KR20230104303A

KR20230104303A - 전기차 충전용 로봇 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치

Info

Publication number: KR20230104303A
Application number: KR1020210192074A
Authority: KR
Inventors: 배강태; 김흥기
Original assignee: 주식회사 한화
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2023-07-10
Also published as: KR102645816B1

Abstract

본 발명은 전기차 충전용 로봇 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치에 관한 것으로 로봇 본체부, 상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부, 상기 로봇 본체부에 구비되며 전기차의 충전단자와 접속되는 충전기를 잡는 충전기 파지부, 상기 로봇 본체부에 구비되며 상기 충전기를 충전 제어본체와 연결하는 충전용 케이블을 잡는 케이블 파지부를 포함하는 전기차 충전용 로봇으로 충전용 케이블부와 충전기를 함께 잡고 이동하여 전기차의 충전단자에 충전기를 정확한 위치로 접속시킬 수 있고, 충전기의 접속 시 오작동을 방지하며 전기차 충전 시 편의성을 증대시키고, 시간을 단축시킬 수 있으며, 효율적인 충전소 관리가 가능하다.

Description

전기차 충전용 로봇 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치{ELECTRIC VEHICLE CHARGING ROBOT AND UNMANNED ELECTRIC VEHICLE CHARGING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전기차 충전용 로봇 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치에 관한 것으로 더 상세하게는 충전용 케이블의 하중에 의한 오작동을 방지할 수 있는 전기차 충전용 로봇 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치에 관한 발명이다.

화석연료의 과다 사용과 자동차 및 인구의 증가, 산업시설의 확대 등에 의한 환경 오염 문제로 인해 대체 에너지 사용에 대한 중요성이 부각되고 있다.

그리고, 교통수단인 자동차는 화석연료인 석유를 이용한 내연기관 엔진을 통해 운행되므로 근래에 들어 기존의 내연기관 자동차를 대체하는 전기 자동차의 개발과 수요가 점차 증대되고 있다.

전기차는 배터리에 저장된 전기를 이용하여 동력시스템을 구동하도록 구성되어 있기 때문에, 차량 운행에 필요한 전기를 공급할 수 있는 배터리를 탑재하고 있으며, 차량에 탑재된 배터리를 수시로 충전하여 운행된다.

전기차는 내연기관 자동차의 주유소 대신 전기차 충전소에서 주차한 후 유선 충전기를 이용하여 배터리를 충전하고 있다.

그런데, 종래의 전기차 충전장치는 충전용 본체, 충전 케이블로 충전용 본체에 연결된 충전단자가 구비된 유선 충전기를 포함하여 사용자가 직접 손으로 잡고 유선 충전기를 전기차의 충전단자에 결합하고, 충전 후 분리해야 하는 번거로움이 있었다.

또한, 충전 단자가 구비된 유선 충전기는 충전 용량의 증가(예 : 50kW급 → 100kW급)에 따라 충전 장치(예 : 충전건 및 케이블 등)의 부피와 무게의 증가로 인해 노약자와 여성 운전자의 사용에 불편한 문제점이 있다.

그리고, 전기차의 충전은 주유소에서 주유하는 시간 대비 충전시간이 크게 오래 걸리는 단점이 있고, 유선 충전기의 충전기를 사용자가 잡고 전기차의 충전단자로 접속시키고, 충전 후 분리하는 과정에서 추가 시간을 많이 소요하고, 사용자가 충전상태를 계속 확인해야 하는 번거로움이 있었다.

이에 한국특허등록 제1410272호 "전기차 충전용 로봇"과 같이 전기차 충전용 로봇을 이용하여 무인으로 자동차를 충전하는 무인 전기차 충전장치가 제안된 바 있다.

그러나, 종래의 무인 전기차 충전장치는 유선 충전기를 로봇으로 잡고 전기차의 충전용 단자에 접속시킬 때 충전용 케이블의 하중에 의해 정확한 위치로 접속시키는 데 어려움이 있었다.

즉, 종래의 무인 전기차 충전장치는 유선 충전기를 로봇으로 잡고 이동하는 중에 충전용 케이블이 흔들리면서 유선 충전기의 위치가 불안정해 지고 이에 로봇이 유선 충전기를 전기 자동차의 충전용 단자에 정확하게 접속시키지 못하는 사고가 발생되고, 유선 충전기를 전기 자동차의 충전용 단자에 접속시키는 데 시간이 오래 소요되는 문제점이 있었다.

한국특허등록 제1410272호 "전기차 충전용 로봇"(2014.06.16.등록)

본 발명의 목적은 충전용 케이블부와 충전기를 함께 잡고 이동하여 전기차의 충전단자에 충전기를 정확한 위치로 접속시킬 수 있고, 충전기의 접속 시 오작동을 방지하는 전기차 충전용 로봇 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치를 제공하는 데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 일 실시예는 로봇 본체부, 상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부, 상기 로봇 본체부에 구비되며 전기차의 충전단자와 접속되는 충전기를 잡는 충전기 파지부, 상기 로봇 본체부에 구비되며 상기 충전기를 충전 제어본체와 연결하는 충전용 케이블을 잡는 케이블 파지부를 포함하며, 상기 로봇 본체부는 상기 충전기 파지부에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 로봇 본체부는 상기 로봇 이동부에 장착되고, 상기 케이블 파지부가 연결되는 제1로봇 몸체부 및 상기 충전기 파지부가 장착되는 제2로봇 몸체부를 포함하며, 상기 힘토크(F/T)센서부는 상기 제1로봇 몸체부와 상기 제2로봇 몸체부의 사이에 위치될 수 있다.

