KR100844570B1 - Battery exchange device for automatic carrier and control method thereof - Google Patents

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이신우
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Abstract

A battery exchange device for an automatic carrier and a method for controlling the same are provided to solve difficulty in exchanging a battery due to discharge of an auxiliary battery without including the auxiliary battery inside the automatic carrier. A battery exchange device for an automatic carrier includes rails(1), a charge frame(5), a reciprocating cylinder(7), a chain conveyor unit, a charger(31), external power terminals(37), and a controller(10). The rails are installed on both sides on a bottom surface. The charge frame is movably formed along the rails by being installed through rail blocks(3) on the rails and includes battery trays(BT) left and right on an upper part. The reciprocating cylinder is connected to one side of a lower part of the charge frame through a front end of an operation rod(9) and a rear end thereof is fixed to a bottom surface between the rails. The chain conveyor unit moves back and forth both conveyor chains(11) through motor drive by being formed on a bottom surface inside each of the battery trays. The charger charges the battery by being connected to battery terminals(33) inside the battery trays through charge terminals(35). The external power terminals supply external power by being connected to external power input terminals of the accurately positioned automatic carrier. The controller controls operation of the reciprocating cylinder and the chain conveyor unit.

Description

자동 운반차용 배터리 교환장치 및 그 제어방법{BATTERY EXCHANGE DEVICE FOR AUTOMATIC CARRIER AND CONTROL METHOD THEREOF}Battery changer for automatic transport vehicle and its control method {BATTERY EXCHANGE DEVICE FOR AUTOMATIC CARRIER AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 자동 운반차용 배터리 교환장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 운반차의 내부에 별도의 보조 배터리를 구비할 필요 없이, 정위치에 정지 상태의 자동 운반차에 충전 프레임으로부터 전원을 공급하여 배터리실로부터 배터리를 반출 및 반입하고, 실린더 구동에 의해 상기 충전 프레임이 전후진 구동하면서 자동 운반차의 배터리실에 대한 배터리 트레이의 위치를 변경하여 배터리를 교환할 수 있도록 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery exchange device for an automatic transport vehicle and a control method thereof, and more particularly, without a separate auxiliary battery inside the automatic transport vehicle, from a charging frame to an automatic transport vehicle in a stationary state at a fixed position. Automatic transportation to supply and take out the battery from the battery compartment and to change the position of the battery tray with respect to the battery compartment of the vehicle while the charging frame is driven back and forth by cylinder driving. A vehicle battery exchange apparatus and a control method thereof.

일반적으로 산업분야에서 공장 또는 창고 등에는 배터리를 전원으로 하여 구동하는 자동 운반차가 운용되는데, 이러한 자동 운반차는 배터리가 완전 방전되기 전에 주지적으로 배터리 교환장치를 통하여 배터리를 교환하여 운용된다. In general, an automatic carriage driven by a battery is operated in a factory or a warehouse in an industrial field. The automatic carriage is operated by exchanging batteries through a battery exchange device before the battery is completely discharged.

이와 같이, 자동 운반차의 배터리를 교환하기 위한 종래 배터리 교환장치는 작업실 일측에 다수개의 배터리 트레이를 형성하는 충전 프레임이 고정되어 구비되고, 충전 프레임의 상부에는 각 배터리 트레이별로 배터리 충전기가 구비된다.As such, the conventional battery exchange apparatus for replacing a battery of an automatic transport vehicle is provided with a fixed charging frame for forming a plurality of battery trays on one side of the work room, and a battery charger for each battery tray is provided on the upper portion of the charging frame.

즉, 자동 운반차에 배터리를 교환하기 위해서는, 먼저 자동 운반차를 비어있는 배터리 트레이의 일측으로 이동시킨 상태로, 보조 배터리를 이용하여 운반 자동차의 배터리실 내부 컨베이어를 구동하여 교환할 배터리( 즉, 메인 배터리)를 비어있는 배터리 트레이로 이동시킨 후, 자동 운반차는 다시 보조 배터리의 전원을 이용하여 충전된 배터리가 보관된 다른 배터리 트레이로 이동한다.That is, in order to replace the battery in the vehicle, the vehicle is first moved to one side of the empty battery tray, and the battery to be replaced by driving the conveyor inside the battery compartment of the vehicle using the auxiliary battery (ie, After moving the main battery to an empty battery tray, the vehicle moves back to another battery tray where the charged battery is stored using the power of the auxiliary battery.

