KR100441232B1

KR100441232B1 - 경주 게임 장치

Info

Publication number: KR100441232B1
Application number: KR10-2001-0073653A
Authority: KR
Inventors: 이시마루데쯔오
Original assignee: 고나미 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2004-07-22
Also published as: JP2002172275A; TW558445B; KR20020045525A; JP3448273B2

Abstract

본 발명의 과제는 다수의 자주체를 하나로 묶은 1 배치로서 취급하여, 이들 전지 교환을 일제히 행하도록 하고, 또 그로 인한 전지 교환 장치의 기구 및 동작을 가급적 단순하게 하는 것이다.

전지를 착탈 가능하게 탑재한 자주체에 의한 경주 게임 장치에 대해, 다수의 게이트를 직선형으로 배열한 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고, 상기 게이트는 침입한 자주체의 후방부를 좌우로부터 보유 지지하는 좌우 보유 지지부를 갖고, 자주체의 후방부에 전후 방향으로 전지를 착탈할 수 있는 전지 보유 지지부를 설치하고, 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고, 이 전지 교환 로봇으로 자주체의 후방으로 전지를 빼내거나, 혹은 후방으로부터 삽입하여 전지 교환을 행하도록 하고, 상기 전지 교환 로봇은 상기 게이트의 배열 방향과 같은 X 방향 이송 장치에 의해 X 방향으로 이동하는 본체와, 상기 본체의 Y 방향 이송 장치에 의해 Y 방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖고, 상기 전지 교환 핸들이 수평축을 피봇 축으로 하여 상하로 개폐하는 상하 한 쌍의 전지 파지 아암을 갖는 것이다.

Description

경주 게임 장치{A RACING GAME DEVICE}

본 발명은 게임 장치, 특히 경주 게임 장치에 있어서의 자주체에 관한 것으로, 전지를 전원으로 하는 자주체에 대하여 그 전지를 교환 가능하게 함으로써 자주체의 전원 장치의 간략화를 도모할 수 있는 것이다.

자주체에 의한 게임 장치에는 유희 장치 및 경주 게임 장치 등 다양하지만, 일본 특허 제2650643호 명세서에 기재되어 있는 경주 게임 장치와 같이 트롤리로부터 주행체에 전기를 공급하는 것과, 일본 특허 공개 평7-68056호 공보에 기재되어 있는 주행체 자주 시스템과 같이 충전식 전지를 주행체에 탑재하여, 정기적으로 주행체를 충전 스폿으로 유도하여 상기 충전 스폿으로 각각에 충전을 행하는 것이 있으며, 또한 가장 단순한 것으로서는 전지 교환식인 것이 있다.

트롤리에 의해 전기를 공급하는 것은 트롤리가 노출되는 것을 회피하기 위해 자주체와 모형체를 별개의 부재로 하여, 자주체가 하층을 주행하도록 해 모형체만을 경기 트랙을 주행시키는 등의 특별한 고안을 해야만 하며, 또한 자주체 주행의 자유도가 트롤리에 의해 제약을 받는다는 불이익이 있다.

또한, 충전식 전지를 탑재하는 것에 있어서는 충전을 정기적으로 행하는데 있어 충전 시간이 길어져, 따라서 충전에 대비하여 다수의 자주체를 예비하여 준비해 두는 것이 필요하고, 또 충전에 장시간을 필요로 하므로 자주체의 이용률이 저하된다는 불이익이 있다.

다수의 자주체에 의한 게임 장치에 있어서는, 자주체에 탑재하는 전지를 교환식인 것으로 하면 충전식인 것으로 하는 경우의 상기 문제는 회피된다. 그러나, 교환식인 것에서는 전지 교환을 일손에 의해 행하게 된다면, 그것은 게임 장치의 운전 관리의 인건비가 많아지므로 현실적이지 못하다. 따라서, 전지 교환식으로 하기 위해서는 전지 교환을 자동적으로 행하는 것이 필수적인 조건이며, 이 자동전지 교환을 어떠한 방식으로, 또한 어떠한 수단으로 행하든지 해결되어야 할 문제가 된다.

그래서, 본 발명은 다수의 자주체를 하나로 묶은 1 배치로서 취급하여, 이 전지 교환을 일제히 행하게 하고, 또한 그로 인한 전지 교환 장치의 기구 및 동작을 가급적 단순하게 하는 것을 그 과제로 하는 것이다.

도1은 실시예의 사시도.

도2는 도1의 주요부 종단면도.

도3은 전지 파지 아암의 개폐 구동 기구의 일예의 모식적인 확대 단면도.

