WO2020066097A1

WO2020066097A1 - 無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法

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Publication number: WO2020066097A1
Application number: PCT/JP2019/016715
Authority: WO
Inventors: 大西　献; 光司宿谷; 弘祥岡▲崎▼; 健太郎池田
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2018-09-25
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-04-02
Also published as: JP7101093B2; JP2020054055A; CN112752673A; PH12021550550A1; CN112752673B

Abstract

無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法において、台車本体（１１）と、台車本体（１１）を走行させる走行駆動装置（１２）と、台車本体（１１）に搭載されて走行駆動装置（１２）を制御する制御装置（１３）と、制御装置（１３）を収容する耐圧防爆容器（１４）と、台車本体（１１）に搭載される電池（１５）と、電池（１５）を収容する耐圧防爆容器（１６）と、耐圧防爆容器（１４）および耐圧防爆容器（１６）の外部で制御装置（１３）と電池（１５）とを電気的に接続する耐圧防爆用接続器（１７）とを備える。

Description

無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法

　本発明は、無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法に関するものである。

　生産工場などにて、材料、部品、完成品などを搬送する技術として無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇｕｉｄｅｄ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）が利用される。無人搬送車は、駆動車輪を有し、センサが床面に敷設された磁気テープなどを検出し、磁気テープが発する磁気により誘導されて無人走行する。一方で、生産工場が、例えば、引火性ガス雰囲気（爆発性雰囲気）であるとき、無人搬送車の作動時に発生する火花が引火して火災が発生するおそれがある。そのため、この場合、無人搬送車は、防爆構造が必要となる。

　従来の無人搬送車の防爆構造としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された防爆型無人搬送車は、制御装置や電池などを台車に搭載し、防爆用容器内に収納するものである。

特開平４－１７２９０４号公報

　無人搬送車は、駆動輪を駆動するモータや制御部などを有することから、モータや制御部などに電力を供給するための電池が必要となる。特許文献１では、制御装置や電池などを共通する単一の防爆用容器内に収納している。ところで、電池は、蓄電量が減少すると交換したり、二次電池の場合には充電したりする必要がある。また、電池を長期間にわたって使用して劣化すると、交換が必要となる。この場合、防爆用容器から劣化した電池だけを取り外し、新しい電池を取付けることとなる。ところが、無人搬送車を耐圧防爆構造とした場合、工場電気設備防爆指針による電気機械器具防爆構造規格に合格することが必要となる。そのため、従来の無人搬送車は、電池を交換するたびに、制御装置や電池などが収容された防爆用容器に対する検定を受けなければならない可能性があり、メンテナンス性がよくないという課題がある。

　本発明は、上述した課題を解決するものであり、メンテナンス性の向上を図る無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するための本発明の無人搬送車は、台車本体と、前記台車本体を走行させる走行駆動装置と、前記台車本体に搭載されて前記走行駆動装置を制御する制御装置と、前記制御装置を収容する第１耐圧防爆容器と、前記制御装置に電力を供給可能な電池と、前記電池を収容する第２耐圧防爆容器と、前記第１耐圧防爆容器および前記第２耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する耐圧防爆構造の接続器と、を備えることを特徴とするものである。

　従って、制御装置が第１耐圧防爆容器に収容され、電池が第２耐圧防爆容器に収容され、制御装置と電池が耐圧防爆構造の接続器により電気的に接続されることから、制御装置と電池との爆発性雰囲気中での接続や切断が可能となり、爆発性雰囲気で無人搬送車を使用することができる。そして、制御装置と電池を異なる耐圧防爆容器に収容することから、電池を交換するとき、第２耐圧防爆容器だけをメンテナンスすればよく、第１耐圧防爆容器のメンテナンスが不要となり、メンテナンス性を向上することができる。

　本発明の無人搬送車では、前記耐圧防爆構造の接続器は、前記電池に電力線を介して接続される耐圧防爆構造のコンセントと、前記制御装置に電力線を介して接続される耐圧防爆構造のプラグとを有し、前記耐圧防爆構造のコンセントと前記耐圧防爆構造のプラグが機械的に接続されると、前記電池の電力が前記制御装置に供給されることを特徴としている。

　従って、耐圧防爆構造のコンセントと耐圧防爆構造のプラグが機械的に接続されると、電池の電力が制御装置に供給されることとなり、爆発性雰囲気で電池と制御装置との接続および切断を安全に行うことができる。

　本発明の無人搬送車では、前記電池は、二次電池であることを特徴としている。

　従って、電池を二次電池とすることで、蓄電量が減少したときに二次電池に充電することで、二次電池を交換せずに継続して使用することができる。

　本発明の無人搬送車では、前記耐圧防爆構造の接続器に充電器のプラグが接続可能であることを特徴としている。

　従って、耐圧防爆構造のコンセントに充電器のプラグを接続することで、電池の充電を容易にかつ安全に行うことができる。

　本発明の無人搬送車では、前記第２耐圧防爆容器は、内部に前記電池に接続される充電器が設けられることを特徴としている。

　従って、第２耐圧防爆容器内に電池と共に充電器を収容することで、電池の充電を容易にかつ安全に行うことができる。

　本発明の無人搬送車では、前記第２耐圧防爆容器は、内部に前記電池に接続される非接触式充電器の受電部が設けられることを特徴としている。

　従って、第２耐圧防爆容器内に非接触式充電器の受電部を収容することで、電池の充電を容易にかつ安全に行うことができる。

　本発明の無人搬送車では、前記第２耐圧防爆容器を前記台車本体に対して着脱自在に固定する固定装置が設けられることを特徴としている。

　従って、台車本体から第２耐圧防爆容器を取り外し可能とすることで、電池の交換を容易に行うことができる。

　本発明の無人搬送車では、前記固定装置は、前記台車本体に対して前記第２耐圧防爆容器の位置決めを行う位置決め部材と、前記第２耐圧防爆容器を前記台車本体に固定する固定具とを有することを特徴としている。

