JP2654859B2 - Battery replacement equipment - Google Patents

Battery replacement equipment

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JP2654859B2
JP2654859B2 JP2269092A JP26909290A JP2654859B2 JP 2654859 B2 JP2654859 B2 JP 2654859B2 JP 2269092 A JP2269092 A JP 2269092A JP 26909290 A JP26909290 A JP 26909290A JP 2654859 B2 JP2654859 B2 JP 2654859B2
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のバッテリー充電用収納部を上下方向
に並べて備えるバッテリー保管棚に収納された充電済の
バッテリーと、所定位置に停止している移動体に搭載さ
れたバッテリーとを交換するためのバッテリー交換設備
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a charged battery stored in a battery storage shelf provided with a plurality of battery charging storage units arranged vertically and stopped at a predetermined position. The present invention relates to a battery exchange facility for exchanging a battery mounted on a moving object.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

かかるバッテリー交換設備として、特開昭59−100017
号公報に記載されたものを挙げることが出来る。これ
は、バッテリー保管棚に沿って昇降する枠体にバッテリ
ー支持具としての移載部が２個設けられた構造を特徴と
する。そして、１個の移載部で移動体からバッテリー保
管棚へのバッテリー移載と、バッテリー保管棚から移動
体への充電済バッテリーの移載を順に行う場合に比べ
て、移動体のバッテリー交換に要する時間を短縮せんと
したものである。Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-100017 discloses such a battery replacement facility.
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H10-26095 can be mentioned. This is characterized by a structure in which two transfer portions as battery supports are provided on a frame that moves up and down along a battery storage shelf. In addition, compared to the case where a single transfer unit transfers a battery from a mobile unit to a battery storage shelf and a transfer of a charged battery from the battery storage shelf to the mobile unit in order, it is necessary to replace the battery of the mobile unit. The time required is not shortened.

即ち、第１の移載部が移動体からバッテリーを取り出
すと同時に、第２の移載部がバッテリー保管棚から充電
済のバッテリーを取り出し、その後、前記枠体が回動し
て第２の移載部を第１の移載部があった位置へ移動さ
せ、充電済のバッテリーを移動体に移載する。この時点
で移動体は発進可能となる。That is, at the same time that the first transfer unit takes out the battery from the moving body, the second transfer unit takes out the charged battery from the battery storage shelf, and then the frame rotates and the second transfer unit takes out the battery. The loading section is moved to the position where the first transfer section was, and the charged battery is transferred to the moving body. At this point, the mobile is ready to start.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、上記のバッテリー交換設備は、昇降枠体に
回動自在な枠体が枢支され、その枠体に２個の移載部が
設けられている、といった複雑な構造であることと、２
個の移載部を備える枠体の支持構造を頑丈にしなければ
ならないことから設備コストが高くなる、占有スペース
が大きい等の不利を有するものであった。However, the above-described battery exchange facility has a complicated structure in which a rotatable frame is pivotally supported on an elevating frame, and two transfer sections are provided on the frame.
Since the supporting structure of the frame body including the individual transfer units must be rugged, there are disadvantages such as an increase in equipment cost and a large occupied space.

本発明は上記の実情に鑑みて為されたものであって、
その目的は、上記の不利を解消しながら、バッテリー交
換に要する時間を短縮できる移動体のバッテリー交換設
備を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide a mobile battery replacement facility that can reduce the time required for battery replacement while eliminating the disadvantages described above.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明による移動車用給電装置は、複数のバッテリー
充電用収納部を上下方向に並べて備えるバッテリー保管
棚に収納された充電済のバッテリーと、所定位置に停止
している移動体に搭載されたバッテリーとを交換するた
めのものであって、その特徴構成は、前記移動体が停止
する所定位置に対応させて設けられた仮置台と、前記各
バッテリー充電用収納部と前記仮置台との間でバッテリ
ーを移載すべく、前記各バッテリー充電用収納部に沿っ
て駆動昇降自在な一つのバッテリー支持具を備えた昇降
式移載装置と、前記移動体に搭載されたバッテリーの前
記仮置台への移載及び前記仮置台に置かれた充電済のバ
ッテリーの前記移動体への移載を同時又は略同時に行う
べく、一対のバッテリー支持具を備えた中継移載装置と
から構成されている点にある。A power supply device for a mobile vehicle according to the present invention includes a charged battery stored in a battery storage shelf provided with a plurality of battery charging storage units arranged vertically, and a battery mounted on a moving body stopped at a predetermined position. The characteristic configuration is that a temporary storage table provided corresponding to a predetermined position where the moving body stops, and between each of the battery charging storage units and the temporary storage table. In order to transfer the battery, a lifting / lowering transfer device having one battery support that can be driven up and down along each of the battery charging storage sections, and a battery mounted on the moving body is transferred to the temporary mounting table. And a relay transfer device having a pair of battery supports so that the transfer and the transfer of the charged battery placed on the temporary mounting table to the moving body are performed simultaneously or substantially simultaneously. Located in.

