动力电池全自动拆解设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种动力电池全自动拆解设备和方法，设备包括机架、上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓；所述上料机构用于将动力电池从上料仓中夹取并送至电池三面环切机构，电池三面环切机构对动力电池进行底部切缝、上下侧面切缝以及电池头部切割工序，然后电池分解机构完成动力电池外壳与电芯的分离，最后由下料仓完成下料工序；实现动力电池的自动上料、切缝、切割、分离、输送、下料等一系列自动化工艺过程，同时配备除尘装置、净化装置，以实现整个工艺过程中的粉尘、废气收集，此外，本发明专利技术的设备覆盖有全封闭式防护外罩，能有效地隔绝设备内部噪声及粉尘，保护人员及设备的安全。

Full automatic dismantling device and method for power battery

The invention discloses a battery automatic dismantling device and method, device comprises a frame, a feeding mechanism, a battery three ring cutting mechanism and the cell decomposition mechanism, battery conveying mechanism, on the silo and the bunker; the feeding mechanism for power battery from the silo clip and sent to the battery three ring cutting mechanism, battery three ring cutting mechanism of the power battery bottom kerf, upper and lower side slit and battery head cutting process, then the decomposition mechanism to complete separation of power battery battery shell and a battery core, by the end of the bunker complete the work material order; achieve battery automatic feeding and cutting, cutting, separating and conveying material, such as a series of process automation, and equipped with dust removal device, cleaning device, in order to achieve the whole process of dust, waste gas collection, in addition, the present invention The utility model is provided with a fully enclosed protective cover, which can effectively insulate the internal noise and dust of the equipment and protect the safety of personnel and equipment.

【技术实现步骤摘要】
动力电池全自动拆解设备和方法
本专利技术涉及动力电池回收处理领域，特别涉及一种动力电池全自动拆解设备和方法。
技术介绍