　従って、固定装置として位置決め部材と固定具を設けることで、電池を収容した第２耐圧防爆容器の固定作業を容易に行うことができる。

　本発明の無人搬送車では、補機を収容する第３耐圧防爆容器が前記台車本体に搭載され、前記第１耐圧防爆容器および前記第３耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記補機とが電気的に接続されることを特徴としている。

　従って、補機を収容する第３耐圧防爆容器が設けられ、制御装置と補機とを電気的に接続することで、補機を台車本体に安全装着することができる。

　本発明の無人搬送車では、前記補機は、マイクとスピーカの少なくともいずれか一方であり、前記第３耐圧防爆容器の一部に金網部が設けられることを特徴としている。

　従って、マイクまたはスピーカを収容する第３耐圧防爆容器に金網部を設けることで、マイクまたはスピーカを耐圧防爆構造とすることができる一方で、集音機能や発音機能を確保することができる。

　本発明の無人搬送車では、前記補機は、レーザを投光する投光部とレーザを受光する受光部とを有する距離計測装置であり、前記距離計測装置は、前記投光部から投光されたレーザと前記受光部が受光するレーザとの間に仕切部材が設けられることを特徴としている。

　従って、距離計測装置の投光部と受光部との間に仕切部材を設けることで、投光部から投光されたレーザが第３耐圧防爆容器の内面に反射したとき、反射したレーザを仕切部材により遮り、受光部での受光を抑制することができ、距離計測装置による計測精度の低下を抑制することができる。

　本発明の無人搬送車では、前記台車本体は、牽引する台車を連結する連結器が設けられることを特徴としている。

　従って、台車本体が連結器を介して他の台車を牽引することから、台車本体に荷物を積載せずに、第１耐圧防爆容器および第２耐圧防爆容器を搭載して重量化することができ、台車本体の走行安定性を向上することができる。

　本発明の電池の交換方法は、台車本体と、前記台車本体を走行させる走行駆動装置と、前記台車本体に搭載されて前記走行駆動装置を制御する制御装置と、前記制御装置を収容する第１耐圧防爆容器と、前記制御装置に電力を供給可能な電池と、前記電池を収容する第２耐圧防爆容器と、前記第１耐圧防爆容器および前記第２耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する耐圧防爆構造の接続器と、を備える無人搬送車において、前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記電池との電気的な接続を解除する工程と、前記電池が収容された前記第２耐圧防爆容器を充電済の電池が収容された第２耐圧防爆容器と交換する工程と、前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記充電済の電池とを電気的に接続する工程と、を有することを特徴とするものである。

　従って、電池を交換することで、無人搬送車を継続して使用することができ、メンテナンス性を向上することができる。

　本発明の電池の充電方法は、台車本体と、前記台車本体を走行させる走行駆動装置と、前記台車本体に搭載されて前記走行駆動装置を制御する制御装置と、前記制御装置を収容する第１耐圧防爆容器と、前記制御装置に電力を供給可能な電池と、前記電池を収容する第２耐圧防爆容器と、前記第１耐圧防爆容器および前記第２耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する耐圧防爆構造の接続器と、を備える無人搬送車において、前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記電池との電気的な接続を解除する工程と、前記耐圧防爆構造の接続器により前記電池と充電器とを電気的に接続する工程と、前記充電器により前記電池に充電を行う工程と、前記耐圧防爆構造の接続器により前記充電器と前記電池との電気的な接続を解除する工程と、前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する工程と、を有することを特徴とするものである。

　従って、電池を充電することで、無人搬送車を継続して使用することができ、メンテナンス性を向上することができる。

　本発明の無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法によれば、メンテナンス性を向上することができる。

図１は、本実施形態の無人搬送車を表す概略図である。図２は、電池の取付構造を表す正面概略図である。図３は、電池の取付構造を表す側面概略図である。図４は、電池の取付構造を表す平面概略図である。図５は、電池の交換方法を表す概略図である。図６は、電池の交換方法を表す概略図である。図７は、電池の交換方法を表す概略図である。図８は、電池の交換方法を表す概略図である。図９は、電池の搬送方法を表す概略図である。図１０は、電池の充電方法を表す概略図である。図１１は、電池の第１変形例を表す概略図である。図１２は、電池の第２変形例を表す概略図である。図１３は、距離計測装置を表す斜視図である。図１４は、距離計測装置および耐圧防爆容器を表す断面図である。図１５は、スピーカおよびマイクと耐圧防爆容器を表す断面図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明に係る無人搬送車並びに電池の交換方法および充電方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

　本実施形態の無人搬送車は、例えば、生産設備において、引火性ガス雰囲気（爆発性雰囲気）の環境下（１種危険場所）で使用することができる。そのため、本実施形態の無人搬送車は、耐圧防爆構造となっている。なお、耐圧防爆構造は、工場電気設備防爆指針による電気機械器具防爆構造規格に合格したものである。

　図１は、本実施形態の無人搬送車を表す概略図である。なお、図１にて、左右方向としてのＹ方向が無人搬送車の左右方向（幅方向）であり、紙面に直交するＸ方向が無人搬送車の前後方向（長手向）であり、上下方向としてのＺ方向が無人搬送車の上下方向（高さ方向）である。また、以下に説明する無人搬送車の構成部材やその配置は一例であり、必要に応じて変更することが可能である。

　本実施形態の無人搬送車は、牽引台車であり、材料、部品、完成品などを搭載した台車を牽引して走行する。なお、本発明の無人搬送車は、牽引台車に限らず、無人搬送車自体が材料、部品、完成品などを搭載して走行可能なものであってもよい。

