以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使是長期連休后、也能夠通過從地面控制柜的操作再開始的自行式輸送系統(tǒng)。具備：雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，連接在電容器及驅(qū)動控制裝置間；二次電池充電器，在電容器及驅(qū)動控制裝置間，輸出側(cè)經(jīng)由第1開關連接在上述轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)；控制電路，在電容器的輸出電壓是第1規(guī)定電壓值以上的情況下使第1開關成為斷開，在上述輸出電壓不到第1規(guī)定電壓值的情況下，使第1開關成為接通；第2開關，設在二次電池充電器與二次電池之間；無線I/O，設在第2開關與二次電池之間，通過二次電池的電源動作，與地面控制柜進行信號收發(fā)；電磁線圈，連接在無線I/O上，使第2開關成為接通/斷開。
【專利說明】以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在沿著規(guī)定路徑移動而搬運輸送物的自行式運輸工具中具備電容器及二次電池、使用充電在它們中的電力驅(qū)動自行式運輸工具的自行式輸送系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]作為驅(qū)動沿著規(guī)定路徑移動而搬運輸送物的自行式運輸工具的自行式輸送系統(tǒng)，存在有如下自行式輸送系統(tǒng):在自行式運輸工具中具備能夠利用輸送物的裝卸作業(yè)時的停止時間進行快速充電的、快速充放電特性良好的作為主電源的電容器(例如雙電層電容器)，以及被供給了電容器的放電電力的剩余電力的、蓄電能量比較大的作為輔助電源的二次電池(例如鉛蓄電池)、并且將在自行式運輸工具的驅(qū)動用電動機減速停止時發(fā)生的再生能量高效率地蓄電到電容器中再利用的結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻I及2)。
[0003]在這樣的自行式輸送系統(tǒng)中，如果自行式運輸工具到達設在路徑上的充電站，則經(jīng)由無線I/O (Input/Output、輸入/輸出)在自行式運輸工具與地面控制柜之間進行電容器充電所需要的信號收發(fā)，經(jīng)過地面?zhèn)鹊母咚俪潆娖?、充電站及充電端子，對搭載在自行式運輸工具中的作為主電源的電容器以短時間(大電流)充電。
[0004]此外，上述電容器施加從一個充電站行駛至下個充電站所需要的能量，且具備能夠儲存下述能量的電容，該下述能量為對暫時放電的作為輔助電源的二次電池分多次充電所需要的能量，上述二次電池為了在使線路在休息日期間(例如作為每周的休息日的兩天期間)停止的情況下，對在充電站以外的場所待機的自行式運輸工具供給待機電力、在休息日下一天避免電池耗盡而設置的。
[0005]專利文獻1:特開2011 - 55698號公報
[0006]專利文獻2:特開2012 — 80612號公報
[0007]專利文獻I及2的自行式輸送系統(tǒng)能夠防止兩天左右的休息日后的電池耗盡，并且經(jīng)由雙向DC/DC變換器將以往通過再生電阻單元變換為熱能后而廢棄的再生能量向電容器蓄電而再利用，從而能夠消除能量的浪費，而且，專利文獻2的自行式輸送系統(tǒng)具有能夠抑制停止精度的偏差的特征。
[0008]但是，當自行式運輸工具在充電站以外的地方停止時，雖然驅(qū)動用電動機的耗電成為零，但由于再起動準備，無線I/o、自行式運輸工具控制電路及多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器控制電路等動作狀態(tài)還在繼續(xù)，所以耗電(幾十瓦左右)繼續(xù)。
[0009]因而，在待機狀態(tài)長時間持續(xù)的情況下，能夠避免電池耗盡的時間也取決于作為輔助電源的二次電池的電力供給(二次電池的容量)，但幾天左右是極限。
[0010]如果這樣，則也可以考慮只要將自行式運輸工具控制電路的電源開關斷開，且將來自二次電池的電源供給手動切斷就可以，但設置在工廠中的這樣的自行式輸送系統(tǒng)的設置場所遍布在大區(qū)域中的情況較多，也有是立腳處較差的高處的情況，所以上述電源開關斷開的作業(yè)不能簡單且短時間地進行。
[0011]因此，用地面控制柜僅進行將運轉(zhuǎn)指令斷開的操作而使自行式運輸工具停止，保持該狀態(tài)進入休息日成為通常的運行方式。
[0012]因而，具有這樣的需求:在長期間的連休時等、待機狀態(tài)持續(xù)I周左右的情況下，不進行操作自行式運輸工具控制電路的電源開關的作業(yè)，而在休息日后通過從地面控制柜的操作進行再啟動。
[0013]作為簡單的應對方法，可以考慮增大二次電池的容量，但為了已消耗的二次電池的恢復(充電)而需要長時間，更為重要的是重量及設置空間增大且成本上升，所以不是實用性的應對方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]所以，本發(fā)明鑒于上述狀況，目的是提供這樣一種以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng):不增大二次電池的容量，即使是經(jīng)過長期連休等的長時間的待機狀態(tài)后，也能夠不進行操作自行式運輸工具控制電路的電源開關的作業(yè)，而通過從地面控制柜的操作進行再啟動。
