JP3182689B2 - Automatic battery changer for unmanned vehicles - Google Patents

Automatic battery changer for unmanned vehicles

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JP3182689B2
JP3182689B2 JP13738699A JP13738699A JP3182689B2 JP 3182689 B2 JP3182689 B2 JP 3182689B2 JP 13738699 A JP13738699 A JP 13738699A JP 13738699 A JP13738699 A JP 13738699A JP 3182689 B2 JP3182689 B2 JP 3182689B2
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、無人走行車のバ
ッテリーを自動的に交換する方法及び装置の技術分野に
属し、更に云えば、路面に形成した誘導路に沿って設け
たホームステーションに無人走行車を停車させ、当該無
人走行車に搭載したバッテリーの交換を自動的に行う装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technical field of a method and an apparatus for automatically changing a battery of an unmanned vehicle, and more particularly, to an unmanned home station provided along a taxiway formed on a road surface. the traveling vehicle is stopped, to automatically line USo <br/> place the replacement of the mounted battery to the unmanned vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、路面に形成した誘導路に沿って走
行する無人走行車に搭載されたバッテリー、特に駆動用
電源とされるバッテリーの交換を行うにあたり、人手に
よる重労働の解消、無人走行車の稼動率の向上等を目的
として、前記誘導路に沿って走行する無人走行車のバッ
テリーを自動的に交換する装置(設備)は、例えば下記
のようなものが提案され、公知である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in exchanging a battery mounted on an unmanned traveling vehicle traveling along a taxiway formed on a road surface, particularly, a battery used as a power supply for driving, it is necessary to eliminate heavy labor by hand and to perform an unmanned traveling vehicle. Devices (equipment) for automatically changing the battery of an unmanned traveling vehicle traveling along the taxiway for the purpose of improving the operation rate of the vehicle are proposed and known, for example, as follows.

【0003】 特開平5−301630号公報には、
バッテリーを循環移動可能に複数のコンベアをループ状
に配置し、当該ループ状のコンベアにおいて、無人走行
車の走行ライン(誘導路)に平行してバッテリー交換ス
テーションを設置する他、充電ステーション、待機ステ
ーションをそれぞれ設置し、無人走行車を前記バッテリ
ー交換ステーションに停車させ、自動的にバッテリーの
交換を行う方法及び装置が記載されている。
[0003] JP-A-5-301630 discloses that
A plurality of conveyors are arranged in a loop so that batteries can be circulated, and a battery exchange station is installed in the loop-shaped conveyor in parallel with a traveling line (guidance path) of an unmanned vehicle, a charging station, and a standby station. Are described, a method and an apparatus for stopping an unmanned running vehicle at the battery exchange station and automatically exchanging the battery are described.

【0004】 特開平10−145906号公報に
は、無人走行車の載置台上にバッテリーユニットをスラ
イド自在に設けると共に、無人走行車の駆動用モーター
に接続される電極を設け、床面上にはリング状の回転体
を設け、当該リング状回転体の上面に前記無人走行車の
車台と略同じ高さで放射方向へ長い、充電端子を備えた
スペースを円周方向に等間隔で複数設け、前記リング状
回転体の外側には、前記各スペースに対向する複数位置
の一箇所を無人走行車の停車位置に割当て、残りの箇所
には前記充電端子への給電手段をそれぞれ設置し、前記
停車位置で無人走行車を停車させ、無人走行車に搭載さ
れた使用済みバッテリーを前記回転体の一つのスペース
に移載し、当該回転体の回転で送られてきた別のスペー
スの充電済みバッテリーを移載手段によって無人走行車
に移載する、無人走行車のバッテリー自動交換方法及び
自動交換装置が記載されている。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-145906, a battery unit is slidably provided on a mounting table of an unmanned traveling vehicle, and an electrode connected to a driving motor of the unmanned traveling vehicle is provided. A ring-shaped rotating body is provided, and a plurality of spaces provided with charging terminals are provided on the upper surface of the ring-shaped rotating body at substantially the same height as the chassis of the unmanned traveling vehicle and long in the radial direction at equal intervals in the circumferential direction, On the outside of the ring-shaped rotating body, one of a plurality of positions facing the respective spaces is assigned to a stop position of the unmanned traveling vehicle, and the remaining portions are provided with power supply means for the charging terminals, respectively. Stop the unmanned traveling vehicle at the position, transfer the used battery mounted on the unmanned traveling vehicle to one space of the rotating body, and charge the charged battery of another space sent by the rotation of the rotating body The method and apparatus for automatically changing the battery of an unmanned traveling vehicle that transfers the vehicle to an unmanned traveling vehicle by a transfer means are described.

【0005】[0005]

【本発明が解決しようとする課題】上記従来技術の方
法及び装置は、複数のコンベアをループ状に配置し、こ
れらにバッテリー交換ステーション、充電ステーショ
ン、待機ステーションをそれぞれ設置するため、大きな
スペースが必要であり、その分倉庫内や工場内などの敷
地の有効利用が制約される。また、ループ状にバッテリ
ーを移動させるための構成が複雑であり、その分コスト
がかかり、作動信頼性の心配もある。
The above-mentioned prior art method and apparatus require a large space because a plurality of conveyors are arranged in a loop and a battery exchange station, a charging station, and a standby station are respectively installed in these loops. Therefore, the effective use of the site such as the warehouse or the factory is restricted accordingly. In addition, the structure for moving the battery in a loop is complicated, which increases the cost and raises concerns about operational reliability.

【0006】上記従来技術の方法及び装置は、充電端
子を備えたスペースをその上面に放射方向へ複数設けた
リング状の回転体を設け、さらにその外側に前記充電端
子への給電手段を設けるので、やはり大きなスペースが
必要であり、その分倉庫内や工場内などの敷地の有効利
用が制約される。また、給電手段を多数設置する必要性
等により、コスト高は避けられない。
In the above-mentioned prior art method and apparatus, a ring-shaped rotator having a plurality of spaces provided with charging terminals on its upper surface in a radial direction is provided, and further, a power supply means for the charging terminals is provided outside thereof. However, a large space is required, which limits the effective use of the premises such as warehouses and factories. In addition, high costs are inevitable due to the necessity of installing a large number of power supply means.