〔作 用〕(Operation)

仮置台にバッテリーが無い初期状態から説明すると、
バッテリー充電用収納部でフル充電されたバッテリーの
うちの一つが昇降式移載装置のバッテリー支持具によっ
て取り出され、昇降移動した後、仮置台へ置かれる。こ
の状態で本バッテリー交換設備は待機することになる。Starting from the initial state where there is no battery in the temporary table,
One of the fully charged batteries in the battery charging storage unit is taken out by the battery support of the lifting / lowering type transfer device, moved up / down, and then placed on the temporary table. In this state, the battery exchange facility is on standby.

バッテリー交換が必要な移動体が所定位置に停止する
と、中継移載装置の一対のバッテリー支持具のうちの一
つが移動体に搭載されたバッテリーを取り出し、仮置台
へ移載すると同時に、他の一つが仮置台に置かれた充電
済のバッテリーを移動体に移載する。この時点で移動体
は発進可能となる。When the moving object requiring battery replacement stops at a predetermined position, one of the pair of battery supports of the relay transfer device takes out the battery mounted on the moving object, transfers the battery to the temporary mounting table, and at the same time transfers the other battery. One transfers the charged battery placed on the temporary table to the moving object. At this point, the mobile is ready to start.

この後、仮置台のバッテリーは昇降式移載装置によっ
て、空のバッテリー充電用収納部へ収納され、次に他の
バッテリー充電用収納部でフル充電されたバッテリーが
初期状態と同様に仮置台に移載され、次の移動体が到着
するのを待つことになる。After that, the battery of the temporary storage table is stored in the empty battery charging storage section by the lifting type transfer device, and then the fully charged battery in the other battery charging storage section is stored in the temporary storage table as in the initial state. It will be transferred and wait for the next mobile to arrive.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上記のように、バッテリー交換が仮置台を中継して行
われるので、バッテリー充電用収納部と仮置台との間の
昇降式移載装置、及び仮置台と移動体との間の中継移載
装置の夫々を簡単な構造にすることができ、設備コス
ト、占有スペース、駆動エネルギー等に於いて、従来装
置に大きく優るものとなった。しかも、移動体が停止し
てから発進するまでにバッテリー交換のために必要な動
作は、仮置台に置かれた充電済みのバッテリーと移動車
に搭載されたバッテリーを交換する動作のみであるの
で、それに要する時間を、従来装置よりさらに短縮でき
るものとなった。As described above, since the battery exchange is performed by relaying the temporary storage table, the lifting / lowering transfer apparatus between the battery charging storage unit and the temporary storage table, and the relay transfer apparatus between the temporary storage table and the moving body. Can have a simple structure, which greatly outperforms the conventional apparatus in equipment cost, occupied space, driving energy and the like. Moreover, the only operation required to replace the battery from when the moving body stops to when it starts moving is to replace the charged battery placed on the temporary table with the battery mounted on the moving vehicle. The time required for this can be further reduced as compared with the conventional device.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第８図に示すように、物品搬送用の移動体（Ａ）の移
動経路に沿って、移動体（Ａ）が移動するための案内レ
ール（Ｂ）が設けられている。詳しくは後述するが、移
動体（Ａ）は磁気浮上し、リニアモータによる推進力で
案内レール（Ｂ）に沿って移動する。移動体（Ａ）が停
止して物品の積卸を行うための複数のステーション（S
T）が案内レール（Ｂ）に沿って設けられ、もって、移
動体（Ａ）を各ステーション間に自動走行させながら物
品搬送作業を行う搬送設備が構成されている。As shown in FIG. 8, a guide rail (B) for moving the moving body (A) is provided along the moving path of the moving body (A) for conveying articles. As will be described in detail later, the moving body (A) magnetically levitates and moves along the guide rail (B) by the propulsive force of the linear motor. A plurality of stations (S) for stopping the moving object (A) and loading / unloading articles
T) is provided along the guide rail (B), and thus, a transport facility for performing the article transport operation while automatically moving the moving body (A) between the stations is configured.

案内レール（Ｂ）のレール本体（50）は、第８図、第
１図、及び第５図に示すように、アルミニウム等の押し
出しによって成形され、その上部に形成された開口部両
側の水平鍔部の下面に沿って、移動体（Ａ）の浮上用コ
イル（60）が吸引作用する浮上用磁性体（51）が連続し
て設けられている。又、底部にはリニアモータを構成す
る一次側コイル（52）及び磁性体プレート（53）が、移
動体（Ａ）の二次導体（61）が通過する隙間を隔てて磁
気回路を構成するように設けられている。The rail main body (50) of the guide rail (B) is formed by extruding aluminum or the like as shown in FIGS. 8, 1 and 5, and has horizontal flanges on both sides of an opening formed at the upper part thereof. A magnetic body for floating (51) to which the coil for floating (60) of the moving body (A) attracts is provided continuously along the lower surface of the portion. On the bottom, a primary coil (52) and a magnetic plate (53) constituting a linear motor are arranged to form a magnetic circuit with a gap through which a secondary conductor (61) of the moving body (A) passes. It is provided in.

