CN110899249B - 一种用于电芯清洗的等离子清洗系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电芯清洗技术领域，具体涉及一种用于电芯清洗的等离子清洗系统，其具备清洗效率高的特点，其包括：底座、多个载料车，底座顶面设有环形导轨以及沿环形导轨的环向依次间隔设置的上料机构、第一清洗机构、第二清洗机构、下料机构；载料车与环形导轨配合，载料车可沿环形导轨的环向移动。本申请采用多个载料车运送电芯，多个载料车之间单独运作，上料机构、第一清洗机构、第二清洗机构、下料机构之间相互间隔，因此，上料机构与第一清洗机构支架可以允许累积多个载料车，累积的载料车排队依次经过第一清洗机构完成清洗，在此过程中，第一清洗机构可以连续不间断地进行清洗工作，提高了第一清洗机构的利用率。

Description

一种用于电芯清洗的等离子清洗系统

技术领域

本申请涉及电芯清洗技术领域，特别涉及一种用于电芯清洗的等离子清洗系统。

背景技术

现阶段很多在动力电池模组中的电芯等离子清洗时，采用往复穿梭台的方式进行电芯等离子清洗，清洗效率较低，清洗工序成为整线瓶颈工站，影响产线节拍，影响等离子清洗头的利用率。

发明内容

本申请旨在解决，如何提供一种具备较高清洗效率的电芯清洗技术方案。

为此，本申请提供一种用于电芯清洗的等离子清洗系统，其具备清洗效率高的特点，其包括：

底座，顶面设有环形导轨以及沿环形导轨的环向依次间隔设置的上料机构、第一清洗机构、第二清洗机构、下料机构；以及，

多个与环形导轨配合的载料车，设有驱动机构，在驱动机构的驱动下，可沿环形导轨的环向移动；

在载料车沿环形导轨环向移动的过程中，上料机构向载料车加载电芯,第一清洗机构清洗载料车上的电芯的前后面,第二清洗机构清洗载料车上的电芯的左右面,下料机构取下载料车上的电芯。

在一个实施例中，载料车包括：

车体，与环形导轨配合，供驱动机构安装，在驱动机构的驱动下，车体沿环形导轨环向移动；

用于运载电芯的电芯夹具，与车体转动连接，通过电芯夹具相对于车体转动来变换电芯的清洗面；以及，

安装于车体的连动结构，与电芯夹具连动；

其中，底座设有限位件，限位件的位置对应于第二清洗机构，载料车带动电芯夹具经过第二清洗机构时，限位件与连动结构接触并迫使连动结构偏移，以使电芯夹具转动。

本申请的载料车在移动过程中，电芯夹具可以带动电芯转动，以便在不停止移动的情况下更换清洗面，提高清洗效率。

进一步的，限位件包括位于环形导轨一侧的条形板，条形板朝向环形导轨的一侧设有导向部，导向部的两端对称设有朝远离环形导轨方向倾斜延伸的倾斜部；

传动结构包括齿条、弹性件；齿条包括相对设置的安装端和导向端，齿条的安装端与车体活动连接，以实现沿车体做直线移动，齿条的导向端延伸至车体之外，以便与限位件接触；齿条与同轴安装于电芯夹具转轴的齿轮啮合，以实现与电芯夹具连动；载料车移动经过倾斜部时，齿条的导向端沿条形板的倾斜部以及导向部滑接，以便在滑接过程中，条形板迫使齿条做远离条形板的移动；

车体设有与齿条的安装端相对的挡板，弹性件设于挡板与齿条的安装端之间，以便在齿条移动并挤压弹性件时，弹性件的弹力可使齿条呈反向移动的趋势。

在一个实施例中，载料车包括：

车体，与环形导轨配合，以供驱动机构安装，在驱动机构的驱动下，车体沿环形导轨环向移动；

用于运载电芯的电芯夹具，与车体转动连接，通过电芯夹具相对于车体转动来变换电芯的清洗面；以及，

驱动装置，设于车体，用于驱动电芯夹具转动。

进一步的，驱动装置包括第一电机，第一电机固定于车体，以驱动电芯夹具转动。

在一个可行实施例中，上料机构与下料机构相对地设于环形导轨两侧，第一清洗机构和第二清洗机构相对地设于环形导轨两侧。

在一个可行实施例中，本申请还包括控制器，控制器与驱动机构电连接，以控制驱动机构的工作过程。

在一个可行实施例中，环形导轨的一侧设有用于感应电芯的第一感应器，第一感应器的位置对应于上料机构，以感应到达上料机构对应位置的载料车是否装载电芯并产生相应信号，控制器根据该信号来控制载料车停止或移动；

