[0001] 本发明属于新能源电池技术领域， 涉及铝电池包， 尤其涉及用于电池包的伺服 三维式超声波电池包清洗系统及方法。

背景技术

[0002] 电池包也叫电池箱， 是用于承载锂电池的箱体， 这里电池包主要包括多个的铝 挤出板， 通过铣削或者锯切加工后再将各个铝挤出板拼 焊接组成整个电池包， 由于是铝挤出， 这样每个铝挤出板内本身具有腔体， 在经铣削或者锯切会产生 铝屑， 这种铝屑会残留在腔体内， 铝屑残留会有安全隐患， 尤其在拼焊接组成 后腔体内部结构复杂， 铝屑同时也会残留在电池包腔体内， 由于在电池包清洗 工艺中， 为保证有腔体及结构复杂的电池包清洁度提高 ， 同时为保证清洗过程 中品质稳定产品外观不被碰划伤， 需要通过清洗设备将铝屑清洗掉， 5见有普通 的清洗设备不仅无法全部将整个铝屑清洗掉， 并且结构简易， 但是效率低， 同 时品质难以控制， 稳定性较差复杂的产品结构品质难以保障， 同时成本也很高 发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的 现状， 而提供一种机构简单， 可 靠性高， 程序可控， 可以调节摆动方向的用于电池包的伺服三维式 超声波电池 包清洗系统及方法。

[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为 ： 用于电池包的伺服三维式超声 波电池包清洗系统， 其特征在于， 包括以下部件：

[0005] 主机架， 所述的主机架上设置有清洗主槽， 清洗主槽内容放清洗槽液；

[0006] 产品托架， 所述的产品托架位于清洗主槽内并用于放置待 清洗的铝电池包产品 [0007] 三维摆动升降伺服部件， 所述的三维摆动升降伺服部件设置在清洗槽的 侧边上 并用于拉住产品托架实现三维摆动翻转升降；

[0008] 超声波震板部件， 所述的超声波震板部件位于清洗主槽内并利用 超声波发生器 在清洗槽液内产生空化作用并对产品托架上的 电池包产品进行清洗；

[0009] 主过滤循环部件， 所述的主过滤循环部件设置在主机架上并用于 过滤清洗槽液 内质量较重的下沉杂质并循环清洗槽液；

[0010] 溢流过滤副槽部件， 所述的溢流过滤副槽部件设置在清洗主槽的一 侧， 溢流过 滤副槽部件与清洗主槽连通， 所述的溢流过滤副槽部件用于隔离和过滤清洗 槽 液表面溢流过来的漂浮杂质；

[0011] 液面喷淋部件， 所述的液面喷淋部件设置在清洗主槽内并使清 洗槽液表面漂浮 杂质溢流至溢流过滤副槽部件。

[0012] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 所述的清洗主槽 内还设置有用于增大清洗槽液表面漂浮杂质流 动性的槽内浪涌部件。

[0013] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 所述的三维摆动 升降伺服部件包括设置在清洗主槽侧边的多个 摆动升降伺服装置， 每个摆动升 降伺服装置吊住产品托架的一端实现三维摆动 翻转， 每个摆动升降伺服装置包 括有升降气缸、 升降套罩以及升降吊杆， 升降吊杆的上端固连在升降套罩， 升 降吊杆的下端吊住产品托架， 升降套罩与升降气缸连接并能够在升降气缸的 带 动下上下运动。

[0014] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 所述的主过滤循 环部件包括有超声波清洗主过滤器、 主过滤循环泵以及槽液管道， 超声波清洗 主过滤器和主过滤循环泵设置清洗主槽外侧部 ， 所述的槽液管道连接超声波清 洗主过滤器、 主过滤循环泵以及清洗主槽， 所述的主过滤循环泵用于循环经槽 液管道流通过来的清洗槽液， 所述的超声波清洗主过滤器用于过滤清洗槽液 内 质量较重的下沉杂质。

