JP2592731B2 - 無人車のバッテリー自動交換装置 - Google Patents
無人車のバッテリー自動交換装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Warehouses Or Storage Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無人車のバッテリー自
動交換装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】無人車に対するバッテリー交換という考
え方は、次のような背景をもつ。無人工場において昼夜
連続操業する場合、無人車準備台数を台車運行台数の２
倍とする。半数の無人車が運行されている間に残り半数
の無人車につき充電しておき、運行によってそのバッテ
リーが放電間際となった無人車と充電済みの無人車とを
交換する。前記放電間際の無人車のバッテリーに対して
充電を行う。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のように無人車の
入替え運転を行えば昼夜連続操業が可能であるが、総無
人車数が多くイニシャルコストが高くつくとともに待機
無人車の収容スペースが大となる不都合がある。このよ
うな不都合を生じさせないですむものとしてバッテリー
交換という考え方がでてきたのである。無人車に搭載す
るバッテリーは、走行駆動モータの電源の他、各種の制
御回路や制御対象駆動機の電源である。バッテリー走行
式無人車は、給電線方式の場合のような走行範囲の制約
を受けない、低騒音であり、又、大気汚染を起こさない
ので、無人工場での治具やワーク等の搬送に多用されて
いる。バッテリー走行式無人車の大きな問題は、バッテ
リー交換及び充電をいかに合理的に行うかである。バッ
テリー容量を比較的大となせば、バッテリー交換の頻度
が低くてすむが、バッテリーが大型化し、かつ、重量も
大きくなり、その結果、無人車及び交換装置の大型化を
招くので、大容量バッテリーの採用は難しい。逆に、バ
ッテリー容量が小さければ、バッテリー重量も小さく、
無人車及び交換装置の小型化に有利であるが、バッテリ
ー交換の頻度が高くなるのは必然である。この頻度の高
いバッテリー交換を自動的に行えるようにすることが本
発明の目的である。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の無人車のバッテ
リーの自動交換装置の特徴構成は、無人車に装着される
バッテリーに対して遠近方向に往復移動自在な可動枠
と、前記バッテリーに対する前記可動枠の前記遠近方向
における相対位置を検出する位置検出手段とを備え、前
記可動枠に、前記バッテリーの被係止部に係合離脱自在
で、且つ、その係合状態での可動枠の離間移動により無
人車のバッテリーを取り出す係止部が設けられ、前記位
置検出手段の検出情報に基づいて、前記相対位置が、前
記被係止部と前記係止部との係合用位置にあるときに前
記係止部が係合作動するように構成されている点にあ
る。 【０００５】 【作用】本発明の特徴構成によれば、無人車のバッテリ
ーを自動交換する場合、バッテリー自動交換装置の設置
箇所に停止している無人車に搭載されたバッテリーに対
して可動枠が接近し、可動枠に設けられた係止部がバッ
テリーの被係止部と係合する。 この係合状態で、可動枠
が無人車に対して離間移動することにより、無人車のバ
ッテリーを取り出す。 バッテリーの交換場所における無
人車の停止位置は、一般に、必ずしもそれほど正確では
ないが、可動枠に設けられた位置検出手段が、バッテリ
ーに対する可動枠の遠近方向における相対位置を検出し
て、その検出情報に基づいて、バッテリーと可動枠との
相対位置が、可動枠の係止部とバッテリーの被係止部と
の係合用位置にあるときに、可動枠の係止部が係合作動
するので、的確に無人車からバッテリーを取り出すこと
ができる。 【０００６】 【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、可
動枠が的確に無人車からバッテリーを取り出すことがで
きるので、無人車のバッテリーの自動交換が可能とな
る。 【０００７】 【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。保管装置
２は階層状の回転棚に構成されている。各階層８には、
複数個（４個）のバッテリー保管部１があり、個々のバ
ッテリー保管部１には、充電器９と充電端子６とがあ
る。保管装置２は図示しないモータによって駆動回転さ
れる。保管装置２とバッテリー自動移載装置５とは図示
しないコントローラを介して連繋されている。 【０００８】バッテリー自動移載装置５は、バッテリー
係止フィンガー１０、バッテリー載せ部１１、吊下げ回
転枠１２、昇降枠１３、昇降ガイド１４などから成るバ
ッテリー移載手段を備えている。昇降モータ１５はスク
リュージャッキ１６を介して昇降枠１３を上下動させ
る。回転用モータ１７は、昇降枠１３に付設されてお
り、歯車１８群を介して吊下げ回転枠１２を正逆回転さ
せる。その回転角範囲がαで示されている。バッテリー
