KR20050019234A - Auto Battery Change System For Automatic Guided Vehicle - Google Patents

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KR20050019234A
KR20050019234A KR1020030056880A KR20030056880A KR20050019234A KR 20050019234 A KR20050019234 A KR 20050019234A KR 1020030056880 A KR1020030056880 A KR 1020030056880A KR 20030056880 A KR20030056880 A KR 20030056880A KR 20050019234 A KR20050019234 A KR 20050019234A
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신운찬
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Abstract

PURPOSE: An automatic battery exchange system for an automatic guided vehicle is provided to reduce the exchanging time of a battery by an automatic and continuous exchanging operation. CONSTITUTION: A horizontal movement plate(140) capable of moving in the direction of right or left is used for loading, charging and storing of battery(10). The horizontal movement plate is driven by a driving unit(160). The loading/unloading of the battery to/from the horizontal movement plate of the battery is done by a gripper(120). The gripper linked with the battery through a knob of the battery is moved up and down by a vertical movement unit(130) joined with the gripper. The vertical movement unit is driven by a driving unit(150). The transfer up to the gripper position after the loading/unloading of the battery to/from an automatic guided vehicle is done by a pusher(110) capable of moving in the direction of before or behind.

Description

무인 반송차의 배터리 자동 교환 시스템 {Auto Battery Change System For Automatic Guided Vehicle}Auto Battery Change System For Automatic Guided Vehicle

본 발명은 무인 반송차의 충전 배터리 자동 교환 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 제조산업 등의 다양한 산업분야에서 널리 사용되고 있는 무인 반송차의 방전 배터리를 충전 배터리로 자동 교체할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for automatically replacing a rechargeable battery of an unmanned carrier, and more particularly, to a system capable of automatically replacing a discharge battery of an unmanned carrier, which is widely used in various industries, such as a semiconductor manufacturing industry, with a rechargeable battery. will be.

일반적으로, 무인 반송차는 무인화 공장 또는 자동화 생산라인에서 물류의 이송을 담당하며 다양한 산업분야에서 그 활용도가 점차 증가하고 있다. 무인 반송차의 종류로는 레일을 따라 이동하는 RGV(Rail Guided Vehicle), 컨트롤러에 의한 자체 구동력으로 지정된 경로를 이동하는 AGV(Automatic Guided Vehicle), 레이저 항법 시스템을 갖춘 LGV(Laser Guided Vehicle) 등이 있으며, 호스트 컴퓨터의 지령을 받아 작동이 이루어진다.In general, unmanned carriers are responsible for the transport of logistics in unmanned factories or automated production lines, and their utilization is increasing in various industries. Unmanned carriers include rail guided vehicles (RGVs) that move along rails, automatic guided vehicles (AGVs) that move a specified route with their own driving force by the controller, and laser guided vehicles (LVVs) with laser navigation systems. It operates under the command of the host computer.

무인 반송차의 동력원으로는 충전이 가능한 배터리가 사용되고 있다. 무인 반송차의 가동 도중에 배터리가 일정 기준 이하로 소모되면 무인 반송차는 충전소로 이동하여 충전을 받는다. 도 1은 종래기술에 따른 무인 반송차의 배터리 충전 시스템을 보여주는 개략도이다.A rechargeable battery is used as a power source of an unmanned carrier vehicle. If the battery is consumed below a certain level during the operation of the unmanned carrier, the unmanned carrier is moved to the charging station and charged. 1 is a schematic view showing a battery charging system of an unmanned carrier vehicle according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 무인 반송차(1)에는 배터리(2)가 탑재되어 있고, 충전 장치(3)가 설치되어 있다. 배터리(2)가 소모되면 무인 반송차(1)는 가동을 중단하고 충전소로 이동한다. 충전소에는 충전기(4)가 설치되어 있으며, 무인 반송차(1)는 충전 장치(3)를 통하여 충전기(4)와 접속하여 배터리(2)에 충전 전압을 공급받는다.As shown in FIG. 1, the unmanned transport vehicle 1 is equipped with a battery 2, and a charging device 3 is provided. When the battery 2 is exhausted, the unmanned carrier 1 stops operating and moves to the charging station. The charger 4 is installed in the charging station, and the unmanned transport vehicle 1 is connected to the charger 4 through the charging device 3 to receive the charging voltage from the battery 2.

