JPH11513962A - 搬送車両を備える軌道案内式搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 軌道案内式搬送システムは、担持および軌道案内部材をもつ少なくとも一本のレールを備えており、その上をレールに沿って自動式に連続移動する手段を有する少なくとも一台の搬送車両が走行し、かつレールに沿って置かれた一次回路からエネルギーがレールに非接触式に送られる。搬送車両は品物を搬送するために使用される少なくとも一台の付属車両（３、９）のための運搬車両（２）として構成され、付属車両（３、９）を位置決めおよび駐車させるための付属走行区画を有する。付属走行区画は、運搬車両（２）をその走行路に沿って横方向に位置決めすることにより付属走行路と同一高さに位置合わせされ得る。付属走行路（７、８）に沿って置かれた一次回路からのエネルギーは、自動式移動用手段を備えた付属車両（３、９）に非接触式に送られる。付属車両（３、９）および運搬車両（２）は処理能力と、両車両間および／またはこれらと中央処理装置との間で情報の無線伝送を行う手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】 搬送車両を備える軌道案内式搬送システム 説明 本発明は、担持および軌道案内要素をもつ少なくとも一つの走行路と、この走 行路に沿って移動するための手段を有してラインに沿って置かれた一次回路から 非接触電力（コンタクトレスパワー）を受け取る少なくとも一つの品物用搬送車 両とを備える軌道案内式搬送システムに関する。 非接触電力を車両に送ることはすでに知られている。雑誌のＥｌｅｋｔｒｉｃ ３４，１９８０、Ｈ．７は、鉱山における運搬機関への誘導式送電装置につい て記述している。この装置は鉱山のトンネルの天井に沿って設置された二重ライ ンを含んでいる。二次巻線をもつフェライト物体がその二重ライン間を移動する もので、ラインは運搬機関に接続されて駆動装置および他の需要物に電力を供給 する。 軌道案内式車両への非接触送電装置（ＰＣＴ−ＧＢ ９２／００２２０）もす でに知られている。二重ラインは非導電性のポストに固定される。車両に取り付 けられたフェライト磁心は二重ラインに沿って移動することができ、車両に電力 を供給す るために二次巻線を担持する。二重ラインにはＫＨｚレンジの交流電圧が加えら れる。 品物または品物を載せたパレットを積み重ねる高い棚もすでに知られている。 品物またはパレットで棚を満たしたり、空にするために昇降装置が荷積み／荷下 ろし場所および棚間を移動する。 本発明は、簡単な方法で搬送作業に採り入れられ、かつ荷積み場所および荷下 ろし場所が互いに遠く離れている場合にも搬送作業を迅速に実行することができ る立場にある軌道案内式搬送システムを開発するという問題に基づいている。 この目的は、冒頭で記述した種類の搬送システムにおいて、搬送車両が、品物 搬送のための少なくとも一つの付属車両用の運搬車として設計されると共に、付 属車両を位置決めおよび駐車させる付属走行部あるいは区画を有しており、運搬 車両をその走行路に沿って位置決めすることによって、走行区画がこれらの付属 走行区画に対して同一高さで横方向に位置合わせすることができ、付属走行路に 沿って置かれた一次回路から移動手段を備える付属車両へ電力が非接触式に送ら れ、少なくとも一台の付属車両および運搬車両が処理能力と、両車両間および／ またはこれらと中央制御装置との間で無線通信を行う手段とを有している、搬送 システムにより達成される。本発明の搬送システムは非常に適応性のある方法で 搬送作業を行うことができる。たとえ運搬車両が一つの付属走行区画しかもたな い場合でも、運搬車両は数台の付属車両と協働することができ、これによって例 えば、一台の付属車両が一つの付属走行路へ搬送される一方、他の付属車両が付 属走行路で搬送作業を実行し、あるいは運搬車両が品物を載せたその付属車両を 選択された走行区画へ連れてくるまで品物を載せて待機し、直ちにそれを受け取 って新しい目的地へ搬送するためにその走行部への移動を続行する。走行させる 通路または目標の走行部はそれぞれの搬送プログラムによって選択され、その目 標データは、例えば一つのグループの入力装置として設計された中枢部からくる 。従って本発明の搬送システムの重要な利点は、付属車両が品物の搬送作業を行 っている間、運搬車両が待機位置で待つ必要がないという点に見られる。その結 果として、付属車両が品物の受取りまたは荷下ろしに行って運搬車両上の位置に 戻るまで運搬車両が待機せねばならないシステムと対照的に搬送量がかなり増加 する。 