KR101595684B1 - Method for teaching battery-replacing robot, and battery-replacing robot - Google Patents
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Abstract
배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 차량의 배터리 적재대와 배터리 교환 로봇의 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해지는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 제공한다. 차량에 탑재되어 있는 배터리(3)의 인발시나 차량으로의 배터리(3)의 삽입시에 배터리(3)가 탑재되는 배터리 탑재부(22)와, 배터리(3)의 인발시나 삽입시에 배터리(3)에 걸림 결합하여 배터리 탑재부(22) 위에서 배터리(3)를 이동시키는 배터리 걸림부(24)를 구비하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법에서는, 차량의 배터리 적재대(6)에 배터리(3)가 탑재되어 있을 때의 차량 탑재 위치와, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 양쪽에 배터리(3)가 탑재되어 있을 때의 배터리 승계 위치와, 배터리 탑재부(22)에 배터리(3)가 탑재되어 있을 때의 로봇 탑재 위치를 티칭한다.Provided is a method of teaching a battery exchange robot that allows a battery to be smoothly exchanged between a battery mount of a vehicle and a battery mount of a battery exchange robot even if the configuration of the battery exchange robot is simple. A battery loading section 22 on which the battery 3 is mounted when the battery 3 mounted on the vehicle is pulled out or when the battery 3 is inserted into the vehicle and a battery loading section 22 on which the battery 3 The battery 3 is mounted on the battery mounting table 6 of the vehicle, and the battery 3 is mounted on the battery mounting table 6 of the vehicle. The position where the battery 3 is mounted when the battery 3 is mounted on both the battery mount 6 and the battery mount 22 and the position where the battery 3 is mounted on the battery mount 22 Teaching the robot mounting position when it is mounted.
Description
제1 발명은 차량에 탑재되는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 로봇의 티칭(teaching) 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이와 같은 배터리 교환 로봇의 티칭 방법으로 티칭된 배터리 교환 로봇에 관한 것이다.The first invention relates to a teaching method of a battery exchange robot for replacing a battery mounted on a vehicle. The present invention also relates to a battery exchange robot taught by such a method of teaching a battery exchange robot.
제2 발명은 차량에 탑재되는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 로봇, 및 이와 같은 배터리 교환 로봇의 제어 방법에 관한 것이다.The second invention relates to a battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle, and a control method for such a battery exchange robot.
제3 발명은 차량에 탑재되는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 시스템, 및 이와 같은 배터리 교환 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.The third invention relates to a battery exchange system for exchanging a battery mounted on a vehicle, and a control method of such a battery exchange system.
제4 발명은 차량에 탑재되는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 로봇, 및 이와 같은 배터리 교환 로봇을 갖는 배터리 교환 시스템에 관한 것이다.The fourth invention relates to a battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle, and a battery exchange system having such a battery exchange robot.
종래, 전기 버스에 탑재되는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치는, 배터리가 탑재되는 배터리 트레이와, 배터리 트레이를 승강시키는 수직 리프트 장치와, 배터리 트레이 및 수직 리프트 장치가 탑재됨과 함께 회전 가능한 회전 플랫폼과, 회전 플랫폼이 탑재됨과 함께 수평 방향으로 이동 가능한 평행 이동 플랫폼을 구비하고 있다. 전기 버스의 배터리 탑재부에는, 도킹 구멍이 형성되고, 배터리 트레이에는, 이 도킹 구멍에 걸림 가능한 도킹 아암이 설치되어 있다. 배터리의 교환 시에는, 도킹 아암이 도킹 구멍에 결합함으로써, 전기 버스의 배터리 탑재부와 배터리 트레이의 위치 정렬이 행하여지고 있다. 또한, 특허문헌 1에서, 전기 버스에 탑재되는 배터리의 중량은, 수백 kg이다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, a battery exchange apparatus for exchanging a battery mounted on an electric bus has been proposed (for example, see Patent Document 1). The battery replacement device disclosed in
종래, 전기 버스에 탑재되는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 배터리 교환 장치는, 전기 버스의 한쪽 측면측에 배치되어 있고, 전기 버스의 한쪽 측면측에서 배터리의 교환을 행하고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a battery exchange apparatus for exchanging a battery mounted on an electric bus is known (see, for example, Patent Document 1). The battery exchange device is disposed on one side of the electric bus, and the battery is exchanged on one side of the electric bus.
또한, 종래, 배터리가 탑재되는 전기 버스로서, 배터리가 수용되는 배터리 실이 양 측면측에 형성된 전기 버스가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조). 특허문헌 2에 기재된 전기 버스에서는, 전기 버스의 양 측면의 각각에 배터리 실의 개구가 형성되어 있다.Further, as an electric bus on which a battery is mounted, an electric bus is known in which a battery chamber in which a battery is accommodated is formed on both side surfaces (see, for example, Patent Document 2). In the electric bus described in
특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치에서는, 배터리를 교환할 때에 도킹 아암이 도킹 구멍에 걸림 결합하고 있기 때문에, 배터리의 중량이 무거워도, 전기 버스의 배터리 탑재부와 배터리 트레이의 사이에서 배터리가 옮겨 실려질 때에, 배터리의 탑재부와 배터리 트레이의 사이에 고저차가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 배터리 교환 장치에서는, 배터리의 탑재부와 배터리 트레이의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능하다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치에서는, 배터리의 탑재부와 배터리 트레이의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받기 위해, 도킹 아암과 같은 대규모의 기구가 필요하게 되고, 그 결과, 배터리 교환 장치의 구성이 복잡해진다.In the battery replacing apparatus described in
따라서, 제1 발명의 과제는, 배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 배터리가 탑재되는 차량의 배터리 적재대와, 배터리가 탑재되는 배터리 교환 로봇의 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해지는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 제공하는 데 있다. 또한, 제1 발명의 과제는, 이와 같은 배터리 교환 로봇의 티칭 방법으로 티칭된 배터리 교환 로봇을 제공하는 데 있다.Accordingly, the object of the first invention is to provide a battery exchange robot capable of smoothly transferring a battery between a battery mounting base of a vehicle on which the battery is mounted and a battery mounting base of a battery exchange robot on which the battery is mounted And to provide a method of teaching a battery-exchange robot to be used. In addition, a problem of the first invention is to provide a battery exchange robot taught by such a teaching method of the battery exchange robot.
또한, 전기 버스에는, 복수의 배터리가 탑재되는 경우가 있다. 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치에서는, 배터리를 교환할 때에 도킹 아암이 도킹 구멍에 걸림 결합하고 있기 때문에, 전기 버스에 복수의 배터리가 탑재되어 있어도, 복수의 배터리 각각과 배터리 트레이의 위치 어긋남을 방지하여, 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능하다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치에서는, 복수의 배터리 각각과 배터리 트레이의 위치 어긋남을 방지하여, 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하기 위해서, 도킹 아암과 같은 대규모의 기구가 필요하게 되고, 그 결과, 배터리 교환 장치의 구성이 복잡해진다.Further, a plurality of batteries may be mounted on the electric bus. In the battery replacement apparatus described in
따라서, 제2 발명의 과제는, 구성이 간이해도, 차량에 탑재되는 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능한 배터리 교환 로봇을 제공하는 데 있다. 또한, 제2 발명의 과제는, 배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 차량에 탑재되는 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능하게 되는 배터리 교환 로봇의 제어 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, a second object of the present invention is to provide a battery exchange robot capable of appropriately exchanging a plurality of batteries mounted on a vehicle, even if the configuration is simple. A second object of the present invention is to provide a control method of a battery exchange robot in which even if the configuration of the battery exchange robot is simple, it is possible to appropriately replace a plurality of batteries mounted on the vehicle.
또한, 상술한 바와 같이, 특허문헌 1에는, 전기 버스의 한쪽 측면측에서 배터리를 교환하는 배터리 교환 장치가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 배터리 실이 양 측면측에 형성된 전기 버스가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1 및 2에는, 배터리 실이 양 측면측에 형성된 전기 버스의 배터리를 교환하기 위한 수단은 개시되어 있지 않다.Further, as described above,
따라서, 제3 발명의 과제는, 양 측면측에 배터리 수용부가 형성된 차량의 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능한 배터리 교환 시스템을 제공하는 데 있다. 또한, 제3 발명의 과제는, 양 측면측에 배터리 수용부가 형성된 차량의 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능하게 되는 배터리 교환 시스템의 제어 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, a third object of the present invention is to provide a battery exchange system capable of appropriately exchanging a battery of a vehicle in which battery accommodation portions are formed on both side surfaces. A third object of the present invention is to provide a control method for a battery exchange system that enables a battery of a vehicle, on both sides of which a battery receiving portion is formed, to be properly replaced.
특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치에서는, 배터리의 교환 시에, 전기 버스의 배터리 탑재부에 형성된 도킹 구멍에 걸림 결합하는 도킹 아암이 배터리 트레이에 설치되어 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 전기 버스의 배터리 탑재부와 배터리 트레이의 위치 정렬을 행하는 것이 가능하다.In the battery replacement apparatus described in
그러나, 이 배터리 교환 장치의 경우, 전기 버스를 소정의 위치에 고정밀도로 정지시키지 않으면, 도킹 구멍에 도킹 아암을 걸림 결합시키는 것이 곤란해진다. 즉, 이 배터리 교환 장치의 경우, 전기 버스의 정지 정밀도가 낮으면, 전기 버스의 배터리 탑재부와 배터리 트레이의 위치 정렬을 행하는 것이 곤란해지고, 전기 버스의 배터리 탑재부로부터 배터리 트레이로 배터리를 옮겨 적재하는 것이 곤란해진다. 따라서, 이 배터리 교환 장치의 경우, 전기 버스의 정지 정밀도가 낮으면, 전기 버스에 탑재되어 있는 배터리를 적절하게 교환하는 것이 곤란해질 우려가 있다.However, in this battery replacing apparatus, unless the electric bus is stopped at a predetermined position with high accuracy, it becomes difficult to engage the docking arm with the docking hole. That is, in the case of this battery exchange apparatus, if the accuracy of stopping the electric bus is low, it is difficult to align the battery loading portion of the electric bus with the battery tray, and the battery is transferred from the battery loading portion of the electric bus to the battery tray It becomes difficult. Therefore, in this battery exchange device, if the accuracy of stopping the electric bus is low, it may be difficult to replace the battery mounted on the electric bus appropriately.
따라서, 제4 발명의 과제는, 차량의 정지 정밀도가 낮아도, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능한 배터리 교환 로봇 및 배터리 교환 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, a fourth object of the present invention is to provide a battery exchange robot and a battery exchange system which can appropriately replace a battery mounted on a vehicle even when the stopping accuracy of the vehicle is low.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 제1 발명은 청구항 1 내지 6에 설명하고 있는데, 제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법은, 차량에 탑재되어 있는 배터리의 인발시 및/또는 차량으로의 배터리의 삽입시에 배터리가 탑재되는 배터리 탑재부와, 배터리의 인발시 및/또는 삽입시에 배터리에 걸림 결합하여 배터리 탑재부 위에서 배터리를 이동시키는 배터리 걸림부를 구비하여, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 교환하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법이며, 차량의 배터리 적재대에 배터리가 탑재되어 있을 때의 차량 탑재 위치와, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 양쪽에 배터리가 탑재되어 있을 때의 배터리 승계 위치와, 배터리 탑재부에 배터리가 탑재되어 있을 때의 로봇 탑재 위치를 티칭하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a first invention is described in
제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법에서는, 차량의 배터리 적재대에 배터리가 탑재되어 있을 때의 차량 탑재 위치, 및 배터리 교환 로봇의 배터리 탑재부에 배터리가 탑재되어 있을 때의 로봇 탑재 위치 외에도, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 양쪽에 배터리가 탑재되어 있을 때의 배터리 승계 위치를 티칭하고 있다. 그로 인해, 제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 사용하면, 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치가 갖는 도킹 아암을 배터리 교환 로봇이 구비하고 있지 않아도, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리가 옮겨 실려질 때에, 배터리 교환 로봇을 적절하게 동작시켜서, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에 고저차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다. 즉, 제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 사용하면, 배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.In the teaching method of the battery exchange robot of the first invention, in addition to the vehicle mounting position when the battery is mounted on the battery mounting base of the vehicle and the robot mounting position when the battery is mounted on the battery mounting portion of the battery exchange robot, And the battery succession position when the battery is mounted on both the loading table and the battery loading section. Therefore, even if the docking arm of the battery exchange apparatus described in
제1 발명에서, 예를 들어, 배터리 교환 로봇은, 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부를 유지하는 유지 부재를 구비하고, 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부는, 차량에 가까워지는 방향 및 차량으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있어, 배터리 승계 위치에서는, 배터리 탑재부는, 차량에 가까워지는 방향으로 이동하여 유지 부재로부터 돌출되어 있다. 이 경우에는, 배터리 승계 위치에서, 배터리 탑재부가 유지 부재로부터 돌출되어 있기 때문에, 배터리 적재대로부터 배터리 탑재부로 배터리가 실려 옮겨질 때에 배터리 탑재부가 크게 휘어, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에 큰 고저차가 발생하기 쉬워지는데, 제1 발명에서는, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에 큰 고저차가 발생하는 것을 억제하여, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.In the first aspect of the present invention, for example, the battery exchange robot includes a battery loading section and a holding member for holding the battery latching section, and the battery loading section and the battery latching section are movable in a direction approaching the vehicle and in a direction moving away from the vehicle In the battery succession position, the battery loading part moves in a direction approaching the vehicle and protrudes from the holding member. In this case, since the battery mounting portion protrudes from the holding member at the battery successive position, when the battery is lifted from the battery mounting portion to the battery mounting portion, the battery mounting portion is greatly bent and a large height difference In the first aspect of the invention, it is possible to suppress a large difference in height between the battery mount and the battery mount, and to smoothly transfer the battery between the battery mount and the battery mount.
제1 발명에서, 차량 탑재 위치는, 차량에 근접하고 있는 배터리 걸림부가 배터리 적재대에 탑재되어 있는 배터리에 걸림 결합 가능하게 됨과 함께, 차량에 근접하고 있는 배터리 탑재부와 배터리가 탑재되어 있는 배터리 적재대의 사이에서 배터리가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 될 때의 위치인 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 배터리 승계 위치에 보다 가까운 위치를 차량 탑재 위치로 하여 티칭하고 있기 때문에, 배터리 적재대로부터 배터리 탑재부로 배터리가 옮겨 실려질 때에, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에 큰 고저차가 발생하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.In the first aspect of the present invention, the vehicle mounting position is such that a battery latch close to the vehicle is engageable with a battery mounted on the battery mounting table, and the battery loading position close to the vehicle and the battery mounting table It is preferable that the position is a position at which the battery can be transferred. In this case, when the battery is moved from the battery loading position to the battery loading position, a large difference in height is generated between the battery loading table and the battery loading section because the position closer to the battery succession position is set as the vehicle loading position It is possible to suppress effectively.
제1 발명에서, 로봇 탑재 위치는, 차량에 근접하고 있는 배터리 탑재부에 배터리가 완전히 탑재되어 있음과 함께, 배터리 걸림부가 배터리에 걸림 결합하고 있을 때의 위치인 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 배터리 승계 위치에 보다 가까운 위치를 로봇 탑재 위치로서 티칭하고 있기 때문에, 배터리 탑재부로부터 배터리 적재대로 배터리가 옮겨 실려질 때에, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에 큰 고저차가 발생하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.In the first invention, it is preferable that the robot mounting position is a position when the battery is fully mounted on the battery loading part close to the vehicle, and the battery loading part is engaged with the battery. In this case, since a position closer to the battery succession position is taught as a robot mounting position, it is possible to effectively prevent a large difference in height from being generated between the battery mounting table and the battery mounting portion when the battery is transferred from the battery loading portion to the battery loading portion It becomes possible to inhibit it.
제1 발명에서는, 배터리 승계 위치로서, 배터리 적재대로부터 배터리 탑재부로 배터리가 옮겨 실려지기 시작했을 때, 또는, 배터리 탑재부로부터 배터리 적재대로 배터리가 완전히 옮겨 실려졌을 때의 제1 배터리 승계 위치와, 배터리 탑재부로부터 배터리 적재대로 배터리가 옮겨 실려지기 시작했을 때, 또는, 배터리 적재대로부터 배터리 탑재부로 배터리가 완전히 옮겨 실려졌을 때의 제2 배터리 승계 위치를 티칭하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 주고받을 때에, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에 고저차가 발생하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.In the first aspect of the present invention, when the battery starts to be transferred from the battery loading area to the battery loading area, or when the battery is completely loaded from the battery loading area, It is preferable to teach the second battery succession position when the battery starts to be transferred from the mounting portion to the battery loading portion or when the battery is completely transferred from the battery loading portion to the battery loading portion. With such a configuration, it is possible to effectively prevent the level difference from being generated between the battery mounting table and the battery mounting section when the battery is transferred between the battery mounting table and the battery mounting section. Therefore, it is possible to smoothly transfer the battery between the battery mount and the battery mount.
제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 사용하여 배터리 교환 로봇을 티칭할 수 있다. 제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법으로 티칭된 배터리 교환 로봇에서는, 그 구성이 간이해도, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.The battery exchange robot can be taught using the teaching method of the battery exchange robot of the first invention. The battery exchange robot taught by the teaching method of the battery exchange robot of the first invention can smoothly exchange the battery between the battery loading table and the battery loading section even if the configuration is simple.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 제2 발명은 청구항 7 내지 12에 설명하고 있는데, 제2 발명의 배터리 교환 로봇은, 차량에 탑재되어 있는 복수의 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 로봇이며, 차량으로부터의 복수의 배터리의 각각의 인발 및/또는 차량에 대한 복수의 배터리의 각각의 삽입을 행하는 배터리 인발 삽입 기구와, 차량에 설치됨과 함께 복수의 배터리 각각이 탑재되는 복수의 배터리 적재대 각각에 형성되는 복수의 검출용 마크 각각을 검출하기 위한 검출 기구와, 배터리 교환 로봇을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 배터리 인발 삽입 기구에 의한 복수의 배터리 각각의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위하여 소정의 기준 위치에 정지하는 차량을 사용하여 배터리 교환 로봇에 티칭된 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터와, 배터리가 실제로 교환되는 차량의 복수의 검출용 마크 각각의 검출을 검출 기구에 의해 행할 때의 기준이 되는 검출용 위치의 데이터인 검출용 위치 데이터를 기억함과 함께, 복수의 배터리 중 교환 대상이 되는 1개의 배터리를 제1 배터리로 하고, 제1 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터로 하고, 복수의 검출용 마크 중 제1 배터리가 탑재되는 배터리 적재대에 형성되는 검출용 마크를 제1 검출용 마크로 하고, 제1 검출용 마크의 검출을 행할 때의 검출용 위치 데이터를 제1 검출용 위치 데이터로 하면, 제어부는, 배터리가 실제로 교환되는 차량에 대한 제1 배터리의 인발 삽입시에, 제1 검출용 위치 데이터를 제1 배터리의 교환용의 데이터로서 판독하여, 제1 검출용 위치 데이터를 기준으로 해서 배터리 교환 로봇을 동작시켜서 제1 검출용 마크의 검출을 행함과 함께, 제1 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고, 보정 후의 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 배터리 교환 로봇을 동작시키는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the second invention is described in
또한, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 제2 발명의 배터리 교환 로봇의 제어 방법은, 차량에 탑재되어 있는 복수의 배터리 각각의 인발 및/또는 차량에 대한 복수의 배터리 각각의 삽입을 행하는 배터리 인발 삽입 기구와, 차량에 설치됨과 함께 복수의 배터리 각각이 탑재되는 복수의 배터리 적재대 각각에 형성되는 복수의 검출용 마크 각각을 검출하기 위한 검출 기구를 구비하여, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 교환하는 배터리 교환 로봇의 제어 방법이며, 배터리 인발 삽입 기구에 의한 복수의 배터리 각각의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위하여 소정의 기준 위치에 정지하는 차량을 사용하여 배터리 교환 로봇에 티칭된 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터와, 배터리가 실제로 교환되는 차량의 복수의 검출용 마크 각각의 검출을 검출 기구에 의해 행할 때의 기준이 되는 검출용 위치의 데이터인 검출용 위치 데이터를 기억함과 함께, 복수의 배터리 중 교환 대상이 되는 1개의 배터리를 제1 배터리로 하고, 제1 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터로 하고, 복수의 검출용 마크 중 제1 배터리가 탑재되는 배터리 적재대에 형성되는 검출용 마크를 제1 검출용 마크로 하고, 제1 검출용 마크의 검출을 행할 때의 검출용 위치 데이터를 제1 검출용 위치 데이터로 하면, 배터리가 실제로 교환되는 차량에 대한 제1 배터리의 인발 삽입시에, 제1 검출용 위치 데이터를 제1 배터리의 교환용의 데이터로서 판독하여, 제1 검출용 위치 데이터를 기준으로 하여 배터리 교환 로봇을 동작시켜서 제1 검출용 마크의 검출을 행함과 함께, 제1 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고, 보정 후의 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 배터리 교환 로봇을 동작시키는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a control method for a battery-exchange robot according to a second aspect of the present invention is a control method for a battery-exchange robot that includes a battery withdrawal operation for inserting a plurality of batteries each mounted on a vehicle, And a detection mechanism for detecting each of the plurality of detection marks formed in each of the plurality of battery mounting bands on which the plurality of batteries are mounted, A method for controlling an exchange robot, comprising the steps of: using a vehicle that stops at a predetermined reference position to pull out and / or insert each of a plurality of batteries by a battery draw-inserting mechanism, In-position teaching teaching data and a plurality of detection marks of the vehicle in which the battery is actually exchanged Which is data of a detection position which is a reference when data is to be output by the detecting mechanism, and stores, as a first battery, one battery to be an object of exchange among a plurality of batteries, And the detection mark formed on the battery mounting table on which the first battery of the plurality of detection marks is mounted is set as the first drawing detection position teaching data, And the detection position data when the first detection mark is detected is set as the first detection position data, when the first battery is drawn and inserted into the vehicle in which the battery is actually exchanged, The data is read as the data for replacement of the first battery and the battery exchange robot is operated on the basis of the first detection position data to detect the first detection mark The first drawing extraction position teaching data is corrected based on the detection result of the first detection mark and the battery exchange robot is operated based on the corrected first drawing extraction position teaching data.
제2 발명에서는, 배터리가 실제로 교환되는 차량에 대한 제1 배터리의 인발 삽입시에, 복수의 검출용 마크 중 제1 배터리가 탑재되는 배터리 적재대에 형성되는 제1 검출용 마크의 검출을 행할 때의 제1 검출용 위치 데이터를 제1 배터리의 교환용의 데이터로서 판독하여, 제1 검출용 위치 데이터를 기준으로 해서 배터리 교환 로봇을 동작시켜서 제1 검출용 마크의 검출을 행함과 함께, 제1 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고, 보정 후의 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 배터리 교환 로봇을 동작시키고 있다.In the second invention, when detecting the first detection mark formed on the battery mounting table on which the first battery among the plurality of detection marks is mounted when the first battery is drawn and inserted into the vehicle in which the battery is actually exchanged The first detection position data of the first battery is read out as data for replacement of the first battery and the battery exchange robot is operated on the basis of the first detection position data to detect the first detection mark, The first drawing extraction position teaching data is corrected based on the detection result of the detection mark and the battery exchange robot is operated based on the corrected first drawing extraction position teaching data.
즉, 제2 발명에서는, 교환되는 배터리가 탑재되는 배터리 적재대에 형성되는 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 교환되는 배터리의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고, 보정 후의 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 배터리 교환 로봇을 동작시키고 있다. 그로 인해, 배터리에 보다 가까운 위치에 형성되는 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 교환되는 배터리의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 고정밀도로 보정함과 함께, 고정밀도로 보정된 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 배터리 교환 로봇을 고정밀도로 동작시키는 것이 가능해진다. 따라서, 제2 발명에서는, 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치가 갖는 도킹 아암을 배터리 교환 로봇이 구비하고 있지 않아도, 차량에 탑재되는 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능해진다. 즉, 제2 발명에서는, 배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 차량에 탑재되는 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 발명에서는, 교환되는 배터리가 탑재되는 배터리 적재대에 형성되는 검출용 마크의 검출 후에, 배터리의 교환 동작으로 이동하는 것이 가능하기 때문에, 배터리의 교환 시간을 단축하는 것이 가능해진다.In other words, according to the second invention, on the basis of the detection result of the detection mark formed on the battery mounting table on which the battery to be replaced is mounted, the withdrawn insertion position teaching data of the replaced battery is corrected, And the battery exchange robot is operated on the basis of this. Thereby, on the basis of the detection result of the detection mark formed at a position closer to the battery, the fetch insertion position teaching data of the battery to be exchanged is corrected with high accuracy, and based on the fetch insertion position teaching data corrected with high accuracy It is possible to operate the battery exchange robot with high accuracy. Therefore, in the second invention, it is possible to appropriately replace each of the plurality of batteries mounted on the vehicle, even if the battery exchange robot does not have the docking arm of the battery exchange apparatus described in
제2 발명에서, 기준 위치에 정지하는 차량을 사용해서 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 차량의 위치인 차량 기준 위치와, 배터리가 실제로 교환되는 차량의, 검출 기구에 의해 검출되는 위치인 차량 실제 위치의 차이를 차량 위치 편차로 하면, 예를 들어, 제어부는, 복수의 검출용 마크 각각의 위치를 검출하기 위하여 기준 위치에 정지하는 차량을 사용해서 배터리 교환 로봇에 티칭된 검출용 마크 티칭 위치와 차량 위치 편차에 기초하여, 검출용 위치를 산출한다.In the second invention, the vehicle reference position, which is the position of the vehicle actually detected by the detecting mechanism using the vehicle stopping at the reference position, and the vehicle actual position, which is the position detected by the detecting mechanism, For example, when the difference is a vehicle position deviation, for example, the control unit may use a vehicle that stops at the reference position to detect the position of each of the plurality of detection marks, Based on the deviation, the position for detection is calculated.
제2 발명에서, 제어부는, 기준 위치에 정지하는 차량을 사용해서 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 검출용 마크의 위치인 검출용 마크 기준 위치의 데이터인 검출용 마크 기준 위치 데이터를 기억함과 함께, 검출 기구에 의해 검출되는 제1 검출용 마크의 위치인 검출용 마크 기준 위치로서의 제1 검출용 마크 기준 위치의 데이터를 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터로 하면, 제어부는, 배터리가 실제로 교환되는 차량에 대한 제1 배터리의 인발 삽입시에, 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터를 제1 배터리의 교환용의 데이터로서 판독하여, 제1 검출용 마크의 검출 결과와 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터에 기초하여 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 교환되는 배터리의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보다 고정밀도로 보정하는 것이 가능해진다.In the second invention, the control unit stores the detection mark reference position data, which is the data of the detection mark reference position, which is the position of the detection mark actually detected by the detection mechanism using the vehicle stopping at the reference position, The data of the first detection mark reference position serving as the detection mark reference position, which is the position of the first detection mark detected by the mechanism, is set as the first detection mark reference position data, The first detection mark reference position data is read as data for replacement of the first battery, and when the first detection mark reference position data is read out as replacement data for the first battery, based on the detection result of the first detection mark and the first detection mark reference position data So as to correct the first drawing position teaching data. With this configuration, it is possible to correct the drawing insertion position teaching data of the battery to be exchanged with higher accuracy.
이 경우에는, 예를 들어, 배터리가 실제로 교환되는 차량의 제1 검출용 마크의, 검출 기구에 의해 검출되는 위치인 제1 검출용 마크 실제 위치와 제1 검출용 마크 기준 위치의 차이를 제1 검출용 마크 위치 편차로 하면, 제어부는, 제1 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치인 제1 인발 삽입 위치를 제1 검출용 마크 위치 편차에 기초하여 보정한 제1 보정 위치를 산출하여 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정한다.In this case, for example, the difference between the first detection mark actual position and the first detection mark reference position, which is the position of the first detection mark of the vehicle in which the battery is actually replaced, When the detection mark position deviation is determined, the control unit sets the first drawing-inserting position, which is the drawing-inserting position for drawing and / or inserting the first battery, to the first correcting position corrected based on the first detecting- And corrects the first drawing extraction position teaching data.
또한, 제2 발명의 배터리 교환 로봇의 제어 방법에서는, 기준 위치에 정지하는 차량을 사용해서 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 검출용 마크의 위치인 검출용 마크 기준 위치의 데이터인 검출용 마크 기준 위치 데이터를 기억함과 함께, 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 제1 검출용 마크의 위치인 검출용 마크 기준 위치로서의 제1 검출용 마크 기준 위치의 데이터를 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터로 하면, 배터리가 실제로 교환되는 차량에 대한 제1 배터리의 인발 삽입시에, 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터를 제1 배터리의 교환용의 데이터로서 판독하여, 제1 검출용 마크의 검출 결과와 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터에 기초하여 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 교환되는 배터리의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보다 고정밀도로 보정하는 것이 가능해진다.In the control method of the battery exchange robot of the second invention, the detection mark reference position data, which is the data of the detection mark reference position which is the position of the detection mark actually detected by the detection mechanism, And the data of the first detection mark reference position as the detection mark reference position, which is the position of the first detection mark actually detected by the detection mechanism, is set as the first detection mark reference position data, The first detection mark reference position data is read out as data for replacement of the first battery and the detection result of the first detection mark and the detection result of the first detection mark reference It is preferable to correct the first drawing extraction position teaching data based on the position data. With this configuration, it is possible to correct the drawing insertion position teaching data of the battery to be exchanged with higher accuracy.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 제3 발명은 청구항 13 내지 17에 설명하고 있는데, 제3 발명의 배터리 교환 시스템은, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 교환하는 배터리 교환 시스템이며, 차량의 한쪽 측면측에 설치된 제1 배터리 수용부에 수용되어 있는 배터리를 교환하기 위한 제1 배터리 교환 로봇과, 차량의 다른 쪽 측면측에 설치된 제2 배터리 수용부에 수용되어 있는 배터리를 교환하기 위한 제2 배터리 교환 로봇과, 배터리 교환 시스템을 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에, 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기를 취하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a third invention is described in
또한, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 제3 발명의 배터리 교환 시스템의 제어 방법은, 차량의 한쪽 측면측에 설치된 제1 배터리 수용부에 수용되어 있는 배터리를 교환하기 위한 제1 배터리 교환 로봇과, 차량의 다른 쪽 측면측에 설치된 제2 배터리 수용부에 수용되어 있는 배터리를 교환하기 위한 제2 배터리 교환 로봇을 구비하여, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 교환하는 배터리 교환 시스템의 제어 방법이며, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에, 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기를 취하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a third aspect of the present invention is a control method for a battery exchange system comprising a first battery exchange robot for exchanging a battery accommodated in a first battery accommodating portion provided on one side of a vehicle, And a second battery exchange robot for exchanging a battery accommodated in a second battery accommodating portion provided on the other side of the vehicle so as to replace the battery mounted on the vehicle, And the operation of the first battery exchange robot and the operation of the second battery exchange robot are synchronized at the time of withdrawal of the battery of the first battery exchange robot and insertion of the battery into the vehicle.
