CN208070725U - 用于自动清洗动力电池的清洗工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于自动清洗动力电池的清洗工装，包括机架，机架上设置具有环形链条的环形传送架；环形链条上均匀设置有若干个夹爪机构，夹爪机构随环形链条转动，夹爪机构将供料装置同步输送至抓取位的电池夹住，并传送至与环形传送架衔接的同步输送带上；电池在传送的过程中，通过在抓取位与同步输送带之间的范围内设置的枪头组件，将电池表面进行清洗，通过与夹爪机构连接的电池转向机构，将电池水平旋转90度，将被夹住的一面朝向枪头组件进行清洗；环形传送架、供料装置、电池转向机构、同步输送带、枪头组件分别与PLC控制器连接。通过PLC控制器的自动控制，实现了整个过程自动清洗的目的，从而大大提高了生产效率，节省了人力成本。

Description

用于自动清洗动力电池的清洗工装

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种用于清洗电动汽车电池的等离子高速自动清洗工装。

背景技术

电动汽车电源组由电池模组组成，电池模组是由单体电池串联而成，动力电池绝缘对电池使用，安全和寿命都有很大影响，因此，电池模组中的单体电池之间需要绝缘防护。目前，绝缘防护的手段通常采用在单体电池表面涂胶或贴绝缘层等；表面涂胶的绝缘效果要好于贴绝缘层，但涂胶之前需要去除单体电池表面的有机物，以防止涂胶过程中胶体不附着在被有机物污染的表面。

等离子体清洗的机理，主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：无机气体被激发为等离子态；气相物质被吸附在固体表面；被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；产物分子解析形成气相；反应残余物脱离表面。等离子体清洗技术的最大特点是不分处理对象的基材类型，均可进行处理，对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料，如聚丙烯、都能很好地处理，并可实现整体和局部以及复杂结构的清洗。

目前，去除单体电池表面的污染物主要是工人拿着等离子清洗枪对电池表面进行清洗，这种清洗方式效率低，劳动强度大，难以满足高速生产汽车动力电池的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于自动清洗动力电池的清洗工装，以解决现有技术中采用人工手拿等离子清洗枪对电池表面进行清洗，导致清洗效率低，难以满足大批量高速生产汽车动力电池需求的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

本实用新型的一种用于自动清洗动力电池的清洗工装，包括：

机架，所述机架上设有环形传送架，所述环形传送架上设有可转动的环形链条；

若干个夹爪机构，所述夹爪机构均匀设置于所述环形链条上，包括夹爪座、导套、导杆、夹指，所述夹爪座与所述环形链条连接，所述导套竖直地贯穿于所述夹爪座内，所述导杆穿插于所述导套内，两个所述夹指对称设置于所述导套底部、且中部与所述导套铰接，所述夹指末端与所述导杆底部铰接，所述导杆上端与所述导套之间设有弹性部件；

所述环形传送架上设有导向块，用于驱动所述导杆向下移动；

供料装置，设置于机架上，用于将电池同步输送至夹爪机构下方的抓取位；

电池转向机构，与所述夹爪机构连接，用于旋转所述夹爪机构抓取的电池；

同步输送带，设置于所述夹爪机构脱开位的下方，与所述环形传送架衔接，用于输送与夹爪机构脱开的电池；

清洗单元，设置于所述抓取位后段的机架上，包括用于清洗电池底面、侧面、顶面的枪头组件，所述枪头组件与外部的等离子清洗机连接；

PLC控制器，用于控制所述环形传送架、供料装置、电池转向机构、同步输送带、枪头组件协同工作。

进一步改进在于，所述导向块下表面成型有与所述导杆上端配合的凸轮面，所述导向块用于在各所述夹爪机构运转至所述导向块所在位置时，所述导杆上端与所述凸轮面配合，驱动所述夹指张开。

进一步改进在于，所述导向块包括间隔设置的第一导块、第二导块，所述第一导块位于所述凸轮槽中部靠前的位置，所述第二导块位于与所述凸轮槽后端衔接的所述环形槽的位置。

进一步改进在于，所述电池转向机构包括设置于所述环形传送架上的环形凸轮轨道、水平贯穿于所述夹爪座上端的拉杆，所述环形凸轮轨道由环形槽和凸轮槽首尾连接构成，所述凸轮槽位于环形槽的内侧，所述拉杆上设有齿条，所述导套上端设有齿轮与所述齿条啮合，所述拉杆内侧端设有滚轮与所述环形凸轮轨道滑动配合。

