JP3674065B2 - 搬送システムにおけるバッテリ充電方法及びその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はバッテリを搭載した天井式搬送車を備えた搬送システムにおけるバッテリ充電方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場内等において、天井に敷設された走行用レールに沿って走行し、地上ステーションとの間で荷の移載作業を行う天井式搬送車を備えた搬送システムが提案されている。この天井式搬送車は走行用レールに沿って走行する車体と、当該車体に対して昇降可能に設けられたハンドリング装置とから構成されている。
【０００３】
前記車体にはバッテリが搭載され、当該バッテリは天井式搬送車を走行させるための走行モータ、ハンドリング装置を昇降させる巻き上げ装置及びハンドリング装置の駆動電源を供給している。このバッテリへの充電作業は天井に設置された充電器との間で行われる。
【０００４】
しかしながら、充電器を天井に設置するには、作業者が天井付近まで登る必要があるため、高所作業機器等が必要となるとともに、高所作業となるため充電器の設置作業に時間や労力を要するという問題がある。更に、車体に設けられたバッテリに対して、バッテリ液を補うなどのメンテナンス作業を行う場合にも、同様高所作業となるためメンテナンス作業に時間や労力を要するという問題がある。
【０００５】
そこで、特開平５−２０７６１１号公報には、走行経路上に充電ステーションを設け、充電ステーションにて、使用中の消耗したバッテリを充電済みのバッテリに自動で交換する技術が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、充電ステーションにて消耗したバッテリと、充電済みのバッテリを交換するためには時間及び手間がかかるという問題がある。そして、このバッテリの交換時には、荷の搬送作業及び地上ステーションとの荷の移載作業等の各種作業を行うことができず、天井式搬送車の作業効率が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、天井式搬送車の作業効率を低下させることなく、効率良くバッテリを充電する搬送システムにおける充電方法及びその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１記載の発明は、搭載されたバッテリにより駆動される天井式搬送車の車体に対して吊下部材を介して昇降する昇降体と、前記天井式搬送車との間で荷の移載作業を行う地上ステーションとを備え、前記バッテリを前記昇降体に搭載した搬送システムにおけるバッテリ充電方法であって、前記昇降体を地上ステーション側に降下させて、前記昇降体に設けられた充電用コネクタと、前記地上ステーションに設けられた電源コネクタとを連結させ、前記バッテリに充電電源を供給させることをその要旨とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記吊下部材は導電部材からなり、前記バッテリからの電源は当該吊下部材を介して車体側に給電されることをその要旨とする。
請求項３記載の発明は、搭載されたバッテリにより駆動される天井式搬送車の車体に対して吊下部材を介して昇降する昇降体と、前記天井式搬送車との間で荷の移載作業を行う地上ステーションとを備え、前記バッテリを前記昇降体に搭載した搬送システムにおけるバッテリ充電装置であって、前記昇降体に設けた充電用コネクタと、前記地上ステーションに設けられ、昇降体の下降時には前記充電用コネクタを接続可能に設けた電源コネクタと、地上側に設けられ、前記電源コネクタと接続されたバッテリ充電器とを備えたことをその要旨とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記昇降体は荷を載置するためのハンドリング装置であることをその要旨とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記吊下部材は導電部材からなり、バッテリからの電源は当該吊下部材を介して車体側に給電されることをその要旨とする。
【００１２】
【作用】