移動体（Ａ）は、浮上用コイル（60）と浮上用磁性体
（51）との間隔を検出するギャップセンサ（図示せず）
の検出値に基づいて、浮上用コイル（60）の励磁電力を
制御して浮上し、一次側コイル（52）で発生される誘導
磁界によって二次導体（61）を介して推進力を与えられ
る。この時、浮上用コイル（60）と浮上用磁性体（51）
との吸引力は移動体（Ａ）の横方向についても空間中の
適正位置に規制する働きをする。The moving body (A) is a gap sensor (not shown) that detects the distance between the levitation coil (60) and the levitation magnetic body (51).
Based on the detected value, the magnetizing power of the levitating coil (60) is controlled to levitate, and a propulsive force is given via the secondary conductor (61) by the induced magnetic field generated by the primary coil (52). . At this time, the levitation coil (60) and the levitation magnetic body (51)
Acts to regulate the lateral direction of the moving body (A) to an appropriate position in the space.

一次側コイル（52）及び磁性体プレート（53）は、設
備コストを下げるために一定間隔毎に設けられており、
その間を移動体（Ａ）は慣性走行する。但し、移動体
（Ａ）が停止、発進する位置、即ちステーション（ST）
が在る位置には必ず一次側コイル（52）及び磁性体プレ
ート（53）が設けられる必要がある。ステーション（S
T）には、移動体（Ａ）の停止用磁性体（62）に吸引作
用して、移動体（Ａ）の所定位置における停止状態を保
持するための停止用コイル（54）も設けられている。The primary coil (52) and the magnetic plate (53) are provided at regular intervals to reduce equipment costs.
In the meantime, the mobile unit (A) runs by inertia. However, the position where the moving object (A) stops and starts, that is, the station (ST)
The primary side coil (52) and the magnetic plate (53) need to be provided at the position where there is. Station (S
T) is also provided with a stopping coil (54) for attracting the stopping magnetic body (62) of the moving body (A) to maintain the stopped state of the moving body (A) at a predetermined position. I have.

その他、移動体（Ａ）は停電等で磁気浮上できなくな
ったときにガイドレール（Ｂ）と接する遊転輪（63），
（64）、ステーション（ST）の通信装置（55）との間で
光通信を行う通信装置（65）、浮上制御や通信制御等を
行う制御ユニット（図示せず）、これらの電力や浮上用
コイル（60）の励磁電力を供給するためのバッテリー
（BT）等を備えている。バッテリー（BT）は荷物積載部
（66）に収納され、上部の開口から出し入れできる構造
としている。In addition, the idler wheel (63) which comes into contact with the guide rail (B) when the movable body (A) cannot be magnetically levitated due to a power failure or the like,
(64), a communication device (65) that performs optical communication with the communication device (55) of the station (ST), a control unit (not shown) that performs levitation control and communication control, and the like. A battery (BT) for supplying excitation power to the coil (60) is provided. The battery (BT) is stored in the baggage loading section (66) and has a structure that can be taken in and out through the upper opening.

移動体（Ａ）に搭載されたバッテリー（BT）の交換
は、バッテリー交換用ステーション（ST0）において自
動的に行われる。移動体（Ａ）は、バッテリー（BT）が
放電終了間近であることを検出するとバッテリー交換用
ステーション（ST0）の所定位置に停止する。そして、
通信装置（65），（55）を介してステーション（ST0）
にバッテリー交換を要求する。The replacement of the battery (BT) mounted on the moving body (A) is automatically performed at the battery replacement station (ST0). The mobile unit (A) stops at a predetermined position of the battery replacement station (ST0) when detecting that the battery (BT) is nearing the end of discharging. And
Station (ST0) via communication device (65), (55)
Request battery replacement.

ステーション（ST0）には複数のバッテリー（BT）を
充電して、保管するバッテリー保管棚（Ｒ）とバッテリ
ー交換設備が設けられている。そして、所定位置に停止
した移動体（Ａ）からのバッテリー交換要求に応じて、
移動体（Ａ）の放電終了間近のバッテリー（BT1）を取
り外し、充電済みで待機しているバッテリー（BT2）を
移載する。放電終了間近のバッテリー（BT1）はバッテ
リー保管棚（Ｒ）に収納されて充電される。The station (ST0) is provided with a battery storage shelf (R) for charging and storing a plurality of batteries (BT) and a battery exchange facility. Then, in response to a battery replacement request from the moving body (A) stopped at a predetermined position,
The battery (BT1) near the end of the discharging of the moving object (A) is removed, and the charged battery (BT2) is transferred. The battery (BT1) near the end of discharge is stored in the battery storage shelf (R) and charged.