도4는 전지 파지 아암의 개폐 구동 기구의 다른 예의 모식적인 확대 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 테이블

1a : 래크 피니온 구동 기구

10 : 피트

11 : 게이트

11a : 게이트의 바닥 홈

20 : 전지 교환 장치

21 : 전지 교환 로봇

23 : 케이싱

24 : 이송 나사축

30 : 자주체

40 : 전지 교환 로봇의 본체

44 : 전지 교환 핸들

46 : 횡축

47(47a, 47b) : 전지 파지 아암

48 : 전자 플랜저

48a : 코일

49 : 압박 스프링

50 : 전지 디스펜서

51 : 전지 공급구

81 : 전지 관리부

82 : 전지 교환 제어부

S : 스톱퍼

M₁, M₂: 펄스 모터

M₃: 전동 모터

상기 과제의 해결을 위해 강구한 수단 1은 전지를 착탈 가능하게 탑재한 자주체에 의한 경주 게임 장치를 전제로 하여, 다음의 요건 (A) 내지 (F)에 의해서 구성되는 것이다.

(A) 다수의 게이트를 직선형으로 배열한 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치한 것과,

(B) 상기 게이트는 침입한 자주체의 후방부를 좌우로부터 보유 지지하는 좌우 보유 지지부를 갖는 것과,

(C) 자주체의 후방부에 전후 방향으로 전지를 착탈할 수 있는 전지 보유 지지부를 설치한 것과,

(D) 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고, 이 전지 교환 로봇으로 자주체의 후방으로 전지를 빼내거나, 혹은 후방으로부터 삽입하여 전지 교환을 행하도록 한 것과,

(E) 상기 전지 교환 로봇은 상기 게이트의 배열 방향과 같은 X 방향 이송 장치에 의해 X 방향으로 이동하는 본체와, 상기 본체의 Y 방향 이송 장치에 의해 Y방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖는 것과,

(F) 상기 전지 교환 핸들이 수평축을 피봇 축으로 하여 상하로 개폐하는 상하 한 쌍의 전지 파지(把持) 아암을 갖는 것이다.

전지 교환 피트가 예를 들어 10개의 게이트를 구비하고 있으면, 이 10개의 범위 내의 다수의 게이트에 자주체가 일제히 게이트인한다. 이 게이트로의 유도는 게임 장치의 운전 중에 주행 제어 장치에 의해, 정기적으로 자동적으로 이루어진다. 이 때 자주체가 후방부를 게이트에 돌입하는 상태로 게이트인되고, 돌입한 후방부가 게이트의 좌우 양측벽에 의해 보유 지지된다.

전지 교환 로봇은 X 방향 이송 장치에 의해 전지 공급부와 각 게이트 사이를 왕복하는 것이며, 전지 교환 핸들은 Y 방향 이송 장치에 의해, 자주체의 전지 보유 지지부에 장착된 전지를 전지 파지 아암으로 파지하는 위치와, 전지를 전지 보유 지지부로부터 빼낸 위치를 왕복하는 것이며, 또 전지 파지 아암은 개폐하여, 자주체의 전지 보유 지지부에 장착된 전지 혹은 전지 공급부로부터 방출된 전지를 파지하고, 파지한 전지를 해방하는 것이다. 이들 본체의 X 방향 구동 기구 및 전지 교환 핸들을 Y 방향으로 구동하는 Y 방향 구동 기구, 본체 X 방향의 정지 위치 제어 및 전지 교환 핸들의 Y 방향의 정지 위치 제어를 정밀하게 행할 수 있는 것이면 어떠한 기구라도 좋고, 또한 전지 교환 아암의 개폐 구동 기구는 폐쇄된 상태에서 전지를 수평 상태로 보유 지지하고, 또 이 보유 지지를 신속하게 해방할 수 있는 것이면 어떠한 기구라도 좋다.

자주체가 전지 교환 피트의 게이트에 게이트인하면, 전지 교환 로봇이 예를들어 가장 끝 게이트의 바로 뒤에서 정지하고, 전지 파지 아암을 개방한 상태에서 전지 교환 핸들을 Y 방향 이송 장치에 의해 밀어내고, 그 후 전지 파지 아암을 폐쇄하여 자주체의 전지 보유 지지부에 장착한 전지를 파지시키고, 이어서 전지 교환 핸들을 Y 방향 이송 장치로 인입한다. 이 때 자주체는 후방부를 게이트로 압박할 수 있으므로, 전지는 자주체의 후방으로 빼내어 제거된다. 전지 파지 아암에 제거한 전지를 파지한 상태에서 교환 핸들이 Y 방향 이송 장치로 인입하게 되고, 그 후 X 방향 이송 장치에 의해서 전지 교환 로봇이 전지 공급부로 이동된다. 그리고, 전지 공급부의 위치에서 전지 교환 로봇이 정지되어, 전지 파지 아암이 개방되어 다 사용한 전지가 해방된다. 이어서, 그 위치에서 전지 교환 핸들이 Y 방향으로 전진하여, 전지 공급부에 방출된 횡방향의 전지를 전지 파지 아암으로 파지한다. 그리고, 새로운 전지를 전지 파지 아암으로 파지한 상태에서, 전지 교환 로봇이 가장 끝 게이트의 위치까지 이동하여 그 위치에서 정지하고, 이어서 전지 교환 핸들이 Y 방향 이송 장치에 의해 압출된다. 이 때, 전지 교환 핸들의 전지 파지 아암이 전지를 파지한 상태에서 후방으로부터 게이트로 침입하고, 파지한 전지를 자주체의 전지 보유 지지부에 압입하여 장착하고, 그 후 전지 파지 아암을 개방하여 보유 지지한 전지를 해방하고, 그 후 전지 교환 핸들이 Y 방향 이송 장치에 의해 인입하게 된다.

