JP5848267B2 - Battery replacement robot - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されるバッテリーを交換するためのバッテリー交換ロボットに関する。   The present invention relates to a battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle.

従来、電気バスに搭載されるバッテリーを交換するためのバッテリー交換装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のバッテリー交換装置は、バッテリーが搭載されるバッテリートレーと、バッテリートレーを昇降させる垂直リフト装置と、バッテリートレーおよび垂直リフト装置が搭載されるとともに回転可能な回転プラットフォームと、回転プラットフォームが搭載されるとともに水平方向へ移動可能な平行移動プラットフォームとを備えている。   Conventionally, a battery exchange device for exchanging a battery mounted on an electric bus has been proposed (see, for example, Patent Document 1). A battery exchange device described in Patent Document 1 includes a battery tray on which a battery is mounted, a vertical lift device that raises and lowers the battery tray, a rotary platform that is mounted with the battery tray and the vertical lift device, and is rotatable, and a rotary platform And a parallel movement platform movable in the horizontal direction.

特表2008−520173号公報Japanese translation of PCT publication No. 2008-520173

電気バスの場合、一般に、座席の下側にバッテリーの収容部が取り付けられている。すなわち、電気バスの場合、バッテリーは比較的低い位置に搭載されている。したがって、電気バスのバッテリーを交換する場合には、比較的低い位置でバッテリーの引抜きや差込みを行う必要がある。   In the case of an electric bus, a battery housing is generally attached to the lower side of a seat. That is, in the case of an electric bus, the battery is mounted at a relatively low position. Therefore, when the battery of the electric bus is replaced, it is necessary to pull out or insert the battery at a relatively low position.

そこで、本発明の課題は、車両の比較的低い位置にバッテリーが搭載されていても、車両に搭載されているバッテリーを適切に交換することが可能なバッテリー交換ロボットを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a battery exchange robot capable of appropriately replacing a battery mounted on a vehicle even when the battery is mounted on a relatively low position of the vehicle.

上記の課題を解決するため、本発明のバッテリー交換ロボットは、車両に搭載されているバッテリーを交換するためのバッテリー交換ロボットであって、車両とバッテリー交換ロボットとが向き合う方向を前後方向とし、前後方向と上下方向とに略直交する方向を左右方向とすると、車両からのバッテリーの引抜きおよび車両へのバッテリーの差込みを行うバッテリー抜差機構と、バッテリー抜差機構を昇降させる昇降機構と、上下方向を軸方向としてバッテリー抜差機構および昇降機構を回動させる回動機構と、バッテリー抜差機構、昇降機構および回動機構を左右方向へ移動させる水平移動機構とを備え、昇降機構は、バッテリー抜差機構とともに上下方向へ移動する昇降部材と、昇降部材を昇降可能に保持する柱状部材とを備え、回動機構は、柱状部材がその上面側に固定されるとともに回動可能な回動部材と、回動部材の下面側に配置され回動部材を回動方向へ案内する回動ガイドレールと、回動部材の下面側に配置され回動ガイドレールに係合するととともに回動ガイドレールに沿って相対移動可能な複数の回動ガイドブロックとを備え、水平移動機構は、回動部材がその上面側に回動可能に取り付けられ、回動ガイドレールおよび回動ガイドブロックがその上面側に配置されるとともに左右方向へ移動可能なスライド部材と、スライド部材の下面側に配置されスライド部材を左右方向へ案内する直動ガイドレールと、スライド部材の下面側に配置され直動ガイドレールに係合するとともに直動ガイドレールに沿って相対移動可能な複数の直動ガイドブロックとを備え、回動機構は、回動ガイドブロックとして、バッテリーの引抜き時および差込み時に、柱状部材の下側または下側の近傍に配置される少なくとも1個の第1回動ガイドブロックと、直動ガイドブロックの上側または上側の近傍に配置される少なくとも1個の第2回動ガイドブロックとを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a battery exchange robot of the present invention is a battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle, and a direction in which the vehicle and the battery exchange robot face each other is a front-rear direction, When the vertical direction and a direction substantially orthogonal to the lateral direction direction, and the battery inserted drop mechanism for insertion of the battery into the withdrawal and the vehicle battery from the vehicle, a lifting mechanism for raising and lowering the battery tuning slide mechanism, the vertical direction A rotating mechanism for rotating the battery insertion / removal mechanism and the lifting mechanism and a horizontal movement mechanism for moving the battery insertion / removal mechanism, the lifting mechanism and the rotation mechanism in the left-right direction. Equipped with an elevating member that moves up and down together with the difference mechanism, and a columnar member that holds the elevating member so that it can be raised and lowered. The structure is such that the columnar member is fixed to the upper surface side and is rotatable, a rotation guide rail that is disposed on the lower surface side of the rotation member and guides the rotation member in the rotation direction, and rotation A plurality of rotation guide blocks which are arranged on the lower surface side of the member and engage with the rotation guide rail and which are relatively movable along the rotation guide rail, and the horizontal movement mechanism has the rotation member on the upper surface side. A slide member that is pivotably mounted and a pivot guide rail and a pivot guide block are arranged on the upper surface side thereof and movable in the left-right direction, and a slide member arranged on the lower surface side of the slide member is guided in the left-right direction. And a plurality of linear motion guide blocks that are arranged on the lower surface side of the slide member and engage with the linear motion guide rail and are relatively movable along the linear motion guide rail, Kinematic mechanism, as the rotation guide block, when the battery of the withdrawal and insertion time, and at least one of the first rotation guide block is disposed in the vicinity of the lower or bottom side of the columnar member, the upper linear guide blocks Or at least 1 2nd rotation guide block arrange | positioned in the upper vicinity is characterized by the above-mentioned.

本発明のバッテリー交換ロボットでは、バッテリーの引抜き時や差込み時に、少なくとも1個の第1回動ガイドブロックが柱状部材の下側または下側の近傍に配置されている。そのため、バッテリーの引抜き時や差込み時には、バッテリー抜差機構にバッテリーが搭載されて柱状部材に大きな荷重がかかるが、バッテリーの引抜き時や差込み時に、回動部材の上面側に固定される柱状部材にかかる大きな荷重を、回動部材の下面側に配置される第1回動ガイドブロックおよび回動ガイドレールで直接的に受けることが可能になる。したがって、本発明では、回動部材を薄くして回動部材の剛性を下げても回動部材の変形を防止することが可能になる。すなわち、本発明では、回動部材を薄型化することが可能になる。   In the battery exchange robot of the present invention, at least one first rotation guide block is disposed on the lower side or the lower side of the columnar member when the battery is pulled out or inserted. Therefore, when the battery is pulled out or inserted, the battery is mounted on the battery pulling mechanism and a large load is applied to the columnar member. However, when the battery is pulled out or inserted, the columnar member fixed to the upper surface side of the rotating member is used. Such a large load can be directly received by the first rotation guide block and the rotation guide rail disposed on the lower surface side of the rotation member. Therefore, in the present invention, even if the rotating member is thinned to reduce the rigidity of the rotating member, the rotating member can be prevented from being deformed. That is, in the present invention, the rotating member can be made thin.

また、柱状部材から回動部材に伝わった荷重は、複数の回動ガイドブロックに分散されて伝わるが、本発明のバッテリー交換ロボットでは、バッテリーの引抜き時や差込み時に、少なくとも1個の第2回動ガイドブロックが直動ガイドブロックの上側または上側の近傍に配置されているため、スライド部材の上面側に配置される第2回動ガイドブロックに分散されて伝わった荷重をスライド部材の下面側に配置される直動ガイドブロックおよび直動ガイドレールで直接的に受けることが可能になる。したがって、本発明では、スライド部材を薄くしてスライド部材の剛性を下げてもスライド部材の変形を防止することが可能になる。すなわち、本発明では、スライド部材を薄型化することが可能になる。   Further, the load transmitted from the columnar member to the rotating member is distributed and transmitted to the plurality of rotating guide blocks. However, in the battery exchange robot of the present invention, at least one second rotation is performed when the battery is pulled out or inserted. Since the moving guide block is arranged on the upper side or in the vicinity of the upper side of the linear guide block, the load distributed and transmitted to the second rotating guide block arranged on the upper surface side of the slide member is transferred to the lower surface side of the slide member. It becomes possible to receive directly with the linear motion guide block and linear motion guide rail which are arrange | positioned. Therefore, in the present invention, it is possible to prevent the slide member from being deformed even if the slide member is thinned to reduce the rigidity of the slide member. That is, in the present invention, the slide member can be thinned.

このように、本発明では、回動部材およびスライド部材を薄型化することが可能になる。したがって、本発明では、回動部材およびスライド部材の上側に配置されるバッテリー抜差機構を比較的低い位置まで下げることが可能になり、車両の比較的低い位置にバッテリーが搭載されていても、車両に搭載されているバッテリーをバッテリー抜差機構で適切に引き抜いたり、差し込んだりすることが可能になる。すなわち、本発明では、車両の比較的低い位置にバッテリーが搭載されていても、車両に搭載されているバッテリーを適切に交換することが可能になる。   Thus, in the present invention, it is possible to reduce the thickness of the rotating member and the slide member. Therefore, in the present invention, it is possible to lower the battery insertion / removal mechanism arranged above the rotating member and the slide member to a relatively low position, and even if the battery is mounted at a relatively low position of the vehicle, The battery mounted on the vehicle can be properly pulled out and inserted by the battery insertion / removal mechanism. That is, according to the present invention, even if a battery is mounted at a relatively low position in the vehicle, it is possible to appropriately replace the battery mounted in the vehicle.

本発明において、第2回動ガイドブロックは、バッテリーの引抜き時および差込み時に、左右方向において、複数の直動ガイドブロックの間に配置されていることが好ましい。このように構成すると、スライド部材の、第2回動ガイドブロックに伝わった荷重が作用する部分を、直動ガイドブロックおよび直動ガイドレールによって左右方向の両側で支持することが可能になる。したがって、スライド部材の変形を効果的に防止することが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the second rotation guide block is disposed between the plurality of linear motion guide blocks in the left-right direction when the battery is pulled out and inserted. If comprised in this way, it will become possible to support the part to which the load transmitted to the 2nd rotation guide block of a slide member acts on both sides of the left-right direction with a linear motion guide block and a linear motion guide rail. Therefore, it is possible to effectively prevent deformation of the slide member.

本発明において、直動ガイドレールは、バッテリーの引抜き時および差込み時に、前後方向において、複数の回動ガイドブロックの間に配置されていることが好ましい。このように構成すると、スライド部材の、回動ガイドブロックに伝わった荷重が作用する部分を、前後方向における直動ガイドレールの両側に配置することが可能になる。したがって、スライド部材の、回動ガイドブロックに伝わった荷重が作用する部分が、前後方向における直動ガイドレールの一方側に集中している場合と比較して、スライド部材の変形を防止することが可能になる。 In the present invention, the linear motion guide rail is preferably disposed between the plurality of rotation guide blocks in the front-rear direction when the battery is pulled out and inserted. If comprised in this way, it will become possible to arrange | position the part to which the load transmitted to the rotation guide block of a slide member acts on the both sides of the linear motion guide rail in the front-back direction. Therefore, the deformation of the slide member can be prevented compared to the case where the portion of the slide member on which the load transmitted to the rotation guide block acts is concentrated on one side of the linear guide rail in the front-rear direction. It becomes possible.

本発明において、回動ガイドブロックは、回動部材に固定され、回動ガイドレールは、スライド部材に固定されていることが好ましい。このように構成すると、回動ガイドブロックが回動部材と一緒に回動する。すなわち、第1回動ガイドブロックが回動部材と一緒に回動する。したがって、回動部材が回動しても、柱状部材にかかる荷重を第1回動ガイドブロックおよび回動ガイドレールで直接的に受けることが可能になる。   In the present invention, the rotation guide block is preferably fixed to the rotation member, and the rotation guide rail is preferably fixed to the slide member. If comprised in this way, a rotation guide block will rotate with a rotation member. That is, the first rotation guide block rotates together with the rotation member. Therefore, even if the rotating member rotates, the load applied to the columnar member can be directly received by the first rotating guide block and the rotating guide rail.

本発明において、回動機構は、回動部材を回動させる駆動源を備え、駆動源は、回動部材の径方向外側に配置されていることが好ましい。このように構成すると、回動部材の下側または上側に駆動源が配置されないため、回動機構を薄型化することが可能になる。したがって、バッテリー抜差機構をより低い位置まで下げることが可能になる。   In the present invention, the rotation mechanism preferably includes a drive source for rotating the rotation member, and the drive source is preferably arranged on the radially outer side of the rotation member. If comprised in this way, since a drive source is not arrange | positioned at the lower side or upper side of a rotation member, it becomes possible to make a rotation mechanism thin. Therefore, the battery insertion / removal mechanism can be lowered to a lower position.

本発明において、回動機構は、駆動源としてのモータと、モータの出力軸に固定される歯付きプーリと、歯付きプーリと回動部材とに架け渡される歯付きベルトとを備え、歯付きベルトの歯が形成される一方の面が歯付きプーリの外周面に当接し、歯付きベルトの平坦な他方の面が回動部材の外周面に当接していることが好ましい。このように構成すると、回動部材の外周面に歯を形成する必要がなくなるため、回動部材の構成を簡素化することが可能になる。また、このように構成すると、歯付きプーリを介してモータの動力を効率的に歯付きベルトに伝達することが可能になる。   In the present invention, the rotation mechanism includes a motor as a drive source, a toothed pulley fixed to the output shaft of the motor, and a toothed belt that is bridged between the toothed pulley and the rotation member. It is preferable that one surface on which the teeth of the belt are formed is in contact with the outer peripheral surface of the toothed pulley, and the other flat surface of the toothed belt is in contact with the outer peripheral surface of the rotating member. If comprised in this way, since it becomes unnecessary to form a tooth | gear in the outer peripheral surface of a rotation member, it becomes possible to simplify the structure of a rotation member. Moreover, if comprised in this way, it will become possible to transmit the motive power of a motor to a toothed belt efficiently via a toothed pulley.

本発明において、歯付きベルトの一部は、回動部材の外周面に固定されていることが好ましい。このように構成すると、回動部材の外周面に歯が形成されていなくても、回動部材の外周面での歯付きベルトの滑りを防止することが可能になり、モータの動力を回動部材に確実に伝達することが可能になる。   In this invention, it is preferable that a part of toothed belt is being fixed to the outer peripheral surface of a rotation member. If comprised in this way, even if a tooth | gear is not formed in the outer peripheral surface of a rotation member, it will become possible to prevent a toothed belt from slipping in the outer peripheral surface of a rotation member, and the power of a motor will be rotated. It is possible to reliably transmit to the member.

本発明において、たとえば、バッテリー抜差機構は、車両へ近づく方向および車両から離れる方向へ移動可能で、バッテリーの引抜きおよび差込みを行うためにバッテリーの引抜き時および差込み時に車両に近づく方向へ移動する可動部を備え、昇降機構は、可動部の移動方向と上下方向とに直交する第1方向の両端側のそれぞれに配置される2本の柱状部材を備え、2本の柱状部材のそれぞれの下側または下側の近傍に少なくとも1個の第1回動ガイドブロックが配置されている。 In the present invention, for example, battery tuning slide mechanism movable in a direction away from the direction and the vehicle approaches the vehicle, the movable moving to a direction approaching the vehicle at the time of withdrawal and during insertion of the battery in order to perform the withdrawal and insertion of the battery And the lifting mechanism includes two columnar members disposed on both ends of the first direction orthogonal to the moving direction and the vertical direction of the movable unit, and includes a lower side of each of the two columnar members. Alternatively, at least one first rotation guide block is disposed in the vicinity of the lower side.

以上のように、本発明のバッテリー交換ロボットでは、車両の比較的低い位置にバッテリーが搭載されていても、車両に搭載されているバッテリーを適切に交換することが可能になる。   As described above, the battery replacement robot of the present invention can appropriately replace the battery mounted on the vehicle even when the battery is mounted at a relatively low position of the vehicle.

