JPH0393403A - 無人車におけるトロリ式充電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は無人搬送システム等に利用される無人車に係
り、電力の充電を行うトロリ式充電装置に関するもので
ある． ［従来の技術］ 従来、走行経路に敷設した誘導線に沿って複数の無人車
を順次操舵自走させる無人搬送システムは一般的に知ら
れている。この無人搬送システムは、コンベアのような
固定設備に代わる物流システムとして機械製造の組付ラ
イン等で実用化されている． この場合の無人車では電動式がほとんどであり、無人車
にはバッテリが搭載さている．又、無人車に充電を行う
ために、走行経路の近傍には充電ステーションが設けら
れており、充電を要する無人車が走行経路から充電ステ
ーションへ待避して適宜に充電を行うようになっている
（例えば、実開昭５５−１０４３４６号公報に開示され
た「バツテリ・カーの自動充電装置」）． ［発明が解決しようとする課Ｂ］ しかしながら、前記充電ステーシツンでは、同ステーシ
ッンヘ無人車を一々待避させて停止状態で充電を行わな
ければならず、その充電の間だけ無人車を搬送用として
使用することができなかった．又、充電ステーションが
満車の場合には、充電を要する次の無人車を充電ステー
シランの手前で一旦待機させなければならず、物流シス
テムとしての流れが止められるという不都合があった．
この発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的は、特別な充電ステーシツンを不要にするこ
とが可能で、充電実行中の待避時間や、充電待ちの際の
待機時間を省略することが可能な無人車におけるトロリ
弐充電装置を提供することにある． ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達戒するためにこの発明においては、走行
経路に敷設した誘導線に沿って操舵自走する無人車にお
いて、走行経路に予め設けられた低速走行区間を充電エ
リアとして、その充電エリアの走行経路に沿って配設さ
れた電力供給用のトロリ線と、無人車にてトロリ線に摺
接可能に設けられた集電用の接触子と、無人車に設けら
れ、接触子にて集電された電力を充電するバソテリと、
無人車に設けられ、充電エリアへの進入を検知する進入
検知手段と、その進入検知手段の検知に基いて無人車を
微速度走行させる第１の走行制御手段と、無人車に設け
られ、充電エリアからの退出を検知する退出検知手段と
、その退出検知手段の検知に基いて無人車の微速度走行
制御を解除する第２の走行制御手段とを備えている． ［作用］ 従って、走行経路に敷設した誘導線に沿って無人車が操
舵自走する際に、進入検知手段によって充電エリアへの
進入が検知されることにより、その検知に基いて第１の
走行制御手段は無人車の微速度走行を開始させる． 無人車が微速度走行を開始すると、同無人車に設けられ
た集電用の接触子が無人車の微速度走行に伴いながら電
力供給用のトロリ線にゆっくりと摺接される。そして、
無人車が充電エリアを微速度走行する間に、接触子によ
って集電された電力がバッテリに充電される． その後、退出検知手段によって充電エリアからの退出が
検知されることにより、その検知に基いて第２の走行制
御手段は無人車の微速度走行を解除させる． ［実施例］ 以下、この発明を機械製造の組付ラインに具体化したー
実施例を第１図〜第５図に基いて詳細に説明する． 第５図は複数の無人車ｌを用いた無人搬送システムの概
略構或を示している．この実施例において路面上には、
誘導線（例えば微小低周波電流を導通させる誘導線）２
が略四角形状に敷設されて走行経路３を形威している．
この走行経路３の一つの直線部分の路側には、複数の組
付ステーション４を包含する低速走行区間としての組付
エリア５が配設されている．各組付ステーション４には
各種組付部品が予め配列されると共に、それらの部品を
組付ける作業者Ｍが配属されている．又、この組付エリ
ア５の手前側、即ち無人車１の進行方向Ｆの上流側にお
いて走行経路３には、部品組付け前のワークＷを無人車
１に搭載搬入するための搬入ステーション６が配設され
ている。更に、組付エリア５の下流側において走行経路
３には、部品組付けを終了したワークＷを無人車１．か
ら移載搬出するための搬出ステーション７が配設されて
いる． 前記組付エリア５は充電エリアをなすものであり、第１
．５図に示すように、その路側において誘導線２の一側
、即ち作業者Ｍが位置する側とは反対側には、電力供給
用の一対のトロリ線８が誘導線２に沿って平行に敷設さ
れている．又、両トロリ線８の一端は組付エリア５の近