그런데, 이러한 종래의 충전 시스템은 배터리 충전이 이루어지는 동안 무인 반송차의 가동이 중단되는 문제점이 있다. 즉, 충전에 소요되는 시간 손실이 발생하여 무인 반송차의 가동률을 떨어뜨리고 물류 반송 시스템의 효율 저하를 가져온다. 예를 들어, 일반적인 축전지는 사용시간 대비 충전시간이 약 1:1 정도에 이르며, 니켈-카드뮴 축전지도 사용시간 대비 충전시간이 약 5:1 정도에 달한다. 즉, 사용시간이 50분인 축전지의 경우, 길게는 50분에서 짧게는 10분까지 충전시간이 소요되고 있는 실정이다.However, this conventional charging system has a problem in that the operation of the unmanned carrier is stopped while the battery is being charged. In other words, the time required for charging is generated, which lowers the operation rate of the unmanned transportation vehicle and decreases the efficiency of the logistics transportation system. For example, a typical battery has a charge time of about 1: 1 compared to a use time, and a nickel-cadmium battery also reaches a charge time of about 5: 1 compared to a use time. That is, in the case of a battery having a 50-minute use time, charging time is required from 50 minutes to 10 minutes.

따라서, 본 발명의 목적은 무인 반송차의 배터리 충전에 따른 시간 손실을 최소화하여 가동률을 향상시키고 물류 반송 시스템의 효율을 향상시키기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to minimize the time loss caused by the battery charging of the unmanned carrier, to improve the operation rate and to improve the efficiency of the logistics transport system.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무인 반송차의 방전 배터리를 충전 배터리로 자동 교체할 수 있는 배터리 자동 교환 시스템을 제공한다. 본 발명에 따른 무인 반송차의 충전 배터리 자동 교환 시스템은 두 개 이상의 좌우 이송판과, 그리퍼와, 상하 승강기와, 푸셔를 포함하여 구성된다.In order to achieve this object, the present invention provides a battery automatic exchange system capable of automatically replacing a discharge battery of an unmanned carrier vehicle with a rechargeable battery. The automatic rechargeable battery exchange system for an unmanned carrier vehicle according to the present invention includes two or more left and right transfer plates, a gripper, a vertical lift and a pusher.

좌우 이송판은 각각 무인 반송차의 방전 배터리를 적재하여 충전시키거나 충전된 충전 배터리를 보관하며, 좌우 방향으로 움직일 수 있다. 좌우 이송판은 각각 구동실린더와 같은 구동수단에 의하여 움직인다. 그리퍼는 방전 배터리를 집어 좌우 이송판에 적재하거나 좌우 이송판에 적재된 충전 배터리를 집어 배출할 수 있다. 그리퍼는 상하 승강기에 결합되며, 상하 승강기는 상하 방향으로 움직여 그리퍼를 이동시킨다. 상하 승강기는 구동모터와 같은 구동수단에 의하여 움직인다. 푸셔는 전후 방향으로 움직일 수 있으며, 무인 반송차로부터 방전 배터리를 빼내어 그리퍼의 위치까지 이송하거나 그리퍼에 의하여 이송된 충전 배터리를 밀어넣어 무인 반송차에 탑재시킨다.The left and right transfer plates each charge and discharge a discharge battery of an unmanned carrier, or store charged batteries, and may move in a left and right direction. The left and right transfer plates are respectively moved by driving means such as driving cylinders. The gripper may pick up the discharge batteries and load them on the left and right transfer plates, or may collect and discharge the rechargeable batteries loaded on the left and right transfer plates. The gripper is coupled to the up and down elevator, and the up and down elevator moves in the up and down direction to move the gripper. The up and down elevator is moved by a driving means such as a drive motor. The pusher can move in the front-rear direction and removes the discharge battery from the unmanned carrier and transfers it to the position of the gripper, or pushes the rechargeable battery carried by the gripper and mounts it on the unmanned carrier.

본 발명에 따른 무인 반송차의 배터리 자동 교환 시스템은 전원 유지용 단자를 더 포함하는 것이 바람직하며, 전원 유지용 단자는 무인 반송차의 배터리를 교체하는 동안 무인 반송차의 예비 배터리에 연결되어 전원을 유지시킨다.Preferably, the battery automatic exchange system of the unmanned carrier vehicle according to the present invention further includes a power supply terminal, and the power supply terminal is connected to a spare battery of the unmanned transport vehicle to supply power while replacing the battery of the unmanned transport vehicle. Keep it.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다. 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 도면의 명확한 이해를 돕기 위해 다소 과장되거나 개략적으로 도시되거나 또는 생략되었으며, 동일한 구성요소 또는 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, some of the components are somewhat exaggerated, schematically illustrated or omitted to aid in clear understanding of the drawings, and the same components or corresponding components have the same reference numerals.