【0007】従って、本発明の目的は、誘導路に沿った
狭いスペースの有効利用が可能であり、さらに低コスト
で実施できる、無人走行車のバッテリー自動交換方法及
び自動交換装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic battery replacement method and an automatic replacement device for an unmanned vehicle, which can effectively use a narrow space along a taxiway and can be implemented at low cost. is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項記載の発明に係る無人走行
車のバッテリー自動交換装置は、路面に形成した誘導路
に沿って自走する無人走行車が、前記誘導路に沿って設
けたホームステーションの交換作業位置に停車すると、
前記無人走行車に搭載したバッテリーの交換を自動的に
行う装置において、無人走行車に、給電台が設置された
バッテリーの搭載スペースが設けられ、当該搭載スペー
ス上にバッテリーが搭載されていること、ホームステー
ションには、スライドベースが無人走行車と平行する方
向へ往復のスライドが可能に設けられ、該スライドベー
スの上面に前記スライド方向に沿って使用済みバッテリ
ーの受入れスペースと充電済みバッテリーの待機スペー
スとが設けられ、前記の各スペースにバッテリーへの充
電が可能に充電台がそれぞれ設置されていること、無人
走行車とホームステーションとの間に、バッテリーの移
載手段が設けられていること、前記バッテリーは、下部
に複数の転動コロを取り付けたバッテリーケースに収納
され、前記移載手段による無人走行車とホームステーシ
ョンとの間の移載が可能に構成されていること、前記バ
ッテリーの移載手段は、ホームステーションの交換作業
位置に停車した無人走行車に対しバッテリー移載方向へ
水平移動する水平駆動手段、及び同水平駆動手段に移動
可能に取り付けられた上下移動する上下駆動手段を備
え、当該上下駆動手段にはバッテリー又はバッテリーケ
ースに係合するフックが移動可能に設けられ、バッテリ
ー又はバッテリーケースのホームステーション側に、前
記フックと係合するフック受けが設けられた構成である
こと、をそれぞれ特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic battery changing apparatus for an unmanned vehicle according to the first aspect of the present invention, which runs on a taxiway formed on a road surface. When the unmanned traveling vehicle stops at the exchange work position of the home station provided along the taxiway,
In the device for automatically replacing a battery mounted on the unmanned traveling vehicle , the unmanned traveling vehicle is provided with a mounting space for a battery provided with a power supply stand, and the battery is mounted on the mounting space, In the home station, a slide base is provided so as to be reciprocally slidable in a direction parallel to the unmanned vehicle, and a receiving space for a used battery and a waiting space for a charged battery are provided on the upper surface of the slide base along the sliding direction. Is provided, that each of the spaces is provided with a charging stand capable of charging the battery, between the unmanned vehicle and the home station, a battery transfer means is provided, The battery is located at the bottom
Stored in a battery case with multiple rolling rollers
And an unmanned vehicle and a home staple by the transfer means.
That the transfer to and from the
Battery transfer means home station replacement
Battery transfer direction for unmanned vehicles stopped at the position
Horizontal drive means that moves horizontally, and moves to the same horizontal drive means
Equipped with a vertically movable means that can be mounted
The vertical drive means includes a battery or a battery case.
A hook for engaging with the battery
-Or on the home station side of the battery case,
In this configuration, a hook receiver that engages with the hook is provided.
, Respectively.

【0009】請求項2記載の発明は、請求項1に記載し
た無人走行車のバッテリー自動交換装置において、バッ
テリーの移載手段は、上下移動する上下駆動手段、及び
ホームステーションの交換作業位置に停車した無人走行
車に対しバッテリー移載方向へ水平移動すると共に前記
上下駆動手段に移動可能に取り付けられた水平駆動手段
を備え、当該水平駆動手段にはバッテリー又はバッテリ
ーケースに係合するフックが移動可能に設けられ、バッ
テリー又はバッテリーケースのホームステーション側
に、前記フックと係合するフック受けが設けられた構成
であることを特徴とする。
[0009] The invention according to claim 2 is described in claim 1.
Battery replacement system for unmanned vehicles
The terry transfer means is a vertical drive means that moves up and down, and
Unmanned driving stopped at the replacement work position of the home station
Move horizontally with respect to the car in the battery transfer direction and
Horizontal drive means movably attached to vertical drive means
And the horizontal drive means includes a battery or a battery.
-A hook that engages with the case is
Terry or battery case home station side
Provided with a hook receiver engaged with the hook
It is characterized by being.

【0010】請求項3記載の発明は、請求項1又は2にThe third aspect of the present invention is directed to the first or second aspect.
記載した無人走行車のバッテリー自動交換装置においIn the described automatic battery changer for unmanned vehicles
て、バッテリー又はバッテリーケースのホームステーシBattery or battery case home stay
ョン側に、無人走行車のバSide of the driverless vehicle ッテリー搭載スペース、及びBattery loading space, and
ホームステーションの受入れ、待機両スペースにそれぞHome station reception and waiting space
れ設けた落し込み孔に嵌まりストッパーとして働くロッA lock that fits into the
クバーが鉛直方向下向きの作用力を受けて取り付けられKubar is attached with a vertical downward force.
ており、バッテリー又はバッテリーケースのホームステThe battery or battery case home
ーション側に設けられたフック受けの内側に、該フックInside the hook receiver provided on the
受けとフックとの係合で押し上げられてロックバーを解The lock bar is released by being pushed up by the engagement between the catch and the hook.
除する係止片が当該ロックバーから横向きに配置されてThe locking piece to be removed is placed sideways from the lock bar.
いることを特徴とする。It is characterized by being.