제3 발명에서는, 제1 배터리 수용부 및 제2 배터리 수용부에 수용되어 있는 배터리를 적절하게 교환하기 위해서, 예를 들어, 제1 배터리 교환 로봇 및 제2 배터리 교환 로봇에 배터리의 교환 동작을 티칭한다. 여기서, 차량에 탑재되는 배터리 1개의 중량은, 예를 들어, 수백 kg이다. 그로 인해, 제1 배터리 수용부에 대하여 배터리를 인발 삽입하면, 제2 배터리 수용부의 높이나 기울기가 변동하여, 제2 배터리 수용부에 수용되는 배터리의 높이나 기울기가 변동한다. 마찬가지로, 제2 배터리 수용부에 대하여 배터리를 인발 삽입하면, 제1 배터리 수용부의 높이나 기울기가 변동하여, 제1 배터리 수용부에 수용되는 배터리의 높이나 기울기가 변동한다. 따라서, 제1 배터리 교환 로봇에 의한 제1 배터리 수용부에 대한 배터리의 인발 삽입과, 제2 배터리 교환 로봇에 의한 제2 배터리 수용부에 대한 배터리의 인발 삽입을 개별로 행하면, 예를 들어, 제1 배터리 교환 로봇에 의해 배터리의 인발 삽입을 행하고 있는 도중에 제1 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기가 예기치 못한 변동을 하거나, 제2 배터리 교환 로봇에 의해 배터리의 인발 삽입을 행하고 있는 도중에 제2 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기가 예기치 못한 변동을 해서, 제1 배터리 교환 로봇이나 제2 배터리 교환 로봇을 티칭 결과에 기초하여 동작시켜도, 배터리를 적절하게 인발하거나 삽입할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.In the third aspect of the present invention, in order to appropriately replace the batteries accommodated in the first battery accommodating portion and the second battery accommodating portion, for example, the battery exchange operation is taught to the first battery exchange robot and the second battery exchange robot do. Here, the weight of the
이에 대해, 제3 발명에서는, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에, 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기를 취하고 있다. 예를 들어, 본 발명에서는, 제1 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 인발 동작과 제2 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 인발 동작을 함께 행함과 함께, 제1 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 삽입 동작과 제2 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 삽입 동작을 함께 행하고 있다. 그로 인해, 제3 발명에서는, 제1 배터리 교환 로봇에 의해 배터리의 인발 삽입을 행하고 있을 때의, 제1 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지함과 함께, 제2 배터리 교환 로봇에 의해 배터리의 인발 삽입을 행하고 있을 때의, 제2 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지하는 것이 가능해진다. 즉, 제3 발명에서는, 제1 배터리 교환 로봇에 의해 배터리의 인발 삽입이 행하여지고 있을 때의 제1 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 변동을 예측한 제1 배터리 교환 로봇에 대한 티칭이 가능해짐과 함께, 제2 배터리 교환 로봇에 의해 배터리의 인발 삽입이 행하여지고 있을 때의 제2 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 변동을 예측한 제2 배터리 교환 로봇에 대한 티칭이 가능해진다. 따라서, 제3 발명에서는, 제1 배터리 교환 로봇 및 제2 배터리 교환 로봇을 티칭 결과에 기초하여 동작시키면, 양 측면측에 배터리 수용부가 형성된 차량의 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.On the other hand, in the third invention, the operation of the first battery exchange robot and the operation of the second battery exchange robot are synchronized at the time of withdrawal of the battery from the vehicle and insertion of the battery into the vehicle. For example, in the present invention, the pulling operation of the battery by the first battery exchange robot and the pulling operation of the battery by the second battery exchange robot are performed at the same time, and the insertion operation of the battery by the first battery exchange robot and the pull- And the insertion operation of the battery by the second battery exchange robot is carried out at the same time. Therefore, in the third invention, it is possible to prevent unexpected fluctuation of the height or the inclination of the first battery accommodating portion or the battery to be exchanged when the battery is pulled and inserted by the first battery exchange robot, It is possible to prevent unexpected fluctuations in the height or the inclination of the second battery accommodating portion or the battery to be replaced when the battery is pulled and inserted by the robot. That is, in the third invention, it is possible to teach the first battery exchange robot that predicts variations in height or inclination of the first battery accommodating portion or the battery to be replaced when the battery is pulled and inserted by the first battery exchange robot It is possible to teach the second battery exchange robot which predicts the second battery accommodating portion and the fluctuation of the height or the inclination of the battery to be exchanged when the battery is pulled and inserted by the second battery exchange robot. Therefore, in the third invention, when the first battery exchange robot and the second battery exchange robot are operated based on the teaching results, it is possible to appropriately replace the battery of the vehicle in which the battery accommodating portion is formed.
또한, 제3 발명에서는, 제1 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 인발 동작과 제2 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 인발 동작을 함께 행함과 함께, 제1 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 삽입 동작과 제2 배터리 교환 로봇에 의한 배터리의 삽입 동작을 함께 행함으로써, 배터리의 교환 시간을 단축하는 것이 가능해진다.According to the third aspect of the present invention, the pulling operation of the battery by the first battery exchange robot and the pulling operation of the battery by the second battery exchange robot are performed at the same time, and the insertion operation of the battery by the first battery exchange robot, The replacement operation of the battery by the battery exchange robot is performed at the same time, so that the replacement time of the battery can be shortened.
제3 발명에서, 예를 들어, 제어부는, 제1 배터리 교환 로봇을 제어하는 제1 제어부와, 제2 배터리 교환 로봇을 제어하는 제2 제어부와, 제1 제어부 및 제2 제어부가 병렬로 접속되는 공통 제어부를 구비하여, 공통 제어부로부터 제1 제어부 및 제2 제어부에 보내지는 제어 지령의 타이밍에 의해, 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기를 취한다.In the third invention, for example, the control unit may include a first control unit for controlling the first battery exchange robot, a second control unit for controlling the second battery exchange robot, and a second control unit for controlling the first battery exchange robot, A common control unit is provided to synchronize the operation of the first battery exchange robot and the operation of the second battery exchange robot according to the timing of the control command sent from the common control unit to the first control unit and the second control unit.
제3 발명에서, 예를 들어, 제1 배터리 교환 로봇 및 제2 배터리 교환 로봇은, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에 배터리가 탑재되는 배터리 탑재부와, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에 배터리에 걸림 결합하여 배터리 탑재부 위에서 배터리를 이동시키는 배터리 걸림부를 구비하여, 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부는, 차량에 가까워지는 방향 및 차량으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있어, 차량으로부터의 배터리의 인발시에, 제1 제어부는, 차량에 근접하고 있는 배터리 탑재부와 차량의 사이에서 배터리가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 됨과 함께 차량에 근접하고 있는 배터리 걸림부가 차량에 탑재되어 있는 배터리에 걸림 결합한 인발 가능 상태에서 제1 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 제2 제어부는, 인발 가능 상태에서 제2 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 공통 제어부는, 제1 배터리 교환 로봇과 제2 배터리 교환 로봇이 인발 가능 상태에서 일시 정지하고 있는 것을 확인하면, 제1 제어부 및 제2 제어부에 제어 지령을 보내어, 제1 배터리 교환 로봇의 배터리 걸림부에 의한 배터리의 인발 동작과 제2 배터리 교환 로봇의 배터리 걸림부에 의한 배터리의 인발 동작을 개시시킨다.In the third invention, for example, the first battery exchange robot and the second battery exchange robot include a battery loading portion on which the battery is mounted when the battery is pulled out from the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle, The battery loading portion and the battery loading portion are movable in a direction approaching the vehicle and in a direction moving away from the vehicle when the battery is pulled out of the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle. When the battery is pulled out of the vehicle, the first control unit is capable of transferring the battery between the battery loading unit close to the vehicle and the vehicle, and a battery latch close to the vehicle Replace the first battery in the pull-out state by engaging the mounted battery The second control unit temporarily stops the second battery exchange robot in the retractable state and the common control unit detects that the first battery exchange robot and the second battery exchange robot are temporarily stopped in the retractable state When the confirmation is made, a control command is sent to the first control unit and the second control unit to start the pulling operation of the battery by the battery latching unit of the first battery exchange robot and the pulling operation of the battery by the battery latching unit of the second battery exchange robot .
이 경우에는, 제1 배터리 교환 로봇에 의해 제1 배터리 수용부로부터 배터리를 인발하고 있을 때의, 제1 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지함과 함께, 제2 배터리 교환 로봇에 의해 제2 배터리 수용부로부터 배터리를 인발하고 있을 때의, 제2 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지할 수 있다. 따라서, 양 측면측에 배터리 수용부가 형성된 차량의 배터리를 적절하게 인발할 수 있다.In this case, it is possible to prevent unexpected variations in the height or tilt of the first battery accommodating portion or the battery to be exchanged when the first battery exchange robot draws the battery from the first battery accommodating portion, It is possible to prevent unexpected fluctuations in the height or the inclination of the battery accommodated in the second battery accommodating portion or the battery when the robot is pulling out the battery from the second battery accommodating portion by the robot. Therefore, the battery of the vehicle in which the battery accommodating portion is formed on both side surfaces can be appropriately drawn.
제3 발명에서, 예를 들어, 제1 배터리 교환 로봇 및 제2 배터리 교환 로봇은, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에 배터리가 탑재되는 배터리 탑재부와, 차량으로부터의 배터리의 인발시 및 차량으로의 배터리의 삽입시에 배터리에 걸림 결합하여 배터리 탑재부 위에서 배터리를 이동시키는 배터리 걸림부를 구비하고, 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부는, 차량에 가까워지는 방향 및 차량으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 차량으로의 배터리의 삽입시에, 제1 제어부는, 차량에 근접하고 있는 배터리 탑재부와 차량의 사이에서 배터리가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 됨과 함께 배터리 탑재부에 탑재되어 있는 배터리에 배터리 걸림부가 걸림 결합하고 있는 삽입 가능 상태에서 제1 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 제2 제어부는, 삽입 가능 상태에서 제2 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 공통 제어부는, 제1 배터리 교환 로봇과 제2 배터리 교환 로봇이 삽입 가능 상태에서 일시 정지하고 있는 것을 확인하면, 제1 제어부 및 제2 제어부에 제어 지령을 보내어, 제1 배터리 교환 로봇의 배터리 걸림부에 의한 배터리의 삽입 동작 제2 배터리 교환 로봇의 배터리 걸림부에 의한 배터리의 삽입 동작을 개시시킨다.In the third invention, for example, the first battery exchange robot and the second battery exchange robot include a battery loading portion on which the battery is mounted when the battery is pulled out from the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle, The battery loading portion and the battery loading portion are movable in a direction approaching the vehicle and in a direction moving away from the vehicle when the battery is inserted into the vehicle. When the battery is inserted into the vehicle, the first control unit enables the battery to be transferred between the battery loading unit close to the vehicle and the vehicle, and the battery mounted on the battery loading unit The first battery exchange robot is operated in the insertable state in which the first battery exchange robot And the second control unit suspends the second battery exchange robot in the insertable state and the common control unit confirms that the first battery exchange robot and the second battery exchange robot are temporarily stopped in the insertable state, A control command is sent to the first control unit and the second control unit to start the inserting operation of the battery by the battery latching unit of the second battery exchange robot for inserting the battery by the battery latching unit of the first battery exchange robot.
이 경우에는, 제1 배터리 교환 로봇에 의해 제1 배터리 수용부에 배터리를 삽입하고 있을 때의, 제1 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지함과 함께, 제2 배터리 교환 로봇에 의해 제2 배터리 수용부에 배터리를 삽입하고 있을 때의, 제2 배터리 수용부나 교환되는 배터리의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지할 수 있다. 따라서, 양 측면측에 배터리 수용부가 형성된 차량에 배터리를 적절하게 삽입할 수 있다.In this case, it is possible to prevent unexpected fluctuations in the height or tilt of the first battery accommodating portion or the battery to be replaced when the battery is inserted into the first battery accommodating portion by the first battery exchange robot, It is possible to prevent unexpected variations in height or inclination of the second battery receiving portion or the battery to be replaced when the battery is inserted into the second battery receiving portion by the robot. Therefore, the battery can be properly inserted into the vehicle having the battery accommodating portion on both side surfaces thereof.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 제4 발명은 청구항 18 내지 23에 설명하고 있는데, 제4 발명의 배터리 교환 로봇은, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 로봇이며, 차량과 배터리 교환 로봇이 마주 보는 방향을 전후 방향으로 하고, 전후 방향과 상하 방향에 대략 직교하는 방향을 좌우 방향으로 하면, 차량에 설치됨과 함께 배터리가 탑재되는 배터리 적재대 또는 배터리에 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서 형성되는 복수의 검출용 마크를 검출하기 위한 검출 기구와, 검출 기구가 전기적으로 접속되는 배터리 교환 로봇의 제어부를 구비하고, 검출 기구는, 레이저광을 사출하는 발광부와, 발광부로부터 사출되는 레이저광을 반사하는 반사물에서 반사된 레이저광을 수광하는 수광부를 구비하는 레이저 센서이며, 제어부는, 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 복수의 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 검출 기구를 좌우 방향으로 이동시킴과 함께 검출 기구에 의한 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여 배터리 적재대 또는 배터리의 위치 및 기울기를 산출하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a fourth invention is described in
또한, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 제4 발명의 배터리 교환 시스템은, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 교환하기 위한 배터리 교환 로봇을 갖는 배터리 교환 시스템이며, 차량과 배터리 교환 로봇이 마주 보는 방향을 전후 방향으로 하고, 전후 방향과 상하 방향에 대략 직교하는 방향을 좌우 방향으로 하면, 차량에 설치됨과 함께 배터리가 탑재되는 배터리 적재대와, 배터리 적재대 또는 배터리에 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서 형성되는 복수의 검출용 마크와, 복수의 검출용 마크를 검출하기 위한 검출 기구와, 검출 기구가 전기적으로 접속되는 배터리 교환 로봇의 제어부를 구비하고, 검출 기구는, 레이저광을 사출하는 발광부와, 발광부로부터 사출되는 레이저광을 반사하는 반사물에서 반사된 레이저광을 수광하는 수광부를 구비하는 레이저 센서이며, 제어부는, 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 복수의 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 검출 기구를 좌우 방향으로 이동시킴과 함께 검출 기구에 의한 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여 배터리 적재대 또는 배터리의 위치 및 기울기를 산출하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a battery exchange system of a fourth aspect of the invention is a battery exchange system having a battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle, And a direction substantially orthogonal to the front-rear direction and the up-and-down direction is a left-right direction, a battery loading table provided on a vehicle and on which a battery is mounted, and a battery loading table A detection mechanism for detecting a plurality of detection marks; and a control section of a battery exchange robot to which a detection mechanism is electrically connected. The detection mechanism includes a light emitting portion for emitting laser light And a light-receiving portion for receiving the laser light reflected by the reflection member reflecting the laser light emitted from the light-emitting portion And the control unit moves the detection mechanism in the left and right direction so that the laser light emitted from the detection mechanism traverses each of the plurality of detection marks in the left and right direction, and, based on the detection result of the detection mark by the detection mechanism And calculates the position and inclination of the battery mount or the battery.
제4 발명의 배터리 교환 로봇 및 배터리 교환 시스템은, 배터리 적재대 또는 배터리에 형성되는 복수의 검출용 마크를 검출하기 위한 검출 기구와, 검출 기구가 전기적으로 접속되는 배터리 교환 로봇의 제어부를 구비하고, 제어부는, 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 복수의 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 검출 기구를 좌우 방향으로 이동시킴과 함께 검출 기구에 의한 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여 배터리 적재대 또는 배터리의 위치 및 기울기를 산출하고 있다. 즉, 제4 발명에서는, 제어부는, 차량에 탑재되어 있는 배터리의 위치 및 기울기를 직접 또는 간접적으로 산출하고 있다. 그로 인해, 제4 발명에서는, 차량의 정지 정밀도가 낮아도, 차량에 탑재되어 있는 배터리의 위치 및 기울기를 적절하게 검출하여, 배터리 교환 로봇과 배터리의 위치 정렬을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 제4 발명에서는, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.A battery exchange robot and a battery exchange system according to a fourth aspect of the present invention comprise a detection mechanism for detecting a plurality of detection marks formed on a battery mount or a battery and a control unit of a battery exchange robot to which a detection mechanism is electrically connected, The control unit moves the detection mechanism in the left and right directions so that the laser light emitted from the detection mechanism traverses each of the plurality of detection marks in the left and right direction, and, based on the detection result of the detection mark by the detection mechanism, Or the position and inclination of the battery. That is, in the fourth invention, the control unit directly or indirectly calculates the position and inclination of the battery mounted on the vehicle. Therefore, in the fourth invention, even if the stopping accuracy of the vehicle is low, the position and inclination of the battery mounted on the vehicle can be properly detected, and the battery-exchange robot and the battery can be aligned. Therefore, in the fourth invention, it is possible to appropriately replace the battery mounted on the vehicle.
또한, 검출용 마크를 검출하기 위한 검출 기구가, 예를 들어, 이미지 센서인 경우에는, 이미지 센서에서 촬영된 화상을 처리하기 위한 화상 처리 장치 등이 필요해져서, 배터리 교환 로봇이나 배터리 교환 시스템이 고가가 된다. 이에 대해, 제4 발명에서는, 검출 기구가 레이저 센서이기 때문에, 배터리 교환 로봇이나 배터리 교환 시스템의 비용을 저감하는 것이 가능해진다.Further, in the case where the detection mechanism for detecting the detection mark is, for example, an image sensor, an image processing apparatus or the like for processing an image photographed by the image sensor is required, so that the battery exchange robot or the battery exchange system is expensive . On the other hand, in the fourth invention, since the detection mechanism is the laser sensor, the cost of the battery exchange robot and the battery exchange system can be reduced.
제4 발명에서, 검출 기구는, 검출 기구와 반사물의 거리를 측정하는 것이 가능하게 되어 있고, 검출용 마크는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지도록 형성되고, 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 검출용 마크를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 검출용 마크의, 검출 기구로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 피검출 부분이라 하면, 제어부는, 피검출 부분의 좌우 방향의 폭에 기초하여 배터리 적재대 또는 배터리의 높이를 산출하고, 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치에 기초하여 좌우 방향에서의 배터리 적재대 또는 배터리의 위치를 산출하고, 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치와 검출 기구와의 전후 방향의 거리에 기초하여 전후 방향에서의 배터리 적재대 또는 배터리의 위치를 산출하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지도록 검출용 마크가 형성되어 있기 때문에, 비교적 용이한 처리로, 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향에서의 배터리 적재대 또는 배터리의 위치를 산출하는 것이 가능해진다.In the fourth invention, the detection mechanism is capable of measuring the distance between the detection mechanism and the reflected object, and the detection mark is formed so that the width in the left-right direction becomes gradually narrower toward the upper side or the lower side, When the portion to be detected which reflects the laser beam from the detection mechanism is a portion to be detected when the laser beam to be emitted traverses the detection mark in the left and right direction, The height of the battery mount or the battery is calculated on the basis of the center position in the left and right direction of the detected portion and the position of the battery mount or the battery in the left and right direction is calculated based on the center position in the left and right direction of the detected portion, It is preferable to calculate the position of the battery mount or the battery in the front-rear direction based on the distance in the front-rear direction with respect to the detection mechanism. With this configuration, since the detection mark is formed so that the width in the left-right direction is gradually narrowed toward the upper side or the lower side, it is possible to prevent the deterioration of the battery mounting base or the battery in the vertical direction, It becomes possible to calculate the position.
제4 발명에서, 배터리 적재대 또는 배터리에는, 2개의 검출용 마크가 형성되고, 배터리 교환 로봇에는, 2개의 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 2개의 검출 기구가 설치되고, 검출 기구는, 검출 기구와 반사물의 거리를 측정하는 것이 가능하게 되어 있고, 검출용 마크는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지도록 형성되고, 한쪽의 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 한쪽의 검출용 마크를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 한쪽의 검출용 마크의, 한쪽의 검출 기구로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 제1 피검출 부분으로 하고, 다른 쪽의 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 다른 쪽의 검출용 마크를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 다른 쪽의 검출용 마크의, 다른 쪽의 검출 기구로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 제2 피검출 부분으로 하면, 제어부는, 제1 피검출 부분의 좌우 방향의 폭과 제2 피검출 부분의 좌우 방향의 폭에 기초하여, 배터리 적재대 또는 배터리의 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 산출하고, 제1 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치와 한쪽의 검출 기구와의 전후 방향의 거리와, 제2 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치와 다른 쪽의 검출 기구와의 전후 방향의 거리에 기초하여, 배터리 적재대 또는 배터리의 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 산출하는 것이 바람직하다.In the fourth invention, two detection marks are formed on the battery mount or the battery, and the battery exchange robot is provided with two detection mechanisms so as to cross each of the two detection marks in the left and right direction, , The distance between the detection mechanism and the reflected object can be measured. The detection mark is formed such that the width in the left and right direction is gradually narrowed toward the upper side or the lower side, and the laser light emitted from one of the detection mechanisms The portion for reflecting the laser beam from one of the detection mechanisms of one of the detection marks is set as the first to-be-detected portion, and the laser beam emitted from the other detection mechanism And when the other detection mark traverses in the left and right direction, the laser light from the other detection mechanism of the other detection mark is reflected The control section determines whether or not the battery is to be detected based on the width of the first detected portion in the left and right direction and the width of the second detected portion in the left and right direction, The distance between the center position in the right and left direction of the first detected portion and the front and rear direction of the one detecting mechanism and the center position in the left and right direction of the second detected portion, It is preferable to calculate the inclination with respect to the left-right direction when viewed from the top-bottom direction of the battery mounting table or the battery.
이렇게 구성하면, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지도록 검출용 마크가 형성되어 있기 때문에, 비교적 용이한 처리로, 배터리 적재대 또는 배터리의, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 산출하는 것이 가능해진다. 또한, 이렇게 구성하면, 배터리 적재대 또는 배터리에 2개의 검출용 마크가 형성되고, 2개의 검출용 마크 각각을 레이저광이 가로지르도록 2개의 검출 기구가 배터리 교환 로봇에 설치되어 있기 때문에, 2개의 검출 기구 각각에 의해, 2개의 검출용 마크 각각을 동시에 검출하는 것이 가능해진다. 따라서, 배터리 적재대 또는 배터리의, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 단시간에 검출하는 것이 가능해진다.With this configuration, since the detection mark is formed so that the width in the left-right direction is gradually narrowed toward the upper side or the lower side, it is possible to prevent the battery mounting base or the battery from moving in the left- It is possible to calculate the inclination with respect to the horizontal direction and the inclination with respect to the horizontal direction when viewed from the up and down direction. In this configuration, two detection marks are formed on the battery mount or the battery, and two detection mechanisms are provided on the battery replacement robot so that the laser beams cross each of the two detection marks. Therefore, It is possible to simultaneously detect each of the two detection marks by each of the detection mechanisms. Therefore, it is possible to detect the inclination of the battery mount or the battery with respect to the left-right direction when viewed from the front-rear direction and the inclination with respect to the left-right direction when viewed from the up-down direction in a short time.
제4 발명에서, 예를 들어, 배터리 교환 로봇은, 차량으로부터의 배터리의 인발 및/또는 차량에 대한 배터리의 삽입을 행하는 배터리 인발 삽입 기구를 구비하고, 제어부는, 소정의 기준 위치에 정지하는 차량의 배터리 적재대 또는 배터리의, 검출 기구에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기와, 배터리가 교환되는 차량의 배터리 적재대 또는 배터리의, 검출 기구에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기에 기초하여, 배터리 인발 삽입 기구에 의한 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위해 기준 위치에 정지하는 차량을 사용하여 배터리 교환 로봇에 티칭된 인발 삽입 위치의 티칭 데이터를 보정하기 위한 보정값을 산출한다. 이 경우에는, 산출된 보정값에 기초하여, 배터리 교환 로봇의 인발 삽입 위치를 보정하여, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 배터리 교환 로봇에 의해 적절하게 인발 삽입하는 것이 가능해진다.In the fourth invention, for example, the battery exchange robot includes a battery draw-out insertion mechanism for pulling out the battery from the vehicle and / or inserting the battery into the vehicle, The position and inclination calculated on the basis of the detection result of the battery mounting table or the battery of the battery based on the detection result in the detecting mechanism and the position calculated based on the detection result of the battery mounting table or the battery of the vehicle, A correction value for correcting the teaching data of the drawn-in insertion position taught to the battery exchange robot by using a vehicle that stops at the reference position to perform drawing and / or insertion of the battery by the battery drawing insertion mechanism . In this case, on the basis of the calculated correction value, the withdrawal insertion position of the battery exchange robot is corrected, and the battery mounted on the vehicle can be pulled and inserted by the battery exchange robot appropriately.
제4 발명에서, 검출용 마크는, 예를 들어, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 대략 삼각 형상 또는 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.In the fourth invention, the detection mark is formed in, for example, a substantially triangular shape or a substantially trapezoidal shape in which the width in the left-right direction is gradually narrowed toward the upper side or the lower side.
이상과 같이, 제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 사용하면, 배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다. 또한, 제1 발명의 배터리 교환 로봇의 티칭 방법을 사용하여 티칭된 배터리 교환 로봇에서는, 그 구성이 간이해도, 배터리 적재대와 배터리 탑재부의 사이에서 배터리를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.As described above, by using the teaching method of the battery exchange robot of the first invention, it is possible to smoothly exchange the battery between the battery mounting table and the battery loading section even if the configuration of the battery exchange robot is simple. In addition, in the battery-exchange robot taught using the teaching method for the battery-exchange robot of the first aspect of the present invention, it is possible to smoothly exchange the battery between the battery mounting table and the battery mounting section even if the configuration is simple.
또한, 제2 발명에서는, 배터리 교환 로봇의 구성이 간이해도, 차량에 탑재되는 복수의 배터리 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.In addition, in the second invention, even if the configuration of the battery exchange robot is simple, it is possible to appropriately replace each of the plurality of batteries mounted on the vehicle.
이상과 같이, 제3 발명에서는, 양 측면측에 배터리 수용부가 형성된 차량의 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.As described above, according to the third invention, it is possible to appropriately replace the battery of the vehicle in which the battery accommodating portion is formed on both side surfaces.
이상과 같이, 제4 발명의 배터리 교환 로봇 및 배터리 교환 시스템에서는, 차량의 정지 정밀도가 낮아도, 차량에 탑재되어 있는 배터리를 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.As described above, in the battery exchange robot and the battery exchange system of the fourth invention, even if the stopping accuracy of the vehicle is low, it is possible to appropriately replace the battery mounted on the vehicle.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 배터리 교환 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 배터리 교환 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 2의 E부를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 F부의 확대도이다.
도 5는 도 2에 도시하는 배터리 수용부에 배터리가 수용된 상태를 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 5의 G부의 확대도이다.
도 7은 도 2에 도시하는 배터리 인발 삽입 기구 및 승강 기구를 정면에서 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7의 H-H 방향에서 배터리 인발 삽입 기구 및 승강 기구를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 7에 나타내는 배터리 탑재 기구를 정면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 7에 나타내는 배터리 탑재 기구를 측면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 7에 나타내는 배터리 탑재 기구를 상면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 9에 나타내는 롤러의 확대 단면도이다.
도 13은 도 7에 나타내는 배터리 이동 기구를 정면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 7에 나타내는 배터리 이동 기구를 측면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 14에 도시하는 배터리 걸림부가 버스로부터 멀어지는 방향으로 이동했을 때의 상태를 측면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 14의 J부의 확대도이다.
도 17은 도 14의 K부의 확대도이다.
도 18은 도 7에 나타내는 배터리 이동 기구를 상면에서 설명하기 위한 도면이다.
도 19의 (A)는, 도 18의 M부의 확대도이며, (B)는 도 18의 N부의 확대도이다.
도 20은 도 11에 도시하는 검출 기구에 의한 버스의 위치 검출시의 상태를 상면에서 도시하는 도면이다.
도 21은 도 11에 도시하는 검출 기구에 의한 버스의 위치 검출 방법을 설명하기 위한 개략도이다.
도 22는 도 11에 도시하는 검출 기구에 의한 배터리의 위치 검출시의 상태를 상면에서 도시하는 도면이다.
도 23은 도 11에 도시하는 검출 기구에 의한 배터리의 위치 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇의 배터리 교환 동작의 개략 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 25는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에 의한 버스로부터의 배터리의 인발 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에 의한 버스에 대한 배터리의 삽입 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에 의한 버스로부터의 배터리의 인발 동작시의 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부의 동작 궤적을 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에 의한 버스에 대한 배터리의 삽입 동작시의 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부의 동작 궤적을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에 의한 버스로부터의 배터리의 인발 동작시의 배터리 탑재부 및 배터리 걸림부의 동작 궤적이며 배터리 검출 위치를 경유하는 경우의 궤적을 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 도 2에 도시하는 배터리 수용부의 정면도이다.
도 31은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇의 제어부의 기억부 및 제2 기억부에 기억되어 있는 데이터의 일부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 32는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇의 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 33의 (A)는, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 검출용 마크를 정면에서 설명하기 위한 도면이며, (B)는 (A)의 W-W 단면의 단면도이다.
도 34는 도 1에 도시하는 배터리 교환 시스템의 제어부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 35는 도 1에 도시하는 배터리 교환 시스템의 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 36은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리 검출 위치의 교정시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 37은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리 검출 위치의 교정시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리 검출 위치의 교정시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 39는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리 검출 위치의 교정시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 40은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇의 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 41은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리의 교환시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 42는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리의 교환시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 43은 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리의 교환시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 44는 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇에서의 배터리의 교환시에 산출되는 각종의 값을 설명하기 위한 도면이다.1 is a schematic diagram of a battery exchange system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the battery exchange system shown in Fig.
Fig. 3 is a perspective view showing E portion of Fig. 2 from another angle. Fig.
4 is an enlarged view of the portion F in Fig.
5 is a front view showing a state in which the battery is housed in the battery accommodating portion shown in Fig.
6 is an enlarged view of a portion G in Fig.
Fig. 7 is a front view of the battery draw-inserting mechanism and the lifting mechanism shown in Fig. 2. Fig.
8 is a view showing a battery draw-inserting mechanism and a lifting mechanism in the HH direction in Fig.
Fig. 9 is a front view for explaining the battery mounting mechanism shown in Fig. 7. Fig.
Fig. 10 is a view for explaining the battery mounting mechanism shown in Fig. 7 from the side; Fig.
Fig. 11 is a view for explaining the battery mounting mechanism shown in Fig. 7 on the upper surface. Fig.
12 is an enlarged cross-sectional view of the roller shown in Fig.
Fig. 13 is a front view for explaining the battery moving mechanism shown in Fig. 7. Fig.
Fig. 14 is a view for explaining the battery moving mechanism shown in Fig. 7 from the side; Fig.
Fig. 15 is a side view for explaining the state when the battery latch portion shown in Fig. 14 moves in a direction away from the bus.
16 is an enlarged view of a portion J in Fig.
17 is an enlarged view of a portion K in Fig.
Fig. 18 is a view for explaining the battery moving mechanism shown in Fig. 7 on the upper surface. Fig.
