CN109501776A - 动力电池的运输和作业站、动力电池自动合装线、车辆生产流水线和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了动力电池的运输和作业站、动力电池自动合装线和车辆生产流水线和相应的方法。所述动力电池的运输和作业站（100）具有能够行驶的作业车（1），在所述作业车（1）上构造有用于所述动力电池（5）的作业机构，引导机构（4），其中，待经由所述作业机构进行作业的车辆（3）由所述引导机构（4）承载并且借助于所述引导机构（4）能够在所述作业车（1）的上方移动。

Description

动力电池的运输和作业站、动力电池自动合装线、车辆生产流 水线和方法

技术领域

本发明涉及动力电池的运输和作业领域，特别是满电动力电池（或者说电池包）在相应的车辆生产或动力电池自动合装流水线的运输和装配，具体而言，涉及一种动力电池的运输和作业站、装设有所述动力电池的运输和作业站的动力电池自动合装线和装设有所述动力电池的运输和作业站和/或所述动力电池自动合装线的车辆生产流水线和相应的方法。

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、可靠且高效的运输和作业机构来完成。

特别是在电动汽车的生产流水线或其动力电池的自动合装线中，通常采用的手段是通过机器人或者典型地通过分别固定在流水线的两侧处的六轴机械臂来实现动力电池的装配/合装，此外，一个动力电池的装配需要多个机器人或机械臂同时进行，以便稳定地调整动力电池的位置并且在其到位后在保持动力电池固定不动的情况下用其中一个机器人或机械臂进行动力电池的装配。然而，所述机器人或机械臂较为笨重、占地空间较大，通常需要较长的时间彼此配合并完成动力电池的装配工作，并且一个动力电池需要多个机器人或机械臂也使得整个流水线的生产成本较高，另外，如果流水线的一部分发生改变（例如动力电池规格、车辆规格、流水线布局等发生改变），则所有的机器人或机械臂需要重新进行编程（而且还要考虑彼此协作的情况下），由此，整个流水线的柔性程度有待提升。

发明内容

本发明的目的在于简便高效且低成本地对动力电池进行运输和作业，特别是在动力电池合装的应用中，能够在不影响车辆生产流水线的布局的情况下完成动力电池的装配作业，并且节省占地空间，能够适用于诸如动力电池规格、车辆规格、流水线布局等各种变化。

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动力电池的运输和作业站、装设有所述动力电池的运输和作业站的动力电池自动合装线和装设有所述动力电池的运输和作业站和/或所述动力电池自动合装线的车辆生产流水线和相应的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：

一种动力电池的运输和作业站，其中，所述动力电池的运输和作业站具有

能够行驶的作业车，在所述作业车上构造有用于所述动力电池的作业机构，

引导机构，

其中，待经由所述作业机构进行作业的车辆由所述引导机构承载并且借助于所述引导机构能够在所述作业车的上方移动。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述动力电池的运输和作业站还具有能够行驶的物料车，并且在所述物料车上构造有用于运输所述动力电池的运输机构。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述作业车上构造有用于运输所述动力电池的运输装置。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述引导机构具有导轨和由所述导轨承载的支架，所述支架承载所述车辆，其中，所述导轨用于使所述支架移动。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述支架构造成能够使所述车辆进行升降运动。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述作业车和/或所述物料车为自动制导车辆或有轨制导车辆。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述运输装置和/或所述运输机构为滚轮组。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述作业为装配。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种动力电池自动合装线，其中，所述动力电池自动合装线具有根据本发明的动力电池的运输和作业站。

根据本发明的再一方面，本发明提供了一种车辆生产流水线，其中，所述车辆生产流水线具有根据本发明的动力电池的运输和作业站和/或根据本发明的动力电池自动合装线。

根据本发明的又一方面，本发明提供了一种动力电池的运输和作业方法，其中，所述动力电池的运输和作业方法以根据本发明的动力电池的运输和作业站来执行，其中，所述动力电池和所述车辆共线地进行运输。

所提供的动力电池的运输和作业站、装设有所述动力电池的运输和作业站的动力电池自动合装线和装设有所述动力电池的运输和作业站和/或所述动力电池自动合装线的车辆生产流水线和相应的方法的有益之处包括：简便高效且低成本地对动力电池进行运输和作业，特别是在动力电池合装的应用中，能够在不影响车辆生产流水线的布局的情况下完成动力电池的装配作业，并且节省占地空间，能够适用于诸如动力电池规格、车辆规格、流水线布局等各种变化；车辆路径和动力电池路径能够处于共线，减少占地空间；整个系统可扩展，减少作业时间；路径和作业车移动简单，不需要单独与车辆做一个车路径线，没有破坏原来的产线。

