TWM549178U - 用於自動更換無人搬運車之電池之系統 - Google Patents

Description

用於自動更換無人搬運車之電池之系統

本揭示是關於一種電池更換系統，特別是關於一種用於自動更換無人搬運車之電池之系統。

無人搬運車(automatic guided vehicle，AGV)已廣泛地應用在具有高度自動化的生產線上。無人搬運車是一種以電池為動力，並且裝配有光、磁導航裝置和獨立尋址系統的無人駕駛自動化搬運車輛。經由電腦的監控，無人搬運車能按照指令自動駕駛且沿著設定路徑到達指定地點，完成特殊環境下的作業任務。

現今，無人搬運車的動力源結構主要包含兩種樣態：第一種為具有可拆卸的電池，以及第二種為內建不可拆卸的電池。然而，對於第一種樣態的無人搬運車，通常是採用人員進行電池的更換作業，此方式費力、費時，造成人力成本浪費，並且存在電池掉落的風險，可能導致人員受傷或電池的損壞而有使用安全上的疑慮。再者，對於第二種樣態的無人搬運車，其需將無人搬運車定期移動至充電站充電，待充電作業完成之後，無人搬運車才可重新回歸至產線進行生產作業。也就是說，在無人搬運車 充電的這段時間將會造成產線的產能下降甚至停擺。

有鑑於此，有必要提供一種用於自動更換無人搬運車之電池之系統，以解決習知技術所存在的問題。

為解決上述技術問題，本揭示之目的在於提供一種用於自動更換無人搬運車之電池之系統，藉由該系統自動進行無人搬運車之電池的更換作業，以節省人力成本以及避免因等待無人搬運車充電而造成的時間與產能的耗費。

為達成上述目的，本揭示提供一種用於自動更換無人搬運車之電池之系統，包含：一電池充電站；以及一電池更換裝置，設置在無人搬運車之停靠點與該電池充電站之間，包含：一移載機構；以及一承載台，設置在該移載機構上，用於承載電池，其中該移載機構可供該承載台在該停靠點與該電池充電站之間來回移動，以將電池取出或放入該電池充電站或該無人搬運車內。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該電池更換裝置還包含一到位感測器，設置在該移載機構上，用於當無人搬運車停放在該停靠點時發出一啟動訊號以啟動該電池更換裝置對該無人搬運車進行電池更換作業。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該移載機構包含一軌道和一移動座，其中該移動座可相對於該軌道做水平直線運動。

於本揭示其中之一較佳實施例中，該電池更換裝置還包含一旋轉升降裝置，設置在該移動座上並且與該承載台連接，以使該承載台相 對該移動座做垂直升降運動以及使該承載台相對一垂直軸旋轉。

於本揭示其中之一較佳實施例中，在該承載台之相對的兩端皆可承載至少一電池。

相較於習知技術，本揭示藉由在無人搬運車之停靠點該電池充電站之間設置一移載機構，並且藉由設置在該移載機構上的到位感測器在當無人搬運車停放在停靠點時發出一啟動訊號以啟動該電池更換裝置自動對該無人搬運車進行電池更換作業。

1‧‧‧無人搬運車

11‧‧‧電池插槽

2、3、4、5‧‧‧電池

10、20‧‧‧系統

110、210‧‧‧電池充電站

120、220‧‧‧電池更換裝置

121、221‧‧‧軌道

122、222‧‧‧移動座

123、223‧‧‧旋轉升降裝置

124、224‧‧‧承載台

130‧‧‧到位感測器

R‧‧‧虛線部分

X‧‧‧方向

第1圖顯示一種根據本揭示第一較佳實施例之用於自動更換無人搬運車之電池之系統之示意圖；以及第2圖顯示一種根據本揭示第二較佳實施例之用於自動更換無人搬運車之電池之系統之示意圖。

為了讓本揭示之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本揭示較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參照第1圖，其顯示根據本揭示第一較佳實施例之用於自動更換無人搬運車1之電池之系統10之示意圖。該系統10包含電池充電站110、電池更換裝置120和到位感測器130。電池充電站110用於對一個或者是一個以上的電池進行充電。電池更換裝置120設置在無人搬運車1之停靠點與電池充電站110之間。到位感測器130設置在電池更換裝置120上。當無人搬運車1停放在該停靠點時到位感測器130會發出一啟動訊號以啟動電池 更換裝置120，進而對無人搬運車1進行電池更換作業，其中無人搬運車1的電池更換步驟將詳述於後。

如第1圖所示，電池更換裝置120包含由軌道121和移動座122組成的移載機構、旋轉升降裝置123、和承載台124。移載機構之移動座122可相對於軌道121做水平直線運動(例如沿著第1圖中所示的X方向運動)。旋轉升降裝置123之一端係與承載台124連接，用以使承載台124相對該移動座做垂直升降運動(即垂直X方向之運動)，並且還可使承載台124相對一垂直軸(即垂直X方向之垂直軸)旋轉。旋轉升降裝置123係設置在移動座122上，因此當移動座122移動時，連帶地，旋轉升降裝置123與承載台124會隨之移動。