본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 일 실시예는 상기 케이블 파지부를 상기 제1로봇 몸체부에 연결하는 연결 프레임부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 로봇 이동부는 상기 로봇 본체부를 X축 방향으로 이동시키는 제1로봇 직선 이동부 및 상기 로봇 본체부를 Y축 방향으로 이동시키는 제2로봇 직선 이동부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 일 실시예는 상기 로봇 본체부를 상, 하 이동시키는 로봇 승하강부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 충전기 파지부는 상기 제2로봇 몸체부의 하단부에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결되는 충전기 파지용 암부 및 상기 충전기 파지용 암부를 상, 하 방향으로 회전시키는 제1충전기 파지용 암회전부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 충전기 파지용 암부는 상기 충전기 파지부를 암의 축방향을 중심으로 회전시키는 제1암 축방향 회전부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2로봇 몸체부는 상기 충전기 파지용 암부를 수직 회전축을 중심으로 회전시키는 제2충전기 파지용 암회전부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 케이블 파지부는 상기 연결 프레임부의 단부 측에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결되는 케이블 파지용 암부 및 상기 케이블 파지용 암부를 상, 하 방향으로 회전시키는 제1케이블 파지용 암회전부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 케이블 파지용 암부는 상기 케이블 파지부를 암의 축방향을 중심으로 회전시키는 제2암 축방향 회전부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 제2연결 프레임부는 상기 케이블 파지용 암부를 수직 회전축을 중심으로 회전시키는 제2케이블 파지용 암회전부를 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 다른 실시예는 로봇 본체부, 상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부, 상기 로봇 본체부에 구비되며 전기차의 충전단자와 접속되는 충전기를 잡는 충전기 파지부, 상기 충전기를 충전 제어본체와 연결하는 충전용 케이블을 잡는 케이블 파지부, 상기 케이블 파지부를 상기 로봇 본체부의 이동 방향으로 이동시키는 케이블 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 로봇 본체부는 충전기 파지부에서 잡은 충전기로부터 전달되는 힘을 측정할 수 있는 힘토크(F/T)센서부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 케이블 이동부는 상기 케이블 파지부를 X축 방향으로 이동시키는 제1케이블 직선 이동부 및 상기 케이블 파지부를 Y축 방향으로 이동시키는 제2케이블 직선 이동부를 포함할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 일 실시예는 충전 제어본체부, 상기 충전 제어본체부에 연결되며 전기차의 충전용 단자와 결합하여 전기차의 배터리를 충전시키는 충전기, 상기 충전기와 상기 충전 제어본체부를 연결하여 상기 충전기로 전력을 공급하는 충전용 케이블, 상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전기를 잡아 전기차의 충전용 단자에 결합시키는 전기차 충전용 로봇을 포함하며, 상기 전기차 충전용 로봇은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 실시예를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예는 충전 제어본체부, 상기 충전 제어본체부에 연결되며 전기차의 충전용 단자와 결합하여 전기차의 배터리를 충전시키는 충전기, 상기 충전기와 상기 충전 제어본체부를 연결하여 충전기로 전력을 공급하는 충전용 케이블, 상기 충전기와 상기 충전용 케이블이 고정되는 충전기 고정용 몸체부, 상기 충전기 고정용 몸체부와 분리 가능하게 결합되는 승하강 이동 몸체부, 상기 승하강 이동 몸체부를 상, 하 이동하는 충전기 승하강부, 상기 충전기 승하강부를 이동시켜 상기 충전기를 전기차의 충전단자에 결합시키는 충전기 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 충전기 고정용 몸체부는 상기 충전기가 일단부 측에 고정되는 충전기 고정암부, 상기 충전용 케이블이 일단부 측에 고정되는 케이블 고정암부, 상기 승하강 이동 몸체부와 분리 가능하게 결합되며 상기 케이블 고정암부의 타단부 측이 고정되는 결합용 몸체부, 상기 결합용 몸체부의 하부 측에 위치되고, 상기 충전기 고정암부의 타단부 측이 고정되는 힘 감지용 몸체부 및 상기 결합용 몸체부와 상기 힘 감지용 몸체부의 사이에 위치되어 상기 충전기 고정암부에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)감지부를 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 충전기 이동부는 상기 승하강 이동 몸체부를 X축 방향으로 이동시키는 제1이동몸체 직선 이동부 및 상기 승하강 이동 몸체부를 Y축 방향으로 이동시키는 제2이동몸체 직선 이동부를 포함할 수 있다.

본 발명은 충전용 케이블부와 충전기를 함께 잡고 이동하여 전기차의 충전단자에 충전기를 정확한 위치로 접속시킬 수 있고, 충전기의 접속 시 오작동을 방지하며 전기차 충전 시 편의성을 증대시키고, 시간을 단축시킬 수 있으며, 효율적인 충전소 관리가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇에서 충전기 파지부의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇에서 케이블 파지부의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇의 또 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예에서 충전기 고정용 몸체부와 승하강 이동 몸체부의 결합 구조를 예시한 개략도.

본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 일 실시예를 도시한 개략도이다.

도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400) 및 이를 포함하는 무인 전기차 충전장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 일 실시예는 충전 제어본체부(100), 충전 제어본체부(100)에 연결되며 전기차(1)의 충전용 단자(1a)와 결합하여 전기차(1)의 배터리를 충전시키는 충전기(200), 충전기(200)와 충전 제어본체부(100)를 연결하여 충전기(200)로 전력을 공급하는 충전용 케이블(300), 충전 제어본체부(100)에 거치된 충전기(200)를 잡아 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 결합시키는 전기차 충전용 로봇(400)을 포함한다.

충전 제어본체부(100)는 충전량 시간, 충전량 등을 표시하는 표시부를 구비하고 전기차(1)의 충전을 제어하는 충전 스테이션으로 공지의 장치로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

그리고, 전기차 충전용 로봇(400)은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 실시예를 포함한다.

한편, 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예는 로봇 본체부(10), 로봇 본체부(10)를 이동시키는 로봇 이동부(20)를 포함한다.

로봇 이동부(20)는 천장 측, 즉, 충전소의 상부 측에 설치되어 로봇 본체부(10)를 충전 제어본체부(100)에서 전기차(1) 측으로 이동시켜 로봇 본체부(10)에 의해 파지되는 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 결합시킨다.

로봇 이동부(20)는 충전소의 천장 측에 장착되어 설치될 수 있고, 이외에도 수직으로 세워진 지지체 등에 장착되어 설치되는 것을 일 예로 하며, 도시되지 않았지만 충전소의 지면에 설치될 수도 있음을 밝혀둔다.