이러한 상태로 상기 충전된 배터리를 상기 자동 운반차의 배터리실 내부로 반입함으로써 배터리 교환작업을 완료하게 된다.The battery replacement operation is completed by bringing the charged battery into the battery compartment of the vehicle in this state.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 배터리 교환장치에 의한 배터리 교환작업은 반드시 자동 운반차에 보조 배터리가 구비되어 있어야 하며, 보조 배터리의 충전량이 저하되면, 방전된 배터리(즉, 메인 배터리)의 자동 교환작업이 불가하여 수작업에 의해 교환작업을 진행해야 하는 단점이 있다. However, the battery replacement operation by the conventional battery exchange device as described above must be equipped with a secondary battery in the automatic transport vehicle, when the charge amount of the auxiliary battery is reduced, the automatic replacement of the discharged battery (ie, the main battery) This is impossible because there is a disadvantage that you must proceed with the replacement work by hand.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 자동 운반차의 내부에 별도의 보조 배터리를 구비할 필요 없이, 정위치에 정지 상태의 자동 운반차에 충전 프레임으로부터 전원을 공급하여 배터리실로부터 배터리를 반출 및 반입하고, 실린더 구동에 의해 상기 충전 프레임이 전후진 구동하면서 자동 운반차의 배터리실에 대한 배터리 트레이의 위치를 변경하여 배터리를 교환할 수 있도록 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the disadvantages of the prior art as described above, the object of the present invention, without having to provide a separate auxiliary battery in the interior of the automatic transport vehicle, the automatic transport vehicle in a stationary state at a fixed position The battery can be exchanged by changing the position of the battery tray relative to the battery compartment of the vehicle while the charging frame is driven forward and backward by a cylinder drive by supplying power from the charging frame to the battery compartment. The present invention provides a battery exchange device for a vehicle and a control method thereof.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 자동 운반차용 배터리 교환장치는 바닥면 상의 양측에 설치되는 레일; 상기 레일 상에 레일블록을 통하여 설치되어 레일을 따라 이동 가능하게 구성되며, 상부에는 좌우 양측에 각각 배터리 트레이를 형성하는 충전 프레임; 상기 레일 사이의 바닥면에 후단이 고정되고, 작동로드의 선단을 통하여 상기 충전 프레임의 하부 일측과 연결되는 전후진 실린더; 상기 각 배터리 트레이의 내부 바닥면 상에 구성되어 모터 구동에 의해 양측 컨베 이어 체인을 정역방향으로 구동하는 체인 컨베이어 유닛; 상기 충전 프레임의 상부 일측에 구성되어 각 배터리 트레이 내부의 각 배터리 단자에 충전단자를 통하여 연결되어 배터리를 충전하는 충전기; 상기 충전 프레임의 전방 양측에 각각 구성되어 정위치 상태의 자동 운반차의 외부전원 입력단자에 연결되어 외부전원을 공급하는 외부전원단자; 상기 전후진 실린더와 체인 컨베이어 유닛의 작동을 제어하는 제어기를 포함한다.Battery exchange apparatus for an automatic transport vehicle of the present invention for realizing the object as described above is provided on both sides on the floor; A charging frame installed on the rail through a rail block and configured to be movable along the rail, and having a battery tray formed on the left and right sides thereof, respectively; A rear end cylinder fixed to a bottom surface between the rails and connected to a lower side of the filling frame through a front end of the operation rod; A chain conveyor unit configured on an inner bottom surface of each of the battery trays to drive both conveyor chains in forward and reverse directions by motor driving; A charger configured on an upper side of the charging frame and connected to each battery terminal in each battery tray through a charging terminal to charge the battery; An external power terminal configured at both sides of the front of the charging frame and connected to an external power input terminal of an auto transport vehicle in a fixed position to supply external power; And a controller for controlling the operation of the forward and backward cylinders and the chain conveyor unit.

그리고 상기 각 배터리 트레이의 내부 후방 일측에 장착되어 해당 배터리 트레이 내부에 배터리의 유무를 감지하여 그 신호를 상기 제어기로 출력하는 배터리 감지수단을 더 포함한다.And a battery detecting means mounted on one inner rear side of each of the battery trays to detect the presence of a battery in the battery tray and output a signal to the controller.