従って、請求項１記載の発明によれば、天井式搬送車が昇降体を降下させると、昇降体側の充電用コネクタと、地上ステーション側の電源コネクタとが接続され、充電電源からの電源によりバッテリは充電される。また、昇降体にバッテリが搭載され、昇降体の昇降とともにバッテリも昇降する。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、吊下部材は導電部材から形成されているので、昇降体に搭載されたバッテリからの電源は当該吊下部材を介して車体側に給電される。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、天井式搬送車が昇降体を降下させると、昇降体側の充電用コネクタと、地上ステーション側の電源コネクタとが接続され、充電電源からの電源によりバッテリは充電される。また、昇降体にバッテリが搭載され、昇降体の昇降とともにバッテリも昇降する。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、地上ステーションと、ハンドリング装置との荷の移載作業時に昇降体側の充電用コネクタと、地上ステーション側の電源コネクタとが接続され、バッテリが充電される。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、吊下部材は導電部材から形成されているので、昇降体に搭載されたバッテリからの電源は当該吊下部材を介して車体側に給電される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜図７に従って説明する。
図１，図２に示すように、工場等の天井には、走行経路を形成する走行用レール１が敷設され、当該走行用レール１に沿って天井式搬送車２が走行するようになっている。そして、天井式搬送車２は走行経路下に位置し、地上に設けられた地上ステーションＳＴとの間で荷Ｗの移載作業を行うようになっている。
【００１８】
走行用レール１は、断面ほぼコの字状をなし、水平に延びる下側支持部３と、上側支持部４と、両支持部３，４を連結する連結部５とから構成されている。この走行用レール１は押し出し成形により形成されている。前記下側支持部３の先端には起立部３ａが走行用レール１の長手方向に沿って形成されている。起立部３ａの先端（上端）には基端側より幅広の水平部３ｂが形成されている。又、上側支持部４の先端には下方へ突出するガイド突条４ａが走行用レール１の長手方向に沿って形成されている。
【００１９】
天井式搬送車２を構成する車体としての搬送体６には、図１に示すように、走行輪としての駆動輪７及び従動輪８が設けられている。天井式搬送車２は、これら駆動輪７及び従動輪８が水平部３ｂを転動することにより、走行用レール１に沿って走行するようになっている。この搬送体６には、走行モータ９が設けられている。そして、前記駆動輪７は当該走行モータ９の駆動に基づいて駆動されるようになっている。
【００２０】
搬送体６には、ガイドローラ１０ａ，１０ｂが設けられ、ガイド突条４ａ及び起立部３ａの側面を転動することにより、走行時における搬送体６の横振れを防止するようになっている。
【００２１】
又、搬送体６の下面には、光通信器Ｈａが取り付けられている。
更に、搬送体６の下部には、吊下部材としての複数（本実施例では４本）の吊下ベルト１１を介して昇降体を構成する基台１２が取り付けられている。この吊下ベルト１１はステンレス等の導電材料からなる薄板から構成されている。又、吊下ベルト１１は搬送体６に設けられた巻き上げ装置１３にて巻き上げ、繰り出しが行われ、基台１２は当該吊下ベルト１１の巻き上げ、繰り出しに基づいて昇降するようになっている。又、基台１２上には、バッテリＢが載置されている。このバッテリＢは吊下ベルト１１の下端に対して電気的に接続されている。更に、基台１２には前記光通信器Ｈａと対向する位置に光通信器Ｈｂが取り付けられている。
【００２２】
一方、前記巻き上げ装置１３は、各吊下ベルト１１に対応して設けられ、当該吊下ベルト１１を巻き取る巻き取りドラム１４と、各巻き取りドラム１４を連結する連結軸１５及びベルト１６と、巻き取りドラム１４に形成されたパイプ部１７と、当該パイプ部１７に接触する接触子１８と、ドラム１４を回転駆動する駆動モータ１９とから構成されている。尚、前記巻き取りドラム１４は導電部材としての鋼材から形成されている。このため、バッテリＢからの電源は吊下ベルト１１、巻き取りドラム１４、パイプ部１７及び接触子１８を介して走行モータ９及び駆動モータ１９等へと供給される。即ち、このバッテリＢからの電源供給によって走行モータ９及び駆動モータ１９が駆動され、天井式搬送車２の走行及び巻き上げ装置１３の巻き上げ、繰り出しが行われるようになっている。
【００２３】
