JP2020045011A - 無人搬送車のバッテリ交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無人搬送車を破損することなく、容易にバッテリ交換作業を行える、無人搬送車のバッテリ交換装置を提供する。【解決手段】無人搬送車Ｃのバッテリ交換装置２は、台車４と、搬送アーム６と、スライド機構８と、第１ロック機構１０と、第２ロック機構１２と、を備える。台車４は、無人搬送車Ｃのバッテリを交換可能な位置まで操作されて移動する。搬送アーム６は、バッテリを搬送する。スライド機構８は、台車４に設けられ、搬送アーム６の支点Ｏを、バッテリに向けてスライド可能に保持する。第１ロック機構１０は、支点Ｏのスライドをロックする。第２ロック機構１２は、台車４と、無人搬送車Ｃをロックする。第１ロック機構１０は、第２ロック機構１２に連動して、第１ロック機構１０をロック解除状態にする。【選択図】 図１

Description

本発明は、無人搬送車のバッテリ交換装置に関する。

従来、工場内において使用される、無人搬送車が知られている。特許文献１の無人搬送車では、バッテリが搭載され、バッテリは端子を介して無人搬送車に電力を供給する。また、特許文献２の従来例では、バッテリを作業者によって交換する作業が開示されている（特許文献２の図９参照）。

特開２００１−１９７６０９号公報 特開２００９−２６１２１７号公報

このような無人搬送車では、バッテリの電力がなくなると交換を行う必要がある。無人搬送車のバッテリは、重量が重く、交換作業が容易ではない。また、例えば、特許文献１の無人搬送車のバッテリを交換する際には、バッテリを適切に脱着しなければ、無人搬送車の端子や無人搬送車を破損するおそれがある。さらに、特許文献２の従来例のように、バッテリを作業者によって交換した場合、作業者への負担が大きくなる。

本発明の課題は、無人搬送車を破損することなく、容易にバッテリ交換作業を行える、無人搬送車のバッテリ交換装置を提供することにある。

本発明に係る無人搬送車のバッテリ交換装置は、バッテリを搭載する無人搬送車のバッテリ交換装置である。この無人搬送車のバッテリ交換装置は、台車と、搬送アームと、スライド機構と、第１ロック機構と、第２ロック機構と、を備える。台車は、無人搬送車のバッテリを交換可能な位置まで操作されて移動する。搬送アームは、バッテリを搬送する。スライド機構は、台車に設けられ、搬送アームの支点を、バッテリに向けてスライド可能に保持する。第１ロック機構は、支点のスライドをロックする。第２ロック機構は、台車と、無人搬送車をロックする。第１ロック機構は、第２ロック機構に連動して、第１ロック機構をロック解除状態にする。

この無人搬送車のバッテリ交換装置では、第１ロック機構によって搬送アームと台車がロックされた状態となる。これにより、台車は、搬送アームを操作することで、無人搬送車のバッテリを適切に取り外し可能な位置まで確実に移動する。さらに、台車と無人搬送車は第２ロック機構によって相対位置がロックされる。これにより、バッテリ交換時に台車と無人搬送車との間の相対位置がずれることを防止できる。この結果、無人搬送車を傷めることなくバッテリ交換ができる。また、台車と無人搬送車がロックされた状態となると、第１ロック機構がロック解除状態となり、搬送アームの支点が台車上をバッテリに向けてスライド可能な状態となる。これにより、台車とバッテリの相対位置が固定された状態で、搬送アームの支点がスライド可能な状態になる。すなわち、バッテリと搬送アームの支点との距離を、可変させることができる。この結果、支点を可変させながら搬送アームを操作することができ、バッテリを容易に交換することができる。

搬送アームは、第１アームと、第２アームと、保持部と、を有してもよい。第１アームは、一端に支点が設けられる。第２アームは、第１アームが固定され、第１アームを操作する。保持部は、第１アームの他端に揺動可能に設けられ、バッテリを保持する。支点は、スライド機構に対し回転可能に保持され、保持部がバッテリを保持した位置からスライド機構の無人搬送車側の端部まで、第２アームの操作によってスライドする。