傍に配設された充電器９のプラス端子９ａ及びマイナス
端子９ｂにリード線８ａを介してそれぞれ接続され、こ
の充電器９からトロリ線８に所定の電力が供給されるよ
うになっている． 組付エリア５の入口側には、無人車ｌが同エリア５に達
したことを指示するための進入マーク１０が配設され、
出口側には、無人車ｌが同エリア５から退出することを
指示するための退出マーク１１が配設されている．第１
図に示すように、前記各マーク１０．１１は複数枚（こ
の場合それぞれ４枚）の鉄板片ｌ２の配列組合せによっ
て互いに異なるパターンに形威されたものであり、無人
車ｌの進行方向Ｆに対して誘導線２を挟んだ左右両側に
て各鉄板片１２が適宜に配置されている．更に、進入マ
ークｌＯの近傍において路面上には、前記充電器９に電
力供給の開始を指示するために、無人車１の通過を検知
する進入リードスイッチｌ３が配設されている．同様に
、退出マーク１１の近傍において路面上には、前記充電
器９に電力供給の終了を指示するために、無人車ｌの通
過を検知する退出リードスインチｌ４が配設されている
．そして、各リードスイッチ１３．１４の検出信号が充
電器９へ出力され、同検出信号に基いて充電器９の動作
が制御されるようになっている． 尚、この実施例において、充電器９は所定の制御装置を
備えたものであり、各リードスイッチ１３．１４からの
検出信号に基いて複数の無人車１が組付エリア５内を同
時に走行していると判断した場合には、走行中の全ての
無人車１が組付エリア５から退出したと判断するまでは
、トロリ線８への，電力供給を継続するようになってい
る．次に、無人車ｌについて説明すると、無人車ｌは前
記走行経路３に沿って走行するものであり、誘導腺２に
より誘導されて操舵自走するために誘導線２を検知して
横変位を修正する操舵機構と、同誘導線２に沿って走行
するための走行機構とを備えている．この実施例では、
第３図に示すように車体２ｌの下面中央部に操舵機構及
び走行機構を構威する左右一対の駆動輪（片側のみ図示
）２２が設けられ、同じく車体２１の下面前後左右両側
に補助輪（片側のみ図示）′２３がそれぞれ設けられて
いる． 又、第１．３図に示すように、誘導線２を検知するため
に、車体２１の下面前側には微小低周波電流に感応する
電磁式のピックアンプコイル２４が設けられている．更
に、組付エリア５の入口側及び出口側に設けられた各マ
ーク１０．１１を読み取るために、即ち充電エリアであ
る組付エリア５への進入及び同エリア５からの退出を検
知するために、車体２ｌの下面略中央部には各マーク１
０．１１の鉄板片ｌ２を検知するための複数（この場合
６個）の近接センサよりなる進出検知手段及び退出検知
手段としてのマークセンサ２５が配設されている．この
マークセンサ２５は前記各マーク１０．１１の鉄板片ｌ
２の配置間隔と同一寸法で取付けられ、各鉄板片１２を
対向検知することにより各マーク１０．１１のパターン
を読み取る．即ち、充電エリア５への進入の指示及び組
付エリア５からの退出の指示をそれぞれ読み取るように
なっている．又、車体２１の前側下面には、前記各リー
ドスイッチ１３．１４を作動させるためのマグネット２
７が取付けられている．一方、車体２ｌの上面は荷台２
６になっており、その荷台２６にワークＷが＊置される
． 第２図に示すように、車体２ｌの一側には、組付エリア
５の路側に敷設されたトロリ＆ＩＩ８に摺接可能なロン
ド状をなす集電用の一対の接触子２８を内蔵したケース
２１ａが配設されている．この接触子２８は車体２１の
一側から下方へ突出するように往復動可能に支持され、
その接触子２８上には同接触子２８をトロリ線８に圧接
させるための圧縮バネ２９が取付けられている．又、車
体２ｌの内部には、接触子２８を往復駆動させるための
アクチュエータ３０が設けられており、両接触子２８の
基端は絶縁用のブラケット３ｌを介してアクチュエータ
３０のロッド３０ａに固着されている． 従って、アクチェエータ３０のロフド３０ａが伸縮され
ることにより、両接触子２８が第２図に示すようにトロ
リ線８に接触する集電位置と、トロリ線８から離間して
一部がケース２１ａ内に収められる収納位置との間で往
復動される．尚、この接触子２Ｂは組付エリア５以外の
走行経路３上では収納位置に配置されることになる．又
、車体２１の内部には、接触子２８にて集電された電力
を充電するためのバンテリ３２が設けられており、各接
触子２８に接続されたリード線３３の一端が、バソテリ
３２のプラス端子３２ａ及びマイナス端子３２ｂにそれ
ぞれ接続されている． 次に、上記のようにｔ！威した無人車ｌに搭載された走
行制御装置の電気的構或を第４図に従って説明する． 第１及び第２の走行制御手段としての車載用のマイクロ
