Vào năm 1993, Daifuku đã phát triển hệ thống đường treo một ray đầu tiên trên thế giới sử dụng nguồn điện không tiếp xúc*, thu hút được nhiều sự chú ý vì đó là hệ thống vận chuyển thế hệ tiếp theo để tạo ra một môi trường trong sạch. Hệ thống cung cấp điện năng cho các vật thể chuyển động mà không chạm vào chúng. Hệ thống đầu tiên được cung cấp cho Nhà máy Iwate của Công ty TNHH Kanto Auto Works vào năm 1993 (hình). Kể từ lúc đó, hệ thống vận chuyển sử dụng nguồn điện không tiếp xúc của Daifuku đã được mở rọng từ ngành ô tô sang các ngành khác, bao gồm chất bán dẫn, thực phẩm, và dược.

  • *Hệ thống nguồn điện không tiếp xúc có tên gọi là HID, chữ viết tắt của High Efficiency Inductive Power Distribution Technology (Công Nghệ Phân Phối Năng Lượng Cảm Ứng Hiệu Quả Cao).
Hình: Hệ thống đường treo một ray loại RAMRUN HID

Hình: Hệ thống đường treo một ray loại RAMRUN HID

Tóm tắt lịch sử phát triển

Công nghệ cơ sở của HID được phát minh vào năm 1990 bởi một nhóm các nhà nghiên cứu tại trường Đại Học Auckland, New Zealand, do Giáo sư John Boys dẫn dắt. Daifuku tiến hành nghiên cứu và phát triển cùng với trường đại học và đã ứng dụng thành công công nghệ HID vào thực tế sử dụng. Công nghệ HID của chúng tôi giải quyết được những hạn chế của công nghệ nguồn điện tiếp xúc thông thường sử dụng dây chuyền chạy điện và bộ gom, bao gồm hao mòn, mảnh vụn hao mòn, và tia lửa do việc phân tách đường dây tạo ra. Daifuku đã ký thỏa thuận cấp phép công nghệ với Đại Học Auckland và được quyền sử dụng và bán HID trong thị trường xử lý vật liệu. Hiện tại, công nghệ HID được cấp bằng tại nhiều quốc gia.

Cấu hình và vai trò của các thành phần trong hệ thống HID

Hệ thống HID bao gồm bốn thành phần sau đây.

Bảng nguồn điện HID

Bảng nguồn điện chuyển đổi nguồn điện thương mại sang tần suất thích hợp với nguồn điện không tiếp xúc và nạp điện cho dây cáp cảm ứng.

Dây cáp cảm ứng

Dây cáp cảm ứng là loại dây điện đặc biệt được lắp dọc theo đường ray của vật chuyển động. Từ trường được tạo ra xung quanh dây cáp để truyền điện năng một cách có hiệu quả đến vật chuyển động.

Cuộn cảm ứng

Cuộn cảm ứng được lắp vào một bên của vật chuyển động đối diện với dây cáp cảm ứng và tiếp nhận năng lượng từ từ trường xung quanh dây cáp cảm ứng.

Thiết bị nhận năng lượng

Thiết bị nhận năng lượng ổn định điện năng mà cuộn cảm ứng nhận được và nạp nguồn điện năng chất lượng đến bộ biến đổi và thiết bị truyền động trợ động.

Hình: Cấu hình của hệ thống HID

Hình: Cấu hình của hệ thống HID

Đặc điểm và bằng sáng chế của hệ thống HID

Đặc điểm

Đặc điểm của hệ thống HID là dây cáp cảm ứng và cuộn cảm ứng không tiếp xúc và dây cáp cảm ứng được bọc một lớp vật liệu cách điện. Đặc điểm này có nhữn lợi ích sau đây.

(1) Độ tin cậy và độ bền cao

Các bộ gom cho nguồn điện không tiếp xúc yêu cầu phải có một cơ cấu 3D tinh tế để đạt được độ tiếp xúc ổn định. HID có một cơ cấu đơn giản và cấu hình không tiếp xúc của nó cho phép nguồn điện ổn định trong thời gian kéo dài.