环形导轨的一侧设有第二感应器，第二感应器的位置与下料机构相对应，以感应到达下料机构对应位置的载料车是否装载电芯并产生相应信号，控制器根据该信号来控制载料车移动或停止。

其中，第一感应器的数量配置为多个，每个第一感应器单独感应一个载料车，控制器根据多个第一感应器产生的信号来同时控制对应数量的载料车移动或停止；

第二感应器的数量配置为多个，每个第二感应器单独感应一个载料车，控制器根据多个第二感应器产生的信号来同时控制对应数量的载料车移动或停止。

其中，驱动机构采用直线电机，控制器为直线电机驱动器。

与现有技术相比，本申请主要有以下的有益效果：

本申请采用多个载料车运送电芯，多个载料车之间单独运作，上料机构、第一清洗机构、第二清洗机构、下料机构之间相互间隔，因此，上料机构与第一清洗机构支架可以允许累积多个载料车，累积的载料车排队依次经过第一清洗机构完成清洗，在此过程中，第一清洗机构可以连续不间断地进行清洗工作，提高了第一清洗机构的利用率，同样原理，第一清洗机构与第二清洗机构之间可以累积多个载料车，第二清洗机构可以连续不间断地进行清洗工作，另外，由于载料车沿环形导轨环向循环移动，载料车将已经完成清洗的电芯运至下料机构，下料机构进行下料，然后载料车移动到上料机构，上料机构进行上料，上料后，载料车可以继续移动至第一清洗机构附件排队等候清洗，经过第一清洗机构后继续移动至第二清洗机构附近等候清洗，最后载料车移动至下料机构进行下料，形成一个闭环的工作过程，工作效率高。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1的整体结构俯视图；

图3为本发明实施例1的载料车的部分结构示意图；

图4为本发明实施例1的载料车的部分结构示意图。

附图标记说明：10、底座；11、第一感应器；12、第二感应器；13、条形板；131、倾斜部；132、导向部；20、载料车；21、移动座；22、安装座；221、齿条；222、空腔；223、挡板；23、电芯夹具；231、齿轮；30、环形导轨；40、上料机构；50、第一清洗机构；60、第二清洗机构；70、下料机构；80、电芯。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳。但是，本发明以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的。相反地，提供这些的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的目的，不是旨在于限制本发明。

本申请提供一种用于电芯清洗的等离子清洗系统，主要用于清洗动力电池的电芯80，其具备清洗效率高的特点。

请参阅图1-2，本申请的等离子清洗系统包括底座10、载料车20、控制器(图中未显示)。其中，底座10的顶面设有环形导轨30以及沿环形导轨30的环向依次间隔设置的上料机构40、第一清洗机构50、第二清洗机构60、下料机构70；载料车20与环形导轨30配合，且载料车20设有驱动机构(图中未显示)，在驱动机构的驱动下，载料车20可沿环形导轨30的环向移动。控制器与驱动机构电连接，以控制驱动机构的工作过程，控制器通过控制驱动机构来控制载料车20的工作过程，例如载料车20的加速、减速、移动、停止等，各载料车20之间的运动过程均为独立的。

在载料车20沿环形导轨30环向移动的过程中，上料机构40向载料车20加载电芯80,第一清洗机构50清洗载料车20上的电芯80的前后面,第二清洗机构60清洗载料车20上的电芯80的左右面,下料机构70取下载料车20上的电芯80，具体的，载料车20移动至上料机构40的对应位置时，载料车20停止，以便由上料机构40对载料车20加载电芯80，然后载料车20移动至第一清洗机构50附近，等候移动经过第一清洗机构50，以便清洗电芯80前后面；载料车20经过第一清洗机构50后，继续移动至第二清洗机构60附近，等候经过第二清洗机构60，以便完成清洗电芯80的作用侧面；载料车20经过第二清洗机构60后，移动至下料机构70的对应位置，由下料机构70取下电芯80，然后空载的载料车20继续移动至上料机构40的对应位置，进行加载电芯80。

