匣钵内部清扫机的制作方法

本发明涉及一种自动清扫匣钵内部的设备，属于电池材料加工技术领域。

背景技术：

目前翻钵倒料设备把匣钵内烧制成块的电池材料倒进接料斗后，匣钵内壁和底部会粘着小部分材料，为清扫干净剩余材料，在匣钵正上方安装喷气管路进行喷扫。喷扫后匣钵存在中间位置喷扫比较干净，而四个角落、底部和内壁粘着的材料无法彻底清除的缺陷。

技术实现要素：

为解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种匣钵内部清扫机，能将整个匣钵内清扫干净，不留死角。

本发明的主要技术方案有：

一种匣钵内部清扫机，包括支架、运输线、前后行走单元、升降装置、左右行走单元、自转式电动毛刷单元、毛刷单元安装座和夹钵装置，所述前后行走单元安装在所述支架的上部，所述升降装置安装在所述前后行走单元上并向下延伸，在所述前后行走单元的带动下前后移动，所述毛刷单元安装座固定在所述升降装置的下部，在所述升降装置的带动下上下移动，所述左右行走单元安装在所述毛刷单元安装座上，所述自转式电动毛刷单元安装在所述左右行走单元上且毛刷的刷头朝下，在所述左右行走单元的带动下左右移动，所述运输线沿左右方向安装在所述支架的中上部，所述夹钵装置采用成对的夹钵气缸，所述成对的夹钵气缸同轴安装在所述运输线上清扫工位的前后两侧且高于所述运输线的顶面，所述前后行走单元、升降装置、左右行走单元、毛刷单元安装座和自转式电动毛刷单元均位于所述运输线的上方。

所述自转式电动毛刷单元可以包括安装支座、电机减速机、主皮带轮、从皮带轮和毛刷，所述毛刷有两个，刷头朝下旋转连接在所述安装支座上，所述电机减速机安装在所述安装支座上，所述主皮带轮同轴固定在所述电机减速机的输出轴上，每个所述毛刷的刷杆上各自同轴固定一个所述从皮带轮，所述主皮带轮通过一条皮带联动带动两个所述从动带轮同步转动，所述安装支座安装在所述左右行走单元上。

所述毛刷除刷头外还可以包括刷杆、轴承座、上密封座和下密封座，所述刷头和刷杆均为空心杆状结构，所述刷杆的下端与所述刷头固定连接，所述刷杆上部的上下两端通过轴承旋转连接于所述轴承座中，所述轴承座的顶面和低面分别同轴固定安装所述上密封座和下密封座，所述上密封座和下密封座与其各自所对应的所述刷杆上的一段外圆柱面间设置密封圈，所述轴承座固定在所述安装支座上，所述从皮带轮位于所述下密封座的下方，所述上密封座的顶面固定连接一除尘管的进风口法兰，使所述刷杆的上口与所述除尘管的进风口相连。

所述刷头的下部设有刷毛的区域的侧壁上优选设有若干通孔，所述刷毛优选分布于所述刷头的下部侧壁上和所述刷头的环形底面上。

所述夹钵气缸可以按照缸杆向着所述运输线伸出的方向安装，缸筒固定，气缸杆同时与左右间隔设置的两个相互平行的推杆固定连接，所述推杆的前端安装有减震垫，所述运输线上清扫工位的前后两侧且高于所述运输线的顶面还优选安装有聚乙烯轮，所述聚乙烯轮的轴线上下设置，前后两侧相对设置的所述聚乙烯轮的轮面之间的最短距离大于待清扫匣钵的前后宽度。

所述运输线的下方可以设有接料斗，所述接料斗的内壁优选设有特氟龙涂层。

所述支架上安装有顶部封闭的外罩，所述前后行走单元、升降装置、左右行走单元、自转式电动毛刷单元、毛刷单元安装座和夹钵装置均位于所述外罩之内，所述除尘管的出风口穿过所述外罩的一侧侧壁的上部伸到所述外罩之外。

