KR102398345B1 - 반송대차 - Google Patents

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덕구 전
노리유키 이쿠타
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가부시키가이샤 다이후쿠
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Abstract

본 발명은 전력으로 주행함으로써 물품을 반송하는 반송대차에 관한 것이다. 주행을 위한 구동 장치(22)가 주전원 장치인 수전 장치(24)로부터의 전력 공급을 받지 않는 경우에는 축전 장치(26)에 축적된 전력에 의해 구동 장치(22)가 구동된다. 구동 장치(22), 수전 장치(24), 축전 장치(26) 사이에서 전압 변환을 행하는 전압 변환기(30)가 축전 장치(26)로부터 출력되는 축적 전압(VB)을 감시하고, 전압 변환기(30)가 승압기로서 동작하고 있는 사이에 축적 전압(VB)이 미리 정해진 하한 전압보다 낮아진 경우에는 승압기로서의 전압 변환기(30)와 축전 장치(26)의 접속이 차단된다.

Description

반송대차{CONVEYANCE CARRIER}
본 발명은 전력에 의해 주행하는 반송대차에 관한 것이다.
반송 설비에 있어서, 전력에 의해 주행함으로써 물품을 반송하는 반송대차가 사용되는 경우가 있다. 특허문헌 1에 기재된 반송 설비에 있어서는 반송대차가 레일 장치에 지지 안내되어서 일정 경로 상에서 이동한다. 이 레일 장치를 따라 급전선로가 설치되어 있고, 이 급전 선로로부터 무접촉 급전 방식에 의해 반송대차에 급전이 행해진다.
일본특허공개 2003-079074호
반송대차의 이동경로에는 직선 형상의 부분뿐만 아니라, 곡선 형상의 부분이나, 이동 경로가 분기 또는 합류하는 부분도 포함하는 경우가 있다. 이러한 부분에 있어서도 반송대차에 비접촉 급전 방식에 의한 급전이 행해지도록 하기 위해서는 곡선 형상의 부분 등에 있어서도 급전 선로가 설치되어 있지 않으면 안된다. 그러나, 직선 형상의 부분에 비해서 곡선 형상의 부분에서는 급전 선로를 설치하는 작업이 곤란하여 설치 작업 코스트가 높아진다. 또한, 이동 경로가 분기되는 부분에 있어서는 그 부분에 반송대차가 진입할 때에, 반송대차의 좌우 측면 어느 쪽이 레일 장치로부터 떨어져버린다. 그 때에 반송대차로의 급전이 도절(途切)되지 않도록 하기 위해서는 분기되는 부분보다 전방의 직선 형상의 부분에 있어서 좌우 양측에 급전 선로가 설치되어 있을 필요가 있고, 또한 반송대차의 좌우 양측에 수전 장치가 설치될 필요가 있다. 그 때문에 급전 선로가 설치되는 범위가 넓어지므로 배선 코스트가 높게 되는데다가 수전 장치의 수가 많아져버려, 설비의 자재 코스트가 높아져 버린다. 이와 같이, 직선 형상의 부분 이외에 있어서도 반송대차에 무접촉 급전 방식에 의한 급전이 행해지도록 하기 위해서는 설비의 구축 코스트가 높게 되어버린다.
이에 대하여 특허문헌 1에 기재된 반송 설비에 있어서는 반송대차의 이동경로가 분기 또는 합류하는 곡선상의 부분(분기·합류 경로 부분)에는 급전 선로가 설치되어 있지 않다. 특허문헌 1에 기재된 반송 설비에 있어서, 반송대차에는 배터리가 탑재되어 있고, 급전 선로가 설치되어 있지 않은 영역에 있어서는 이 배터리에 의해 반송대차로의 급전이 행해진다.
그러나, 이러한 반송 설비에서는 급전 선로가 설치되어 있지 않은 영역에 있어서 반송대차가 정지한 경우에 반송대차의 이동을 재개시키는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있다. 반송 설비에 있어서는 반송 경로내에 장해물이 발견되는 등의 이상이 발생했을 때에, 그 이상이 해결될 때까지 반송대차의 이동이 정지되는 경우가 있다. 이 때, 급전 선로가 설치되어 있지 않은 영역에서 반송대차가 정지하면, 배터리에 축적된 전력이 반송대차의 정지 중에 방전되어버린다. 그 때문에 이상이 해결된 후에 작업자가 반송대차의 이동을 재개시키고자 하여도 이동에 필요한 만큼의 전력이 배터리에 남아있지 않은 경우가 있다. 이러한 경우에는 작업자가 인력으로 반송대차를 급전선로까지 이동시키는 작업이나, 외부 전원에 의해 배터리를 충전하는 작업을 행하는 것이 되지만, 그러한 작업은 대단히 시간이 걸리고, 설비 전체의 가동 효율에 악영향을 미치게 한다.
