WO2021095169A1 - バッテリー装着システム及びバッテリー装着方法 - Google Patents
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- WO2021095169A1 WO2021095169A1 PCT/JP2019/044565 JP2019044565W WO2021095169A1 WO 2021095169 A1 WO2021095169 A1 WO 2021095169A1 JP 2019044565 W JP2019044565 W JP 2019044565W WO 2021095169 A1 WO2021095169 A1 WO 2021095169A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
- B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
Definitions
- This disclosure relates to a battery mounting system and a battery mounting method.
- Patent Document 1 discloses an electric vehicle in which a battery pack is arranged at a central portion of a wheelbase at a lower part of a floor panel.
- the present disclosure provides a battery mounting system and a battery mounting method that are effective for quickly mounting a battery of an electric vehicle from below the vehicle body.
- the battery mounting system includes a vehicle body support that supports the vehicle body so that a work space is formed under the vehicle body of the electric vehicle, and a battery for running the vehicle body in the work space to raise the battery of the vehicle body.
- the lifter With a lifter located below, the lifter has a battery support that supports the battery and an articulated lift arm that changes the position of the battery support in the horizontal direction and the height of the battery support.
- the battery mounting method includes supporting the vehicle body with a vehicle body support so that a working space is formed under the vehicle body of the electric vehicle, a battery support for supporting the battery, and a battery in the horizontal direction.
- a lifter having an articulated lift arm that changes the position of the support and the height of the battery support includes raising the battery for running the vehicle body in the work space and placing it under the vehicle body.
- the battery mounting system 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a system in which a running battery of the electric vehicle 90 is attached to the vehicle body 91 of the electric vehicle 90.
- the electric vehicle 90 may be any vehicle as long as it is a vehicle that moves by the electric power stored in the battery.
- a specific example of the electric vehicle 90 is a four-wheel electric vehicle.
- a battery pack 96 in which a plurality of batteries are integrated is attached to the vehicle body 91.
- the battery pack 96 may have trays that support a plurality of batteries.
- the battery mounting system 1 may be configured to mount the tray of the battery pack 96 to the electric vehicle 90.
- the battery mounting system 1 includes a vehicle body support 10 and a lifter robot 100 (lifter).
- the vehicle body support 10 supports the vehicle body 91 so that a working space is formed under the vehicle body 91 of the electric vehicle 90.
- the vehicle body support 10 has a first support 11 and a second support 12.
- the first support 11 stands on the floor surface 14 and supports the left front wheel 92 and the left rear wheel 93 of the electric vehicle 90.
- the second support 12 stands on the floor surface 14 and supports the right front wheel 94 and the right rear wheel 95 of the electric vehicle 90. That is, the first support 11 supports the vehicle body 91 via the left front wheel 92 and the left rear wheel 93, and the second support 12 supports the vehicle body 91 via the right front wheel 94 and the right rear wheel 95.
- the working space 13 is formed under the vehicle body 91.
- the work space 13 is a space between the lower surface 91a of the vehicle body 91 and the floor surface 14.
- the "front” direction means the front direction of the vehicle body 91 supported by the vehicle body support 10
- the "rear” direction means the rear direction of the vehicle body 91 supported by the vehicle body support 10, and is "left”.
- the direction means the left direction of the vehicle body 91 supported by the vehicle body support 10, and the "right” direction means the right direction of the vehicle body 91 supported by the vehicle body support 10.
- the lifter robot 100 raises the battery pack 96 in the work space 13 and arranges it under the vehicle body 91.
- the lifter robot 100 has a battery support 110, a lift arm 120, and a controller 190.
- the battery support 110 supports the battery pack 96 from below.
- the lift arm 120 is a serial link type articulated arm, and changes the position of the battery support 110 and the height of the battery support 110 in the horizontal direction.
- the lift arm 120 has a lift base 121, a first lift arm 122, a second lift arm 123, and a lift list 124.
- the lift base 121 is installed on the floor surface 14 in the work space 13. It should be noted that the installation on the floor surface 14 includes the installation on the floor surface 14 via another object (for example, the lift arm transfer 400 described later).
- the lift base 121 has a base 125 and a swivel 126.
- the base 125 is installed on the floor surface 14 in the work space 13.
- the swivel portion 126 is provided on the base 125 so as to swivel around the vertical axis 151 (fifth lift axis).
- the first lift arm 122 is connected to the lift base 121 so as to swing around the horizontal axis 152 (first lift axis).
- the first lift arm 122 is connected to the swivel portion 126 so as to swing around the axis 152, and extends in one direction along a central axis perpendicular to the axis 152.
- the vertical here means that it is substantially vertical, and includes a state in which there is some error with respect to the true vertical. Further, the vertical here also includes the vertical in a twisting relationship such as a so-called grade separation. The same applies to the following.
- the first lift arm 122 has arm plates 122a and 122b.
- the arm plates 122a and 122b face each other along the axis 152, and each extends in one direction along the central axis of the first lift arm 122.
- the second lift arm 123 is connected to the tip of the first lift arm 122 so as to swing around the axis 153 (second lift axis) parallel to the axis 152, and is one along the central axis perpendicular to the axis 153. It extends in the direction.
- parallel means that they are substantially parallel, and includes a state in which there is some error with respect to true parallelism. The same applies to the following.
- the second lift arm 123 is located between the arm plates 122a and 122b of the first lift arm 122 in the direction along the axis 153. As a result, interference between the swing range of the second lift arm 123 and the first lift arm 122 is prevented.
- the second lift arm 123 has arm plates 123a and 123b.
- the arm plates 123a and 123b face each other along the axis 153, and each extends in one direction along the central axis of the second lift arm 123.
- the lift list 124 is connected to the tip of the second lift arm so as to swing around the axis 154 (third lift axis) parallel to the axis 153, and extends in one direction along the central axis perpendicular to the axis 154. ing.
- the lift list 124 extends horizontally along a central axis perpendicular to the axis 154.
- the lift list 124 holds the battery support 110.
- the lift list 124 has a holding unit 127 that holds the battery support 110 from below.
- the holding portion 127 is provided so as to swivel around an axis 155 (fourth lift axis) perpendicular to the axis 154.
- the holding portion 127 is provided so as to swivel around the vertical axis 155.
- the lift list 124 is located between the arm plates 123a and 123b of the second lift arm 123 in the direction along the axis 154. As a result, interference between the swing range of the lift list 124 and the second lift arm 123 is prevented.
- the maximum degree of freedom of movement of the battery support 110 in the lifter robot 100 is 5 degrees of freedom around the axes 151,152,153,154,155.
- the lifter robot 100 further includes lift actuators 131 and 132, a link relay unit 143, a first parallel link 141, and a second parallel link 142.
- the lift actuator 131 (first lift actuator) uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the first lift arm 122 around the axis 152.
- the lift actuator 132 (second lift actuator) uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the second lift arm 123 around the axis 153.
- the link relay portion 143 is provided at the connection portion between the first lift arm 122 and the second lift arm 123 so as to swing around the axis 153.
- the link relay portion 143 is located between the arm plates 123a and 123b of the second lift arm 123 in the direction along the axis 153.
- the first parallel link 141 changes the angle of the link relay unit 143 with respect to the first lift arm 122 in conjunction with the swing of the first lift arm 122 so that the posture of the link relay unit 143 with respect to the swivel unit 126 is kept constant.
- the first parallel link 141 extends parallel to the first lift arm 122.
- One end of the first parallel link 141 is connected to the swivel portion 126 so as to swing around the axis 161 parallel to the axis 152.
- the other end of the first parallel link 141 is connected to the link relay portion 143 so as to swing around the axis 162 parallel to the axis 153.
- the quadrangle connecting the axes 152,153,161,162 is a parallelogram.
- the second parallel link 142 changes the angle of the lift list 124 with respect to the second lift arm 123 in conjunction with the swing of the second lift arm 123 so that the posture of the lift list 124 with respect to the link relay portion 143 is kept constant. ..
- the second parallel link 142 extends parallel to the second lift arm 123.
- One end of the second parallel link 142 is connected to the link relay portion 143 so as to swing around the axis 163 parallel to the axis 153.
- the other end of the second parallel link 142 is connected to the lift list 124 so as to swing around an axis 164 parallel to the axis 154.
- the quadrangle connecting the axes 153,154,163,164 is a parallelogram.
- the posture of the lift list 124 with respect to the swivel portion 126 is kept constant. Is done.
- the link relay unit 143, the first parallel link 141, and the second parallel link 142 the posture of the lift list 124 around the axis 154 is restricted, so that it can be said that one independent degree of freedom is reduced. .. Therefore, the degree of freedom of movement of the battery support 110 in the lifter robot 100 is 4 degrees of freedom.
- the lifter robot 100 may further have lift actuators 133 and 134.
- the lift actuator 133 (third lift actuator) swivels the battery support 110 around the axis 155 on the lift list 124.
- the lift actuator 133 uses an electric motor as a power source to rotate the holding portion 127 around the axis 155.
- the lift actuator 134 (fourth lift actuator) rotates the first lift arm 122 around the axis 151 in the lift base 121.
- the lift actuator 134 uses an electric motor as a power source to rotate the swivel portion 126 around the axis 151.
- the lift arm 120 raises the battery pack 96 held by the battery support 110 to a mounting position under the vehicle body 91. Further, the lift arm 120 aligns the position of the battery pack 96 with the above-mentioned mounting position in the horizontal direction.
- the length of the first lift arm 122 (distance from the axis 152 to the axis 153) may be set so as to satisfy the following conditions.
- Condition 1-1) The upper end of the lifter robot 100 when the first lift arm 122 stands vertically and the second lift arm 123 is directed downward (including diagonally downward) is the upper surface (vehicle body) of the work space 13. It is located below the lower surface 91a) of 91.
- the length of the second lift arm 123 (distance from the axis 153 to the axis 154) may be set so as to satisfy the following conditions.
- Condition 1-2 The total of the distance from the axis 152 to the axis 153 and the distance from the axis 153 to the axis 154 is larger than the distance from the axis 152 to the axis 154 when the battery pack 96 is placed at the above mounting position. large.
