CN107565145A - 废旧干电池回收处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废旧干电池回收处理装置，它解决了现有技术中对于干电池无法有效回收处理问题，采用机械拆解电池，自动化作业，解放人力，工作效率高，不会造成二次污染，其技术方案为：包括去皮装置，去皮装置将干电池外皮切割剥除；切割装置，切割装置将去皮后的干电池两端切除；夹持装置，夹持装置设置有多个夹持机械爪，其中第一个夹持机械爪侧部配合设置碳棒回收装置，碳棒回收装置将碳棒由干电池导出；其中第二个夹持机械爪侧部配合设置化学物质分离装置，化学物质分离装置将化学物质由干电池导出。

Description

废旧干电池回收处理装置

技术领域

本发明涉及干电池回收利用技术领域，特别是涉及一种废旧干电池回收处理装置。

背景技术

目前，由于干电池具有能量转化率高，供能稳定可靠，可制成各种形状，大小，使用方便，易于维护，可在各种环境下工作等优点，从而在社会生活中被广泛使用，我国每年电池的产量和消费量达140亿只以上。废旧干电池是一种危险的废弃物，如将其随意抛置，其所分解出的重金属和有毒废液会对环境带来严重污染，极度危害人体健康，同时干电池其自身的碳棒及其金属外壳的不回收利用造成了资源的浪费。

国内目前市场上还缺乏专门的干电池回收机构，并且二次回收以后重新生产的成本过高。我国废旧干电池的资源化方法主要有湿法和干法两种，但废旧干电池中有毒有害物含量高，处理工艺又很复杂，所以处理费用高。当前废旧干电池的处理回报率低，效益周期长，再加上废旧碱性干电池的处理容易引起二次污染，各种经济技术因素都制约着废旧干电池处理行业的发展，每年大量废电池被随意丢弃。

对于废旧干电池的处理大多数西方国家并未实现无害化回收，只有少数发达国家开发出较成熟的处理工艺，但成本太高并未完全投入使用。干电池在许多国家都有广泛应用，但是能够做到回收及处理的国家少之又少，国际上通行的废旧干电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。但这些方法花费太大而且容易造成污染和浪费。

综上所述，现有技术中对于干电池无法有效回收处理问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种废旧干电池回收处理装置，其采用机械拆解电池，自动化作业，解放人力，工作效率高，不会造成二次污染；

进一步的，本发明采用下述技术方案：

废旧干电池回收处理装置，包括去皮装置，去皮装置将干电池外皮切割剥除；

切割装置，切割装置将去皮后的干电池两端切除；

夹持装置，夹持装置设置有多个夹持机械爪，其中第一个夹持机械爪侧部配合设置碳棒回收装置，碳棒回收装置将碳棒由干电池导出；其中第二个夹持机械爪侧部配合设置化学物质分离装置，化学物质分离装置将化学物质由干电池导出。

进一步的，所述去皮装置包括光轴Ⅰ和光轴Ⅱ，光轴Ⅰ和光轴Ⅱ外周均设置圆弧刀片，光轴Ⅰ和光轴Ⅱ相向转动。

进一步的，所述光轴Ⅰ和光轴Ⅱ均倾斜设置，光轴Ⅰ和光轴Ⅱ相平行设置。

进一步的，所述去皮装置下部设置电池滑槽Ⅰ，电池滑槽Ⅰ侧部配合设置曲柄滑块机构Ⅰ，曲柄滑块机构Ⅰ推动干电池至同步带上。

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅰ通过传动部件Ⅰ与不完全齿轮机构连接，同步带由同步带轮带动运转，同步带轮与槽轮机构连接。

进一步的，所述同步带上带有挡板，切割装置设置于同步带两侧。

进一步的，所述切割装置包括切割刀片，切割刀片与切割电机连接，切割电机背部设置弹簧。

进一步的，所述切割电机端部带有弧形板。

进一步的，所述同步带下方对应设置电池滑槽Ⅱ，电池滑槽Ⅱ侧部配合设置曲柄滑块机构Ⅱ，曲柄滑块机构Ⅱ推动干电池至夹持机械爪。

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅱ通过传动部件Ⅱ与不完全齿轮机构连接。

进一步的，所述夹持装置还包括固定盘，多个夹持机械爪均设置于固定盘底部，每一夹持机械爪均与一舵机连接。

进一步的，多个所述夹持机械爪间隔设定角度设置。

进一步的，所述固定盘可转动，固定盘通过传动部件Ⅲ与槽轮机构连接；所述槽轮机构通过传动部件Ⅳ与不完全齿轮机构连接。

进一步的，所述碳棒回收装置包括曲柄滑块机构Ⅲ，曲柄滑块机构Ⅲ包括曲柄，曲柄与导出杆连接，导出杆配合设置于夹持机械爪处，曲柄滑块机构Ⅲ运作使导出杆将干电池内碳棒导出。