本申请采用多个载料车20运送电芯80，多个载料车20之间单独运作，上料机构40、第一清洗机构50、第二清洗机构60、下料机构70之间相互间隔，这样可以使相邻两个工位之间有较多的缓冲路程来容纳排队等候的载料车20，从而可以保证各个工位均保持满负荷地工作，避免产生等待时间，例如，上料机构40与第一清洗机构50之间可以允许累积多个载料车20，累积的载料车20排队依次经过第一清洗机构50完成清洗，在此过程中，第一清洗机构50可以连续不间断地进行清洗工作，提高了第一清洗机构50的利用率，另外，由于载料车20沿环形导轨30环向循环移动，载料车20将已经完成清洗的电芯80运至下料机构70，下料机构70进行下料，然后载料车20移动到上料机构40，上料机构40进行上料，上料后，载料车20可以继续移动至第一清洗机构50附件排队等候清洗，经过第一清洗机构50后继续移动至第二清洗机构60附近等候清洗，最后载料车20移动至下料机构70进行下料，形成一个闭环的工作过程，工作效率高。

上料机构40以及下料机构70可以是机械手，由机械手抓取电芯80，以便对载料车20上料或下料。第一清洗机构50包括两个相对设在环形导轨30两侧的第一等离子清洗头，载料车20带动电芯80，使电芯80从两个第一等离子清洗头之间通过，从而完成电芯80相对两个面的清洗，两个第一等离子清洗头通过支架固定在底座10上。第二清洗机构60包括两个相对设在环形导轨30两侧的第二等离子清洗头，载料车20带动电芯80，使电芯80从两个第二等离子清洗头之间通过，从而完成电芯80相对两个面的清洗，两个第二等离子清洗头通过支架固定在底座10上。

进一步的，上料机构40与下料机构70相对地设于环形导轨30两侧，第一清洗机构50和第二清洗机构60相对地设于环形导轨30两侧，这样可以使上料机构40、第一清洗机构50、第二清洗机构60以及下料机构70之间排布得较为分散，这样可以使两个工位之间有较多的缓冲路程来容纳排队等候的载料车20，从而可以保证各个工位均保持满负荷地工作，避免产生等待时间；在一个可行方案中，环形导轨30可以围绕成长方形，上料机构40与下料机构70相对地设于长方形的两个长边，并且第一清洗机构50和第二清洗机构60相对地设于长方形的两个长边。

进一步的，环形导轨30的一侧设有用于感应电芯80的第一感应器11，第一感应器11固定在底座10的顶面，第一感应器11的位置对应于上料机构40，以感应到达上料机构40对应位置的载料车20是否装载电芯80并产生相应信号，控制器根据该信号来控制载料车20停止或移动，例如，当第一感应器11感应不到电芯80，则产生相应信号，控制器接收到该信号后，控制载料车20停止，以方便上料机构40对载料车20加载电芯80，当加载完电芯80后，第一感应器11感应到电芯80，然后产生另一个信号，控制器接收到该信号后，控制载料车20往前移动，其中，第一感应器11可以是红外线传感器。环形导轨30的一侧设有第二感应器12，第二感应器12的位置与下料机构70相对应，以感应到达下料机构70对应位置的载料车20是否装载电芯80并产生相应信号，控制器根据该信号来控制载料车20移动或停止，以方便下料机构70取下电芯80，第二感应器12可以是红外线传感器，第二感应器12的工作原理与第一感应器11的工作原理相同，在此不做详述。

其中，第一感应器11的数量配置为多个，每个第一感应器11单独感应一个载料车20，控制器根据多个第一感应器11产生的信号来同时控制对应数量的载料车20移动或停止，这样可以使上料机构40可以同时对多个载料车20进行加载电芯80，提高工作效率。第二感应器12的数量配置为多个，每个第二感应器12单独感应一个载料车20，控制器根据多个第二感应器12产生的信号来同时控制对应数量的载料车20移动或停止，这样可以使下料机构70可以同时取下多个载料车20的电芯80，提高工作效率。

参阅图3-图4，载料车20包括车体、用于运载电芯80的电芯夹具23。车体与环形导轨30配合，供驱动机构安装，在驱动机构的驱动下，车体沿环形导轨30环向移动；电芯夹具23与车体转动连接，通过电芯夹具23相对于车体转动来变换电芯80的清洗面。