- the lift arm 120 may have an actuator that swings the lift list 124 around the axis 154 instead of the link relay unit 143, the first parallel link 141, and the second parallel link 142. Further, the lift arm 120 may be configured so that the degree of freedom of movement of the battery support 110 is higher than the above-mentioned four degrees of freedom.
- the controller 190 controls the battery support 110 and the lift arm 120.
- the controller 190 has a plurality of servo drivers and a control computer.
- the plurality of servo drivers supply driving power to the plurality of actuators such as the lift actuators 131, 132, 133, and 134, respectively.
- the control computer controls a plurality of servo drivers so as to operate the battery support 110 and the lift arm 120 according to a command from the host controller 500.
- the battery mounting system 1 may further include at least one fastening robot 200 (fastening device). Although two fastening robots 200 are shown in FIG. 3, the number of fastening robots 200 can be changed as appropriate.
- the fastening robot 200 fastens the battery arranged under the vehicle body 91 by the lifter robot 100 to the vehicle body 91.
- the fastening robot 200 fastens the battery pack 96 arranged under the vehicle body 91 by the lifter robot 100 to the vehicle body 91.
- the fastening robot 200 may fasten the tray of the battery pack 96 described above to the vehicle body 91.
- the fastening robot 200 has a fastening tool 210, a fastening arm 220, and a controller 290.
- the fastening tool 210 is a tool for fastening the battery pack 96 to the vehicle body 91.
- Specific examples of fastening include fastening with screws such as bolts or nuts.
- the fastening tool 210 is a screw tightening tool such as an electric screwdriver or an electric wrench, and has a rotary tip 211 such as a bit or a socket for screw tightening.
- the fastening arm 220 is a serial link type articulated arm, and changes the position and posture of the fastening tool 210.
- the degree of freedom of movement of the fastening tool 210 in the fastening robot 200 may be higher than the degree of freedom of movement of the battery support 110 in the lifter robot 100 (the above-mentioned four degrees of freedom).
- the fastening arm 220 has a fastening base 221, a first fastening arm 222, a second fastening arm 223, and a fastening list 224.
- the fastening base 221 is installed on the floor surface 14 around the work space 13 (for example, left or right).
- the fastening base 221 has a base 225 and a swivel portion 226.
- the base 225 is installed on the floor surface 14 around the work space 13.
- the swivel portion 226 is provided on the base portion 225 so as to swivel around the vertical axis 241.
- the first fastening arm 222 is connected to the fastening base 221 so as to swing around the horizontal axis 242 (first fastening axis).
- first fastening arm 222 is connected to the swivel portion 226 so as to swing around the axis 242, and is tilted laterally (upward or downward) from the swivel portion 226 along the central axis perpendicular to the axis 242. Extends to (including sides).
- the second fastening arm 223 is connected to the tip of the first fastening arm 222 so as to swing around an axis 243 (second fastening axis) parallel to the axis 242, and is upward along a central axis perpendicular to the axis 243. It extends (including diagonally above).
- the second fastening arm 223 has a swing arm 227 and a swivel arm 228.
- the swing arm 227 extends upward from the tip of the first fastening arm 222 along the central axis perpendicular to the axis 243.
- the swivel arm 228 is connected to the tip of the swing arm 227 so as to swivel around the axis 244 along the central axis, and extends further upward from the tip of the swing arm 227 along the central axis. ..
- the fastening list 224 is located at the tip of the second fastening arm 223 so as to swing around an axis 245 (third fastening axis) perpendicular to the second fastening arm 223 (perpendicular to the central axis of the second fastening arm 223). It is connected.
- the fastening list 224 is connected to the tip of the swivel arm 228 so as to swing around the axis 245 and extends in one direction along a central axis perpendicular to the second fastening arm 223.
- the fastening list 224 holds the fastening tool 210.
- the fastening list 224 has a holding unit 229 that holds the fastening tool 210.
- the holding portion 229 is provided at the tip of the fastening list 224 so as to rotate around the axis 246 along the central axis of the fastening list 224.
- the degree of freedom of movement of the fastening tool 210 in the fastening robot 200 is 6 degrees of freedom around the axes 241,242,243,244,245,246.
- the fastening arm 220 further includes fastening actuators 231,232, 233, 234, 235, 236.
- the fastening actuator 231 rotates the first fastening arm 222 around the axis 241 at the fastening base 221.
- the fastening actuator 231 uses an electric motor as a power source to rotate the swivel portion 226 around the axis 241.
- the fastening actuator 232 uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the first fastening arm 222 around the axis 242.
- the fastening actuator 233 uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the second fastening arm 223 around the axis 243.
- the fastening actuator 234 rotates the fastening wrist 224 around the axis 244 in the second fastening arm 223.
- the fastening actuator 234 uses an electric motor as a power source to rotate the swivel arm 228 around the axis 244.
- the fastening actuator 235 uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the fastening wrist 224 around the axis 245.
- the fastening actuator 236 swivels the fastening tool 210 around the axis 246 on the fastening list 224.
- the fastening actuator 236 uses an electric motor as a power source to rotate the holding portion 229 around the axis 246.
- the fastening arm 220 arranges the fastening tool 210 at a working position for fastening the battery pack 96 to the vehicle body 91. Further, the fastening arm 220 swings the first fastening arm 222 so as to lower the fastening tool 210 to a retracting height for retracting outside the work space 13, so that the fastening tool 210 is retracted outside the work space 13.
- the swivel part 226 is swiveled.
- the evacuation height is set to a height that does not collide with the vehicle body support 10 or the like during evacuation to the outside of the work space 13.
- the length of the first fastening arm 222 (distance from the axis 242 to the axis 243) and the second fastening arm 223 in order to reduce the occupied space of the fastening arm 220 for retracting the fastening tool 210 out of the work space 13.
- the length (distance from the axis 243 to the axis 245) may be set so as to satisfy the following conditions.
- Condition 2-1 The distance from the axis 242 to the axis 243 is shorter than the distance from the axis 243 to the axis 245.
- the length of the first fastening arm 222 and the length of the second fastening arm 223 may be set so as to further satisfy the following conditions.
- Condition 2-2 The distance from the axis 242 to the axis 243 is longer than half of the elevating stroke (difference between the height of the working position and the retracted height) of the fastening tool 210.
- Condition 2-3 The total of the distance from the axis 242 to the axis 243 and the distance from the axis 243 to the axis 245 is larger than the distance from the axis 242 to the axis 245 when the fastening tool 210 is placed at the above working position. .. Condition 2-4)
- the fastening tool 210 can be lowered to the retracted height even when the second fastening arm 223 is vertically upright.
- the distance from the axis 242 to the axis 243 may be longer than the elevating stroke of the fastening tool 210.
- the configuration of the fastening arm 220 described above is just an example and can be changed as appropriate.
- the fastening arm 220 may be configured so that the degree of freedom of movement of the fastening tool 210 is higher than the above-mentioned 6 degrees of freedom.
- the controller 290 controls the fastening tool 210 and the fastening arm 220.
- the controller 290 has a plurality of servo drivers and a control computer.
- the plurality of servo drivers supply driving power to a plurality of actuators such as the fastening actuators 231,232, 233, 234, 235, 236, respectively.
- the control computer controls a plurality of servo drivers so as to operate the fastening tool 210 and the fastening arm 220 according to a command from the host controller 500.
- the battery mounting system 1 may further include at least one coating robot 300 (coating device). Although two coating robots 300 are shown in FIG. 4, the number of coating robots 300 can be changed as appropriate.
- the battery mounting system 1 includes the fastening robot 200 and the coating robot 300, the fastening robot 200 and the coating robot 300 are arranged so as to be arranged in the front-rear direction, for example.
- the coating robot 300 applies the liquid agent under the vehicle body 91 before the battery is arranged under the vehicle body 91 (for example, before the battery pack 96 is arranged at the mounting position).
- the coating robot 300 has a coating tool 310, a coating arm 320, and a controller 390.
- the application tool 310 is a tool for applying the liquid agent under the vehicle body 91.
- the liquid agent include an adhesive, a sealing material, a damping material, and the like.
- the coating tool 310 has a nozzle 311 for discharging the liquid agent and a pump (not shown) for supplying the liquid agent to the nozzle 311.
- the coating arm 320 is a serial link type articulated arm, and changes the position and posture of the coating tool 310.
- the degree of freedom of movement of the coating tool 310 in the coating robot 300 may be higher than the degree of freedom of movement of the battery support 110 in the lifter robot 100 (the above-mentioned four degrees of freedom).
- the coating arm 320 has a coating base 321, a first coating arm 322, a second coating arm 323, and a coating list 324.
- the coating base 321 is installed on the floor surface 14 around the work space 13 (for example, left or right).
- the coating base 321 has a base 325 and a swivel 326.
- the base 325 is installed on the floor surface 14 around the work space 13.
- the swivel portion 326 is provided on the base portion 325 so as to swivel around the vertical axis 341.
- the first coating arm 322 is connected to the coating base 321 so as to swing around the horizontal axis 342 (first coating axis).
- the first coating arm 322 is connected to the swivel portion 326 so as to swing around the axis 342, and is tilted laterally (upward or downward) from the swivel portion 326 along the central axis perpendicular to the axis 342. Extends to (including sides).
- the second coating arm 323 is connected to the tip of the first coating arm 322 so as to swing around the axis 343 (second coating axis) parallel to the axis 342, and is upward along the central axis perpendicular to the axis 343. It extends (including diagonally above).
- the second coating arm 323 has a swing arm 327 and a swivel arm 328.
- the swing arm 327 extends upward from the tip of the first coating arm 322 along the central axis perpendicular to the axis 343.
- the swivel arm 328 is connected to the tip of the swing arm 327 so as to swivel around the axis 344 along the central axis, and extends further upward from the tip of the swing arm 327 along the central axis. ..
- the coating list 324 is attached to the tip of the second coating arm 323 so as to swing around an axis 345 (third coating axis) perpendicular to the second coating arm 323 (perpendicular to the central axis of the second coating arm 323). It is connected.
- the coating list 324 is connected to the tip of the swivel arm 328 so as to swing around the axis 345 and extends in one direction along the central axis perpendicular to the second coating arm 323.
- the application list 324 holds the application tool 310.
- the coating list 324 has a holding portion 329 that holds the coating tool 310.