本発明の実施の形態にかかるバッテリー交換ロボットが使用されるバッテリー交換システムの斜視図である。1 is a perspective view of a battery exchange system in which a battery exchange robot according to an embodiment of the present invention is used. 図1のE部を別の角度から示す斜視図である。It is a perspective view which shows the E section of FIG. 1 from another angle. 図2のF部の拡大図である。It is an enlarged view of the F section of FIG. 図1に示すバッテリー収容部にバッテリーが収容された状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state in which the battery was accommodated in the battery accommodating part shown in FIG. 図4のG部の拡大図である。It is an enlarged view of the G section of FIG. 図2に示すバッテリー抜差機構および昇降機構を正面から示す図である。It is a figure which shows the battery insertion / extraction mechanism and lifting mechanism shown in FIG. 2 from the front. 図6のH−H方向からバッテリー抜差機構および昇降機構を示す図である。It is a figure which shows a battery insertion / extraction mechanism and a raising / lowering mechanism from the HH direction of FIG. 図6に示すバッテリー搭載機構を正面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery mounting mechanism shown in FIG. 6 from the front. 図6に示すバッテリー搭載機構を側面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery mounting mechanism shown in FIG. 6 from a side surface. 図6に示すバッテリー搭載機構を上面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery mounting mechanism shown in FIG. 6 from the upper surface. 図8に示すローラの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the roller shown in FIG. 図6に示すバッテリー移動機構を正面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery moving mechanism shown in FIG. 6 from the front. 図6に示すバッテリー移動機構を側面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery moving mechanism shown in FIG. 6 from a side surface. 図13に示すバッテリー係合部がバスから離れる方向へ移動したときの状態を側面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating a state when the battery engaging part shown in FIG. 13 moves to the direction away from a bus | bath from a side surface. 図13のJ部の拡大図である。It is an enlarged view of the J section of FIG. 図13のK部の拡大図である。It is an enlarged view of the K section of FIG. 図13のL部の拡大図である。It is an enlarged view of the L section of FIG. 図6に示すバッテリー移動機構を上面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery moving mechanism shown in FIG. 6 from an upper surface. (A)は、図18のM部の拡大図であり、(B)は、図18のN部の拡大図である。(A) is an enlarged view of a portion M in FIG. 18, and (B) is an enlarged view of a portion N in FIG. 図6に示す昇降機構を上面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the raising / lowering mechanism shown in FIG. 6 from an upper surface. 図6に示す第1連結機構の構成を説明するための図であり、(A)は第1連結機構を正面から説明するための図、(B)は(A)のP−P方向から第1連結機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 1st connection mechanism shown in FIG. 6, (A) is a figure for demonstrating a 1st connection mechanism from a front, (B) is a figure from PP direction of (A). It is a figure for demonstrating 1 connection mechanism. 図6に示す第2連結機構の構成を説明するための図であり、(A)は第2連結機構を正面から説明するための図、(B)は(A)のQ−Q方向から第2連結機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the 2nd connection mechanism shown in FIG. 6, (A) is a figure for demonstrating a 2nd connection mechanism from a front, (B) is QA from QQ direction of (A). It is a figure for demonstrating 2 connection mechanisms. 図6に示す保持部材を傾けたときの状態を正面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating a state when the holding member shown in FIG. 6 is inclined from the front. 図2に示す回動機構および水平移動機構を正面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rotation mechanism and horizontal movement mechanism which are shown in FIG. 2 from the front. 図2に示す回動機構および水平移動機構を上面から説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rotation mechanism and horizontal movement mechanism which are shown in FIG. 2 from the upper surface. 図25のR−R方向から回動機構および水平移動機構を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a rotation mechanism and a horizontal movement mechanism from the RR direction of FIG. (A)は、図25のU部の拡大図であり、(B)は、図25のV部の拡大図である。(A) is an enlarged view of the U part of FIG. 25, (B) is an enlarged view of the V part of FIG. 図10に示す検出機構によるバッテリーの概略位置の検出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of the approximate position of the battery by the detection mechanism shown in FIG. 図10に示す検出機構によるバッテリーの位置の検出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of the position of the battery by the detection mechanism shown in FIG. 本発明の他の実施の形態にかかる検出機構の取付方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment method of the detection mechanism concerning other embodiment of this invention. 図30で示す取付方法で検出機構が取り付けられた場合の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect when a detection mechanism is attached with the attachment method shown in FIG. (A)は、本発明の他の実施の形態にかかる検出用マークを正面から説明するための図であり、(B)は(A)のW−W断面の断面図である。(A) is a figure for demonstrating from the front the detection mark concerning other embodiment of this invention, (B) is sectional drawing of the WW cross section of (A).

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(バッテリー交換システムの概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるバッテリー交換ロボット5が使用されるバッテリー交換システム1の斜視図である。図2は、図1のE部を別の角度から示す斜視図である。以下の説明では、互いに直交する3方向のそれぞれをX方向、Y方向およびZ方向とする。本形態では、Z方向が上下方向(鉛直方向)と一致する。また、以下の説明では、X方向を前後方向、Y方向を左右方向とする。
(Schematic configuration of battery replacement system)
FIG. 1 is a perspective view of a battery exchange system 1 in which a battery exchange robot 5 according to an embodiment of the present invention is used. FIG. 2 is a perspective view showing the E portion of FIG. 1 from another angle. In the following description, each of the three directions orthogonal to each other is defined as an X direction, a Y direction, and a Z direction. In this embodiment, the Z direction coincides with the vertical direction (vertical direction). In the following description, the X direction is the front-rear direction and the Y direction is the left-right direction.

本形態のバッテリー交換ロボット5(以下、「ロボット5」とする。)は、車両2に搭載されているバッテリー3を交換するためのロボットであり、バッテリー交換システム1で使用される。本形態の車両2は、電気バスである。したがって、以下では、車両2を「バス2」とする。バス2には、複数のバッテリー3が収容されるバッテリー収容部4が取り付けられている。バッテリー収容部4は、バス2の一方の側面2aに取り付けられるカバー部材(図示省略)を取り外すと、側面2aに露出するように配置されている。また、バッテリー収容部4は、バス2の座席の下側に配置されている。すなわち、バッテリー3は、バス2の比較的低い位置に搭載されている。バッテリー3の交換時には、バス2は、その進行方向と左右方向とが略一致するように停止している。   The battery exchange robot 5 (hereinafter referred to as “robot 5”) of this embodiment is a robot for exchanging the battery 3 mounted on the vehicle 2 and is used in the battery exchange system 1. The vehicle 2 of this embodiment is an electric bus. Therefore, hereinafter, the vehicle 2 is referred to as “bus 2”. A battery housing portion 4 in which a plurality of batteries 3 are housed is attached to the bus 2. The battery accommodating portion 4 is arranged so as to be exposed to the side surface 2a when a cover member (not shown) attached to one side surface 2a of the bus 2 is removed. Further, the battery accommodating portion 4 is disposed below the seat of the bus 2. That is, the battery 3 is mounted at a relatively low position on the bus 2. When the battery 3 is replaced, the bus 2 is stopped so that the traveling direction thereof substantially coincides with the left-right direction.

ロボット5は、バッテリー収容部4に収容されているバッテリー3の交換が可能となるように、前後方向でバス2の側面2aと向き合っている。このロボット5は、バッテリー収容部4に収容されているバッテリー3を引き抜いて、図示を省略するバッファステーションへ搬入するとともに、バッファステーションに収容された充電済みのバッテリー3をバッファステーションから搬出してバッテリー収容部4に差し込む。   The robot 5 faces the side surface 2a of the bus 2 in the front-rear direction so that the battery 3 housed in the battery housing portion 4 can be replaced. The robot 5 pulls out the battery 3 housed in the battery housing portion 4 and carries it into a buffer station (not shown), and unloads the charged battery 3 housed in the buffer station from the buffer station. Insert into the housing 4.

(バッテリーおよびバッテリー収容部の構成)
図3は、図2のF部の拡大図である。図4は、図1に示すバッテリー収容部4にバッテリー3が収容された状態を示す正面図である。図5は、図4のG部の拡大図である。
(Configuration of battery and battery compartment)
FIG. 3 is an enlarged view of a portion F in FIG. FIG. 4 is a front view showing a state in which the battery 3 is accommodated in the battery accommodating portion 4 shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a portion G in FIG.

バッテリー収容部4は、バッテリー3が搭載されるバッテリー置き台6と、左右の側壁7とを備えており、バッテリー置き台6と側壁7とによって、バッテリー3の収容空間が形成されている。本形態のバッテリー収容部4には、複数のバッテリー3の収容空間が形成されており、複数のバッテリー3が収容可能となっている。また、バッテリー収容部4は、バス2の側面2aよりも奥側へ窪むように配置されており、バッテリー置き台6および側壁7と側面2aとの境界には、図3に示すように、段差2bが形成されている。   The battery housing portion 4 includes a battery cradle 6 on which the battery 3 is mounted, and left and right side walls 7, and a housing space for the battery 3 is formed by the battery cradle 6 and the side walls 7. In the battery accommodating portion 4 of the present embodiment, accommodating spaces for a plurality of batteries 3 are formed, and a plurality of batteries 3 can be accommodated. Moreover, the battery accommodating part 4 is arrange | positioned so that it may dent in the back | inner side rather than the side surface 2a of the bus | bath 2, As shown in FIG. 3, the level | step difference 2b is provided in the boundary of the battery stand 6, the side wall 7, and the side surface 2a. Is formed.

バッテリー置き台6の前面には、バッテリー3の位置を間接的に検出するための検出用マーク8が形成されている。検出用マーク8は、バッテリー置き台6の左右方向の両端側のそれぞれに形成されている。また、検出用マーク8は、図3に示すように、バッテリー置き台6の前面よりも突出する平板状に形成されるとともに、上下方向でその幅が変化する略三角形状に形成されている。なお、本形態では、図4に示すように、検出用マーク8が平板状部材9に固定され、平板状部材9がバッテリー置き台6の前面に固定されることで、バッテリー置き台6の前面に検出用マーク8が形成されている。   A detection mark 8 for indirectly detecting the position of the battery 3 is formed on the front surface of the battery mount 6. The detection mark 8 is formed on each of both ends in the left-right direction of the battery mount 6. Further, as shown in FIG. 3, the detection mark 8 is formed in a flat plate shape that protrudes from the front surface of the battery mount 6, and is formed in a substantially triangular shape whose width changes in the vertical direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the detection mark 8 is fixed to the flat plate member 9, and the flat plate member 9 is fixed to the front surface of the battery table 6, whereby the front surface of the battery table 6. A detection mark 8 is formed on the surface.

バッテリー3の前面には、バッテリー収容部4からバッテリー3を引き抜くための取手部11が形成されている。本形態では、バッテリー3の前面の、左右方向の両端側のそれぞれに取手部11が形成されている。バッテリー3の下面には、ロボット5によって引き抜かれたバッテリー3の、引抜き方向に直交する方向の位置決めを行うための突起部12が下方向へ突出するように形成されている(図5参照)。また、バッテリー3は、バッテリー収容部4にバッテリー3を固定するための固定部材13(図4参照)と、バッテリー収容部4に対するバッテリー3の固定状態を解除するための解除部材14(図3参照)とを備えている。   A handle 11 for pulling out the battery 3 from the battery housing 4 is formed on the front surface of the battery 3. In the present embodiment, the handle portion 11 is formed on each of the left and right ends of the front surface of the battery 3. On the lower surface of the battery 3, a protrusion 12 for positioning the battery 3 pulled out by the robot 5 in a direction orthogonal to the pulling direction is formed so as to protrude downward (see FIG. 5). The battery 3 includes a fixing member 13 (see FIG. 4) for fixing the battery 3 to the battery housing portion 4 and a release member 14 (see FIG. 3) for releasing the fixed state of the battery 3 with respect to the battery housing portion 4. ).

固定部材13は、バッテリー3の左右の側面のそれぞれから突出するようにバッテリー3に取り付けられている。また、固定部材13は、バッテリー3の前面側に取り付けられている。この固定部材13は、左右方向へ移動可能となるようにバッテリー3に保持されている。また、固定部材13は、図示を省略する付勢部材によって左右方向の外側へ付勢されている。本形態では、この付勢部材の付勢力によって、バッテリー収容部4の側壁7に形成される係合孔に固定部材13の左右の外側端部分が係合することで、バッテリー収容部4にバッテリー3が固定されている。固定部材13は、バッテリー収容部4の中で、前後方向および上下方向におけるバッテリー3の位置決めを行う機能を果たしている。   The fixing member 13 is attached to the battery 3 so as to protrude from the left and right side surfaces of the battery 3. The fixing member 13 is attached to the front side of the battery 3. The fixing member 13 is held by the battery 3 so as to be movable in the left-right direction. The fixing member 13 is urged outward in the left-right direction by an urging member (not shown). In this embodiment, the urging force of the urging member causes the right and left outer end portions of the fixing member 13 to engage with the engagement holes formed in the side wall 7 of the battery housing portion 4, so that the battery housing portion 4 is brought into contact with the battery housing portion 4. 3 is fixed. The fixing member 13 functions to position the battery 3 in the front-rear direction and the up-down direction in the battery housing portion 4.

解除部材14は、取手部11の奥側に配置されている。解除部材14は、前後方向へ移動可能となるようにバッテリー3に保持されている。また、解除部材14は、図示を省略する付勢部材によってバッテリー3の前面側へ付勢されている。本形態では、解除部材14が奥側へ押されると、固定部材13が左右方向の内側へ移動して、バッテリー収容部4の側壁7に形成される係合孔と固定部材13との係合状態が解除され、バッテリー収容部4からのバッテリー3の引抜きが可能となる。   The release member 14 is disposed on the back side of the handle portion 11. The release member 14 is held by the battery 3 so as to be movable in the front-rear direction. The release member 14 is urged toward the front side of the battery 3 by an urging member (not shown). In this embodiment, when the release member 14 is pushed to the back side, the fixing member 13 moves inward in the left-right direction, and the engagement hole formed in the side wall 7 of the battery housing portion 4 engages with the fixing member 13. The state is released, and the battery 3 can be pulled out from the battery housing 4.

なお、バッテリー3の背面には、バッテリー収容部4の奥に配置されるコネクタに連結されるコネクタが取り付けられている。また、バッテリー3の背面には、バッテリー収容部4の中で、上下左右方向におけるバッテリー3の位置決めを行うための位置決めピンが取り付けられている。   A connector connected to a connector disposed at the back of the battery housing 4 is attached to the back surface of the battery 3. A positioning pin for positioning the battery 3 in the up / down / left / right directions in the battery housing 4 is attached to the back surface of the battery 3.

(バッテリー交換ロボットの概略構成)
図2に示すように、ロボット5は、バス2からのバッテリー3の引抜きおよびバス2へのバッテリー3の差込みを行うバッテリー抜差機構17と、バッテリー抜差機構17を昇降させる昇降機構18と、上下方向を軸方向としてバッテリー抜差機構17および昇降機構18を回動させる回動機構19と、バッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19を左右方向へ移動させる水平移動機構20とを備えている。また、ロボット5は、検出用マーク8を検出するための検出機構21を備えている(図10参照)。
(Schematic configuration of battery replacement robot)
As shown in FIG. 2, the robot 5 includes a battery insertion / removal mechanism 17 that pulls out the battery 3 from the bus 2 and inserts the battery 3 into the bus 2, a lifting mechanism 18 that lifts and lowers the battery insertion / removal mechanism 17, A rotation mechanism 19 for rotating the battery insertion / removal mechanism 17 and the lifting mechanism 18 with the vertical direction as an axial direction, and a horizontal movement mechanism 20 for moving the battery insertion / removal mechanism 17, the lifting mechanism 18 and the rotation mechanism 19 in the left-right direction; It has. Further, the robot 5 includes a detection mechanism 21 for detecting the detection mark 8 (see FIG. 10).

バッテリー抜差機構17は、バッテリー3の引抜き時および差込み時にバッテリー3が搭載されるバッテリー搭載部22を有するバッテリー搭載機構23と、バッテリー3の引抜き時および差込み時にバッテリー3に係合してバッテリー搭載部22上でバッテリー3を移動させるバッテリー係合部24(図6参照)を有するバッテリー移動機構25とを備えている。バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24は、バス2に近づく方向およびバス2から離れる方向へ移動可能となっている。   The battery insertion / removal mechanism 17 includes a battery mounting mechanism 23 having a battery mounting portion 22 on which the battery 3 is mounted when the battery 3 is pulled out and inserted, and a battery mounting mechanism that is engaged with the battery 3 when the battery 3 is pulled out and inserted. And a battery moving mechanism 25 having a battery engaging portion 24 (see FIG. 6) for moving the battery 3 on the portion 22. The battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 are movable in a direction approaching the bus 2 and a direction away from the bus 2.

また、バッテリー抜差機構17は、略四角筒状に形成された保持部材26に保持されている。保持部材26は、その下端側を構成する第1保持部材27と、その上端側を構成する第2保持部材28とを備えている。第1保持部材27は、上側が開口する角溝状に形成され、第2保持部材28は、下側が開口する角溝状に形成されている。保持部材26は、第1保持部材27と第2保持部材28とが上下方向で組み合わされて固定されることで、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向の両端が開口する略四角筒状に形成されている。   The battery insertion / removal mechanism 17 is held by a holding member 26 formed in a substantially rectangular tube shape. The holding member 26 includes a first holding member 27 constituting the lower end side thereof and a second holding member 28 constituting the upper end side thereof. The first holding member 27 is formed in a rectangular groove shape that opens on the upper side, and the second holding member 28 is formed in a rectangular groove shape that opens on the lower side. The holding member 26 is a substantially square in which both ends of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 in the moving direction are opened by the first holding member 27 and the second holding member 28 being combined and fixed in the vertical direction. It is formed in a cylindrical shape.

(バッテリー搭載機構の構成)
図6は、図2に示すバッテリー抜差機構17および昇降機構18を正面から示す図である。図7は、図6のH−H方向からバッテリー抜差機構17および昇降機構18を示す図である。図8は、図6に示すバッテリー搭載機構23を正面から説明するための図である。図9は、図6に示すバッテリー搭載機構23を側面から説明するための図である。図10は、図6に示すバッテリー搭載機構23を上面から説明するための図である。図11は、図8に示すローラ32の拡大断面図である。
(Configuration of battery mounting mechanism)
FIG. 6 is a diagram showing the battery insertion / removal mechanism 17 and the lifting mechanism 18 shown in FIG. 2 from the front. FIG. 7 is a diagram showing the battery insertion / removal mechanism 17 and the lifting mechanism 18 from the HH direction in FIG. 6. FIG. 8 is a view for explaining the battery mounting mechanism 23 shown in FIG. 6 from the front. FIG. 9 is a view for explaining the battery mounting mechanism 23 shown in FIG. 6 from the side. FIG. 10 is a view for explaining the battery mounting mechanism 23 shown in FIG. 6 from above. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the roller 32 shown in FIG.

バッテリー搭載機構23は、上述のバッテリー搭載部22に加え、バス2に近づく方向およびバス2から離れる方向へバッテリー搭載部22を移動させる搭載部移動機構30を備えている。   In addition to the battery mounting portion 22 described above, the battery mounting mechanism 23 includes a mounting portion moving mechanism 30 that moves the battery mounting portion 22 in a direction approaching the bus 2 and a direction away from the bus 2.

バッテリー搭載部22は、上下方向に扁平した扁平なブロック状に形成されている。バッテリー搭載部22の上面には、バッテリー3の下面に当接する複数のローラ31、32が回転可能に取り付けられている。図10に示すように、複数のローラ31は、バッテリー搭載部22の移動方向に所定の間隔で配置され、複数のローラ32も、ローラ31と同様に、バッテリー搭載部22の移動方向に所定の間隔で配置されている。また、ローラ31とローラ32とは、バッテリー搭載部22の移動方向に直交する方向において、所定の間隔をあけた状態で配置されている。   The battery mounting portion 22 is formed in a flat block shape that is flat in the vertical direction. A plurality of rollers 31 and 32 that are in contact with the lower surface of the battery 3 are rotatably attached to the upper surface of the battery mounting portion 22. As shown in FIG. 10, the plurality of rollers 31 are arranged at predetermined intervals in the moving direction of the battery mounting portion 22, and the plurality of rollers 32 are also set in the moving direction of the battery mounting portion 22 in the same manner as the rollers 31. Arranged at intervals. In addition, the roller 31 and the roller 32 are arranged with a predetermined interval in a direction orthogonal to the moving direction of the battery mounting portion 22.