로봇 이동부(20)는 로봇 본체부(10)를 X축 방향으로 이동시키는 제1로봇 직선 이동부(21), 로봇 본체부(10)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2로봇 직선 이동부(22)를 포함할 수 있다.

제2로봇 직선 이동부(22)는 제1로봇 직선 이동부(21)를 Y축 방향으로 이동시키는 것을 일 예로 하고, 로봇 본체부(10)는 제1로봇 직선 이동부(21)에 의해 X축 방향으로 이동되고 제1로봇 직선 이동부(21)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2로봇 직선 이동부(22)에 의해 Y축 방향으로 이동될 수 있다.

제1로봇 직선 이동부(21)는 로봇 본체부(10)를 충전 제어본체부(100)와 전기차(1)의 사이를 전, 후 이동시키는 것을 일 예로 하고, 제2로봇 직선 이동부(22)는 로봇 본체부(10)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시키며, 제1로봇 직선 이동부(21)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시켜 로봇 본체부(10)가 전기차(1)의 길이 방향으로 이동될 수 있게 한다.

로봇 본체부(10)는 로봇 이동부(20)에 의해 전, 후 이동되고, 좌, 우 이동되어 충전기 파지부(30)로 잡은 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 결합시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예는 로봇 본체부(10)를 상, 하 이동시키는 로봇 승하강부(50)를 더 포함한다.

로봇 승하강부(50)는 로봇 본체부(10)를 승하강시켜 충전기 파지부(30)로 잡은 충전기(200)의 높이를 조절하여 충전기(200)의 높이가 충전대상인 전기차(1)의 충전용 단자(1a)의 높이에 일치되게 한다.

로봇 승하강부(50)는 유압 실린더인 것을 일 예로 하고, 이외에도 볼스크류 방식의 리니어 액추에이터, 랙기어와 랙기어에 맞물려 모터에 의해 회전되는 피니언 기어를 포함하여 모터의 회전력을 직선 이동으로 변환하는 랙과 피니언 구조체 등 공지의 승하강 기기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

로봇 본체부(10)에는 전기차(1)의 충전용 단자(1a)와 접속되어 전기차(1)의 배터리를 충전하는 충전기(200)를 잡는 충전기 파지부(30)가 구비되고, 충전기(200)와 충전 제어본체부(100)를 연결하는 충전용 케이블(300)을 잡는 케이블 파지부(40)가 구비된다.

충전기 파지부(30)는 전기차(1)의 충전용 단자(1a)와 결합되는 충전기(200)를 잡고, 케이블 파지부(40)는 충전기(200)와 연결된 충전용 케이블(300)을 잡는다.

이에 로봇 본체부(10)가 로봇 이동부(20)에 의해 이동 중에 충전용 케이블(300)의 흔들림으로 인해 장력이 변화에 영향을 받지 않게 된다.

더 상세하게 로봇 본체부(10)는 로봇 이동부(20)에 장착되고, 케이블 파지부(40)가 연결되는 제1로봇 몸체부(11), 충전기 파지부(30)가 장착되는 제2로봇 몸체부(12), 제1로봇 몸체부(11)와 제2로봇 몸체부(12)의 사이에 위치되어 충전기 파지부(30)에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)센서부(13)를 포함한다.

힘토크(F/T)센서부(13)는 충전기 파지부(30)가 충전기(200)를 잡은 상태에서 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 결합시킬 때 로봇 본체부(10)로 전달되는 토크와 힘을 감지하여 충전기(200)가 적당한 힘으로 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합될 수 있도록 한다.

힘토크(F/T)센서부(13)는 로봇의 작동 시 로봇에게 전달되는 힘과 토크를 감지할 수 있는 공지의 6축 힘·토크센서로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예는 힘토크(F/T)센서부(13)를 통해 측정되는 힘을 통해 힘 제어 기술을 사용하여 충전기(200)가 적당한 힘으로 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합될 수 있도록 한다.

즉, 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예는 충전기(200)와 전기차(1)의 충전용 단자(1a)가 접촉했을 때 발생하는 접촉력을 힘토크(F/T)센서부(13)로 측정하고 측정된 힘을 기반으로 로봇 본체부(10)가 움직이는 경로를 생성한다.

그런데, 충전용 케이블(300)은 고속 및 대용량 충전을 지원하기 위해 두껍고 무거운 중량을 가지며, 로봇 본체부(10)가 충전기(200)를 충전기 파지부(30)로 잡고 이동하는 경우 충전용 케이블(300)의 장력이 힘토크(F/T)센서부(13)로 전달되고 이동 중 충전용 케이블(300)의 장력이 변화됨에 따라 힘토크(F/T)센서부(13)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 접촉되지 않더라도 마치 충전용 단자(1a)에 접촉한 것으로 오작동될 수 있다.

충전용 케이블(300)의 장력은 로봇 본체부(10)의 자세, 충전용 케이블(300)이 나오는 충전 제어본체부(100) 즉, 충전 스테이션의 위치, 충전용 케이블(300)의 재질 상태, 날씨 등의 환경적인 요인에 따라 일정하지 않게 된다.

이에 로봇 본체부(10)가 충전기(200)를 충전기 파지부(30)로 잡고 전기차(1)의 충전용 단자(1a)로 이동하는 중에 힘토크(F/T)센서부(13)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 접촉되지 않더라도 마치 충전용 단자(1a)에 접촉한 것으로 오작동될 수 있다.

본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예는 케이블 파지부(40)를 제1로봇 몸체부(11)에 연결하는 연결 프레임부(60)를 더 포함한다.

케이블 파지부(40)는 연결 프레임부(60)를 통해 제1로봇 몸체부(11)에 연결되어 충전용 케이블(300)의 텐션에 의한 힘의 변화가 힘토크(F/T)센서부(13)로 전달되지 않게 한다.

본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 일 실시예는 제1로봇 몸체부(11)에 연결되는 케이블 파지부(40)가 충전용 케이블(300)을 잡아 충전용 케이블(300)의 장력 변화가 힘토크(F/T)센서부(13)로 감지되지 않게 함으로써 충전용 케이블(300)의 장력 변화에 따라 힘토크(F/T)센서부(13)의 오작동을 방지할 수 있고, 로봇 본체부(10)의 이동에 의해 충전기(200)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정위치로 정확하게 결합될 수 있다.