係止フィンガー１０は、揺動自在に枢支された引掛けラ
ッチ１９、このラッチ１９のアクチュエータである電動
シリンダ２０、センサーバー２１、マイクロスイッチ２
２などを備えている。ラッチ１９は、バッテリー４を内
装するバッテリーケース２３の被係止部である切欠き２
４に対して、係止部として係合離脱自在である。センサ
ーバー２１は、バッテリーケース２３に当接してスプリ
ング２５に抗して後退したときマイクロスイッチ２２を
オンする。これによって電動シリンダ２０を作動させて
ラッチ１９を切欠き２４に引掛けさせる。従って、セン
サーバー２１，マイクロスイッチ２２及びスプリング２
５は、バッテリー４に対するバッテリー係止フィンガー
１０の遠近方向における相対位置を検出する位置検出手
段として機能し、この位置検出手段の検出情報に基づい
て、その相対位置が、切欠き２４とラッチ１９とが係合
用位置にあるときにラッチ１９が係合作動するのであ
る。３２，３２はラッチ１９のホルダー３３を支えるロ
ッドでこれは筒３４，３４に摺動自在に保持され、かつ
スプリング３５，３５で突出し付勢並びに緩衝されるよ
うになっている。フィンガー１０は、バッテリー載せ部
１１上をレール２６に沿って往復移動するように構成さ
れ、無人車３に装着されるバッテリー４に対して遠近方
向に往復移動自在な可動枠として機能し、切欠き２４と
ラッチ１９とが係合状態にあるときにフィンガー１０の
離間移動により無人車３のバッテリー４を取り出す。バ
ッテリーケース２３は、その下面に、レール２６，２
７，２８に対する車輪２９とガイドローラ３０、及びバ
ッテリー４に常時接続される給電シュー３１を備えてい
る。図７の構造は、無人車３も、バッテリー載せ部１１
も、バッテリー保管部１も備えている。レール２６はバ
ッテリー載せ部１１に、レール２７は無人車３に、レー
ル２８はバッテリー保管部１にある。バッテリー保管部
１の充電端子６及び無人車３の受電端子７は図７のよう
になっており、シュー３１はこれらの上面を摺動する。
無人車３には、バッテリー４についての放電検知器（図
示せず）がついており、この検知器の作動した無人車３
のみが、バッテリー交換用ステーションに誘導停止され
ることとなる。 【０００９】図８は別の実施例を示す。バッテリー保管
装置２は、直線上に横に並設され、かつ複数階に並設さ
れたバッテリー保管部１をもつ。バッテリー移載装置５
は、保管装置２に沿って横移動し、又、昇降移動する。 【００１０】次に、図９は示す実施例について説明す
る。バッテリー保管装置２が水平循環状の棚に構成され
ている。すなわち、上下複数段の棚状のバッテリー保管
部１を有する枠体３２’の多数が、上下一対の駆動式無
端回動帯３３’によって連鎖されている。３４’は巻回
用の輪体、３５’はカバー、５はバッテリー移載装置、
３は無人車である。 【００１１】次に、図１０に示す実施例について説明す
る。バッテリー保管装置２全体を覆うファン３６付きカ
バー３７が設けられている。３８は屋外へ通じる排気ダ
クトである。カバー３７の胴部には、上下複数段のバッ
テリー保管部１に対する開閉扉３９が装着されている。
この実施例は、充電によって発生するガスを屋外に排出
するためのものである。 【００１２】なお、本発明は次の実施例も含む。 無人車が装着するバッテリーの数は通常は一個であ
るが、これを複数個とし、それらを１つのケースに一ま
とまりに収納してあるもの。 バッテリー移載装置５として、フィンガー式のもの
に代え、駆動式コンベヤ又はプッシュプルフィンガー付
出退枠などを採用してあるもの。 【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
動交換装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】無人車に対するバッテリー交換という考
え方は、次のような背景をもつ。無人工場において昼夜
連続操業する場合、無人車準備台数を台車運行台数の２
倍とする。半数の無人車が運行されている間に残り半数
の無人車につき充電しておき、運行によってそのバッテ
リーが放電間際となった無人車と充電済みの無人車とを
交換する。前記放電間際の無人車のバッテリーに対して
充電を行う。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のように無人車の
入替え運転を行えば昼夜連続操業が可能であるが、総無
人車数が多くイニシャルコストが高くつくとともに待機
無人車の収容スペースが大となる不都合がある。このよ
うな不都合を生じさせないですむものとしてバッテリー
交換という考え方がでてきたのである。無人車に搭載す
るバッテリーは、走行駆動モータの電源の他、各種の制
御回路や制御対象駆動機の電源である。バッテリー走行
式無人車は、給電線方式の場合のような走行範囲の制約
を受けない、低騒音であり、又、大気汚染を起こさない
ので、無人工場での治具やワーク等の搬送に多用されて
いる。バッテリー走行式無人車の大きな問題は、バッテ
リー交換及び充電をいかに合理的に行うかである。バッ
テリー容量を比較的大となせば、バッテリー交換の頻度
が低くてすむが、バッテリーが大型化し、かつ、重量も