ローラ31は、フラットローラである。一方、ローラ32は、図11に示すように、内周側に向かって窪む溝部32aが外周面に形成された溝付きローラである。溝部32aは、バッテリー3の下面に形成される突起部12が係合可能となるように形成されており、バッテリー搭載部22の所定の位置にバッテリー3が搭載されると、溝部32aに突起部12が係合する。本形態では、溝部32aに突起部12が係合することで、バッテリー搭載部22の移動方向に直交する方向で、バッテリー搭載部22に対してバッテリー3が位置決めされる。   The roller 31 is a flat roller. On the other hand, as shown in FIG. 11, the roller 32 is a grooved roller in which a groove 32a that is recessed toward the inner peripheral side is formed on the outer peripheral surface. The groove 32a is formed so that the protrusion 12 formed on the lower surface of the battery 3 can be engaged, and when the battery 3 is mounted at a predetermined position of the battery mounting portion 22, the protrusion is formed on the groove 32a. 12 is engaged. In this embodiment, the protrusion 3 is engaged with the groove 32 a, whereby the battery 3 is positioned with respect to the battery mounting portion 22 in a direction orthogonal to the moving direction of the battery mounting portion 22.

搭載部移動機構30は、バッテリー搭載部22を移動させるための構成として、モータ33と、ボールネジ等のネジ部材34と、ネジ部材34に螺合するナット部材35とを備えている。また、搭載部移動機構30は、バッテリー搭載部22を案内するための構成として、直線状に形成されたガイドレール36と、ガイドレール36に係合するとともにガイドレール36に沿って相対移動可能なガイドブロック37とを備えている。   The mounting unit moving mechanism 30 includes a motor 33, a screw member 34 such as a ball screw, and a nut member 35 that is screwed into the screw member 34 as a configuration for moving the battery mounting unit 22. Further, the mounting unit moving mechanism 30 is configured to guide the battery mounting unit 22, and is linearly formed, and engages with the guide rail 36 and is relatively movable along the guide rail 36. A guide block 37 is provided.

モータ33は、バッテリー搭載部22の後端部の上面側に固定されている。ネジ部材34は、バッテリー搭載部22の下面側に回転可能に保持されている。モータ33とネジ部材34とは、プーリやベルト等を介して連結されている。ナット部材35は、第1保持部材27に固定されている。また、ガイドレール36は、バッテリー搭載部22の下面側に固定され、ガイドブロック37は、第1保持部材27に固定されている。そのため、本形態では、モータ33が回転すると、バッテリー搭載部22は、ガイドレール36およびガイドブロック37に案内されて、第1保持部材27に対して直線状に移動する。   The motor 33 is fixed to the upper surface side of the rear end portion of the battery mounting portion 22. The screw member 34 is rotatably held on the lower surface side of the battery mounting portion 22. The motor 33 and the screw member 34 are connected via a pulley, a belt, or the like. The nut member 35 is fixed to the first holding member 27. The guide rail 36 is fixed to the lower surface side of the battery mounting portion 22, and the guide block 37 is fixed to the first holding member 27. Therefore, in this embodiment, when the motor 33 rotates, the battery mounting portion 22 is guided by the guide rail 36 and the guide block 37 and moves linearly with respect to the first holding member 27.

(バッテリー移動機構の構成)
図12は、図6に示すバッテリー移動機構25を正面から説明するための図である。図13は、図6に示すバッテリー移動機構25を側面から説明するための図である。図14は、図13に示すバッテリー係合部24がバス2から離れる方向へ移動したときの状態を側面から説明するための図である。図15は、図13のJ部の拡大図である。図16は、図13のK部の拡大図である。図17は、図13のL部の拡大図である。図18は、図6に示すバッテリー移動機構25を上面から説明するための図である。図19(A)は、図18のM部の拡大図であり、図19(B)は、図18のN部の拡大図である。
(Configuration of battery moving mechanism)
FIG. 12 is a view for explaining the battery moving mechanism 25 shown in FIG. 6 from the front. FIG. 13 is a view for explaining the battery moving mechanism 25 shown in FIG. 6 from the side. FIG. 14 is a view for explaining the state when the battery engaging portion 24 shown in FIG. 13 moves away from the bus 2 from the side. FIG. 15 is an enlarged view of a portion J in FIG. FIG. 16 is an enlarged view of a portion K in FIG. FIG. 17 is an enlarged view of a portion L in FIG. FIG. 18 is a view for explaining the battery moving mechanism 25 shown in FIG. 6 from above. FIG. 19A is an enlarged view of a portion M in FIG. 18, and FIG. 19B is an enlarged view of a portion N in FIG.

バッテリー移動機構25は、上述のバッテリー係合部24に加え、バス2に近づく方向およびバス2から離れる方向へバッテリー係合部24を移動させる係合部移動機構39と、バッテリー係合部24を移動可能に保持するとともに第2保持部材28に移動可能に保持される移動保持部材40とを備えている。   In addition to the battery engaging portion 24 described above, the battery moving mechanism 25 includes an engaging portion moving mechanism 39 that moves the battery engaging portion 24 in a direction approaching the bus 2 and a direction away from the bus 2, and a battery engaging portion 24. And a movable holding member 40 that is held movably and held by the second holding member 28.

バッテリー係合部24は、バッテリー3の取手部11に係合する係合爪部41と、係合爪部41を上下動させるエアシリンダ42と、エアシリンダ42が取り付けられる基部43とを備えている。係合爪部41は、エアシリンダ42の可動側に固定され、エアシリンダ42の固定側は、基部43の先端面に固定されている。   The battery engaging portion 24 includes an engaging claw portion 41 that engages with the handle portion 11 of the battery 3, an air cylinder 42 that moves the engaging claw portion 41 up and down, and a base portion 43 to which the air cylinder 42 is attached. Yes. The engaging claw portion 41 is fixed to the movable side of the air cylinder 42, and the fixed side of the air cylinder 42 is fixed to the distal end surface of the base portion 43.

係合爪部41は、エアシリンダ42に固定される固定部41aと、取手部11に係合する爪部41bとを備えている。爪部41bは、取手部11の前端部分とバッテリー3の前面との間に上側から入って取手部11に係合する。爪部41bが取手部11に係合する際には、爪部41bが解除部材14を押して、バッテリー収容部4の側壁7に形成される係合孔と固定部材13との係合状態を解除する。そのため、爪部41bが取手部11に係合すると、バッテリー抜差機構17によるバッテリー3の引抜きや差込みが可能になる。   The engaging claw portion 41 includes a fixing portion 41 a that is fixed to the air cylinder 42 and a claw portion 41 b that engages with the handle portion 11. The claw portion 41 b enters from the upper side between the front end portion of the handle portion 11 and the front surface of the battery 3 and engages with the handle portion 11. When the claw portion 41 b engages with the handle portion 11, the claw portion 41 b pushes the release member 14 to release the engagement state between the engagement hole formed in the side wall 7 of the battery housing portion 4 and the fixing member 13. To do. Therefore, when the claw portion 41 b is engaged with the handle portion 11, the battery 3 can be pulled out and inserted by the battery pulling mechanism 17.

移動保持部材40は、バッテリー係合部24の移動方向に細長い長尺状に形成されている。また、移動保持部材40は、バッテリー係合部24の移動方向から見たときの形状が略H形状となるように形成されている。   The movement holding member 40 is formed in a long and narrow shape in the moving direction of the battery engaging portion 24. Further, the movement holding member 40 is formed so that the shape when viewed from the moving direction of the battery engaging portion 24 is substantially H-shaped.

係合部移動機構39は、バッテリー係合部24および移動保持部材40を移動させるための構成として、モータ44と、ボールネジ等のネジ部材45と、ネジ部材45に螺合するナット部材46と、プーリ47、48と、プーリ47、48に架け渡されるベルト49とを備えている。また、係合部移動機構39は、バッテリー係合部24および移動保持部材40を案内するための構成として、直線状に形成されたガイドレール50と、ガイドレール50に係合するとともにガイドレール50に沿って相対移動可能なガイドブロック51とを備え、バッテリー係合部24を案内するための構成として、直線状に形成されたガイドレール52と、ガイドレール52に係合するとともにガイドレール52に沿って相対移動可能なガイドブロック53とを備えている。   The engaging portion moving mechanism 39 includes a motor 44, a screw member 45 such as a ball screw, a nut member 46 that is screwed to the screw member 45, and a structure for moving the battery engaging portion 24 and the movement holding member 40. Pulleys 47 and 48 and a belt 49 spanning the pulleys 47 and 48 are provided. Further, the engaging portion moving mechanism 39 is configured to guide the battery engaging portion 24 and the movement holding member 40, and engages with the guide rail 50 formed in a straight line, the guide rail 50, and the guide rail 50. And a guide block 51 that is relatively movable along the guide rail 52. As a configuration for guiding the battery engaging portion 24, the guide rail 52 that is linearly formed, and the guide rail 52 that engages with the guide rail 52 and And a guide block 53 that is relatively movable along.

モータ44は、第2保持部材28の後端部の上面に固定されている。ネジ部材45は、第2保持部材28の上面部に回転可能に保持されている。モータ44とネジ部材45とは、プーリやベルト等を介して連結されている。ナット部材46は、移動保持部材40の後端部に固定されている。プーリ47は、移動保持部材40の後端部に回転可能に保持され、プーリ48は、移動保持部材40の前端部に回転可能に保持されている。   The motor 44 is fixed to the upper surface of the rear end portion of the second holding member 28. The screw member 45 is rotatably held on the upper surface portion of the second holding member 28. The motor 44 and the screw member 45 are connected via a pulley, a belt, or the like. The nut member 46 is fixed to the rear end portion of the movement holding member 40. The pulley 47 is rotatably held at the rear end portion of the movement holding member 40, and the pulley 48 is rotatably held at the front end portion of the movement holding member 40.

ベルト49は、ベルト固定部材54を介してバッテリー係合部24の基部43に固定されるとともに、ベルト固定部材55を介して第2保持部材28の上面部に固定されている。具体的には、第2保持部材28から移動保持部材40が突出して、図16に示すように、プーリ47の近傍にベルト固定部材55が配置されるときに、図15に示すように、プーリ48の近傍にベルト固定部材54が配置され、かつ、第2保持部材28の中に移動保持部材40が収まって、図14に示すように、プーリ48の近傍にベルト固定部材55が配置されるときに、プーリ47の近傍にベルト固定部材54が配置されるように、ベルト49は、ベルト固定部材54、55を介して基部43および第2保持部材28に固定されている。   The belt 49 is fixed to the base portion 43 of the battery engaging portion 24 via the belt fixing member 54 and is fixed to the upper surface portion of the second holding member 28 via the belt fixing member 55. Specifically, when the movable holding member 40 protrudes from the second holding member 28 and the belt fixing member 55 is disposed in the vicinity of the pulley 47 as shown in FIG. 16, the pulley as shown in FIG. The belt fixing member 54 is disposed in the vicinity of 48, and the movable holding member 40 is accommodated in the second holding member 28, and the belt fixing member 55 is disposed in the vicinity of the pulley 48 as shown in FIG. Sometimes, the belt 49 is fixed to the base 43 and the second holding member 28 via the belt fixing members 54 and 55 so that the belt fixing member 54 is disposed in the vicinity of the pulley 47.

ガイドレール50は、第2保持部材28の上面部に固定され、ガイドブロック51は、移動保持部材40の上面に固定されている。ガイドレール52は、移動保持部材40の下面に固定され、ガイドブロック53は、バッテリー係合部24の基部43の上端側に固定されている。   The guide rail 50 is fixed to the upper surface portion of the second holding member 28, and the guide block 51 is fixed to the upper surface of the moving holding member 40. The guide rail 52 is fixed to the lower surface of the movement holding member 40, and the guide block 53 is fixed to the upper end side of the base portion 43 of the battery engaging portion 24.

本形態では、モータ44が回転すると、ネジ部材45とナット部材46とによって、バッテリー係合部24とともに移動保持部材40がガイドレール50およびガイドブロック51に案内されて、第2保持部材28に対して直線状に移動する。また、モータ44が回転すると、プーリ47、48とベルト49とによって、バッテリー係合部24がガイドレール52およびガイドブロック53に案内されて、移動保持部材40に対して直線状に相対移動する。   In the present embodiment, when the motor 44 is rotated, the moving holding member 40 is guided to the guide rail 50 and the guide block 51 together with the battery engaging portion 24 by the screw member 45 and the nut member 46, so that the second holding member 28 is moved. Move in a straight line. When the motor 44 rotates, the battery engaging portion 24 is guided by the guide rail 52 and the guide block 53 by the pulleys 47 and 48 and the belt 49, and relatively moves linearly with respect to the movement holding member 40.

(バッテリー抜差機構の概略動作)
バス2からのバッテリー3の引抜きを行う際には、まず、バッテリー搭載部22がバス2に近づく方向へ移動して保持部材26から前側へ突出する。その後、バッテリー係合部24がバス2に近づく方向へ移動して保持部材26から前側へ突出する。その後、係合爪部41が下降してバッテリー3の取手部11に係合する。その後、バッテリー係合部24がバス2から離れる方向へ移動する。バッテリー係合部24が所定量移動して、バッテリー3がバッテリー搭載部22に搭載されると、その後、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24が同期しながら、バス2から離れる方向へ移動する。その後、係合爪部41が上昇して取手部11から外れると、バス2からのバッテリー3の引抜きが完了する。
(Schematic operation of the battery insertion / extraction mechanism)
When the battery 3 is pulled out from the bus 2, first, the battery mounting portion 22 moves in a direction approaching the bus 2 and protrudes forward from the holding member 26. Thereafter, the battery engaging portion 24 moves in a direction approaching the bus 2 and protrudes from the holding member 26 to the front side. Thereafter, the engaging claw portion 41 descends and engages with the handle portion 11 of the battery 3. Thereafter, the battery engaging portion 24 moves away from the bus 2. When the battery engaging portion 24 moves by a predetermined amount and the battery 3 is mounted on the battery mounting portion 22, the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 thereafter move away from the bus 2 while being synchronized. . Thereafter, when the engaging claw portion 41 is lifted and detached from the handle portion 11, the extraction of the battery 3 from the bus 2 is completed.

また、バス2へのバッテリー3の差込みを行う際には、まず、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24が同期しながら、バス2に近づく方向へ移動する。その後、バッテリー係合部24がバス2に近づく方向へ移動して、バス2へのバッテリー3の差込みを行う。その後、係合爪部41が上昇し、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24がバス2から離れる方向へ移動して、バス2へのバッテリー3の差込みが完了する。   When the battery 3 is inserted into the bus 2, first, the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 move in a direction approaching the bus 2 while being synchronized. Thereafter, the battery engaging portion 24 moves in a direction approaching the bus 2 and the battery 3 is inserted into the bus 2. Thereafter, the engaging claw portion 41 is raised, the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 are moved away from the bus 2, and the insertion of the battery 3 into the bus 2 is completed.

本形態のバッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24は、バッテリー3の引抜きおよび差込みを行うためにバッテリー3の引抜き時および差込み時にバス2に近づく方向へ移動する可動部である。なお、バス2からのバッテリー3の引抜き時には、後述のように、検出機構21によって、バッテリー3の位置等が検出される。また、図8、図10に示すように、第1保持部材27には、バス2から引き抜かれたバッテリー3を位置決めして固定するための位置決め部材56が固定されている。図10に示すように、位置決め部材56には、固定部材13が係合する係合凹部56aが形成されている。また、図12、図18に示すように、基部43の先端面の中心には、バッテリー3の前面に固定されるICチップとデータをやりとりするためのRFリーダ57が固定されている。   The battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 of this embodiment are movable portions that move in a direction approaching the bus 2 when the battery 3 is pulled out and inserted in order to pull out and insert the battery 3. Note that, when the battery 3 is pulled out from the bus 2, the position of the battery 3 is detected by the detection mechanism 21 as described later. As shown in FIGS. 8 and 10, the first holding member 27 is fixed with a positioning member 56 for positioning and fixing the battery 3 pulled out from the bus 2. As shown in FIG. 10, the positioning member 56 is formed with an engaging recess 56 a with which the fixing member 13 is engaged. As shown in FIGS. 12 and 18, an RF reader 57 for exchanging data with an IC chip fixed to the front surface of the battery 3 is fixed at the center of the front end surface of the base portion 43.

(昇降機構、第1連結機構および第2連結機構の構成)
図20は、図6に示す昇降機構18を上面から説明するための図である。図21は、図6に示す第1連結機構61の構成を説明するための図であり、(A)は第1連結機構61を正面から説明するための図、(B)は(A)のP−P方向から第1連結機構61を説明するための図である。図22は、図6に示す第2連結機構62の構成を説明するための図であり、(A)は第2連結機構62を正面から説明するための図、(B)は(A)のQ−Q方向から第2連結機構62を説明するための図である。図23は、図6に示す保持部材26を傾けたときの状態を正面から説明するための図である。
(Configuration of lifting mechanism, first coupling mechanism and second coupling mechanism)
FIG. 20 is a view for explaining the lifting mechanism 18 shown in FIG. 6 from above. FIG. 21 is a diagram for explaining the configuration of the first coupling mechanism 61 shown in FIG. 6, (A) is a diagram for explaining the first coupling mechanism 61 from the front, and (B) is a diagram of (A). It is a figure for demonstrating the 1st connection mechanism 61 from PP direction. FIG. 22 is a diagram for explaining the configuration of the second coupling mechanism 62 shown in FIG. 6, (A) is a diagram for explaining the second coupling mechanism 62 from the front, and (B) is a diagram of (A). It is a figure for demonstrating the 2nd connection mechanism 62 from QQ direction. FIG. 23 is a diagram for explaining a state when the holding member 26 shown in FIG. 6 is tilted from the front.

