传输和作业平台、换电站以及传输和作业方法与流程

本发明涉及工件的传输和作业领域、尤其是动力电池的传输和换电领域，具体而言，涉及一种传输和作业平台、具有所述传输和作业平台的换电站，以及利用所述传输和作业平台来执行的传输和作业方法。

背景技术：

效率在工业生产中占有重要的地位，所以现有的工业生产大部分是自动化生产结构，产品的加工、组装等各种作业步骤都需要快速、可靠且高效的传输和作业机构来完成。特别是在电动汽车动力电池的传输和换电领域中，目前的电池充电技术无法实现像加油一样，几分钟内完成充电，因此，更换动力电池成为目前高效便捷的电动汽车电能补充的方法。越来越多地采用自动换电站为电动汽车通过将亏电动力电池更换为满电动力电池的方式来补充电能。然而，现有的自动换电平台多为嵌入式，也就是说，将整个换电小车布置在地面以下，地面上方仅留一个槽用于槽底部的电池更换。也有一些自动换电平台的换电小车沿换电位置的高度方向在各个动力电池存储位置之间升降，从而放置或取下动力电池，并且行驶于各个换点位置之间。因此，尽管目前已经出现了多种换电装置或平台，但是它们仍然存在着诸如平台整体占用空间大、安装布置不灵活、设备复杂程度高（例如用于升降的机构复杂）、不易制造和维护并且投资成本高、换电操作耗时较长、换电效率较低、操作平台安装适用范围受限等问题。所以，很有必要针对包括上述这些情况在内的现有问题或弊端进行充分研究，以便加以改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种改进的传输和作业平台、换电站以及传输和作业方法，利用其使得工件、尤其是动力电池能够高效率地进行传输和作业。特别是能够实现工件在各个子平台之间的同步和并行传输，并且具有稳定的且能够简单实现的升降设计。

此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本发明通过提供一种传输和作业平台、具有所述传输和作业平台的换电站，以及利用所述传输和作业平台来执行的传输和作业方法来解决上述问题，具体而言，根据本发明的一方面，提供了：

一种传输和作业平台，其中，所述传输和作业平台包括：

多个子平台；以及

传输机构，其与所述多个子平台关联设置使得待进行作业的工件在至少两个子平台之间传输。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述多个子平台包括用于对所述工件进行存储的存储平台以及用于对所述工件进行作业的作业平台，并且在所述存储平台和所述作业平台处分别构造有所述传输机构。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述传输和作业平台还包括升降平台，所述升降平台构造在所述存储平台处，其中，所述升降平台用于获取所述工件并且将该工件置于在所述存储平台处的传输机构上。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述传输和作业平台还包括升降机构，所述升降机构构造在所述作业平台处，其中，所述升降机构能够用来从在所述作业平台处的传输机构获取所述工件并且将该工件提升以进行作业，并且/或者能够用来接收所述工件并且将该工件置于在所述作业平台处的传输机构上。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述存储平台处的传输机构包括存储平台链轮，并且在所述作业平台处的传输机构包括作业平台链轮。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述存储平台链轮和所述作业平台链轮配属于同一个链条，以便实现所属的子平台的同步传输。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述传输和作业平台还包括叉剪式机构，所述叉剪式机构设置在所述升降平台之下，以便对所述升降平台的升降进行导向。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述传输和作业平台还包括刚性链举升机，所述刚性链举升机设置在所述存储平台处，以便驱动所述叉剪式机构。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述存储平台处的传输机构位于所述升降平台的沿所述工件的传输方向的两侧。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述传输和作业平台还包括用于在所述工件的传输过程中对所述工件进行限位的限位件，其中，所述限位件构造在所述存储平台上。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述存储平台以及所述作业平台彼此依次地成排布置。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述传输和作业平台至少具有两个所述存储平台以及一个所述作业平台，其中，所述存储平台以及所述作业平台彼此交替连接地布置。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述升降平台在升降过程中或上升完毕后能够进行平移、转动和/或翻转运动。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述工件是动力电池，所述作业平台是用于对所述动力电池进行换电作业的换电平台。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述升降机构能够用来从车辆上卸下所述动力电池，和/或能够用来将所述动力电池装到车辆上。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种换电站，其中，所述换电站包括上述任一种传输和作业平台。

