KR100765847B1

KR100765847B1 - 캐스터가이드가 구비된 충전스테이션

Info

Publication number: KR100765847B1
Application number: KR1020060133745A
Authority: KR
Inventors: 지호준; 신덕현; 우춘규; 김형철
Original assignee: (주)다사로봇
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2007-10-10

Abstract

본 발명은 충전스테이션의 방향과 이동로봇의 접근 방향의 차이를 보정하기 위한 장치로서, 충전대본체(100); 상기 충전대본체(100)에 장착되는 슬라이드레일부(200); 상기 슬라이드레일부(200)에 결합되어 상기 충전대본체(100)에 대하여 좌우방향으로 슬라이딩운동을 하는 충전단자지지부(300); 상기 충전단자지지부(300)에 일체로 결합되어 함께 슬라이딩운동을 하고, 상기 충전대본체(100)의 전방 지면에 설치되는 캐스터가이드(400); 상기 충전단자지지부(300)에 좌우로 회동가능하도록 핀결합되는 충전단자함(500); 및, 상기 충전단자지지부(300)에 스프링에 의하여 탄성지지되도록 결합되고, 상기 충전단자함(500)의 외곽을 둘러싸는 충격흡수패널(600);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 캐스터가이드가 구비된 충전스테이션에 관한 것이다.

충전대본체, 슬라이드레일부, 충전단자지지부, 캐스터가이드, 충전단자함, 충격흡수패널

Description

캐스터가이드가 구비된 충전스테이션{Charging Station equipped with Caster Guide}

도1은 충전단자에만 완충장치가 있는 경우를 도시하고 있는데, (a)이동로봇의 충전단자에 완충장치가 있는 경우, (b)충전스테이션의 충전단자에 완충장치가 있는 경우를 각각 도시하고 있다.

도2는 본 발명의 구체적 실시예의 전체 구조를 도시하는 입체도이다.

도3은 충전단자함과 충전단자지지부의 결합구조를 도시하고 있다.

도4는 충격흡수패널과 충전단자지지부의 결합구조를 도시하고 있다.

도5는 캐스터가이드가 이동로봇을 유도하는 과정에서 캐스터가이드가 슬라이딩운동 하는 것을 도시하고 있다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100:충전대본체

200:슬라이드레일부

210:제1가이드부싱

220:슬라이드샤프트

230:슬라이드샤프트스프링

300:충전단자지지부

310:제2가이드부싱

400:캐스터가이드

410:안내턱

500:충전단자함

510:인장스프링

600:충격흡수패널

610:지지축

620:지지축스프링

11:이동로봇

22:캐스터

기술분야

본 발명은 충전스테이션의 방향과 이동로봇의 접근 방향의 차이를 보정하기 위한 장치로서, 보다 상세히는 슬라이드레일부에 의하여 좌우로 슬라이딩운동을 하는 캐스터가이드가 구비되어 진입편차(Offset Error)를 보정하여 이동로봇을 충전단자 방향으로 유도하고, 충전단자함은 충전단자지지부(300)에 회동가능하도록 결 합되어 이동로봇의 진입 각도 편차(Orientation Error)를 보정하는 것을 특징으로 하는 캐스터가이드가 구비된 충전스테이션에 관한 것이다.

종래기술

종래의 이동로봇의 경우 충전모드에 도달하면 충전스테이션으로 이동하여 충전을 받게 되는데, 이 경우 이동로봇에 구비된 충전단자와 충전스테이션에 구비된 충전단자의 결속이 이루어지게 된다.

이와 같은 충전단자 사이의 결속이 보다 긴밀하게 이루어지도록 이동로봇의 충전단자 또는 충전스테이션의 충전단자에는 로봇과 충전스테이션 사이의 접촉 시 발생하는 충격력을 감소시키고 충전단자 사이의 접촉성을 향상시키기 위하여 완충장치가 구비되나, 충전단자의 완충장치만으로는 충전단자 사이의 접촉성을 향상시키는데 한계가 있다.