　本実施形態において、図１に示すように、無人搬送車１０は、台車本体１１と、走行駆動装置１２と、制御装置１３と、耐圧防爆容器（第１耐圧防爆容器）１４と、電池１５と、耐圧防爆容器（第２耐圧防爆容器）１６と、耐圧防爆用接続器（耐圧防爆構造の接続器）１７とを備える。

　台車本体１１は、所定の大きさで、矩形の平板形状をなしている。走行駆動装置１２は、台車本体１１を走行させるものである。走行駆動装置１２は、耐圧防爆構造の駆動モータ２１，２２と、駆動輪２３，２４とを有する。台車本体１１は、Ｚ方向の下方である下面にＬ字形状をなす左右一対のブラケット２５，２６が固定されている。駆動モータ２１，２２は、ブラケット２５，２６に固定される。駆動モータ２１，２２は、駆動軸２１ａ，２２ａがＹ方向に平行であり、Ｙ方向に直線状となるように配置される。駆動モータ２１，２２は、駆動軸２１ａ，２２ａに動力伝達機構２７，２８を介して駆動輪２３，２４が連結される。駆動輪２３，２４は、導電性の材料により構成され、生産設備工場内の床面Ｇ上を転動可能である。なお、図示しないが、台車本体１１は、下面に駆動輪２３，２４とは別に、複数（例えば、２個）の導電性の材料により構成される従動輪が設けられる。

　そのため、走行駆動装置１２は、駆動モータ２１，２２を同じ回転数で正転方向に駆動回転すると、駆動輪２３，２４が一方方向に同期して回転し、台車本体１１がＸ方向に沿って前進する。走行駆動装置１２は、駆動モータ２１，２２を同じ回転数で逆転方向に駆動すると、駆動輪２３，２４が他方方向に回転し、台車本体１１がＸ方向に沿って後退する。また、走行駆動装置１２は、駆動モータ２１と駆動モータ２２を異なる回転数で駆動回転すると、駆動輪２３と駆動輪２４が異なる速度で回転し、台車本体１１がＹ方向側の一方側または他方側に旋回する。

　制御装置１３は、走行駆動装置１２の駆動モータ２１，２２を駆動制御する。制御装置１３は、図示しないが、モータドライバ、インバータ、コントローラなどにより構成される。耐圧防爆容器１４は、台車本体１１上に搭載され、固定される。耐圧防爆容器１４は、例えば、中空形状をなす金属製の箱体であり、図示しない蓋が設けられる。制御装置１３は、耐圧防爆容器１４の内部に収容され、固定される。また、駆動モータ２１，２２と制御装置１３は、電力線（信号線を含む）３１，３２により接続される。電力線３１，３２は、一端が駆動モータ２１，２２に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ（例えば、ケーブルグランド）３３，３４内を通って制御装置１３に接続される。

　電池１５は、充電可能な二次電池であり、所定量の電力が蓄電されており、制御装置１３に電力を供給可能である。なお、電池１５は、一次電池であってもよい。耐圧防爆容器１６は、台車本体１１上に搭載され、固定される。耐圧防爆容器１６は、例えば、中空形状をなす金属製の箱体であり、図示しない蓋が設けられる。電池１５は、耐圧防爆容器１６の内部に収容され、固定される。インジケータ４１は、電池１５に蓄電されている残りの充電量を表示する。耐圧防爆容器１６は、上部にＬ字形状をなすブラケット４２が固定される。ブラケット４２は、耐圧防爆容器４３が固定され、インジケータ４１は、耐圧防爆容器４３の内部に収容され、固定される。耐圧防爆容器４３は、耐圧防爆容器１４，１６と同様に、例えば、中空形状をなす金属製の箱体であり、図示しない蓋が設けられる。耐圧防爆容器４３は、耐圧ガラスにより構成される表示窓４４が設けられ、外部から表示窓４４を通してインジケータ４１を視認可能である。電池１５とインジケータ４１は、電力線（信号線を含む）４５により接続される。電力線４５は、一端が耐圧防爆容器１６に固定されたスリーブ４６内を通って電池１５に接続され、他端が耐圧防爆容器４３に固定されたスリーブ４７内を通ってインジケータ４１に接続される。

　耐圧防爆用接続器１７は、耐圧防爆容器１４および耐圧防爆容器１６の外部で制御装置１３と電池１５とを電気的に接続する。耐圧防爆用接続器１７は、耐圧防爆用コンセント（耐圧防爆構造のコンセント）５１と耐圧防爆用プラグ（耐圧防爆構造のプラグ）５２とを有する。耐圧防爆容器１６は、側部にＬ字形状をなすブラケット５３が固定される。耐圧防爆用コンセント５１は、このブラケット５３に固定される。耐圧防爆用コンセント５１は、直流電流を流せるものであり、電力線５４の一端が接続される。電力線５４は、他端が耐圧防爆容器１６に固定されたスリーブ５５内を通って電池１５に接続される。耐圧防爆用プラグ５２は、直流電流を流せるものであり、電力線５６の一端が接続される。電力線５６は、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ５７内を通って制御装置１３に接続される。耐圧防爆用コンセント５１と耐圧防爆用プラグ５２は、機械的におよび電気的に接続可能である。耐圧防爆用コンセント５１に耐圧防爆用プラグ５２が挿入されて係止することで機械的に接続され、このとき、耐圧防爆用コンセント５１と耐圧防爆用プラグ５２が電気的に接続される。この状態で、電池１５の電力が耐圧防爆用接続器１７および電力線５４，５６を介して制御装置１３に供給可能となる。なお、耐圧防爆用コンセント５１をブラケット５３を介して耐圧防爆容器１６に固定したが、耐圧防爆容器１６に直接固定してもよいし、台車本体１１など他の位置に固定したり載置したりしてもよい。