이상을 감안하여, 본 발명은 전력에 의해 주행함으로써 물품을 반송하는 반송대차에 있어서, 주된 전력 공급원으로부터의 전력 공급을 받을 수 없는 경우에도 축전 장치를 사용함으로써 주행할 수 있음과 아울러 축전 장치가 반송대차의 이동재개를 위해 필요한 만큼의 전력을 확보할 수 있는 반송대차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 반송대차는 전력에 의해 주행 함으로써 물품을 반송하는 반송대차에 있어서, 미리 정해진 구동 전압 이상의 전압이 인가되어서 구동함으로써 상기 반송대차를 주행시키는 구동 장치와, 상기 구동 장치에 전력을 공급하는 주전원 장치와, 상기 주전원 장치로부터 공급되는 전력을 축적하는 축전 장치와, 상기 구동 장치 및 상기 축전 장치에 접속되어 있고 축전 장치로부터 출력되는 축적 전압을 승압해서 상기 구동 장치로 공급하는 승압기를 구비하고, 상기 구동 장치는 상기 주전원 장치로부터 전력의 공급을 받지 않은 경우에 상기 승압기를 통해서 상기 축전 장치에 축적된 전력의 공급을 받음으로써 구동할 수 있고, 상기 승압기는 상기 축전 장치로부터 출력되는 축적 전압을 감시하고, 상기 축적 전압을 상기 구동 전압까지 승압시켜서 상기 구동 장치로 인가하는 한편, 상기 축적 전압이 미리 정해진 하한 전압보다 낮을 경우에는 상기 승압기와 상기 축전 장치의 접속을 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 반송대차에 관련되어서, 상기 반송대차는 미리 정해진 반송 경로를 따라 설치된 레일을 따라서 주행하고, 상기 레일에는 상기 주전원 장치로 전력을 공급하는 급전선이 설치된 급전 구간과, 상기 급전선이 설치되어 있지 않은 무급전 구간이 설치되어 있고, 상기 반송대차가 상기 급전 구간을 주행하고 있는 사이, 상기 구동 장치는 상기 주전원 장치를 통해서 상기 급전선으로부터 공급되는 전력에 의해 구동하고, 상기 축전 장치는 상기 급전선으로부터 공급되는 전력을 축적하고, 상기 반송대차가 상기 무급전 구간을 주행하고 있는 사이, 상기 구동 장치는 상기 승압기를 통해서 상기 축전 장치에 축적된 전력의 공급을 받음으로써 구동하도록 되어 있어도 된다.
또한, 본 발명에 따른 반송대차에 관련되어서, 상기 하한 전압은 상기 반송대차가 상기 무급전 구간내로부터 주행을 개시해서 상기 급전 구간까지 도달하는데 필요로 되는 전력량에 상당하는 전압 이상의 값으로 되어서 있어도 된다.
본 발명에 따른 반송대차에 의하면, 주전원 장치로부터의 전력 공급을 받지 않는 경우에도 축전 장치에 축적된 전력이 반송대차의 주행 전력을 조달하기 때문에 무급전 구간이 존재하는 반송 경로에 있어서도 반송대차는 주행을 계속할 수 있고, 또한 축전 장치에 축적된 전력량이 적어지면 승압기와의 접속이 차단되기 때문에 축전 장치의 축적 전력은 승압기로 보내지지 않고, 따라서 승압기를 통해서 구동 장치에 의해 전력이 소비되어버리는 경우도 없으므로 축전 장치에 축적된 전력은 그 이상 감소되지 않게 되어 반송대차의 이동재개를 위해 필요한 만큼의 전력이 확보된다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 일례로서의 반송대차를 구비하는 물품 반송 설비의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 실시형태에 있어서의 반송대차의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 실시형태에 있어서의 반송대차의 전압 변환기가 행하는 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 1에, 본 발명의 실시형태의 일례로서의 반송대차(20)와, 그 반송대차(20)를 구비하는 물품 반송 설비(10)의 개략을 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 물품 반송 설비(10)내에는 복수의 반송대차(20)가 있고, 이들의 반송대차(20)가 주행하는 반송 경로를 따라 반송 레일(12)이 부설되어 있다. 반송 레일(12)은 반송대차(20)의 진행 방향에 대하여 좌측과 우측에 각각 1개씩, 반송대차(20)의 차폭과 같은 정도의 간격을 두고 배치되어 있다. 이 반송 레일(12)의 상면에 반송대차(20)의 차륜(21)이 지지되면서 회전함으로써, 반송대차(20)는 반송 경로를 따라 주행한다. 반송대차(20)는 물품(11)을 유지 가능하고, 반송대차(20)가 물품(11)을 유지한 채 반송 레일(12)을 따라 주행함으로써, 물품(11)이 물품 반송 설비(10)내로 반송된다. 물품(11)을 유지하기 위해서 반송대차(20)가 구비하는 기구는 여기에서는 도시하지 않지만, 예를 들면 반송대차(20)의 상면에 물품(11)이 적재 가능한 평탄면이 설치되거나, 물품(11)을 파지 가능한 암이 반송대차(20)의 하방에 설치된다.
