锂电池正极材料烧钵副产品自动回收工作站的制作方法

本发明涉及新能源汽车产业，具体涉及锂电池生产装备，尤其是一种锂电池正极材料烧钵机器人自动残料回收工作站。

背景技术：

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料，采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术，新结构的汽车。

目前来说新能源汽车的动力主要采用锂电池，其中锂电池的阳极材料烧结过程中，钵是循环使用的；每次烧结之前都需要对使用过的烧钵进行内外壁除尘处理；否则残留粉末会影响钵的循环使用。另外，锂电池正极材料包含活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体等物质。烧结后，各物质的主要化学成分没有发生变化，因此，粘结在钵体内外表面的粉末(副产品)仍然可以回收利用。因锂电池正极材料较为昂贵，回收再利用会有较高的经济价值。

传统除尘工艺采用旋转毛刷对钵体表面进行清扫，同时利用吸尘装置产生的负压将刷下的扬尘吸收至过滤袋。清理过程中由于毛刷半径不能适应各种衔接半径的钵体内壁，故清理后的钵体扔有死角处的灰尘残留，不仅烧钵的影响后续使用，同时也由于副产品回收不彻底造成经济损失。另外且因为负压口距离钵体表面距离较远，在吸尘过程中不可避免地造成粉尘外溢，污染作业环境。

技术实现要素：

本发明的目的是提供锂电池正极材料烧钵副产品自动回收工作站，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案如下：

锂电池正极材料烧钵副产品自动回收工作站，包括工作台，在工作台上设置有运输辊道，定位挡停装置，清扫装置；顶部开口的钵体沿着运输辊道移动到定位停挡装置，经过清扫装置完成钵体清扫除尘，所述定位挡停装置包括传感器，挡停板，挡停气缸；挡停板安装在挡停气缸伸缩杆上；所述挡停气缸位于运输辊道下方，使挡停板从相邻两辊之间伸出，传感器安装在运输辊道两侧。

所述清扫装置包括钵内清扫机构和钵外清扫机构；所述钵内清扫机构包括多轴驱动组件，执行臂，执行气缸，转轴，连杆，连块，第一刷头，第一吸尘管，执行臂的上端安装在多轴驱动组件上；执行臂的下端安装有轴承，转轴安装在轴承上；连杆的一端与转轴固定连接，连杆的另一端与执行气缸的伸缩杆连接，所述第一刷头固定在第一吸尘管壁上；第一吸尘管固定安装在连块上；所述连块固定安装在转轴上，由执行气缸带动第一刷头变向清扫钵体内部。

所述钵外清扫机构包括前面清扫组件，后面清扫组件，两侧面清扫组件，底面清扫面；所述前面清扫组件包括第二龙门架，第二气缸，第二连块，第二吸尘管，第二刷头；第二龙门架安装在运输辊道上，所述第二气缸安装在第二龙门架的横梁上，所述第二吸尘管通过第二连块与第二气缸伸缩杆连接；所述第二刷头固定在第二吸尘管壁上，第二刷头正对清扫面。

所述后面清扫组件包括第三龙门架，第三气缸，第三连块，第三吸尘管，第三刷头；第三龙门架安装在运输辊道上，所述第三气缸安装在第三龙门架的横梁上，所述第三吸尘管通过第三连块与第三气缸伸缩杆连接；所述第三刷头固定在第三吸尘管壁上，第三刷头正对清扫面。

两侧面清扫组件包括第四刷头和第四吸尘管，所述第四刷头固定在第四吸尘管壁上，第四吸尘管位于运输辊道的两侧，使第四刷头正对清扫面。

底面清扫面组件包括第五刷头，第五吸尘管和第五气缸，所述第五吸尘管通过第五连块与第五气缸伸缩杆连接，第五吸尘管从下向上从相邻两辊之间伸出；所述第五刷头固定在第五吸尘管壁上，第五刷头正对清扫面。

