CN112974370A - 一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法，包括：电芯搬运机构，用于输送电芯至工作台的清洗位；工作台，其上设有若干清洗位，若干清洗位中间形成一通道，电芯搬运机构通过通道将电芯输送并置于各个清洗位上；每一清洗位的两侧边对应电芯的极耳位置设有空隙；第一极耳清洗机构，设于工作台的一侧，对电芯左侧的极耳进行上下表面的清洗；第二极耳清洗机构，设于工作台的另一侧，对电芯右侧的极耳进行上下表面的清洗。本发明的电芯极耳清洗装置清洗过程中无需对电芯进行翻转，大大提高了生产效率，避免了翻转过程中对电芯造成的损伤，保证了产品的质量。本发明的极耳清洗方法采用错位清洗的方式，解决了等离子清洗时正负极易导通的难题。

Description

一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法

技术领域

本发明涉及软包电芯生产技术领域，尤其涉及一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法。

背景技术

为保证电芯正负极耳表面的外观干净整洁以及与汇流排激光焊接时的可靠性，电芯正负极耳表面在进行装配前需进行清洗，保证电芯正负极耳清洗后达因值不低于30。现有技术已有采用等离子清洗极耳的方法，由于在对电芯极耳进行等离子清洗过程中需要避免电芯正负极耳通过等离子导通的情况，现有技术一般先对极耳的正面进行清洗，然后通过翻转机构将电芯翻转，再对极耳的反面进行清洗，最后再由翻转机构将电芯翻转复位。该清洗过程需依赖翻转机构才能完成，且两次电芯翻转占用清洗工位时间较长，降低了生产效率，且两次翻转的过程中容易对电芯表面造成划伤，影响了产品的质量。

故亟需开发一种新的电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法，在避免等离子对正负极导通的情况下完成对极耳的清洗，且清洗过程中无需对电芯进行翻转，以提高生产效率，降低产品在生产过程中的损伤，提高产品的质量。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法，该装置有效避免了等离子清洗时电极导通的难题。本发明同时对极耳的上下表面进行清洗，清洗过程中无需对电芯进行翻转，大大提高了生产效率，避免了翻转过程中对电芯造成的损伤，保证了产品的质量。

本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法，包括：

电芯搬运机构，用于输送电芯至工作台的清洗位；

工作台，其上设有若干清洗位，若干清洗位中间形成一通道，所述电芯搬运机构通过所述通道将电芯输送并置于各个清洗位上；每一清洗位的两侧边对应电芯的极耳位置设有空隙；

第一极耳清洗机构，设于所述工作台的一侧，对电芯左侧的极耳进行上下表面的清洗；

第二极耳清洗机构，设于所述工作台的另一侧，对电芯右侧的极耳进行上下表面的清洗。

进一步地，所述第一极耳清洗机构和所述第二极耳清洗机构均包括：支架、第一喷枪、第二喷枪和一调节组件，所述支架安装于所述调节组件上，所述调节组件可相对工作台沿X轴和Y轴移动；所述第一喷枪和所述第二喷枪上下相对地设于所述支架上，两喷枪在所述调节组件的作用下可沿所述支架做Z轴移动。

进一步地，所述调节组件包括：第一电机、第二电机、第一气缸、第二气缸、运动X轴、运动Y轴和连接滑块，所述连接滑块顶部滑动连接于所述运动X轴上，底部滑动连接于所述运动Y轴上，所述支架固定于所述运动X轴一端上，所述运动Y轴固定于所述工作台上；所述第一电机的动力输出端连接于所述运动X轴上，所述第二电机的动力输出端连接于所述连接滑块上；所述第一气缸和所述第二气缸均固定于所述支架上，所述第一喷枪固定于所述第一气缸的动力输出端上，所述第二喷枪固定于所述第二气缸的动力输出端上。