상기에서, 상기 체인 컨베이어 유닛은 상기 각 배터리 트레이의 후방 바닥면 상의 일측에 장착되며, 회전축에는 구동 스프로켓이 설치되는 모터; 상기 각 배터리 트레이의 전후방 바닥면 상의 일측에 각각 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 하나의 회전축 일측에는 상기 구동 스프로켓과 구동체인으로 연결되는 피동 스프로켓이 장착되는 전,후방 회전축; 상기 전,후방 회전축의 양단에 각각 장착되는 전,후방 양측 체인 스트로켓; 상기 전방 양측 체인 스프로켓과 후방 양측 체인 스프로켓을 각각 연결하는 컨베이어 체인으로 이루어진다.In the above, the chain conveyor unit is mounted on one side on the rear bottom surface of each of the battery tray, the motor is provided with a drive sprocket on the rotating shaft; A front and rear rotation shafts rotatably installed on one side of the front and rear bottom surfaces of the battery trays through brackets, and on one side of one rotation shaft, a driven sprocket connected to the drive sprocket and a drive chain is mounted; Front and rear both side chain rockets mounted at both ends of the front and rear rotation shafts, respectively; It consists of a conveyor chain connecting the front both side chain sprocket and the rear both side chain sprocket, respectively.

그리고 상기한 자동 운반차용 배터리 교환장치의 제어방법은 자동 운반차가 배터리 교환 정위치에 위치되어 그 외부전원 입력단자에 충전 프레임의 전방에 구성된 외부전원단자가 연결되는 제1단계; 상기 외부전원단자로부터 공급되는 외부전원에 의해 상기 자동 운반차의 내부 컨베이어를 정방향 구동하고 동시에, 제어기의 제어신호에 따라 비어있는 배터리 트레이 내부의 모터를 역방향 구동하여 컨베이어 체인를 역방향으로 작동시켜 상기 자동 운반차의 배터리실 내부의 교환할 배터리를 반출하여 상기 충전 프레임 상의 비어있는 배터리 트레이 내부에 투입함으로써 배터리 단자와 충전단자를 자동 연결하여 충전기에 의해 충전하는 제2단계; 상기 제2단계에 이어, 제어기가 전후진 실린더를 전진 구동하여 상기 충전 프레임을 전진시킴으로써 충전된 배터리를 보관하는 배터리 트레이가 상기 자동 운반차의 배터리실에 대응하도록 함과 동시에, 상기 자동 운반차의 외부전원 입력단자에 충전 프레임의 후방에 구성된 외부전원단자가 다시 연결되는 제3단계; 상기 제3단계로부터 상기 외부전원단자로부터 공급되는 외부전원에 의해 상기 자동 운반차의 내부 컨베이어를 역방향 구동하고 동시에, 제어기의 제어신호에 따라 충진된 배터리가 보관된 배터리 트레이 내부의 모터를 정방향 구동하여 컨베이어 체인를 정방향으로 작동시켜 상기 충전된 배터리를 상기 배터리 트레이로부터 반출하여 상기 자동 운반차의 배터리실 내부에 투입하는 제4단계로 이루어진다.The control method of the battery replacing apparatus for an automatic transport vehicle includes a first step in which an automatic transport vehicle is positioned at a battery replacement position and connected to an external power input terminal configured at a front of a charging frame; The inner conveyor of the automatic transport vehicle is driven forward by the external power supplied from the external power terminal, and at the same time, the conveyor chain is operated in the reverse direction by driving the motor inside the empty battery tray according to the control signal of the controller to operate the conveyor chain in the reverse direction. A second step of automatically charging the battery terminal by connecting the battery terminal and the charging terminal by taking out a battery to be exchanged in the battery compartment of the car and inserting it into an empty battery tray on the charging frame; Following the second step, the controller drives the forward and backward cylinder to advance the charging frame so that the battery tray for storing the charged battery corresponds to the battery compartment of the auto truck, A third step of reconnecting the external power terminal configured at the rear of the charging frame to the external power input terminal; In the third step by the external power supplied from the external power supply terminal to drive the internal conveyor of the automatic carriage in reverse direction, and at the same time, the motor inside the battery tray in which the battery is stored according to the control signal of the controller forward The fourth step of operating the conveyor chain in the forward direction to take out the charged battery from the battery tray and to put it into the battery compartment of the vehicle.

