CN108043850A - 一种锂电池匣钵清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂电池匣钵清洗装置，包括机器人和清洗头组件；机器人夹持空匣钵，通过预设的机器人轨迹，进入清洗工位，并调整机器人末端姿态与设置于清洗工位处的清洗头组件相配合完成匣钵清洗。该技术方案能够实现匣钵的全自动化清洗；此外，本发明还提供了一种实现匣钵的全自动化清洗的方法，步骤如下：利用传输辊台将空匣钵传送至夹持工位；机器人于夹持工位处自动夹持空匣钵，通过预设的机器人轨迹，将空匣钵送入清洗工位；清洗工位处的电机、震动装置开启工作，带动毛刷转动与震动，同时机器人调整末端姿态配合毛刷清洗；清洗过程中或清洗完成后，吸附装置开启工作，通过负压吸附残料，吸取清扫下的残料至废料收集器。

Description

一种锂电池匣钵清洗装置及方法

技术领域

本发明涉及锂电池匣钵技术领域，尤其是涉及一种锂电池匣钵清洗装置及方法。

背景技术

锂电池正极材料必须经过高温窑炉的焙烧，烧成过程须采用匣钵来装载。一般是采用匣钵来承载碳酸锂和金属氧化物(锰、钴、镍等等)进行高温反应，在高温下碱性氧化物Li2O与匣钵表层中酸性氧化物二氧化硅、两性氧化物三氧化二铝发生一定的化学反应，产生玻璃质物质，主要成分有(LiAlO2、Li2OSiO2、Li4SiO4、LiAlSiO4、(LiCoO2).RR、Li24Mg0.8SiO4等)。匣钵经过冷热重复使用，使用后匣钵表面一般会粘附少量的正极材料，需要进行清洗。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种能够实现匣钵的全自动化清洗的一种锂电池匣钵清洗装置。

本发明的第二目的在于提供一种能够实现匣钵的全自动化清洗和残料收集的一种锂电池匣钵清洗方法。

本发明技术方案为：一种锂电池匣钵清洗装置，其包括：

机器人和清洗头组件；

所述机器人夹持倒料后的空匣钵，通过预设的机器人轨迹，进入清洗工位，并调整机器人末端姿态与设置于所述清洗工位处的所述清洗头组件相配合完成所述空匣钵清洗。

该技术方案利用机器人和清洗头组件相互配合作用，实现匣钵的全自动化清洗，具体地，机器人夹持倒料后的空匣钵，通过预设的机器人轨迹，将空匣钵送入清洗工位，并调整机器人末端姿态与设置于清洗工位处的清洗头组件相配合完成空匣钵清洗。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述机器人包括：

-机器人本体；

-匣钵夹具，其连接于所述机器人本体末端，用于夹持所述空匣钵；

-控制器，其与所述机器人本体信号控制连接，并控制所述机器人本体的运动轨迹。

该技术方案给出了一种较为优选的机器人结构，其结构简单，控制器预设定机器人本体的运动轨迹，机器人工作时，控制器控制机器人本体运动，并利用匣钵夹具夹取空匣钵，然后按照预定运动轨迹运动，送往清洗工位，并在清洗工位配合清洗头组件进行清洗。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述机器人自由度大于四，其所述控制器对应自由度大于四。

该技术方案要求机器人自由度大于四，对机器人的机动性存在使用要求，众所周知，如若把一个空匣钵放到清洗工位，有三个自由度就足够了，而该技术方案中要求机器人自由度大于四，主要由于机器人还需要配合清洗头组件的清洗工作。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述匣钵夹具包括气缸和固定连接于所述气缸相对两端的夹持块，以及由连接座固定连接于所述气缸侧部的连接轴，所述连接轴适于与所述机器人本体相连接。

该技术方案给出了一种较为优选的夹具结构，结构非常简单，工作时，匣钵夹具通过连接轴与机器人本体的末端连接固定，气缸控制夹持块滑动夹紧。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述夹持块适于与所述空匣钵相接触的夹持面设有非金属软体层。

该技术方案主要用于防止夹具与匣钵表面刚性接触，损坏匣钵表面，对匣钵表面起到保护作用。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述清洗头组件包括固定连接于清洗工位机架上的工作台和通过转轴安装于所述工作台上的毛刷，以及驱动所述毛刷转轴转动的电机。