进一步地，所述第一喷枪和所述第二喷枪分别通过第一固定块和第二固定块固定于第一气缸的动力输出端和第二气缸的动力输出端上；所述第一气缸和所述第二气缸均为滑台气缸。

进一步地，所述第一喷枪和所述第二喷枪均为等离子喷枪，所述第一喷枪对极耳的上表面进行清洗，所述第二喷枪对极耳的下表面进行清洗。

进一步地，所述电芯搬运机构包括：一底座和若干传输支架，所述底座上设有第三电机、两导轨、传送带组件，每一所述传输支架包括一滑动座和一连接于所述滑动座上的电芯支架，所述第三电机固定于所述底座一端，所述第三电机的动力输出端连接于所述传送带组件上，所述滑动座与所述传送带组件的传送带相连接，所述传输支架在所述第三电机的作用下沿两导轨滑动。

进一步地，每一所述电芯支架包括一底板和设于所述底板上的若干支撑架，一第四电机固定于所述滑动座上，所述第四电机的伸缩轴端连接至所述底板上；每一所述支撑架的左右端部设有凹部，所述凹部上设有吸盘，两相邻支撑架的两凹部间形成电芯放置位；

本发明还提供一种利用以上所述的电芯极耳清洗装置对电芯极耳进行清洗的方法，包括以下步骤：

启动电芯搬运机构将电芯输送至工作台的各个清洗位；

调节第一极耳清洗机构对应工作台上的第一个清洗位，调节第二极耳清洗机构对应工作台上的最后一个清洗位；

调节第一极耳清洗机构和第二极耳清洗机构，使两清洗机构的第一喷枪和第二喷枪分别对应清洗位上电芯极耳的位置；

启动两清洗机构的喷枪开始清洗，使第一极耳清洗机构从第一清洗位开始，沿运动Y轴正向移动，依次完成对工作台上各个清洗位上的电芯左侧极耳的清洗；使第二清洗机构从最后一个清洗位开始，沿运动Y轴反向移动，依次完成对工作台上各个清洗位上的电芯右侧极耳的清洗。

进一步地，还包括在清洗前对第一喷枪和第二喷枪沿所述支架进行Z轴高度调节，使两喷枪的喷头贴近电芯极耳的表面。

进一步地，还包括在完成每一个清洗位的清洗后对第一喷枪和第二喷枪进行Z轴复位。

采用上述方案，本发明提供一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法，其具有以下有益效果：

(1)与新型的电芯搬运机构相配合，安装方便，同时对极耳的正反面进行清洗，且设置两极耳清洗机构，反方向依次对各清洗位上的电芯进行清洗，解决了现有技术中等离子清洗时容易发生正负极导通的问题。

(2)无需设置翻转机构对电芯进行翻转及清洗后的翻转复位，大大精简了生产工序，提高了工作效率。且免去了翻转机构的安装及运行，降低了设备及维护成本。

(3)避免了在翻转过程中对电芯的损伤，提高了产品的质量。

附图说明

图1为本发明电芯极耳清洗装置装配于生产线上的示意图。

图2为本发明电芯极耳清洗装置的整体示意图。

图3为本发明中的第一极耳清洗机构和第二极耳清洗机构的放大图。

附图中的附图标记如下：

10-第一极耳清洗机构20-第二极耳清洗机构30-电芯搬运机构，

40-工作台 50-电芯 42-通道

11-第一喷枪 12-第二喷枪 13-支架

14-调节组件 141-第一气缸 142-第二气缸

143-运动X轴 144-运动Y轴 145-连接滑块

111-第一固定块 122-第二固定块 31-底座

32-传输支架 33-第三电机 34-两导轨

35-传送带组件 36-第四电机 321-滑动座

322-电芯支架 412-挡块 401-第一清洗位

402-第二清洗位 403-第三清洗位 404-第四清洗位

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

本发明采用电芯搬运机构与工作台相配合的电芯搬运方式，及新型的极耳清洗机构，实现了自动上料，同时对极耳的正反表面进行清洗，且设置两个极耳清洗机构分别从反方向对各个清洗位上的电芯进行清洗，有效避免了等离子清洗时容易发生正负极导通的问题。