[0015]有關本發(fā)明的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)，為了解決上述課題，在沿著規(guī)定路徑移動而搬運輸送物的自行式運輸工具中，具備馬達及其驅(qū)動控制裝置、作為上述馬達的驅(qū)動用電源的電容器及二次電池、以及與上述電容器連接的受電體，在設置于規(guī)定位置的充電站中，具備與上述受電體電連接的供電體及充電用電源，通過將充電到上述電容器及二次電池中的電力向上述驅(qū)動控制裝置供給而驅(qū)動上述馬達，使上述自行式運輸工具移動，該以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)的特征在于，具備:雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，連接在上述電容器及上述驅(qū)動控制裝置之間；二次電池充電器，在上述電容器及上述驅(qū)動控制裝置之間，其輸出側(cè)經(jīng)由第I開關與上述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)連接，對上述二次電池充電；控制電路，在上述電容器的輸出電壓是第I規(guī)定電壓值以上的情況下斷開上述第I開關，在上述電容器的輸出電壓是不到第I規(guī)定電壓值的情況下接通上述第I開關；第2開關，設置在上述二次電池充電器與上述二次電池之間，切斷從上述二次電池向上述驅(qū)動控制裝置的電力供給；信號傳送機構(gòu)，設在上述第2開關與上述二次電池之間，通過上述二次電池的電源進行動作后，來與地面控制柜進行信號交換；以及開閉機構(gòu)，與上述信號傳送機構(gòu)連接，接通或斷開上述第2開關。
[0016]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在自行式運輸工具的動力運行運轉(zhuǎn)時，在電容器的輸出電壓是第I規(guī)定電壓值以上的情況下第I開關是斷開，所以從作為主電源的電容器向驅(qū)動控制裝置供給電力，在電容器的輸出電壓不到第I規(guī)定電壓值的情況下第I開關切換為接通，雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的動力運行轉(zhuǎn)換器也停止動作，所以從作為主電源的電容器向驅(qū)動控制裝置的電力供給被停止，從作為輔助電源的二次電池向驅(qū)動控制裝置供給電力。
[0017]此外，在自行式運輸工具的再生運轉(zhuǎn)時(減速停止時)，由馬達產(chǎn)生的再生電力經(jīng)由雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的再生轉(zhuǎn)換器被向電容器蓄電，所以能夠有效地利用再生電力。
[0018]進而，通過從地面控制柜經(jīng)由信號傳送機構(gòu)向自行式運輸工具發(fā)送的使“電源投入指示”信號成為斷開的信號，雖然連接在信號傳送機構(gòu)上但成為斷開，第2開關也成為斷開，所以對經(jīng)由第2開關而連接在二次電池上的負荷的電源供給停止從而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電，因此不會使二次電池的容量變大，即使是經(jīng)過長期連休等的長時間的待機狀態(tài)之后，也能夠不進行操作自行式運輸工具控制電路的電源開關的作業(yè)、而通過從地面控制柜的操作進行再啟動。
[0019]這里，優(yōu)選的是，當進入到長時間的待機狀態(tài)時，在上述地面控制柜向上述自行式運輸工具發(fā)出停止指示后，確認上述自行式運輸工具的停止狀態(tài)后使上述第2開關成為斷開。
[0020]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，地面控制柜向自行式運輸工具發(fā)出停止指示后，在自行式運輸工具的停止狀態(tài)被確認之前，第2開關不會成為斷開，所以向控制雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路的電源供給不會中斷，因此能夠抑制制動轉(zhuǎn)矩的減少，由此能夠防止自動運輸工具的減速距離延長而超程等的不良狀況的發(fā)生。
[0021]此外，優(yōu)選的是，當進入到長時間的待機狀態(tài)時，在上述地面控制柜向上述自行式運輸工具發(fā)出停止指示后，在經(jīng)過比上述自行式運輸工具減速而停止的時間更長的一定時間后，使上述第2開關成為斷開。
[0022]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，當?shù)孛婵刂乒裣蜃孕惺竭\輸工具發(fā)出停止指示后，直到經(jīng)過比自行式運輸工具減速而停止的時間更長的一定時間為止，第2開關不會成為斷開，所以向控制雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路的電源供給不會中斷，因此能夠抑制制動轉(zhuǎn)矩的減少，由此能夠防止自動運輸工具的減速距離延長而超程等的不良狀況的發(fā)生，并且能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡單化。