한편, 로봇 본체부(10)는 전기차(1)의 충전용 단자(1a)의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부(미도시)를 포함하여 로봇 이동부(20)의 이동에 의해 충전기 파지부(30)로 잡은 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합시킬 수 있게 한다.

단자 위치 감지부(미도시)는 전기차(1)의 외부를 스캔하는 것을 일 예로 하고, 로봇 이동부(20)의 작동을 제어하는 제어부는 단자 위치 감지부(미도시)에서 스캔된 영상을 분석하여 충전용 단자(1a)의 위치를 확인하고 검출하는 것을 일 예로 한다.

충전소의 주차 위치에서 주차된 전기차(1)의 충전용 단자(1a)의 위치를 확인하는 감지 구조는 공지의 무인 전기차 충전 구조에서 공지된 형태로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

도 3은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 다른 실시예를 도시한 개략도이고, 도 3을 참고하면 케이블 파지부(40)는 로봇 본체부(10)와 분리되어 위치되고, 케이블 이동부(70)에 의해 별도로 이동되어 로봇 본체부(10)로 케이블의 장력변화가 전달되지 않게 할 수 있다.

로봇 본체부(10)는 충전기 파지부(30)에서 잡은 충전기(200)로부터 전달되는 힘을 측정할 수 있는 힘토크(F/T)센서부(13)를 포함하여 힘토크(F/T)센서부(13)를 통해 측정되는 힘을 통해 힘 제어 기술을 사용하여 충전기(200)가 적당한 힘으로 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합될 수 있도록 한다.

로봇 이동부(20)는 충전소의 상부 측에 설치되고, 케이블 이동부(70)는 충전소의 바닥면에 설치되는 것을 일 예로 한다.

케이블 이동부(70)는 충전소의 바닥면에 설치되어 로봇 이동부(20)에 의해 로봇 본체부(10)가 이동하여 충전기 파지부(30)로 충전 제어본체부(100)에 거치된 충전기(200)를 잡을 때 케이블 파지부(40)를 충전 제어본체부(100) 측으로 이동시켜 케이블 파지부(40)가 충전용 케이블(300)을 잡을 수 있게 한다.

또한, 케이블 이동부(70)는 충전기(200)를 잡은 로봇 본체부(10)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)부로 이동할 때 함께 케이블 파지부(40)를 함께 이동시켜 충전기(200)의 이동 중 충전용 케이블(300)의 위치가 안정적으로 지지될 수 있게 한다.

케이블 이동부(70)는 케이블 파지부(40)를 X축 방향으로 이동시키는 제1케이블 직선 이동부(71), 케이블 파지부(40)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2케이블 직선 이동부(72)를 포함할 수 있다.

제2케이블 직선 이동부(72)는 제1케이블 직선 이동부(71)를 Y축 방향으로 이동시키는 것을 일 예로 하고, 케이블 파지부(40)는 제1케이블 직선 이동부(71)에 의해 X축 방향으로 이동되고 제1케이블 직선 이동부(71)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2케이블 직선 이동부(72)에 의해 Y축 방향으로 이동될 수 있다.

제1케이블 직선 이동부(71)는 케이블 파지부(40)를 충전 제어본체부(100)와 전기차(1)의 사이를 전, 후 이동시키는 것을 일 예로 하고, 제2케이블 직선 이동부(72)는 케이블 파지부(40)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시키며, 제1케이블 직선 이동부(71)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시켜 로봇 본체부(10)가 전기차(1)의 길이 방향으로 이동될 수 있게 한다.

케이블 파지부(40)는 케이블 이동부(70)에 의해 전, 후 이동되고, 좌, 우 이동되어 충전기 파지부(30)로 잡은 충전기(200)를 잡은 로봇 본체부(10)와 동일한 이동 경로로 이동될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)에서 충전기 파지부(30)의 일 실시예를 도시한 평면도이고, 도 4를 참고하여 충전기 파지부(30)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

도 4의 (a)를 참고하면 충전기 파지부(30)는 파지 몸체부(31), 파지 몸체부(31)의 양 측에서 모터의 작동에 의해 회전되는 제1회전 지그부재(32)와 제2회전 지그부재(33)를 포함하여 제1회전 지그부재(32)와 제2회전 지그부재(33)로 충전기(200)를 잡을 수 있다.

제1회전 지그부재(32)와 제2회전 지그부재(33)는 각각 모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 충전기(200)를 잡거나 놓을 수 있다.

제1회전 지그부재(32)의 내측면과 제2회전 지그부재(33)의 내측면에는 각각 탄성 패드가 위치되어 충전기(200)를 잡을 때 충전기(200)에 손상이 발생되는 것을 방지하고, 이동 중 외부 충격을 흡수하여 충전기(200)를 안정적으로 잡을 수 있다.

도 4의 (b)를 참고하면 충전기 파지부(30)는 파지 몸체부(31), 파지 몸체부(31)에 이동 가능하게 위치되는 제1이동 지그부재(34)와 제2이동 지그부재(35), 제1이동 지그부재(34)와 제2이동 지그부재(35)를 서로 마주보는 방향으로 이동시키거나 서로 멀어지게 이동시키는 지그 이동부(36)를 포함할 수 있다.

지그 이동부(36)는 제1이동 지그부재(34)와 제2이동 지그부재(35)를 관통하여 나사결합되되 서로 반대방향으로 나사결합되는 지그 이동용 스크류(36a), 지그 이동용 스크류(36a)를 회전시키는 파지용 회전모터(36b)를 포함할 수 있다.

제1이동 지그부재(34)와 제2이동 지그부재(35)는 지그 이동용 스크류(36a)에 서로 반대 방향으로 나사 결합되어 지그 이동용 스크류(36a)의 회전 방향에 따라 서로 마주보는 방향으로 이동하거나 서로 반대 방향으로 이동하여 간격이 좁아지거나 간격이 벌어지면서 충전기(200)를 잡거나 놓을 수 있다.

