输送台车的制作方法

本发明涉及一种利用电力而行驶的输送台车。

背景技术：

对于输送设备而言，有时使用利用电力进行行驶而对物品进行输送的输送台车。在专利文献1所记载的输送设备中，输送台车被导轨装置支撑引导而在固定路径上移动。沿着该导轨装置而配设有供电线路，并通过无接触供电方式而从该供电线路对输送台车进行供电。

专利文献

专利文献1：日本特开2003-079074号公报

技术实现要素：

有时输送台车的移动路径中不仅包括直线状的部分，还包括曲线状的部分、移动路径分岔或汇合的部分。为了在这样的部分处也通过非接触供电方式对输送台车进行供电，即便在曲线状的部分等处也必须配设供电线路。然而，与直线状的部分相比，在曲线状的部分处配设供电线路的作业较为困难，从而导致配设作业成本提升。另外，在移动路径分岔的部分处，当输送台车进入该部分时，输送台车的左右侧面中的任一方会从导轨装置脱离。此时，为了不使对输送台车的供电中断，需要在比分岔的部分更靠近前侧的直线状的部分的左右两侧配设供电线路，此外，还需要在输送台车的左右两侧设置受电装置。因此，配设供电线路的范围扩大，从而导致配线成本提升，在此基础上，受电装置的数量也会增多，从而设备的物资成本也会提升。这样，为了在直线状的部分以外的部位也能通过无接触供电方式而对输送台车进行供电，会导致设备的构建成本提升。

对此，在专利文献1所记载的输送设备中，在输送台车的移动路径分岔或汇合的曲线状的部分(分岔、汇合路径部分)并未设置供电线路。在专利文献1所记载的输送设备中，在输送台车搭载有蓄电池，在未设置供电线路的区域内，利用该蓄电池对输送台车进行供电。

然而，这样的输送设备中却存在下述问题：当输送台车在未设置供电线路的区域内停止时，难以使输送台车再次开始移动。在输送设备中，当发生在输送路径内发现了障碍物等异常时，有时使输送台车停止移动直至该异常得到解决为止。此时，若输送台车在未设置供电线路的区域内停止，则蓄积于蓄电池中的电力会在输送台车的停止过程中被释放。由此，在异常得到解决之后，即使作业者欲使输送台车再次开始移动，有时蓄电池中也未残留有移动所需的电力。这种情况下，虽然作业者可以进行：利用人力而使输送台车移动至供电线路的作业、或利用外部电源对蓄电池进行充电的作业，但是，这样的作业非常耗费时间，从而会对设备整体的运转效率造成不良影响。

鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种利用电力进行行驶而对物品进行输送的输送台车，其中，即使在未接受到从主要的电力供给源供给的电力的情况下，也能利用蓄电装置而进行行驶，并且，蓄电装置能够确保为了使输送台车再次开始移动所需的电力。

为了解决上述课题，本发明的输送台车利用电力进行行驶而对物品进行输送，其特征在于，该输送台车具备：驱动装置，其因被施加预先规定的驱动电压以上的电压而进行驱动，由此使得所述输送台车行驶；主电源装置，其对所述驱动装置供给电力；蓄电装置，其对从所述主电源装置供给的电力进行蓄积；以及升压器，其与所述驱动装置以及所述蓄电装置连接，使从蓄电装置输出的蓄积电压升高并向所述驱动装置供给该蓄积电压，所述驱动装置在未接受到从所述主电源装置供给的电力的情况下，能够经由所述升压器接受所述蓄电装置中蓄积的电力的供给而进行驱动，所述升压器对从所述蓄电装置输出的蓄积电压进行监视，使所述蓄积电压升高至所述驱动电压并对所述驱动装置施加该蓄积电压，另一方面，在所述蓄积电压低于预先规定的下限电压的情况下，将所述升压器和所述蓄电装置的连接断开。

