电池清洗装置的制作方法

本发明涉及电池加工设备技术领域，特别涉及一种电池清洗装置。

背景技术

在大型电池包的加工过程中，需要将多个电池模组的极柱与母排焊接，从而使得多个电池模组实现并联或串联。电池模组的极柱在存放过程中可能被氧化或污染，从而导致其表面附着氧化物层或其他杂质。而极柱及母排的表面洁净度直接影响到焊接效果，故焊接前一般需要对电池模组的极柱进行清洗。

目前，常采用的清洗方式是人工清洗。焊接前，工人将电池模组放到特殊的清洗设备中完成清洗。接着，清洗完的电池模组被固定在进料夹具中，并随进料流水线进料至焊接工位实现焊接。然而，这种方式需要重复搬运电池模组，导致电池加工效率较低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有清洗方式导致电池加工效率较低的问题，提供一种能提升加工效率的电池清洗装置。

一种电池清洗装置，用于对进料流水线上运送的电池模组进行清洗，所述电池模组固定于电池夹具内，所述电池清洗装置包括：

机架，具有贯穿机架的进料通道，所述进料流水线可穿设于所述进料通道并沿所述进料通道移动，所述机架上设置有极柱清洗工位；

限位机构，设置于所述极柱清洗工位，所述限位机构包括阻挡所述进料流水线上的所述电池夹具的限位状态以及对所述进料流水线上的所述电池夹具进行避位的放行状态；

安装于所述机架上的活动支撑件；及

安装于所述活动支撑件上的清洗件，所述活动支撑件可带动所述清洗件移动至所述极柱清洗工位。

在其中一个实施例中，所述机架上还设置有母排上料工位及母排清洗工位，所述活动支撑件可带动所述清洗件移动至所述母排清洗工位，所述电池清洗装置还包括母排清洗机构，所述母排清洗机构包括：

安装于所述机架上的滑动载台；

可滑动地设置于所述滑动载台上的母排夹具，所述母排夹具可操作地在所述母排上料工位及所述母排清洗工位之间滑动。

在其中一个实施例中，所述母排夹具为两个，且两个所述母排夹具可交替地在所述母排上料工位及所述母排清洗工位之间滑动。

在其中一个实施例中，还包括罩设于所述机架表面的机罩，所述极柱清洗工位及所述母排清洗工位均位于所述机罩内部，所述母排上料工位位于所述机罩外侧。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述机罩内部的除尘机构，所述机罩的侧壁设置有除尘管，所述除尘管一端的开口位于所述机罩的外侧，另一端与所述除尘机构连通。

在其中一个实施例中，还包括：

上限位件，悬置于所述进料通道；

顶升机构，设置于所述进料通道内，所述顶升机构用于将位于所述极柱清洗工位的所述电池夹具顶升至与所述上限位件抵接。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述活动支撑件上的定位组件，所述定位组件用于获取位于所述极柱清洗工位上的所述电池模组极柱的位置信息，所述活动支撑件根据所述位置信息带动所述清洗件移动至所述极柱清洗工位。

在其中一个实施例中，还包括设置于所述机架上的光电开关，所述光电开关沿所述机架的边缘发出的光信号，且所述光信号被遮挡时关闭所述电池清洗装置。

在其中一个实施例中，所述机架还具有下层回收通道，所述下层回收通道与所述进料通道层叠且间隔设置。

在其中一个实施例中，清洗件为激光清洗头。

上述电池清洗装置，可将运送电池模组的进料流水线穿设于进料通道内。当固定有电池模组的电池夹具随进料流水线运送至极柱清洗工位时，限位机构切换至限位状态。此时，电池夹具被阻挡停留于极柱清洗工位，而进料流水线则继续运行。进一步的，活动支撑件带动清洗件移动至极柱清洗工位，便可对电池模组的极柱完成清洗。清洗完成后，限位机构切换至放行状态。此时，清洗完的电池模组将继续随进料流水线移动至下一道工序。由于在对电池模组进行清洗的过程中无需人工搬运电池模组，故有效地提升了加工效率。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中电池清洗装置的结构示意图；

图2为图1所示电池清洗装置内部局部示意图；

图3为图1所示电池清洗装置除去机罩后的内部结构示意图；

图4为图3所示内部结构示意图的俯视图。

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的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本发明较佳实施例中的电池清洗装置100用于对进料流水线11上运送的电池模组12进行清洗，电池模组12固定于电池夹具13内。清洗前，由人工将电池模组12固定于电池夹具13上，再将电池夹具13置于进料流水线11，由进料流水线11带动电池模组12进入后续的清洗、焊接等工序。