【0011】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい[0011] The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
ずれか一に記載した無人走行車のバッテリー自動交換装Automatic battery replacement equipment for unmanned vehicles described in either
置において、フック先端が先細りに形成され、当該先細The tip of the hook is tapered,
り部が嵌まり込む形状の切欠き部を有するガイド板が、A guide plate having a cut-out portion with a shape into which the
バッテリー又はバッテリーケースに設けられたフック受Hook support provided on battery or battery case
けの直下部に位置する無人走行車の側面に設けられ、フInstalled on the side of an unmanned vehicle located just below
ックとフック受けとの係合における位置決めが可能に構Positioning in the engagement between the hook and the hook receiver.
成されていることを特徴とする。It is characterized by having been done.

【0012】請求項5記載の発明は、請求項1〜4のい
ずれか一に記載した無人走行車のバッテリー自動交換装
置において、バッテリー又はバッテリーケースにおける
無人走行車の給電台側及びホームステーションの充電台
側の側面に、バッテリーからの通電ケーブルに接続され
た集電子を有するトロリーが設けられ、無人走行車の給
電台及びホームステーションの充電台は、前記トロリー
の集電子を挟み込む間隔で、それぞれ電極板と平行にト
ロリーガイドが設けられていること を特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
Automatic battery replacement equipment for unmanned vehicles described in either
In the battery or battery case
Power station side of unmanned vehicles and charging station of home station
On the side, connected to the power supply cable from the battery
Trolleys with integrated current collectors
The power station and the charging station of the home station
Parallel to the electrode plate at intervals to sandwich the current collector
A trolley guide is provided .

【0013】[0013]

【発明の実施形態及び実施例】発明に係る無人走行車
のバッテリー自動交換方法は、路面に形成した誘導路に
沿って自走する無人走行車を、前記誘導路に沿って設け
たホームステーションの交換作業位置に停車させ、前記
無人走行車に搭載したバッテリーの交換を自動的に行う
方法として好適に実施される。この方法は、具体的に
は、請求項1〜5に記載した発明に係るバッテリー自動
交換装置によって実施される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The automatic battery replacement method for an unmanned traveling vehicle according to the present invention is directed to a home station provided with an unmanned traveling vehicle running along a taxiway formed on a road surface along the taxiway. It is suitably implemented as a method of automatically stopping the battery mounted on the unmanned traveling vehicle by stopping at the replacement work position of the vehicle. This method is specifically performed by the automatic battery replacement device according to the first to fifth aspects of the present invention.

【0014】先ず、請求項1〜5に記載した発明に係る
無人走行車のバッテリー自動交換装置を図2〜図13に
示した実施形態により説明する。
First, an automatic battery changing apparatus for an unmanned vehicle according to the first to fifth aspects of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS.

【0015】図2、図3に全体構成を示したように、無
人走行車1に、給電台4を設置したバッテリーの搭載ス
ペースCが設けられ、当該搭載スペースC上にバッテリ
ー3が搭載されている。前記搭載スペースCは、ホーム
ステーション2側にバッテリーの取出し口が設けられて
いる。図示した無人走行車1は、一例として中央に二段
の運搬用コンベア19、19を備えた構成であり、前記
バッテリーの搭載スペースCは前方(後方も可能)に設
けられている(図4も参照)。
As shown in FIGS. 2 and 3, an unmanned vehicle 1 is provided with a mounting space C for a battery in which a power supply stand 4 is installed, and the battery 3 is mounted on the mounting space C. I have. The mounting space C has a battery outlet on the home station 2 side. The illustrated unmanned traveling vehicle 1 has, for example, a configuration in which two stages of transport conveyors 19 and 19 are provided at the center, and the battery mounting space C is provided in the front (the rear is also possible) (FIG. 4 also). reference).

【0016】前記バッテリー3は、図8〜図10に詳示
したように、下部にバッテリーベース8aによって複数
の転動コロ7…を取り付けたバッテリーケース8に収納
されている。それ故に、図示例のように無人走行車1の
搭載スペースCとホームステーション2の受入れスペー
スAとに多少の間隔がある場合でも、後述する移載手段
によって無人走行車1とホームステーション2との間を
スムーズに移載させることが可能である。ホームステー
ション2側に設けられた待機スペースB上の充電済みバ
ッテリー3’も同様な構成とされている。図中の符号2
0は、バッテリー搭載スペースCへバッテリーケース8
を位置決めする手段としてバッテリーベース8aの上下
方向と両側への移動を規制するために同スペースCの両
サイドに立てられたガイドである。ガイド20は、次に
述べるホームステーション2に設けられたスライドベー
ス5上の受入れスペースA、及び待機スペースBにも同
様に設けられている。
As shown in detail in FIGS. 8 to 10, the battery 3 is housed in a battery case 8 having a plurality of rolling rollers 7 attached to a lower portion thereof by a battery base 8a. Therefore, even if there is some space between the mounting space C of the unmanned traveling vehicle 1 and the receiving space A of the home station 2 as shown in the illustrated example, the unmanned traveling vehicle 1 and the home station 2 are connected by the transfer means described later. It is possible to transfer the space smoothly. Charged battery on standby space B provided in the home station 2 side 3 'also being the same configuration. Symbol 2 in the figure
0 is the battery case 8 to the battery mounting space C
Are guides provided on both sides of the same space C for regulating the movement of the battery base 8a in the vertical direction and on both sides as a means for positioning the battery base 8a. The guide 20 is similarly provided in a receiving space A and a standby space B on the slide base 5 provided in the home station 2 described below.

