JPS62268308A - 浮上式搬送装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、小物類の搬送に好適な浮上式搬送装置に係わ
り、特に保守が容易で、長時間の連続運転を可能ならし
めるようにした浮上式搬送装置に関する。

（従来の技術） 近年、オフィスオー−トメ−ジョン、ファクｌ〜ツーオ
ートメーションの〜環として、建屋内の複数の地点間に
おいて、伝票、書類、現金、資料等を搬送装置を用いて
移動させることが行なわれている。

このような用途に用いられる搬送装置は、オフィスの環
境を損うものであってはならず、粉塵の弁士等がなく、
低騒音であることが要求される。

このため、この種の搬送装置は、ガイドレールに対し搬
送車を非接触に支持し得るように構成されている。搬送
車を非接触で支持するには、空気や磁気などを利用する
のが一般的であるが、中でも搬送車を磁気的に支持する
方式は、ガイドレールに対する追従性や騒音低減効果に
優れており、最も有望な支持方式とされている。

ところで、このような浮上式搬送装置にあっては、浮上
車両には磁気浮上方式におりる電磁石や浮上走行中の位
置検出を行うための電気機器が搭載される。そして、こ
れら車載された電気機器への電力供給を浮上式搬送装置
の利点を損わずに行うために、搬送車には電池が搭載さ
れ、この電池から電気機器へ必要な電力を供給すること
が行なわれている。この車載用の電池としては長時間交
換することなしに電気機器への電力供給を続行できるよ
うに、大容量であることが望ましい。

しかし、大容量の電池は重量もそれだけかさみ、車両の
総重量の増加を引起こす。搬送物の重量が増加すると、
車両を非接触で支持するためのエネルギーもより必要に
なり、エネルギーロスが増えるという問題があった。一
方、小容量の電池は軽量であるため浮上の際のエネルギ
ーが少なくて済む反面、電池を頻繁に交換する必要があ
るため、長時間の運転が不可能で保守が面倒であるとい
う問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の浮上式搬送装置では、浮上式搬送装置
の利点を損うことなく搬送車に搭載された電気機器への
電力供給を行うことができず、長時間の連続運転が不可
能で保守が面倒であるという問題があった。

この発明は、このような点に基づき、保守が楽で、長時
間に亙って連続運転が可能な浮上式搬送装置を提供する
ことを目的とする。

し発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 固定部にガイドレールが取付けられる。このガイドレー
ルに沿って搬送車が走行自在に配置される。この搬送車
は、前記ガイドレールに対向するように配置されて搬送
車を前記ガイドレールに対して非接触で支持する手段に
より支持される。

また、搬送車には、該搬送車の制御に必要な電気機器が
搭載される。

このように構成された浮上式搬送装置において、本発明
に係る装置は、特に前記搬送車に搭載されて前記電気機
器に電力を供給する二次電池と、前記搬送車に設けられ
て前記二次電池に接続された充電端子と、前記固定部に
取付けられ前記搬送車が所定の位置で停止状態にあると
き前記充電端子と接続される給電端子とを備えている。

（作用） 搬送車が、荷物の積み降ろしや荷積み要求待ちのために
所定の位置に停車状態にあるときには、固定部（ガイド
レール側）に取付けられた給電端子と搬送車に取付けら
れた充電端子とが接続され、搬送車に搭載された二次電
池に充電が行なわれる。

搬送車が走行している間は、充電された二次電池からの
電力を供給されて搬送車に搭載された電気機器が作動す
る。二次電池は上記所定の位置において度々充電される
ので、それ程大容量のものを使用する必要はなく、搬送
の際のエネルギーロスの少ない小型軽量のものを使用で
きる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明を磁気浮上式の搬送装
置に適用した実施例について説明する。

第１図乃至第３図において、１１は断面が逆Ｕ字状に形
成され、例えばオフィス空間において障害物を避けるよ
うにして敷設された軌道枠である。

この軌道枠１１の上部壁下面には２本のガイドレール１
２ａ、１２ｂが平行に敷設されており、軌道枠１１の側
壁内面にはそれぞれ断面がコ字状の非常用ガイド１３ａ
、１３ｂが互いの開放側を対面させて敷設されている。