バッテリー保管棚（Ｒ）としては、第１図に示すよう
に、複数のバッテリー充電用収納部（Ｃ）を上下方向に
並べたものが間隔をおいて二つ設けられている。各収納
部（Ｃ）には１個のバッテリー（BT）を収納するスペー
スとその充電器（図示せず）が設けられていて、移動体
（Ａ）の放電終了間近のバッテリー（BT1）が収納され
ると充電が開始される。各収納部（Ｃ）のバッテリーの
存否及び充電状況（充電中／充電完了）は制御部（図示
せず）で集中管理されていて、先に充電完了したバッテ
リーから順に取り出される。As shown in FIG. 1, two battery storage shelves (R) in which a plurality of battery charging storage sections (C) are vertically arranged are provided at an interval. Each storage section (C) is provided with a space for storing one battery (BT) and a charger (not shown) for storing the battery (BT1) near the end of discharging of the moving body (A). Then, charging is started. The presence / absence of a battery and the charging status (charging / charging completed) of each storage unit (C) are centrally managed by a control unit (not shown), and are sequentially taken out from the battery that has been charged first.

バッテリー交換設備は大きく分けると、移動体（Ａ）
の停止位置の横に設けられた仮置台（Ｔ）、この仮置台
（Ｔ）と前記のバッテリー充電用収納部（Ｃ）との間を
昇降移動してバッテリー（BT）を移載する昇降式移載装
置（CR1）、移動体（Ａ）から仮置台（Ｔ）へのバッテ
リー移載及び仮置台（Ｔ）から移動体（Ａ）への充電済
バッテリーの移載を同時に行う中継移載装置としての旋
回式移載装置（CR2）とからなる。Battery exchange equipment can be broadly divided into mobile units (A)
A temporary table (T) provided beside the stop position of the battery, and an elevating type for moving the battery (BT) by moving up and down between the temporary table (T) and the battery charging storage section (C). A transfer device (CR1), a relay transfer device that simultaneously transfers a battery from the moving object (A) to the temporary mounting table (T) and transfers a charged battery from the temporary mounting table (T) to the moving object (A). And a revolving transfer device (CR2).

昇降式移載装置（CR1）は、第１図及び第２図に示す
ように、バッテリー保管棚（Ｒ）の床面に立設されたガ
イド支柱（１）に沿って昇降駆動される移載台（２）に
バッテリー支持具としてのフォーク（３）が左右両方向
に出退駆動されるように設けられたものである。各バッ
テリー充電用収納部（Ｃ）の底板（C1）は中央部が切り
欠かれており、ここにフォーク（３）を差し込んでから
移載台（２）を少し上昇駆動してバッテリー（BT）を持
ち上げ、フォーク（３）を退行駆動することによってバ
ッテリー（BT）を収納部（Ｃ）から昇降式移載装置（CR
1）に移載する。昇降式移載装置（CR1）から収納部
（Ｃ）への移載は逆の手順で行われる。仮置台（Ｔ）も
収納部（Ｃ）の底板（C1）と同様に、中央部にフォーク
（３）を差し込めるように切欠があり、上記と同様にし
てバッテリー（BT）の移載が行われる。As shown in FIGS. 1 and 2, the lifting / lowering type transfer apparatus (CR1) is driven to move up and down along a guide column (1) erected on the floor of a battery storage shelf (R). A fork (3) as a battery support is provided on the base (2) so as to be driven in both left and right directions. The bottom plate (C1) of each battery charging storage section (C) is notched at the center, and the fork (3) is inserted here, and then the transfer table (2) is slightly raised to drive the battery (BT). The battery (BT) from the storage section (C) by lifting the fork (3) backward.
Transfer to 1). The transfer from the elevating transfer device (CR1) to the storage section (C) is performed in the reverse order. Like the bottom plate (C1) of the storage section (C), the temporary table (T) has a notch at the center so that the fork (3) can be inserted, and the battery (BT) is transferred in the same manner as above. Will be