根据本发明的再一方面，本发明提供了一种工件的传输和作业方法，其中，待进行作业的工件利用上述任一种传输和作业平台来进行传输和作业。

所提供的传输和作业平台、具有所述传输和作业平台的换电站，以及利用所述传输和作业平台来执行的传输和作业方法的有益之处包括：使得工件、尤其是动力电池能够高效率地进行传输和作业；特别是能够实现工件在各个子平台之间的同步和并行传输，并且具有稳定的且能够简单实现的升降设计。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了根据本发明的传输和作业平台的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图1，其示出了根据本发明的传输和作业平台100的一种实施方式的示意图。所述传输和作业平台100包括：多个子平台；以及传输机构，其与所述多个子平台关联设置使得待进行作业的工件在至少两个子平台之间传输。在此，关联设置指的是传输机构根据作业中对工件的传输要求而与各子平台之间被以在它们之间传输工件的方式设置在各子平台之间。

如将在下文提到和/或举例说明的，各子平台可以实现彼此不同的功能，也可实现相同的功能，或部分子平台实现相同功能。在本申请一个具体的应用中，也就是其在用作换电系统的动力电池存储、运送以便装载到车辆上，和/或从车辆上卸下、将卸下的电池运送到动力电池存储平台的示例中，子平台包括了一个换电平台，以及两个存储平台。其中换电平台执行的功能是从车上卸载下动力电池并将其从换电平台经由传输机构运送到用来存储已用过电池的电池存储平台；在这个过程中，从另一个存储平台（即，存储要被更换到车辆上的动力电池的存储平台）上由传输机构传送过来的电池，会被运送到换电平台，并更换到车辆上。

此外，“作业”应当广义理解，其含义例如涵盖了为完成生产、制造等方面的既定任务而进行的或为实现特定目标而进行的活动。类似地，所谓的同步或异步例如针对其中一个平台而言所实现的、从一侧相邻的其它平台处的工件传入和到另一侧相邻的其它平台处的工件传出动作，也能够例如针对不同的平台而言所实现的工件传入或工件传出动作。同理，“工件”也应当广义理解，其不仅涵盖了生产、制造过程中的产品部件或者说加工对象，也包括了需要对其进行任何操作的物体。此外，“平台”一词也不应该严格地理解为平面的台面，而是能够允许根据具体情况具有各种各样的变形，即广义上理解为作业台。

具体而言，所述多个子平台包括用于对所述工件进行存储的存储平台1以及用于对所述工件进行作业的作业平台2，并且在所述存储平台1和所述作业平台2处分别构造有所述传输机构。应当理解的是，存储平台这一名称除了明确说明的存储功能以外，也没有表示一定要排除其它功能、例如传输功能等。在所述存储平台1处还构造有升降平台104，其中，所述升降平台104用于获取所述工件并且将该工件置于所述传输机构上。类似地，所述传输和作业平台100还包括升降机构202，所述升降机构202构造在所述作业平台2处，其中，所述升降机构202能够用来从在所述作业平台2处的传输机构获取所述工件并且将该工件提升以进行作业，并且/或者能够用来接收所述工件并且将该工件置于在所述作业平台2处的传输机构上。应当理解的是，所述升降平台104和所述升降机构202能够进行上升和下降运动。可行的是，在所述升降平台104上升完毕后，所述升降平台104能够进行所述工件的获取作业，而在所述升降平台104下降完毕后，所述升降平台104能够将所获取的工件置于所述传输机构上。应理解到，所述升降机构202也能够具有如关于所述升降平台104所描述的那些功能原理和运作模式。然而，所述升降机构202所针对的工件能够与所述升降平台104所针对的工件不同（例如工件的状态不同），并且可选地是替代与被替代的关系，从而更好地发挥整个传输和作业平台100的功能。关于这一点的具体示例将在下文中进行阐述。

