蓄电池破拆装置及蓄电池破拆方法与流程

本申请涉及蓄电池回收领域，具体而言，涉及一种蓄电池破拆装置及蓄电池破拆方法。

背景技术：

现有的对废旧铅酸蓄电池的破拆和分类回收主要采用的技术有意大利的cx破碎分选系统、美国的m.a破碎分选系统、俄罗斯的重介质分选技术，这些技术破拆装置都由相似的结构组成，都是依靠锤式破碎机把整个蓄电池进行破碎处理，破碎出较碎的物料然后进行后续处理，虽将蓄电池先进行破拆再分离但其工序较复杂，为蓄电池的回收再利用增加了困难，同时蓄电池的破碎过程中需要消耗大量的能源，增加了成本。

有鉴于此，特此提出本申请。

技术实现要素：

本申请提供一种蓄电池破拆装置及蓄电池破拆方法，以改善上述技术问题。

根据本申请第一方面实施例的蓄电池破拆装置，其包括夹持组件、锯切组件以及推动组件。

夹持组件具有用于夹持蓄电池的壳体并使蓄电池的上盖与壳底暴露的夹具。

锯切组件与夹持组件相对设置，包括平移机构和连接于平移机构的旋转切割锯，平移机构用于带动旋转切割锯平移，以对暴露的上盖以及壳底进行切割。

推动组件具有与蓄电池的极板配合的推板，用于推动极板从切割后的壳体中分离出来。

根据本申请实施例的蓄电池破拆装置，通过夹持组件、锯切组件以及推动组件的配合，能够对废旧蓄电池，尤其是废旧的铅酸蓄电池进行分类破拆，同时将废旧铅酸蓄电池的破拆分为将蓄电池装在夹具，旋转切割锯对上盖和壳底的破拆，推板推动极板，以使极板和壳体分离工序，最后壳体被夹具释放等步骤组成，有效简化破拆工序，并且破拆后上盖、壳底、极板、壳体的分离与现有技术相比也较简单，适于多种型号的蓄电池，提高该蓄电池破拆装置的应用范围。

另外，根据本申请实施例的蓄电池破拆装置还具有如下附加的技术特征：

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，夹具包括：固定座、滑块、相对设置并伸出固定座的两个夹板、与夹板一一对应的连杆机构，以及与固定座连接的第一驱动机构。

其中，连杆机构包括第一连杆以及第二连杆，第一连杆的两端分别与对应的夹板、滑块铰接，第二连杆的一端与固定座铰接，另一端铰接于第一连杆的两端之间。

第一驱动机构与滑块传动连接，用于驱动滑块朝向锯切组件往复平移，以带动两个夹板相对靠近或远离。

上述设置方式，结构简单，通过滑块朝向锯切组件往复平移，带动连杆机构移动，进而连杆机构带动两个夹板相对靠近或远离，以夹持或释放壳体，同时可以根据蓄电池的型号大小，调整两个夹板之间的相对距离，以夹持不同型号的蓄电池，对其进行破拆。

可选地，固定座设有朝向锯切组件延伸的第一滑台，滑块滑动设置于第一滑台。

通过第一滑台的设置，保证滑块运行的稳定性，进而保证夹持效果的稳定性以及对夹具进行定位。

可选地，夹持组件包括第二驱动机构，第二驱动机构与固定座经转轴传动连接，第一驱动机构用于驱动固定座沿转轴的轴线旋转。

采用上述设置方式，可以调整上盖与壳底的朝向，同时切割后，使推板推动极板从切割后的壳体中分离出来，旋转一定的角度，例如使壳体被切割的两端开口处位于垂向，微微打开夹具，使壳体在重力的作用下掉落，同时便于沿垂向安装下一个待破拆的蓄电池。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，夹持组件还包括光电开关，光电开关的接收端以及发射端分别安装于两个夹板相对的一侧，光电开关用于检测夹具是否夹持壳体。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，平移机构包括第一平移机构以及第二平移机构。

