JPH06153411A - Noncontact charge system of power unit - Google Patents
- ️Tue May 31 1994
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、可動部に取付けられて
位置が常に移動する負荷に対して安定に電源電圧を供給
するための非接触充電式電源装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-contact rechargeable power supply device which is mounted on a movable part and stably supplies a power supply voltage to a load whose position is constantly moving.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えばＦＡ機器において用いられている
Ｘ−Ｙテーブルのように、その位置が常に移動している
可動部に取付けられているアクチュエータやモータ等の
負荷に電源電圧を供給する場合は、図６に示すようにＸ
−Ｙテーブル５１内の負荷５２に対して電源電圧５３を
ケーブル５４を介して接続することが行われる。2. Description of the Related Art When supplying a power supply voltage to a load such as an actuator or a motor attached to a movable part whose position is constantly moving, such as an XY table used in FA equipment, , X as shown in FIG.
-The power supply voltage 53 is connected to the load 52 in the Y table 51 via the cable 54.
【０００３】この場合、負荷５２の移動範囲に応じてケ
ーブル５４の長さが決定されるが、負荷５２と共にケー
ブル５４は常にＸ，Ｙ方向に移動するので、安全面又は
保守面等において細心の注意が必要となる。それでも往
々にしてケーブル５４の引掛かり、絡まり、折り曲り等
の不具合が発生し易くなる。In this case, the length of the cable 54 is determined according to the moving range of the load 52. However, since the cable 54 always moves in the X and Y directions together with the load 52, it is very careful in terms of safety or maintenance. Be careful. Even so, problems such as catching, entanglement, and bending of the cable 54 often occur.
【０００４】あるいは、負荷に対して摺動接点方式で電
源電圧を供給することも行われている。しかしこの場合
は摺動接点の経時的な磨耗によって、金属粉が発生し
て、これが移動機構部分に混入されて不具合の原因とな
り易い。Alternatively, a power supply voltage is also supplied to the load by a sliding contact method. However, in this case, metal powder is generated due to wear of the sliding contact with time, and this is easily mixed with the moving mechanism portion to cause a problem.
【０００５】このように従来の電源供給方法では、いず
れの方法においても不具合が避けられないので、最悪な
場合機器自身の故障に結び付く可能性も皆無ではない。
このため位置が常に移動している負荷に対して、安定に
電力を供給でるような対策が望まれている。As described above, in any of the conventional power supply methods, inconvenience is unavoidable in any of the methods. Therefore, in the worst case, there is a possibility that the equipment itself may be broken down.
Therefore, it is desired to take measures to stably supply electric power to a load whose position is constantly moving.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このように従来におけ
る可動状態の負荷に対する電源電圧の供給方法は、負荷
に対して安定に電源電圧を供給することが困難なので、
ＦＡ機器の稼働率が低下するという問題がある。As described above, in the conventional method of supplying the power source voltage to the movable load, it is difficult to stably supply the power source voltage to the load.
There is a problem that the operating rate of FA equipment is reduced.
【０００７】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、可動状態の負荷に対して安定に電源電圧を
供給できるようにした非接触充電式電源装置を提供する
ことを目的とするものである。The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object thereof is to provide a non-contact rechargeable power supply device capable of stably supplying a power supply voltage to a load in a movable state. To do.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、可動部に移動可能に取付けられた負荷と、
この負荷と共に移動し負荷に電源電圧を供給する充電式
電池と、この充電式電池に非接触式で電源電圧を供給す
ることにより充電可能な固定位置に設けられた充電用電
源部とを備え、前記充電式電池がホームポジションに配
置されているときこの充電式電池を前記充電用電源部に
よって非接触式で充電することを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention provides a load movably attached to a movable part,
A rechargeable battery that moves with this load and supplies a power supply voltage to the load, and a charging power supply unit provided at a fixed position that can be charged by supplying a power supply voltage to this rechargeable battery in a non-contact manner, When the rechargeable battery is arranged at the home position, the rechargeable battery is charged in a non-contact manner by the charging power source unit.
