一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备的制作方法

1.本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备。


背景技术：

2.纯电新能源汽车，铝合金电池箱体应用越来越广，受电池包总成绝缘要求的影响，对于电池箱体的内部洁净度要求很高。但受限于电池箱体焊接工艺和工艺路线安排，铝合金电池箱体通常使用焊接和nc加工的方式满足箱体尺寸和安装结构的要求，焊接加工完成后的箱体内具有很多焊灰和铝屑，这些焊接焊灰和铝屑附着力强，人工清理效率慢，清理困难，增加生产成本。目前一般都是使用吊挂零件在循环线+强酸喷淋清洗的技术清理焊灰，但是强酸对生产环境不友好，而且对于局部角落位置的铝屑却不能完全清理干净。而铝合金电池箱体未清理彻底的加工铝屑在运输震动时，会有铝屑受震动脱落，到客户处时会因发现铝屑而引起客户抱怨。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其使用特定功率的高能激光对焊灰位置进行照射，在激光的高温作用下，可以将焊灰直接清理干净，而且不损伤本体。然后翻转箱体180
°
使其朝下后，通过震动电池箱体内的铝屑脱落掉出，从而达到除铝屑的目的。
4.为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：
5.一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，所述去焊灰除铝屑装备包括主体框架、xyz轴移动组件、零件固定及翻转组件和去焊灰组件；所述xyz轴移动组件、所述零件固定及翻转组件和所述去焊灰组件分别通过控制单元控制动作；
6.所述零件固定及翻转组件包括底板、变位机、支撑底板、电机与偏心轮组件；所述零件固定及翻转组件通过所述底板与所述主体框架相连，置于所述主体框架内部；两个所述变位机对称安装在所述底板上，所述支撑底板两端与两个所述变位机对称相连，所述电机与偏心轮组件安装在所述支撑底板下方中心；待清理的零件安装在所述支撑底板上；
7.所述xyz轴移动组件安装在所述主体框架上端，所述去焊灰组件包括激光镜头模块，所述激光镜头模块在所述xyz轴移动组件带动下移动至待清理位置后发射激光清理所述零件上的焊灰；所述变位机驱动所述支撑底板与所述零件一起上下180
°
翻转；所述电机与偏心轮组件产生震动使所述零件上的杂物脱落。
8.进一步地，所述去焊灰组件还包括视觉识别模块，所述视觉识别模块安装在所述零件固定及翻转组件上，用于识别所述零件上需要清理焊灰的位置。
9.进一步地，所述零件固定及翻转组件还包括夹紧气缸，两组所述夹紧气缸对称设置在所述支撑底板上；所述零件通过两组所述夹紧气缸夹紧固定在所述支撑底板上。
10.进一步地，所述零件固定及翻转组件还包括限位块，所述零件两侧分别定位安装所述限位块。
11.进一步地，所述支撑底板和所述变位机螺栓连接，所述螺栓上套接缓冲弹簧。
12.进一步地，所述xyz轴移动组件包括x轴移动组件、y轴移动组件和z轴移动组件；所述x轴移动组件两端分别活动连接在所述y轴移动组件上，并能够在所述y轴移动组件驱动下进行y轴向移动；所述z轴移动组件安装在所述x轴移动组件上，并能够在所述x轴移动组件驱动下进行x轴向移动，所述z轴移动组件能够带动所述去焊灰组件沿z轴升降。
13.进一步地，所述x轴移动组件包括x轴滑块及固定组件、x轴丝杆和x轴驱动电机；所述x轴丝杆两端与所述y轴移动组件分别相连，并能在所述y轴移动组件驱动下进行y轴向移动；所述x轴驱动电机与所述x轴丝杆相连，带动所述x轴丝杆旋转；所述x轴滑块及固定组件中的x轴滑块与所述x轴丝杆螺纹连接，并能在所述x轴驱动电机驱动下沿所述x轴丝杆做x轴向移动。
14.进一步地，所述z轴移动组件包括z轴驱动电机及丝杆组件，用于带动所述去焊灰组件升降；所述z轴驱动电机及丝杆组件与所述x轴滑块相连，并与所述x轴滑块一起做x轴向移动。
15.进一步地，所述y轴移动组件包括y轴驱动电机、y轴驱动端移动滑块及丝杆组件、y轴自由端滑块组件和y轴滑轨；两根所述y轴滑轨对称固定在所述主体框架上端；所述x轴移动组件一端通过所述y轴自由端滑块组件滑动连接在一侧的所述y轴滑轨上，另一端通过所述y轴驱动端移动滑块及丝杆组件的y轴滑块滑动连接在另一侧的所述y轴滑轨上；所述y轴驱动电机通过驱动所述y轴驱动端移动滑块及丝杆组件中的y轴丝杆旋转，带动所述y轴滑块沿所述y轴丝杆滑动。