[0015] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 所述的溢流过滤 副槽部件包括有溢流副槽、 副槽隔离网以及副槽过滤器， 多个副槽隔离网排设 在溢流副槽内， 溢流副槽与副槽过滤器连通， 所述的副槽过滤器过滤清洗槽液 表面漂浮杂质， 副槽过滤器经槽液管道与主过滤循环泵连通。

[0016] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 该系统横向排列 一道杂质过滤系统、 二道杂质过滤系统、 清水清洗系统以及烘干系统， 所述的 一道杂质过滤系统用于对铝电池包产品进行过 滤一次杂质， 所述的二道杂质过 滤系统用于对铝电池包产品进行过滤二次杂质 ， 所述的清水清洗系统用于对过 滤后的铝电池包产品进行清洗， 最后送到烘干系统进行烘干， 烘干系统包括有 中转传送带以及烘箱， 烘箱具有输入口， 所述的中转传送带的输出端对准输入 口， 在所述的烘箱上端设置有多个吹风件。

[0017] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 一道杂质清洗过 滤系统、 二道杂质清洗过滤系统、 清水清洗系统以及烘干系统的上端上设置有 铝电池包产品抓取系统， 所述的铝电池包产品抓取系统包括有横向运动 杆、 横 向驱动件以及上下抓取装置， 横向驱动件驱动上下抓取装置沿横向运动杆运 动 ， 上下抓取装置在抓取铝电池包产品能够沿横向 运动杆分别运动到一道杂质清 洗过滤系统、 二道杂质清洗过滤系统、 清水清洗系统以及中转传送带上。

[0018] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗系统中， 所述的摆动升降 伺服装置吊着产品托架通过不同角度沥水翻转 使铝电池包产品腔体内残留的水 或铝屑通过翻转摆动排除到腔体外。

[0019] 本发明还提供了用于电池包的伺服三维式超声 波电池包清洗方法， 其特征在于 ， 使用上述的伺服三维式超声波电池包清洗系统 ， 包括以下步骤：

[0020] 步骤一、 上下抓取装置抓着铝电池包产品下降放到一道 杂质过滤系统上的清洗 主槽内的产品托架上， 摆动升降伺服装置带动产品托架使得铝电池包 产品浸没 在清洗槽液内， 超声波震板部件利用超声波发生器在清洗槽液 内产生空化作用 并对产品托架上的铝电池包产品进行清洗， 槽内浪涌部件增大清洗槽液表面漂 浮杂质流动性， 清洗完成后摆动升降伺服装置带动产品托架使 得铝电池包产品 通过不同角度沥水翻转， 使得铝电池包产品腔体内残留的水或铝屑通过 翻转摆 动排除到腔体外， 上下抓取装置抓取沥水后的铝电池包产品上升 ， 这时液面喷 淋部件工作并使清洗槽液表面漂浮杂质溢流至 溢流副槽， 副槽隔离网隔离清洗 槽液表面溢流过来的大颗粒铝屑及杂质， 主过滤循环泵循环经槽液管道流通过 来的清洗槽液， 超声波清洗主过滤器过滤清洗槽液内质量较重 的下沉杂质， 副 槽过滤器过滤清洗槽液表面漂浮杂质， 清洗槽液在过滤后循环为下一次使用做 准备；

[0021] 步骤二、 横向驱动件驱动上下抓取装置沿横向运动杆运 动到二道杂质过滤系统 上， 上下抓取装置抓着铝电池包产品下降放到二道 杂质过滤系统上的清洗主槽 内的产品托架上， 摆动升降伺服装置带动产品托架使得铝电池包 产品浸没在清 洗槽液内， 超声波震板部件利用超声波发生器在清洗槽液 内产生空化作用并对 产品托架上的铝电池包产品进行清洗， 槽内浪涌部件增大清洗槽液表面漂浮杂 质流动性， 清洗完成后摆动升降伺服装置带动产品托架使 得铝电池包产品通过 不同角度沥水翻转， 使得铝电池包产品腔体内残留的水或铝屑通过 翻转摆动排 除到腔体外， 上下抓取装置抓取沥水后的铝电池包产品上升 ， 这时液面喷淋部 件工作并使清洗槽液表面漂浮杂质溢流至溢流 副槽， 副槽隔离网隔离清洗槽液 表面溢流过来的大颗粒铝屑及杂质， 主过滤循环泵循环经槽液管道流通过来的 清洗槽液， 超声波清洗主过滤器过滤清洗槽液内质量较重 的下沉杂质， 副槽过 滤器过滤清洗槽液表面漂浮杂质， 清洗槽液在过滤后循环为下一次使用做准备