この構成によれば、第２アームの操作によって、第１アームの支点をバッテリに向かってスライドさせる一方で、第１アームを、スライド機構に対して回転させることができる。これにより、支点がスライドすることで、支点から保持部までの距離は一定ながら、支点からバッテリに向けた方向の水平方向成分の変位量を、バッテリの上昇方向への変位量に変換し、他端をバッテリに対して垂直に上げることができる。また、保持部は、他端に揺動可能に設けられる。このため、第１アームの水平方向に対する角度が変化しても、保バッテリおよび保持部は、自重によって重力方向を維持する。このため、バッテリおよび保持部は、無人搬送車に対し垂直に上昇する。この結果、無人搬送車に対し垂直に設けられるバッテリ格納壁や、バッテリ端子などを傷めることなく、バッテリを持ち上げることができる。さらに、支点がバッテリに近づくことで、支点からバッテリの重量がかかる保持部までの距離が近くなる。すなわち、支点に対し作用点の位置が近くなる。これにより、バッテリが、第１アームを回転させる力（モーメント）が小さくなり、第２アームにかる力が小さくなる。この結果、第２アームの操作に必要とする力が小さくなり、バッテリを容易に持ち上げることができる。

保持部は、ハンガー部と、支持部と、回転部と、を具備してもよい。ハンガー部は、バッテリを引っ掛けるフックを有してもよい。ハンガー部は、フックを下方に移動させてバッテリを引っ掛ける。ハンガー部は、フックを上方に移動させてバッテリを放す。支持部は、ハンガー部の下方向に当接し、ハンガー部を支持する。回転部は、支持部を回転させ、ハンガー部を上下に作動させる。回転部は、バッテリと当接することで回転する。

この構成によれば、ハンガー部は、回転部とバッテリが当接することで、自動的に上下作動する。これにより、ハンガー部を操作することなく、自動的にバッテリを引っ掛けることができる。

無人搬送車のバッテリ交換装置は、第１台座と、第２台座と、第３台座と、第３ロック機構と、第４ロック機構と、をさらに備えてもよい。第２台座は、第１台座に隣接し、搬送アームがバッテリを搬送可能な位置に配置される。第３台座は、第２台座に隣接して配置される。第３ロック機構は、第３台座のバッテリをロックする。第４ロック機構は、第１台座のバッテリをロックする。第４ロック機構は、第３ロック機構に連動して、第１台座の第２台座側を下げるとともに、第３ロック機構をロック解除状態にする。

この構成によれば、例えば、無人搬送車から取り出したバッテリが、第２台座から第３台座へ移動した場合、移動したバッテリが第３ロック機構によってロックされる。第３ロック機構によってロックされると、これに連動して第１台座の第２台座側が下がり、第１台座に置かれたバッテリのロックが解除状態になる。これにより、例えば、第１台座に充電されたバッテリが置かれた場合、充電されたバッテリが第１台座から第２台座へスライドして移動する。すなわち、無人搬送車から取り出したバッテリが、搬送アームがバッテリを搬送可能な第２台座に一旦置かれ、その後、第２台座から第３台座へ移動する。無人搬送車から取り出したバッテリが第３台座に移動すると、第１台座から充電されたバッテリが自動的に第２台座に移動する。これにより、リフト機構によって第２台座を持ち上げるだけで、充電されたバッテリを簡単に第２台座に供給することができる。

無人搬送車のバッテリ交換装置は、リフト機構をさらに備えてもよい。リフト機構は、搬送アームの回転操作により作動してもよい。このような構成であれば、無人搬送車から取り出したバッテリが第２台座に置かれた場合、リフト機構によって第２台座の第１台座側が持ち上げられることで、バッテリは、第３台座へスライドして移動する。すなわち、作業者は搬送アームから手を放すことなく、無人搬送車からバッテリを取り出し、充電されたバッテリを取り付けることができる。

本発明に係る無人搬送車用のバッテリ交換装置では、無人搬送車を破損することなく、容易にバッテリ交換作業を行える。

本発明の無人搬送車のバッテリ交換装置の上面斜視図。 本発明の無人搬送車のバッテリ交換装置の側面図。 本発明の無人搬送車のバッテリ交換装置の上面斜視図のＡＡ断面図。 本発明の第１ロック機構と第２ロック機構を説明するための模式図。 本発明の無人搬送車のバッテリ交換装置によるバッテリ取り出し手順を示す図。 本発明の第１ロック機構の作動状態を示す図。 本発明の第２ロック機構の作動状態を示す図。 本発明の保持部の作動状態を示す図。 本発明の第３ロック機構のロックと第４ロック機構のロック解除を説明するための図。 本発明の無人搬送車のバッテリ交換装置によるバッテリ搭載手順を示す図。 第２ロック機構によるロック解除の作動を示す図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１および図２に示すように、無人搬送車のバッテリ交換装置２は、台車４と、搬送アーム６と、スライド機構８と、第１ロック機構１０と、第２ロック機構１２と、第１台座１４と、第２台座１６と、第３台座１８と、第３ロック機構２０と、第４ロック機構２２と、リフト機構２４と、を備える。