请一并参阅图3及图4，电池清洗装置100包括机架110、限位机构120、活动支撑件130及清洗件140。

机架110起支撑作用，可以是由管材拼接形成的框架结构。机架110具有贯穿机架110的进料通道111。具体的，进料通道111可以是预留于机架110表面的长条形的路径，也可以是开设于机架110上的条形孔道。其中，进料流水线11可穿设于进料通道111并沿进料通道111移动。因此，承载电池模组12的电池夹具13可在进料流水线11的带动下在进料通道111内移动。

此外，机架110上设置有极柱清洗工位。极柱清洗工位一般设置于进料通道111的两侧边缘。在进料流水线11的带动下，承载电池模组12的电池夹具13可移动至极柱清洗工位。

在本实施例中，机架110还具有下层回收通道113，下层回收通道113与进料通道111层叠且间隔设置。

当进料流水线11带动电池模组12完成所有工序后，需要对电池夹具13进行回收。因此，一般还具有一条与进料流水线11平行但运行方向相反的回收流水线15。因此，回收流水线15可穿设于下层回收通道113。

限位机构120设置于极柱清洗工位。其中，限位机构120的工作状态包括两个，分别是限位状态及放行状态。限位机构120处于限位状态时，可阻挡进料流水线11上的电池夹具13，从而使承载电池模组12的电池夹具13停留在极柱清洗工位。而限位机构120切换至放行状态时，则对进料流水线11上的电池夹具13进行避位，从而使承载电池模组12的电池夹具13继续随进料流水线11移动。

具体的，限位机构120可以是可伸缩地设置于机架110边缘的凸柱。凸柱伸出至进料流水线11表面则为限位状态，缩回则为放行状态。此外，限位机构120还以是设置于进料通道111内的可升降的凸块，凸块通过升降实现限位状态与放行状态之间的切换。

活动支撑件130安装于机架110上。具体的，活动支撑件130可以是由多个直线导轨组装形成的支撑机构，也可以是多轴机械手。

清洗件140安装于活动支撑件130上。因此，清洗件140可在活动支撑件130的带动下移动。进一步的，活动支撑件130可带动清洗件140移动至极柱清洗工位。因此，当承载电池模组12的电池夹具13停留在极柱清洗工位时，清洗件140便可对电池模组12的极柱实现清洗。

具体在本实施例中，清洗件140为激光清洗头。激光清洁头高效、快速，且在清洁过程中不会引入其他杂质。

上述进料流水线11可以是电池模组12进行焊接时的运输流水线。在需要对电池模组12进行清洗时，可将运送电池模组12的进料流水线11穿设于进料通道111内。因此，可使得电池清洗装置100与现有加工流程对接，无需对现有加工流程中涉及的设备进行改动。电池清洗装置100可与控制器电连接，其工作过程大致如下：

当检测到固定电池模组12的电池夹具13随进料流水线11运送至极柱清洗工位时，限位机构120切换至限位状态；电池夹具13被阻挡停留于极柱清洗工位，而进料流水线11则继续运行；活动支撑件130带动清洗件140移动至极柱清洗工位，并对电池模组12的极柱完成清洗；清洗完成后，限位机构120切换至放行状态；清洗完的电池模组12将继续随进料流水线11移动至下一道工序。

可见，清洗时无需人工干预，电池清洗装置100在现有进料流水线11的基础上完成整个清洗过程。因此，在对电池模组12进行清洗的过程中无需像现有技术中一样多次人工搬运电池模组12，故可有效地提升加工效率。

在本实施例中，电池清洗装置100还包括上限位件150及顶升机构(图未示)。上限位件150悬置于进料通道111，顶升机构设置于进料通道111内。而且，顶升机构用于将位于极柱清洗工位的电池夹具13顶升至与上限位件150抵接。

具体的，上限位件150可以是设置于进料通道111上方的板状结构，并与穿过进料通道111的进料流水线11的表面间隔预设距离。顶升机构可以是设置于进料通道111的伸缩气缸、液压杆等结构。

顶升机构可将承载电池模组12的电池夹具13提升一定高度，并与上限位件150配合将电池夹具13固定。因此，顶升机构与上限位件150配合可便于清洗件140对电池模组12的极柱进行清洗，同时还能提升清洗过程的稳定性。

在本实施例中，电池清洗装置还包括设置于活动支撑件130上的定位组件160。定位组件160用于获取位于极柱清洗工位上的电池模组12极柱的位置信息，活动支撑件130根据位置信息带动清洗件140移动至极柱清洗工位。

具体的，由于电池模组12极柱的面积较小，而且由于人工装配的误差，导致每次来到极柱清洗工位的电池模组12的极柱位置可能存在偏差。因此，在对极柱进行清洗之前，需要对极柱进行定位，否则清洗效果不佳。