コンピュータ４ｌは中央処理装２（ｃｐＵ〉　４２、制
御プログラム等を予め記憶したＲＯＭ４３、ＣＰＵ４２
の演算結果等を一時記憶するＲＡＭ４４から構威され、
ＲＯＭ４３に記憶した制御プログラムに従って各無人車
ｌ毎の走行処理動作を実行する． ＣＰＵ４２は予め定められた制御プログラムに基いてモ
ータ駆動回路４５に速度指令信号を出力し、左側の駆動
輪２２に駆動連結された直流モータよりなる左側走行用
モータ４６の回転方向及び回転速度を制御する．同様に
、ＣＰＵ４　２はモータ駆動回路４７に速度指令信号を
出力し、右側の駆動輪２２に駆動連結された直流モータ
よりなる右側走行用モータ４８の回転方向及び回転速度
を制御する．又、ＣＰＵ４　２は各走行用モータ４６．
４８の回転方向及び回転速度を検出する速度センサ４９
．５０からの検出信号を入力し、その時々の各走行用モ
ータ４６．４Ｂの走行方向及び走行速度を演算する． 一方、ＣＰＵ４２はピックアップコイル２４からの検出
信号を入力し、その検出信号に基いて各走行用モータ４
６．４Ｂを駆動させ、無人車１が誘導線２に沿って走行
するように操舵制御を行う．更に、ＣＰＵ４２はマーク
センサ２５からの検出信号を入力し、その検出信号に基
いて進入マーク１０及び退出マークｌ１の有無を判断す
る．そして、ＣＰＵ４　２はマークセンサ２５からの検
出信号に基いて進入マークｌＯの存在を判断した時、無
人車１が組付エリア５に進入したものとして、組付エリ
ア５内における所要の充電時間を確保するために、組付
エリア５内における無人車ｌの走行速度が予め定められ
た一定速度である微速度（例えば、０．７５ｍ／分〜１
．７５ｍ／分）になるように各モータ駆動回路４５．４
７を介して各走行用モータ４６，４Ｂを走行制御する。

これと同時に、接触子２８をトロリｖＡ８に接触させる
べくアクチュエータ駆動回路５ｌに集電指令信号を出力
し、アクチュエータ３０のロソド３０ａを下方へ伸長さ
せて接触子２８を集電位置に配置する． その逆に、ＣＰＵ４　２はマークセンサ２５からの検出
信号に基いて退出マーク１ｌの存在を判断した時、無人
車ｌが組付エリア５から退出するものとして、微速度走
行の制御を解除してそれよりも速い通常の走行速度にな
るように各モータ駆動回路４５．４７を介して各走行用
モータ４６．４８を走行制御する．これと同時に、接触
子２８をトロリ線８から離間させるためにアクチュエー
タ駆動回路５ｌに収納指令信号を出力し、．アクチュエ
ータ３０のロッド３０ａを収縮動作させて接触子２８を
収納位置に復帰させる． 次に、上記のように構威したトロリ弐充電装置の作用に
ついて説明する．尚、以下の説明では、便宜上、１台の
無人車ｌのみが組付エリア５を通過することを前提とし
て述べる． 第５図において、搬入ステーション６にてワークＷを搭
載した無人車ｌは誘導線２に沿って操舵自走しながら組
付エリア５に進入する．そして、組付エリア５に進入し
た無人車１は各組付ステーション４の側方を微速度走行
で通過し、その通過に伴って各作業者ＭがワークＷに対
する部品組付けを適宜に行う．その後、組付エリア５に
て部品組付けの終了したワークＷを搭載した無人車ｌが
組付エリア５から退出して搬出ステーション７に達する
と、同ステーション７にてワークＷの移載搬出が行われ
る．そして、ワークＷの移載搬出が終了すると、無人車
１は次のワークＷを再び搭載するために搬入ステーショ
ン６へと向かって走行する． 又、無人車ｌが組付エリア５に到達してマークセンサ２
５が進入マークｌＯを検知すると、車載用のＣＰＵ４２
は無人車１を微速度走行させるために、各モータ駆動回
路４５．４７に微速度走行指令信号を出力し、各走行用
モータ４６．４Ｂを走行制御する．これと同時に、ＣＰ
Ｕ４２はアクチェエータ駆動回路５ｌに集電指令信号を
出力し、アクチェエータ３０のロッド３０ａを伸長動作
させて接触子２Ｂをトロリ線゛８に接触させる．この状
態では、リード線８ａ１　トロリ線８、接触子２８及び
リード線３３を介して充電器９とバッテリ３２とが電気
的に導通状態となる． そして、その直後に無人車ｌが更に進行して進入リード
スイッチｌ３の上を通過すると、同リードスイッチｌ３
が作動して充電器９に電力供給の開始を指示する信号が
出力される．よって、充電器９が作動してトロリｖＡ８
に充電電圧が印加され、接触子２８にて集電された電力
がバンテリ３２に充電され始める． このとき、無人車１は微速度走行を継続しているので、
接触子２８はトロリ線８にゆっくりと摺接しながら移動
することになり、接触子２Ｂによる集電及びバッテリ３
２の充電も継続される．又、組付エリア５では無人車１
が微速度走行しているので、充分な充電時間を確保する