第一平移机构包括第一底座、沿第一预设方向设置的第一丝杆、与第一丝杆配合的第一丝杆螺母、以及用于驱动第一丝杆转动的第三驱动机构。

第二平移机构包括与第一丝杆螺母连接的第二底座、沿第二预设方向设置的第二丝杆、与第二丝杆配合的第二丝杆螺母、以及用于驱动第二丝杆转动的第四驱动机构，第一预设方向与第二预设方向互相垂直且位于同一水平面，第二丝杆螺母设有用于安装旋转切割锯的固定块。

通过上述设置方式，实现旋转切割锯沿第一预设方向以及第二预设方向的平移，有效切割上盖与壳底。

可选地，第二丝杆螺母连接有朝向夹具的悬臂，旋转切割锯可转动地安装于悬臂，以使第二丝杆螺母沿第二预设方向运动时旋转切割锯能够伸出第二底座。

通过悬臂的设置，避免切割后的上盖与壳底掉落至第一安装座以及第二安装座内，不便于收集。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，蓄电池破拆装置还包括控制器，控制器与夹具连接并用于控制夹具选择性夹持壳体，控制器与平移机构连接并用于控制平移机构选择性移动，控制器与旋转切割锯连接并用于控制旋转切割锯选择性旋转，控制器与推动组件连接并用于控制推板选择性推动极板从切割后的壳体中分离出来。

通过控制器的设置，实现蓄电池破拆装置的全自动操作。

结合第一方面，本申请示出的一些实施例中，推动组件包括朝向夹具延伸的第二滑台、滑动设置于第二滑台的安装板以及第五驱动机构，推板经推杆固定于安装板，第二滑台与安装板传动连接，用于推动推板朝向夹具运动。

通过上述设置，保证推板运行的稳定性，当推动组件与夹具的位置相对确定后，可保证推板与极板配合的精准度。

根据本申请第二方面实施例的利用本申请第一方面实施例提供的蓄电池破拆装置的蓄电池破拆方法，其包括：

通过夹具夹持蓄电池的壳体并使蓄电池的上盖与壳底暴露，且使暴露的上盖与壳底位于旋转切割锯的切割路径上；

通过平移机构带动旋转切割锯平移，以对暴露的上盖以及壳底进行切割；

通过推板推动极板从切割后的壳体中分离出来后，夹具释放壳体。

根据本申请实施例的蓄电池破拆方法，有效简化破拆工序，并且破拆后上盖、壳底、极板、壳体的分离与现有技术相比也较简单，适于多种型号的蓄电池，提高该蓄电池破拆装置的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为蓄电池破拆装置的第一视角的结构示意图；

图2为蓄电池破拆装置的第二视角的结构示意图；

图3为夹具的结构示意图；

图4为第一滑台的结构示意图；

图5为夹持组件的结构示意图；

图6为锯切组件的第一视角的结构示意图；

图7为锯切组件的第二视角的结构示意图；

图8为推动组件的结构示意图。

图标：10-蓄电池破拆装置；100-夹持组件；110-夹具；111-固定座；112-滑块；113-夹板；1151-第一连杆；1153-第二连杆；1155-第三连杆；116-限位凸起；117-第一滑台；118-防滑纹；119-限位板；120-第一驱动机构；140-压力传感器；150-第一支架；160-第二驱动机构；171-第一转轴段；173-第二转轴段；200-锯切组件；210-第一平移机构；211-第一底座；213-第一丝杆；217-第三驱动机构；218-第一滑轨；220-第二平移机构；221-第二底座；223-第二丝杆；227-第四驱动机构；228-第二滑轨；230-固定块；231-悬臂；240-旋转切割锯；250-第六驱动机构；300-推动组件；310-推板；320-第二支架；330-第二滑台；340-安装板；350-推杆；360-第五驱动机构。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