另外，关于本发明所涉及的输送台车，可以设置为，所述输送台车沿着导轨而行驶，其中，该导轨沿着预先规定的输送路径而设置，在所述导轨设置有：供电区间，在该供电区间设置有向所述主电源装置供给电力的供电线；以及未供电区间，在该未供电区间并未设置所述供电线，在所述输送台车在所述供电区间行驶的期间，所述驱动装置利用从所述供电线经由所述主电源装置供给的电力而进行驱动，所述蓄电装置对从所述供电线供给的电力进行蓄积，在所述输送台车在所述未供电区间行驶的期间，所述驱动装置经由所述升压器接受所述蓄电装置中蓄积的电力的供给而进行驱动。

另外，关于本发明所涉及的输送台车，所述下限电压可以是与下述电量相当的电压以上的值，其中，该电量为：使得所述输送台车从所述未供电区间内开始行驶而到达所述供电区间所需的电量。

发明效果

根据本发明所涉及的输送台车，即使在未接受到来自主电源装置的电力供给的情况下，由于蓄电装置中蓄积的电力弥补了输送台车的行驶电力，因此，即使在存有未供电区间的输送路径上，输送台车也能够持续行驶，此外，若蓄电装置中蓄积的电量减少，则将与升压器的连接断开，因此，蓄电装置的充电电力不会被输送至升压器，从而，不会由驱动装置经由升压器而消耗电力，因此，蓄电装置中蓄积的电力不会进一步减少，从而能够确保用于使输送台车再次开始移动所需的电力。

附图说明

图1是表示具备作为本发明实施方式的一例的输送台车的物品输送设备的概况的俯视图。

图2是表示本实施方式的输送台车的结构的框图。

图3是表示本实施方式的输送台车的电压变换器所进行的动作的流程图。

附图标记的说明

10物品输送设备11物品

12输送导轨14供电线

15交流电源16直线区间

18曲线区间19分支区间

20输送台车21车轮

22驱动装置24受电装置

26蓄电装置30电压变换器

38开闭器

s01降压动作s02受电电压判定

s03升压动作s04受电电压判定

s05蓄积电压判定s06断开动作

具体实施方式

图1中示出了作为本发明实施方式的一例的输送台车20、和具备该输送台车20的物品输送设备10的概况。如图1所示，物品输送设备10内具有多台输送台车20，沿着供这些输送台车20行驶的输送路径而铺设有输送导轨12。输送导轨12相对于输送台车20的行进方向而在左侧和右侧各配设有1条，并且配置为隔开与输送台车20的车宽相同程度的间隔。输送台车20的车轮21支撑于该输送导轨12的上表面且进行旋转，由此使得输送台车20沿输送路径而行驶。输送台车20能够对物品11进行保持，输送台车20在保持有物品11的状态下沿输送导轨12而行驶，由此在物品输送设备10内对物品11进行输送。输送台车20所具备的、用于对物品11进行保持的机构在此虽未被图示，但是，例如，可以在输送台车20的上表面设置能够供物品11载置的平坦面、或者将能够对物品11进行把持的臂设置于输送台车20的下方。

输送台车20的输送路径具有直线状的区间和曲线状的区间。在图1所示的实施方式中，除了平行配置的2个直线区间16之外，将一个直线区间16的端部与另一个直线区间16的端部连接起来的圆弧形的曲线区间18设置有2个。由这些直线区间16和曲线区间18而使得输送路径整体上形成为圆角长方形的形状。

此外，在直线区间16的中央附近连接有圆弧形的分支区间19(捷径区间)。由于输送台车20能够从分支区间19通过，故而，即使不从曲线区间18通过，也能够从一侧的直线区间16向另一侧的直线区间16移动。输送台车20根据想要向物品输送设备10内的何处移动的需求，而选择从分支区间19通过还是从曲线区间18通过，从而能够以最短的路径到达目的地。在分支区间19中，与直线区间16的内周侧的输送导轨12in连接的2条圆弧形的输送导轨12br配置为隔开与输送台车20的车宽度相同程度的间隔。因此，对于直线区间16而言，内周侧的输送导轨12in与分支区间19的宽度相应地中断。因而，在输送台车20从直线区间16的一端行驶至另一端的情况下，输送台车20虽然能够连续地通过与外周侧的输送导轨12out接近的位置，但是，在与分支区间19连接的部位则相对于内周侧的输送导轨12in而暂时分离。