16.进一步地，所述xyz轴移动组件还包括拖链；一个所述拖链一端与所述y轴移动组件中的y轴滑块相连，另一端固定在所述y轴移动组件的y轴滑轨端部外侧；另一个所述拖链一端与所述x轴移动组件的x轴滑块相连，另一端固定在所述x轴移动组件的x轴丝杆端部上方。
17.本发明的有益效果：
18.本发明能够在不损伤零件本体的情况下一步完成除尘除铝屑步骤，降低生产成本，提升电池箱体生产效率，降低电池箱体配送过程中因铝屑掉落而引起客户抱怨的概率，进一步提升了电池箱体品质。
19.本发明通过xyz轴移动组件按预先编辑好的坐标路径带动激光镜头模块移动，将激光头按程序送到指定的位置，再通过视觉识别模块识别此区域是否需要清理焊灰，如符合清理要求，激光镜头模块发射激光去除焊灰，解决焊灰清理问题，高效快捷；本发明通过变位机将支撑底板和电池箱体零件一起上下翻转180
°
，使支撑底板开口朝下，再利用电机与偏心轮组件带动支撑底板和电池箱体震动，使电池箱体内的铝屑脱落掉出，达到除铝屑的目的。
20.本发明还通过设置的拖链引导电缆走向，避免xyz轴移动组件进行xyz轴向移动时电缆出现缠绕打结的问题。
附图说明
21.图1为本发明铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备去焊灰模式下的立体结构示意图；
22.图2为本发明中xyz轴移动组件示意图；
23.图3为本发明中零件固定及翻转组件主视示意图及局部示意图；
24.图4为本发明中零件固定及翻转组件立体示意图；
25.图5为本发明铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备除铝屑模式下的立体示意图。
26.其中：1-主体框架、2-xyz轴移动组件、2.1-y轴驱动电机、2.2-y轴驱动端移动滑块及丝杆组件、2.3-x轴滑块及固定组件、2.4-z轴驱动电机及丝杆组件、2.5-x轴丝杆、2.6-y轴自由端滑块组件、2.7-x轴驱动电机、2.8-y轴滑轨、2.9-拖链、3-零件固定及翻转组件、3.1-底板、3.2-变位机、3.3-固定螺栓组件、3.4-缓冲弹簧、3.5-支撑框架、3.6-支撑底板、3.7-电机与偏心轮组件、3.7.1-电机、3.7.2-偏心轮组件、3.8-限位块、3.9-夹紧气缸、4-去焊灰组件、4.1-激光镜头模块、4.2-视觉识别模块、5-零件。
具体实施方式
27.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
28.本技术文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
29.本发明中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.实施例一
31.本实施例记载了一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，用于清理铝合金电池箱体及其类似物体上的焊灰、铝屑等杂物。
32.如图1所示，该装备主要由主体框架1、xyz轴移动组件2、零件固定及翻转组件3和去焊灰组件4四个部分组成。xyz轴移动组件2和零件固定及翻转组件3分别安装在主体框架1上。待清理的零件5装入零件固定及翻转组件3上，并由零件固定及翻转组件3夹紧固定。xyz轴移动组件2带动去焊灰组件4移动至零件5上待清理焊灰的位置对零件5进行焊灰清理。零件固定及翻转组件3带动零件5翻转180
°
并震动零件5，使焊灰、铝屑等杂物与零件5脱离。
33.如图1和图2所示，xyz轴移动组件2包括y轴驱动电机2.1、y轴驱动端移动滑块及丝杆组件2.2、x轴滑块及固定组件2.3、z轴驱动电机及丝杆组件2.4、x轴丝杆2.5、y轴自由端滑块组件2.6、x轴驱动电机2.7和y轴滑轨2.8。
34.两根y轴滑轨2.8对称固定在主体框架1上端，x轴丝杆2.5一端通过y轴自由端滑块组件2.6滑动连接在一侧的y轴滑轨2.8上，并可沿y轴滑轨2.8滑动，另一端通过y轴驱动端移动滑块及丝杆组件2.2的y轴滑块滑动连接在另一侧的y轴滑轨2.8上。
