一种自动切割蓄电池上盖和底盖的装置的制作方法

本发明涉及一种蓄电池回收拆解系统，具体地说是一种自动切割蓄电池上盖和底盖的装置。

背景技术：

随着汽车、电瓶车等各种蓄电池用量的不断增加，废旧电池的循环利用问题日益突出。首先是废旧电池含有大量的重金属以及废酸、废碱等电解质溶液，如果处理不当会对自然环境形成严重污染；其次，废旧电池中的多种物质可以循环利用，高效、节能的蓄电池回收拆解技术不仅可以避免对环境的污染，还可以减少废旧电池循环利用过程中的能量、资源的消耗。

从国内外现状来看，通常蓄电池回收拆解系统主要有两类，一类是利用机械装置先将整个废铅酸蓄电池进行破碎，再利用各种技术措施，将混合在一起的各种物质进行分离。这样一来，部分细碎的含铅物质和塑料物质相互粘连，既给不同物质的分离造成困难，又容易在回收环节形成二次污染。

为了避免上述先粉碎整个电池带来的不同物质相互粘连的问题，另一类是切除电池的上盖，再将电池内部的电极板等物质倒出，如公告号为CN 105406144 A的专利文献公开了一种废铅酸蓄电池精细智能拆解工艺和装置，切除电池上盖后，利用振动将电池内部的含铅物质倒出，此类现有技术的问题工序多、设备复杂，影响了生产效率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种自动切割蓄电池上盖和底盖的装置,通过弹性引导片的变形测量出被切割电池的高度，并根据测得的电池高度数据，自动调整两片切刀之间的间距，最后自动进刀，同时切除电池的上盖和底盖。

一种自动切割蓄电池上盖和底盖的装置,其特征在于：包括刀架座、电池高度测量单元、切刀间距调整单元、后刀架单元、自动进刀单元、电池进给单元和测量与控制单元,所述自动进刀单元通过支撑轴设置在刀架座上方，所述切刀间距调整单元通过前支架与刀架座一侧活动相连，所述后刀架单元相对设置在刀架座另一侧；所述电池高度测量单元设置在切刀调整单元上，所述切刀间距调整单元与后刀架单元之间的区域设有电池进给单元；所述测量与控制单元分别与电池高度测量单元、切刀间距调整单元、自动进刀单元以及电池进给单元电连接。

较佳地，所述后刀架单元包括后刀架、丝杠座、导轨座、后切刀、后定位板和后定位支架，其中所述后刀架垂直固定安装在刀架座下方，在后刀架的下端内侧面设有后切刀，所述后刀架的外侧面设有后定位支架，所述后定位支架下端水平连接有一块后定位板，所述丝杠座与导轨座设置的后刀架内侧面上。

较佳地，所述切刀间距调整单元包括第一伺服电机、第一减速机、第一止旋丝杠、导轨、前切刀、移动刀架、前定位板和前定位支架；所述前切刀设置在移动刀架的后侧面下端，所述移动刀架前侧面设有第一减速机安装和前定位支架，所述前定位板水平设置在前定位支架下端；所述第一伺服电机通过法兰与第一减速机连接，所述第一止旋丝杠的一端穿过移动刀架后与第一减速机的旋转丝母配合，其另一端通过丝杠座固定后刀架上，所述导轨的数量优选两条，两条导轨平行设置，其一端固定在后刀架上，另一端穿过在移动刀架后与前支架固定相连，所述移动刀架与导轨之间设有直线轴承。

较佳地，所述后切刀与后切刀的刀刃设置成锯齿状。

较佳地，所述电池高度测量单元包括弹性引导片、应变片、应变变送器，所述弹性引导片包括前引导片与后引导片，所述前引导片固定在前定位板上，所述后引导片固定在后定位板上，所述前引导片和后引导片上分别设有第一应变片和第二应变片；所述第一应变片、第二应变片分别通过应变变送器和测量与控制单元电连接。

较佳地，所述自动进刀单元包括安装支座、第二伺服电机、第二减速机和第二止旋丝杠，所述安装支座通过支撑轴水平支撑在地面上，支撑轴的数量优选四根；所述第二伺服电机设置在所述安装支座上，所述第二减速机通过法兰与第二伺服电机连接，所述第二止旋丝杠的一端通过旋转丝母与第二减速机相配合，其另一端穿过安装支座后与所述刀架座中心位置固定相连，所述刀架座上设有与支撑轴相配合的通孔，通孔内设有直线轴承，进而通过直线轴承套接在支撑轴上。