- the holding portion 329 is provided at the tip of the coating list 324 so as to swivel around the axis 346 along the central axis of the coating list 324.
- the degree of freedom of movement of the coating tool 310 in the coating robot 300 is 6 degrees of freedom around the axis lines 341, 342, 343, 344, 345, 346.
- the coating arm 320 further includes coating actuators 331, 332, 333, 334, 335, 336.
- the coating actuator 331 swivels the first coating arm 322 around the axis 341 at the coating base 321.
- the coating actuator 331 uses an electric motor as a power source to rotate the swivel portion 326 around the axis 341.
- the coating actuator 332 uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the first coating arm 322 around the axis 342.
- the coating actuator 333 uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the second coating arm 323 around the axis 343.
- the coating actuator 334 swivels the coating list 324 around the axis 344 in the second coating arm 323.
- the coating actuator 334 uses an electric motor as a power source to rotate the swivel arm 328 around the axis 344.
- the coating actuator 335 uses, for example, an electric motor as a power source, and swings the coating list 324 around the axis 345.
- the coating actuator 336 swivels the fastening tool 210 around the axis 346 in the coating list 324.
- the coating actuator 336 uses an electric motor as a power source to rotate the holding portion 329 around the axis 346.
- the coating arm 320 arranges the coating tool 310 at a working position for applying the liquid agent under the vehicle body 91. Further, the coating arm 320 swings the first coating arm 322 so as to lower the coating tool 310 to a retracting height for retracting to the outside of the work space 13, and retracts the coating tool 310 to the outside of the work space 13.
- the swivel part 326 is swiveled.
- the evacuation height is set to a height that does not collide with the vehicle body support 10 or the like during evacuation to the outside of the work space 13.
- the length of the first coating arm 322 (distance from the axis 342 to the axis 343) and the second coating arm 323 in order to reduce the occupied space of the coating arm 320 for retracting the coating tool 310 out of the work space 13.
- the length (distance from the axis 343 to the axis 345) may be set so as to satisfy the following conditions.
- Condition 3-1) The distance from the axis 342 to the axis 343 is shorter than the distance from the axis 343 to the axis 345.
- the length of the first coating arm 322 and the length of the second coating arm 323 may be set so as to further satisfy the following conditions.
- Condition 3-2 The distance from the axis 342 to the axis 343 is longer than half of the elevating stroke (difference between the height of the working position and the retracted height) of the coating tool 310.
- Condition 3-3) The total of the distance from the axis 342 to the axis 343 and the distance from the axis 343 to the axis 345 is larger than the distance from the axis 342 to the axis 345 when the coating tool 310 is placed at the above working position. .. Condition 3-4)
- the coating tool 310 can be lowered to the retracted height even when the second coating arm 323 is vertically upright.
- the distance from the axis 342 to the axis 343 may be longer than the elevating stroke of the coating tool 310.
- the configuration of the coating arm 320 described above is just an example and can be changed as appropriate.
- the coating arm 320 may be configured so that the degree of freedom of movement of the coating tool 310 is higher than the above-mentioned 6 degrees of freedom.
- the controller 390 controls the coating tool 310 and the coating arm 320.
- the controller 390 has a plurality of servo drivers and a control computer.
- the plurality of servo drivers supply driving power to a plurality of actuators such as the coating actuators 331, 332, 333, 334, 335, 336, respectively.
- the control computer controls a plurality of servo drivers so as to operate the coating tool 310 and the coating arm 320 according to a command from the host controller 500.
- the battery mounting system 1 may further include a lift arm transfer 400.
- the lift arm transfer 400 displaces the lift arm 120 of the lifter robot 100 at least in the horizontal direction.
- the lift arm transfer 400 may be configured to displace the lift arm 120 in one horizontal direction (eg, front-back direction), or the lift arm may be configured to displace the lift arm 120 in two directions (eg, front-back and left-right directions) that intersect each other in a horizontal plane. It may be configured to displace 120.
- the lift arm transfer 400 may have a linear actuator that displaces the lift base 121 in the horizontal direction.
- the lift arm transfer 400 may have a self-propelled carriage that moves with the lift base 121 mounted on it.
- the battery mounting procedure by the battery mounting system 1 will be illustrated.
- the vehicle body 91 is supported by the vehicle body support 10 so that the work space 13 is formed under the vehicle body 91, and the battery pack 96 is raised in the work space 13 by the lifter robot 100 to be under the vehicle body 91.
- arranging at the above-mentioned mounting position includes.
- the vehicle body 91 is transported on the vehicle body support 10 by the transport device (not shown) of the vehicle body 91, and the vehicle body 91 is supported by the vehicle body support 10.
- the lift arm 120 is moved to the outside of the work space 13 by the lift arm transfer 400, and the battery support 110 holds the battery pack 96 outside the work space 13 (see FIG. 6).
- the coating robot 300 applies the liquid agent under the vehicle body 91 (see FIG. 7).
- the lift arm 120 is moved into the work space 13 by the lift arm transfer 400.
- the battery pack 96 is carried into the work space 13 from the outside of the work space 13.
- the lift arm transfer 400 it is not essential to use the lift arm transfer 400 to carry the battery pack 96 from outside the work space 13 into the work space 13.
- the lift arm 120 moves the battery support 110 from the work space 13 to the outside of the work space 13
- the battery pack 96 is attached to the battery support 110 outside the work space 13.
- the battery support 110 that holds the battery pack 96 and holds the battery pack 96 may be moved from the outside of the work space 13 to the inside of the work space 13 by the lift arm 120.
- the coating tool 310 is retracted from the work space 13 to the outside of the work space 13, and the battery pack 96 is raised to the mounting position while aligning the position of the battery pack 96 in the horizontal direction with the mounting position by the lift arm 120. (See FIG. 8).
- the fastening robot 200 fastens the battery pack 96 to the vehicle body 91 (see FIG. 9). This completes the battery installation procedure.
- the battery mounting system 1 includes a vehicle body support 10 that supports the vehicle body 91 so that the work space 13 is formed under the vehicle body 91 of the electric vehicle 90, and a vehicle body 91 for traveling in the work space 13.
- the lifter robot 100 includes a lifter robot 100 that raises the battery pack 96 and arranges the battery pack 96 under the vehicle body 91.
- the lifter robot 100 includes a battery support 110 that supports the battery pack 96, and the position and battery support of the battery support 110 in the horizontal direction. It has an articulated lift arm 120 that changes the height of 110.
- one lift arm 120 can both appropriately adjust the position of the battery pack 96 and raise the battery pack 96 to an appropriate height. Therefore, the battery pack 96 can be smoothly arranged under the vehicle body 91 even in the limited work space 13 under the vehicle body 91 supported by the vehicle body support 10. Therefore, it is effective to quickly attach the battery pack 96 from below the vehicle body 91.
- the battery mounting system 1 is also effective for speeding up the replacement work of the battery pack 96 after the completion of the electric vehicle 90.
- the lift arm 120 swings around the lift base 121, the first lift arm 122 connected to the lift base 121 so as to swing around the horizontal axis 152, and the axis 153 parallel to the axis 152.
- the second lift arm 123 connected to the tip of the lift arm 122 and the second lift arm 123 connected to the tip of the second lift arm 123 so as to swing around the axis 154 parallel to the axis 153 to hold the battery support 110. It may have a lift list 124 and. In this case, the position of the battery pack 96 and the height of the battery pack 96 in the direction parallel to the horizontal plane and perpendicular to the axis 152 can be adjusted with a simple configuration of three arms. Therefore, the work space 13 can be further reduced.
- the lift arm 120 has a lift actuator 131 that swings the first lift arm 122 around the axis 152, a lift actuator 132 that swings the second lift arm 123 around the axis 153, and a lift actuator 132 that swings around the axis 153.
- the first lift arm 122 is shaken so as to keep the postures of the link relay portion 143 provided at the connection portion between the first lift arm 122 and the second lift arm 123 and the link relay portion 143 with respect to the lift base 121 constant.
- the first parallel link 141 that changes the angle of the link relay unit 143 with respect to the first lift arm 122 in conjunction with the movement, and the second lift arm 123 so as to keep the posture of the lift list 124 with respect to the link relay unit 143 constant.
- It may have a second parallel link 142 that changes the angle of the lift list 124 with respect to the second lift arm 123 in conjunction with the swing.
- the number of actuators for swinging the three arms can be reduced to two, and the lifter robot 100 can be further miniaturized. Therefore, the work space 13 can be further reduced.
- the lift arm 120 may further include a lift actuator 133 that swivels the battery support 110 around an axis 155 perpendicular to the axis 154 in the lift list 124.
- the lift arm 120 can also adjust the posture of the battery pack 96 around the axis 154. Therefore, the battery pack 96 can be arranged more smoothly under the vehicle body 91.
- the lift arm 120 may further have a lift actuator 134 that rotates the first lift arm 122 around the vertical axis 151 in the lift base 121.
- the lift arm 120 can also adjust the position of the battery pack 96 in the direction parallel to the horizontal plane and along the axis 151. Therefore, the battery pack 96 can be arranged more smoothly under the vehicle body 91.
- the battery mounting system 1 may further include a lift arm transfer 400 that displaces the lift arm 120. In this case, by moving the lift arm 120 by the lift arm transfer 400, the battery can be conveyed in a wider range.
- the battery mounting system 1 may further include a fastening robot 200 for fastening the battery pack 96 arranged under the vehicle body 91 by the lifter robot 100 to the vehicle body 91.
- a fastening robot 200 for fastening the battery pack 96 arranged under the vehicle body 91 by the lifter robot 100 to the vehicle body 91.
- the work of fastening the battery pack 96 to the vehicle body 91 is also automated. Therefore, it is effective to mount the battery pack 96 more quickly from below the vehicle body 91.
- the fastening robot 200 may have a fastening tool 210 for fastening the battery pack 96 to the vehicle body 91, and an articulated fastening arm 220 for changing the position and posture of the fastening tool 210.
- the fastening tool 210 can be arranged in various positions and postures. Therefore, more fastening operations can be performed by one fastening robot 200. Therefore, it is effective in simplifying the system configuration.
- the degree of freedom of movement of the fastening tool 210 in the fastening robot 200 may be higher than the degree of freedom of movement of the battery support 110 in the lifter robot 100. In this case, more fastening operations can be performed by one fastening robot 200. Therefore, it is effective for further simplification of the system configuration.