进一步的，定位组件160包括视觉相机(图未示)及测距仪(图未示)。视觉相机识别电池模组12极柱的位置，而测距仪则可精确测得极柱距离清洗件140的距离。因此，视觉相机与测距仪配合，可准确获得电池模组12极柱的位置信息，从而便于清洗件140准确地对极柱表面进行清洗。

此外，还可设置视觉相机显示屏(图未标)，用于显示视觉相机拍摄的画面。为了实时监控清洗过程，还可在活动支撑件130上设置监控摄像头(图未示)，并设置于监控摄像头电连接的监控显示器(图未标)。

在进料流水线11上，电池模组12的来料是断续的，每两个电池夹具13之间间隔一定距离。因此，清洗件140对电池模组12进行清洗的动作也是不连续的，故清洗件140在两次清洗动作之间会被闲置。为了提升设备的利用率，故还可利用清洗件140对电池的母排进行清洗。

在本实施例中，机架110上还设置有母排上料工位及母排清洗工位，活动支撑件130可带动清洗件140移动至母排清洗工位。

进一步的，电池清洗装置100还包括母排清洗机构170，母排清洗机构170包括滑动载台171及母排夹具173。

滑动载台171安装于机架110上。其中，滑动载台171可设置导轨。母排夹具173可滑动地设置于滑动载台171上的。电池的母排可夹持于母排夹具173上。而且，母排夹具173可操作地在母排上料工位及母排清洗工位之间滑动。母排清洗机构170实现母排清洗的流程大致如下：

操作人员打开位于母排上料工位的母排夹具173的盖板，人工装入母排并压好盖板实现母排固定；母排夹具173沿滑动载台171滑动至母排清洗工位；活动支撑件130带动清洗件140移动至母排清洗工位，对母排完成清洁；清洁完成后，母排夹具173沿滑动载台171回到母排上料工位，人工取出清洗完成的母排并进行下一个循环。

此外，为了方便对母排清洗过程的操作，还可设置清洗控制按钮175。人工装好母排后，按下清洗控制按钮175，母排夹具173便可自动进给至母排清洗工位，并在清洗完成后回到母排上料工位。

进一步的，母排夹具173为两个，且两个母排夹具173可交替地在母排上料工位及母排清洗工位之间滑动。

具体的，当第一个母排夹具173上的母排正在进行清洗时，可对第二个母排夹具173进行上料操作；而第二个母排夹具173上料完成后，第一个母排夹具173上的母排也清洗完成。此时，可将第一个母排夹具173与第二个母排夹具173的工位对调，便可对第一个母排夹具173进行下料及上料操作，而对第二个母排夹具173上的母排进行清洗。因此，可进一步提升设备利用率。

在本实施例中，电池清洗装置100还包括罩设于机架110表面的机罩180，极柱清洗工位及母排清洗工位均位于机罩180内部，母排上料工位位于机罩180外侧。

具体的，机罩180可以为一体式的，也可是多段拼接式的，机罩180可形成相对密封的空间。由于极柱清洗工位及母排清洗工位均位于机罩180内，故清洗件140对极柱及母排进行清洗都是在机罩180内完成。因此，机罩180可避免在对极柱及母排清洗时产生的粉尘飞扬，造成环境污染。

进一步的，在本实施例中，电池清洗装置100还包括除尘机构(图未示)，除尘机构位于机罩180内。机罩180的侧壁设置有除尘管181，且除尘管181一端的开口位于机罩180的外侧，另一端与除尘机构连通。

除尘机构可以是抽气机，故除尘机构可将清洗过程中产生的粉尘经除尘管181快速排放至机罩180外部，从而避免粉尘对极柱或母排造成二次污染。

在本实施例中，电池清洗装置100还包括设置于机架110上的光电开关190，光电开关190沿机架110的边缘发出的光信号，且光信号被遮挡时关闭电池清洗装置100。

具体的，当光信号被遮挡时，则表示操作人员部分身体有可能处于机架10的范围内，故停机可有效地保证操作人员的安全。

上述电池清洗装置100，可将运送电池模组12的进料流水线11穿设于进料通道111内。当固定有电池模组12的电池夹具13随进料流水线11运送至极柱清洗工位时，限位机构120切换至限位状态。此时，电池夹具13被阻挡停留于极柱清洗工位，而进料流水线11则继续运行。进一步的，活动支撑件130带动清洗件140移动至极柱清洗工位，便可对电池模组12的极柱完成清洗。清洗完成后，限位机构120切换至放行状态。此时，清洗完的电池模组12将继续随进料流水线11移动至下一道工序。由于在对电池模组12进行清洗的过程中无需人工搬运电池模组12，故有效地提升了加工效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。