[0023]進而，優(yōu)選的是，在上述驅(qū)動控制裝置與上述二次電池之間，具備整流機構(gòu)，該整流機構(gòu)使得從上述二次電池側(cè)向上述驅(qū)動控制裝置側(cè)流經(jīng)電流、向其相反方向不流經(jīng)電流。
[0024]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，即使在第I開關為接通的情況下，也不會將再生能量蓄電到二次電池中，不論第I開關的接通/斷開如何，都將由馬達產(chǎn)生的再生電力從再生轉(zhuǎn)換器向電容器蓄電，所以能夠消除停止精度的偏差。
[0025]進而，優(yōu)選的是，在上述電容器的輸出電壓是比上述第I規(guī)定電壓值更高的第2規(guī)定電壓值以上的情況下，接通上述二次電池充電器的輸出，在上述電容器的輸出電壓不到上述第2規(guī)定電壓值的情況下，斷開上述二次電池充電器的輸出。
[0026]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于在電容器的輸出電壓是比第I規(guī)定電壓值更高的第2規(guī)定電壓值以上的情況下，接通二次電池充電器的輸出，所以來自電容器的放電電力的剩余電力被供給至二次電池充電器，由二次電池充電器將一定的電壓向二次電池供給，而使二次電池充電，所以能夠有效利用電容器的能量。
[0027]此外，優(yōu)選的是，具備內(nèi)置有第3開關的上述二次電池的過放電檢測器，該第3開關在上述二次電池的電壓為不到第3規(guī)定電壓值的情況下能夠切斷向上述信號傳送機構(gòu)及上述開閉機構(gòu)的電源供給。
[0028]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由過放電檢測器監(jiān)視二次電池的電壓值，如果二次電池的電壓值不到第3規(guī)定電壓值，則斷開第3開關，切斷向信號傳送機構(gòu)及開閉機構(gòu)的電源供給，由此能夠防止因過放電帶來的二次電池的劣化。
[0029]進而，優(yōu)選的是，在上述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的再生轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)的電壓值是比上述二次電池充電器的輸出電壓更高的第4規(guī)定電壓值以上的情況下，使上述再生轉(zhuǎn)換器動作。
[0030]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在切換為通過二次電池的電力供給的切換的初期的狀態(tài)，即使二次電池的輸出電壓為二次電池充電器的輸出電壓，在再生轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)的電壓值不到比二次電池充電器的輸出電壓更高的第4規(guī)定電壓值的情況下，再生轉(zhuǎn)換器也不動作，所以能夠避免當?shù)贗開關成為接通時不小心將二次電池的電力向電容器側(cè)充電。
[0031]如以上這樣，根據(jù)有關本發(fā)明的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)，起到以下等的顯著的效果:通過從地面控制柜經(jīng)由信號傳送機構(gòu)向自行式運輸工具發(fā)送的使“電源投入指示”信號成為斷開的信號，連接在信號傳送機構(gòu)的開閉機構(gòu)成為斷開，第2開關也成為斷開，所以對于經(jīng)由第2開關連接在二次電池上的負荷的電源供給停止，因此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電，從而不會使二次電池的容量變大，即使是經(jīng)過長期連休等的長時間的待機狀態(tài)之后，也能夠不進行操作自行式運輸工具控制電路的電源開關的作業(yè)，而通過從地面控制柜的操作進行再啟動；當?shù)孛婵刂乒裣蜃孕惺竭\輸工具發(fā)出停止指示后，直到自行式運輸工具減速而停止為止，第2開關不會成為斷開，所以對控制雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制電路的電源供給不會中斷，因此能夠抑制制動轉(zhuǎn)矩的減少，從而能夠防止自動運輸工具的減速距離延長而超程等的不良狀況的發(fā)生。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是表示有關本發(fā)明的實施方式的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的一例的概略俯視圖。
[0033]圖2是表示對停止在充電站中的自動輸送車進行充電的狀態(tài)的框圖。
[0034]圖3是表示自動輸送車的電源電路的詳細情況的框圖。
[0035]圖4是表示多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器的各部的動作的圖表。
[0036]圖5是表示地面控制柜及自動輸送車的信號交換的框圖。
[0037]圖6是表示地面控制柜中的從輸送車電源投入按鈕開關的接通到輸送車電源切斷按鈕開關的接通的一系列的動作的圖表。
[0038]圖7是表示由電容器進行的電力供給的流程的自動輸送車的電源電路的框圖。
[0039]圖8是表示由鉛蓄電池進行的電力供給的流程的自動輸送車的電源電路的框圖。