자주체는 게이트에 침입하여 그 후방부를 게이트에 의해 좌우로부터 보유 지지하게 되므로, 매우 오차가 작은(예를 들어 0.5 ㎜ 이하) 높은 정밀도로 게이트에 대하여 정확하게 위치 결정된다. 한편, 전지 교환 로봇의 정지 위치를 높은 정밀도로 소정 위치에 정확하게 정지시킴으로써(예를 들어 오차가 0.5 ㎜ 이하), 전지 파지 아암에 의해 높은 정밀도로 전지의 중심을 파지할 수 있으므로, 자주체의 전지 보유 지지부와 전지 파지 아암에 파지된 전지와의 위치 어긋남은 없으며, 따라서 상기한 전지 교환 작업은 매우 원활하면서도 확실하고, 신속하게 이루어진다.

이상이 하나의 자주체에 대한 전지 교환 동작이지만, 이 전지 교환 동작을 차례로 반복함으로써 다수대 자주체의 전지 교환을 일제히 단시간만에 행할 수 있다.

또, 상기 게이트의 배열은 반드시 엄밀한 의미에서의 직선적 배열일 필요는 없고, 이 배열에 따라서 전지 교환 로봇이 이동하는 배치 관계를 채용할 수 있는 것이면, 완만한 원호형의 곡선형인 배열이라도 좋다. 그러나, 이 경우는 하기 제2 해결 수단에 나타낸 바와 같이 전지 교환 로봇의 X 방향 안내 궤도 및 X 방향 구동 기구에 특별한 고안을 필요로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 강구한 제2 수단은 전지를 착탈 가능하게 탑재한 자주체에 의한 경주 게임 장치를 전제로 하여, 다음의 요건 (A) 내지 (F)에 의해 구성되는 것이다.

(A) 다수의 게이트를 원호형으로 배열한 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치한 것과,

(C) 자주체의 후방부에, 전후 방향으로 전지를 착탈할 수 있는 전지 보유 지지부를 설치한 것과,

(E) 상기 전지 교환 로봇은 상기 게이트의 원호형 배열의 곡률 중심점을 선회 중심으로 하는 선회 장치에 의해 선회하는 본체와, 상기 본체의 선회 방향에 대한 반경 방향으로의 이송 장치에 의해서 반경 방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖는 것과,

(F) 상기 전지 교환 핸들은 수평축을 피봇 축으로 하여 상하로 개폐하는 상하 한 쌍의 전지 파지 아암을 갖는 것이다.

전지 교환 로봇 본체가 그 선회 운동에 의해 전지 교환 핸들을 임의의 게이트 혹은 다 사용한 전지 방출 위치 및 전지 공급부를 향하게 된다.

그리고, 제1 해결 수단의 작용과 마찬가지의 작용에 의해, 원호형으로 배열 된 게이트에 후방부를 돌입하여 정지하고 있는 자주체의 전지 교환을 행한다.

상기 게이트를 전방으로 개방한 ハ형의 게이트로 하면, 자주체의 게이트로의 침입을 용이하면서도 원활하게 해, 게이트에 대한 자주체의 침입 정지 위치를 기계적으로 조정 및 규제할 수 있다.

제1 해결 수단의 전지 교환 로봇 본체의 X 방향 이송 장치를 펄스 모터에 의해 구동되는 이송 나사 장치 또는 타이밍 벨트에 의한 구동 기구로 하면,

전지 교환 로봇 본체의 X 방향 이동 및 정지를 신속하고도 경쾌하게 하고,또한 그 위치 제어를 정확하게 행할 수 있다.

제2 해결 수단의 경우, 전지 교환 로봇 본체의 선회 구동 장치를 펄스 모터에 의해 구동되는 선회 구동 장치로 하면 좋다.

제1 해결 수단의 전지 파지 핸들의 Y 방향 이송 기구를 펄스 모터에 의해서 구동되는 이송 나사 기구 또는 타이밍 벨트 구동 기구로 하면,

전지 파지 핸들의 Y 방향 이송의 시동 및 정지를 원활하게 하고, 또한 이동을 신속하고도 경쾌하게 할 수 있으므로, 전지 파지 아암에 의한 전지의 파지가 안정되고, 따라서 전지 낙하나 전지 파지 아암에 의한 전지 파지 위치의 어긋남 등의 문제점을 확실하게 회피할 수 있다.