【０００９】[0009]
【作用】請求項１記載の本発明の構成によれば、可動部
に移動可能に負荷と共に取付けられた充電式電池は、ホ
ームポジションに配置されているとき、固定位置に設け
られている充電用電源部によって非接触式で充電され
る。充電式電池は負荷が所定の作業を終了するごとに戻
るホームポジション位置で非接触式で充電されることに
より、負荷に対して安定に電源電圧を供給することがで
きる。According to the structure of the present invention as set forth in claim 1, the rechargeable battery movably attached to the movable portion together with the load has a charging position provided at a fixed position when the home position is set. It is charged by the power supply in a non-contact manner. The rechargeable battery can be supplied with a stable power supply voltage to the load by being charged in a non-contact manner at the home position where the load returns every time the load finishes a predetermined work.
【００１０】請求項２記載の本発明の構成によれば、充
電用電源部及び充電式電池に各々設けた１次コイル及び
２次コイルを電磁結合させることにより、請求項１と同
様な作用を行わせることができる。According to the second aspect of the present invention, the same operation as that of the first aspect is achieved by electromagnetically coupling the primary coil and the secondary coil respectively provided in the charging power source section and the rechargeable battery. Can be done.
【００１１】[0011]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１及び図２は本発明の非接触充電式電源
装置の実施例を示す上面図及び斜視図で、基部１にはＸ
軸方向移動部材２及びＹ軸方向移動部材３が各々駆動機
構４によってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に保持さ
れている。例えばＹ軸方向移動部材３にはアクチュエー
タ，モータ等の所定の作業を遂行可能な負荷５が取付け
られ、さらにこのＹ軸方向移動部材３には負荷５と共
に、この負荷５に電源電圧を供給する充電式電池６が取
付けられている。従って、負荷５と充電式電池６は一体
となってＹ軸方向移動部材３によってＹ方向及びＸ方向
に移動可能に構成されている。負荷５は所定の作業を終
了するごとにホームポジション（原点位置）に復帰する
ように設計されており、図１及び図２の負荷５はこのホ
ームポジションに配置されている例を示している。1 and 2 are a top view and a perspective view showing an embodiment of a non-contact rechargeable power supply device of the present invention, wherein a base portion 1 has an X-shape.
The axial movement member 2 and the Y-axis movement member 3 are held by a drive mechanism 4 so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction. For example, a load 5 such as an actuator and a motor that can perform a predetermined work is attached to the Y-axis moving member 3, and the Y-axis moving member 3 is supplied with a load 5 and a power supply voltage to the load 5. A rechargeable battery 6 is attached. Therefore, the load 5 and the rechargeable battery 6 are integrally configured to be movable in the Y direction and the X direction by the Y axis direction moving member 3. The load 5 is designed to return to the home position (origin position) every time a predetermined work is completed, and the load 5 in FIGS. 1 and 2 shows an example in which the load 5 is arranged at this home position.
【００１３】基部１の端部には前記充電式電池６に対し
て、非接触式で電源電圧を供給することによりその充電
式電池５を充電可能な充電用電源部７が固定位置に設け
られている。この固定位置は前記充電式電池６がホーム
ポジションに配置されたときに、充電部７Ａがその充電
式電源６の被充電部６Ａに対向した位置となるように設
定されている。At the end of the base 1, a charging power source 7 for charging the rechargeable battery 5 by supplying a power source voltage to the rechargeable battery 6 in a non-contact manner is provided at a fixed position. ing. The fixed position is set so that the charging section 7A faces the charged section 6A of the rechargeable power source 6 when the rechargeable battery 6 is placed at the home position.
【００１４】図４は充電式電池６及び充電用電源部７の
構成を示すもので、充電用電源部７にはＡＣ１００Ｖ入
力等によって駆動される発振器８に接続された１次コイ
ル９が設けられ、一方充電式電池６にはその１次コイル
９と対向してこれと電磁結合されるように２次コイル１
０が設けられている。そして１次コイル９及び２次コイ
ル１０は各々例えばコ字状フェライト１１，１２に巻装
されて、各フェライト１１，１２の端部１１Ａ，１２Ａ
は各々充電部７Ａ及び被充電部６Ａにおいて結合可能と
なっている。１次コイル９及び２次コイル１０の巻数比
は例えば１：１に設定されている。充電用電源部７の充
電部７Ａ及び充電式電池６の被充電部６Ａは、例えば樹
脂１３によって１次コイル９及び２次コイル１０，各フ
ェライト１１，１２が固定されるようになっている。図
５は充電用電源部７の充電部７Ａの側面を示している。FIG. 4 shows the structure of the rechargeable battery 6 and the charging power source section 7. The charging power source section 7 is provided with a primary coil 9 connected to an oscillator 8 driven by an AC100V input or the like. On the other hand, the rechargeable battery 6 faces the primary coil 9 thereof so as to be electromagnetically coupled to the secondary coil 1 thereof.
