CN104916862A - 一种电芯清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电芯清洗设备，用于对电芯进行清洗，包括泡液循环水箱、上料机械手、酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱、下料机械手、恒温烘箱、转移机械手及出料流水线。酸洗循环水箱、碱洗循环水箱之间、清水循环水箱之间设有中转机械手，酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱内设有转盘、翻转机械手及清洗装置；恒温烘箱内设有转动的电芯储料链条，下料机械手转移清水循环水箱内的电芯至电芯储料链条上，转移机械手转移电芯储料链条上的电芯至出料流水线上。所述电芯清洗设备完成电芯的上料、清洗、烘干、下料作业，实现了电芯的机械自动化生产。

Description

一种电芯清洗设备

技术领域

本发明涉及电芯制造领域，特别是涉及一种电芯清洗设备。

背景技术

在电池的生产制造过程中，需要将电芯依次通过特定程序进行清洗，以满足相应的生产工艺要求。清洗电芯的药水具有较强的腐蚀性，如果工人的双手直接接触此类具有腐蚀性的药水，会对人的身体健康产生严重的影响。传统的是采用人工的方式对电芯进行清洗，一方面会导致电芯的生产效率下降，另一方面会使得电芯的生产质量下降，这与现代化企业的机械自动化生产要求格格不入。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能够实现机械自动化生产的电芯清洗设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电芯清洗设备，用于对电芯进行清洗，包括：泡液循环水箱、上料机械手、酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱、下料机械手、恒温烘箱、转移机械手及出料流水线；

所述酸洗循环水箱与碱洗循环水箱之间、及所述碱洗循环水箱与清水循环水箱之间设有中转机械手，所述酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱内设有转盘、翻转机械手及清洗装置；

所述恒温烘箱内设有转动的电芯储料链条，所述下料机械手转移所述清水循环水箱内的电芯至所述电芯储料链条上，所述转移机械手转移所述电芯储料链条上的电芯至所述出料流水线上；

所述上料机械手转移所述泡液循环水箱内的电芯至所述酸洗循环水箱内，所述上料机械手包括：基座、动力部、传动部及输出部；所述动力部包括：电机、凸轮、升降杠杆及移动杠杆，所述传动部包括：中心轴、套管、齿轮及齿条，所述输出部包括：摆臂、限位块及阻挡块；

所述中心轴沿轴向滑动套设于所述套管内，并周向固定于所述套管内，所述套管固定套设于所述齿轮内，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条滑动设于所述基座上；

所述电机与所述凸轮驱动连接，所述升降杠杆及所述移动杠杆转动设于所述基座上，所述凸轮与所述升降杠杆及所述移动杠杆抵接，所述升降杠杆一端与所述中心轴抵接，所述移动杠杆一端与所述齿条抵接，所述中心轴及所述齿条上设有复位弹簧；

所述摆臂及所述限位块固定于所述中心轴上，所述摆臂上设有吸嘴，所述基座上设有阻挡块，所述限位块限位于所述阻挡块上。

优选的，所述升降杠杆与所述凸轮抵接端，及所述升降杠杆与所述中心轴抵接端设有滚轮。

优选的，所述移动杠杆与所述凸轮抵接端，及所述移动杠杆与所述齿条抵接端设有滚轮。

优选的，所述齿轮为直齿轮。

优选的，所述齿条为直齿条。

优选的，所述升降杠杆及所述移动杠杆通过销轴铰接于所述基座上。

优选的，所述电机为直流电机。

上料机械手设计精巧，通过电机驱动凸轮转动，带动升降杠杆及移动杠杆作杠杆运动，升降杠杆带动中心轴上升运动，移动杠杆带动齿条促使齿轮转动，从而使得套管带动中心轴转动。由此可知，通过一个凸轮转动可达到中心轴同时作上升运动及转动的效果，并通过复位弹簧的作用促使中心轴复位，结构巧妙。凸轮、升降杠杆、移动杠杆、中心轴、套管、齿轮、齿条、摆臂、限位块、阻挡块、吸嘴、复位弹簧等部件相互结合，形成一个有机的统一整体，以使得上料机械手可以对电芯进行上料。