昇降機構18は、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向と上下方向とに直交する方向(以下、この方向を「第1方向」とする。)の両端側のそれぞれに配置される第1昇降機構59および第2昇降機構60を備えている。第1昇降機構59は、第1連結機構61によって、第1保持部材27の第1方向の一端側に連結されている。第2昇降機構60は、第2連結機構62によって、第1保持部材27の第1方向の他端側に連結されている。第1昇降機構59および第2昇降機構60は、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向から見たときの第1方向に対して保持部材26を傾けるために、個別に駆動可能となっている。また、保持部材26は、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向から見たときの第1方向に対して傾斜可能となるように第1昇降機構59および第2昇降機構60に連結されている。   The elevating mechanism 18 is disposed on each of both ends of a direction perpendicular to the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 and the vertical direction (hereinafter, this direction is referred to as “first direction”). A first lifting mechanism 59 and a second lifting mechanism 60 are provided. The first elevating mechanism 59 is connected to one end side of the first holding member 27 in the first direction by the first connecting mechanism 61. The second elevating mechanism 60 is connected to the other end side of the first holding member 27 in the first direction by the second connecting mechanism 62. The first elevating mechanism 59 and the second elevating mechanism 60 can be driven individually to tilt the holding member 26 with respect to the first direction when viewed from the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24. It has become. The holding member 26 is connected to the first elevating mechanism 59 and the second elevating mechanism 60 so as to be inclined with respect to the first direction when viewed from the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24. Has been.

第1昇降機構59および第2昇降機構60は、バッテリー抜差機構17および保持部材26とともに上下方向へ移動する昇降部材63と、昇降部材63を昇降可能に保持する柱状部材64と、昇降部材63を昇降させる昇降駆動機構65とを備えている。柱状部材64は、上下方向に細長い柱状に形成されている。図6に示すように、第1昇降機構59を構成する柱状部材64の上端と、第2昇降機構60を構成する柱状部材64の上端とは、連結部材66によって連結されており、2個の柱状部材64と連結部材66とによって、門型のフレームが構成されている。   The first elevating mechanism 59 and the second elevating mechanism 60 include an elevating member 63 that moves in the vertical direction together with the battery insertion / removal mechanism 17 and the holding member 26, a columnar member 64 that holds the elevating member 63 so as to be movable up and down, and an elevating member 63 And an elevating drive mechanism 65 for elevating and lowering. The columnar member 64 is formed in a column shape elongated in the vertical direction. As shown in FIG. 6, the upper end of the columnar member 64 constituting the first elevating mechanism 59 and the upper end of the columnar member 64 constituting the second elevating mechanism 60 are connected by a connecting member 66, and two pieces The columnar member 64 and the connecting member 66 constitute a portal frame.

昇降駆動機構65は、昇降部材63を昇降させるための構成として、モータ67と、ボールネジ等のネジ部材68と、ネジ部材68に螺合するナット部材69とを備えている。また、昇降駆動機構65は、昇降部材63を案内するための構成として、直線状に形成されたガイドレール70と、ガイドレール70に係合するとともにガイドレール70に沿って相対移動可能なガイドブロック71とを備えている。   The elevating drive mechanism 65 includes a motor 67, a screw member 68 such as a ball screw, and a nut member 69 that is screwed to the screw member 68 as a configuration for elevating the elevating member 63. The elevating drive mechanism 65 is configured to guide the elevating member 63 as a guide rail 70 formed in a linear shape, and a guide block that engages with the guide rail 70 and is relatively movable along the guide rail 70. 71.

モータ67は、柱状部材64の上端側に固定されている。ネジ部材68は、柱状部材64に回転可能に保持されている。モータ67とネジ部材68とは、カップリング72(図7参照)を介して連結されている。ナット部材69は、昇降部材63に固定されている。ガイドレール70は、柱状部材64の側面に固定され、ガイドブロック71は、昇降部材63に固定されている。そのため、本形態では、モータ67が回転すると、昇降部材63は、ガイドレール70およびガイドブロック71に案内されて、柱状部材64に対して上下動する。   The motor 67 is fixed to the upper end side of the columnar member 64. The screw member 68 is rotatably held by the columnar member 64. The motor 67 and the screw member 68 are connected via a coupling 72 (see FIG. 7). The nut member 69 is fixed to the elevating member 63. The guide rail 70 is fixed to the side surface of the columnar member 64, and the guide block 71 is fixed to the elevating member 63. Therefore, in this embodiment, when the motor 67 rotates, the elevating member 63 is guided by the guide rail 70 and the guide block 71 and moves up and down with respect to the columnar member 64.

第1連結機構61は、図21に示すように、第1保持部材27の第1方向の一端側に固定される略筒状の筒状部材73と、筒状部材73の内周側に挿通される軸部材74と、第1昇降機構59を構成する昇降部材63に固定されるとともに軸部材74の両端側を保持する軸保持部材75とを備えている。軸部材74は、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向を軸方向として軸保持部材75に保持されている。   As shown in FIG. 21, the first coupling mechanism 61 is inserted into the substantially cylindrical tubular member 73 fixed to one end side of the first holding member 27 in the first direction, and the inner peripheral side of the tubular member 73. And a shaft holding member 75 that is fixed to the lifting member 63 constituting the first lifting mechanism 59 and holds both end sides of the shaft member 74. The shaft member 74 is held by the shaft holding member 75 with the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 as the axial direction.

筒状部材73の内周面は、円筒面となっており、軸部材74は、細長い円柱状に形成されている。筒状部材73の内周面と軸部材74の外周面との間には、テーパコロ軸受76が配置されている。筒状部材73は、軸部材74に対して相対回動可能となっており、第1昇降機構59の昇降部材63に対する軸部材74を中心とした保持部材26の相対回動が可能となっている。   The inner peripheral surface of the cylindrical member 73 is a cylindrical surface, and the shaft member 74 is formed in an elongated columnar shape. A tapered roller bearing 76 is disposed between the inner peripheral surface of the cylindrical member 73 and the outer peripheral surface of the shaft member 74. The cylindrical member 73 is rotatable relative to the shaft member 74, and the holding member 26 is rotatable relative to the lifting member 63 of the first lifting mechanism 59 around the shaft member 74. Yes.

第2連結機構62は、図22に示すように、第1保持部材27の第1方向の他端側に固定される軸保持部材77と、軸保持部材77にその両端側が保持される軸部材78と、第2昇降機構60を構成する昇降部材63に固定される軸保持部材79と、軸保持部材79にその両端側が保持される軸部材80と、軸部材78および軸部材80のそれぞれが挿通される2個の挿通孔81aが形成されたリンク部材81とを備えている。軸部材78は、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向を軸方向として軸保持部材77に保持され、軸部材80は、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向を軸方向として軸保持部材79に保持されている。また、軸部材78、80は、上側からこの順番で重なるように配置されている。   As shown in FIG. 22, the second coupling mechanism 62 includes a shaft holding member 77 that is fixed to the other end side in the first direction of the first holding member 27, and a shaft member that is held by both ends of the shaft holding member 77. 78, a shaft holding member 79 fixed to the lifting member 63 constituting the second lifting mechanism 60, a shaft member 80 whose both ends are held by the shaft holding member 79, and the shaft member 78 and the shaft member 80, respectively. And a link member 81 in which two insertion holes 81a are formed. The shaft member 78 is held by the shaft holding member 77 with the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 as the axial direction, and the shaft member 80 has the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 as the axis. It is held by the shaft holding member 79 as a direction. Moreover, the shaft members 78 and 80 are arrange | positioned so that it may overlap in this order from the upper side.

挿通孔81aの内周面は、円筒面となっており、軸部材78、80は、細長い円柱状に形成されている。挿通孔81aの内周面と軸部材78、80の外周面との間には、テーパコロ軸受82が配置されている。リンク部材81は、軸部材78、80のそれぞれに対して相対回動可能となっており、第2昇降機構60の昇降部材63に対する軸部材80を中心としたリンク部材81の相対回動と、保持部材26に対する軸部材78を中心としたリンク部材81の相対回動とが可能となっている。そのため、第2昇降機構60の昇降部材63に対する保持部材26の相対回動と第1方向への相対移動とが可能となっている。   The inner peripheral surface of the insertion hole 81a is a cylindrical surface, and the shaft members 78 and 80 are formed in an elongated columnar shape. A tapered roller bearing 82 is disposed between the inner peripheral surface of the insertion hole 81 a and the outer peripheral surfaces of the shaft members 78 and 80. The link member 81 is rotatable relative to each of the shaft members 78, 80, and the relative rotation of the link member 81 around the shaft member 80 with respect to the lifting member 63 of the second lifting mechanism 60, The relative rotation of the link member 81 about the shaft member 78 with respect to the holding member 26 is possible. Therefore, relative rotation of the holding member 26 with respect to the lifting member 63 of the second lifting mechanism 60 and relative movement in the first direction are possible.

本形態では、第1昇降機構59の昇降部材63の移動量と第2昇降機構60の昇降部材63の移動量とが等しくなるようにモータ67が回転すると、保持部材26が水平方向と平行な状態を保ったまま昇降する。一方、第1昇降機構59のモータ67または第2昇降機構60のモータ67の一方のみが回転すると、あるいは、第1昇降機構59の昇降部材63の移動量と第2昇降機構60の昇降部材63の移動量とが異なるようにモータ67が回転すると、たとえば、図23に示すように、水平方向に対して保持部材26が傾く。   In this embodiment, when the motor 67 rotates so that the moving amount of the lifting member 63 of the first lifting mechanism 59 is equal to the moving amount of the lifting member 63 of the second lifting mechanism 60, the holding member 26 is parallel to the horizontal direction. Go up and down while maintaining the state. On the other hand, when only one of the motor 67 of the first elevating mechanism 59 or the motor 67 of the second elevating mechanism 60 rotates, or the movement amount of the elevating member 63 of the first elevating mechanism 59 and the elevating member 63 of the second elevating mechanism 60. When the motor 67 rotates so that the amount of movement differs, the holding member 26 tilts with respect to the horizontal direction, for example, as shown in FIG.

(回動機構および水平移動機構の構成)
図24は、図2に示す回動機構19および水平移動機構20を正面から説明するための図である。図25は、図2に示す回動機構19および水平移動機構20を上面から説明するための図である。図26は、図25のR−R方向から回動機構19および水平移動機構20を説明するための図である。図27(A)は、図25のU部の拡大図であり、図27(B)は、図25のV部の拡大図である。
(Configuration of rotation mechanism and horizontal movement mechanism)
FIG. 24 is a view for explaining the rotation mechanism 19 and the horizontal movement mechanism 20 shown in FIG. 2 from the front. FIG. 25 is a view for explaining the rotation mechanism 19 and the horizontal movement mechanism 20 shown in FIG. 2 from above. FIG. 26 is a view for explaining the rotation mechanism 19 and the horizontal movement mechanism 20 from the RR direction of FIG. 27A is an enlarged view of a U portion in FIG. 25, and FIG. 27B is an enlarged view of a V portion in FIG.

回動機構19は、バッテリー抜差機構17および昇降機構18が搭載されるとともに回動可能な回動部材85と、回動部材85を回動させる回動駆動機構86とを備えている。水平移動機構20は、バッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19が搭載されるとともに左右方向へ移動可能なスライド部材87と、スライド部材87を移動させる水平駆動機構88とを備えている。   The rotation mechanism 19 includes a rotation member 85 that can be rotated while the battery insertion / removal mechanism 17 and the elevating mechanism 18 are mounted, and a rotation drive mechanism 86 that rotates the rotation member 85. The horizontal movement mechanism 20 includes a slide member 87 on which the battery insertion / removal mechanism 17, the elevating mechanism 18, and the rotation mechanism 19 are mounted and movable in the left-right direction, and a horizontal drive mechanism 88 that moves the slide member 87. Yes.

回動部材85は、略円板状に形成されている。スライド部材87は、左右方向を長手方向とする略長方形の板状に形成されている。スライド部材87の左右方向の幅は、回動部材85の直径よりも大きくなっており、スライド部材87の前後方向の幅は、回動部材85の直径よりも小さくなっている。   The rotating member 85 is formed in a substantially disk shape. The slide member 87 is formed in a substantially rectangular plate shape whose longitudinal direction is the left-right direction. The width of the slide member 87 in the left-right direction is larger than the diameter of the rotating member 85, and the width of the slide member 87 in the front-rear direction is smaller than the diameter of the rotating member 85.

回動部材85は、スライド部材87の上側に配置されている。この回動部材85は、その曲率中心を中心に回動可能となっている。すなわち、回動部材85は、スライド部材87の上面側に回動可能に取り付けられている。回動部材85の上面には、2本の柱状部材64の下端が固定されている。具体的には、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の移動方向に直交する第1方向における回動部材85の上面の両端側のそれぞれに柱状部材64の下端が固定されている。   The rotating member 85 is disposed on the upper side of the slide member 87. The turning member 85 can turn around the center of curvature. That is, the rotation member 85 is rotatably attached to the upper surface side of the slide member 87. The lower ends of the two columnar members 64 are fixed to the upper surface of the rotating member 85. Specifically, the lower ends of the columnar members 64 are fixed to both ends of the upper surface of the rotating member 85 in the first direction orthogonal to the moving direction of the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24.

回動駆動機構86は、回動部材85を回動させるための構成として、駆動源としてのモータ90と、プーリ91、92と、ベルト93とを備えている。また、回動駆動機構86は、回動部材85を回動方向へ案内するための構成として、ガイドレール94と、ガイドレール94に上側から係合するとともにガイドレール94に沿って相対移動可能な複数のガイドブロック95とを備えている。本形態のガイドレール94は、回動ガイドレールであり、ガイドブロック95は、回動ガイドブロックである。   The rotation drive mechanism 86 includes a motor 90 as a drive source, pulleys 91 and 92, and a belt 93 as a configuration for rotating the rotation member 85. Further, the rotation drive mechanism 86 is configured to guide the rotation member 85 in the rotation direction, engages with the guide rail 94 from the upper side, and is relatively movable along the guide rail 94. A plurality of guide blocks 95 are provided. In this embodiment, the guide rail 94 is a rotation guide rail, and the guide block 95 is a rotation guide block.

モータ90およびプーリ91、92は、回動部材85の径方向外側に配置されている。具体的には、モータ90およびプーリ91、92は、左右方向における回動部材85の径方向外側に配置されている。モータ90は、その出力軸が下方向を向くように、スライド部材87の上面側に固定されている。モータ90の出力軸には、減速機が取り付けられており、この減速機にプーリ91が固定されている。すなわち、モータ90の出力軸には、減速機を介してプーリ91が固定されている。プーリ91は、外周面に歯が形成された歯付きプーリである。プーリ91の前側および後ろ側のそれぞれに、プーリ92が配置されている。プーリ92は、スライド部材87の上面側に配置されるとともに、スライド部材87に回転可能に支持されている。   The motor 90 and the pulleys 91 and 92 are disposed on the radially outer side of the rotating member 85. Specifically, the motor 90 and the pulleys 91 and 92 are disposed on the radially outer side of the rotating member 85 in the left-right direction. The motor 90 is fixed to the upper surface side of the slide member 87 so that its output shaft faces downward. A reduction gear is attached to the output shaft of the motor 90, and a pulley 91 is fixed to the reduction gear. That is, the pulley 91 is fixed to the output shaft of the motor 90 via the speed reducer. The pulley 91 is a toothed pulley having teeth formed on the outer peripheral surface. A pulley 92 is disposed on each of the front side and the rear side of the pulley 91. The pulley 92 is disposed on the upper surface side of the slide member 87 and is rotatably supported by the slide member 87.

ベルト93は、一方の面に歯が形成された歯付きベルトである。ベルト93は、プーリ91、92と、回動部材85の外周面とに架け渡されている。本形態では、ベルト93の歯が形成された一方の面がプーリ91の外周面に当接し、ベルト93の歯が形成されていない平坦な他方の面がプーリ92および回動部材85の外周面に当接するように、プーリ91、92と回動部材85の外周面とにベルト93が架け渡されている。プーリ92は、ベルト93に張力を与えるためのテンションプーリである。   The belt 93 is a toothed belt having teeth formed on one surface. The belt 93 is stretched over the pulleys 91 and 92 and the outer peripheral surface of the rotating member 85. In this embodiment, one surface on which the teeth of the belt 93 are formed contacts the outer peripheral surface of the pulley 91, and the other flat surface on which the teeth of the belt 93 are not formed is the outer peripheral surface of the pulley 92 and the rotating member 85. A belt 93 is bridged between the pulleys 91 and 92 and the outer peripheral surface of the rotating member 85 so as to abut against the belt. The pulley 92 is a tension pulley for applying tension to the belt 93.

本形態の回動部材85の回動範囲は、約180°となっている。そのため、ベルト93には、回動部材85の外周面に常に当接している部分がある。本形態では、ベルト93の、回動部材85の外周面に常に当接している部分の一部は、回動部材85の外周面に固定されている。なお、本形態では、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行う位置に対して、ロボット5が180°回動すると、バッファステーションに対するバッテリー3の搬入や搬出が可能になる。   The rotation range of the rotation member 85 of this embodiment is about 180 °. Therefore, the belt 93 has a portion that is always in contact with the outer peripheral surface of the rotating member 85. In this embodiment, a part of the belt 93 that is always in contact with the outer peripheral surface of the rotating member 85 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating member 85. In this embodiment, when the robot 5 rotates 180 ° with respect to the position where the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the battery 3 can be carried into and out of the buffer station.