[0040]附圖符號的說明
[0041]C電解電容器；
[0042]R規(guī)定路徑；
[0043]Sffl 第 I 開關；
[0044]SW2 第 2 開關；
[0045]SW3 第 3 開關；
[0046]Vi電容器的蓄電電壓值；
[0047]Vo再生轉(zhuǎn)換器輸入側(cè)的電壓值；
[0048]Vtl第I閾值(第2規(guī)定電壓值)；
[0049]Vt2第2閾值(第I規(guī)定電壓值)；
[0050]Vt3第3閾值(第4規(guī)定電壓值)；
[0051 ]Vt4第4閾值(第3規(guī)定電壓值)；
[0052]I自動輸送車(自行式運輸工具)；
[0053]2A、2B 充電站；[0054]3充電用電源；
[0055]4地面控制柜；
[0056]4A無線I/O (信號傳送機構(gòu))；
[0057]5壓力缸；
[0058]6A充電端子(供電體)；
[0059]6B受電端子(受電體)；
[0060]7電容器；
[0061]8雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器；
[0062]8A動力運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器(日文:力行- 一夕)；
[0063]8B再生轉(zhuǎn)換器；
[0064]9鉛蓄電池充電器(二次電池充電器)；
[0065]10鉛蓄電池(二次電池)；
[0066]11多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器；
[0067]12轉(zhuǎn)換器控制電路；
[0068]12A、12B電壓檢測部；
[0069]13驅(qū)動控制裝置；
[0070]14 馬達；
[0071]15驅(qū)動輪；
[0072]16從動輪；
[0073]17 二極管(整流機構(gòu))；
[0074]18輸送車控制電路；
[0075]19過放電檢測器；
[0076]20電磁線圈(開閉機構(gòu))；
[0077]21節(jié)電電路；
[0078]21A無線I/O (信號傳送機構(gòu))。
【具體實施方式】
[0079]接著，基于附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并不限定于附圖所示的形態(tài)，而包括滿足權利要求書所記載的技術特征的實施方式的全部。
[0080]在圖1的概略俯視圖中表示的有關本發(fā)明的實施方式的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)由以下部分等構(gòu)成:作為自行式運輸工具的無人的自動輸送車1、1、…，沿著例如由磁導引帶形成的工廠內(nèi)的規(guī)定路徑R，檢測上述導引帶的位置并自行而搬運輸送物；充電站2A、2B，設置在規(guī)定路徑R的中途，由作為供電體的充電端子6A及充電用電源(高速充電器)3等構(gòu)成；未圖示的裝載臺式升降機或卸落臺式升降機，設置在充電站2A、2B的位置上，進行輸送物的裝卸；以及設置在地面上的地面控制柜4，控制各設備的動作，并控制作為恒定電流電源的充電用電源3 ;在規(guī)定路徑R上具備比充電站2A、2B的數(shù)量(兩處)更多的自動輸送車1、1、…。
[0081]在充電站2A、2B的設置位置上，如上述那樣有裝載臺式升降機或卸落臺式升降機，如果自動輸送車I來到這些位置，則自動輸送車I停止而被進行定位。并且，通過裝載臺式升降機或卸落臺式升降機進行輸送物的裝卸作業(yè)，所以利用相當于該作業(yè)時間的自動輸送車I的停止時間，通過充電用電源3進行向自動輸送車I上的電容器7 (參照圖2)的充電。
[0082]此外，如圖2的框圖所示，作為自行式運輸工具的自動輸送車I在其基體上具備:驅(qū)動輪15、15及從動輪16、16 ;驅(qū)動驅(qū)動輪15、15的馬達14及其驅(qū)動控制裝置13 ;作為馬達14的驅(qū)動用電源的主電源的電容器7及作為輔助電源的鉛蓄電池10 ;連接在電容器7上的、與充電端子6A接觸結(jié)合的作為受電體的受電端子6B ;連接在電容器7與驅(qū)動控制裝置13之間的多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11 ;以及節(jié)電電路21等。
[0083]這里，電容器7快速充放電特性良好，在電容器7中，除了包括雙電層電容器及鋰離子電容器以外，還包括具有能夠進行快速充放電的特性的二次電池。
[0084]此外，鉛蓄電池10也可以是鎳氫電池或鋰離子電池等的其他二次電池。
[0085]圖2所示，通過受地面控制柜4控制的壓力缸5，連接在充電用電源3上的作為供電體的充電端子6A能夠向與受電端子6B接近的方向及遠離的方向移動，使得該充電端子6A能夠與自動輸送車I側(cè)的作為受電體的受電端子6B進行接觸結(jié)合并且能夠?qū)⒃摻Y(jié)合解除。另外，供電體及受電體既可以是電連接的一對連接器等，也可以是通過電磁感應作用從供電體(供電側(cè)線圈)向受電體(受電側(cè)線圈)傳遞電力的、非接觸供電來給電容器7充電的結(jié)構(gòu)。
[0086]自動輸送車I停止在圖1所示的充電站2A或2B處，在如圖2那樣充電端子6A與受電端子6B接觸結(jié)合的狀態(tài)下，由地面控制柜4運算對充電用電源3的指令值，將該指令值給出至充電用電源3，充電電流從充電用電源3經(jīng)由充電端子6A及受電端子6B向電容器7供給。