　また、無人搬送車１０は、その他に補機として、磁気センサ６１、距離計測装置（レーザレーダファインダ）６２、マイクおよびスピーカ６３、操作装置６４、接触式スイッチ６５、連結器６６、無線装置６７、回転灯（パトライト（登録商標））６８を備える。

　台車本体１１は、Ｙ方向における一方の端部の下面に耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）７１が固定される。磁気センサ６１は、耐圧防爆容器７１内に収容され、固定される。磁気センサ６１は、床面Ｇに敷設された磁気シート７２を検出する。磁気センサ６１と制御装置１３は、電力線（信号線を含む）７３により接続される。電力線７３は、一端が耐圧防爆容器７１に固定されたスリーブ７４内を通って磁気センサ６１に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ７５内を通って制御装置１３に接続される。なお、無人搬送車１０は、磁気センサ６１と磁気シート７２からなる磁気誘導式に限らず、電磁誘導式、光学誘導式、画像誘導式、自律誘導式などであってもよい。

　距離計測装置６２は、無人搬送車１０の走行時に周囲の障害物（例えば、作業者や他の無人搬送車など）を検出する。耐圧防爆容器１４は、側部にＬ字形状をなすブラケット８１が固定される。ブラケット８１は、耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）８２が固定され、距離計測装置６２は、耐圧防爆容器８２の内部に収容される。距離計測装置６２と制御装置１３は、電力線（信号線を含む）８３により接続される。電力線８３は、一端が耐圧防爆容器８２に固定されたスリーブ８４内を通って距離計測装置６２に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ８５内を通って制御装置１３に接続される。なお、距離計測装置６２をブラケット８１を介して耐圧防爆容器１４に固定したが、耐圧防爆容器１４や台車本体１１に設けてもよい。

　マイクおよびスピーカ６３は、周囲の音を集める集音機能を有すると共に、周囲に後を発する発音機能を有する。耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）８６は、耐圧防爆容器８２に固定され、マイクおよびスピーカ６３は、耐圧防爆容器８６の内部に収容される。マイクおよびスピーカ６３と制御装置１３は、電力線（信号線を含む）８７により接続される。電力線８７は、一端が耐圧防爆容器８６に固定されたスリーブ８８内を通ってマイクおよびスピーカ６３に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ８９内を通って制御装置１３に接続される。

　操作装置６４は、作業者が操作可能であって、制御装置１３に対して操作信号を出力する複数の操作スイッチを有する。操作スイッチとしては、例えば、走行開始スイッチ、走行停止スイッチ、行先変更スイッチなどである。耐圧防爆容器１４は、側部にＬ字形状をなすブラケット９１が固定される。ブラケット９１は、耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）９２が固定され、操作装置６４は、耐圧防爆容器９２の内部に収容される。操作装置６４と制御装置１３は、電力線（信号線を含む）９３により接続される。電力線９３は、一端が耐圧防爆容器９２に固定されたスリーブ９４内を通って操作装置６４に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ９５内を通って制御装置１３に接続される。なお、操作装置６４をブラケット９１を介して耐圧防爆容器１４に固定したが、耐圧防爆容器１４や台車本体１１に設けてもよい。

　接触式スイッチ６５は、無人搬送車１０の走行時に周囲の障害物（例えば、作業者や他の無人搬送車など）に接触したときに無人搬送車１０の走行を停止する。耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）９６は、ブラケット９１に固定され、接触式スイッチ６５は、耐圧防爆容器９６の内部に収容される。接触式スイッチ６５と制御装置１３は、電力線（信号線を含む）９７により接続される。電力線９７は、一端が耐圧防爆容器９６に固定されたスリーブ９８内を通って接触式スイッチ６５に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ９９内を通って制御装置１３に接続される。なお、接触式スイッチ６５をブラケット９１を介して耐圧防爆容器１４に固定したが、耐圧防爆容器１４や台車本体１１に設けてもよい。

　連結器６６は、無人搬送車１０が牽引する台車（図示略）を連結する。連結器６６は、例えば、アクチュエータによりフックを作動するものである。連結器６６は、耐圧防爆容器の内部に収容され、制御装置１３と電力線（信号線を含む）１０１により接続される。電力線１０１は、一端が耐圧防爆容器に固定されたスリーブ１０２内を通って連結器６６に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ１０３内を通って制御装置１３に接続される。なお、連結器を手動式としてもよい。

　無線装置６７は、耐圧防爆用アンテナ（耐圧防爆構造のアンテナ）１１１を有し、制御装置１３が外部と無線による通信を行う。耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）１１２は、耐圧防爆容器１４の上部に固定され、無線装置６７は、耐圧防爆容器１１２の内部に収容される。無線装置６７は、電力線（信号線を含む）１１３により接続される。電力線１１３は、一端が耐圧防爆容器１１２に固定されたスリーブ１１４内を通って無線装置６７に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ１１５内を通って制御装置１３に接続される。

　回転灯６８は、無人搬送車１０の走行時や異常発生時に点灯または点滅する。耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）１１６は、耐圧防爆容器１４の上部に固定され、回転灯６８は、耐圧防爆容器１１６の内部に収容される。回転灯６８は、電力線（信号線を含む）１１７により接続される。電力線１１７は、一端が耐圧防爆容器１１６に固定されたスリーブ１１８内を通って回転灯６８に接続され、他端が耐圧防爆容器１４に固定されたスリーブ１１９内を通って制御装置１３に接続される。

　また、本実施形態にて、電池１５を収容した耐圧防爆容器１６は、台車本体１１に対して着脱自在である。図２は、電池の取付構造を表す正面概略図、図３は、電池の取付構造を表す側面概略図、図４は、電池の取付構造を表す平面概略図である。

