KR100657790B1

KR100657790B1 - 무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치

Info

Publication number: KR100657790B1
Application number: KR1020010001309A
Authority: KR
Inventors: 이성열
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2006-12-15
Also published as: KR20020060308A

Abstract

본 발명은 연축전지를 사용하는 무인 반송차의 배터리 충전/교체 장치를 제공한다. 배터리 충전/교체 장치는 2열 2단으로 구성된 배터리 적재함과, 상하 구동모터와 연결된 배터리 이송대와, 좌우 구동모터와 연결된 이송 포크를 포함한다. 4개의 배터리 적재함 중에서 3개의 배터리 적재함에는 충전 중인 배터리가 적재되어 있고 나머지 1개의 배터리 적재함은 비어 있다. 따라서, 무인 반송차의 배터리를 구성하는 4개의 연축전지 중에서 방전된 배터리를 빼내어 비어 있는 적재함에 넣고, 이미 충전이 완료된 다른 배터리를 적재함으로부터 빼내어 무인 반송차에 공급한다. 즉, 종래의 방식과 달리 배터리 충전에 소요되는 시간이 없으며, 단지 방전된 배터리와 충전된 배터리를 교체해 주기만 하면 된다.

무인 반송차, 배터리, 충전, 연축전지

Description

무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치 {Battery Charging And Exchanging Apparatus For Automated Guided Vihecle}

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치를 나타내는 개략도이며, 도 1은 방전 배터리의 공급 동작을, 도 2는 충전 배터리의 배출 동작을 나타낸다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3, 4: 배터리 10: 배터리 적재함

11: 상하 구동모터 12: 배터리 이송대

12': 이송 포크 13: 좌우 구동모터

14: 컨트롤러

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조 공정에서 공정 라인 사이의 제품 운송을 담당하는 무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치에 관한 것이다.

AGV(Automated Guided Vehicle), LGV(Laser Guided Vehicle), RGV(Rail Guided Vehicle)과 같은 무인 반송차는 자동화된 반도체 제조 공정의 실시간 물류 흐름을 담당한다. 이러한 무인 반송차는 배터리를 구동원으로 하여 모든 작동이 호스트 컴퓨터의 지령에 의하여 이루어진다.

통상적으로 무인 반송차에 사용되는 배터리는 니켈-카드뮴 배터리로서 10분 동안 충전하여 50분 동안 사용할 수 있는 고효율의 배터리이다. 그러나, 니켈-카드뮴 배터리는 상온에서는 효율이 우수한 편이지만 동절기에는 사용시간이 30분으로 급격히 떨어지기 때문에 실시간으로 제품을 운송하는데 어려움이 많다. 아울러, 니켈-카드뮴 배터리는 구입에 소요되는 비용과 기간이 적지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 무인 반송차의 배터리 충전에 소요되는 시간 손실을 최소화하여 가동율을 극대화하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 무인 반송차의 배터리 구입 비용과 기간을 감소시키기 위한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 여러 개의 연축전지를 배터리로 사용하는 무인 반송차에 대한 배터리 충전/교체 장치를 제공한다. 본 발명의 배터리 충전/교체 장치는 배터리를 적재할 수 있는 적어도 두 개 이상의 배터리 적재함과, 무인 반송차의 배터리를 배터리 적재함에 공급하거나 배터리 적재함의 배터리를 무인 반송차로 배출시키는 이송수단을 포함한다.

배터리 적재함은 배터리가 충전 중에 있는 적어도 한 개 이상의 제1 배터리 적재함과, 배터리를 공급받을 수 있도록 비어 있는 적어도 한 개 이상의 제2 배터리 적재함으로 구성되며, 이송수단이 무인 반송차의 방전 배터리를 제2 배터리 적재함에 공급하면서 동시에 제1 배터리 충전함으로부터 충전 배터리를 배출시켜 무인 반송차에 제공한다. 이송수단은 상하 구동모터와 연결된 배터리 이송대와 좌우 구동모터와 연결된 이송 포크로 이루어질 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

일반적으로 무인 반송차에는 배터리의 잔여 용량을 감지하는 감지 회로가 내장되어 있으며, 무인 반송차의 운행 도중 배터리의 잔여 용량이 기준치 이하로 내려가면 감지 회로가 이를 감지하여 호스트 컴퓨터에 경고 신호를 보내게 된다. 경고 신호를 받은 호스트 컴퓨터는 배터리 충전/교체 장치로 무인 반송차를 이동시킨다.

본 발명이 적용되는 무인 반송차는 종래의 니켈-카드뮴 배터리가 아니라 여러개의 연축전지를 사용한다. 다음 실시예의 경우, 130암페어, 12볼트의 연축전지 4개를 사용하는 LGV(Laser Guided Vehicle)에 대하여 적용되는 배터리 충전/교체 장치이다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치를 나타내는 개략도이다. 도 1은 방전 배터리의 공급 동작을, 도 2는 충전 배터리의 배출 동작을 나타내고 있다.

도시된 바와 같이, 배터리 충전/교체 장치는 배터리 적재함(10)과 상하 구동 모터(11)와 배터리 이송대(12)와 이송 포크(12')와 좌우 구동모터(13)와 컨트롤러(14)로 이루어져 있다. 배터리 적재함(10)은 2열 2단으로 구성되며 최대 4개의 배터리가 적재될 수 있다. 상하 구동모터(11)는 배터리 이송대(12)를 상하로 이동시키는 구동수단이며, 좌우 구동모터(13)는 이송 포크(12')를 좌우로 이동시키는 구동수단이다. 배터리 이송대(12)와 이송 포크(12')는 각 적재함(10)으로 방전 배터리를 공급하거나 각 적재함(10)으로부터 충전 배터리를 배출시키는 이송수단이다. 컨트롤러(14)는 PLC(Programmable Logic Controller)로서 상하 구동모터(11)와 좌우 구동모터(13)에 연결되며, 적재 버튼과 배출 버튼이 형성되어 있다.