제2 해결 수단의 경우, 반경 방향 이송 기구를 펄스 모터에 의해 구동되는 이송 나사 기구로 하면 된다.

제1 해결 수단, 제2 해결 수단의 전지 파지 아암의 개폐 구동 기구를 전동 모터에 의해 구동되는 나사 구동 기구로 하면, 전지 파지 아암의 폐쇄 동작이 매끄러워, 전지의 파지를 유연하게 할 수 있다.

제1 해결 수단, 제2 해결 수단의 전지 파지 아암의 개폐 구동 기구를 전자 구동 기구로 하면, 전자 파지 아암에 의한 전지의 파지 및 해방을 신속하게 행할 수 있고, 또한 전지 파지 아암의 구동 기구를 단순하고 가볍게 할 수 있다.

제1 해결 수단의 상기 X 방향 반송 장치에 전지 교환 로봇 본체의 X 방향 위치 검지 수단을 설치하고, 그 정지 위치를 상기 위치 검지 수단에 의한 위치 검지 정보에 의거하여 피드백 제어함으로써, 전지 교환 로봇 본체의 X 방향 정지 위치를고정밀도로 제어할 수 있다.

제2 해결 수단의 경우, 선회 방향 구동 장치에 전지 교환 로봇 본체의 선회 방향 위치 검지 수단을 설치하고, 그 선회 방향 위치를 상기 선회 방향 위치 검지 수단에 의한 위치 검지 정보에 의거하여 피드백 제어하면 된다.

제1 해결 수단의 상기 Y 방향 이송 장치, 또는 제2 해결 수단의 반경 방향 이송 장치에 전지 교환 핸들의 Y 방향 위치 검지 수단, 또는 반경 방향 위치 검지 수단을 각각 설치하고, 상기 위치 검지 수단에 의한 위치 검지 정보에 의거하여, 상기 전지 교환 핸들의 정지 위치를 피드백 제어함으로써, 전지 교환 핸들의 Y 방향 정지 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다.

상기 게이트의 일단부에 인접하여 전지 공급부를 배치하면 좋다.

상기 전지 공급부를 디스펜서에 의한 것으로 하면, 전지 수납부로부터 디스펜서에 의해 1개씩 공급구에 전지가 공급되므로, 새로운 전지를 파지하는 위치가 일정하기 때문에, 새로운 전지를 파지하기 위한 전지 교환 로봇의 X 방향 정지 위치의 제어가 단순해져, 전지 공급 장치도 또한 단순해진다.

이어서, 이 발명을 경주 게임 장치의 자주체에 적용한 실시 형태를 도1 내지 도3을 참조하면서 설명한다.

테이블(1)의 단부에 다수의 게이트(11)를 직선형으로 일렬로 나열하여 피트(10)를 구성하고 있으며, 이 피트(10)의 후방에 전지 교환 장치(20)를 설치하고 있고, 또한 피트(10)의 단부에 이에 인접하여 전지 공급용의 디스펜서(50)를 배치하고 있다.

게이트(11)는 전방으로 개방한 ハ형의 게이트로서, 게이트(11)에 침입한 자주체(30)의 후단부를 좌우로부터 확실히 압박하여 소정의 위치에서 안정되게 하는 구조이다.

이 게이트(11)의 후방단부 바닥부 중앙에, 전지 교환 핸들(44)의 하방의 전지 파지 아암(47b)의 일부가 침입하는 홈(11a)이 마련되어 있고, 또한 게이트(11)의 전방에 있어서 테이블(1)의 상면으로부터 상방으로 돌출하는 스톱퍼(S)를 마련하고 있으며, 게이트(11)에 침입한 자주체(30)를 스톱퍼(S)와 게이트(11)에 의해 전후 후방에 일시적으로 고정하도록 하고 있다. 자주체(30)가 게이트(11)에 출입할 때는 이 스톱퍼(S)는 테이블(1)의 바닥면에 인입하게 된다. 스톱퍼(S)의 구조는 바닥면으로부터 돌출하는 스톱퍼 핀, 바닥면에 기복되는 스톱퍼 판 등 다양한 것을 생각할 수 있고, 또한 그 출몰 구동 기구도 전자적, 전기적, 기계적 등 다양하게 생각할 수 있지만, 이 예에 있어서는 스톱퍼 기구를 단순하게 하기 위해, 복수의 게이트에 하나의 스톱퍼 판으로 대응하는 것으로 하고, 또한 그 출몰 구동 기구를 래크 피니온 구동 기구(1a)에 의한 것으로 하고 있다.