　図２から図４に示すように、電池１５を収容した耐圧防爆容器１６は、矩形の平板形状をなす基板１２１と、基板１２１上に一体に設けられるケース本体１２２とを有する。基板１２１は、下面に係止溝１２３が形成され、上面の対角位置に位置決め孔１２４および位置決め溝１２５が形成される。ケース本体１２２は、中空形状をなし、耐圧防爆構造であって、内部に電池１５が収容されて固定される。

　耐圧防爆容器１６は、固定装置１３０により台車本体１１に固定される。固定装置１３０は、台車本体１１に設けられる位置決め部材１３１，１３２および固定具１３３，１３４を有する。位置決め部材１３１と位置決め部材１３２は、台車本体１１の上面における対角位置に設けられる。位置決め部材１３１は、上端が先細形状をなす位置決めピンであり、台車本体１１の上面に固定される。位置決め部材１３２は、位置決め部材１３１より長い位置決めピンであり、台車本体１１の上面に固定される。位置決め部材１３１と位置決め部材１３２は、耐圧防爆容器１６の基板１２１に設けられた位置決め孔１２４と位置決め溝１２５に対応する位置に設けられる。固定具１３３と固定具１３４は、同様の構成であり、台車本体１１における対辺位置に設けられる。固定具１３３，１３４は、台車本体１１に対して、取付軸１３５，１３６により回動自在に取付けられる。

　そのため、電池１５に蓄電されている蓄電量が低下したり、長期間の使用により電池１５が劣化したりすると、電池１５を新しいものと交換する。この場合、台車本体１１から電池１５を収容した耐圧防爆容器１６を取り外し、新しい電池１５を収容した耐圧防爆容器１６を台車本体１１に取付ける。

　図５から図９は、電池の交換方法を表す概略図である。

　図５に示すように、無人搬送車１０を電池交換位置で停止し、固定装置１３０を作動して台車本体１１に対する耐圧防爆容器１６の拘束を解除する。まず、固定具１３３，１３４を取付軸１３５，１３６を支点として外側に回動させる。次に、図６および図９に示すように、例えば、フォークリフト１４０を用いて耐圧防爆容器１６を上昇させる。フォークリフト１４０は、複数の駆動輪１４１により走行可能であり、フォーク１４２を耐圧防爆容器１６の係止溝１２３に係止して耐圧防爆容器１６を持ち上げる。このとき、図７および図９に示すように、フォークリフト１４０は、耐圧防爆容器１６を位置決め部材１３１，１３２に沿って上昇させる。耐圧防爆容器１６が位置決め部材１３１より上方に移動し、位置決め孔１２４が位置決め部材１３１から外れると、図８及び図９に示すように、フォークリフト１４０により耐圧防爆容器１６を水平方向に移動し、そのまま所定の場所まで搬送する。そして、フォークリフト１４０により新しい電池１５が収容された耐圧防爆容器１６を台車本体１１まで搬送し、上述した取外し手順と逆の手順で耐圧防爆容器１６を台車本体１１に取付ける。なお、ここでは、フォークリフト１４０を用いて耐圧防爆容器１６を移動したが、クレーン、ジャッキ、ウインチなどであってもよい。

　ここで、電池１５の充電方法について説明する。図１０は、電池の充電方法を表す概略図である。

　図１０に示すように、電池１５に蓄電されている蓄電量が低下すると、無人搬送車１０を所定の充電ステーション１５０に走行または手押し操作により移動する。この充電ステーション１５０は、防爆領域（一種危険場所）にあり、耐圧防爆構造の充電器１５１を有する。この充電器１５１は、プラグ１５２が商用電源（ＡＣ１００Ｖ）のコンセントに接続され、電力線１５３の先端部に耐圧防爆用プラグ１５４が接続される。この耐圧防爆用プラグ１５４は、耐圧防爆用プラグ５２と同じ構造である。

　そのため、電池１５の蓄電量が低下すると、無人搬送車１０を充電ステーション１５０に移動して停止させる。充電ステーション１５０にて、まず、耐圧防爆用接続器１７の耐圧防爆用コンセント５１から耐圧防爆用プラグ５２を抜き取り、耐圧防爆用コンセント５１と耐圧防爆用プラグ５２との機械的な接続および電気的な接続を解除する。次に、充電器１５１の耐圧防爆用プラグ１５４を耐圧防爆用コンセント５１に挿入して係止することで、機械的及び電気的に接続する。ここで、充電器１５１により電池１５の充電を行う。

　なお、上述した充電ステーション１５０は、防爆領域に設けられたものとして説明したが、充電ステーション１５０が非防爆領域（非危険場所）に設けられた場合、充電器１５１および耐圧防爆用プラグ１５４は、耐圧防爆構造にする必要はない。

　また、電池１５の充電方法は、上述した方法に限定されるものではない。図１１は、電池の第１変形例を表す概略図、図１２は、電池の第２変形例を表す概略図である。

　第１変形例において、耐圧防爆容器１６は、電池１５だけでなく、充電器１６１を収容し、電池１５に充電器１６１が接続される。耐圧防爆用接続器１７を構成する耐圧防爆用コンセント５１は、電力線５４の一端が接続され、電力線５４の他端は、耐圧防爆容器１６のスリーブ５５内を通って充電器１６１に接続される。充電ステーション１６２は、耐圧防爆用プラグ１６３が用意されている。耐圧防爆用プラグ１６３は、電力線１６４を介して接続されたプラグ１６５が商用電源（ＡＣ１００Ｖ）のコンセントに接続される。

　そのため、電池１５の蓄電量が低下すると、無人搬送車１０を充電ステーション１６２に移動して停止させる。充電ステーション１６２にて、まず、耐圧防爆用接続器１７の耐圧防爆用コンセント５１から耐圧防爆用プラグ５２を抜き取り、耐圧防爆用コンセント５１と耐圧防爆用プラグ５２との機械的な接続および電気的な接続を解除する。次に、耐圧防爆用プラグ１６３を耐圧防爆用コンセント５１に挿入して係止することで、機械的及び電気的に接続する。ここで、充電器１６１により電池１５の充電を行う。