上料机械手将电芯吸取至泡液循环水箱中浸泡后再转移至酸洗循环水箱，通过中转机械手的作用，电芯依次经过酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱，并在翻转机械手及清洗装置的作用下对电芯进行正反面清洗，经过清洗的电芯在下料机械手的作用下转移至恒温烘箱中进行烘干，烘干后的电芯在转移机械手的作用下转移至出料流水线处，从而完成电芯的上料、清洗、烘干、下料作业，实现了电芯的机械自动化生产。

附图说明

图1为本发明一实施例的电芯清洗设备的整体结构图；

图2为图1所示的电芯清洗设备的其中一部分结构图；

图3为图1所示的电芯清洗设备的另一部分结构图；

图4为图1所示的电芯清洗设备的上料机械手的结构图；

图5为图4所示的上料机械手的分解图；

图6为图3所示的电芯储料链条的结构图；

图7为图6所示的电芯储料链条在A处的放大图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，其为本发明一实施例的电芯清洗设备10的整体结构图。电芯清洗设备10用于对电芯进行清洗，具体为将电芯进行上料，并依次经过酸洗、碱洗、清水洗等过程，然后再将电芯进行烘干，最后对电芯进行下料。电芯清洗设备10包括：泡液循环水箱100、上料机械手200、酸洗循环水箱300、碱洗循环水箱400、清水循环水箱500、下料机械手600、恒温烘箱700、转移机械手800及出料流水线900。

如图2所示，其为图1所示的电芯清洗设备10的其中一部分结构图。酸洗循环水箱300与碱洗循环水箱400之间设有中转机械手910，同时碱洗循环水箱400与清水循环水箱500之间亦设有中转机械手910，酸洗循环水箱300与碱洗循环水箱400之间的中转机械手910用于将酸洗循环水箱300内的电芯转移至碱洗循环水箱400内，碱洗循环水箱400与清水循环水箱500之间的中转机械手910用于将碱洗循环水箱400内的电芯转移至清水循环水箱500内。基于电芯清洗工艺要求，电芯依次经过酸洗循环水箱300、碱洗循环水箱400、清水循环水箱500进行清洗，酸洗循环水箱300、碱洗循环水箱400、清水循环水箱500分别盛装有对应的清洗液。

如图3所示，其为图1所示的电芯清洗设备10的另一部分结构图。恒温烘箱700用于对清洗过后的电芯进行烘干，恒温烘箱700内设有电芯储料链条710，电芯储料链条710以循环转动的形式设于恒温烘箱700内，恒温烘箱700具有进料口720及出料口730，下料机械手600设于进料口720处，转移机械手800设于出料口730处，下料机械手600用于将清水循环水箱500内的电芯转移至进料口720处的电芯储料链条710上，转移机械手800用于将出料口730处的电芯储料链条710上的电芯转移至出料流水线900上，出料流水线900用于将电芯输送至指定位置。

酸洗循环水箱300、碱洗循环水箱400、清水循环水箱500内设有可转动的转盘345，酸洗循环水箱300、碱洗循环水箱400、清水循环水箱500处设有翻转机械手346及清洗装置347。由于电芯有正反两面，设置翻转机械手346用于将电芯进行翻转，以便通过清洗装置347对电芯进行清洗。清洗装置347具有清洗刷头348，位于转盘345上的电芯在转盘345的带动下进行旋转，清洗刷头348与电芯的表面接触，从而实现对电芯进行清洗。当转盘345上的电芯完成正面的清洗时，通过翻转机械手346将电芯翻转，此时电芯的反面与清洗刷头348接触，并完成清洗过程。

如图4及图5所示，其分别为电芯清洗设备10的上料机械手200的结构图及分解图。上料机械手200用于将泡液循环水箱100内的电芯转移至酸洗循环水箱300内，上料机械手200在对电芯进行上料之前，还需要经过泡液循环水箱100进行预处理，以符合相关的工艺要求。上料机械手200包括：基座210、动力部220、传动部230及输出部240，动力部220、传动部230及输出部240安装于基座210上，动力部220用于对传动部230提供动力源，传动部230用于对输出部240的输出动作进行调节，以使得输出部240完成对电芯的转移。

具体的，动力部220包括：电机221、凸轮222、升降杠杆223及移动杠杆224；传动部230包括：中心轴231、套管232、齿轮233及齿条234；输出部240包括：摆臂241、限位块242及阻挡块243。