沿着直线区间16的外周侧的输送导轨12out，铺设有供交流电流流通的供电线14。作为供电线14的铺设方法，例如，存在使电导线嵌入在输送导轨12所设置的槽中等的方法。供给高压交流电流的交流电源15与供电线14连接。输送台车20能够以非接触的方式从该供电线14接受电力。另一方面，在曲线区间18的输送导轨12cur和分支区间19的输送导轨12br并未设置供电线14。另外，即使在直线区间16内，在内周侧的输送导轨12in也未设置供电线14。下面，在输送路径中，有时将设置有供电线14的区间(在此，为直线区间16)称作供电区间、且将未设置供电线14的区间(在此，为曲线区间18和分支区间19)称作未供电区间。

图2中示出了输送台车20的结构框图。

如图2所示，输送台车20具备：受电装置24，其以非接触的方式从供电线14接受电力；驱动装置22，其利用从上述受电装置24供给的电力进行驱动而使车轮21旋转，由此使输送台车20行驶；以及蓄电装置26，其对从受电装置24供给的电力进行蓄积。而且，输送台车20还具备电压变换器30，该电压变换器30与受电装置24、驱动装置22、蓄电装置26连接。在此，驱动装置22和电压变换器30相对于受电装置24并联连接，电压变换器30配置于受电装置24和蓄电装置26之间。

驱动装置22是用于利用电力而使输送台车20的车轮21旋转的装置，例如，构成为包括马达、以及该马达的旋转控制器。图1所示的输送台车20具有4个车轮21，虽然为了使这些车轮旋转而设置有多个(例如，前轮用和后轮用的2个)马达以及旋转控制器，但是，在此将这样的多个马达和旋转控制器统一表示为1个驱动装置22。驱动装置22被施加电压而进行驱动，由此使得车轮21旋转，但是，为了使输送台车20行驶，需要恒定程度以上的较强的电力，因此，为了使驱动装置22进行驱动，需要施加预先规定的驱动电压vd(例如320v)以上的电压。

受电装置24包括耦合线圈(pickupcoil)和整流器。该受电装置24配置在：输送台车20的下表面等处的、从供电线14的附近通过的位置。由于交流电流在供电线14中流动，因此，供电线14附近所产生的磁通的方向和强度始终变动。耦合线圈与该磁通的变动相应地通过电磁感应而产生电动势。该电动势为交流电压，利用整流器将其转换成直流电压并施加给驱动装置22。这样，受电装置24即使不直接与供电线14接触也能够从供电线14接受电力。如果受电装置24从供电线14接受到足够的电力，则受电装置24会将驱动电压vd以上的电压施加给驱动装置22而使得输送台车20进行行驶。对于输送台车20而言，受电装置24是对驱动装置22供给电力的主电源装置。

电压变换器30是双向dc-dc转换器，其除了能够执行作为使施加给输入端子的电压升高并向输出端子输出的所谓升压器的动作之外，还能够执行作为使输入端子的电压降低并向输出端子输出的所谓降压器的动作。此外，电压变换器30还能够对输出端子和输入端子的作用进行切换。在受电装置24将驱动电压vd以上的电压施加给驱动装置22的期间，电压变换器30也被施加驱动电压vd以上的受电电压vr。在该情况下，电压变换器30作为降压器而执行动作，使其受电电压vr降低至更低的电压(例如100v)，并将来自受电装置24的电力向蓄电装置26供给。另一方面，在由受电装置24施加的受电电压vr低于驱动电压vd的情况下，电压变换器30作为升压器而执行动作，使从蓄电装置26输出的蓄积电压vb(例如100v)升高至驱动电压vd并将其施加给驱动装置22。另外，电压变换器30具有与蓄电装置26和电压变换器30之间连接的开闭器38，根据蓄电装置26、受电装置24的状态而将开闭器38打开或关闭，从而能够将蓄电装置26和电压变换器30之间的电连接断开或者维持该电连接。