蓄电池可以为多种，本申请提供的蓄电池破拆装置尤其适用于铅酸蓄电池，因此，本申请提供的实施例中，蓄电池是指铅酸蓄电池。

同时申请人发现，由于铅酸蓄电池具有多个，例如六个蓄电池腔，铅酸蓄电池两侧的极板紧贴箱壁，不易切割，切割完成后，蓄电池腔内的极板也无法推出。故本申请中采用上下面破拆的方法，切割上盖，以及与上盖对应的壳底，以便于推出蓄电池腔内的极板，实现壳体和内部极板的分离。需要说明的是，本申请中的上盖不仅仅是指壳体的上盖，还包括相邻的两个蓄电池腔内极板的上端连接处，以便于推出极板。

需注意的是，本申请针对的破拆对象是指放酸处理后不含有电解液的蓄电池。

实施例1

请参阅图1以及图2，一种蓄电池破拆装置10，主要包括夹持组件100、锯切组件200以及推动组件300。

其中，夹持组件100具有用于夹持蓄电池的壳体并使蓄电池的上盖与壳底暴露的夹具110。锯切组件200与夹持组件100相对设置，包括平移机构和连接于平移机构的旋转切割锯240，平移机构用于带动旋转切割锯240平移，以对暴露的上盖以及壳底进行切割。推动组件300具有与蓄电池的极板配合的推板310，用于推动极板从切割后的壳体中分离出来。

根据本申请实施例的蓄电池破拆装置10，通过夹持组件100、锯切组件200以及推动组件300的配合，能够对废旧蓄电池，尤其是废旧的铅酸蓄电池进行分类破拆，同时将废旧铅酸蓄电池的破拆分为将蓄电池装在夹具110，旋转切割锯240对上盖和壳底的破拆，推板310推动极板，以使极板和壳体分离工序，最后壳体被夹具110释放等步骤组成，有效简化破拆工序，并且破拆后上盖、壳底、极板、壳体的分离与现有技术相比也较简单，适于多种型号的蓄电池，提高该蓄电池破拆装置10的应用范围。

具体地，请参阅图3、图4，夹具110包括：截面呈l型的固定座111、滑块112、相对设置并伸出固定座111的两个夹板113、与夹板113一一对应的连杆机构，以及与固定座111连接的第一驱动机构120。

连杆机构主要包括第一连杆1151以及第二连杆1153，第一连杆1151的两端分别与其对应的夹板113、滑块112铰接，第二连杆1153的一端与固定座111铰接，另一端铰接于第一连杆1151的两端之间。

其中，第一连杆1151的数量为至少一个，例如一个、两个或三个等，其中，当第一连杆1151的数量为两个及以上时，例如第一连杆1151的数量为两个，两个第一连杆1151沿朝向锯切组件200的方向间隔布置，此时，仅需要两个第一连杆1151中与锯切组件200最远的一个第一连杆1151与第二连杆1153铰接即可。

可选地，固定座111设有两个限位凸起116，两个限位凸起116间隔设置形成运动间隙，两个第二连杆1153分别位于运动间隙的两侧，且限位凸起116位于两个第二连杆1153之间，用于限定每个第二连杆1153运动的范围。

第一驱动机构120与滑块112传动连接，第一驱动机构120用于驱动滑块112朝向锯切组件200往复平移，以带动两个夹板113相对靠近或远离。

其中，第一驱动机构120例如为液压装置，第一驱动机构120的伸缩杆滑动穿设于固定座111后穿过并伸出固定座111与滑块112连接，具体例如通过连接扣与滑块112连接，用于驱动滑块112沿朝向锯切组件200往复运动。其中，连接扣与滑块112采用卡接、螺钉连接等可拆卸连接方式连接，便于拆卸以及安装。