【0017】ホームステーション2には、図5〜図7に
詳示したように、スライドベース5が、スライド駆動手
段のシリンダー21の伸縮によりレール22上を走行す
る車輪23によって無人走行車1と平行な方向へ往復の
スライドが可能に設けられている。該スライドベース5
の上面には、そのスライド方向に沿ってバッテリーケー
ス8に収納された使用済みバッテリー3の受入れスペー
スAと、同様のバッテリーケース8に収納された充電済
みバッテリー3’の待機スペースBとなるバッテリーの
収納スペースが設けられている。前記2つのスペース
A、Bにはバッテリーへの充電が可能なように充電台6
がそれぞれ設置されている。図中の符号24は、スライ
ドベース5のショックアブソーバーであり、符号25は
前記スペースA、B上のバッテリーの有無を確認する検
知器である。前記充電台6、6は、図2及び図3に示し
た充電機26からの電力が供給される。前記のスペース
A、Bにそれぞれ設けられた切欠き部a、bは、後述す
る移載手段を構成するフック11のバッテリー移載時に
おける水平移動を可能とするために設けてある。
In the home station 2, as shown in detail in FIGS. 5 to 7, the slide base 5 is parallel to the unmanned traveling vehicle 1 by wheels 23 running on rails 22 by expansion and contraction of a cylinder 21 of a slide driving means. It is provided to be able to slide back and forth in various directions. The slide base 5
On the upper surface of the battery, a receiving space A for the used battery 3 stored in the battery case 8 along the sliding direction, and a standby space B for the charged battery 3 ′ stored in the similar battery case 8. A storage space is provided. In the two spaces A and B, a charging stand 6 is provided so that a battery can be charged.
Are installed respectively. Reference numeral 24 in the figure denotes a shock absorber of the slide base 5, and reference numeral 25 denotes a detector for checking the presence or absence of a battery in the spaces A and B. The charging stands 6, 6 are supplied with electric power from the charger 26 shown in FIGS. The notches a and b provided in the spaces A and B, respectively, are provided to enable horizontal movement of a hook 11 constituting a transfer unit, which will be described later, when the battery is transferred.

【0018】詳細については後述するが、前記スライド
ベース5上の受入れスペースAと待機スペースBとは、
一回のバッテリー交換作業が終了した後は、その役割が
逆転する。つまり、Aが待機スペース、Bは受入れスペ
ースとなり、これを交互に繰り返す動作を行うのであ
る。
As will be described in detail later, the receiving space A and the standby space B on the slide base 5
After one battery replacement operation, the roles are reversed. That is, A is a standby space, B is a receiving space, and an operation of repeating this alternately is performed.

【0019】また、図示は省略したが、受入れスペース
を少なくとも1つ設け、充電済みバッテリーを待機させ
る待機スペースを複数設けたスライドベースを用いて実
施することも可能である。しかし、狭いスペースを有効
利用し、低コストで実施する目的、及び制御の容易性等
の観点からすると、本実施例のように、受入れ、待機の
両スペースを合計2つ設けたスライドベースを用いて実
施するのが最適といえる。
Although not shown, it is also possible to use a slide base provided with at least one receiving space and a plurality of waiting spaces for waiting for a charged battery. However, from the viewpoint of effective use of the narrow space, implementation at low cost, easiness of control, and the like, a slide base provided with a total of two receiving and waiting spaces as in this embodiment is used. It can be said that it is most suitable to carry out.

【0020】無人走行車1とホームステーション2との
間には、バッテリー3又は3’の移載手段が設けられて
いる。
Between the unmanned vehicle 1 and the home station 2, a transfer means for the battery 3 or 3 'is provided.

【0021】前記バッテリーの移載手段は、図6及び図
11並びに図12に示したように、ホームステーション
2の交換作業位置Pに停車した無人走行車1に対し、バ
ッテリー移載方向へ水平移動する水平駆動手段のシリン
ダー9、及び同シリンダー9に移動可能に取り付けられ
て上下移動する上下駆動手段のシリンダー10を備えて
いる。前記上下駆動手段のシリンダー10には、バッテ
リー3、3’を収納したバッテリーケース8に係合する
先端上向きのL字形のフック11が、前記シリンダー9
の水平駆動と併せて移動可能に設けられている。一方、
バッテリーケース8のホームステーション2側には、前
記フック11と係合するフック受け12が設けられてい
る。前記フック11の上昇により当該フック11と前記
フック受け12との係合が行われ、この係合状態におけ
る前記フック11の水平移動によってバッテリーケース
8に収納されたバッテリー3、3’の移載が行われる。
そして、同フック11の下降によって当該フック11と
フック受け12との切り離しが行われるのである。
As shown in FIGS. 6, 11 and 12, the battery transfer means horizontally moves in the battery transfer direction with respect to the unmanned vehicle 1 stopped at the replacement work position P of the home station 2. And a cylinder 10 serving as a vertical drive unit which is movably attached to the cylinder 9 and moves up and down. An upwardly-facing L-shaped hook 11 that engages with a battery case 8 containing batteries 3, 3 ′ is attached to the cylinder 10 of the vertical drive means.
Are provided so as to be movable in conjunction with the horizontal drive. on the other hand,
On the home station 2 side of the battery case 8, a hook receiver 12 that engages with the hook 11 is provided. The hook 11 is engaged with the hook receiver 12 by raising the hook 11, and the horizontal movement of the hook 11 in this engaged state causes the transfer of the batteries 3, 3 'housed in the battery case 8 to move. Done.
Then, when the hook 11 is lowered, the hook 11 is separated from the hook receiver 12.

【0022】上記した各シリンダー類には一例として空
気圧制御を用いたものを利用している。その他、油圧制
御シリンダー、或いはモーター駆動による直動等も採用
できる。図中の符号27はシリンダーのエア切換弁、符
号28は圧力弁である。図11、図12中の符号29は
シリンダー9へ移動可能に取り付けられた移動台であ
る。符号30は前記移動台にシリンダー10を固定する
固定部材である。
Each of the above-mentioned cylinders uses, for example, a cylinder using air pressure control. In addition, a hydraulic control cylinder, a direct drive driven by a motor, or the like can be adopted. In the drawing, reference numeral 27 denotes an air switching valve of a cylinder, and reference numeral 28 denotes a pressure valve. Reference numeral 29 in FIGS. 11 and 12 denotes a movable table movably attached to the cylinder 9. Reference numeral 30 denotes a fixing member for fixing the cylinder 10 to the moving table.

