KR100741345B1

KR100741345B1 - 유궤도대차 시스템

Info

Publication number: KR100741345B1
Application number: KR1020040085264A
Authority: KR
Inventors: 나카오타카시; 나카무라요이치
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2007-07-20
Also published as: JP2005186842A; TW200521068A; KR20050066984A; US20050139441A1; EP1547851A2

Abstract

유궤도대차를 전후 한쌍의 보기대차(bogie vehicle)로 주행시킨다. 한쪽의 보기대차의 좌우에 수전 유닛을, 다른쪽의 보기대차의 좌우에 통신 유닛을 배치한다. 수전 유닛이나 통신 유닛은 보기대차의 회동축에 접속하고, 주행차륜의 방향 변화에 따라 회동할 수 있도록 한다.

분기부에 급전선을 최소한으로 부설하면, 유궤도대차에 끊기지 않고 급전할 수 있다.

Description

유궤도대차 시스템{TRACK CARRIAGE SYSTEM}

도1은 실시예에서 이용한 유궤도대차와 주행레일 및 급전레일을 나타낸 주요부 단면도이다.

도2는 실시예에서 수전 유닛을 보기대차의 회동측에 부착한 상태를 나타내는 평면도이다.

도3은 실시예에서 통신 유닛을 보기대차의 회동축 측에 부착한 상태를 나타내는 정면도이다.

도4는 통신선 겸용의 근접선에 대한, 전후 보기대차의 수전 유닛 및 통신 유닛의 배치를 모식적으로 나타낸 평면도이다.

도5는 커브에서의 통신선 겸용의 급전선에 대한 수전 유닛과 통신 유닛의 배치를 모식적으로 나타낸 도이다.

도6은 분기부에서의 통신선 겸용의 급전선의 배치와, 그것에 대한 수전 유닛이나 통신 유닛의 배치를 모식적으로 나타낸 도이다.

[부호의 설명]

2: 주행레일 4: 행잉 볼트(hanging bolt) 5,6: 급전 레일

7: 천정주행차 8: 주행부 10: 급전부

11: 통신부 12 :수신 유닛 14: 천정주행차 본체

16: 횡공급부 18: 승강구동부 20:승강대

22: 주행차륜 24: 가이드 롤러 25,26: 분기용 롤러

28: 가이드 레일 30: 승강부 32: 고정축

34: 회동축 36: 축받이 38: 자성체 코어

40: 수전 코일 42: 기판 44: 리츠선(Litz wire)

46: 도그(dog) 47: 리니어 센서 48: 피검출 플레이트

50: 통신 유닛 52: 픽업 54: 픽업코일

56: 포토인터럽터 58: 기판 60: 구동륜

62: 변속기 64: 주행모터 70a,b: 보기대차(bogie vehicle)

72: 시작단 74: 전원 76a,b: 컨트롤러

본 발명은 유궤도대차에의 급전에 관한 것이고, 특히 분기부에서도 유궤도대차에 연속해서 끊어지지 않고 급전할 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.

유궤도대차 시스템에서는, 유궤도대차를 주행레일을 따라 주행시켜, 주행레일 혹은 이것에 평행한 급전레일로부터 유궤도대차로 급전한다. 여기서 주행레일이 커브 혹은 분기될 경우, 유궤도대차에의 급전이 불안정해진다.

특허문헌 1은, 전후 한쌍의 수전 유닛(electricity receiving unit)을 유궤도대차에 설치하고, 주행레일을 따라 레일에 직각인 방향으로, 각 수전 유닛을 시프트할 수 있도록 하는 것을 개시하고 있다. 이렇게 하면 커브에서도 유궤도대차는 안정되게 수전할 수 있지만, 분기부에서는 유궤도대차가 수전할 수 없는 위치가 발생한다. 그런데, 유궤도대차 시스템의 운용에서는, 임의의 위치에서 유궤도대차가 수전할 수 있는 것이 바람직하다. 임의의 위치에서 유궤도대차가 수전할 수 있으면, 유궤도대차를 임의의 위치에서 정지시키고, 또한 그 위치에서부터 재기동시킬 수 있다. 수전할 수 없는 위치가 있으면, 충돌의 회피, 정전 그 이외에 그 위치에 정지한 경우, 유궤도대차를 재기동할 수 없게 된다.