- the fastening arm 220 is connected to a fastening base 221 installed around the work space 13 and a fastening base 221 so as to swing around a horizontal axis 242, and a first fastening arm 222 extending laterally from the fastening base 221.
- the position and posture of the fastening tool 210 can be adjusted while the entire fastening arm 220 is located below the vehicle body 91. Therefore, the fastening tool 210 can be arranged in a wider variety of positions and postures without being restricted by the interference between the fastening arm 220 and the vehicle body 91.
- the distance from the axis 242 to the axis 243 may be shorter than the distance from the axis 243 to the axis 245. In this case, the space saving of the system can be further improved by arranging the fastening base 221 closer to the work space 13.
- the battery mounting system 1 may further include a coating robot 300 that applies a liquid agent under the vehicle body 91 before the battery pack 96 is arranged under the vehicle body 91.
- a coating robot 300 that applies a liquid agent under the vehicle body 91 before the battery pack 96 is arranged under the vehicle body 91.
- the work of applying the liquid agent to the vehicle body 91 underneath prior to mounting the battery pack 96 is also automated. Therefore, it is effective to mount the battery pack 96 more quickly from below the vehicle body 91.
- the coating robot 300 may have a coating tool 310 for applying the liquid agent under the vehicle body 91, and an articulated coating arm 320 for changing the position and posture of the coating tool 310.
- the coating tool 310 can be arranged in various positions and postures. Therefore, more coating operations can be performed by one coating robot 300. Therefore, it is effective in simplifying the system configuration.
- the degree of freedom of movement of the coating tool 310 in the coating robot 300 may be higher than the degree of freedom of movement of the battery support 110 in the lifter robot 100. In this case, more coating operations can be performed by one coating robot 300. Therefore, it is effective for further simplification of the system configuration.
- the coating arm 320 is connected to the coating base 321 installed around the work space 13 and the coating base 321 so as to swing around the horizontal axis 342, and the first coating arm 322 extending laterally from the coating base 321.
- the position and posture of the coating tool 310 can be adjusted while the entire coating arm 320 is located below the vehicle body 91. Therefore, the coating tool 310 can be arranged at more various positions and postures without being restricted by the interference between the coating arm 320 and the vehicle body 91.
- the battery mounting system 1 may further include a working robot different from the fastening robot 200 and the coating robot 300.
- the working robot may be installed around the vehicle body 91 above the fastening robot 200 and the coating robot 300.
- the work robot may be installed on the vehicle body support 10 on the left or right side of the vehicle body 91.
- the number of working robots can be changed as appropriate.
- the work robot 600 can be made to perform work on the battery pack 96 (for example, energization work) from the vehicle interior of the vehicle body 91, for example.
- coating robot (coating device), 310 ... coating tool, 320 ... coating arm, 321 ... coating base, 322 ... first coating arm, 323 ... second coating arm, 324 ... coating list, 342 ... Axis (first coating axis), 343 ... Axis (second coating axis), 345 ... Axis (third coating axis), 400 ... Lift arm transfer.
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Abstract
バッテリー装着システム1は、電動車両90の車体91の下に作業空間13が形成されるように車体91を支持する車体サポート10と、作業空間13において車体91の走行用のバッテリーパック96を上昇させ、車体91の下に配置するリフターロボット100と、を備え、リフターロボット100は、バッテリーパック96を支持するバッテリーサポート110と、水平方向におけるバッテリーサポート110の位置及びバッテリーサポート110の高さを変更する多関節のリフトアーム120と、を有する。
Description
本開示は、バッテリー装着システム及びバッテリー装着方法に関する。
特許文献1には、フロアパネルの下部のホイールベース中央部位にバッテリーパックが配置された電気自動車が開示されている。
本開示は、電動車両のバッテリーを車体の下方から迅速に装着するのに有効なバッテリー装着システム及びバッテリー装着方法を提供する。
本開示の一側面に係るバッテリー装着システムは、電動車両の車体の下に作業空間が形成されるように車体を支持する車体サポートと、作業空間において車体の走行用のバッテリーを上昇させ、車体の下に配置するリフターと、を備え、リフターは、バッテリーを支持するバッテリーサポートと、水平方向におけるバッテリーサポートの位置及びバッテリーサポートの高さを変更する多関節のリフトアームと、を有する。
本開示の他の側面に係るバッテリー装着方法は、電動車両の車体の下に作業空間が形成されるように車体サポートにより車体を支持することと、バッテリーを支持するバッテリーサポートと、水平方向におけるバッテリーサポートの位置及びバッテリーサポートの高さを変更する多関節のリフトアームと、を有するリフターにより、作業空間において車体の走行用のバッテリーを上昇させ、車体の下に配置することと、を含む。
本開示によれば、電動車両のバッテリーを車体の下方から迅速に装着するのに有効なバッテリー装着システム及びバッテリー装着方法を提供することができる。
以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
〔バッテリー装着システム〕
図1及び図2に示すバッテリー装着システム1は、電動車両90の走行用のバッテリーを電動車両90の車体91に取り付けるシステムである。電動車両90は、バッテリーに蓄電された電力により移動する車両であればいかなる車両であってもよい。電動車両90の具体例としては、4輪の電動自動車が挙げられる。
図1及び図2に示すバッテリー装着システム1は、電動車両90の走行用のバッテリーを電動車両90の車体91に取り付けるシステムである。電動車両90は、バッテリーに蓄電された電力により移動する車両であればいかなる車両であってもよい。電動車両90の具体例としては、4輪の電動自動車が挙げられる。
例えばバッテリー装着システム1は、複数のバッテリーが一体化されたバッテリーパック96を車体91に取り付ける。バッテリーパック96は、複数のバッテリーを支持するトレーを有していてもよい。この場合、バッテリー装着システム1は、バッテリーパック96のトレーを電動車両90に取り付けるように構成されていてもよい。バッテリー装着システム1は、車体サポート10と、リフターロボット100(リフター)とを有する。
車体サポート10は、電動車両90の車体91の下に作業空間が形成されるように車体91を支持する。例えば車体サポート10は、第1サポート11と、第2サポート12とを有する。第1サポート11は、床面14の上に起立して、電動車両90の左前輪92と左後輪93とを支持する。第2サポート12は、床面14上に起立して、電動車両90の右前輪94と右後輪95とを支持する。すなわち、第1サポート11は左前輪92と左後輪93とを介して車体91を支持し、第2サポート12は右前輪94と右後輪95とを介して車体91を支持する。これにより、車体91の下に作業空間13が形成される。作業空間13は、車体91の下面91aと床面14との間の空間である。