　第２変形例において、電池１５は、非接触式の充電ステーション１７０で充電される。充電ステーション１７０は、架台１７１に耐圧防爆容器１７２が取付けられ、耐圧防爆容器１７２は、強化ガラスからなる充電窓１７３が設けられる。非接触式の給電部１７４は、耐圧防爆容器１７２の内部に収容され、充電窓１７３に対向する。一方、耐圧防爆容器１６は、強化ガラスからなる充電窓１７５が設けられる。非接触式の受電部１７６は、耐圧防爆容器１６の内部に収容されて電池１５に接続され、充電窓１７５に対向する。給電部１７４と受電部１７６により非接触式充電器が構成される。

　そのため、電池１５の蓄電量が低下すると、無人搬送車１０を充電ステーション１７０に移動して停止させる。このとき、受電部１７６を給電部１７４に対向させる。ここで、給電部１７４から受電部１７６への非接触充電を行う。

　また、距離計測装置６２について詳細に説明する。図１３は、距離計測装置を表す斜視図、図１４は、距離計測装置および耐圧防爆容器を表す断面図である。

　図１３および図１４に示すように、距離計測装置６２は、本体１８１の上部にレーザを投光する投光部１８２と、レーザを受光する受光部１８３が設けられる。また、距離計測装置６２は、投光部１８２から投光されたレーザと受光部１８３が受光するレーザとの間に仕切部材１８４が設けられる。仕切部材１８４は、レーザが透過不能な材料で構成される。仕切部材１８４は、リング形状をなし、支持部材１８５を介して本体１８１に支持される。仕切部材１８４は、投光部１８２と受光部１８３の境界の周囲に設けられる。距離計測装置６２は、耐圧防爆容器８２の内部に収容される。耐圧防爆容器８２は、円板形状をなす上部支持板１８６と下部支持板１８７との間に円筒形状をなすケース本体１８８が固定されて構成される。ケース本体１８８は、強化ガラスにより構成される。仕切部材１８４は、内周部が距離計測装置６２の投光部１８２と受光部１８３の境界の外周面に接触し、外周部がケース本体１８８の内周面に接触する。

　そのため、距離計測装置６２は、投光部１８２が水平方向に２００度程度、鉛直方向に３０度程度の角度でレーザを投光し、受光部１８３も、同様に、水平方向に２００度程度、鉛直方向に３０度程度の角度でレーザを受光する。このとき、投光部１８２が投光したレーザは、一部が強化ガラスで形成されたケース本体１８８の内面に反射して投光部１８２に戻る。投光部１８２は、水平方向および鉛直方向に所定の広がり角度をもってレーザを投光することから、ケース本体１８８で反射したレーザを受光部１８３が受光してしまうおそれがある。ところが、本実施形態では、投光部１８２と受光部１８３の間に仕切部材１８４が設けられている。投光部１８２から投光されてケース本体１８８で反射した一部のレーザは、仕切部材１８４に遮られて受光部１８３が受光することはない。

　さらに、スピーカおよびマイクについて詳細に説明する。図１５は、スピーカおよびマイクと耐圧防爆容器を表す断面図である。

　図１５に示すように、耐圧防爆容器８６は、円筒形状をなす本体１９１を有する。本体１９１は、一端部に電力線（信号線を含む）８７が挿通するスリーブ８８が固定される。本体１９１は、他端部に金網部１９２が固定されると共に、放射状をなす補強部１９３が固定される。金網部１９２と補強部１９３は、所定距離を空けて設けられ、音が通る構造となっている。マイクおよびスピーカ６３は、耐圧防爆容器８６の内部に収容されて固定される。マイクおよびスピーカ６３は、金網部１９２に対向して集音部および発音部が設けられる。なお、マイクだけを設けたり、スピーカだけを設けたりしてもよく、この場合、マイクとスピーカを別の耐圧防爆容器の内部に独立して収容してもよい。

　そのため、マイクおよびスピーカ６３は、金網部１９２と補強部１９３を有する耐圧防爆容器８６に収容されていることから、耐圧防爆構造とすることができる。また、マイクおよびスピーカ６３は、金網部１９２を通して周囲の音を集めることができると共に、金網部１９２を通して周囲に音を発することができる。

　このように本実施形態の無人搬送車にあっては、台車本体１１と、台車本体１１を走行させる走行駆動装置１２と、台車本体１１に搭載されて走行駆動装置１２を制御する制御装置１３と、制御装置１３を収容する耐圧防爆容器１４と、台車本体１１に搭載される電池１５と、電池１５を収容する耐圧防爆容器１６と、耐圧防爆容器１４および耐圧防爆容器１６の外部で制御装置１３と電池１５とを電気的に接続する耐圧防爆用接続器１７とを備える。

　従って、制御装置１３が耐圧防爆容器１４に収容され、電池１５が耐圧防爆容器１６に収容され、制御装置１３と電池１５が耐圧防爆用接続器１７により電気的に接続されることから、制御装置１３と電池１５との爆発性雰囲気中での接続や切断が可能となり、爆発性雰囲気で無人搬送車１０を使用することができる。そして、制御装置１３と電池１５を異なる耐圧防爆容器１４，１６に収容することから、電池１５を交換するとき、耐圧防爆容器１６だけをメンテナンスすればよく、耐圧防爆容器１６のメンテナンスが不要となり、メンテナンス性を向上することができる。

　具体的には、耐圧防爆構造とすることで、内圧防爆構造に必要な気密確保・確認が不要になると共に、アース管理が不要になる。また、耐圧防爆用接続器１７を使用することで、電池１５の交換作業性が向上すると共に、電池１５の充電作業性が向上し、いずれもユーザ作業の負担を低減することができる。

