SE536036C2 - Förfarande för att byta batteri i batteridrivna fordon. - Google Patents

Description

536 035 organ bringas att avkänna batteriets läge, av att roboten bringas att förskjuta nämnda transportplan till ett förutbe- stämt läge relativt batteriet, där transportplanet är utdra- get, av att ett utdragningsorgan tillhörigt roboten bringas att fästas vid batteriet i nämnda utrymme och vilket skall bytas, av att batteriet dras ut ur nämnda utrymme medelst nämnda utdragningsorgan så att det vilar på transportplanet, av att roboten bringas medelst transportplanet och efterföl- jande transportörer att transportera batteriet till en ladd- ningsstation, av att roboten bringas medelst transportörer att transportera ett laddat batteri från ett lager av laddade batterier i roboten till nämnda transportplan, av att ett förskjutningsorgan tillhörigt roboten bringas att skjuta in batteriet i en förutbestämd position i nämnda utrymme och av att luckan bringas att stängas.

Nedan beskrivas uppfinningen närmare, delvis i samband med ett på bifogade ritningar visat utföringsexempel av uppfin- ningen, där - figur 1 visar en översiktlig perspektivvy av en anord- ning där uppfinningen tillämpas - figur 2 och 3 visar delar av ett fordon och ett batteri för att illustrera uppfinningen - figur 4 visar en del av en anordning för batteribyte och en del av ett fordon.

I figur l och 4 illustreras föreliggande förfarande för att byta batteri i batteridrivna fordon medelst en robot 1 för transport av ett batteri 2 från respektive till fordonet 3.

Enligt uppfinningen är fordonet 3 försett med ett horison- tellt liggande utrymme 4 för ett eller flera parallellt lig- gande batterier 2. Utrymmet 4 är placerat i fordonets nedre 536 036 del och mellan fordonets hjulaxlar. Utrymmet 4 är försett med en öppningsbar lucka 5. Roboten 1 är försedd med ett i en riktning 9 ut- och indragbart transportplan 6. Transportpla- net är företrädesvis av en typ där ett ändlöst band 7 drivs av rullar 8 innanför bandet, såsom illustreras i figur 4.

Alternativt kan transportplanet utgöras av en rullbana.

Transportplanet 6 är även förskjutbart i två inbördes vinkel- räta riktningar 10, 11 relativt nämnda riktning 9, såsom il- lustreras i figur 1. Transportplanet kan vara förskjutbart i sig eller alternativt genom att roboten 1 är förskjutbar re- lativt dess underrede 12. Det är föredraget att roboten också kan vridas kring sin egen axel såsom illustreras av pilarna 13, 14 i figur 1 för att om nödvändigt kompensera för att fordonet 3 står snett relativt roboten 1.

Enligt förfarandet bringas fordonet 3 att intaga en förutbe- stämd position relativt roboten 1, där nämnda transportplan 6 är placerat vid fordonets 3 nämnda lucka 5. Luckan 5 bringas därefter att öppnas, vilket kan ske medelst en drivanordning i fordonet eller manuellt.

Därefter bringas roboten 1 att medelst ett optiskt organ av- känna batteriets 2 läge i nämnda utrymme 4.

Enligt en föredragen utföringsform är nämnda optiska organ en scannande laser 15 monterad på roboten och riktad ut från ro- boten 1.

Alternativt är nämnda optiska organ 15 en videokamera 42 med tillhörande bildbehandlingsprogram. 535 035 När batteriets läge i utrymmet är avkänt bringas roboten 1 att förskjuta nämnda transportplan 6 till ett förutbestämt läge relativt batteriet, där transportplanet är utdraget.

Detta förutbestämda läge är nära fordonet och med transport- planets översida i höjd med nämnda utrymmes 4 nedre yta 16, såsom illustreras i figur 4.