Fig. 19 (A) is an enlarged view of part M in Fig. 18, and Fig. 19 (B) is an enlarged view of part N in Fig.
Fig. 20 is a top view showing the state of the bus at the time of detection of the position of the bus by the detection mechanism shown in Fig. 11. Fig.
21 is a schematic diagram for explaining a bus position detection method by the detection mechanism shown in Fig.
Fig. 22 is a top view showing the state at the time of detecting the position of the battery by the detection mechanism shown in Fig. 11. Fig.
FIG. 23 is a view for explaining a method of detecting the position of the battery by the detecting mechanism shown in FIG. 11; FIG.
Fig. 24 is a flowchart showing a schematic flow of a battery exchange operation of the battery exchange robot shown in Fig. 2;
Fig. 25 is a view for explaining the pulling operation of the battery from the bus by the battery exchange robot shown in Fig. 2; Fig.
26 is a view for explaining a battery insertion operation with respect to a bus by the battery exchange robot shown in Fig.
Fig. 27 is a view for explaining an operation locus of the battery loading part and the battery latching part when the battery is pulled out from the bus by the battery exchange robot shown in Fig. 2;
Fig. 28 is a view for explaining the operation locus of the battery loading part and the battery latching part in the insertion operation of the battery with respect to the bus by the battery exchange robot shown in Fig. 2;
FIG. 29 is a view for explaining the locus of the battery loading portion and the battery latch portion when the battery is replaced by the battery replacement robot shown in FIG.
30 is a front view of the battery accommodating portion shown in Fig.
31 is a block diagram for explaining a part of data stored in the storage unit of the control unit and the second storage unit of the battery exchange robot shown in Fig.
32 is a flowchart for explaining an example of a control method of the battery exchange robot shown in Fig.
Fig. 33 (A) is a front view for explaining a detection mark according to another embodiment of the present invention, and Fig. 33 (B) is a cross-sectional view of a WW section of Fig.
34 is a block diagram for explaining a configuration of a control unit of the battery exchange system shown in Fig.
35 is a sequence diagram for explaining an example of a control method of the battery exchange system shown in Fig.
36 is a diagram for explaining various values calculated at the time of calibration of the battery detection position in the battery exchange robot shown in Fig.
37 is a diagram for explaining various values calculated at the time of calibration of the battery detection position in the battery exchange robot shown in Fig.
38 is a diagram for explaining various values calculated at the time of calibration of the battery detection position in the battery exchange robot shown in Fig.
Fig. 39 is a diagram for explaining various values calculated at the time of calibration of the battery detection position in the battery exchange robot shown in Fig. 2; Fig.
40 is a flowchart for explaining an example of a control method of the battery exchange robot shown in Fig.
Fig. 41 is a view for explaining various values calculated at the time of replacing the battery in the battery exchange robot shown in Fig. 2; Fig.
Fig. 42 is a view for explaining various values calculated at the time of replacement of the battery in the battery exchange robot shown in Fig. 2;
FIG. 43 is a view for explaining various values calculated at the time of replacement of the battery in the battery exchange robot shown in FIG. 2; FIG.
44 is a diagram for explaining various values calculated at the time of replacement of the battery in the battery exchange robot shown in Fig.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(배터리 교환 시스템의 개략 구성)(Schematic configuration of battery exchange system)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 배터리 교환 시스템(1)의 개략도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 배터리 교환 시스템(1)의 사시도이다. 도 3은, 도 2의 E부를 다른 각도에서 도시하는 사시도이다. 이하의 설명에서는, 서로 직교하는 3 방향 각각을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 한다. 본 형태에서는, Z 방향이 상하 방향(연직 방향)과 일치한다. 또한, 이하의 설명에서, X 방향을 전후 방향, Y 방향을 좌우 방향으로 한다.1 is a schematic view of a
본 형태의 배터리 교환 시스템(1)은, 차량(2)에 탑재되어 있는 배터리(3)를 교환하기 위한 시스템이다. 본 형태의 차량(2)은 전기 버스이다. 따라서, 이하에서는, 차량(2)을 「버스(2)」로 한다. 버스(2)에는, 복수의 배터리(3)가 수용되는 배터리 수용부(4)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 버스(2)의 양쪽 측면(2a) 측의 각각에 배터리 수용부(4)가 설치되어 있다. 배터리 수용부(4)는, 측면(2a)에 설치되는 커버 부재(도시 생략)를 제거하면, 측면(2a)에 노출되도록 배치되어 있다. 또한, 배터리 수용부(4)는, 버스(2)의 좌석 하측에 배치되어 있다. 배터리(3)의 교환시에는, 버스(2)는 그 진행 방향과 좌우 방향이 대략 일치하도록 정지하고 있다. 이하에서는, 2대의 배터리 수용부(4)를 구별하여 나타내는 경우에는, 정지하고 있는 버스(2)의 한쪽 측면(2a)측에 설치되는 배터리 수용부(4)를 제1 배터리 수용부(4A)로 하고, 버스(2)의 다른 쪽 측면(2a)측에 설치되는 배터리 수용부(4)를 제2 배터리 수용부(4B)로 한다.The
배터리 교환 시스템(1)은, 버스(2)의 양쪽 측면(2a)측에 설치된 배터리 수용부(4)의 각각에 수용되어 있는 배터리(3)를 교환하기 위한 2대의 배터리 교환 로봇(5)(이하, 「로봇(5)」이라 함)을 구비하고 있다. 즉, 배터리 교환 시스템(1)은, 제1 배터리 수용부(4A)에 수용되어 있는 배터리(3)을 교환하기 위한 제1 배터리 교환 로봇으로서의 로봇(5)과, 제2 배터리 수용부(4B)에 수용되어 있는 배터리(3)를 교환하기 위한 제2 배터리 교환 로봇으로서의 로봇(5)을 구비하고 있다. 로봇(5)은, 배터리 수용부(4)에 수용되어 있는 배터리(3)의 교환이 가능하게 되도록, 전후 방향에서 버스(2)의 측면(2a)과 마주 보고 있다. 이 로봇(5)은, 배터리 수용부(4)에 수용되어 있는 배터리(3)를 인발하여, 도시를 생략하는 버퍼 스테이션에 반입함과 함께, 버퍼 스테이션에 수용된 충전 완료의 배터리(3)를 버퍼 스테이션으로부터 반출하여 배터리 수용부(4)에 삽입한다. 이하에서는, 2대의 로봇(5)을 구별하여 나타내는 경우에는, 제1 배터리 수용부(4A)에 수용되어 있는 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇(5)을 제1 로봇(5A)으로 하고, 제2 배터리 수용부(4B)에 수용되어 있는 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇(5)을 제2 로봇(5B)으로 한다.The
또한, 버스(2)의 측면(2a)에는, 버스(2)의 위치를 검출하기 위한 검출용 플레이트(9)가 형성 또는 고정되어 있다. 검출용 플레이트(9)는, 평판 형상으로 형성됨과 함께, 상하 방향으로 그 폭이 대략 일정한 대략 직사각 형상으로 형성되어 있다. 이 검출용 플레이트(9)는 예를 들어, 버스(2)의 진행 방향에서의 배터리 수용부(4)의 전방측에 배치되어 있다. 또한, 검출용 플레이트(9)는, 측면(2a)에 설치되는 커버 부재(도시 생략)를 제거하면, 측면(2a)에 노출되도록 배치되어 있다.A
(배터리 및 배터리 수용부의 구성)(Configuration of battery and battery accommodating portion)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 4는, 도 3의 F부의 확대도이다. 도 5는, 도 2에 도시하는 배터리 수용부(4)에 배터리(3)가 수용된 상태를 도시하는 정면도이다. 도 6은, 도 5의 G부의 확대도이다.4 is an enlarged view of the portion F in Fig. 5 is a front view showing a state in which the
배터리 수용부(4)는, 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)와, 좌우의 측벽(7)을 구비하고 있고, 배터리 적재대(6)와 측벽(7)에 의해, 배터리(3)의 수용 공간이 형성되어 있다. 배터리 수용부(4)에는, 복수의 배터리(3)의 수용 공간이 형성되어 있어, 복수의 배터리(3)가 수용 가능하게 되어 있다. 즉, 버스(2)에는, 복수의 배터리(3)가 탑재 가능하게 되어 있다. 본 형태의 버스(2)에는, 4개의 배터리(3)가 탑재 가능하게 되어 있고, 배터리 수용부(4)는 4개의 배터리(3) 각각이 탑재되는 4개의 배터리 적재대(6)를 구비하고 있다. 또한, 본 형태에서는, 2개의 배터리 적재대(6)가 측벽(7)을 개재하여 좌우 방향으로 인접하도록 배치됨과 함께, 좌우 방향으로 인접하는 2개의 배터리 적재대(6)와, 좌우 방향으로 인접하는 다른 2개의 배터리 적재대(6)가 상하 방향에서 겹치도록 배치되어 있다.The
배터리 적재대(6)의 전방면에는, 배터리(3)의 위치를 간접적으로 검출하기 위한 검출용 마크(8)가 형성되어 있다. 검출용 마크(8)는, 배터리 적재대(6)의 좌우 방향의 양단측 각각에 형성되어 있다. 즉, 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서, 한 쌍의 (2개의) 검출용 마크(8)가 배터리 적재대(6)의 전방면에 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 본 형태의 배터리 수용부(4)는, 4개의 배터리 적재대(6)를 구비하고 있고, 배터리 수용부(4)에는, 4조의 한 쌍의 검출용 마크(8)가 형성되어 있다. 또한, 검출용 마크(8)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 배터리 적재대(6)의 전방면보다 돌출된 평판 형상으로 형성됨과 함께, 상하 방향에서 그 폭이 변화되는 대략 3각형 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 검출용 마크(8)는, 상측을 향함에 따라서, 그 폭이 좁아지는 대략 정삼각형 형상으로 형성되어 있다.On the front surface of the
배터리(3)의 전방면에는, 배터리 수용부(4)로부터 배터리(3)를 인발하기 위한 손잡이부(11)가 형성되어 있다. 본 형태에서는, 배터리(3)의 전방면의, 좌우 방향의 양단측의 각각에 손잡이부(11)가 형성되어 있다. 배터리(3)의 하면에는, 로봇(5)에 의해 인발된 배터리(3)의, 인발 방향에 직교하는 방향의 위치 결정을 행하기 위한 돌기부(12)가 하측 방향으로 돌출되도록 형성되어 있다(도 6 참조). 또한, 배터리(3)는, 배터리 수용부(4)에 배터리(3)를 고정하기 위한 고정 부재(13)(도 5 참조)와, 배터리 수용부(4)에 대한 배터리(3)의 고정 상태를 해제하기 위한 해제 부재(14)(도 4 참조)를 구비하고 있다.A
고정 부재(13)는, 배터리(3)의 좌우의 측면 각각으로부터 돌출되도록 배터리(3)에 설치되어 있다. 또한, 고정 부재(13)는, 배터리(3)의 전방면측에 설치되어 있다. 이 고정 부재(13)는, 좌우 방향으로 이동 가능하게 되도록 배터리(3)에 유지되어 있다. 또한, 고정 부재(13)는, 도시를 생략하는 가압 부재에 의해 좌우 방향의 외측으로 가압되어 있다. 본 형태에서는, 이 가압 부재의 가압력에 의해, 배터리 수용부(4)의 측벽(7)에 형성되는 걸림 결합 구멍에 고정 부재(13)의 좌우의 외측단부 부분이 결합함으로써, 배터리 수용부(4)에 배터리(3)가 고정되어 있다. 고정 부재(13)는, 배터리 수용부(4) 내에서, 전후 방향 및 상하 방향에서의 배터리(3)의 위치 결정을 행하는 기능을 하고 있다.The fixing
해제 부재(14)는, 손잡이부(11)의 안측에 배치되어 있다. 이 해제 부재(14)는, 전후 방향으로 이동 가능하게 되도록 배터리(3)에 유지되어 있다. 또한, 해제 부재(14)는, 도시를 생략하는 가압 부재에 의해 배터리(3)의 전방면측에 가압되어 있다. 본 형태에서는, 해제 부재(14)가 안측으로 눌리면, 고정 부재(13)가 좌우 방향의 내측으로 이동하여, 배터리 수용부(4)의 측벽(7)에 형성되는 걸림 결합 구멍과 고정 부재(13)의 걸림 결합 상태가 해제되어, 배터리 수용부(4)로부터의 배터리(3)의 인발이 가능하게 된다.The releasing
또한, 배터리(3)의 배면에는, 배터리 수용부(4)의 안쪽에 배치되는 커넥터에 연결되는 커넥터가 설치되어 있다. 또한, 배터리(3)의 배면에는, 배터리 수용부(4) 내에서, 상하 좌우 방향에서의 배터리(3)의 위치 결정을 행하기 위한 위치 결정 핀이 설치되어 있다.A connector connected to a connector disposed inside the
(배터리 교환 로봇의 개략 구성)(Schematic Configuration of Battery Replacement Robot)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 로봇(5)은, 버스(2)로부터의 4개의 배터리(3) 각각의 인발 및 버스(2)에 대한 4개의 배터리(3) 각각의 삽입을 행하는 배터리 인발 삽입 기구(17)와, 배터리 인발 삽입 기구(17)를 승강시키는 승강 기구(18)와, 상하 방향을 축방향으로 해서 배터리 인발 삽입 기구(17) 및 승강 기구(18)를 회동시키는 회동 기구(19)와, 배터리 인발 삽입 기구(17), 승강 기구(18) 및 회동 기구(19)를 좌우 방향으로 이동시키는 수평 이동 기구(20)를 구비하고 있다. 또한, 로봇(5)은, 검출용 마크(8) 및 검출용 플레이트(9)를 검출하기 위한 검출 기구(21)를 구비하고 있다.3, the
배터리 인발 삽입 기구(17)는, 배터리(3)의 인발시 및 삽입시에 배터리(3)가 탑재되는 배터리 탑재부(22)를 갖는 배터리 탑재 기구(23)와, 배터리(3)의 인발시 및 삽입시에 배터리(3)에 걸림 결합하여 배터리 탑재부(22) 위에서 배터리(3)를 이동시키는 배터리 걸림부(24)(도 7 참조)를 갖는 배터리 이동 기구(25)를 구비하고 있다. 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)는, 버스(2)에 근접하는 방향 및 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.The battery draw-inserting
또한, 배터리 인발 삽입 기구(17)는, 대략 사각 통 형상으로 형성된 유지 부재(26)에 유지되어 있다. 유지 부재(26)는, 그 하단부측을 구성하는 제1 유지 부재(27)와, 그 상단부측을 구성하는 제2 유지 부재(28)를 구비하고 있다. 제1 유지 부재(27)는, 상측이 개구하는 사각 홈 형상으로 형성되고, 제2 유지 부재(28)는, 하측이 개구하는 사각 홈 형상으로 형성되어 있다. 유지 부재(26)는, 제1 유지 부재(27)와 제2 유지 부재(28)가 상하 방향에서 조합되어 고정됨으로써, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향의 양단이 개구하는 대략 사각 통 형상으로 형성되어 있다.Further, the battery draw-inserting
(배터리 탑재 기구의 구성)(Configuration of Battery Mounting Mechanism)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 7은, 도 2에 도시하는 배터리 인발 삽입 기구(17) 및 승강 기구(18)를 정면에서 도시하는 도면이다. 도 8은, 도 7의 H-H 방향에서 배터리 인발 삽입 기구(17) 및 승강 기구(18)를 도시하는 도면이다. 도 9는, 도 7에 나타내는 배터리 탑재 기구(23)를 정면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 10은, 도 7에 나타내는 배터리 탑재 기구(23)를 측면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 11은, 도 7에 나타내는 배터리 탑재 기구(23)를 상면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 12는, 도 9에 나타내는 롤러(32)의 확대 단면도이다.7 is a front view showing the battery draw-in
배터리 탑재 기구(23)는, 상술한 배터리 탑재부(22) 외에, 버스(2)에 근접하는 방향 및 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 배터리 탑재부(22)를 이동시키는 탑재부 이동 기구(30)를 구비하고 있다.The
배터리 탑재부(22)는, 상하 방향으로 편평한 블록 형상으로 형성되어 있다. 배터리 탑재부(22)의 상면에는, 배터리(3)의 하면에 접촉하는 복수의 롤러(31, 32)가 회전 가능하게 설치되어 있다. 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 롤러(31)는, 배터리 탑재부(22)의 이동 방향으로 소정의 간격으로 배치되고, 복수의 롤러(32)도, 롤러(31)와 마찬가지로, 배터리 탑재부(22)의 이동 방향으로 소정의 간격으로 배치되어 있다. 또한, 롤러(31)와 롤러(32)는, 배터리 탑재부(22)의 이동 방향에 직교하는 방향으로, 소정의 간격을 둔 상태로 배치되어 있다.The
롤러(31)는 플랫 롤러이다. 한편, 롤러(32)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 내주측을 향해 오목해지는 홈부(32a)가 외주면에 형성된 홈 구비 롤러이다. 홈부(32a)는, 배터리(3)의 하면에 형성되는 돌기부(12)가 걸림 결합 가능하게 되도록 형성되어 있어, 배터리 탑재부(22)의 소정의 위치에 배터리(3)가 탑재되면, 홈부(32a)에 돌기부(12)가 걸림 결합한다. 본 형태에서는, 홈부(32a)에 돌기부(12)가 결합함으로써, 배터리 탑재부(22)의 이동 방향에 직교하는 방향에서, 배터리 탑재부(22)에 대하여 배터리(3)가 위치 결정된다.The
탑재부 이동 기구(30)는, 배터리 탑재부(22)를 이동시키기 위한 구성으로서, 모터(33)와, 볼 나사 등의 나사 부재(34)와, 나사 부재(34)에 나사 결합하는 너트 부재(35)를 구비하고 있다. 또한, 탑재부 이동 기구(30)는, 배터리 탑재부(22)를 안내하기 위한 구성으로서, 직선 형상으로 형성된 가이드 레일(36)과, 가이드 레일(36)에 걸림 결합함과 함께 가이드 레일(36)을 따라 상대 이동 가능한 가이드 블록(37)을 구비하고 있다.The mounting
모터(33)는, 배터리 탑재부(22)의 후단부의 상면측에 고정되어 있다. 나사 부재(34)는, 배터리 탑재부(22)의 하면측에 회전 가능하게 유지되어 있다. 모터(33)와 나사 부재(34)는, 풀리나 벨트 등을 개재하여 연결되어 있다. 너트 부재(35)는 제1 유지 부재(27)에 고정되어 있다. 또한, 가이드 레일(36)은, 배터리 탑재부(22)의 하면측에 고정되고, 가이드 블록(37)은 제1 유지 부재(27)에 고정되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 모터(33)가 회전하면, 배터리 탑재부(22)는 가이드 레일(36) 및 가이드 블록(37)에 안내되어, 제1 유지 부재(27)에 대하여 직선상으로 이동한다.The
(배터리 이동 기구의 구성)(Configuration of Battery Movement Mechanism)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 13은, 도 7에 나타내는 배터리 이동 기구(25)를 정면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 14는, 도 7에 나타내는 배터리 이동 기구(25)를 측면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 15는, 도 14에 도시하는 배터리 걸림부(24)가 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 이동했을 때의 상태를 측면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 16은, 도 14의 J부의 확대도이다. 도 17은, 도 14의 K부의 확대도이다. 도 18은, 도 7에 나타내는 배터리 이동 기구(25)를 상면에서 설명하기 위한 도면이다. 도 19의 (A)는 도 18의 M부의 확대도이며, 도 19의 (B)는 도 18의 N부의 확대도이다.13 is a front view for explaining the
배터리 이동 기구(25)는, 상술한 배터리 걸림부(24) 외에, 버스(2)에 근접하는 방향 및 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 배터리 걸림부(24)를 이동시키는 걸림부 이동 기구(39)와, 배터리 걸림부(24)를 이동 가능하게 유지함과 함께 제2 유지 부재(28)에 이동 가능하게 유지되는 이동 유지 부재(40)를 구비하고 있다.The
배터리 걸림부(24)는, 배터리(3)의 손잡이부(11)에 걸림 결합하는 결합 갈고리부(41)와, 결합 갈고리부(41)를 상하 이동시키는 에어 실린더(42)와, 에어 실린더(42)가 설치되는 기초부(43)를 구비하고 있다. 결합 갈고리부(41)는, 에어 실린더(42)의 가동측에 고정되고, 에어 실린더(42)의 고정측은, 기초부(43)의 선단면에 고정되어 있다. 본 형태에서는, 배터리(3)에 형성되는 2개의 손잡이부(11)의 각각에 결합 갈고리부(41)가 결합하도록, 2개의 결합 갈고리부(41) 및 2개의 에어 실린더(42)가 기초부(43)의 선단면에 소정의 간격을 둔 상태로 배치되어 있다.The
결합 갈고리부(41)는, 에어 실린더(42)에 고정되는 고정부(41a)와, 손잡이부(11)에 걸림 결합하는 갈고리부(41b)를 구비하고 있다. 갈고리부(41b)는, 손잡이부(11)의 전단부 부분과 배터리(3)의 전방면의 사이에 상측으로부터 들어가서 손잡이부(11)에 걸림 결합한다. 갈고리부(41b)가 손잡이부(11)에 걸림 결합할 때에는, 갈고리부(41b)가 해제 부재(14)를 눌러, 배터리 수용부(4)의 측벽(7)에 형성되는 걸림 결합 구멍과 고정 부재(13)의 걸림 결합 상태를 해제한다. 그로 인해, 갈고리부(41b)가 손잡이부(11)에 걸림 결합하면, 배터리 인발 삽입 기구(17)에 의한 배터리(3)의 인발이나 삽입이 가능해진다.The engaging
이동 유지 부재(40)는, 배터리 걸림부(24)의 이동 방향으로 가늘고 긴 형상으로 형성되어 있다. 또한, 이동 유지 부재(40)는, 배터리 걸림부(24)의 이동 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 H 형상으로 되도록 형성되어 있다.The
걸림부 이동 기구(39)는, 배터리 걸림부(24) 및 이동 유지 부재(40)를 이동시키기 위한 구성으로서, 모터(44)와, 볼 나사 등의 나사 부재(45)와, 나사 부재(45)에 나사 결합하는 너트 부재(46)와, 풀리(47, 48)와, 풀리(47, 48)에 걸쳐지는 벨트(49)를 구비하고 있다. 또한, 걸림부 이동 기구(39)는, 배터리 걸림부(24) 및 이동 유지 부재(40)를 안내하기 위한 구성으로서, 직선 형상으로 형성된 가이드 레일(50)과, 가이드 레일(50)에 걸림 결합함과 함께 가이드 레일(50)을 따라 상대 이동 가능한 가이드 블록(51)을 구비하고, 배터리 걸림부(24)를 안내하기 위한 구성으로서, 직선 형상으로 형성된 가이드 레일(52)과, 가이드 레일(52)에 걸림 결합함과 함께 가이드 레일(52)을 따라 상대 이동 가능한 가이드 블록(53)을 구비하고 있다.The engaging
모터(44)는, 제2 유지 부재(28)의 후단부의 상면에 고정되어 있다. 나사 부재(45)는, 제2 유지 부재(28)의 상면부에 회전 가능하게 유지되어 있다. 모터(44)와 나사 부재(45)는, 풀리나 벨트 등을 개재하여 연결되어 있다. 너트 부재(46)는, 이동 유지 부재(40)의 후단부에 고정되어 있다. 풀리(47)는, 이동 유지 부재(40)의 후단부에 회전 가능하게 유지되고, 풀리(48)는, 이동 유지 부재(40)의 전단부에 회전 가능하게 유지되어 있다.The
벨트(49)는, 벨트 고정 부재(54)를 개재하여 배터리 걸림부(24)의 기초부(43)에 고정됨과 함께, 벨트 고정 부재(55)를 개재하여 제2 유지 부재(28)의 상면부에 고정되어 있다. 구체적으로는, 제2 유지 부재(28)로부터 이동 유지 부재(40)가 돌출되어, 도 17에 도시한 바와 같이, 풀리(47)의 근방에 벨트 고정 부재(55)가 배치될 때에, 도 16에 도시한 바와 같이, 풀리(48)의 근방에 벨트 고정 부재(54)가 배치되고, 또한, 제2 유지 부재(28) 내에 이동 유지 부재(40)가 수용되고, 도 15에 도시한 바와 같이, 풀리(48)의 근방에 벨트 고정 부재(55)가 배치될 때에, 풀리(47)의 근방에 벨트 고정 부재(54)가 배치되도록, 벨트(49)는, 벨트 고정 부재(54, 55)를 개재하여 기초부(43) 및 제2 유지 부재(28)에 고정되어 있다.The
가이드 레일(50)은, 제2 유지 부재(28)의 상면부에 고정되고, 가이드 블록(51)은, 이동 유지 부재(40)의 상면에 고정되어 있다. 가이드 레일(52)은, 이동 유지 부재(40)의 하면에 고정되고, 가이드 블록(53)은, 배터리 걸림부(24)의 기초부(43)의 상단부측에 고정되어 있다.The
본 형태에서는, 모터(44)가 회전하면, 나사 부재(45)와 너트 부재(46)에 의해, 배터리 걸림부(24)와 함께 이동 유지 부재(40)가 가이드 레일(50) 및 가이드 블록(51)에 안내되어, 제2 유지 부재(28)에 대하여 직선상으로 이동한다. 또한, 모터(44)가 회전하면, 풀리(47, 48)와 벨트(49)에 의해, 배터리 걸림부(24)가 가이드 레일(52) 및 가이드 블록(53)에 안내되어, 이동 유지 부재(40)에 대하여 직선상으로 상대 이동한다.In this embodiment, when the
(승강 기구, 제1 연결 기구 및 제2 연결 기구의 구성)(Structure of lifting mechanism, first connecting mechanism and second connecting mechanism)
여기에서도 마찬가지로, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described as the present invention related to the first to fourth aspects of the present invention.
승강 기구(18)는, 도 2, 도 3, 도 7에 도시한 바와 같이, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향(이하, 이 방향을 「제1 방향」이라 함)과 상하 방향에 직교하는 방향(이하, 이 방향을 「제2 방향」이라 함)의 양단측 각각에 배치되는 제1 승강 기구(59) 및 제2 승강 기구(60)를 구비하고 있다. 제1 승강 기구(59)는, 제1 연결 기구(61)에 의해, 제1 유지 부재(27)의 제2 방향의 일단부측에 연결되어 있다. 제2 승강 기구(60)는, 제2 연결 기구(62)에 의해, 제1 유지 부재(27)의 제1 방향 타단부측에 연결되어 있다. 제1 승강 기구(59) 및 제2 승강 기구(60)는, 수평 방향에 대하여 유지 부재(26)를 기울이기 위해서(즉, 제1 방향으로부터 보았을 때의 제2 방향, 즉 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향으로부터 보았을 때의 제2 방향에 대하여 유지 부재(26)를 기울이기 위해서), 개별로 구동 가능하게 되어 있다. 또한, 유지 부재(26)는, 수평 방향에 대하여 경사 가능하게 되도록 제1 승강 기구(59) 및 제2 승강 기구(60)에 연결되어 있다.2, 3, and 7, the
제1 승강 기구(59) 및 제2 승강 기구(60)는, 상하 방향으로 이동 가능한 승강 부재(63)와, 승강 부재(63)를 승강 가능하게 유지하는 기둥 형상 부재(64)와, 승강 부재(63)를 승강시키는 승강 구동 기구(65)를 구비하고 있다. 기둥 형상 부재(64)는, 상하 방향으로 가늘고 긴 기둥 형상으로 형성되어 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 승강 기구(59)를 구성하는 기둥 형상 부재(64)의 상단부와, 제2 승강 기구(60)를 구성하는 기둥 형상 부재(64)의 상단부는, 연결 부재(66)에 의해 연결되어 있고, 2개의 기둥 형상 부재(64)와 연결 부재(66)에 의해, 문 형태의 프레임이 구성되어 있다.The first elevating
승강 구동 기구(65)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 승강 부재(63)를 승강시키기 위한 구성으로서, 모터(67)와, 볼 나사 등의 나사 부재(68)와, 나사 부재(68)에 나사 결합하는 너트 부재(69)를 구비하고 있다. 또한, 승강 구동 기구(65)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 승강 부재(63)를 안내하기 위한 구성으로서, 직선 형상으로 형성된 가이드 레일(70)과, 가이드 레일(70)에 걸림 결합함과 함께 가이드 레일(70)을 따라 상대 이동 가능한 가이드 블록(71)을 구비하고 있다.8, the elevating
모터(67)는, 기둥 형상 부재(64)의 상단부측에 고정되어 있다. 나사 부재(68)는, 기둥 형상 부재(64)에 회전 가능하게 유지되어 있다. 모터(67)와 나사 부재(68)는, 커플링(72)을 개재하여 연결되어 있다. 너트 부재(69)는, 승강 부재(63)에 고정되어 있다. 가이드 레일(70)은, 기둥 형상 부재(64)의 측면에 고정되어 있다. 가이드 블록(71)은 승강 부재(63)에 고정되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 모터(67)가 회전하면, 승강 부재(63)는, 가이드 레일(70) 및 가이드 블록(71)에 안내되어, 기둥 형상 부재(64)에 대하여 상하 이동한다.The
제1 연결 기구(61)는, 제1 승강 기구(59)의 승강 부재(63)에 대한 유지 부재(26)의 상대 회동이 가능하게 되도록, 유지 부재(26)와 승강 부재(63)를 연결하고 있다. 또한, 제2 연결 기구(62)는, 제2 승강 기구(60)의 승강 부재(63)에 대한 유지 부재(26)의 상대 회동과 제2 방향으로의 상대 이동이 가능하게 되도록, 유지 부재(26)와 승강 부재(63)를 연결하고 있다. 본 형태에서는, 제1 승강 기구(59)의 승강 부재(63)의 이동량과 제2 승강 기구(60)의 승강 부재(63)의 이동량이 동등해지도록 모터(67)가 회전하면, 유지 부재(26)가 수평 방향과 평행한 상태를 유지한 채 승강한다. 한편, 제1 승강 기구(59)의 모터(67) 또는 제2 승강 기구(60)의 모터(67)의 한쪽만이 회전하면, 수평 방향에 대하여 유지 부재(26)가 기울어진다. 또한, 제1 승강 기구(59)의 승강 부재(63)의 이동량과 제2 승강 기구(60)의 승강 부재(63)의 이동량이 상이하도록 모터(67)가 회전하면, 유지 부재(26)가 수평 방향에 대하여 기울어지면서 승강한다.The first connecting
(회동 기구 및 수평 이동 기구의 구성)(Configuration of Rotating Mechanism and Horizontal Moving Mechanism)
여기에서도 마찬가지로, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described as the present invention related to the first to fourth aspects of the present invention.