进一步的，还包括夹持组件，所述夹持组件包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件与第二夹持组件夹持方向相互垂直；第一夹持组件包括第二升降气缸，夹持连板，支撑块，第一夹持气缸，第一夹持块，夹持连板安装在第二升降气缸的伸缩杆上，支撑块安装在夹持连板上，支撑块从相邻两辊之间伸出；第一夹持气缸安装在夹持连板上，第一夹持块安装在第一夹持气缸伸缩杆上，第一夹持块与挡停板相对；第一夹持块从相邻两辊之间伸出。

第二夹持组件包括定柱，定夹持块，动夹持气缸，动夹持块；定柱安装在运输辊道的一侧，定夹持块安装在定柱上；动夹持气缸与定柱相对设置在运输辊道的另一侧，所述动夹持块安装在动夹持气缸伸缩杆上，所述动夹持块与定夹持块将钵体夹持。

进一步的，所述多轴驱动组件为scara机器人。

进一步的，所述第一吸尘管，第二吸尘管，第三吸尘管，第四吸尘管，第五吸尘管结构相同，包括吸尘管本体、吸尘口、出尘口，吸尘口和出尘口分别设置在吸尘管本体的两端；所述吸尘口为条形，从吸尘口到出尘口的吸尘管本体逐渐缩小。

进一步的，所述出尘口通过软管连接到中央吸尘器。

进一步的，所述第四吸尘管通过第四连块固定在第二龙门架的立柱上。

进一步的，所述传感器为对射传感器。

本发明的技术效果是：

本发明能够方便，快捷的对钵体内外进行全方位的清扫，并且还能将清扫的残粉通过通吸粉管吸走，降低粉尘污染；整个工作过程可靠，有效减少传统钵体除尘技术方案对内壁清理不彻底的问题；将钵体内，外壁除尘融合到同一工位进行，产能提高一倍；减小了负压口与钵体内外表面的距离，灰尘弥散前即被负压风吸取，有效提高环境友好度。

并且据粗略计算，与人工回收相比，每个自动回收工作站每月将多回收价值3万余元正极材料。因此，此工作站的批量使用，必将大量减少劳动力成本、显著增加经济效益、减少材料浪费。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1是本发明的立体结构示意；

图2是图1的主视结构示意图；

图3是挡停装置主视结构示意图(无传感器)；

图4是图3的左视结构示意图；

图5是第一夹持组件立体结构示意图；

图6是图5的主视结构示意图；

图7是图5的左视结构示意图；

图8是第二夹持组件中动夹持气缸与动夹持块示意图；

图9是内清扫组件结构示意图(无多轴运动臂)；

图10是图9另一角度示意图；

图11前面清洁组件立体结构示意图；

图12是后面清洁组件立体结构示意图；

图13是夹持块立体结构示意图；

图14是吸尘管与刷头配合示意图(去掉部分梳头)；

其中，上述附图包括以下附图标记：工作台10，运输辊道20，匣钵50；70导向轴，71直线轴承；定位挡停装置30，传感器301，挡停板302，挡停块3021，挡停气缸303；

清扫装置40；钵内清扫机构401，多轴驱动组件4011，执行臂4012，执行气缸4013，转轴4014，连杆4015，连块4016，第一刷头4017，第一吸尘管4018，出尘口40181，吸尘口40182；钵外清扫机构402；前面清扫组件4021，第二龙门架40211，第二气缸40212，第二连块40213，第二吸尘管40214，第二刷头40215；

后面清扫组件4022，第三龙门架40221，第三气缸40222，第三连块40223，第三吸尘管40224，第三刷头40225；

两侧面清扫组件4023，第四刷头40231，第四吸尘管40232，第四连块40233；

底面清扫面组件4024，第五刷头40241，第五吸尘管40242和第五气缸40243，第五连块40244；夹持组件60，第二升降气缸6011，夹持连板6012，支撑块6013，第一夹持气缸6014，第一夹持块6015；定柱6021，定夹持块6022，动夹持气缸6023，动夹持块6024。。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的不当限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征，步骤，操作，器件，组件和/或它们的组合。