반송대차(20)의 반송 경로는 직선 형상의 구간과 곡선 형상의 구간을 갖고 있다. 도 1에 나타내는 실시형태에 있어서는 평행하게 배치된 2개의 직선 구간(16) 외, 일방의 직선 구간(16)의 단부를 타방의 직선 구간(16)의 단부로 접속하는 원호 형상의 곡선 구간(18)이 2개 설치되어 있다. 이들 직선 구간(16)과 곡선 구간(18)에 의해, 반송 경로는 전체로서 모따기된 장방형의 형상으로 되어 있다.
또한, 직선 구간(16)의 중앙가까이에는 원호 형상의 분기 구간(19)(쇼트컷 구간)이 접속되어 있다. 반송대차(20)는 이 분기 구간(19)을 통과함으로써, 곡선 구간(18)을 지나지 않더라도 일방의 직선 구간(16)으로부터 타방의 직선 구간(16)으로 옮겨지는 것이 가능하다. 반송대차(20)는 물품 반송 설비(10)내의 어디로 이동할지에 따라서, 분기 구간(19)을 지날지 곡선 구간(18)을 지날지를 선택함으로써, 최단의 루트로 목적지에 도달할 수 있다. 분기 구간(19)에 있어서는 직선 구간(16)의 내주측의 반송 레일(12IN)과 연결된 2개의 원호 형상의 반송 레일(12BR)이 반송대차(20)의 차폭과 같은 정도의 간격을 두고 배치된다. 이 때문에, 직선 구간(16)에 대해서는 내주측의 반송 레일(12IN)이 분기 구간(19)의 폭의 분만큼 도절된다. 따라서, 반송대차(20)가 직선 구간(16)의 일단으로부터 타단까지 주행하는 경우, 반송대차(20)는 외주측의 반송 레일(12OUT)에 대하여 가까운 위치를 계속해서 통과하지만, 내주측의 반송 레일(12IN)에 대해서는 분기 구간(19)과의 접속 개소에 있어서 일시적으로 떨어지게 된다.
직선 구간(16)의 외주측의 반송 레일(12OUT)을 따라서, 교류 전류가 흐르는 급전선(14)이 부설되어 있다. 급전선(14)의 부설 방법으로서는 예를 들면, 반송 레일(12)에 설치된 홈에 전기 도선이 끼워 넣어지는 등의 방법이 있다. 급전선(14)에는 고압의 교류 전류를 공급하는 교류 전원(15)이 접속되어 있다. 반송대차(20)는 이 급전선(14)으로부터 비접촉 방식에 의해 전력을 수취할 수 있다. 한편, 곡선 구간(18)의 반송 레일(12CUR)과 분기 구간(19)의 반송 레일(12BR)에는 급전선(14)이 설치되어 있지 않다. 또한, 직선 구간(16)에 있어서도 내주측의 반송 레일(12IN)에는 급전선(14)이 설치되어 있지 않다. 이하, 반송 경로 중 급전선(14)이 설치되어 있는 구간(여기에서는 직선 구간(16))을 급전 구간, 급전선(14)이 설치되어 있지 않는 구간(여기에서는 곡선 구간(18)과 분기 구간(19))을 무급전 구간으로 하는 경우가 있다.
도 2에, 반송대차(20)의 구성 블럭도를 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이 반송대차(20)는 급전선(14)으로부터 비접촉 방식에 의해 전력을 수취하는 수전 장치(24)와, 이 수전 장치(24)로부터의 전력 공급에 의해 구동해서 차륜(21)을 회전시킴으로써 반송대차(20)를 주행시키는 구동 장치(22)와, 수전 장치(24)로부터 공급되는 전력을 축적하는 축전 장치(26)를 구비하고 있다. 그리고, 반송대차(20)는 전압 변환기(30)도 구비하고 있고, 이 전압 변환기(30)는 수전 장치(24), 구동 장치(22), 축전 장치(26)에 접속되어 있다. 여기에서는 수전 장치(24)에 대하여 구동 장치(22)와 전압 변환기(30)가 병렬로 접속되어 있고, 전압 변환기(30)는 수전 장치(24)와 축전 장치(26)의 사이에 배치되어 있다.