図２に示すように、台車４は、フレーム４２と、車輪４４と、を有する。フレーム４２は梯子状のフレームであり、フレームを構成する部材に、上述の各機構と第１台座１４から第３台座１８が設けられる。フレーム４２の下面には、車輪４４が固定され、台車４が操作されて無人搬送車Ｃに搭載されたバッテリＰを交換可能な位置まで移動できるように構成される。また、台車４は、第１台座１４に交換用のバッテリＱを搭載して、無人搬送車Ｃまで移動できるように構成される。

図１および図３に示すように、搬送アーム６は、第１アーム６２と、第２アーム６４と、保持部６６と、を有する。搬送アーム６には、バッテリＰおよび交換用バッテリＱを吊り上げた際の重量が、保持部６６を介して伝達される。図１に示すように、第１アーム６２は、角状の金属製棒状部材で構成される。図３に示すように、第１アーム６２の一端には、搬送アーム６の支点Ｏが設けられる。第２アーム６４は、第１アーム６２に対して垂直に固定され、作業者によって第１アーム６２の操作が行われる操作部６８が具備される。すなわち、搬送アーム６はバッテリＰ、および、バッテリＱを持ち上げた際に、第１アーム６２の支点Ｏと反対側の端部（他端）が作用点となり、第２アーム６４の操作部６８が力点となり、支点Ｏを支点とする梃の役割をする。

図１および図３が示すように、保持部６６は、第１アーム６２の支点と反対側の端部（他端）に設けられバッテリを保持する。また、保持部６６は、第１アーム６２の他端に、台車４の車幅方向（以下単に「車幅方向」と記す）に揺動可能に設けられる。図３に示すように、保持部６６は、ハンガー部７０と、支持部７２と、回転部７４を具備する。図１に示すように、ハンガー部７０は、フック７６と、４本のハンガーアーム７８ａから７８ｄとを含む。ハンガーアーム７８ａから７８ｄは、板状部材７７に回転可能に支持される。ハンガーアーム７８ａから７８ｄの先端には、バッテリを引っ掛けるフック７６がそれぞれ設けられる。図３に示すように、支持部７２は、回転部７４に固定され、ハンガーアーム７８の下方に設けられた開閉部材７９と当接して、ハンガーアーム７８を支持する。支持部７２は、回転部７４が回転すると同時に回転し、開閉部材７９から離れることで、ハンガー部７０の先端のフック７６を下方に移動させる。一方、支持部７２が開閉部材７９に再び当接すると、ハンガー部７０の先端のフック７６を上方に移動させる。図３の拡大図は回転部７４の断面図である。回転部７４は、内部に螺子溝７５ａと、螺子溝７５ａに対応した凸部７５ｂが設けられ、回転部７４がバッテリに当接すると、凸部７５ｂが螺子溝７５ａに沿って移動することで、回転部７４を１／８回転させるように構成されている。すなわち、回転部７４によって、支持部７２が回転させられ、ハンガー部７０が上下作動する。

図４に示すように、スライド機構８は、スライドレール８２を有する。スライドレール８２は、車幅方向に延設され固定される。スライド機構８は、支点Ｏがスライドレール８２上をスライド可能となるように保持する。スライド機構８は、台車４に無人搬送車Ｃが横付けされた際に、支点Ｏが無人搬送車Ｃに向けてスライドする。また、支点Ｏは、スライド機構８のスライドレール８２に対して回転可能に保持され、第１アーム６２がスライドレール８２に対して回転する。

第１ロック機構１０は、ロックカム１０１と、ロック部材１０２と、復帰部材１０５と、第１バネ１０６と、を有する。ロックカム１０１は、台車４に対して回転可能に保持される。また、ロックカム１０１は、スライドレール８２の支点Ｏの通路上に通路を塞ぐように配置され、支点Ｏが車幅方向にスライドすることをロックする。本実施形態では、ロックカム１０１は、台車４に無人搬送車Ｃが横付けされた場合、スライドレール８２の無人搬送車Ｃが横付けされる側（以下無人搬送車Ｃ側と記す）と反対側の端部８２ａ近傍に配置される。また、支点Оがスライドレール８２の端部８２ａと、ロックカム１０１で挟み込まれることで、搬送アーム６が端部８２ａでロックされる。このように、無人搬送車Ｃ側と反対側の端部８２ａで搬送アーム６がロックされることで、作業者は台車４を操作しやすくなる。また、作業者は、搬送アーム６を操作して、バッテリ交換装置２を無人搬送車Ｃのバッテリが交換可能な位置まで、容易に移動させることができる。