好適な実施形態では、二つの重ね合わせた面における運搬車両のための少なく とも二つの走行路に、対応する横方向の付属走行路を備えており、走行路の少な くとも一端に運搬車両用の昇降装置を具備する。 本装置は搬送量および品物の保管量を著しく増加できる。運搬車両および付属 車両は通信回路を制御することにより異なる面で活動することができる。この場 合、その活動には、荷積みまたは荷下ろし場所での運搬車両または付属車両の待 機位置も含まれる。 もし少なくとも一つの付属車両がパレットを取り上げ、搬送し、積載するよう に設計されていると有用である。そのような実施態様は棚、例えば高い棚に対し て特に適している。 電力は、運搬車両および（一つあるいは複数の）付属車両に対して、特に中間 周波数によって誘導式に伝送される。従って、たとえ長い走行路でも、低インダ クタンスを有する伝送装置を選択することが有用である。この種の装置は、長尺 ライン構造として設計され、かつ中間周波数発生源へ接続されるとともに運搬車 両および付属車両の走行路に沿って置かれた固定一次回路を備え、また各々が運 搬車両および付属車両に設置されたフ ェライト変圧器ヘッドと、フェライト磁心を包囲しかつ一次回路に誘導結合され た二次巻線とを備えていれば有用である。一次回路のライン構造には、殆ど閉鎖 されたハウジングとして設計された外側導体と、ハウジングのほぼ中心部に位置 する中央導体とが含まれ、同じ大きさの電流が逆方向に流れ、中央導体はＵ字形 フェライト磁心により包囲されている。本装置は、低自己インダクタンスの存在 で相対的に小さい努力および良好な効率により、品物の搬送に対してｃｍレンジ のエアギャップを横切って送電することが可能である。電流は二つの外璧にわた って分配される上、表皮効果にも拘わらず相対的に大きい伝送（送電）断面を提 供する。 好都合にもＵ字形フェライト磁心は一次導体に対向する両脚部に巻線を有し、 その高さは一次導体の高さにほぼ対応するもので、Ｕ字形磁心の全高の０．３か ら０．５倍になる。導体領域における磁束の平均幅に対する一次導体の高さは伝 送電力が最大になるように選択される。 電流を最も均等に分配するために、中央導体に対向しているハウジングの外壁 に、電流伝送面積をできるだけ広くするアーチ形を形成すれば一層好都合である 。外側導体および中央導体 の横断面および磁束の平均横断面が形作られ、その寸法の相対関係は電気損失が 最小限になるように設計される。コンデンサは負荷抵抗器に平行に二次巻線に取 り付けられ、そのコンデンサはフェライト磁心のエアギャップに磁束密度をもた らすよう磁化電流を供給する。二次巻線も変圧器ヘッドの制御インダクタンスに おける誘導電圧降下を補償するコンデンサにより直列に切り替えられる。 通信も走行路に沿って配置されたラインを経て運搬車両および付属車両のそれ ぞれに無線で伝送されることが好ましい。情報を伝送する非接触装置は、電磁界 干渉を殆ど受けない高い伝送品質を可能にする。ラインは、できれば運搬車両ま たは付属車両に配置されたパッチアンテナと相互作用する開口部付同軸ケーブル であることが好ましい。 本発明について以下に、細部、特徴および効果を与える図示した実施態様を用 いてさらに詳細に説明を行う。 第１図は、軌道案内式搬送システムの概略斜視図である。 第２図は、第１図に示した搬送システムの運搬車両および付属車両の部分断面 をもつ概略側面図である。 第３図は、第１図に示した搬送システムの付属車両の概略正 面図である。 第４図は、電力、軌道案内および情報の非接触伝送用の装置である。 第５図は、開放された同軸導体を備えた非接触送電装置の縦断面図または上面 図である。 軌道案内式搬送システムは、走行路１に沿って移動可能な、かつ少なくとも一 台の付属（サテライト）車両３のための運搬車両２として設計された少なくとも 一台の搬送車両を有する。付属車両３は品物４の受取り、運搬および荷下ろしを 行うためのものである。走行路１に対して横方向に伸びる二つの付属（サテライ ト）走行部あるいは区画５、６は担持および軌道案内要素を有する。走行路１も 同様に、下記でさらに詳細に説明を行う担持および案内要素を有する。運搬車両 ２および付属車両３の両方とも軌道案内または軌道維持、および移動を行うため の手段を備えている。 付属走行路７、８は付属走行部５、６の高さで走行路１の隣に配置される。走 行部５、６は運搬車両２を適宜に位置決めすることによって付属走行路７、８と 同一高さに位置合わせされ得る。この操作は、例えば運搬車両２または走行部５ 、６に取 付けたセンサによって行うことができる。