제1이동 지그부재(34)의 내측면과 제2이동 지그부재(35)의 내측면에는 각각 탄성 패드가 위치되어 충전기(200)를 잡을 때 충전기(200)에 손상이 발생되는 것을 방지하고, 이동 중 외부 충격을 흡수하여 충전기(200)를 안정적으로 잡을 수 있다.

충전기 파지부(30)는 이외에도 충전기(200)를 잡을 수 있는 공지의 전동 파지 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

도 5는 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)에서 케이블 파지부(40)의 일 실시예를 도시한 평면도이고, 도 5를 참고하여 케이블 파지부(40)의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

도 5의 (a)를 참고하면 케이블 파지부(40)는 지그 몸체부(41)의 일 측에서 모터의 작동에 의해 회전되는 케이블용 회전 지그부재(42)를 포함하고, 케이블용 회전 지그부재(42)를 회전시켜 지그 몸체부(41)의 사이에서 충전용 케이블(300)을 잡을 수 있다.

케이블용 회전 지그부재(42)는 반원형으로 휘어진 형태로 내부에 충전용 케이블(300)의 일부분이 삽입될 수 있는 형태를 가지는 것을 일 예로 하고, 내측면에 탄성 패드가 위치되어 케이블을 잡을 때 케이블에 손상이 발생되는 것을 방지하고 이동 중 외부 충격을 흡수하여 케이블을 안정적으로 잡을 수 있다.

케이블용 회전 지급재는 모터에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 케이블을 잡거나 놓을 수 있다.

도 5의 (b)를 참고하면 케이블 파지부(40)는 지그 몸체부(41), 지그 몸체부(41)에 이동 가능하게 위치되는 제1케이블용 지그부재(43)와 제2케이블용 지그부재(44), 제1케이블용 지그부재(43)와 제2케이블용 지그부재(44)를 서로 마주보는 방향으로 이동시키거나 서로 멀어지게 이동시키는 케이블 지그 이동부(45)를 포함할 수 있다.

케이블 지그 이동부(45)는 제1케이블용 지그부재(43)와 제2케이블용 지그부재(44)를 관통하여 나사결합되되 서로 반대방향으로 나사결합되는 파지용 스크류(45a), 파지용 스크류(45a)를 회전시키는 스크류 회전모터(45b)를 포함할 수 있다.

제1케이블용 지그부재(43)와 제2케이블용 지그부재(44)는 파지용 스크류(45a)에 서로 반대 방향으로 나사 결합되어 파지용 스크류(45a)의 회전 방향에 따라 서로 마주보는 방향으로 이동하거나 서로 반대 방향으로 이동하여 간격이 좁아지거나 간격이 벌어지면서 충전용 케이블(300)을 잡거나 놓을 수 있다.

제1케이블용 지그부재(43)의 내측면과 제2케이블용 지그부재(44)의 내측면에는 각각 탄성 패드가 위치되어 충전용 케이블(300)을 잡을 때 충전용 케이블(300)에 손상이 발생되는 것을 방지하고, 충전용 케이블(300)의 이동 중 외부 충격을 흡수하여 충전용 케이블(300)을 안정적으로 잡을 수 있다.

케이블 파지부(40)는 이외에도 충전용 케이블(300)을 잡을 수 있는 공지의 전동 파지 구조로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

도 6은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 또 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 6을 참고하여 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)의 또 다른 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

충전기 파지부(30)는 제2로봇 몸체부(12)의 하단부에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결되는 충전기 파지용 암부(30a), 충전기 파지용 암부(30a)를 상, 하 방향으로 회전시키는 제1충전기 파지용 암회전부(30b)를 포함할 수 있다.

또한, 충전기 파지용 암부(30a)는 충전기 파지부(30)를 암의 축방향을 중심으로 회전시키는 제1암 축방향 회전부(30c)를 포함할 수 있다.

또한, 제2로봇 몸체부(12)는 충전기 파지용 암부(30a)를 수직 회전축을 중심으로 회전시키는 제2충전기 파지용 암회전부(30d)를 포함할 수 있다.

충전기 파지부(30)는 제1충전기 파지용 암회전부(30b)의 작동에 의해 상, 하 방향으로 회전되고, 제2충전기 파지용 암회전부(30d)의 작동을 통해 좌, 우 방향으로 회전될 수 있다.

그리고, 충전기 파지부(30)는 제1암 축방향 회전부(30c)로 충전기 파지용 암부(30a)의 축방향을 중심으로 회전될 수 있다.

충전기 파지부(30)는 충전기 파지용 암부(30a)를 기준으로 X축, Y축, Z축 방향으로 회전이 가능하여 충전기(200)의 거치 상태에 따라 충전기(200)를 기설정된 위치로 정확하고 안정적으로 파지할 수 있다.

또한, 충전기 파지부(30)는 충전기 파지용 암부(30a)를 기준으로 X축, Y축, Z축 방향으로 회전이 가능하여 충전기(200)를 파지한 후 전기차의 충전용 단자(1a)의 위치에 맞게 충전기(200)의 결합위치를 조절하여 충전기(200)를 충전용 단자(1a)에 정확한 위치에 결합시킬 수 있다.

또한, 케이블 파지부(40)는 연결 프레임부(60)의 단부 측에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결되는 케이블 파지용 암부(40a), 케이블 파지용 암부(40a)를 상, 하 방향으로 회전시키는 제1케이블 파지용 암회전부(40b)를 포함할 수 있다.

또한, 케이블 파지용 암부(40a)는 케이블 파지부(40)를 암의 축방향을 중심으로 회전시키는 제2암 축방향 회전부(40c)를 포함할 수 있다.

또한, 연결 프레임부(60)는 케이블 파지용 암부(40a)를 수직 회전축을 중심으로 회전시키는 제2케이블 파지용 암회전부(40d)를 포함할 수 있다.

케이블 파지부(40)는 제1케이블 파지용 암회전부(40b)의 작동에 의해 상, 하 방향으로 회전되고, 제2케이블 파지용 암회전부(40d)의 작동을 통해 좌, 우 방향으로 회전될 수 있다.

그리고, 케이블 파지부(40)는 제2암 축방향 회전부(40c)로 케이블 파지용 암부(40a)의 축방향을 중심으로 회전될 수 있다.

