一种废旧电池自动化破切系统的制作方法

本实用新型涉及废旧电池回收设备技术领域，具体来说，涉及一种废旧电池自动化破切系统。

背景技术：

破切是废旧锂离子电池回收处理技术中必不可少的一个环节，锂离子电池由外壳、正极、负极、隔膜和电解液组成，其中可回收的物质主要为正极和负极材料，为了提高回收效率，需要首先去除其中的隔膜和电解液，这两种物质通常采用高温热解的方式去除，再热解的过程中，隔膜和电解液受热膨胀，提前破切不仅可以提高电池的热解效率，更可以减少爆炸的危险。现有技术中的切割装置多采用人工操作，切割过程麻烦，且效率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高效、自动化的废旧电池破切系统。

本实用新型的技术方案可以通过以下技术措施来实现：

一种废旧电池自动化破切系统，具有如下结构：

自动称重储料装置；

至少一组废旧电池破切装置；

破切电池传输装置，连接各个废旧电池破切装置的排料口，用于收集和传输各个废旧电池破切装置所破切的废旧电池；

上料机器人，所述上料机器人在所述自动称重储料装置与废旧电池破切装置之间运动，接收自动称重储料装置内的物料，并将所述物料送到相应的破切装置内。

优选地，所述上料机器人包括运行轨道以及机械手臂，所述运行轨道上设置有与每个所述废旧电池破切装置相对应的上料工位，以及与所述自动称重储料装置相对应的接料工位；所述机械手臂前端设置有翻转料斗，所述翻转料斗用于接收自动称重储料装置内的物料，并将所述物料送到各上料工位所对应的废旧电池破切装置。优选地，所述机械手臂固定于底座上，所述底座连接有线性驱动装置，所述线性驱动装置驱动所述底座在所述接料工位与上料工位之间运动。优选地，所述废旧电池破切装置沿直线并列设置，所述上料机器人的运行轨道平行于所述废旧电池破切装置所在直线。

优选地，所述自动称重储料装置设置于所述上料机器人运行轨道的一端，且距离所述运行轨道接料工位的最大距离小于所述机械手臂的最大伸展长度。

优选地，所述破切装置包括传输机构和切割机构，所述切割机构包括至少一对刀口相对的切割刀，所述切割刀的位置使得各个电池在其传输路线上均经过所述切割刀之间，所述切割刀之间的距离使得电池经过所述切割刀时，被所述切割刀剖开外壳。

优选地，所述废旧电池自动化破切系统还具有：

上料机器人位移系统控制装置，所述上料机器人位移系统控制装置与所述机械手臂和线性驱动装置通信连接。

优选地，所述废旧电池破切装置设置有第二重力感应器，所述第二重力感应器与所述上料机器人位移系统控制装置通信连接。

优选地，所述自动称重储料装置的出料口设置有物料拦截机构，所述自动称重储料装置的底部设置有红外感应器，所述物料拦截机构连接有拦截驱动装置，所述红外感应器与所述拦截驱动装置均与所述上料机器人位移系统控制装置通信连接。

优选地，所述物料拦截机构包括一设置于所述自动称重储料装置出料口的旋转轴，和连接所述旋转轴两侧的扇叶，所述扇叶对应所述自动称重储料装置出料口的形状，所述拦截驱动装置通过驱动所述旋转轴旋转的方式，实现物料拦截或下料。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过将上料装置、破切装置进行合理的布局，不仅可以实现较大的破切量和较高的破切效率，而且可根据实际情况调整破切装置的数量，适应不同的生产要求；上料机器人实现上料、破切与破切物料传输程序的自动化，减少人工作业。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型废旧电池自动化破切系统的结构示意图一；

图2是本实用新型废旧电池自动化破切系统的结构示意图二；

图3是本实用新型废旧电池自动化破切系统的自动化控制流程图；

图4是本实用新型废旧电池自动化破切系统称量料斗的结构示意图。

图中的附图标注为：

1，废旧电池破切装置；2，破切电池传输装置；3，自动称重储料装置；4，上料机器人位移系统控制装置；5，运行轨道；6，机械手臂；7，底座；8，伸缩套；9，切割机构；10，第二重力感应器；11，线性驱动装置；12，红外感应器；13，拦截驱动装置；14，称量料斗；15，旋转轴；16，扇叶；17.关节伺服电机。

具体实施方式

为使本实用新型更加容易理解，下面将进一步阐述本实用新型的具体实施例。

本实用新型涉及一种废旧电池自动化破切系统，包括自动称重储料装置3、至少一组废旧电池破切装置1、上料机器人、破切电池传输装置2以及上料机器人位移系统控制装置4。

所述自动称重储料装置3包括皮带式上料机、称量料斗14和自动称重上料控制器，所述称量料斗14位于所述皮带式上料机出料口的下方，所述称量料斗14底部设置有第一重力传感器，所述皮带式上料机连接有上料皮带驱动装置，所述上料皮带驱动装置和第一重力传感器均与所述自动称重上料控制器通信连接。当所述第一重力传感器感应到重力上限，即向所述自动称重上料控制器发出信号，所述自动称重上料控制器向所述上料皮带驱动装置发出指令信号使之停止上料。

