KR970006226B1 - Automatic battery charger for electrical vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명의 자동충전장치를 개략적으로 예시한 정면도.1 is a front view schematically illustrating the automatic charging device of the present invention.
제2도는 제1도의 측면도.2 is a side view of FIG.
제3도는 제1도의 발신용 충전장치의 상세단면도.3 is a detailed cross-sectional view of the charging device for transmitting power of FIG.
제4도는 제3도의 측면 상세단면도.4 is a detailed cross-sectional side view of FIG.
본 발명은 무인운반자 또는 전동지게차에 적합하게 이루어진 자동충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일장궤도로 주행되는 무인 운반차내에 설치된 정위치 자기센서에 의해 플로어에 설치된 정위치 자기 마그네트로부터 발생되는 자계로 정위치(충전위치)에 도달하게 하고 플로어상에 설치되는 발신용 충전장치가 플로어로부터 돌출되지 않고 플로어보다 약간 아래쪽에 위치되게 하여 승강이 자유로운 수신용 충전장치에 의해 작업중 방전된 축전지에 전원을 충전시켜 축전지가 항상 만충전 상태를 유지할 수 있도록 하는 무인운반차의 자동충전장치이에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic charging device made suitable for an unmanned carrier or an electric forklift, and more particularly, a magnetic field generated from an on-site magnetic magnet installed on a floor by an in-position magnetic sensor installed in an unmanned transport vehicle traveling on a single track. The charging battery installed on the floor is positioned slightly below the floor without protruding from the floor to charge the battery discharged during operation by the receiving charging device that is free to move up and down. The present invention relates to an automatic charging device for an unmanned vehicle so that a battery can always be fully charged.
종래의 무인운반차 또는 반송차의 자동충전장치로는 한국 특허공보 94-389호(출원번호 91-10006호 91.6.17)와 일본 공개실용신안공보 소 61-104739호에 소개된 바 있다. 이들 고안의 특징은 전원공급 장치에 접속되며 플로어로부터 돌출된 발신용 충전장치와 무인운반차에 탑재된 축전지를 충전시키도록 무인분차의 하부면에 탄력적으로 돌출설치된 수신용 충전장치로 구성되어 상기 무인운반차가 일정궤도를 주행할 때마다 간헐적으로 수신용 충전장치가 발신용 충전장치에 접속되어 상기 무인운반차에 탑재된 축전지를 충전시켜 항상 만충전 상태를 유지할 수 있게 한 것이다. 상기와 같이 설명된 종래의 자동충전장치에 있어 무인운반차의 하부면에 설치된 수신용 충전장치와 플로어에 설치된 발신용 충전장치의 전극 자체가 서로 돌출된 형태를 취하고 있다. 이와 같이 돌출된 전극은 무인운반차 및 지게차의 주행중 또는 충전작업중 각각의 전극에 작업자 또는 이동이 가능한 공장시설물 등이 접촉될 경우 장애요인이 되어 안전사고를 사전에 방지할 수 없었다. 또한 서로의 전극 자체가 극히 작은 충전장치로 되어 있으므로 무인운반차를 정확한 충전위치에서 정지시키지 않으면 서로의 전극을 전기적으로 접촉시키기가 어려울 뿐 아니라 세팅시가이 장시간 소요되어 충전능률이 크게 저하되는 문제점이 있는 것이다.As a conventional unmanned transport vehicle or automatic charging device for a carrier vehicle was introduced in Korean Patent Publication No. 94-389 (Application No. 91-10006 91.6.17) and Japanese Utility Model Publication No. 61-104739. The features of these designs include an unmanned charging device which is connected to a power supply and consists of an outgoing charging device protruding from the floor and a receiving charging device elastically protrudingly installed on the lower surface of the unmanned vehicle to charge the battery mounted in the unmanned vehicle. Receiving charging device is intermittently connected to the outgoing charging device whenever the vehicle travels in a constant track so as to charge the battery mounted in the unmanned transport vehicle to maintain a full charge state at all times. In the conventional automatic charging device described above, the electrodes of the receiving charging device installed on the lower surface of the unmanned vehicle and the transmitting charging device installed on the floor protrude from each other. The protruding electrode is an obstacle when a worker or a movable factory facility comes into contact with each electrode during driving or charging operation of an unmanned transport vehicle and a forklift, and thus cannot prevent a safety accident in advance. In addition, since the electrodes themselves are extremely small charging devices, it is difficult to make the electrodes contact each other electrically unless the unmanned vehicle is stopped at the correct charging position. will be.