动力电池是指具有较大电能容量和输出功率，可配置电动自行车、电动汽车、电动设备及工具驱动电源的电池。随着新能源电动汽车的蓬勃发展，动力电池市场呈现高速增长态势，与此同时，动力电池报废量日益增多，报废动力电池的回收利用成为影响到动力电池产业发展的一个重要因素。目前，国内动力电池回收行业还处于起步摸索阶段，动力电池的自动化拆解程度低，主要依靠人工进行拆解。在动力电池的拆解回收过程中，如何高效地将动力电池的保护外壳与电池基体分离是一个关键的问题，如果选择分离方法不当会造成电池短路起火甚至爆炸，并产生一定的有毒气体，人工操作存在安全隐患，此外，在手工操作的过程中，操作者容易接触到电池废液，危害健康。因此，亟需开发出动力电池全自动拆解设备，实现动力电池环保节能、安全可靠、效率高的拆解回收。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种动力电池全自动拆解设备，该设备可以实现动力电池的自动上料、切缝、切割、分离、输送、下料等一系列自动化工艺过程。本专利技术的另一目的在于，提供一种基于上述动力电池全自动拆解设备的控制方法。为了达到上述第一专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种动力电池全自动拆解设备，包括机架、上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓，所述上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓均设置在机架上，所述上料仓位于上料机构下方；所述上料机构用于将动力电池从上料仓中夹取并送至电池三面环切机构，电池三面环切机构对动力电池进行底部切缝、上下侧面切缝以及电池头部切割工序，然后电池分解机构完成动力电池外壳与电芯的分离及下料工序，最后由下料仓收集分离后电池外壳与电芯；所述电池三面环切机构包括电池底部切缝机构、电池侧面切缝机构、以及电池头切割机构，所述电池底部切缝机构用于完成对动力电池底部外壳进行切缝工序；所述电池侧面切缝机构用于完成对动力电池的上下两个侧面的切缝工序；所述电池头切割机构用于完成对动力电池的电池头切割工序；所述电池输送机构用于实现动力电池在不同工序之间的输送。作为优选的技术方案，所述上料机构包括Y轴机械手、Z轴机械手、夹爪装置、以及抬升装置，所述Y轴机械手由Y轴丝杠模组、Y轴电机、Y轴滑台组成，Y轴滑台由位于Y轴丝杠模组一端的Y轴电机驱动，实现Y轴滑台沿着Y轴方向移动；所述Z轴机械手位于Y轴滑台上，包括Z轴机械手和Z轴气缸，Z轴机械手由Z轴气缸驱动在Z轴方向上移动；所述夹爪装置位于Z轴机械手的滑块上，包括夹爪和夹爪气缸，所述夹爪位于Z轴机械手的下端，由夹爪气缸驱动夹爪实现张开、闭合动作；所述抬升装置由抬升板、抬升电机、抬升丝杠模组组成，抬升电机驱动抬升板沿着Z轴方向上下移动，用于将上料仓中的动力电池抬升至接近夹爪装置位置处，以减少Z轴机械手的移动行程，提升抓取效率。作为优选的技术方案，所述电池底部切缝机构包括底部切缝装置、第一定位装置、以及推料装置，所述底部切缝装置由底部切缝电机、砂轮、底部切缝移动电机、以及底部切缝移动平台组成，砂轮通过底部切缝电机驱动工作，底部切缝电机位于底部切缝移动平台上，底部切缝移动平台通过滑轨与机架连接，底部切缝移动电机驱动底部切缝移动平台在机架上沿着X轴方向移动，从而带动底部切缝电机、砂轮在X轴方向上移动；所述第一定位装置由第一X向定位、第一Y向定位、第一Z向定位装置组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位；所述推料装置由推料板、推料气缸组成，推料板位于机架上，推料气缸驱动推料板沿着X轴方向移动，用于将完成切缝工序的动力电池推送至输送机构上。作为优选的技术方案，所述电池侧面切缝机构由侧面切缝装置、第二定位装置、移动滑台组成，所述侧面切缝装置由两组结构相似的侧面切缝装置组成，所述两组侧面切缝装置分别位于动力电池的上下两侧，所述侧面切缝装置由侧面切缝电机、侧面切缝砂轮、侧面切缝电机滑台、以及侧面切缝移动电机组成，所述侧面切缝电机设置在侧面切缝电机滑台上，所述侧面切缝移动滑台通过切缝电机滑轨、切缝电机滑块与机架连接，所述侧面切缝移动电机驱动侧面切缝电机滑台沿着切缝电机滑轨移动，所述侧面切缝电机驱动侧面切缝砂轮实现对动力电池上下侧面电池外壳切缝工作；所述第二定位装置由第二X向定位、第二Y向定位、第二Z向定位装置组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位及稳固；所述移动滑台由Y向移动滑台、X向移动滑台，Y向移动滑台用以实现在Y轴方向的进位、退位，便于动力电池通过侧面切缝机构，所述X向移动滑台位于Y向移动滑台上，用于辅助X向定位及动力电池的推料。