蓄电装置26是电容器(capacitor)或者蓄电池，其能够从外部接受电力(电能)并对该电力进行蓄积(充电)。而且，蓄电装置26还能够将蓄积的电力向其它电子设备供给。在电压变换器30作为降压器而执行动作的期间，蓄电装置26对从受电装置24供给的电力进行蓄积。在电压变换器30作为升压器而执行动作的期间，蓄电装置26经由电压变换器30而向驱动装置22供给电力。

利用图3所示的流程图，说明电压变换器30如何进行动作。首先，在输送台车20在供电区间(直线区间16)行驶的期间，电压变换器30作为降压器而执行动作，使来自受电装置24的受电电压vr降低而向蓄电装置26供给电力(步骤s01)。

电压变换器30对受电装置24的受电电压vr和蓄电装置26的蓄积电压vb进行监视。在电压变换器30作为降压器而执行动作的期间，判断受电电压vr是否不低于驱动装置22的驱动电压vd(步骤s02)。如果受电电压vr不低于驱动电压vd(步骤s02：no)，则电压变换器30继续作为降压器而执行动作(向步骤s01返回)。

当输送台车20进入未供电区间(曲线区间18或者分支区间19)时，由于受电装置24未接受到从供电线14供给的电力，因此，受电电压vr降低、且最终变成零。若电压变换器30检测到受电电压vr低于驱动电压vd(步骤s02：yes)，则电压变换器30作为升压器而执行动作，使蓄电装置26的蓄积电压vb升高至驱动电压vd，同时将蓄电装置26中蓄积的电力向驱动装置22供给(步骤s03)。由此，即使处于未供电区间，输送台车20也能够接受从蓄电装置26供给的电力而继续行驶。在此，蓄电装置26的蓄积电压vb并不恒定，而是根据蓄电装置26中蓄积的电量而变动。因此，为了可靠地将驱动电压vd以上的电压施加给驱动装置22，电压变换器30可以根据蓄积电压vb的值而规定升压的倍率。具体而言，只要电压变换器30计算出驱动电压vd和蓄积电压vb的比率n＝vd/vb，并使蓄积电压vb升高至n倍且对驱动装置22供给该电力即可。

在电压变换器30作为升压器而执行动作的期间，也对来自受电装置24的受电电压vr进行监视，确认受电电压vr是否保持低于驱动电压vd的状态不变(步骤s04)。如果受电电压vr不低于驱动电压vd(步骤s04：no)，则输送台车20穿过未供电区间而到达供电区间，从而受电装置24再次开始从供电线14接受电力，因此，电压变换器30再次作为降压器而执行动作(向步骤s01返回)。

如果受电电压vr保持低于驱动电压vd的状态不变(步骤s04：yes)，则电压变换器30确认蓄电装置26中是否残留有足够的电力。具体而言，电压变换器30对从蓄电装置26输出的蓄积电压vb进行测量，并判定蓄积电压vb是否低于规定的下限电压vl(例如80v)(步骤s05)。如果从蓄电装置26输出的蓄积电压vb不低于下限电压vl(步骤s05：no)，则判定为蓄电装置26中残留有足够的电力，因此，电压变换器30继续作为升压器而执行动作(向步骤s03返回)。

在从蓄电装置26输出的蓄积电压vb低于规定的下限电压vl的情况下(步骤s05：yes)，由于蓄电装置26中并未残留有足够的电力，因此，电压变换器30将开闭器38打开，由此将电压变换器30和蓄电装置26之间的电连接断开(步骤s06)。于是，自此以后，由于蓄电装置26中蓄积的电力并未经由电压变换器30而向驱动装置22供给，故而，蓄电装置26中蓄积的电力不会进一步减少。在此，所谓规定的下限电压vl是指预先规定的值，该值是与输送台车20从未供电区间内开始行驶并到达供电区间所需的电量相当的电压以上的值。