35.y轴驱动端移动滑块及丝杆组件2.2主要包括螺纹连接的y轴丝杆和y轴滑块，y轴丝杆安装在y轴滑轨2.8内，并与固定在y轴滑轨2.8端部的y轴驱动电机2.1相连，在y轴驱动
电机2.1驱动下y轴丝杆带动y轴滑块沿y轴滑轨2.8移动，进而带动x轴滑块及固定组件2.3、x轴丝杆2.5和x轴驱动电机2.7一起进行y轴向移动。
36.在y轴自由端x轴驱动电机2.7与x轴丝杆2.5相连，带动x轴丝杆2.5旋转，x轴滑块及固定组件2.3中的x轴滑块与x轴丝杆2.5螺纹连接，并可在x轴驱动电机2.7驱动下沿x轴丝杆2.5做x轴向移动。
37.z轴驱动电机及丝杆组件2.4通过x轴滑块及固定组件2.3的固定组件与x轴滑块相连，并与x轴滑块一起做x轴向移动。z轴驱动电机及丝杆组件2.4包括z轴电机、z轴丝杆和z轴滑块，去焊灰组件安装在z轴滑块上，z轴滑块与z轴丝杆螺纹连接，在z轴电机带动下，z轴滑块可带动去焊灰组件4沿z轴丝杆进行z轴向升降移动。
38.如图2所示，去焊灰组件4包括激光镜头模块4.1和视觉识别模块4.2。激光镜头模块4.1和视觉识别模块4.2分别安装在z轴滑块上，通过视觉识别模块4.2识别出零件5上需要清理焊灰的位置，同时引导激光镜头模块4.1精细移动到识别出来的位置，启动激光进行焊灰清理。
39.零件固定及翻转组件3设置在主体框架1内部，如图3至图5所示，包括底板3.1、变位机3.2、固定螺栓组件3.3、缓冲弹簧3.4、支撑框架3.5、支撑底板3.6、电机与偏心轮组件3.7、限位块3.8和夹紧气缸3.9。
40.底板3.1为中空的板体结构，安装在主体框架1的中部，底板3.1上设有多组阵列排布的安装孔，用于螺栓安装变位机3.2，根据工况可调节变位机3.2的安装位置。两个变位机3.2对称安装在底板3.1上。支撑底板3.6两端分别通过固定螺栓组件3.3与变位机3.2螺栓连接，且在变位机3.2与支撑底板3.6的连接位置的螺栓上套接缓冲弹簧3.4，用于减缓震动对变位机3.2的损伤。
41.电机与偏心轮组件3.7通过支撑框架3.5固定在支撑底板3.6下方中心。如图4所示，电机与偏心轮组件3.7由电机3.7.1和偏心轮组件3.7.2组成，电机3.7.1带动偏心轮组件3.7.2旋转使得支撑底板3.6发生震动，可模拟零件5配送时发生震动的频率，也可通过实验找到最佳的震动时间和频率，将零件5内的碎屑、焊灰等杂物震动脱落。
42.两组夹紧气缸3.9对称设置在支撑底板3.6上方，零件5置于两组夹紧气缸3.9之间，通过两组夹紧气缸3.9对称夹紧，每组夹紧气缸3.9可由一个或多个夹紧气缸3.9组成。优选地，夹紧气缸3.9安装位置可调节，以适应零件5的规格，另外，夹紧气缸3.9上还具有压头，通过压头可从上向下压紧零件5，可避免零件5在上下翻转后脱离支撑底板3.6的风险。
43.在两组夹紧气缸3.9之间多个限位块3.8分别螺栓安装在支撑底板3.6上，位于零件5的两侧，通过限位块3.8可从两侧定位夹紧零件5，由此，夹紧气缸3.9与限位块3.8配合实现零件5各方向上的定位夹紧。限位块3.8的安装位置可根据零件5侧部的形状、尺寸等调整至适宜位置，限位块3.8可根据不同的零件5规格、形状更换使用不同的限位块，从而增加该装备的适用范围，通过限位块3.8可避免零件5从侧面脱离支撑底板3.6，有效保证夹紧气缸3.9对零件5的可靠夹紧。
44.本实施例的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备还可通过中控机或控制器等控制单元与x轴驱动电机2.7、y轴驱动电机2.1、z轴驱动电机、电机3.7.1、激光镜头模块4.1、视觉识别模块4.2、变位机3.2、夹紧气缸3.9等分别相连，通过预设程序控制各部件动作，以节省人力，实现自动化智能生产，提高生产效率。
45.本实施例以零件5为铝合金电池箱体为例进行说明去焊灰除铝屑的过程，其步骤如下：
46.1、将铝合金电池箱体放置在零件固定及翻转组件3的支撑底板3.6上方中间，选取与待清理的铝合金电池箱体适配的限位块3.8对铝合金电池箱体进行定位，启动夹紧气缸3.9夹紧铝合金电池箱体；