较佳地，所述自动进给单元包括电池滑道、丝杠支座、第三伺服电机、单向折叠推爪、第三减速机、丝母、旋转丝杠和滑槽，所述电池滑道平行设置在丝杆支座的左右两侧；在丝杠支座上安装有所述第三减速机，所述第三伺服电机通过法兰与第三减速机连接，所述旋转丝杠通过丝母与滑槽配合相连，在滑槽上设有单向折叠推爪。

较佳地，所述第一减速机、第二减速机、第三减速机采用蜗轮蜗杆减速机。本发明的有益效果:

本发明的自动切割蓄电池上盖和底盖的装置通过自动进给装置，将不同尺寸规格的蓄电池送至测量工位和切割工位,实现自动对电池上盖和底盖的同时切割，而蓄电池在切除掉上盖和底盖后，使电池内部的含铅物质更容易与电池壳分离，其有益效果是：1、实现了电池上盖和底盖的自动化切割，便于流水线作业；2、整个切割过程耗能较低，同时也不会污染环境，符合节能环保的主题。

附图说明

图1为本发明的的结构示意图；

图2为本发明的电池高度测量单元示意图；

图3为本发明的切刀间距调整单元示意图；

图4为本发明的后刀架单元示意图；

图5为本发明的自动进刀单元示意图；

图6为本发明的自动进给单元示意图；

图7为本发明的数据处理与控制单元连接示意图；

图中:10、电池高度测量单元；11、前引导片；12、第一应变片；13、后引导片； 14、应变变送器；15、第二应变片；20、切刀间距调整单元；21、第一伺服电机；22、第一减速机；23、第一止旋丝杠；24、导轨；25、前切刀；26、移动刀架；27、前定位板；28、直线轴承；30、后刀架单元；31、后刀架；32、丝杠座；33、后切刀；34、后定位支架；35、导轨座；36、后定位板；40、自动进刀单元；41、连接座；42、第二伺服电机；43、第二减速机；44、第二止旋丝杠；45、安装支座；50、电池进给单元；51、电池滑道；52、丝杠支座；53、第三伺服电机；54、单向折叠推爪；55、第三减速机；56、丝母；57、丝杠； 58、滑槽；60、测量与控制单元；70、刀架座；80、前支架；90、支撑轴。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明做进一步的说明。

如图1所示，一种自动切割蓄电池上盖和底盖的装置,包括刀架座70、电池高度测量单元10、切刀间距调整单元20、后刀架单元30、自动进刀单元40、电池进给单元50和测量与控制单元60,所述自动进刀单元40通过支撑轴80设置在刀架座70上方，所述切刀间距调整单元20通过前支架80与刀架座70一侧活动相连，所述后刀架单元30相对设置在刀架座70另一侧；所述电池高度测量单元10 设置在切刀调整单元20上，所述切刀间距调整单元20与后刀架单元30之间的区域设有电池进给单元50，进而方便将电池输送过来切割；所述测量与控制单元 60分别与电池高度测量单元10、切刀间距调整单元20、自动进刀单元40以及电池进给单元50通电相连，从而通过测量与控制单元60对信号的处理，控制电池高度测量单元10、切刀间距调整单元20、自动进刀单元40以及电池进给单元50 进行相应工作，完成对电池的切割。

如图2所示,本实施例的电池高度测量单元10，包括弹性引导片、应变片、应变变送器14，所述弹性引导片包括前引导片11与后引导片13，所述前引导片 11固定在前定位板27上，所述后引导片13固定在后定位板36上，所述应变片包括第一应变片12和第二应变片15，所述第一应变片12和第二应变片15分别设置在所述前引导片11和后引导片13上，进而在使用时，当电池被送往至切割工位接触，并挤压弹性前、后引导片(11、15)时，通过第一应变片12和第二应变片15测得两弹性引导片的变形信号，并将该信号由应变变送器14传递给测量与控制单元60，测量与控制单元60会根据电池的位置以及引导片的变形量推算出电池的跨度，依此跨度调整前后切刀之间的距离。