실시예Example

본 발명에 따른 배터리 자동 교환 시스템은 무인 반송차의 방전 배터리를 미리 충전이 완료되어 대기 중인 충전 배터리로 자동 교환한다. 따라서, 배터리의 교환 과정을 자동화하기 위하여 배터리의 외관을 변경하였다. 도 2는 본 발명에 적용되는 무인 반송차용 배터리(10)의 외관을 도시한 사시도이다.The automatic battery exchange system according to the present invention automatically replaces a discharge battery of an unmanned carrier vehicle with a rechargeable battery that is previously charged and is waiting. Thus, the appearance of the battery was changed to automate the battery replacement process. 2 is a perspective view showing the appearance of an unmanned carrier battery 10 applied to the present invention.

도 2를 참조하면, 배터리(10)는 직육면체 형태로서, 양쪽 측면에 손잡이(12)가 형성되어 있고, 다른 측면에 단자(14)가 형성되어 있다. 손잡이(12)는 무인 반송차와 본 발명의 배터리 자동 교환 시스템 사이에서 자동으로 배터리(10)를 이송할 때 사용된다. 단자(14)는 배터리(10)가 무인 반송차 내부에 탑재되었을 때 배터리 접속 장치와 연결되어 구동 전압을 공급하는 부위이며, 자동 교환 시스템 내부에서 충전기와 연결되어 충전 전압을 공급받는 부위이기도 한다.Referring to FIG. 2, the battery 10 has a rectangular parallelepiped shape, in which handles 12 are formed at both sides thereof, and terminals 14 are formed at the other side thereof. The handle 12 is used to automatically transfer the battery 10 between an unmanned carrier and the battery automatic exchange system of the present invention. The terminal 14 is a portion that is connected to the battery connection device and supplies a driving voltage when the battery 10 is mounted inside the unmanned transport vehicle, and is also a portion that is connected to the charger and receives the charging voltage in the automatic exchange system.

본 발명의 배터리 자동 교환 시스템을 사용하기 위하여 무인 반송차에 설치된 배터리 접속 장치의 구성도 변경하였다. 도 3은 본 발명에 적용되는 무인 반송차의 배터리 접속 장치(20)를 나타내는 개략도이다.In order to use the automatic battery exchange system of the present invention, the configuration of a battery connection device installed in an unmanned carrier vehicle was also changed. 3 is a schematic view showing the battery connection device 20 of an unmanned carrier vehicle applied to the present invention.

도 3을 참조하면, 배터리 접속 장치(20)는 구름판(22)과 정지턱(24)과 접속봉(26)과 스프링(28)으로 구성된다. 배터리 접속 장치(20)는 배터리(10)와 접속하여 무인 반송차에 전원을 공급할 뿐만 아니라, 배터리(10)를 고정하여 무인 반송차의 흔들림에 의한 순간 정전을 방지한다. 종래에는 배터리의 단자에 직접 케이블을 연결하는 방식이 사용되었으나, 이러한 방식은 배터리를 자동으로 꺼내고 넣는 동작을 곤란하게 만든다. 따라서, 도 3에 예시된 배터리 접속 장치(20)는 배터리(10)의 자동 교환을 위하여 구성된 것이다.Referring to FIG. 3, the battery connection device 20 includes a rolling plate 22, a stop jaw 24, a connecting rod 26, and a spring 28. The battery connection device 20 is connected to the battery 10 not only to supply power to the unmanned carrier, but also to fix the battery 10 to prevent instantaneous power failure due to the shaking of the unmanned carrier. Conventionally, a method of directly connecting a cable to a terminal of a battery has been used, but this method makes it difficult to automatically take out and insert the battery. Thus, the battery connection device 20 illustrated in FIG. 3 is configured for automatic replacement of the battery 10.