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅲ通过传动部件Ⅴ与不完全齿轮机构连接。

进一步的，所述化学物质分离装置包括曲柄滑块机构Ⅳ，曲柄滑块机构Ⅳ包括曲柄，曲柄与推动杆连接，推动杆配合设置于夹持机械爪处，曲柄滑块机构Ⅳ运作使推动杆将干电池内化学物质推出。

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅳ通过传动部件Ⅵ与不完全齿轮机构连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的装置采用机械拆解电池，自动化作业，解放人力，工作效率高，不会造成二次污染；

(2)本发明利用多种机械结构实现各种型号的废旧干电池塑胶外皮、金属外壳、化学物质及碳棒的分离及其回收；

(3)本发明的装置可以处理不同型号的干电池，适应性强，应用广泛。

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申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明装置的整体主视图；

图2为本发明装置的整体左视图；

图3为本发明装置的整体俯视图；

图4为本发明装置的传动部分轴测图；

图中，1、角钢，2、槽轮机构，3、方管，4、轴承座，5、同步带轮，6、同步带，7、光轴Ⅲ，8、不完全齿轮，9、链轮链条机构Ⅰ，10、锥齿轮Ⅰ，11、曲柄滑块机构Ⅳ，12、直流电机，13、联轴器，14、弹簧Ⅰ，15、电机支座，16、弧形板Ⅰ，17、挡板，18、切割刀片，19、圆弧刀片，20、曲柄滑块机构Ⅱ，21、固定盘，22、舵机，23、夹持机械爪，24、刀片固定板，25、直线轴承，26、曲柄滑块机构Ⅲ，27、曲柄滑块机构Ⅰ，28、弹簧Ⅱ，29、锥齿轮Ⅱ，30、锥齿轮Ⅴ，31、锥齿轮Ⅳ，32、锥齿轮Ⅵ，33、切割电机，34、弧形板Ⅱ，35、锥齿轮Ⅶ，36、电池滑槽Ⅰ，37、电池滑槽Ⅱ，38、光轴Ⅰ、39、光轴Ⅱ，40、锥齿轮Ⅲ，41、链轮链条机构Ⅴ，42、链轮链条机构Ⅳ，43、链轮链条机构Ⅱ，44、链轮链条机构Ⅲ，45、链轮链条机构Ⅵ，46、锥齿轮Ⅷ，47、链轮链条机构Ⅶ，48齿轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在干电池无法有效回收处理的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种废旧干电池回收处理装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提供了一种废旧干电池回收处理装置，包括去皮装置，去皮装置将干电池外皮切割剥除；

切割装置，切割装置将去皮后的干电池两端切除；

夹持装置，夹持装置设置有多个夹持机械爪23，其中第一个夹持机械爪23侧部配合设置碳棒回收装置，碳棒回收装置将碳棒由干电池导出；其中第二个夹持机械爪23侧部配合设置化学物质分离装置，化学物质分离装置将化学物质由干电池导出。

去皮装置、切割装置、夹持装置均设置于由角钢1固定形成的机架上。

去皮装置包括光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39，光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39外周均设置圆弧刀片19，光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39相向转动，由光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39的转动带动圆弧刀片19转动，进而对干电池的外皮进行切割实现去皮过程。

光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39均倾斜设置，光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39相平行设置，光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39与水平面有设定夹角，使得光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39有一定坡度，在重力的作用下使干电池缓缓滑落，掉落在下方的电池滑槽Ⅰ36中。

光轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39端部设置轴承座4，轴承座4固定在方管3上，钢管3固定于由角钢1形成的机架上。

去皮装置下部设置电池滑槽Ⅰ36，电池滑槽Ⅰ36侧部配合设置曲柄滑块机构Ⅰ27，曲柄滑块机构Ⅰ27推动干电池至同步带6上。

曲柄滑块机构Ⅰ27通过传动部件Ⅰ与不完全齿轮机构连接，同步带6由两同步带轮5带动运转，一同步带轮5与槽轮机构2连接，一同步带轮5固定在光轴Ⅲ7上。传动部件Ⅰ包括锥齿轮Ⅶ35，锥齿轮Ⅶ35通过轴与曲柄滑块机构Ⅰ27的曲柄连接，锥齿轮Ⅶ35与锥齿轮Ⅷ46啮合传动，锥齿轮Ⅷ46与齿轮48设置在同一轴上，齿轮48与不完全齿轮8啮合传动，齿轮48和不完全齿轮8组成不完全齿轮机构，不完全齿轮8的齿轮轴通过联轴器13与直流电机12连接，直流电机12固定于电机支座15上，电机支座15固定于机架；槽轮机构2通过链轮链条机构Ⅱ43与链轮链条机构Ⅰ9连接，链轮链条机构Ⅰ9与不完全齿轮机构的不完全齿轮8连接。