本发明具体提供一种电芯极耳清洗装置，请参阅图1-3，该电芯极耳清洗装置包括：第一极耳清洗机构10、第二极耳清洗机构20、电芯搬运机构30和工作台40。所述电芯搬运机构30用于输送电芯50至工作台的清洗位。所述工作台40上设有若干清洗位，若干清洗位中间形成一通道42，所述电芯搬运机构30通过所述通道42将电芯50输送并置于各个清洗位上。每一清洗位的两侧边对应电芯50的极耳位置设有空隙，以方便两极耳清洗机构的喷枪对极耳的上下表面进行清洗操作。所述第一极耳清洗机构10设于所述工作台40的一侧，对电芯50左侧的极耳进行上下表面的清洗；所述第二极耳清洗机构20设于所述工作台40的另一侧，对电芯50右侧的极耳进行上下表面的清洗。

具体的，所述第一极耳清洗机构10和所述第二极耳清洗机构20均包括：支架13、第一喷枪11、第二喷枪12、和一调节组件14，所述支架13安装于所述调节组件14上，所述调节组件14可相对工作台40沿X轴和Y轴移动，从而带动两喷枪移动至不同的清洗位进行极耳的清洗。本实施例中所述第一喷枪11和所述第二喷枪12均为等离子喷枪，等离子喷枪是用于产生并施加等离子体到被处理的产品上(产生低温等离子体)。等离子体是在喷枪内通过转子和定子之间的放电而产生的，每一等离子喷枪连接至一气体管道。工艺气体将产生的等离子体吹出喷枪外至电芯的极耳上，实现对极耳的清洗。所述第一喷枪11和所述第二喷枪12上下相对地设于所述支架13上，所述第一喷枪11对极耳的上表面进行清洗，所述第二喷枪12对极耳的下表面进行清洗。两喷枪在所述调节组件14的作用下可沿所述支架13做Z轴移动，以调节两喷枪与极耳间的距离，保证清洗的可靠性。进一步的，所述调节组件14包括：第一电机(未图示)、第二电机(未图示)、第一气缸141、第二气缸142、运动X轴143、运动Y轴144和连接滑块145。所述连接滑块145顶部滑动连接于所述运动X轴143上，底部滑动连接于所述运动Y轴144上，所述支架13固定于所述运动X轴143一端上，所述运动Y轴144固定于所述工作台40上；所述第一电机的动力输出端连接于所述运动X轴143上，所述运动X轴143沿所述连接滑块145做X轴方向滑动，以调节两喷枪的喷头与电芯50的极耳相对应，以便后续的清洗操作。所述第二电机的动力输出端连接于所述连接滑块145上，所述运动X轴143随所述连接滑块145沿运动Y轴144滑动，以调节两喷枪随运动X轴143移动至不同的清洗位，依次对各个电芯的极耳进行清洗。所述第一气缸141和所述第二气缸142均固定于所述支架13上，所述第一喷枪11固定于所述第一气缸141的动力输出端上，所述第二喷枪12固定于所述第二气缸142的动力输出端上，以调节两喷枪与极耳间的距离，保证清洗的可靠性。值得一提的是，本实施例中，所述第一气缸141和所述第二气缸142均为滑台气缸。所述第一喷枪11和所述第二喷枪12分别通过一第一固定块111和第二固定块122固定于两滑台气缸的滑动端上。可以预见的，本实施例中的调节组件也可以采用现有技术中的其他结构或方式，只要能实现对所述第一喷枪11和第二喷枪12的X轴、Y轴和Z轴方向的调节即可满足需求，也应属于本发明的保护范围内。