旋回式移載装置（CR2）は、第１図及び第２図に示す
ように、所定位置に停止した移動体（Ａ）上方と仮置台
（Ｔ）上方に渡るアーム（10）の両端部に一対のバッテ
リー支持具（11）が設けられ、アーム（10）が上限位置
と下限位置との間で昇降駆動されると共に、その中間点
の鉛直軸芯（Ｚ）回りで180度ずつ旋回駆動されるよう
に構成されたものである。アーム（10）が上限位置から
下降して一方のバッテリー支持具（11）が、後述する支
持構造によって移動体（Ａ）に搭載されたバッテリー
（BT1）を支持し、他方のバッテリー支持具（11）が仮
置台（Ｔ）に置かれた充電済バッテリー（BT2）を支持
した状態でアーム（10）が上昇すると、バッテリー（BT
1）は移動体（Ａ）から離れてその上方に移動し、充電
済バッテリー（BT2）は仮置台（Ｔ）の上方に移動す
る。そしてアームが鉛直軸芯（Ｚ）回りで180度旋回し
た後、下降するとバッテリー（BT1）は仮置台（Ｔ）
に、充電済バッテリー（BT2）は移動体（Ａ）におかれ
ることになる。この後、各バッテリー支持具（11），
（11）は各バッテリー（BT1），（BT2）を離し、アーム
（10）は上限位置へ上昇する。As shown in FIGS. 1 and 2, the revolving transfer device (CR2) is provided at both ends of an arm (10) extending above the moving body (A) stopped at a predetermined position and above the temporary table (T). A pair of battery supports (11) are provided, and the arm (10) is driven up and down between an upper limit position and a lower limit position, and is turned 180 degrees around a vertical axis (Z) at an intermediate point thereof. It is configured so that: The arm (10) is lowered from the upper limit position, and one battery support (11) supports the battery (BT1) mounted on the moving body (A) by a support structure described later, and the other battery support (11). ) Supports the charged battery (BT2) placed on the temporary table (T), and the arm (10) rises, the battery (BT)
1) moves away from the mobile unit (A) and moves above it, and the charged battery (BT2) moves above the temporary storage table (T). Then, after the arm turns 180 degrees around the vertical axis (Z), the battery (BT1) goes down when it descends.
Next, the charged battery (BT2) will be placed in the mobile unit (A). After this, each battery support (11),
(11) separates the batteries (BT1) and (BT2), and the arm (10) moves up to the upper limit position.

以上のようにして移動体（Ａ）に搭載されたバッテリ
ー（BT1）の仮置台（Ｔ）への移載と仮置台（Ｔ）に置
かれた充電済バッテリー（BT2）の移動体（Ａ）への移
載が旋回式移載装置（CR2）によって同時に行われる。
尚、アーム（10）の旋回は、ステッピングモータ（12）
がタイミングプーリ（13），（14）とタイミングベルト
（15）を介してアーム（10）の回転軸（10a）を回転駆
動することによって行われ、アーム（10）の昇降駆動
は、シリンダ（16）によって行われる。The transfer of the battery (BT1) mounted on the moving body (A) to the temporary mounting table (T) and the moving body (A) of the charged battery (BT2) placed on the temporary mounting table (T) as described above. The transfer to the device is simultaneously performed by the revolving transfer device (CR2).
The rotation of the arm (10) is controlled by the stepping motor (12).
Is performed by rotating the rotating shaft (10a) of the arm (10) via the timing pulleys (13) and (14) and the timing belt (15). ).

バッテリー支持具（11）は、第３図に示すように、互
いに噛合して水平軸芯回りに回転する一対のギア（21）
に固着され下方に延びた一対のフック（20）からなる。
この一対のフック（20）、一対のギア（21）の回転に伴
ってお互いが開いている状態（実線）と閉じている状態
（二点鎖線）とに変化し、これによってバッテリー（B
T）の中央上部に設けられた水平方向の一対のロッド（3
0）に係合したり離間したりする。As shown in FIG. 3, the battery support (11) includes a pair of gears (21) that mesh with each other and rotate around a horizontal axis.
And a pair of hooks (20) fixed to and extending downward.
With the rotation of the pair of hooks (20) and the pair of gears (21), the state changes to an open state (solid line) and a closed state (two-dot chain line), whereby the battery (B
T) A pair of horizontal rods (3
0) engages or separates.

バッテリー（BT）の上面パネル中央部には第６図に示
すように、ロッド（30）に沿って距離ｄを隔てて二箇所
の切欠孔（31）が設けられており、前記フック（20）も
これらの位置に対応して一対のギア（21）の回転軸に沿
って距離ｄを隔てて二箇所設けられている（第４図参
照）。夫々の一対のフック（20）は閉じた状態で、アー
ム（10）の下降に伴って、バッテリー（BT）の二箇所の
切欠孔（31）に夫々挿入された後、一対のギア（21）の
回転によって開いた状態に変化し、アーム（10）が上昇
するに伴ってロッド（30）と係合し、バッテリー（BT）
を持ち上げる。At the center of the upper panel of the battery (BT), as shown in FIG. 6, two notches (31) are provided at a distance d along the rod (30), and the hook (20) Two positions are also provided corresponding to these positions at a distance d along the rotation axis of the pair of gears (21) (see FIG. 4). Each pair of hooks (20) are closed and inserted into two notches (31) of the battery (BT) with the lowering of the arm (10). Changes to the open state by the rotation of the arm (10), the rod (30) engages as the arm (10) rises, and the battery (BT)
Lift.