同步带6上带有挡板17，切割装置设置于同步带6两侧。

切割装置包括切割刀片18，切割刀片18与切割电机33连接，切割电机33设置刀片固定板24，刀片固定板24与切割刀片18连接，切割电机33背部设置弹簧，弹簧与切割电机33配合处设置直线轴承25，切割电机33背部即为未设置切割刀片的一侧；本发明中切割电机33设置两个，分别对应设置在同步带6两侧，一切割电机33背部与弹簧Ⅰ14连接，一切割电机33背部与弹簧Ⅱ28连接，每一切割电机33均设置一切割刀片18。

切割电机33端部带有弧形板，一切割电机33与弧形板Ⅰ16连接，一切割电机33与弧形板Ⅱ连接。切割装置上引出的一对弧形板，两弧形板与切割刀片18横向固定，可同步运动，引伸到同步带轮前侧，以起到适应干电池不同型号的作用，在干电池随同步带轮向上运动的过程中，干电池撑开两端的弧形板，以确定锯齿切割干电池的两端深度一定，从而保证各型号电池的通过性并且准确去除干电池两端。

同步带6下方对应设置电池滑槽Ⅱ37，电池滑槽Ⅱ37侧部配合设置曲柄滑块机构Ⅱ20，曲柄滑块机构Ⅱ20推动干电池至夹持机械爪23。

曲柄滑块机构Ⅱ20通过传动部件Ⅱ与不完全齿轮机构连接。传动部件Ⅱ包括锥齿轮Ⅱ29，锥齿轮Ⅱ29和锥齿轮Ⅰ10啮合传动，锥齿轮Ⅰ10与链轮链条机构Ⅲ44连接，链轮链条机构Ⅲ44与不完全齿轮机构的齿轮48连接。

本发明装置的去皮切割过程如下：由刀片的转动实现电池去皮过程，首先将干电池放入去皮装置的轴Ⅰ38和光轴Ⅱ39之间，干电池在重力的作用下向下滑动，同时圆弧刀片19将干电池表面的塑料外皮去掉，完成操作后，掉入下方的电池滑槽Ⅰ36中，再由曲柄滑块机构Ⅰ27将电池导入同步带6上的挡板17，进入下一步操作；同步带6带动干电池向上运动，到达切割装置处，切割装置是在装有挡板的同步带6两端装有两个切割电机33，一切割电机33上带有弧形板Ⅰ16、切割刀片18和弹簧Ⅰ14，一切割电机33上带有弧形板Ⅱ34、切割刀片18和弹簧Ⅱ28，当去皮后的干电池经由同步带6带动到达弧形板Ⅰ16和弧形板Ⅱ34时，由于弹簧Ⅰ14和弹簧Ⅱ28的作用，将干电池夹紧，同时在挡板17的作用下带动干电池向上移动经过切割刀片18，完成切割过程，由于弹簧的弹性，切割电机及切割刀片可以在水平方向上左右移动，保证了对不同长度的干电池切割深度相同。

夹持装置还包括固定盘21，多个夹持机械爪23均设置于固定盘21底部，每一夹持机械爪23均与一舵机22连接。舵机22由单片机控制，由单片机控制舵机22的定时正反转可以控制夹持机械爪23的闭合，进而调整夹持机械爪23夹紧或松开以及调整其夹紧力，夹持装置的设计使机器实现了不同型号干电池的处理。

多个夹持机械爪23间隔设定角度设置。本实施例中夹持机械爪23设置4个，分别固定在固定盘21底部的四个方向上，相邻夹持机械爪23之间间隔90度设置。

固定盘21可转动，固定盘21通过传动部件Ⅲ与槽轮机构2连接；槽轮机构2通过传动部件Ⅳ与不完全齿轮机构连接。传动部件Ⅲ包括与固定盘21连接的锥齿轮Ⅵ32，锥齿轮Ⅵ32与锥齿轮Ⅴ30啮合传动，锥齿轮Ⅴ30与链轮链条机构Ⅴ41连接，链轮链条机构Ⅴ41通过链轮链条机构Ⅵ45与槽轮机构2连接。