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 연구개발된 것으로, 무인운반차가 충전위치에 정확히 위치하도록 무인운반차와 플로어에 정위치 자기센서와 정위치 자기마네트를 각각 설치하고 플로어에 노출되게 매설된 발신용 충전장치에 무인운반차에 설치되어 승강 가능하게 형성된 수신용 충전장치 접속되어 충전되게 하며, 각각의 수신, 발신용 충전장치가 외부로 돌출되지 않게하여 이동시에 작업자나 공장시설물 등에 부딪칠 염려가 없어 안전사고의 등의 발생을 사전에 방지할 수 있게 하고, 또 수신, 발신용 충전장치가 돌출되지 않기 때문에 이들 부품을 파손으로부터 보호할 수 있도록 하는 무인운반차의 자동충전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been researched and developed in order to solve the problems of the prior art as described above, and installed the in-position magnetic sensor and the in-position magnetic magnet on the unmanned vehicle and the floor so that the unmanned vehicle is accurately positioned at the charging position, and the floor, respectively. It is installed in an unmanned transport vehicle embedded in an outgoing charging device which is exposed to the outside, and is connected to a receiving charging device formed to be lifted and charged. It is possible to prevent the occurrence of a safety accident in advance because there is no fear of hitting the facilities, and the automatic charging of the unmanned transportation vehicle that protects these parts from damage since the charging device for receiving and transmitting does not protrude. The purpose is to provide a device.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 일정궤도로 주행되는 무인운반차에 정위치 자기센서를 설치하고 플로어에 정위치 자기마그네트를 매설하여 상기 정위치 자기마그네트의 자계에 의해 무인운반차가 정위치(충전위치)에 도달되게 하고, 전원공그방치와 접속되며 플로어상에 설치되는 발신용 충전장치를 플로어의 상면으로부터 약간 아래에 이치되게 하되, 플러스(+), 마이너스(-)의 전극단자를 시소(seesaw)가능하게 하여 후술하는 수신용 충전장치의 전극단자와 접촉력을 증대하고, 무인운반차의 하부면에 설치되어 탑재된 축전지와 접속된 수신용 충전장치는 그 플러스(+), 마이너스(-)의 전극단자가 모터의 구동에 의해 승강 가능하게 하여 상기 발신용 충전장치와 접속되어 축전지의 충전이 이루어지게 한 것이다.The present invention for realizing the above object is to install a fixed position magnetic sensor in an unmanned vehicle running on a fixed track and embed a fixed position magnetic magnet on the floor, so that the unmanned transportation vehicle is fixed position by the magnetic field of the fixed magnetic magnet. To reach the charging position, and connect the outgoing charging device installed on the floor slightly below the upper surface of the floor, and the positive (+) and negative (-) electrode terminals It is possible to increase the contact force with the electrode terminal of the receiving charging device to be described later, and the receiving charging device connected to the battery mounted and mounted on the lower surface of the unmanned transportation vehicle has positive (+) and negative (-). The electrode terminal of the to enable the elevating by the drive of the motor is connected to the outgoing charging device to charge the storage battery.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 자동충전장치를 개략적으로 예시한 정면도이고, 제2도는 제1도의 측면도이며, 제3도는 제1도의 발신용 충전장치의 상세단면도이고, 제4도는 제3도의 측면 상세단면도이다.1 is a front view schematically illustrating the automatic charging device of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is a detailed cross-sectional view of the charging device for transmitting power of FIG. 1, and FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of FIG. to be.
제1도 내지 제4도에 도시되는 바와 같이 본 발명은 일정궤도로 주행하는 무인운반차(10)의 하부면 일측에 정위치 자기센서(12)를 형성하고 플로어(14)의 일측에 정위치 자기마그네트(16)를 형성하여 주행하는 무인운반차(10)가 충전을 위해 간헐적으로 이동시 자기마그네트(16)로부터 발생되는 자계에 의해 자기센서(12)가 이를 받아들어 무인운반차(10)가 충전위치에 정확히 도달되게 구성하고, 전원공급장치(18)과 전선(20)으로 접속되며 플로어(14)상에 노출되어 배설되는 신용 충전장치(30)가 플로어(14)의 상면으로 부터 약간 아래에 위치되게 하되, 플러스(+), 마이너스(-)의 전극단자(30a)(30b)를 시소가 능하게 형성하며, 무인운반차(10)의 하부면에 설치되어 탑재된 축전지(도시생략)와 접속되는 수신용 충전장치(40)는 그 플러스(+), 마이너스(-)의 전극단자(40a)(40b)가 모터(42)의 구동에 의해 승강 가능하게 하여 상기 발신용 충전장치(30)와 접속되어 충전이 이루어지게 구성한 것이다.As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the present invention forms an in-position magnetic sensor 12 on one side of the lower surface of the unmanned vehicle 10 traveling in a constant orbit and is positioned on one side of the floor 14. The magnetic sensor 12 receives the magnetic field generated by the magnetic magnet 16 when the unmanned transportation vehicle 10, which forms and runs the magnetic magnet 16, intermittently moves for charging. The credit charging device 30, which is configured to reach the charging position correctly and is connected to the power supply 18 and the electric wire 20 and exposed and disposed on the floor 14, is slightly lower from the top surface of the floor 14. And the positive (+), negative (-) electrode terminals (30a, 30b) to form a seesaw, and the storage battery (not shown) mounted on the lower surface of the unmanned vehicle 10 The receiving charging device 40 to be connected has its positive (+) and negative (-) electrode terminals 40a and 40b. Is configured to be lifted by the driving of the motor 42 and connected to the charging device 30 for charging.