ガイドレール94は、円環状に形成されており、スライド部材87の上面に固定されている。すなわち、ガイドレール94は、回動部材85の下面側に配置されている。ガイドレール94は、上下方向から見たときに、円環状に形成されるガイドレール94の曲率中心と回動部材85の曲率中心とが略一致するように、スライド部材87の上面に固定されている。   The guide rail 94 is formed in an annular shape and is fixed to the upper surface of the slide member 87. That is, the guide rail 94 is disposed on the lower surface side of the rotating member 85. The guide rail 94 is fixed to the upper surface of the slide member 87 so that the center of curvature of the guide rail 94 formed in an annular shape and the center of curvature of the rotating member 85 substantially coincide with each other when viewed in the vertical direction. Yes.

ガイドブロック95は、回動部材85の下面側に固定されている。複数のガイドブロック95は、回動部材85の曲率中心を中心とする円環状に配置されている。また、複数のガイドブロック95は、回動部材85の曲率中心を中心にして等角度ピッチで配置されている。本形態では、7個のガイドブロック95が回動部材85の曲率中心を中心にして等角度ピッチで配置されている。以下の説明では、7個のガイドブロック95を個別に表す場合には、7個のガイドブロック95のそれぞれをガイドブロック95A〜95Gと表記する。図25に示すように、ガイドブロック95A〜95Gは、円周方向にこの順番で配置されている。   The guide block 95 is fixed to the lower surface side of the rotating member 85. The plurality of guide blocks 95 are arranged in an annular shape centering on the center of curvature of the rotating member 85. The plurality of guide blocks 95 are arranged at an equiangular pitch with the center of curvature of the rotation member 85 as the center. In this embodiment, seven guide blocks 95 are arranged at an equiangular pitch with the center of curvature of the rotation member 85 as the center. In the following description, when the seven guide blocks 95 are individually represented, each of the seven guide blocks 95 is represented as guide blocks 95A to 95G. As shown in FIG. 25, the guide blocks 95A to 95G are arranged in this order in the circumferential direction.

本形態では、モータ90が回転すると、回動部材85は、ガイドレール94およびガイドブロック95に案内されてスライド部材87に対して回動する。また、モータ90が回転すると、回動部材85は、その曲率中心を中心にして回動する。   In this embodiment, when the motor 90 rotates, the rotation member 85 is guided by the guide rail 94 and the guide block 95 and rotates with respect to the slide member 87. When the motor 90 rotates, the rotating member 85 rotates about the center of curvature.

水平駆動機構88は、スライド部材87を移動させるための構成として、モータ97と、プーリ98、99と、ベルト100とを備えている。また、水平駆動機構88は、スライド部材87を左右方向へ案内するための構成として、直線状に形成された2本のガイドレール101と、ガイドレール101に上側から係合するとともにガイドレール101に沿って相対移動可能な複数のガイドブロック102とを備えている。本形態のガイドレール101は、直動ガイドレールであり、ガイドブロック102は、直動ガイドブロックである。   The horizontal drive mechanism 88 includes a motor 97, pulleys 98 and 99, and a belt 100 as a configuration for moving the slide member 87. Further, the horizontal drive mechanism 88 is configured to guide the slide member 87 in the left-right direction, and is engaged with the two guide rails 101 formed in a straight line, the guide rails 101 from above and the guide rails 101. And a plurality of guide blocks 102 that can move relative to each other. The guide rail 101 of this embodiment is a linear motion guide rail, and the guide block 102 is a linear motion guide block.

2本のガイドレール101は、前後方向に所定の間隔をあけた状態で配置されている。また、ガイドレール101は、左右方向に所定のピッチで配置される複数の支持部材103(図1参照)の上面に固定されている。支持部材103は、スライド部材87の下側に配置されている。2本のガイドレール101は、図25に示すように、ガイドレール94と交差するように配置されている。また、2本のガイドレール101のうちの一方のガイドレール101と回動部材85の曲率中心との前後方向の距離と、他方のガイドレール101と回動部材85の曲率中心との前後方向の距離とが等しくなるように、2本のガイドレール101が配置されている。   The two guide rails 101 are arranged with a predetermined interval in the front-rear direction. Moreover, the guide rail 101 is being fixed to the upper surface of the several support member 103 (refer FIG. 1) arrange | positioned with a predetermined pitch in the left-right direction. The support member 103 is disposed below the slide member 87. The two guide rails 101 are arranged so as to intersect with the guide rail 94 as shown in FIG. Further, the distance in the front-rear direction between one guide rail 101 of the two guide rails 101 and the center of curvature of the rotating member 85 and the direction of the front-rear direction between the other guide rail 101 and the center of curvature of the rotating member 85 are the same. Two guide rails 101 are arranged so that the distances are equal.

ガイドブロック102は、スライド部材87の下面に固定されている。具体的には、スライド部材87の下面に、前後方向に所定の間隔をあけた状態で2個の固定部材104が固定されており、この固定部材104のそれぞれの下面に、複数のガイドブロック102が固定されている。固定部材104は、左右方向に細長いブロック状に形成されている。固定部材104は、左右方向において、固定部材104の中心と回動部材85の曲率中心とが略同じ位置に配置されるようにスライド部材87に固定されている。また、2個の固定部材104のうちの一方の固定部材104と回動部材85の曲率中心との前後方向の距離と、他方の固定部材104と回動部材85の曲率中心との前後方向の距離とが等しくなるように、2個の固定部材104が配置されている。   The guide block 102 is fixed to the lower surface of the slide member 87. Specifically, two fixing members 104 are fixed to the lower surface of the slide member 87 with a predetermined interval in the front-rear direction, and a plurality of guide blocks 102 are fixed to each lower surface of the fixing member 104. Is fixed. The fixing member 104 is formed in a block shape elongated in the left-right direction. The fixing member 104 is fixed to the slide member 87 so that the center of the fixing member 104 and the center of curvature of the rotating member 85 are disposed at substantially the same position in the left-right direction. Further, the distance in the front-rear direction between one of the two fixing members 104 and the center of curvature of the rotating member 85 and the direction of the front-rear direction between the other fixing member 104 and the center of curvature of the rotating member 85 are the same. Two fixing members 104 are arranged so that the distances are equal.

複数のガイドブロック102は、左右方向に一定のピッチで固定部材104の下面に固定されている。本形態では、2個の固定部材104のそれぞれに4個のガイドブロック102が固定されている。以下の説明では、8個のガイドブロック102を個別に表す場合には、8個のガイドブロック102のそれぞれをガイドブロック102A〜102Hと表記する。図25に示すように、ガイドブロック102A〜102Dは、一方の固定部材104に固定されるとともに左右方向にこの順番で配置され、ガイドブロック102E〜102Hは、他方の固定部材104に固定されるとともに左右方向にこの順番で配置されている。また、ガイドブロック102A、102Eとガイドブロック102D、102Hとは、左右方向における固定部材104の中心線に対して対称に配置され、ガイドブロック102B、102Fとガイドブロック102C、102Gとは、左右方向における固定部材104の中心線に対して対称に配置されている。   The plurality of guide blocks 102 are fixed to the lower surface of the fixing member 104 at a constant pitch in the left-right direction. In this embodiment, four guide blocks 102 are fixed to each of the two fixing members 104. In the following description, when the eight guide blocks 102 are individually represented, each of the eight guide blocks 102 is represented as guide blocks 102A to 102H. As shown in FIG. 25, the guide blocks 102A to 102D are fixed to one fixing member 104 and arranged in this order in the left-right direction, and the guide blocks 102E to 102H are fixed to the other fixing member 104. They are arranged in this order in the left-right direction. The guide blocks 102A and 102E and the guide blocks 102D and 102H are arranged symmetrically with respect to the center line of the fixing member 104 in the left and right direction, and the guide blocks 102B and 102F and the guide blocks 102C and 102G are in the left and right direction. The fixing member 104 is arranged symmetrically with respect to the center line.

モータ97およびプーリ98、99は、回動部材85の径方向外側に配置されている。具体的には、モータ97およびプーリ98、99は、左右方向における回動部材85の径方向外側であって、回動部材85を挟んで、モータ90およびプーリ91、92の反対側に配置されている。モータ97は、その出力軸が前後方向を向くように、スライド部材87の上面側に固定されている。モータ97の出力軸には、減速機が取り付けられており、この減速機にプーリ98が固定されている。プーリ98は、外周面に歯が形成された歯付きプーリである。プーリ98の左下側および右下側のそれぞれに、プーリ99が配置されている。プーリ99は、スライド部材87に回転可能に支持されている。   The motor 97 and the pulleys 98 and 99 are disposed on the radially outer side of the rotating member 85. Specifically, the motor 97 and the pulleys 98 and 99 are arranged on the outer side in the radial direction of the rotating member 85 in the left-right direction and on the opposite side of the motor 90 and the pulleys 91 and 92 with the rotating member 85 interposed therebetween. ing. The motor 97 is fixed to the upper surface side of the slide member 87 so that its output shaft faces the front-rear direction. A reduction gear is attached to the output shaft of the motor 97, and a pulley 98 is fixed to the reduction gear. The pulley 98 is a toothed pulley having teeth formed on the outer peripheral surface. A pulley 99 is disposed on each of the lower left side and the lower right side of the pulley 98. The pulley 99 is rotatably supported by the slide member 87.

ベルト100は、一方の面に歯が形成された歯付きのベルトである。ベルト100の一端は、複数の支持部材103のうちの左端に配置される支持部材103に固定され、ベルト100の他端は、複数の支持部材103のうちの右端に配置される支持部材103に固定されている。また、ベルト100は、プーリ98、99に架け渡されている。ベルト100の、歯が形成された一方の面の一部は、プーリ98の外周面に係合しており、左右方向におけるプーリ99の外側では、ベルト100の一方の面が下側を向き、ベルト100の他方の面が上側を向いている。プーリ99は、ベルト100に張力を与えるためのテンションプーリである。   The belt 100 is a toothed belt having teeth formed on one surface. One end of the belt 100 is fixed to the support member 103 arranged at the left end of the plurality of support members 103, and the other end of the belt 100 is fixed to the support member 103 arranged at the right end of the plurality of support members 103. It is fixed. The belt 100 is stretched around pulleys 98 and 99. A part of one surface of the belt 100 on which teeth are formed is engaged with the outer peripheral surface of the pulley 98, and on the outer side of the pulley 99 in the left-right direction, one surface of the belt 100 faces downward, The other surface of the belt 100 faces upward. The pulley 99 is a tension pulley for applying tension to the belt 100.

本形態では、モータ97が回転すると、ガイドレール101およびガイドブロック102に案内されてスライド部材87が左右方向へ直線状に移動する。   In this embodiment, when the motor 97 rotates, the slide member 87 is linearly moved in the left-right direction by being guided by the guide rail 101 and the guide block 102.

スライド部材87の左右方向の両端には、左右方向におけるプーリ99の外側において上側を向いているベルト100の他方の面(歯が形成されていない面)の上に溜まるゴミや砂等の異物を除去するためのブラシ106が取り付けられている。具体的には、スライド部材87の左右方向の一端に、ブラシ保持部材107を介して、ブラシ106が取り付けられ、スライド部材87の左右方向の他端に、ブラシ保持部材108を介して、ブラシ106が取り付けられている。   At both ends in the left-right direction of the slide member 87, foreign matter such as dust and sand accumulated on the other surface (surface on which no teeth are formed) of the belt 100 facing upward on the outside of the pulley 99 in the left-right direction. A brush 106 for removal is attached. Specifically, a brush 106 is attached to one end in the left-right direction of the slide member 87 via a brush holding member 107, and the brush 106 is attached to the other end in the left-right direction of the slide member 87 via a brush holding member 108. Is attached.

ブラシ106は、その毛先がベルト100の他方の面に接触するように、ブラシ保持部材107、108に保持されており、スライド部材87が左右方向へ移動すると、ベルト100の他方の面に載っているゴミ等の異物がブラシ106に掃き取られて除去される。本形態のブラシ106は、フラット型のブラシであり、図27に示すように、その厚み方向が左右方向に対してわずか傾くように、ブラシ保持部材107、108に保持されている。そのため、スライド部材87が左右方向へ移動する際にブラシ106によって掃き取られた異物は、スライド部材87の移動に伴って、ベルト100の他方の面から前後方向の一方側へ落下する。   The brush 106 is held by the brush holding members 107 and 108 so that the tip of the brush contacts the other surface of the belt 100. When the slide member 87 moves in the left-right direction, the brush 106 is placed on the other surface of the belt 100. Foreign matter such as dust is swept by the brush 106 and removed. The brush 106 of this embodiment is a flat brush, and is held by brush holding members 107 and 108 so that the thickness direction thereof is slightly inclined with respect to the left-right direction as shown in FIG. Therefore, the foreign matter swept away by the brush 106 when the slide member 87 moves in the left-right direction falls from the other surface of the belt 100 to one side in the front-rear direction as the slide member 87 moves.

図25に示すように、ガイドブロック95Aは、第1昇降機構59の下側に配置され、ガイドブロック95Eは、第2昇降機構60の下側に配置されている。すなわち、ガイドブロック95Aは、第1昇降機構59を構成する柱状部材64の下側で回動部材85の下面側に固定され、ガイドブロック95Eは、第2昇降機構60を構成する柱状部材64の下側で回動部材85の下面側に固定されている。   As shown in FIG. 25, the guide block 95 </ b> A is disposed below the first lifting mechanism 59, and the guide block 95 </ b> E is disposed below the second lifting mechanism 60. That is, the guide block 95 </ b> A is fixed to the lower surface side of the rotating member 85 below the columnar member 64 that constitutes the first elevating mechanism 59, and the guide block 95 </ b> E is the columnar member 64 that constitutes the second elevating mechanism 60. The lower side is fixed to the lower surface side of the rotating member 85.

また、本形態では、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、図25に示すように、ガイドブロック95が配置されている。すなわち、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、ガイドブロック95Bは、ガイドブロック102Aの上側の近傍に配置され、ガイドブロック95Cは、ガイドブロック102Bおよびガイドブロック102Cの上側の近傍に配置され、ガイドブロック95Dは、ガイドブロック102Dの上側の近傍に配置されている。具体的には、ガイドブロック95Bは、ガイドブロック102Aの上側かつ前後左右方向の内側に配置され、ガイドブロック95Dは、ガイドブロック102Dの上側かつ前後左右方向の内側に配置されている。また、ガイドブロック95Cは、ガイドブロック102Bおよびガイドブロック102Cの上側かつ前後方向の外側に配置されるとともに、ガイドブロック95Cとガイドブロック102Bとの距離と、ガイドブロック95Cとガイドブロック102Cとの距離とが等しくなるように配置されている。   In this embodiment, when the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, a guide block 95 is disposed as shown in FIG. That is, when the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the guide block 95B is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102A, and the guide block 95C is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102B and the guide block 102C. The guide block 95D is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102D. Specifically, the guide block 95B is disposed above the guide block 102A and inside the front / rear / left / right direction, and the guide block 95D is disposed above the guide block 102D and inside the front / rear / left / right direction. The guide block 95C is arranged above the guide block 102B and the guide block 102C and outside in the front-rear direction, the distance between the guide block 95C and the guide block 102B, and the distance between the guide block 95C and the guide block 102C. Are arranged to be equal.

また、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、ガイドブロック95Fは、ガイドブロック102Gの上側の近傍に配置され、ガイドブロック95Gは、ガイドブロック102Fの上側の近傍に配置されている。具体的には、ガイドブロック95Fは、ガイドブロック102Gの上側かつ前後左右方向の外側に配置されるとともに、上下方向でガイドブロック95Fの一部とガイドブロック102Gの一部とが重なるように配置されている。また、ガイドブロック95Gは、ガイドブロック102Fの上側かつ前後左右方向の外側に配置されるとともに、上下方向でガイドブロック95Gの一部とガイドブロック102Fの一部とが重なるように配置されている。   When the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the guide block 95F is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102G, and the guide block 95G is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102F. Specifically, the guide block 95F is disposed above the guide block 102G and outside the front / rear / left / right direction, and is disposed so that a part of the guide block 95F and a part of the guide block 102G overlap in the vertical direction. ing. The guide block 95G is disposed above the guide block 102F and outside in the front-rear and left-right directions, and is disposed so that a part of the guide block 95G and a part of the guide block 102F overlap in the vertical direction.

また、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、左右方向において、ガイドブロック95Bは、ガイドブロック102Aとガイドブロック102Bとの間に配置され、ガイドブロック95Cは、ガイドブロック102Bとガイドブロック102Cとの間に配置され、ガイドブロック95Dは、ガイドブロック102Cとガイドブロック102Dとの間に配置され、ガイドブロック95Fは、ガイドブロック102Gとガイドブロック102Hとの間に配置され、ガイドブロック95Gは、ガイドブロック102Eとガイドブロック102Fとの間に配置されている。   When the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the guide block 95B is arranged between the guide block 102A and the guide block 102B in the left-right direction, and the guide block 95C is arranged between the guide block 102B and the guide block 102C. The guide block 95D is disposed between the guide block 102C and the guide block 102D, the guide block 95F is disposed between the guide block 102G and the guide block 102H, and the guide block 95G is It is arranged between the guide block 102E and the guide block 102F.

また、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、前後方向において、ガイドブロック102A〜102Dは、ガイドブロック95B、95Dとガイドブロック95Cとの間に配置され、ガイドブロック102E〜102Hは、ガイドブロック95F、95Gとガイドブロック95A、95Eとの間に配置されている。すなわち、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、前後方向において、一方のガイドレール101は、ガイドブロック95B、95Dとガイドブロック95Cとの間に配置され、他方のガイドレール101は、ガイドブロック95F、95Gとガイドブロック95A、95Eとの間に配置されている。   When the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the guide blocks 102A to 102D are arranged between the guide blocks 95B and 95D and the guide block 95C in the front-rear direction, and the guide blocks 102E to 102H are Arranged between the blocks 95F and 95G and the guide blocks 95A and 95E. That is, when the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, in the front-rear direction, one guide rail 101 is disposed between the guide blocks 95B and 95D and the guide block 95C, and the other guide rail 101 is a guide. Arranged between the blocks 95F and 95G and the guide blocks 95A and 95E.