ガイドレール１２ａ。

１２ｂの下側には、搬送車１５が上記ガイドレール１２
ａ、１２ｂに沿って走行自在に配置されている。また、
軌道枠１１の上部壁下面で上記ガイドレール１２ａ、１
２ｂの間の部分には、上記ガイドレールに沿って所定の
距離を隔ててリニア誘導電動機の固定子１６が配置され
ている。

ガイドレール１２ａ、１２ｂは、強磁性体で形成された
板状部材２１で構成されたものであり、オフィスの据付
は作業を容易化するため分割構造となっている。各部材
２１の継目部分Ａは所定の接合処理が施されている。

搬送車１５は、次のように構成されている。すなわち、
ガイドレール１２ａ、１２ｂの下面と対向】るように平
板状の基台２５が配置されている。

この基台２５は、進行方向に配置された２つの分割板２
６ａ、２６ｂと両分側板２６ａ、２６ｂを同進行方向と
直交する面内で回転可能に連結する連結機構７とで構成
されている。この基台２５の上面四隅位置には、それぞ
れ磁気支持ユニット３１が搭載されている。これら磁気
支持ユニット３１は、上記基台２５上面でボルト３２お
よび台座３３を用いて前記基台２５に取付けられている
。

これら磁気支持ユニット３１には、同ユニット３１とガ
イドレール１２ａ、１２ｂの下面との間の空隙長を検出
する光学ギャップセンサ３４が取付けられている。また
、各分割板２６ａ、２６ｂの下面には、連結部材３５ａ
、３５ｂ、３６ａ。

３６ｂを介して搬送物の収容のための容器３７゜３８が
それぞれ取付けられている。そして、これら容器３７．
３８には、前記４つの磁気支持ユニット３１をそれぞれ
制御するための制御装置４１と、定電圧発生装置４２と
、磁気支持ユニット３１やこれら装置４１．４２などの
電気機器に電力を供給するための二次電池４３とが搭載
されている。また、前記基台２５の下面四隅位置には、
磁気支持ユニット３１の磁気力喪失時などにおいて前記
非常用ガイド１３ａ、１３ｂの上下壁内面に接触して搬
送車１５を上下方向に支持するための４つの縦車輪４５
ａと、同非常用ガイド１３ａ。

１３ｂの側壁内面に接触して搬送車１５を左右方向に支
持するための４つの横車輪４５ｂとがそれぞれ取付けら
れている。これら縦車輪４５ａ、横車輪４５ｂ及び非常
用ガイド１３ａ、１３ｂで搬送車１５の脱落防止手段が
構成される。なお車輪４．５ａ、４５ｂは非常用ガイド
１３ａ、　１３ｂではなく伯の固定部に直接接触させる
ようにしてもよい。４つの縦車輪４−５　ａは、圧電素
子４６を介して基台２５に取付けられている。この圧電
素子４６は、例えば感圧シートからなるもので、縦車輪
４５ａが非常用ガイド１３ａ、１３ｂの上下壁内面に接
触して力を受けた時にのみ導通状態となり、脱落若しく
は吸着の信号として制御装置４１に取込まれる。

磁気支持ユニット３１は、上端部がガイドレール１２ａ
、１２ｂの下端部と対向するように配置された２つの電
磁石５１．５２と、これら電磁石５１．５２の各下部側
面間に介在する永久磁石５３とで構成されており、全体
としてＵ字状をなすものである。各電磁石５１．５２は
、強磁性体で形成された継鉄５５と、この継鉄５５に巻
装さ一１〇− れたコイル５６とで構成されており、各コイル５６は、
電磁石５１．５２によって形成される磁束が互いに加算
されるような向ぎで接続されている。