구름판(22)은 배터리(10)가 탑재되는 곳으로서, 배터리(10)는 도 3에 표시된 화살표 방향으로 구름판(22) 위에 탑재되거나 구름판(22)으로부터 배출된다. 배터리(10)의 밑면에는 배터리(10)의 움직임이 용이하도록 베어링이 형성되는 것이 바람직하다. 정지턱(24)은 배터리(10)가 탑재될 때 배터리(10)의 움직임을 멈추게 한다. 접속봉(26)은 배터리(10)의 단자(14)와 전기적으로 접속함과 동시에 배터리를 고정하여 흔들림을 방지한다. 따라서, 접속봉(26)은 배터리(10)의 단자(14)와 대응하여 구름판(22)의 한쪽 옆에 설치된다.The rolling plate 22 is where the battery 10 is mounted, and the battery 10 is mounted on or discharged from the rolling plate 22 in the direction of the arrow shown in FIG. 3. Bearings are preferably formed on the bottom surface of the battery 10 to facilitate movement of the battery 10. The stop jaw 24 stops the movement of the battery 10 when the battery 10 is mounted. The connecting rod 26 is electrically connected to the terminal 14 of the battery 10 and at the same time to fix the battery to prevent shaking. Therefore, the connecting rod 26 is provided next to one side of the rolling plate 22 corresponding to the terminal 14 of the battery 10.

한 쌍으로 이루어진 접속봉(26) 사이에는 스프링(28)이 연결되며, 접속봉(26)의 바깥면에는 경사면과 홈(26a)이 형성되어 있다. 따라서, 구름판(22)을 따라 배터리(10)를 탑재시킬 때, 접속봉(26)은 배터리(10)의 단자(14) 사이에 미끄럼 끼움 방식으로 끼워지고 배터리(10)의 단자(14)는 접속봉(26)의 홈(26a) 안에 들어가 고정된다. 이 때, 스프링(28)이 탄성력에 의하여 접속봉(26)을 단자(14) 쪽으로 밀기 때문에 효과적으로 배터리(10)를 고정할 수 있다. 또한, 접속봉(26)과 단자(14)는 미끄럼 끼움 방식으로 결합되기 때문에, 배터리 자동 교환 시스템의 푸셔(추후 설명, 도 4의 110)가 배터리(10)의 손잡이(12)를 끌어당기거나 밀어서 배터리(10)를 용이하게 배출하거나 탑재시킬 수 있다.A spring 28 is connected between the pair of connecting rods 26, and an inclined surface and a groove 26a are formed on the outer surface of the connecting rod 26. Therefore, when mounting the battery 10 along the rolling plate 22, the connecting rod 26 is fitted between the terminals 14 of the battery 10 in a sliding manner and the terminal 14 of the battery 10 It enters into the groove 26a of the connecting rod 26 and is fixed. At this time, since the spring 28 pushes the connecting rod 26 toward the terminal 14 by the elastic force, the battery 10 can be effectively fixed. In addition, since the connecting rod 26 and the terminal 14 are coupled in a sliding manner, the pusher (described later, 110 in FIG. 4) of the automatic battery exchange system pulls the handle 12 of the battery 10 or By sliding, the battery 10 can be easily discharged or mounted.

이상 설명한 배터리(10)와 배터리 접속 장치(20)를 적용하면서 본 발명에 따른 배터리 자동 교환 시스템이 무인 반송차의 방전 배터리를 충전 배터리로 자동 교환한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인 반송차의 배터리 자동 교환 시스템(100)을 개략적으로 나타내는 정면도이다.While applying the battery 10 and the battery connection device 20 described above, the automatic battery replacement system according to the present invention automatically replaces the discharge battery of the unmanned carrier vehicle with the rechargeable battery. 4 is a front view schematically showing a battery automatic replacement system 100 of an unmanned carrier vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 배터리 자동 교환 시스템(100)은 푸셔(pusher, 110), 그리퍼(gripper, 120), 상하 승강기(elevator, 130), 좌우 이송판(140), 상하 구동모터(150), 좌우 구동실린더(160), 전원 유지용 단자(170)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the battery automatic exchange system 100 includes a pusher 110, a gripper 120, an elevator 130, a left and right transfer plate 140, a vertical drive motor 150, The left and right driving cylinder 160 and the power supply terminal 170 are configured.