구동 장치(22)는 전력에 의해 반송대차(20)의 차륜(21)을 회전시키기 위한 장치이고, 예를 들면 모터와, 그 모터의 회전 제어기로 구성된다. 도 1에 나타내는 반송대차(20)는 4개의 차륜(21)을 갖고 있고, 이들을 회전시키기 위해서 복수(예를 들면 전륜용과 후륜용의 2개)의 모터 및 회전 제어기가 설치되지만, 여기에서는 이러한 복수의 모터나 회전 제어기를 합해서 1개의 구동 장치(22)로서 나타낸다. 구동 장치(22)는 전압이 인가됨으로써 구동해서 차륜(21)을 회전시키지만, 반송대차(20)를 주행시키기 위해서는 일정 이상의 강한 전력이 필요하기 때문에, 구동 장치(22)가 구동하기 위해서는 미리 정해진 구동 전압(VD)(예를 들면 320V) 이상의 전압이 인가될 필요가 있다.
수전 장치(24)에는 픽업 코일과 정류기가 포함되어 있다. 이 수전 장치(24)는 반송대차(20)의 하면 등, 급전선(14)의 부근을 통과하는 위치에 배치된다. 급전선(14)에는 교류 전류가 흐르고 있기 때문에, 급전선(14)의 가까이 발생하는 자속의 방향과 강도가 항상 변동하고 있다. 픽업 코일은 이 자속의 변동에 따라 전자 유도에 의해 발전압을 발생시킨다. 이 발전압은 교류 전압이지만, 이것이 정류기에 의해 직류 전압으로 변환되어서 구동 장치(22)에 인가된다. 이렇게, 수전 장치(24)는 급전선(14)에 직접 접촉하지 않아도 급전선(14)으로부터 전력을 수취할 수 있다. 수전 장치(24)가 급전선(14)으로부터 충분한 전력을 수취하고 있으면, 수전 장치(24)는 구동 장치(22)에 구동 전압 (VD) 이상의 전압을 인가하는 것이 되어 반송대차(20)가 주행한다. 반송대차(20)에 있어서, 수전 장치(24)는 구동 장치(22)로 전력을 공급하는 주전원 장치이다.
전압 변환기(30)는 쌍방향 DC-DC 컨버터이고, 입력 단자에 인가되는 전압을 승압해서 출력 단자로 출력한다고 하는 승압기로서의 동작을 행할 수 있는 것 이외에, 입력 단자의 전압을 강압해서 출력 단자로 출력한다고 하는 강압기로서의 동작을 행할 수도 있다. 또한, 전압 변환기(30)는 출력 단자와 입력 단자의 역할을 바꾸는 것도 가능하다. 수전 장치(24)가 구동 전압(VD) 이상의 전압을 구동 장치(22)로 인가하고 있는 사이는 전압 변환기(30)에도 구동 전압(VD) 이상의 수전압(VR)이 인가된다. 이 경우, 전압 변환기(30)는 강압기로서 동작하고, 그 수전압(VR)을 보다 낮은 전압(예를 들면 100V)으로 강압하고, 수전 장치(24)로부터의 전력을 축전 장치(26)로 공급한다. 한편, 수전 장치(24)로부터 인가되는 수전압(VR)이 구동 전압(VD)보다도 낮을 경우에는 전압 변환기(30)는 승압기로서 동작하고, 축전 장치(26)로부터 출력되는 축적 전압(VB)(예를 들면 100V)을 구동 전압(VD)까지 승압해서 구동 장치(22)로 인가한다. 또한, 전압 변환기(30)는 축전 장치(26)와 전압 변환기(30)의 사이에 접속되는 개폐기(38)를 갖고 있어, 축전 장치(26)나 수전 장치(24)의 상태에 따라 이 개폐기(38)를 개방 또는 폐쇄함으로써, 축전 장치(26)와 전압 변환기(30) 간의 전기적 접속을 차단 또는 유지할 수 있다.
축전 장치(26)는 커패시터(콘덴서) 또는 축전지이고, 외부로부터 전력(전기 에너지)을 수취해서 축적(충전)할 수 있다. 그리고, 축전 장치(26)는 축적한 전력을 다른 전자 기기로 공급할 수도 있다. 전압 변환기(30)가 강압기로서 동작하고 있는 사이는 축전 장치(26)는 수전 장치(24)로부터 공급되는 전력을 축적한다. 전압 변환기(30)가 승압기로서 동작하고 있는 사이는 축전 장치(26)는 전압 변환기(30)를 통해서 구동 장치(22)로 전력을 공급한다.
도 3에 나타내는 플로우 차트를 이용하여, 전압 변환기(30)가 어떻게 동작하는지를 설명한다. 우선, 반송대차(20)가 급전 구간(직선 구간(16))을 주행하고 있는 사이는 전압 변환기(30)는 강압기로서 동작하고, 수전 장치(24)로부터의 수전압(VR)을 강압해서 축전 장치(26)로 전력을 공급한다(스텝 S01).