다시 말하면, 비록 충전단자 사이의 접촉성을 향상시키기 위하여 충전단자에는 완충장치를 구비하더라도 이동로봇이 충전스테이션의 위치 및 방향을 정확하게 파악하여 정확하게 접근하지 못할 경우에는 충전스테이션의 충전단자에 대하여 이동로봇의 충전단자가 일렬로 정렬되지 못하고 소정의 각도로 틀어져 있거나, 좌우편차(오프셋)가 발생되어, 충전단자의 완충장치만으로는 이를 충분히 보정해 주지 못하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 창작된 본 발명은 이동로봇이 충전스테이션에 접근하는 과정에서 소정의 각도편차나 거리편차가 발생하더라도 이를 효과적으로 보정하여 이동로봇의 충전단자와 충전스테이션의 충전단자 사이의 접촉성을 향상시킴은 물론 이동로봇과 충전스테이션의 접촉시 발생되는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 수단을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 구성은 다음과 같다.

본 발명은 충전스테이션의 방향과 이동로봇의 접근 방향의 차이를 보정하기 위한 장치로서, 충전대본체(100); 상기 충전대본체(100)에 장착되는 슬라이드레일부(200); 상기 슬라이드레일부(200)에 결합되어 상기 충전대본체(100)에 대하여 좌우방향으로 슬라이딩운동을 하는 충전단자지지부(300); 상기 충전단자지지부(300)에 일체로 결합되어 함께 슬라이딩운동을 하고, 상기 충전대본체(100)의 전방 지면에 설치되는 캐스터가이드(400); 상기 충전단자지지부(300)에 좌우로 회동가능하도록 핀결합되는 충전단자함(500); 및, 상기 충전단자지지부(300)의 전방에 스프링에 의하여 탄성지지되도록 결합되고, 상기 충전단자함(500)의 외곽을 둘러싸는 충격흡수패널(600);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 내용을 보다 구체적으로 설명한다.

도2는 본 발명의 구체적 실시예의 전체 구조를 도시하는 입체도이고, 도3은 충격흡수패널과 충전단자지지부이 결합구조를 도시하는 단면도이고, 도4는 충전단자함과 충전단자지지부의 결합구조를 도시하고 있다.

충전대본체(100)는 충전스테이션을 구성하는 기본적인 구조물 역할을 하는 것으로서, 캐스터가이드(400)와 충전단자지지부(300)는 슬라이드레일부(200)에 의하여 충전대본체(100)에 좌우로 회동가능하게 결합된다.

즉, 캐스터가이드(400)와 충전단자지지부(300)는 일체로 결합되어 캐스터가이드(400)가 이동함에 따라 충전단자지지부(300)도 함께 이동한다.

슬라이드레일부(200)는 충전대본체(100)에 대하여 캐스터가이드(400) 및 충전단자지지부(300)가 좌우로 슬라이딩운동을 가능하게 하는 구성요소이다.

슬라이드레일부(200)는 제1가이드부싱(210), 슬라이드샤프트(220), 및 슬라이드샤프트스프링(230)을 포함하여 구성된다.

제1가이드부싱(210)은 도2에 도시된 바와 같이 충전대본체(100)에 고정된다.

제1가이드부싱(210)은 슬라이드샤프트(220)가 관통하여 슬라이딩운동을 하는 바, 슬라이딩운동 시 마찰저항을 최소화할 수 있는 리니어볼부싱을 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 리니어볼부싱에 한정되는 것은 아니며 가이드 역할을 하면서 마찰저항을 감소시킬 수 있는 다양한 종류의 부싱이 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다.

슬라이드샤프트(220)는 충전단자지지부(300)에 양측 단부가 고정되고, 제1가이드부싱(210)을 관통한다.

즉, 슬라이드샤프트(220)는 제1가이드부싱(210)을 관통하여 슬라이딩운동이 가능한 구조가 되고, 슬라이드샤프트(220)의 양측 단부는 충전단자지지부(300)에 고정되는 바, 충전단자지지부(300)도 슬라이딩운동이 가능하게 된다.

슬라이드샤프트(220)의 양측 단부가 고정된 충전단자지지부(300)와 제1가이드부싱(210) 사이에는 각각 슬라이드샤프트스프링(230)이 장착된다. 다시 말하면, 2개의 슬라이드샤프트스프링(230)이 슬라이드샤프트(220)에 삽입되는데, 하나의 슬라이드샤프트스프링(230)은 제1가이드부싱(210)과 슬라이드샤프트(220)의 일측 단부 사이에 위치하고, 나머지 하나의 슬라이드샤프트스프링(230)은 제1가이드부싱(210)과 슬라이드샤프트(220)의 타측 단부 사이에 위치하게 된다.