走行部５または６がいったんそれぞれ の走行路７、８と同一高さに位置合わせされると、付属車両３は運搬車両２から 走行路７または８へ、あるいは逆に走行路７、８から運搬車両２へ乗り換えるこ とができる。第１図は付属車両３およびもう一台の付属車両９を示す。二台の付 属車両が示されているがこれに限定されることはない。 走行路１および付属走行路７、８に沿って一次回路がそれぞれ設置され、運搬 車両２および付属車両３、９を作動させるためにそれらの回路から電力が無線式 に送られる。走行部５、６もそのような一次回路部を有しており、運搬車両２か ら付属走行路７、８への乗り換えおよびその逆を行うために付属車両３、９に電 力を供給する。運搬車両２および付属車両３、９の両方は、それらに少なくとも 一つの制御プログラムを記録することができる処理能力を有する回路を備えてい る。さらに運搬車両２および付属車両３、９には通信用インタフェースもそれぞ れ装備されており、その手段によって運搬車両２および付属車両３、９間の、あ るいは主装置への情報の無線伝送が行われる。 運搬車両２には駆動部が装備されており、それは軌道案内および摺動機能と共 に下面に概略的に示されている。この下面は、 品物を載せた付属車両３を保管するための最上面と合わせて一つのタイプの軌道 案内式台車を形成する。情報用の面がこの台車を補足して自給システムにする。 この情報用の面は付属車両との間でデータの送受信を行うとともに、情報交換用 の送信機および受信機を含んでデータの送受信も同様に行うことのできる固定ス テーションとの間でも送受信を行う。さらに、運搬車両２および付属車両の各々 は、アクチュエータおよびセンサを働かせることができるデータ処理装置も有し ている。これは例えば、磁気軌道案内および重力補償をギャップ制御で行うこと を可能にする。駆動部の調整は、例えば固定ステーションから出される特定の搬 送作業（タスク）に従って行われる。さらに個々の運搬車両間の距離は両車両間 の情報の交換によって制御されるため、同一走行路１上を数台の運搬車両が移動 するときに衝突が起こることはありえない。保管および搬入搬出（インプット／ アウトプット）のための最上面は、例えばリフト要素またはローラコンベヤを用 いた数多くのやり方で作動させることができる。 運搬車両は例えば走行路１のローラ１０およびレール１１上を走行する場合に は、モータ１２の力を借りて駆動される。モ ータ１２および他のサーボ駆動機構を駆動する電力は非接触送電によって供給さ れる。これは第４図に明確にされるが、同図は上部側がローラ１０のための軌道 を形成するレール１１を示す。レール１１の上部はＬ字形に屈曲している。この 屈曲部分は、レール１１の屈曲区画の裏側に取付けられたブリッジ１４によって 保持された中央導体１３を覆っている。中央導体１３には図示されていない中間 周波数発生器により電力が供給される。非接触送電は、巻線Ｗ₂を有して運搬車 両２および付属車両３、９に同一方法で取付けられている変圧器ヘッド１５によ って行われる。変圧器ヘッド１５のコアはフェライト物質から作られている。変 圧器ヘッド１５の中に突出している中央導体１３は、外側導体１３ａも含むＥ字 形装置の一部である。 情報伝送のために溝（スロット）付き同軸ケーブルがレール２５に取り付けら れている。同軸ケーブル１１は固定送受信ステーションに接続されている。パッ チアンテナ１９が運搬車両２に取付けられ、運搬車両２の内側で移動ステーショ ンに接続されている。固定ステーションと、運搬車両２および付属車両３、９間 の情報伝送もまた無線通信によって行うことができる。 レールの高さを低減させるには、片側に向かってＥ字形を成 す第１の要素を第４図に示す構造に対して９０°、すなわち水平方向に回転させ るとよい。第５図は、一方側が開口している同軸導体装置の送電の原理を図解し たものである。 変圧器ヘッド１５の内側では、Ｕ字形フェライト磁心が中央導体１３を包囲し 、二次巻線Ｗ₂を介して磁束φを導通する。中央導体１３の端部には電流Ｉ₁を伝 導することができるように中間周波数発生器からの供給がある。中央導体１３は 電源から離れた端部Ｅでハウジングに接続される。対称的な構造であるため、電 流はここで同じ大きさの二つの部分電流Ｉ_1/2に分配され、ハウジングを経て中 間周波数発生器ＭＦＧへ逆流する。 Ｕ字形ハウジング（例えばアルミニウムで作られた）などの塊状の導体におけ る高周波で生ずる電流変位、しばしば表皮効果とも呼ばれる電流変位のために、 電流はハウジングの壁に均等に分割されずに浸透深さδ_Eに応じて内部からハウ ジング壁に浸透する。