以下の説明において、「前」方向は車体サポート10に支持された車体91の前方向を意味し、「後」方向は車体サポート10に支持された車体91の後方向を意味し、「左」方向は車体サポート10に支持された車体91の左方向を意味し、「右」方向は車体サポート10に支持された車体91の右方向を意味する。
リフターロボット100は、作業空間13においてバッテリーパック96を上昇させ、車体91の下に配置する。リフターロボット100は、バッテリーサポート110と、リフトアーム120と、コントローラ190とを有する。
バッテリーサポート110は、バッテリーパック96を下方から支持する。リフトアーム120は、シリアルリンク型の多関節のアームであり、水平方向におけるバッテリーサポート110の位置及びバッテリーサポート110の高さを変更する。リフトアーム120は、リフトベース121と、第1リフトアーム122と、第2リフトアーム123と、リフトリスト124とを有する。
リフトベース121は、作業空間13において床面14上に設置される。なお、床面14上に設置されることは、床面14上に他の物体(例えば後述のリフトアームトランスファー400)を介して設置されることを含む。例えばリフトベース121は、基部125と、旋回部126とを有する。基部125は作業空間13において床面14上に設置される。旋回部126は、鉛直な軸線151(第5リフト軸線)まわりに旋回するように基部125上に設けられている。
第1リフトアーム122は、水平な軸線152(第1リフト軸線)まわりに揺動するようにリフトベース121に接続されている。例えば、第1リフトアーム122は、軸線152まわりに揺動するように旋回部126に接続されており、軸線152に垂直な中心軸線に沿って一方向に延びている。なお、ここでの垂直は、実質的に垂直であることを意味し、真の垂直に対して多少の誤差を持った状態を含む。また、ここでの垂直は、所謂立体交差のようにねじれの関係における垂直も含む。以下においても同様である。
例えば第1リフトアーム122は、アームプレート122a,122bを有する。アームプレート122a,122bは、軸線152に沿って互いに対向し、それぞれが第1リフトアーム122の中心軸線に沿って一方向に延びている。
第2リフトアーム123は、軸線152に平行な軸線153(第2リフト軸線)まわりに揺動するように第1リフトアーム122の先端部に接続され、軸線153に垂直な中心軸線に沿って一方向に延びている。なお、平行は、実質的に平行であることを意味し、真の平行に対して多少の誤差を持った状態を含む。以下においても同様である。
軸線153に沿う方向において、第2リフトアーム123は第1リフトアーム122のアームプレート122a,122bの間に位置している。これにより、第2リフトアーム123の揺動範囲と第1リフトアーム122との干渉が防止されている。例えば第2リフトアーム123は、アームプレート123a,123bを有する。アームプレート123a,123bは、軸線153に沿って互いに対向し、それぞれが第2リフトアーム123の中心軸線に沿って一方向に延びている。
リフトリスト124は、軸線153に平行な軸線154(第3リフト軸線)まわりに揺動するように第2リフトアームの先端部に接続され、軸線154に垂直な中心軸線に沿って一方向に延びている。例えばリフトリスト124は、軸線154に垂直な中心軸線に沿って水平方向に延びている。
リフトリスト124は、バッテリーサポート110を保持する。例えばリフトリスト124は、バッテリーサポート110を下方から保持する保持部127を有する。保持部127は、軸線154に垂直な軸線155(第4リフト軸線)まわりに旋回するように設けられている。例えば保持部127は、鉛直な軸線155まわりに旋回するように設けられている。
軸線154に沿う方向において、リフトリスト124は第2リフトアーム123のアームプレート123a,123bの間に位置している。これにより、リフトリスト124の揺動範囲と第2リフトアーム123との干渉が防止される。
以上の構成により、リフターロボット100におけるバッテリーサポート110の動きの自由度は、最大で、軸線151,152,153,154,155まわりの5自由度となる。
リフターロボット100は、リフトアクチュエータ131,132と、リンク中継部143と、第1平行リンク141と、第2平行リンク142とを更に有する。リフトアクチュエータ131(第1リフトアクチュエータ)は、例えば電動モータを動力源とし、軸線152まわりに第1リフトアーム122を揺動させる。リフトアクチュエータ132(第2リフトアクチュエータ)は、例えば電動モータを動力源とし、軸線153まわりに第2リフトアーム123を揺動させる。
リンク中継部143は、軸線153まわりに揺動するように、第1リフトアーム122と第2リフトアーム123との接続部に設けられている。軸線153に沿う方向において、リンク中継部143は第2リフトアーム123のアームプレート123a,123bの間に位置している。
第1平行リンク141は、旋回部126に対するリンク中継部143の姿勢を一定に保つように、第1リフトアーム122の揺動に連動して第1リフトアーム122に対するリンク中継部143の角度を変化させる。例えば第1平行リンク141は、第1リフトアーム122に平行に延びている。第1平行リンク141の一端部は、軸線152に平行な軸線161まわりに揺動するように旋回部126に接続されている。第1平行リンク141の他端部は、軸線153に平行な軸線162まわりに揺動するようにリンク中継部143に接続されている。軸線152,153,161,162の延長線上の視点から見て、軸線152,153,161,162を結ぶ四角形は平行四辺形となっている。
第2平行リンク142は、リンク中継部143に対するリフトリスト124の姿勢を一定に保つように、第2リフトアーム123の揺動に連動して第2リフトアーム123に対するリフトリスト124の角度を変化させる。例えば第2平行リンク142は、第2リフトアーム123に平行に延びている。第2平行リンク142の一端部は、軸線153に平行な軸線163まわりに揺動するようにリンク中継部143に接続されている。第2平行リンク142の他端部は、軸線154に平行な軸線164まわりに揺動するようにリフトリスト124に接続されている。軸線153,154,163,164の延長線上の視点から見て、軸線153,154,163,164を結ぶ四角形は平行四辺形となっている。
この構成によれば、軸線152まわりに第1リフトアーム122が揺動し、軸線153まわりに第2リフトアーム123が揺動しても、旋回部126に対するリフトリスト124の姿勢が一定に保たれる。リンク中継部143、第1平行リンク141、及び第2平行リンク142を備えることで、軸線154まわりのリフトリスト124の姿勢が拘束されるので、独立した自由度が1つ削減されているといえる。従って、リフターロボット100におけるバッテリーサポート110の動きの自由度は4自由度となっている。
リフターロボット100は、リフトアクチュエータ133,134を更に有してもよい。リフトアクチュエータ133(第3リフトアクチュエータ)は、リフトリスト124において、軸線155まわりにバッテリーサポート110を旋回させる。例えばリフトアクチュエータ133は、電動モータを動力源とし、軸線155まわりに保持部127を旋回させる。リフトアクチュエータ134(第4リフトアクチュエータ)は、リフトベース121において、軸線151まわりに第1リフトアーム122を旋回させる。例えばリフトアクチュエータ134は、電動モータを動力源とし、軸線151まわりに旋回部126を旋回させる。
リフトアーム120は、バッテリーサポート110が保持するバッテリーパック96を、車体91の下の取付位置まで上昇させる。また、リフトアーム120は、水平方向において、バッテリーパック96の位置を上記取付位置に合わせる。
水平方向におけるバッテリーパック96の可動範囲を大きくするために、第1リフトアーム122の長さ(軸線152から軸線153までの距離)は、次の条件を満たすように設定されていてもよい。
条件1-1) 第1リフトアーム122が鉛直に起立し、第2リフトアーム123が下方(斜め下方を含む)に向けられた際のリフターロボット100の上端部が、作業空間13の上面(車体91の下面91a)よりも下方に位置する。
条件1-1) 第1リフトアーム122が鉛直に起立し、第2リフトアーム123が下方(斜め下方を含む)に向けられた際のリフターロボット100の上端部が、作業空間13の上面(車体91の下面91a)よりも下方に位置する。
また、第2リフトアーム123の長さ(軸線153から軸線154までの距離)は、次の条件を満たすように設定されていてもよい。
条件1-2) 軸線152から軸線153までの距離と、軸線153から軸線154までの距離との合計が、上記取付位置にバッテリーパック96を配置する際における軸線152から軸線154までの距離よりも大きい。
条件1-2) 軸線152から軸線153までの距離と、軸線153から軸線154までの距離との合計が、上記取付位置にバッテリーパック96を配置する際における軸線152から軸線154までの距離よりも大きい。
上述したリフトアーム120の構成はあくまで一例であり、適宜変更可能である。例えばリフトアーム120は、リンク中継部143、第1平行リンク141、及び第2平行リンク142に代えて、軸線154まわりにリフトリスト124を揺動させるアクチュエータを有していてもよい。また、リフトアーム120は、バッテリーサポート110の動きの自由度が上述した4自由度より高くなるように構成されていてもよい。
コントローラ190は、バッテリーサポート110及びリフトアーム120を制御する。例えばコントローラ190は、複数のサーボドライバと、制御用コンピュータとを有する。複数のサーボドライバは、リフトアクチュエータ131,132,133,134等の複数のアクチュエータに駆動電力をそれぞれ供給する。制御用コンピュータは、上位コントローラ500からの指令に従ってバッテリーサポート110及びリフトアーム120を動作させるように複数のサーボドライバを制御する。
図3及び図4は、バッテリー装着システムの変形例を示す断面図である。いずれの図も、左右方向に沿った鉛直な切断面による断面図である。図3に示すように、バッテリー装着システム1は、少なくとも1台のファスニングロボット200(ファスニング装置)を更に備えてもよい。図3においては、2台のファスニングロボット200が図示されているが、ファスニングロボット200の台数は適宜変更可能である。
ファスニングロボット200は、リフターロボット100が車体91の下に配置したバッテリーを車体91にファスニングする。例えばファスニングロボット200は、リフターロボット100が車体91の下に配置したバッテリーパック96を車体91にファスニングする。ファスニングロボット200は、上述したバッテリーパック96のトレーを車体91にファスニングしてもよい。例えばファスニングロボット200は、ファスニングツール210と、ファスニングアーム220と、コントローラ290とを有する。
ファスニングツール210は、バッテリーパック96を車体91にファスニングするためのツールである。ファスニングの具体例としては、ボルト又はナット等のねじによる締結が挙げられる。例えばファスニングツール210は、電動ドライバ又は電動レンチ等のねじ締めツールであり、ねじ締め用のビット又はソケット等のロータリーチップ211を有する。
ファスニングアーム220は、シリアルリンク型の多関節のアームであり、ファスニングツール210の位置及び姿勢を変更する。ファスニングロボット200におけるファスニングツール210の動きの自由度は、リフターロボット100におけるバッテリーサポート110の動きの自由度(上述の4自由度)よりも高くてもよい。例えばファスニングアーム220は、ファスニングベース221と、第1ファスニングアーム222と、第2ファスニングアーム223と、ファスニングリスト224とを有する。
ファスニングベース221は、作業空間13の周囲(例えば左又は右)において床面14上に設置される。例えばファスニングベース221は、基部225と旋回部226とを有する。基部225は作業空間13の周囲において床面14上に設置される。旋回部226は、鉛直な軸線241まわりに旋回するように基部225上に設けられている。
第1ファスニングアーム222は、水平な軸線242(第1ファスニング軸線)まわりに揺動するようにファスニングベース221に接続されている。例えば、第1ファスニングアーム222は、軸線242まわりに揺動するように旋回部226に接続されており、軸線242に垂直な中心軸線に沿って旋回部226から側方(上方又は下方に傾いた側方を含む)に延びている。