上述のようなバッテリー支持具（11）がアーム（10）
の両端部に設けられており、夫々に設けられた二組のフ
ック対（20）は第４図に示すように、アーム中央部に設
けられたモータ（25）によって同時に駆動されて閉じた
状態と開いた状態とに変化する。即ち、アーム（10）両
端のバッテリー支持具（11）に夫々設けられたギア対
（21）を回転させるギア（22）がロッド（23）で連結さ
れ、その中間に設けられたギアボックス（24）を介して
ロッド（23）がモータ（25）によって回転駆動される構
造としている。これによって、前述のように、一方のバ
ッテリー支持具（11）が移動体（Ａ）に搭載されたバッ
テリー（BT1）を支持すると同時に、他方のバッテリー
支持具（11）が仮置台（Ｔ）に置かれた充電済バッテリ
ー（BT2）を支持することになる。Arm (10) with battery support (11) as described above
The two pairs of hooks (20) provided at both ends are simultaneously driven and closed by a motor (25) provided at the center of the arm, as shown in FIG. And open state. That is, a gear (22) for rotating a gear pair (21) provided on each of the battery supports (11) at both ends of the arm (10) is connected by a rod (23), and a gear box (24) provided therebetween. ), The rod (23) is rotatably driven by the motor (25). Thereby, as described above, one of the battery supports (11) supports the battery (BT1) mounted on the moving body (A), and at the same time, the other battery support (11) is on the temporary mounting table (T). It will support the placed charged battery (BT2).

以上のような仮置台（Ｔ）、昇降式移載装置（CR
1）、及び旋回式移載装置（CR2）からなるバッテリー交
換設備によるバッテリー自動交換の手順は以下のように
なる。仮置台（Ｔ）にバッテリー（BT）が無い初期状態
から説明すると、バッテリー充電用収納部（Ｃ）でフル
充電されたバッテリーのうちの一つ（BT2）が昇降式移
載装置（CR1）のバッテリー支持具（３）によって取り
出され、昇降移動した後、仮置台（Ｔ）へ置かれる。こ
の状態で本バッテリー交換設備は待機することになる。The temporary table (T) and the vertical transfer device (CR
The procedure for automatic battery replacement by the battery replacement facility consisting of 1) and the rotary transfer device (CR2) is as follows. Starting from the initial state where there is no battery (BT) in the temporary mounting table (T), one of the fully charged batteries (BT2) in the battery charging storage section (C) is the one in the lifting type transfer device (CR1). After being taken out by the battery support (3) and moved up and down, it is placed on the temporary table (T). In this state, the battery exchange facility is on standby.

バッテリー交換が必要な移動体（Ａ）がバッテリー交
換用ステーション（ST0）の所定位置に停止し、バッテ
リー交換要求がステーション（ST0）に伝送されると、
ステーション（ST0）は旋回式移載装置（CR2）を作動さ
せ、前述のようにして移動体（Ａ）に搭載された放電終
了間近のバッテリー（BT1）と仮置台（Ｔ）に置かれた
充電済のバッテリー（BT2）とを交換する。この時点で
移動体（Ａ）は発進可能となるので、移動体（Ａ）から
みたバッテリー交換に要する時間は、主に、旋回式移載
装置（CR2）による仮置台（Ｔ）との間の移載時間のみ
となる。When the mobile unit (A) requiring battery replacement stops at a predetermined position of the battery replacement station (ST0) and a battery replacement request is transmitted to the station (ST0),
The station (ST0) activates the revolving transfer device (CR2), and as described above, the battery (BT1) near the end of the discharge mounted on the moving body (A) and the charging placed on the temporary table (T). Replace with the used battery (BT2). At this point, the mobile unit (A) can start moving. Therefore, the time required for battery replacement from the viewpoint of the mobile unit (A) is mainly due to the time required for the temporary transfer table (T) by the rotary transfer device (CR2). Only transfer time.

この後、制御部（図示せず）の指示に従って、昇降式
移載装置（CR1）が仮置台（Ｔ）上の放電終了間近のバ
ッテリー（BT1）を移載し、空のバッテリー充電用収納
部（Ｃ）まで下降してバッテリー（BT1）を収納する。
そして最先に充電が完了したバッテリー（BT）を取り出
して、仮置台（Ｔ）まで上昇して移載する。バッテリー
充電用収納部（Ｃ）に収納されたバッテリー（BT1）の
充電が自動的に開始され、本バッテリー交換設備は次の
移動車（Ａ）の到着を待つことになる。Thereafter, in accordance with an instruction of a control unit (not shown), the lifting / lowering transfer device (CR1) transfers the battery (BT1) near the end of discharge on the temporary mounting table (T), and the empty battery charging storage unit. Lower to (C) and store the battery (BT1).
Then, the battery (BT) that has been charged first is taken out, raised to the temporary mounting table (T), and transferred. The charging of the battery (BT1) stored in the battery charging storage section (C) is automatically started, and the battery exchange facility waits for the arrival of the next mobile vehicle (A).