[0022] 步骤三、 横向驱动件驱动上下抓取装置沿横向运动杆运 动到清水清洗系统上， 上下抓取装置抓着铝电池包产品下降放到清水 清洗系统上的清洗主槽内的产品 托架上， 摆动升降伺服装置带动产品托架使得铝电池包 产品浸没在清洗槽液内 ， 超声波震板部件利用超声波发生器在清洗槽液 内产生空化作用并对产品托架 上的铝电池包产品进行清洗， 槽内浪涌部件增大清洗槽液表面漂浮杂质流动 性 ， 清洗完成后摆动升降伺服装置带动产品托架使 得铝电池包产品通过不同角度 沥水翻转， 使得铝电池包产品腔体内残留的水或铝屑通过 翻转摆动排除到腔体 夕卜， 上下抓取装置抓取沥水后的铝电池包产品上升 ， 这时液面喷淋部件工作并 使清洗槽液表面漂浮杂质溢流至溢流副槽， 副槽隔离网隔离清洗槽液表面溢流 过来的大颗粒铝屑及杂质， 主过滤循环泵循环经槽液管道流通过来的清洗 槽液 ， 超声波清洗主过滤器过滤清洗槽液内质量较重 的下沉杂质， 副槽过滤器过滤 清洗槽液表面漂浮杂质， 清洗槽液在过滤后循环为下一次使用做准备；

[0023] 步骤四、 横向驱动件驱动上下抓取装置沿横向运动杆运 动到中转传送带上， 上 下抓取装置抓着铝电池包产品下降放到中转传 送带上， 并由中转传送带送入到 烘箱进行烘干。

[0024] 在上述的用于电池包的伺服三维式超声波电池 包清洗方法中， 铝电池包产品在 浸没清洗槽液时， 摆动升降伺服装置带动产品托架先倾斜一定的 角度方向， 使 得清洗槽液首先流入到铝电池包产品空腔内， 最后摆动升降伺服装置带动产品 托架使得铝电池包产品完全浸没到清洗槽液内 ， 铝电池包产品在沥水时， 摆动 升降伺服装置同样带动产品托架先倾斜一定的 角度方向， 使得铝电池包产品空 腔内的清洗槽液完全排出后， 再将产品托架吊平等待上下抓取装置抓取。

[0025] 与现有技术相比， 本发明的优点在于可以调节摆动方向的柔性机 构， 它通过 PL C程序控制产品托架做三维式摆动， 通过不同角度沥水翻转使电池包腔体内残留 的水或铝屑及时的通过翻转摆动排除腔体在清 洗系统上做了双过滤系统来保障 铝屑及杂质的隔离去除， 具有机构简单， 可靠性高， 程序可控的特点。