배터리(10)는 좌우 이송판(140) 위에 적재되며, 충전기(도시되지 않음)에 연결되어 충전되어진다. 도면에는 2층 2열로 배치된 4개의 좌우 이송판(140)이 예시되었으나, 예시된 개수는 도면을 간단히 하기 위한 것일 뿐 특별한 의미는 없다. 좌우 이송판(140)의 개수는 6개, 8개, 또는 그 이상도 가능하다. 각각의 좌우 이송판(140)에는 한 개씩의 배터리(10)가 적재되며, 각각의 배터리(10)는 충전 중이거나 또는 이미 충전이 완료된 상태이다. 좌우 이송판(140) 중에서 적어도 하나는 무인 반송차의 방전 배터리를 적재할 수 있도록 비어둔 상태이다.The battery 10 is loaded on the left and right transfer plates 140 and is connected to a charger (not shown) to be charged. Although four left and right transfer plates 140 arranged in two layers and two rows are illustrated in the drawings, the illustrated numbers are merely for simplifying the drawings and have no special meaning. The number of left and right transfer plates 140 may be six, eight, or more. One battery 10 is loaded in each of the left and right transfer plates 140, and each battery 10 is being charged or has already been charged. At least one of the left and right transfer plates 140 is left empty so that a discharge battery of an unmanned carrier may be loaded.

무인 반송차의 방전 배터리는 푸셔(110), 그리퍼(120), 상하 승강기(130), 좌우 이송판(140)의 연속적인 동작에 의하여 교환 시스템(100) 내부로(즉, 좌우 이송판(140) 위로) 이송된다. 교환 시스템(100) 내부의 충전 배터리도 마찬가지의 방식으로 무인 반송차 내부로 이송된다. 배터리를 이송시키기 위하여 푸셔(110)는 전후 방향으로(도 4를 기준으로) 이동하며, 그리퍼(120) 역시 전후로 움직인다. 또한, 상하 승강기(130)는 상하로 이동하며, 좌우 이송판(140)은 좌우로 움직인다. 상하 구동모터(150)와 좌우 구동실린더(160)는 각각 상하 승강기(130)와 좌우 이송판(140)을 구동하기 위한 수단들이다. 푸셔(110)와 그리퍼(120)의 전후 구동수단은 도시되지 않았다.The discharge battery of the unmanned transport vehicle is the inside of the exchange system 100 (that is, the left and right transfer plate 140 by the continuous operation of the pusher 110, the gripper 120, the vertical lift 130, the left and right transfer plate 140). ) Up). The rechargeable battery inside the exchange system 100 is also transferred into the unmanned carrier in the same manner. In order to transfer the battery, the pusher 110 moves in the front-rear direction (based on FIG. 4), and the gripper 120 also moves back and forth. In addition, the vertical elevator 130 is moved up and down, the left and right transfer plate 140 is moved left and right. The vertical drive motor 150 and the left and right drive cylinders 160 are means for driving the vertical lift 130 and the left and right transfer plate 140, respectively. Front and rear drive means of the pusher 110 and the gripper 120 is not shown.

푸셔(110)는 무인 반송차에 탑재된 방전 배터리를 빼내어 그리퍼(120)의 위치까지 이송하고, 그리퍼(120)는 방전 배터리를 집어 좌우 이송판(140)에 적재한다. 또한, 그리퍼(120)는 좌우 이송판(140)에 적재된 충전 배터리를 집어 푸셔(110)의 위치까지 이송하고, 푸셔(110)는 충전 배터리를 밀어넣어 무인 반송차에 탑재시킨다. 그리퍼(120)는 상하 승강기(130)에 결합되어 있으며, 상하 승강기(130)의 상하 움직임에 따라 푸셔(110)와 좌우 이송판(140) 사이를 왕복한다.The pusher 110 removes the discharge battery mounted on the unmanned carrier and transfers it to the position of the gripper 120, and the gripper 120 picks up the discharge battery and loads the discharge battery on the left and right transfer plates 140. In addition, the gripper 120 picks up the rechargeable batteries loaded on the left and right transfer plates 140 and transfers them to the position of the pusher 110, and the pusher 110 pushes the rechargeable batteries into the unmanned transport vehicle. The gripper 120 is coupled to the up and down elevator 130 and reciprocates between the pusher 110 and the left and right transfer plate 140 according to the up and down movement of the up and down elevator 130.