进一步改进在于，所述环形传送架为腰形跑道的环形结构，所述凸轮槽位于所述抓取位与所述脱开位之间。

进一步改进在于，所述枪头组件包括位于被抓取的电池下方的第一枪头、位于所述电池两侧的第二枪头、位于所述电池两侧的第三枪头、位于所述电池上方的第四枪头；所述第一枪头朝向电池底面，所述第二枪头、第三枪头朝向电池侧面，所述第四枪头朝向电池顶面，所述第三枪头位于所述凸轮槽所在的范围内。

进一步改进在于，所述供料装置包括电池支撑板、水平移送臂、升降电缸，所述水平移送臂设置于所述抓取位下方的机架上，所述升降电缸设置于所述水平移送臂一端，所述电池支撑板与所述升降电缸的活塞杆连接。

进一步改进在于，还包括废气吸入口，所述废气吸入口设置于所述枪头组件的枪头位置附近，所述废气吸入口通过鼓风机与尾气处理装置连接。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：

1、本实用新型中采用PLC控制器控制供料装置自动向抓取位输送电池，环形链条在PLC控制器的作用下，循环转动，带动夹爪机构在环形传送架上循环抓取、传送电池，电池在夹爪机构抓取传送的过程中，被PLC控制器控制的枪头组件对电池表面进行等离子清洗处理，并在同步输送带的作用下，传输至对电池表面涂胶处理的后段工序；通过PLC控制器的自动控制，实现了整个过程自动清洗的目的，无需工人手动对电池表面进行清洗，从而大大提高了生产效率，节省了人力成本。

2、本实用新型中的夹爪机构采用机械式驱动的方式实现夹指抓取、夹紧(防掉落)和打开的功能，故无需像采用电动或气动方式驱动时，需给电子元件和气动原件配线配管，有效地解决在环形传送架上配线配管的困扰，同时，具有结构简单、控制简易、成本低的优点。

3、本实用新型中电池转向机构采用机械是驱动的方式实现了夹爪机构带动电池水平转动的功能，解决采用电动或气动旋转夹爪机构时，需给电子元件和气动原件配线配管，有效地解决在环形传送架上配线配管的困扰；同时，简化了结构，零部件减少，降低了制造成本和维护成本，具有结构简单、控制简易、成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型一种自动清洗动力电池的清洗工装的结构示意图；

图2为图1中环形传送架的结构俯视示意图；

图3为图1中A-A面的剖视图；

图4为图1中B-B面的剖视图；

图5为图1中C局部放大示意图；

图6为本实用新型中用于清洗电池顶面的第四枪头的结构示意图；

图7为本实用新型中供料装置的结构示意图；

图8为本实用新型中夹爪机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图8所示，本实用新型提供了一种用于自动清洗动力电池的清洗工装，包括机架1、环形传送架2、若干个设置于环形传送架2上的夹爪机构3、供料装置4、清洗单元5、同步输送带6、PLC控制器(图中未示出)，环形传送架2、供料装置4、清洗单元5、同步输送带6分别与PLC控制器连接；

具体地，环形传送架2设置于机架1上，环形传送架2为腰形跑道的环形结构，环形传送架2上设置有可水平转动的环形链条20，在实际生产应用中，环形链条20通过轴向竖直设置的主动轮21、从动轮22安装于环形传送架2上，PLC控制器通过伺服电机控制主动轮21转动，伺服电机的速度恒定可调，连续搬送电池的节拍快、稳定。

若干个夹爪机构3均匀环绕设置于所述环形链条20上，夹爪机构3的结构上主要由夹爪座31、导套32、导杆33、夹指34构成，所述夹爪座31与所述环形链条20相对固定地连接在一起，所述导套32竖直地贯穿于所述夹爪座31内，与夹爪座31连接，导套32与夹爪座31之间径向转动连接，所述导杆33穿插于所述导套32内，两个所述夹指34对称设置于所述导套32的底部、夹指34的中部与所述导套32铰接，所述夹指34的末端与所述导杆33底部活动铰接，所述导杆33上端与所述导套32之间设有弹性部件35，优选地，弹性部件35采用压缩弹簧；正常情况下，导杆33在压缩弹簧的作用下，向上提升，从而使夹指34末端向上转动，夹指34前端相互扣拢，夹爪机构3处于夹紧状态；