[0087]向電容器7的充電完成后的自動輸送車I，在通過由地面控制柜4控制的壓力缸5將充電端子6A及受電端子6B的接觸結(jié)合解除后，將來自電容器7的放電電力經(jīng)由雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器8向驅(qū)動控制裝置13供給，通過由驅(qū)動控制裝置13驅(qū)動控制的馬達14的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩來驅(qū)動驅(qū)動輪15、15，從而沿著規(guī)定路徑R移動。
[0088]接著，對自動輸送車I的電源電路的動作進行說明。
[0089](多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器各部的動作)
[0090]如圖3的框圖所示，自動輸送車I的電源電路結(jié)構(gòu)為，以多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11為中心，連接著作為電源的電容器7及鉛蓄電池10、作為負荷的驅(qū)動控制裝置13及輸送車控制電路(PLC) 18等。
[0091]這里，如果從電源方面看，多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11的轉(zhuǎn)換器控制電路12也是消耗電力的負荷。
[0092]在這樣的結(jié)構(gòu)中，在自動輸送車I的動力運轉(zhuǎn)時，蓄電在電容器7中的電力經(jīng)由動力運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器8A向驅(qū)動控制裝置13供給，在自動輸送車I的再生運轉(zhuǎn)時(減速停止時)，由馬達14產(chǎn)生的再生電力經(jīng)由再生轉(zhuǎn)換器SB而向電容器7蓄電。
[0093]如圖3的框圖及圖4的圖表所示，如果電容器7的蓄電電壓值Vi(電壓檢測部12A的電壓)是預先設定的第I閾值Vtl (例如是30Vtyp的第2規(guī)定電壓值)以上的情況，則經(jīng)由作為二次電池充電器的鉛蓄電池充電器9對作為二次電池的鉛蓄電池10充電。如果作為電容器7的輸出電壓的蓄電電壓值Vi不到第I閾值(第2規(guī)定電壓值)Vtl，則鉛蓄電池10的充電停止。
[0094]如果電容器的蓄電電壓值Vi不到預先設定的第2閾值Vt2 (例如是22.8Vtyp的第I規(guī)定電壓值)，則根據(jù)轉(zhuǎn)換器控制電路12的判斷，通過接通例如作為晶閘管的第I開關Sffl接通并且動力運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器8A也停止動作，從而電容器7的電力消耗被停止，切換為從鉛蓄電池10向驅(qū)動控制裝置13及輸送車控制電路18供給電力。
[0095]另外，在利用由馬達14產(chǎn)生的再生能量時，如圖3所示，由于在驅(qū)動控制裝置13與鉛蓄電池10之間，例如在第I開關SWl的雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器8側(cè)，具備從鉛蓄電池10側(cè)向驅(qū)動控制裝置13側(cè)流經(jīng)電流、向其相反側(cè)不流經(jīng)電流的作為整流機構(gòu)的二極管17，所以即使是第I開關SWl為接通的情況，也不會將再生能量蓄電到鉛蓄電池10中。即，不論第I開關SWl的接通/斷開如何，由馬達14產(chǎn)生的再生電力都以將停止精度的偏差消除為目的，被從再生轉(zhuǎn)換器8B向電容器7蓄電。
[0096]如果馬達14進入到再生動作，從馬達14反饋再生電力，則再生電力通過并聯(lián)連接在驅(qū)動控制裝置13內(nèi)的斬波電路上的未圖示的反饋二極管被向電解電容器C蓄電，再生轉(zhuǎn)換器8B輸入側(cè)的電壓值Vo (電壓檢測部12B的電壓)上升。如果再生轉(zhuǎn)換器SB輸入側(cè)的電壓值Vo超過比鉛蓄電池充電器9的輸出電壓(例如是27.3Vtyp)更高的、預先設定的第3閾值Vt3 (例如作為28Vtyp的第4規(guī)定值)，則通過轉(zhuǎn)換器控制電路12的判斷，將再生轉(zhuǎn)換器8B起動，將再生電力向電容器7蓄電。
[0097]此外，如果馬達14的再生動作結(jié)束，再生轉(zhuǎn)換器SB輸入側(cè)的電壓值No下降到不足第3閾值Vt3 (例如27.3V+ α )，則再生轉(zhuǎn)換器8Β停止動作。
[0098]這里，從通過電容器7的向驅(qū)動控制裝置13及輸送車控制電路18的電力供給，切換為通過鉛蓄電池10的電力供給的切換后的初始的狀態(tài)下，有可能發(fā)生鉛蓄電池10的輸出電壓成為鉛蓄電池充電器9的輸出電壓(例如27.3Vtyp)的情況。因而，如果再生轉(zhuǎn)換器8B的停止電壓不到鉛蓄電池充電器9的輸出電壓，則當?shù)贗開關SWl成為接通時，有可能發(fā)生不小心將鉛蓄電池10的電力向電容器7側(cè)充電的情況，所以為了防止該情況，在再生轉(zhuǎn)換器8B輸入側(cè)的電壓值Vo是比鉛蓄電池充電器9的輸出電壓(例如27.3Vtyp)更高的第3閾值Vt3 (例如作為28Vtyp的第4規(guī)定電壓值)以上的情況下使再生轉(zhuǎn)換器8B動作。