한편, 전원 유지용 단자(170)는 무인 반송차의 배터리를 교체하는 동안 무인 반송차의 전원을 유지시키기 위한 장치이다. 배터리를 교체하기 위하여 무인 반송차로부터 방전 배터리를 빼내더라도, 무인 반송차는 호스트 컴퓨터와 통신이 가능한 상태를 유지하여야 한다. 따라서, 무인 반송차는 전원 유지용 예비 배터리를 갖추고 있으며, 전원 유지용 단자(170)는 방전 배터리와 충전 배터리가 교환되는 동안 무인 반송차의 예비 배터리에 연결되어 전원을 유지시킨다.On the other hand, the power supply terminal 170 is a device for maintaining the power of the unmanned carrier vehicle while replacing the battery of the unmanned carrier vehicle. Even when the discharged battery is removed from the unmanned carrier to replace the battery, the unmanned carrier must remain in communication with the host computer. Therefore, the unmanned carrier has a spare battery for power supply, and the power supply terminal 170 is connected to the spare battery of the unmanned carrier for maintaining the power while the discharge battery and the rechargeable battery are exchanged.

이하, 무인 반송차에 탑재된 방전 배터리를 배터리 자동 교환 시스템(100) 내부로 이송하는 과정을 설명하겠다. 이러한 설명으로부터 배터리 자동 교환 시스템(100)의 구성 또한 보다 명확해질 것이다. 도 5a 내지 도 5g는 도 4에 도시된 배터리 자동 교환 시스템(100)의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.Hereinafter, a process of transferring the discharge battery mounted in the unmanned carrier to the battery automatic exchange system 100 will be described. From this description, the configuration of the battery automatic exchange system 100 will also be clearer. 5A to 5G are schematic diagrams for explaining the operation of the automatic battery exchange system 100 shown in FIG.

먼저, 도 5a와 도 5b는 무인 반송차에 탑재된 방전 배터리(10)를 푸셔(110)가 이송하는 과정을 도시하고 있다. 도 5a와 도 5b는 도 4의 우측에서 바라본 모습이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 푸셔(110)는 방전 배터리(10) 쪽으로 이동하여 손잡이(14) 안쪽으로 삽입된다. 그리고 나서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 배터리(10)의 손잡이(14)를 끌어당겨 무인 반송차로부터 방전 배터리(10)를 꺼내게 된다.First, FIGS. 5A and 5B illustrate a process in which the pusher 110 transfers a discharge battery 10 mounted in an unmanned transport vehicle. 5A and 5B are views seen from the right side of FIG. 4. As shown in FIG. 5A, the pusher 110 moves toward the discharge battery 10 and is inserted into the handle 14. Then, as illustrated in FIG. 5B, the handle 14 of the battery 10 is pulled to take out the discharge battery 10 from the driverless transport vehicle.

푸셔(110)에 의하여 배터리 자동 교환 시스템(100)의 내부로 이송된 배터리(10)는 그리퍼(120)에 의하여 이송된다. 도 5c와 도 5d는 그리퍼(120)가 배터리(10)를 이송하는 과정을 도시하고 있다. 도 5c와 도 5d 역시 도 4의 우측에서 바라본 모습이다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 푸셔(110)가 배터리(10)를 끌어오면 그리퍼(120)가 상하 승강기(130)를 따라 배터리(10) 쪽으로 하강한다. 이어서, 도 5d에 도시된 바와 같이, 그리퍼(120)가 배터리(10)의 손잡이(12) 쪽으로 좁혀지면서 배터리(10)를 움켜쥔다. 그리고 나서, 그리퍼(120)는 상하 승강기(130)를 따라 위쪽으로 이동하며, 비어 있는 좌우 이송판(140)의 위치에 도달한다.The battery 10 transferred into the battery automatic exchange system 100 by the pusher 110 is transferred by the gripper 120. 5C and 5D illustrate a process in which the gripper 120 transports the battery 10. 5C and 5D are also seen from the right side of FIG. As shown in FIG. 5C, when the pusher 110 pulls the battery 10, the gripper 120 descends toward the battery 10 along the vertical elevator 130. Subsequently, as shown in FIG. 5D, the gripper 120 narrows toward the handle 12 of the battery 10 to grip the battery 10. Then, the gripper 120 moves upward along the up and down elevator 130 and reaches the position of the empty left and right transfer plate 140.