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和2分别示出了根据本发明的动力电池的运输和作业站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和2，它们分别示出了根据本发明的动力电池的运输和作业站100的一种实施方式的示意图。所述动力电池的运输和作业站100具有

能够行驶的作业车1，在所述作业车1上构造有用于所述动力电池5的作业机构，

引导机构4，

其中，待经由所述作业机构进行作业的车辆3由所述引导机构4承载并且借助于所述引导机构4能够在所述作业车1的上方移动。

需要说明的是，“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、例如装配。所述作业机构应该类似地进行解读，例如在动力电池合装线的应用中（即所述作业为装配），所述作业机构为用于动力电池的加锁枪（加锁装置）或一般而言加解锁机构，其中，电池加锁装置用于电池包的固定，并且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（上述加解锁机构）。此外，所述作业机构也能够除了相应的作业功能之外还具有一些辅助功能、例如将所述动力电池5升降、翻转、旋转等功能，以便更好地与所述车辆3进行作业。例如，在所述作业为装配的情况下，所述作业车1用于将所述动力电池5从所述作业车1处装配到所述车辆3上。所述车辆3在所述作业车1的上方移动，由此所述作业车1的运行（即行驶）不会影响所述车辆3藉由所述引导机构4所实现的移动，这种移动既包括平移、也包括转动、翻转、倾斜、升降等各种运动形式。就此而言，在将所述动力电池5与所述车辆3进行作业时，所述车辆3能够借助于所述引导机构4进行相应地运动，以便与所述作业车1的作业机构一起配合地完成作业工作。借助于该技术方案能够简便低成本且高效地完成作业工作，并且所述车辆3和所述作业车1的运动互不影响。由此，所述车辆3和所述作业车1能够实现共线、平行、交叉或类似方式的进料和作业。另外，所述车辆3和所述作业车1的移动路径也可以与图中所示出的实施方式不一样地变化。例如所述车辆3的路径除了直线以外还能够为曲线形、环形、迂回蜿蜒形，并且能够附加地还伴随有高低变化等。所述作业车1的移动路径也能够为任意的，只要所述车辆3和所述作业车1能够最终运行到预设的作业工位完成作业即可。

所述动力电池5的获取能够例如由所述作业车1从相应的存储站/库中进行。就此而言，所述存储站/库能够具有所述动力电池5的输送器以用于将所述动力电池5输送到所述作业车1上。由此，可选的是，所述作业车1能够在除了接收所述动力电池5之外的其它侧处具有用于所述动力电池5的限位件，以用于在从存储站中接收所述动力电池5时防止所述动力电池5从其它方向掉落出去。相应地，在所述作业车1上也能够构造有用于运输所述动力电池5的运输装置11，从而有利于所述动力电池5从所述存储站处的接收和运输。应当理解，所述运输装置11和在下面还要提到的运输机构21的运输方向不是固定唯一的，而是能够同时具备各方向上的运输功能。所述运输装置11和所述运输机构21的示例将在下面再进行描述。

从图中还能够看出的是，所述动力电池的运输和作业站100还具有能够行驶的物料车2，并且在所述物料车2上构造有用于运输所述动力电池5的运输机构21。应当理解，所述运输机构21能够如所述运输装置11那样构造或与其不一样地进行构造。在这种技术方案中，所述物料车2能够承担之前所述作业车1从所述存储站处接收所述动力电池5的功能（当然所述作业车1仍然可以在特定的场合下继续执行这种功能），也就是说，所述物料车2能够在除了接收所述动力电池5之外的其它侧处具有用于所述动力电池5的限位件，以用于在从存储站中接收所述动力电池5时防止所述动力电池5从其它方向掉落出去。通常而言，所述物料车2从所述存储站处接收所述动力电池5，接着与所述作业车1汇合，所述物料车2进而利用其运输机构21将所述动力电池5送出并且所述动力电池5借助于所述运输装置11运输到所述作业车1上，所述作业车1最后运行到作业工位上与在该处的车辆3完成作业。

可选的是，所述作业车1也能够先行驶到作业工位上并且等待承载有所述动力电池5的物料车2运行过来并且交付所述动力电池5。在图中的实施方式中，所述物料车2与所述车辆3共线且示例性地相向运行，而所述作业车1位于作业工位旁，在承载有所述动力电池5的所述物料车2到达之后，所述作业车1在图中向内行驶以便到达所述作业工位，并且在该处完成所述动力电池5的运输转移，最终与同样位于作业工位的车辆3一起配合地完成作业。应当理解，这种作业方式为示例性的并且能够根据实际情况进行改型，例如如上文所述进行改型。例如，所述车辆3和所述物料车2能够实现共线、平行、交叉或类似方式的进料，所述物料车2的移动路径也能够为任意的，只要其能够将所述动力电池5运输转移到所述作业车1上即可。通过在所述作业车1的基础上还采用了所述物料车2，使得所述作业车1只需主要专注于作业工作即可，而不需要如之前那样既要从库中取所述动力电池5还要进行作业工作，由此所述作业车1的行驶路径的范围能够得到减少，甚至是固定在作业工位中都可以。相应地，所述物料车2能够主要专注于从库中获取所述动力电池5以及转移所述动力电池5到所述作业车1上，由此不需要相应的作业机构，从而节约了成本。