碳棒回收装置包括曲柄滑块机构Ⅲ26，曲柄滑块机构Ⅲ26包括曲柄，曲柄与导出杆连接，导出杆配合设置于夹持机械爪23处，曲柄滑块机构Ⅲ26运作使导出杆将干电池内碳棒导出。

曲柄滑块机构Ⅲ26通过传动部件Ⅴ与不完全齿轮机构连接。传动部件Ⅴ包括与曲柄滑块机构Ⅲ26连接的锥齿轮Ⅳ31，锥齿轮Ⅳ31与锥齿轮Ⅲ40啮合传动，锥齿轮Ⅲ40通过链轮链条机构Ⅳ42与链轮链条机构Ⅲ44连接，链轮链条机构Ⅲ44与不完全齿轮机构的齿轮48连接。

化学物质分离装置包括曲柄滑块机构Ⅳ11，曲柄滑块机构Ⅳ11包括曲柄，曲柄与推动杆连接，推动杆配合设置于夹持机械爪23处，曲柄滑块机构Ⅳ11运作使推动杆将干电池内化学物质推出。

曲柄滑块机构Ⅳ11通过传动部件Ⅵ与不完全齿轮机构连接。传动部件Ⅵ包括与曲柄滑块机构Ⅳ11连接的链轮链条机构Ⅶ47，链轮链条机构Ⅶ47与锥齿轮Ⅳ31连接，锥齿轮Ⅳ31与锥齿轮Ⅲ40啮合传动，锥齿轮Ⅲ40通过链轮链条机构Ⅳ42与链轮链条机构Ⅲ44连接，链轮链条机构Ⅲ44与不完全齿轮机构的齿轮48连接。

本发明装置的碳棒导出和化学物质分离过程如下：切割后的干电池掉入电池滑槽Ⅱ37中，再由曲柄滑块机构Ⅱ20将干电池导入夹持装置的夹持机械爪23中，然后再由槽轮机构2控制固定盘21带动夹持机械爪23旋转九十度，夹持装置作为分离过程中的核心，一方面保证了分离过程的稳定，另一方面保证了对不同大小的电池都能够夹住；在碳棒导出过程中，碳棒始终在夹持机械爪的中心，实现了对不同型号干电池的适应；夹持住干电池的夹持机械爪23旋转九十度后到达碳棒回收装置，碳棒回收装置是由曲柄滑块机构Ⅲ26组成，其中滑块的直径较小能够满足对不同型号的电池碳棒粗细不同的需求，曲柄滑块机构Ⅲ26运转，进而使得导出杆推捣夹持机械爪23夹持住的干电池内的碳棒，进而将碳棒分离出去；碳棒分离之后，再由槽轮机构2控制固定盘21带动夹持机械爪23旋转九十度，夹持住干电池的夹持机械爪23到达化学物质分离装置，化学物质分离装置是由曲柄滑块机构Ⅳ11组成，曲柄滑块机构Ⅳ11运转，进而使得推动杆将夹持机械爪23夹持住的干电池内的化学物质推出分离出去，其推动杆是由有弹性的绵性材料制成，这样可以对不同型号的电池中的化学物质进行初步分离；完成操作后由槽轮机构2带动固定盘21再次旋转九十度，此时夹持机械爪松开，剩余的金属外壳落下至回收盒内，完成分离过程。由于碳棒回收装置、化学物质分离装置均设置在固定盘21周围，导出的碳棒和分离出的化学物质都会落入回收盒内。

本发明的夹持装置设置4个夹持机械爪23，四个夹持机械爪23分别在固定盘21的四个方向，间隔90度夹角设置，槽轮机构的转动实现了四个夹持机械爪23同步进行，而对应每一夹持机械爪23的曲柄滑块机构同时运作，在固定盘转动至任一位置处，多个曲柄滑块机构同时运作，可同时对多个干电池进行碳棒导出和化学物质分离操作，提高了分解的效率。