Ett griporgan tillhörigt roboten bringas att fästas vid bat- teriet i nämnda utrymme 4 och vilket skall bytas.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar nämnda gripor- gan sugkoppar 17, 18 monterade på dragstänger 19, 20, vilka sugkoppar bringas att suga fast på batteriets mot roboten vända yta. Sugkopparna är på känt sätt anslutna till en vaku- umpump. Griporganet kan utformas pà ett annat lämpligt sätt, exempelvis med hakar eller gripklor, som fästs vid batteriet.

Därefter dras batteriet 2 ut ur nämnda utrymme 4 medelst nämnda griporgan, så att det vilar på transportplanet 6.

Roboten 1 bringas att medelst transportplanet 6 och efterföl- jande transportörer transportera batteriet till en laddnings- station 21. Efterföljande transportörer finns inuti en bälg 22 mellan roboten l och laddningsstationen 21. Laddningssta- tionen 21 innefattar även ett lager av laddade batterier.

Roboten 1 bringas att medelst nämnda transportörer transpor- tera ett laddat batteri från ett lager av laddade batterier till nämnda transportplan 6. Denna situation illustreras i figur 4.

Ett förskjutningsorgan tillhörigt roboten bringas därefter att skjuta in batteriet 2 i en förutbestämd position i nämnda utrymme 4, varefter luckan 5 bringas att stängas. 536 035 Enligt en föredragen utföringsform bringas roboten 1 att identifiera batteriet eller batterierna före uttagandet me- delst en avkänningsanordning. Därigenom säkerställs att ett batteri, som passar för fordonet insätts i fordonet.

Det är vidare föredraget att avkänningsanordningen är en scannande laser. Alternativt kan avkänningsanordningen vara en videokamera 42 med tillhörande bildbehandlingsprogram.

Härvid kan den redan nämnda scannande lasern användas för avkänningen. En identifikation av batteriet kan göras genom att en streckkod fästad på den yta av batteriet som vetter mot roboten scannas av.

Alternativt kan en RFID-transponder (Radio Frequency Identi- fication) vara fäst på batteriet, vilken avläses med en sän- dar-mottagaranordning i roboten.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar ovan nämnda förskjutningsorgan dragstänger, som utskjutes från roboten 1 för att därigenom föra in batteriet i nämnda utrymme. Lämpli- gen används härvid de redan beskrivna dragstängerna 19, 20 för att föra in batteriet i nämnda utrymme 4.

Enligt ett annat föredraget utförande har batteriet, eller vart och ett av batterierna, utspràng 23 - 26 eller hjul, som bringas att samverka med styrskenor 27, 28 placerade tvärs fordonets längdriktning nämnda utrymme 4 för att positionera batteriet i nämnda utrymme. Utsprången kan ha vilken lämplig form som helst liksom styrskenorna. Styrskenorna kan vara så anordnade att batteriet hänger i dessa i utrymmet 4. Batteri- et kan också vara försett med icke visade hjul på undersidan, 535 036 vilka är anordnade att rulla på utrymmets 4 botten under det att utspràngen samverkar med styrskenorna.

Det är föredraget att nämnda optiska organ 15 bringas att avkänna positionen för nämnda styrskenor 27, 28, samt posi- tionen för nämnda utsprång 23 - 26 eller hjul så att roboten kan ställa in transportplanets 6 position korrekt.

Som illustreras i figur 3 kan utsprången löpa efter hela batteriets 2 längd. Såsom visas i figurerna 2 och 3 kan det förefinnas ett flertal utsprång 32 - 41 med olika placering- ar. Syftet är att olika batterier skall kunna införas i ut- rymmet i beroende av tillgången på batterier i robotens lager av laddade batterier. Genom att roboten avläser identiteten hos ett batteri, som skall uttagas ur utrymmet kan roboten ur en databas över fordon och batteriegenskaper hämta informa- tion, om vilket batteri eller vilka batterier, som skulle kunna föras in i utrymmet 4 hos ett visst fordon. Detta ger en stor flexibilitet.

Den ovan beskrivna anordningen kan placeras helt ovanpå mar- ken, utan att grävning behövs. Vidare sitter enligt uppfin- ningen batterierna väl skyddade i ett medelst luckan 5 slutet utrymme. Vidare sker ett batteribyte helt automatiskt.