应当理解，图中所示出的作业方式装配也为示例性的。具体的作业方式如一开始所述那样还能够例如为拆卸等，甚至是各种相互不同的作业方式的组合，以使整个作业站的功能丰富。就此而言，所述作业车1上的作业机构也相应地进行设计并且能够彼此相同或不同。

关于所述引导机构4的实施方式，示例性并且在图中示出地，所述引导机构4具有导轨41和由所述导轨41承载的支架42，所述支架42承载所述车辆3，其中，所述导轨41用于使所述支架42移动。应当理解，所述引导机构4、所述导轨41、所述支架42的具体实施方式能够根据实际情况、例如它们各自所要承载的对象的形状、它们各自的负重、它们各自需要进行的移动特性进行改型。导轨通常为金属或其它材料制成的槽或脊，可承受、固定、引导移动其所承载的对象并且可选地还能够减少其摩擦。在所述导轨中能够例如构造有链条传动机构，由此通过所述链条传动机构来带动所述支架移动。图中示例性地示出了形式为双导轨的导轨41，以便使得每个子导轨承受的重量均匀，并且具有稳定的引导特性。例如，所述双导轨中的子导轨彼此之间的间距、高低、形状特征等的变化能够用于支持所述车辆3的转动、翻转、倾斜、升降等各种运动形式。此外，图中示例性地示出了形式为矩形框架的支架42，这是由于所述车辆3实施为车辆而决定的，因为车辆重量、体积较大，由此矩形框架能够将重量均匀分摊并且能够适合于较大尺寸的车辆的运输，另外也能够使得所述车辆的升降运动稳定地进行，即所述支架42构造成能够使所述车辆3进行升降运动。这种升降运动例如能够通过所述支架42的框架的收缩（借助于收缩机构）来实现。在没有示出的实施方式中，所述导轨41能够不止具有双子导轨，例如三个子导轨，由此所述车辆3能够不仅并排运行也能够错开地行进，这尤其是对于所述车辆3彼此不同的情况下是特别有利的，也就是说，本发明的作业站的车辆3不一定要求是同样的车辆，也能够涵盖不同的车辆同时在一个站中进行作业，由此所述支架42也应该相应地进行匹配设计。就此而言，有的支架可能因为车辆较大而横跨更多子导轨，有的支架只需要由两个子导轨进行承载、引导，或有的支架位于一侧，有的支架由于车辆尺寸较狭长，为了不影响其它车辆的行进而布置在另一侧，等等。如上所述那样，动力电池、作业车和物料车也应该适应性地进行匹配，包括它们各自的实施方式、以及运动路径等特征。

所述作业车1和/或所述物料车2能够为自动制导车辆或有轨制导车辆。例如，所述作业车1能够为有轨制导车辆，而所述物料车2能够为自动制导车辆。自动制导车辆（AGV）能够沿规定的导引路径行驶，通常装备有电磁或光学等自动导引装置并且具有安全保护以及各种移载功能。在应用中不需要驾驶员，例如以可充电的蓄电池作为动力来源。一般而言，可通过电脑来控制其行进路线以及行为或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴于地面上，AGV利用电磁轨道所带来的讯息进行移动和动作。AGV的特点在于移动路径不固定，能够具有较大的运动范围并且行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好，无需铺设轨道，由此不受场地、道路、空间的限制，非常适合于柔性的自动化生产线。有轨制导车辆（RGV）与AGV的主要区别包括RGV是基于轨道进行行进的，由此其运动范围较固定，然而运动路径更加精确。考虑到运行成本，一般而言RGV适合于运动路径要求精确或者运动范围较小的场合中。由此在图中所示出的实施方式中，所述作业车1能够为有轨制导车辆或自动制导车辆，而所述物料车2能够为自动制导车辆。然而，在具体实施方式部分中最开始提出的技术方案中，所述作业车1能够为自动制导车辆，这是因为其需要从存储站中获取所述动力电池5，由此运动范围较大。