[0099](與地面控制柜的通信等)
[0100]如圖5的框圖所示，自動輸送車1、1、…作為與地面控制柜4進行信號收發(fā)的信號傳送機構(gòu)，一邊通過無線通信進行用于控制所需要的信號交換一邊運行。這里，所謂無線通信，也可以是通過電波(電磁波)的通信或通過光或激光光線的通信。此外，作為代替無線的有線式的信號傳送機構(gòu)，例如也可以使用母線進行通信。
[0101]此外，在圖5中，用箭頭表示地面控制柜4和以設置在該地面控制柜內(nèi)的無線I/04A為基點的自動輸送車I的控制柜(以下，稱作“輸送車控制柜”)的無線I/021A之間進行的信號交換的關系、以及表示與連接在多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11上的各種周邊設備經(jīng)由附屬于它們的接口 I/O在周邊控制設備間進行的信號交換的關系。
[0102]如果表示這些信號交換的概略，則在地面控制柜4與輸送車控制柜之間，通過無線通信進行自動輸送車I的運轉(zhuǎn)控制及節(jié)電控制所需要的互鎖信號的交換，在輸送車控制柜的無線I/021A與輸送車控制電路18之間，進行自動輸送車I整體的控制所需要的信號交換，在輸送車控制電路18與驅(qū)動控制裝置13之間，進行馬達的運轉(zhuǎn)和速度控制所需要的信號交換。此外，各種檢測器連接在輸送車控制電路18上。
[0103](自動輸送車的控制方法)
[0104]地面控制柜4對在輸送路徑R上運行的多個自動輸送車1、1、…給出“電源投入指示”和“運轉(zhuǎn)指示”。
[0105]自動輸送車I通過安裝在輸送車主體上的各種檢測器，進行行駛/停止判斷、所在位置判斷、高速行駛/低速行駛等的判斷，并能夠自律地動作。
[0106]在搭載在自動輸送車I上的各種設備中檢測到異常的情況下，輸送車控制柜將該信號向地面控制柜4發(fā)送，由地面控制柜4將“運轉(zhuǎn)指示”設為斷開，從而使全部的自動輸送車1、1、…停止。此外，在充電站2A、2B及輸送物的裝卸站中，在與地面控制柜4之間進行所需的信號交換，執(zhí)行所在位置的目的動作。
[0107]這些信號交換以輸送車控制柜的輸送車控制電路18和無線I/021A、無線I/021A和地面控制柜4的無線I/04A、無線I/04A和地面控制柜4的控制裝置的順序路線進行交換。
[0108](節(jié)電電路的結(jié)構(gòu))
[0109]如圖3所示，自動輸送車I的節(jié)電電路21的構(gòu)成要素有:作為節(jié)電開關的第2開關SW2 ;鉛蓄電池10的過放電檢測器19 ;與地面控制柜4進行信號交換的無線I/021A ;與無線I/021A連接的、作為用來將第2開關SW2接通/斷開的開閉機構(gòu)的電磁線圈20 ;以及用來接通/斷開向節(jié)電電路21的電源供給的第3開關SW3。另外，在電磁線圈20上，附屬有第2開關SW2的觸點。
[0110] 這些節(jié)電電路21的構(gòu)成要素與鉛蓄電池10直接連接，以使得從地面控制柜4的運轉(zhuǎn)指示不論何時到來都能夠開始動作。其中，由于無線I/021A和過放電檢測器19總是動作，所以雖然是幾瓦，但不停地持續(xù)消耗鉛蓄電池10的電力。
[0111]這里，第2開關SW2也可以是通過無線I/021A的輸出信號進行動作的無線I/021A內(nèi)置的開閉開關。此外，上述開閉機構(gòu)也可以是通過無線I/021A的輸出信號進行動作的電磁線圈20附屬的觸點(開閉器)或同樣的半導體開關那樣的結(jié)構(gòu)，只要是具有能夠使電路開閉的功能的結(jié)構(gòu)就可以。
[0112]因此，通過過放電檢測器19監(jiān)視鉛蓄電池10的電壓值，如果鉛蓄電池10的電壓值不到預先設定的第4閾值Vt4 (例如是19.2Vtyp的第3規(guī)定電壓值)，則使第3開關SW3成為斷開，將向節(jié)電電路21的電源供給切斷。
[0113]如果這樣將向節(jié)電電路21的電源供給切斷，則電磁線圈20成為斷開，所以附屬的第2開關SW2的觸點也成為斷開，鉛蓄電池10的負荷的全部成為被釋放的狀態(tài)。
[0114]這是防止由過放電帶來的鉛蓄電池10的劣化的對策，假如在動作的情況下，在將放電后的鉛蓄電池更換為已預先充電的鉛蓄電池后，通過復位信號(按鈕開關)使第3開關SW3回到接通。
[0115](節(jié)電電路的動作)
[0116]沿著運轉(zhuǎn)操作的次序進行說明。這里，對電容器7的蓄電電壓值Vi不到第2閾值(第I規(guī)定電壓值)Vt2 (例如22.SVtyp)的情況(鉛蓄電池運轉(zhuǎn)的情況)進行說明。
[0117]如圖6的圖表所示，當開始運轉(zhuǎn)時，最開始使地面控制柜4的輸送車電源投入按鈕開關成為接通。[0118]通過該操作，從地面控制柜4朝向輸送車控制柜發(fā)送“電源投入指示”信號，節(jié)電電路21的電磁線圈20成為接通，附屬的第2開關SW2的觸點成為接通，對自動輸送車1、
1、…的全部的電路供給電源。
[0119]接著，使地面控制柜4的輸送車起動按鈕開關接通。
[0120]通過該操作，從地面控制柜4朝向輸送車控制柜發(fā)送“運轉(zhuǎn)指示”信號，自動輸送車1、1、…開始自動運轉(zhuǎn)動作。
[0121]在使自動運轉(zhuǎn)中的自動輸送車1、1、…停止的情況下，在地面控制柜4中，使輸送車停止按鈕開關成為接通。