47.2、xyz轴移动组件2按控制单元中编辑好的程序，启动x轴驱动电机2.7驱动x轴丝杆2.5带动x轴滑块进行x轴向位置调节，启动y轴驱动电机2.1驱动y轴丝杆带动y轴滑块进行y轴向位置调节，启动z轴驱动电机驱动z轴丝杆带动z轴滑块调节去焊灰组件的高度，从而将去焊灰组件移动到指定的位置；
48.3、控制单元启动视觉识别模块4.2识别需要清理焊灰的位置，并根据识别信息判断是否符合预设的清理要求，当视觉识别区域符合设定清理要求时，控制单元启动激光镜头模块4.1，激光镜头模块4.1发出高能激光束对需清理焊灰的位置进行焊灰清理(激光清理的原理是高能激光照射使焊灰直接分解挥发)；xyz轴移动组件2按程序设定的路径带动去焊灰组件继续移动，当再次识别到符合设定清理要求的区域时，再次启动激光镜头模块4.1清理焊灰，直至xyz轴移动组件2行走完设定的路径，激光镜头模块4.1清理完所有识别到的焊灰；
49.4、完成清理焊灰流程后，启动变位机3.2，将零件固定及翻转组件3旋转180度，带动铝合金电池箱体上下翻转，即其上表面朝下；
50.5、启动电机3.7.1，电机3.7.1带动偏心轮组件3.7.2旋转而带动铝合金电池箱体发生震动，通过控制电机3.7.1的转速模拟车辆配送铝合金电池箱体和铝合金电池箱体装车环境的震动频率，或通过实验找到最佳的震动时间和频率，铝合金电池箱体内的铝屑等杂物在震动的影响下从铝合金电池箱体里震动脱落；
51.6、完成震动清理后，零件固定及翻转组件3翻转180度，使得铝合金电池箱体的上表面朝上，松开夹紧气缸3.9，即可将铝合金电池箱体取出，完成整个清理过程。
52.实施例二
53.本实施例记载了一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其在实施例一所记载的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备基础上，xyz轴移动组件2还设置了拖链2.9。
54.在y轴驱动端所在的y轴滑轨2.8外侧和x轴丝杆2.5上方分别设置拖链2.9。在y轴滑轨2.8外侧，拖链2.9一端与y轴滑块相连，另一端固定在y轴滑轨2.8端部外侧，在x轴丝杆2.5上方，拖链2.9一端与x轴滑块相连，另一端固定在x轴丝杆2.5端部上方。
55.装备上所用的电缆或管路等可沿拖链2.9敷设，在进行x、y、z轴向移动时电缆或管路等可在拖链2.9引导下弯曲移动，避免移动过程中的缠绕打结。
56.虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述去焊灰除铝屑装备包括主体框架(1)、xyz轴移动组件(2)、零件固定及翻转组件(3)和去焊灰组件(4)；所述xyz轴移动组件(2)、所述零件固定及翻转组件(3)和所述去焊灰组件(4)分别通过控制单元控制动作；所述零件固定及翻转组件(3)包括底板(3.1)、变位机(3.2)、支撑底板(3.6)、电机与偏心轮组件(3.7)；所述零件固定及翻转组件(3)通过所述底板(3.1)与所述主体框架(1)相连，置于所述主体框架(1)内部；两个所述变位机(3.2)对称安装在所述底板(3.1)上，所述支撑底板(3.6)两端与两个所述变位机(3.2)对称相连，所述电机与偏心轮组件(3.7)安装在所述支撑底板(3.6)下方中心；待清理的零件(5)安装在所述支撑底板(3.6)上；所述xyz轴移动组件(2)安装在所述主体框架(1)上端，所述去焊灰组件(4)包括激光镜头模块(4.1)，所述激光镜头模块(4.1)在所述xyz轴移动组件(2)带动下移动至待清理位置后发射激光清理所述零件(5)上的焊灰；所述变位机(3.2)驱动所述支撑底板(3.6)与所述零件(5)一起上下180
°