大きくなり、その結果、無人車及び交換装置の大型化を
招くので、大容量バッテリーの採用は難しい。逆に、バ
ッテリー容量が小さければ、バッテリー重量も小さく、
無人車及び交換装置の小型化に有利であるが、バッテリ
ー交換の頻度が高くなるのは必然である。この頻度の高
いバッテリー交換を自動的に行えるようにすることが本
発明の目的である。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の無人車のバッテ
リーの自動交換装置の特徴構成は、無人車に装着される
バッテリーに対して遠近方向に往復移動自在な可動枠
と、前記バッテリーに対する前記可動枠の前記遠近方向
における相対位置を検出する位置検出手段とを備え、前
記可動枠に、前記バッテリーの被係止部に係合離脱自在
で、且つ、その係合状態での可動枠の離間移動により無
人車のバッテリーを取り出す係止部が設けられ、前記位
置検出手段の検出情報に基づいて、前記相対位置が、前
記被係止部と前記係止部との係合用位置にあるときに前
記係止部が係合作動するように構成されている点にあ
る。 【０００５】 【作用】本発明の特徴構成によれば、無人車のバッテリ
ーを自動交換する場合、バッテリー自動交換装置の設置
箇所に停止している無人車に搭載されたバッテリーに対
して可動枠が接近し、可動枠に設けられた係止部がバッ
テリーの被係止部と係合する。 この係合状態で、可動枠
が無人車に対して離間移動することにより、無人車のバ
ッテリーを取り出す。 バッテリーの交換場所における無
人車の停止位置は、一般に、必ずしもそれほど正確では
ないが、可動枠に設けられた位置検出手段が、バッテリ
ーに対する可動枠の遠近方向における相対位置を検出し
て、その検出情報に基づいて、バッテリーと可動枠との
相対位置が、可動枠の係止部とバッテリーの被係止部と
の係合用位置にあるときに、可動枠の係止部が係合作動
するので、的確に無人車からバッテリーを取り出すこと
ができる。 【０００６】 【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、可
動枠が的確に無人車からバッテリーを取り出すことがで
きるので、無人車のバッテリーの自動交換が可能とな
る。 【０００７】 【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。保管装置
２は階層状の回転棚に構成されている。各階層８には、
複数個（４個）のバッテリー保管部１があり、個々のバ
ッテリー保管部１には、充電器９と充電端子６とがあ
る。保管装置２は図示しないモータによって駆動回転さ
れる。保管装置２とバッテリー自動移載装置５とは図示
しないコントローラを介して連繋されている。 【０００８】バッテリー自動移載装置５は、バッテリー
係止フィンガー１０、バッテリー載せ部１１、吊下げ回
転枠１２、昇降枠１３、昇降ガイド１４などから成るバ
ッテリー移載手段を備えている。昇降モータ１５はスク
リュージャッキ１６を介して昇降枠１３を上下動させ
る。回転用モータ１７は、昇降枠１３に付設されてお
り、歯車１８群を介して吊下げ回転枠１２を正逆回転さ
せる。その回転角範囲がαで示されている。バッテリー
係止フィンガー１０は、揺動自在に枢支された引掛けラ
ッチ１９、このラッチ１９のアクチュエータである電動
シリンダ２０、センサーバー２１、マイクロスイッチ２
２などを備えている。ラッチ１９は、バッテリー４を内
装するバッテリーケース２３の被係止部である切欠き２
４に対して、係止部として係合離脱自在である。センサ
ーバー２１は、バッテリーケース２３に当接してスプリ
ング２５に抗して後退したときマイクロスイッチ２２を
オンする。これによって電動シリンダ２０を作動させて
ラッチ１９を切欠き２４に引掛けさせる。従って、セン
サーバー２１，マイクロスイッチ２２及びスプリング２
５は、バッテリー４に対するバッテリー係止フィンガー
１０の遠近方向における相対位置を検出する位置検出手
段として機能し、この位置検出手段の検出情報に基づい
て、その相対位置が、切欠き２４とラッチ１９とが係合
用位置にあるときにラッチ１９が係合作動するのであ
る。３２，３２はラッチ１９のホルダー３３を支えるロ
ッドでこれは筒３４，３４に摺動自在に保持され、かつ
スプリング３５，３５で突出し付勢並びに緩衝されるよ
うになっている。フィンガー１０は、バッテリー載せ部
１１上をレール２６に沿って往復移動するように構成さ
れ、無人車３に装着されるバッテリー４に対して遠近方
向に往復移動自在な可動枠として機能し、切欠き２４と
ラッチ１９とが係合状態にあるときにフィンガー１０の
離間移動により無人車３のバッテリー４を取り出す。バ
ッテリーケース２３は、その下面に、レール２６，２
７，２８に対する車輪２９とガイドローラ３０、及びバ
ッテリー４に常時接続される給電シュー３１を備えてい
る。図７の構造は、無人車３も、バッテリー載せ部１１
も、バッテリー保管部１も備えている。レール２６はバ
ッテリー載せ部１１に、レール２７は無人車３に、レー
ル２８はバッテリー保管部１にある。バッテリー保管部
１の充電端子６及び無人車３の受電端子７は図７のよう