ロック部材１０２は、一端にフランジ１０４が設けられ、他端に棒材１０７を介してフランジ１０７ａと１０７ｂが設けられる。ロック部材１０２は、台車４に対して、無人搬送車Ｃ側と反対側にスライド可能に保持される一方、第１バネ１０６によって無人搬送車Ｃ側に付勢されている。すなわち、ロック部材１０２は、フランジ１０４が無人搬送車Ｃのバッテリ格納壁Ｎ（図７参照）と当接する間はバッテリ格納壁Ｎに押されて、無人搬送車Ｃ側と反対側にスライドされた状態を維持する。しかし、ロック部材１０２は、台車４が無人搬送車Ｃと離れると、第１バネ１０６によって初期状態（図７（ａ）参照）に戻される。ロック部材１０２は、初期状態ではフランジ１０７ａおよび１０７ｂがロックカム１０１と当接して、ロックカム１０１の回転をロックする。一方、フランジ１０４が無人搬送車Ｃ側と反対側に押された状態（図７（ｂ）参照）では、フランジ１０７ａおよび１０７ｂがロックカム１０１から離れ、ロックカム１０１は回転可能な状態となり、支点Ｏがロックカム１０１を回転させて車幅方向にスライド可能な状態となる。図１および図４が示すように、復帰部材１０５は、第２ロック機構１２へ向けて延設される棒状部材であり、ロック部材１０２と固定される。復帰部材１０５は、ロック部材１０２が初期状態に戻る際に、第２ロック機構１２と当接（図１１（ｃ）参照）して、第２ロック機構１２を初期状態（図１１（ｄ）参照）に戻す。

図３および図４に示すように、第２ロック機構１２は、カム１２２と、ガイド１２４と、マグネット１２６と、を有する。カム１２２は、台車４に揺動可能に固定される。図３に示すように、カム１２２の下面には、カムローブが設けられ、無人搬送車Ｃが横づけされると（図５（ｂ）参照）、無人搬送車Ｃのバッテリ格納壁Ｎを乗り越えて、台車４と無人搬送車Ｃの相対位置が変わらないようにロックする。カム１２２の上面には、ガイド１２４が設けられ、搬送アーム６が操作されて、台車４と無人搬送車Ｃが接近することで、無人搬送車Ｃのバッテリ格納壁Ｎに当接して上昇する。マグネット１２６は、カム１２２が上昇した状態を維持できるように、カム１２２が上昇した状態を磁力で維持する。一方、ロック部材１０２が、初期状態に戻る際に、復帰部材１０５がガイド１２４に当接することで、カム１２２が下がり、第２ロック機構１２が初期状態に戻る。

図２に示すように、第１台座１４は、複数のローラが設けられたレール１４２と、ウェイト１４３ａおよび１４３ｂと、支柱１４４と、を有する。レール１４２は、交換用のバッテリＱが第２台座１６に向けてローラ上を円滑に移動するように、第１台座１４の上面に車幅方向に間を空けて設けられる。ウェイト１４３ａおよび１４３ｂは、レール１４２の下面にそれぞれ固定され、バッテリＱが第２台座１６へ移動したのち、第１台座１４を自動的に初期状態に戻す。支柱１４４は、一端が台車４に固定され、反対側の端部は、第１台座１４を回転可能に支持する。支柱１４４は、第１台座１４の長手方向中央に対し、第２台座１６と反対側にオフセットして配置され、後述する第３ロック機構２０のロックが解除されると、第２台座１６側へ傾く。第１台座１４は、第２台座１６よりも高い位置に配置され、第１台座１４が第２台座１６側へ傾くと、第１台座１４の第２台座１６側の端部と、第２台座１６の第１台座１４側の端部の高さが一致し、バッテリＱがスムーズに移動するように設けられる。

第２台座１６は、複数のローラが設けられたレール１６２と、支柱１６４と、を有する。第２台座１６は、搬送アーム６がバッテリＰまたはバッテリＱを搬送可能な位置に配置される。レール１６２は、バッテリＰが第３台座１８に向けてローラ上を円滑に移動するように、第２台座１６の上面に車幅方向に間を空けて設けられる。また、第１台座１４から交換用バッテリＱが移動してきた際も、レール１６２により円滑に移動する。支柱１６４は、一端が台車４に固定され、反対側の端部は、第２台座１６を回転可能に支持する。支柱１６４は、第２台座１６の長手方向中央に対し、第３台座１８側にオフセットして配置され、リフト機構２４によって第２台座１６の第１台座１４側が持ち上げられる。第２台座１６の第３台座１８側の端部の高さは、第３台座の第２台座１６側の端部の高さと一致し、バッテリＰがスムーズに移動するように設けられる。