전압 변환기(30)는 수전 장치(24)의 수전압(VR)과 축전 장치(26)의 축적 전압(VB)을 감시한다. 전압 변환기(30)가 강압기로서 동작하고 있는 사이는 수전압(VR)이 구동 장치(22)의 구동 전압(VD)을 하회하고 있는지의 여부가 판정된다(스텝 S02). 수전압(VR)이 구동 전압(VD)을 하회하고 있지 않으면(스텝 S02-NO), 전압 변환기(30)는 강압기로서의 동작을 계속한다(스텝 S01로 리턴한다).
반송대차(20)가 무급전 구간(곡선 구간(18) 또는 분기 구간(19))에 들어가면, 수전 장치(24)는 급전선(14)으로부터의 전력 공급을 받지 않게 되기 때문에, 수전압(VR)이 낮아지고, 최종적으로는 제로가 된다. 전압 변환기(30)는 수전압(VR)이 구동 전압(VD)보다도 낮아진 것을 검지하면(스텝 S02-YES), 승압기로서 동작하고, 축전 장치(26)의 축적 전압(VB)을 구동 전압(VD)까지 승압하면서, 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력을 구동 장치(22)로 공급한다(스텝 S03). 이것에 의해 반송대차(20)는 무급전 구간에 있어서도, 축전 장치(26)로부터 전력의 공급을 받아서 주행을 계속할 수 있다. 여기서, 축전 장치(26)의 축적 전압(VB)은 일정하지 않고, 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력의 양에 따라 변동한다. 그 때문에 구동 장치(22)에 확실하게 구동 전압(VD) 이상의 전압이 인가되도록 하기 위해서는 전압 변환기(30)가 축적 전압(VB)의 값에 따라 승압의 배율을 정하면 된다. 구체적으로는 전압 변환기(30)는 구동 전압(VD)과 축적 전압(VB)의 비율 N=VD/VB을 산출하고, 축적 전압(VB)을 N배로 승압해서 구동 장치(22)에 공급하면 된다.
전압 변환기(30)는 승압기로서 동작하고 있는 사이에도 수전 장치(24)로부터의 수전압(VR)을 감시하고, 수전압(VR)이 구동 전압(VD)을 하회한 상태인지의 여부를 확인한다(스텝 S04). 수전압(VR)이 구동 전압(VD)을 하회하고 있지 않으면(스텝 S04-NO), 반송대차(20)가 무급전 구간을 통과해서 급전 구간에 이르고, 수전 장치(24)가 급전선(14)으로부터의 수전을 재개한다고 하는 것이므로, 전압 변환기(30)는 다시 강압기로서 동작한다(스텝 S01로 리턴한다).
수전압(VR)이 구동 전압(VD)를 하회하는 상태이면(스텝 S04-YES), 전압 변환기(30)는 축전 장치(26)에 충분한 전력이 남아있는지의 여부를 확인한다. 구체적으로는 전압 변환기(30)는 축전 장치(26)로부터 출력되는 축적 전압 VB을 계측하고, 축적 전압(VB)이 소정의 하한 전압(VL)(예를 들면 80V)보다 낮은지의 여부를 판정한다(스텝 S05). 축전 장치(26)로부터 출력되는 축적 전압(VB)이 하한 전압(VL)보다 낮지 않으면(스텝 S05-NO), 축전 장치(26)에는 충분한 전력이 남아있다고 하는 것이므로, 전압 변환기(30)는 승압기로서의 동작을 계속한다(스텝 S03으로 리턴한다).
축전 장치(26)로부터 출력되는 축적 전압(VB)이 소정의 하한 전압(VL)보다 낮을 경우(스텝 S05-YES), 축전 장치(26)에는 충분한 전력이 남아있지 않다고 하는 것이므로, 전압 변환기(30)는 개폐기(38)를 개방하고, 전압 변환기(30)와 축전 장치(26) 간의 전기적 접속을 차단한다(스텝 S06). 그러면 이 이후는 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력은 전압 변환기(30)를 통해서 구동 장치(22)에 공급되지 않게 되기 때문에, 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력은 그 이상 감소하지 않게 된다. 여기서, 소정의 하한 전압(VL)이란 미리 정해진 값이고, 이것은 반송대차(20)가 무급전 구간내로부터 주행을 개시해서 급전 구간까지 도달하는데 필요로 되는 전력량에 해당하는 전압 이상의 값이다.