另外，值得一提的是，本发明的电芯搬运机构30采用一全新的设计，其与本实施例中的工作台40相配合，电芯搬运效率大大提高，且占用空间小，提高了本装置的灵活性能和工作效率。具体的，所述电芯搬运机构30包括：一底座31和若干传输支架32，所述底座31上设有第三电机33、两导轨34、传送带组件35，每一所述传输支架32包括：一滑动座321和一连接于所述滑动座321上的电芯支架322，所述第三电机33固定于所述底座31一端，两导轨13沿所述底座31的长度方向设置，所述传送带组件35的一主动轮设于所述底座31的一端，从动轮设于所述底座31的另一端，两轮间设置传送带。所述第三电机33为一步进电机，所述第三电机33的动力输出端连接于所述传送带组件35的主动轴上，带动所述传动带在两轮间转动。所述滑动座321与所述传送带组件35的传送带相连接，所述传输支架32在所述第三电机33的作用下沿两导轨34滑动，实现对传输支架32上放置的电芯的搬运。优选的，每一所述电芯支架322包括一水平的底板和设于所述底板上的若干支撑架，一第四电机36固定于所述滑动座321上，所述第四电机36的伸缩轴端连接至所述底板底部，本实施例中所述第四电机36为一直线式步进电机，所述第四电机36的设置，使得所述若干支撑架可进行升降，当搬运机构到达工作台之前，可使所述支撑架的高度高于所述工作台40的台面，以让电芯50到达工作台上的各清洗位，当电芯到达清洗位上方时，则由控制装置控制所述第四电机36的伸缩轴下降，从而将电芯50放入清洗位上，清洗完成后，第四电机36的伸缩轴再上升，将电芯50从清洗位上托起，在第三电机33的带动下将电芯50输送至下一工序进行操作。优选的，每一所述支撑架的左右端部设有凹部，两相邻支撑架的凹部形成电芯的放置位。更优选的，所述凹部上设有若干吸盘，当电芯放入后通过吸盘将电芯吸附，提高了电芯在所述支撑架上的稳定性，使其不易掉落，该吸盘连通于真空管道，并通过电磁阀进行控制真空的开启和关闭。其中所述支撑架可活动地安装于所述底板上，以便根据电芯的大小随时调节两支撑架间的距离，满足多尺寸电芯的搬运要求。本实施例中每一所述清洗位包括：设于通道42两边的两凹槽(未标示)和设于每一所述凹槽侧边上的挡块412，清洗位根据电芯的大小尺寸进行设置，使电芯适配于清洗位中，挡块412起到一定的固定作用，使电芯在清洗过程中不易易位。两相邻清洗位间的间距与两相邻电芯放置位间的间距相等，使得所述传输支架32上升时刚好将每一电芯放置位上的电芯置于每一清洗位上，不会发生错位或支撑架与工作台相阻挡的情况。

本发明还提供一种利用以上电芯极耳清洗装置对电芯极耳进行清洗的方法，其包括以下步骤：

首先，启动电芯搬运机构30将电芯50输送至工作台40的各个清洗位上。本发明中的工作台40上设有4个清洗位，分别为第一清洗位401、第二清洗位402、第三清洗位403和第四清洗位404，也可根据需求加设或减少清洗位，以满足生产的需求，均应属于本发明的保护范围。本发明中通过一运行于PLC机台上的控制装置控制各个电机的运行。即：控制装置控制所述第三电机33启动，带动所述电芯支架322上的电芯到达工作台上的四个清洗位，控制装置控制第四电机启动，带动电芯支架322下降至清洗位的下方，将电芯置于所述清洗位上，值得一提的是，到达清洗位后，电芯支架322上的吸盘仍对电芯进行吸附抓取，以更好地保证清洗过程中电芯的稳定性。

然后，调节第一极耳清洗机构10对应工作台上的第一清洗位401，调节第二极耳清洗机构20对应工作台上的第四清洗位404。调节过程具体为，控制装置控制所述第一极耳清洗机构10的第二电机运行，其运动X轴143随连接滑块145沿运动Y轴144滑动，以调节第一极耳清洗机构10的第一和第二喷枪随运动X轴143移动至第一清洗位401上方；同理，控制装置控制所述第二极耳清洗机构20的第二电机运行，其运动X轴143随连接滑块145沿运动Y轴144滑动，以调节第二极耳清洗机构20的第一和第二喷枪随运动X轴143移动至第四清洗位404上方。