또한, 전지 교환 장치(20)는 전지 교환 로봇(21)과 상기 전지 교환 로봇(21)을 X 방향으로 이동시키는 X 방향 이송 장치(22)로 구성되는 것이며, X 방향으로 긴 케이싱(23) 중에 X 방향으로 연장된 이송 나사축(24)이 있어, 케이싱(23)의 외단부에 설치한 펄스 모터(M₁)에 의해 이 이송 나사축(24)을 구동하는 것이다. 한편, 이 이송 나사축(24)에 전지 교환 로봇(21) 본체(40)의 너트가 나사 결합하고있고, 또한 본체(40)가 케이싱(23)의 상면에 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다. 이송 나사축(24)이 정전(正轉) 및 역회전하면, 본체(40)가 케이싱(23)의 상면을 미끄럼 이동하고, 전지 교환 로봇(21)이 X 방향으로 이동하여 소정의 위치에 정지한다.

전지 교환 로봇(21)은 본체(40)와 전지 교환 핸들(44) 등으로 구성되어 있는 것이며, 이송 나사축(24)과 마찬가지로 Y 방향으로 연장된 이송 나사축을 갖고, 이 이송 나사축은 케이싱(41)의 외단부에 설치한 펄스 모터(M₂)에 의해 구동된다.

펄스 모터(M₂)로 이송 나사축을 정전 및 역회전시킴으로써 본체(40)가 Y 방향으로 이동(전지, 후퇴)하여 소정의 위치에서 정지한다.

또, 상기 펄스 모터에 의한 구동을 서보 모터에 의한 구동으로 변경할 수도 있다. 이 경우의 정지 위치 제어는 컨트롤러 내부의 피드백 제어에 의해 정확하게 행할 수 있다.

또한, 이송 장치의 이송 나사축에 의한 구동 기구를 타이밍 벨트에 의한 이송 장치로 변경하는 것도 가능하고, 혹은 래크 피니온에 의한 이송 장치로 변경하는 것도 가능하며, 이들은 이송 장치로서 서로 동등한 것이다.

또한, 전지 교환 핸들(44)은 아암 지지부(45)를 갖고, 이 아암 지지부(45)에 개폐되는 상하 한 쌍의 전지 파지 아암(47a, 47b)을 횡축(46)에 의해 피봇되어 있다. 아암 지지부(45)에는 전자 플랜저(48)가 있어, 이에 의해 전지 파지 아암(47a, 47b)을 개폐 조작한다. 이 예에 있어서는, 전지 파지 아암(47a, 47b)은 압축 스프링(49)에 의해 개방 방향으로 압박되고 있고, 전자 플랜저(48)의 출입에 의해 전지 파지 아암(47)(47a 및 47b)이 개폐 조작된다. 이 전지 파지 아암의 개폐 동작을 완만하게 하기 위해서는 도4에 도시한 바와 같이 전동 모터에 의한 구동 기구를 이용하면 된다. 이 도4에 도시한 예가 전동 모터(M₃)의 구동축(101)에 나사 결합한 중공 나사축(102)을 나사 결합시키고, 이 중공 나사축(102)에 링(103)을 거쳐서 연결한 것이며, 전동 모터(M₃) 구동축(101)의 정전 및 역회전시켜 중공 나사축(102)을 진퇴시키고, 이에 의해 상하 파지 아암(47a, 47b)을 개폐시키는 것이다.

그런데, 게이트(11)의 수를 상한으로 하는 소정수의 자주체(30)를 1 배치로서 전지 교환을 행하지만, 그 전지 교환의 간격은 이 예에서는 자주체의 주행 거리를 기준으로 하여 정하도록 하고 있다.

테이블(1)의 스톱퍼(S)는 통상은 인입되어 있으며, 1 배치의 자주체(30)가 게이트(11)에 침입한 때, 스톱퍼(S)가 자동적으로 개시하여 이들 자주체(30)를 각 게이트에 고정한다.

이어서, 펄스 모터(M₁)를 구동하여 전지 교환 로봇(21)을 X 방향으로 이동시켜, 소정의 게이트(11)의 후방 위치에서 정지시킨다. 전자 플랜저(48)를 구동하여 압박 스프링(48b)에 의해 압출하여 전지 파지 아암(47)을 개방한 상태에서, 펄스 모터(M₂)를 구동하여 전지 교환 핸들(44)을 Y 방향으로 전진시킨다. 이 때, 하방의 전지 파지 아암(47b)이 게이트(11) 바닥의 홈(11a)에 침입하여, 자주체(30)의 후방부에 장착된 전지(B)의 하방으로 인입한다. 그 후, 전자 코일(48a)로 전자 플랜저(48)를 구동하여 인입하고, 압박 스프링(49)의 스프링력으로 전지 파지 아암(47a, 47b)을 폐쇄하여 상기 전지(B)를 상하로부터 파지시킨다. 전지 파지 아암(47a, 47b)에 의해 전지(B)를 파지한 상태에서, 펄스 모터(M₂)를 구동하여 전지 교환 핸들(44)을 Y 방향으로 후퇴시킨다. 이에 의해 자주체에 장착된 전지(B)가 제거된다. 다 사용한 전지(B)를 파지한 상태에서, 펄스 모터(M₁)을 구동하여 전지 교환 로봇(21)을 전지 디스펜서(50)까지 이동시키고, 이에 인접한 적절한 전지 회수부의 상방에서 전지(B)를 해방하여 방출한다.