其中，车体包括移动座21和固定于所述移动座21顶面的安装座22。移动座21包括车轮，移动座21通过车轮与环形导轨30的表面抵接配合，驱动机构安装于移动座21，驱动机构包括第一电机，第一电机驱动车轮转动，从而带动移动座21，在驱动机构驱的驱动下，移动座21沿环形导轨30环向移动。安装座22内部设有空腔222，电芯夹具23通过转轴与安装座22的顶面实现转动连接，电芯夹具23的转轴的一端贯穿安装座22的顶面且延伸至空腔222内，并且该端同轴地安装有齿轮231；空腔222内设有传动结构，传动结构包括齿条221、弹性件，空腔222内底壁设有条形槽，齿条221包括安装端和导向端，齿条221的安装端的底侧通过条形的凸条与条形槽配合，从而使齿条221可以相对空腔222内底壁做直线移动，齿条221的导向端延伸出空腔222，并且延伸至车体之外。齿条221的与电芯夹具23转轴上的齿轮231啮合，当齿条221来回移动时，齿条221带动电芯夹具23正反转动，以便更换电芯80的清洗面。空腔222的内底壁还设有凸起的挡板223，弹性件设在挡板223与齿条221安装端之间，当齿条221移动并挤压弹性件时，弹性件产生形变，弹性件的弹力使齿条221呈反向移动的趋势，以便使齿条221可以自动复位，弹性件可以是直线弹簧。

参阅图1-图2，底座10设有限位件，限位件的位置对应于第二清洗机构60，限位件包括位于环形导轨30一侧的条形板13，条形板13朝向环形导轨30的一侧设有导向部132，导向部132的两端对称设有朝远离环形导轨30方向倾斜延伸的倾斜部131；载料车20带动电芯夹具23经过第二清洗机构60时，齿条221的导向端与其中一个倾斜部131接触，并沿着倾斜部131滑动至导向部132，在滑动过程中，齿条221被迫沿自身长度方向做远离条形板13的偏移，进而带动电芯夹具23转动，当齿条221的导向端在导向部132上滑动时，齿条221不沿自身长度方向发生偏移，此时，电芯夹具23不转动，当齿条221的导向端从导向部132滑动至另一个倾斜部131时，齿条221在弹性件作用下，沿自身长度方向做移向条形板13方向的移动，同时带动电芯夹具23转动复位。本申请在载料车20不停止移动的情况下实现电芯80清洗面转换，提高了加工效率。

其中，所述驱动装置包括第一电机，所述第一电机的固定端固定于所述底座10内腔的侧壁；所述电芯夹具23通过转轴与所述安装座22的顶面转动连接，所述转轴的一端贯穿所述安装座22顶面且延伸进入所述内腔，所述第一电机的转动端通过联轴器与所述转轴的端部固定连接。

进一步的，第一电机可以是直线电机，控制器可以是直线电机驱动器。

在一个可行方案中，载料车20在经过第一清洗机构50时，载料车20的速度可以为200mm/s-400mm/s，相邻载料车20上的电芯80之间的缝隙为37mm，电芯80的长度为303mm，第一清洗机构50的清洗头直径为50mm；当载料车20经过第一清洗机构50的速度为300mm/s，一分钟内，第一清洗机构50的清洗面积为S＝(300*60-300*60*37/340)*50＝82050mm²/min，载料车20经过第二清洗机构60时，其移动速度也是300mm/s，第二清洗机构60的清洗头直径也为50mm；当载料车20经过第一清洗机构50的速度为350mm/s，一分钟内，第一清洗机构50的清洗面积为S＝(350*60-350*60*37/340)*50＝940750mm²/min，载料车20经过第二清洗机构60时，其移动速度也是350mm/s，第二清洗机构60的清洗头直径也为50mm。

实施例2(图中未显示出)

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的安装座的内腔无需设置传动结构，底座也无需设置限位件。本实施例的安装座的空腔内设有驱动装置，驱动装置包括第二电机，第二电机的固定端固定在内腔底壁，第二电机的转轴朝上，第二电机的转动轴通过联轴器与电芯夹具的转轴固定连接，通过第二电机带动电芯夹具转动，从而实现电芯夹具更换清洗面。

上述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幅度之内。

Claims (10)