参考图1-2、图4-5所示，为了使夹爪机构3从夹紧状态变为打开状态，在所述环形传送架2的上方设有导向块，导向块位于导杆33的正上方位置，导向块的下表面成型有与所述导杆33上端配合的凸轮面，在夹爪机构3随环形链条20转动至导向块所在位置处时，所述导杆33上端与所述凸轮面配合，驱使所述导杆33向下移动，从而带动夹指34的末端向下转动，夹指34的前端相互张开，夹爪机构3处于打开状态；驱动所述夹指张开；

参考图1、图7所示，供料装置4设置在环形传送架2的抓取位下方的机架上，供料装置4包括水平移送臂41、升降电缸42、电池支撑板43，水平移送臂41通过支架固定在机架1上，所述升降电缸42竖直地设置于所述水平移送臂41上的一端，所述电池支撑板43与所述升降电缸42的活塞杆连接，水平移送臂41、升降电缸42分别通过PLC控制器控制其动作，在进行供料时，PLC控制器控制升降电缸42将电池支撑板43向上举升，同时控制水平移动臂41以与环形链条20线速度相同的移动速度，向环形链条20传送方向同步移动；如图7所示，在本实施例中，电池支撑板43上设有至少两个摆放电池7的电池摆放位，在实际生产应用中，通常采用自动化的搬运机械臂将前段输送线上的未进行清洗的电池搬运至电池支撑板43上，这样可以在供料时，同时完成两块电池的供料，以提高生产节拍。

参考图1、图4、图5所示，同步输送带6设置于所述夹爪机构3脱开位的下方，与所述环形传送架2衔接，用于输送与夹爪机构3脱开的电池7；

参考图1-4、图6所示，清洗单元5包括设置于所述抓取位后段机架1上的多个枪头组件，各个所述枪头组件与外部的等离子清洗机(图中未示出)连接，用于清洗电池7底面、侧面、顶面；在实际生产应用中，枪头组件包括位于被夹爪机构3抓取的电池7下方的第一枪头51、位于所述电池两侧的第二枪头52、位于所述电池两侧的第三枪头53、位于所述电池上方的第四枪头54；其中，所述第一枪头51朝向电池7的底面，所述第二枪头52、第三枪头53朝向电池7侧面，第二枪头52紧邻于抓取位后段的环形槽对应的范围内，第三枪头53位于所述凸轮槽对应所在的范围内，所述第四枪头54朝向电池顶面。

本实用新型的优选方式为，本实施例中，导向块包括间隔设置的第一导块24、第二导块25，所述第一导块24位于所述凸轮槽中部靠前的位置，所述第二导块25位于所述凸轮槽后端与所述环形槽衔接的位置处。

本实施例中还包括废气吸入口，所述废气吸入口设置于所述枪头组件的枪头位置附近，所述废气吸入口通过鼓风机与尾气处理装置连接。

本实用新型的工作过程如下：

PLC控制器控制搬运机械臂将前段输送线上的未进行清洗的电池搬运至电池支撑板43上；随后同时控制升降电缸42上升和水平移送臂41以与环形链条20线速度相同的移动速度，向环形链条20传送方向同步移动，将电池支撑板43上的电池7传送至抓取位的下方；与此同时，PLC控制器控制伺服电机驱动环形链条20转动，当空的夹爪机构3(未抓取电池，处于夹紧状态)移动至抓取位时，PLC控制器控制位于抓取位上方的气缸261向下动作，带动位于气缸261活塞杆上的压块26向下移动，压块26带动处于抓取位的夹爪机构3的导杆33向下移动，使夹指34张开，此时，PLC控制器继续控制升降电缸42上升和水平移送臂41向环形链条20传送方向同步移动，直至将电池7传送至抓取位，并发送到位信号至PLC控制器，PLC控制器基于到位信号，控制气缸261向上动作，释放导杆33，从而将位于抓取位的电池7被夹指34夹住；夹有电池的夹爪机构3随环形链条20向后段传送，PLC控制器控制第一枪头51、滴二枪头52工作，将经过第一枪头51、第二枪头52的电池进行清洗；夹爪机构3继续向后移动，在滚轮361从环形槽内滑入凸轮槽内的过程中，夹指34在齿轮齿条带动下，旋转90度，将夹指34夹持的一面朝向传送方向的两侧，当位于凸轮槽范围内的夹爪机构3移动至第一导块24的位置时，夹指34被打开，电池7位于同步输送带6上，跟随同步输送带6与夹爪机构3同步向后传送，此时，PLC控制器控制位于第一导块24范围内的第三枪头53进行工作，将电池7被夹指34夹持的一面进行清洗，夹爪机构3从第一导块24脱开后，夹指34重新夹住电池7继续向后传送；为了使传送至后段工序的电池保持与抓取位的电池方向一致，在凸轮槽的作用下，在滚轮361回到环形槽内，此时，夹指34回转90度，保持与抓取位一致的方向；在夹爪机构3移动至环形传送架2后端设置的第二导块25的位置时，夹指34重新张开，电池7被同步输送带6承接，传送至后段工序设备中。