所述外罩的前后两侧可以各自设有气动开合盖板，所述开合盖板的上端水平铰接于所述外罩上。

所述左右行走单元可以包括左右行走气缸、左右行走导向光轴和左右行走滑块，所述左右行走导向光轴沿左右方向延伸、一前一后成对间隔固定在所述毛刷单元安装座上，所述左右行走滑块有四个，两两安装在所述左右行走导向光轴上并与对应的所述左右行走导向光轴左右滑动配合，所述安装支座的四个安装脚与所述左右行走滑块一一对应固定连接，所述左右平移气缸左右延伸布置，其缸筒和缸杆一个与所述安装支座固定连接，另一个与所述毛刷单元安装座固定连接；所述前后行走单元包括前后行走气缸、前后行走导向光轴、前后行走滑块和前后行走平台，所述前后行走导向光轴沿前后方向延伸、一左一右成对间隔固定在所述支架上，所述前后行走滑块有四个，两两安装在所述前后行走导向光轴上并与对应的所述前后行走导向光轴前后滑动配合，所述前后行走平台的四个安装脚与所述前后行走滑块一一对应固定连接，所述前后行走气缸前后延伸布置，其缸筒和缸杆一个与所述支架固定连接，另一个与所述前后行走平台固定连接；所述升降装置采用竖向布置的升降气缸，所述升降气缸的缸筒和缸杆一个与所述前后行走平台固定连接，另一个与所述毛刷单元安装座的顶面固定连接。

所述升降装置的外部可以装有伸缩式防护罩。

本发明的有益效果是：

通过采用所述前后行走单元、升降装置和左右行走单元，毛刷可以实现空间三个方向的直线运动，从而实现在待清扫匣钵内前后左右上下自由地游走，配合所述自转式电动毛刷单元的毛刷自动旋转，可以将匣钵的整个底部、四个内侧壁以及所有内面棱边和角落清扫干净，不留死角。因此，本发明能彻底解决匣钵内部角落、底部和内壁粘着的材料无法彻底清除的问题。

通过采用本发明公开的特定结构的毛刷，可以充分利用负压，最大限度地收集粉尘。由于毛刷所在位置是导致粉尘的核心区域，毛刷处的除尘起着关键的作用。刷头底部敞口处没有刷毛的遮挡，可以使大颗粒的粉尘、更大量地通过毛刷的芯部通道得以回收，不仅能显著改善环境，还能很大程度上提高材料回收率。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中所述前后行走单元的局部放大图；

图4为图2中所述左右行走单元的局部放大图；

图5为图1中所述自转式电动毛刷单元的局部放大图；

图6为所述刷头的局部放大图。

附图标记：1.支架；2.运输线；

3.前后行走单元；3-1.前后行走气缸；3-2.前后行走导向光轴；3-3.前后行走滑块；3-4.前后行走平台；

4.升降装置；4-1.升降气缸；4-2.伸缩式防护罩；

5.左右行走单元；5-1.左右行走气缸；5-2.左右行走导向光轴；5-3.左右行走滑块；

6.自转式电动毛刷单元；6-1.安装支座；6-2.电机减速机；6-3.主皮带轮；6-4.从皮带轮；6-5.毛刷；6-51.刷头；6-52.刷杆；6-53.轴承座；6-54.上密封座；6-55.下密封座；6-56.通孔；

7.毛刷单元安装座；

8.夹钵装置；8-1.夹钵气缸；8-2.减震垫；8-3.聚乙烯轮；

9.接料斗；

10.外罩；10-1.开合盖板；10-2.盖板气缸；

11.除尘管；

12.匣钵。

具体实施方式

本发明公开了一种匣钵内部清扫机，如图1-6所示，包括支架1、运输线2、前后行走单元3、升降装置4、左右行走单元5、自转式电动毛刷单元6、毛刷单元安装座7和夹钵装置8。所述前后行走单元、升降装置和左右行走单元各自都包含固定部和活动部，固定部和活动部之间能够相对平移。固定部和活动部是相对概念，一方为固定部，另一方则为活动部。所述前后行走单元安装在所述支架的上部，所述升降装置安装在所述前后行走单元的活动部并向下延伸，在所述前后行走单元的带动下前后移动。所述毛刷单元安装座固定在所述升降装置的下部，在所述升降装置的带动下上下移动。所述左右行走单元安装在所述毛刷单元安装座上，可以随所述毛刷单元安装座上下移动，所述左右行走单元相对所述毛刷单元安装座又能左右移动。所述自转式电动毛刷单元安装在所述左右行走单元上且毛刷6-5的刷头6-51朝下，在所述左右行走单元的带动下左右移动。通过采用所述前后行走单元、升降装置和左右行走单元，毛刷可以实现空间三个方向的直线运动，从而实现在待清扫匣钵12内前后左右上下自由地游走，配合所述自转式电动毛刷单元的毛刷自动旋转，可以将匣钵的整个底部、四个内侧壁以及所有内面棱边和角落清扫干净，不留死角。