另外，在图中还能够看到的是，所述升降平台104的最下方的位置没有与所述存储平台1整体齐平，而是略微还更低一些，由此有助于所述工件较好地被所述传输机构进行传输。所述升降平台104可选地布置在所述存储平台1的中部，以便能够在所述升降平台104的两侧对所述存储平台1进行扩展。在没有示出的实施方式中，所述存储平台1有用于存储所述工件的存储仓，由此所述升降平台104从所述存储仓处获取所述工件。

关于所述传输机构的结构形式，可选的是，在所述存储平台1处的传输机构包括存储平台链轮101，并且在所述作业平台2处的传输机构包括作业平台链轮201。其中，链轮为本领域技术人员的惯用用语，包括带嵌齿式扣链齿的轮子，用以与节链环或缆索上节距准确的块体相啮合，以及包括实心或带辐条的齿轮，与（滚子）链啮合以传递运动等。由此，具有链轮的相应的传输机构保证了在所属的子平台上的同步传输。当然，在没有示出的实施方式中，所述传输机构也可以由其它类型的轮子构成、例如由马达、尤其是电机来驱动的滚轮。同时，这些轮子中的至少一部分是由一个或多个驱动器来直接带动的，以便推动电池包移动，也就是说是主动轮。而这些滚子中的一部分也可不由任何驱动器带动，而是在支承移动的电池包，并且在电池包移动的过程中被动地转动，来允许电池包的输送，也就是说是被动轮。在本发明的一种可选的实施方式中，每个轮子能够整体地或单独地进行操控（显然这种操控包括上述提到的主动模式和被动模式），以便实现特定的传输运动。此外，所述传输机构（此处为链轮）的传输方向也不是不能改变的，也就是说其可以根据实际情况例如在图中向右或者向左进行所述工件的传输。

为了还能够实现在不同的子平台之间的同步传输，能够将所述存储平台链轮101和所述作业平台链轮201配属于同一个链条。在替代的示例中，所述存储平台链轮101与所述作业平台链轮201也能够不属于同一个链条，例如，它们属于各自的平台，并且所述存储平台链轮101与所述作业平台链轮201能够被控制同步运行，以便达到相同的效果。当然，在之前描述的其它实施方式、例如滚轮的实施方式中，也可以通过马达、尤其是电机的控制来实现滚轮的同步滚动。

为了对所述升降平台104的升降进行导向，在所述升降平台104之下布置有叉剪式机构。同样地，叉剪式机构为本领域技术人员惯用用语，其表示通过如剪刀那样的交叉式的连杆机构来实现升降运动，并且使得所述升降运动有较高的稳定性、工作效率高和保证安全。此外，在所述存储平台1处还构造有刚性链举升机，所述刚性链举升机用于驱动所述叉剪式机构。其中，刚性链为经改进的链条，解决了链条主要承受拉力而不太能承受压力的问题。由此，刚性链特别是在线性运动的领域内获得广泛的应用。而举升机是指用于驱动所述升降平台104进行升降运动的驱动器。本领域技术人员自然知晓能够采用与所述叉剪式机构或所述刚性链举升机不同的其它形式的装置以分别实现所述升降平台的导向和驱动目的。在所述的实施方式中，所述存储平台1主要由彼此成间距的两块板材构成，其中一块板直接安置于地面上，另一块板面向所述工件。由此在所述两块板材之间来布置所述叉剪式机构和所述刚性链举升机，以及其它必要的结构、例如用于上面那块板的支撑结构等等。这种整体上的中空式的结构方式一方面能够减少整个传输和作业平台100的重量进而节约材料成本，另一方面也实现了紧凑的布局从而节约了占地空间。