[0122]由此，從地面控制柜4送給輸送車控制柜的“運轉(zhuǎn)指示”成為斷開，從輸送車控制電路18向驅(qū)動控制裝置13傳送的運轉(zhuǎn)指令成為斷開，所以自動輸送車1、1、…的各馬達14停止。
[0123]這樣，在“運轉(zhuǎn)指示”信號成為斷開的情況下，在“電源投入指示”信號接通的狀態(tài)下馬達14停止，但作為節(jié)電開關的第2開關SW2為接通的原狀，輸送車控制電路18或多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11的轉(zhuǎn)換器控制電路12等繼續(xù)動作狀態(tài)，所以從鉛蓄電池10持續(xù)消耗幾十瓦左右的電力。
[0124]如果是短時間的停止，則即使該狀態(tài)繼續(xù)也沒有問題，但當進入到周末或長期連休等的長時間的待機狀態(tài)時，需要在按下輸送車停止按鈕開關后，確認自動輸送車1、1、…全部停止后按下輸送車電 源切斷按鈕開關。
[0125]自動輸送車1、1、…的全部停止通過無線互鎖信號在地面控制柜4中自動確認。
[0126]在沒有進行該確認的狀態(tài)下，即使按下輸送車電源切斷按鈕開關也不受理。
[0127]另外，從防止作業(yè)者的忘記按下的目的出發(fā)，也可以進行編程，以使得如果經(jīng)過一定時間則自動地使“電源投入指示”信號成為斷開。
[0128]在自動輸送車1、1、…全部停止后，如果按下輸送車電源切斷按鈕開關，則從地面控制柜4發(fā)送的“電源投入指示”信號成為斷開，連接在輸送車控制柜的無線I/021A上的電磁線圈20成為斷開，附屬的第2開關SW2的觸點成為斷開，對節(jié)電電路21以外的負荷(多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11以后的負荷)的電源供給停止，所以能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)電。
[0129]這樣，通過節(jié)電電路21能實現(xiàn)節(jié)電，所以不會使鉛蓄電池10的容量變大，即使是經(jīng)過長期連休等的長時間的待機狀態(tài)后，也能夠不進行操作輸送車控制電路18的電源開關的作業(yè)，而能夠通過從地面控制柜4的操作而再開始。
[0130](“電源投入指示”信號斷開的條件)
[0131]接著，對在使“電源投入指示”信號成為斷開前需要確認自動輸送車1、1、…全部停止的理由進行說明。
[0132]在圖3中，只要電容器7的蓄電電壓值Vi是預先設定的第2閾值(第I規(guī)定電壓值)Vt2 (例如22.8Vtyp)以上的情況，就不發(fā)生以下說明的問題。這是因為，即使作為節(jié)電開關的第2開關SW2成為斷開，也從電容器7供給向轉(zhuǎn)換器控制電路12的電源供給，所以不發(fā)生電源喪失，多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11的各部分能夠正常地動作。
[0133]如果電容器7的蓄電電壓值Vi為不到第2閾值(第I規(guī)定電壓值)Vt2 (例如22.8Vtyp)，則由鉛蓄電池10向多功能DC/DC轉(zhuǎn)換器11供給電源，所以只要使“電源投入指示”信號成為斷開，則向轉(zhuǎn)換器控制電路12的電源供給就消失。如果是通常的工作狀態(tài)，則基本上通過電容器7的電源進行運轉(zhuǎn)，所以這是非常稀有的情形，但由于是可能發(fā)生的事態(tài)，所以以下的對策在生產(chǎn)設備中是必不可少的。以下，對其具體例進行說明。
[0134]由于進入周末或長期連休等的長時間的待機狀態(tài)，所以使自動輸送車1、1、…停止，假設當進行輸送車電源切斷操作時還有行駛中的自動輸送車I。
[0135]這里，如果按下輸送車停止按鈕開關，則自動輸送車I進入減速停止動作。此時，再生電力從馬達14反饋到驅(qū)動控制裝置13中，對內(nèi)置的電解電容器C充電，所以再生轉(zhuǎn)換器8B輸入側(cè)的電壓值Vo上升。如果超過預先設定的第3閾值(第4規(guī)定電壓值)Vt3 (例如28Vtyp)，則通過轉(zhuǎn)換器控制電路12的判斷，再生轉(zhuǎn)換器SB起動，并進行動作以將再生電力向電容器7蓄電。
[0136]假設因某種原因而電容器7的蓄電電壓值Vi不到第2閾值(第I規(guī)定電壓值)Vt2(例如22.8Vtyp)，則在鉛蓄電池10的電源下運轉(zhuǎn)。此時，假設在實施停止操作后，在沒有確認自動輸送車I已停止的狀態(tài)下實施了輸送車電源切斷操作。
[0137]如果這樣，則在自動輸送車I減速停止動作中第2開關SW2成為斷開，向轉(zhuǎn)換器控制電路12的電源供給被切斷，轉(zhuǎn)換器控制電路12不能使再生轉(zhuǎn)換器SB正常地動作，不再能夠?qū)⒃偕娏ο螂娙萜?進行再生蓄電。
[0138]其結(jié)果是，制動轉(zhuǎn)矩減小，自動輸送車I的減速距離延伸，而發(fā)生超程等的不良狀況。
[0139]因而，為了不發(fā)生這樣的狀況，在地面控制柜4中進行編程，以使得不論在輸送車控制柜的電容器7的蓄電電壓值Vi不到第2閾值(第I規(guī)定電壓值)Vt2 (例如22.SVtyp)時成為接通的第I開關SWl的狀態(tài)如何，都在確認自動輸送車I已經(jīng)停止后進行自動輸送車I的電源切斷動作(其結(jié)果是，輸送車控制柜的第2開關SW2成為斷開)。