而后，调节第一极耳清洗机构10和第二极耳清洗机构20，使两清洗机构的第一喷枪和第二喷枪均对应电芯极耳的位置。调节过程具体为，控制装置控制第一极耳清洗机构10的第一电机启动，使运动X轴143相对连接滑块做X轴滑动，使连接于所述运动X轴143上的第一和第二喷枪对准第一清洗位401上的电芯极耳位置；同理，控制装置控制第二极耳清洗机构20的第一电机启动，使运动X轴143相对连接滑块做X轴滑动，使连接于所述运动X轴143上的第一和第二喷枪对准第四清洗位404上的电芯极耳位置。

最后，启动两清洗机构的两喷枪开始清洗，使第一极耳清洗机构10从第一清洗位401开始，沿运动Y轴144正向移动，依次完成对工作台40上各个清洗位上的电芯左侧极耳的清洗；使第二清洗机构20从第四清洗位404开始，沿运动Y轴144反向移动，依次完成对工作台40上各个清洗位上的电芯右侧极耳的清洗。即第一极耳清洗机构10按照第一、第二、第三、第四清洗位的顺序进行极耳清洗，第二极耳清洗机构20按照第四、第三、第二、第一清洗位的顺序进行极耳清洗。清洗期间通过两清洗机构的第二电机控制两清洗机构分别沿运动Y轴144运动至各个清洗位进行清洗。该清洗方式使得同一电芯的两个极耳不会同时进行清洗，解决了现有技术中在对电芯的极耳进行等离子清洗时容易出现正负极导通的难题。值得注意的是，为保证在对极耳清洗时不会发生第一极耳清洗机构10和第二极耳清洗机构20同时清洗到同一电芯极耳的情况，需保证清洗位数量为偶数。可以预见的，也可以设置任意偶数或奇数数量的清洗位，在第一极耳清洗机构10工作时，第二极耳清洗机构20为等待状态，第一极耳清洗机构10清洗完成后，第二极耳清洗机构20再进行清洗，也可以避免出现正负极导通的问题。

值得一提的是，本清洗方法还包括在清洗前对两清洗机构的第一喷枪143和第二喷枪144沿支架13进行Z轴高度调节，使两喷枪的喷头贴近电芯极耳的表面，一般喷头与极耳间的距离保持在0-0.5cm间，保证极耳清洗的有效性。

另外，本清洗方法还包括在完成一个清洗位的电芯极耳的清洗后对第一喷枪和第二喷枪进行Z轴复位，即利用第一气缸控制第一喷枪上移一定距离，利用第二气缸控制第二喷枪下移一定距离，如该距离可以为0.5-2cm，以防清洗机构沿运动Y轴144移动至下一清洗位时，喷枪与电芯间发生接触摩擦，导致电芯的损坏。

综上所述，本发明提供一种电芯极耳清洗装置及电芯极耳清洗方法，本发明的电芯极耳清洗装置可实现同时对极耳的上下表面进行清洗，清洗过程中无需对电芯进行翻转，大大提高了生产效率，避免了翻转过程中对电芯造成的损伤，保证了产品的质量。本发明的极耳清洗方法采用错位清洗的方式，解决了等离子清洗时电芯的正负极易导通的难题。本发明采用新型的电芯搬运机构与工作台和电芯极耳清洗装置相配合，占用空间小，流水线对接简单，便于维修和拓展，生产效率大大提高，值得大力推广使用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯极耳清洗装置，其特征在于，包括：