ことができる．更に、接触子２８は圧縮バネ２９の作用
によってトロリ線８に圧接されるので、接触不良による
アークの発生を未然に防止することができる．やがて、
無人車１が組付エリア５の出口側にさしかかって退出リ
ードスイッチ１４の上を通過すると、同リードスイッチ
ｌ４が作動して充電器９に電力供給の終了を指示する信
号が出力される．よって、充電器９がトロリ線８への電
圧印加を停止し、バッテリ３２への充電が終了する．そ
して、その直後に無人車１が更に走行してマークセンサ
２５が退出マーク１１を検知すると、車載用のＣＰＵ４
　２は無人車ｌの微速度走行を解除し、その微速度より
も速い通常の走行速度にするために、各モータ駆動回路
４５．４７に微速度走行解除信号を出力して各走行用モ
ータ４６，４８を走行制御する．これと同時に、ＣＰＵ
４　２はアクチュエータ駆動回路５１に収納指令信号を
出力し、アクチュエータ３ｏのロソド３０ａを収縮動作
させて接触子２８をケース２１ａへ収納復帰させる． 上記のようにこの実施例では、走行経路３の組付エリア
５を充電エリアとして、その組付エリアの路側にトロリ
ｗＡ８を敷設し、無人車ｌを微速度走行させながら接触
子２８によって集電を行ってバッテリ３２への充電を行
うようにしているので、従来例の充電ステーションのよ
うに無人車を一々待避させて充電を行う場合とは異なり
、無人車ｌの走行に伴って充電を行うことができる．こ
のため、無人車１を一旦待避させるための特別な充電ス
テーシッンを不要にすることができる．又、充電の間も
無人車ｌを搬送用として使用することができ、充電を要
する次の無人車ｌを組付エリア５の手前位置にて走行経
路３上に一旦待機させる必要も全くない．即ち、充電実
行中の待避時間や、充電待ちの際の待機時間を省略する
ことができる．従って、走行経路３上の各無人車１の流
れが途中で止められることがなく、物流システムとして
の円滑な流れを常に確保することができる．尚、この発
明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨
を逸脱しない範囲において構或の一部を適宜に変更して
次のように実施することもできる． （１）前記実施例では、組付エリア５を通過する度毎に
接触子２８をトロリ線８に接触させて充電を行うように
構威したが、バンテリ３２の充電状態を計測し、必要に
応じて接触子２８をトロリ線８に接触させるように構威
してもよい．即ち、バッテリ３２の充電状態が充分であ
る場合には、組付エリア５を通過しても接触子２８をト
ロリ線８に接触させないようにしてもよい． （２）前記実施例では、組付エリア５の入口側及び出口
側にそれぞれ進入リードスイッチ１３及び退出リードス
イソチ１４を設け、各リードスイッチ１３．１４の検出
に基いて無人車ｌが組付エリア５内に存在することが判
断されたときのみに充電器９を作動させて電力供給を行
うようにしたが、充電器９を常時作動させて電力供給を
行うようにしてもよい． （３）前記実施例では、進入検知手段及び退出検知手段
として、組付エリア５の入口側及び出口側に設けた進入
マーク１０及び退出マーク１１を検知するマークセンサ
２５を設けたが、組付エリア５の入口側及び出口側に発
光器を設けて、その発光を検知する光センサを進入検知
手段及び退出検知手段として無人車ｌに設けてもよい．
［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、特別な充電ステ
ーションを不要にすることができ、充電実行中の待避時
間や、充電待ちの際の待機時間を省略することができ、
物流システムとしての無人車の円滑な流れを常に確保す
ることができるという優れた効果を発揮する．

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　走行経路に敷設した誘導線に沿って操舵自走する無
   人車において、 前記走行経路に予め設けられた低速走行区間を充電エリ
   アとして、その充電エリアの走行経路に沿って配設され
   た電力供給用のトロリ線と、前記無人車にて前記トロリ
   線に摺接可能に設けられた集電用の接触子と、 前記無人車に設けられ、前記接触子にて集電された電力
   を充電するバッテリと、 前記無人車に設けられ、前記充電エリアへの進入を検知
   する進入検知手段と、 前記進入検知手段の検知に基いて前記無人車を微速度走
   行させる第１の走行制御手段と、 前記無人車に設けられ、前記充電エリアからの退出を検
   知する退出検知手段と、 前記退出検知手段の検知に基いて前記無人車の微速度走
   行制御を解除する第２の走行制御手段とを備えた無人車
   におけるトロリ式充電装置。