상기한 바와 같이, 본 발명의 자동 운반차용 배터리 교환장치 및 그 제어방법에 의하면, 자동 운반차의 내부에 별도의 보조 배터리를 구비할 필요 없이, 정위치에 정지 상태의 자동 운반차에 충전 프레임으로부터 전원을 공급하여 배터리실로부터 배터리를 반출 및 반입하고, 실린더 구동에 의해 상기 충전 프레임이 전후진 구동하면서 자동 운반차의 배터리실에 대한 배터리 트레이의 위치를 변경하여 배터리를 교환할 수 있도록 함으로써, 종래 보조 배터리의 방전에 의한 배터리 교환작 업의 어려움을 해소할 수 있다. As described above, according to the battery replacing apparatus for an automatic transport vehicle of the present invention and a control method thereof, it is not necessary to provide a separate auxiliary battery in the interior of the automatic transport vehicle, and it is possible to remove the charging frame from the charging frame of the automatic transport vehicle at a stop position. It is possible to replace the battery by supplying power to carry out and bring in the battery from the battery compartment, and to change the position of the battery tray relative to the battery compartment of the vehicle while the charging frame is driven back and forth by cylinder driving. It can solve the problem of battery replacement work by discharging auxiliary battery.

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치와 자동 운반차의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치의 측단면도이다.1 is a plan view of a battery exchange device and an automatic transport vehicle according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view of a battery exchange device according to an embodiment of the present invention.

그리고 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 배터리 교환장치의 내부 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치의 정면도이다.3 is an internal cross-sectional view of the battery replacing apparatus taken along the line A-A of FIG. 2, and FIG. 4 is a front view of the battery replacing apparatus according to the embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 자동 운반차용 배터리 교환장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 바닥면 상의 양측에 레일(1)이 설치된다.In the battery replacing apparatus for an automatic transport vehicle according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, rails 1 are provided on both sides on a bottom surface.

상기 레일(1) 상에는 레일블록(3)을 통하여 충전 프레임(5)이 설치되어 레일(1)을 따라 이동 가능하게 구성되며, 상기 충전 프레임(5)의 상부에는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 좌우 양측에 각각 배터리(B)를 수납하기 위한 배터리 트레이(BT)를 형성한다.A charging frame 5 is installed on the rail 1 via a rail block 3, and is configured to be movable along the rail 1. On the upper portion of the charging frame 5, as shown in FIG. 4. Battery trays BT are formed on the left and right sides of the battery B, respectively.

상기 레일(1) 사이의 바닥면에는 전후진 실린더(7)가 구비되는데, 상기 전후진 실린더(7)는 그 후단이 바닥면에 고정되고, 그 작동로드(9)의 선단은 상기 충전 프레임(5)의 전방 하부 중앙에 연결된다.On the bottom surface between the rails 1 is provided with a forward and backward cylinder 7, the forward and backward cylinder 7 is fixed to the bottom surface of the rear end, the tip of the operating rod 9 is the filling frame ( 5) is connected to the front lower center.

여기서, 상기 전후진 실린더(7)는 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the said back and forth cylinder 7 consists of a pneumatic cylinder which makes the operating pressure pneumatic.

그리고 상기 각 배터리 트레이(BT)의 내부 바닥면(F) 상에는 체인 컨베이어 유닛이 구성되어 모터(13) 구동에 의해 양측 컨베이어 체인(11)을 정역방향으로 구동하여 배터리 트레이(BT) 내부에 배터리(B0를 반입 또는 반출하게 된다. In addition, a chain conveyor unit is configured on the inner bottom surface F of each of the battery trays BT to drive both conveyor chains 11 in the forward and reverse directions by driving the motor 13 to store the battery inside the battery tray BT. It will import or export B0.

상기한 체인 컨베이어 유닛의 구체적인 구성은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 각 배터리 트레이(BT)의 내부 후방 바닥면(F) 상의 일측에 모터(13)가 장착되며, 상기 모터(13)의 회전축에는 구동 스프로켓(15)이 설치된다. As shown in FIGS. 2 and 3, the chain conveyor unit includes a motor 13 mounted on one side of an inner rear bottom surface F of each of the battery trays BT, and the motor ( The drive sprocket 15 is installed in the rotating shaft of 13).

여기서, 상기 모터(13)는 상기 제어기(10)의 제어신호에 따라 그 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the motor 13 is preferably made of a step motor capable of controlling the rotational speed and the rotational direction in accordance with the control signal of the controller 10.