0 is provided. The primary coil 9 and the secondary coil 10 are wound around, for example, U-shaped ferrites 11 and 12, and end portions 11A and 12A of the ferrites 11 and 12, respectively.
Can be connected to the charging section 7A and the charged section 6A, respectively. The winding ratio of the primary coil 9 and the secondary coil 10 is set to, for example, 1: 1. The primary coil 9 and the secondary coil 10, and the ferrites 11 and 12 are fixed to the charging part 7A of the charging power source part 7 and the charged part 6A of the rechargeable battery 6 by a resin 13, for example. FIG. 5 shows a side surface of the charging section 7A of the charging power source section 7.
【００１５】次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００１６】所定の作業を行う前はＹ軸方向移動部材３
に取付けられている負荷５は、図１及び図２のように駆
動機構４によってホームポジションに配置されている。
このとき負荷５と共にホームポジションに保持されてい
る充電式電池６の被充電部６Ａは、充電用電源部７の充
電部７Ａと対向しているので、発振器８から１次コイル
９に出力された電源電圧は電磁結合によって２次コイル
１０に誘起されることにより、充電式電池６に供給され
る。これによって充電式電池６はフル充電される。Before performing a predetermined work, the Y-axis direction moving member 3
The load 5 attached to the vehicle is placed at the home position by the drive mechanism 4 as shown in FIGS.
At this time, the charged portion 6A of the rechargeable battery 6 which is held at the home position together with the load 5 faces the charging portion 7A of the charging power source portion 7, and therefore is output from the oscillator 8 to the primary coil 9. The power supply voltage is induced in the secondary coil 10 by electromagnetic coupling to be supplied to the rechargeable battery 6. As a result, the rechargeable battery 6 is fully charged.
【００１７】次に、図示しない制御装置を操作すること
により駆動機構４を動作させてＸ軸方向移動部材２及び
Ｙ軸方向移動部材３を駆動して負荷５を例えば図３に示
した所定位置に移動させて所定の作業を行わせる。この
作業に必要な電源電圧は予めフル充電され充電式電池６
によって供給されるので、十分な電源電圧が供給され
る。Next, by operating a control device (not shown), the drive mechanism 4 is operated to drive the X-axis direction moving member 2 and the Y-axis direction moving member 3 to load the load 5 at a predetermined position shown in FIG. 3, for example. To perform a predetermined work. The power supply voltage required for this work is fully charged in advance and the rechargeable battery 6
Since it is supplied by, a sufficient power supply voltage is supplied.
【００１８】続いて、負荷５によって所定の作業が終了
すると、駆動機構４によって再びＸ軸方向移動部材２及
びＹ軸方向移動部材３が駆動されることにより、負荷５
は再び充電式電池６と共にホームポジションに戻され
る。そして充電式電池６は充電用電源部７によって前記
と同じ動作が行われて、フル充電される。Subsequently, when a predetermined work is completed by the load 5, the driving mechanism 4 drives the X-axis direction moving member 2 and the Y-axis direction moving member 3 again, whereby the load 5
Is returned to the home position together with the rechargeable battery 6. Then, the rechargeable battery 6 is fully charged by the charging power source unit 7 performing the same operation as described above.
【００１９】以下、負荷５が所定の作業が終了するごと
に、充電式電池６は負荷５と共にホームポジションに戻
されて充電が行われるので、負荷５は新たな作業を行う
ときは常にフル充電された充電式電池６によって電源電
圧が供給されるようになる。After that, each time the load 5 completes a predetermined work, the rechargeable battery 6 is returned to the home position together with the load 5 and charged, so that the load 5 is always fully charged when performing a new work. The power supply voltage is supplied by the charged rechargeable battery 6.