需注意的是，第一驱动机构120的伸缩杆滑动伸出固定座111后应位于运动间隙内，以防止限位凸起116影响其运动。

综上，采用上述设置方式获得的夹具110结构简单，同时可以根据蓄电池的型号大小，调整两个夹板113之间的相对距离，以夹持不同型号的蓄电池，对其进行破拆。

其中，两个夹板113相对的一侧作为用于夹持壳体的夹持表面，由于壳体的形状多为类长方体，因此，本实施例中，两个夹持表面平行设置。

为了保证滑块112运行的稳定性，以及为了保证运行过程中两个夹持表面始终保持平行，进而保证夹持效果的稳定性以及便于对夹具110进行定位，固定座111设有朝向锯切组件200延伸的第一滑台117，滑块112滑动设置于第一滑台117。其中，可选地，两个夹具110沿第一滑台117对称分布。

可选地，夹持表面具有防滑纹118，其中防滑纹118可以由多个设置于夹持表面的防滑凸起构成，也可以为设置于夹持表面的凹槽构成，还可以由上述防滑凸起与凹槽共同构成，本领域技术人员可根据实际的需求进行设定；其中为了防止损坏壳体，防滑凸起可为弹性凸起。

可选地，每个夹持表面设有限位板119，限位板119位于夹持表面远离锯切组件200的一侧，限位板119朝向另一夹板113延伸并垂直于夹持表面，以在夹持过程中，被夹持的蓄电池背离锯切组件200的一端抵靠于限位板119，限位板119用于对被夹持的蓄电池背离锯切组件200的一端止动以及限位。

为了保证结构的紧凑性，本实施例中，每个夹板113为平板，其与限位板119连接呈l型；此时，为了保证夹板113伸出固定座111，每个连杆机构均包括第三连杆1155，第三连杆1155朝向锯切组件200延伸且与夹板113连接，且第一连杆1151远离第二连杆1153的一端与第三连杆1155铰接，两个连杆机构中对应的两个第三连杆1155平行设置，也即是，通过两个第三连杆1155的平行设置，保证两个夹板113始终保持平行。

为了使蓄电池破拆装置10更智能化，可选地，夹持组件100还包括光电开关(图未示)以及压力传感器140，其中，光电开关的接收端以及发射端分别安装于两个夹板113相对的一侧，光电开关用于检测夹具110是否夹持壳体，压力传感器140设置于限位板119用于抵靠蓄电池的一侧，压力传感器140用于获得夹持过程中蓄电池对于限位板119的压力，用于判断蓄电池是否抵靠于限位板119，到达目标位置。

除上述各部件以外，请参阅图5，夹持组件100还包括第一支架150、第二驱动机构160以及转轴。

其中，第一支架150用于支撑夹持组件100，第二驱动机构160(例如为减速电机)设置于第一支架150，转轴可转动地穿设于第一支架150，第二驱动机构160与固定座111经转轴传动连接，第二驱动机构160用于驱动固定座111沿转轴的轴线旋转，具体例如固定座111与转轴连接，转轴与第二驱动机构160带传动。采用上述设置方式能够调整上盖与壳底的朝向，同时切割后，使推板310推动极板从切割后的壳体中分离出来，旋转一定的角度，例如使壳体被切割的两端开口处位于垂向，微微打开夹具110，使壳体在重力的作用下掉落，同时便于沿垂向安装下一个待破拆的蓄电池。

具体地，转轴包括法兰连接的第一转轴段171以及第二转轴段173，其中第一转轴段171可转动地穿设于第一支架150并且与夹具110连接，第二转轴段173与第二驱动机构160带传动，便于转轴的安装拆卸，此时，第一驱动机构120设置于第一转轴段171，并且位于第一转轴段171伸出第一支架150并朝向固定座111的部分。

请参阅1、图6以及图7，平移机构主要包括第一平移机构210以及第二平移机构220。

具体地，第一平移机构210包括第一底座211、沿第一预设方向设置的第一丝杆213、与第一丝杆213配合的第一丝杆螺母(图未示)、以及用于驱动第一丝杆213转动的第三驱动机构217。