第2ファスニングアーム223は、軸線242に平行な軸線243(第2ファスニング軸線)まわりに揺動するように第1ファスニングアーム222の先端部に接続され、軸線243に垂直な中心軸線に沿って上方(斜め上方を含む)に延びている。例えば第2ファスニングアーム223は、揺動アーム227と旋回アーム228とを有する。
揺動アーム227は、軸線243に垂直な上記中心軸線に沿って第1ファスニングアーム222の先端部から上方に延びている。旋回アーム228は、上記中心軸線に沿った軸線244まわりに旋回するように揺動アーム227の先端部に接続され、上記中心軸線に沿って揺動アーム227の先端部から更に上方に延びている。
ファスニングリスト224は、第2ファスニングアーム223に垂直(第2ファスニングアーム223の上記中心軸線に垂直)な軸線245(第3ファスニング軸線)まわりに揺動するように第2ファスニングアーム223の先端部に接続されている。例えばファスニングリスト224は、軸線245まわりに揺動するように旋回アーム228の先端部に接続され、第2ファスニングアーム223に垂直な中心軸線に沿って一方向に延びている。
ファスニングリスト224は、ファスニングツール210を保持する。例えばファスニングリスト224は、ファスニングツール210を保持する保持部229を有する。保持部229は、ファスニングリスト224の中心軸線に沿った軸線246まわりに旋回するようにファスニングリスト224の先端に設けられている。
以上の構成により、ファスニングロボット200におけるファスニングツール210の動きの自由度は、軸線241,242,243,244,245,246まわりの6自由度となる。
ファスニングアーム220は、ファスニングアクチュエータ231,232,233,234,235,236を更に有する。ファスニングアクチュエータ231は、ファスニングベース221において、軸線241まわりに第1ファスニングアーム222を旋回させる。例えばファスニングアクチュエータ231は、電動モータを動力源とし、軸線241まわりに旋回部226を旋回させる。ファスニングアクチュエータ232は、例えば電動モータを動力源とし、軸線242まわりに第1ファスニングアーム222を揺動させる。ファスニングアクチュエータ233は、例えば電動モータを動力源とし、軸線243まわりに第2ファスニングアーム223を揺動させる。ファスニングアクチュエータ234は、第2ファスニングアーム223において、軸線244まわりにファスニングリスト224を旋回させる。例えばファスニングアクチュエータ234は、電動モータを動力源とし、軸線244まわりに旋回アーム228を旋回させる。ファスニングアクチュエータ235は、例えば電動モータを動力源とし、軸線245まわりにファスニングリスト224を揺動させる。ファスニングアクチュエータ236は、ファスニングリスト224において、軸線246まわりにファスニングツール210を旋回させる。例えばファスニングアクチュエータ236は、電動モータを動力源とし、軸線246まわりに保持部229を旋回させる。
以上の構成において、ファスニングアーム220は、バッテリーパック96を車体91にファスニングするための作業位置にファスニングツール210を配置する。また、ファスニングアーム220は、作業空間13外に退避するための退避高さまでファスニングツール210を下降させるように第1ファスニングアーム222を揺動させ、ファスニングツール210を作業空間13外に退避させるように旋回部226を旋回させる。退避高さは、作業空間13外への退避中に車体サポート10等と衝突しない高さに設定されている。
ファスニングツール210を作業空間13外に退避させるためのファスニングアーム220の占有空間を小さくするために、第1ファスニングアーム222の長さ(軸線242から軸線243までの距離)、及び第2ファスニングアーム223の長さ(軸線243から軸線245までの距離)は、次の条件を満たすように設定されていてもよい。
条件2-1)軸線242から軸線243までの距離は、軸線243から軸線245までの距離よりも短い。
条件2-1)軸線242から軸線243までの距離は、軸線243から軸線245までの距離よりも短い。
第1ファスニングアーム222の長さ及び第2ファスニングアーム223の長さは、更に次の条件を満たすように設定されていてもよい。
条件2-2)軸線242から軸線243までの距離は、ファスニングツール210の昇降ストローク(上記作業位置の高さと上記退避高さとの差)の半分よりも長い。
条件2-3)軸線242から軸線243までの距離と、軸線243から軸線245までの距離の合計が、上記作業位置にファスニングツール210を配置する際における軸線242から軸線245までの距離よりも大きい。
条件2-4)第2ファスニングアーム223が鉛直に起立した状態においても、ファスニングツール210を上記退避高さまで下降させることができる。
条件2-2)軸線242から軸線243までの距離は、ファスニングツール210の昇降ストローク(上記作業位置の高さと上記退避高さとの差)の半分よりも長い。
条件2-3)軸線242から軸線243までの距離と、軸線243から軸線245までの距離の合計が、上記作業位置にファスニングツール210を配置する際における軸線242から軸線245までの距離よりも大きい。
条件2-4)第2ファスニングアーム223が鉛直に起立した状態においても、ファスニングツール210を上記退避高さまで下降させることができる。
軸線242から軸線243までの距離は、ファスニングツール210の昇降ストロークよりも長くてもよい。これらの条件を満たすことによって、ファスニングツール210の可動範囲の余裕と、上記占有空間の縮小との両立をより確実に図ることができる。
上述したファスニングアーム220の構成はあくまで一例であり、適宜変更可能である。例えばファスニングアーム220は、ファスニングツール210の動きの自由度が上述した6自由度より高くなるように構成されていてもよい。
コントローラ290は、ファスニングツール210及びファスニングアーム220を制御する。例えばコントローラ290は、複数のサーボドライバと、制御用コンピュータとを有する。複数のサーボドライバは、ファスニングアクチュエータ231,232,233,234,235,236等の複数のアクチュエータに駆動電力をそれぞれ供給する。制御用コンピュータは、上位コントローラ500からの指令に従ってファスニングツール210及びファスニングアーム220を動作させるように複数のサーボドライバを制御する。
図4に示すように、バッテリー装着システム1は、少なくとも1台の塗布ロボット300(塗布装置)を更に備えてもよい。図4においては、2台の塗布ロボット300が図示されているが、塗布ロボット300の台数は適宜変更可能である。バッテリー装着システム1がファスニングロボット200と塗布ロボット300とを備える場合、ファスニングロボット200と塗布ロボット300とは例えば前後方向に並ぶように配置される。
塗布ロボット300は、バッテリーが車体91の下に配置される前(例えばバッテリーパック96が上記取付位置に配置される前)に、車体91の下に液剤を塗布する。例えば塗布ロボット300は、塗布ツール310と、塗布アーム320と、コントローラ390とを有する。
塗布ツール310は、液剤を車体91の下に塗布するためのツールである。液剤の具体例としては、接着剤、シール材、制振材等が挙げられる。例えば塗布ツール310は、液剤を吐出するノズル311と、ノズル311に液剤を供給するポンプ(不図示)とを有する。
塗布アーム320は、シリアルリンク型の多関節アームであり、塗布ツール310の位置及び姿勢を変更する。塗布ロボット300における塗布ツール310の動きの自由度は、リフターロボット100におけるバッテリーサポート110の動きの自由度(上述の4自由度)よりも高くてもよい。例えば塗布アーム320は、塗布ベース321と、第1塗布アーム322と、第2塗布アーム323と、塗布リスト324とを有する。
塗布ベース321は、作業空間13の周囲(例えば左又は右)において床面14上に設置される。例えば塗布ベース321は、基部325と旋回部326とを有する。基部325は作業空間13の周囲において床面14上に設置される。旋回部326は、鉛直な軸線341まわりに旋回するように基部325上に設けられている。
第1塗布アーム322は、水平な軸線342(第1塗布軸線)まわりに揺動するように塗布ベース321に接続されている。例えば、第1塗布アーム322は、軸線342まわりに揺動するように旋回部326に接続されており、軸線342に垂直な中心軸線に沿って旋回部326から側方(上方又は下方に傾いた側方を含む)に延びている。
第2塗布アーム323は、軸線342に平行な軸線343(第2塗布軸線)まわりに揺動するように第1塗布アーム322の先端部に接続され、軸線343に垂直な中心軸線に沿って上方(斜め上方を含む)に延びている。例えば第2塗布アーム323は、揺動アーム327と旋回アーム328とを有する。
揺動アーム327は、軸線343に垂直な上記中心軸線に沿って第1塗布アーム322の先端部から上方に延びている。旋回アーム328は、上記中心軸線に沿った軸線344まわりに旋回するように揺動アーム327の先端部に接続され、上記中心軸線に沿って揺動アーム327の先端部から更に上方に延びている。
塗布リスト324は、第2塗布アーム323に垂直(第2塗布アーム323の上記中心軸線に垂直)な軸線345(第3塗布軸線)まわりに揺動するように第2塗布アーム323の先端部に接続されている。例えば塗布リスト324は、軸線345まわりに揺動するように旋回アーム328の先端部に接続され、第2塗布アーム323に垂直な中心軸線に沿って一方向に延びている。
塗布リスト324は、塗布ツール310を保持する。例えば塗布リスト324は、塗布ツール310を保持する保持部329を有する。保持部329は、塗布リスト324の中心軸線に沿った軸線346まわりに旋回するように塗布リスト324の先端に設けられている。
以上の構成により、塗布ロボット300における塗布ツール310の動きの自由度は、軸線341,342,343,344,345,346まわりの6自由度となる。
塗布アーム320は、塗布アクチュエータ331,332,333,334,335,336を更に有する。塗布アクチュエータ331は、塗布ベース321において、軸線341まわりに第1塗布アーム322を旋回させる。例えば塗布アクチュエータ331は、電動モータを動力源とし、軸線341まわりに旋回部326を旋回させる。塗布アクチュエータ332は、例えば電動モータを動力源とし、軸線342まわりに第1塗布アーム322を揺動させる。塗布アクチュエータ333は、例えば電動モータを動力源とし、軸線343まわりに第2塗布アーム323を揺動させる。塗布アクチュエータ334は、第2塗布アーム323において、軸線344まわりに塗布リスト324を旋回させる。例えば塗布アクチュエータ334は、電動モータを動力源とし、軸線344まわりに旋回アーム328を旋回させる。塗布アクチュエータ335は、例えば電動モータを動力源とし、軸線345まわりに塗布リスト324を揺動させる。塗布アクチュエータ336は、塗布リスト324において、軸線346まわりにファスニングツール210を旋回させる。例えば塗布アクチュエータ336は、電動モータを動力源とし、軸線346まわりに保持部329を旋回させる。
以上の構成において、塗布アーム320は、車体91の下に液剤を塗布するための作業位置に塗布ツール310を配置する。また、塗布アーム320は、作業空間13外に退避するための退避高さまで塗布ツール310を下降させるように第1塗布アーム322を揺動させ、塗布ツール310を作業空間13外に退避させるように旋回部326を旋回させる。退避高さは、作業空間13外への退避中に車体サポート10等と衝突しない高さに設定されている。
塗布ツール310を作業空間13外に退避させるための塗布アーム320の占有空間を小さくするために、第1塗布アーム322の長さ(軸線342から軸線343までの距離)、及び第2塗布アーム323の長さ(軸線343から軸線345までの距離)は、次の条件を満たすように設定されていてもよい。
条件3-1)軸線342から軸線343までの距離は、軸線343から軸線345までの距離よりも短い。
条件3-1)軸線342から軸線343までの距離は、軸線343から軸線345までの距離よりも短い。