회동 기구(19)는, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 배터리 인발 삽입 기구(17) 및 승강 기구(18)가 탑재됨과 함께 회동 가능한 회동 부재(85)와, 회동 부재(85)를 회동시키는 회동 구동 기구(86)를 구비하고 있다. 수평 이동 기구(20)는, 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 배터리 인발 삽입 기구(17), 승강 기구(18) 및 회동 기구(19)가 탑재됨과 함께 좌우 방향으로 이동 가능한 슬라이드 부재(87)와, 슬라이드 부재(87)를 이동시키는 수평 구동 기구(88)를 구비하고 있다.2 and 3, the
회동 부재(85)는, 대략 원판 형상으로 형성되어 있다. 슬라이드 부재(87)는, 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 생략 직사각형의 판상으로 형성되어 있다. 슬라이드 부재(87)의 좌우 방향의 폭은, 회동 부재(85)의 직경보다 크게 되어 있고, 슬라이드 부재(87)의 전후 방향의 폭은, 회동 부재(85)의 직경보다 작게 되어 있다.The pivoting
회동 부재(85)는, 슬라이드 부재(87)의 상측에 배치되어 있다. 이 회동 부재(85)는, 그 곡률 중심을 중심으로 해서 회동 가능하게 되어 있다. 회동 부재(85)의 상면에는, 2개의 기둥 형상 부재(64)의 하단부가 고정되어 있다. 구체적으로는, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향에 직교하는 제1 방향에서의 회동 부재(85)의 상면의 양단측의 각각에 기둥 형상 부재(64)의 하단부가 고정되어 있다.The pivoting
회동 구동 기구(86)는, 회동 부재(85)를 회동시키기 위한 구성으로서, 모터, 풀리 및 벨트 등을 구비하고 있다. 또한, 회동 구동 기구(86)는, 회동 부재(85)를 회동 방향으로 안내하기 위한 구성으로서, 가이드 레일과, 가이드 레일에 걸림 결합함과 함께 가이드 레일을 따라 상대 이동 가능한 복수의 가이드 블록을 구비하고 있다. 가이드 레일은, 원환형으로 형성되어 있고, 슬라이드 부재(87)의 상면에 고정되어 있다. 복수의 가이드 블록은, 회동 부재(85)의 하면측에 고정되어 있고, 회동 부재(85)의 곡률 중심을 중심으로 하는 원환형으로 배치되어 있다. 모터의 출력축에 고정되는 풀리 및 회동 부재(85)의 외주면 등에는 벨트가 걸쳐져 있어, 모터가 회전하면, 회동 부재(85)는, 가이드 레일 및 가이드 블록에 안내되어 슬라이드 부재(87)에 대하여 회동한다.The
수평 구동 기구(88)는, 슬라이드 부재(87)를 이동시키기 위한 구성으로서, 모터, 풀리 및 벨트 등을 구비하고 있다. 또한, 수평 구동 기구(88)는, 슬라이드 부재(87)를 좌우 방향으로 안내하기 위한 구성으로서, 직선 형상으로 형성된 가이드 레일과, 가이드 레일에 걸림 결합함과 함께 가이드 레일을 따라 상대 이동 가능한 복수의 가이드 블록을 구비하고 있다. 가이드 레일은, 슬라이드 부재(87)의 하측에 배치되어 있다. 가이드 블록은, 슬라이드 부재(87)의 하면에 고정되어 있다. 벨트의 일단부는, 가이드 레일의 좌측 단부측에 고정되고, 벨트의 타단부는, 가이드 레일의 우측 단부측에 고정되어 있다. 또한, 벨트는, 모터의 출력축에 고정되는 풀리 등에 걸쳐져 있어, 모터가 회전하면, 가이드 레일 및 가이드 블록에 안내되어 슬라이드 부재(87)가 좌우 방향으로 직선상으로 이동한다.The
(검출 기구의 구성, 버스의 위치 검출 동작 및 배터리의 위치 검출 동작)(Configuration of detection mechanism, bus position detection operation, and battery position detection operation)
여기에서는, 먼저, 제1 발명 내지 제3 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.First, the present invention will be described as the first aspect of the present invention.
도 20은, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치 검출시의 상태를 상면에서 도시하는 도면이다. 도 21은, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치 검출 방법을 설명하기 위한 개략도이다. 도 22는, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 배터리(3)의 위치 검출시의 상태를 상면에서 도시하는 도면이다. 도 23은, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 배터리(3)의 위치 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 20 is a top view showing the state at the time of detecting the position of the
검출 기구(21)는, 레이저광을 사출하는 발광부와, 이 발광부에서 사출되어 버스(2)의 측면(2a)이나 배터리 적재대(6)의 전방면 등에서 반사된 레이저광을 수광하는 수광부를 구비하는 레이저 센서이다. 이 검출 기구(21)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 배터리 탑재부(22)의 전단부측의 상면에 설치되어 있다. 또한, 검출 기구(21)는, 발광부와 수광부가 수평 방향으로 인접하도록, 또는, 발광부와 수광부가 상하 방향으로 인접하도록, 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있다. 본 형태에서는, 4개의 배터리 적재대(6) 각각에 형성되는 한 쌍의 (2개의) 검출용 마크(8)에 대응하도록, 2개의 검출 기구(21)가 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향에 직교하는 제1 방향에서의 배터리 탑재부(22)의 양단측의 상면에 검출 기구(21)가 고정되어 있다. 또한, 한 쌍의 검출용 마크(8)의 간격과 동일한 간격으로, 2개의 검출 기구(21)가 배터리 탑재부(22)에 고정되어 있다.The
검출 기구(21)는, 발광부에서 사출된 레이저광을 반사하는 반사물이 소정의 측정 레인지 내에 있으면 온 상태가 되고, 레이저광을 반사하는 반사물이 측정 레인지 내에 없으면 오프 상태가 된다. 또한, 검출 기구(21)에서는, 검출 기구(21)가 온 상태일 때에, 검출 기구(21)와 반사물의 거리를 검출하는 것이 가능하게 되어 있다.The
검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치 검출은, 예를 들어, 이하와 같이 행하여진다. 즉, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 소정의 정지 위치에 정지했을 때에는, 예를 들어, 배터리 인발 삽입 기구(17)는, 좌우 방향에서, 검출용 플레이트(9)가 배치되는 위치에서 대기하고 있다. 또한, 이때에는, 도 20의 실선으로 나타낸 바와 같이, 배터리 탑재부(22)의 전방면이 버스(2)의 측면(2a)과 마주 향함과 함께, 배터리 탑재부(22)는 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 후퇴하고 있다.The detection of the position of the
이 상태에서, 도 20의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 검출 기구(21)의 발광부에서 사출되어 검출용 플레이트(9)에서 반사된 레이저광을 수광한 검출 기구(21)가 온 상태로 될 때까지, 배터리 탑재부(22)가 버스(2)를 향해 전진한다. 그 후, 도 21의 (A)의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 상하 방향으로 소정의 위치에 있는 배터리 탑재부(22)를, 도 21의 (A)의 파선으로 나타내는 바와 같이 상측 방향으로 이동시켜, 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)의 상단부의 개략 위치를 검출한다. 그 후, 배터리 탑재부(22)를 도 21의 (A)의 실선 및 도 21의 (B)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 좌우 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 양단부의 위치를 검출하기 위한 높이까지 하측 방향으로 이동시킨다.In this state, as indicated by the two-dot chain line in Fig. 20, when the
그 후, 도 21의 (B)의 실선 및 도 21의 (C)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향의 한쪽으로 이동시키고, 검출 기구(21)에 의해 좌우 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 일단부의 개략 위치를 검출한다. 그 후, 배터리 탑재부(22)를 도 21의 (C)의 실선 및 도 21의 (D)의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 좌우 방향의 다른 쪽으로 이동시켜서, 검출 기구(21)에 의해 좌우 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 양단부의 위치를 검출한다.Thereafter, as shown by the solid line in Fig. 21 (B) and the broken line in Fig. 21 (C), the
그 후, 배터리 탑재부(22)를, 도 21의 (D)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 검출 기구(21)에 의해 좌우 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 일단부를 검출한 위치로부터 좌우 방향의 다른 쪽으로 소정의 거리만큼 떨어진 위치까지 이동시킨 후에, 도 21의 (D)의 실선 및 도 21의 (E)의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 상 방향으로 이동시켜서, 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)의 상단부를 검출한다. 또한, 그 후, 배터리 탑재부(22)를 도 21의 (E)의 파선으로 나타낸 바와 같이, 검출 기구(21)가 좌우 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 타단부를 검출한 위치로부터 좌우 방향의 다른 쪽으로 소정의 거리만큼 떨어진 위치까지, 또한, 하측 방향으로 이동시킨 후에, 도 21의 (E)의 실선으로 나타낸 바와 같이 상 방향으로 이동시켜서, 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)의 상단부를 검출한다.Thereafter, the
이상과 같이 배터리 탑재부(22)를 이동시킴으로써, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 위치를 검출한다. 또한, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 위치를 검출함으로써, 버스(2)의 위치를 검출한다. 또한, 이상과 같이 배터리 탑재부(22)를 이동시킴으로써, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 검출용 플레이트(9)의 기울기 등을 검출하는 것도 가능하다. 즉, 이상과 같이 배터리 탑재부(22)를 이동시킴으로써, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 버스(2)의 기울기 등을 검출하는 것도 가능하다.By moving the
또한, 상술한 설명은, 바꾸어 말하면, 그 후, 배터리 탑재부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시키고, 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)의 상단부 플레이트(9)의 위치를 검출한다. 또한, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향, 좌우 방향 및 좌우의 양단부의 위치를 검출함으로써, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 검출용 및 상하 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 위치를 검출함으로써, 버스(2)의 위치를 검출한다. 또한, 배터리 탑재부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 검출용 플레이트(9)의 기울기 등을 검출하는 것도 가능하다. 즉, 배터리 탑재부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 검출 기구(21)에 의해, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 버스(2)의 기울기 등을 검출하는 것도 가능하다.The
검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치의 검출 후에는, 예를 들어, 이하와 같이, 검출 기구(21)에 의한 배터리(3)의 위치 검출이 행하여진다. 즉, 먼저, 도 22의 (A)에 도시한 바와 같이, 교환되는 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 한 쌍의 검출용 마크(8) 각각과, 2개의 검출 기구(21) 각각이 마주 향하도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시킨다.After the position of the
그 후, 검출 기구(21)의 발광부에서 사출되어 검출용 마크(8)에서 반사된 레이저광을 수광한 검출 기구(21)가 온 상태로 될 때까지, 배터리 탑재부(22)를 배터리 적재대(6)를 향해 전진시킨다. 그 후, 도 22의 (B), (C) 및 도 23의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 검출 기구(21)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 2개의 검출 기구(21)의 각각의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 2개의 검출용 마크(8) 각각을 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시킨다.Thereafter, until the
검출 기구(21)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시키면, 검출 기구(21)에 의해, 검출용 마크(8)가 검출되는 부분(즉, 레이저광을 반사하는 부분(도 23의 (C)의 파선 부분). 이하, 「피검출 부분(8a)」이라 함)의 폭을 검출하는 것이 가능하다. 본 형태의 검출용 마크(8)는, 상하 방향으로 그 폭이 변화하는 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있기 때문에, 검출용 마크(8)의 피검출 부분(8a)의 폭을 검출함으로써, 검출용 마크(8)의 높이를 검출하는 것이 가능하고, 검출용 마크(8)의 높이를 검출함으로써, 검출용 마크(8)가 형성되는 배터리 적재대(6)의 높이를 검출하는 것이 가능하다. 본 형태에서는, 검출 기구(21)에서 검출용 마크(8)의 피검출 부분(8a)의 폭을 검출함으로써, 배터리 적재대(6)의 높이가 검출되고, 배터리 적재대(6)의 높이가 검출됨으로써, 배터리 적재대(6)에 위치 결정되어 탑재되는 배터리(3)의 높이가 검출된다.When the
또한, 검출 기구(21)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록 배터리 탑재부(22)를 이동시켜서, 검출 기구(21)에서 검출용 마크(8)를 검출함으로써, 검출용 마크(8)의 피검출 부분(8a)의 좌우 방향의 중심 위치를 검출하는 것이 가능하다. 본 형태에서는, 예를 들어, 이 중심 위치에 기초하여, 좌우 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치가 검출되고, 좌우 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치가 검출됨으로써, 배터리 적재대(6)에 위치 결정되어 탑재되는 배터리(3)의 좌우 방향에서의 위치가 검출된다.The
또한, 검출용 마크(8)의 피검출 부분(8a)의 좌우 방향의 중심 위치와 검출 기구(21)의 거리를 검출 기구(21)에서 검출하는 것이 가능하고, 본 형태에서는, 예를 들어, 이 중심 위치와 검출 기구(21)의 거리에 기초하여, 전후 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치가 검출되고, 전후 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치가 검출됨으로써, 배터리 적재대(6)에 위치 결정되어 탑재되는 배터리(3)의 전후 방향에서의 위치가 검출된다.It is also possible to detect the center position of the detected
또한, 2개의 검출 기구(21) 중 한쪽의 검출 기구(21)에서 검출된 배터리 적재대(6)의 높이와, 다른 쪽의 검출 기구(21)에서 검출된 배터리 적재대(6)의 높이로부터, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기가 검출된다. 또한, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기가 검출됨으로써, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기가 검출된다.The height of the battery mounting table 6 detected by one of the two detecting
또한, 2개의 검출 기구(21) 중 한쪽의 검출 기구(21)에서 검출된 검출 기구(21)와 검출용 마크(8)의 거리와, 다른 쪽의 검출 기구(21)에서 검출된 검출 기구(21)와 검출용 마크(8)의 거리와로부터, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기가 검출된다. 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기가 검출됨으로써, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기가 검출된다.The distance between the
전후 좌우 방향에서의 배터리(3)의 위치, 배터리(3)의 높이, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기가 검출되면, 배터리(3)의 하면 돌기부(12)와 배터리 탑재부(22)의 롤러(32)의 홈부(32a)가 좌우 방향으로 대략 일치하고, 배터리(3)의 하면과, 롤러(31, 32)의 상면이 대략 일치함과 함께, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기와 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 대략 일치하고, 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기와 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 대략 일치하도록, 로봇(5)에 의한 배터리(3)의 교환 동작시에, 배터리 인발 삽입 기구(17)의 좌우 방향의 위치, 높이 및 기울기가 조정된다.The position of the
구체적으로는, 수평 이동 기구(20)에 의해 배터리 인발 삽입 기구(17)의 좌우 방향의 위치가 조정되고, 승강 기구(18)에 의해, 배터리 인발 삽입 기구(17)의 높이가 조정되고, 회동 기구(19)에 의해, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 조정된다. 또한, 제1 승강 기구(59) 또는 제2 승강 기구(60)의 한쪽을 구동함으로써, 또는, 제1 승강 기구(59)의 구동량과 제2 승강 기구(60)의 구동량을 바꿈으로써, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 조정된다.Specifically, the horizontally moving
(검출 기구의 구성, 버스의 위치 검출 동작 및 배터리의 위치 검출 동작)(Configuration of detection mechanism, bus position detection operation, and battery position detection operation)
여기에서는, 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the fourth embodiment of the present invention will be described.
도 20은, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치 검출시의 상태를 상면에서 도시하는 도면이다. 도 22는, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 배터리(3)의 위치 검출시의 상태를 상면에서 도시하는 도면이다. 도 23은, 도 11에 도시하는 검출 기구(21)에 의한 배터리(3)의 위치의 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 20 is a top view showing the state at the time of detecting the position of the
검출 기구(21)는, 레이저광을 사출하는 발광부와, 이 발광부에서 사출되어 버스(2)의 측면(2a)이나 배터리 적재대(6)의 전방면 등의 반사물에서 반사된 레이저광을 수광하는 수광부를 구비하는 레이저 센서이다. 이 검출 기구(21)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 배터리 탑재부(22)의 전단부측의 상면에 설치되어 있다. 또한, 검출 기구(21)는, 발광부와 수광부가 수평 방향으로 인접하도록, 또는, 발광부와 수광부가 상하 방향으로 인접하도록, 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있다. 본 형태에서는, 4개의 배터리 적재대(6) 각각에 형성되는 한 쌍의 (2개의) 검출용 마크(8)에 대응하도록, 2개의 검출 기구(21)가 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있다. 구체적으로는, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향에 직교하는 제2 방향에서의 배터리 탑재부(22)의 양단측의 상면에 검출 기구(21)가 고정되어 있다. 또한, 한 쌍의 검출용 마크(8)의 간격과 동일한 간격으로, 2개의 검출 기구(21)가 배터리 탑재부(22)에 고정되어 있다.The detecting
도 20에 도시한 바와 같이, 검출 기구(21)는, 소정의 배선을 개재하여, 로봇(5)의 제어부(91)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 검출 기구(21)는, 발광부에서 사출된 레이저광을 반사하는 반사물이 소정의 측정 레인지 내에 있으면 온 상태가 되고, 레이저광을 반사하는 반사물이 측정 레인지 내에 없으면 오프 상태가 된다. 또한, 본 형태에서는, 온 상태의 검출 기구(21)를 사용하여, 검출 기구(21)와 반사물의 거리를 검출하는 것이 가능하게 되어 있다.As shown in Fig. 20, the detecting
또한, 이하에서는, 쌍을 이루는 2개의 검출용 마크(8)를 구별하여 나타내는 경우에는, 한쪽의 검출용 마크(8)를 검출용 마크(8A)로 하고, 다른 쪽의 검출용 마크(8)를 검출용 마크(8B)라 한다. 또한, 2개의 검출 기구(21)를 구별하여 나타내는 경우에는, 검출용 마크(8A)를 검출하기 위한 한쪽의 검출 기구(21)를 검출 기구(21A)라 하고, 검출용 마크(8B)를 검출하기 위한 다른 쪽의 검출 기구(21)를 검출 기구(21B)라 한다.In the following description, when two pairs of
검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치 검출은, 예를 들어, 이하와 같이 행하여진다. 즉, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 소정의 정지 위치에 정지했을 때에는, 예를 들어, 배터리 인발 삽입 기구(17)는, 좌우 방향으로, 검출용 플레이트(9)가 배치되는 위치에서 대기하고 있다. 또한, 이때에는, 도 20의 실선으로 나타낸 바와 같이, 배터리 탑재부(22)의 전방면이 버스(2)의 측면(2a)과 마주 향함과 함께, 배터리 탑재부(22)는, 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 후퇴하고 있다. 이 상태에서, 도 20의 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 검출 기구(21)의 발광부에서 사출되어 검출용 플레이트(9)에서 반사된 레이저광을 수광한 검출 기구(21)가 온 상태로 될 때까지, 배터리 탑재부(22)를 버스(2)를 향해 전진시킨다.The detection of the position of the
그 후, 배터리 탑재부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시키고, 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)의 상단부 및 좌우의 양단부의 위치를 검출하면, 제어부(91)는, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 검출용 플레이트(9)의 위치를 산출하고, 검출용 플레이트(9)의 위치를 산출함으로써, 버스(2)의 위치를 검출한다. 또한, 배터리 탑재부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 제어부(91)가 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 검출용 플레이트(9)의 기울기 등을 산출하는 것도 가능하다. 즉, 배터리 탑재부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시킴으로써, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 버스(2)의 기울기 등을 검출하는 것도 가능하다.When the
검출 기구(21)에 의한 버스(2)의 위치의 검출 후에는, 예를 들어, 이하와 같이, 검출 기구(21)에 의한 배터리(3)의 위치 검출이 행하여진다. 즉, 먼저, 도 22의 (A)에 도시한 바와 같이, 교환되는 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 한 쌍의 검출용 마크(8) 각각과, 2개의 검출 기구(21) 각각이 마주 향하도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시킨다.After the position of the
그 후, 검출 기구(21)의 발광부에서 사출되어 검출용 마크(8)에서 반사된 레이저광을 수광한 검출 기구(21)가 온 상태로 될 때까지, 배터리 탑재부(22)를 배터리 적재대(6)를 향해 전진시킨다. 그 후, 도 22의 (B), (C) 및 도 23의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 검출 기구(21)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 검출 기구(21A)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8A)를 가로지르고, 검출 기구(21B)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8B)를 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시킨다.Thereafter, until the
검출 기구(21)로부터 사출되는 레이저광이 검출용 마크(8)를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 검출용 마크(8)의, 검출 기구(21)로부터의 레이저광을 반사하는 부분(도 23의 (C)의 파선 부분)을 피검출 부분(8a, 8b)이라 하면(보다 구체적으로는, 검출 기구(21A)로부터 사출되는 레이저광이 검출용 마크(8A)를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 검출용 마크(8A)의, 검출 기구(21A)로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 제1 피검출 부분(8a)이라 하고, 검출 기구(21B)로부터 사출되는 레이저광이 검출용 마크(8B)를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 검출용 마크(8B)의, 검출 기구(21B)로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 제2 피검출 부분(8b)이라 하면), 검출 기구(21)의 발광부로부터의 레이저광이 좌우 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시키면, 검출 기구(21)에 의해, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8a, 8b)의 양단부가 검출된다.23) of the
검출 기구(21)에 의해 검출되는 피검출 부분(8a, 8b)의 좌우 방향의 양단부의 위치로부터, 제어부(91)는, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8a, 8b)의 폭을 산출할 수 있다. 또한, 본 형태의 검출용 마크(8)는, 상측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있기 때문에, 제어부(91)는 좌우 방향에서의 피검출 부분(8a, 8b)의 폭에 기초하여, 피검출 부분(8a, 8b)의 높이를 산출할 수 있고, 피검출 부분(8a, 8b)의 높이를 산출함으로써 검출용 마크(8)의 높이를 산출할 수 있다. 즉, 제어부(91)는, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8a, 8b)의 폭에 기초하여, 검출용 마크(8)가 형성되는 배터리 적재대(6)의 높이를 산출할 수 있다. 본 형태에서는, 배터리 적재대(6)의 높이가 산출됨으로써, 배터리 적재대(6)에 위치 결정되어 탑재되는 배터리(3)의 높이가 검출된다.The
또한, 검출 기구(21)에 의해 검출되는 피검출 부분(8a, 8b)의 좌우 방향의 양단부의 위치로부터, 제어부(91)는, 피검출 부분(8a, 8b)의 좌우 방향의 중심 위치(C1, C2)를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(91)는, 중심 위치(C1, C2)에 기초하여, 검출용 마크(8)가 형성되는 배터리 적재대(6)의 좌우 방향의 위치를 산출할 수 있다. 본 형태에서는, 좌우 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치가 산출됨으로써, 배터리 적재대(6)에 위치 결정되어 탑재되는 배터리(3)의 좌우 방향에서의 위치가 검출된다.The
또한, 제어부(91)는, 중심 위치(C1, C2)와 검출 기구(21)의 거리를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(91)는, 중심 위치(C1, C2)와 검출 기구(21)의 거리에 기초하여, 검출용 마크(8)가 형성되는 배터리 적재대(6)의 전후 방향의 위치를 산출할 수 있다. 본 형태에서는, 전후 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치가 산출됨으로써, 배터리 적재대(6)에 위치 결정되어 탑재되는 배터리(3)의 전후 방향에서의 위치가 검출된다.Further, the
또한, 제1 피검출 부분(8a)의 폭에 기초하여 산출되는 검출용 마크(8A)의 높이와, 제2 피검출 부분(8b)의 폭에 기초하여 산출되는 검출용 마크(8B)의 높이에 기초하여, 제어부(91)는, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기를 산출할 수 있다. 즉, 제1 피검출 부분(8a)의 폭과 제2 피검출 부분(8b)의 폭에 기초하여, 제어부(91)는, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기를 산출할 수 있다. 본 형태에서는, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기가 산출됨으로써, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기가 검출된다.The height of the
또한, 제1 피검출 부분(8a)의 좌우 방향의 중심 위치(C1)와 검출 기구(21A)의 거리와, 제2 피검출 부분(8b)의 좌우 방향의 중심 위치(C2)와 검출 기구(21B)의 거리로부터, 제어부(91)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기를 산출할 수 있다. 본 형태에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기가 검출됨으로써, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기가 검출된다.The distance between the center position C1 in the left and right direction of the first detected
전후 좌우 방향에서의 배터리(3)의 위치, 배터리(3)의 높이, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기가 검출되면, 배터리(3)의 하면 돌기부(12)와 배터리 탑재부(22)의 롤러(32)의 홈부(32a)가 좌우 방향으로 대략 일치하고, 배터리(3)의 하면과, 롤러(31, 32)의 상면이 대략 일치함과 함께, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기와 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 대략 일치하고, 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기와 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 대략 일치하도록, 로봇(5)에 의한 배터리(3)의 교환 동작시에, 배터리 인발 삽입 기구(17)의 좌우 방향의 위치, 높이 및 기울기가 조정된다.The position of the
구체적으로는, 수평 이동 기구(20)에 의해 배터리 인발 삽입 기구(17)의 좌우 방향의 위치가 조정되고, 승강 기구(18)에 의해, 배터리 인발 삽입 기구(17)의 높이가 조정되고, 회동 기구(19)에 의해, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 조정된다. 또한, 제1 승강 기구(59) 또는 제2 승강 기구(60)의 한쪽을 구동함으로써, 또는, 제1 승강 기구(59)의 구동량과 제2 승강 기구(60)의 구동량을 바꿈으로써, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 인발 삽입 기구(17)의 기울기가 조정된다.Specifically, the horizontally moving
(배터리 교환 시스템의 제어부 구성)(Configuration of control unit of battery exchange system)
여기에서는, 제3 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the third embodiment of the present invention will be described.
도 34는, 도 1에 도시하는 배터리 교환 시스템(1)의 제어부(91)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.34 is a block diagram for explaining the configuration of the
배터리 교환 시스템(1)의 제어부(91)는, 제1 로봇(5A)을 제어하는 제1 제어부(92)와, 제2 로봇(5B)을 제어하는 제2 제어부(93)와, 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)가 전기적으로 접속되는 공통 제어부(94)를 구비하고 있다. 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)는, 공통 제어부(94)에 병렬로 접속되어 있다. 공통 제어부(94)는, 제어부(91)에 대하여 제어 지령을 보내는 상위 제어부(95)에 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)는, 공통 제어부(94)를 개재하여 상위 제어부(95)에 전기적으로 접속되어 있다.The
(배터리 교환 로봇에 의한 배터리 교환 동작의 개략)(Outline of Battery Replacement Operation by Battery Replacement Robot)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 24는, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)의 배터리(3)의 교환 동작의 개략 플로우를 나타내는 흐름도이다. 도 25는, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에 의한 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 26은, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에 의한 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입 동작을 설명하기 위한 도면이다.24 is a flowchart showing a rough flow of the replacement operation of the
배터리 교환 시스템(1)에서는, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 소정의 정지 위치에 정지하면, 먼저, 상술한 수순으로 버스(2)의 위치가 검출된다(스텝 S1). 그 후, 4개의 배터리(3) 중의 교환되는 배터리(3)의 버스(2)로부터의 인발 동작이 행하여진다(스텝 S2). 스텝 S2에서는, 구체적으로는, 교환되는 배터리(3)의 위치(보다 구체적으로는, 교환되는 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)의 위치)가 상술한 수순으로 검출되고(스텝 S21), 그 후, 로봇(5)에 의해 버스(2)로부터 배터리(3)가 인발되고(스텝 S22), 그 후, 인발된 배터리(3)가 버퍼 스테이션에 수용된다(스텝 S23).In the
스텝 S1, S2에서는, 먼저, 홈포지션에 있는 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)(도 25의 (A) 참조)가 버스(2)에 근접하는 방향으로 이동한다. 구체적으로는, 도 25의 (B)에 도시한 바와 같이, 배터리 적재대(6)로부터 배터리 탑재부(22)로 배터리(3)가 옮겨 실려지는 것이 가능한 위치까지 배터리 탑재부(22)가 이동함과 함께, 배터리(3)의 손잡이부(11)에 결합 갈고리부(41)가 걸림 가능한 위치까지 배터리 걸림부(24)가 이동한다.The
본 형태에서는, 홈포지션에 있는 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)가 도 25의 (B)에 나타내는 위치까지 이동하기 전에, 상술한 수순으로 배터리(3)의 위치가 검출된다. 즉, 검출 기구(21)의 발광부에서 사출되어 검출용 마크(8)에서 반사된 레이저광을 수광한 검출 기구(21)가 온 상태로 될 때까지, 배터리 탑재부(22)가 배터리 적재대(6)를 향해 전진함과 함께, 배터리 탑재부(22)가 좌우 방향으로 이동해서(즉, 로봇(5)이 좌우 방향으로 이동해서), 배터리(3)의 위치가 검출된다. 또한, 이후의 동작에서는, 배터리(3)의 위치 검출의 결과에 기초하여, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동량 등이 조정된다.In this embodiment, the position of the
또한, 스텝 S2에서는, 도 25의 (B)에 나타내는 상태에서 결합 갈고리부(41)가 하강하여 손잡이부(11)에 걸림 결합한다. 그 후, 도 25의 (C)에 도시한 바와 같이, 배터리 걸림부(24)가 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여, 배터리 적재대(6)에서 배터리 탑재부(22)로 배터리(3)가 옮겨 실려지기 시작한다. 배터리 걸림부(24)가 소정량 이동하여, 도 25의 (D)에 도시한 바와 같이, 배터리(3)가 배터리 탑재부(22)에 완전히 탑재되면, 그 후, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)가 동기하면서, 도 25의 (E)에 도시한 바와 같이, 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발이 완료된다. 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발이 완료되면, 로봇(5)은 180° 회동하여, 버퍼 스테이션에 배터리(3)를 수용한다.Further, in step S2, the engaging
그 후, 버스(2)의, 배터리(3)가 인발된 부분으로의 배터리(3)의 삽입 동작이 행하여진다(스텝 S3). 스텝 S3에서는, 구체적으로는, 로봇(5)에 의해 버퍼 스테이션으로부터 충전 완료된 배터리(3)가 취출되고(스텝 S31), 그 후, 취출된 배터리(3)가 버스(2)에 삽입된다(스텝 S32). Thereafter, the operation of inserting the
스텝 S3에서, 로봇(5)은, 버퍼 스테이션으로부터 충전 완료된 배터리(3)를 취출하면, 180° 회동하여, 도 26의 (A)에 도시한 바와 같이, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 완료시와 동일한 상태가 된다. 그 후, 도 26의 (B)에 도시한 바와 같이, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)가 동기하면서, 버스(2)에 근접하는 방향으로 이동한다. 배터리 탑재부(22)에서 배터리 적재대(6)로 배터리(3)가 옮겨 실려지는 것이 가능한 위치까지 배터리 탑재부(22)가 이동하면, 도 26의 (C)에 도시한 바와 같이, 배터리 걸림부(24)가 버스(2)에 근접하는 방향으로 이동하여, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입을 행한다. 버스(2)에 배터리(3)가 삽입되면, 도 26의 (D)에 도시한 바와 같이, 결합 갈고리부(41)가 상승하고, 도 26의 (E)에 도시한 바와 같이, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)가 버스(2)로부터 멀어지는 방향으로 이동해서(구체적으로는, 홈포지션까지 이동해서), 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입이 완료된다.In step S3, when the charged
스텝 S2 및 S3에서의 동작은, 정지하고 있는 버스(2)에서 교환이 필요한 배터리(3)의 교환이 완료될 때까지(스텝 S4에서 "예"가 될 때까지) 반복된다. 통상은, 정지하고 있는 버스(2)의 모든 배터리(3)가 교환될 때까지 반복된다. 교환이 필요한 배터리(3)의 교환이 완료되면, 로봇(5)이 원점 위치로 복귀해서(스텝 S5), 로봇(5)에 의한 배터리(3)의 교환 동작이 종료한다.The operations in steps S2 and S3 are repeated until replacement of the
(배터리 교환 로봇의 티칭 방법)(Teaching method of battery exchange robot)
여기에서는, 제1 발명 내지 제4 발명에 관한 본 형태로서 설명한다.Here, the present invention will be described as the present invention relating to the first to fourth aspects of the present invention.