また、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、上下方向から見たときに前後方向に平行でかつ回動部材85の曲率中心を通過する線上にガイドブロック95Cの中心が配置されるように、ガイドブロック95Cが配置されている。なお、バス2に対するバッテリー3の引抜きや差込みを行うときには、前後方向において、ガイドブロック95Cが配置される側に、バッテリー3が交換されるバス2が停止している。   Further, when the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the center of the guide block 95C is arranged on a line that is parallel to the front-rear direction and passes through the center of curvature of the rotating member 85 when viewed from above and below. In addition, a guide block 95C is disposed. When the battery 3 is pulled out or inserted into the bus 2, the bus 2 for replacing the battery 3 is stopped on the side where the guide block 95C is disposed in the front-rear direction.

本形態のガイドブロック95A、95Eは、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、柱状部材64の下側に配置される第1回動ガイドブロックである。また、ガイドブロック95B〜95D、95G、95Fは、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、直動ガイドブロックであるガイドブロック102A〜102D、102F、102Gの上側の近傍に配置される第2回動ガイドブロックである。   The guide blocks 95 </ b> A and 95 </ b> E of the present embodiment are first rotation guide blocks that are arranged below the columnar member 64 when the battery 3 is pulled out or inserted. The guide blocks 95B to 95D, 95G, and 95F are second rotation guides that are arranged near the upper side of the guide blocks 102A to 102D, 102F, and 102G that are linear motion guide blocks when the battery 3 is pulled out or inserted. It is a block.

なお、バッテリー交換システム1は、スライド部材87に搭載されるバッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19の左右方向の可動範囲内に作業者が入ったか否かを検出して、モータ97を非常停止等させるための検出機構(図示省略)を備えている。この検出機構は、互いに対向するように配置される発光部と受光部とを有する光学式センサである。本形態では、スライド部材87の左端側に、発光部または受光部の一方が取り付けられ、複数の支持部材103のうちの左端に配置される支持部材103の上側に、発光部または受光部の他方が配置されており、この発光部から受光部へ向かう光が遮られると、スライド部材87の左側において、バッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19の左右方向の可動範囲内に作業者が入ったことが検出される。また、スライド部材87の右端側に、発光部または受光部の一方が取り付けられ、複数の支持部材103のうちの右端に配置される支持部材103の上側に、発光部または受光部の他方が配置されており、この発光部から受光部へ向かう光が遮られると、スライド部材87の右側において、バッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19の左右方向の可動範囲内に作業者が入ったことが検出される。また、スライド部材87の前後方向の全域で、バッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19の左右方向の可動範囲内に作業者が入ったか否かを検出することが可能となるように、発光部は、前後方向に配列される複数の発光素子を備え、受光部は、前後方向に配列される複数の受光素子を備えている。なお、バッテリー抜差機構17、昇降機構18および回動機構19の左右方向の可動範囲内に作業者が入ったか否かを検出する検出機構は、カメラであっても良い。   The battery replacement system 1 detects whether or not an operator has entered the movable range of the battery insertion / removal mechanism 17, the lifting / lowering mechanism 18, and the rotation mechanism 19 mounted on the slide member 87. A detection mechanism (not shown) for stopping the emergency stop 97 is provided. This detection mechanism is an optical sensor having a light emitting part and a light receiving part arranged so as to face each other. In this embodiment, one of the light emitting part or the light receiving part is attached to the left end side of the slide member 87, and the other of the light emitting part or the light receiving part is disposed above the support member 103 disposed at the left end of the plurality of support members 103. When the light traveling from the light emitting portion to the light receiving portion is blocked, the work is performed on the left side of the slide member 87 within the movable range in the left-right direction of the battery insertion / removal mechanism 17, the elevating mechanism 18, and the rotating mechanism 19. It is detected that a person has entered. In addition, one of the light emitting part or the light receiving part is attached to the right end side of the slide member 87, and the other of the light emitting part or the light receiving part is arranged above the support member 103 arranged at the right end of the plurality of support members 103. When the light traveling from the light emitting unit to the light receiving unit is blocked, the operator is placed on the right side of the slide member 87 within the movable range in the left-right direction of the battery insertion / removal mechanism 17, the elevating mechanism 18, and the rotating mechanism 19. It is detected that it has entered. In addition, it is possible to detect whether or not an operator has entered the movable range in the left-right direction of the battery insertion / removal mechanism 17, the elevating mechanism 18, and the rotation mechanism 19 in the entire front-rear direction of the slide member 87. The light emitting unit includes a plurality of light emitting elements arranged in the front-rear direction, and the light receiving unit includes a plurality of light receiving elements arranged in the front-rear direction. Note that the detection mechanism that detects whether or not an operator has entered the movable range in the left-right direction of the battery insertion / removal mechanism 17, the elevating mechanism 18, and the rotation mechanism 19 may be a camera.

(検出機構の構成およびバッテリーの位置検出動作)
図28は、図10に示す検出機構21によるバッテリー3の概略位置の検出方法を説明するための図である。図29は、図10に示す検出機構21によるバッテリー3の位置の検出方法を説明するための図である。
(Configuration of detection mechanism and battery position detection operation)
FIG. 28 is a diagram for explaining a method of detecting the approximate position of the battery 3 by the detection mechanism 21 shown in FIG. FIG. 29 is a diagram for explaining a method of detecting the position of the battery 3 by the detection mechanism 21 shown in FIG.

検出機構21は、レーザ光を射出する発光部と、この発光部から射出されバス2の側面2aやバッテリー置き台6の前面等で反射されたレーザ光を受光する受光部とを備えるレーザセンサである。この検出機構21は、図10に示すように、バッテリー搭載部22の前端側の上面に取り付けられている。また、検出機構21は、発光部と受光部とが水平方向で隣り合うように、バッテリー搭載部22に取り付けられている。本形態では、バッテリー置き台6に形成される2個の検出用マーク8に対応するように、2個の検出機構21がバッテリー搭載部22に取り付けられている。   The detection mechanism 21 is a laser sensor that includes a light emitting unit that emits laser light, and a light receiving unit that receives the laser light emitted from the light emitting unit and reflected by the side surface 2a of the bus 2, the front surface of the battery mount 6, and the like. is there. As shown in FIG. 10, the detection mechanism 21 is attached to the upper surface on the front end side of the battery mounting portion 22. The detection mechanism 21 is attached to the battery mounting portion 22 so that the light emitting portion and the light receiving portion are adjacent in the horizontal direction. In the present embodiment, two detection mechanisms 21 are attached to the battery mounting portion 22 so as to correspond to the two detection marks 8 formed on the battery mount 6.

検出機構21は、発光部から射出されたレーザ光を反射する反射物が所定の測定レンジ内にあるとオンの状態になり、レーザ光を反射する反射物が測定レンジ内にないとオフの状態になる。また、検出機構21では、検出機構21がオンの状態のときに、検出機構21と反射物との距離を検出することが可能となっている。   The detection mechanism 21 is turned on when a reflector that reflects the laser light emitted from the light emitting unit is within a predetermined measurement range, and is turned off when the reflector that reflects the laser light is not within the measurement range. become. The detection mechanism 21 can detect the distance between the detection mechanism 21 and the reflecting object when the detection mechanism 21 is on.

検出機構21によるバッテリー3の位置の検出は、たとえば、以下のように行われる。まず、バッテリー3が交換されるバス2が所定の停止位置に停止したときには、たとえば、バッテリー抜差機構17は、バッテリー収容部4よりもバス2の進行方向手前側で待機している。また、このときには、図28の実線で示すように、バッテリー搭載部22の前面がバス2の側面2aと向き合うとともに、バッテリー搭載部22は、バス2から離れる方向に後退している。また、このときには、たとえば、検出用マーク8と検出機構21とが略同じ高さとなる位置で、バッテリー抜差機構17が待機している。   For example, the position of the battery 3 is detected by the detection mechanism 21 as follows. First, when the bus 2 in which the battery 3 is replaced stops at a predetermined stop position, for example, the battery insertion / removal mechanism 17 stands by in front of the battery 2 in the traveling direction of the bus 2. At this time, as indicated by a solid line in FIG. 28, the front surface of the battery mounting portion 22 faces the side surface 2 a of the bus 2, and the battery mounting portion 22 is retracted away from the bus 2. At this time, for example, the battery insertion / removal mechanism 17 stands by at a position where the detection mark 8 and the detection mechanism 21 are substantially at the same height.

この状態から、図28の破線で示すように、検出機構21の発光部から射出されバス2の側面2aで反射されたレーザ光を受光した検出機構21がオンの状態となるまで、バッテリー搭載部22がバス2に向かって前進する。その後、バッテリー搭載部22がバッテリー収容部4に向かって左右方向へ移動する。   From this state, as shown by a broken line in FIG. 28, the battery mounting portion until the detection mechanism 21 receiving the laser light emitted from the light emitting portion of the detection mechanism 21 and reflected by the side surface 2a of the bus 2 is turned on. 22 advances toward bus 2. Thereafter, the battery mounting portion 22 moves in the left-right direction toward the battery housing portion 4.

バッテリー搭載部22がバッテリー収容部4に向かって移動して、図28の二点鎖線で示すように、バッテリー置き台6と側面2aとの境界に形成される段差2bを一方の検出機構21が通過すると、一方の検出機構21の発光部から射出されたレーザ光は、バッテリー置き台6の前面で反射される。本形態では、検出機構21の発光部からのレーザ光がバス2の側面2aで反射されるときに検出機構21がオンの状態となる場合には、検出機構21の発光部からのレーザ光がバッテリー置き台6の前面で反射されると検出機構21がオフの状態となるように、検出機構21の検出レンジが設定されている。そのため、段差2bを一方の検出機構21が通過すると、一方の検出機構21がオフの状態となる。すなわち、一方の検出機構21がオフの状態となることで、段差2bが検出される。また、段差2bが検出されることで、バッテリー置き台6の左右方向の端部が検出され、バッテリー置き台6の左右方向の端部が検出されることで、バッテリー置き台6に搭載されるバッテリー3の概略位置が検出される。   As the battery mounting portion 22 moves toward the battery housing portion 4, as shown by a two-dot chain line in FIG. 28, one detection mechanism 21 causes a step 2 b formed at the boundary between the battery mount 6 and the side surface 2 a. When passing, the laser light emitted from the light emitting part of one detection mechanism 21 is reflected by the front surface of the battery cradle 6. In this embodiment, when the detection mechanism 21 is turned on when the laser light from the light emitting portion of the detection mechanism 21 is reflected by the side surface 2a of the bus 2, the laser light from the light emitting portion of the detection mechanism 21 is The detection range of the detection mechanism 21 is set so that the detection mechanism 21 is turned off when reflected from the front surface of the battery mount 6. For this reason, when one detection mechanism 21 passes through the step 2b, one detection mechanism 21 is turned off. That is, the step 2b is detected when one detection mechanism 21 is turned off. Further, when the step 2b is detected, the left and right ends of the battery mount 6 are detected, and when the left and right ends of the battery mount 6 are detected, the battery mount 6 is mounted on the battery mount 6. The approximate position of the battery 3 is detected.

また、一方の検出機構21がオフになると、バッテリー搭載部22がバッテリー収容部4に向かって左右方向へ移動する際に、一方または他方の検出機構21によって任意の2点で検出された検出機構21とバス2の側面2aとの距離に基づいて、上下方向から見たときの左右方向に対するバス2の傾きが検出される。   When one detection mechanism 21 is turned off, the detection mechanism detected at any two points by one or the other detection mechanism 21 when the battery mounting portion 22 moves in the left-right direction toward the battery housing portion 4. Based on the distance between 21 and the side surface 2a of the bus 2, the inclination of the bus 2 with respect to the left-right direction when viewed from the vertical direction is detected.

その後、バッテリー3の概略位置の検出結果に基づいて、図29(A)に示すように、2個の検出用マーク8のそれぞれと、2個の検出機構21のそれぞれとが向き合うように、バッテリー搭載部22が左右方向へさらに移動する。このときには、上述のように検出されたバス2の傾きの検出結果に基づいて、バッテリー搭載部22の前面とバッテリー置き台6の前面とが略平行に向き合うように、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー抜差機構17の傾きが調整される。具体的には、回動部材85を回動させることで、バッテリー抜差機構17の傾きが調整される。   Thereafter, based on the detection result of the approximate position of the battery 3, as shown in FIG. 29A, the battery is arranged so that each of the two detection marks 8 and each of the two detection mechanisms 21 face each other. The mounting portion 22 further moves in the left-right direction. At this time, based on the detection result of the inclination of the bus 2 detected as described above, when viewed from above and below so that the front surface of the battery mounting portion 22 and the front surface of the battery mount 6 face each other substantially in parallel. The inclination of the battery insertion / removal mechanism 17 with respect to the left / right direction is adjusted. Specifically, the tilt of the battery insertion / removal mechanism 17 is adjusted by rotating the rotation member 85.

その後、検出機構21の発光部から射出され検出用マーク8で反射されたレーザ光を受光した検出機構21がオンの状態となるまで、バッテリー搭載部22がバッテリー置き台6に向かって前進する。その後、図29(B)、(C)に示すように、検出機構21の発光部からのレーザ光が左右方向で検出用マーク8を横切るように、バッテリー搭載部22が左右方向へ移動する。より具体的には、2個の検出機構21のそれぞれの発光部からのレーザ光が左右方向で2個の検出用マーク8のそれぞれを横切るように、バッテリー搭載部22が左右方向へ移動する。   Thereafter, the battery mounting portion 22 advances toward the battery mount 6 until the detection mechanism 21 that has received the laser light emitted from the light emitting portion of the detection mechanism 21 and reflected by the detection mark 8 is turned on. Thereafter, as shown in FIGS. 29B and 29C, the battery mounting portion 22 moves in the left-right direction so that the laser light from the light-emitting portion of the detection mechanism 21 crosses the detection mark 8 in the left-right direction. More specifically, the battery mounting portion 22 moves in the left-right direction so that the laser beams from the respective light-emitting portions of the two detection mechanisms 21 traverse each of the two detection marks 8 in the left-right direction.

本形態では、検出機構21の発光部からのレーザ光が検出用マーク8で反射されるときに検出機構21がオンの状態となる場合には、検出機構21の発光部からのレーザ光がバッテリー置き台6の前面で反射されると検出機構21がオフの状態となるように、検出機構21の検出レンジが設定されている。そのため、検出機構21の発光部からのレーザ光が左右方向で検出用マーク8を横切るように、バッテリー搭載部22を左右方向へ移動させて、検出機構21で検出用マーク8を検出することで、検出用マーク8の検出される部分(すなわち、レーザ光を反射する部分。以下、「被検出部分」とする。)の幅を検出することが可能である。   In this embodiment, when the detection mechanism 21 is turned on when the laser light from the light emitting unit of the detection mechanism 21 is reflected by the detection mark 8, the laser light from the light emitting unit of the detection mechanism 21 is the battery. The detection range of the detection mechanism 21 is set so that the detection mechanism 21 is turned off when reflected by the front surface of the cradle 6. Therefore, the detection mark 8 is detected by the detection mechanism 21 by moving the battery mounting portion 22 in the left-right direction so that the laser light from the light emitting portion of the detection mechanism 21 crosses the detection mark 8 in the left-right direction. It is possible to detect the width of the detected portion of the detection mark 8 (that is, the portion that reflects the laser beam; hereinafter referred to as “detected portion”).

また、本形態の検出用マーク8は、上下方向でその幅が変化する略三角形状に形成されている。そのため、検出用マーク8の被検出部分の幅を検出することで、検出用マーク8の高さを検出することが可能であり、検出用マーク8の高さを検出することで、検出用マーク8が形成されるバッテリー置き台6の高さを検出することが可能である。本形態では、バッテリー置き台6の高さが検出されることで、バッテリー置き台6に位置決めされて搭載されるバッテリー3の高さが検出される。   Further, the detection mark 8 of the present embodiment is formed in a substantially triangular shape whose width changes in the vertical direction. Therefore, it is possible to detect the height of the detection mark 8 by detecting the width of the detected portion of the detection mark 8, and by detecting the height of the detection mark 8, the detection mark 8 can be detected. It is possible to detect the height of the battery cradle 6 in which 8 is formed. In the present embodiment, the height of the battery 3 that is positioned and mounted on the battery cradle 6 is detected by detecting the height of the battery cradle 6.

また、検出機構21の発光部からのレーザ光が左右方向で検出用マーク8を横切るようにバッテリー搭載部22を移動させて、検出機構21で検出用マーク8を検出することで、検出用マーク8の被検出部分の左右方向の中心位置を検出することが可能である。本形態では、たとえば、この中心位置に基づいて、左右方向におけるバッテリー置き台6の位置が検出され、左右方向におけるバッテリー置き台6の位置が検出されることで、バッテリー置き台6に位置決めされて搭載されるバッテリー3の左右方向における位置が検出される。   Further, the detection mark 8 is detected by moving the battery mounting portion 22 so that the laser light from the light emitting portion of the detection mechanism 21 traverses the detection mark 8 in the left-right direction, and detecting the detection mark 8 by the detection mechanism 21. It is possible to detect the center position in the left-right direction of the eight detected portions. In this embodiment, for example, the position of the battery cradle 6 in the left-right direction is detected based on this center position, and the position of the battery cradle 6 in the left-right direction is detected, so that the battery cradle 6 is positioned. The position of the mounted battery 3 in the left-right direction is detected.

また、検出用マーク8の被検出部分の左右方向の中心位置と検出機構21との距離を検出機構21で検出することが可能であり、本形態では、たとえば、この中心位置と検出機構21との距離に基づいて、前後方向におけるバッテリー置き台6の位置が検出され、前後方向におけるバッテリー置き台6の位置が検出されることで、バッテリー置き台6に位置決めされて搭載されるバッテリー3の前後方向における位置が検出される。   Further, the distance between the center position in the left-right direction of the detected portion of the detection mark 8 and the detection mechanism 21 can be detected by the detection mechanism 21. In this embodiment, for example, the center position and the detection mechanism 21 The position of the battery cradle 6 in the front-rear direction is detected based on the distance, and the position of the battery cradle 6 in the front-rear direction is detected, so that the front and rear of the battery 3 positioned and mounted on the battery cradle 6 are detected. A position in the direction is detected.