第1塗布アーム322の長さ及び第2塗布アーム323の長さは、更に次の条件を満たすように設定されていてもよい。
条件3-2)軸線342から軸線343までの距離は、塗布ツール310の昇降ストローク(上記作業位置の高さと上記退避高さとの差)の半分よりも長い。
条件3-3)軸線342から軸線343までの距離と、軸線343から軸線345までの距離の合計が、上記作業位置に塗布ツール310を配置する際における軸線342から軸線345までの距離よりも大きい。
条件3-4)第2塗布アーム323が鉛直に起立した状態においても、塗布ツール310を上記退避高さまで下降させることができる。
条件3-2)軸線342から軸線343までの距離は、塗布ツール310の昇降ストローク(上記作業位置の高さと上記退避高さとの差)の半分よりも長い。
条件3-3)軸線342から軸線343までの距離と、軸線343から軸線345までの距離の合計が、上記作業位置に塗布ツール310を配置する際における軸線342から軸線345までの距離よりも大きい。
条件3-4)第2塗布アーム323が鉛直に起立した状態においても、塗布ツール310を上記退避高さまで下降させることができる。
軸線342から軸線343までの距離は、塗布ツール310の昇降ストロークよりも長くてもよい。これらの条件を満たすことによって、塗布ツール310の可動範囲の余裕と、上記占有空間の縮小との両立をより確実に図ることができる。
上述した塗布アーム320の構成はあくまで一例であり、適宜変更可能である。例えば塗布アーム320は、塗布ツール310の動きの自由度が上述した6自由度より高くなるように構成されていてもよい。
コントローラ390は、塗布ツール310及び塗布アーム320を制御する。例えばコントローラ390は、複数のサーボドライバと、制御用コンピュータとを有する。複数のサーボドライバは、塗布アクチュエータ331,332,333,334,335,336等の複数のアクチュエータに駆動電力をそれぞれ供給する。制御用コンピュータは、上位コントローラ500からの指令に従って塗布ツール310及び塗布アーム320を動作させるように複数のサーボドライバを制御する。
図5に示すように、バッテリー装着システム1は、リフトアームトランスファー400を更に備えてもよい。リフトアームトランスファー400は、少なくとも水平方向においてリフターロボット100のリフトアーム120を変位させる。
リフトアームトランスファー400は、水平な一方向(例えば前後方向)にリフトアーム120を変位させるように構成されていてもよいし、水平面において互いに交差する二方向(例えば前後方向及び左右方向)にリフトアーム120を変位させるように構成されていてもよい。例えばリフトアームトランスファー400は、水平方向においてリフトベース121を変位させるリニアアクチュエータを有してもよい。リフトアームトランスファー400は、リフトベース121を搭載して移動する自走式の台車を有してもよい。
〔バッテリー装着方法〕
続いて、バッテリー装着方法の一例として、バッテリー装着システム1によるバッテリー装着手順を例示する。この手順は、車体91の下に作業空間13が形成されるように車体サポート10により車体91を支持することと、リフターロボット100により、作業空間13においてバッテリーパック96を上昇させ、車体91の下(例えば上記取付位置)に配置することと、を含む。
続いて、バッテリー装着方法の一例として、バッテリー装着システム1によるバッテリー装着手順を例示する。この手順は、車体91の下に作業空間13が形成されるように車体サポート10により車体91を支持することと、リフターロボット100により、作業空間13においてバッテリーパック96を上昇させ、車体91の下(例えば上記取付位置)に配置することと、を含む。
例えば、まず車体91の搬送装置(不図示)により車体サポート10の上に車体91を搬送し、車体サポート10により車体91を支持する。次に、リフトアームトランスファー400により作業空間13の外までリフトアーム120を移動させ、作業空間13外においてバッテリーサポート110にバッテリーパック96を保持させる(図6参照)。この間に、塗布ロボット300により、車体91の下に液剤を塗布する(図7参照)。
その後、バッテリーサポート110がバッテリーパック96を保持した状態で、リフトアームトランスファー400により作業空間13内にリフトアーム120を移動させる。これにより、作業空間13外から作業空間13内にバッテリーパック96が搬入される。
なお、作業空間13外から作業空間13内へのバッテリーパック96の搬入にリフトアームトランスファー400を用いることは必須ではない。例えば、リフトベース121が作業空間13内に位置する状態で、リフトアーム120により作業空間13内から作業空間13外にバッテリーサポート110を移動させ、作業空間13外においてバッテリーサポート110にバッテリーパック96を保持させ、バッテリーパック96を保持したバッテリーサポート110をリフトアーム120により作業空間13外から作業空間13内に移動させてもよい。
次に、塗布ツール310を作業空間13内から作業空間13外に退避させ、リフトアーム120により、水平方向におけるバッテリーパック96の位置を上記取付位置に合わせつつ、バッテリーパック96を取付位置まで上昇させる(図8参照)。次に、ファスニングロボット200により、バッテリーパック96を車体91にファスニングする(図9参照)。以上でバッテリー装着手順が完了する。
〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、バッテリー装着システム1は、電動車両90の車体91の下に作業空間13が形成されるように車体91を支持する車体サポート10と、作業空間13において車体91の走行用のバッテリーパック96を上昇させ、車体91の下に配置するリフターロボット100と、を備え、リフターロボット100は、バッテリーパック96を支持するバッテリーサポート110と、水平方向におけるバッテリーサポート110の位置及びバッテリーサポート110の高さを変更する多関節のリフトアーム120と、を有する。
以上に説明したように、バッテリー装着システム1は、電動車両90の車体91の下に作業空間13が形成されるように車体91を支持する車体サポート10と、作業空間13において車体91の走行用のバッテリーパック96を上昇させ、車体91の下に配置するリフターロボット100と、を備え、リフターロボット100は、バッテリーパック96を支持するバッテリーサポート110と、水平方向におけるバッテリーサポート110の位置及びバッテリーサポート110の高さを変更する多関節のリフトアーム120と、を有する。
バッテリー装着システム1によれば、バッテリーパック96の位置を適切に調節することと、バッテリーパック96を適切な高さまで上昇させることとの両方を1台のリフトアーム120により行うことができる。このため、車体サポート10に支持された車体91の下の限られた作業空間13においても、バッテリーパック96を車体91の下にスムーズに配置することができる。従って、バッテリーパック96を車体91の下方から迅速に装着するのに有効である。なお、このバッテリー装着システム1は、電動車両90の完成後におけるバッテリーパック96の交換作業の迅速化にも有効である。
リフトアーム120は、リフトベース121と、水平な軸線152まわりに揺動するようにリフトベース121に接続された第1リフトアーム122と、軸線152に平行な軸線153まわりに揺動するように第1リフトアーム122の先端部に接続された第2リフトアーム123と、軸線153に平行な軸線154まわりに揺動するように第2リフトアーム123の先端部に接続され、バッテリーサポート110を保持するリフトリスト124と、を有していてもよい。この場合、水平面に平行で軸線152に垂直な方向におけるバッテリーパック96の位置と、バッテリーパック96の高さとを、3アームの簡素な構成にて調節することができる。従って、作業空間13の縮小化を更に図ることができる。
リフトアーム120は、軸線152まわりに第1リフトアーム122を揺動させるリフトアクチュエータ131と、軸線153まわりに第2リフトアーム123を揺動させるリフトアクチュエータ132と、軸線153まわりに揺動するように、第1リフトアーム122と第2リフトアーム123との接続部に設けられたリンク中継部143と、リフトベース121に対するリンク中継部143の姿勢を一定に保つように、第1リフトアーム122の揺動に連動して第1リフトアーム122に対するリンク中継部143の角度を変化させる第1平行リンク141と、リンク中継部143に対するリフトリスト124の姿勢を一定に保つように、第2リフトアーム123の揺動に連動して第2リフトアーム123に対するリフトリスト124の角度を変化させる第2平行リンク142と、を有していてもよい。この場合、3アームを揺動させるためのアクチュエータを2つに削減し、リフターロボット100を更に小型化することができる。従って、作業空間13の縮小化を更に図ることができる。
リフトアーム120は、リフトリスト124において、軸線154に垂直な軸線155まわりにバッテリーサポート110を旋回させるリフトアクチュエータ133を更に有していてもよい。この場合、リフトアーム120によって、軸線154まわりのバッテリーパック96の姿勢も調節することができる。従って、バッテリーパック96を車体91の下に更にスムーズに配置することができる。
リフトアーム120は、リフトベース121において、鉛直な軸線151まわりに第1リフトアーム122を旋回させるリフトアクチュエータ134を更に有していてもよい。この場合、リフトアーム120によって、水平面に平行で軸線151に沿った方向におけるバッテリーパック96の位置も調節することができる。従って、バッテリーパック96を車体91の下に更にスムーズに配置することができる。
バッテリー装着システム1は、リフトアーム120を変位させるリフトアームトランスファー400を更に備えていてもよい。この場合、リフトアームトランスファー400によりリフトアーム120を移動させることによって、より広い範囲でバッテリーを搬送することができる。
バッテリー装着システム1は、リフターロボット100が車体91の下に配置したバッテリーパック96を車体91にファスニングするファスニングロボット200を更に備えていてもよい。この場合、バッテリーパック96を車体91にファスニングする作業も自動化される。従って、バッテリーパック96を車体91の下方からより迅速に装着するのに有効である。
ファスニングロボット200は、バッテリーパック96を車体91にファスニングするためのファスニングツール210と、ファスニングツール210の位置及び姿勢を変更する多関節のファスニングアーム220と、を有していてもよい。この場合、ファスニングツール210を多様な位置・姿勢に配置することが可能となる。このため、より多くのファスニング作業を1台のファスニングロボット200に実行させることができる。従って、システム構成の簡素化に有効である。
ファスニングロボット200におけるファスニングツール210の動きの自由度は、リフターロボット100におけるバッテリーサポート110の動きの自由度よりも高くてもよい。この場合、より多くのファスニング作業を1台のファスニングロボット200に実行させることができる。従って、システム構成の更なる簡素化に有効である。
ファスニングアーム220は、作業空間13の周囲に設置されたファスニングベース221と、水平な軸線242まわりに揺動するようにファスニングベース221に接続され、ファスニングベース221から側方に延びる第1ファスニングアーム222と、軸線242に平行な軸線243まわりに揺動するように第1ファスニングアーム222の先端部に接続され、第1ファスニングアーム222の先端部から上方に延びる第2ファスニングアーム223と、第2ファスニングアーム223に垂直な軸線245まわりに揺動するように第2ファスニングアーム223の先端部に接続され、ファスニングツール210を保持するファスニングリスト224と、を有していてもよい。この場合、ファスニングアーム220の全体が車体91よりも下方に位置する状態で、ファスニングツール210の位置及び姿勢を調節することが可能となる。このため、ファスニングアーム220と車体91との干渉による制約を受けずに、より多様な位置・姿勢にファスニングツール210を配置することができる。