应当理解，方位词均是结合操作者和使用者的日常操作习惯以及说明书附图而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.用于自动清洗动力电池的清洗工装，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设有环形传送架，所述环形传送架上设有可转动的环形链条；

若干个夹爪机构，所述夹爪机构均匀设置于所述环形链条上，包括夹爪座、导套、导杆、夹指，所述夹爪座与所述环形链条连接，所述导套竖直地贯穿于所述夹爪座内，所述导杆穿插于所述导套内，两个所述夹指对称设置于所述导套底部、且中部与所述导套铰接，所述夹指末端与所述导杆底部铰接，所述导杆上端与所述导套之间设有弹性部件；

所述环形传送架上设有导向块，用于驱动所述导杆向下移动；

供料装置，设置于机架上，用于将电池同步输送至夹爪机构下方的抓取位；

电池转向机构，与所述夹爪机构连接，用于旋转所述夹爪机构抓取的电池；

同步输送带，设置于所述夹爪机构脱开位的下方，与所述环形传送架衔接，用于输送与夹爪机构脱开的电池；

清洗单元，设置于所述抓取位后段的机架上，包括用于清洗电池底面、侧面、顶面的枪头组件，所述枪头组件与外部的等离子清洗机连接；

PLC控制器，用于控制所述环形传送架、供料装置、电池转向机构、同步输送带、枪头组件协同工作。

2.根据权利要求1所述的清洗工装，其特征在于，所述导向块下表面成型有与所述导杆上端配合的凸轮面，所述导向块用于在各所述夹爪机构运转至所述导向块所在位置时，所述导杆上端与所述凸轮面配合，驱动所述夹指张开。

3.根据权利要求1或2所述的清洗工装，其特征在于，所述电池转向机构包括设置于所述环形传送架上的环形凸轮轨道、水平贯穿于所述夹爪座上端的拉杆，所述环形凸轮轨道由环形槽和凸轮槽首尾连接构成，所述凸轮槽位于环形槽的内侧，所述拉杆上设有齿条，所述导套上端设有齿轮与所述齿条啮合，所述拉杆内侧端设有滚轮与所述环形凸轮轨道滑动配合。

4.根据权利要求3所述的清洗工装，其特征在于，所述导向块包括间隔设置的第一导块、第二导块，所述第一导块位于所述凸轮槽中部靠前的位置，所述第二导块位于与所述凸轮槽后端衔接的所述环形槽的位置。

5.根据权利要求3所述的清洗工装，其特征在于，所述环形传送架为腰形跑道的环形结构，所述凸轮槽位于所述抓取位与所述脱开位之间。

6.根据权利要求5所述的清洗工装，其特征在于，所述枪头组件包括位于被抓取的电池下方的第一枪头、位于所述电池两侧的第二枪头、位于所述电池两侧的第三枪头、位于所述电池上方的第四枪头；所述第一枪头朝向电池底面，所述第二枪头、第三枪头朝向电池侧面，所述第四枪头朝向电池顶面，所述第三枪头位于所述凸轮槽所在的范围内。

7.根据权利要求1所述的清洗工装，其特征在于，所述供料装置包括电池支撑板、水平移送臂、升降电缸，所述水平移送臂设置于所述抓取位下方的机架上，所述升降电缸设置于所述水平移送臂一端，所述电池支撑板与所述升降电缸的活塞杆连接。

8.根据权利要求1或7所述的清洗工装，其特征在于，还包括废气吸入口，所述废气吸入口设置于所述枪头组件的枪头位置附近，所述废气吸入口通过鼓风机与尾气处理装置连接。