[특허문헌 1] 일본특허 제3298348호

본 발명의 과제는, 커브뿐만 아니라 분기부에서도, 유궤도대차가 안정되게 수전할 수 있도록 한, 유궤도대차 시스템을 제공하는데 있다. 청구항 2의 발명에서의 추가 과제는, 수전뿐만 아니라 커브에서도 분기부에서도 컨트롤러 등과의 통신을 안정되게 행할 수 있도록 하는데 있다. 또 분기부에서 필요최소한의 범위에 급전선이나 통신선을 부설하면 좋도록 하는데 있다. 청구항 3의 발명에서의 추가 과제는, 커브나 분기부 등에서의 수전을 또한 쉽게 하는데 있다. 또 수전 유닛의 착탈을 쉽게 하는데 있다.

본 발명은 주행레일과 평행하게 급전선을 부설함과 아울러, 유궤도대차 본체에 회동가능하게 접속한 보기대차를, 주행레일에 의해 가이드하여 주행시키도록 한 유궤도대차 시스템에 있어서, 상기 보기대차의 좌우에 수전 유닛을 설치한 것을 특 징으로 한다.

바람직하게는, 상기 보기대차를 유궤도대차의 전후에 설치하고, 한쪽의 보기대차의 좌우에 수전 유닛을, 다른쪽의 보기대차의 좌우에 통신 유닛을 설치한다(청구항 2). 특히 바람직하게는, 급전선을 통신선으로서 겸용한다. 급전에 사용하는 주파수와 통신에 사용하는 주파수를 다르게 해서, 급전선으로 급전과 통신 쌍방이 가능하도록 한다.

바람직하게는, 유궤도대차 본체에 대하여 회동가능한 보기대차의 회동축에 상기 수전 유닛을 접속한다(청구항 3).

이하에 본 발명을 실시하기 위한 최적의 실시예를 나타낸다.

[실시예]

도1∼도6에 실시예를 나타낸다. 도1에, 주행레일(2)이나 급전레일(5,6)과 천정주행차(7)의 관계를 나타낸다. 주행레일(2)은 행잉 볼트(hanging bolt)(4) 등에 의해, 클린룸의 천정 등으로부터 매달려진다. 주행레일(2)의 하부에 좌우의 급전레일(5,6)이 예를 들면 끼워맞춰서 부착되어 있다. 천정주행차(7)는 주행부(8)와, 급전부(10) 및 천정주행차 본체(14)로 이루어진다. 천정주행차 본체(14)에는 횡공급부(16)와 승강구동부(18) 및 승강대(20)가 있다. 그리고 횡공급부(16)에서 승강구동부(18)와 승강대(20)를 주행레일(2)에 대하여 직각방향으로 횡측 이송한다. 승강구동부(18)에서 승강대(20)를 승강시키고, 또한 승강대(20)를 수평면내에서 회동시킨다. 또 승강대(20)는 도시하지 않은 반도체 카세트 등의 반송물품을 체크하거나, 혹은 그 저면을 지지하여 반송한다.

주행부(8)에는 예를 들면, 좌우 한쌍의 주행차륜(22,22)을 설치한다. 상부에는 예를 들면 좌우 한쌍의 가이드 롤러(24,24)를 설치함과 아울러, 그 양 외측의 분기용 롤러(25,26)를 설치하고, 가이드 레일(28)로 가이드한다. 분기용 롤러(25,26)는 승강부(30)에 의해 승강가능하며, 가이드 레일(28)로 가이드되는 위치와 가이드되지 않는 위치 사이를 승강한다. 이것에 의해 분기부에서의 분기와 직진 등을 제어한다. 도면부호 32는 천정주행차 본체(14)에 고정한 고정축이며, 천정주행차 본체(14)의 중량을 주행부(8)에 전달한다. 고정축(32)과 동축의 회동축(34)을 주행부(8)에 부착하고, 주행레일(2)의 하부의 개구로부터 아래로 연장시킨다. 회동축(34)은 주행차륜(22)의 축과 함께 회동한다. 또 축받이(36)로, 고정축(32)과 주행부(8)를 회동가능하게 접속한다.