도 27은, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에 의한 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작시의 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 동작의 궤적을 설명하기 위한 도면이다. 도 28은, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에 의한 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입 동작시의 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 동작 궤적을 설명하기 위한 도면이다. 도 29는, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에 의한 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작시의 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 동작 궤적이며 배터리 검출 위치(P20)를 경유하는 경우의 궤적을 설명하기 위한 도면이다.27 shows the locus of the operation of the
배터리 교환 시스템(1)에서는, 로봇(5)을 적절하게 동작시켜서 버스(2)의 배터리(3)를 적절하게 교환하기 위해서, 소정의 기준 위치에 정지하고 있는 버스(2)를 사용하여, 로봇(5)의 티칭을 행한다. 로봇(5)의 티칭에서는, 버스(2)의 위치를 검출하기 위한 버스 검출 위치와, 4개의 배터리(3)의 각각의 위치를 검출하기 위한 배터리 검출 위치와, 4개의 배터리(3) 각각의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치가, 작업자에 의한 매뉴얼 조작으로 로봇(5)에 티칭된다.The
버스 검출 위치의 티칭에서는, 검출 기구(21)에 의한 검출용 플레이트(9)의 검출이 가능하게 되는 위치(상태)가 로봇(5)에 티칭된다. 배터리 검출 위치의 티칭에서는, 2개의 검출 기구(21)에 의한 한 쌍의 검출용 마크(8)의 검출이 가능하게 되는 위치(상태)가 로봇(5)에 티칭된다. 또한, 배터리 검출 위치의 티칭에서는, 4조 설치되어 있는 한 쌍의 검출용 마크(8)의 각각의 검출이 가능하게 되는 4개의 위치가 로봇(5)에 티칭된다. 또한, 본 형태에서는, 버스 검출 위치는, 제1 로봇(5A)에만 티칭된다. 또한, 배터리 검출 위치는, 제1 로봇(5A) 및 제2 로봇(5B)의 양자에 티칭된다. In the teaching of the bus detection position, the position (state) at which the
인발 삽입 위치의 티칭에서는, 도 25의 (A) 및 도 26의 (E)에 나타내는 대기 위치(상태)(P1)와, 도 25의 (B) 및 도 26의 (D)에 나타내는 차량 탑재 위치(상태)(P2)와, 도 25의 (C)에 나타내는 배터리 승계 위치로서의 제1 배터리 승계 위치(상태)(P3)와, 도 26의 (C)에 나타내는 배터리 승계 위치로서의 제2 배터리 승계 위치(상태)(P4)와, 도 25의 (D) 및 도 26의 (B)에 나타내는 로봇 탑재 위치(상태)(P5)와, 도 25의 (E) 및 도 26의 (A)에 나타내는 로봇 수용 위치(상태)(P6)가 로봇(5)에 티칭된다.In the teaching of the pull-out insertion position, the waiting position (state) P1 shown in Figs. 25A and 26E and the vehicle mounting position (state) shown in Figs. 25B and 26D The second battery successive position (state) P2 as the battery successive position shown in Fig. 26 (C), the first battery successive position (state) P3 as the battery successive position shown in Fig. (State) P4 shown in Figs. 25A and 25B, a robot mounting position (state) P5 shown in Figs. 25D and 26B, The receiving position (state) P6 is taught to the
대기 위치(P1)는, 배터리 탑재부(22)와 배터리 걸림부(24)가 버스(2)로부터 멀어진 상태에서(보다 구체적으로는, 홈포지션에서) 대기함과 함께 배터리 적재대(6)에 배터리(3)가 탑재되어 있을 때의 위치이다. 차량 탑재 위치(P2)는, 버스(2)에 근접하고 있는 배터리 걸림부(24)의 결합 갈고리부(41)가 배터리 적재대(6)에 탑재되어 있는 배터리(3)에 걸림 결합 가능하게 됨과 함께, 버스(2)에 근접하고 있는 배터리 탑재부(22)와 배터리(3)가 탑재되어 있는 배터리 적재대(6)의 사이에서 배터리(3)가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 될 때의 위치이다.The standby position P1 is a standby position P1 in which the
제1 배터리 승계 위치(P3)는, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 양쪽에 배터리(3)가 탑재되어 있을 때의 위치이다. 구체적으로는, 제1 배터리 승계 위치(P3)는, 배터리 적재대(6)에서 배터리 탑재부(22)로 배터리(3)가 옮겨 실려지기 시작했을 때의 위치(즉, 배터리 탑재부(22)에서 배터리 적재대(6)로 배터리(3)가 완전히 옮겨 실려졌을 때의 위치)이다. 본 형태에서는, 배터리 탑재부(22)의 상면에 설치되어 있는 복수의 롤러(31) 및 롤러(32) 중 1개의 롤러(31) 및 롤러(32)에 배터리(3)가 실려 있을 때의 위치가 제1 배터리 승계 위치(P3)로 되어 있다. 또한, 제1 배터리 승계 위치(P3)에서는, 배터리 탑재부(22)는, 유지 부재(26)보다 버스(2)측으로 돌출되어 있다.The first battery succession position P3 is a position when the
제2 배터리 승계 위치(P4)는, 제1 배터리 승계 위치(P3)와 마찬가지로, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 양쪽에 배터리(3)가 탑재되어 있을 때의 위치이다. 구체적으로는, 제2 배터리 승계 위치(P4)는, 배터리 탑재부(22)에서 배터리 적재대(6)로 배터리(3)가 옮겨 실려지기 시작했을 때의 위치(즉, 배터리 적재대(6)에서 배터리 탑재부(22)로 배터리(3)가 완전히 옮겨 실려졌을 때의 위치)이다. 본 형태에서는, 복수 설치된 롤러(31)의 배치 피치 분만큼 배터리(3)가 배터리 적재대(6)에 실려 있을 때의 위치가 제2 배터리 승계 위치(P4)로 되어 있다. 또한, 제2 배터리 승계 위치(P4)에서는, 배터리 탑재부(22)는, 유지 부재(26)보다 버스(2)측으로 돌출되어 있다.The second battery succession position P4 is a position when the
로봇 탑재 위치(P5)는, 버스(2)에 근접하고 있는 배터리 탑재부(22)에 배터리(3)가 완전히 탑재되어 있음과 함께 결합 갈고리부(41)가 배터리(3)에 걸림 결합하고 있을 때의 위치이다. 로봇 수용 위치(P6)는, 배터리(3)가 탑재되어 있는 배터리 탑재부(22) 및 배터리(3)에 걸림 결합하고 있는 배터리 걸림부(24)가 버스(2)로부터 멀어져서 유지 부재(26)에 수용되어 있을 때의 위치이다.The robot mounting position P5 is a position where the
또한, 인발 삽입 위치의 티칭에서는, 버스(2)에 탑재되는 4개의 배터리(3) 각각에 대해서, 대기 위치(P1)와 차량 탑재 위치(P2)와 제1 배터리 승계 위치(P3)와 제2 배터리 승계 위치(P4)와 로봇 탑재 위치(P5)와 로봇 수용 위치(P6)가 로봇(5)에 티칭된다.In the teaching of the pull-out insertion position, for each of the four
또한, 인발 삽입 위치는, 제1 로봇(5A) 및 제2 로봇(5B)의 양자에 티칭된다. 이때에는, 제1 배터리 수용부(4A)에 수용되어 있는 임의의 1개의 배터리(3)에 대한 차량 탑재 위치(P2)의 제1 로봇(5A)에 대한 티칭과, 제2 배터리 수용부(4B)에 수용되어 있는 임의의 1개의 배터리(3)에 대한 차량 탑재 위치(P2)의 제2 로봇(5B)에 대한 티칭이 동시에 행하여지고, 이 배터리(3)에 대한 제1 배터리 승계 위치(P3)의 제1 로봇(5A)에 대한 티칭과, 이 배터리(3)에 대한 제1 배터리 승계 위치(P3)의 제2 로봇(5B)에 대한 티칭이 동시에 행하여지고, 이 배터리(3)에 대한 제2 배터리 승계 위치(P4)의 제1 로봇(5A)에 대한 티칭과, 이 배터리(3)에 대한 제2 배터리 승계 위치(P4)의 제2 로봇(5B)에 대한 티칭이 동시에 행하여지고, 이 배터리(3)에 대한 로봇 탑재 위치(P5)의 제1 로봇(5A)에 대한 티칭과, 이 배터리(3)에 대한 로봇 탑재 위치(P5)의 제2 로봇(5B)에 대한 티칭이 동시에 행하여진다. 마찬가지로, 제1 배터리 수용부(4A)에 수용되어 있는 나머지 3개의 배터리(3) 각각에 대한 차량 탑재 위치(P2), 제1 배터리 승계 위치(P3), 제2 배터리 승계 위치(P4) 및 로봇 탑재 위치(P5) 각각의 제1 로봇(5A)에 대한 티칭과, 제2 배터리 수용부(4B)에 수용되어 있는 나머지 3개의 배터리(3) 각각에 대한 차량 탑재 위치(P2), 제1 배터리 승계 위치(P3), 제2 배터리 승계 위치(P4) 및 로봇 탑재 위치(P5) 각각의 제2 로봇(5B)에 대한 티칭이 동시에 행하여진다.In addition, the drawing insertion position is taught to both the
버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발시에는, 로봇(5)은 대기 위치(P1), 차량 탑재 위치(P2), 제1 배터리 승계 위치(P3), 로봇 탑재 위치(P5) 및 로봇 수용 위치(P6)를 이 순서로 이동하도록 동작하여, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발을 행한다. 또한, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입시에는, 로봇(5)은, 로봇 수용 위치(P6), 로봇 탑재 위치(P5), 제2 배터리 승계 위치(P4), 차량 탑재 위치(P2) 및 대기 위치(P1)를 이 순서로 이동하도록 동작하여, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입을 행한다. 또한, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발시에는, 배터리(3)의 위치 검출이 행해지기 때문에, 로봇(5)은, 실제로는, 대기 위치(P1)로부터 배터리 검출 위치(P20)를 경유하여 차량 탑재 위치(P2)로 이동한다.When the
여기서, 배터리(3) 1개당의 중량은, 수백 kg이기 때문에, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)가 이동하는 과정에서, 배터리 적재대(6)의 높이나 기울기, 및 배터리 탑재부(22)의 높이나 기울기가 변동된다. 본 형태에서는, 배터리 적재대(6) 및 배터리 탑재부(22)의 높이나 기울기의 변동에 기인하여 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 고저차가 발생하는 것을 억제하기 위해서, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발시에는, 제1 배터리 승계 위치(P3)에서 로봇 탑재 위치(P5)로 로봇(5)이 이동할 때에 승강 기구(18)가 배터리 인발 삽입 기구(17)를 상승시키고, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입시에는, 로봇 탑재 위치(P5)에서 제2 배터리 승계 위치(P4)로 로봇(5)이 이동할 때에 승강 기구(18)가 배터리 인발 삽입 기구(17)를 하강시킨다.Since the weight per
그로 인해, 로봇(5)의 티칭 결과에 기초하여 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작을 행하면, 배터리 탑재부(22)의 임의의 한점은, 도 27에 도시한 바와 같이, 화살표 V1, V2, V3을 따르는 궤적을 그리면서, 대기 위치(P1), 차량 탑재 위치(P2), 제1 배터리 승계 위치(P3), 로봇 탑재 위치(P5) 및 로봇 수용 위치(P6)를 이 순서로 이동한다. 또한, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작을 행하면, 배터리 걸림부(24)의 임의의 한점은, 도 27에 도시한 바와 같이, 화살표 V4, V5, V6, V7을 따르는 궤적을 그리면서, 대기 위치(P1), 차량 탑재 위치(P2), 제1 배터리 승계 위치(P3), 로봇 탑재 위치(P5) 및 로봇 수용 위치(P6)를 이 순서로 이동한다.27, when the
또한, 로봇(5)의 티칭 결과에 기초하여 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입 동작을 행하면, 배터리 탑재부(22)의 임의의 한점은, 도 28에 도시한 바와 같이, 화살표 V11, V12, V13을 따르는 궤적을 그리면서, 로봇 수용 위치(P6), 로봇 탑재 위치(P5), 제2 배터리 승계 위치(P4), 차량 탑재 위치(P2) 및 대기 위치(P1)를 이 순서로 이동한다. 또한, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입 동작을 행하면, 배터리 걸림부(24)의 임의의 한점은, 도 28에 도시한 바와 같이, 화살표 V14, V15, V16, V17을 따르는 궤적을 그리면서, 로봇 수용 위치(P6), 로봇 탑재 위치(P5), 제2 배터리 승계 위치(P4), 차량 탑재 위치(P2) 및 대기 위치(P1)를 이 순서로 이동한다.28, an arbitrary point of the
또한, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작을 행할 때에는, 배터리(3)의 위치 검출이 행하여진다. 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)가 배터리 검출 위치(P20)를 경유하는 경우에는, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발 동작을 행할 때의 배터리 탑재부(22)의 임의의 한점의 궤적은, 도 29의 (B)에 도시한 바와 같이, 화살표 V21, V22, V23, V24를 따르는 궤적이 되고, 배터리 걸림부(24)의 임의의 한점의 궤적은, 도 29의 (A)에 도시한 바와 같이, 화살표 V25, V26, V27, V28, V29를 따르는 궤적이 된다.When the
버스 검출 위치의 티칭 데이터인 버스 검출 위치 티칭 데이터와, 배터리 검출 위치의 티칭 데이터인 배터리 검출 위치 티칭 데이터와, 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터는, 제어부(91)에 기억된다.The bus detection position teaching data which is the teaching data of the bus detection position, the battery detection position teaching data which is the teaching data of the battery detection position, and the extraction insertion position teaching data which is the teaching data of the extraction insertion position are stored in the
(배터리 검출 위치의 교정 및 버스 검출 위치의 교정)(Calibration of battery detection position and calibration of bus detection position)
여기에서는, 먼저, 제1 발명 내지 제3 발명에 관한 본 형태에 대하여 설명한다.Here, first, a first embodiment of the present invention will be described.
로봇(5)의 티칭이 끝나면, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 마크(8)가 실제로 검출되는 검출 위치와, 티칭된 배터리 검출 위치의 어긋남을 보정하여, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때의 한 쌍의 검출용 마크(8)의 위치를 정확하게 파악하기 위해서, 배터리 검출 위치의 교정을 행한다. 배터리 검출 위치의 교정은, 티칭된 배터리 검출 위치를 기준 위치로 하고, 2개의 검출 기구(21)를 사용해서 한 쌍의 검출용 마크(8)를 검출함으로써 행하여진다. 이 배터리 검출 위치의 교정은, 4조 설치되어 있는 한 쌍의 검출용 마크(8) 각각에 대하여 행하여진다. 또한, 이 배터리 검출 위치의 교정은, 제1 로봇(5A) 및 제2 로봇(5B) 각각에 대하여 행하여진다.When the teaching of the
또한, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)가 실제로 검출되는 검출 위치와, 티칭된 버스 검출 위치의 어긋남을 보정하여, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때의 검출용 플레이트(9)의 위치를 정확하게 파악하기 위해서, 버스 검출 위치의 교정을 행한다. 버스 검출 위치의 교정은, 티칭된 버스 검출 위치를 기준 위치로 하고, 검출 기구(21)를 사용해서 검출용 플레이트(9)를 검출함으로써 행하여진다. 상술한 바와 같이, 버스 검출 위치는 제1 로봇(5A)에만 티칭되기 때문에, 이 버스 검출 위치의 교정은, 제1 로봇(5A)에 대해서만 행하여진다.When the
제1 로봇(5A)에 대한 배터리 검출 위치의 교정 데이터 및 버스 검출 위치의 교정 데이터는, 제1 제어부(92)에 기억된다. 또한, 제2 로봇(5B)에 대한 배터리 검출 위치의 교정 데이터는, 제2 제어부(93)에 기억된다.The calibration data of the battery detection position and the calibration data of the bus detection position for the
(배터리 검출 위치의 교정 및 버스 검출 위치의 교정)(Calibration of battery detection position and calibration of bus detection position)
다음으로, 제1 발명 내지 제3 발명에 관한 본 형태에 대하여 설명한다.Next, the present embodiment related to the first to third aspects of the invention will be described.
도 36 내지 도 39는, 도 2, 도 3에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에서의 배터리 검출 위치의 교정시에 산출되는 각종 값을 설명하기 위한 도면이다.36 to 39 are diagrams for explaining various values calculated at the time of calibration of the battery detection position in the
로봇(5)의 티칭이 끝나면, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 마크(8)가 실제로 검출되는 검출 위치와, 티칭된 배터리 검출 위치의 어긋남을 보정하여, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때의 한 쌍의 검출용 마크(8)의 위치를 정확하게 파악하기 위해서, 배터리 검출 위치의 교정을 행한다. 배터리 검출 위치의 교정은, 티칭된 배터리 검출 위치를 기준 위치로 하고, 2개의 검출 기구(21)를 사용해서 한 쌍의 검출용 마크(8)를 검출함으로써 행하여진다. 이 배터리 검출 위치의 교정은, 4조 설치되어 있는 한 쌍의 검출용 마크(8) 각각에 대하여 행하여진다.When the teaching of the
배터리 검출 위치의 교정에서는, 검출 기구(21)에 의한 검출용 마크(8)의 검출 결과에 기초하여, 제어부(91)는 이하와 같이 각종 값을 산출하고, 산출된 각종 값을 배터리 검출 위치의 교정 데이터인 배터리 검출 위치 교정 데이터로서 기억한다. 또한, 배터리 검출 위치의 교정시에는, 배터리 탑재부(22) 및 배터리 걸림부(24)의 이동 방향인 제1 방향과 전후 방향은, 약간 어긋나는 경우도 있지만 거의 일치하고 있다. 또한, 배터리 검출 위치의 교정시에는, 제1 방향과 상하 방향에 직교하는 방향인 제2 방향과 좌우 방향은, 약간 어긋나는 경우도 있지만 거의 일치하고 있다.In the calibration of the battery detection position, based on the detection result of the
제어부(91)는, 검출 기구(21)에 의해 검출되는 피검출 부분(8a)의 좌우 방향의 양단부의 위치로부터, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8a)의 폭(W1)(도 36 참조)을 산출하여 폭(W1)을 교정 데이터로서 기억함과 함께, 검출 기구(21)에 의해 검출되는 피검출 부분(8b)의 좌우 방향의 양단부의 위치로부터, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8b)의 폭(W2)(도 36 참조)을 산출하여 폭(W2)의 교정 데이터로서 기억한다.The
또한, 제어부(91)는, 검출 기구(21)에 의해 검출되는 피검출 부분(8a)의 좌우 방향의 양단부의 위치로부터, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8a)의 중심 위치(C1)(도 36 참조)를 산출하고, 제1 방향에서의 중심 위치(C1)와 검출 기구(21A)의 거리(L1)(도 38 참조)를 산출하여, 거리(L1)를 교정 데이터로서 기억함과 함께, 검출 기구(21)에 의해 검출되는 피검출 부분(8b)의 좌우 방향의 양단부의 위치로부터, 좌우 방향에서의 피검출 부분(8b)의 중심 위치(C2)(도 36 참조)를 산출하고, 제1 방향에서의 중심 위치(C2)와 검출 기구(21B)의 거리(L2)(도 38 참조)를 산출하여, 거리(L2)를 교정 데이터로서 기억한다.The
또한, 제어부(91)는, 로봇(5)의 소정의 원점(O)과 중심 위치(C1)의 좌우 방향의 거리에 대응하는 거리(X1)(도 37 참조)와, 원점(O)과 중심 위치(C2)의 좌우 방향의 거리에 대응하는 거리(X2)(도 37 참조)를 산출한다. 예를 들어, 거리(X1)는, 원점(O)과 중심 위치(C1)의 좌우 방향의 거리에, 검출 기구(21A)와 검출 기구(21B)의 제2 방향에서의 거리(X0)의 절반(X0/2)을 더한 거리이며, 거리(X2)는, 원점(O)과 중심 위치(C2)의 좌우 방향의 거리에서, 거리(X0)의 절반을 뺀 거리이다. 또한, 제어부(91)는, 거리(X1)와 거리(X2)의 차인 ΔX를 산출한다. 또한, 전후 방향으로부터 보았을 때에 좌우 방향에 대하여 배터리 적재대(6)가 기울어져 있지 않고, 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때에 좌우 방향에 대하여 배터리 적재대(6)가 기울어져 있지 않은 경우에는, ΔX는 0이 된다.37) corresponding to the distance between the predetermined origin O of the
또한, 제어부(91)는, 전후 방향으로부터 보았을 때에 좌우 방향에 대하여 배터리 적재대(6)가 기울어져 있지 않고, 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때에 좌우 방향에 대하여 배터리 적재대(6)가 기울어져 있지 않을 때의 좌우 방향에서의 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 거리에서 ΔX를 빼어, 제2 방향에서의 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 거리(X3)(도 38 참조)를 산출한다. 또한, 제어부(91)는, 하기식 (1)에 기초하여, 상하 방향으로부터 보았을 때의 배터리 탑재부(22)에 대한 배터리 적재대(6)의 상대적인 경사 각도(θ1)를 산출한다.In addition, the
θ1=tan-1(|L1-L2|/X3)×Sign … 식 (1)? 1 = tan -1 (| L1-L2 | / X3) 占 Sign ... Equation (1)
식 (1)에서, Sign은, 상하 방향으로부터 보았을 때의 배터리 탑재부(22)에 대한 배터리 적재대(6)의 경사 방향에 의해 결정되는 값이며, +1 또는 -1이다. 또한, 전후 방향으로부터 보았을 때에 좌우 방향에 대하여 배터리 적재대(6)가 기울어져 있지 않고, 또한, 상하 방향으로부터 보았을 때에 좌우 방향에 대하여 배터리 적재대(6)가 기울어져 있지 않을 때의 좌우 방향에서의 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 거리는, 상술한 거리(X0)와 동등하게 되어 있다.In Equation (1), Sign is a value determined by the inclination direction of the battery mounting table 6 with respect to the
티칭된 배터리 검출 위치에 로봇(5)이 있는 경우의, 상하 방향으로부터 보았을 때의 전후 방향에 대한 배터리 탑재부(22)의 경사 각도를 θ2로 하면, 제어부(91)는, 경사 각도(θ1)와 경사 각도(θ2)를 더하여, 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 경사 각도(θ1+θ2)를 산출하고, 이 경사 각도를 교정 데이터로서 기억한다. 또한, 도 38에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로부터 보았을 때에, 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 최단 거리의 중점(C3)과, 회동 부재(85)의 회동 중심(O1)을 연결한 선 위에 배터리 탑재부(22)의 원점(O2)이 배치되어 있고, 중점(C3)과 회동 중심(O1)을 연결한 선은, 상하 방향으로부터 보았을 때에 전후 방향에 대하여 경사 각도(θ2)만큼 기울어져 있다.Assuming that the inclination angle of the
중점(C3)과 회동 중심(O1)의 거리를 L4라 하고, 원점(O2)과 회동 중심(O1)의 거리를 L5라 하고, 제1 방향에서의 원점(O2)과 검출 기구(21)의 선단의 거리를 L6이라 하면, 도 38에 도시한 바와 같이, 하기식 (2)가 성립한다.The distance between the center point C3 and the turning center O1 is L4 and the distance between the origin O2 and the turning center O1 is L5 and the origin O2 in the first direction and the distance If the distance of the tip is L6, the following equation (2) holds, as shown in Fig.
L4=L5+L6+(L1+L2)/2 … 식 (2)L4 = L5 + L6 + (L1 + L2) / 2 Equation (2)
또한, 좌우 방향에서의 중점(C3)과 회동 중심(O1)의 거리를 X4라 하면, 하기식 (3)이 성립한다.If the distance between the center of gravity C3 and the center of rotation O1 in the left-right direction is X4, the following equation (3) holds.
X4=L4×sinθ2 … 식 (3)X4 = L4 x sin? 2 ... Equation (3)
제어부(91)는, 하기식 (4)에 기초하여, 경사 각도(θ1)의 영향에 의한 좌우 방향에서의 검출용 마크(8)의 변화량(X5)(도 39 참조)을 산출하고, 변화량(X5)을 교정 데이터로서 기억한다.The
X5=L4×sin(θ1+θ2)-X4 … 식 (4)X5 = L4 x sin (? 1 +? 2) -X4 ... Equation (4)
또한, 제어부(91)는, 하기식 (5)에 기초하여, 제1 방향에서의 배터리 탑재부(22)와 검출용 마크(8)의 거리(L7)를 산출하고, 거리(L7)를 교정 데이터로서 기억한다.The
L7=L5+(L1+L2)/2 … 식 (5)L7 = L5 + (L1 + L2) / 2 ... Equation (5)
또한, 제어부(91)는, 하기식 (6)에 기초하여, 제1 방향에서의 배터리 걸림부(24)와 검출용 마크(8)의 거리(L8)를 산출하고, 거리(L8)를 교정 데이터로서 기억한다.The
L8=L5+(L1+L2)/2 … 식 (6)L8 = L5 + (L1 + L2) / 2 ... Equation (6)
이와 같이, 배터리 검출 위치의 교정에서는, 제어부(91)는, 폭(W1), 폭(W2), 거리(L1), 거리(L2), 경사 각도(θ1+θ2), 변화량(X5), 거리(L7) 및 거리(L8)를 산출하고, 이들을 배터리 검출 위치 교정 데이터로서 기억한다.In this manner, in the calibration of the battery detection position, the
또한, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)가 실제로 검출되는 검출 위치와, 티칭된 버스 검출 위치의 어긋남을 보정하여, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때의 검출용 플레이트(9)의 위치를 정확하게 파악하기 위해서, 버스 검출 위치의 교정을 행한다. 버스 검출 위치의 교정은, 티칭된 버스 검출 위치를 기준 위치로 하고, 검출 기구(21)를 사용해서 검출용 플레이트(9)를 검출함으로써 행하여진다. 버스 검출 위치의 교정 데이터인 버스 검출 위치 교정 데이터는, 제어부(91)에 기억된다.When the
(티칭 데이터 및 교정 데이터의 기억)(Storage of teaching data and calibration data)
여기에서는, 제1 발명 내지 제2 발명에 관한 본 형태에 대하여 설명한다.Here, the present mode relating to the first invention to the second invention will be described.
도 30은, 도 2에 도시하는 배터리 수용부(4)의 정면도이다. 도 31은, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)의 제어부(91)의 기억부(92) 및 제2 기억부(93)에 기억되어 있는 데이터의 일부를 설명하기 위한 블록도이다.30 is a front view of the
상술한 바와 같이, 본 형태의 버스(2)에는, 4개의 배터리(3)가 탑재 가능하게 되어 있고, 배터리 수용부(4)에는, 4조의 한 쌍의 검출용 마크(8)가 설치되어 있다. 이하에서는, 4개의 배터리(3)를 구별하여 나타내는 경우에는, 도 30에 도시한 바와 같이, 4개의 배터리(3) 각각을 배터리(3A), 배터리(3B), 배터리(3C) 및 배터리(3D)로 한다. 또한, 4조의 한 쌍의 검출용 마크(8)를 구별해서 나타내는 경우에는, 도 30에 도시한 바와 같이, 배터리(3A)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)를 검출용 마크(8A), 배터리(3B)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)를 검출용 마크(8B), 배터리(3C)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)를 검출용 마크(8C), 배터리(3D)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)를 검출용 마크(8D)로 한다.As described above, four
로봇(5)을 제어하는 제어부(91)는, 기억부(92)와 제2 기억부(93)를 구비하고 있다. 기억부(92)는, 예를 들어, 플래시 메모리이며, 제2 기억부(93)는, 예를 들어, RAM(Random Access Memory)이다. 기억부(92)에는, 도 31에 도시한 바와 같이, 로봇(5)의 티칭 데이터와, 배터리 검출 위치의 교정 데이터 및 버스 검출 위치의 교정 데이터가 기억되어 있다.The
즉, 기억부(92)에는, 배터리(3A)의 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터(A), 배터리(3B)의 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터(B), 배터리(3C)의 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터(C), 및 배터리(3D)의 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터(D)가 티칭 데이터로서 기억됨과 함께, 한 쌍의 검출용 마크(8A)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 티칭 데이터인 배터리 검출 위치 티칭 데이터(A), 한 쌍의 검출용 마크(8B)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 티칭 데이터인 배터리 검출 위치 티칭 데이터(B), 한 쌍의 검출용 마크(8C)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 티칭 데이터인 배터리 검출 위치 티칭 데이터(C), 및 한 쌍의 검출용 마크(8D)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 티칭 데이터인 배터리 검출 위치 티칭 데이터(D)가 티칭 데이터로서 기억되어 있다. 또한, 기억부(92)에는, 버스 검출 위치의 티칭 데이터인 버스 검출 위치 티칭 데이터가 기억되어 있다.That is, the
또한, 기억부(92)에는, 한 쌍의 검출용 마크(8A)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 교정 데이터인 배터리 검출 위치 교정 데이터(A), 한 쌍의 검출용 마크(8B)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 교정 데이터인 배터리 검출 위치 교정 데이터(B), 한 쌍의 검출용 마크(8C)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 교정 데이터인 배터리 검출 위치 교정 데이터(C), 및 한 쌍의 검출용 마크(8D)의 검출이 가능하게 되는 배터리 검출 위치의 교정 데이터인 배터리 검출 위치 교정 데이터(D)가 기억됨과 함께, 버스 검출 위치의 교정 데이터인 버스 검출 위치 교정 데이터가 기억되어 있다.The
기억부(92)에서는, 인발 삽입 위치 티칭 데이터(A)와 배터리 검출 위치 교정 데이터(A)가 배터리(3A)의 교환용 데이터로서 기억되고, 인발 삽입 위치 티칭 데이터(B)와 배터리 검출 위치 교정 데이터(B)가 배터리(3B)의 교환용 데이터로서 기억되고, 인발 삽입 위치 티칭 데이터(C)와 배터리 검출 위치 교정 데이터(C)가 배터리(3C)의 교환용 데이터로서 기억되고, 인발 삽입 위치 티칭 데이터(D)와 배터리 검출 위치 교정 데이터(D)가 배터리(3D)의 교환용 데이터로서 기억되어 있다. 즉, 기억부(92)에서는, 어떤 배터리(3)의 인발 삽입 위치 티칭 데이터와, 그 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치 교정 데이터가 그 배터리(3)의 교환용 데이터로서 기억되어 있다.In the
그로 인해, 배터리(3)의 교환시에, 후술하는 바와 같이, 로봇(5)이 전기적으로 접속되는 외부 장치(도시 생략)에 의해 교환되는 배터리(3)가 지정되면, 제어부(91)에서는, 지정된 배터리(3)의 인발 삽입 위치의 티칭 데이터와, 그 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치의 교정 데이터가 판독된다.Thereby, when the
(배터리 교환 시스템의 제어 방법)(Control method of battery exchange system)
여기에서는, 제3 발명에 관한 본 형태에 대하여 설명한다.Here, this embodiment related to the third invention will be described.