　本実施形態の無人搬送車では、耐圧防爆用接続器１７として、電池１５に電力線５４を介して接続される耐圧防爆用コンセント５１と、制御装置１３に電力線５６を介して接続される耐圧防爆用プラグ５２とを設け、耐圧防爆用コンセント５１と耐圧防爆用プラグ５２が機械的に接続されると、電池１５の電力が制御装置１３に供給される。従って、耐圧防爆用コンセント５１と耐圧防爆用プラグ５２が機械的に接続されると、電池１５の電力が制御装置１３に供給されることで、爆発性雰囲気で電池１５と制御装置１３との接続および切断を安全に行うことができる。

　本実施形態の無人搬送車では、電池１５を二次電池としている。従って、電池１５の蓄電量が減少したときに充電することで、電池１５を交換せずに継続して使用することができる。

　本実施形態の無人搬送車では、耐圧防爆用コンセント５１に充電器１５１の耐圧防爆用プラグ１５４を接続可能としている。従って、電池１５の充電を容易にかつ安全に行うことができる。

　本実施形態の無人搬送車では、耐圧防爆容器１６の内部に電池１５に接続される充電器１６１を設ける。従って、電池１５の充電を容易にかつ安全に行うことができる。

　本実施形態の無人搬送車では、耐圧防爆容器１６の内部に電池１５に接続される非接触式充電器の受電部１７６を設ける。従って電池１５の充電を容易にかつ安全に行うことができる。

　本実施形態の無人搬送車では、耐圧防爆容器１４を台車本体１１に対して着脱自在に固定する固定装置１３０を設ける。従って、台車本体１１から耐圧防爆容器１６を取り外し可能とすることで、電池１５の交換を容易に行うことができる。

　本実施形態の無人搬送車では、固定装置１３０として、台車本体１１に対して耐圧防爆容器１６の位置決めを行う位置決め部材１３１，１３２と、耐圧防爆容器１６を台車本体１１に固定する固定具１３３，１３４を設ける。従って、耐圧防爆容器１６を位置決め部材１３１，１３２により台車本体１１に位置決めした後、耐圧防爆容器１６を固定具１３３，１３４により台車本体１１に固定することができ、電池１５を収容した耐圧防爆容器１６の固定作業を容易に行うことができる。

　本実施形態の無人搬送車では、補機としての磁気センサ６１、距離計測装置６２、マイクおよびスピーカ６３、操作装置６４、接触式スイッチ６５、連結器６６、無線装置６７、回転灯６８を収容する耐圧防爆容器７１，８２，８６，９２，９６，１１２，１１６を台車本体１１に搭載し、耐圧防爆容器１４および耐圧防爆容器７１，８２，８６，９２，９６，１１２，１１６の外部で制御装置１３と磁気センサ６１、距離計測装置６２、マイクおよびスピーカ６３、操作装置６４、接触式スイッチ６５、連結器６６、無線装置６７、回転灯６８とを電気的に接続する。従って、補機としての磁気センサ６１、距離計測装置６２、マイクおよびスピーカ６３、操作装置６４、接触式スイッチ６５、連結器６６、無線装置６７、回転灯６８を台車本体１１に安全装着することができる。

　本実施形態の無人搬送車では、補機としてマイクおよびスピーカ６３を設け、耐圧防爆容器８６の一部に金網部１９２を設ける。従って、マイクおよびスピーカ６３を耐圧防爆構造とすることができる一方で、集音機能や発音機能を確保することができる。

　本実施形態の無人搬送車では、補機としてレーザを投光する投光部１８２とレーザを受光する受光部１８３とを有する距離計測装置６２を設け、投光部１８２から投光されたレーザと受光部１８３が受光するレーザとの間に仕切部材１８４を設ける。従って、投光部１８２から投光されたレーザが耐圧防爆容器８２の内面に反射したとき、反射したレーザを仕切部材１８４により遮り、受光部１８３での受光を抑制することができ、距離計測装置６２による計測精度の低下を抑制することができる。

　本実施形態の無人搬送車では、台車本体１１に牽引する台車を連結する連結器６６を設けている。従って、台車本体１１が連結器６６を介して他の台車を牽引することから、台車本体１１に荷物を積載せずに、耐圧防爆容器１４，１６を搭載して重量化することができ、台車本体１１の走行安定性を向上することができる。

　本実施形態の無人搬送車にあっては、耐圧防爆用接続器１７により制御装置１３と電池１５との電気的な接続を解除する工程と、電池１５が収容された耐圧防爆容器１６を充電済の電池１５が収容された耐圧防爆容器１６と交換する工程と、耐圧防爆用接続器１７により制御装置１３と充電済の電池１５とを電気的に接続する工程とを有する。従って、電池１５を交換することで、無人搬送車１０を継続して使用することができ、メンテナンス性を向上することができる。

　本実施形態の無人搬送車にあっては、耐圧防爆用接続器１７により制御装置１３と電池１５との電気的な接続を解除する工程と、耐圧防爆用接続器１７により電池１５と耐圧防爆用プラグ１５４，１６３とを電気的に接続する工程と、電池１５に充電を行う工程と、耐圧防爆用接続器１７により耐圧防爆用プラグ１５４，１６３と電池１５との電気的な接続を解除する工程と、耐圧防爆用接続器１７により制御装置１３と電池１５とを電気的に接続する工程とを有する。従って、電池１５を充電することで、無人搬送車１０を継続して使用することができ、メンテナンス性を向上することができる。

　なお、上述した実施形態では、台車本体１１に電池１５が収容された耐圧防爆容器を搭載したが、電池１５が収容された耐圧防爆容器を別の台車に搭載し、台車本体１１と連結してもよい。