軸線242から軸線243までの距離は、軸線243から軸線245までの距離よりも短くてもよい。この場合、作業空間13に対し、ファスニングベース221をより近付けて配置することで、システムの省スペース化を更に図ることができる。
バッテリー装着システム1は、バッテリーパック96が車体91の下に配置される前に、車体91の下に液剤を塗布する塗布ロボット300を更に備えていてもよい。この場合、バッテリーパック96の装着に先立って液剤を車体91に下に塗布する作業も自動化される。従って、バッテリーパック96を車体91の下方からより迅速に装着するのに有効である。
塗布ロボット300は、液剤を車体91の下に塗布するための塗布ツール310と、塗布ツール310の位置及び姿勢を変更する多関節の塗布アーム320と、を有していてもよい。この場合、塗布ツール310を多様な位置・姿勢に配置することが可能となる。このため、より多くの塗布作業を1台の塗布ロボット300に実行させることができる。従って、システム構成の簡素化に有効である。
塗布ロボット300における塗布ツール310の動きの自由度は、リフターロボット100におけるバッテリーサポート110の動きの自由度よりも高くてもよい。この場合、より多くの塗布作業を1台の塗布ロボット300に実行させることができる。従って、システム構成の更なる簡素化に有効である。
塗布アーム320は、作業空間13の周囲に設置された塗布ベース321と、水平な軸線342まわりに揺動するように塗布ベース321に接続され、塗布ベース321から側方に延びる第1塗布アーム322と、軸線342に平行な軸線343まわりに揺動するように第1塗布アーム322の先端部に接続され、第1塗布アーム322の先端部から上方に延びる第2塗布アーム323と、第2塗布アーム323に垂直な軸線345まわりに揺動するように第2塗布アーム323の先端部に接続され、塗布ツール310を保持する塗布リスト324と、を有していてもよい。この場合、塗布アーム320の全体が車体91よりも下方に位置する状態で、塗布ツール310の位置及び姿勢を調節することが可能となる。このため、塗布アーム320と車体91との干渉による制約を受けずに、より多様な位置・姿勢に塗布ツール310を配置することができる。
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
バッテリー装着システム1は、ファスニングロボット200及び塗布ロボット300とは別の作業ロボットを更に備えてもよい。当該作業ロボットは、ファスニングロボット200及び塗布ロボット300よりも上において車体91の周囲に設置されていてもよい。例えば作業ロボットは、車体91の左又は右において車体サポート10上に設置されていてもよい。作業ロボットの台数は適宜変更可能である。このような作業ロボットを更に備えることによって、例えば車体91の車室内からバッテリーパック96に対する作業(例えば通電作業)を作業ロボット600に実行させることができる。
1…バッテリー装着システム、10…車体サポート、13…作業空間、90…電動車両、91…車体、96…バッテリーパック(バッテリー)、100…リフターロボット(リフター)、110…バッテリーサポート、120…リフトアーム、121…リフトベース、122…第1リフトアーム、123…第2リフトアーム、124…リフトリスト、131…リフトアクチュエータ(第1リフトアクチュエータ)、132…リフトアクチュエータ(第2リフトアクチュエータ)、133…リフトアクチュエータ(第3リフトアクチュエータ)、134…リフトアクチュエータ(第4リフトアクチュエータ)、141…第1平行リンク、142…第2平行リンク、151…軸線(第5リフト軸線)、152…軸線(第1リフト軸線)、153…軸線(第2リフト軸線)、154…軸線(第3リフト軸線)、155…軸線(第4リフト軸線)、200…ファスニングロボット(ファスニング装置)、210…ファスニングツール、220…ファスニングアーム、221…ファスニングベース、222…第1ファスニングアーム、223…第2ファスニングアーム、224…ファスニングリスト、242…軸線(第1ファスニング軸線)、243…軸線(第2ファスニング軸線)、245…軸線(第3ファスニング軸線)、300…塗布ロボット(塗布装置)、310…塗布ツール、320…塗布アーム、321…塗布ベース、322…第1塗布アーム、323…第2塗布アーム、324…塗布リスト、342…軸線(第1塗布軸線)、343…軸線(第2塗布軸線)、345…軸線(第3塗布軸線)、400…リフトアームトランスファー。
Claims (16)
- 電動車両の車体の下に作業空間が形成されるように前記車体を支持する車体サポートと、
前記作業空間において前記車体の走行用のバッテリーを上昇させ、前記車体の下に配置するリフターと、を備え、
前記リフターは、
前記バッテリーを支持するバッテリーサポートと、
水平方向における前記バッテリーサポートの位置及び前記バッテリーサポートの高さを変更する多関節のリフトアームと、を有する、バッテリー装着システム。 - 前記リフトアームは、
リフトベースと、
水平な第1リフト軸線まわりに揺動するように前記リフトベースに接続された第1リフトアームと、
前記第1リフト軸線に平行な第2リフト軸線まわりに揺動するように前記第1リフトアームの先端部に接続された第2リフトアームと、
前記第2リフト軸線に平行な第3リフト軸線まわりに揺動するように前記第2リフトアームの先端部に接続され、前記バッテリーサポートを保持するリフトリストと、を有する、請求項1記載のバッテリー装着システム。 - 前記リフトアームは、
前記第1リフト軸線まわりに前記第1リフトアームを揺動させる第1リフトアクチュエータと、
前記第2リフト軸線まわりに前記第2リフトアームを揺動させる第2リフトアクチュエータと、
前記第2リフト軸線まわりに揺動するように、前記第1リフトアームと前記第2リフトアームとの接続部に設けられたリンク中継部と、
前記リフトベースに対する前記リンク中継部の姿勢を一定に保つように、前記第1リフトアームの揺動に連動して前記第1リフトアームに対する前記リンク中継部の角度を変化させる第1平行リンクと、
前記リンク中継部に対する前記リフトリストの姿勢を一定に保つように、前記第2リフトアームの揺動に連動して前記第2リフトアームに対する前記リフトリストの角度を変化させる第2平行リンクと、を有する、請求項2記載のバッテリー装着システム。 - 前記リフトアームは、
前記リフトリストにおいて、前記第3リフト軸線に垂直な第4リフト軸線まわりに前記バッテリーサポートを旋回させる第3リフトアクチュエータを更に有する、請求項3記載のバッテリー装着システム。 - 前記リフトアームは、
前記リフトベースにおいて、鉛直な第5リフト軸線まわりに前記第1リフトアームを旋回させる第4リフトアクチュエータを更に有する、請求項3又は4記載のバッテリー装着システム。 - 前記リフトアームを変位させるリフトアームトランスファーを更に備える、請求項1~5のいずれか一項記載のバッテリー装着システム。
- 前記リフターが前記車体の下に配置した前記バッテリーを前記車体にファスニングするファスニング装置を更に備える、請求項1~6のいずれか一項記載のバッテリー装着システム。
- 前記ファスニング装置は、
前記バッテリーを前記車体にファスニングするためのファスニングツールと、
前記ファスニングツールの位置及び姿勢を変更する多関節のファスニングアームと、を有する、請求項7記載のバッテリー装着システム。 - 前記ファスニング装置における前記ファスニングツールの動きの自由度は、前記リフターにおける前記バッテリーサポートの動きの自由度よりも高い、請求項8記載のバッテリー装着システム。
- 前記ファスニングアームは、
前記作業空間の周囲に設置されたファスニングベースと、
水平な第1ファスニング軸線まわりに揺動するように前記ファスニングベースに接続され、前記ファスニングベースから側方に延びる第1ファスニングアームと、
前記第1ファスニング軸線に平行な第2ファスニング軸線まわりに揺動するように前記第1ファスニングアームの先端部に接続され、前記第1ファスニングアームの先端部から上方に延びる第2ファスニングアームと、
前記第2ファスニングアームに垂直な第3ファスニング軸線まわりに揺動するように前記第2ファスニングアームの先端部に接続され、前記ファスニングツールを保持するファスニングリストと、を有する、請求項8又は9記載のバッテリー装着システム。 - 前記第1ファスニング軸線から前記第2ファスニング軸線までの距離は、前記第2ファスニング軸線から前記第3ファスニング軸線までの距離よりも短い、請求項10記載のバッテリー装着システム。
- 前記バッテリーが前記車体の下に配置される前に、前記車体の下に液剤を塗布する塗布装置を更に備える、請求項1~11のいずれか一項記載のバッテリー装着システム。
- 前記塗布装置は、前記液剤を前記車体の下に塗布するための塗布ツールと、
前記塗布ツールの位置及び姿勢を変更する多関節の塗布アームと、を有する、請求項12記載のバッテリー装着システム。 - 前記塗布装置における前記塗布ツールの動きの自由度は、前記リフターにおける前記バッテリーサポートの動きの自由度よりも高い、請求項13記載のバッテリー装着システム。
- 前記塗布アームは、
前記作業空間の周囲に設置された塗布ベースと、
水平な第1塗布軸線まわりに揺動するように前記塗布ベースに接続され、前記塗布ベースから側方に延びる第1塗布アームと、
前記第1塗布軸線に平行な第2塗布軸線まわりに揺動するように前記第1塗布アームの先端部に接続され、前記第1塗布アームの先端部から上方に延びる第2塗布アームと、
前記第2塗布アームに垂直な第3塗布軸線まわりに揺動するように前記第2塗布アームの先端部に接続され、前記塗布ツールを保持する塗布リストと、を有する、請求項13又は14記載のバッテリー装着システム。 - 電動車両の車体の下に作業空間が形成されるように車体サポートにより前記車体を支持することと、
バッテリーを支持するバッテリーサポートと、水平方向における前記バッテリーサポートの位置及び前記バッテリーサポートの高さを変更する多関節のリフトアームと、を有するリフターにより、前記作業空間において前記車体の走行用のバッテリーを上昇させ、前記車体の下に配置することと、を含むバッテリー装着方法。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3137211A1 (fr) * | 2022-06-28 | 2023-12-29 | Psa Automobiles Sa | Systeme d’application d’une protection thermique de batterie de traction base sur un revêtement pulverise, procede et vehicule sur la base d’un tel systeme |
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JP2018154190A (ja) * | 2017-03-16 | 2018-10-04 | 三菱自動車工業株式会社 | バッテリパック交換装置 |
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2019
- 2019-11-13 JP JP2021555699A patent/JP7243855B2/ja active Active
- 2019-11-13 WO PCT/JP2019/044565 patent/WO2021095169A1/ja active Application Filing
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WO2024003472A1 (fr) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | Stellantis Auto Sas | Systeme d'application d'une protection thermique de batterie de traction base sur un revêtement pulverise, procede et vehicule sur la base d'un tel systeme |
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