도 35는, 도 1에 도시하는 배터리 교환 시스템(1)의 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 시퀀스도이다. 35 is a sequence diagram for explaining an example of a control method of the
배터리 교환 시스템(1)에서는, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 소정의 정지 위치에 정지하면, 제어부(91)(보다 구체적으로는, 공통 제어부(94))가, 버스(2)의 위치 검출 지령을 상위 제어부(95)로부터 수취하여, 제1 로봇(5A)에 의해 상술한 바와 같이 버스(2)의 위치 검출이 행하여진다. 이때에는, 제1 제어부(92)에서 버스 검출 위치의 티칭 데이터가 판독되고, 이 티칭 데이터를 기준으로 제1 로봇(5A)이 동작하여, 정지하고 있는 버스(2)의 실제 위치가 검출된다. 또한, 제1 제어부(92)에서는, 검출된 버스(2)의 위치 데이터 및 버스 검출 위치의 교정 데이터에 기초하여, 제1 로봇(5A)에 관한 배터리 검출 위치의 티칭 데이터가 보정된다.In the
또한, 제1 제어부(92)에서 검출된 버스(2)의 위치 데이터 및 제1 제어부(92)에 기억되어 있는 버스 검출 위치의 교정 데이터는, 공통 제어부(94)를 개재하여 제2 제어부(93)에 보내진다. 제2 제어부(93)에서는, 수취한 버스(2)의 위치 데이터 및 버스 검출 위치의 교정 데이터에 기초하여, 제2 로봇(5B)에 관한 배터리 검출 위치의 티칭 데이터가 보정된다.The position data of the
그 후, 제어부(91)(보다 구체적으로는, 공통 제어부(94))는, 도 35에 도시한 바와 같이, 제1 로봇(5A)에 대한 배터리(3)의 교환 지령과, 제2 로봇(5B)에 대한 배터리(3)의 교환 지령을 개별로 상위 제어부(95)로부터 수취한다. 도 35에 나타내는 예에서는, 공통 제어부(94)는 먼저, 제2 로봇(5B)에 대한 배터리(3)의 교환 지령을 수취하고, 그 후, 제1 로봇(5A)에 대한 배터리(3)의 교환 지령을 수취한다.35, the control unit 91 (more specifically, the common control unit 94) controls the exchange of the
공통 제어부(94)는, 제2 로봇(5B)에 대한 배터리(3)의 교환 지령을 수취하면, 배터리(3)의 교환 지령을 제2 제어부(93)에 보낸다. 제2 제어부(93)는, 공통 제어부(94)에 대하여 이 교환 지령의 수신 응답을 행하고, 이 수신 응답을 수취한 공통 제어부(94)는, 제2 로봇(5B)에 대한 배터리(3)의 교환 지령의 수신 응답을 상위 제어부(95)에 대하여 행한다.The
또한, 제2 제어부(93)가 배터리(3)의 교환 지령을 수취하면, 제2 로봇(5B)의 배터리 탑재부(22)가 버스(2)를 향해 이동하여, 교환되는 배터리(3)의 위치 검출이 제2 로봇(5B)에 의해 행하여진다. 이때에는, 보정된 배터리 검출 위치의 티칭 데이터가 제2 제어부(93)에서 판독되고, 이 데이터를 기준으로 제2 로봇(5B)이 동작하여, 교환되는 배터리(3)의 위치가 검출된다. 교환되는 배터리(3)의 위치가 검출되면, 검출된 배터리(3)의 위치 데이터 및 배터리 검출 위치의 교정 데이터에 기초하여, 제2 로봇(5B)에 티칭된 티칭 데이터가 보정된다.When the
그 후, 보정된 티칭 데이터에 기초하여, 제2 로봇(5B)이 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이동한다. 제2 로봇(5B)이 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이동하면, 결합 갈고리부(41)가 배터리(3)에 걸림 결합하여, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발이 가능한 인발 가능 상태가 된다. 이 인발 가능 상태에서, 제2 로봇(5B)은 대기한다. 즉, 제2 제어부(93)는, 인발 가능 상태에서 제2 로봇(5B)을 일시 정지시킨다. 또한, 제2 제어부(93)는, 인발 가능 상태에서 제2 로봇(5B)이 대기하고 있음을 공통 제어부(94)에 알린다. 즉, 제2 제어부(93)는, 제2 로봇(5B)이 인발 동작 대기 중인 것을 알리는 대기 신호를 공통 제어부(94)에 보낸다.Thereafter, based on the corrected teaching data, the
또한, 공통 제어부(94)는, 제1 로봇(5A)에 대한 배터리(3)의 교환 지령을 수취하면, 배터리(3)의 교환 지령을 제1 제어부(92)에 보낸다. 제1 제어부(92)는, 공통 제어부(94)에 대하여 이 교환 지령의 수신 응답을 행하고, 이 수신 응답을 수취한 공통 제어부(94)는, 제1 로봇(5A)에 대한 배터리(3)의 교환 지령의 수신 응답을 상위 제어부(95)에 대하여 행한다.The
또한, 제1 제어부(92)가 배터리(3)의 교환 지령을 수취하면, 제1 로봇(5A)의 배터리 탑재부(22)가 버스(2)를 향해 이동하여, 교환되는 배터리(3)의 위치 검출이 제1 로봇(5A)에 의해 행하여진다. 이때에는, 보정된 배터리 검출 위치의 티칭 데이터가 제1 제어부(92)에서 판독되고, 이 데이터를 기준으로 제1 로봇(5A)이 동작하여, 교환되는 배터리(3)의 위치가 검출된다. 교환되는 배터리(3)의 위치가 검출되면, 검출된 배터리(3)의 위치 데이터 및 배터리 검출 위치의 교정 데이터에 기초하여, 제1 로봇(5A)에 티칭된 티칭 데이터가 보정된다.When the
그 후, 보정된 티칭 데이터에 기초하여, 제1 로봇(5A)이 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이동한다. 제1 로봇(5A)이 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이동하면, 결합 갈고리부(41)가 배터리(3)에 걸림 결합하여, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발이 가능한 인발 가능 상태가 된다. 이 인발 가능 상태에서, 제1 로봇(5A)은 대기한다. 즉, 제1 제어부(92)는, 인발 가능 상태에서 제1 로봇(5A)을 일시 정지시킨다. 또한, 제1 제어부(92)는, 인발 가능 상태에서 제1 로봇(5A)이 대기하고 있음을 공통 제어부(94)에 알린다. 즉, 제1 제어부(92)는, 제1 로봇(5A)이 인발 동작 대기 중인 것을 알리는 대기 신호를 공통 제어부(94)에 보낸다.Thereafter, based on the corrected teaching data, the
공통 제어부(94)는, 제2 제어부(93)로부터의 대기 신호 및 제1 제어부(92)로부터의 대기 신호를 수취하여, 제1 로봇(5A)과 제2 로봇(5B)이 인발 가능 상태에서 일시 정지하고 있는 것을 확인하면, 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 인발 동작 개시의 제어 지령을 보내어, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작과 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작을 거의 동시에 개시시킨다. 즉, 제어부(91)는, 공통 제어부(94)로부터 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 보내지는 제어 지령의 타이밍에 의해, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 인발 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 인발 동작의 동기를 취한다.The
그 후, 제1 로봇(5A)은, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치 및 로봇 수용 위치(P6)로 이 순서로 이동하여, 버스(2)로부터 배터리(3)를 인발한다. 또한, 그 후, 제1 로봇(5A)은, 180° 회동하여, 버퍼 스테이션에 배터리(3)를 수용함과 함께, 버퍼 스테이션으로부터 충전 완료된 배터리(3)를 취출하여 180° 회동한 후에(즉, 배터리(3)의 교환을 행하고 나서), 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이동한다. 제1 로봇(5A)이 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이동하면, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입이 가능한 삽입 가능 상태가 된다. 이 삽입 가능 상태에서, 제1 로봇(5A)은 대기한다. 즉, 제1 제어부(92)는, 삽입 가능 상태에서 제1 로봇(5A)을 일시 정지시킨다. 또한, 제1 제어부(92)는, 삽입 가능 상태에서 제1 로봇(5A)이 대기하고 있음을 공통 제어부(94)에 알린다. 즉, 제1 제어부(92)는, 제1 로봇(5A)이 삽입 동작 대기 중인 것을 알리는 대기 신호를 공통 제어부(94)에 보낸다.Thereafter, the
마찬가지로, 제2 로봇(5B)은, 그 후, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치 및 로봇 수용 위치(P6)로 이 순서로 이동하여, 버스(2)로부터 배터리(3)를 인발한다. 또한, 그 후, 제2 로봇(5B)은, 180° 회동하여, 버퍼 스테이션에 배터리(3)를 수용함과 함께, 버퍼 스테이션으로부터 충전 완료된 배터리(3)를 취출하여 180° 회동한 후에(즉, 배터리(3)의 교환을 행하고 나서), 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이동한다. 제2 로봇(5B)이 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이동하면, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입이 가능한 삽입 가능 상태가 된다. 이 삽입 가능 상태에서, 제2 로봇(5B)은 대기한다. 즉, 제2 제어부(93)는, 삽입 가능 상태에서 제2 로봇(5B)을 일시 정지시킨다. 또한, 제2 제어부(93)는, 삽입 가능 상태에서 제2 로봇(5B)이 대기하고 있는 것을 공통 제어부(94)에 알린다. 즉, 제2 제어부(93)는, 제2 로봇(5B)이 삽입 동작 대기 중인 것을 알리는 대기 신호를 공통 제어부(94)에 보낸다.Similarly, the
공통 제어부(94)는, 제1 제어부(92)로부터의 대기 신호 및 제2 제어부(93)로부터의 대기 신호를 수취하여, 제1 로봇(5A)과 제2 로봇(5B)이 삽입 가능 상태에서 일시 정지하고 있는 것을 확인하면, 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 삽입 동작 개시의 제어 지령을 보내어, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작과 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작을 거의 동시에 개시시킨다. 즉, 제어부(91)는, 공통 제어부(94)로부터 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 보내지는 제어 지령의 타이밍에 의해, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작의 동기를 취한다.The
그 후, 제1 로봇(5A) 및 제2 로봇(5B)은, 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이 순서로 이동하여, 버스(2)에 배터리(3)를 삽입한다. 그 후, 제1 로봇(5A) 및 제2 로봇(5B)은, 대기 위치(P1)로 이동한다. 도 24에 나타내는 흐름도를 사용하여 설명한 바와 같이, 이 동작은, 정지하고 있는 버스(2)에서 교환이 필요한 배터리(3)의 교환이 완료될 때까지 반복된다. 통상은, 정지하고 있는 버스(2)의 모든 배터리(3)가 교환될 때까지 반복된다.Thereafter, the
또한, 본 형태에서는, 공통 제어부(94)로부터 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 시리얼로 제어 지령이 보내지기 때문에, 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작은, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작보다 약간 늦게 개시된다. 또한, 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작은, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작보다 약간 늦게 개시된다.In this embodiment, since the control command is sent from the
(배터리 교환 로봇의 제어 방법)(Control method of battery exchange robot)
여기에서는, 제1 발명 및 제2 발명에 관한 본 형태에 대하여 설명한다.Here, this embodiment related to the first invention and the second invention will be described.
도 32는, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)의 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.Fig. 32 is a flowchart for explaining an example of a control method of the battery-
배터리 교환 시스템(1)에서는, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 소정의 정지 위치에 정지하고, 제어부(91)가 외부 장치로부터 버스(2)의 위치 검출 지령 신호를 수신하면, 상술한 수순으로 버스(2)의 위치 검출이 행하여진다(스텝 S61). 스텝 S61에서는, 기억부(92)로부터 버스 검출 위치 티칭 데이터가 판독되고, 이 티칭 데이터를 기준으로 로봇(5)이 동작하여, 정지하고 있는 버스(2)의 실제 위치가 검출된다. 스텝 S61에서 검출된 버스(2)의 위치는, 버스 정지 위치 데이터로서 제어부(91)의 제2 기억부(93)에 기억된다.In the
그 후, 제어부(91)에서, 버스(2)의 기준 정지 위치와, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치의 차이인 버스 위치 편차량이 산출된다(스텝 S62). 스텝 S62에서는, 기억부(92)로부터 버스 검출 위치 교정 데이터가 판독됨과 함께, 제2 기억부(93)로부터 버스 정지 위치 데이터가 판독된다. 또한, 이 데이터를 비교함으로써, 버스 위치 편차량이 산출된다. 스텝 S62에서 산출된 버스 위치 편차량은, 버스 위치 편차량 데이터로서 제2 기억부(93)에 기억된다.Thereafter, the
그 후, 제어부(91)에서, 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치에 기초하는 검출용 마크(8)의 수정 위치가 계산된다(스텝 S63). 스텝 S63에서는, 기억부(92)로부터 배터리 검출 위치 티칭 데이터가 판독됨과 함께, 제2 기억부(93)로부터 버스 위치 편차량 데이터가 판독된다. 또한, 배터리 검출 위치 티칭 데이터의 값에 버스 위치 편차량 데이터의 값을 가산하거나 함으로써, 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치에 기초하는 검출용 마크(8)의 수정 위치인 수정 검출용 마크 위치가 계산된다. 스텝 S63에서 계산된 수정 검출용 마크 위치는, 수정 검출용 마크 위치 데이터로서 제2 기억부(93)에 기억된다.Thereafter, in the
또한, 스텝 S63에서는, 배터리 검출 위치 티칭 데이터(A) 내지 배터리 검출 위치 티칭 데이터(D) 각각이 기억부(92)로부터 판독되어, 4조의 한 쌍의 검출용 마크(8A 내지 8D) 각각에 대해서, 수정 검출용 마크 위치가 계산된다. 도 31에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 검출용 마크(8A)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(A)로서 제2 기억부(93)에 기억되고, 한 쌍의 검출용 마크(8B)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(B)로서 제2 기억부(93)에 기억되고, 한 쌍의 검출용 마크(8C)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(C)로서 제2 기억부(93)에 기억되고, 한 쌍의 검출용 마크(8D)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(D)로서 제2 기억부(93)에 기억된다.In step S63, the battery detection position teaching data A to the battery detection position teaching data D are read out from the
또한, 제2 기억부(93)에서는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(A)가 배터리(3A)의 교환용 데이터로서 기억되고, 수정 검출용 마크 위치 데이터(B)가 배터리(3B)의 교환용 데이터로서 기억되고, 수정 검출용 마크 위치 데이터(C)가 배터리(3C)의 교환용 데이터로서 기억되고, 수정 검출용 마크 위치 데이터(D)가 배터리(3D)의 교환용 데이터로서 기억된다. 즉, 제2 기억부(93)에서는, 어떤 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치 데이터가 그 배터리(3)의 교환용 데이터로서 기억된다.Detection mark position data A is stored as replacement data of the
그 후, 제어부(91)는, 버스(2)에 탑재되는 4개의 배터리(3) 중 교환되는 배터리(3)를 지정하는 배터리 지정 신호를 외부 장치로부터 수취한다. 제어부(91)가 배터리 지정 신호를 수취하면, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 검출용 마크(8)의 위치 검출이 상술한 수순으로 행하여진다(스텝 S64). 상술한 바와 같이, 제2 기억부(93)에서는, 어떤 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치 데이터가 그 배터리(3)의 교환용 데이터로서 기억되어 있기 때문에, 스텝 S64에서는, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치 데이터가 제2 기억부(93)로부터 판독된다. 예를 들어, 배터리(3A)가 지정된 경우에는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(A)가 제2 기억부(93)로부터 판독되고, 배터리(3B)가 지정된 경우에는, 수정 검출용 마크 위치 데이터(B)가 제2 기억부(93)로부터 판독된다. 또한, 스텝 S64에서는, 판독된 수정 검출용 마크 위치 데이터를 기준으로 로봇(5)이 동작하여, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 검출용 마크(8)의 실제 위치가 검출된다.Thereafter, the
그 후, 제어부(91)에 있어서, 검출용 마크(8)의 기준 위치와, 스텝 S64에서 검출된 검출용 마크(8)의 실제 위치의 차이인 검출용 마크 위치 편차의 양(검출용 마크 위치 편차량)이 산출된다(스텝 S65). 스텝 S65에서는, 기억부(92)로부터 배터리 검출 위치 교정 데이터가 판독된다. 상술한 바와 같이, 기억부(92)에서는, 어떤 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치 교정 데이터가 그 배터리(3)의 교환용 데이터로서 기억되어 있기 때문에, 스텝 S65에서는, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치의 교정 데이터가 기억부(92)로부터 판독된다. 예를 들어, 배터리(3A)가 지정된 경우에는, 배터리 검출 위치 교정 데이터(A)가 기억부(92)로부터 판독되고, 배터리(3B)가 지정된 경우에는, 배터리 검출 위치 교정 데이터(B)가 기억부(92)로부터 판독된다. 또한, 스텝 S65에서는, 스텝 S64에서 검출된 검출용 마크(8)의 위치 데이터와 판독된 배터리 검출 위치 교정 데이터를 비교함으로써, 검출용 마크 위치 편차량이 산출된다. 스텝 S65에서 산출된 검출용 마크 위치 편차량은, 검출용 마크 위치 편차량 데이터로서, 제2 기억부(93)에 기억된다.Thereafter, in the
그 후, 제어부(91)에서, 지정된 배터리(3)의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치의 보정 위치가 산출된다(스텝 S66). 스텝 S66에서는, 기억부(92)로부터 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 판독된다. 구체적으로는, 스텝 S66에서는, 지정된 배터리(3)의 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 기억부(92)로부터 판독된다. 예를 들어, 배터리(3A)가 지정된 경우에는, 인발 삽입 위치 티칭 데이터(A)가 기억부(92)로부터 판독되고, 배터리(3B)가 지정된 경우에는, 인발 삽입 위치 티칭 데이터(B)가 기억부(92)로부터 판독된다. 또한, 스텝 S66에서는, 제2 기억부(93)로부터 검출용 마크 위치 편차량 데이터가 판독되고, 인발 삽입 위치 티칭 데이터의 값에 검출용 마크 위치 편차량 데이터의 값을 가산하거나 함으로써, 인발 삽입 위치의 보정 위치가 산출된다. 즉, 스텝 S66에서는, 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 보정된다. 스텝 S66에서 산출되는 인발 삽입 위치의 보정 위치는, 구체적으로는, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치와, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치와, 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치와, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치이다. 또한, 스텝 S66에서 산출된 인발 삽입 위치의 보정 위치는, 보정 인발 삽입 위치 데이터로서 제2 기억부(93)에 기억된다.Thereafter, the
그 후, 로봇(5)이 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이동하여, 결합 갈고리부(41)가 하강해서 배터리(3)의 손잡이부(11)에 걸림 결합한다(스텝 S67). 스텝 S67에서는, 제2 기억부(93)로부터 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이 순서로 이동한다(스텝 S68, S69). 스텝 S68에서는, 제2 기억부(93)로부터 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치가 판독되고, 스텝 S69에서는, 제2 기억부(93)로부터 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은 로봇 수용 위치(P6)로 이동한다(스텝 S70).Thereafter, the
그 후, 로봇(5)은 180° 회동하여, 버퍼 스테이션에 배터리(3)를 수용함과 함께, 버퍼 스테이션으로부터 충전 완료된 배터리(3)를 취출하여 180° 회동한 후에(스텝 S71), 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이동한다(스텝 S72). 스텝 S72에서는, 제2 기억부(93)로부터 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은, 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이 순서로 이동한다(스텝 S73, S74). 스텝 S73에서는, 제2 기억부(93)로부터 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치가 판독되고, 스텝 S74에서는, 제2 기억부(93)로부터 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은, 대기 위치(P1)로 이동한다(스텝 S75).Thereafter, the
도 24에 나타내는 흐름도를 사용하여 설명한 바와 같이, 스텝 S64부터 S75까지의 동작은, 정지하고 있는 버스(2)에서 교환이 필요한 배터리(3)의 교환이 완료될 때까지 반복된다. 통상은, 정지하고 있는 버스(2)의 모든 배터리(3)가 교환될 때까지 반복된다.As described with reference to the flowchart shown in Fig. 24, the operations from step S64 to step S75 are repeated until replacement of the
또한, 본 형태에서는, 스텝 S63에서 계산되는 수정 검출용 마크 위치는, 배터리(3)가 실제로 교환되는 버스(2)의 4조의 한 쌍의 검출용 마크(8) 각각의 검출을 검출 기구(21)에 의해 행할 때의 기준이 되는 검출용 위치이며, 수정 검출용 마크 위치 데이터는, 검출용 위치 데이터이다. 또한, 본 형태에서는, 로봇(5)의 티칭을 행할 때에, 로봇(5)에 티칭된 배터리 검출 위치는, 기준 위치에 정지하는 버스(2)를 사용해서 4조의 한 쌍의 검출용 마크(8) 각각의 위치를 검출하기 위하여 로봇(5)에 티칭된 검출용 마크 티칭 위치이다.In this embodiment, the correction detection mark position calculated in step S63 is used to detect the detection of each of the four pairs of
또한, 본 형태에서는, 버스(2)의 기준 정지 위치(즉, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)가 실제로 검출된 위치)는 차량 기준 위치이며, 스텝 S61에서 검출된 버스(2)의 위치(즉, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치(배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 실제로 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 플레이트(9)가 실제로 검출된 위치))는 차량 실제 위치이다. 또한, 본 형태에서는, 버스 위치 편차는, 차량 기준 위치와 차량 실제 위치의 차이가 되는 차량 위치 편차이다.The position at which the
또한, 본 형태에서는, 검출용 마크(8)의 기준 위치(즉, 소정의 기준 위치에 버스(2)가 정지하고 있을 때에 검출 기구(21)에 의해 검출용 마크(8)가 실제로 검출된 위치)는 검출용 마크 기준 위치이며, 배터리 검출 위치 교정 데이터는, 검출용 마크 기준 위치 데이터이다. 또한, 본 형태에서는, 스텝 S64에서 검출되는 검출용 마크(8)의 위치는, 제1 검출용 마크 실제 위치이며, 스텝 S65에서 산출되는 검출용 마크 위치 편차는, 제1 검출용 마크 위치 편차이다. 또한, 스텝 S66에서 판독되는 인발 삽입 위치 데이터는, 제1 인발 삽입 위치의 데이터이며, 스텝 S66에서 산출되는 인발 삽입 위치의 보정 위치는, 제1 보정 위치이다.In the present embodiment, the position at which the
(배터리 교환 로봇의 제어 방법)(Control method of battery exchange robot)
다음으로, 제4 발명에 관한 본 형태에 대하여 설명한다.Next, this embodiment related to the fourth invention will be described.