また、基台２５には、前記リニア誘導電動機の二次導体
板５８ａ、５８ｂがそれぞれ支持部材５９ａ、５９ｂを
介して前記リニア誘導電動機の固定子１６と対向するよ
うに取付１プられており、搬送車１５が前記リニア誘導
電動機の励磁された固定子１６の真下を通過する時のみ
搬送車１５は推力或は制動力を非接触で受けて加速酸は
減速・停止するように構成されている。

また、定電圧発生装置４２は、二次電池４３と制御装置
４１との間に介在されており、制御装置４１及び光学ギ
ャップセンサ３４に常に一定の電圧で電流を供給してい
る。この定電圧発生装置４２は、二次電池４３の負荷変
動に起因する電圧降下が制御装置に与える影響を排除す
るためのものである。

更に、搬送車１５０基台２５の上面には充電端子６０が
設（プられている。この充電端子６０は、例えば正電圧
、接地電圧及び負電圧の供給を受けるための３つの充電
電ｆｆ１６１ａ、６１ｂ、６１Ｇと、これら各充電型ｆ
ｆ１６１ａ〜６１Ｃ間を相互に絶縁するとともに基台２
５に固定するための支持具６２とで構成されている。３
つの充電電極６１ａ〜６１ｃは、それぞれ図示しない配
線によって二次電池４３の所定の端子に接続されている
。

一方、搬送車１５が所定の停止位置くステーション）に
位置した時に上記充電端子６０と対向する位置には、給
電端子６３が配置されている。この給電端子６３は軌道
枠１１の上部壁下面に固定されている。給電端子６３は
、充電端子６０の３つの充電電極６１８〜６１Ｃとそれ
ぞれ接触するための３つの給電電極６４ａ、６４ｂ、６
４ｃと、これら各給電電極６４８〜６４ｃの相互間を互
いに絶縁するとともに軌道枠１１に固定するための支持
具６５とで構成されている。前記３つの充電電４Ｋ　６
４　ａ〜６４ｃは、図示しない配線によって充電用電源
装置（図示せず）の出力端子と接続されている。

以上のような構成の磁気浮上式搬送装置において、搬送
車１５は磁気支持ユニット３１中の永久磁石５３の起磁
力により継鉄５５と、強磁性体で構成されたガイドレー
ル１２ａ、１２ｂとの間に発生する吸引力により支持さ
れる。この時、磁気支持ユニット３１中の電磁石５１．
５２は、継鉄５５とガイドレール１２ａ、１２ｂの表面
間のギャップ長を検出するギャップセンサ３４の出力信
号をもとにして、永久磁石５３による吸引力が、各々の
磁気支持ユニット３１が支持すべき搬送車１５の重量と
等しくなるようなギャップ長を維持するように制御装置
４１からの制御信号によって付勢される。このような制
御方式を採用することにより各々の磁気支持ユニット３
１中の電磁石で大きな電力を消費させることなく搬送車
１５を浮上状態に維持することができる。

しかし、この場合においても搬送車１５を浮上状態に維
持するためにギャップセンサ３４、制御装＠４１、電磁
石コイル５６などに消費される電力を供給する二次電池
の電力供給能力には限界があり、電池の消耗度に応じて
適当な時間毎に充電する必要がある。

この充電は、搬送車１５が所定の位置（ステーション）
で完全に静止し、充電端子６０と給電端子６３とが完全
に接触したことを確認した後に開始する必要がある。そ
して、充電電力の供給を停止した後に搬送車１５のを走
行を開始させる。

このように、本実施例によれば、浮上式搬送車は走行中
には完全非接触が可能となり、粉塵を全く発生させるこ
とがなく、物品を搬送することができる。更に荷物の積
込み、積み降ろし等搬送車１５が停止している間に充電
をきめ細かく行うことによって二次電池の使用方法とし
ては理想的なものとなり、電池の寿命による交換の回数
も大幅に減り、電池の所要個数が少なくなることによる
コスト低減とともに搬送車の保守が非常に楽になるとい
う効果を奏する。