이하, 어떤 상황에 있어서 전압 변환기(30)와 축전 장치(26) 간의 전기적 접속이 차단되는지를 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같은, 복수의 반송대차(20)를 갖는 물품 반송 설비(10)에 있어서는 일반적으로, 각 반송대차(20)의 주행은 도시하지 않은 관리 시스템에 의해 제어된다. 관리 시스템은 물품 반송 설비(10) 전체를 감시하고 있고, 물품(11)이 안전하고 또한 효율적으로 반송되도록 각 반송대차(20)의 주행을 제어한다. 예를 들면, 관리시스템은 각 반송대차(20)의 주행 속도를 제어함으로써, 반송대차(20)가 일정 시간 이내에 무급전 구간(곡선 구간(18) 또는 분기 구간(19))을 통과하도록 하거나, 2대 이상의 반송대차(20)가 동시에 동일한 무급전 구간으로 진입하지 않도록 한다. 또한, 관리시스템은 반송대차(20)가 안전하게 주행할 수 없다고 판단한 경우에는 반송대차(20)의 주행을 정지시킨다. 예를 들면, 관리 시스템이 반송 레일(12) 상에 장해물을 발견한 경우에는 그 장해물가까이의 반송대차(20)의 주행이 정지된다.
여기서, 반송대차(20)가 무급전 구간(곡선 구간(18) 또는 분기 구간(19))에 있어서 정지된 경우, 반송대차(20)는 급전선(14)으로부터 떨어진 위치에 있어서, 도 2에 나타내는 수전 장치(24)의 수전압(VR)은 제로가 된다. 그 때문에 전압 변환기(30)는 승압기로서 동작하고, 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력을 구동 장치(22)에 공급한다. 구동 장치(22)에 전력이 공급되어 있어도, 관리 시스템이 구동 장치(22)와 차륜(11) 간의 동력 전달을 차단하는 등하여 반송대차(20)를 주행할 수 없도록 하고 있으면, 반송대차(20)는 정지한 상태가 되지만, 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력은 소비(방전)되어 간다. 장해물이 제거되어서 반송대차(20)가 안전하게 주행할 수 있게 되면 관리 시스템은 반송대차(20)의 주행을 재개시키지만, 그것 까지의 사이에 축전 장치(26)의 전력의 소비가 계속되고 있으면, 축전 장치(26)에는 반송대차(20)를 주행시키는만큼의 전력이 남아있지 않아 반송대차(20)가 전력에 의해 주행할 수 없는 경우가 있다. 이 경우에는 작업자가 반송대차(20)를 급전 구간까지 인력으로 이동시키지 않으면 안되어 주행 재개까지 시간이 걸려버린다. 그 때문에 반송대차(20)가 무급전 구간내에서 정지한 경우에는 그 무급전 구간을 탈출하기 위해서 필요한 만큼의 전력이 축전 장치(26)에 남아있는 것이 바람직하다. 그래서 전압 변환기(30)는 반송대차(20)가 자주해서 무급전 구간을 탈출 가능할만큼의 전력이 축전 장치(26)에 남아있는 동안에, 전압 변환기(30)와 축전 장치(26) 간의 전기적 접속을 차단한다.
상술한 바와 같이, 축전 장치(26)의 축적 전압(VB)은 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력의 양에 따라 변동한다. 축전 장치(26)에 축적되어 있는 전력의 양과, 축전 장치(26)로부터 출력되는 축적 전압(VB)의 값은 축전 장치(26)의 전기적 특성에 의해 결정되는 일정한 대응 관계에 있으므로 축적 전압(VB)이 하한 전압(VL)을 하회한 시점에서 전압 변환기(30)와 축전 장치(26) 간의 전기적 접속이 차단되면, 축전 장치(26)에는 그 하한 전압(VL)에 대응하는 전력이 축적된 상태가 된다. 반송대차(20)가 자주해서 무급전 구간을 탈출하기 위해서 필요한 전기적 에너지는 정량적으로는 「자주 중에 있어서의 단위 시간당의 소비 전력」× 「탈출 완료까지 걸리는 시간」, 즉 전력량(Ws, 와트초)으로 나타내어진다. 이 필요한 전력량은 반송대차(20) 및 물품(11)의 질량과, 무급전 구간의 길이와, 어느 만큼의 속도로 반송대차(20)를 주행시킬지 등에 기초하여 물품 반송 설비(10)의 유저가 미리 산출해 두는 것이 가능하다. 또는 유저가 실제로 반송대차(20)를 무급전 구간내로부터 주행을 개시시켜서 급전 구간까지 도달시키고, 그 때에 어느 만큼의 전력량이 소비될지를 측정하고 있어도 된다.
또한, 무급전 구간내의 어느 위치로부터 반송대차(20)가 주행을 개시해도 문제없이 급전 구간까지 도달할 수 있도록 하한 전압(VL)은 가장 긴 무급전 구간의 입구에서 반송대차(20)가 정지한 경우에 필요한 전력량, 즉 필요가 될 수 있는 최대의 전력량에 따른 전압값, 또는 그 이상의 전압값으로서 설정되어 있으면 된다.