又、基台１２には、荷Ｗを載置するための昇降体を構成するハンドリング装置２１が取り付けられている。このハンドリング装置２１には、基台１２に取り付けられた上板部２２、上板部２２の下部に取り付けられた四角形状の枠体２３、前記枠体２３内に取り付けられた車載コンベア装置２４とから構成されている。この車載コンベア装置２４には、荷Ｗを載置するとともに、移載するためのコンベアベルト２４ａが設けられ、当該ベルト２４ａは車載コンベアモータ２４ｂの駆動に基づいて回転駆動される。又、前記各枠体２３は連結フレーム２３ａにて連結され、その連結フレーム２３ａには突部２３ｂが形成されている。突部２３ｂには鉛直方向に延びるとともに、上方に向かうほど縮径するテーパ状のガイド孔２３ｃが形成されている。
【００２４】
又、前記枠体２３の側部には、取付部材Ｒａを介して充電用コネクタとしての充電カップラ２５が取り付けられている。図４，図６に示すように、充電カップラ２５の下部には、収納凹部２５ａが形成されている。この収納凹部２５ａの上面には２箇所に収納孔２５ｂが形成されている。各収納孔２５ｂには電極端子２６が配設され、これら電極端子２６はスプリング２６ａにて常には下方に付勢されている。
【００２５】
図１，図３に示すように、前記ステーションＳＴには地上コンベア装置２７が設けられ、当該地上コンベア装置２７には複数のローラ２７ａが設けられている。即ち、このローラ２７ａは地上コンベアモータ２７ｂが駆動されることにより、回転駆動されるようになっている。又、地上コンベア装置２７の前側には、ハンドリング装置２１を配置するポートＰＴが設けられている。そして、これらコンベアベルト２４ａ及びローラ２７ａが駆動された状態において、地上コンベア装置２７と車載コンベア装置２４との間で荷Ｗの移載作業が行われる。この場合、前記コンベアベルト２４ａの上面と、前記ローラ２７ａの上端とが面一になるハンドリング装置２１の高さが移載高さとなる。
【００２６】
又、前記ポートＰＴのフレームの両側には鉛直に延びるガイドピンＰが設けられ、各ガイドピンＰの先端部には先端に向かうほど縮径するテーパ部Ｐａが形成されている。即ち、ガイドピンＰはハンドリング装置２１の降下時に前記ガイド孔２３ｃに挿通されることにより、当該ハンドリング装置２１をポートＰＴに対して確実に位置決めするようになっている。
【００２７】
又、ポートＰＴには取付部材Ｒｂを介して電源コネクタとしての電源カップラ２８が取り付けられている。図５，図６に示すように、この電源カップラ２８の上面には２個の電極端子２９が設けられている。そして、ガイドピンＰがガイド孔２３ｃに挿通された状態で、ハンドリング装置２１が移載高さまで降下すると、充電カップラ２５の収納部２５ａに電源カップラ２８の頭部２８ａが挿通され接続される。この接続状態において、各カップラ２５，２８の電極端子２６と電極端子２９とは互いに接触する。そして、その接触により充電器３０からの電源が充電カップラ２５側に供給される。この充電器３０は急速充電用の充電器であって、短時間にバッテリを充電する能力を有する。即ち、ハンドリング装置２１が移載高さにある場合には、充電カップラ２５，電源カップラ２８が接続されることによりバッテリＢに充電器３０からの電源が供給され、充電器３０が急速充電されるようになっている。しかも、電極端子２６，２９は電源カップラ２５，２８の接続時において当該電極端子２９により電極端子２６がバネ力に抗して上方に押圧された状態で接触している。このため、電極端子２６，２９を確実に接触させることができる。
【００２８】
次に、天井式搬送車２の電気的構成について説明する。
図７に示すように、搬送体６には、搬送体６自身を制御するための車載コントローラ３１が設けられている。車載コントローラ３１には走行モータ９及び巻き上げ装置１３の駆動用の駆動モータ１９が接続されている。即ち、車載コントローラ３１は走行モータ９及び駆動モータ１９を駆動制御するようになっている。
【００２９】
車載コントローラ３１は光通信器Ｈａ，Ｈｂを介してハンドリング装置２１に設けられた移載コントローラ３３と通信可能に設けられている。移載コントローラ３３には車載コンベアモータ２４ｂが接続されている。移載コントローラ３３は車載コントローラ３１からの指令信号に基づいて車載コンベアモータ２４ｂを駆動制御するようになっている。又、移載コントローラ３３は例えばコンベアベルト２４ａ上の荷Ｗの移載が完了したか否かを示す完了信号や、当該コンベアベルト２４ａ上の荷Ｗの載置状態等を示す各種信号を車載コントローラ３１に出力し、当該車載コントローラ３１は移載コントローラ３３からの各種信号に基づいてコンベアベルト２４ａ上の荷Ｗの状態を判断するようになっている。