关于所述传输机构的布置方案，在图中示出的实施方式中，在所述存储平台1处的传输机构（图中示出了所述存储平台链轮101）位于所述升降平台104的沿所述工件的传输方向的两侧。由此在两侧的所述存储平台链轮101之间所具有的间距能够允许传输具有较大尺寸的工件，并且也有助于传输过程中的工件的平稳性。此外，所述传输机构在每侧成排地布置，以便较好地实现沿着该排的方向的线性运动。替换地，也可以在每侧设置有多排传输机构，或者传输机构仅设置在一侧处（尤其是所述升降平台104没有设置在所述存储平台1中间的情况下），或者甚至非线性成排地（例如弧形地）布置传输机构，以及将之前所述的各种实施方式相组合，以便实现特定的传输任务。同样，在所述作业平台2处的传输机构（图中示出了所述作业平台链轮201）的布置方案能够类似地进行设置。

在本发明的一种可选的实施方式中，所述传输和作业平台100还包括用于在所述工件的传输过程中对所述工件进行限位的限位件103，其中，所述限位件103构造在所述存储平台1上，从而有利于所述工件经由所述传输机构的传输作业。具体到图中所示出的实施方式中，所述限位件103为两个布置在所述升降平台104的两侧的限位件，并且呈现为具有一定的高度的l形，这尤其有利于当所述工件在一侧处具有直角特征的情况，因为该直角特征能够通过与l形限位件的匹配（例如贴靠）实现所述工件整体的限位。所述限位件103之间的距离自然需要设置成与所述工件的尺寸相配合。应理解到，所述限位件103的数量、形状、彼此的距离或者说布置形式能够根据实际情况进行改变。

关于所述存储平台1以及所述作业平台2彼此间的连接方式或布置方式，在图中示出的实施方式中，所述存储平台1以及所述作业平台2彼此依次地成排布置。所述传输和作业平台100至少具有两个（在图中示出了两个）所述存储平台1以及一个所述作业平台2，其中，所述存储平台1以及所述作业平台2彼此交替连接地布置。“彼此依次”意味着所述存储平台1以及所述作业平台2彼此交替地布置，由此能够实现将所述工件从所述存储平台1传输到所述作业平台2处进行相应的作业，进而将经作业的工件从所述作业平台2再传输到另一所述存储平台1处。成排的布置形式特别有利于所述工件在这些子平台之间的直线传输。在没有示出的实施方式中，所述存储平台1以及所述作业平台2也可以不是彼此交替地进行布置。也就是说，多个所述存储平台1和/或多个所述作业平台2可以直接连接在一起。特别是在多个所述作业平台2直接连接在一起的情况下（可想而知，此时这些作业平台2所具有的作业功能可选地是不同的），能够通过所述工件连续经过这些作业平台2进行作业来实现所述工件的高效的作业，最终在完成全部各种作业后再传输至所述存储平台1处。此外，还有仅有一个所述存储平台1以及一个所述作业平台2的实施方式。此时，所述工件经由所述存储平台1的传输机构以一个方向（例如右方）传输到所述作业平台2，经过相应的作业之后，所述作业平台2不是将所述工件传输至另一个存储平台1，而是以相反于该方向的方向（也就是说左方）传回到原先的存储平台1进行存储。由此不仅同样能够实现所述工件的高效运输和作业，同时使得整个传输和作业平台100紧凑，节约了占地空间。另外，所述存储平台1以及所述作业平台2也不一定要像图中所示那样成排地布置。它们能够根据具体的作业要求或传输要求彼此错位地进行布置，或呈弧形地布置等等，在这种情况中，在各个子平台上的传输机构的布置形式也能够相应地进行匹配，这都落入了本发明的保护范围中。