发明的有益效果

对附图的简要说明

附图说明

[0026] 图 1是本用于电池包的伺服三维式超声波电池包� �洗系统的整体结构示意图；

[0027] 图 2是单道伺服三维式超声波电池包清洗系统的� �构示意图；

[0028] 图 3是用于电池包的伺服三维式超声波电池包清� �系统主视结构示意图。

发明实施例

本发明的实施方式

[0029] 以下是本发明的具体实施例并结合附图， 对本发明的技术方案作进一步的描述 ， 但本发明并不限于这些实施例。

[0030] 图中， 铝电池包产品 1 ; 主机架 2; 产品托架 3 ; 超声波震板部件 4; 主过滤循环 部件 5 ; 溢流过滤副槽部件 6; 液面喷淋部件 7 ; 三维摆动升降伺服部件 8 ; —道 杂质过滤系统 9; 二道杂质过滤系统 10; 清水清洗系统 11 ; 烘干系统 12; 中转传 送带 13 ; 烘箱 14; 吹风件 15 ; 横向运动杆 16; 横向驱动件 17 ; 上下抓取装置 18 ; 清洗主槽 19; 升降气缸 20; 升降套罩 21 ; 升降吊杆 22; 槽内浪涌部件 23 ; 超 声波清洗主过滤器 24; 主过滤循环泵 25 ; 槽液管道 26; 溢流副槽 27 ; 副槽隔离 网 28 ; 副槽过滤器 29。

[0031] 如图 1和图 3所示， 本用于电池包的伺服三维式超声波电池包清洗 系统主要是用 来清洗焊接拼合在一起的铝电池包成品的， 这里铝电池包经铣削、 锯切等工艺 加工后铝屑同时也会残留在铝电池包产品 1腔体内和铝电池包产品 1表面， 这里 本清洗系统就是将铝屑等残留杂质清洗掉， 该系统主要主机架 2、 产品托架 3、 三维摆动升降伺服部件 8、 超声波震板部件 4、 主过滤循环部件 5、 溢流过滤副槽 部件 6以及液面喷淋部件 7 , 这里该系统横向排列一道杂质过滤系统 9、 二道杂质 过滤系统 10、 清水清洗系统 11以及烘干系统 12, 一道杂质过滤系统 9用于对电池 包产品进行过滤一次杂质， 二道杂质过滤系统 10用于对电池包产品进行过滤二 次杂质， 清水清洗系统 11用于对过滤后的电池包产品进行清洗， 最后送到烘干 系统 12进行烘干， 烘干系统 12包括有中转传送带 13以及烘箱 14, 烘箱 14具有输 入口， 中转传送带 13的输出端对准输入口， 在烘箱 14上端设置有多个吹风件 15 ， 一道杂质清洗过滤系统、 二道杂质清洗过滤系统、 清水清洗系统 11以及烘干 系统 12的上端上设置有铝电池包产品抓取系统， 铝电池包产品抓取系统包括有 横向运动杆 16、 横向驱动件 17以及上下抓取装置 18 , 横向驱动件 17驱动上下抓 取装置 18沿横向运动杆 16运动， 上下抓取装置 18在抓取铝电池包产品 1能够沿横 向运动杆 16分别运动到一道杂质清洗过滤系统、 二道杂质清洗过滤系统、 清水 清洗系统 11以及中转传送带 13上。

[0032] 具体来说， 主机架 2上设置有清洗主槽 19， 清洗主槽 19内容放清洗槽液， 这里 其中一道杂质过滤系统 9和二道杂质过滤系统 10中的清洗槽液放置清洗药水， 这 样通过双过滤系统来保障铝屑及杂质的隔离去 除， 在清水清洗系统 11的清洗槽 液中放置清水， 这里清水的主要作用是将铝电池包产品 1表面的清洗药水洗掉， 产品托架 3位于清洗主槽 19内并用于放置待清洗的电池包产品。

[0033] 如图 2所示， 三维摆动升降伺服部件 8设置在清洗槽的侧边上并用于拉住产品托 架 3实现三维摆动翻转升降， 三维摆动升降伺服部件 8包括设置在清洗主槽 19侧 边的多个摆动升降伺服装置， 每个摆动升降伺服装置吊住产品托架 3的一端实现 三维摆动翻转， 每个摆动升降伺服装置包括有升降气缸 20、 升降套罩 21以及升 降吊杆 22, 升降吊杆 22的上端固连在升降套罩 21， 升降吊杆 22的下端吊住产品 托架 3 , 升降套罩 21与升降气缸 20连接并能够在升降气缸 20的带动下上下运动， 这样可以调节摆动方向的柔性机构， 它通过 PLC程序控制产品托架 3做三维式摆 动， 摆动升降伺服装置吊着产品托架 3通过不同角度沥水翻转使电池包产品腔体 内残留的水或铝屑通过翻转摆动排除到腔体外 。