第３台座１８は、複数のローラが設けられたレール１８２と支柱１８４と、を有する。レール１８２は、第２台座１６から移動してきたバッテリＰが、ローラ上を円滑に移動するように、第３台座１８の上面に車幅方向に間を空けて設けられる。支柱１８４は、一端が台車４に固定され、他端は第３台座１８に固定される。支柱１８４は、第３台座１８の第２台座１６側が高くなるように傾斜を設けて第３台座１８を支持する。

第３ロック機構２０は、ロック部材２０２と、第１リンク部材２０４ａ、第２リンク部材２０４ｂと、第２バネ２０４ｃと、第１リンク支点Ｏ３と、を有する。ロック部材２０２は、Ｌ字型の部材である。図１に示すように、ロック部材２０２は、第３台座１８の車幅方向の略中央に設けられ、バッテリＰが第３台座１８に移動した際に、バッテリＰの角をロックする。図２に示すように、第１リンク部材２０４ａは、一端がロック部材２０２と固定され、他端が第２リンク部材２０４ｂと回転可能に接続される。第１リンク部材２０４ａの中央付近には、第１リンク支点Ｏ３が設けられ、台車４と回転可能に接続される。第２リンク部材２０４ｂは、一端が第１リンク部材２０４ａと回転可能に接続され、他端が後述する第３リンク部材２２４と回転可能に接続される。第２バネ２０４ｃは、一端が台車４に固定され、第２リンク部材２０４ｂが初期状態（図９（ａ）参照）を維持するように第２リンク部材２０４ｂを付勢する。

第４ロック機構２２は、ロック部材２２２と、第３リンク部材２２４と、第２リンク支点Ｏ４と、リンク支持部２２６と、を有する。ロック部材２２２は、Ｌ字型の部材である。図１に示すように、ロック部材２２２は、第１台座１４の車幅方向の略中央に設けられ、台車４が無人搬送車Ｃまで操作されて移動している際に、交換用のバッテリＱが第１台座１４から移動しないように交換用のバッテリＱの角をロックする。図２に示すように、ロック部材２２２は、第３リンク部材２２４および第２リンク部材２０４ｂを介して第１リンク部材２０４ａと接続され、第３ロック機構２０のロックと連動してロック解除状態となる。第３リンク部材２２４は、一端が第２リンク部材２０４ｂと回転可能に接続され、他端はロック部材２２２と固定される。また、第３リンク部材２２４は、第２リンク支点Ｏ４を介して第１台座１４と回転可能に接続される。

リンク支持部２２６は、第３リンク部材２２４に固定される。第３リンク部材２２４は、リンク支持部２２６を介して、第１台座１４を台車４に対して支持する。リンク支持部２２６は、初期状態では台車４の支持台座４６の上に載った状態となり、第１台座１４を支持する。しかし、第３リンク部材２２４が第２リンク支点Ｏ４を支点として傾くと、リンク支持部２２６は、支持台座４６から外れ、第１台座１４が支持されなくなる。これにより、第１台座１４は、第２台座１６と反対側にオフセットして配置された支柱１４４を支点として、第２台座側が下がる（図９（ｂ）および図９（ｃ）参照）。すなわち、第４ロック機構２２は、第３ロック機構２０と連動して、第１台座１４の第２台座１６側を下げるとともに、第４ロック機構２２をロック解除状態にする。

図３に示すように、リフト機構２４は、リフト部材２４２と、リフト支点Ｏ５と、を有する。リフト部材２４２は、Ｌ字型の部材である。図２に示すように、リフト機構２４は、第２台座１６の、第１台座１４側に設けられる。図３に示すように、リフト支点Ｏ５は、リフト部材２４２のＬ字の頂点部分に設けられる。リフト部材２４２は、リフト支点Ｏ５を介して台車４に回転支持される。リフト部材２４２は、搬送アーム６の第１アーム６２が回転すると当接し（図５（ｅ）参照）、リフト支点Ｏ５を支点として回転する。これにより、リフト部材２４２の一端が、第２台座１６の第１台座１４側と当接し、第２台座１６を持ち上げる。

次に、図５から図１１を用いて、無人搬送車Ｃからバッテリを取り外しと設置の手順について説明する。なお、本実施形態では、バッテリＰおよび交換用のバッテリＱは、バッテリートレーに載せられ、バッテリートレーには取手Ｓが設けられる。しかし、これに限定されるものではなく、バッテリＰおよび交換用のバッテリＱに直接的に取手Ｓを設けてもよい。