所述运输线沿左右方向安装在所述支架的中上部，用于向清扫工位传递待清扫匣钵和从清扫工位将已清扫干净的匣钵运离。所述匣钵在所述运输线上沿左右方向行进。所述夹钵装置采用成对的夹钵气缸8-1，所述成对的夹钵气缸同轴安装在所述运输线上清扫工位的前后两侧且高于所述运输线的顶面，其轴线的高度优选位于所述匣钵的高度的中间位置。以便当前后两侧的所述夹钵气缸同时动作夹住所述匣钵时，能使匣钵处于较好的受力状态，既夹持得稳固，又不会造成匣钵的变形或损坏。所述前后行走单元、升降装置、左右行走单元、毛刷单元安装座和自转式电动毛刷单元均位于所述运输线的上方。

本实施例中所述毛刷单元安装座采用带有外壳的框架式结构。所述左右行走单元和所述自转式电动毛刷单元的大部均位于所述毛刷单元安装座的外壳之内，其中毛刷工作时向下从所述外壳的下口伸出。所述外壳的下口在水平面范围内可以覆盖整个清扫工位。

所述自转式电动毛刷单元包括安装支座6-1、电机减速机6-2、主皮带轮6-3、从皮带轮6-4和毛刷6-5，所述毛刷有两个，刷头朝下旋转连接在所述安装支座上，所述电机减速机安装在所述安装支座上，输出轴向下伸出，所述主皮带轮同轴固定在所述电机减速机的输出轴上，每个所述毛刷的刷杆上各自同轴固定一个所述从皮带轮，所述主皮带轮通过一条皮带6-6联动带动两个所述从动带轮同步转动，所述安装支座作为所述自转式电动毛刷单元的安装基础件安装在所述左右行走单元上。

所述毛刷除刷头6-51外还包括刷杆6-52、轴承座6-53、上密封座6-54和下密封座6-55。所述刷头和刷杆均为空心杆状结构，所述刷杆的下端插入所述刷头的上部与所述刷头通过横向插销固定连接，所述刷杆的空腔与所述刷头的空腔相通。所述刷杆上部的上下两端通过轴承旋转连接于所述轴承座中，所述轴承座的顶面和低面分别同轴固定安装所述上密封座和下密封座，所述上密封座和下密封座与其各自所对应的所述刷杆上的一段外圆柱面间设置密封圈，以保持轴承连接处的环境的清洁。所述轴承座的上端法兰固定在所述安装支座的顶面上。所述从皮带轮位于所述下密封座的下方。所述上密封座的顶面固定连接一除尘管11的进风口法兰，使所述刷杆的上口与所述除尘管的进风口相连。通过负压，将清扫过程中吸入的粉尘抽走，以减少散落在外的粉尘，保持较为清洁的作业环境。

所述刷头的下部设有刷毛的区域的侧壁上设有若干通孔6-56，所述刷毛分布于所述刷头的下部侧壁上和所述刷头的环形底面上。设置侧壁上的所述通孔和所述刷头底部的敞口可以充分利用负压最大限度地收集粉尘。特别是底部敞口处不设置刷毛，可以方便较大颗粒的粉尘、更大量地通过毛刷的芯部通道得以回收，不仅能显著改善环境，还能很大程度上提高材料回收率。

本实施例中，所述夹钵气缸优选按照气缸杆向着所述运输线伸出的方向安装，所述夹钵气缸的缸筒相对所述支架固定，每个所述夹钵气缸的气缸杆同时与左右间隔设置的两个相互平行的推杆固定连接，夹钵气缸的气缸杆伸出时，通过两个推杆将推力分散作用在匣钵的侧面上，有利保证夹持状态的稳定，也避免应力集中。夹钵操作时，两个夹钵气缸同时动作，四个推杆夹持住所述匣钵。气缸杆的前端安装有减震垫8-2，以减轻夹钵装置在定位过程中对匣钵本体的冲击，保护匣钵的前后外侧面。所述减震垫与匣钵侧面相贴合的面优选为较缸杆的横截面大，可以呈圆形或矩形，使匣钵前后外侧面受力更均匀。

所述运输线上清扫工位的前后两侧且高于所述运输线的顶面还设有聚乙烯轮8-3，所述聚乙烯轮的轴线上下设置，所述聚乙烯轮的转轴通过一个小台架与所述夹钵装置相对固定。前后两侧相对设置的所述聚乙烯轮的轮面之间的最短距离大于待清扫匣钵的前后宽度。匣钵在所述运输线上传递时，有可能会产生小位移窜动。由于设置的所述聚乙烯轮的限位作用，匣钵不会偏离太远，当匣钵触碰到所述聚乙烯轮时，由于所述聚乙烯轮的转动特性以及材料的关系，不会对匣钵造成损失。