(2) Không cần bảo trì

Các bộ gom thông thường có thể nhanh chóng bị hao mòn tùy theo môi trường xung quanh. Do HID không tiếp xúc, nên các bộ gom và dây chuyền chạy điện của nó không bao giờ bị mòn, vì vậy giảm đáng kể chi phí bảo trì.

(3) Có thể ứng dụng trong môi trường sạch

Hệ thống này không bao giờ tạo ra bụi mà bộ gom tiếp xúc thường tạo ra. Vì vậy, nó có thể cần thiết cho các môi trường không được phép có bụi như phòng sạch.

(4) Có thể ứng dụng trong các môi trường có mù dầu và/hoặc hơi nước

Nguồn điện tiếp xúc không phải luôn luôn được sử dụng ở nơi có bụi, mù dầu, và/hoặc hơi nước. Hệ thống HID có thể được sử dụng ở những nơi không có vấn đề.

(5) Hệ thống nguồn điện an toàn

Dây cấp điện được cách điện hoàn toàn và không có những phần lộ, vì vậy không có rủi ro điện giật. Điện năng được cấp cho vật chuyển động bằng hình thức ghép điện từ và tia điện sẽ không được tạo ra, nên đây là hệ thống cấp điện rất an toàn.

Bằng phát minh

Ý tưởng về nguồn điện không tiếp xúc có thể được tìm thấy trong bằng phát minh Hoa Kỳ được cấp cách đây khoảng 100 năm. Công nghệ naày dựa trên kiến thức tích lũy về sóng báo, bao gồm luật về cảm ứng điện. Nói cách khác, sự phát triển của công nghệ mô phỏng, phát minh các yếu tố có thể được sử dụng trong phạm vi sóng cao tần và công nghệ mạch điện cao cấp cần thiết để làm sạch hệ thống nguồn điện không tiếp xúc đến mức thiết thực.

Kể từ khi hợp tác với Đại học Auckland, Daifuku đã nộp đơn xin hàng chục bằng phát minh ở nhiều quốc gia lớn. Sau đây là những bằng phát minh quan trọng.

(1) Bằng phát minh liên quan đến hình thức cuộn cảm ứng và cấu hình xung quanh dây cáp cảm ứng

Với giả định rằng vật chuyển động sẽ di chuyển trong ba chiều, mô phỏng được thực hiện để xác định việc hỗ trợ của dây cáp cảm ứng và hình thức tối ưu của cuộn cảm ứng. Kết quả là cuộn kiểu E hiện nay được sử dụng (Hình). Bằng phát minh này liên quan đến cấu hình đem lại sự cân bằng giữa hiệu quả tiếp nhận nguồn điện và chi phí cơ sở và thích hợp nhất cho các vật thể chuyển động.

(2) Bằng phát minh liên quan đến thiết bị tiếp nhận điện

Thiết bị tiếp nhận điện phải cung cấp nguồn điện ổn định để điều khiển thiết bị, như bộ chuyển đổi và bộ sắp xếp dãy khi số lượng vật chuyển động thay đổi hoặc khi điện năng thay đổi khi động cơ khởi động hoặc xảy ra việc khôi phục. Bằng phát minh này liên quan đến việc có thể điều khiển một vài kilowatt điện năng có hiệu quả và đơn giản như thế nào.

Kết luận

Hệ thống HID được sử dụng rộng rãi không chỉ trong ngành xe hơi, chất bán dẫn, và màn hình phẳng, mà còn trong ngành sợi quang, thực phẩm, và đồ đựng thực phẩm. Tóm lại, những gì người sử dụng muốn từ cơ sở của họ đều có sẵn. Điều này có nghĩa là không cần bảo trì hoặc bảo trì rất ít, chỉ cần một lúc để thay đổi cách bố trí của cơ sở, lỗi và hư hỏng không xảy ra, và việc khôi phục rất nhanh chóng. Ngoài ra, việc giảm thiểu tác động môi trường toàn cầu và cung cấp môi trường thoải mái cho người lao động là mối quan tâm đáng kể. Chúng tôi tin rằng hệ thống HID của chúng tôi sẽ được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành vì công nghệ hỗ trợ quan trọng đáp ứng những yêu cầu này.

Từ BẢN TIN DAIFUKU Số 161 (Tháng 8 năm 2001)