[0034] 超声波震板部件 4位于清洗主槽 19内并利用超声波发生器在清洗槽液内产生空 化作用并对产品托架 3上的电池包产品进行清洗， 清洗主槽 19内还设置有用于增 大清洗槽液表面漂浮杂质流动性的槽内浪涌部 件 23。

[0035] 主过滤循环部件 5设置在主机架 2上并用于过滤清洗槽液内质量较重的下沉杂� � 并循环清洗槽液， 主过滤循环部件 5包括有超声波清洗主过滤器 24、 主过滤循环 泵 25以及槽液管道 26 , 超声波清洗主过滤器 24和主过滤循环泵 25设置清洗主槽 1 9外侧部， 槽液管道 26连接超声波清洗主过滤器 24、 主过滤循环泵 25以及清洗主 槽 19 , 主过滤循环泵 25用于循环经槽液管道 26流通过来的清洗槽液， 超声波清 洗主过滤器 24用于过滤清洗槽液内质量较重的下沉杂质， 溢流过滤副槽部件 6设 置在清洗主槽 19的一侧， 溢流过滤副槽部件 6与清洗主槽 19连通， 液面喷淋部件 7设置在清洗主槽 19内并使清洗槽液表面漂浮杂质溢流至溢流过� ��副槽部件 6， 溢流过滤副槽部件 6用于隔离和过滤清洗槽液表面溢流过来的漂� �杂质， 溢流过 滤副槽部件 6包括有溢流副槽 27、 副槽隔离网 28以及副槽过滤器 29 , 多个副槽隔 离网 28排设在溢流副槽 27内， 溢流副槽 27与副槽过滤器 29连通， 副槽过滤器 29 过滤清洗槽液表面漂浮杂质， 副槽过滤器 29经槽液管道 26与主过滤循环泵 25连 通， 这样清洗槽液可以多次循环使用， 节省了清洗成本，