또한, 상기 각 배터리 트레이(BT)의 전후방 바닥면(F) 상의 일측에는 폭방향으로 각각 브라켓(17)을 통하여 전,후방 회전축(19,21)이 각각 회전 가능하게 설치되며, 상기 후방 회전축(21)의 일측에는 상기 구동 스프로켓(15)과 구동체인(25)으로 연결되는 피동 스프로켓(23)이 장착된다. In addition, the front and rear rotary shafts 19 and 21 are rotatably installed at one side on the front and rear bottom surfaces F of the battery trays BT, respectively, through the brackets 17 in the width direction, and the rear rotary shafts ( On one side of the 21 is a driven sprocket 23 is connected to the drive sprocket 15 and the drive chain 25 is mounted.

또한, 상기 전,후방 회전축(19,21)의 양단에는 각각 전,후방 양측 체인 스트로켓(27,29)가 각각 설치되며, 상기 전방 양측 체인 스프로켓(27)과 후방 양측 체인 스프로켓(29)은 상호 컨베이어 체인(11)으로 연결된다. In addition, the front and rear both side chain sprockets 27 and 29 are respectively installed at both ends of the front and rear rotary shafts 19 and 21, and the front both side chain sprockets 27 and the rear both side chain sprockets 29 are It is connected to the mutual conveyor chain (11).

그리고 상기 충전 프레임(5)의 상부 일측에는 충전기(31)가 구성되는데, 상기 충전기(31)는 각 배터리 트레이(BT) 내부의 각 배터리 단자(33)에 충전단자(35)를 통하여 연결되어 배터리(B)를 충전하도록 구성된다.In addition, a charger 31 is formed at an upper side of the charging frame 5, and the charger 31 is connected to each battery terminal 33 inside each battery tray BT through a charging terminal 35. (B) is configured to charge.

또한, 상기 충전 프레임(5)의 전면 양측에는 외부전원단자(37)가 각각 구성되어 정위치 상태의 자동 운반차(40)의 외부전원 입력단자(39)에 연결되어 외부전원을 공급하는 역할을 한다.In addition, the external power terminal 37 is configured on both sides of the front of the charging frame 5, respectively, and is connected to the external power input terminal 39 of the auto transport vehicle 40 in a fixed position to supply external power. do.

그리고 별도의 제어기(10)가 구비되어 상기 전후진 실린더(7)와 체인 컨베이어 유닛의 모터(13)의 작동을 제어하도록 한다.And a separate controller 10 is provided to control the operation of the forward and backward cylinder 7 and the motor 13 of the chain conveyor unit.

한편, 상기 각 배터리 트레이(BT)의 내부 후방 일측에는 배터리 감지수단이 장착되어 해당 배터리 트레이(BT) 내부에 배터리(B)의 유무를 감지하여 그 신호를 상기 제어기(10)로 출력하는데, 상기 배터리 감지수단(41)은 리미트 스위치로 이루어지는 것이 바람직하다.On the other hand, a battery detection means is mounted on one side of the inside of each of the battery trays (BT) to detect the presence of the battery (B) inside the battery tray (BT) and output the signal to the controller (10), The battery detecting means 41 is preferably made of a limit switch.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 자동 운반차용 배터리 교환장치의 제어방법은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 먼저 자동 운반차(40)가 배터리 교환 정위치(P)에 위치되어 그 외부전원 입력단자(39)에 충전 프레임(5)의 폭방향 전방(도 5에서 우측)에 구성된 외부전원단자(37)가 연결되어 자동 운반차(40)에 외부전원을 공급하게 된다.(S1) Therefore, in the control method of the battery replacing apparatus for an automatic transport vehicle having the configuration as described above, as shown in FIG. 5, first, the automatic transport vehicle 40 is positioned at the battery replacement position P and the external power input terminal thereof. An external power supply terminal 37 configured at a widthwise front (right side in FIG. 5) of the charging frame 5 is connected to 39 to supply external power to the vehicle 40. (S1)

이러한 상태에서는 상기 전후진 실린더(7)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 후진한 상태를 유지한다.In this state, the forward and backward cylinder 7 maintains the reversed state, as shown in FIG.

이어서, 상기 외부전원단자(37)로부터 공급되는 외부전원에 의해 상기 자동 운반차(40)는 그 배터리실(BC) 내부의 컨베이어(C)를 정방향 구동하고 동시에, 제어기의 제어신호에 따라 비어있는 배터리 트레이(BT) 내부의 모터(13)를 역방향 구동하여 컨베이어 체인(11)를 역방향으로 작동시킨다.Subsequently, by the external power supplied from the external power supply terminal 37, the vehicle 40 drives the conveyor C in the battery chamber BC in the forward direction, and at the same time, the vehicle C is empty according to the control signal of the controller. The motor 13 of the battery tray BT is driven backward to operate the conveyor chain 11 in the reverse direction.