이상과 같이, 본 실시형태의 반송대차(20)에 의하면, 무급전 구간인 곡선 구간(18)과 분기 구간(19)에 있어서는 구동 장치(22)는 주전원 장치인 수전 장치(24)로부터 전력 공급을 받지 않지만, 무급전 구간에 있어서도 반송대차(20)는 축전 장치(26)에 축적된 전력에 의해 주행이 가능하다. 따라서, 곡선 구간(18) 및 분기 구간(19)에는 급전선(14)이 설치되어 있지 않고 있어도 되고, 급전선(14)을 부설하기 위해서 필요한 작업 코스트 및 자재 코스트가 삭감된다.
또한, 직선 구간(16)에 있어서도 급전선(14)은 외주측의 반송 레일(12OUT)만이 설치되어 있으면 되고, 또한 이 급전선(14)으로부터 비접촉 급전 방식에 의해 전력을 수취하는 수전 장치(24)는 반송대차(20)의 좌우 양측 중, 외주측(반송대차(20)가 도면 중 시계 방향으로 진행한다면 진행 방향에 대하여 좌측)에만 설치되어 있으면 되므로 수전 장치(24)에 드는 자재 코스트도 삭감된다.
또한, 본 실시형태의 반송대차(20)에 의하면, 축전 장치(26)에 축적되어 있는 에너지가 무급전 구간을 자주해서 탈출하는데 필요한 전력량 이하가 되기 전에, 축전 장치(26)와 전압 변환기(30)의 접속이 차단된다. 따라서, 축전 장치(26)에는 충분한 전력량이 남아있기 때문에, 반송대차(20)가 무급전 구간내에서 정지한 후, 반송대차(20)의 주행이 재개될 때, 반송대차(20)는 축전 장치(26)에 남아있는 전력에 의해 주행해서 무급전 구간내에서 탈출할 수 있다. 그러면, 작업자가 반송대차(20)를 인력으로 이동시킬 필요가 없어지므로, 무급전 구간내에서 정지한 반송대차(20)의 주행 재개를 위해 긴 시간이 걸리지 않아 물품 반송 설비(10) 전체의 가동 효율이 높게 유지된다.
또한, 본 실시형태의 반송대차(20)에 의하면, 축전 장치(26)의 축적 전압(VB)을 승압해서 구동 장치(22)에 공급하는 승압기로서 동작하는 전압 변환기(30)가 설치되어 있기 때문에, 출력되는 축적 전압(VB)이 구동 전압(VD)보다 낮은 전압의 소용량의 배터리나 콘덴서를 축전 장치(26)로서 사용할 수 있다. 이 때문에 축전 장치(26)는 출력되는 축적 전압(VB)이 구동 장치(22)를 직접 구동할 수 있을 만큼의 고전압이 되는 대용량의 배터리가 아니어도 되므로 축전 장치(26)에 드는 코스트가 낮아진다. 또한, 이 전압 변환기(30)는 승압의 배율을 결정하기 위해서 항상 축전 장치(26)의 축적 전압(VB)을 감시하고 있기 때문에, 축적 전압(VB)이 하한 전압(VL)을 하회하고 있는지의 여부의 판정도 행할 수 있다. 이 때문에, 축적 전압 VB을 감시하기 위한 기기를 전압 변환기(30)와는 별도로 준비할 필요가 없어 반송대차(20)의 제작 코스트가 낮게 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 반송대차(20)는 반송 레일(12)을 따라 주행하는 것이지만, 본 발명의 반송대차(20)는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 반송 경로를 따라 바닥면에 급전선이 매입된 설비에 있어서, 반송대차(20)는 그 급전선을 따라 바닥면상을 주행함으로써 반송 경로를 따라 이동하는 것이어도 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 축전 장치(26)에 축적된 전력은 반송대차(20)가 무급전 구간을 주행할 때에 사용되지만, 다른 용도로 축전 장치(26)를 사용해도 좋다. 예를 들면. 물품 반송 설비(10)내에 순간적인 정전이 발생한 경우에는 급전선(14)로부터의 전력 공급이 일시적으로 정지하지만, 물품 반송 설비(10)가 정전으로부터 회복할 때까지의 사이는 반송대차(20)가 축전 장치(26)에 축적된 전력에 의해 주행하도록 되어서 있어도 좋다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 반송대차(20)의 수전 장치(24)가 주로 구동 장치(22)에 전력 공급을 행하는 주전원 장치이지만, 주전원 장치는 다른 형태이어도 된다. 예를 들면, 비접촉 급전 방식이 아니라, 반송대차(20)가 주전원 장치로서의 외부 전원에 직접 접속되는 형태이어도 된다. 이 외부 전원이 구동 장치(22)로의 전력 공급과 축전 장치(22)로의 전력 축적을 행하고, 반송대차(20)가 외부 전원으로부터 떨어진 위치까지 이동해서 일시적으로 외부 전원으로부터 전력 공급을 받을 수 없을 경우에, 축전 장치(26)에 축적된 전력이 사용되면 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 승압기로서도 강압기로서도 동작할 수 있는 전압 변환기(30)가 사용되고 있지만, 승압 동작을 행하는 승압기와 강압 동작을 행하는 강압기가 따로 따로인 기기로서 설치되어 있어도 된다. 