中心轴231沿轴向滑动套设于套管232内，并周向固定于套管232内，即中心轴231以轴向为旋转轴锁止旋转于套管232内。套管232固定套设于齿轮233内，齿轮233与齿条234啮合，齿条234滑动设于基座210上。中心轴231在套管232内可沿着轴向方向进行上下滑动，而中心轴231以轴向为旋转轴则被锁止旋转，即中心轴231在套管232内可以进行上下滑动而不能绕自身进行旋转。在本实施例中，中心轴231的轴体表面沿轴向方向具有滑动平面235，而与中心轴231配合的套管232内具有与滑动平面235抵持的抵持平面236，通过滑动平面235与抵持平面236的配合，从而实现中心轴231可上下滑动而不能实现绕自身旋转。

电机221与凸轮222驱动连接，升降杠杆223及移动杠杆224转动设于基座210上，凸轮222与升降杠杆223及移动杠杆224抵接，升降杠杆223一端与中心轴231抵接，移动杠杆224一端与齿条234抵接，中心轴231及齿条234上设有复位弹簧237。在本实施例中，升降杠杆223及移动杠杆224通过一根销轴238铰接于基座210上，凸轮222与升降杠杆223的一端抵接，凸轮222转动带动升降杠杆223绕销轴238转动，形成杠杆运动，进而带动中心轴231在套管232内上下滑动。同时，凸轮222转动带动移动杠杆224绕销轴238转动，形成杠杆运动，进而带动与之抵接的齿条234滑动，齿条234滑动再而带动与之啮合的齿轮233转动，齿轮233转动带动与之连接的套管232转动，套管232转动带动与之套接的中心轴231转动。在本实施例中，升降杠杆223与凸轮222的抵接端，及升降杠杆223与中心轴231的抵接端设有滚轮239；移动杠杆224与凸轮222的抵接端，及移动杠杆224与齿条234抵接端设有滚轮239；齿轮233为直齿轮，齿条234为直齿条，电机221为直流电机。

特别的，中心轴231及齿条234上设有复位弹簧237，齿条234上的复位弹簧237图未示，复位弹簧237带动中心轴231及齿条234复位，以使得中心轴231上的摆臂241复位。

摆臂241及限位块242固定于中心轴231上，摆臂241上设有吸嘴244，阻挡块243设于基座210上，限位块242限位于阻挡块243上。通过中心轴231的滑动及转动，从而带动与之连接的摆臂241实现上下运动及转动，吸嘴244用于吸取电芯，在摆臂241的作用下，完成电芯的转移工作。特别的，通过设置阻挡块243及限位块242，当摆臂241在转动时，由于限位块242可限位于阻挡块243上，从而防止了摆臂241转动过渡而出现电芯转移不到位的情况。

上料机械手设计精巧，通过电机221驱动凸轮222转动，带动升降杠杆223及移动杠杆224作杠杆运动，升降杠杆223带动中心轴231上升运动，移动杠杆224带动齿条234促使齿轮233转动，从而使得套管232带动中心轴231转动。由此可知，通过一个凸轮222转动可达到中心轴231同时作上升运动及转动的效果，并通过复位弹簧237的作用促使中心轴231复位，结构巧妙。凸轮222、升降杠杆223、移动杠杆224、中心轴231、套管232、齿轮233、齿条234、摆臂241、限位块242、阻挡块243、吸嘴244、复位弹簧237等部件相互结合，形成一个有机的统一整体，以使得上料机械手200可以对电芯进行上料。

图6为图3所示的电芯储料链条710的结构图，图7为图6所示的电芯储料链条710在A处的放大图。对设于恒温烘箱700内的电芯储料链条710进行说明，电芯储料链条710包括：连接件711、连接销712及储料座713。多个连接件711通过连接销712依次首尾连接形成环状，储料座713固定于连接件711上，储料座713上开设有储料槽714，储料槽714的槽口处具有倾斜面715。在本实施例中，储料座713上开设有两个储料槽714，两个储料槽714可以对更多的电芯进行烘干，提高了电芯的烘干效率。