下面，对在何种状况下将电压变换器30和蓄电装置26之间的电连接断开的情形进行说明。在图1所示那样的、具有多台输送台车20的物品输送设备10中，一般情况下，利用未图示的管理系统对各输送台车20的行驶进行控制。管理系统对物品输送设备10的整体进行监视，为了安全且高效地对物品11进行输送而控制各输送台车20的行驶。例如，管理系统控制各输送台车20的行驶速度，由此使得输送台车20在恒定时间内从未供电区间(曲线区间18或者分支区间19)穿过、或者使得两台以上的输送台车20不同时进入同一未供电区间。另外，在判断为输送台车20无法安全行驶的情况下，管理系统使输送台车20的行驶停止。例如，当在输送导轨12上发现障碍物时，管理系统使该障碍物附近的输送台车20的行驶停止。

在此，当输送台车20在未供电区间(曲线区间18或者分支区间19)内停止时，由于输送台车20处于与供电线14分离的位置，故而，图2所示的受电装置24的受电电压vr变为零。因此，电压变换器30作为升压器而执行动作，将蓄电装置26中蓄积的电力向驱动装置22供给。即使向驱动装置22供给电力，但如果因管理系统将驱动装置22和车轮11之间的动力传递断开等而使得输送台车20无法行驶，虽然输送台车20保持停止的状态不变，但蓄电装置26中蓄积的电力也被消耗(放电)。如果障碍物被除去而使得输送台车20能够安全地行驶，则管理系统使输送台车20再次开始行驶，但是，如果到此为止的期间内蓄电装置26的电力被持续消耗，则有时蓄电装置26中并未残留有能使输送台车20行驶的电力，从而无法利用电力而使输送台车20行驶。在该情况下，作业者必须借助人力而使输送台车20移动至供电区间，直至再次开始行驶为止而需要耗费时间。因此，当输送台车20在未供电区间内停止时，优选蓄电装置26中残留有使输送台车20从该未供电区间脱离所需的电力。因此，趁着在蓄电装置26中残留有使得输送台车20能够自动行驶而从未供电区间脱离的电力，电压变换器30将电压变换器30和蓄电装置26之间的电连接断开。

如前所述，蓄电装置26的蓄积电压vb根据蓄电装置26中蓄积的电量而变动。蓄电装置26中蓄积的电量、与从蓄电装置26输出的蓄积电压vb的值处于：根据蓄电装置26的电特性而确定的固定的对应关系，因此，如果在蓄积电压vb低于下限电压vl的时刻将电压变换器30和蓄电装置26之间的电连接断开，则保持蓄电装置26中蓄积有与其下限电压vl相对应的电力的状态不变。为了使输送台车20自动行驶而从未供电区间脱离所需的电能，定量地由“自动行驶时的每单位时间的消耗电力”ד直至脱离完毕为止所耗费的时间”、亦即电量(ws、瓦特秒)来表示。物品输送设备10的用户能够基于输送台车20以及物品11的质量、未供电区间的长度、以及使输送台车20以何速度行驶的情况等而预先对所需的电量进行计算。或者，用户实际上可以使输送台车20从未供电区间内开始行驶而到达供电区间、且对此时消耗了多少电量进行测定。

另外，为了使输送台车20无论从未供电区间内的任何位置开始行驶都能够不出现问题地到达供电区间，可以将下限电压vl设定为：使得输送台车20在最长的未供电区间的入口停止的情况下所需的电量、亦即与所需的最大的电量相应的电压值、或者该电压值以上的电压值。

如上，根据本实施方式的输送台车20，在作为未供电区间的曲线区间18和分支区间19内，驱动装置22虽然未接受到从主电源装置亦即受电装置24供给的电力，但是，即使在未供电区间内，输送台车20也能够利用蓄电装置26中蓄积的电力而行驶。因此，可以在曲线区间18以及分支区间19不设置供电线14，由此能削减为了铺设供电线14所需的作业成本以及物资成本。

另外，即使在直线区间16内，也只要将供电线14仅设置于外周侧的输送导轨12out即可，此外，通过非接触供电方式从该供电线14接受电力的受电装置24只要仅设置于输送台车20的左右两侧中的外周侧(输送台车20若在图中右转行进，则为相对于行进方向的左侧)即可，因此，还能够削减受电装置24所花费的物资成本。