如图4所示，本发明装置的各个组成装置通过传动机构连接到一起，由一整套传动机构带动各个组成装置的同时运作：

直流电机12带动不完全齿轮8，在经过齿轮48间歇性配合将动力传递给锥齿轮Ⅷ46，再传递到锥齿轮Ⅶ35，最后传递到曲柄滑块机构Ⅰ27，同时，不完全齿轮8经过链轮链条机构Ⅲ44将动力传递给锥齿轮Ⅰ10和链轮链条机构Ⅳ42，经过锥齿轮Ⅰ10再传递到锥齿轮Ⅱ29，最后到达曲柄滑块机构Ⅱ20，链轮链条机构Ⅳ42传递给锥齿轮Ⅲ40，经过锥齿轮Ⅳ31传递到曲柄滑块机构Ⅲ26，同时带动链轮链条机构Ⅶ47传递到曲柄滑块机构Ⅳ11，经过这一动力传输，使四个曲柄滑块机构同时运行；直线电机12带动的光轴同时带动链轮链条机构Ⅰ9和链轮链条机构Ⅱ43将动力传递给槽轮机构2，再由槽轮机构2的间歇性转动带动同步带6的转动，槽轮机构2在带动轮链链条机构Ⅴ41和链轮链条机构Ⅵ45经过锥齿轮Ⅴ30和锥齿轮Ⅵ32将动力传递到固定盘21，使固定盘21转动进而带动其上设置的夹持装置转动九十度，槽轮机构2和不完全齿轮8的间歇性运动相互错开，槽轮机构2转动时不完全齿轮8处于间歇状态，不完全齿轮8啮合时，槽轮机构2处于间歇状态，整个传动过程中仅用一个直流电机12驱动，通过动力传动装置传递给各个部分，使每个部分有条不紊的运行工作，并且有效避免了各个组件之间的干涉。本发明装置中的曲柄滑块机构都是由不完全齿轮机构来控制转动时间，同步带是由槽轮机构控制转动时间，实现间歇性转动，传动机构中所有传动比均为1：1。

本发明的装置运作中干电池的输送速度达到15个每分钟；拆解速度为30秒每个。本发明能够解决废旧干电池回收处理的问题，实现机械拆分干电池，实现了资源的回收再利用，保护环境，合理利用资源，并且能够有较强的实用性，能够广泛应用于市场，得到广泛推广。

以上所述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。

Claims (10)

1.废旧干电池回收处理装置，其特征是，包括去皮装置，去皮装置将干电池外皮切割剥除；

切割装置，切割装置将去皮后的干电池两端切除；

夹持装置，夹持装置设置有多个夹持机械爪，其中第一个夹持机械爪侧部配合设置碳棒回收装置，碳棒回收装置将碳棒由干电池导出；其中第二个夹持机械爪侧部配合设置化学物质分离装置，化学物质分离装置将化学物质由干电池导出。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述去皮装置包括光轴Ⅰ和光轴Ⅱ，光轴Ⅰ和光轴Ⅱ外周均设置圆弧刀片，光轴Ⅰ和光轴Ⅱ相向转动。

3.如权利要求2所述的装置，其特征是，所述光轴Ⅰ和光轴Ⅱ均倾斜设置，光轴Ⅰ和光轴Ⅱ相平行设置。

4.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述去皮装置下部设置电池滑槽Ⅰ，电池滑槽Ⅰ侧部配合设置曲柄滑块机构Ⅰ，曲柄滑块机构Ⅰ推动干电池至同步带上。

5.如权利要求4所述的装置，其特征是，所述曲柄滑块机构Ⅰ通过传动部件Ⅰ与不完全齿轮机构连接，同步带由同步带轮带动运转，同步带轮与槽轮机构连接；所述同步带上带有挡板，切割装置设置于同步带两侧。

6.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述切割装置包括切割刀片，切割刀片与切割电机连接，切割电机背部设置弹簧；

进一步的，所述切割电机端部带有弧形板。

7.如权利要求4所述的装置，其特征是，所述同步带下方对应设置电池滑槽Ⅱ，电池滑槽Ⅱ侧部配合设置曲柄滑块机构Ⅱ，曲柄滑块机构Ⅱ推动干电池至夹持机械爪；

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅱ通过传动部件Ⅱ与不完全齿轮机构连接。

8.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述夹持装置还包括固定盘，多个夹持机械爪均设置于固定盘底部，每一夹持机械爪均与一舵机连接；

进一步的，多个所述夹持机械爪间隔设定角度设置；所述固定盘可转动，固定盘通过传动部件Ⅲ与槽轮机构连接；所述槽轮机构通过传动部件Ⅳ与不完全齿轮机构连接。

9.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述碳棒回收装置包括曲柄滑块机构Ⅲ，曲柄滑块机构Ⅲ包括曲柄，曲柄与导出杆连接，导出杆配合设置于夹持机械爪处，曲柄滑块机构Ⅲ运作使导出杆将干电池内碳棒导出；

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅲ通过传动部件Ⅴ与不完全齿轮机构连接。

10.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述化学物质分离装置包括曲柄滑块机构Ⅳ，曲柄滑块机构Ⅳ包括曲柄，曲柄与推动杆连接，推动杆配合设置于夹持机械爪处，曲柄滑块机构Ⅳ运作使推动杆将干电池内化学物质推出；

进一步的，所述曲柄滑块机构Ⅳ通过传动部件Ⅵ与不完全齿轮机构连接。