要说明的是，当机械手转移电芯至储料槽714处时，机械手难免会出现误差而使得电芯放置不到位，而储料槽714的槽口处具有倾斜面715，此时电芯会顺着倾斜面715滑落至储料槽714处，从而防止电芯装配不到位而出现掉落的现象，保证了电芯的生产品质。

请再次参阅图3，对出料流水线900进行说明，出料流水线900包括：第一传送带920、第二传送带930、横向气缸940、竖向气缸950、料盘960。第一传送带920及第二传送带930均为直线型流水线，第一传送带920及第二传送带930相互平行且间隔设置，横向气缸940及竖向气缸950设于第一传送带920及第二传送带930的两端，即相互平行设置的第一传送带920及第二传送带930的两端均设有第一传送带920及第二传送带930。位于其中一端的横向气缸940用于将第一传送带920一端的料盘960推至第二传送带930一端，位于另一端的横向气缸940将第二传送带930一端的料盘960推至第一传送带920一端。位于其中一端的竖向气缸950用于将第一传送带920一端的料盘960推至第一传送带920的传送线上，位于另一端的竖向气缸950将第二传送带930一端的料盘960推至第二传送带930的传送线上。

上料机械手200将电芯吸取至泡液循环水箱100中浸泡后再转移至酸洗循环水箱300，通过中转机械手910的作用，电芯依次经过酸洗循环水箱300、碱洗循环水箱400、清水循环水箱500，并在翻转机械手346及清洗装置347的作用下对电芯进行正反面清洗，经过清洗的电芯在下料机械手600的作用下转移至恒温烘箱700中进行烘干，烘干后的电芯在转移机械手800的作用下转移至出料流水线900处，从而完成电芯的上料、清洗、烘干、下料作业，实现了电芯的机械自动化生产。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电芯清洗设备，用于对电芯进行清洗，其特征在于，包括：泡液循环水箱、上料机械手、酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱、下料机械手、恒温烘箱、转移机械手及出料流水线；

所述酸洗循环水箱与碱洗循环水箱之间、及所述碱洗循环水箱与清水循环水箱之间设有中转机械手，所述酸洗循环水箱、碱洗循环水箱、清水循环水箱内设有转盘、翻转机械手及清洗装置；

所述恒温烘箱内设有转动的电芯储料链条，所述下料机械手转移所述清水循环水箱内的电芯至所述电芯储料链条上，所述转移机械手转移所述电芯储料链条上的电芯至所述出料流水线上；

所述上料机械手转移所述泡液循环水箱内的电芯至所述酸洗循环水箱内，所述上料机械手包括：基座、动力部、传动部及输出部；所述动力部包括：电机、凸轮、升降杠杆及移动杠杆，所述传动部包括：中心轴、套管、齿轮及齿条，所述输出部包括：摆臂、限位块及阻挡块；

所述中心轴沿轴向滑动套设于所述套管内，并周向固定于所述套管内，所述套管固定套设于所述齿轮内，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条滑动设于所述基座上；

所述电机与所述凸轮驱动连接，所述升降杠杆及所述移动杠杆转动设于所述基座上，所述凸轮与所述升降杠杆及所述移动杠杆抵接，所述升降杠杆一端与所述中心轴抵接，所述移动杠杆一端与所述齿条抵接，所述中心轴及所述齿条上设有复位弹簧；

所述摆臂及所述限位块固定于所述中心轴上，所述摆臂上设有吸嘴，所述基座上设有阻挡块，所述限位块限位于所述阻挡块上。

2.根据权利要求1所述的电芯清洗设备，其特征在于，所述升降杠杆与所述凸轮抵接端，及所述升降杠杆与所述中心轴抵接端设有滚轮。

3.根据权利要求1所述的电芯清洗设备，其特征在于，所述移动杠杆与所述凸轮抵接端，及所述移动杠杆与所述齿条抵接端设有滚轮。

4.根据权利要求1所述的电芯清洗设备，其特征在于，所述齿轮为直齿轮。

5.根据权利要求1所述的电芯清洗设备，其特征在于，所述齿条为直齿条。

6.根据权利要求1所述的电芯清洗设备，其特征在于，所述升降杠杆及所述移动杠杆通过销轴铰接于所述基座上。

7.根据权利要求1所述的电芯清洗设备，其特征在于，所述电机为直流电机。