一种批量单体电池清洗机的制作方法

本实用新型涉及一种电池清洗机，特别涉及单体圆柱电池表面清洗机。

背景技术：

目前市场上的电池清洗机的结构都比较简单，其配备的装置与清洗流程的自动化程度还不够完善，清洗效率不高，机器巨大而集成程度低。而利用超声波等方法进行电池表面清洗则会对电池内部材料造成轻微损伤。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种高效清洗批量单体圆柱电池表面油污及残留碱液的电池清洗设备，该设备能耗低，占地小，效率快，能够持久作业；同时能针对单体圆柱电池表面不同程度油污和碱液残留，能灵活设定设备控制参数，保证电池表面油污及碱液清理干净，无残留。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：一种批量单体电池清洗机，包括：清洗机架、传动机构、进料机构、控制系统；其特征在于：所述清洗机架分为三层，从上至下依次为：吹干层、进出料层、循环水洗层，由控制系统控制传动机构实现电池物料在三层间的切换；所述吹干层设有排风口、热风机、移动式空气喷嘴组；所述进出料层设有升降托盘；所述循环水洗层设水槽、涡流喷嘴组、循环水泵、进水口、排水阀。开始自动清洗前，升降托盘停留在进出料层，装满单体电池的电池载盘由人工推送至升降托盘上；开始清洗时，根据控制系统程序指令，升降托盘下降至循环水洗层进行表面清洗；清洗完成后，升降托盘上升至吹干层进行表面水渍吹干；吹干完成后，升降托盘回到进出料层，等待人工取料。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述进料机构包括升降托盘、电池载盘，将电池载盘置于升降托盘通过传动机构上下层移动；所述电池载盘间隔设多个单体电池吸盘。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述电池吸盘上部设尼龙垫片、下部设强力磁铁，单体电池吸附在尼龙垫片上，尼龙垫片高度可调节。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述尼龙垫片与电池接触面设有十字沥水槽。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述电池吸盘四周设有圆孔，用于辅助清洗及吹干过程中的水和空气对流。

上述方案中，电池被强力磁铁吸附在吸盘上，位于电池和强力磁铁中间的尼龙垫片安装高度可调节，以此调节磁铁吸力，尼龙垫片与电池接触面设有十字沥水槽，最大限度保证电池底部能被清洗干净。每个吸盘能方便拆卸更换，四周设有圆孔，辅助清洗和吹干过程中水和空气对流。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述涡流喷嘴组为两组，分别设于水槽中部两侧，所述喷嘴出气口采用扇面结构；所述扇面结构喷嘴与水槽壁呈30°斜角，所述循环水泵安装在水槽底部，涡流喷嘴组与水槽内循环水泵共同工作形成层叠式涡流，实现完全快速清洗。清洗时，循环水泵带动水槽内水流转动，两侧涡流喷嘴交替吹气，在水流中形成一层层涡流，涡流与电池摩擦，快速去除电池表面油污及碱液。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述移动式空气喷嘴组为两组，呈45°夹角安装；连接平移气缸在吹干层往复同步运动；喷嘴出气口采用平行薄切面结构，压缩空气从喷嘴的薄面切口吹出风刀，在吹干层引流形成风幕，在气缸往复运动时，两组喷嘴交替吹气，利用风幕快速吹干电池表面水分。

作为上述技术方案的优选方案之一，所述控制系统为PLC自动控制系统，控制循环水洗时间，热风时间，冷风时间；设备在自动工作过程中，根据水位控制实现补水、换水，辅助完成电池自动清洗。在清洗时，可以根据现场工况灵活设置循环水洗时间，热风时间，冷风时间；另外，设备在自动工作过程中，对水位进行智能判断，根据水位情况进行智能补水、根据当前清洗记录进行智能换水。实现全自动、智能清洗。

附图说明

图1. 本实用新型批量单体电池清洗机结构示意图；

图2. 电池载盘结构示意图；

图3. 控制系统操作主界面；

图4. 控制系统操作参数设置界面；

图5. 设备自动工作流程图；

图中：

1排风口、2传动机构、3热风机、4吹干层、5进出料层、6循环水洗层、7移动式空气喷嘴组、8升降托盘、9气动门、10水槽、11涡流喷嘴组、12循环水泵、13进水口、14排水阀、15清洗机架、16上料台、17电池载盘、18 提手、19安装面板、20电池吸盘、21强力磁铁、22尼龙垫片、23单体电池。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例进一步详细描述本实用新型，但不以任何方式限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1所示：一种批量单体电池清洗机，包括：清洗机架15、传动机构2、进料机构、控制系统；其特征在于：所述清洗机架15分为三层，从上至下依次为：吹干层4、进出料层5、循环水洗层6，由控制系统控制传动机构2实现电池物料在三层间的切换；所述吹干层4设有排风口1、热风机3、移动式空气喷嘴组7；所述进出料层5设有升降托盘8；所述循环水洗层6设水槽10、涡流喷嘴组11、循环水泵12、进水口13、排水阀14。