になっており、シュー３１はこれらの上面を摺動する。
無人車３には、バッテリー４についての放電検知器（図
示せず）がついており、この検知器の作動した無人車３
のみが、バッテリー交換用ステーションに誘導停止され
ることとなる。 【０００９】図８は別の実施例を示す。バッテリー保管
装置２は、直線上に横に並設され、かつ複数階に並設さ
れたバッテリー保管部１をもつ。バッテリー移載装置５
は、保管装置２に沿って横移動し、又、昇降移動する。 【００１０】次に、図９は示す実施例について説明す
る。バッテリー保管装置２が水平循環状の棚に構成され
ている。すなわち、上下複数段の棚状のバッテリー保管
部１を有する枠体３２’の多数が、上下一対の駆動式無
端回動帯３３’によって連鎖されている。３４’は巻回
用の輪体、３５’はカバー、５はバッテリー移載装置、
３は無人車である。 【００１１】次に、図１０に示す実施例について説明す
る。バッテリー保管装置２全体を覆うファン３６付きカ
バー３７が設けられている。３８は屋外へ通じる排気ダ
クトである。カバー３７の胴部には、上下複数段のバッ
テリー保管部１に対する開閉扉３９が装着されている。
この実施例は、充電によって発生するガスを屋外に排出
するためのものである。 【００１２】なお、本発明は次の実施例も含む。 無人車が装着するバッテリーの数は通常は一個であ
るが、これを複数個とし、それらを１つのケースに一ま
とまりに収納してあるもの。 バッテリー移載装置５として、フィンガー式のもの
に代え、駆動式コンベヤ又はプッシュプルフィンガー付
出退枠などを採用してあるもの。 【００１３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】原理的構成図
【図２】正面図
【図３】平面図
【図４】フィンガー部の一部を破断した正面図
【図５】図４のＹ方向視の斜視図
【図６】センサー部の一部を破断した正面図
【図７】充電端子部又は受電端子部の一部を破断した側
面図 【図８】別の実施例に係る概略的な平面図 【図９】他の実施例に係る平面図 【図１０】別の実施例に係る正面図 【符号の説明】３ 無人車 ４ バッテリー １０ 可動枠 １９ 係止部 ２１，２２，２５ 位置検出手段 ２４ 被係止部
面図 【図８】別の実施例に係る概略的な平面図 【図９】他の実施例に係る平面図 【図１０】別の実施例に係る正面図 【符号の説明】３ 無人車 ４ バッテリー １０ 可動枠 １９ 係止部 ２１，２２，２５ 位置検出手段 ２４ 被係止部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】無人車（３）に装着されるバッテリー（４）に対して遠
近方向に往復移動自在な可動枠（１０）と、前記バッテ
リー（４）に対する前記可動枠（１０）の前記遠近方向
における相対位置を検出する位置検出手段（２１，２
２，２５）とを備え、 前記可動枠（１０）に、前記バッテリー（４）の被係止
部（２４）に係合離脱自在で、且つ、その係合状態での
可動枠（１０）の離間移動により無人車（３）のバッテ
リー（４）を取り出す係止部（１９）が設けられ、 前記位置検出手段（２１，２２，２５）の検出情報に基
づいて、前記相対位置が、前記被係止部（２４）と前記
係止部（１９）との係合用位置にあるときに前記係止部
（１９）が係合作動するように構成されている 無人車の
バッテリーの自動交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226714A JP2592731B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 無人車のバッテリー自動交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226714A JP2592731B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 無人車のバッテリー自動交換装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13905582A Division JPS5931201A (ja) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | 無人車のバッテリ−自動交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05294147A JPH05294147A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2592731B2 true JP2592731B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=16849487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226714A Expired - Lifetime JP2592731B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 