また、給電端子６３の支持具６５及び充電端子６０の支
持具６２の少なくとも一方を伸縮自在にするかもしくは
高さ調整機能を持たせるようにすれば、搬送車１５が所
定の位置に停止したことを確認してから各支持具６２．
６５を伸ばす等して給電端子６３と充電端子６０とを接
触させて充電を行い、充電が終了した後に各支持具６２
．６５を縮めて給電端子６３が真下を通過する際に走行
の妨げとならないようにすることができる。

更に、ギャップ長を緩やかに短くして搬送車１５の４つ
の縦車輪４５ａと非常用ガイド１３ａ。

１３ｂの上壁内面を接触させて搬送車１５を固定する機
能が制御装置４１にある場合においては、第４図に示ず
ような充電端子６６及び給電端子７２を用いれば良い。

すなわち、充電端子６６は、頂部が平板状になった帯状
の充電電極６７をネジ６８によって支持具６９に固定し
、さらにこの支持具６９を高さの調整を可能にするため
、ネジ７１を介して長穴の開いた支持具７０に固定する
ことによって構成されている。また、給電端子７２は、
搬送車１５が所定の停止位置に停止した時の位置決め誤
差を吸収すると共に充電端子６６及び給電端子７２が接
触又は離脱する時に摺動による発塵を防止するため、充
電電極６７の平板状部分と対向する導体車輪からなる給
電電極７３と、この給電電極７３を回転可能に支持する
とともに給電電極７３と充電電極６７とが接触した時に
は電力を導体棒７５へ伝え得−る導電性の軸７４と、導
体棒７５を電気的に絶縁しながら支持するための円筒状
部材７６と、これら円筒状部材７６を支持する支持部材
７７と、給電電極７３の高さ調整のための長穴を介して
上記支持部材７７をネジ７８で固定するとともに、軌道
枠１１に固定された支持部材７とで構成されている。ま
た、給電電極７３と一体に構成されている導体棒７５に
は、バネ８０とバネ８０の力を調整するためのナツト８
１が設けられている。このような構成によって、制御装
置４１の指令によって搬送車１５の浮上ギャップ長が短
くなり、充電端子６６が搬送車１５と共に上昇してきた
場合に充電電極６８と給電電極７３との間に過大な力が
加わらないようになっている。なお、バネ８０の力を受
けている円筒部材７６若しくはバネ８０の力を調整する
ためのナツト８１の部分に感圧センサを用いたり、導体
棒７５の支持部材７７に対する変位により開閉するマイ
クロスイッチを用いたりすることによって、充電端子６
６と給電端子７３とが接触したかどうかを判定し、この
判定結果に基づいて充電装置を制御するようにすれば、
充電制御の自動化を図ることができ、省力化に寄与でき
る。

なお、搬送車を高低差のあるステーション間で走行させ
る場合、上述した充電時間を利用して搬送車とガイドレ
ールの一部とを垂直方向に移動させ、高さの異なるガイ
ドレールに乗換えさせるようにすることも考えられる。

第５図はこの例を示す図である。すなわち、軌道１１０
ａ、１１０ｂは搬送車が停止する所定の位置を境として
垂直方向に高さを違えて配置されており、両軌道１１０
ａ、１１０ｂの間を搬送車の長さよりも若干長い可動軌
道１１０Ｃが上下動し、いずれか一方の軌道１１０ａ、
１１０ｂと接続されるように構成されている。各軌道１
１０ａ〜１１０ｃはＥ字状断面の２本の軌道枠１１１を
、開口側が対向するように平行に敷設し、上記軌道枠１
１１の上部壁下面にガイドレール１１２を添設するとと
もに、中壁、下部壁及び側壁で非常用　　。

ガイド１１３を構成したものである。これら軌道１１０
ａ〜１１０Ｃは要所要所を支持具１１４で支持されてい
る。可動軌道１１０Ｃは、油圧シリンダ１１５によって
垂直方向に駆動される。そして、この可動軌道１１０ｃ
には、図示しない充電用の給電端子が設けられている。

このような構成によれば、高低差のあるステーション間
を結ぶ軌道を水平に保つことができるので、少ないスペ
ースで搬送車を任意の高さの位置に移動させることがで
きる。しかも、この移動の時間を利用して搬送車に搭載
された二次電池への充電が可能であるため、搬送車の昇
降の際の時間を有効に利用することができる。

