply device 16 includes a control device 7 and a timer 14.
The switch of the timer 14 is automatically activated after a set time has passed, and constitutes a protection means of the
The timer 14 transmits an output suppression signal to the control device 7 during operation. While the output suppression signal is being transmitted (while the timer 14 is operating), the control device 7 determines that the output current value J of the
[0019]
The control device 7 is connected to the
Here, the control target current value J2 is an output current value when the output phase value F becomes the control target phase value F2. The diagnostic target current value J0 is an output current value when the output phase value F becomes the diagnostic target output phase value F0.
In addition, during the operation of the timer 14 in the self-
[0020]
The control panel 17 is an operation input unit of the automatic guided
[0021]
As shown in FIG. 3, in the
[0022]
The self-
First, the output phase value F and the time t are reset, and a value of 0 is assigned to each of them (step 201). Here, the time t is a variable used for determining whether or not the phase change unit time dT has been reached, as described later. Then, the output phase value F is changed stepwise at every phase change unit time dT.
Next, it is determined whether or not the output phase value F has reached the diagnostic target output phase value F0 (step 202). In the self-
If the output phase value F has not reached the diagnosis target output phase value F0, the process proceeds to step 203.
[0023]
The diagnostic target current value J0, which is the output current value at the diagnostic target output phase value F0, is about 10% of the control target current value J2 in this embodiment. Then, the output phase value F is increased to the diagnosis target output phase value F0 over a time corresponding to the self-diagnosis processing time T0 so that the output current value becomes the diagnosis target current value J0 from 0. The self-diagnosis processing time T0 is about 1 second in this embodiment.
[0024]
If there is a connection failure between the
Therefore, in the self-
Since the purpose of the self-
[0025]
In the processing from
First, at
If the time t has reached the phase change unit time dT, the output phase value F is increased by the diagnostic phase increase dF0 (step 205). If the time t does not reach the phase change unit time dT, the process proceeds to step 204.
In
[0026]
In FIG. 4, the broken line output current value Je in the case where the self-
In this case, that is, when the output current value J exceeds the disconnection detection current value Jd, as shown in FIG. 3, the self-
[0027]
If no abnormality is detected in the self-
At the end of the self-
[0028]
The through-up
First, the output phase value F and the time t are reset, a diagnostic target phase value F0 is substituted for the output phase value F, and a value of 0 is substituted for the time t (step 301).
Next, it is determined whether the output phase value F has reached the through-up target phase value F1 (Step 302). In the through-up
If the output phase value F has not reached the through-up target phase value F1, the process proceeds to step 303.
[0029]
In the processing from
First, in
If the time t has reached the phase change unit time dT, the output phase value F is increased by the through-up phase increase amount dF1 (step 305).
[0030]
Then, finally, the output phase value F reaches the through-up target phase value F1, and the processing is terminated based on the determination in
[0031]
The automatic
At the start of the automatic
[0032]
First, the controller 7 detects whether the operation command is in the OFF state, that is, whether the variable C is 1 or 0 (step 401). If the operation command is ON (variable C = 1), the process proceeds to step 402. If the operation command is in the OFF state (variable C = 0), the automatic
[0033]
In
In
[0034]
Next, the control device 7 determines whether or not the output current value J is larger than the control target current value J2 (step 404). If the output current value J is larger than the control target current value J2, the process proceeds to step 405. If the output current value J is smaller, the process skips
In
[0035]
When the operation command is turned off in the automatic
[0036]
In this embodiment, in the normal output state for driving the automatic guided
Alternatively, the output phase value F may be fixed at the end of the through-up
[0037]
The through-
First, the output phase value F and the time t are reset, the diagnostic target phase value F2 is substituted for the output phase value F, and a value of 0 is substituted for the time t (step 501).
Next, it is determined whether or not the output phase value F has reached 0 (step 502). In the through-
If the output phase value F is not 0, the process proceeds to step 503.
[0038]
In the processing from
First, in
If the time t has reached the phase change unit time dT, the output phase value F is decreased by the through-down phase decrease amount dF3 (step 505).
[0039]
Then, finally, the output phase value F reaches 0, and the process is terminated based on the determination in
At the end of the through-
[0040]
In the present embodiment, the output current value J of the inverter is detected by the output detection means 8, but the output current of the power supply device 16 may be detected, and if no current is detected, it may be determined that the wire is disconnected. good.
[0041]
【The invention's effect】
As described in
The power supply includes:
Operates for a set time from the start of power supply to the power supply line A timer,
Detect output power of power supply device An output detection device;
If the detection result of the output detector is out of the predetermined range Stop supplying power to the feeder line Emergency means,
Output while the timer is running Electric power To Control target power Lower predetermined output Electric power Together with If the detection result of the output detection device is out of the predetermined range, the emergency means is activated. Output after timer operation is completed Electric power Control target Electric power A control device;
Was established,
If there is an abnormality in the connection of the power supply line, an output abnormality can be detected at an output lower than a normal output. Further, when an output abnormality is detected, the emergency means operates in this low output state, so that the elements in the power supply device are reliably protected.
[0042]
3. The control device according to
The magnitude of the output during the operation of the timer can be set to a state lower than the normal output, and detection of an output abnormality in which the emergency means operates can be performed in a safe state, which is a state of a lower output. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic guided
FIG. 2 is a cross-sectional view in the traveling direction of a
FIG. 3 is a procedure diagram of power supply from a current supply device 16 to a
FIG. 4 is a diagram showing a time change of an output phase value F (output current value J) in a
FIG. 5 is a flowchart showing a self-
FIG. 6 is a procedure diagram showing a through-up
FIG. 7 is a procedure diagram showing an automatic
FIG. 8 is a procedure diagram showing a through-
[Explanation of symbols]
1 Automatic guided vehicle system
2 Power converter
5 Power supply line
6 Output detection device
7 Control device
8 Emergency measures
9 Power receiving unit
13 Automatic guided vehicles
14 Timer
16 Power supply device
50 power supply path
F output phase value
J Output current value
Jd disconnection detection current value
Output current value at Je disconnection
Claims (2)
電力供給装置には、
給電線への電力の供給開始から設定時間作動するタイマーと、
電力供給装置の出力電力を検出する出力検出装置と、
出力検出装置の検出結果が所定範囲外であれば給電線への電力供給を停止する非常手段と、
タイマーの作動中に出力電力を制御目標電力より低い所定出力電力に抑えると共に、出力検出装置の検出結果が所定範囲外であれば非常手段を作動させ、所定範囲内であればタイマーの作動終了後に出力電力を制御目標電力にする制御装置と、
を設けたことを特徴とする無人搬送車システム。In an automatic guided vehicle system that drives an automatic guided vehicle by non-contact power supply with a power supply device to a power supply line,
The power supply includes:
A timer that operates for a set time from the start of supplying power to the power supply line ,
An output detection device that detects output power of the power supply device ;
Emergency means for stopping power supply to the power supply line if the detection result of the output detection device is out of a predetermined range;
The output power during operation of the timer while suppressing a predetermined output power lower than the control target power, the detection result of the output detection device actuates the emergency measure if it is out of the predetermined range, after the timer operation end of long within a predetermined range A control device that sets the output power to the control target power ;
Automatic guided vehicle system characterized by having provided.
ことを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車システム。The control device, during the operation of the timer, the rate of increase of the output power , lower than after the end of the operation of the timer,
The automatic guided vehicle system according to claim 1, wherein:
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