另外，根据本实施方式的输送台车20，在蓄电装置26中蓄积的能量变为在未供电区间内自动行驶而脱离该未供电区间所需的电量以下之前，将蓄电装置26和电压变换器30的连接断开。因而，由于蓄电装置26中残留有足够的电量，因此，在输送台车20在未供电区间内停止之后，当输送台车20再次开始行驶时，输送台车20能够利用蓄电装置26中残留的电力进行行驶而从未供电区间内脱离。于是，作业者无需利用人力而使输送台车20移动，因此，不会为了使在未供电区间内停止的输送台车20再次开始行驶而耗费较长的时间，从而，能够将物品输送设备10整体的运转效率保持为较高。

另外，根据本实施方式的输送台车20，由于设置有作为使蓄电装置26的蓄积电压vb升高并向驱动装置22供给的升压器而执行动作的电压变换器30，因此，可以使用所输出的蓄积电压vb低于驱动电压vd的电压的小容量的蓄电池或电容器而作为蓄电装置26。因此，蓄电装置26也可以不是所输出的蓄积电压vb达到能够直接对驱动装置22进行驱动的程度的高电压的大容量的蓄电池，从而蓄电装置26所花费的成本会降低。此外，由于该电压变换器30为了确定升压的倍率而始终对蓄电装置26的蓄积电压vb进行监视，因此，还能够进行蓄积电压vb是否低于下限电压vl的判定。因此，无需另外准备与电压变换器30不同的、用于对蓄积电压vb进行监视的设备，从而可以降低输送台车20的制作成本。

另外，本实施方式的输送台车20虽然沿着输送导轨12而行驶，但是，本发明的输送台车20并不局限于此。例如，也可以是如下结构：在沿着输送路径而将供电线埋设于地板面的设备中，输送台车20通过沿着该供电线在地板面上行驶而沿着输送路径移动。

另外，在本实施方式中，虽然蓄电装置26中蓄积的电力在输送台车20在未供电区间内行驶时使用，但是，也可以将蓄电装置26用于其他用途。例如，在物品输送设备10内产生瞬间的停电的情况下，虽然来自供电线14的供电暂时停止，但是，在物品输送设备10从停电至恢复的期间内，可以利用蓄电装置26中蓄积的电力而使输送台车20行驶。

另外，在本实施方式中，虽然输送台车20的受电装置24是主要对驱动装置22进行供电的主电源装置，但是，主电源装置也可以为其他方式。例如，并非为非接触供电方式，而是将输送台车20与作为主电源装置的外部电源直接连接的方式。还可以是如下方式：该外部电源对驱动装置22进行供电、以及对蓄电装置22进行电力蓄积，在输送台车20移动至与外部电源分离的位置而暂时未接受到从外部电源供给的电力的情况下，使用蓄电装置26中蓄积的电力。

另外，在本实施方式中，虽然使用作为升压器和降压器均能够执行动作的电压变换器30，但是，也可以将执行升压动作的升压器和执行降压动作的降压器设为不同的设备。在该情况下，即使在蓄电电压vb较低的情况下，也可以保持降压器和蓄电装置26电连接的状态，只要仅将蓄电装置26和升压器之间的连接断开即可。

另外，在本实施方式中，虽然蓄电装置26的电力的下限值(下限电压)是与下述电量相当的电压值，该电量是：输送台车20从供电区间内开始行驶而到达供电区间所需的电量，但是，并不局限于此。例如，在未供电区间内设置有对输送台车20的状态进行检查的检查点的情况下，可以将与为了使输送台车20移动至该检查点所需的电量相当的电压值设定为下限电压。

另外，在本实施方式中，虽然供输送台车20行驶的输送路径整体上形成为圆角长方形的形状，但是，输送路径也可以是圆形或多边形等任意的形状。其中，优选将输送路径设计成：在输送台车20进入未供电区间的时刻，使得蓄电装置26形成为被充分充电的状态。例如，在将输送路径中的直线状的部分设定为供电区间、且将曲线状的部分设定为未供电区间的情况下，可以在多个曲线状的部分彼此之间至少配置1个直线状的部分。这样，优选将输送路径设计成：使得输送台车20从供电区间(直线状的部分)通过之后在未供电区间(曲线状的部分)内行驶的情况至少实现一次。