所述废旧电池破切装置1包括传输机构和切割机构9，所述传输机构连接有进料口，传输机构采用振动上料盘，物料自进料口进入后直接落入振动上料盘底部，振动上料盘可以对其中的电池物料进行排列，并为电池提供前进的动力。所述切割机构9包括位于振动上料盘出口处的两个限位挡板，限位挡板位于电池的两侧，距离略大于电池宽度的挡板，使得电池在通过限位装置时能够保持直线前进。所述切割刀固定于所述限位挡板的内侧，刀口朝向电池。电池在前进过程中，其左右受到限位挡板的限位作用，后方受到振动上料盘提供的前进动力，从而沿直线通过限位挡板，同时由切割刀划开外壳。经过破切的电池进一步向前运动，自破切装置的排料口排出进入破切电池传输装置2。

上料机器人包括三关节机械手臂6和运行轨道5，机械手臂6前端设置有翻转料斗，所述运行轨道5上设置有与六个废旧电池破切装置1相对应的上料工位，以及与所述自动称重储料装置3相对应的接料工位；所述机械手臂6固定于底座7上，所述底座7连接有线性驱动装置11，所述线性驱动装置11可采用丝杠螺母机构、齿轮齿条驱动机构或同步带结构，所述线性驱动装置11驱动所述底座7在所述接料工位与上料工位之间运动。所述机械手臂6的各个关节均由一个关节伺服电机17驱动。

本实施例中采用了六组废旧电池破切装置1，所述六组废旧电池破切装置1呈一字形并列排开，进料口和排料口均位于直线上，破切电池传输装置2和上料机器人的运行轨道5均与废旧电池破切装置1组所在的直线平行，并且前者更靠近废旧电池破切装置1。

自动称重储料装置3位于上料机器人运行轨道5的一端，当所述底座7位于接料工位，且所述机械手臂6前端翻转料斗位于称量料斗14下方时，机械手臂6与运行轨道5平行，当底座7位于上料工位且机械手臂6前端的翻转料斗位于废旧电池破切装置1进料口上端时，机械手臂6与运行轨道5垂直。如图1-2所示。

所述上料机器人位移系统控制装置4采用PLC控制器，所述上料机器人位移系统控制装置4独立设置于自动称重储料装置3的旁侧，通过网线与各个传感器和执行机构相连，用于本实施例自动破切系统的自动化流程控制，如图3所示。

针对本实施例中采用的六组废旧电池破切装置1，所述运行轨道5设置有六个与各个废旧电池破切装置1相对应的上料工位以及一个与自动称重储料装置3相对应的接料工位，接料工位位于运行轨道5的侧边。各废旧电池破切装置1均连接有第二重力感应器10，用于感应破切装置内部的电池物料的总重量。当某一第二重力感应器10感应到破切装置内的电池物料到达下限时，向上料机器人位移系统控制装置4发出重力下限的信号，上料机器人位移系统控制装置4根据程序设置发出系列程序指令，在程序指令的作用下，线性驱动装置11首先驱动底座7到达接料工位，然后关节伺服电机17驱动机械手臂6将前端的翻转料斗置于称量料斗14下方完成接料，线性驱动装置11再次驱动底座7到达与发出信号的第二重力感应器10相应的上料工位，机械手臂6运动将前端翻转料斗中的物料倒入废旧电池破切装置1的进料口。

所述称量料斗14的出料口设置有物料拦截机构，所述称量料斗14的底部设置有红外感应器12，所述物料拦截机构连接拦截驱动装置13，所述红外感应器12、拦截驱动装置13均与所述上料机器人位移系统控制装置4通信连接。当红外感应器12感应到机械手臂6到达称量料斗14下方，向上料机器人位移系统控制装置4发出信号，上料机器人位移系统控制装置4向拦截驱动装置13发出程序指令，驱动物料拦截机构放行物料，物料进入机械手臂6前端的翻转料斗。

如图4所示，物料拦截机构包括一沿所述称量料斗14出料口直径设置的旋转轴15，和设置于所述旋转轴15两侧的扇叶16，所述扇叶16对应于所述出料口的形状，当物料拦截机构位于拦截档位时，扇叶16位于平行位置，两个扇叶16将出料口完全阻挡，物料不能下落，当物料拦截机构位于下料档位时，扇叶16位于垂直位置，物料沿旋转轴15和出料口侧壁之间的开口落下。所述拦截驱动装置13通过驱动所述旋转轴15旋转的方式，实现物料拦截或下料。

破切电池传输装置2为传送带式结构，各个废旧电池破切装置1通过排料口将已破切的电池排放到传送带上，为防止电池落入传送带以外，可在传送带位于排料口附近的位置设置物料挡板。传送带可连接下一工序，如热解破碎等。

机械手臂6固定连接于底座7之上，底座7与运行轨道5的两侧之间均连接有鱼竿式的伸缩套8，底座7与伸缩套8的底部开口，且均与运行轨道5滑动连接，伸缩套8可有效减少高粉尘环境下运行轨道5的受损情况。

综上所述，本实用新型通过将上料装置、破切装置进行合理的布局，不仅可以实现较大的破切量和较高的破切效率，而且可根据实际情况调整破切装置的数量，适应不同的生产要求；通过上料机器人实现上料、破切与破切物料传输程序的自动化，减少人工作业。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。