케이블 파지부(40)는 케이블 파지용 암부(40a)를 기준으로 X축, Y축, Z축 방향으로 회전이 가능하여 케이블의 거치 상태에 따라 케이블을 기설정된 위치로 정확하고 안정적으로 파지할 수 있다.

또한, 케이블 파지부(40)는 케이블 파지용 암부(40a)를 기준으로 X축, Y축, Z축 방향으로 회전이 가능하여 케이블을 파지한 후 충전기(200)가 충전용 파지부에 의해 잡혀져 이동할 때 충전기(200)의 위치에 따라 충전용 케이블(300)의 위치를 조절하여 충전용 케이블(300)이 주변 구조물에 걸리는 등의 사고를 방지하고, 충전용 케이블(300)이 전기차에 부딪쳐 전기차의 차체에 스크래치 등의 흠을 발생시키는 사고를 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이고, 도 7을 참고하여 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예는 충전 제어본체부(100), 충전 제어본체부(100)에 연결되며 전기차(1)의 충전용 단자(1a)와 결합하여 전기차(1)의 배터리를 충전시키는 충전기(200), 충전기(200)와 충전 제어본체부(100)를 연결하여 충전기(200)로 전력을 공급하는 충전용 케이블(300), 충전기(200)와 충전용 케이블(300)이 고정되는 충전기 고정용 몸체부(500), 충전기 고정용 몸체부(500)와 분리 가능하게 결합되는 승하강 이동 몸체부(600), 승하강 이동 몸체부(600)를 상, 하 이동하는 충전기 승하강부(700), 충전기 승하강부(700)를 이동시켜 충전기(200)를 전기차(1)의 충전단자에 결합시키는 충전기 이동부(800)를 포함할 수 있다.

충전기 고정용 몸체부(500)는 충전기(200)가 일단부 측에 고정되는 충전기 고정암부(510), 충전용 케이블(300)이 일단부 측에 고정되는 케이블 고정암부(520), 승하강 이동 몸체부(600)와 분리 가능하게 결합되며 케이블 고정암부(520)의 타단부 측이 고정되는 결합용 몸체부(530), 결합용 몸체부(530)의 하부 측에 위치되고, 충전기 고정암부(510)의 타단부 측이 고정되는 힘 감지용 몸체부(540), 결합용 몸체부(530)와 힘 감지용 몸체부(540)의 사이에 위치되어 충전기 고정암부(510)에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)감지부(550)를 포함한다.

승하강 이동 몸체부(600)는 충전기 승하강부(700)에 의해 상, 하 이동되어 결합용 몸체부(530)와 결합되고, 충전기 이동부(800)를 통해 이동되어 충전기 고정용 몸체부(500)에 고정된 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)로 이동시켜 결합시킬 수 있다.

충전기 이동부(800)는 승하강 이동 몸체부(600)를 X축 방향으로 이동시키는 제1이동몸체 직선 이동부(810), 승하강 이동 몸체부(600)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2이동몸체 직선 이동부(820)를 포함할 수 있다.

제2이동몸체 직선 이동부(820)는 제1이동몸체 직선 이동부(810)를 Y축 방향으로 이동시키는 것을 일 예로 하고, 충전기 고정용 몸체부(500)는 제1이동몸체 직선 이동부(810)에 의해 X축 방향으로 이동되고 제1이동몸체 직선 이동부(810)를 Y축 방향으로 이동시키는 제2이동몸체 직선 이동부(820)에 의해 Y축 방향으로 이동될 수 있다.

제1이동몸체 직선 이동부(810)는 충전기 고정용 몸체부(500)를 충전 제어본체부(100)와 전기차(1)의 사이를 전, 후 이동시키는 것을 일 예로 하고, 제2이동몸체 직선 이동부(820)는 충전기 고정용 몸체부(500)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시키며, 제1이동몸체 직선 이동부(810)를 전기차(1)의 길이 방향으로 이동시켜 충전기 고정용 몸체부(500)가 전기차(1)의 길이 방향으로 이동될 수 있게 한다.

충전기 고정용 몸체부(500)는 충전기 이동부(800)에 의해 전, 후 이동되고, 좌, 우 이동되어 충전기 고정암부(510)에 고정된 충전기를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 결합시킬 수 있다.

충전기 고정용 몸체부(500)는 전기차(1)의 충전용 단자(1a)의 위치를 확인하는 단자 위치 감지부(미도시)를 포함하여 충전기 이동부(800)의 이동에 의해 충전기 고정암부(510)에 고정된 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합시킬 수 있게 한다.

충전소의 주차 위치에서 주차된 전기차(1)의 충전용 단자(1a)의 위치를 확인하는 감지 구조는 공지의 무인 전기차(1) 충전 구조에서 공지된 형태로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

한편, 힘토크(F/T)감지부(550)는 충전기 고정암부(510)에 고정된 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 결합시킬 때 힘 감지용 몸체부(540)로 전달되는 토크와 힘을 감지하여 충전기(200)가 적당한 힘으로 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합될 수 있도록 한다.

힘토크(F/T)감지부(550)는 로봇의 작동 시 로봇에게 전달되는 힘과 토크를 감지할 수 있는 공지의 6축 힘·토크센서로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예는 힘토크(F/T)감지부(550)를 통해 측정되는 힘을 통해 힘 제어 기술을 사용하여 충전기(200)가 적당한 힘으로 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정확하게 결합될 수 있도록 한다.

즉, 본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예는 충전기(200)와 전기차(1)의 충전용 단자(1a)가 접촉했을 때 발생하는 접촉력을 힘토크(F/T)감지부(550)로 측정하고 측정된 힘을 기반으로 충전기 고정용 몸체부(500)가 움직이는 경로를 생성한다.

그런데, 충전용 케이블(300)은 고속 및 대용량 충전을 지원하기 위해 두껍고 무거운 중량을 가지며, 충전기 고정용 몸체부(500)가 충전기 고정암부(510)에 고정된 충전기(200)를 이동하는 경우 충전용 케이블(300)의 장력이 힘토크(F/T)감지부(550)로 전달되고 이동 중 충전용 케이블(300)의 장력이 변화됨에 따라 힘토크(F/T)감지부(550)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 접촉되지 않더라도 마치 충전용 단자(1a)에 접촉한 것으로 오작동될 수 있다.