4개의 배터리 적재함(10) 중에서 3개의 배터리 적재함에는 충전 중인 배터리가 적재되어 있고 나머지 1개의 배터리 적재함은 비어 있다. 따라서, 무인 반송차의 배터리를 구성하는 4개의 연축전지 중에서 방전된 배터리를 빼내어 비어 있는 적재함에 넣고, 이미 충전이 완료된 다른 배터리를 적재함으로부터 빼내어 무인 반송차에 공급한다. 즉, 종래의 방식과 달리 배터리 충전에 소요되는 시간이 없으며, 단지 방전된 배터리와 충전된 배터리를 교체해 주기만 하면 된다.

도 1을 참조하여 무인 반송차의 방전 배터리를 배터리 충전/교체 장치에 공급하는 과정을 설명한다. 배터리 충전/교체 장치의 배터리 적재함(10)에는 이미 3개의 배터리(1, 3, 4)가 충전 중에 있다. 컨트롤러(14)의 적재 버튼을 누르면, 무인 반송차의 방전 배터리(2)는 일단 배터리 이송대(12)로 옮겨지고, 배터리 이송대(12)는 상하 구동모터(11)에 의하여 비어 있는 적재함(10) 쪽으로 이동한다.

이어서, 좌우 구동모터(13)에 의하여 이송 포크(12')가 이동하면서 방전 배 터리(2)를 적재함(10) 안으로 옮긴다. 계속해서, 상하 구동모터(11)에 의하여 이송대(12)와 이송 포크(12')가 약간 하강하면, 방전 배터리(2)가 적재함(10) 안에 적재된다. 이어서, 이송 포크(12')는 적재함(10)을 빠져나와 원래 위치로 돌아오고, 이송대(12)도 원래 위치로 복귀한다. 도 1에서 방전 배터리(2)가 적재함(10) 안으로 공급될 때는 실선으로, 배터리(2)를 적재한 후 이송 포크(12')가 복귀할 때는 이점쇄선으로 표시되어 있다.

다음은, 도 2를 참조하여 배터리 충전/교체 장치의 충전 배터리를 배출시키는 과정을 설명한다. 컨트롤러(14)의 배출 버튼을 누르면, 배터리 이송대(12)는 배출시키고자 하는 충전 배터리(4)가 있는 적재함(10) 쪽으로 이동한다. 이어서, 이송 포크(12')가 적재함(10) 안으로 이동하여 충전 배터리(4)의 아래쪽에 위치한다. 이 때, 이송대(12)와 이송 포크(12')는 충전 배터리(4)보다 약간 아래쪽에 있다.

계속해서, 상하 구동모터(11)에 의하여 이송대(12)와 이송 포크(12')가 약간 상승하면서 이송 포크(12')가 충전 배터리(4)를 들어 올린다. 이어서, 좌우 구동모터(13)에 의하여 이송 포크(12')가 원래 위치로 돌아오고, 이송대(12) 역시 원래 위치로 복귀한다. 도 2에서 이송 포크(12')가 적재함(10) 안으로 이동할 때는 실선으로, 충전 배터리(4)를 배출시키기 위하여 들어 올릴 때는 이점쇄선으로 표시되어 있다.

배터리를 공급하거나 배출시키기 위하여 컨트롤러(14)의 공급 버튼 또는 배출 버튼을 누를 때, 원하는 배터리 적재함(10)의 위치를 선택하거나 입력할 수 있는 수단이 컨트롤러(14)에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전술한 방전 배 터리의 공급과 충전 배터리의 배출 동작이 연속적으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 배터리 충전/교체 장치에 의하면 무인 반송차의 배터리 충전에 소요되는 시간 손실이 사실상 발생하지 않으며, 단지 배터리의 교체 시간만 필요하다. 따라서, 무인 반송차의 가동율이 극대화된다. 실시예에서 예로 든 바와 같이 4개의 연축전지를 사용하는 LGV의 경우, 동절기에도 4시간 동안 연속하여 무인 반송차를 가동시킬 수 있으며, 배터리 교체 시간은 5분에 불과하다. 따라서, 무인 반송차의 가동율은 종전에 비하여 약 14% 이상 향상된다. 아울러, 본 발명이 적용되는 무인 반송차는 일반 연축전지를 사용하기 때문에 배터리 구입 비용과 기간이 대폭 감소된다.

Claims

여러 개의 연축전지를 배터리로 사용하는 무인 반송차에 대하여, 상기 배터리를 적재할 수 있는 적어도 두 개 이상의 배터리 적재함과, 상기 무인 반송차의 배터리를 상기 배터리 적재함에 공급하거나 상기 배터리 적재함의 배터리를 상기 무인 반송차로 배출시키는 이송수단을 포함하며,

상기 배터리 적재함은 배터리가 충전 중에 있는 적어도 한 개 이상의 제1 배터리 적재함과, 배터리를 공급받을 수 있도록 비어 있는 적어도 한 개 이상의 제2 배터리 적재함으로 구성되며, 상기 이송수단이 상기 무인 반송차의 방전 배터리를 상기 제2 배터리 적재함에 공급하면서 동시에 상기 제1 배터리 충전함으로부터 충전 배터리를 배출시켜 상기 무인 반송차에 제공하는 것을 특징으로 하는 무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이송수단은 상하 구동모터와 연결된 배터리 이송대와 좌우 구동모터와 연결된 이송 포크를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 반송차의 배터리 충전 및 교체 장치.