그리퍼(120)에 의하여 비어 있는 좌우 이송판(140) 근처로 이송된 배터리(10)는 좌우 이송판(140)에 적재된다. 도 5e 내지 도 5g는 좌우 이송판(140)에 배터리(10)가 적재되는 과정을 도시하고 있다. 도 5e 내지 도 5g는 도 4의 정면에서 바라본 모습이다. 도 5e에 도시된 바와 같이, 비어 있는 좌우 이송판(140)은 좌우 구동실린더(160)에 의하여 배터리(10)의 아래쪽으로 움직인다. 이어서, 도 5f에 도시된 바와 같이, 그리퍼(120)가 약간 하강하면서 배터리(10)를 좌우 이송판(140) 위에 내려놓고 다시 상승한다. 그리고 나서, 도 5g에 도시된 바와 같이, 배터리(10)를 적재한 좌우 이송판(140)이 원래 위치로 돌아간다.The battery 10 transferred to the empty left and right transfer plate 140 by the gripper 120 is loaded on the left and right transfer plate 140. 5E to 5G illustrate a process in which the battery 10 is loaded on the left and right transfer plates 140. 5E to 5G are views seen from the front of FIG. 4. As shown in FIG. 5E, the empty left and right transfer plates 140 move downward of the battery 10 by the left and right drive cylinders 160. Subsequently, as shown in FIG. 5F, the gripper 120 is slightly lowered and the battery 10 is lowered on the left and right transfer plates 140 and then raised again. Then, as shown in FIG. 5G, the left and right transfer plates 140 on which the battery 10 is loaded return to their original positions.

지금까지 설명한 과정을 따라 무인 반송차에 탑재된 방전 배터리(10)가 배터리 자동 교환 시스템(100)의 내부로 이송되고 좌우 이송판(140) 위에 적재된다. 한편, 배터리 자동 교환 시스템(100)은 방전 배터리의 적재 과정이 끝나자마자 계속해서 다른 좌우 이송판(140)에 있는 충전 배터리를 꺼내어 무인 반송차에 탑재시킨다. 이 과정은 전술한 방전 배터리의 적재 과정의 역순으로 진행되며, 당업자라면 별도의 설명이 없어도 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 배터리 자동 교환 시스템(100)은 연속적으로 그리고 자동적으로 배터리 교환 작업을 실행하며, 이는 공지의 제어수단에 의하여 구현될 수 있다.According to the process described so far, the discharge battery 10 mounted in the unmanned carrier is transported into the battery automatic exchange system 100 and loaded on the left and right transfer plate 140. On the other hand, the automatic battery replacement system 100 continues to take out the rechargeable battery in the other left and right transfer plate 140 as soon as the loading process of the discharge battery is finished and mounted in the unmanned carrier. This process proceeds in the reverse order of the above-described loading process of the discharge battery, and those skilled in the art will fully understand it even if there is no separate description. In addition, the automatic battery replacement system 100 of the present invention executes the battery replacement operation continuously and automatically, which can be implemented by known control means.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 배터리 자동 교환 시스템은 충전된 여러개의 배터리를 보관하고 있다가 무인 반송차가 도착하자마자 바로 배터리를 교체한다. 무인 반송차로부터 방전 배터리를 꺼내어 옮기는 동작과 충전 배터리를 무인 반송차에 탑재하는 과정은 배터리 자동 교환 시스템의 푸셔, 그리퍼, 상하 승강기, 좌우 이송판과 같은 이송수단들에 의하여 자동적, 연속적으로 이루어지며, 이러한 일련의 배터리 교체 과정에 소요되는 시간은 대략 3분 내지 5분에 불과하다.As described above, the automatic battery exchange system of the present invention stores a plurality of charged batteries and replaces the batteries as soon as the unmanned carrier arrives. The operation of removing and discharging the discharged battery from the unmanned transport vehicle and loading the rechargeable battery into the unmanned transport vehicle is performed automatically and continuously by the transfer means such as pushers, grippers, vertical lifts and left and right transport plates of the automatic battery exchange system. The time required for this series of battery replacements is only about 3 to 5 minutes.