이어서, 전지 교환 핸들(44)을 Y 방향으로 전진시켜, 전지 디스펜서(50)의 전지 공급구(51)에 1개씩 공급된 전지(B)를 전지 파지 아암(47a, 47b)으로 파지한다. 새로운 전지(B)를 파지한 상태에서 전지 교환 핸들을 후퇴시키고 나서, 전지 교환 로봇(21)을 소정의 게이트(11)의 앞까지 이동시켜서 그 위치에서 정지시키고, 전지를 파지한 상태에서, 전지 교환 핸들(44)를 Y 방향으로 전진시켜, 전지(B)를 자주체의 전지 수납부에 압입하여 장착한다. 이 때 자주체(30)는 스톱퍼(S)에서 전방 방향으로의 움직임을 저지하고 있으므로, 전지(B)를 전지 수납부에 압입하는 데 지장은 없다.

이상의 전지 교환 동작은 자주체로부터 전지를 빼내는 동작과, 새로운 전지를 장착하는 동작을 각 자주체마다 반복하는 작동 순서에 의한 것이지만, 1 배치의 모든 자주체(30)의 전지 빼냄을 행하고, 그 후 각 자주체(30)에 새로운 전지를 차례로 장착한다는 작동 순서에 의한 것도 가능하다. 어느 쪽의 순서에 의한 경우라도 전지 교환 로봇(21)의 X 방향으로의 이동 횟수에 차이는 없으며, 따라서 작업 능률성에 있어서 각별한 차이는 없다. 그러나, 후자 쪽이 같은 동작을 이어서 반복하는 경우가 많으므로, 제어 시퀀서가 단순해 제어 프로그램도 단순해진다. 이 의미에 있어서 후자 쪽이 바람직하다. 후자의 시퀀서를 채용할 수 있는 것이 배치로 전지 교환을 행하는 것의 이점이기도 하다.

이상의 제어는 모두, 단순한 시퀀서 제어 프로그램에 의한 마이크로 컴퓨터 제어로 행할 수 있고, 전지 교환 로봇(21)의 X 방향 위치 및 전지 교환 핸들(40)의 Y 방향 위치 펄스 모터의 회전량에 의해 제어하여, 소정의 정확한 위치에 전지 교환 로봇(21) 및 전지 교환 핸들(40)을 정지시킬 수 있다.

구동 모터가 서보 모터일 때는 컨트롤러 내부의 피드백 제어에 의해 정지 위치 제어가 행해진다. 펄스 모터에 의한 경우, 서보 모터에 의한 경우 중 어떠한 경우에 있어서도 정지 위치 오차 1 ㎜ 이하로 정지 위치 제어가 이루어지면 전혀 문제는 없다.

전지 교환의 시기는 배치 단위로 주행 거리 데이터에 의거하여 관리할 수 있다. 하나로 묶은 자주체(30)의 개개의 주행 거리가 전지 교환을 필요로 하는 기준치에 달하면, 그 자주체(30)가 주행 제어 장치(71)에 의해 전지 교환 피트(10)로 일제히 유도되어 게이트(11)에 게이트인한다. 이 게이트인 완료 후, 전지 교환기 제어부(82)가 작동하여 전지 교환 로봇(21) 및 전지 디스펜서(50)를 상기와 같이 제어하여, 전지 교환 로봇(21)에 의한 전지 교환 작업이 실행된다. 전지 교환이완료되면, 다음의 전지 교환까지의 자주체(30)의 주행 거리의 카운트가 본체 제어 장치(70)에 있어서 개시된다.

또, 전지에 대해서는 일회용인 것과, 또는 충전식인 것 중 어떠한 것이라도 좋지만, 유기기의 운전 비용면에서 보면 충전식의 전지를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 충전식 전지를 사용하는 경우는 충전 장치 및 충전 작업이 필요하고, 또한 충전식 전지의 충전 용량은 전지의 열화에 수반하여 변화되므로, 전지 관리부(81)에 있어서 전지 교환의 인터벌을 전지의 열화에 맞추어 조정하는 것이 필요하다. 전지 열화의 경향은 각각의 충전 전지에 의해 거의 일정하므로, 이 경향에 의거하여 충전 용량의 저하를 정확하게 예측하여 전지 교환의 인터벌을 자동적으로 설정할 수 있다. 따라서, 전지 교환을 자동적으로 행하는 데에는 특별한 지장은 없다.