所述运输线的下方设有接料斗9，用于回收从所述运输线上方散落下来的电池材料。所述接料斗的内壁设有特氟龙涂层，该涂层具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂、耐高温的特点，因此耐用度好，且由于该涂层材料摩擦系数极低，粉状材料不易粘附在接料斗的内壁上，有利于材料的再收集和回收。

所述支架上安装有顶部封闭的外罩10，所述前后行走单元、升降装置、左右行走单元、自转式电动毛刷单元、毛刷单元安装座和夹钵装置均位于所述外罩之内，以减少粉尘的外溢。所述除尘管的出风口穿过所述外罩的一侧侧壁的上部伸到所述外罩之外。所述除尘管有两条，可以在穿过所述外罩后汇聚到一个出口，该出口可以设置成向下倾斜45度角。

所述外罩的前后两侧可以各自设有气动开合盖板10-1，所述开合盖板的上端水平铰接于所述外罩上。所述开合盖板可以在盖板气缸10-2的带动下上下翻转，当翻转到竖直位置时，开合盖板扣在外置上，当向外向上翻转时，开合盖板打开。

本实施例中，所述左右行走单元优选包括左右行走气缸5-1、左右行走导向光轴5-2和左右行走滑块5-3。所述左右行走导向光轴沿左右方向延伸、一前一后成对间隔固定在所述毛刷单元安装座上，所述左右行走滑块有四个，两两安装在所述左右行走导向光轴上并与对应的所述左右行走导向光轴左右滑动配合，所述安装支座的四个安装脚与所述左右行走滑块一一对应固定连接，所述左右平移气缸左右延伸布置，其缸筒朝右与所述安装支座固定连接，其缸杆朝左与所述毛刷单元安装座固定连接。在所述左右平移气缸的带动下，所述自转式电动毛刷单元随着所述安装支座相对所述毛刷单元安装座左右移动。

所述前后行走单元优选包括前后行走气缸3-1、前后行走导向光轴3-2、前后行走滑块3-3和前后行走平台3-4。所述前后行走导向光轴沿前后方向延伸、一左一右成对间隔固定在所述支架上，所述前后行走滑块有四个，两两安装在所述前后行走导向光轴上并与对应的所述前后行走导向光轴前后滑动配合，所述前后行走平台的四个安装脚与所述前后行走滑块一一对应固定连接，所述前后行走气缸前后延伸布置，其缸杆朝后与所述支架固定连接，其缸筒朝前与所述前后行走平台固定连接。在所述前后平移气缸的带动下，所述升降装置、左右行走单元、自转式电动毛刷单元和毛刷单元安装座随着所述前后行走平台相对所述支架前后移动。

所述升降装置采用竖向布置的升降气缸4-1，所述升降气缸的缸筒处于上方，与所述前后行走平台固定连接，缸杆伸出方向向下，所述缸杆的外伸端与所述毛刷单元安装座的顶面固定连接。在所述所述升降气缸的带动下，所述毛刷单元安装座、左右行走单元和自转式电动毛刷单元可相对支架上下移动。所述前后行走平台与毛刷单元安装座的顶面之间也可以竖向设置一到两根导向光轴，所述升降气缸外部通过横向设置的其他结构与所述导向光轴上下滑动连接。

所述升降装置的外部优选装有伸缩式防护罩4-2，避免粉状材料划伤气缸缸杆和导向光轴。

本发明的工作过程是：

当匣钵到达清扫工位时，首先通过夹钵装置的夹钵气缸伸出缸杆把匣钵从前后两侧抱住。所述升降气缸的缸杆下降把自转式电动毛刷单元的两个毛刷伸到匣钵内。然后，所述电机减速机得电后驱动主皮带轮旋转，由一条皮带联动两个从皮带轮同步转动来实现两个毛刷的旋转动作。左右行走气缸推动固定自转式电动毛刷单元的安装支座沿左右行走导向光轴运动，带动旋转毛刷完成匣钵内一侧壁、角落和底部的清扫；然后前后行走气缸间接推动安装支座沿前后行走导向光轴移动，带动旋转毛刷完成匣钵内一侧垂直壁、角落和底部的清扫。左右行走气缸和前后行走气缸再依次动作完成匣钵其它两个内壁、角落和底部的清扫。最后，升降气缸动作，抬升自转式电动毛刷单元，毛刷从匣钵内脱离，夹钵装置松开匣钵，完成匣钵的清扫作业。清扫机中上方的除尘管把飘浮的材料吸走收集起来，下方安装的接料斗把落下的材料收集起来。

本文所说的前后左右是为表达相关结构的相对位置关系，并非对其绝对方位的限定。