根据本发明的传输和作业平台100能够特别好地适用于动力电池的传输和换电应用中，由此，所述工件能够是动力电池，并且所述作业平台2能够是用于对所述动力电池进行换电作业的换电平台。应理解到，所述动力电池即为提供动力来源的电源，多指为车辆上用于为驱动车辆移动的电动机提供电力的电能存储装置，作为电动汽车的行驶动力来源。在本说明书中所述动力电池以电池包来描述，电池包这一名称不应视为对动力电池的限制。此外，所述换电作业例如包括了将使用过的亏电电池包（即从车辆上卸载下来的需要被更换的电池包）从车辆处卸载并且将已充电电池包（即需要被更换到车辆上的电池包）安装到该车辆处的作业过程，而所述存储平台1负责对所述电池包进行存储，如有可能还进行充电作业。由此，在这种实际应用的情况下，所述升降机构202能够用来从车辆上卸下亏电电池包，和/或能够用来将已充电电池包装到车辆上。本领域技术人员知晓，为了实现电池包的拆卸与安装作业，能够在所述升降机构202处设置相应的功能机构、例如电池加锁装置和电池解锁装置，其中，所述电池加锁装置用于电池包的固定，并且所述电池解锁装置用于电池包的解锁。在一些实施例中，所述电池加锁装置和所述电池解锁装置可为同一个装置。同理，在所述升降机构202处还能够设置有与在所述存储平台1以及所述作业平台2处的传输机构类似的传输机构或者具体而言链轮、滚轮以用于对所述电池包进行传输，这种传输机构或者链轮、滚轮的具体实施方式能够参阅上文相关的描述。

关于所述升降平台104的具体结构方式，还能够从图中看出的是，所述升降平台104例如能够在其四角处构造有盖板102，所述盖板102用于保护位于其下的结构并且有助于需要维修时将所述盖板102取下进而对位于其下的结构进行维修。为了使得所述升降平台104能够更好地获取所述工件（例如从所述存储仓处、特别是从能够进行旋转运动的存储仓处与在所述存储仓中的所述工件的当前的位置相适应地获取所述工件），使得所述升降平台104在升降过程中或上升完毕后能够进行平移、转动和/或甚至翻转运动，这能够例如通过设置在所述升降平台104处的浮动链条配合连接所述浮动链条的装置来实现（图1中在所述盖板102旁的矩形黑块示意性地示出了这种装置的一部分），应当理解，本领域人员熟知其它可比的或类似的技术手段。此外，在所述升降平台104的周缘处还构造有若干支撑块106，所述支撑块106用于在所述升降平台104获取所述工件之后来支撑所述工件、在当前为所述电池包。而位于所述升降平台104的端角处的定位销107用于与所述存储仓处的相应的销孔相配合，也就是说，在所述升降平台104上升完毕后，所述定位销107能够插入所述销孔中（此时所述升降平台104能够根据需要进行上述提到的转动、平移和/或翻转运动），从而保证稳定地获取所述工件、使所述工件在所述升降平台104上被放置于预设的位置处。在所述盖板102旁边还构造有用于驱动所述刚性链举升机的驱动马达109（尤其是驱动电机），并且从图中能够看出的是，所述驱动马达109同样布置在所述升降平台104之内，从而不影响所述工件在所述升降平台104上的放置。就此而言，所述盖板102也能够可选地都具有齐平的高度，以便保证所述工件的平稳性。应理解到，所述升降平台104的这些细节特征均为可选的，本领域技术人员能够根据所述升降平台104所要实现的实际目标对所述升降平台104的具体结构形式进行改型。

应当理解的是，本发明的传输和作业平台100可装设在换电站处。此外能够利用根据本发明的传输和作业平台100来执行工件的传输和作业方法。由此，本发明还旨在保护所述换电站和所述工件的传输和作业方法。应当理解的是，前文关于所述传输和作业平台100所述的应用方式、特征描述和优点也能够适用于所述换电站和所述工件的传输和作业方法，在此不再赘述。

综上所述，所提供的传输和作业平台、具有所述传输和作业平台的换电站，以及利用所述传输和作业平台来执行的传输和作业方法可使得工件、尤其是电池包能够高效率地进行传输和作业；特别是能够实现工件在各个子平台之间的同步和并行传输，并且具有稳定的且能够简单实现的升降设计。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。