また、2個の検出機構21のうちの一方の検出機構21で検出されたバッテリー置き台6の高さと、他方の検出機構21で検出されたバッテリー置き台6の高さとから、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー置き台6の傾きが検出される。また、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー置き台6の傾きが検出されることで、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー3の傾きが検出される。   Further, the height of the battery cradle 6 detected by one of the two detection mechanisms 21 and the height of the battery cradle 6 detected by the other detection mechanism 21 are viewed in the front-rear direction. The inclination of the battery mount 6 with respect to the left-right direction is detected. Further, by detecting the inclination of the battery stand 6 with respect to the left-right direction when viewed from the front-rear direction, the inclination of the battery 3 with respect to the left-right direction when viewed from the front-rear direction is detected.

また、2個の検出機構21のうちの一方の検出機構21で検出された検出機構21と検出用マーク8との距離と、他方の検出機構21で検出された検出機構21と検出用マーク8との距離とから、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー置き台6の傾きが検出される。また、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー置き台6の傾きが検出されることで、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー3の傾きが検出される。   Also, the distance between the detection mechanism 21 detected by one of the two detection mechanisms 21 and the detection mark 8, and the detection mechanism 21 detected by the other detection mechanism 21 and the detection mark 8. The inclination of the battery mount 6 with respect to the left-right direction when viewed from the up-down direction is detected. Further, by detecting the inclination of the battery pedestal 6 with respect to the left-right direction when viewed from the vertical direction, the inclination of the battery 3 with respect to the left-right direction when viewed from the vertical direction is detected.

前後左右方向におけるバッテリー3の位置、バッテリー3の高さ、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー3の傾き、および、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー3の傾きが検出されると、バッテリー3の下面の突起部12とバッテリー搭載部22のローラ32の溝部32aとが左右方向で略一致し、バッテリー3の下面とローラ31、32の上面とが略一致するとともに、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー3の傾きとバッテリー抜差機構17の傾きとが略一致し、かつ、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー3の傾きとバッテリー抜差機構17の傾きとが略一致するように、バッテリー抜差機構17の左右方向の位置、高さおよび傾きが調整される。   The position of the battery 3 in the front-rear and left-right directions, the height of the battery 3, the inclination of the battery 3 with respect to the left-right direction when viewed from the front-rear direction, and the inclination of the battery 3 with respect to the left-right direction when viewed from the up-down direction are detected. And the protrusion 12 on the lower surface of the battery 3 and the groove 32a of the roller 32 of the battery mounting portion 22 substantially coincide with each other in the left-right direction, and the lower surface of the battery 3 and the upper surfaces of the rollers 31 and 32 substantially coincide with each other. The inclination of the battery 3 with respect to the left-right direction when viewed from the side and the inclination of the battery insertion / removal mechanism 17 substantially coincide with each other, and the inclination of the battery 3 with respect to the left / right direction when viewed from the up-down direction Are adjusted so that the position, height, and inclination of the battery insertion / removal mechanism 17 in the left-right direction are substantially matched.

具体的には、水平移動機構20によってバッテリー抜差機構17の左右方向の位置が調整され、昇降機構18によって、バッテリー抜差機構17の高さが調整され、回動機構19によって、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー抜差機構17の傾きが調整される。また、第1昇降機構59または第2昇降機構60の一方を駆動することで、あるいは、第1昇降機構59の駆動量と第2昇降機構60の駆動量とを変えることで、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー抜差機構17の傾きが調整される。   Specifically, the horizontal position of the battery insertion / removal mechanism 17 is adjusted by the horizontal movement mechanism 20, the height of the battery insertion / removal mechanism 17 is adjusted by the elevating mechanism 18, and the vertical direction is adjusted by the rotation mechanism 19. The inclination of the battery insertion / removal mechanism 17 with respect to the left / right direction when viewed is adjusted. Further, by driving one of the first elevating mechanism 59 and the second elevating mechanism 60, or by changing the drive amount of the first elevating mechanism 59 and the drive amount of the second elevating mechanism 60, the front and rear directions can be seen. The inclination of the battery insertion / removal mechanism 17 with respect to the left / right direction is adjusted.

バッテリー抜差機構17の左右方向の位置、高さおよび傾きが調整されると、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24が前後方向へ移動して、バス2からバッテリー3が引き抜かれる。バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24が前後方向へ移動するときには、バッテリー置き台6とバッテリー搭載部22との間でバッテリー3が円滑に載り移るように、かつ、係合爪部41が取手部11に適切に係合するように、バッテリー3の前後方向の位置の検出結果に基づいて、バッテリー搭載部22およびバッテリー係合部24の前後方向への移動量が設定される。バス2からバッテリー3が引き抜かれると、ロボット5は、180°回動して、バッファステーションにバッテリー3を搬入する。また、ロボット5は、バッファステーションから充電済みのバッテリー3を搬出し、180°回動した後に、バス2へバッテリー3を差し込む。   When the position, height, and tilt of the battery insertion / removal mechanism 17 are adjusted, the battery mounting portion 22 and the battery engagement portion 24 move in the front-rear direction, and the battery 3 is pulled out from the bus 2. When the battery mounting portion 22 and the battery engaging portion 24 move in the front-rear direction, the engaging claw portion 41 is provided with a handle so that the battery 3 smoothly moves between the battery mount 6 and the battery mounting portion 22. Based on the detection result of the position of the battery 3 in the front-rear direction, the amount of movement of the battery mounting part 22 and the battery engagement part 24 in the front-rear direction is set so as to appropriately engage with the part 11. When the battery 3 is pulled out from the bus 2, the robot 5 rotates 180 ° and carries the battery 3 into the buffer station. Further, the robot 5 takes out the charged battery 3 from the buffer station, rotates 180 °, and then inserts the battery 3 into the bus 2.

なお、上下方向から見たときの左右方向に対するバッテリー置き台6の傾き(すなわち、バス2の傾き)は、バス2の停止精度によって変動する。また、前後方向から見たときの左右方向に対するバッテリー置き台6の傾き(すなわち、バス2の傾き)は、バス2が停止する地面の状態によって変動する。また、バス2には複数のバッテリー3が搭載されるとともに1個のバッテリー3の重量は数百kgであるため、バッテリー3の搭載位置によっては、バッテリー3の交換時にバス2からバッテリー3が順次、引き抜かれていくと、前後方向から見たときの左右方向に対するバス2の傾きが変動する。   Note that the inclination of the battery cradle 6 with respect to the left-right direction when viewed from the top-bottom direction (that is, the inclination of the bus 2) varies depending on the stopping accuracy of the bus 2. In addition, the inclination of the battery cradle 6 with respect to the left-right direction when viewed from the front-rear direction (that is, the inclination of the bus 2) varies depending on the state of the ground where the bus 2 stops. Also, since a plurality of batteries 3 are mounted on the bus 2 and the weight of one battery 3 is several hundred kg, depending on the mounting position of the battery 3, the batteries 3 are sequentially transferred from the bus 2 when the battery 3 is replaced. As it is pulled out, the inclination of the bus 2 with respect to the left-right direction when viewed from the front-rear direction changes.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、ガイドブロック95A、95Eは、柱状部材64の下側で回動部材85の下面側に固定されている。そのため、バッテリー3の引抜き時や差込み時には、バッテリー搭載部22にバッテリー3が搭載されて柱状部材64に大きな荷重がかかるが、本形態では、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、柱状部材64にかかる大きな荷重を回動部材85の下面側に固定されるガイドブロック95A、95Eおよびガイドレール94で直接的に受けることが可能になる。したがって、本形態では、回動部材85を薄くして回動部材85の剛性を下げても回動部材85の変形を防止することが可能になる。すなわち、本形態では、回動部材85を薄型化することが可能になる。
(Main effects of this form)
As described above, in this embodiment, the guide blocks 95 </ b> A and 95 </ b> E are fixed to the lower surface side of the rotating member 85 below the columnar member 64. For this reason, when the battery 3 is pulled out or inserted, the battery 3 is mounted on the battery mounting portion 22 and a large load is applied to the columnar member 64. A large load can be directly received by the guide blocks 95A and 95E and the guide rail 94 fixed to the lower surface side of the rotating member 85. Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent the rotation member 85 from being deformed even if the rotation member 85 is thinned to reduce the rigidity of the rotation member 85. That is, in this embodiment, the rotating member 85 can be thinned.

また、柱状部材64から回動部材85に伝わった荷重は、複数のガイドブロック95A〜95Gに分散されて伝わるが、本形態では、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、ガイドブロック95Bが、ガイドブロック102Aの上側の近傍に配置され、ガイドブロック95Cが、ガイドブロック102Bおよびガイドブロック102Cの上側の近傍に配置され、ガイドブロック95Dが、ガイドブロック102Dの上側の近傍に配置されるとともに、ガイドブロック95Fが、ガイドブロック102Gの上側の近傍に配置され、ガイドブロック95Gが、ガイドブロック102Fの上側の近傍に配置されているため、スライド部材87の上面側に配置されるガイドブロック95B〜95D、95G、95Fに分散されて伝わった荷重を、スライド部材87の下面側に配置されるガイドブロック102A〜102D、102F、102G、固定部材104およびガイドレール101で直接的に受けることが可能になる。したがって、本形態では、スライド部材87を薄くしてスライド部材87の剛性を下げてもスライド部材87の変形を防止することが可能になる。すなわち、本形態では、スライド部材87を薄型化することが可能になる。   In addition, the load transmitted from the columnar member 64 to the rotating member 85 is distributed and transmitted to the plurality of guide blocks 95A to 95G. In this embodiment, the guide block 95B is used when the battery 3 is pulled out or inserted. The guide block 95C is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102B, the guide block 95D is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102D, and the guide block 95D is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102D. Is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102G, and the guide block 95G is disposed in the vicinity of the upper side of the guide block 102F. Therefore, the guide blocks 95B to 95D, 95G, The load that is dispersed and transmitted to 95F Guide block 102A~102D disposed on the lower surface side of the de member 87, 102F, 102G, it is possible to directly receive a fixed member 104 and the guide rail 101. Therefore, in this embodiment, even if the slide member 87 is thinned to reduce the rigidity of the slide member 87, the slide member 87 can be prevented from being deformed. That is, in this embodiment, the slide member 87 can be thinned.

このように、本形態では、回動部材85およびスライド部材87を薄型化することが可能になる。そのため、本形態では、回動部材85およびスライド部材87の上側に配置されるバッテリー抜差機構17を比較的低い位置まで下げることが可能になる。特に本形態では、モータ90およびプーリ91、92が回動部材85の径方向外側に配置されているため(すなわち、モータ90およびプーリ91、92が回動部材85の下側または上側に配置されていないため)、バッテリー抜差機構17をより低い位置まで下げることが可能になる。したがって、本形態では、バス2の比較的低い位置にバッテリー3が搭載されていても、バス2に搭載されているバッテリー3をバッテリー抜差機構17で適切に引き抜いたり、差し込んだりすることが可能になる。すなわち、本形態では、バス2の比較的低い位置にバッテリー3が搭載されていても、バス2に搭載されているバッテリー3を適切に交換することが可能になる。   Thus, in this embodiment, it is possible to make the rotating member 85 and the slide member 87 thinner. Therefore, in this embodiment, it is possible to lower the battery insertion / removal mechanism 17 disposed above the rotation member 85 and the slide member 87 to a relatively low position. In particular, in the present embodiment, the motor 90 and the pulleys 91 and 92 are disposed on the radially outer side of the rotating member 85 (that is, the motor 90 and the pulleys 91 and 92 are disposed on the lower side or the upper side of the rotating member 85. Therefore, the battery pulling mechanism 17 can be lowered to a lower position. Therefore, in this embodiment, even if the battery 3 is mounted at a relatively low position on the bus 2, the battery 3 mounted on the bus 2 can be appropriately pulled out or inserted by the battery inserting / removing mechanism 17. become. That is, in this embodiment, even if the battery 3 is mounted at a relatively low position on the bus 2, the battery 3 mounted on the bus 2 can be appropriately replaced.

また、本形態では、ガイドブロック95A、95Eは、回動部材85の下面側に固定されており、回動部材85と一緒に回動するため、回動部材85が回動しても、ガイドブロック95A、95Eは、常に柱状部材64の下側に配置されている。したがって、回動部材85が回動しても、柱状部材64にかかる荷重をガイドブロック95A、95Eおよびガイドレール94で直接的に受けることが可能になる。   In this embodiment, the guide blocks 95A and 95E are fixed to the lower surface side of the rotation member 85 and rotate together with the rotation member 85. Therefore, even if the rotation member 85 rotates, the guide blocks 95A and 95E rotate. The blocks 95A and 95E are always disposed below the columnar member 64. Therefore, even if the rotation member 85 rotates, the load applied to the columnar member 64 can be directly received by the guide blocks 95A and 95E and the guide rail 94.

本形態では、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、左右方向において、ガイドブロック95Bは、ガイドブロック102Aとガイドブロック102Bとの間に配置され、ガイドブロック95Cは、ガイドブロック102Bとガイドブロック102Cとの間に配置され、ガイドブロック95Dは、ガイドブロック102Cとガイドブロック102Dとの間に配置され、ガイドブロック95Fは、ガイドブロック102Gとガイドブロック102Hとの間に配置され、ガイドブロック95Gは、ガイドブロック102Eとガイドブロック102Fとの間に配置されている。そのため、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、スライド部材87の、ガイドブロック95B〜95D、95G、95Fに伝わった荷重が作用する部分を、ガイドブロック102A〜102H、固定部材104およびガイドレール101によって左右方向の両側で支持することが可能になる。したがって、本形態では、スライド部材87の変形を効果的に防止することが可能になる。   In this embodiment, when the battery 3 is pulled out or inserted, the guide block 95B is disposed between the guide block 102A and the guide block 102B in the left-right direction, and the guide block 95C is formed between the guide block 102B and the guide block 102C. The guide block 95D is disposed between the guide block 102C and the guide block 102D, the guide block 95F is disposed between the guide block 102G and the guide block 102H, and the guide block 95G is It is disposed between 102E and the guide block 102F. Therefore, when the battery 3 is pulled out or inserted, portions of the slide member 87 to which the load transmitted to the guide blocks 95B to 95D, 95G, and 95F acts are left and right by the guide blocks 102A to 102H, the fixing member 104, and the guide rail 101. It becomes possible to support on both sides of the direction. Therefore, in this embodiment, it is possible to effectively prevent the slide member 87 from being deformed.

本形態では、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、前後方向において、一方のガイドレール101は、ガイドブロック95B、95Dとガイドブロック95Cとの間に配置され、他方のガイドレール101は、ガイドブロック95F、95Gとガイドブロック95A、95Eとの間に配置されている。そのため、スライド部材87の、ガイドブロック95に伝わった荷重が作用する部分を、前後方向におけるガイドレール101の両側に配置することができる。したがって、本形態では、スライド部材87の、ガイドブロック95に伝わった荷重が作用する部分が、前後方向における2本のガイドレール101の内側に集中している場合と比較して、スライド部材87の変形を防止することが可能になる。   In this embodiment, when the battery 3 is pulled out or inserted, one guide rail 101 is disposed between the guide blocks 95B and 95D and the guide block 95C in the front-rear direction, and the other guide rail 101 is the guide block 95F. , 95G and the guide blocks 95A, 95E. Therefore, portions of the slide member 87 where the load transmitted to the guide block 95 acts can be arranged on both sides of the guide rail 101 in the front-rear direction. Therefore, in this embodiment, the portion of the slide member 87 where the load transmitted to the guide block 95 acts is concentrated on the inside of the two guide rails 101 in the front-rear direction. It becomes possible to prevent deformation.

本形態では、ベルト93の歯が形成された一方の面がプーリ91の外周面に当接し、ベルト93の歯が形成されていない平坦な他方の面がプーリ92および回動部材85の外周面に当接するように、プーリ91、92と回動部材85の外周面とにベルト93が架け渡されている。そのため、回動部材85の外周面に歯を形成する必要がない。したがって、本形態では、回動部材85の構成を簡素化することが可能になる。また、本形態では、モータ90の出力軸に固定される歯付きのプーリ91の歯と、ベルト93の歯とが噛み合っているため、モータ90の動力を効率的にベルト93に伝達することが可能になる。   In this embodiment, one surface on which the teeth of the belt 93 are formed contacts the outer peripheral surface of the pulley 91, and the other flat surface on which the teeth of the belt 93 are not formed is the outer peripheral surface of the pulley 92 and the rotating member 85. A belt 93 is bridged between the pulleys 91 and 92 and the outer peripheral surface of the rotating member 85 so as to abut against the belt. Therefore, it is not necessary to form teeth on the outer peripheral surface of the rotating member 85. Therefore, in this embodiment, the configuration of the rotation member 85 can be simplified. In this embodiment, the teeth of the toothed pulley 91 fixed to the output shaft of the motor 90 and the teeth of the belt 93 mesh with each other, so that the power of the motor 90 can be efficiently transmitted to the belt 93. It becomes possible.

本形態では、ベルト93の、回動部材85の外周面に常に当接している部分の一部は、回動部材85の外周面に固定されている。そのため、本形態では、回動部材85の外周面に歯が形成されていなくても、回動部材85の外周面でのベルト93の滑りを防止することが可能になり、モータ90の動力を回動部材85に確実に伝達することが可能になる。   In this embodiment, a part of the belt 93 that is always in contact with the outer peripheral surface of the rotating member 85 is fixed to the outer peripheral surface of the rotating member 85. Therefore, in this embodiment, even if the outer peripheral surface of the rotating member 85 is not formed with teeth, the belt 93 can be prevented from slipping on the outer peripheral surface of the rotating member 85, and the power of the motor 90 can be reduced. It is possible to reliably transmit the rotation member 85.