电芯搬运机构，用于输送电芯至工作台的清洗位；

工作台，其上设有若干清洗位，若干清洗位中间形成一通道，所述电芯搬运机构通过所述通道将电芯输送并置于各个清洗位上；每一清洗位的两侧边对应电芯的极耳位置设有空隙；

第一极耳清洗机构，设于所述工作台的一侧，对电芯左侧的极耳进行上下表面的清洗；

第二极耳清洗机构，设于所述工作台的另一侧，对电芯右侧的极耳进行上下表面的清洗。

2.根据权利要求1所述的电芯极耳清洗装置，其特征在于，所述第一极耳清洗机构和所述第二极耳清洗机构均包括：支架、第一喷枪、第二喷枪和一调节组件，所述支架安装于所述调节组件上，所述调节组件可相对工作台沿X轴和Y轴移动；所述第一喷枪和所述第二喷枪上下相对地设于所述支架上，两喷枪在所述调节组件的作用下可沿所述支架做Z轴移动。

3.根据权利要求2所述的电芯极耳清洗装置，其特征在于，所述调节组件包括：第一电机、第二电机、第一气缸、第二气缸、运动X轴、运动Y轴和连接滑块，所述连接滑块顶部滑动连接于所述运动X轴上，底部滑动连接于所述运动Y轴上，所述支架固定于所述运动X轴一端上，所述运动Y轴固定于所述工作台上；所述第一电机的动力输出端连接于所述运动X轴上，所述第二电机的动力输出端连接于所述连接滑块上；所述第一气缸和所述第二气缸均固定于所述支架上，所述第一喷枪固定于所述第一气缸的动力输出端上，所述第二喷枪固定于所述第二气缸的动力输出端上。

4.根据权利要求3所述的电芯极耳清洗装置，其特征在于，所述第一喷枪和所述第二喷枪分别通过第一固定块和第二固定块固定于第一气缸的动力输出端和第二气缸的动力输出端上；所述第一气缸和所述第二气缸均为滑台气缸。

5.根据权利要求2-4任一项所述的电芯极耳清洗装置，其特征在于，所述第一喷枪和所述第二喷枪均为等离子喷枪，所述第一喷枪对极耳的上表面进行清洗，所述第二喷枪对极耳的下表面进行清洗。

6.根据权利要求5所述的电芯极耳清洗装置，其特征在于，所述电芯搬运机构包括：一底座和若干传输支架，所述底座上设有第三电机、两导轨、传送带组件，每一所述传输支架包括一滑动座和一连接于所述滑动座上的电芯支架，所述第三电机固定于所述底座一端，所述第三电机的动力输出端连接于所述传送带组件上，所述滑动座与所述传送带组件的传送带相连接，所述传输支架在所述第三电机的作用下沿两导轨滑动。

7.根据权利要求6所述的电芯极耳清洗装置，其特征在于，每一所述电芯支架包括一底板和设于所述底板上的若干支撑架，一第四电机固定于所述滑动座上，所述第四电机的伸缩轴端连接至所述底板上；每一所述支撑架的左右端部设有凹部，所述凹部上设有吸盘，两相邻支撑架的两凹部间形成电芯放置位。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的电芯极耳清洗装置对电芯极耳进行清洗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

启动电芯搬运机构将电芯输送至工作台的各个清洗位；

调节第一极耳清洗机构对应工作台上的第一个清洗位，调节第二极耳清洗机构对应工作台上的最后一个清洗位；

调节第一极耳清洗机构和第二极耳清洗机构，使两清洗机构的第一喷枪和第二喷枪分别对应清洗位上电芯极耳的位置；

启动两清洗机构的喷枪开始清洗，使第一极耳清洗机构从第一清洗位开始，沿运动Y轴正向移动，依次完成对工作台上各个清洗位上的电芯左侧极耳的清洗；使第二清洗机构从最后一个清洗位开始，沿运动Y轴反向移动，依次完成对工作台上各个清洗位上的电芯右侧极耳的清洗。

9.根据权利要求8所述的电芯极耳清洗方法，其特征在于，还包括在清洗前对第一喷枪和第二喷枪沿所述支架进行Z轴高度调节，使两喷枪的喷头贴近电芯极耳的表面。

10.根据权利要求8或9所述的电芯极耳清洗方法，其特征在于，还包括在完成一每一清洗位的清洗后对第一喷枪和第二喷枪进行Z轴复位。

Images