급전부(10)에는 회동축(34)의 좌우에 수전 유닛(12,12)이 있다. 예를 들면 단면 E자상의 자성체 코어(38)를 설치하고, 수전 코일(40)에 의해 수전하고, 정류회로 등을 탑재한 기판(42)에 의해, 천정주행차(7)의 전원으로 한다. 급전레일(5,6)에는 급전선과 통신선 겸용의 리츠선(44)을 예를 들면 상하 한쌍 배치한다. 상하의 리츠선(44,44)은 루프를 없애고, 정지위치 등의 교시를 위해, 상하의 리츠선(44,44)의 안쪽측(좌우방향 외측)에 도그(dog)(46)를 설치한다. 도면부호 47은 리니어센서로, 예를 들면 천정주행차 본체(14) 등에 설치한다. 도면부호 48은 피검출 플레이트로, 주행레일(2) 등에 부착한다. 그리고 피검출 플레이트(48)를 리츠선(44)으로부터 될 수 있는 한 이간시켜서, 리니어 센서(47)의 노이즈를 작게 한다. 리니어 센서(47)는 피검출 플레이트(48)에 대한 위치를 검출하고, 피검출 플레이트(48)의 위치를 사전에 알고 있으면, 천정주행차(7)의 절대위치가 판명된다.

도2에, 급전부(10)의 구성을 나타낸다. 급전부(10)는 회동축(34)에 부착되고, 급전부(10)의 좌우 쌍방에 수전 유닛(12)이 부착된다. 이들은 주행차륜(22)의 차축에 연동하여 회동하고, 리츠선보다 급전레일의 안쪽에 들어가도록 자성체 코어(38)가 설치되어 있다. 상하 예를 들면, 3장의 자성체 코어 중, 중앙의 자성체 코어에 수전 코일(40)을 감아 돌려서 수전하고, 기판(42)에서 정류한다.

도3에, 통신부(11)의 구성을 나타낸다. 통신부(11)도 회동축(34)에 부착되고, 주행차륜(22)의 차축에 연동해서 방향이 변화된다. 통신부(11)의 좌우 양측에 통신 유닛(50,50)을 설치한다. 픽업코일(54)을 구비한 픽업(52)에 의해, 리츠선(44)을 흐르는 신호를 검출하거나, 혹은 리츠선(44)에 신호를 송신한다. 또한 리츠선(44)에서의 급전용 주파수는 예를 들면 9KHz로 하고, 통신용 주파수를 10OKHz∼1MHz등의 높은 주파수로 한다. 통신용 주파수를 급전용 주파수 보다 10배 이상 높은 주파수로 한다. 통신용과 급전용에서 주파수를 크게 다르게 하면, 통신용의 대역(帶域)에의 노이즈를 작게 할 수 있다. 또 통신상대는, 천정주행차 시스템의 컨트롤러나 다른 천정주행차, 및 도시하지 않은 지상측의 스테이션 등이다.

급전레일(5,6)의 예를 들면, 어느 한쪽에, 도그(46)를 설치하고, 천정주행 차의 정지위치 등의 교시를 행한다. 이것에 대응하여, 픽업(52)에는 포토인터럽터(56)를 설치한다. 도그(46)에 의해 포토인터럽터(56)의 발광측으로부터 수광측으로의 빛이 차단됨으로써, 도그(46)를 검출한다. 도그의 종류나 도그 검출용 센서의 종류는 임의이다. 도면부호 58은 통신 유닛(50)의 기판으로, 신호의 송수신 및 도 그(46)의 검출을 행한다.

도4에, 전후의 보기대차(70a,70b)의 배치를 나타낸다. 고정축(32)에 의해 천정주행차 본체를 지지한다. 예를 들면 앞측의 보기대차(70a)에는, 그 좌우 양측에 수전 유닛(12,12)을 설치하고, 뒤측의 보기대차(70b)에는 그 좌우 양측에 통신 유닛(50,50)을 설치한다. 또 고정축(32,32)을 연결하도록 도시하지 않은 프레임을 설치하고, 이 프레임상에 구동륜(60)과 변속기(62) 및 주행모터(64)를 탑재한다. 주행레일의 상부저면 등을 이용해서 주행구동할 수 있도록 한다.