図５（ａ）に示すとおり、無人搬送車Ｃのバッテリ交換装置２は、搬送アーム６がスライド機構８を介して台車４にロックされた状態で、無人搬送車ＣのバッテリＰの交換可能位置まで、操作部６８が操作されて移動する。図５（ｂ）が示すように、無人搬送車Ｃにバッテリ交換装置２が横付されると、図６（ａ）から図６（ｂ）が示すように、第２ロック機構１２のカム１２２が無人搬送車Ｃのバッテリ格納壁Ｎに乗り上げる。図６（ｃ）が示すように、バッテリ交換装置２が作業者に操作されて、さらに無人搬送車Ｃと近づくと、カム１２２がバッテリ格納壁Ｎを乗り越えて、バッテリ交換装置２と台車４の相対位置関係がロックされる。また、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すとおり、このとき第１ロック機構１０のフランジ１０４もバッテリ格納壁Ｎに当接することで、ロック部材１０２が押され、フランジ１０７ａおよび１０７ｂがロックカム１０１から離れる。図７（ｂ）が示すとおり、フランジ１０７ａおよび１０７ｂがロックカム１０１から離れると、ロックカム１０１は回転がロックされた状態から、回転可能な状態となる。ロックカム１０１が回転可能な状態となると、搬送アーム６の支点Ｏのロックが解除され、無人搬送車ＣのバッテリＰに向けてスライド可能な状態となる。すなわち、第１ロック機構１０は、第２ロック機構１２とバッテリ格納壁Ｎを介して連動する。これにより、無人搬送車Ｃと台車４の相対位置が固定された状態で、支点Ｏがスライド可能となる。

図５（ｂ）に示すとおり、搬送アーム６の支点Ｏがスライド可能な状態となると、作業者によって第２アーム６４の操作部６８が操作されて、バッテリＰを保持部６６で保持可能な位置まで、搬送アーム６の支点Ｏがスライドされる。これと同時に、搬送アーム６を、支点Ｏを中心として回転させて、バッテリＰの直上まで移動させる。保持部６６をバッテリＰの直上まで移動させると、図８（ａ）から図８（ｃ）に示すとおり、回転部７４をバッテリＰに当接させて、支持部７２を１／８回転させる（図８（ｂ）参照）。さらに、保持部６６を持ち上げると、支持部７２が１／８回転し、支持部７２が、開閉部材７９から離れる（図８（ｃ）参照）。支持部７２が開閉部材７９から離れると、ハンガー部７０のハンガーアーム７８ａから７８ｄを下がり、フック７６がバッテリＰを格納したバッテリートレーの取手Ｓに引っ掛かる。これにより、バッテリＰを持ち上げ可能な状態となる。

図５（ｃ）に示すように、バッテリＰが持ち上げ可能な状態となると、作業者により搬送アーム６の第２アーム６４がバッテリＰの方向にさらにスライド操作される。このとき、台車４と無人搬送車Ｃの相対位置関係が固定されている。さらに、支点Ｏから作用点となる保持部６６までの距離は固定である。したがって、支点Ｏが、バッテリＰに向けて水平方向に変位すると、保持部６６は、バッテリＰの上方へ変位する。すなわち、第１アーム６２が、支点Ｏを中心として持ち上がる方向に回転する。このように、支点ＯがバッテリＰに向かってスライドしながら上方に回転することで、支点Ｏから第１アームの保持部６６の取付点（作用点）までの水平方向の距離が短くなる。これにより、力点として機能する操作部６８に掛かる負荷が小さくなる。また、支点Ｏがスライドすることで、支点Ｏから保持部６６までの距離は一定ながら、支点ОからバッテリＰへ向けた方向の水平方向成分の変位量を、バッテリＰの上昇方向への変位量を変換し、保持部６６をバッテリＰに対して垂直に上げることができる。これにより、無人搬送車Ｃに垂直に延設されたバッテリ端子Ｇを傷めることなく、バッテリを持ち上げることができる。また、同様に無人搬送車Ｃに垂直に延設されたバッテリ格納壁Ｎも傷めることなく、バッテリＰを持ちあげることができる。

図５（ｄ）に示すように、バッテリＰが持ち上がると、作業者により搬送アーム６が、無人搬送車Ｃ側と反対側の端部８２ａ（図４参照）までスライド操作されて戻され、第２台座１６にバッテリＰが置かれる。

図５（ｅ）に示すように、回転部７４を再びバッテリＰに当接させて、回転部７４が回転することで、支持部７２が開閉部材７９に当接し、ハンガーアーム７８ａから７８ｄが上昇する。これにより、バッテリートレーの取手Ｓからフック７６が離れる。フック７６が離れると、作業者によって搬送アーム６が回転操作され、第１アーム６２が、リフト機構２４のリフト部材２４２に押す。これにより、第２台座１６の第１台座１４側が持ち上げられる。