또, 다수의 관절을 구비한 로봇 아암의 선단부에 전지 파지 아암을 설치하고, 이 로봇 아암으로 상기와 마찬가지인 전지의 제거 및 장착 동작을 행하도록 하고, 이 로봇 아암의 제어 프로그램을 교육에 의해 설정한다는 시스템에 의한 것도 가능하다. 이 경우의 로봇 아암 및 그 작동은 신속하지만, 그러나 그 기구가 복잡해 구동 기구 구동 제어가 복잡해진다는 불이익은 피할 수 없다.

이상, 다수의 자주체를 일괄적으로 1 배치로 하여 취급해 전지 교환을 행하는 것을 전제로 하여 실시예를 설명했지만, 1 배치의 단위는 그 전지 교환의 소요 시간으로부터 하여 5 내지 10대의 범위가 적당하다. 그러나, 2 내지 3대를 1 배치로서 전지 교환을 행하는 데에 문제는 없고, 능률의 저하는 피할 수 없지만 1대씩행해도 아무런 문제는 없다.

또 상기 게이트의 배열은 반드시 엄밀한 의미에서의 직선적 배열일 필요는 없으며, 이 배열에 따라 전지 교환 로봇이 이동하는 배열 관계를 채용할 수 있는 것이면 완만한 원호형을 그리는 곡선형의 배열이라도 좋다. 이 경우 상기 전지 교환 로봇은 상기 게이트의 원호형 배열의 곡률 중심점을 선회 중심으로 하는 선회 장치에 의해 선회 이동하는 본체와, 상기 원호형 배열의 반경 방향으로의 이송 장치에 의해 이동하는 전지 교환 핸들을 갖는 구성으로 하면 좋다.

주요한 청구항에 관한 발명의 작용은 해결 수단, 실시 형태의 작용 항에 기재된 바와 같다. 그리고, 본 발명 전체의 효과는 다음과 같다.

즉, 자주체의 전지 교환을 복수의 자주체를 하나로 묶은 1 배치로 취급하고, 이들을 일괄적으로 전지 교환 피트로 유도해, 각각의 자주체를 그 후방으로 부터 게이트로 돌입시켜 세트하고, 전지 교환 피트의 각 게이트의 후방에 전지 교환 로봇을 이동시켜, 전지 교환 핸들의 전지 파지 아암을 개폐하여 전지를 파지 혹은 해방하고, 전지 교환 핸들을 전진 혹은 후진시킴으로써 자주체에 장착한 전지를 전지 파지 아암으로 빼내거나, 혹은 새로운 전지를 자주체에 장착할 수 있어, 이 전지 교환을 위한 동작이 단순한 평면 내에서의 XY 방향의 직선 운동(또는 직선 운동과 선회 운동)에 의해 이루어지므로, 전지 교환 장치의 기구 및 그 제어가 간단하며, 또한 그 교환 작업을 신속하고, 확실하게 행해진다.

또, 복수대의 자주체를 통합하여 1 배치로서 취급하므로, 전지 교환 시기의관리가 단순해 다수 주행체의 전지 교환 관리를 단순하게 행할 수 있어 그 관리 비용을 저감할 수 있다.

Claims

전지를 착탈 가능하게 탑재한 자주체에 의한 경주 게임 장치에 있어서,

경주 게임에 출주하는 다수의 자주체를 세트할 수 있는 다수의 게이트를 가지는 전지 교환 피트와,

상기 다수의 게이트에 세트된 각 자주체에 탑재되어 있는 전지를 교환하는 자동 전지 교환 장치와,

상기 각 자주체를 상기 각 게이트에 유도하는 제어 장치를 구비하고,

다수의 자주체를 1 배치로 하여 상기 제어 장치에 의해 유도하여 상기 각 게이트에 세트하고, 소정의 순서에 따라 자주체의 전지를 제거 및 장착함으로써 자동적으로 전지 교환이 되도록 한 경주 게임 장치.
제1항에 있어서, 상기 자동 전지 교환 장치가 로봇에 의한 것으로, 복수의 전지 교환 피트에 각각 세트된 복수의 주행체의 전지를 상기 로봇에 의해서 차례로 교환하도록 한 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제2항에 있어서, 상기 로봇이 상기 전지 교환 피트의 후방에 있으며, 자주체의 후방부에 탑재한 전지를 자주체의 후방으로부터 착탈하도록 한 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
전지를 착탈 가능하게 탑재한 자주체에 의한 경주 게임 장치에 있어서,

다수의 게이트를 직선형으로 배열한 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고 있으며,

상기 게이트가 침입한 자주체의 후방부를 좌우로부터 보유 지지하는 좌우 보유 지지부를 갖고,

상기 자주체의 후방부에 전후 방향으로 전지를 착탈할 수 있는 전지 보유 지지부를 설치하고 있으며,

전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고, 이 전지 교환 로봇으로 자주체의 후방으로 전지를 빼내거나, 혹은 후방으로부터 삽입하여 전지 교환을 행하도록 하고 있으며,