如图3所示，所述切刀间距调整单元20包括第一伺服电机21、第一减速机22、第一止旋丝杠23、导轨24、前切刀25、移动刀架26、前电池定位板27、直线轴承28；所述第一减速机22采用蜗轮蜗杆减速机，并将其安装在移动刀架 26上，所述第一伺服电机21通过法兰与第一减速机22连接，所述第一止旋丝杠23一端与第一减速机22上的旋转丝母配合，其另一端通过法兰座32固定在后刀架31上，所述导轨24的数量优选两条，其左右两端，分别固定在前支架 80和后刀架31上，所述前支架80与后刀架31相对设置在刀架座70下端。所述移动刀架26通过直线轴承28与导轨24活动相连，连接好后，移动刀架26 可以通过直线轴承28在导轨24上前后滑动。采用上述结构后，当减速机22转动时，由于第一止旋丝杠23固定，这样减速机22就会在第一止旋丝杠23前后移动，进而带动移动刀架26沿着导轨24前后移动，从而达到调整前后切刀之间的距离的目的。

如图4所示，后刀架单元30包括后刀架31、丝杠座32、导轨座35、后切刀 33、后定位板36和后定位支架34，其中所述后刀架31垂直固定安装在刀架座70 下方，所述后定位板36通过后定位支架34固定安装在后刀架31下端，所述丝杠座32与导轨座35设置的后刀架31内侧面上方位置，所述后切刀33设置在内侧面下端，后定位板36通过后定位支架34设置在后刀架31外侧面下端。使用时，可以通过所述刀架座70带动后刀架31上下移动，进而完成对电池底盖的切割动作。在本申请中，所述后切刀33刀刃设置成锯齿状，这样方便入刀，同时切割时噪音较小，便于使用。

如图5所示，所述自动进刀单元40包括安装支座45、第二伺服电机42、第二减速机43和第二止旋丝杠44；所述第二减速机43优选蜗轮蜗杆减速机，并将它设置在安装支座45上，第二伺服电机42通过法兰与第二减速机43连接，所述第二止旋丝杠44一端与第二减速机42上的旋转丝母配合，其另一端通过连接座 41与后刀架座35固定相连。采用上述结构后，使用时，在第二伺服电机42的带动下，可以通过第二止旋丝杠44带动所述刀架座70沿支撑轴90上下移动，导向支撑轴90的数量为四根，并对称分布在安装支座45的四角上，方便支撑。

如图6所示，自动进给单元50包括电池滑道51、丝杠支座52、第三伺服电机53、单向折叠推爪54、第三减速机55、丝母56、旋转丝杠57和滑槽58；所述第三减速机55安装在丝杠支座52上，所述第三伺服电机53通过法兰与第三减速机55连接，所述旋转丝杠57通过丝母56与滑槽58配合相连，在滑槽58上设有单向折叠推爪54。当服电机53通过旋转丝杠57带动滑槽58左右移动时，就可以通过单向折叠推爪54来向左推动电池移动到固定的电池滑道51上，之后单向折叠推爪54会再向右空回复位，如此往复，从而达到不断输送电池的目的。

本申请的工作原理如图7所示：所述测量与控制单元通过RS232或USB接口连接至RS485集线器，再通过RS485通讯总线，与应变测量仪以及运动控制器进行双向数据传输；其中，应变片测量数据通过RS485变送器连接至通讯总线。运动控制器与伺服电机驱动之间同样由RS485总线进行通讯。进给和进刀伺服电机则是与各自的驱动器相连。

工作过程如下：在前引导片11与后引导片13同时接触电池时,两个接触点之间的距离给出了水平放置电池的高度(电池在与其进给方向垂直方向上的尺度)，而两个接触点之间距离可根据两引导片的变形以及电池所处的位置计算得出，第一应变片12与第二应变片15的测量信号由应变变送器14转换成数字信号并经过RS485总线传送至测量与控制单元60，经过计算以后以后生成调节切刀间距的运动控制信号，运动控制信号再经RS485总线传送至运动控制器，运动控制器再进一步将运动控制信号转换成第一伺服电机21的执行动作信号，实现切刀间隔的调整；待电机进给到位后，第二伺服电机42通过第二减速机43和第二止旋丝杠44推动刀架向下运动由前后两片切刀分别切除电池的上盖和底盖。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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。