図９（ａ）および図９（ｂ）が示すように、第２台座１６の第１台座１４側が持ち上げられると、第２台座１６に置かれたバッテリＰは、第３台座１８に向けて移動する。バッテリＰが第３台座１８に移動すると、第３ロック機構２０によりバッテリＰがロックされる。第３ロック機構２０によってバッテリＰがロックされると、第３ロック機構２０のリンク部材２０４ａから２０４ｃを介して第４ロック機構２２が連動し、ロック解除状態となる。また、これと同時に、第１台座１４を支持していた第３リンク部材２２４が傾き、リンク支持部２２６は、支持台座４６から外れる。これにより、第１台座１４が第２台座１６側に傾く。図９（ｃ）が示すように、第１台座１４が傾くと、交換用のバッテリＱが第２台座１６に移動する。すなわち、交換用のバッテリＱは、搬送アーム６が交換用のバッテリＱを搬送可能な位置に移動する。その後、交換用のバッテリＱの重さがなくなり、ウェイト１４３ａおよび１４３ｂによって、第１台座１４が初期状態に戻される。

図１０（ａ）に示すように、交換用のバッテリＱが第２台座１６に移動すると、保持部６６で交換用のバッテリＱを保持する。図１０（ｂ）が示すように、保持部６６が交換用のバッテリＱを保持すると、搬送アーム６が、支点Ｏを中心として回転操作されて、交換用のバッテリＱを持ち上げるとともに、無人搬送車Ｃに向けて支点Ｏをスライド操作させる。図１０（ｃ）に示すように、交換用のバッテリＱを無人搬送車Ｃの直上まで移動させると、搬送アーム６を、第１アーム６２を下げる方向に回転操作されるとともに、無人搬送車Ｃ側と反対側に向けて支点Ｏをスライド操作される。これにより、交換用のバッテリＱが無人搬送車Ｃのバッテリ格納壁Ｎ内に垂直に下され、設置される。このように、交換用のバッテリＱを、垂直に下すことで、無人搬送車Ｃに垂直に延設されたバッテリ端子Ｇを傷めることなく、交換用のバッテリＱを設置することができる。また、同様に無人搬送車Ｃに垂直に延設されたバッテリ格納壁Ｎも傷めることなく、交換用のバッテリＱを設置することができる。

図１０（ｄ）が示すように、交換用のバッテリＱが無人搬送車Ｃに設置されると、回転部７４をバッテリに当接操作されて、ハンガー部７０が上方に作動し、フック７６が交換用バッテリＱの取手Ｓから離れる。フック７６が取ってＳから離れると、搬送アーム６の支点Ｏが再びスライドレール８２の無人搬送車Ｃ側の端部８２ｂ（図４参照）までスライド操作される。搬送アーム６がスライド操作されて、支点Ｏが端部８２ｂを押すことで、台車４を無人搬送車Ｃに向けて近づける。このとき、図１１（ａ）が示すように、ガイド１２４が、無人搬送車Ｃのバッテリ格納壁Ｎに当接する。図１１（ｂ）に示すように、台車４と無人搬送車Ｃがさらに近づけられると、ガイド１２４は、バッテリ格納壁Ｎに沿って上昇し、カム１２２を持ち上げる。その後、カム１２２は、マグネット１２６により、一時的に上昇状態が維持される。この状態で、作業者によって、搬送アーム６が無人搬送車Ｃ側と反対側にスライド操作されて、支点Ｏが端部８２ａまでスライドする。支点Ｏが端部８２ａまで移動すると、台車４は、無人搬送車Ｃから離され、第２ロック機構のロックが解除される。また、図１１（ｃ）が示すように、台車４から無人搬送車Ｃが離されると、ロック部材１０２が初期状態に戻ることで、第１ロック機構１０のロックカム１０１が再びスライドレール８２を閉鎖し、支点Оの車幅方向のスライドがロックされる。また、ロック部材１０２のフランジ１０４が初期状態に戻ることで、復帰部材１０５がガイド１２４と当接し、カム１２２を下方へ押し戻し、第２ロック機構１２が初期状態に戻る。