이와 같이 슬라이드샤프트스프링(230)이 장착되어 제1가이드부싱(210)을 중심에 두고 충전단자지지부(300)의 양측면을 탄성지지하는 구조가 되는 바, 별도의 외력이 작용하지 않으면, 충전단자지지부(300)는 항상 일정한 위치(통상적으로 충전대본체의 중앙부분)에 머무르게 된다.

즉 외력에 의하여 충전단자지지부(300)가 일시적으로 좌측 또는 우측으로 이동하더라도 외력이 사라지면 즉시 원래의 위치로 복귀하게 된다.

캐스터가이드(400)는 충전단자지지부(300)와 일체로 결합되어 충전단자지지부(300)가 좌우로 이동할 경우 함께 좌우로 이동하게 된다.

캐스터가이드(400)는 접근하는 이동로봇(11)을 중앙으로 유도하기 위하여 입구측은 넓고 내측으로 갈수록 좁아지는 안내턱(410)이 구비되어 있어, 이동로봇(11)의 캐스터(22)가 안내턱(410)에 접촉되면, 캐스터(22)은 안내턱(410)을 따라 이동하게 되고 결과적으로 이동로봇(11)을 중앙으로 유도하게 된다.

즉, 캐스터가이드(400)은 이동로봇(11)이 충전스테이션으로 접근하는 방향이나 거리에 편차가 일부 존재하더라도 캐스터가이드(400)의 입구측만 통과할 수 있다면 안내턱(410)의 안내에 의하여 이동로봇(11)은 캐스터가이드(400)와 일체로 결 합되어 있는 충전단자지지부(300)의 중앙으로 유도된다.

또한, 이러한 과정에서 이동로봇(11)이 캐스터(22)가 안내턱(410)에 접촉되어 이동하는 과정에서 이동로봇(11)의 움직임은 캐스터가이드(400)에 일정한 외력으로 작용하게 되고 이러한 외력에 의하여 캐스터가이드(400) 자체가 충전대본체(100)에 대하여 좌측 또는 우측으로 슬라이딩운동을 할 수도 있으며, 이러한 과정에서 슬라이드샤프트스프링(230)은 완충작용을 한다.

충전단자함(500)은 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 충전단자지지부(300)에 회동가능하도록 핀결합된다.

또한, 인장스프링(510)이 충전단자함(500)의 양측 단부와 충전단자지지부(300)를 각각 연결한다.

따라서 충전단자함(500) 자체도 외력에 의하여 소정의 각도 범위 내에서 좌우로 회동하며, 회동하는 과정에서 인장스프링(510)은 완충작용을 하게 된다.

또한 외력이 제거되면 인장스프링(510)의 탄성력에 의하여 충전단자함(500)의 원래의 위치로 복귀하게 된다.

충전단자함(500)에는 다수 개의 충전단자가 구비되어 이동로봇(11)에 구비된 충전단자와 결속을 하게 되는데, 이와 같이 충전단자함(500) 자체가 소정의 각도 범위 내에서 회동할 수 있으며, 접근하는 이동로봇(11)의 방향 및 거리 편차를 보정하기 위하여 캐스터가이드(400)가 슬라이딩운동을 함에 따라 이와 일체로 결합된 충전단자지지부(300) 및 충전단자함(500)도 함께 슬라이딩운동을 하게 된다.

즉, 충전단자함(500)도 이동로봇(11)의 방향 및 거리 편차를 효과적으로 보 정할 수 있는 구조임을 알 수 있다.

또한 본 발명은 별도의 완충장치로서, 충격흡수패널(600)을 구비하고 있다.

충격흡수패널(600)은 도2 및 도4에 도시된 바와 같이 충전단자지지부(300)의 전방에 스프링에 의하여 탄성지지되도록 결합되고, 충전단자함(500)의 외곽을 둘러싼다.

충격흡수패널(600)은 지지축(610), 지지축스프링(620), 및 제2가이드부싱(310)을 포함하여 구성된다.

제2가이드부싱(310)은 충전단자지지부(300)를 전후방향으로 관통하도록 설치되는데, 제1가이드부싱(210)과 마찬가지로 이동 시 마찰저항을 최소화하기 위하여 리니어볼부싱을 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 리니어볼부싱에 한정되는 것은 아니며 가이드 역할을 하면서 마찰저항을 감소시킬 수 있는 다양한 종류의 부싱이 자유롭게 선택되어 사용될 수 있다.