【0023】図示は省略したが、前記バッテリーの移載
手段として、水平駆動手段のシリンダー9と上下駆動手
段のシリンダー10の配置を上下逆にして、水平駆動手
段のシリンダー9にフック11を設けても同様に実施す
ることができる(請求項記載の発明)。
Although illustration is omitted, as the battery transfer means, the cylinder 9 of the horizontal drive means and the cylinder 10 of the vertical drive means are arranged upside down, and a hook 11 is provided on the cylinder 9 of the horizontal drive means. Can also be carried out similarly (the invention of claim 2 ).

【0024】また、図9、図10に示したように、バッ
テリー3、3’の収納されたバッテリーケース8のホー
ムステーション2側の側面に、無人走行車1のバッテリ
ー搭載スペースCに設けた落し込み孔13に嵌まりスト
ッパーとして働くロックバー14が、弾性バネ31によ
り鉛直方向下向きの作用力を受けて取り付けられてい
る。同じくバッテリーケース8のホームステーション2
側の側面に設けられた前記フック受け12の内側に、該
フック受け12とフック11との係合で押し上げられロ
ックバー14を解除する係止片14aが、当該ロックバ
ー14から横向きに配置されている。これにより、無人
走行車1にバッテリー3、又は3’が収納されたバッテ
リーケース8が移載され、フック11が下降し後退する
と、搭載スペースCの落し込み孔13にロックバー14
の下端部が嵌まり込んでストッパーとして働き、走行中
の不用意なバッテリーの脱落を防止できる。前記ロック
バー14は、移載の際にはフック11により押し上げら
れるから移載作業に支障を来すことはない。また、図5
に示したように、ホームステーション2の受入れ、待機
両スペースA、Bにも落し込み孔13が設けられてお
り、フック11のフック受け12からの離脱により下降
したロックバー14が前記落し込み孔13に嵌まり込ん
でストッパーとして働き、スライドベース5がスライド
する際に、スペースA、B上のバッテリーが不用意に移
動(位置ずれ)するのを防止できる構成である(請求項
記載の発明)。
As shown in FIGS. 9 and 10, the battery case 8 in which the batteries 3 and 3 'are housed is provided on the side of the home station 2 side of the battery case 8. A lock bar 14 that fits into the insertion hole 13 and acts as a stopper is attached by receiving a vertically downward acting force by an elastic spring 31. Home station 2 with battery case 8
Inside the hook receiver 12 provided on the side surface on the side, a locking piece 14a that is pushed up by the engagement of the hook receiver 12 and the hook 11 and releases the lock bar 14 is disposed laterally from the lock bar 14. ing. As a result, the battery case 8 containing the battery 3 or 3 ′ is transferred to the unmanned traveling vehicle 1, and when the hook 11 is lowered and retracted, the lock bar 14 is inserted into the drop hole 13 of the mounting space C.
The lower end of the battery fits and functions as a stopper, thereby preventing accidental dropping of the battery during traveling. Since the lock bar 14 is pushed up by the hook 11 at the time of transfer, it does not hinder the transfer operation. FIG.
As shown in FIG. 3, the receiving space for the home station 2 and the waiting spaces A and B are also provided with a drop-in hole 13, and the lock bar 14 which is lowered by the hook 11 coming off from the hook receiver 12 is inserted into the drop-in hole. 13 and serves as a stopper to prevent the batteries in the spaces A and B from being inadvertently moved (displaced) when the slide base 5 slides.
3 ).

【0025】無人走行車1は、図2に示したホームステ
ーション2のほぼ中間に設けた交換作業位置Pに、ある
程度の位置誤差をもって停車する。そこで、前記フック
11とフック受け12との係合を確実にするため、図1
3A、Bに示したように、フック11の先端が先細りに
形成され、当該先細り部11aが嵌まり込む形状の切欠
き部15aを有するガイド板15が、バッテリーケース
8に設けられたフック受け12の直下部に位置する無人
走行車1の側面に設けられ、フック11とフック受け1
2との係合により、交換作業位置Pにおける無人走行車
の位置決めが可能に構成されている。より具体的には、
フック11を水平駆動手段のシリンダー9により無人走
行車1の方向へ前進させ、同フック11の先細り部11
aがガイド板15の切欠き部15aに嵌まり込むことに
よりフック11がフック受け12の直下部へ正確に位置
決めされ、上下駆動手段のシリンダー10によるフック
11の上昇でフック受け12とが確実に係合される(請
求項記載の発明)。
The unmanned traveling vehicle 1 stops at an exchange work position P provided almost in the middle of the home station 2 shown in FIG. 2 with a certain positional error. In order to ensure the engagement between the hook 11 and the hook receiver 12, FIG.
As shown in FIGS. 3A and 3B, a guide plate 15 having a notch 15a having a shape in which the tip of the hook 11 is tapered and into which the tapered portion 11a is fitted is provided on the hook receiver 12 provided in the battery case 8. The hook 11 and the hook receiver 1 are provided on the side surface of the unmanned traveling vehicle 1 located immediately below the vehicle.
2, the unmanned traveling vehicle can be positioned at the replacement work position P. More specifically,
The hook 11 is advanced in the direction of the unmanned vehicle 1 by the cylinder 9 of the horizontal driving means, and the tapered portion 11 of the hook 11 is moved.
The hook 11 is accurately positioned just below the hook receiver 12 by fitting a into the notch 15a of the guide plate 15, and the hook receiver 12 is securely positioned by the lifting of the hook 11 by the cylinder 10 of the vertical drive means. It is engaged (the invention of claim 4 ).