도 40은, 도 2, 도 3에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)의 제어 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 41 내지 도 44는, 도 2에 도시하는 배터리 교환 로봇(5)에서의 배터리(3)의 교환시에 산출되는 각종 값을 설명하기 위한 도면이다.Fig. 40 is a flowchart for explaining an example of the control method of the
배터리 교환 시스템(1)에서는, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 소정의 정지 위치에 정지하고, 제어부(91)가 외부 장치로부터 버스(2)의 위치 검출 지령 신호를 수신하면, 상술한 수순으로 버스(2)의 위치 검출이 행하여진다(스텝 S61). 스텝 S61에서는, 버스 검출 위치 티칭 데이터가 판독되고, 이 티칭 데이터를 기준으로 로봇(5)이 동작하여, 정지하고 있는 버스(2)의 실제 위치가 검출된다. 스텝 S61에서 검출된 버스(2)의 위치는, 버스 정지 위치 데이터로서 제어부(91)에 기억된다.In the
그 후, 제어부(91)에서, 버스(2)의 기준 정지 위치와, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치의 차이인 버스 위치 편차의 양(버스 위치 편차량)이 산출된다(스텝 S62). 스텝 S62에서는, 버스 검출 위치 교정 데이터가 판독됨과 함께, 버스 정지 위치 데이터가 판독되고, 이 데이터를 비교함으로써, 버스 위치 편차량이 산출된다. 스텝 S62에서 산출된 버스 위치 편차량은, 버스 위치 편차량 데이터로서 제어부(91)에 기억된다.Thereafter, in the
그 후, 제어부(91)에서, 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치에 기초하는 검출용 마크(8)의 수정 위치가 계산된다(스텝 S63). 스텝 S63에서는, 배터리 검출 위치 티칭 데이터가 판독됨과 함께, 버스 위치 편차량 데이터가 판독된다. 또한, 배터리 검출 위치 티칭 데이터의 값에 버스 위치 편차량 데이터의 값을 가산하거나 함으로써, 버스(2)가 실제로 정지하고 있는 위치에 기초하는 검출용 마크(8)의 수정 위치인 수정 검출용 마크 위치가 계산된다. 스텝 S63에서 계산된 수정 검출용 마크 위치는, 수정 검출용 마크 위치 데이터로서 제어부(91)에 기억된다.Thereafter, in the
그 후, 제어부(91)는, 버스(2)에 탑재되는 4개의 배터리(3) 중의 교환되는 배터리(3)를 지정하는 배터리 지정 신호를 외부 장치로부터 수취한다. 제어부(91)가 배터리 지정 신호를 수취하면, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 검출용 마크(8)의 위치 검출이 상술한 수순으로 행하여진다(스텝 S64). 스텝 S64에서는, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치 데이터가 판독된다. 또한, 스텝 S64에서는, 판독된 수정 검출용 마크 위치 데이터를 기준으로 로봇(5)이 동작하여, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 검출용 마크(8)의 실제 위치가 검출된다.Thereafter, the
그 후, 제어부(91)에서, 검출용 마크(8)의 기준 위치와, 스텝 S64에서 검출된 검출용 마크(8)의 실제 위치의 차이인 검출용 마크 위치 편차의 양(검출용 마크 위치 편차량)이 산출된다(스텝 S65). 스텝 S65에서 산출되는 검출용 마크 위치 편차량은, 지정된 배터리(3)의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하기 위한 보정값이다. 스텝 S65에서는, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치 교정 데이터가 판독된다. 또한, 스텝 S65에서는, 스텝 S64에서 검출된 검출용 마크(8)의 위치 데이터와 판독된 배터리 검출 위치 교정 데이터를 비교함으로써, 검출용 마크 위치 편차량이 산출된다.Thereafter, in the
구체적으로는, 스텝 S65에서는, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과와 식 (5)를 사용하여, 제1 방향에서의 배터리 탑재부(22)와 검출용 마크(8)의 실제의 거리(L71)를 산출함과 함께, 배터리 검출 위치의 교정시에 산출된 거리(L7)와 거리(L71)의 차(L71-L7)를 산출하고, 이 차를 제1 방향에서의 배터리 탑재부(22)와 검출용 마크(8)의 거리의 보정값(즉, 제1 방향에서의 배터리 탑재부(22)와 배터리(3)의 거리의 보정값)으로 한다.Specifically, in step S65, the
또한, 스텝 S65에서는, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과와 식 (6)을 사용하여, 제1 방향에서의 배터리 걸림부(24)와 검출용 마크(8)의 실제 거리(L81)를 산출함과 함께, 배터리 검출 위치의 교정시에 산출된 거리(L8)와 거리(L81)의 차(L81-L8)를 산출하고, 이 차를 제1 방향에서의 배터리 걸림부(24)와 검출용 마크(8)의 거리의 보정값(즉, 제1 방향에서의 배터리 걸림부(24)와 배터리(3)의 거리의 보정값)으로 한다.In step S65, the
또한, 스텝 S65에서는, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과로부터 피검출 부분(8a)의 폭(W11)(도 41 참조)과 피검출 부분(8b)의 폭(W21)(도 41 참조)을 산출함과 함께, 하기식 (7), (8)에 기초하여 높이의 차(ΔZ1, ΔZ2)를 산출하고, 그 후, 하기식 (9)에 기초하여 높이의 차(ΔZM)를 산출한다.41) of the detected
ΔZ1=((W11-W1)/2)/tan30° … 식 (7)? Z1 = ((W11-W1) / 2) / tan30? Equation (7)
ΔZ2=((W21-W2)/2)/tan30° … 식 (8)? Z2 = ((W21-W2) / 2) / tan30? Equation (8)
ΔZM=(ΔZ1+ΔZ2)/2 … 식 (9)? ZM = (? Z1 +? Z2) / 2 Equation (9)
또한, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 검출용 마크(8)의 높이(Z1)와, 로봇(5)의 티칭에서 티칭된 검출용 마크(8)의 높이(Z2)의 차(ΔZB)(=Z1-Z2)를 산출함과 함께, ΔZM과 ΔZB의 합(ΔZM+ΔZB)을 산출하여, 이 합을 배터리(3)의 높이의 보정값으로 한다.The
또한, 스텝 S65에서는, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과와 식 (1)을 사용하여, 경사 각도(θ11)를 산출함과 함께, 스텝 S64에서 검출용 마크(8)를 검출했을 때의, 상하 방향으로부터 보았을 때의 전후 방향에 대한 배터리 탑재부(22)의 경사 각도(θ21)와 경사 각도(θ11)의 합(θ11+θ21)을 산출한다. 또한, 제어부(91)는, 경사 각도(θ11+θ21)와 경사 각도(θ1+θ2)의 차((θ11+θ21)-(θ1+θ2))를 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 경사 각도의 보정값으로 한다.In step S65, the
또한, 스텝 S65에서는, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과와 식 (2) 내지 (4)를 사용하여, 경사 각도(θ11)의 영향에 의한 좌우 방향에서의 검출용 마크(8)의 변화량(X51)을 산출한다. 또한, 도 42에 도시한 바와 같이, 제1 연결 기구(61)와 제2 연결 기구(62)의 좌우 방향의 거리를 X6이라 하면, 제어부(91)는, ΔZ1, ΔZ2의 영향에 의한 검출용 마크(8)에 대한 배터리 인발 삽입 기구(17)의, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 경사 각도(θ31)를 하기식 (10)에 기초하여 산출한다.In step S65, the
θ3=tan-1(|ΔZ1-ΔZ2|/X6) … 식 (10)? 3 = tan -1 (|? Z1 -? Z2 | / X6) Equation (10)
또한, 도 42에 도시한 바와 같이, 제1 연결 기구(61)와 검출 기구(21)의 상하 방향의 거리를 H1이라 하면, 제어부(91)는, ΔZ1, ΔZ2의 영향에 의한 배터리(3)의 좌우 방향의 보정값(X7)을 하기식 (11)에 기초하여 산출한다.42, assuming that the distance between the first connecting
X7=H1×tanθ3 … 식 (11)X7 = H1 x tan? 3 ... Equation (11)
또한, 제어부(91)는, 스텝 S64에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 중점(C3)과 원점(O)의 좌우 방향의 거리(X8)(도 43 참조)와, 로봇(5)의 티칭시의 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 중점(C3)과 원점(O)의 좌우 방향의 거리(X9)의 차(ΔX)(X8-X9)를 산출한다. 또한, 제어부(91)는, 변화량(X51)과 보정값(X7)과 차(ΔX)의 합(X51+X7+ΔX)을 산출하고, 이 합을 배터리(3)의 좌우 방향의 위치의 보정값으로 한다.The
또한, 2개의 검출 기구(21) 사이의 제2 방향에서의 거리를 X10이라 하면, 제어부(91)는, 하기식 (12)에 기초하여, ΔTi(도 44 참조)를 산출하고, 이 ΔTi를 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 경사 각도의 보정값으로 한다.If the distance between the two
Ti=X10×tanθ3 … 식 (12)Ti = X10 x tan? 3 ... Equation (12)
이와 같이, 제어부(91)는, 스텝 S65에서, 기준 위치에 정지하는 버스(2)의 배터리 적재대(6)의, 검출 기구(21)에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기(즉, 배터리 검출 위치의 교정시에 산출되는 위치 및 기울기)와, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)의 배터리 적재대(6)의, 검출 기구(21)에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기(즉, 스텝 S64, S65에서 산출되는 위치 및 기울기)에 기초하여, 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하기 위한 보정값을 산출한다. 또한, 이상과 같이 산출된 보정값이 검출용 마크 위치 편차량이며, 이 검출용 마크 위치 편차량은, 검출용 마크 위치 편차량 데이터로서 제어부(91)에 기억된다.In this manner, in step S65, the
그 후, 제어부(91)에서, 지정된 배터리(3)의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치의 보정 위치가 산출된다(스텝 S66). 스텝 S66에서는, 지정된 배터리(3)의 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 판독된다. 또한, 스텝 S66에서는, 검출용 마크 위치 편차량 데이터가 판독되고, 인발 삽입 위치 티칭 데이터의 값에 검출용 마크 위치 편차량 데이터의 값을 가산하거나 함으로써, 인발 삽입 위치의 보정 위치가 산출된다. 즉, 스텝 S66에서는, 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 보정된다. 스텝 S66에서 산출되는 인발 삽입 위치의 보정 위치는, 구체적으로는, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치와, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치와, 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치와, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치이다. 또한, 스텝 S66에서 산출된 인발 삽입 위치의 보정 위치는, 보정 인발 삽입 위치 데이터로서 제어부(91)에 기억된다.Thereafter, the
그 후, 로봇(5)이 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이동하여, 결합 갈고리부(41)가 하강해서 배터리(3)의 손잡이부(11)에 걸림 결합한다(스텝 S67). 스텝 S67에서는, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이 순서로 이동한다(스텝 S68, S69). 스텝 S68에서는, 제1 배터리 승계 위치(P3)의 보정 위치가 판독되고, 스텝 S69에서는, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은 로봇 수용 위치(P6)로 이동한다(스텝 S70).Thereafter, the
그 후, 로봇(5)은 180° 회동하여, 버퍼 스테이션에 배터리(3)를 수용함과 함께, 버퍼 스테이션으로부터 충전 완료된 배터리(3)를 취출해서 180° 회동한 후에(스텝 S71), 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치로 이동한다(스텝 S72). 스텝 S72에서는, 로봇 탑재 위치(P5)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은, 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치로 이 순서로 이동한다(스텝 S73, S74). 스텝 S73에서는, 제2 배터리 승계 위치(P4)의 보정 위치가 판독되고, 스텝 S74에서는, 차량 탑재 위치(P2)의 보정 위치가 판독된다. 그 후, 로봇(5)은 대기 위치(P1)로 이동한다(스텝 S75).Thereafter, the
도 24에 나타내는 흐름도를 사용하여 설명한 바와 같이, 스텝 S64부터 S75까지의 동작은, 정지하고 있는 버스(2)에서 교환이 필요한 배터리(3)의 교환이 완료될 때까지 반복된다. 통상은, 정지하고 있는 버스(2)의 모든 배터리(3)가 교환될 때까지 반복된다.As described with reference to the flowchart shown in Fig. 24, the operations from step S64 to step S75 are repeated until replacement of the
(제1 발명에 관한 본 형태의 주된 효과)(Main effect of this mode according to the first invention)
이상 설명한 바와 같이, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리 적재대(6)에 배터리(3)가 완전히 탑재되어 있을 때의 차량 탑재 위치(P2), 및 배터리 탑재부(22)에 배터리(3)가 완전히 탑재되어 있을 때의 로봇 탑재 위치(P5) 외에도, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 양쪽에 배터리가 탑재되어 있을 때의 제1 배터리 승계 위치(P3) 및 제2 배터리 승계 위치(P4)를 티칭하고 있다. 그로 인해, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치가 갖는 도킹 아암을 로봇(5)이 구비하지 않아도, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)가 옮겨 실려질 때에, 로봇(5)을 적절하게 동작시켜서, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 고저차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다. 즉, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 로봇(5)의 구성이 간이해도, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.As described above, according to the first aspect of the present invention, the vehicle mounting position P2 when the
또한, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 배터리 승계 위치(P3)에서 배터리 탑재부(22)가 유지 부재(26)보다 버스(2)측으로 돌출되어 있기 때문에, 배터리 적재대(6)로부터 배터리 탑재부(22)에 배터리(3)가 옮겨 실려질 때에 배터리 탑재부(22)가 크게 휘어서, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 큰 고저차가 발생하기 쉬워지지만, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 큰 고저차가 발생하는 것을 억제하여, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.In the first aspect of the present invention, since the
제1 발명에 관한 본 형태에서는, 차량 탑재 위치(P2)는, 버스(2)에 근접하고 있는 배터리 걸림부(24)의 결합 갈고리부(41)가 배터리 적재대(6)에 탑재되어 있는 배터리(3)에 걸림 결합 가능하게 됨과 함께, 버스(2)에 근접하고 있는 배터리 탑재부(22)와 배터리(3)가 탑재되어 있는 배터리 적재대(6)의 사이에서 배터리(3)가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 될 때의 위치이다. 즉, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 배터리 승계 위치(P3)에 보다 가까운 위치를 차량 탑재 위치(P2)로서 로봇(5)에 티칭하고 있다. 그로 인해, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리 적재대(6)에서 배터리 탑재부(22)로 배터리(3)가 옮겨 실려질 때에, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 큰 고저차가 발생하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.The vehicle mounting position P2 is set such that the engaging
제1 발명에 관한 본 형태에서는, 로봇 탑재 위치(P5)는, 버스(2)에 근접하고 있는 배터리 탑재부(22)에 배터리(3)가 완전히 탑재되어 있음과 함께 결합 갈고리부(41)가 배터리(3)에 걸림 결합하고 있을 때의 위치이다. 즉, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 제2 배터리 승계 위치(P4)에 보다 가까운 위치를 로봇 탑재 위치(P5)로서 로봇(5)에 티칭하고 있다. 그로 인해, 배터리 탑재부(22)에서 배터리 적재대(6)로 배터리(3)가 옮겨 실려질 때에, 배터리 적재대(3)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 큰 고저차가 발생하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.In the robot mounting position P5 in the first aspect of the present invention, the
제1 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 배터리 승계 위치(P3)와 제2 배터리 승계 위치(P4)를 로봇(5)에 티칭하고 있다. 그로 인해, 배터리 적재대(6)에서 배터리 탑재부(22)로 배터리(3)가 옮겨 실려질 때에 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 고저차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해짐과 함께, 배터리 탑재부(22)에서 배터리 적재대(6)로 배터리(3)가 옮겨 실려질 때에 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 고저차가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 제1 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)를 주고받을 때에 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에 고저차가 발생하는 것을 효과적으로 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과, 배터리 적재대(6)와 배터리 탑재부(22)의 사이에서 배터리(3)를 원활하게 주고받는 것이 가능해진다.In the present embodiment relating to the first invention, the first battery succession position P3 and the second battery successive position P4 are taught to the
(제2 발명에 관한 본 형태의 주된 효과)(Main effect of this embodiment according to the second invention)
이상 설명한 바와 같이, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 버스(2)에 탑재되는 4개의 배터리(3) 중 교환되는 배터리(3)를 지정하는 배터리 지정 신호를 외부 장치로부터 제어부(91)가 수취하면, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치 데이터가 제2 기억부(93)로부터 판독된다. 또한, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 판독된 수정 검출용 마크 위치 데이터를 기준으로 로봇(5)을 동작시켜서, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 검출용 마크(8)의 실제 위치가 검출된다. 또한, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 지정된 배터리(3)의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 기억부(92)로부터 판독되어, 검출용 마크(8)의 실제 위치 검출 결과에 기초하여, 이 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 보정된다.As described above, according to the second aspect of the present invention, the
즉, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 교환되는 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)의 검출 결과에 기초하여, 교환되는 배터리(3)의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고, 보정 후의 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 로봇(5)을 동작시키고 있다. 그로 인해, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리(3)에 보다 가까운 위치에 형성되는 검출용 마크(8)의 검출 결과에 기초하여, 교환되는 배터리(3)의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 고정밀도로 보정함과 함께, 고정밀도로 보정된 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 로봇(5)을 고정밀도로 동작시키는 것이 가능해진다. 따라서, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 특허문헌 1에 기재된 배터리 교환 장치가 갖는 도킹 아암을 로봇(5)이 구비하지 않아도, 버스(2)에 탑재되는 4개의 배터리(3) 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능해진다. 즉, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 로봇(5)의 구성이 간이해도, 버스(2)에 탑재되는 4개의 배터리(3) 각각을 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.That is, according to the second aspect of the present invention, on the basis of the detection result of the
또한, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 교환되는 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)의 검출 후에, 배터리(3)의 교환 동작으로 옮겨질 수 있기 때문에, 배터리(3)의 교환 시간을 단축하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 교환되는 배터리(3)를 지정하는 배터리 지정 신호를 외부 장치로부터 제어부(91)가 수취하면, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 대하여 계산된 수정 검출용 마크 위치 데이터와, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치의 교정 데이터와, 지정된 배터리(3)의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치 티칭 데이터가 자동으로 판독되기 때문에, 배터리(3)를 교환할 때에 외부 장치와 로봇(5)의 사이의 데이터 통신을 간소화하는 것이 가능해진다.In the second aspect of the present invention, after detection of the
제2 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리(3)를 교환할 때에, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)에 형성되는 검출용 마크(8)에 관한 배터리 검출 위치의 교정 데이터를 판독하고, 지정된 배터리(3)가 탑재되는 배터리 적재대(6)의 검출용 마크(8)의 실제 위치 검출 결과와 판독된 교정 데이터에 기초하여, 지정된 배터리(3)의 인발 및 삽입을 행하기 위한 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고 있다. 그로 인해, 제2 발명에 관한 본 형태에서는, 교환되는 배터리(3)의 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보다 고정밀도로 보정하는 것이 가능해진다.In the second aspect of the present invention, when replacing the
(제3 발명에 관한 본 형태의 주된 효과)(Main effect of this embodiment according to the third invention)
제3 발명에 관한 본 형태의 배터리(3)의 1개의 중량은, 예를 들어, 수백 kg이기 때문에, 제1 배터리 수용부(4A)에 대하여 배터리(3)를 인발 삽입하면, 제2 배터리 수용부(4B)의 높이나 기울기가 변동되어, 제2 배터리 수용부(4B)에 수용되는 배터리(3)의 높이나 기울기가 변동되고, 제2 배터리 수용부(4B)에 대하여 배터리(3)를 인발 삽입하면, 제1 배터리 수용부(4A)의 높이나 기울기가 변동되어, 제1 배터리 수용부(4A)에 수용되는 배터리(3)의 높이나 기울기가 변동된다. 따라서, 제1 로봇(5A)에 의한 제1 배터리 수용부(4A)에 대한 배터리(2)의 인발 삽입과, 제2 로봇(5B)에 의한 제2 배터리 수용부(4B)에 대한 배터리(3)의 인발 삽입을 개별로 행하면, 제1 로봇(5A)에 의해 배터리(3)의 인발 삽입을 행하고 있는 도중에 제1 배터리 수용부(4A)나 교환되는 배터리(3)의 높이나 기울기가 예기치 못한 변동을 하거나, 제2 로봇(5B)에 의해 배터리(3)의 인발 삽입을 행하고 있는 도중에 제2 배터리 수용부(4B)나 교환되는 배터리(3)의 높이나 기울기가 예기치 못한 변동을 해서, 제1 로봇(5A)이나 제2 로봇(5B)을 티칭 결과에 기초해서 동작시켜도, 배터리(3)를 적절하게 인발하거나 삽입할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.When the
제3 발명에 관한 본 형태에서는, 버스(2)로부터의 배터리(3)의 인발시에, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 인발 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 인발 동작의 동기를 취하고 있다. 또한, 제3 발명에 관한 본 형태에서는, 버스(2)에 대한 배터리(3)의 삽입시에, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작의 동기를 취하고 있다. 즉, 제3 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 인발 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 인발 동작을 거의 동시에 행함과 함께, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작을 거의 동시에 행하고 있다.In the third aspect of the present invention, when the
그로 인해, 제3 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 로봇(5A)에 의해 배터리(3)의 인발 삽입을 행하고 있을 때의, 제1 배터리 수용부(4A)나 교환되는 배터리(3)의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지함과 함께, 제2 로봇(5B)에 의해 배터리(3)의 인발 삽입을 행하고 있을 때의, 제2 배터리 수용부(4B)나 교환되는 배터리(3)의 높이나 기울기의 예기치 못한 변동을 방지하는 것이 가능해진다. 즉, 제3 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 로봇(5A)에 의해 배터리(3)의 인발 삽입이 행하여지고 있을 때의 제1 배터리 수용부(4A)나 교환되는 배터리(3)의 높이나 기울기의 변동을 예측한 제1 로봇(5A)에 대한 인발 삽입 위치의 티칭이 가능해지고, 또한, 제2 로봇(5B)에 의해 배터리(3)의 인발 삽입이 행하여지고 있을 때의 제2 배터리 수용부(4B)나 교환되는 배터리(3)의 높이나 기울기의 변동을 예측한 제2 로봇(5B)에 대한 인발 삽입 위치의 티칭이 가능해진다. 그 결과, 제3 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 로봇(5A)이나 제2 로봇(5B)을 티칭 결과에 기초해서 동작시키면, 버스(2)의 양쪽 측면(2a)측의 각각에 배터리 수용부(4)가 형성된 버스(2)의 배터리(3)를 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.Therefore, according to the third aspect of the present invention, the height of the first
또한, 제3 발명에 관한 본 형태에서는, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 인발 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 인발 동작을 거의 동시에 행함과 함께, 제1 로봇(5A)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작과 제2 로봇(5B)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작을 거의 동시에 행하고 있기 때문에, 배터리(3)의 교환 시간을 단축하는 것이 가능해진다.According to the third aspect of the present invention, the pulling operation of the
(제4 발명에 관한 본 형태의 주된 효과)(Main effect of this mode according to the fourth invention)
이상 설명한 바와 같이, 제4 발명에 관한 본 형태에서는, 제어부(91)는, 2개의 검출 기구(21) 각각의 발광부로부터의 레이저광이 배터리 적재대(6)에 형성되는 2개의 검출용 마크(8) 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록, 배터리 탑재부(22)를 좌우 방향으로 이동시켜서, 전후 좌우 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치, 배터리 적재대(6)의 높이, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리 적재대(6)의 기울기를 산출하고 있다. 즉, 제4 발명에 관한 본 형태에서는, 제어부(91)는, 배터리(3)의 위치나 기울기를 간접적으로 산출하고 있다. 그로 인해, 제4 발명에 관한 본 형태에서는, 버스(2)의 정지 정밀도가 낮아도, 버스(2)에 탑재되어 있는 배터리(3)의 위치나 기울기를 적절하게 검출하여, 로봇(5)과 배터리(3)의 위치 정렬을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 제4 발명에 관한 본 형태에서는, 버스(2)에 탑재되어 있는 배터리(3)를 적절하게 교환하는 것이 가능해진다.As described above, according to the fourth aspect of the present invention, the
또한, 예를 들어, 검출 기구(21)가 이미지 센서인 경우에는, 이미지 센서에서 촬영된 화상을 처리하기 위한 화상 처리 장치 등이 필요해져서, 로봇(5)이 고가가 되지만, 제4 발명에 관한 본 형태에서는, 검출 기구(21)는 레이저 센서이기 때문에, 로봇(5)의 비용을 저감하는 것이 가능해진다.Further, when the
제4 발명에 관한 본 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 상측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 대략 정삼각형 형상으로 형성되어 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 비교적 용이한 처리로, 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치를 산출하는 것이 가능해진다. 또한, 비교적 용이한 처리로, 배터리 적재대(6)의, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 산출하는 것이 가능해진다.In this aspect of the fourth invention, the
제4 발명에 관한 본 형태에서는, 배터리 적재대(6)에 형성되는 2개의 검출용 마크(8) 각각을 레이저광이 가로지르도록 2개의 검출 기구(21)가 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있다. 그로 인해, 2개의 검출 기구(21) 각각에 의해, 2개의 검출용 마크(8) 각각을 동시에 검출하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 상하 방향, 좌우 방향 및 전후 방향에서의 배터리 적재대(6)의 위치, 배터리 적재대(6)의, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 단시간에 검출하는 것이 가능해진다.The two
제4 발명에 관한 본 형태에서는, 제어부(91)는, 스텝 S65에서, 기준 위치에 정지하는 버스(2)의 배터리 적재대(6)의, 검출 기구(21)에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기와, 배터리(3)가 교환되는 버스(2)의 배터리 적재대(6)의, 검출 기구(21)에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기에 기초하여, 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하기 위한 보정값을 산출하고, 스텝 S66에서, 이 보정값에 기초하여 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고 있다. 그로 인해, 제4 발명에 관한 본 형태에서는, 버스(2)에 탑재되어 있는 배터리(3)를 로봇(5)에 의해 적절하게 인발 삽입하는 것이 가능해진다.In this aspect of the invention according to the fourth aspect of the present invention, the
(다른 실시 형태)(Other Embodiments)
상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양하게 변형 실시가 가능하다.Although the above-described embodiment is an example of a suitable form of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without changing the gist of the present invention.
먼저, 제1 발명 및 제2 발명에 관한 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.First, another embodiment related to the first invention and the second invention will be described.
상술한 형태에서는, 제1 배터리 승계 위치(P3)와 제2 배터리 승계 위치(P4)의 2군데의 배터리 승계 위치를 로봇(5)에 티칭하고 있다. 이 밖에도 예를 들어, 1군데의 배터리 승계 위치를 로봇(5)에 티칭해도 되고, 3군데 이상의 배터리 승계 위치를 로봇(5)에 티칭해도 된다.In the above-described embodiment, two battery succession positions of the first battery successive position P3 and the second battery successive position P4 are taught to the
상술한 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 배터리 적재대(6)의 전방면으로부터 돌출된 평판 형상으로 형성되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 검출용 마크(8)는, 배터리 적재대(6)의 전방면으로부터 오목해지는 오목부이어도 된다. 예를 들어, 도 32에 도시한 바와 같이, 배터리 적재대(6)의 전방벽을 관통하는 대략 정삼각형 형상의 관통 구멍(6a)과, 관통 구멍(6a)을 막도록 배터리 적재대(6)의 전방벽 후방면에 고정되는 반사판(110)에 의해, 검출용 마크(8)가 형성되어도 된다. 이 경우에는, 배터리 적재대(6)의 제작시에, 프레스에 의한 블랭킹 가공으로 배터리 적재대(6)의 전방벽에 관통 구멍(6a)을 형성하는 것이 가능하게 되기 때문에, 평판 형상으로 형성되는 검출용 마크(8)를 배터리 적재대(6)의 전방면에 고정하는 경우와 비교하여, 검출용 마크(8)의 위치 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.In the above-described embodiment, the
상술한 형태에서는, 검출 기구(21)는 레이저 센서이지만, 검출 기구(21)는 레이저 센서가 아니어도 된다. 예를 들어, 검출 기구(21)는 카메라이어도 된다. 이 경우에는, 배터리(3)와 검출 기구(21)의 거리는, 검출 기구(21)(즉, 카메라)의 피사계 심도를 이용하여 검출하면 된다. 또한, 검출 기구(21)는, 초음파 센서와, 레이저 센서 또는 카메라와의 조합이어도 된다. 이 경우에는, 초음파 센서에 의해, 배터리(3)의 전후 방향의 위치가 검출되고, 레이저 센서 또는 카메라에 의해, 배터리(3)의 상하 좌우 방향의 위치가 검출된다.In the above-described embodiment, the detecting
상술한 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 상하 방향으로 그 폭이 변화하는 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있지만, 검출용 마크(8)는, 상하 방향으로 그 폭이 변화하는 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 검출용 마크(8)는, 원 형상으로 형성되어도 된다. 검출용 마크(8)가 원 형상으로 형성되는 경우에는, 검출 기구(21)가 좌우 방향 및 상하 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록 배터리 탑재부(22)를 이동시켜서, 검출용 마크(8)의 중심 위치를 검출함으로써, 배터리(3)의 상하 좌우 방향의 위치를 검출하면 된다. 또한, 이 경우에는, 예를 들어, 검출용 마크(8)의 중심 위치와 검출 기구(21)의 거리로부터 배터리(3)의 전후 방향의 위치를 검출하면 된다.In the above-described embodiment, the
상술한 형태에서는, 검출 기구(21)는, 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있지만, 검출 기구(21)는 배터리 걸림부(24)에 설치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(5)은, 버스(2)에 탑재되는 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇이지만, 로봇(5)은, 트랙이나 자가용차 등의 버스(2) 이외의 차량의 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇이어도 된다.In the above-described embodiment, the detecting
이어서, 제3 발명에 관한 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.Next, another embodiment of the third invention will be described.
상술한 형태에서는, 공통 제어부(94)로부터 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 시리얼하게 제어 지령이 보내지기 때문에, 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작은, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작보다 약간 늦게 개시되고, 또한, 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작은, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작보다 약간 늦게 개시되고 있다. 이 밖에도 예를 들어, 공통 제어부(94)로부터 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 평행하게 제어 지령을 보내는 것이 가능하면, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작과, 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 인발 동작이 동시에 개시되어도 되고, 제1 로봇(5A)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작과, 제2 로봇(5B)의 배터리 걸림부(24)에 의한 배터리(3)의 삽입 동작이 동시에 개시되어도 된다.Since the control command is serially sent from the
상술한 형태에서는, 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)는, 공통 제어부(94)를 개재하여 상위 제어부(95)에 전기적으로 접속되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)가 직접, 상위 제어부(95)에 전기적으로 접속되어도 된다. 이 경우에는, 예를 들어, 상위 제어부(95)로부터 제1 제어부(92) 및 제2 제어부(93)에 보내지는 제어 지령의 타이밍에 의해, 제1 제어부(92)에 제어되는 제1 로봇(5A)의 배터리(3)의 인발 삽입 동작과 제2 제어부(93)에 제어되는 제2 로봇(5B)의 배터리(3)의 인발 삽입 동작의 동기를 취하면 된다. 또한, 제1 제어부(92)와 제2 제어부(93)에 마스터/슬레이브의 할당을 행하여(즉, 주종 관계를 갖게 해서), 예를 들어, 제1 제어부(92)로부터의 제어 지령을 수취한 제2 제어부(93)가 제1 로봇(5A)의 배터리(3)의 인발 삽입 동작과 제2 로봇(5B)의 배터리(3)의 인발 삽입 동작의 동기를 취하도록 제2 로봇(5B)을 제어해도 된다.The
상술한 형태에서는, 검출 기구(21)는 레이저 센서이지만, 검출 기구(21)는 레이저 센서가 아니어도 된다. 예를 들어, 검출 기구(21)는 카메라이어도 된다. 이 경우에는, 배터리(3)와 검출 기구(21)의 거리는, 검출 기구(21)(즉, 카메라)의 피사계 심도를 이용하여 검출하면 된다. 또한, 검출 기구(21)는, 초음파 센서와, 레이저 센서 또는 카메라와의 조합이어도 된다. 이 경우에는, 초음파 센서에 의해, 배터리(3)의 전후 방향의 위치가 검출되고, 레이저 센서 또는 카메라에 의해, 배터리(3)의 상하 좌우 방향의 위치가 검출된다.In the above-described embodiment, the detecting
상술한 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 상하 방향으로 그 폭이 변화하는 대략 삼각형 형상으로 형성되어 있지만, 검출용 마크(8)는, 상하 방향으로 그 폭이 변화하는 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 검출용 마크(8)는, 원 형상으로 형성되어도 된다. 검출용 마크(8)가 원 형상으로 형성되는 경우에는, 검출 기구(21)가 좌우 방향 및 상하 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록 배터리 탑재부(22)를 이동시켜서, 검출용 마크(8)의 중심 위치를 검출함으로써, 배터리(3)의 상하 좌우 방향의 위치를 검출하면 된다. 또한, 이 경우에는, 예를 들어, 검출용 마크(8)의 중심 위치와 검출 기구(21)의 거리로부터 배터리(3)의 전후 방향의 위치를 검출하면 된다.In the above-described embodiment, the
상술한 형태에서는, 검출 기구(21)는, 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있지만, 검출 기구(21)는 배터리 걸림부(24)에 설치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(5)은, 버스(2)에 탑재되는 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇이지만, 로봇(5)은, 트랙이나 자가용차 등의 버스(2) 이외의 차량의 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇이어도 된다.In the above-described embodiment, the detecting
이어서, 제4 발명에 관한 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.Next, another embodiment of the fourth invention will be described.
상술한 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 상측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 대략 정삼각형 형상으로 형성되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 검출용 마크(8)는, 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 대략 정삼각형 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 검출용 마크(8)는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 정삼각형 이외의 삼각형 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 검출용 마크(8)는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 대략 사다리꼴 형상으로 형성되어도 된다. 또한, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 것이라면, 검출용 마크(8)는, 삼각 형상 및 사다리꼴 형상 이외의 형상으로 형성되어도 된다.In the above-described embodiment, the
또한, 검출용 마크(8)는, 원 형상으로 형성되어도 된다. 검출용 마크(8)가 원 형상으로 형성되는 경우에는, 검출 기구(21)가 좌우 방향 및 상하 방향으로 검출용 마크(8)를 가로지르도록 배터리 탑재부(22)를 이동시켜서, 검출용 마크(8)의 중심 위치를 검출함으로써, 배터리(3)의 상하 좌우 방향의 위치를 검출하면 된다. 또한, 이 경우에는, 예를 들어, 검출용 마크(8)의 중심 위치와 검출 기구(21)의 거리로부터 배터리(3)의 전후 방향의 위치를 검출하면 된다.Further, the
상술한 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 배터리 적재대(6)의 전방면으로부터 돌출된 평판 형상으로 형성되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 검출용 마크(8)는, 배터리 적재대(6)의 전방면으로부터 오목해지는 오목부이어도 된다. 예를 들어, 도 37에 도시한 바와 같이, 배터리 적재대(6)의 전방벽을 관통하는 대략 정삼각형 형상의 관통 구멍(6a)과, 관통 구멍(6a)을 막도록 배터리 적재대(6)의 전방벽의 후방면에 고정되는 반사판(110)에 의해, 검출용 마크(8)가 형성되어도 된다. 이 경우에는, 배터리 적재대(6)의 제작시에, 프레스에 의한 블랭킹 가공으로 배터리 적재대(6)의 전방벽에 관통 구멍(6a)을 형성하는 것이 가능하게 되기 때문에, 평판 형상으로 형성되는 검출용 마크(8)를 배터리 적재대(6)의 전방면에 고정하는 경우와 비교하여, 검출용 마크(8)의 위치 정밀도를 높이는 것이 가능해진다.In the above-described embodiment, the
상술한 형태에서는, 검출용 마크(8)는, 배터리 적재대(6)에 형성되어 있지만, 검출용 마크(8)는 배터리(3)에 형성되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 검출 기구(21)는, 배터리 탑재부(22)에 설치되어 있지만, 검출 기구(21)는, 배터리 걸림부(24)에 설치되어도 된다.In the above-described embodiment, the
상술한 형태에서는, 배터리 탑재부(22)에 2개의 검출 기구(21)가 설치되어 있지만, 배터리 탑재부(22)에 설치되는 검출 기구(21)는 1개이어도 된다. 이 경우에는, 1개의 검출 기구(21)가 2개의 검출용 마크(8)를 순서대로 좌우 방향으로 가로지르도록 배터리 탑재부(22)를 이동시킴으로써, 전후 좌우 방향에서의 배터리(3)의 위치, 배터리(3)의 높이, 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기, 및 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 배터리(3)의 기울기를 검출하는 것이 가능하다.In the above-described embodiment, two detecting
상술한 형태에서는, 배터리 적재대(6)에 2개의 검출용 마크(8)가 형성되어 있지만, 배터리 적재대(6)에 3개 이상의 검출용 마크(8)가 형성되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(5)은 버스(2)에 탑재되는 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇이지만, 로봇(5)은 트랙이나 자가용차 등의 버스(2) 이외의 차량의 배터리(3)를 교환하기 위한 로봇이어도 된다.In the above-described embodiment, two
1 : 배터리 교환 시스템 2 : 버스(차량)
2a : 측면 3 : 배터리
4A : 제1 배터리 수용부 4B : 제2 배터리 수용부
5 : 로봇(배터리 교환 로봇)
5A : 제1 로봇(제1 배터리 교환 로봇)
5B : 제2 로봇(제2 배터리 교환 로봇)
6 : 배터리 적재대 8 : 검출용 마크
8a : 제1 피검출 부분(피검출 부분)
8b : 제2 피검출 부분(피검출 부분)
17 : 배터리 인발 삽입 기구 21 : 검출 기구
22 : 배터리 탑재부 24 : 배터리 걸림부
26 : 유지 부재 91 : 제어부
92 : 제1 제어부 93 : 제2 제어부
94 : 공통 제어부 P2 : 차량 탑재 위치
P3 : 제1 배터리 승계 위치(배터리 승계 위치)
P4 : 제2 배터리 승계 위치(배터리 승계 위치)
P5 : 로봇 탑재 위치 X : 전후 방향
Y : 좌우 방향 Z : 상하 방향1: Battery exchange system 2: Bus (vehicle)
2a: Side 3: Battery
4A: first
5: Robot (battery exchange robot)
5A: a first robot (first battery exchange robot)
5B: Second robot (second battery exchange robot)
6: Battery mount stand 8: Mark for detection
8a: first detected portion (detected portion)
8b: second detected portion (detected portion)
17: Battery draw-inserting device 21: Detecting device
22: Battery mounting part 24: Battery latching part
26: holding member 91:
92: first control section 93: second control section
94: Common control part P2: Vehicle mounting position
P3: first battery succession position (battery succession position)
P4: Second battery succession position (battery succession position)
P5: Robot mounting position X: Forward and backward direction
Y: Horizontal direction Z: Vertical direction
Claims (23)
상기 차량의 배터리 적재대에 상기 배터리가 탑재되어 있을 때의 차량 탑재 위치와, 상기 배터리 적재대와 상기 배터리 탑재부의 양쪽에 상기 배터리가 탑재되어 있을 때의 배터리 승계(乘繼) 위치와, 상기 배터리 탑재부에 상기 배터리가 탑재되어 있을 때의 로봇 탑재 위치를 티칭하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법.A battery loading portion on which the battery is mounted when the battery mounted on the vehicle is pulled out and / or when the battery is inserted into the vehicle; and a battery loading portion which is engaged with the battery when the battery is pulled out and / A method of teaching a battery exchange robot having a battery latch portion for moving the battery on a mounting portion and replacing the battery mounted on the vehicle,
A vehicle mount position when the battery is mounted on the battery mount of the vehicle and a battery succession position when the battery is mounted on both the battery mount and the battery mount, And teaching the robot mounting position when the battery is mounted on the mounting portion.