[0140]該程序也可以在確認從全部的自動輸送車1、1、…向地面控制柜4發(fā)送來的圖6所示的“輸送車停止中”信號后執(zhí)行電源切斷操作，但如果不確認“輸送車停止中”信號、而在停止操作后通過定時器延遲等經(jīng)過一定時間(例如幾秒鐘左右，比直到自動輸送車I減速而停止的時間更長的時間)后進行自動輸送車I的電源切斷動作，則能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡潔化。
[0141]為了使以上的說明變得更明確，在自動輸送車I的電源電路的框圖中，將由電容器7進行的電力供給的流程表示在圖7的框圖中，將由鉛蓄電池10進行的電力供給的流程表示在圖8的框圖中。另外，圖7中的第I開關SWl是斷開，圖8中的第I開關SWl是接通。
[0142]在以上的說明中，表示了自行式輸送系統(tǒng)的自行式運輸工具是沿著導引帶移動的自動輸送車I的情況，但自行式運輸工具也可以是沿著導軌移動的架空型或地面型的裝置。
【權利要求】
1.一種以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)，在沿著規(guī)定路徑移動而搬運輸送物的自行式運輸工具中，具備馬達及其驅(qū)動控制裝置、作為上述馬達的驅(qū)動用電源的電容器及二次電池、以及與上述電容器連接的受電體，在設置于規(guī)定位置的充電站中，具備與上述受電體電連接的供電體及充電用電源，通過將充電到上述電容器及二次電池中的電力向上述驅(qū)動控制裝置供給而驅(qū)動上述馬達，使上述自行式運輸工具移動，該以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)的特征在于，具備: 雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器，連接在上述電容器及上述驅(qū)動控制裝置之間； 二次電池充電器，在上述電容器及上述驅(qū)動控制裝置之間，其輸出側(cè)經(jīng)由第I開關與上述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)連接，對上述二次電池充電； 控制電路，在上述電容器的輸出電壓是第I規(guī)定電壓值以上的情況下斷開上述第I開關，在上述電容器的輸出電壓是不到第I規(guī)定電壓值的情況下接通上述第I開關； 第2開關，設置在上述二次電池充電器與上述二次電池之間，切斷從上述二次電池向上述驅(qū)動控制裝置的電力供給； 信號傳送機構(gòu)，設在上述第2開關與上述二次電池之間，通過上述二次電池的電源進行動作后，來與地面控制柜進行信號交換；以及 開閉機構(gòu)，與上述信號傳送機構(gòu)連接，接通或斷開上述第2開關。
2.如權利要求1所述的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)， 當進入長時間的待機狀態(tài)時，在上述地面控制柜向上述自行式運輸工具發(fā)出停止指示后，確認上述自行式運輸工具的停止狀態(tài)后斷開上述第2開關。
3.如權利要求1所述的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)， 當進入長時間的待機狀態(tài)時，在上述地面控制柜向上述自行式運輸工具發(fā)出停止指示后，在經(jīng)過比上述自行式運輸工具減速而停止的時間更長的一定時間后，斷開上述第2開關。
4.如權利要求1?3中任一項所述的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)， 在上述驅(qū)動控制裝置與上述二次電池之間，具備整流機構(gòu)，該整流機構(gòu)使得從上述二次電池側(cè)向上述驅(qū)動控制裝置側(cè)流經(jīng)電流、向其相反方向不流經(jīng)電流。
5.如權利要求1?4中任一項所述的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)， 在上述電容器的輸出電壓是比上述第I規(guī)定電壓值更高的第2規(guī)定電壓值以上的情況下，接通上述二次電池充電器的輸出，在上述電容器的輸出電壓不到上述第2規(guī)定電壓值的情況下，斷開上述二次電池充電器的輸出。
6.如權利要求1?5中任一項所述的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)， 具備內(nèi)置有第3開關的上述二次電池的過放電檢測器，該第3開關在上述二次電池的電壓為不到第3規(guī)定電壓值的情況下能夠切斷向上述信號傳送機構(gòu)及上述開閉機構(gòu)的電源供給。
7.如權利要求1?6中任一項所述的以電容器及二次電池為電源的自行式輸送系統(tǒng)， 在上述雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器的再生轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)的電壓值是比上述二次電池充電器的輸出電壓更高的第4規(guī)定電壓值以上的情況下，使上述再生轉(zhuǎn)換器動作。
【文檔編號】B60L11/18GK103692923SQ201310459486
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2012年9月27日
【發(fā)明者】松下勝己 申請人:中西金屬工業(yè)株式會社