이 경우에는 축전 전압(VB)이 낮은 경우에도 강압기와 축전 장치(26)는 전기적으로 접속된 상태이어도 되고, 축전 장치(26)와 승압기 간의 접속만이 차단되면 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 축전 장치(26)의 전력의 하한값(하한 전압)이 반송대차(20)가 급전 구간내로부터 주행을 개시해서 급전 구간까지 도달하는데 필요로 되는 전력량에 상당하는 전압값으로 되어 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 무급전 구간내에 반송대차(20)의 상태를 점검하기 위한 점검 스테이션이 설치되어 있는 경우에는 반송대차(20)가 그 점검 스테이션까지 이동하기 위해서 필요한 전력량에 상당하는 전압값이 하한 전압으로서 설정되어 있어도 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 반송대차(20)의 주행하는 반송 경로가 전체로서 모따기된 장방형의 형상으로 되어 있지만, 반송 경로는 원형이나 다각형 등, 어떠한 형상이어도 된다. 단, 바람직하게는 반송대차(20)가 무급전 구간에 진입하는 시점에서는 축전 장치(26)가 충분하게 충전된 상태가 되도록 반송 경로가 설계되어 있으면 된다. 예를 들면, 반송 경로 중 직선 형상의 부분이 급전 구간, 곡선 형상의 부분이 무급전 구간으로서 설정되는 경우에는 복수의 곡선 형상의 부분끼리의 사이에 직선 형상의 부분이 적어도 1개 배치되어 있으면 된다. 이렇게, 반송대차(20)가 적어도 일단은 급전 구간(직선 형상의 부분)을 통과하고나서 무급전 구간(곡선 형상의 부분)을 주행하게 되도록 반송 경로가 설계되어 있는 것이 바람직하다.
10 : 물품 반송 설비 11 : 물품
12 : 반송 레일 14 : 급전선
15 : 교류 전원 16 : 직선 구간
18 : 곡선 구간 19 : 분기 구간
20 : 반송대차 21 : 차륜
22 : 구동 장치 24 : 수전 장치
26 : 축전 장치 30 : 전압 변환기
38 : 개폐기 S01 : 강압 동작
S02 : 수전압 판정 S03 : 승압 동작
S04 : 수전압 판정 S05 : 축적 전압 판정
S06 : 차단 동작

Claims (3)

  1. 전력에 의해 주행함으로써 물품을 반송하는 반송대차에 있어서,
    미리 정해진 구동 전압 이상의 전압을 인가시켜 구동함으로써 상기 반송대차를 주행시키는 구동 장치와,
    상기 구동 장치에 전력을 공급하는 주전원 장치와,
    상기 주전원 장치로부터 공급되는 전력을 축적하는 축전 장치와,
    상기 구동 장치 및 상기 축전 장치에 접속되어 있고 축전 장치로부터 출력되는 축적 전압을 승압해서 상기 구동 장치에 공급하는 승압기를 구비하고,
    상기 구동 장치는 상기 주전원 장치로부터 전력의 공급을 받지 않는 경우에, 상기 승압기를 통해서 상기 축전 장치에 축적된 전력의 공급을 받음으로써 구동할 수 있고,
    상기 승압기는 상기 축전 장치로부터 출력되는 축적 전압을 감시하고, 상기 축적 전압을 상기 구동 전압까지 승압시켜서 상기 구동 장치에 인가하는 한편, 상기 축적 전압이 미리 정해진 하한 전압보다 낮을 경우에는 상기 승압기와 상기 축전 장치의 접속을 차단하고,
    상기 반송대차는 미리 정해진 반송 경로를 따라 설치된 레일을 따라서 주행하고,
    상기 레일에는 상기 주전원 장치에 전력을 공급하는 급전선이 설치된 급전 구간과, 상기 급전선이 설치되어 있지 않은 무급전 구간이 설치되어 있고,
    상기 반송대차가 상기 급전 구간을 주행하고 있는 사이, 상기 구동 장치는 상기 주전원 장치를 통해서 상기 급전선으로부터 공급되는 전력에 의해 구동하고, 상기 축전 장치는 상기 급전선으로부터 공급되는 전력을 축적하고,
    상기 반송대차가 상기 무급전 구간을 주행하고 있는 사이, 상기 구동 장치는 상기 승압기를 통해서 상기 축전 장치에 축적된 전력의 공급을 받음으로써 구동하고,
    상기 하한 전압은 상기 반송대차가 상기 무급전 구간내로부터 주행을 개시하여 상기 급전 구간까지 도달하는데 필요로 되는 전력량에 상당하는 전압 이상의 값인 것을 특징으로 하는 반송대차.
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