该技术方案中清洗头组件结构简单，通过电机驱动转轴进行转动，进而带动与转轴轴连接的毛刷进行旋转，如此对匣钵进行有效清洗。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述清洗头组件还包括固定连接于所述工作台上的震动装置，所述震动装置包括气动震动器和安装板，以及弹簧，所述气动震动器固定安装连接于所述安装板，所述安装板的两端分别由所述弹簧与所述工作台相连接。

该技术方案在毛刷转动清洗的基础之上增加震动装置，进一步提高了清洗头组件的清洗能力，具体地，气动震动器产生震动，通过安装板和弹簧带动工作台产生震动，进而带动毛刷震动。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述清洗头组件还包括通过负压吸附残料的吸附装置。

该技术方案吸附装置，通过负压吸附残料，收集效果好，避免物与物的接触，减少机械部件的设置。

优选地，上述的一种锂电池匣钵清洗装置，其中所述吸附装置包括负压装置，所述转轴为上下两端贯通的中空转轴，所述负压装置通过连接管与所述中空转轴相连通。

该技术方案有效利用毛刷的转轴，将其转轴设置为中空转轴，并通过连接管连接负压装置，可实现边清理边吸附，当然也可以清理完毕之后再吸附。

一种锂电池匣钵清洗方法，其包括如下步骤：

S1：利用传输辊台将倒料后的空匣钵传送至夹持工位；

S2：机器人于夹持工位处自动夹持空匣钵，通过预设的机器人轨迹，将空匣钵送入清洗工位；

S3：清洗工位处的电机、震动装置开启工作，带动毛刷转动与震动，同时机器人调整末端姿态配合毛刷清洗；

S4：S3清洗过程中或清洗完成后，吸附装置开启工作，通过负压吸附残料，吸取清扫下的残料至废料收集器。

该方法能够实现匣钵的全自动化清洗和残料的收集，环保，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为本发明匣钵夹具结构示意图；

图4为本发明匣钵夹具夹取匣钵状态时结构示意图；

图5为本发明清洗组件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，一种锂电池匣钵清洗装置，其包括：

机器人1和清洗头组件2；

机器人1夹持倒料后的空匣钵4，通过预设的机器人轨迹，进入清洗工位，并调整机器人1末端姿态与设置于清洗工位处的清洗头组件2相配合完成空匣钵4清洗。

该技术方案利用机器人和清洗头组件相互配合作用，实现匣钵的全自动化清洗，具体地，机器人夹持倒料后的空匣钵，通过预设的机器人轨迹，将空匣钵送入清洗工位，并调整机器人末端姿态与设置于清洗工位处的清洗头组件相配合完成空匣钵清洗。

如图1和图2所示，机器人具体包括机器人本体10和匣钵夹具11，匣钵夹具11连接于机器人本体10末端，用于夹持所述空匣钵；以及控制器，其与机器人本体10信号控制连接，并控制机器人本体10的运动轨迹。

该技术方案给出了一种较为优选的机器人结构，其结构简单，控制器预设定机器人本体的运动轨迹，机器人工作时，控制器控制机器人本体运动，并利用匣钵夹具夹取空匣钵，然后按照预定运动轨迹运动，送往清洗工位，并在清洗工位配合清洗头组件进行清洗。

此外，上述机器人1自由度大于四，其所述控制器对应自由度大于四。该技术方案要求机器人自由度大于四，对机器人的机动性存在使用要求，众所周知，如若把一个空匣钵放到清洗工位，有三个自由度就足够了，而该技术方案中要求机器人自由度大于四，主要由于机器人还需要配合清洗头组件的清洗工作。

如图3和图4所示，匣钵夹具11包括气缸110和固定连接于气缸110相对两端的夹持块111，以及由连接座112固定连接于气缸110侧部的连接轴113，连接轴113适于与机器人本体10相连接。

该技术方案给出了一种较为优选的夹具结构，结构非常简单，工作时，匣钵夹具通过连接轴与机器人本体的末端连接固定，气缸控制夹持块滑动夹紧。

另外，夹持块111适于与空匣钵4相接触的夹持面设有非金属软体层114，其主要用于防止夹具与匣钵表面刚性接触，损坏匣钵4表面，对匣钵4表面起到保护作用。

除此之外，还值得一提的是：如图5所示，清洗头组件2包括固定连接于清洗工位机架上的工作台22和通过转轴21安装于工作台22上的毛刷20，以及驱动毛刷20转轴转动的电机23。