상기 배터리 교환 로봇은, 상기 배터리 탑재부 및 상기 배터리 걸림부를 유지하는 유지 부재를 구비하고,
상기 배터리 탑재부 및 상기 배터리 걸림부는, 상기 차량에 가까워지는 방향 및 상기 차량으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있고,
상기 배터리 승계 위치에서는, 상기 배터리 탑재부는, 상기 차량에 가까워지는 방향으로 이동하여 상기 유지 부재로부터 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법.The method according to claim 1,
Wherein the battery exchange robot includes a holding member for holding the battery loading portion and the battery latching portion,
Wherein the battery loading part and the battery latching part are movable in a direction approaching the vehicle and a direction moving away from the vehicle,
Wherein the battery loading section moves in a direction approaching the vehicle at the battery successive position and protrudes from the holding member.
상기 차량 탑재 위치는, 상기 차량에 근접하고 있는 상기 배터리 걸림부가 상기 배터리 적재대에 탑재되어 있는 상기 배터리에 걸림 결합 가능하게 됨과 함께, 상기 차량에 근접하고 있는 상기 배터리 탑재부와 상기 배터리가 탑재되어 있는 상기 배터리 적재대의 사이에서 상기 배터리가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 될 때의 위치인 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the battery loading position close to the vehicle is engageable with the battery mounted on the battery loading table, and the battery loading position close to the vehicle and the battery mounted And a position where the battery is able to be transferred between the battery mounts.
상기 로봇 탑재 위치는, 상기 차량에 근접하고 있는 상기 배터리 탑재부에 상기 배터리가 완전히 탑재되어 있음과 함께, 상기 배터리 걸림부가 상기 배터리에 걸림 결합하고 있을 때의 위치인 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the robot mounting position is a position at which the battery is fully mounted on the battery loading portion close to the vehicle and the battery loading portion is engaged with the battery. Way.
상기 배터리 승계 위치로서, 상기 배터리 적재대로부터 상기 배터리 탑재부로 상기 배터리가 옮겨 실려지기 시작했을 때, 또는, 상기 배터리 탑재부로부터 상기 배터리 적재대로 상기 배터리가 완전히 옮겨 실려졌을 때의 제1 배터리 승계 위치와, 상기 배터리 탑재부로부터 상기 배터리 적재대로 상기 배터리가 옮겨 실려지기 시작했을 때, 또는, 상기 배터리 적재대로부터 상기 배터리 탑재부로 상기 배터리가 완전히 옮겨 실려졌을 때의 제2 배터리 승계 위치를 티칭하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 티칭 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
When the battery starts to be transferred from the battery loading part to the battery loading part or when the battery is completely loaded from the battery loading part to the first battery successive position And a second battery succession position when the battery starts to be transferred from the battery loading unit to the battery loading unit or when the battery is completely transferred from the battery loading unit to the battery loading unit. Wherein the battery is replaced by a battery.
상기 차량으로부터의 복수의 상기 배터리 각각의 인발 및/또는 상기 차량으로의 복수의 상기 배터리 각각의 삽입을 행하는 배터리 인발 삽입 기구와, 상기 차량에 설치됨과 함께 복수의 상기 배터리 각각이 탑재되는 복수의 배터리 적재대 각각에 형성되는 복수의 검출용 마크 각각을 검출하기 위한 검출 기구와, 상기 배터리 교환 로봇을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 배터리 인발 삽입 기구에 의한 복수의 상기 배터리의 각각의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위하여 소정의 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용해서 상기 배터리 교환 로봇에 티칭된 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터와, 상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량의 복수의 상기 검출용 마크의 각각의 검출을 상기 검출 기구에 의해 행할 때의 기준이 되는 검출용 위치의 데이터인 검출용 위치 데이터를 기억함과 함께,
복수의 상기 배터리 중 교환 대상이 되는 1개의 상기 배터리를 제1 배터리로 하고, 상기 제1 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위한 상기 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터로 하고, 복수의 상기 검출용 마크 중 상기 제1 배터리가 탑재되는 상기 배터리 적재대에 형성되는 상기 검출용 마크를 제1 검출용 마크로 하고, 상기 제1 검출용 마크의 검출을 행할 때의 상기 검출용 위치 데이터를 제1 검출용 위치 데이터로 하면,
상기 제어부는, 상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량에 대한 상기 제1 배터리의 인발 삽입시에, 상기 제1 검출용 위치 데이터를 상기 제1 배터리의 교환용 데이터로서 판독하고, 상기 제1 검출용 위치 데이터를 기준으로 하여 상기 배터리 교환 로봇을 동작시켜서 상기 제1 검출용 마크의 검출을 행함과 함께, 상기 제1 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하여, 보정 후의 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 상기 배터리 교환 로봇을 동작시키는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.1. A battery replacement robot for replacing a plurality of batteries mounted on a vehicle,
A battery draw-inserting mechanism for inserting each of the plurality of batteries into the vehicle by pulling out each of the plurality of batteries from the vehicle, and a plurality of batteries A detection mechanism for detecting each of a plurality of detection marks formed on each of the loading tables, and a control section for controlling the battery exchange robot,
Wherein the control unit controls the battery exchange robot to perform a withdrawal and / or insertion of each of the plurality of batteries by the battery withdrawal insertion mechanism using the vehicle stopped at a predetermined reference position, Which is data of a detection position serving as a reference when the detection mechanism respectively detects detection of each of the plurality of detection marks of the vehicle in which the battery is actually exchanged, In addition to storing data,
One of the batteries to be replaced among the plurality of batteries is set as the first battery and the drawing position teaching data for drawing and / or inserting the first battery is set as the first drawing position teaching data , The detection mark formed on the battery mounting table on which the first battery is mounted, of the plurality of detection marks is a first detection mark, and the detection mark Assuming that the data is the first detection position data,
Wherein the control unit reads the first detection position data as exchange data of the first battery when the first battery is drawn and inserted into the vehicle in which the battery is actually exchanged, The battery exchange robot is operated on the basis of the data to detect the first detection mark and the first drawing extraction position teaching data is corrected based on the detection result of the first detection mark, And the battery exchange robot is operated based on the corrected first drawing insertion position teaching data.
상기 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용해서 상기 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 상기 차량의 위치인 차량 기준 위치와, 상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량의, 상기 검출 기구에 의해 검출되는 위치인 차량 실제 위치의 차이를 차량 위치 편차로 하면,
상기 제어부는, 복수의 상기 검출용 마크 각각의 위치를 검출하기 위하여 상기 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용해서 상기 배터리 교환 로봇에 티칭된 검출용 마크 티칭 위치와 상기 차량 위치 편차에 기초하여, 상기 검출용 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.8. The method of claim 7,
A vehicle reference position which is a position of the vehicle actually detected by the detection mechanism using the vehicle stopping at the reference position and a vehicle actual position which is a position of the vehicle in which the battery is actually exchanged, If the difference in position is the vehicle position deviation,
Based on the detection mark teaching position taught to the battery exchange robot using the vehicle stopped at the reference position and the vehicle position deviation to detect the position of each of the plurality of detection marks, And the position for detection is calculated.
상기 제어부는, 상기 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용해서 상기 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 상기 검출용 마크의 위치인 검출용 마크 기준 위치의 데이터인 검출용 마크 기준 위치 데이터를 기억함과 함께,
상기 검출 기구에 의해 검출되는 상기 제1 검출용 마크의 위치인 상기 검출용 마크 기준 위치로서의 제1 검출용 마크 기준 위치의 데이터를 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터로 하면,
상기 제어부는, 상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량에 대한 상기 제1 배터리의 인발 삽입시에, 상기 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터를 상기 제1 배터리의 교환용 데이터로서 판독하고, 상기 제1 검출용 마크의 검출 결과와 상기 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터에 기초하여 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the control unit stores detection mark reference position data that is data of a detection mark reference position that is a position of the detection mark actually detected by the detection mechanism using the vehicle stopped at the reference position,
When the data of the first detection mark reference position as the detection mark reference position, which is the position of the first detection mark detected by the detection mechanism, is set as the first detection mark reference position data,
Wherein the control unit reads the first detection mark reference position data as replacement data of the first battery when the first battery is drawn and inserted into the vehicle in which the battery is actually replaced, And the first fetch inserting position teaching data is corrected on the basis of the detection result of the use mark and the first detection mark reference position data.
상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량의 상기 제1 검출용 마크의, 상기 검출 기구에 의해 검출되는 위치인 제1 검출용 마크 실제 위치와 상기 제1 검출용 마크 기준 위치의 차이를 제1 검출용 마크 위치 편차로 하면,
상기 제어부는, 상기 제1 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위한 상기 인발 삽입 위치인 제1 인발 삽입 위치를 상기 제1 검출용 마크 위치 편차에 기초하여 보정한 제1 보정 위치를 산출하여 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.10. The method of claim 9,
A difference between an actual position of the first detection mark, which is a position where the detection mechanism detects the first detection mark of the vehicle in which the battery is actually replaced, and the first detection mark reference position, With positional deviation,
Wherein the control unit calculates a first correction position corrected based on the first detection mark position deviation based on the first drawing insertion position as the drawing insertion position for drawing and / or inserting the first battery, And the first fetch insertion position teaching data is corrected.
상기 배터리 인발 삽입 기구에 의한 복수의 상기 배터리 각각의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위하여 소정의 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용하여 상기 배터리 교환 로봇에 티칭된 인발 삽입 위치의 티칭 데이터인 인발 삽입 위치 티칭 데이터와, 상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량의 복수의 상기 검출용 마크 각각의 검출을 상기 검출 기구에 의해 행할 때의 기준이 되는 검출용 위치의 데이터인 검출용 위치 데이터를 기억함과 함께,
복수의 상기 배터리 중 교환 대상이 되는 1개의 상기 배터리를 제1 배터리로 하고, 상기 제1 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위한 상기 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터로 하고, 복수의 상기 검출용 마크 중 상기 제1 배터리가 탑재되는 상기 배터리 적재대에 형성되는 상기 검출용 마크를 제1 검출용 마크로 하고, 상기 제1 검출용 마크의 검출을 행할 때의 상기 검출용 위치 데이터를 제1 검출용 위치 데이터로 하면,
상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량에 대한 상기 제1 배터리의 인발 삽입시에, 상기 제1 검출용 위치 데이터를 상기 제1 배터리의 교환용 데이터로서 판독하고, 상기 제1 검출용 위치 데이터를 기준으로 하여 상기 배터리 교환 로봇을 동작시켜서 상기 제1 검출용 마크의 검출을 행함과 함께, 상기 제1 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여, 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하고, 보정 후의 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터에 기초하여 상기 배터리 교환 로봇을 동작시키는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 제어 방법.A battery draw-in insertion mechanism for pulling out each of a plurality of batteries mounted on the vehicle and / or inserting each of the plurality of batteries into the vehicle; and a plurality of batteries A control method for a battery exchange robot that includes a detection mechanism for detecting each of a plurality of detection marks formed on each of a plurality of loading platforms and replaces the battery mounted on the vehicle,
Wherein the vehicle is stopped at a predetermined reference position in order to perform drawing and / or insertion of each of the plurality of batteries by the battery draw-inserting mechanism, Which is data of a detection position as a reference when the detection mechanism detects the position teaching data and each of the plurality of detection marks of the vehicle in which the battery is actually exchanged,
One of the batteries to be replaced among the plurality of batteries is set as the first battery and the drawing position teaching data for drawing and / or inserting the first battery is set as the first drawing position teaching data , The detection mark formed on the battery mounting table on which the first battery is mounted, of the plurality of detection marks is a first detection mark, and the detection mark Assuming that the data is the first detection position data,
When the first battery is drawn and inserted into the vehicle in which the battery is actually exchanged, the first detection position data is read as replacement data of the first battery, and the first detection position data is used as a reference The battery replacement robot is operated to detect the first detection mark and the first drawing extraction position teaching data is corrected based on the detection result of the first detection mark, And the battery exchange robot is operated based on the one-plunge insertion position teaching data.
상기 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용해서 상기 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 상기 검출용 마크의 위치인 검출용 마크 기준 위치의 데이터인 검출용 마크 기준 위치 데이터를 기억함과 함께,
상기 검출 기구에 의해 실제로 검출되는 상기 제1 검출용 마크의 위치인 상기 검출용 마크 기준 위치로서의 제1 검출용 마크 기준 위치의 데이터를 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터로 하면,
상기 배터리가 실제로 교환되는 상기 차량에 대한 상기 제1 배터리의 인발 삽입시에, 상기 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터를 상기 제1 배터리의 교환용 데이터로서 판독하고, 상기 제1 검출용 마크의 검출 결과와 상기 제1 검출용 마크 기준 위치 데이터에 기초하여 상기 제1 인발 삽입 위치 티칭 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇의 제어 방법.12. The method of claim 11,
Which is data of a detection mark reference position which is a position of the detection mark actually detected by the detection mechanism using the vehicle stopping at the reference position,
When the data of the first detection mark reference position serving as the detection mark reference position, which is the position of the first detection mark actually detected by the detection mechanism, is set as the first detection mark reference position data,
When the first battery is drawn and inserted into the vehicle in which the battery is actually replaced, the first detection mark reference position data is read as replacement data of the first battery, and the detection of the first detection mark And the first fetch insertion position teaching data is corrected based on the result and the first detection mark reference position data.
상기 차량의 한쪽 측면측에 설치된 제1 배터리 수용부에 수용되어 있는 상기 배터리를 교환하기 위한 제1 배터리 교환 로봇과, 상기 차량의 다른 쪽의 측면측에 설치된 제2 배터리 수용부에 수용되어 있는 상기 배터리를 교환하기 위한 제2 배터리 교환 로봇과, 상기 배터리 교환 시스템을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시 및 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에, 상기 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 상기 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기(同期)를 취하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템.1. A battery exchange system for replacing a battery mounted on a vehicle,
A first battery exchange robot for exchanging the battery accommodated in a first battery accommodating portion provided on one side of the vehicle and a second battery exchange robot accommodated in a second battery accommodating portion provided on the other side of the vehicle, A second battery exchange robot for exchanging the battery, and a control unit for controlling the battery exchange system,
Wherein the control unit is configured to synchronize (synchronize) the operation of the first battery-exchange robot with the operation of the second battery-exchange robot when the battery is extracted from the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle Features a battery replacement system.
상기 제어부는, 상기 제1 배터리 교환 로봇을 제어하는 제1 제어부와, 상기 제2 배터리 교환 로봇을 제어하는 제2 제어부와, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부가 병렬로 접속되는 공통 제어부를 구비하고, 상기 공통 제어부로부터 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부로 보내지는 제어 지령의 타이밍에 의해, 상기 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 상기 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기를 취하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템.14. The method of claim 13,
The control unit includes a first control unit for controlling the first battery exchange robot, a second control unit for controlling the second battery exchange robot, and a common control unit for connecting the first control unit and the second control unit in parallel And the operation of the first battery exchange robot and the operation of the second battery exchange robot are synchronized based on the timing of the control command sent from the common control unit to the first control unit and the second control unit Battery exchange system.
상기 제1 배터리 교환 로봇 및 상기 제2 배터리 교환 로봇은, 상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시 및 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에 상기 배터리가 탑재되는 배터리 탑재부와, 상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시 및 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에 상기 배터리에 걸림 결합하여 상기 배터리 탑재부 위에서 상기 배터리를 이동시키는 배터리 걸림부를 구비하고,
상기 배터리 탑재부 및 상기 배터리 걸림부는, 상기 차량에 가까워지는 방향 및 상기 차량으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있고,
상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시에, 상기 제1 제어부는, 상기 차량에 근접하고 있는 상기 배터리 탑재부와 상기 차량의 사이에서 상기 배터리가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 됨과 함께 상기 차량에 근접하고 있는 상기 배터리 걸림부가 상기 차량에 탑재되어 있는 상기 배터리에 걸림 결합한 인발 가능 상태에서 상기 제1 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 상기 제2 제어부는, 상기 인발 가능 상태에서 상기 제2 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 상기 공통 제어부는, 상기 제1 배터리 교환 로봇과 상기 제2 배터리 교환 로봇이 상기 인발 가능 상태에서 일시 정지하고 있는 것을 확인하면, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에 상기 제어 지령을 보내어, 상기 제1 배터리 교환 로봇의 상기 배터리 걸림부에 의한 상기 배터리의 인발 동작과 상기 제2 배터리 교환 로봇의 상기 배터리 걸림부에 의한 상기 배터리의 인발 동작을 개시시키는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the first battery exchange robot and the second battery exchange robot comprise a battery loading portion on which the battery is mounted when the battery is pulled out from the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle, And a battery latch portion which engages with the battery when the battery is inserted into the vehicle and moves the battery on the battery loading portion,
Wherein the battery loading part and the battery latching part are movable in a direction approaching the vehicle and a direction moving away from the vehicle,
When the battery is pulled out from the vehicle, the first control unit is configured to enable the battery to be transferred between the battery loading unit close to the vehicle and the vehicle, The second battery exchange robot temporarily stops the first battery exchange robot in a retractable state in which the battery latch portion is engaged with the battery mounted on the vehicle and the second control portion temporarily stops the second battery exchange robot in the retractable state , The common control unit sends the control command to the first control unit and the second control unit when it is confirmed that the first battery exchange robot and the second battery exchange robot are temporarily stopped in the withdrawable state, The pulling operation of the battery by the battery latching portion of the first battery exchange robot and Wherein the second battery exchange robot starts the pulling operation of the battery by the battery latching portion of the second battery exchange robot.
상기 제1 배터리 교환 로봇 및 상기 제2 배터리 교환 로봇은, 상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시 및 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에 상기 배터리가 탑재되는 배터리 탑재부와, 상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시 및 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에 상기 배터리에 걸림 결합하여 상기 배터리 탑재부 위에서 상기 배터리를 이동시키는 배터리 걸림부를 구비하고,
상기 배터리 탑재부 및 상기 배터리 걸림부는, 상기 차량에 가까워지는 방향 및 상기 차량으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 되어 있고,
상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에, 상기 제1 제어부는, 상기 차량에 근접하고 있는 상기 배터리 탑재부와 상기 차량의 사이에서 상기 배터리가 옮겨 실려지는 것이 가능하게 됨과 함께 상기 배터리 탑재부에 탑재되어 있는 상기 배터리에 상기 배터리 걸림부가 걸림 결합하고 있는 삽입 가능 상태에서 상기 제1 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 상기 제2 제어부는, 상기 삽입 가능 상태에서 상기 제2 배터리 교환 로봇을 일시 정지시키고, 상기 공통 제어부는, 상기 제1 배터리 교환 로봇과 상기 제2 배터리 교환 로봇이 상기 삽입 가능 상태에서 일시 정지하고 있는 것을 확인하면, 상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부에 상기 제어 지령을 보내어, 상기 제1 배터리 교환 로봇의 상기 배터리 걸림부에 의한 상기 배터리의 삽입 동작과 상기 제2 배터리 교환 로봇의 상기 배터리 걸림부에 의한 상기 배터리의 삽입 동작을 개시시키는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템.16. The method according to claim 14 or 15,
Wherein the first battery exchange robot and the second battery exchange robot comprise a battery loading portion on which the battery is mounted when the battery is pulled out from the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle, And a battery latch portion which engages with the battery when the battery is inserted into the vehicle and moves the battery on the battery loading portion,
Wherein the battery loading part and the battery latching part are movable in a direction approaching the vehicle and a direction moving away from the vehicle,
When the battery is inserted into the vehicle, the first control unit is capable of transferring the battery between the battery loading unit close to the vehicle and the vehicle, and is mounted on the battery loading unit The second battery exchange robot temporarily stops the first battery exchange robot in an insertable state in which the battery latch is engaged with the battery, and the second control unit temporarily stops the second battery exchange robot in the insertable state, When the control unit confirms that the first battery exchange robot and the second battery exchange robot are temporarily stopped in the insertable state, the control unit sends the control command to the first control unit and the second control unit, The insertion operation of the battery by the battery latching portion of the exchange robot, Battery exchange system, comprising a step of starting the insertion operation of the battery by the battery locking unit for exchanging robots.
상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발시 및 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입시에, 상기 제1 배터리 교환 로봇의 동작과 상기 제2 배터리 교환 로봇의 동작의 동기를 취하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템의 제어 방법.A first battery exchange robot for exchanging a battery accommodated in a first battery accommodating portion provided on one side of a vehicle and a second battery exchange robot for exchanging the battery accommodated in the second battery accommodating portion provided on the other side of the vehicle A method for controlling a battery exchange system having a second battery exchange robot for exchanging the battery mounted on the vehicle,
Wherein the battery exchange system synchronizes the operation of the first battery exchange robot and the operation of the second battery exchange robot when the battery is drawn out from the vehicle and when the battery is inserted into the vehicle Control method.
상기 차량과 상기 배터리 교환 로봇이 마주 향하는 방향을 전후 방향으로 하고, 전후 방향과 상하 방향에 직교하는 방향을 좌우 방향으로 하면,
상기 차량에 설치됨과 함께 상기 배터리가 탑재되는 배터리 적재대 또는 상기 배터리에 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태로 형성되는 복수의 검출용 마크와, 복수의 상기 검출용 마크를 검출하기 위한 검출 기구와, 상기 검출 기구가 전기적으로 접속되는 상기 배터리 교환 로봇의 제어부를 구비하고,
상기 검출 기구는, 레이저광을 사출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 사출되는 레이저광을 반사하는 반사물에서 반사된 레이저광을 수광하는 수광부를 구비하는 레이저 센서이며,
상기 제어부는, 상기 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 복수의 상기 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 상기 검출 기구를 좌우 방향으로 이동시킴과 함께 상기 검출 기구에 의한 상기 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 위치 및 기울기를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.A battery replacement robot for replacing a battery mounted on a vehicle,
When the direction in which the vehicle and the battery exchange robot are opposed to each other is set as the forward and backward directions and the direction orthogonal to the forward and backward directions and the up and down direction is set as the left and right direction,
A plurality of detection marks which are installed in the vehicle and which are formed in a state in which the battery is mounted on the battery mount or on the battery at a predetermined interval in the left and right direction and a detection mechanism for detecting the plurality of detection marks And a control unit of the battery exchange robot to which the detection mechanism is electrically connected,
Wherein the detection mechanism is a laser sensor having a light emitting portion for emitting laser light and a light receiving portion for receiving the laser light reflected by the reflection member for reflecting the laser light emitted from the light emitting portion,
The control unit moves the detection mechanism in the left-right direction so that the laser beam emitted from the detection mechanism traverses each of the plurality of detection marks in the left-right direction, and detects the detection result of the detection mark by the detection mechanism Wherein the position and inclination of the battery loading table or the battery are calculated based on the position and the inclination of the battery loading table or the battery.
상기 검출 기구는, 상기 검출 기구와 상기 반사물의 거리를 측정하는 것이 가능하게 되어 있고,
상기 검출용 마크는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지도록 형성되고,
상기 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 상기 검출용 마크를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 상기 검출용 마크의, 상기 검출 기구로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 피검출 부분으로 하면,
상기 제어부는, 상기 피검출 부분의 좌우 방향의 폭에 기초하여 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 높이를 산출하고, 상기 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치에 기초하여 좌우 방향에서의 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 위치를 산출하고, 상기 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치와 상기 검출 기구의 전후 방향의 거리에 기초하여 전후 방향에서의 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.19. The method of claim 18,
The detection mechanism is capable of measuring the distance between the detection mechanism and the reflected object,
The detection mark is formed so that the width in the left-right direction becomes gradually narrower toward the upper side or the lower side,
When a portion of the detection mark which reflects the laser light from the detection mechanism is a detected portion when the laser light emitted from the detection mechanism traverses the detection mark in the left and right direction,
Wherein the control unit calculates the height of the battery mount or the battery based on the width in the left and right direction of the portion to be detected and calculates the height of the battery mount base or the battery in the left- Or calculates the position of the battery and calculates the position of the battery mount or the battery in the forward and backward directions based on the center position in the left and right direction of the detected portion and the distance in the forward and backward directions of the detection mechanism. Battery replacement robot.
상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리에는, 2개의 상기 검출용 마크가 형성되고,
상기 배터리 교환 로봇에는, 2개의 상기 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 2개의 상기 검출 기구가 설치되고,
상기 검출 기구는, 상기 검출 기구와 상기 반사물의 거리를 측정하는 것이 가능하게 되어 있고,
상기 검출용 마크는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지도록 형성되고,
한쪽의 상기 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 한쪽의 상기 검출용 마크를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 한쪽의 상기 검출용 마크의, 한쪽의 상기 검출 기구로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 제1 피검출 부분이라 하고, 다른 쪽의 상기 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 다른 쪽의 상기 검출용 마크를 좌우 방향으로 가로지를 때에, 다른 쪽의 상기 검출용 마크의, 다른 쪽의 상기 검출 기구로부터의 레이저광을 반사하는 부분을 제2 피검출 부분이라 하면,
상기 제어부는, 상기 제1 피검출 부분의 좌우 방향의 폭과 상기 제2 피검출 부분의 좌우 방향의 폭에 기초하여, 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 전후 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 산출하고, 상기 제1 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치와 한쪽의 상기 검출 기구의 전후 방향의 거리와, 상기 제2 피검출 부분의 좌우 방향의 중심 위치와 다른 쪽의 상기 검출 기구의 전후 방향의 거리에 기초하여, 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 상하 방향으로부터 보았을 때의 좌우 방향에 대한 기울기를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.20. The method according to claim 18 or 19,
Wherein two detection marks are formed on the battery mount or the battery,
The battery exchange robot is provided with two detection mechanisms so as to cross each of the two detection marks in the left and right direction,
The detection mechanism is capable of measuring the distance between the detection mechanism and the reflected object,
The detection mark is formed so that the width in the left-right direction becomes gradually narrower toward the upper side or the lower side,
When a laser beam emitted from one of the detection mechanisms traverses one of the detection marks in the left and right direction, a portion of the one detection mark, which reflects laser light from one of the detection mechanisms, When the laser beam emitted from the other detection mechanism traverses the other detection mark in the left-right direction, the laser beam from the other detection mechanism of the other detection mark When a portion that reflects light is referred to as a second to-be-detected portion,
Wherein the control unit controls the inclination of the battery loading table or the battery with respect to the left and right direction when viewed from the front and rear direction based on the width of the first detected portion and the width of the second detected portion in the left- The distance between the center position in the right and left direction of the first to-be-detected portion and the front-to-rear direction of one of the detection mechanisms and the center position in the left-right direction of the second detected portion, And calculates a tilt of the battery mount or the battery with respect to the left-right direction when viewed from the top-bottom direction.
상기 차량으로부터의 상기 배터리의 인발 및/또는 상기 차량으로의 상기 배터리의 삽입을 행하는 배터리 인발 삽입 기구를 구비하고,
상기 제어부는, 소정의 기준 위치에 정지하는 상기 차량의 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의, 상기 검출 기구에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기와, 상기 배터리가 교환되는 상기 차량의 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의, 상기 검출 기구에서의 검출 결과에 기초하여 산출되는 위치 및 기울기에 기초하여, 상기 배터리 인발 삽입 기구에 의한 상기 배터리의 인발 및/또는 삽입을 행하기 위하여 상기 기준 위치에 정지하는 상기 차량을 사용하여 상기 배터리 교환 로봇에 티칭된 인발 삽입 위치의 티칭 데이터를 보정하기 위한 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 로봇.20. The method according to claim 18 or 19,
And a battery draw-in insertion mechanism for pulling out the battery from the vehicle and / or inserting the battery into the vehicle,
Wherein the control unit includes a position and a slope calculated on the basis of the detection result of the battery mounting base or the battery of the vehicle stopped at a predetermined reference position in the detection mechanism, Or stopping at the reference position in order to perform drawing and / or insertion of the battery by the battery draw-inserting mechanism based on the position and the inclination calculated on the basis of the detection result of the detection mechanism in the loading table or the battery. Wherein the correction value calculating means calculates a correction value for correcting teaching data of the drawn-out insertion position taught to the battery exchange robot using the vehicle.
상기 차량과 상기 배터리 교환 로봇이 마주 향하는 방향을 전후 방향으로 하고, 전후 방향과 상하 방향에 직교하는 방향을 좌우 방향으로 하면,
상기 차량에 설치됨과 함께 상기 배터리가 탑재되는 배터리 적재대와,
상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리에 좌우 방향으로 소정의 간격을 둔 상태로 형성되는 복수의 검출용 마크와, 복수의 상기 검출용 마크를 검출하기 위한 검출 기구와, 상기 검출 기구가 전기적으로 접속되는 상기 배터리 교환 로봇의 제어부를 구비하고,
상기 검출 기구는, 레이저광을 사출하는 발광부와, 상기 발광부로부터 사출되는 레이저광을 반사하는 반사물에서 반사된 레이저광을 수광하는 수광부를 구비하는 레이저 센서이며,
상기 제어부는, 상기 검출 기구로부터 사출되는 레이저광이 복수의 상기 검출용 마크 각각을 좌우 방향으로 가로지르도록 상기 검출 기구를 좌우 방향으로 이동시킴과 함께 상기 검출 기구에 의한 상기 검출용 마크의 검출 결과에 기초하여 상기 배터리 적재대 또는 상기 배터리의 위치 및 기울기를 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템.1. A battery exchange system having a battery exchange robot for exchanging a battery mounted on a vehicle,
When the direction in which the vehicle and the battery exchange robot are opposed to each other is set as the forward and backward directions and the direction orthogonal to the forward and backward directions and the up and down direction is set as the left and right direction,
A battery mounting table installed on the vehicle and on which the battery is mounted,
A plurality of detection marks formed on the battery mount or the battery with a predetermined gap leftward and rightward, a detection mechanism for detecting a plurality of detection marks, And a control unit of the battery exchange robot,
Wherein the detection mechanism is a laser sensor having a light emitting portion for emitting laser light and a light receiving portion for receiving the laser light reflected by the reflection member for reflecting the laser light emitted from the light emitting portion,
The control unit moves the detection mechanism in the left-right direction so that the laser beam emitted from the detection mechanism traverses each of the plurality of detection marks in the left-right direction, and detects the detection result of the detection mark by the detection mechanism Wherein the position and inclination of the battery loading table or the battery are calculated based on the position and slope of the battery loading table or the battery.
상기 검출용 마크는, 상측 또는 하측을 향함에 따라서 좌우 방향의 폭이 점차 좁아지는 삼각 형상 또는 사다리꼴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 교환 시스템.23. The method of claim 22,
Wherein the detection mark is formed in a triangular shape or a trapezoidal shape in which the width in the left-right direction is gradually narrowed toward the upper side or the lower side.
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