【００２０】このように本実施例によれば、Ｙ軸方向移
動部材３に取付けられた負荷５は常にフル充電された充
電式電池６によって電源電圧が供給されるので、十分な
電源電圧の基で所定の作業を遂行することができる。従
って可動状態の負荷５に対して安定に電源電圧を供給す
ることができるようになるので、機器の稼働率を向上さ
せることができる。As described above, according to the present embodiment, the load 5 attached to the Y-axis direction moving member 3 is always supplied with the power source voltage by the fully charged rechargeable battery 6, so that a sufficient power source voltage is applied. It is possible to carry out predetermined work. Therefore, the power supply voltage can be stably supplied to the load 5 in the movable state, and the operating rate of the device can be improved.
【００２１】しかも、負荷５が所定の作業を終了してホ
ームポジションに戻ったときは、この位置で必ず充電式
電池６に対して充電用電源部７から非接触式で電源電圧
が供給されることにより、充電が行われる。Moreover, when the load 5 finishes the predetermined work and returns to the home position, the rechargeable battery 6 is always supplied with the non-contact power source voltage from the charging power source section 7 at this position. As a result, charging is performed.
【００２２】従って、従来のようにケーブルを介して接
触式で、あるいは摺動接点方式で電源電圧を負荷に対し
て供給することはないので、ケーブルの引掛かり、絡ま
り、折り曲り等の不具合、あるいは金属粉の移動機構部
分への混入は防止されるため、機器の故障を回避するこ
とができる。Therefore, since the power supply voltage is not supplied to the load by the contact type or the sliding contact type via the cable as in the conventional case, problems such as catching, entanglement and bending of the cable, Alternatively, since the metal powder is prevented from mixing into the moving mechanism portion, it is possible to avoid equipment failure.
【００２３】充電式電池６の容量は負荷５の作業内容に
応じて適宜に選択することができる。また、負荷５を駆
動する充電式電池６に対する充電用電源部７による非接
触式充電方法は各種コイルを用いて行うことができる。
例えば単一コイルに限らず、複数コイルの並列接続又は
直列接続によって行うことも可能である。The capacity of the rechargeable battery 6 can be appropriately selected according to the work content of the load 5. Further, the non-contact charging method for the rechargeable battery 6 that drives the load 5 by the charging power supply unit 7 can be performed using various coils.
For example, not only a single coil but also a plurality of coils may be connected in parallel or in series.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、可動
部に取付けられた負荷と共に移動可能に充電式電池を取
付け、この充電式電池がホームポジションに配置されて
いるときは常に非接触式で充電用電源部によって充電可
能に構成したので、可動状態の負荷に対して安定に電源
電圧を供給することができる。As described above, according to the present invention, a rechargeable battery is attached so as to be movable together with a load attached to a movable part, and the rechargeable battery is always in a non-contact state when it is arranged at a home position. Since the charging power source unit is configured to be rechargeable by the formula, the power source voltage can be stably supplied to the load in the movable state.
【図１】本発明の非接触充電式電源装置の実施例を示す
上面図である。FIG. 1 is a top view showing an embodiment of a non-contact rechargeable power supply device of the present invention.
【図２】本実施例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the present embodiment.
【図３】本実施例を示す上面図である。FIG. 3 is a top view showing the present embodiment.
【図４】本実施例の主要部分を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a main part of the present embodiment.
【図５】本実施例の充電用電源部の側面図である。FIG. 5 is a side view of the charging power source unit according to the present embodiment.
【図６】従来における可動状態の負荷に対する電源電圧
の供給方法の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional method of supplying a power supply voltage to a load in a movable state.
２ Ｘ軸方向移動部材 ３ Ｙ軸方向移動部材 ４ 駆動機構 ５ 負荷 ６ 充電式電池 ７ 充電用電源部 ９ １次コイル １０ ２次コイル １１，１２ フェライトコア 2 X-axis direction moving member 3 Y-axis direction moving member 4 Drive mechanism 5 Load 6 Rechargeable battery 7 Charging power source unit 9 Primary coil 10 Secondary coil 11, 12 Ferrite core