２５ＫＨｚでアルミニウムの場合、浸透深さはおよそ０． ５ｍｍである。従って電流はＵ字形輪郭の内周に均等に分配されることはなく、 最大磁界強度の領域に主に流入する。 第３図は付属車両３または８を正面から概略的に示したものである。第４図お よび第５図で非常に詳細に説明を行ったよう に、非接触送電は裏面から付属車両３に与えられる。走行路７、８はそれぞれレ ール１８、１９を有し、その上を付属車両３の車輪２０、２１が回転する。レー ル１８、１９は、図示されていない支持体に地面から一定距離に配置されており 、かつ付属車両３、９の昇降プラットフォーム２３によって担持されるパレット ２２のための積載面として同時に設計されるのでＺ形輪郭を有する。車輪２０、 ２１はＺ形輪郭の下部屈曲端部によって支えられ、一方上部屈曲端部はレールの 外側に面する。レール１９の下側にはキャリヤ２４が取付けてあり、それには中 央導体１３および外側導体１４を備えたＥ字形一次回路が位置している。図示さ れていない変圧器ヘッドは付属車両３、９の下側から一次回路まで伸長している 。原理的には、送電装置の構造は第４図および第５図に示したものに相当する。 付属車両は運搬車両２と同時に搬送作業を行うことができる、すなわち運搬車 両２がすでに他の走行路へ付属車両を移動させている状態で走行路３、８上で付 属車両が品物を搬送することができる。リフト設備により、第１図から第３図に 示した装置を幾つかの面に配置することができる。それ故、システムは高い保管 棚に特に適している。その場合リフト設備を用いて付属 車両を幾つかの面で活用することができる、すなわち積荷や品物が運搬車両の助 けによって一つの面から別の面へと搬送されることになる。作業条件によっては 、数台の付属車両を一台の運搬車両２で操作することができる。本システムは一 つの保管領域から別の荷下ろし領域へパレットを迅速に切り替えることを可能に する。そのほか、ケーブルによって引き起こされる妨害がないために車両の高速 化が可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 担持および軌道案内要素をもつ少なくとも一つの走行路と、該走行路に沿 って自動式移動を行う手段を有しており、該走行路に沿って置かれた一次回路か ら電力が非接触式に送られる少なくとも一つの搬送車両を備える軌道案内式搬送 システムであって、 前記搬送車両は品物を搬送する少なくとも一つの付属車両（３、９）のための 運搬車両（２）として構成されると共に、付属車両（３、９）を位置決めおよび 駐車させる付属走行区画を有しており、 運搬車両（２）をその走行路に沿って横方向に位置決めすることによって付属 走行区画を同一高さに方向づけることができ、 自動式移動手段を具備する付属車両（３、９）は、付属走行路（７、８）に沿 って置かれた一次回路から非接触式に電力を受取り、 少なくとも一つの付属車両（３、９）および運搬車両（２）が、処理能力と、 両車両間および／またはこれらと中央装置との間で情報の無線伝送を行う手段と を含んでいることを特徴と する軌道案内式搬送システム。 ２． 少なくとも二つの走行路が二つの重なり合った面における運搬車両に、対 応する横方向の付属走行路を備えており、該走行路の少なくとも一端に昇降装置 か設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の軌道案内式搬送シ ステム。 ３． 少なくとも一つの付属車両が、パレットの受取り、搬送および荷下ろしを 行うように設計されていることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記 載の軌道案内式搬送システム。 ４． 電力は前記一次回路から運搬車両（２）および付属車両（３、９）へ中間 周波数で電磁的に送られることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいず れか一項に記載の軌道案内式搬送システム。 ５． 前記一次回路は、長尺ライン構造としてそれぞれ構成されており、中間周 波数発生源へ接続されると共に運搬車両（２）の搬送路（１）に沿っておよび付 属走行路（７、８）に沿って配置されており、フェライト変圧器ヘッド（１５） は各々、運搬車両（２）および付属車両（３、９）に位置しており、二次巻線が フェライト磁心を包囲すると共に前記一次回路に誘導結 合されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記 載の軌道案内式搬送システム。