그러면, 상기 자동 운반차(40)의 배터리실(BC) 내부의 교환할 배터리(B)는 배터리실(BC)로부터 반출되어 상기 충전 프레임(5) 상의 비어있는 배터리 트레이(BT) 내부에 투입되며, 이러한 과정에서, 그 배터리 단자(33)와 충전단자(35)가 자동 연결되어 충전기(31)에 의해 충전된다.(S2)Then, the battery B to be exchanged in the battery compartment BC of the vehicle 40 is discharged from the battery compartment BC and introduced into the empty battery tray BT on the charging frame 5. In this process, the battery terminal 33 and the charging terminal 35 are automatically connected and charged by the charger 31. (S2)

상기 단계(S2)에 이어, 제어기(10)가, 도 6에서 도시한 바와 같이, 전후진 실린더(7)를 전진 구동하여 상기 충전 프레임(5)을 전진시킴으로써 충전된 배터리(B)를 보관하는 배터리 트레이(BT)가 상기 자동 운반차(40)의 배터리실(BC)에 대응하게 된다.Following the step S2, the controller 10 drives the forward and backward cylinders 7 to advance the charging frame 5 to store the charged battery B as shown in FIG. 6. The battery tray BT corresponds to the battery compartment BC of the vehicle 40.

동시에, 상기 자동 운반차(40)의 외부전원 입력단자(39)는 충전 프레임(5)의 후방(도 5에서 좌측)에 구성된 외부전원단자(37)와 다시 연결되어 자동 운반차(40)에 외부전원을 공급하게 된다.(S3)At the same time, the external power input terminal 39 of the vehicle 40 is connected back to the external power terminal 37 configured at the rear (left in FIG. 5) of the charging frame 5 to the vehicle 40. Supply external power (S3)

상기에서 제어기(10)는 비어있는 배터리 트레이(BT) 내부의 배터리 감지수단(41)인 리미트 센서로부터 배터리 감지신호가 입력되면, 상기 전후진 실린더(7)를 전진 구동시키게 되는 것이다.The controller 10 drives the forward and backward cylinders 7 forward when the battery detection signal is input from the limit sensor which is the battery detection means 41 in the empty battery tray BT.

상기 단계(S3)로부터 상기 외부전원단자(37)로부터 공급되는 외부전원에 의해 상기 자동 운반차(40)의 내부 컨베이어(C)는 역방향 구동하고 동시에, 제어기(10)의 제어신호에 따라 충진된 배터리(B)가 보관된 배터리 트레이(BT) 내부의 모터(13)는 정방향 구동하여 컨베이어 체인(11)를 정방향으로 작동시킨다.By the external power supplied from the external power terminal 37 from the step (S3) the internal conveyor (C) of the vehicle 40 is driven in the reverse direction and at the same time, filled in accordance with the control signal of the controller 10 The motor 13 in the battery tray BT in which the battery B is stored is driven forward to operate the conveyor chain 11 in the forward direction.

그러면, 상기 충전된 배터리(B)는 상기 배터리 트레이(BT)로부터 반출되어 상기 자동 운반차(40)의 배터리실(BC) 내부로 투입되어 자동 운반차(40)에 배터리 교환을 완료하게 된다.(S4)Then, the charged battery B is taken out from the battery tray BT and introduced into the battery chamber BC of the vehicle 40 to complete the battery replacement in the vehicle 40. (S4)

이후, 제어기(10)는 충전된 배터리(B)를 보관하는 배터리 트레이(BT) 내부의 배터리 감지수단(41)으로부터 배터리 감지신호가 차단되면, 상기 전후진 실린더(7) 를 후진 구동시켜 충전 프레임(5)의 최초 위치로 다시 이동시키게 된다.After that, when the battery detection signal is blocked from the battery detection means 41 inside the battery tray BT storing the charged battery B, the controller 10 drives the forward and backward cylinders 7 backward to charge the frame. It will be moved back to the initial position of (5).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치와 자동 운반차의 평면도이다. 1 is a plan view of a battery exchange apparatus and an automatic transport vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치의 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view of a battery exchange apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 배터리 교환장치의 내부 단면도이다. 3 is an internal cross-sectional view of the battery replacing apparatus taken along the line A-A of FIG.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치의 정면도이다.4 is a front view of a battery exchange apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치의 단계별 작동 상태도이다.5 is a step-by-step operational state diagram of a battery exchange apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 교환장치의 단계별 작동중 제3단계 작동상태에서의 평면도이다. 6 is a plan view in a third stage of the operation state of the battery exchange apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (9)