무인 반송차는 배터리를 교체하자마자 바로 주행할 수 있고, 배터리 충전을 위하여 무인 반송차가 대기하는 시간은 전혀 없다. 즉, 배터리의 충전에 소요되는 시간은 무인 반송차의 가동률과 전혀 무관하다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 자동 교환 시스템은 무인 반송차의 가동률을 현저하게 향상시키고 아울러 물류 반송 시스템 전체의 효율을 향상시킬 수 있다.The unmanned van can run immediately as soon as the battery is replaced, and there is no time for the unmanned van to wait for the battery to charge. That is, the time required for charging the battery is completely independent of the operation rate of the unmanned carrier. Therefore, the automatic battery replacement system according to the present invention can significantly improve the operation rate of the unmanned carrier vehicle and also improve the efficiency of the entire logistics transport system.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms have been used, these are merely used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. It is apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

도 1은 종래기술에 따른 무인 반송차의 배터리 충전 시스템을 보여주는 개략도이다.1 is a schematic view showing a battery charging system of an unmanned carrier vehicle according to the prior art.

도 2는 본 발명에 적용되는 무인 반송차용 배터리의 외관을 도시한 사시도이다.2 is a perspective view showing the appearance of a battery for an unmanned carrier vehicle applied to the present invention.

도 3은 본 발명에 적용되는 무인 반송차의 배터리 접속 장치를 나타내는 개략도이다.3 is a schematic view showing a battery connection device of an unmanned carrier vehicle applied to the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인 반송차의 배터리 자동 교환 시스템을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic diagram showing an automatic battery exchange system for an unmanned carrier vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5g는 도 4에 도시된 배터리 자동 교환 시스템의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.5A to 5G are schematic diagrams for explaining the operation of the automatic battery exchange system shown in FIG.

<도면 부호의 설명><Description of Drawing>

1: 무인 반송차 2: 배터리1: driverless carriage 2: battery

3: 충전 장치 4: 충전기3: charging device 4: charger

10: 배터리 12: 손잡이10: battery 12: handle

14: 단자 20: 배터리 접속 장치14: terminal 20: battery connector

22: 구름판 24: 정지턱22: cloud plate 24: stop jaw

26: 접속봉 28: 스프링26: connecting rod 28: spring

100: 배터리 자동 교환 시스템 110: 푸셔(pusher)100: automatic battery exchange system 110: pusher

120: 그리퍼(gripper) 130: 상하 승강기(elevator)120: gripper 130: elevator

140: 좌우 이송판 150: 상하 구동모터140: left and right transfer plate 150: vertical drive motor

160: 좌우 구동실린더 170: 전원 유지용 단자160: left and right driving cylinder 170: power supply terminal

Claims (2)

무인 반송차의 방전 배터리를 적재하여 충전시키거나 충전된 충전 배터리를 보관하며, 좌우 방향으로 움직일 수 있는 적어도 두 개 이상의 좌우 이송판;At least two left and right transfer plates for storing and charging the discharged batteries of an unmanned carrier vehicle and being able to move in left and right directions; 상기 좌우 이송판을 구동하는 구동수단;Driving means for driving the left and right transfer plates; 방전 배터리를 집어 상기 좌우 이송판에 적재하거나 상기 좌우 이송판에 적재된 충전 배터리를 집어 배출하는 그리퍼;A gripper for picking up and discharging a discharge battery on the left and right transfer plates or picking up and discharging a rechargeable battery loaded on the left and right transfer plates; 상기 그리퍼가 결합되고, 상하 방향으로 움직여 상기 그리퍼를 이동시키는 상하 승강기;An up and down elevator coupled with the gripper to move the gripper by moving in an up and down direction; 상기 상하 승강기를 구동하는 구동수단; 및Driving means for driving the vertical lift; And 상기 무인 반송차로부터 방전 배터리를 빼내어 상기 그리퍼의 위치까지 이송하거나 상기 그리퍼에 의하여 이송된 충전 배터리를 밀어넣어 상기 무인 반송차에 탑재시키며, 전후 방향으로 움직일 수 있는 푸셔를 포함하는 무인 반송차의 배터리 자동 교환 시스템.Remove the discharge battery from the unmanned transport vehicle and transport it to the position of the gripper or push the rechargeable battery transported by the gripper mounted on the unmanned transport vehicle, the battery of the unmanned transport vehicle including a pusher that can move in the front and rear direction Automatic exchange system. 제1 항에 있어서, 상기 무인 반송차의 배터리를 교체하는 동안 상기 무인 반송차의 예비 배터리에 연결되어 전원을 유지시킬 수 있는 전원 유지용 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 반송차의 배터리 자동 교환 시스템.The battery autonomous vehicle of claim 1, further comprising a power supply terminal connected to a spare battery of the unmanned transport vehicle to maintain power while the battery of the unmanned transport vehicle is replaced. Exchange system.
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