(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

上述した形態では、第1昇降機構59を構成する柱状部材64の下側に1個のガイドブロック95Aが配置され、第2昇降機構60を構成する柱状部材64の下側に1個のガイドブロック95Eが配置されている。この他にもたとえば、第1昇降機構59を構成する柱状部材64の下側に2個以上のガイドブロック95が配置され、第2昇降機構60を構成する柱状部材64の下側に2個以上のガイドブロック95が配置されても良い。   In the embodiment described above, one guide block 95A is disposed below the columnar member 64 constituting the first lifting mechanism 59, and one guide block is disposed below the columnar member 64 constituting the second lifting mechanism 60. 95E is arranged. In addition to this, for example, two or more guide blocks 95 are arranged below the columnar member 64 constituting the first lifting mechanism 59, and two or more guide blocks 95 constituting the second lifting mechanism 60 are arranged below the columnar member 64. The guide block 95 may be arranged.

上述した形態では、ガイドブロック95A、95Eは、柱状部材64の下側に配置されている。この他にもたとえば、柱状部材64にかかる荷重をガイドブロック95A、95Eおよびガイドレール94で直接的に受けることが可能となるのであれば、ガイドブロック95A、95Eは、柱状部材64の下側の近傍に配置されても良い。   In the embodiment described above, the guide blocks 95 </ b> A and 95 </ b> E are disposed below the columnar member 64. In addition to this, for example, if it is possible to directly receive the load applied to the columnar member 64 by the guide blocks 95A and 95E and the guide rail 94, the guide blocks 95A and 95E are provided on the lower side of the columnar member 64. It may be arranged in the vicinity.

上述した形態では、ガイドブロック95B〜95D、95G、95Fは、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、ガイドブロック102A〜102D、102F、102Gの上側の近傍に配置されている。この他にもたとえば、バッテリー3の引抜き時や差込み時に、ガイドブロック95B〜95D、95G、95Fとガイドブロック102A〜102D、102F、102Gとが上下方向で重なるように、ガイドブロック95B〜95D、95G、95Fがガイドブロック102A〜102D、102F、102Gの上側に配置されても良い。この場合には、ガイドブロック95B〜95D、95G、95Fに分散されて伝わった荷重をガイドブロック102A〜102D、102F、102G、固定部材104およびガイドレール101でより直接的に受けることが可能になる。   In the embodiment described above, the guide blocks 95B to 95D, 95G, and 95F are disposed near the upper side of the guide blocks 102A to 102D, 102F, and 102G when the battery 3 is pulled out or inserted. In addition, for example, when the battery 3 is pulled out or inserted, the guide blocks 95B to 95D, 95G, and 95F and the guide blocks 102A to 102D, 102F, and 102G are overlapped in the vertical direction. , 95F may be disposed above the guide blocks 102A to 102D, 102F, 102G. In this case, the load distributed and transmitted to the guide blocks 95B to 95D, 95G, and 95F can be directly received by the guide blocks 102A to 102D, 102F, and 102G, the fixing member 104, and the guide rail 101. .

上述した形態では、ガイドレール94はスライド部材87に固定され、ガイドブロック95は回動部材85に固定されている。この他にもたとえば、ガイドレール94が回動部材85に固定され、ガイドブロック95がスライド部材87に固定されても良い。   In the embodiment described above, the guide rail 94 is fixed to the slide member 87 and the guide block 95 is fixed to the rotating member 85. In addition, for example, the guide rail 94 may be fixed to the rotating member 85 and the guide block 95 may be fixed to the slide member 87.

上述した形態では、回動部材85の外周面にベルト93の歯に噛み合う歯は形成されていないが、回動部材85の外周面にベルト93の歯に噛み合う歯が形成されても良い。この場合には、ベルト93の歯が形成された一方の面がプーリ91および回動部材85の外周面に当接するように、ベルト93が架け渡される。また、上述した形態では、ベルト93は、一方の面に歯が形成された歯付きベルトであるが、ベルト93は、歯が形成されていない平ベルトであっても良い。たとえば、ベルト93は、スチールベルト等であっても良い。   In the embodiment described above, teeth that mesh with the teeth of the belt 93 are not formed on the outer peripheral surface of the rotating member 85, but teeth that mesh with the teeth of the belt 93 may be formed on the outer peripheral surface of the rotating member 85. In this case, the belt 93 is stretched over so that the one surface on which the teeth of the belt 93 are formed contacts the pulley 91 and the outer peripheral surface of the rotating member 85. In the above-described embodiment, the belt 93 is a toothed belt having teeth formed on one surface, but the belt 93 may be a flat belt without teeth. For example, the belt 93 may be a steel belt or the like.

上述した形態では、ガイドレール94は、円環状に形成されている。この他にもたとえば、回動部材85の回動角度が狭い場合、あるいは、回動部材85の下面側に固定されるガイドブロック95の数が少ない場合には、ガイドレール94に代えて、円弧状に形成された複数のガイドレールが、回動部材85を案内するために必要となる箇所に設置されても良い。   In the embodiment described above, the guide rail 94 is formed in an annular shape. In addition, for example, when the rotation angle of the rotation member 85 is narrow, or when the number of guide blocks 95 fixed to the lower surface side of the rotation member 85 is small, the guide rail 94 is replaced with a circle. A plurality of guide rails formed in an arc shape may be installed at a location necessary for guiding the rotating member 85.

上述した形態では、検出機構21は、発光部と受光部とが水平方向で隣り合うように、バッテリー搭載部22に取り付けられている。この他にもたとえば、図30に示すように、検出機構21は、発光部と受光部とが上下方向(鉛直方向)で重なるように、バッテリー搭載部22に取り付けられても良い。発光部と受光部とが水平方向で隣り合うように、検出機構21が配置されている場合には、たとえば、図31に示すように、バッテリー置き台6の前面と検出用マーク8との境界において、バッテリー置き台6の前面で反射されたレーザ光が検出用マーク8で遮られて、受光部へ戻らないといった問題が生じうるが、発光部と受光部とが上下方向で重なるように、検出機構21が配置されていると、かかる問題の発生を防止することが可能になる。   In the embodiment described above, the detection mechanism 21 is attached to the battery mounting portion 22 so that the light emitting portion and the light receiving portion are adjacent in the horizontal direction. In addition to this, as shown in FIG. 30, for example, the detection mechanism 21 may be attached to the battery mounting portion 22 so that the light emitting portion and the light receiving portion overlap in the vertical direction (vertical direction). When the detection mechanism 21 is arranged so that the light emitting unit and the light receiving unit are adjacent to each other in the horizontal direction, for example, as shown in FIG. 31, the boundary between the front surface of the battery holder 6 and the detection mark 8. In this case, the laser beam reflected from the front surface of the battery mount 6 is blocked by the detection mark 8 and may not return to the light receiving unit. However, the light emitting unit and the light receiving unit overlap in the vertical direction. If the detection mechanism 21 is arranged, it is possible to prevent such a problem from occurring.

上述した形態では、検出用マーク8は、バッテリー置き台6の前面から突出する平板状に形成されている。この他にもたとえば、検出用マーク8は、バッテリー置き台6の前面から窪む凹部であっても良い。たとえば、図32に示すように、バッテリー置き台6の前壁を貫通する略正三角形状の貫通孔6aと、貫通孔6aを塞ぐようにバッテリー置き台6の前壁の後面に固定される反射板110とによって、検出用マーク8が形成されても良い。この場合には、バッテリー置き台6の製作時に、プレスによる抜き加工でバッテリー置き台6の前壁に貫通孔6aを形成することが可能になるため、平板状に形成される検出用マーク8をバッテリー置き台6の前面に固定する場合と比較して、検出用マーク8の位置精度を高めることが可能になる。   In the embodiment described above, the detection mark 8 is formed in a flat plate shape protruding from the front surface of the battery mount 6. In addition to this, for example, the detection mark 8 may be a recess recessed from the front surface of the battery mount 6. For example, as shown in FIG. 32, a substantially equilateral triangular through hole 6a penetrating the front wall of the battery cradle 6 and a reflection fixed to the rear surface of the front wall of the battery cradle 6 so as to close the through hole 6a. The detection mark 8 may be formed by the plate 110. In this case, since the through hole 6a can be formed in the front wall of the battery cradle 6 by a punching process when the battery cradle 6 is manufactured, the detection mark 8 formed in a flat plate shape is provided. Compared with the case of fixing to the front surface of the battery mount 6, the positional accuracy of the detection mark 8 can be increased.

上述した形態では、ロボット5は、バス2に搭載されるバッテリー3を交換するためのロボットであるが、ロボット5は、トラックや自家用車等のバス2以外の車両のバッテリー3を交換するためのロボットであっても良い。   In the embodiment described above, the robot 5 is a robot for exchanging the battery 3 mounted on the bus 2, but the robot 5 is for exchanging the battery 3 of a vehicle other than the bus 2 such as a truck or a private car. It may be a robot.

2 バス(車両)
3 バッテリー
5 バッテリー交換ロボット
17 バッテリー抜差機構
18 昇降機構
19 回動機構
20 水平移動機構
22 バッテリー搭載部(可動部)
24 バッテリー係合部(可動部)
63 昇降部材
64 柱状部材
85 回動部材
87 スライド部材
90 モータ(駆動源)
91 プーリ(歯付きプーリ)
93 ベルト(歯付きベルト)
94 ガイドレール(回動ガイドレール)
95 ガイドブロック(回動ガイドブロック)
95A、95E ガイドブロック(回動ガイドブロック、第1回動ガイドブロック)
95B〜95D、95G、95F ガイドブロック(回動ガイドブロック、第2回動ガイドブロック)
101 ガイドレール(直動ガイドレール)
102 ガイドブロック(直動ガイドブロック)
X 前後方向
Y 左右方向
Z 上下方向
2 Bus (vehicle)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Battery 5 Battery exchange robot 17 Battery insertion / extraction mechanism 18 Lifting mechanism 19 Rotation mechanism 20 Horizontal movement mechanism 22 Battery mounting part (movable part)
24 Battery engaging part (movable part)
63 Lifting member 64 Columnar member 85 Rotating member 87 Slide member 90 Motor (drive source)
91 pulley (pulley with teeth)
93 belt (toothed belt)
94 Guide rail (rotating guide rail)
95 Guide block (Rotating guide block)
95A, 95E guide block (turning guide block, first turning guide block)
95B to 95D, 95G, 95F Guide block (rotation guide block, second rotation guide block)
101 Guide rail (linear guide rail)
102 Guide block (linear motion guide block)
X Back and forth direction Y Left and right direction Z Up and down direction

Claims (8)

車両に搭載されているバッテリーを交換するためのバッテリー交換ロボットであって、
前記車両と前記バッテリー交換ロボットとが向き合う方向を前後方向とし、前後方向と上下方向とに略直交する方向を左右方向とすると、
前記車両からの前記バッテリーの引抜きおよび前記車両への前記バッテリーの差込みを行うバッテリー抜差機構と、前記バッテリー抜差機構を昇降させる昇降機構と、上下方向を軸方向として前記バッテリー抜差機構および前記昇降機構を回動させる回動機構と、前記バッテリー抜差機構、前記昇降機構および前記回動機構を左右方向へ移動させる水平移動機構とを備え、
前記昇降機構は、前記バッテリー抜差機構とともに上下方向へ移動する昇降部材と、前記昇降部材を昇降可能に保持する柱状部材とを備え、
前記回動機構は、前記柱状部材がその上面側に固定されるとともに回動可能な回動部材と、前記回動部材の下面側に配置され前記回動部材を回動方向へ案内する回動ガイドレールと、前記回動部材の下面側に配置され前記回動ガイドレールに係合するととともに前記回動ガイドレールに沿って相対移動可能な複数の回動ガイドブロックとを備え、
前記水平移動機構は、前記回動部材がその上面側に回動可能に取り付けられ、前記回動ガイドレールおよび前記回動ガイドブロックがその上面側に配置されるとともに左右方向へ移動可能なスライド部材と、前記スライド部材の下面側に配置され前記スライド部材を左右方向へ案内する直動ガイドレールと、前記スライド部材の下面側に配置され前記直動ガイドレールに係合するとともに前記直動ガイドレールに沿って相対移動可能な複数の直動ガイドブロックとを備え、
前記回動機構は、前記回動ガイドブロックとして、前記バッテリーの引抜き時および差込み時に、前記柱状部材の下側または下側の近傍に配置される少なくとも1個の第1回動ガイドブロックと、前記直動ガイドブロックの上側または上側の近傍に配置される少なくとも1個の第2回動ガイドブロックとを備えることを特徴とするバッテリー交換ロボット。
A battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle,
When the direction in which the vehicle and the battery exchange robot face each other is the front-rear direction, and the direction substantially orthogonal to the front-rear direction and the up-down direction is the left-right direction,
A battery tuning slide mechanism for insertion of the battery into the withdrawal and the vehicle of the battery from the vehicle, a lifting mechanism for raising and lowering the battery tuning slide mechanism, the battery inserted drop mechanism and the vertical direction as an axial direction A rotation mechanism that rotates an elevating mechanism; and a horizontal movement mechanism that moves the battery insertion / removal mechanism, the elevating mechanism, and the rotation mechanism in the left-right direction,
The elevating mechanism includes an elevating member that moves in the vertical direction together with the battery insertion / removal mechanism, and a columnar member that holds the elevating member so as to be movable up and down.
The rotation mechanism includes a rotation member that is fixed to the upper surface side of the columnar member and is rotatable, and a rotation that is disposed on the lower surface side of the rotation member and guides the rotation member in a rotation direction. A guide rail, and a plurality of rotation guide blocks which are arranged on the lower surface side of the rotation member and engage with the rotation guide rail and which are relatively movable along the rotation guide rail,
The horizontal movement mechanism is a slide member in which the rotation member is rotatably attached to the upper surface side thereof, and the rotation guide rail and the rotation guide block are arranged on the upper surface side and movable in the left-right direction. A linear motion guide rail disposed on the lower surface side of the slide member for guiding the slide member in the left-right direction; and a linear motion guide rail disposed on the lower surface side of the slide member and engaged with the linear motion guide rail. And a plurality of linear motion guide blocks that can move relative to each other,
The rotation mechanism includes, as the rotation guide block, at least one first rotation guide block disposed at the lower side or the lower side of the columnar member when the battery is pulled out and inserted, and A battery exchanging robot comprising: at least one second rotation guide block disposed on or near the upper side of the linear motion guide block.
前記第2回動ガイドブロックは、前記バッテリーの引抜き時および差込み時に、左右方向において、複数の前記直動ガイドブロックの間に配置されていることを特徴とする請求項1記載のバッテリー交換ロボット。 2. The battery replacement robot according to claim 1, wherein the second rotation guide block is disposed between the plurality of linear motion guide blocks in the left-right direction when the battery is pulled out and inserted. 前記直動ガイドレールは、前記バッテリーの引抜き時および差込み時に、前後方向において、複数の前記回動ガイドブロックの間に配置されていることを特徴とする請求項1または2記載のバッテリー交換ロボット。 3. The battery replacement robot according to claim 1, wherein the linear motion guide rail is disposed between the plurality of rotation guide blocks in the front-rear direction when the battery is pulled out and inserted. 4. 前記回動ガイドブロックは、前記回動部材に固定され、
前記回動ガイドレールは、前記スライド部材に固定されていることを特徴とする請求項1または2記載のバッテリー交換ロボット。
The rotation guide block is fixed to the rotation member,
The battery replacement robot according to claim 1, wherein the rotation guide rail is fixed to the slide member.
前記回動機構は、前記回動部材を回動させる駆動源を備え、
前記駆動源は、前記回動部材の径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項1または2記載のバッテリー交換ロボット。
The rotation mechanism includes a drive source that rotates the rotation member;
The battery replacement robot according to claim 1, wherein the drive source is disposed on a radially outer side of the rotating member.
前記回動機構は、前記駆動源としてのモータと、前記モータの出力軸に固定される歯付きプーリと、前記歯付きプーリと前記回動部材とに架け渡される歯付きベルトとを備え、
前記歯付きベルトの歯が形成される一方の面が前記歯付きプーリの外周面に当接し、前記歯付きベルトの平坦な他方の面が前記回動部材の外周面に当接していることを特徴とする請求項5記載のバッテリー交換ロボット。
The rotation mechanism includes a motor as the drive source, a toothed pulley fixed to the output shaft of the motor, and a toothed belt spanned between the toothed pulley and the rotation member,
One surface on which the teeth of the toothed belt are formed is in contact with the outer peripheral surface of the toothed pulley, and the other flat surface of the toothed belt is in contact with the outer peripheral surface of the rotating member. 6. The battery replacement robot according to claim 5, wherein
前記歯付きベルトの一部は、前記回動部材の外周面に固定されていることを特徴とする請求項6記載のバッテリー交換ロボット。   The battery replacement robot according to claim 6, wherein a part of the toothed belt is fixed to an outer peripheral surface of the rotating member. 前記バッテリー抜差機構は、前記車両へ近づく方向および前記車両から離れる方向へ移動可能で、前記バッテリーの引抜きおよび差込みを行うために前記バッテリーの引抜き時および差込み時に前記車両に近づく方向へ移動する可動部を備え、
前記昇降機構は、前記可動部の移動方向と上下方向とに直交する第1方向の両端側のそれぞれに配置される2本の前記柱状部材を備え、
2本の前記柱状部材のそれぞれの下側または下側の近傍に少なくとも1個の前記第1回動ガイドブロックが配置されていることを特徴とする請求項1または2記載のバッテリー交換ロボット。
The battery tuning slide mechanism movable in a direction away from the direction and the vehicle approaches to the vehicle, movable to move in a direction approaching the vehicle at the time of withdrawal and during insertion of the battery in order to perform the withdrawal and insertion of the battery Part
The elevating mechanism includes the two columnar members disposed on both ends of the first direction orthogonal to the moving direction and the vertical direction of the movable part,
3. The battery exchange robot according to claim 1, wherein at least one of the first rotation guide blocks is disposed below or in the vicinity of the lower side of each of the two columnar members.
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