상기의 발신용 충전장치(30)는 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이 플로어(14)에 일정 깊이로 형성되고 격벽이 형성된 2개소의 요홈(14a)(14b)에 상면 중앙에 구(32a)를 형성한 지지몸체(32)가 고정되고 지지몸체(32)의 양측에 스톱나사(34)가 조립되며, 상기 구(32a)에 시소편(36)이 조립되어 구(32a)에서 시소가능하게 하고 시소편(36)의 상부에 플러스(+), 마이너스(-)의 전극단자(30a)(30b)를 각각 고정나사(38)로 고정하며 상기 전극단자(30a)(30b)를 각각 고정나사(38)로 고정하며 상기 전극단자(30a)(30b)가 시소편(36)의 구멍(36a)과 지지몸체(32)의 구멍(32b)을 통해 전원공급장치(18)과 연결된 전선(20)을 연결하여 시소가능한 전극단자(30a)(30b)가 후술하는 수신용 충전장치(40)의 전극단자(40a)(40b)와의 접촉면적을 증대시키게 된다. 상기에서 스톱나사(34)는 시소편(36)의 전후 기울기를 제지하고 조절한다.The above-described charging device 30 for transmission is formed at the center of the upper surface in two grooves 14a and 14b formed at a predetermined depth on the floor 14 and having partition walls, as shown in FIGS. 3 and 4. The support body 32 which forms the support body 32 is fixed, and the stop screw 34 is assembled to both sides of the support body 32, and the seesaw piece 36 is assembled to the sphere 32a, It is possible to seesaw and fix the positive (+) and negative (-) electrode terminals 30a and 30b on the top of the seesaw piece 36 with fixing screws 38, respectively, and fix the electrode terminals 30a and 30b. Each of the electrode terminals 30a and 30b is fixed to the fixing screw 38 and connected to the power supply device 18 through the holes 36a of the seesaw piece 36 and the holes 32b of the support body 32. By connecting the wires 20, the seesaw electrode terminals 30a and 30b increase the contact area with the electrode terminals 40a and 40b of the receiving charging device 40 described later. In the above, the stop screw 34 restrains and adjusts the forward and backward inclination of the seesaw piece 36.
한편 앞서 기술한 수신용 충전장치(40)는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 정역회전이 가능한 모터(42)에 업/다운 승강기구(44)가 형성되고 그 단부에 형성된 지지편(46)의 하부 양측에 플러스(+), 마이너스(-)의 전극단자(40a)(40b)가 형성되어 상기 모터(42)의 구동에 따라 승강기구(44)와 연결된 지지편(46)이 승강 가능하게 되어 충전시에는 하강하여 수신용 충전장치(30)의 전극단자(30a)(30b)와 접속되고, 충전이 완료되면 모터(42)의 역동작에 의해 지지펀(46)이 상승하여 수신용 충전장치(30)가 무인운반차(10)의 하부면으로 돌출됨이 없이 매설되게 한 것이다.On the other hand, the above-described receiving charging device 40 is a support piece formed at the end of the up / down lifting mechanism 44 is formed on the motor 42 capable of forward and reverse rotation, as shown in FIGS. 1 and 2 Positive (+) and negative (-) electrode terminals 40a and 40b are formed on both lower sides of the 46 so that the support piece 46 connected to the elevating mechanism 44 according to the driving of the motor 42 is provided. It can be lifted and lowered during charging and connected to the electrode terminals 30a and 30b of the receiving charging device 30. When the charging is completed, the support fern 46 is raised by the reverse operation of the motor 42. Receiving charging device 30 is buried without protruding to the lower surface of the unmanned vehicle (10).