較佳地，藉由本揭示之系統10進行自動更換無人搬運車1之電池之作動程序如下。首先，當到位感測器130感應到無人搬運車1停放在該停靠點之後，到位感測器130會發出啟動訊號，以驅使移載機構之移動座122朝電池充電站110移動。接著，如第1圖之虛線部分R所示，藉由一取放裝置(未顯示於圖中)將電池充電站110內已充飽電的電池3取下並放置在承載台124之第一端。接著，控制移動座122沿著軌道121朝無人搬運車1的方向前進，使得承載台124之第二端抵達至靠近無人搬運車1的位置。可選地，藉由旋轉升降裝置123改變承載台124的水平高度，以將承載台124的高度調整至對應於無人搬運車1的電池插槽的位置。接著，藉由設置在承載台124之第二端之取放裝置(未顯示於圖中)將無人搬運車1內的電池2取出並放置在承載台124之第二端上。可以理解的是，設置在承載台124之相對的第一端和第二端的該取放裝置可為一末端執行器，例如機械手臂、夾爪、 吸附構件等，不侷限於此。接著，控制旋轉升降裝置123沿著垂直軸旋轉180度，使得承載台124之第一端朝向無人搬運車1，以及承載台124之第二端朝向電池充電站110。接著，藉由設置在承載台124之第一端之取放裝置將已充飽電的電池3放置入無人搬運車1的電池插槽內。接著，控制移動座122沿著軌道121朝電池充電站110的方向前進，使得承載台124之第二端抵達至靠近電池充電站110的位置。最後，將從無人搬運車1取出的電池2放入電池充電站110。

可以理解的是，為了縮減生產線的待機時間，當無人搬運車1的電池更換完畢後，即可立即啟動無人搬運車1並且將其重新回歸至產線進行生產作業，不需等待電池更換裝置120完成一系列的流程後才重新啟動無人搬運車1。

請參照第2圖，其顯示根據本揭示第二較佳實施例之用於自動更換無人搬運車1之電池之系統20之示意圖。該系統20包含電池充電站210、電池更換裝置220和到位感測器(未顯示於圖中)。電池充電站210和到位感測器之特徵與設置相同於本揭示第一較佳實施例，在此不加以贅述。

如第2圖所示，電池更換裝置220包含由軌道221和移動座222組成的移載機構、旋轉升降裝置223、和承載台224。移動座222可相對於軌道221做水平直線運動。在第一較佳實施例中，移載機構之軌道221係藉由輸送帶或傳送輪來帶動位於其上的移動座222移動。然，在第二較佳實施例中，移載機構之軌道221與移動座222係採用滑軌的設計。

如第2圖所示，旋轉升降裝置223之一端係與承載台224連接，用以使承載台224相對該移動座做垂直升降運動，並且還可使承載台224 相對一垂直軸旋轉。旋轉升降裝置223係設置在移動座222上，因此當移動座222移動時，連帶地，旋轉升降裝置223與承載台224會隨之移動。在第二較佳實施例中，當電池更換裝置220進行電池更換作業時，承載台224之一端會伸入無人搬運車1的電池插槽11內，並且藉由旋轉升降裝置223將承載台224垂直抬升，使得位在電池插槽11內的電池4斷開與無人搬運車1的連結，接著再藉由將移動座222朝電池充電站210的方向水平移動，進而完成電池4的取出作業。

同理，當要將承載台224之另一端的已充飽電的電池5放入無人搬運車1的電池插槽11內時，首先，控制旋轉升降裝置223沿著垂直軸旋轉180度，使得承載台224上之電池5朝向無人搬運車1，以及承載台124之電池4朝向電池充電站210。接著，控制移動座222朝無人搬運車1的方向水平移動，以將承載台224之一端且連同已充飽電的電池5一起放入無人搬運車1的電池插槽11內。接著，藉由旋轉升降裝置223將承載台224垂直下降，使得位在電池插槽11內的電池5與無人搬運車1連結。較佳地，無人搬運車1的電池插槽11是設置在避開電路區的位置，例如車頭或者是車尾，進而可確保無人搬運車1之整體構型的小型化。

綜上所述，本揭示藉由在無人搬運車之停靠點該電池充電站之間設置一移載機構，並且藉由設置在該移載機構上的到位感測器在當無人搬運車停放在停靠點時發出一啟動訊號以啟動該電池更換裝置自動對該無人搬運車進行電池更換作業，藉此可有效地節省人力成本以及避免因等待無人搬運車充電而造成的時間與產能的耗費。

雖然本揭示已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本 揭示，本揭示所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧無人搬運車

2、3‧‧‧電池

10‧‧‧系統

110‧‧‧電池充電站

120‧‧‧電池更換裝置

121‧‧‧軌道

122‧‧‧移動座

123‧‧‧旋轉升降裝置

124‧‧‧承載台

130‧‧‧到位感測器

R‧‧‧虛線部分

X‧‧‧方向

Claims (5)

1. 一種用於自動更換無人搬運車之電池之系統，包含：一電池充電站；以及一電池更換裝置，設置在無人搬運車之停靠點與該電池充電站之間，包含：一移載機構；以及一承載台，設置在該移載機構上，用於承載電池，其中該移載機構可供該承載台在該停靠點與該電池充電站之間來回移動，以將電池取出或放入該電池充電站或該無人搬運車內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於自動更換無人搬運車之電池之系統，其中該電池更換裝置還包含一到位感測器，設置在該移載機構上，用於當無人搬運車停放在該停靠點時發出一啟動訊號以啟動該電池更換裝置對該無人搬運車進行電池更換作業。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用於自動更換無人搬運車之電池之系統，其中該移載機構包含一軌道和一移動座，其中該移動座可相對於該軌道做水平直線運動。
4. 如申請專利範圍第3項所述之用於自動更換無人搬運車之電池之系統，其中該電池更換裝置還包含一旋轉升降裝置，設置在該移動座上並且與該承載台連接，以使該承載台相對該移動座做垂直升降運動以及使該承載台相對一垂直軸旋轉。
5. 如申請專利範圍第1項所述之用於自動更換無人搬運車之電池之系統，其中在該承載台之相對的兩端皆可承載至少一電池。