该技术方案中清洗头组件结构简单，通过电机驱动转轴进行转动，进而带动与转轴轴连接的毛刷进行旋转，如此对匣钵进行有效清洗。

此外，清洗头组件2还包括固定连接于工作台22上的震动装置，所述震动装置包括气动震动器24和安装板25，以及弹簧26，气动震动器24固定安装连接于安装板25，安装板25的两端分别由弹簧26与工作台22相连接。

该技术方案在毛刷转动清洗的基础之上增加震动装置，进一步提高了清洗头组件的清洗能力，具体地，气动震动器产生震动，通过安装板和弹簧带动工作台产生震动，进而带动毛刷震动。

进一步，清洗头组件2还包括通过负压吸附残料的吸附装置。

该技术方案吸附装置，通过负压吸附残料，收集效果好，避免物与物的接触，减少机械部件的设置，具体地，所述吸附装置包括负压装置，转轴21为上下两端贯通的中空转轴，所述负压装置通过连接管与所述中空转轴相连通。

该技术方案有效利用毛刷的转轴，将其转轴设置为中空转轴，并通过连接管连接负压装置，可实现边清理边吸附，当然也可以清理完毕之后再吸附。

另外，一种锂电池匣钵清洗方法，其包括如下步骤：

S1：利用传输辊台3将倒料后的空匣钵传送至夹持工位；

S2：机器人1于夹持工位处自动夹持空匣钵，通过预设的机器人轨迹，将空匣钵送入清洗工位；

S3：清洗工位处的电机23、震动装置(24,25,26)开启工作，带动毛刷20转动与震动，同时机器人1调整末端姿态配合毛刷清洗；

S4：S3清洗过程中或清洗完成后，吸附装置开启工作，通过负压吸附残料，吸取清扫下的残料至废料收集器。

该方法能够实现匣钵的全自动化清洗和残料的收集，环保，节约成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，包括：

机器人和清洗头组件；

所述机器人夹持倒料后的空匣钵，通过预设的机器人轨迹，进入清洗工位，并调整机器人末端姿态与设置于所述清洗工位处的所述清洗头组件相配合完成所述空匣钵清洗。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述机器人包括：

-机器人本体；

-匣钵夹具，其连接于所述机器人本体末端，用于夹持所述空匣钵；

-控制器，其与所述机器人本体信号控制连接，并控制所述机器人本体的运动轨迹。

3.根据权利要求2任一项所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述机器人自由度大于四，其所述控制器对应自由度大于四。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述匣钵夹具包括气缸和固定连接于所述气缸相对两端的夹持块，以及由连接座固定连接于所述气缸侧部的连接轴，所述连接轴适于与所述机器人本体相连接。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述夹持块适于与所述空匣钵相接触的夹持面设有非金属软体层。

6.根据权利要求1或2所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述清洗头组件包括固定连接于清洗工位机架上的工作台和通过转轴安装于所述工作台上的毛刷，以及驱动所述毛刷转轴转动的电机。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述清洗头组件还包括固定连接于所述工作台上的震动装置，所述震动装置包括气动震动器和安装板，以及弹簧，所述气动震动器固定安装连接于所述安装板，所述安装板的两端分别由所述弹簧与所述工作台相连接。

8.根据权利要求6或7所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述清洗头组件还包括通过负压吸附残料的吸附装置。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池匣钵清洗装置，其特征在于，所述吸附装置包括负压装置，所述转轴为上下两端贯通的中空转轴，所述负压装置通过连接管与所述中空转轴相连通。

10.一种锂电池匣钵清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：利用传输辊台将倒料后的空匣钵传送至夹持工位；

S2：机器人于夹持工位处自动夹持空匣钵，通过预设的机器人轨迹，将空匣钵送入清洗工位；

S3：清洗工位处的电机、震动装置开启工作，带动毛刷转动与震动，同时机器人调整末端姿态配合毛刷清洗；

S4：S3清洗过程中或清洗完成后，吸附装置开启工作，通过负压吸附残料，吸取清扫下的残料至废料收集器。