【0026】図8〜図10に示したように、バッテリー
ケース8における無人走行車1の給電台4側、及びホー
ムステーション2の充電台6側の側面に、バッテリー3
又は3’からの通電ケーブルに接続された集電子16a
を有するトロリー16が設けられている。無人走行車1
の給電台4、及びホームステーション2の充電台6は、
共に前記トロリー16の集電子16aを挟み込む間隔
で、それぞれ電極板17と平行にトロリーガイド18が
設けられた同一の構成であり、給電或いは充電に用いら
れるという役割のみが異なる。バッテリー3又は3’を
収納したバッテリーケース8の移載により、トロリー1
6の集電子16aは、前記給電台4又は充電台6の前記
電極板17と前記トロリーガイド18とに挟まれ、同電
極板17と接触状態となって給電或いは充電が行われる
(請求項記載の発明)。
As shown in FIGS. 8 to 10, the battery 3 is provided on the side of the power supply stand 4 of the unmanned vehicle 1 and the side of the charging stand 6 of the home station 2 in the battery case 8.
Or the current collector 16a connected to the power supply cable from 3 '
Is provided. Unmanned traveling vehicle 1
And the charging station 6 of the home station 2
Both have the same configuration in which the trolley guides 18 are provided in parallel with the electrode plates 17 at intervals that sandwich the current collector 16a of the trolley 16, and differ only in the role of being used for power supply or charging. By transferring the battery case 8 containing the battery 3 or 3 ', the trolley 1
The six current collectors 16a are sandwiched between the electrode plate 17 of the power supply stand 4 or the charging stand 6 and the trolley guide 18, and are brought into contact with the electrode plate 17 to supply power or charge (claim 5 ). Described invention).

【0027】上記の構成に加え、無人走行車1及びホー
ムステーション2に、無人走行車1におけるバッテリー
交換の必要を知らせる信号と、ホームステーション2に
おけるバッテリーの交換準備の適否を知らせる信号とを
交信させる交信手段がそれぞれ設けられている。これら
交信手段は、無人走行車1及びホームステーション2に
おけるそれぞれの制御部32、33の中に組み込まれて
いる(図3及び図4参照)。
In addition to the above configuration, the unmanned traveling vehicle 1 and the home station 2 communicate a signal notifying the necessity of battery replacement in the unmanned traveling vehicle 1 and a signal notifying whether or not the home station 2 is ready for battery replacement. communication means that provided respectively. These communication means are incorporated in respective control units 32 and 33 in the unmanned traveling vehicle 1 and the home station 2 (see FIGS. 3 and 4).

【0028】次に、上記構成のバッテリー自動交換装置
よる無人走行車のバッテリー自動交換方法を、図1A
〜Eに示した実施形態に基いて説明する。
Next, automatic battery exchange method of an unmanned vehicle according to the battery autochanger <br/> the above configuration, Figure 1A
A description will be given based on the embodiments shown in FIGS.

【0029】先ず、無人走行車1におけるバッテリー交
換の必要を知らせる信号と、ホームステーション2にお
けるバッテリーの交換準備の適否を知らせる信号とを、
前記の無人走行車1とホームステーション2のそれぞれ
に設けた交信手段を用いて交信させる(図1A)。つま
り、ホームステーション2側のバッテリーの充電完了だ
けでなく、トラブル等を含め、また、無人走行車1の稼
動状況についても様々な場合が想定され、その電力消費
によるバッテリー3の電圧の低下率が異なるので、上記
したバッテリー自動交換装置を効率的に利用し、無人走
行車の稼動率を下げないように、ホームステーション2
におけるバッテリー交換のタイミングをうまく見計らう
のである。
First, a signal notifying the necessity of battery replacement in the unmanned traveling vehicle 1 and a signal notifying whether or not the battery replacement preparation in the home station 2 is appropriate are:
Communication is performed using communication means provided in each of the unmanned traveling vehicle 1 and the home station 2 (FIG. 1A). In other words, not only the charging of the battery on the home station 2 side is completed, but also various cases are supposed including the trouble and the operating state of the unmanned traveling vehicle 1, and the rate of decrease in the voltage of the battery 3 due to the power consumption is assumed. Therefore, the home station 2 should be used efficiently so that the automatic battery exchange device described above is used efficiently and the operating rate of unmanned vehicles is not reduced.
It is a good idea to determine the timing of battery replacement.

【0030】そして、バッテリーの交換準備完了の信号
を受けた無人走行車1は、ホームステーション2の交換
作業位置Pに停車させる(図1B)。
The unmanned traveling vehicle 1 that has received the signal indicating that the preparation for battery replacement is completed is stopped at the replacement work position P of the home station 2 (FIG. 1B).

【0031】停車した無人走行車1を、ホームステーシ
ョン2に設けた図示省略のセンサーが検知すると、無人
走行車1に搭載した使用済みバッテリー3を上記した移
載手段によってスライドベース5上の受入れスペースA
へ移載させる(図1C)。続いて、スライドベース5を
スライドさせ、充電済みバッテリー3’を待機させた待
機スペースBを交換作業位置Pに位置決めさせる(図1
D)。そして、前記充電済みバッテリー3’を待機スペ
ースBから無人走行車のバッテリー搭載スペースCへ上
記移載手段によって移載する(図1E)。
When an unillustrated sensor provided in the home station 2 detects the stopped unmanned traveling vehicle 1, the used battery 3 mounted on the unmanned traveling vehicle 1 is received by the above-mentioned transfer means on the slide base 5. A
(FIG. 1C). Subsequently, the slide base 5 is slid to position the standby space B where the charged battery 3 'is on standby at the replacement work position P (FIG. 1).
D). Then, the charged battery 3 'is transferred from the standby space B to the battery mounting space C of the unmanned vehicle by the transfer means (FIG. 1E).

【0032】前記スライドベース5上の受入れスペース
Aと待機スペースBとは、一回のバッテリー交換作業が
終了した後は、丁度その役割が逆転する。つまり、Aが
待機スペース、Bは受入れスペースとなる。これを交互
に繰り返して、適宜にバッテリーの自動交換を行う。
After the battery replacement operation is completed once, the roles of the receiving space A and the standby space B on the slide base 5 are reversed. That is, A is a standby space, and B is a receiving space. By repeating this alternately, the battery is automatically replaced as appropriate.