도5에 커브에서의 주행을 나타낸다. 리츠선(44)은 주행레일의 좌우쌍방에 부설가능하지만, 간단히 하기 위해 그 한쪽에만 부설하도록 한다. 수전 유닛(12)은 주행차륜(22)의 차축에 연동해서 수평면 내에서 회동하고, 주행차륜(22)은 주행레일로 가이드된다. 따라서, 수전 유닛(12)은 끊임없이 리츠선(44)에 대하여 바른 위치로 유지된다. 마찬가지로, 통신 유닛(50)도 주행차륜(22)의 차축에 연동해서 회동하므로, 커브에서도 통신 유닛(50)은 리츠선(44)에 대하여 바른 위치로 유지된다. 이 때문에 커브에서 수전이나 통신을 문제없이 행할 수 있다.

도6은 주행레일의 분기를 나타낸다. 도면부호 44a는 직진측의 한쪽에 부설한 리츠선이다. 도면부호 44b는 분기측의 한쪽에 부설한 리츠선이며, 시작단(72)에서 시작된다. 또 리츠선(44a,44b)은 상하에 부설되어서 각각의 루프를 이룬다. 도면부호 74는 전원이며, 도면부호 76a,76b는 컨트롤러이다. 그리고 분기측과 직선측에서는, 다른 전원과 다른 컨트롤러를 사용한다.

천정주행차가 분기부를 직진할 경우, 리츠선(44a)을 이용해서 끊임없이 수전하고, 또한 통신할 수 있다. 문제는 도6과 같이 분기할 경우이다. 보기대차(70a)에서는, 좌측의 수전 유닛(12a)이 리츠선으로부터 떨어져 있는데, 우측의 수전 유닛(12b)은 리츠선(44b)에 접속해서 수전할 수 있다. 그리고 수전 유닛(12a)이 리츠선(44a)으로부터 떨어지기 시작하는 것은 분기가 시작하는 개소이며, 이 장소에 시작단(72)이 있다. 시작단(72) 이후에는 리츠선(44b)이 부설되어 있기 때문에, 상시 수전할 수 있다. 마찬가지로, 시작단(72)까지는 통신 유닛(50a)으로 컨트롤러(76a)와 통신하고, 시작단(72)을 통과해서 분기측으로 주행하면, 리츠선(44b)과 통신 유닛(50b)을 이용해서 컨트롤러(76b)와 통신할 수 있다.

전후의 보기대차(70a,70b)의 좌우의 합계 4개소에 수전 유닛과 통신 유닛이 있다. 이들 4점의 대각방향에 같은 종류의 유닛을 구비해도 좋다. 도6의 쇄선(鎖線)으로, 수전 유닛(12c)을 보기대차(70b)에 설치하고, 통신 유닛(50c)을 보기대차(70a)에 설치한 예를 나타낸다. 도6의 위치에서는, 수전 유닛(12a)이 리츠선(44a)으로부터 떨어지고, 수전 유닛(12c)은 리츠선(44b)의 시작단 보다 바로 앞에 있기 때문에, 천정주행차는 수전이 행하여지지 않는다. 이에 대하여, 한쪽의 보기대차(70a)의 좌우에 수전 유닛(12a,12b)을 설치하고, 다른쪽의 보기대차(70b)의 좌우에 통신 유닛(50a,50b)을 설치하면, 분기부 임의의 위치에서 수전과 통신을 행할 수 있다.

상기의 문제를 해결하기 위해, 리츠선(44b)의 시작단(72)의 위치를 주행레일의 바로 앞측(상류측)까지 연장하면 좋다. 그러나 이렇게 하면, 리츠선을 부설하는 구간이 늘어날 뿐만 아니라, 같은 구간에 대하여 2개의 전원으로부터 급전하는 것에 의해, 주행레일의 유지ㆍ보수 등의 시에 전원을 끄지 않으면 안되는 구간이 길어진다. 또 통신 유닛은 2개의 컨트롤러에 대하여 동시에 통신할 수 있게 함으로써, 어느쪽의 컨트롤러에 대하여 통신하고 있는가를 명확히 할 필요가 발생한다. 이 때문에 급전의 관리나 유궤도대차의 제어, 통신의 순서가 복잡해진다.

실시예에서는 천정주행차를 예로 설명했지만, 지상 주행의 유궤도대차 시스템에서도 마찬가지이다. 또 실시예에서는 천정주행차가 주행레일이나 급전레일에 서스펜션(suspension)주행하는 예를 나타냈는데, 급전레일이나 주행레일의 상부를 천정주행차가 주행하는 것이라도 좋다.