所述清洗机架15的尺寸为800*800*1800，占地空间小，电池载盘17采用同侧进出方式，上料台16辅助进出料。所述清洗机架上安装有位置检测传感器，辅助升降托盘8完成定位；水槽10中设置水位检测开关，检测水槽内水位变化，辅助设备完成自动补水；水槽外壁安装有气动门9，自动清洗过程中，气动门关闭，进出料时，气动门打开。开始自动清洗前，升降托盘停留在进出料层，装满单体电池的电池载盘由人工推送至升降托盘上；开始清洗时，根据控制系统程序指令，升降托盘下降至循环水洗层进行表面清洗；清洗完成后，升降托盘上升至吹干层进行表面水渍吹干；吹干完成后，升降托盘回到进出料层，等待人工取料。

在吹干层4上方设计有2组热风机3，热风机下面布置有2组移动式空气喷嘴7，2组喷嘴呈45°夹角安装并连接1个平移气缸，随平移气缸同步往复运动。喷嘴出气口加工成0.05mm薄切口，压缩空气经0.05mm薄切口吹出，形成高速气流薄片风刀，经科恩达效应引流30-40倍的空气形成风幕。吹干时，2组喷嘴随气缸往复平移的同时交替吹风，迅速吹干电池表面水渍。吹干层上方热风机提前开启，对空气进行预热，当吹干进行到一定程度时，停止热风，利用空气余热加速水渍的吹干，节省能耗；

循环水洗层位于水槽10内，水槽内布置有2组涡流喷嘴组11，分布在水槽中心2侧，与水槽壁呈30°斜角往水槽中心上方吹气。循环水泵位于水槽底部，通过循环水泵工作让水槽内水流水平转动。清洗时，2侧涡流喷嘴组交替吹气，在转动的水流中添加一道道气浪，达到层叠式涡流效果，涡流与电池动态摩擦，快速去除电池表面油污及碱液。

实施例2：

如图2所示，图2为电池载盘17的具体结构，电池载盘是辅助完成清洗和吹干的重要功能模块。电池载盘设计为66个单体电池容量，11*6排列，循环水洗层和吹干层的喷嘴数量与之对应。单体电池放置在吸盘20上，吸盘上部为尼龙垫片22，尼龙垫片安装高度可调节，吸盘下部为强力磁铁21。电池不与磁铁直接接触，而是通过尼龙垫片间接被磁铁吸附，既能通过尼龙垫片调节吸附强度，又能避免电池表面被磁铁划伤。尼龙垫片与电池接触面设计有十字沥水槽口，保证清洗时，电池底部有活水流动，最大限度保证底部被清洗。吸盘周围设计有2类大小的圆孔，用于在水洗和吹干过程中辅助水和空气对流。

实施例3：

如图3所示，图3为系统操作的主界面图，界面上指示了设备当前工作状态，包括“系统未启动”，“平台上升”，“平台下降”，“循环水洗”，“吹干”，“等待进出料”，“正在补水”，“正在排水”；界面上记录了当次清洗过程已耗时间与当前清洗次数的累计值，平均一次清洗过程耗时不到180秒，清洗次数的累计指用于设备的换水判断。

实施例4：

如图4所示，图4为系统操作的参数设置界面图，参数设置界面上，可以根据产品工艺状况设定循环水洗时间，整体吹干时间，热风吹送时间，清洗次数，和载盘清洗间隔。其中清洗次数300是指当清洗电池次数达到300次时，设备会进行自动换水，载盘清洗间隔60是指当清洗电池次数达到60次时，设备会给出提示声音，让用户将电池载盘空载清洗一次，保证尼龙垫片接触面能够定期清洗。

实施例5

如图5所示，图5为系统自动清洗的工作流程，清洗流程如下：

第一步，设备就绪，人工将装满单体电池的电池载盘推入，按下“开始清洗”按钮；

第二步，设备开始工作，气动门自动关闭，循环水泵启动，涡流喷嘴组交替喷气，升降托盘下降至循环水洗层；

第三步：热风机开始预热；

第四步：水洗时间到达，升降托盘上升至吹干层，循环水泵和涡流喷嘴组停止工作；移动式喷嘴组交替喷气并随平移汽缸往返移动；

第五步：热风机停止加热；

第六步：吹干时间到达，升降托盘下降至进出料层，移动式喷嘴组停在设定位置并停止喷气，气动门打开；

第七步：人工取走电池载盘，设备进入就绪状态，等待下一次清洗。

目前市场圆柱形电池清洗设备很少，本发明所述的电池清洗设备，有以下优势：

1、设备占地面积小，为客户节约场地成本；

2、设备清洗周期快，电池在清洗机内部工作周期在180秒以内，包括送料和取料时间不超过200秒，平均一个电池耗时不到3秒，清洗效率大大加快；

3、设备能耗小，使用成本低。设备最大的功率消耗为热风机，热风机功率3KW，一个周期200S内热风机约使用50S，每小时热风机耗电约0.75KW，整机实际每小时耗电在1KW以内。以每小时清洗1200个单体电池计算，每个单体电池清洗时耗电在1W以内；

4、清洗效果好。通过层叠式涡流清洗，以及电池载盘圆孔设计，保证了清洗效果。通过移动式喷嘴组产生风幕快速吹干电池表面，保证电池外观干净整洁。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。