次に、バッテリー（BT）と移動体（Ａ）との電気接続
構造について説明する。第６図に示すように、バッテリ
ー（BT）の長手方向両側面に一対のコネクタ部（32）が
設けられている。コネクタ部（32）には第４図に示すよ
うに、下向きの固定電極（33）及びマイクロスイッチ
（34）が備えられている。移動体（Ａ）にはバッテリー
（BT）の固定電極（33）と接触する可動電極（40）が上
向きにスプリング（41）によって付勢された状態で弾性
支持されている。Next, an electrical connection structure between the battery (BT) and the moving body (A) will be described. As shown in FIG. 6, a pair of connector portions (32) are provided on both longitudinal side surfaces of the battery (BT). As shown in FIG. 4, the connector part (32) is provided with a downward fixed electrode (33) and a microswitch (34). A movable electrode (40) in contact with the fixed electrode (33) of the battery (BT) is elastically supported by the moving body (A) while being urged upward by a spring (41).

従って、バッテリー（BT）を移動体（Ａ）のバッテリ
ー搭載部に置くだけで、両者が電気接続されるようにな
っている。この際、前記マイクロスイッチ（34）が電極
保護の働きをする。即ち、その接点がバッテリー（BT）
内部のバッテリー本体と固定電極（33）間の配線に直列
に挿入されており、電極（33），（40）が確実に接触し
た後にマイクロスイッチ（34）の接点が閉じて電流が流
れるように構成している。Therefore, just by placing the battery (BT) on the battery mounting portion of the moving body (A), the two are electrically connected. At this time, the microswitch (34) functions to protect the electrode. That is, the contact is a battery (BT)
It is inserted in series with the wiring between the internal battery body and the fixed electrode (33), so that the contact of the micro switch (34) closes and the current flows after the electrodes (33) and (40) are securely contacted. Make up.

バッテリー保管棚（Ｒ）における、バッテリー（BT）
とバッテリー充電用収納部（Ｃ）との電気接続構造も上
述と同様である。Battery (BT) in battery storage shelf (R)
The electrical connection structure between the battery and the battery charging storage section (C) is the same as described above.

尚、移動体（Ａ）のバッテリー搭載部は、バッテリー
（BT）の大きさに合わせて窪んでおり、バッテリー（B
T）を搭載した状態で移動体（Ａ）の上面とバッテリー
（BT）の上面が面一になる構造を採っている。そして、
その上に荷物を載置する方法は、第７図（イ）、（ロ）
に示す二通りがある。The battery mounting portion of the mobile unit (A) is recessed in accordance with the size of the battery (BT), and the battery (B)
The upper surface of the mobile unit (A) and the upper surface of the battery (BT) are flush with each other with the T) mounted. And
Fig. 7 (a), (b)
There are two ways as shown below.

第７図（イ）の場合は、バッテリ（BT）上面の中央部
を避けた位置に一対のキャリア（35）が固着されてお
り、バッテリー交換時にはキャリア（35）ごと交換され
る。又、バッテリー（BT）は、キャリア（35）を含む自
重と、載置する荷物の重量との和を荷重として移動体
（Ａ）と結合されることになる。In the case of FIG. 7 (a), a pair of carriers (35) are fixed at positions avoiding the center of the upper surface of the battery (BT), and the carrier (35) is replaced together when the battery is replaced. Further, the battery (BT) is coupled to the mobile unit (A) by using the sum of its own weight including the carrier (35) and the weight of the loaded luggage as a load.

第７図（ロ）の場合は、キャリア（42）が移動体
（Ａ）の上面に設けられており、載置する荷物の重量は
バッテリー（BT）にはかからない構造としている。従っ
て、バッテリー（BT）は、その自重のみを荷重として移
動体（Ａ）と結合されることになる。In the case of FIG. 7 (b), the carrier (42) is provided on the upper surface of the moving body (A), and the weight of the loaded luggage does not cover the battery (BT). Therefore, the battery (BT) is coupled to the moving body (A) using only its own weight as a load.

〔別実施例〕(Another embodiment)

上記実施例は、本発明のバッテリー交換設備を床面か
ら離れた高所に設けられたガイドレール（Ｂ）に沿って
リニアモータによって走行する移動体（Ａ）のバッテリ
交換に用いたものであるが、本発明はこれに限らず多種
多様な自動走行移動車に適用できる。例えば、床面に敷
設された誘導ラインに沿って走行する移動車のバッテリ
ー交換設備に適用する場合で、バッテリー保管棚のバッ
テリー充電用収納部が仮置台より上方に位置する場合で
あっても実施例と同様に降式移載装置と中継（旋回式）
移載装置とのコンビネーションによってバッテリー交換
を合理的に速く行うことができる。In the above embodiment, the battery exchange equipment of the present invention is used for battery exchange of a moving body (A) that runs by a linear motor along a guide rail (B) provided at a high place away from the floor. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to various automatic traveling mobile vehicles. For example, when the present invention is applied to a battery exchange facility for a mobile vehicle traveling along a guidance line laid on the floor, even when the battery charging storage section of the battery storage shelf is positioned above the temporary storage table, the present invention is applied. Descending transfer device and relay (rotating type) as in the example
The battery exchange can be performed reasonably quickly by the combination with the transfer device.