なお、上記の例では可動軌道１１０ｃを油圧シリンダ１
１５で垂直方向に駆動したが、第６図に示すように、ボ
ールスクリュー１１６をフランジ１１７を介してモータ
１１８で回転さぜることにより、可動軌道１１０Ｃを垂
直方向に駆動するようにしても良い。

なお、以上は磁気浮上式の搬送装置を例にとって説明し
たが、本発明は磁気浮上式搬送装置に適用を限定される
ものではなく、空気浮上式等、他の浮上方式を用いた場
合にも適用できることはいうまでも無い。

し発明の効果］ 浮上式搬送装置にＡ３　ｋプる各搬送車は、一般に走行
している時間よりも荷物の積み降ろしや荷積み要求持ち
のために所定の位置に停車している時間の方が長い。こ
のため、搬送車に搭載された二次電池は殆ど放電しない
うちに充電される。このため、二次電池として小型軽量
の小容量のものを用いることができ、浮上時のエネルギ
ーロスを抑えることができる。しかも、本発明によれば
、二次電池が度々充電されることによって長時間の連続
運転が可能て・、電池を頻繁に交換する必要がないので
、保守が極めて楽である。このため、浮上式搬送装置の
利点を最大限に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る浮上式搬送装置の構成
を示す一部切欠した斜視図、第２図は同装置の縦断面図
、第３図は同装置の一部切欠した側面図、第４図は本発
明の他の実施例に係る充電端子及び給電端子を示寸断面
図、第５図及び第６図は本発明の更に他の実施例に係る
搬送軌道をそれぞれ示す斜視図である。 １１．１１１−・・軌道枠、１２ａ、１２ｂ。 １］２・・・ガイドレール、１５・・・搬送車、コロ・
・・リニア誘導電動機の固定子、２５・・・基台、３１
・・・磁気支持ユニット、４１・・・制御装置、４２・
・・定電圧発生装置、４３・・・二次電池、６０．６６
・・・充電端子、６３．７３−・・給電端子、１１０ａ
、１１０ｂ・・・軌道、１１０Ｃ・・・可動軌道。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 手続補正書６２．１．１３ 昭和　　年　　月　　日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６１−１０９９”１４号 ２、発明の名称 浮上式搬送装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）株式会社　東芝 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥピル７、
補正の内容 （１）　明４［書、第１４頁第８行に、「搬送車１５の
を走行を開始させる。」とあるのを、「搬送車１５の走
行を開始させる。」と訂正する。 （２）　同書、第１５頁第７行に［することができる。 ］とあるのを、下記のように訂正する。 記 「することができる。 以下、給電端子６３を伸縮自在な構造とした場合の自動
充電の手順を第７図に基づき説明する。 前回の完全充電時から所定の時間、連続浮上走行して物
品の搬送を行なった搬送車１５が、充電のため、所定の
位置に停止していることを位置検出器等で確認すると（
ステップａ）、地上側に設置された図示しない充電制御
回路の送信部は、車両へ浮上停止、即ち磁気支持ユニッ
ト３１を強磁性体のガイドレール１２ａ、１２ｂへ吸着
させる指令信号を送出する（ステップｂ）。この指令信
号を車両側の受信部が受信すると、浮上制御回路は、浮
上ギャップ長の一定制胛モードに切替わり、ギャップ長
指令値を徐々に小さくしていき、磁気支持ユニット３１
と強磁性ガイドレール１２ａ。 １２ｂの密着防止用部材である縦車輪４５ａをガイドレ
ールに接触させる。吸着が完了したら（ステップＣ）、
電磁石５１．５２の駆動回路（不図示）及び制御装＠４
１ののＩｆ源をＯＦＦする指令信号を搬送車１５に送信
し、上記駆動回路の電源、制御装置４１の電源を順にＯ
ＦＦする（ステップｄ）。これらの電源を０ＦＦＬ、て
から充電を行なうことで充電所要時間の短縮を図ってい
る。次に給電端子６３を下降させ（ステップｅ）、対向
する搬送車１５上に設けられた充電端子６０に接触させ
る。この時に両端子が正しい極性で接触したか否かは、
給電端子６３間の電圧、即ち車上の二次電池４３の電圧