상기 전지 교환 로봇이 상기 게이트의 배열 방향과 같은 X 방향 이송 장치에 의해서 X 방향으로 이동하는 본체와, 상기 본체의 Y 방향 이송 장치에 의해서 Y 방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖고,

상기 전지 교환 핸들이 수평축을 피봇 축으로 하여 상하로 개폐하는 상하 한 쌍의 전지 파지 아암을 갖는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
전지를 탑재한 자주체에 의한 경주 게임 장치에 있어서,

다수의 게이트를 원호형으로 배열한 전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고 있으며,

상기 게이트는 침입한 자주체의 후방부를 좌우로부터 보유 지지하는 좌우 보유 지지부를 갖고,

상기 자주체의 후방부에 전후 방향으로 전지를 착탈할 수 있는 전지 보유 지지부를 설치하고,

전지 교환 피트의 후방에 전지 교환 로봇을 배치하고, 이 전지 교환 로봇으로 자주체의 후방으로 전지를 빼내거나, 혹은 후방으로부터 삽입하여 전지 교환을 행하도록 하고 있으며,

전지 교환 로봇은 상기 게이트의 원호형 배열의 곡률 중심점을 선회 중심으로 하는 선회 장치에 의해서 선회하는 본체와, 상기 본체의 선회 방향에 대한 반경 방향으로의 이송 장치에 의해서 반경 방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖고,

상기 전지 교환 핸들이 수평축을 피봇 축으로 하여 상하로 개폐하는 상하 한 쌍의 전지 파지 아암을 갖는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 게이트가 전방으로 개방한 ハ형의 게이트인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항에 있어서, 상기 전지 교환 로봇 본체의 X 방향 이송 장치가 펄스 모터에 의해서 구동되는 이송 나사 장치 또는 타이밍 벨트에 의한 구동 기구인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제5항에 있어서, 상기 전지 교환 로봇 본체의 선회 구동 장치가 펄스 모터에 의해서 구동되는 선회 구동 장치인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항에 있어서, 상기 전지 파지 아암의 Y 방향 이송 기구가 펄스 모터에 의해서 구동되는 이송 나사 기구 또는 타이밍 벨트 구동 기구인 것을 특징으로 하는경주 게임 장치.
제5항에 있어서, 상기 반경 방향 이송 기구가 펄스 모터에 의해서 구동되는 이송 나사 기구인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 전지 파지 아암의 개폐 구동 기구가 구동 모터에 의해서 구동되는 나사 구동 기구인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 전지 파지 아암의 개폐 구동 기구가 전자 구동 기구인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항에 있어서, 상기 X 방향 반송 장치에 전지 교환 로봇 본체의 X 방향 위치 검지 수단을 설치하고, 그 정지 위치를 상기 위치 검지 수단에 의한 위치 검지 정보에 의거하여 피드백 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제5항에 있어서, 상기 선회 방향 구동 장치에 전지 교환 로봇 본체의 선회 방향 위치 검지 수단을 설치하고, 그 선회 방향 위치를 상기 선회 방향 위치 검지 수단에 의한 위치 검지 정보에 의거하여 피드백 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 제4항의 상기 Y 방향 이송 장치, 또는 제5항의 반경 방향 이송 장치에 전지 교환 핸들의 Y 방향 위치 검지 수단, 또는 반경 방향 위치 검지 수단을 설치하고 있으며, 상기 위치 검지 수단에 의한 위치 검지 정보에 의거하여 전지 교환 핸들의 Y 방향 정지 위치를 피드백 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 게이트의 일단부에 인접하여 전지 공급부를 배치하고 있는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
제16항에 있어서, 상기 전지 공급부가 디스펜서에 의한 것인 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치.
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X 방향 이송 장치에 의해서 X 방향으로 이동하는 본체와, 상기 본체의 Y 방향 이송 장치에 의해서 Y 방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖고, 상기 전지 교환 핸들이 수평축을 피봇 축으로 하여 상하로 개폐하는 상하 한 쌍의 전지 파지 아암을 갖는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치의 자주체용의 전지 교환 로봇.
게이트의 원호형 배열의 곡률 중심점을 선회 중심으로 하는 선회 장치에 의해 선회하는 본체와, 상기 본체의 선회 방향에 대한 반경 방향으로의 이송 장치에 의해 반경 방향으로 이동하는 전지 교환 핸들을 갖는 것을 특징으로 하는 경주 게임 장치의 자주체용의 전지 교환 로봇.
제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 전지 교환을 해야하는 시기를 판단하며, 전지 교환 시기가 오면 상기 소정의 순서에 따라 자동적으로 전지 교환이 되도록 한 경주 게임 장치.