图1—图14所示，锂电池正极材料烧钵副产品自动回收工作站，包括工作台10，在工作台上设置有运输辊道20，定位挡停装置30，清扫装置40；顶部开口的钵体50沿着运输辊道移动到定位停挡装置30，经过清扫装置40完成钵体清扫除尘，所述定位挡停装置30包括传感器301，挡停板302，挡停气缸303；挡停板302安装在挡停气缸303伸缩杆上；所述挡停气缸303位于运输辊道20下方，使挡停板302从相邻两辊之间伸出，传感器301安装在运输辊道20两侧。所述传感器为对射传感器。

所述清扫装置40包括钵内清扫机构401和钵外清扫机构402。

所述钵内清扫机构包括多轴驱动组件4011，执行臂4012，执行气缸4013，转轴4014，连杆4015，连块4016，第一刷头4017，第一吸尘管4018，执行臂4012的上端安装在多轴驱动组件4011上；执行臂4012的下端安装有轴承，转轴4014安装在轴承上；连杆4015的一端与转轴4014固定连接，连杆4015的另一端与执行气缸4013的伸缩杆连接，所述第一刷头4017固定在第一吸尘管4018壁上；第一吸尘管4018固定安装在连块4016上；所述连块4016固定安装在转轴4014上，由执行气缸4013带动第一刷头4017变向清扫钵体50内部。

所述钵外清扫机构402包括前面清扫组件4021，后面清扫组件4022，两侧面清扫组件4023，底面清扫面4024。

所述前面清扫组件4021包括第二龙门架40211，第二气缸40212，第二连块40213，第二吸尘管40214，第二刷头40215；第二龙门架40211安装在运输辊道20上，所述第二气缸40212安装在第二龙门架402121的横梁上，所述第二吸尘管40214通过第二连块40213与第二气缸40212伸缩杆连接；所述第二刷头40215固定在第二吸尘管40214壁上，第二刷头40215正对清扫面。

所述后面清扫组件4022包括第三龙门架40221，第三气缸40222，第三连块40223，第三吸尘管40224，第三刷头40225；第三龙门架40221安装在运输辊道20上，所述第三气缸40222安装在第三龙门架40221的横梁上，所述第三吸尘管40224通过第三连块40223与第三气缸40222伸缩杆连接；所述第三刷头40225固定在第三吸尘管40224壁上，第三刷头40225正对清扫面。

两侧面清扫组件4023包括第四刷头40231和第四吸尘管40232，所述第四刷头40231固定在第四吸尘管壁40232上，第四吸尘管40232位于运输辊道20的两侧，使第四刷头40231正对清扫面。

底面清扫面组件4024包括第五刷头40241，第五吸尘管40242和第五气缸40243，所述第五吸尘管40241通过第五连块40244与第五气缸40243伸缩杆连接，第五吸尘管40242从下向上从相邻两辊之间伸出；所述第五刷头40241固定在第五吸尘管40242壁上，第五刷头40241正对清扫面。所述第四吸尘管通过第四连块固定在第二龙门架的立柱上。

以上各刷头与钵表面接触端距离个吸尘管的吸口端部超过5mm，有效保证在刷头刷扫钵体表面时，吸尘管强力有效的吸尘。

工作流程如下：

如图1所示，钵体沿传输辊道20从一侧传动到达挡停装置30位置，挡停装置30默认为挡停气缸303是伸出的状态，对射传感器301检测到钵体到位后，将信号反馈给控制系统。

钵内清扫机构401和钵外清扫机构402同时协作工作，完成钵体的内外清扫除尘；

其中多轴驱动组件4011(机器人)带动由第一刷头4017和第一吸尘管4018遍历钵体内部摆动清扫装置在钵体内部平移及旋转，遍历钵体内部下表面，完成清扫和吸尘；执行气缸4013伸出，带动连杆4015和连块4016，绕转轴4014旋转0—90°中任意一个角度，从而第一刷头4017和第一吸尘管4018可以实现任意形状钵体侧壁的清扫；内部侧壁，完成内部侧壁的清扫和吸尘。

与此同时，前面清扫组件4021中的第二气缸40212，带动第二吸尘管40214和第二刷头40215共同伸出完成钵体前侧的清扫及吸尘；在这里还设置有导向轴70和直线轴承71，直线轴承固定在第二龙门架上，导向轴的一端与第二气缸40212伸缩杆固定，导向轴的另一端穿在直线轴承上。