【0033】[0033]

【本発明が奏する効果】請求項1〜5に記載した発明に
係る無人走行車のバッテリー自動交換装置によれば、幅
が小さく長さ方向についても短いコンパクトなホームス
テーションを実現できるので、誘導路に沿った狭いスペ
ースの有効利用が可能である。
[Invention effect achieved is, according to the battery autochanger unmanned vehicle according to the invention described in claims 1 to 5, the width can be realized short compact home station also reduce the length direction, taxiways It is possible to effectively use the narrow space along the road.

【0034】また、より迅速で効率的なバッテリー交換
が可能であり、ひいては無人走行車の稼動率の向上が図
れる。
Further, the battery can be replaced more quickly and efficiently, and the operation rate of the unmanned vehicle can be improved.

【0035】さらに、交換装置の構造はさほど複雑なも
のではなく、その制御自体はシンプルなので、全体とし
て低コストで実施できる。
Further, since the structure of the exchange device is not so complicated and the control itself is simple, it can be implemented at low cost as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】A〜Eは本発明に係るバッテリー自動交換方法
の実施形態を示した説明図である。
FIGS. 1A to 1E are explanatory views showing an embodiment of an automatic battery replacement method according to the present invention.

【図2】本発明に係るバッテリー自動交換装置の実施形
態を示した平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of an automatic battery replacement device according to the present invention.

【図3】前記バッテリー自動交換装置の実施形態を示し
た正面図である。
FIG. 3 is a front view showing an embodiment of the battery automatic exchange device.

【図4】前記バッテリー自動交換装置において、無人走
行車側の構成を示した側面図である。
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the automatic battery replacement device on the unmanned traveling vehicle side.

【図5】前記バッテリー自動交換装置において、ホーム
ステーション側の構成を示した平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a home station side in the automatic battery replacement device.

【図6】前記バッテリー自動交換装置において、ホーム
ステーション側の構成を示した要部正面図である。
FIG. 6 is a front view of a main part showing a configuration of a home station side in the automatic battery replacement device.

【図7】前記バッテリー自動交換装置において、ホーム
ステーション側の構成を示した側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a configuration of a home station side in the automatic battery replacement device.

【図8】前記バッテリー自動交換装置において、無人走
行車におけるバッテリーを収納したバッテリーケースの
構成を示した平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a battery case accommodating a battery in an unmanned traveling vehicle in the automatic battery replacement device.

【図9】前記バッテリー自動交換装置において、無人走
行車におけるバッテリーを収納したバッテリーケースの
構成を示した正面図である。
FIG. 9 is a front view showing a configuration of a battery case accommodating a battery in the unmanned traveling vehicle in the automatic battery replacement device.

【図10】前記バッテリー自動交換装置において、無人
走行車におけるバッテリーを収納したバッテリーケース
の構成を示した側面図である。
FIG. 10 is a side view showing a configuration of a battery case accommodating a battery in an unmanned traveling vehicle in the automatic battery replacement device.

【図11】前記バッテリー自動交換装置における移載手
段の構成を示した平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a transfer means in the automatic battery exchange device.

【図12】前記バッテリー自動交換装置における移載手
段の構成を示した正面図である。
FIG. 12 is a front view showing a configuration of a transfer unit in the automatic battery exchange device.