　１０　無人搬送車
　１１　台車本体
　１２　走行駆動装置
　１３　制御装置
　１４　耐圧防爆容器（第１耐圧防爆容器）
　１５　電池
　１６　耐圧防爆容器（第２耐圧防爆容器）
　２１，２２　駆動モータ
　２３，２４　駆動輪
　４１　インジケータ
　４３　耐圧防爆容器
　４４　表示窓
　５１　耐圧防爆用コンセント
　５２　耐圧防爆用プラグ
　６１　磁気センサ
　６２　距離計測装置
　６３　マイクおよびスピーカ
　６４　操作装置
　６５　接触式スイッチ
　６６　連結器
　６７　無線装置
　６８　回転灯
　７１，８２，８６，９２，９６，１１２，１１６　耐圧防爆容器（第３耐圧防爆容器）
　７２　磁気シート
　１１１　耐圧防爆用アンテナ
　１２１　基板
　１２２　ケース本体
　１２３　係止溝
　１２４　位置決め孔
　１２５　位置決め溝
　１３０　固定装置
　１３１，１３２　位置決め部材
　１３３，１３４　固定具
　１３５，１３６　取付軸
　１４０　フォークリフト
　１５０，１６２，１７０　充電ステーション
　１５１，１６１　充電器
　１５４，１６３　耐圧防爆用プラグ
　１７２　耐圧防爆容器
　１７４　給電部（非接触式充電器）
　１７６　受電部（非接触式充電器）
　１８２　投光部
　１８３　受光部
　１８４　仕切部材
　１９２　金網部
　１９３　補強部

Claims

　台車本体と、
　前記台車本体を走行させる走行駆動装置と、
　前記台車本体に搭載されて前記走行駆動装置を制御する制御装置と、
　前記制御装置を収容する第１耐圧防爆容器と、
　前記制御装置に電力を供給可能な電池と、
　前記電池を収容する第２耐圧防爆容器と、
　前記第１耐圧防爆容器および前記第２耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する耐圧防爆構造の接続器と、
　を備えることを特徴とする無人搬送車。
　前記耐圧防爆構造の接続器は、前記電池に電力線を介して接続される耐圧防爆構造のコンセントと、前記制御装置に電力線を介して接続される耐圧防爆構造のプラグとを有し、前記耐圧防爆構造のコンセントと前記耐圧防爆構造のプラグが機械的に接続されると、前記電池の電力が前記制御装置に供給されることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
　前記電池は、二次電池であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無人搬送車。
　前記耐圧防爆構造の接続器に充電器のプラグが接続可能であることを特徴とする請求項３に記載の無人搬送車。
　前記第２耐圧防爆容器は、内部に前記二次電池に接続される充電器が設けられることを特徴とする請求項３に記載の無人搬送車。
　前記第２耐圧防爆容器は、内部に前記二次電池に接続される非接触式充電器の受電部が設けられることを特徴とする請求項３に記載の無人搬送車。
　前記第２耐圧防爆容器を前記台車本体に対して着脱自在に固定する固定装置が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無人搬送車。
　前記固定装置は、前記台車本体に対して前記第２耐圧防爆容器の位置決めを行う位置決め部材と、前記第２耐圧防爆容器を前記台車本体に固定する固定具とを有することを特徴とする請求項７に記載の無人搬送車。
　補機を収容する第３耐圧防爆容器が設けられ、前記第１耐圧防爆容器および前記第３耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記補機とが電気的に接続されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の無人搬送車。
　前記補機は、マイクとスピーカの少なくともいずれか一方であり、前記第３耐圧防爆容器の一部に金網部が設けられることを特徴とする請求項９に記載の無人搬送車。
　前記補機は、レーザを投光する投光部とレーザを受光する受光部とを有する距離計測装置であり、前記距離計測装置は、前記投光部から投光されたレーザと前記受光部が受光するレーザとの間に仕切部材が設けられることを特徴とする請求項９に記載の無人搬送車。
　前記台車本体は、牽引する台車を連結する連結器が設けられることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の無人搬送車。
　台車本体と、
　前記台車本体を走行させる走行駆動装置と、
　前記台車本体に搭載されて前記走行駆動装置を制御する制御装置と、
　前記制御装置を収容する第１耐圧防爆容器と、
　前記制御装置に電力を供給可能な電池と、
　前記電池を収容する第２耐圧防爆容器と、
　前記第１耐圧防爆容器および前記第２耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する耐圧防爆構造の接続器と、
　を備える無人搬送車において、
　前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記電池との電気的な接続を解除する工程と、
　前記電池が収容された前記第２耐圧防爆容器を充電済の電池が収容された第２耐圧防爆容器と交換する工程と、
　前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記充電済の電池とを電気的に接続する工程と、
　を有することを特徴とする電池の交換方法。
　台車本体と、
　前記台車本体を走行させる走行駆動装置と、
　前記台車本体に搭載されて前記走行駆動装置を制御する制御装置と、
　前記制御装置を収容する第１耐圧防爆容器と、
　前記制御装置に電力を供給可能な電池と、
　前記電池を収容する第２耐圧防爆容器と、
　前記第１耐圧防爆容器および前記第２耐圧防爆容器の外部で前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する耐圧防爆構造の接続器と、
　を備える無人搬送車において、
　前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記電池との電気的な接続を解除する工程と、
　前記耐圧防爆構造の接続器により前記電池と充電器とを電気的に接続する工程と、
　前記充電器により前記電池に充電を行う工程と、
　前記耐圧防爆構造の接続器により前記充電器と前記電池との電気的な接続を解除する工程と、
　前記耐圧防爆構造の接続器により前記制御装置と前記電池とを電気的に接続する工程と、
　を有することを特徴とする電池の充電方法。