자동 운반차용 배터리 교환장치에 있어서, In the battery exchange device for an automatic carriage, 바닥면 상의 양측에 설치되는 레일;Rails installed on both sides of the bottom surface; 상기 레일 상에 레일블록을 통하여 설치되어 레일을 따라 이동 가능하게 구성되며, 상부에는 좌우 양측에 각각 배터리 트레이를 형성하는 충전 프레임;A charging frame installed on the rail through a rail block and configured to be movable along the rail, and having a battery tray formed on the left and right sides thereof, respectively; 상기 레일 사이의 바닥면에 후단이 고정되고, 작동로드의 선단을 통하여 상기 충전 프레임의 하부 일측과 연결되는 전후진 실린더;A rear end cylinder fixed to a bottom surface between the rails and connected to a lower side of the filling frame through a front end of the operation rod; 상기 각 배터리 트레이의 내부 바닥면 상에 구성되어 모터 구동에 의해 양측 컨베이어 체인을 정역방향으로 구동하는 체인 컨베이어 유닛;A chain conveyor unit configured on an inner bottom surface of each of the battery trays to drive both conveyor chains in forward and reverse directions by motor driving; 상기 충전 프레임의 상부 일측에 구성되어 각 배터리 트레이 내부의 각 배터리 단자에 충전단자를 통하여 연결되어 배터리를 충전하는 충전기;A charger configured on an upper side of the charging frame and connected to each battery terminal in each battery tray through a charging terminal to charge the battery; 상기 충전 프레임의 전방 양측에 각각 구성되어 정위치 상태의 자동 운반차의 외부전원 입력단자에 연결되어 외부전원을 공급하는 외부전원단자;An external power terminal configured at both sides of the front of the charging frame and connected to an external power input terminal of an auto transport vehicle in a fixed position to supply external power; 상기 전후진 실린더와 체인 컨베이어 유닛의 작동을 제어하는 제어기; A controller for controlling the operation of the forward and backward cylinders and the chain conveyor unit; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.Battery exchange device for an automatic carriage, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 배터리 트레이의 내부 후방 일측에 장착되어 해당 배터리 트레이 내부에 배터리의 유무를 감지하여 그 신호를 상기 제어기로 출력하는 배터리 감지수 단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치. And a battery detection unit mounted on one rear side of each of the battery trays to detect the presence of a battery in the corresponding battery tray and output a signal to the controller. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 배터리 감지수단은 The battery detection means 리미트 스위치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.Battery exchange device for an automatic carriage, characterized in that consisting of a limit switch. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전후진 실린더는 The forward and backward cylinder is 그 작동압을 공압으로 하는 공압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.A battery exchange device for an automatic transport vehicle, characterized by comprising a pneumatic cylinder whose working pressure is pneumatic. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 체인 컨베이어 유닛은 The chain conveyor unit 상기 각 배터리 트레이의 후방 바닥면 상의 일측에 장착되며, 회전축에는 구동 스프로켓이 설치되는 모터;A motor mounted on one side of the rear bottom surface of each of the battery trays and having a driving sprocket installed on a rotating shaft; 상기 각 배터리 트레이의 전후방 바닥면 상의 일측에 각각 브라켓을 통하여 회전 가능하게 설치되며, 하나의 회전축 일측에는 상기 구동 스프로켓과 구동체인으로 연결되는 피동 스프로켓이 장착되는 전,후방 회전축; A front and rear rotation shafts rotatably installed on one side of the front and rear bottom surfaces of the battery trays through brackets, and on one side of one rotation shaft, a driven sprocket connected to the drive sprocket and a drive chain is mounted; 상기 전,후방 회전축의 양단에 각각 장착되는 전,후방 양측 체인 스트로켓;Front and rear both side chain rockets mounted at both ends of the front and rear rotation shafts, respectively; 상기 전방 양측 체인 스프로켓과 후방 양측 체인 스프로켓을 각각 연결하는 컨베이어 체인;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.And a conveyor chain connecting the front both side chain sprockets and the rear both side chain sprockets, respectively. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 모터는 The motor 상기 제어기의 제어신호에 따라 그 회전수 및 회전방향 제어가 가능한 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.And a step motor capable of controlling the rotation speed and the rotation direction in accordance with the control signal of the controller. 자동 운반차용 배터리 교환장치의 제어방법에 있어서, In the control method of the battery changer for an automatic carriage, 자동 운반차가 배터리 교환 정위치에 위치되어 그 외부전원 입력단자에 충전 프레임의 전방에 구성된 외부전원단자가 연결되는 제1단계;A first step in which the vehicle is positioned at the battery replacement position and connected to an external power input terminal configured to connect an external power terminal configured at the front of the charging frame; 상기 외부전원단자로부터 공급되는 외부전원에 의해 상기 자동 운반차의 내부 컨베이어를 정방향 구동하고 동시에, 제어기의 제어신호에 따라 비어있는 배터리 트레이 내부의 모터를 역방향 구동하여 컨베이어 체인를 역방향으로 작동시켜 상기 자동 운반차의 배터리실 내부의 교환할 배터리를 반출하여 상기 충전 프레임 상의 비어있는 배터리 트레이 내부에 투입함으로써 배터리 단자와 충전단자를 자동 연결하여 충전기에 의해 충전하는 제2단계;The inner conveyor of the automatic transport vehicle is driven forward by the external power supplied from the external power terminal, and at the same time, the conveyor chain is operated in the reverse direction by driving the motor inside the empty battery tray according to the control signal of the controller to operate the conveyor chain in the reverse direction. A second step of automatically charging the battery terminal by connecting the battery terminal and the charging terminal by taking out a battery to be exchanged in the battery compartment of the car and inserting it into an empty battery tray on the charging frame; 상기 제2단계에 이어, 제어기가 전후진 실린더를 전진 구동하여 상기 충전 프레임을 전진시킴으로써 충전된 배터리를 보관하는 배터리 트레이가 상기 자동 운 반차의 배터리실에 대응하도록 함과 동시에, 상기 자동 운반차의 외부전원 입력단자에 충전 프레임의 후방에 구성된 외부전원단자가 다시 연결되는 제3단계;Following the second step, the controller drives the forward and backward cylinder to advance the charging frame so that the battery tray storing the charged battery corresponds to the battery compartment of the auto transport vehicle, A third step of reconnecting the external power terminal configured at the rear of the charging frame to the external power input terminal; 상기 제3단계로부터 상기 외부전원단자로부터 공급되는 외부전원에 의해 상기 자동 운반차의 내부 컨베이어를 역방향 구동하고 동시에, 제어기의 제어신호에 따라 충진된 배터리가 보관된 배터리 트레이 내부의 모터를 정방향 구동하여 컨베이어 체인를 정방향으로 작동시켜 상기 충전된 배터리를 상기 배터리 트레이로부터 반출하여 상기 자동 운반차의 배터리실 내부에 투입하는 제4단계;In the third step by the external power supplied from the external power supply terminal to drive the internal conveyor of the automatic carriage in reverse direction, and at the same time, the motor inside the battery tray in which the battery is stored according to the control signal of the controller forward A fourth step of operating the conveyor chain in a forward direction to take out the charged battery from the battery tray and to insert the charged battery into the battery compartment of the vehicle; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치의 제어방법.Control method of a battery replacement device for an automatic carriage, characterized in that consisting of. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제2단계에서 제어기는 In the second step, the controller 비어있는 배터리 트레이 내부의 배터리 감지수단으로부터 배터리 감지신호가 입력되면, 상기 전후진 실린더를 전진 구동시키는 것을 특징으로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.When the battery detection signal is input from the battery detection means in the empty battery tray, the battery exchange device for an automatic carriage, characterized in that for driving forward and backward cylinder. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제4단계에서 제어기는 In the fourth step, the controller 충전된 배터리를 보관하는 배터리 트레이 내부의 배터리 감지수단으로부터 배터리 감지신호가 차단되면, 상기 전후진 실린더를 후진 구동시키는 것을 특징으 로 하는 자동 운반차용 배터리 교환장치.When the battery detection signal is cut off from the battery detection means inside the battery tray for storing the charged battery, the battery replacement device for an automatic carriage, characterized in that for driving the forward and backward cylinder.
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