또한, 충전용 케이블(300)의 장력은 로봇 본체부(10)의 자세, 충전용 케이블(300)이 나오는 충전 제어본체부(100) 즉, 충전 스테이션의 위치, 충전용 케이블(300)의 재질 상태, 날씨 등의 환경적인 요인에 따라 일정하지 않게 된다.

이에 충전기 고정용 몸체부(500)가 충전기 고정암부(510)에 고정된 충전기(200)를 전기차(1)의 충전용 단자(1a)로 이동하는 중에 힘토크(F/T)감지부(550)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 접촉되지 않더라도 마치 충전용 단자(1a)에 접촉한 것으로 오작동될 수 있다.

본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예는 충전용 케이블(300)이 고정된 케이블 고정암부(520)를 결합용 몸체부(530)에 고정시켜 충전용 케이블(300)의 텐션에 의한 힘의 변화가 힘토크(F/T)감지부(550)로 전달되지 않게 한다.

본 발명에 따른 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예는 결합용 몸체부(530)에 연결되는 케이블 고정암부(520)에 충전용 케이블(300)이 고정되어 충전 케이블의 장력 변화가 힘토크(F/T)감지부(550)로 감지되지 않게 함으로써 충전용 케이블(300)의 장력 변화에 따라 힘토크(F/T)감지부(550)의 오작동을 방지할 수 있고, 충전기 고정용 몸체부(500)의 이동에 의해 충전기(200)가 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 정위치로 정확하게 결합될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 전기차 충전용 로봇(400)을 포함하는 무인 전기차 충전장치의 다른 실시예에서 충전기 고정용 몸체부(500)와 승하강 이동 몸체부(600)의 결합 구조를 예시한 개략도이고, 도 8을 참고하면 승하강 이동 몸체부(600)는 양측에 직선 이동을 통해 돌출되는 제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)가 구비되고, 충전기 고정용 몸체부(500)는 승하강 이동 몸체부(600)가 삽입되는 몸체 삽입부(500a)가 상면에 개방되게 위치되고, 몸체 삽입부(500a)의 양 측면에 제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)가 삽입되는 제1핀 삽입부(500b)와 제2핀 삽입부(500c)가 위치된다.

제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)는 승하강 이동 몸체부(600) 내에 삽입되어 승하강 이동 몸체부(600)의 양측면으로 돌출되지 않게 위치되거나, 직선 이동을 통해 승하강 이동 몸체부(600)의 양 측면으로 돌출되게 위치될 수 있다.

승하강 이동 몸체부(600)는 제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)가 내부에 삽입되어 위치된 상태에서 충전기 승하강부(700)에 의해 하강되어 충전기 고정용 몸체부(500)의 몸체 삽입부(500a) 내로 삽입되고, 몸체 삽입부(500a) 내로 삽입된 상태에서 제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)가 양측면으로 돌출되게 위치됨으로써 제1핀 삽입부(500b)와 제2핀 삽입부(500c) 내로 삽입될 수 있다.

승하강 이동 몸체부(600)는 몸체 삽입부(500a) 내로 삽입된 상태에서 제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)가 양측면으로 돌출되어 제1핀 삽입부(500b)와 제2핀 삽입부(500c) 내로 각각 삽입됨으로써 충전기 고정용 몸체부(500)와 결합된 상태로 고정될 수 있다.

또한, 승하강 이동 몸체부(600)는 충전기 고정용 몸체부(500)와 결합된 상태에서 제1결합 핀부(610)와 제2결합 핀부(620)를 다시 원위치 즉, 내부로 삽입시킨 후 충전기 승하강부(700)에 의해 승강됨으로써 간단하게 충전기 고정용 몸체부(500)와 분리될 수 있다.

충전기 고정용 몸체부(500)와 승하강 이동 몸체부(600)의 결합 구조는 이외에도 전자석 구조 등 충전기 고정용 몸체부(500)와 승하강 이동 몸체부(600)를 분리 가능하게 결합시키는 공지의 결합구조 또는 도킹 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

본 발명은 충전용 케이블(300)부와 충전기(200)를 함께 잡고 이동하여 전기차(1)의 충전용 단자(1a)에 충전기(200)를 정확한 위치로 접속시킬 수 있고, 충전기(200)의 접속 시 오작동을 방지하며 전기차(1) 충전 시 편의성을 증대시키고, 시간을 단축시킬 수 있으며, 효율적인 충전소 관리가 가능하다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

10 : 로봇 본체부 11 : 제1로봇 몸체부
12 : 제2로봇 몸체부 13 : 힘토크(F/T)센서부
20 : 로봇 이동부 21 : 제1로봇 직선 이동부
22 : 제2로봇 직선 이동부 30 : 충전기 파지부
30a : 충전기 파지용 암부 30b : 제1충전기 파지용 암회전부
30c : 제1암 축방향 회전부 30d : 제2충전기 파지용 암회전부
31 : 파지 몸체부 32 : 제1회전 지그부재
33 : 제2회전 지그부재 34 : 제1이동 지그부재
35 : 제2이동 지그부재 36 : 지그 이동부
36a : 지그 이동용 스크류 36b : 파지용 회전모터
40 : 케이블 파지부 40a : 케이블 파지용 암부
40b : 제1케이블 파지용 암회전부 40c : 제2암 축방향 회전부
40d : 제2케이블 파지용 암회전부 41 : 지그 몸체부
42 : 케이블용 회전 지그부재 43 : 제1케이블용 지그부재
44 : 제2케이블용 지그부재 45 : 케이블 지그 이동부
45a : 파지용 스크류 45b : 스크류 회전모터
50 : 로봇 승하강부 60 : 연결 프레임부
70 : 케이블 이동부 71 : 제1케이블 직선 이동부
72 : 제2케이블 직선 이동부
100 : 충전 제어본체부 200 : 충전기
300 : 충전용 케이블 400 : 전기차 충전용 로봇
500 : 충전기 고정용 몸체부 500a : 몸체 삽입부
500b : 제1핀 삽입부 500c : 제2핀 삽입부
510 : 충전기 고정암부 520 : 케이블 고정암부
530 : 결합용 몸체부 540 : 힘 감지용 몸체부
550 : 힘토크(F/T)감지부 600 : 승하강 이동 몸체부
610 : 제1결합 핀부 620 : 제2결합 핀부
700 : 충전기 승하강부 800 : 충전기 이동부
810 : 제1이동몸체 직선 이동부 820 : 제2이동몸체 직선 이동부