同理，后面清扫组件4022，中的第三气缸40222，带动第三吸尘管40224和第三刷头40225共同伸出完成钵体前侧的清扫及吸尘；同样设置有导向轴和直线轴承。

接下来，挡停气缸303缩回，挡停板302下降，钵体沿运输辊道20前进，经过两侧面清扫组件4023及底面清扫装置80时，完成对钵体外部侧面和地面的清扫及吸尘。刷头的末端超过吸尘管端部。

为了保证清扫的更加稳定，还包括夹持组件60，所述夹持组件包括第一夹持组件和第二夹持组件，所述第一夹持组件与第二夹持组件夹持方向相互垂直。

第一夹持组件包括第二升降气缸6011，夹持连板6012，支撑块6013，第一夹持气缸6014，第一夹持块6015，夹持连板6012安装在第二升降气缸6011的伸缩杆上，支撑块6013安装在夹持连板6012上，支撑块6013从相邻两辊之间伸出；第一夹持气缸6014安装在夹持连板6012上，第一夹持块6015安装在第一夹持气缸6014伸缩杆上，第一夹持块6015与挡停板302相对；第一夹持块6015从相邻两辊之间伸出。

第二夹持组件包括定柱6021，定夹持块6022，动夹持气缸6023，动夹持块6024；定柱6021安装在运输辊道20的一侧，定夹持块6022安装在定柱6021上；动夹持气缸6023与定柱6021相对设置在运输辊道20的另一侧，所述动夹持块6024安装在动夹持气缸6023伸缩杆上，所述动夹持块6022与定夹持块6022将钵体夹持。

在本发明中为了保证在清洁过程中，钵体不移动，保证清洁效果，增加了夹持组件，在这里首先通过平行于运输辊道20的第一夹持组件，将钵体夹持定位，之后再经过第二夹持组件将钵体夹住，完成前后的清扫工作，具体过程是：

第二升降气缸6011伸出，推动夹持连板6012上升，支撑块6013伸出，将钵体举升到位；然后第一夹持气缸6014带动第一夹持块6015伸出，使第一夹持块6015与挡停板302(在挡停板上可以设置与挡停块)之间形成夹紧，将钵体前后位置固定。

动夹持气缸6023伸出，使动夹持块6024随之伸出，动夹持块6024与定夹持块6022将钵体左右夹持，然后开始钵体前后的清扫、同时钵体内部也进行清扫；最后释放钵体回到运输辊道上，接着进行钵体的左右和底部清扫。

进一步的，所述多轴驱动组件为scara机器人。scara机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。另一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。是非常成熟的技术，具体结构以及工作原理在此不做详细阐述。

多轴驱动组件可以采用其他形式，例如转动关节是电机，平移通过丝杠组件实现；各处的控制采用逻辑控制，具体结构为本领域技术人员常规设计在此不做详细阐述。

进一步的，所述第一吸尘管，第二吸尘管，第三吸尘管，第四吸尘管，第五吸尘管结构相同，包括吸尘管本体、吸尘口10182、出尘口40181，吸尘口和出尘口分别设置在吸尘管本体的两端；所述吸尘口为条形，从吸尘口到出尘口的吸尘管本体逐渐缩小。进一步的，所述出尘口通过软管连接到中央吸尘器。在吸尘的过程过程中，长条形的扁口，可以吸尘范围更大，吸尘效果更好。

在本发明中，所有气缸的运行都配合有导向轴和直线轴承，保证运行的稳定与到位准确。

另外本发明的控制系统采用plc控制或是其他逻辑控制系统，在此不做限定。

如图13所示，对于吸尘管的夹持采用连块4016(第二到第五结构相同)：

所述连块4016包括夹持部40162，夹持部40162的一侧设置有弹性变形口40161，另一侧设置有弹性开口40163，在弹性开口40163的两侧设置锁紧通孔40164，螺纹穿过锁紧通孔让弹性开口40161变小，使夹持部40162箍在吸尘管外表面。以保证夹持的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。