作为优选的技术方案，所述电池头切割机构由切割装置、第三定位装置、推料装置组成，所述切割装置由X向移动滑台、Z向移动滑台、切割砂轮、切割电机组成，所述Z向移动滑台位于X向移动滑台上，所述切割电机位于Z向移动滑台上，所述切割砂轮与切割电机连接，所述切割砂轮在X向移动滑台、Z向移动滑台的辅助下被移动至贴近电池头的位置，切割电机驱动切割砂轮实现对电池头的切割动作，所述第三定位装置由第三X向定位、第三Y向定位、第三Z向定位装置组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位及稳固，所述推料装置由推料板、推料气缸组成，用于将切割好的动力电池推送至输送机构。作为优选的技术方案，所述电池分解机构由上料装置、定位装置、移动装置、辅助下料装置组成，所述上料装置由挡料板、推料板、推料气缸组成，用以将输送机构上的动力电池推送至分解机构上，所述定位装置由X向定位、Y向定位、Z向定位组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位及稳固，所述移动装置由X向移动滑台、Y向移动滑台组成，所述Y向移动滑台用以实现在Y轴方向的Y轴方向的进位、退位，便于动力电池通过电池分解机构，所述X向滑台用于实现X向的定位、下料，所述辅助下料装置由电芯下料口、外壳下料口组成，辅助电芯、外壳落入相应的下料仓。为了达到上述第二目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的动力电池全自动拆解设备的方法，包括下述步骤：S1、上料机构将动力电池从上料仓中抓取并转移至电池底部切缝机构待切割工位；S2、电池底部切缝机构对待拆解电池进行精确定位，完成对电池的底部外壳切缝工序，并将切好缝的电池经由输送机构推送至电池侧面切缝机构；S3、切缝机构完成对电池上下两个侧面外壳切缝工序，并将切好缝的电池经由输送机构推送至电池头切割机构；S4、电池头切割机构完成电池头的切割分离，并将切割好电池头的电池经由输送机构推送至电池分解机构；S5、电池分解机构剥离电池外壳，并将电芯和外壳分别送到不同的下料仓进行回收。作为优选的技术方案，步骤S2具体为：电池底部切缝机构的定位装置对动力电池实行定位，底部切缝移动电机驱动底部切缝移动平台沿着X轴方向移动，直至砂轮与动力电池的底部外壳接触，底部切缝电机驱动砂转动，实现对动力电池的底部外壳切缝动作，底部外壳切缝工序完成后，底部切缝电机停止转动，底部切缝移动电机驱动底部切缝移动平台回到初始位置，定位装置回到初始位置，释放电池，推料板气缸驱动推料板将动力电池推送至输送机构上后复位，输送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池全自动拆解设备，其特征在于，包括机架、上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓，所述上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓均设置在机架上，所述上料仓位于上料机构下方；所述上料机构用于将动力电池从上料仓中夹取并送至电池三面环切机构，电池三面环切机构对动力电池进行底部切缝、上下侧面切缝以及电池头部切割工序，然后电池分解机构完成动力电池外壳与电芯的分离及下料工序，最后由下料仓收集分离后电池外壳与电芯；所述电池三面环切机构包括电池底部切缝机构、电池侧面切缝机构、以及电池头切割机构，所述电池底部切缝机构用于完成对动力电池底部外壳进行切缝工序；所述电池侧面切缝机构用于完成对动力电池的上下两个侧面的切缝工序；所述电池头切割机构用于完成对动力电池的电池头切割工序；所述电池输送机构用于实现动力电池在不同工序之间的输送。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池全自动拆解设备，其特征在于，包括机架、上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓，所述上料机构、电池三面环切机构、电池分解机构、电池输送机构、上料仓以及下料仓均设置在机架上，所述上料仓位于上料机构下方；所述上料机构用于将动力电池从上料仓中夹取并送至电池三面环切机构，电池三面环切机构对动力电池进行底部切缝、上下侧面切缝以及电池头部切割工序，然后电池分解机构完成动力电池外壳与电芯的分离及下料工序，最后由下料仓收集分离后电池外壳与电芯；所述电池三面环切机构包括电池底部切缝机构、电池侧面切缝机构、以及电池头切割机构，所述电池底部切缝机构用于完成对动力电池底部外壳进行切缝工序；所述电池侧面切缝机构用于完成对动力电池的上下两个侧面的切缝工序；所述电池头切割机构用于完成对动力电池的电池头切割工序；所述电池输送机构用于实现动力电池在不同工序之间的输送。