상기에서 업/다운 승강기구(44)의 구성은 랙과 피니언에 의해 모터(42)의 회전운동을 직선왕복운동으로 전환시켜 지지편(46)을 승강가능하게 할 수 있고, 또한 캠에 의해 지지펀(46)의 승강을 가능하게 할 수 있도록 구성된다.In the above configuration of the up / down lifting mechanism 44, the support piece 46 can be lifted and lowered by converting the rotational movement of the motor 42 into a linear reciprocating motion by the rack and pinion. It is configured to enable the raising and lowering of the fern 46.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.
일정궤도로 주행하는 무인운반차(10)가 작업을 하다가 무인운반차(10)에 탑재된 축전지의 충전을 위해 플로어(14)에 형성된 발신용 충전장치(30)측으로 진입하게 되면 플로어(14)에 매입된 자기마그네트(16)에서 발생되는 자계를 무인운반차(10)에 형성된 자기센서(12)가 감지하고 접근함에 따라 무인운반차(10)는 일시에 정지하여 충전위치에 정확히 도달되게 되며, 이와 동시에 자동세팅된 수신용 충전장치(40)의 모터(42)가 작동하여 무인운반차(10)가 수초간의 정지상태에서 지지편(46)이 하강하게 된다.When the unmanned transport vehicle 10 traveling in a fixed track is working and enters the outgoing charging device 30 formed on the floor 14 for charging the storage battery mounted in the unmanned transport vehicle 10, the floor 14. As the magnetic sensor 12 formed in the unmanned transport vehicle 10 detects and approaches the magnetic field generated by the magnetic magnet 16 embedded in the unmanned transport vehicle 10, the unmanned transport vehicle 10 is temporarily stopped to reach the charging position exactly. At the same time, the motor 42 of the receiving charging device 40 automatically set is operated so that the support piece 46 descends while the unmanned vehicle 10 is stopped for several seconds.
따라서 지지편(46)의 하부에 형성된 전극단자(40a)(40b)가 발신용 충전장치(30)의 전극단자(30a)(30b)에 접촉되어 전선(20)으로 연결된 전원공급장치(18)에 의해 작업중 방전된 축전지에 전원을 충전시키게 된다. 한편 상기의 수신용 충전장치(40)의 전극단자(40a)(40b)가 발신용 충전장치(30)의 전극단자(30a)(30b)에 접촉시 시소편(36)에 고정된 전극단자(30a)(30b)가 시소가능하게 되어 전극면의 접촉면적을 넓힐 수 있으며, 이같은 시소편(36)에 의한 전극의 접촉력으로 무인자동차(10)가 어떠한 기울기를 갖더라도 안정된 전원 접속을 이룰 수 있다.Therefore, the electrode terminals 40a and 40b formed on the lower side of the support piece 46 are in contact with the electrode terminals 30a and 30b of the charging device 30 for transmission and are connected to the electric wire 20 by the electric wire 20. By the power is charged to the discharged battery during operation. On the other hand, when the electrode terminals 40a and 40b of the receiving charging device 40 contact the electrode terminals 30a and 30b of the transmitting charging device 30, the electrode terminals fixed to the seesaw piece 36 30a) and 30b can be seesawed to widen the contact area of the electrode surface, and a stable power connection can be achieved even when the driverless vehicle 10 has any inclination due to the contact force of the electrode by the seesaw piece 36. .
상기와 같이 축전지의 충전이 완료되면 수신용 충전장치(40)는 모터(42)의 역회전에 의해 이와 연결된 승강기구(44)가 지지편(46)을 상승시켜 지지편(46)은 무인운반차(10)의 하부면으로부터 돌출되지 않고 완전히 매설되는 것이다.When the charging of the battery is completed as described above, the receiving charging device 40 has a lifting mechanism 44 connected thereto by the reverse rotation of the motor 42 to raise the support piece 46 so that the support piece 46 is unmanned. It is completely embedded without protruding from the lower surface of the vehicle 10.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 무인운반차의 자동충전장치에 의하면 시소가능한 시소편에 의하여 전극면의 접촉면적을 보다 확대시켜 안정된 전원 접속을 이룰 수 있는 이점과, 무인운반차와 플로어에 각각 형성된 수신, 발신용 충전장치가 돌출되지 않아 이들 장치들을 안전하게 보호할 수 있고 이동시 각종 시설물들과 부딪칠 염려가 없기 때문에 안전사고를 사전에 예방할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the automatic charging device of the unmanned vehicle of the present invention, the contact surface of the electrode surface is enlarged by the seesaw piece that can be used to achieve stable power connection, and are formed on the unmanned vehicle and the floor, respectively. Since the charging device for receiving and transmitting does not protrude, these devices can be safely protected, and there is no fear of bumping into various facilities when moving, so there is an advantage of preventing a safety accident in advance.
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