지지축(610)의 일측 단부는 충격흡수패널(600)의 후방면에 고정되고 타측 단부는 충전단자지지부(300)에 구비된 제2가이드부싱(310)에 전후로 슬라이딩운동이 가능하도록 결합된다.

아울러, 지지축스프링(620)이 지지축(610) 각각에 삽입되어 충격흡수패널(600)과 충전단자지지부(300) 사이에 위치하며, 충격흡수패널(600)을 탄성지지하여 완충작용을 하게 된다. 다시 말하면 충격흡수패널(600)이 충격을 받으면 충격흡수패널(600)의 후방면에 일체로 고정된 지지축(610)이 제2가이드부싱(310)을 따라 후방으로 이동하고 지지축스프링(620)이 압축되면서 충격을 완화하게 된다.

본 발명의 구체적 실시예에서는 제2가이드부싱(310), 지지축(610), 및 지지축스프링(620)이 각각 4개씩 사용되었으나, 이러한 수량에 한정되는 것은 아니며 충격흡수패널(600)의 형태와 규격에 따라 적절한 수량을 자유롭게 선택하여 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 내용을 설명하였으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 구체적 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경이나 주지관용 기술의 부가나 삭제의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

상기한 기술적 구성에 따른 본 발명은 이동로봇이 충전스테이션에 접근하는 과정에서 소정의 각도편차나 거리편차가 발생하더라도 이를 효과적으로 보정하여 이동로봇의 충전단자와 충전스테이션의 충전단자 사이의 접촉성을 향상시킴은 물론 이동로봇과 충전스테이션의 접촉시 발생되는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

Claims

삭제
충전스테이션의 방향과 이동로봇의 접근 방향의 차이를 보정하기 위한 장치로서,

충전대본체(100);

상기 충전대본체(100)에 장착되는 슬라이드레일부(200);

상기 슬라이드레일부(200)에 결합되어 상기 충전대본체(100)에 대하여 좌우방향으로 슬라이딩운동을 하는 충전단자지지부(300);

상기 충전단자지지부(300)에 일체로 결합되어 함께 슬라이딩운동을 하고, 상기 충전대본체(100)의 전방 지면에 설치되는 캐스터가이드(400);

상기 충전단자지지부(300)에 좌우로 회동가능하도록 핀결합되는 충전단자함(500); 및,

상기 충전단자지지부(300)의 전방에 스프링에 의하여 탄성지지되도록 결합되고, 상기 충전단자함(500)의 외곽을 둘러싸는 충격흡수패널(600);

을 포함하여 구성되되,

상기 슬라이드레일부(200)는,

상기 충전대본체(100)에 고정되는 제1가이드부싱(210);

상기 충전단자지지부(300)에 양측 단부가 고정되고, 상기 제1가이드부싱(210)을 관통하는 슬라이드샤프트(220); 및,

상기 슬라이드샤프트(220)의 양측 단부가 고정된 상기 충전단자지지부(300)와 상기 제1가이드부싱(210) 사이에 각각 설치되는 슬라이드샤프트스프링(230);

을 포함하고,

상기 충격흡수패널(600)은,

상기 충격흡수패널(600)의 후방면에 일측 단부가 고정되고 타측 단부는 상기 충전단자지지부(300)를 전후방향으로 관통하도록 구비된 제2가이드부싱(310)에 슬라이딩운동이 가능하도록 결합되는 다수 개의 지지축(610); 및,

상기 지지축(610) 각각에 삽입되어 상기 충격흡수패널(600)과 상기 충전단자지지부(300) 사이에 위치하며, 상기 충격흡수패널(600)을 탄성지지하는 지지축스프링(620);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐스터가이드가 구비된 충전스테이션.
제2항에서, 상기 캐스터가이드(400)는,

접근하는 이동로봇(11)을 중앙으로 유도하기 위하여 입구측은 넓고 내측으로 갈수록 좁아지는 안내턱(410)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 캐스터가이드가 구비된 충전스테이션.
제3항에서,

상기 충전단자함(500)의 양측 단부와 상기 충전단자지지부(300)를 각각 연결하는 인장스프링(510);이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 캐스터가이드가 구비된 충전스테이션.
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