【００３０】
そして、走行モータ９、駆動モータ１９及び車載コンベアモータ２４ｂはバッテリＢから電源が供給されるようになっている。更に、車載及び移載コントローラ３１，３３にもバッテリＢから電源が供給されるようになっている。
【００３１】
このように構成された天井式搬送車２にて、ステーションＳＴとの間で荷Ｗの移載作業を行う場合には、天井式搬送車２の図示しない検出センサが走行用レール１に取着されたステーションＳＴを示す検出マークを検出することにより、ステーションＳＴの位置を判別し、車載コントローラ３１は天井式搬送車２を停止させる。その後、車載コントローラ３１は巻き上げ装置１３を駆動し、吊下ベルト１１を繰り出してハンドリング装置２１を移載高さまで下降させる。すると、ガイド孔２３ｃはガイドピンＰに挿通され、ハンドリング装置２１は地上ステーションＳＴに対して位置決めされる。
【００３２】
この場合、天井式搬送車２の走行及びハンドリング装置２１の昇降は、バッテリＢからの電源の供給により行われる。
そして、ハンドリング装置２１が移載高さまで降下し、充電カップラ２５，電源カップラ２８が接続されると、充電器３０からバッテリＢに電源が供給され、当該バッテリＢは急速充電される。この間、コンベア装置２４のコンベアベルト２４ａはバッテリＢからの電源に基づいて駆動され、コンベアベルト２４ａ上の荷Ｗを地上コンベア装置２７上に載置したり、地上コンベア装置２７上の荷Ｗをコンベアベルト２４ａ上に載置する荷Ｗの移載作業を行う。
【００３３】
そして、この荷Ｗの移載作業が終了すると、吊下ベルト１１は巻き上げられ、ハンドリング装置２１は上昇する。すると、ハンドリング装置２１の上昇とともに、充電カップラ２５，電源カップラ２８の接続が解除され、バッテリＢの充電作業が終了する。
【００３４】
従って、上記実施例によれば、地上ステーションＳＴとの間で、荷Ｗの移載作業を行うためにハンドリング装置２１が移載位置まで下降した時に、充電カップラ２５，２８が接続され、バッテリＢが充電される。従って、単にハンドリング装置２１を移載位置まで下降させるだけで容易にバッテリＢの充電を行うことができる。しかも、充電器３０は急速充電器なので、移載作業中にバッテリＢを充電することができ、バッテリＢを充電するための作業時間を特別に設ける必要がなく、天井式搬送車２の稼働率を向上させることができる。
【００３５】
又、充電器３０は工場の床面側に設置したので、例えば充電器３０を天井側に設け、ハンドリング装置２１の巻き上げ時にバッテリＢの充電を行う場合に比較して、容易に充電器３０を設置することができる。しかも、基台１２上のバッテリＢを地上に降下させて容易に充電できるとともに、バッテリＢの充電時等において当該バッテリＢにバッテリ液を補うなどのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００３６】
又、バッテリＢからの電源は吊下ベルト１１を介して搬送体６側、即ち、走行モータ９及び駆動モータ１９等に供給されるので、電源供給用の専用のケーブルを設ける必要がなく、電源供給のための構成を簡略化できる。
【００３７】
更に、搬送体６側に供給される電源は、巻き上げ装置１３のパイプ部１７と、接触子１８との接触に基づいて容易に搬送体６側に供給できる
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変更して次のように実施してもよい。
【００３８】
（１）上記実施例では、吊下ベルト１１を介してバッテリＢからの電源を搬送体７側に供給したが、専用の電源供給ケーブルを使用してバッテリＢからの電源を供給してもよい。
【００３９】
（２）上記実施例において、接触子１８を巻き取りドラム１４に巻き取られた吊下ベルト１１に接触するように構成してもよい。
（３）上記実施例において、ハンドリング装置２１には車載コンベア装置２４に代えて荷を把持するためのチャック装置を設けてもよい。又、車載コンベア装置２４やチャック装置を特に設けず、枠体２３の底面上に荷を載置するように構成してもよい。
【００４０】
（４）上記実施例において、ハンドリング装置２１とは別に搬送体６に対して昇降する昇降体を設け、当該昇降体に充電ケーブルを取り付け、昇降体の降下時にバッテリＢの充電を行うように構成してもよい。
【００４１】
（５）上記実施例において、吊下部材として吊下ベルト１１に代えて吊下チェーンを使用してもよい。