第二平移机构220包括与第一丝杆螺母连接的第二底座221、沿第二预设方向设置的第二丝杆223、与第二丝杆223配合的第二丝杆螺母(图未示)、以及用于驱动第二丝杆223转动的第四驱动机构227，第一预设方向与第二预设方向互相垂直且位于同一水平面，第二丝杆螺母设有用于安装旋转切割锯240的固定块230。通过上述设置方式，实现旋转切割锯240沿第一预设方向以及第二预设方向的平移，有效切割上盖与壳底。其中，转轴的轴线也位于第二预设方向。

可选地，第三驱动机构217设置于第一底座211的外侧，第四驱动机构227设置于第二底座221的外侧，同时，第三驱动机构217以第四驱动机构227均为伺服电机，与各自对应的第二丝杆223或第一丝杆213可以通过带传动或轴传动等传动方式连接。

为了保证运行的稳定性，可选地，第一底座211具有沿第一预设方向设置的第一滑轨218，第二底座221可滑动地设置于第一滑轨218；可选地，第一滑轨218的数量例如为两个，分别位于第一丝杆213的两侧。

进一步可选地，第二底座221具有沿第二预设方向设置的第二滑轨228，固定块230可滑动地设置于第二滑轨228；其中，第二滑轨228的数量例如为两个，分别位于第二丝杆223的两侧。

可选地，安装块远离第二丝杆螺母的一侧连接朝向夹具110的悬臂231，旋转切割锯240可转动地安装于悬臂231，以使第二丝杆螺母沿第二预设方向运动时旋转切割锯240能够伸出第二底座221，本实施例中，旋转切割锯240转动轴可转动地安装于悬臂231，其中，转动轴的轴线位于第一预设方向。

锯切组件200还包括第六驱动机，其中，第六驱动机为伺服电机，第六驱动机固定于安装块，第六驱动机与旋转切割锯240带传动，用于驱动旋转切割锯240旋转。

请参阅图1以及图8，推动组件300主要包括第二支架320、第二滑台330、安装板340以及第五驱动机构360。

其中，第二滑台330设置在第二支架320并朝向夹具110延伸，也即是第二滑台330位于第二预设方向。安装板340滑动设置于第二滑台330，安装板340设有推杆350，推杆350背离安装板340的一侧连接有推板310，也即是推板310经推杆350固定于安装板340。第五驱动机构360为液压装置，其设置在第二支架320，用于与安装板340传动连接，以推动推板310朝向夹具110运动。通过上述设置，保证推板310运行的稳定性，当推动组件300与夹具110的位置相对确定后，可保证推板310与极板配合的精准度。

其中，推板310的数量与推杆350的数量一一对应且推板310的数量为多个，多个推板310沿第一预设方向间隔设置，此时，安装板340的设置，可保证多个推板310运动的同步性。

上述夹持组件100、锯切组件200以及推动组件300可以分别驱动使用，为了使蓄电池破拆装置10更自动化，可选地，蓄电池破拆装置10还包括控制器(图未示)。

具体地，控制器与第一驱动机构120信号连接并用于驱动滑块112沿第一滑台117运动，以驱动夹具110选择性夹持壳体；控制器与第二驱动机构160信号连接并用于控制第二驱动机构160的运动，以驱动夹具110沿转轴的轴线旋转。

控制器分别与第三驱动机构217、第四驱动机构227信号连接，此时控制器用于控制第二平移机构220及悬臂231沿第一预设方向移动，以及驱动悬臂231沿第二预设方向移动。控制器与第六驱动机构250信号连接并用于驱动旋转切割锯240旋转，以切割上盖和壳底。