실시예에서는 이하의 효과를 얻을 수 있다. (1)커브에서도 분기부에서도, 도중에 끊어지지 않고 수전과 통신을 행할 수 있다. (2)급전선을 통신선으로 겸용할 수 있다. (3)급전선의 부설을 최소한으로 할 수 있다. 또, 1개의 구간에 2개의 전원으로부터 동시에 급전하고, 혹은 2개의 컨트롤러에서 동시에 지령하는 일은 없다. (4)수전 유닛이나 통신 유닛의 유지ㆍ보수가 용이하다. 즉, 급전 레일이 없는부분까지 천정주행차를 이동시켜, 측면으로부터 수전 유닛이나 통신 유닛을 착탈할 수 있다.

본 발명의 유궤도대차 시스템에서는, 수전 유닛을 보기대차의 좌우 양측에 부착한다. 이 때문에, 주행레일의 커브에 보기대차가 추종해서 자세를 바꾸면서 주행하면, 수전 유닛도 이것을 추종해서 자세를 바꾸어서, 커브에서도 확실하게 수전할 수 있다. 분기부에서는 주행레일의 직진측과 분기측의 쌍방에 급전선을 부설한다. 바꿔 말하면, 분기 개소에서 주행레일 좌우에, 즉 유궤도대차의 좌우에 대하여 급전선을 부설한다. 한쪽의 급전선을 직진측 등의 주행레일을 따라서 분기부의 출구측에 부설하고, 다른쪽을 분기측 등의 주행레일을 따라서 분기부의 출구측에 부설한다. 이 때문에 분기부에서는 좌우의 수전 유닛의 한쪽에서 직진측으로부터 수전하고, 다른쪽에서 분기측으로부터 수전할 수 있다. 분기의 과정에서 한쪽의 수전 유닛이 급전선으로부터 떨어져도, 다른쪽의 수전 유닛에서 수전할 수 있다. 이 때문에 주행루트의, 유지ㆍ보수영역 등을 제외하고, 대략 전역에서 유궤도대차를 수전할 수 있게 된다. 따라서, 임의의 위치에서 유궤도대차는 정지 가능하며, 또 정전시 등에 임의의 위치에서 정지해도 그 위치로부터 재기동할 수 있다.

청구항 2의 발명에서는, 커브에서도 분기부에서도, 수전과, 컨트롤러 등의 사이의 통신을 확실하게 행할 수 있다. 또한 분기부에서 급전선이나 통신선의 부설을 최소한으로 할 수 있다. 예를 들면 분기측의 급전선이나 통신선을 분기가 시작된 위치 이후에 부설하고, 직진측의 급전선이나 통신선과, 분기측의 급전선이나 통신선을 동시에 이용할 수 없도록 하는 것이 가능하다. 이 경우라도, 수전 유닛이나 통신 유닛은 확실하게 직진측 혹은 분기측의 급전선이나 통신선과 접속되고, 수전이나 통신을 할 수 없는 위치는 생기지 않는다.

청구항 3의 발명에서는, 보기대차를 유궤도대차 본체에 대하여 회동시키는 축에 수전 유닛을 직접 혹은 간접으로 부착해서 접속한다. 이 때문에 급전선을 주행레일과 다른 높이에 설치할 경우에, 수전 유닛을 보기대차와 높이를 다르게 해서 설치하는 것이 용이해진다. 또 수전 유닛은 보기대차의 회동에 자연스럽게 연동해 서 방향을 바꿀 수 있다. 또한 수전 유닛의 부착이나 탈착을 축의 횡측에서 행할 수 있다.

Claims

주행레일과 평행하게 급전선을 부설함과 아울러, 유궤도대차 본체에 회동가능하게 접속한 보기대차를, 주행레일에 의해 가이드해서 주행시키도록 한 시스템에 있어서, 상기 보기대차의 좌우에 수전 유닛을 설치한 것을 특징으로 하는 유궤도대차 시스템.
제1항에 있어서, 상기 보기대차를 유궤도대차의 전후에 설치하고, 한쪽의 보기대차의 좌우에 수전 유닛을, 다른쪽의 보기대차의 좌우에 통신유닛을 설치한 것을 특징으로 한 유궤도대차 시스템.
제2항에 있어서, 유궤도대차 본체에 대하여 회동가능한 보기대차의 회동축에 상기 수전 유닛을 접속한 것을 특징으로 하는 유궤도대차 시스템.