Claims

로봇 본체부;
상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부;
상기 로봇 본체부에 구비되며 전기차의 충전단자와 접속되는 충전기를 잡는 충전기 파지부; 및
상기 로봇 본체부에 구비되며 상기 충전기를 충전 제어본체와 연결하는 충전용 케이블을 잡는 케이블 파지부를 포함하며,
상기 로봇 본체부는 상기 충전기 파지부에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 로봇 본체부는,
상기 로봇 이동부에 장착되고, 상기 케이블 파지부가 연결되는 제1로봇 몸체부; 및
상기 충전기 파지부가 장착되는 제2로봇 몸체부를 포함하며,
상기 힘토크(F/T)센서부는 상기 제1로봇 몸체부와 상기 제2로봇 몸체부의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 2에 있어서,
상기 케이블 파지부를 상기 제1로봇 몸체부에 연결하는 연결 프레임부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 로봇 이동부는,
상기 로봇 본체부를 X축 방향으로 이동시키는 제1로봇 직선 이동부; 및
상기 로봇 본체부를 Y축 방향으로 이동시키는 제2로봇 직선 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 1에 있어서,
상기 로봇 본체부를 상, 하 이동시키는 로봇 승하강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 2에 있어서,
상기 충전기 파지부는,
상기 제2로봇 몸체부의 하단부에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결되는 충전기 파지용 암부; 및
상기 충전기 파지용 암부를 상, 하 방향으로 회전시키는 제1충전기 파지용 암회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 6에 있어서,
상기 충전기 파지용 암부는 상기 충전기 파지부를 암의 축방향을 중심으로 회전시키는 제1암 축방향 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 7에 있어서,
상기 제2로봇 몸체부는 상기 충전기 파지용 암부를 수직 회전축을 중심으로 회전시키는 제2충전기 파지용 암회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 3에 있어서,
상기 케이블 파지부는,
상기 연결 프레임부의 단부 측에 상, 하 방향으로 회전 가능하게 연결되는 케이블 파지용 암부; 및
상기 케이블 파지용 암부를 상, 하 방향으로 회전시키는 제1케이블 파지용 암회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 9에 있어서,
상기 케이블 파지용 암부는 상기 케이블 파지부를 암의 축방향을 중심으로 회전시키는 제2암 축방향 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 10에 있어서,
상기 연결 프레임부는 상기 케이블 파지용 암부를 수직 회전축을 중심으로 회전시키는 제2케이블 파지용 암회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
로봇 본체부;
상기 로봇 본체부를 이동시키는 로봇 이동부;
상기 로봇 본체부에 구비되며 전기차의 충전단자와 접속되는 충전기를 잡는 충전기 파지부;
상기 충전기를 충전 제어본체와 연결하는 충전용 케이블을 잡는 케이블 파지부; 및
상기 케이블 파지부를 상기 로봇 본체부의 이동 방향으로 이동시키는 케이블 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 12에 있어서,
상기 로봇 본체부는 충전기 파지부에서 잡은 충전기로부터 전달되는 힘을 측정할 수 있는 힘토크(F/T)센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
청구항 12에 있어서,
상기 케이블 이동부는,
상기 케이블 파지부를 X축 방향으로 이동시키는 제1케이블 직선 이동부; 및
상기 케이블 파지부를 Y축 방향으로 이동시키는 제2케이블 직선 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전용 로봇.
충전 제어본체부;
상기 충전 제어본체부에 연결되며 전기차의 충전용 단자와 결합하여 전기차의 배터리를 충전시키는 충전기;
상기 충전기와 상기 충전 제어본체부를 연결하여 상기 충전기로 전력을 공급하는 충전용 케이블; 및
상기 충전 제어본체부에 거치된 상기 충전기를 잡아 전기차의 충전용 단자에 결합시키는 전기차 충전용 로봇을 포함하며,
상기 전기차 충전용 로봇은 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항의 전기차 충전용 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 전기차 충전장치.
충전 제어본체부;
상기 충전 제어본체부에 연결되며 전기차의 충전용 단자와 결합하여 전기차의 배터리를 충전시키는 충전기;
상기 충전기와 상기 충전 제어본체부를 연결하여 충전기로 전력을 공급하는 충전용 케이블;
상기 충전기와 상기 충전용 케이블이 고정되는 충전기 고정용 몸체부;
상기 충전기 고정용 몸체부와 분리 가능하게 결합되는 승하강 이동 몸체부;
상기 승하강 이동 몸체부를 상, 하 이동하는 충전기 승하강부; 및
상기 충전기 승하강부를 이동시켜 상기 충전기를 전기차의 충전단자에 결합시키는 충전기 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 전기차 충전장치.
청구항 16에 있어서,
상기 충전기 고정용 몸체부는,
상기 충전기가 일단부 측에 고정되는 충전기 고정암부;
상기 충전용 케이블이 일단부 측에 고정되는 케이블 고정암부;
상기 승하강 이동 몸체부와 분리 가능하게 결합되며 상기 케이블 고정암부의 타단부 측이 고정되는 결합용 몸체부;
상기 결합용 몸체부의 하부 측에 위치되고, 상기 충전기 고정암부의 타단부 측이 고정되는 힘 감지용 몸체부; 및
상기 결합용 몸체부와 상기 힘 감지용 몸체부의 사이에 위치되어 상기 충전기 고정암부에서 발생되는 힘을 감지하는 힘토크(F/T)감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 전기차 충전장치.
청구항 16에 있어서,
상기 충전기 이동부는,
상기 승하강 이동 몸체부를 X축 방향으로 이동시키는 제1이동몸체 직선 이동부; 및
상기 승하강 이동 몸체부를 Y축 방향으로 이동시키는 제2이동몸체 직선 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 전기차 충전장치.