無人車のバッテリー自動交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592731B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101373598B1 (ko) | 2012-06-29 | 2014-03-13 | 한국항공대학교산학협력단 | 전기버스, 전기버스 배터리 교환 시스템 및 그 방법 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5549443A (en) * | 1994-01-06 | 1996-08-27 | Hammerslag; Julius G. | Battery charging and transfer system |
| JPH1035297A (ja) * | 1996-07-24 | 1998-02-10 | Kajima Corp | バッテリ式運搬車におけるバッテリの自動交換充電装置 |
| KR100854916B1 (ko) * | 2003-01-13 | 2008-08-27 | 니타 가부시키가이샤 | 로봇 시스템 장치 |
| DE102009025052A1 (de) * | 2009-06-10 | 2011-04-28 | Gottwald Port Technology Gmbh | System zum Wechseln einer Batterie eines flurgebundenen Tranportfahrzeuges, insbesondere eines fahrerlosen Schwerlast-Transportfahrzeuges für ISO-Container |
| US9272423B2 (en) * | 2010-12-22 | 2016-03-01 | Stratom, Inc. | Robotic tool interchange system |
| WO2012105530A1 (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-09 | 日本電産サンキョー株式会社 | バッテリー交換ロボットおよびバッテリー交換システム |
| JP5955784B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2016-07-20 | 日本電産サンキョー株式会社 | バッテリー交換ロボット |
| CN103153721B (zh) * | 2011-01-31 | 2015-08-05 | 日本电产三协株式会社 | 电池更换机器人 |
| JP5897924B2 (ja) * | 2012-02-20 | 2016-04-06 | 日本電産サンキョー株式会社 | バッテリー交換ロボット |
| JP6895841B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2021-06-30 | ダイハツ工業株式会社 | 車両のバッテリー充電交換装置 |
| WO2019093265A1 (ja) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 充填体収容装置 |
| JP6863263B2 (ja) * | 2017-12-18 | 2021-04-21 | 株式会社ダイフク | 物品収納設備 |
| KR102284119B1 (ko) * | 2019-09-16 | 2021-07-30 | 주식회사 피엠그로우 | 전기차 배터리 교환 장치 및 이를 이용한 전기차 배터리 교환 방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544299Y2 (ja) * | 1972-09-19 | 1980-10-17 | ||
| JPS4954831A (ja) * | 1972-09-27 | 1974-05-28 | ||
| JPS5131410A (ja) * | 1974-09-09 | 1976-03-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Batsuteriokudogentosurusharyonobatsuterikokansochi |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP3226714A patent/JP2592731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101373598B1 (ko) | 2012-06-29 | 2014-03-13 | 한국항공대학교산학협력단 | 전기버스, 전기버스 배터리 교환 시스템 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05294147A (ja) | 1993-11-09 |
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