このようにして、バッテリＰが無人搬送車Ｃから取り上げられ、交換用のバッテリＱが無人搬送車Ｃに設置されて、バッテリの交換作業が終了する。なお、その後、バッテリＰが第３台座１８から取り除かれると、第２バネ２０４ｃによって、第３ロック機構２０および第４ロック機構２２についても、初期状態に戻る。これにより、第１ロック機構１０から第４ロック機構２２までの全てが、初期状態に戻る。このため次回、無人搬送車Ｃのバッテリ交換装置２を使用する際に、作業者はロック機構を初期状態に戻す作業を必要としない。

以上説明した通り、本発明の無人搬送車Ｃのバッテリ交換装置２では、バッテリ交換作業の手順において、作業者は操作部６８だけを操作することによって、バッテリ交換作業が終了する。これにより、無人搬送車Ｃのバッテリを容易に交換することができる。また、本発明の無人搬送車Ｃのバッテリ交換装置２はモータなどの動力を必要としない。これにより、水平な面に無人搬送車Ｃがあれば、無人搬送車Ｃのバッテリをどこでも交換可能である。また、本発明の無人搬送車Ｃのバッテリ交換装置２では、支点Ｏをスライドさせることで、支点と力点の水平方向の距離を変化させることで、力点となる操作部６８の負荷を軽減することができる。さらに、支点Ｏがスライドすることで、バッテリＰおよび交換用バッテリＱを無人搬送車Ｃに対して垂直上下方向に搬送できる。これにより、無人搬送車Ｃのバッテリ端子Ｇやバッテリ格納壁Ｎを傷めることがない。すなわち、作業者の負担を軽減しながらも無人搬送車Ｃを傷めることもなく、バッテリの交換作業が行える。

２ ：バッテリ交換装置， ４：台車， ６：搬送アーム， ８：スライド機構
１０：第１ロック機構， １２：第２ロック機構， １４：第１台座
１６：第２台座， １８：第３台座， ２０：第３ロック機構， ２２：第４ロック機構
２４：リフト機構， ６２：第１アーム， ６４：第２アーム， ６６：保持部
７０：ハンガー部， ７２：支持部， ７４：回転部， ７６：フック， ８２ａ：端部
８２ｂ：端部， Ｃ：無人搬送車， Ｏ：支点， Ｐ：バッテリ
Ｑ：交換用のバッテリ

Claims (5)

1. バッテリを搭載する無人搬送車のバッテリ交換装置であって、
   前記バッテリが交換可能な位置まで操作されて移動する台車と、
   前記バッテリを搬送する搬送アームと、
   前記台車に設けられ、前記搬送アームの支点を、前記バッテリに向けてスライド可能に保持するスライド機構と、
   前記支点のスライドをロックする第１ロック機構と、
   前記台車と、前記無人搬送車をロックする第２ロック機構と、
   を備え、
   前記第１ロック機構は、前記第２ロック機構に連動して、前記第１ロック機構をロック解除状態にする、
   無人搬送車のバッテリ交換装置。
2. 前記搬送アームは、
   一端に前記支点が設けられる第１アームと、
   前記第１アームと固定され、前記第１アームを操作する第２アームと、
   前記第１アームの他端に揺動可能に設けられ、前記バッテリを保持する保持部と、
   を有し、
   前記支点は、前記スライド機構に対し回転可能に保持され、前記保持部が前記バッテリを保持した位置から前記スライド機構の前記無人搬送車側の端部まで、前記第２アームの操作によってスライドする、
   請求項１に記載の無人搬送車のバッテリ交換装置。
3. 前記保持部は、
   前記バッテリを引っ掛けるフックを含み、前記フックを下方に移動させて前記バッテリを引っ掛け、前記フックを上方に移動させて前記バッテリを放すハンガー部と、
   前記ハンガー部の下方向に当接し、前記ハンガー部を支持する支持部と、
   前記支持部を回転させ、前記ハンガー部を上下に作動させる回転部と、
   を具備し、
   前記回転部は、前記バッテリと当接することで回転する、
   請求項２に記載の無人搬送車のバッテリ交換装置。
4. 第１台座と、
   前記第１台座に隣接し、前記搬送アームが前記バッテリを搬送可能な位置に配置される第２台座と、
   前記第２台座に隣接して配置される第３台座と、
   前記第３台座の前記バッテリをロックする第３ロック機構と、
   前記第１台座の前記バッテリをロックする第４ロック機構と、
   をさらに備え、
   前記第４ロック機構は、前記第３ロック機構に連動して、前記第１台座の前記第２台座側を下げるととともに、前記第４ロック機構をロック解除状態にする、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の無人搬送車のバッテリ交換装置。
5. 前記搬送アームの回転操作により前記第２台座の前記第１台座側を持ち上げるリフト機構と、
   をさらに備える、請求項４に記載の無人搬送車のバッテリ交換装置。