[0036] 本发明还提供了用于电池包的伺服三维式超声 波电池包清洗方法， 具体步骤如 下： 步骤一、 上下抓取装置 18抓着铝电池包产品 1下降放到一道杂质过滤系统 9 上的清洗主槽 19内的产品托架 3上， 摆动升降伺服装置带动产品托架 3使得铝电 池包产品 1浸没在清洗槽液内， 超声波震板部件 4利用超声波发生器在清洗槽液 内产生空化作用并对产品托架 3上的电池包产品进行清洗， 槽内浪涌部件 23增大 清洗槽液表面漂浮杂质流动性， 清洗完成后摆动升降伺服装置带动产品托架 3使 得铝电池包产品 1通过不同角度沥水翻转， 使得电池包产品腔体内残留的水或铝 屑通过翻转摆动排除到腔体外， 上下抓取装置 18抓取沥水后的电池包产品上升 ， 这时液面喷淋部件 7工作并使清洗槽液表面漂浮杂质溢流至溢流� �槽 27 , 副槽 隔离网 28隔离清洗槽液表面溢流过来的大颗粒铝屑及� ��质， 主过滤循环泵 25循 环经槽液管道 26流通过来的清洗槽液， 超声波清洗主过滤器 24过滤清洗槽液内 质量较重的下沉杂质， 副槽过滤器 29过滤清洗槽液表面漂浮杂质， 清洗槽液在 过滤后循环为下一次使用做准备； 步骤二、 横向驱动件 17驱动上下抓取装置 18 沿横向运动杆 16运动到二道杂质过滤系统 10上， 上下抓取装置 18抓着铝电池包 产品 1下降放到二道杂质过滤系统 10上的清洗主槽 19内的产品托架 3上， 摆动升 降伺服装置带动产品托架 3使得铝电池包产品 1浸没在清洗槽液内， 超声波震板 部件 4利用超声波发生器在清洗槽液内产生空化作� �并对产品托架 3上的电池包 产品进行清洗， 槽内浪涌部件 23增大清洗槽液表面漂浮杂质流动性， 清洗完成 后摆动升降伺服装置带动产品托架 3使得铝电池包产品 1通过不同角度沥水翻转 ， 使得电池包产品腔体内残留的水或铝屑通过翻 转摆动排除到腔体外， 上下抓 取装置 18抓取沥水后的电池包产品上升， 这时液面喷淋部件 7工作并使清洗槽液 表面漂浮杂质溢流至溢流副槽 27 , 副槽隔离网 28隔离清洗槽液表面溢流过来的 大颗粒铝屑及杂质， 主过滤循环泵 25循环经槽液管道 26流通过来的清洗槽液， 超声波清洗主过滤器 24过滤清洗槽液内质量较重的下沉杂质， 副槽过滤器 29过 滤清洗槽液表面漂浮杂质， 清洗槽液在过滤后循环为下一次使用做准备； 步骤 三、 横向驱动件 17驱动上下抓取装置 18沿横向运动杆 16运动到清水清洗系统 11 上， 上下抓取装置 18抓着铝电池包产品 1下降放到清水清洗系统 11上的清洗主槽 19内的产品托架 3上， 摆动升降伺服装置带动产品托架 3使得铝电池包产品 1浸没 在清洗槽液内， 超声波震板部件 4利用超声波发生器在清洗槽液内产生空化作� � 并对产品托架 3上的电池包产品进行清洗， 槽内浪涌部件 23增大清洗槽液表面漂 浮杂质流动性， 清洗完成后摆动升降伺服装置带动产品托架 3使得铝电池包产品 1通过不同角度沥水翻转， 使得电池包产品腔体内残留的水或铝屑通过翻 转摆动 排除到腔体外， 上下抓取装置 18抓取沥水后的电池包产品上升， 这时液面喷淋 部件 7工作并使清洗槽液表面漂浮杂质溢流至溢流� �槽 27 , 副槽隔离网 28隔离清 洗槽液表面溢流过来的大颗粒铝屑及杂质， 主过滤循环泵 25循环经槽液管道 26 流通过来的清洗槽液， 超声波清洗主过滤器 24过滤清洗槽液内质量较重的下沉 杂质， 副槽过滤器 29过滤清洗槽液表面漂浮杂质， 清洗槽液在过滤后循环为下 一次使用做准备； 步骤四、 横向驱动件 17驱动上下抓取装置 18沿横向运动杆 16 运动到中转传送带 13上， 上下抓取装置 18抓着铝电池包产品 1下降放到中转传送 带 13上， 并由中转传送带 13送入到烘箱 14进行烘干。

[0037] 为了保证整个铝电池包浸没， 铝电池包产品 1在浸没清洗槽液时， 摆动升降伺 服装置带动产品托架 3先倾斜一定的角度方向， 使得清洗槽液首先流入到铝电池 包产品 1空腔内， 最后摆动升降伺服装置带动产品托架 3使得铝电池包产品 1完全 浸没到清洗槽液内， 这是由于铝电池包产品 1内部是空腔， 如果直接放置由于是 空心结构就无法将整个铝电池包产品 1浸没到清洗槽液内， 采用斜向放置使得部 门的清洗槽液先流到空腔内， 这样就会使得铝电池包产品 1重量加重， 从而实现 完全浸没，

[0038] 铝电池包产品 1在沥水时， 摆动升降伺服装置同样带动产品托架 3先倾斜一定的 角度方向， 使得铝电池包产品 1空腔内的清洗槽液完全排出后， 再将产品托架 3 吊平等待上下抓取装置 18抓取， 这里采用斜向方向是方便清洗槽液从空腔中完 全倒出， 防止残留空腔内。

[0039] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精 神作举例说明。 本发明所属技术 领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做 各种各样的修改或补充或采用类 似的方式替代， 但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。