中継移載装置としては、上記実施例に示した旋回式移
載装置に限らず、要するに一対のバッテリー支持具を備
え、移動体に搭載されたバッテリーと仮置台に置かれた
バッテリーを同時に入れ換えることができればよい。The relay transfer device is not limited to the revolving transfer device described in the above embodiment, but includes a pair of battery supports, that is, the battery mounted on the moving body and the battery placed on the temporary mounting table are simultaneously replaced. I just want to be able.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。In the claims, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration shown in the attached drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

各図面は本発明に係るバッテリー交換設備の実施例を示
し、第１図は移動体、案内レール、中継移載装置、昇降
式移載装置、及びバッテリー保管棚の要部構造を示す側
断面図、第２図は同じく平面図、第３図は中継移載装置
のバッテリー支持部の構造を示す断面図、第４図はバッ
テリー支持部の駆動構造及び、バッテリー接続構造を示
す断面図、第５図は移動体、案内レール、及び中継移載
装置の要部を移動体の側面からみた断面図、第６図はバ
ッテリーの概略構造を示す平面図、第７図は移動体のバ
ッテリー搭載部と荷物積載部との関係を示す概略図、第
８図は搬送設備全体の一部分を示す平面図である。 （Ａ）……移動体、（BT1），（BT2）……バッテリー、
（Ｃ）……バッテリー充電用収納部、（CR1）……昇降
式移載装置、（CR2）……中継移載装置、（Ｒ）……バ
ッテリー保管棚、（Ｔ）……仮置台、（３），（11）…
…バッテリー支持具。Each drawing shows an embodiment of the battery exchange equipment according to the present invention, and FIG. 1 is a side sectional view showing a main structure of a moving body, a guide rail, a relay transfer device, an elevating transfer device, and a battery storage shelf. FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the battery support of the relay transfer device, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the drive structure of the battery support and the battery connection structure, and FIG. The figure is a cross-sectional view of the main part of the moving body, the guide rail, and the relay transfer device as viewed from the side of the moving body, FIG. 6 is a plan view showing a schematic structure of the battery, and FIG. FIG. 8 is a schematic view showing the relationship with the load section, and FIG. 8 is a plan view showing a part of the entire transport equipment. (A) ... mobile, (BT1), (BT2) ... battery
(C) ... Battery charging storage unit, (CR1) ... Elevating transfer device, (CR2) ... Relay transfer device, (R) ... Battery storage shelf, (T) ... Temporary table, ( 3), (11) ...
... Battery support.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−35103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−100017（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−58523（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−58524（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭51−35965（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−35966（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−16164（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−31248（ＪＰ，Ｂ２)Continuation of the front page (56) References JP-A-61-35103 (JP, A) JP-A-59-100017 (JP, A) JP-A-60-58523 (JP, U) JP-A-60-58524 (JP , U) JP-B-51-35965 (JP, B2) JP-B-51-35966 (JP, B2) JP-B-53-16164 (JP, B2) JP-B-53-31248 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】複数のバッテリー充電用収納部（Ｃ）を上
下方向に並べて備えるバッテリー保管棚（Ｒ）に収納さ
れた充電済のバッテリー（BT2）と、所定位置に停止し
ている移動体（Ａ）に搭載されたバッテリー（BT1）と
を交換するためのバッテリー交換設備であって、 前記移動体（Ａ）が停止する所定位置に対応させて設け
られた仮置台（Ｔ）と、 前記各バッテリー充電用収納部（Ｃ）と前記仮置台
（Ｔ）との間でバッテリーを移載すべく、前記各バッテ
リー充電用収納部（Ｃ）に沿って駆動昇降自在な一つの
バッテリー支持具（３）を備えた昇降式移載装置（CR
1）と、 前記移動体（Ａ）に搭載されたバッテリー（BT1）の前
記仮置台（Ｔ）への移載及び前記仮置台（Ｔ）に置かれ
た充電済のバッテリー（BT2）の前記移動体（Ａ）への
移載を同時又は略同時に行うべく、一対のバッテリー支
持具（11）を備えた中継移載装置（CR2） とから構成されているバッテリー交換設備。1. A charged battery (BT2) stored in a battery storage shelf (R) provided with a plurality of battery charging storage sections (C) arranged vertically and a moving body stopped at a predetermined position. A battery exchange facility for exchanging a battery (BT1) mounted on A), comprising: a temporary mounting table (T) provided corresponding to a predetermined position where the moving object (A) stops; One battery support (3) that can be driven up and down along each of the battery charging storage sections (C) to transfer the battery between the battery charging storage section (C) and the temporary mounting table (T). ) Elevating transfer device (CR
1) and transfer of the battery (BT1) mounted on the moving body (A) to the temporary storage table (T) and the movement of the charged battery (BT2) placed on the temporary storage table (T). A battery exchange facility comprising a relay transfer device (CR2) provided with a pair of battery supports (11) so that transfer to the body (A) can be performed simultaneously or substantially simultaneously.
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