（６）上記実施例では、充電場所を移載作業を行う地上ステーションとしたが、充電専用のステーションを設け、その専用ステーションにてバッテリの充電を行うようにしてもよい。
【００４２】
（７）上記実施例では、基台１２にバッテリＢを載置したが、搬送体６側に設置してもよい。この場合、基台１２に充電カップラ２５を設け、その充電カップラは吊下ベルト１１又は専用のケーブルを介してバッテリに接続する。すると、吊下ベルト１１により昇降体（基台１２及びハンドリング装置２１等）を吊り下げるための吊り下げ荷重を小さくすることができる。
【００４３】
上記実施例から把握できる技術思想について、以下にその効果とともに記載する。
（１）前記吊下部材は吊下ベルト１１である。従って、吊下ベルト１１にて容易且つ確実にハンドリング装置２１を昇降させることができる。
【００４４】
尚、本明細書中において使用した用語「導電部材」を次のように定義する。
「導電部材」とは、電流を流すことができる部材であって、上記実施例に示すステンレス及び鋼材等の鉄からなる部材のみならず、例えば比較的導電率の高い金、銀、銅、アルミニウム、クロム及びニッケル等からなる各種の部材をも含む意味である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように各請求項記載の発明によれば、昇降体の下降に基づいて容易にバッテリを充電することができる。また、バッテリが昇降体に載置されているので、当該昇降体の降下時に、地上にて容易にバッテリの充電やメンテナンス作業を行うことができる。請求項４記載の発明によれば、昇降体を降下させ、ハンドリング装置と地上ステーションとの移載作業時において容易にバッテリを充電することができる。請求項２，５記載の発明によれば、昇降体を吊下する吊下部材から電源が供給され、バッテリが充電されることから、バッテリ充電のための構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 天井式搬送車及び地上ステーションを示す概略構成図。
【図２】 天井式搬送車を示す正面図。
【図３】 地上ステーション及びハンドリング装置を示す側面図。
【図４】 ハンドリング装置側の充電カップラを示す斜視図。
【図５】 地上ステーション側の電源カップラを示す斜視図。
【図６】 充電カップラと電源カップラを示す断面図。
【図７】 天井式搬送車の電気ブロック図。
【符号の説明】
２…天井式搬送車、６…車体としての搬送体、１１…吊下部材としての吊下ベルト、２１…昇降体としてのハンドリング装置、２５…充電用コネクタとしての充電カップラ、２８…電源コネクタとしての電源カップラ、ＳＴ…地上ステーション、Ｂ…バッテリ。

Claims (5)

1. 搭載されたバッテリにより駆動される天井式搬送車の車体に対して吊下部材を介して昇降する昇降体と、前記天井式搬送車との間で荷の移載作業を行う地上ステーションとを備え、前記バッテリを前記昇降体に搭載した搬送システムにおけるバッテリ充電方法であって、
   前記昇降体を地上ステーション側に降下させて、前記昇降体に設けられた充電用コネクタと、前記地上ステーションに設けられた電源コネクタとを連結させ、前記バッテリに充電電源を供給させる搬送システムにおけるバッテリ充電方法。
2. 前記吊下部材は導電部材からなり、前記バッテリからの電源は当該吊下部材を介して車体側に給電される請求項１記載の搬送システムにおけるバッテリ充電方法。
3. 搭載されたバッテリにより駆動される天井式搬送車の車体に対して吊下部材を介して昇降する昇降体と、前記天井式搬送車との間で荷の移載作業を行う地上ステーションとを備え、前記バッテリを前記昇降体に搭載した搬送システムにおけるバッテリ充電装置であって、
   前記昇降体に設けた充電用コネクタと、
   前記地上ステーションに設けられ、昇降体の下降時には前記充電用コネクタを接続可能に設けた電源コネクタと、
   地上側に設けられ、前記電源コネクタと接続されたバッテリ充電器と
   を備えた搬送システムにおけるバッテリ充電装置。
4. 前記昇降体は荷を載置するためのハンドリング装置である請求項３記載の搬送システムにおけるバッテリ充電装置。
5. 前記吊下部材は導電部材からなり、バッテリからの電源は当該吊下部材を介して車体側に給電される請求項３又は４記載の搬送システムにおけるバッテリ充電装置。

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