Ovan har ett antal utföringsformer beskrivits. Emellertid kan uppfinningen varieras vad avser detaljutformningar, såsom av- känningssystem, robotens utformning, etc., varför uppfinning- en inte skall anses begränsad till ovan angivna utföringsfor- mer utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angiv- nä. ram.

Claims (11)

10 20 25 30 535 036 Patentkrav

1. Förfarande för att byta batteri i batteridrivna fordon, innefattande en robot (l) för transport av ett batteri (2) från respektive till fordonet (3), där fordonet (3) är för- sett med ett horisontellt liggande utrymme (4) för ett eller flera parallellt liggande batterier (2) och där utrymmet (4) är försett med en öppningsbar lucka (5) samt där en trans- portanordning förefinns för att transportera ett batteri in i (4), är försedd med ett i en riktning (9) ut- och och ut ur nämnda utrymme att roboten (1) k ä n n e t e c k n a t a v, indragbart transportplan (6), av att transportplanet (6) även är förskjutbart i tvâ inbördes vinkelräta riktningar (lO,11) (9), intaga en förutbestämd position relativt roboten relativt nämnda riktning av att fordonet (3) bringas att (1), (6) är placerat vid fordonets nämnda där nämnda transportplan lucka, av att luckan bringas att öppnas, av att roboten me- delst ett optiskt organ (15) bringas att avkänna batteriets läge i utrymmet (4), av att roboten bringas att förskjuta nämnda transportplan (6) till ett förutbestämt läge relativt batteriet, där transportplanet är utdraget, av att ett ut- dragningsorgan (17-20) tillhörigt roboten bringas att fästas vid batteriet i nämnda utrymme, och vilket skall bytas, av att batteriet dras ut ur nämnda utrymme medelst nämnda ut- dragningsorgan så att det vilar pà transportplanet (6), av att roboten (1) bringas medelst transportplanet och efterföl- jande transportörer att transportera batteriet till en ladd- ningsstation (21), av att roboten (1) bringas medelst trans- portörer att transportera ett laddat batteri från ett lager (21) plan(6), av att ett förskjutningsorgan (17-20) tillhörigt av laddade batterier i roboten till nämnda transport- roboten bringas att skjuta in batteriet (2) i en förutbestämd 10 15 20 25 536 035 position i nämnda utrymme (4) och av att luckan (5) bringas att stängas.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v, att roboten (1) bringas att identifiera batteriet (2) eller batterierna före uttagandet medelst en avkänningsanordning (15).

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda optiska organ är en scannande laser (15).

4. Förfarande enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t a v, att avkänningsanordningen är en scannande laser (15).

5. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda optiska organ är en videokamera (42) med tillhörande bildbehandlingsprogram.

6. Förfarande enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t a v, (42) med att avkänningsanordningen är en videokamera tillhörande bildbehandlingsprogram.

7. Förfarande enligt krav 2, 3, 4, 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a t a v, att identifikation av batteriet (2) bringas att ske genom avläsande av en streckkod på batteriets mot roboten vända yta.

8. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda utdragningsorgan innefattar sugkoppar (17,l8) mon- terade på dragstänger (l9,20), vilka sugkoppar bringas att suga fast pà batteriets (2) mot roboten (1) vända yta. 10 15 20 536 036

9. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda förskjutningsorgan innefattar dragstänger (l9,20), som utskjutes för att därigenom föra in batteriet (2) i nämn- da utrymme(4).

10. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t a v, att batteriet, eller vart och ett av bat- terierna, har utsprång (23-26) eller hjul, som bringas att samverka med styrskenor (27,28) placerade tvärs fordonets längdriktning nämnda utrymme (4) för att positionera batteri- et i nämnda utrymme.

11. ll. Förfarande enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t a v, att nämnda optiska organ (15) bringas att avkänna positionen för nämnda styrskenor (27,28) och positionen för nämnda ut- språng (23-26) eller hjul.