【図13】A、Bはガイド板にフック先端の先細り部が
嵌まり込んだ状態を示した平面図、正面図である。
FIGS. 13A and 13B are a plan view and a front view showing a state in which a tapered portion at the tip of a hook is fitted into a guide plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Y 誘導路 1 無人走行車 2 ホームステーション P 交換作業位置 3、3’ バッテリー A 受入れスペース B 待機スペース 4 給電台 C バッテリー搭載スペース 5 スライドベース 6 充電台 7 転動コロ 8 バッテリーケース 9 水平駆動手段 10 上下駆動手段 11 フック 12 フック受け 13 落し込み孔 14 ロックバー 14a 係止片 11a (フック先端の)先細り部 15a (ガイド板の)切欠き部 15 ガイド板 16a 集電子 16 トロリー 17 電極板 18 トロリーガイド Y Taxiway 1 Unmanned vehicle 2 Home station P Replacement work position 3, 3 'Battery A Receiving space B Standby space 4 Power supply stand C Battery mounting space 5 Slide base 6 Charging stand 7 Rolling roller 8 Battery case 9 Horizontal drive means 10 Vertical drive means 11 Hook 12 Hook receiver 13 Drop-in hole 14 Lock bar 14a Locking piece 11a Tapered portion (at the tip of hook) 15a Notch (of guide plate) 15 Guide plate 16a Current collector 16 Trolley 17 Electrode plate 18 Trolley guide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−108282(JP,A) 特開 平5−219606(JP,A) 特開 平4−147575(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60L 11/18 B60K 1/04 H01M 10/42 H02J 7/00 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-59-108282 (JP, A) JP-A-5-219606 (JP, A) JP-A 4-147575 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) B60L 11/18 B60K 1/04 H01M 10/42 H02J 7/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】路面に形成した誘導路に沿って自走する無
人走行車が、前記誘導路に沿って設けたホームステーシ
ョンの交換作業位置に停車すると、前記無人走行車に搭
載したバッテリーの交換を自動的に行う装置において、 無人走行車に、給電台が設置されたバッテリーの搭載ス
ペースが設けられ、当該搭載スペース上にバッテリーが
搭載されていること、 ホームステーションには、スライドベースが無人走行車
と平行する方向へ往復のスライドが可能に設けられ、該
スライドベースの上面に前記スライド方向に沿って使用
済みバッテリーの受入れスペースと充電済みバッテリー
の待機スペースとが設けられ、前記の各スペースにバッ
テリーへの充電が可能に充電台がそれぞれ設置されてい
ること、 無人走行車とホームステーションとの間に、バッテリー
の移載手段が設けられていること、前記バッテリーは、下部に複数の転動コロを取り付けた
バッテリーケースに収納され、前記移載手段による無人
走行車とホームステーションとの間の移載が可能に構成
されていること、 前記バッテリーの移載手段は、ホームステーションの交
換作業位置に停車した無人走行車に対しバッテリー移載
方向へ水平移動する水平駆動手段、及び同水平駆動手段
に移動可能に取り付けられた上下移動する上下駆動手段
を備え、当該上下駆動手段にはバッテリー又はバッテリ
ーケースに係合するフックが移動可能に設けられ、バッ
テリー又はバッテリーケースのホームステーション側
に、前記フックと係合するフック受けが設けられた構成
であること、 をそれぞれ特徴とする、無人走行車のバッテリー自動交
換装置。
When an unmanned traveling vehicle running along a taxiway formed on a road surface stops at a replacement work position of a home station provided along the taxiway, a battery mounted on the unmanned traveling vehicle is exchanged. In a device that automatically performs the operation , an unmanned vehicle is provided with a mounting space for a battery with a power supply stand, and the battery is mounted on the mounting space. A reciprocating slide is provided in a direction parallel to the car, and a receiving space for a used battery and a standby space for a charged battery are provided on the upper surface of the slide base along the sliding direction. Each charging stand is installed so that the battery can be charged, between the unmanned vehicle and the home station , The transfer means of the battery is provided, the battery is fitted with a plurality of rolling rollers in the lower part
Unattended by the transfer means, stored in the battery case
Transferable between traveling vehicle and home station
That the battery transfer means is at home station exchange.
Battery transfer to unmanned vehicles stopped at the replacement work position
Driving means for horizontally moving in the direction, and the horizontal driving means
Up and down drive means movably attached to
And the vertical drive means includes a battery or a battery.
-A hook that engages with the case is
Terry or battery case home station side
Provided with a hook receiver engaged with the hook
An automatic battery replacement device for unmanned vehicles, characterized in that:
【請求項2】バッテリーの移載手段は、上下移動する上
下駆動手段、及びホームステーションの交換作業位置に
停車した無人走行車に対しバッテリー移載方向へ水平移
動すると共に前記上下駆動手段に移動可能に取り付けら
れた水平駆動手段を備え、当該水平駆動手段にはバッテ
リー又はバッテリーケースに係合するフックが移動可能
に設けられ、バッテリー又はバッテリーケースのホーム
ステーション側に、前記フックと係合するフック受けが
設けられた構成であることを特徴とする、請求項に記
した無人走行車のバッテリー自動交換装置。
2. The battery transfer means includes a vertical drive means for moving up and down, and a horizontal movement in the battery transfer direction with respect to an unmanned traveling vehicle stopped at an exchange work position of a home station, and is movable to the vertical drive means. A horizontal driving unit attached to the battery, a hook for engaging with the battery or the battery case is movably provided, and a hook receiver engaging with the hook is provided on the home station side of the battery or the battery case. 2. The automatic battery changing device for an unmanned traveling vehicle according to claim 1 , wherein the device is provided.
【請求項3】バッテリー又はバッテリーケースのホーム
ステーション側に、無人走行車のバッテリー搭載スペー
ス、及びホームステーションの受入れ、待機両スペース
にそれぞれ設けた落し込み孔に嵌まりストッパーとして
働くロックバーが鉛直方向下向きの作用力を受けて取り
付けられており、 バッテリー又はバッテリーケースのホームステーション
側に設けられたフック受けの内側に、該フック受けとフ
ックとの係合で押し上げられてロックバーを解除する係
止片が当該ロックバーから横向きに配置されていること
を特徴とする、請求項1又は2に記載した無人走行車の
バッテリー自動交換装置。
3. A lock bar that functions as a stopper that fits into a dropping hole provided in each of a space for mounting a battery of an unmanned traveling vehicle and a space for receiving and waiting for the home station on a home station side of a battery or a battery case, and serves as a stopper. It is attached with a downward acting force, and is locked inside the hook receiver provided on the home station side of the battery or the battery case by being pushed up by the engagement of the hook receiver and the hook to release the lock bar. 3. The automatic battery changing device for an unmanned traveling vehicle according to claim 1, wherein the pieces are arranged sideways from the lock bar.
【請求項4】フック先端が先細りに形成され、当該先細
り部が嵌まり込む形状の切欠き部を有するガイド板が、
バッテリー又はバッテリーケースに設けられたフック受
けの直下部に位置する無人走行車の側面に設けられ、フ
ックとフック受けとの係合における位置決めが可能に構
成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれ
か一に記載した無人走行車のバッテリー自動交換装置。
4. A guide plate having a notch having a hook tip tapered and having a shape into which the tapered portion is fitted.
The battery or the battery case is provided on a side surface of the unmanned traveling vehicle located immediately below the hook receiver provided on the battery case, and is configured to be capable of positioning in engagement between the hook and the hook receiver. The automatic battery replacement device for an unmanned traveling vehicle according to any one of claims 1 to 3 .
【請求項5】バッテリー又はバッテリーケースにおける
無人走行車の給電台側及びホームステーションの充電台
側の側面に、バッテリーからの通電ケーブルに接続され
た集電子を有するトロリーが設けられ、無人走行車の給
電台及びホームステーションの充電台は、前記トロリー
の集電子を挟み込む間隔で、それぞれ電極板と平行にト
ロリーガイドが設けられていることを特徴とする、請求
1〜4のいずれか一に記載した無人走行車のバッテリ
ー自動交換装置。
5. A trolley having a current collector connected to a power supply cable from a battery is provided on a side of a battery or a battery case on a side of a power supply stand of an unmanned traveling vehicle and a side of a charging stand of a home station. The trolley guide is provided in the power supply stand and the charging stand of the home station in parallel with the electrode plate at an interval for sandwiching the current collector of the trolley, The trolley guide is provided in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. unmanned vehicles of automatic battery exchange apparatus.
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