从图中还能够看出的是，所述运输装置11和/或所述运输机构21为滚轮组。所述滚轮组具有多个彼此成排和/或错开的滚轮。应当理解，所述滚轮组的实施方式包括控制手段在内是十分多样化的。例如，所述滚轮彼此之间能够同步运行以便使所述动力电池5在其上的运输稳定，或者部分滚轮构造成主动轮而部分滚轮构造成从动轮，由此一样能够实现较稳定的运输并且节约了成本。另外，重要的是，各个滚轮的运动方向不一定要全部相同，也就是说，部分滚轮能够构造成与相应的车的窄侧平行，而部分滚轮构造成与相应的车的长侧平行，或甚至倾斜地构造，由此所述动力电池5在其上的运输能够同时支持不同方向，只要相应地激活在所要求的方向的滚轮/主动轮并且同时解除激活其它运输方向上的滚轮/主动轮即可，由此使得所述动力电池5的运输更加灵活。应当理解，所述滚轮组为示例性的并且能够根据实际情况进行改型，例如还能够为移动托板、链轮等。

还需要说明的是，所述作业工位也不限于一个。也就是说，在根据本发明的站中，能够支持同时进行多个作业工位的作业工作，例如如图2所示出的那样。在示例性的图2中可以看出例如两个作业工位。当然实际上还能够存在更多作业工位，只要相应的车辆3与所述作业车1和所述物料车2（如有）相配合运行即可，由此极大地提高了自动化生产线的效率。

应当理解的是，如上所述那样，本发明的动力电池的运输和作业站能够应用于动力电池自动合装线中，并且本发明的动力电池的运输和作业站和/或动力电池自动合装线能够应用于车辆生产流水线中以及执行相应的方法。由此本发明还旨在保护具有根据本发明的动力电池的运输和作业站100的动力电池自动合装线，以及具有根据本发明的动力电池的运输和作业站100和/或根据本发明的动力电池自动合装线的车辆生产流水线，以及以所述动力电池的运输和作业站100来执行的动力电池的运输和作业方法，其中，所述动力电池5和所述车辆3共线地进行运输。关于所述方法的实施方式，请适应性地参阅关于站的描述。

综上所述，所提供的动力电池的运输和作业站、装设有所述动力电池的运输和作业站的动力电池自动合装线和装设有所述动力电池的运输和作业站和/或所述动力电池自动合装线的车辆生产流水线和相应的方法能够简便高效且低成本地对动力电池进行运输和作业，特别是在动力电池合装的应用中，能够在不影响车辆生产流水线的布局的情况下完成动力电池的装配作业，并且节省占地空间，能够适用于诸如动力电池规格、车辆规格、流水线布局等各种变化；车辆路径和动力电池路径能够处于共线，减少占地空间；整个系统可扩展，减少作业时间；路径和作业车移动简单，不需要单独与车辆做一个车路径线，没有破坏原来的产线。

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。

Claims (11)

1.一种动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述动力电池的运输和作业站（100）具有

能够行驶的作业车（1），在所述作业车（1）上构造有用于所述动力电池（5）的作业机构，

引导机构（4），

其中，待经由所述作业机构进行作业的车辆（3）由所述引导机构（4）承载并且借助于所述引导机构（4）能够在所述作业车（1）的上方移动。

2.根据权利要求1所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述动力电池的运输和作业站（100）还具有能够行驶的物料车（2），并且在所述物料车（2）上构造有用于运输所述动力电池（5）的运输机构（21）。

3.根据权利要求2所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，在所述作业车（1）上构造有用于运输所述动力电池（5）的运输装置（11）。

4.根据权利要求1所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述引导机构（4）具有导轨（41）和由所述导轨（41）承载的支架（42），所述支架（42）承载所述车辆（3），其中，所述导轨（41）用于使所述支架（42）移动。

5.根据权利要求4所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述支架（42）构造成能够使所述车辆（3）进行升降运动。

6.根据权利要求2所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述作业车（1）和/或所述物料车（2）为自动制导车辆或有轨制导车辆。

7.根据权利要求3所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述运输装置（11）和/或所述运输机构（21）为滚轮组。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的动力电池的运输和作业站（100），其特征在于，所述作业为装配。

9.一种动力电池自动合装线，其特征在于，所述动力电池自动合装线具有根据权利要求1-8中任一项所述的动力电池的运输和作业站（100）。

10.一种车辆生产流水线，其特征在于，所述车辆生产流水线具有根据权利要求1-8中任一项所述的动力电池的运输和作业站（100）和/或根据权利要求9所述的动力电池自动合装线。

11.一种动力电池的运输和作业方法，其特征在于，所述动力电池的运输和作业方法以根据权利要求1-8中任一项所述的动力电池的运输和作业站（100）来执行，其中，所述动力电池（5）和所述车辆（3）共线地进行运输。