控制器与第五驱动机构360信号连接并用于驱动推板310将极板从切割后的壳体中推出来。

控制器与光电开关、压力传感器140分别信号连接，通过光电开关感应是否夹持蓄电池，同时该信息反馈至控制器，控制器根据设定的程序进行下一步骤。通过压力传感器140获得压力数据输送至控制器，通过控制器根据设定的程序判断并进行下一步骤，并且蓄电池破拆装置10还可以包括语音提醒模块，语音提醒模块与控制器电连接，用于在每一步骤后根据设定的程序进行语音提醒，具体可参考相关技术，在此不做赘述。

需注意的是，信号连接的方式具体可以为电连接，也可以为蓝牙或脉冲连接等，在此不做限定，同时，上述各驱动机构均可直接购买市面上具有驱动系统的元件。

本申请提供的利用本实施例提供的蓄电池破拆装置10的蓄电池破拆方法，其主要包括：

通过夹具110夹持蓄电池的壳体并使蓄电池的上盖与壳底暴露，且使暴露的上盖与壳底位于旋转切割锯240的切割路径上；通过平移机构带动旋转切割锯240平移，以对暴露的上盖以及壳底进行切割；通过推板310推动极板从切割后的壳体中分离出来后，夹具110释放壳体。

具体地，蓄电池破拆方法包括：

(1)启动破拆装置，在控制器的设置界面输入蓄电池尺寸、各驱动机构的驱动指令；锯切位置坐标；上盖和壳底面切割位置坐标；极板连接破拆位置坐标；壳体取极板位置坐标；保存上述各数据后运行蓄电池破拆装置10。

(2)语音提示放置蓄电池；控制器接收光电开关传送的信号确认是否上蓄电池，例如若光电开关传送的光信号s1＝1跳变为0，则可判断已放上蓄电池则执行后续各工序；若未检测到光信号s1＝1跳变为0则继续返回语音提示放蓄电池选项。

(4)蓄电池夹紧，根据压力传感器140的数据判断蓄电池是否到达目标位置，若没有，重新检查进行位置调整；若到达目标位置，则向第一驱动机构120发送指令，第一驱动机构120驱动滑块112朝向锯切装置移动以夹紧蓄电池，接着语音提示“夹持蓄电池完成，准备锯切操作”。

(5)对蓄电池上盖和壳底切割，首先向第三驱动机构217发出指令进行正向旋转，驱动旋转切割锯240沿第一预设方向到达上盖指定切割位置；接着向第二驱动机构160发送指令，蓄电池顺时针旋转90度，使上盖和壳底位于第一预设方向，控制器给第六驱动机构250指令，旋转切割锯240开启；启动第四驱动机构227正转，驱动切割锯沿第二预设方向运动以切割上盖。

接着坐标转换为壳底切割，第四驱动机构227反转，驱动切割锯沿第二预设方向退回原来位置。采用如上的方式完成对壳底切割并退回至原来位置。

然后语音提示“上盖和壳底面切割结束，准备取极板”。

(6)取极板，第五驱动机构360驱动推板310运动以推出极板；完成则语音提示“取极板结束，准备收集壳体”。

(7)壳体收集，首先向第二驱动机构160发送指令蓄电池逆时针旋转90度，然后发送指令给第一驱动机构120，第六驱动机构250带动滑块112朝向背离锯切组件200的一侧运动，以使两个夹板113相对远离，使壳体下落被收集。

完成一块蓄电池的破拆后语音提示放蓄电池，继续循环下一块蓄电池的破拆；上述蓄电池破拆方法中，整个过程中每个阶段都有语音提示，使破拆更加智能化，让操作者能够清楚地知道破拆正在进行的工序。

综上，本申请提供的蓄电池破拆装置及蓄电池破拆方法，能够对废旧蓄电池，尤其是废旧的铅酸蓄电池进行分类破拆，有效简化破拆工序，并且破拆后上盖、壳底、极板、壳体的分离与现有技术相比也较简单，适于多种型号的蓄电池，提高该蓄电池破拆装置的应用范围。

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