1.一种用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，包括：

底座，顶面设有环形导轨以及沿所述环形导轨的环向依次间隔设置的上料机构、第一清洗机构、第二清洗机构、下料机构；以及，

多个与所述环形导轨配合的载料车，设有驱动机构，在所述驱动机构的驱动下，可沿所述环形导轨的环向移动；

在所述载料车沿所述环形导轨环向移动的过程中，所述上料机构向所述载料车加载电芯,所述第一清洗机构清洗所述载料车上的电芯的前后面,所述底座设有限位件且所述限位件的位置对应于所述第二清洗机构，所述限位件包括位于所述环形导轨一侧的条形板，所述条形板朝向所述环形导轨的一侧设有导向部，所述导向部的两端对称设有朝远离所述环形导轨方向倾斜延伸的倾斜部；

所述载料车包括车体和用于运载电芯的电芯夹具；设置于所述车体中的传动结构包括齿条；所述齿条包括相对设置的安装端和导向端，所述齿条的安装端与所述车体活动连接，以实现沿所述车体做直线移动，所述齿条的导向端延伸至所述车体之外，以便与所述限位件接触；所述齿条与同轴安装于所述电芯夹具转轴的齿轮啮合，以实现与所述电芯夹具连动；所述载料车移动经过所述倾斜部时，所述齿条的导向端沿所述条形板的倾斜部以及导向部滑接，以便在滑接过程中，所述条形板迫使所述齿条做远离所述条形板的移动；

所述限位件使得所述载料车在移动状态下实现所述电芯清洗面转换，以使所述第二清洗机构清洗所述载料车上的电芯的左右面,所述下料机构取下所述载料车上的电芯。

2.如权利要求1所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，

所述车体与所述环形导轨配合，供所述驱动机构安装，在所述驱动机构的驱动下，所述车体沿所述环形导轨环向移动；

所述电芯夹具与所述车体转动连接，通过所述电芯夹具相对于所述车体转动来变换电芯的清洗面；所述载料车还包括安装于所述车体的连动结构，与所述电芯夹具连动；

其中，所述载料车带动所述电芯夹具经过所述第二清洗机构时，所述限位件与所述连动结构接触并迫使所述连动结构偏移，以使所述电芯夹具转动。

3.如权利要求2所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，

所述传动结构包括弹性件，所述车体设有与所述齿条的安装端相对的挡板，所述弹性件设于所述挡板与所述齿条的安装端之间，以便在所述齿条移动并挤压所述弹性件时，所述弹性件的弹力可使所述齿条呈反向移动的趋势。

4.如权利要求1所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，

所述车体与所述环形导轨配合，以供所述驱动机构安装，在所述驱动机构的驱动下，所述车体沿所述环形导轨环向移动；

所述电芯夹具与所述车体转动连接，通过所述电芯夹具相对于所述车体转动来变换电芯的清洗面；

所述载料车还包括：驱动装置，设于所述车体，用于驱动所述电芯夹具转动。

5.如权利要求4所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，所述驱动装置包括第一电机，所述第一电机固定于所述车体，以驱动所述电芯夹具转动。

6.如权利要求1所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，所述上料机构与所述下料机构相对地设于所述环形导轨两侧，所述第一清洗机构和所述第二清洗机构相对地设于所述环形导轨两侧。

7.如权利要求1所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，包括控制器，所述控制器与所述驱动机构电连接，以控制所述驱动机构的工作过程。

8.如权利要求7所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，所述环形导轨的一侧设有用于感应电芯的第一感应器，所述第一感应器的位置对应于所述上料机构，以感应到达所述上料机构对应位置的所述载料车是否装载电芯并产生相应信号，所述控制器根据该信号来控制所述载料车停止或移动；

所述环形导轨的一侧设有第二感应器，所述第二感应器的位置与所述下料机构相对应，以感应到达所述下料机构对应位置的所述载料车是否装载电芯并产生相应信号，所述控制器根据该信号来控制所述载料车移动或停止。

9.如权利要求8所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，所述第一感应器的数量配置为多个，每个所述第一感应器单独感应一个所述载料车，所述控制器根据多个所述第一感应器产生的信号来同时控制对应数量的所述载料车移动或停止；

所述第二感应器的数量配置为多个，每个所述第二感应器单独感应一个所述载料车，所述控制器根据多个所述第二感应器产生的信号来同时控制对应数量的所述载料车移动或停止。

10.如权利要求9所述的用于电芯清洗的等离子清洗系统，其特征在于，所述驱动机构采用直线电机，所述控制器为直线电机驱动器。

Images