翻转；所述电机与偏心轮组件(3.7)产生震动使所述零件(5)上的杂物脱落。2.根据权利要求1所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，，所述去焊灰组件(4)还包括视觉识别模块(4.2)，所述视觉识别模块(4.2)安装在所述零件固定及翻转组件(3)上，用于识别所述零件(5)上需要清理焊灰的位置。3.根据权利要求1所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述零件固定及翻转组件(3)还包括夹紧气缸(3.9)，两组所述夹紧气缸(3.9)对称设置在所述支撑底板(3.6)上；所述零件(5)通过两组所述夹紧气缸(3.9)夹紧固定在所述支撑底板(3.6)上。4.根据权利要求3所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述零件固定及翻转组件(3)还包括限位块(3.8)，所述零件(5)两侧分别定位安装所述限位块(3.8)。5.根据权利要求1所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述支撑底板(3.6)和所述变位机(3.2)螺栓连接，所述螺栓上套接缓冲弹簧(3.4)。6.根据权利要求1所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述xyz轴移动组件(2)包括x轴移动组件、y轴移动组件和z轴移动组件；所述x轴移动组件两端分别活动连接在所述y轴移动组件上，并能够在所述y轴移动组件驱动下进行y轴向移动；所述z轴移动组件安装在所述x轴移动组件上，并能够在所述x轴移动组件驱动下进行x轴向移动，所述z轴移动组件能够带动所述去焊灰组件(4)沿z轴升降。7.根据权利要求6所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述x轴移动组件包括x轴滑块及固定组件(2.3)、x轴丝杆(2.5)和x轴驱动电机(2.7)；所述x轴丝杆(2.5)两端与所述y轴移动组件分别相连，并能在所述y轴移动组件驱动下进行y轴向移动；所述x轴驱动电机(2.7)与所述x轴丝杆(2.5)相连，带动所述x轴丝杆(2.5)旋转；所述x轴滑块及固定组件(2.3)中的x轴滑块与所述x轴丝杆(2.5)螺纹连接，并能在所述x轴驱动电机(2.7)驱动下沿所述x轴丝杆(2.5)做x轴向移动。8.根据权利要求7所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述z轴移动组件包括z轴驱动电机及丝杆组件(2.4)，用于带动所述去焊灰组件(4)升降；所述z轴驱动电机及丝杆组件(2.4)与所述x轴滑块相连，并与所述x轴滑块一起做x轴向移动。9.根据权利要求6所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述y轴移
动组件包括y轴驱动电机(2.1)、y轴驱动端移动滑块及丝杆组件(2.2)、y轴自由端滑块组件(2.6)和y轴滑轨(2.8)；两根所述y轴滑轨(2.8)对称固定在所述主体框架(1)上端；所述x轴移动组件一端通过所述y轴自由端滑块组件(2.6)滑动连接在一侧的所述y轴滑轨(2.8)上，另一端通过所述y轴驱动端移动滑块及丝杆组件(2.2)的y轴滑块滑动连接在另一侧的所述y轴滑轨(2.8)上；所述y轴驱动电机(2.1)通过驱动所述y轴驱动端移动滑块及丝杆组件(2.2)中的y轴丝杆旋转，带动所述y轴滑块沿所述y轴丝杆滑动。10.根据权利要求6所述的铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，其特征在于，所述xyz轴移动组件(2)还包括拖链(2.9)；一个所述拖链(2.9)一端与所述y轴移动组件中的y轴滑块相连，另一端固定在所述y轴移动组件的y轴滑轨(2.8)端部外侧；另一个所述拖链(2.9)一端与所述x轴移动组件的x轴滑块相连，另一端固定在所述x轴移动组件的x轴丝杆(2.5)端部上方。

技术总结
本发明涉及一种铝合金电池箱体去焊灰除铝屑装备，属于机械制造领域，包括主体框架、XYZ轴移动组件、零件固定及翻转组件和去焊灰组件；零件固定及翻转组件包括底板、变位机、支撑底板、电机与偏心轮组件；两个变位机对称安装在底板上，支撑底板两端与两个变位机对称相连，电机与偏心轮组件安装在支撑底板下方中心；待清理的零件安装在支撑底板上；去焊灰组件包括激光镜头模块，激光镜头模块在XYZ轴移动组件带动下移动至待清理位置后发射激光清理零件上的焊灰；变位机驱动支撑底板与零件一起上下180


技术研发人员：王国春 龙广鹏 顾成波
受保护的技术使用者：广西艾盛创制科技有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/9