を測定することにより判別することができる（ステップ
ｆ）。両端子が正しく接触したことを確認した後、給電
用の電源から充電用の電力を給電端子６３、充電端子６
０を経由して車上の二次電池４３へ供給する（ステップ
０）。 電池の充電が完了したら（ステップｈ）、給電用電源を
ＯＦＦにしくステップｉ）、続いて給電端子６３を上昇
させる（ステップｊ）。この時、給電用電源を前もって
ＯＦＦすることにより、給電端子６３の上昇時に両端子
間にアークが発生しないようにしている。給電端子６３
の上昇が完了したら、地上側の充電制御回路の送信部は
搬送車１５側へ浮上開始指令信号を送信して搬送車１５
を浮上状態にしくステップｋ）、充電が完了した走行可
能な搬送車１５が待機中であることを示す信号を搬送系
のコントローラへ送信して自動充電を完了する。 なお、地上側の充電制御回路と、車両上の受信部との間
の信号の伝送は、変調された光信号等を利用して容易に
行なうことができる。又、搬送車１５の吸着、浮上開始
は、例えば特願昭６１−１０９９１５号のような手段を
用いて具現化できる。」 （３）　同書、第２０頁第１０行に「斜視図である。」
とあるのを、［斜視図、第７図は本発明の更に他の実施
例に係る浮上式搬送装置の自動給電の手順を示す流れ図
である。」と訂正する。 （４）　図面、第７図を追加する。 第７図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定部に取付けられたガイドレールと、このガイ
   ドレールに沿って走行自在に配置された搬送車と、この
   搬送車に前記ガイドレールに対向するように配置され前
   記搬送車を前記ガイドレールに対して非接触で支持する
   手段と、前記搬送車の制御に必要な電気機器とを備えた
   浮上式搬送装置において、前記搬送車に搭載されて前記
   電気機器に電力を供給する二次電池と、前記搬送車に設
   けられて前記二次電池に接続された充電端子と、前記固
   定部に取付けられ前記搬送車が所定の位置で停止状態に
   あるとき前記充電端子と接続される給電端子とを具備し
   たことを特徴とする浮上式搬送装置。
2. （２）前記ガイドレールは強磁性体で形成され、前記搬
   送車を支持する手段は、前記ガイドレールの下面と空隙
   を介して対向するように配置された電磁石と、上記電磁
   石、ガイドレール及び空隙からなる磁気回路中に介在し
   て前記搬送車を浮上させるのに必要な起磁力を供給する
   永久磁石とからなる一又は複数の磁気支持ユニットであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浮上式
   搬送装置。
3. （３）前記充電端子と給電端子とは、前記搬送車が浮上
   状態にあるときは接触せず、前記搬送車に搭載された磁
   気支持ユニットと前記ガイドレールとが吸着もしくは最
   短空隙長を介して吸引されて前記搬送車が定常浮上状態
   でなくなつたときにのみ接触するものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の浮上式搬送装置。
4. （４）前記ガイドレール若しくは前記固定部と前記搬送
   車とには、前記搬送車の脱落防止手段が備えられ、前記
   充電端子と給電端子とは、前記搬送車が浮上状態にある
   ときは接触せず、前記脱落防止手段によつて支持されて
   いるときのみ接触するものであることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の浮上式搬送装置。
5. （５）前記給電端子は、前記充電端子と給電端子とが接
   触したことを検出した後に前記充電端子に充電用電力を
   供給するものであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の浮上式搬送装置。
6. （６）前記ガイドレールは、前記搬送車が停止する所定
   の位置を境として垂直方向に高さを違えて配置されてお
   り、上記所定の位置に在る部分が上記高さを違えて配置
   された部分の間を垂直方向に移動可能な構成となってい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浮上式
   搬送装置。