2.根据权利要求1所述动力电池全自动拆解设备，其特征在于，所述上料机构包括Y轴机械手、Z轴机械手、夹爪装置、以及抬升装置，所述Y轴机械手由Y轴丝杠模组、Y轴电机、Y轴滑台组成，Y轴滑台由位于Y轴丝杠模组一端的Y轴电机驱动，实现Y轴滑台沿着Y轴方向移动；所述Z轴机械手位于Y轴滑台上，包括Z轴机械手和Z轴气缸，Z轴机械手由Z轴气缸驱动在Z轴方向上移动；所述夹爪装置位于Z轴机械手的滑块上，包括夹爪和夹爪气缸，所述夹爪位于Z轴机械手的下端，由夹爪气缸驱动夹爪实现张开、闭合动作；所述抬升装置由抬升板、抬升电机、抬升丝杠模组组成，抬升电机驱动抬升板沿着Z轴方向上下移动，用于将上料仓中的动力电池抬升至接近夹爪装置位置处，以减少Z轴机械手的移动行程，提升抓取效率。3.根据权利要求1所述动力电池全自动拆解设备，其特征在于，所述电池底部切缝机构包括底部切缝装置、第一定位装置以及推料装置，所述底部切缝装置由底部切缝电机、砂轮、底部切缝移动电机以及底部切缝移动平台组成，砂轮通过底部切缝电机驱动工作，底部切缝电机位于底部切缝移动平台上，底部切缝移动平台通过滑轨与机架连接，底部切缝移动电机驱动底部切缝移动平台在机架上沿着X轴方向移动，从而带动底部切缝电机、砂轮在X轴方向上移动；所述第一定位装置由第一X向定位、第一Y向定位、第一Z向定位装置组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位；所述推料装置由推料板、推料气缸组成，推料板位于机架上，推料气缸驱动推料板沿着X轴方向移动，用于将完成切缝工序的动力电池推送至输送机构上。4.根据权利要求1所述动力电池全自动拆解设备，其特征在于，所述电池侧面切缝机构由侧面切缝装置、第二定位装置、移动滑台组成，所述侧面切缝装置由两组结构相似的侧面切缝装置组成，所述两组侧面切缝装置分别位于动力电池的上下两侧，所述侧面切缝装置由侧面切缝电机、侧面切缝砂轮、侧面切缝电机滑台、以及侧面切缝移动电机组成，所述侧面切缝电机设置在侧面切缝电机滑台上，所述侧面切缝移动滑台通过切缝电机滑轨、切缝电机滑块与机架连接，所述侧面切缝移动电机驱动侧面切缝电机滑台沿着切缝电机滑轨移动，所述侧面切缝电机驱动侧面切缝砂轮实现对动力电池上下侧面电池外壳切缝工作；所述第二定位装置由第二X向定位、第二Y向定位、第二Z向定位装置组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位及稳固；所述移动滑台由Y向移动滑台、X向移动滑台，Y向移动滑台用以实现在Y轴方向的进位、退位，便于动力电池通过侧面切缝机构，所述X向移动滑台位于Y向移动滑台上，用于辅助X向定位及动力电池的推料。5.根据权利要求1所述动力电池全自动拆解设备，其特征在于，所述电池头切割机构由切割装置、第三定位装置、推料装置组成，所述切割装置由X向移动滑台、Z向移动滑台、切割砂轮、切割电机组成，所述Z向移动滑台位于X向移动滑台上，所述切割电机位于Z向移动滑台上，所述切割砂轮与切割电机连接，所述切割砂轮在X向移动滑台、Z向移动滑台的辅助下被移动至贴近电池头的位置，切割电机驱动切割砂轮实现对电池头的切割动作，所述第三定位装置由第三X向定位、第三Y向定位、第三Z向定位装置组成，实现动力电池在X、Y、Z三个方向的精确定位及稳固，所述推料装置由推料板、推料气缸组成，用于将切割好的动力电池推送至输送机构。6.根据权利要求1所述动力电池全自动拆解设备，其特征在于，所述电池分解机构由上料装置、定位装置、移动装置、辅助下料装置组成，所述上料装置由挡料板、推料板、推料气缸组成，用以将输送机构上的动力电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇礼，吴文峰，沙亚红，黄敦新，周水根，
申请(专利权)人：广州中国科学院沈阳自动化研究所分所，中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44