CN114006073B - 一种动力电池材料回收用的加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力电池材料回收用的加工设备，涉及动力电池的技术领域，翻转机构靠下设置并用于带动动力电池进行上下翻转，翻转机构包括支撑板、翻转板及翻转电机；偏转机构位于翻转机构的上方并用于带动动力电池进行左右偏转，偏转机构包括支撑轴、横装条、纵装条、联动条及偏转气缸；夹紧机构位于偏转机构的上方并用于将动力电池暂时地固定于偏转机构上，夹紧机构设有若干个并包括放置板、夹紧块、铰接板、夹紧条、夹紧板及夹紧气缸；切割机构位于夹紧机构的上方并用于对动力电池的壳体进行环形切割，切割机构包括安装框、无杆气缸、切割电机、安装板及靠近气缸。综上，本申请具有设计合理、结构巧妙、使用方便及工作效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池的技术领域，具体涉及一种动力电池材料回收用的加工设备。
背景技术
锂离子动力电池是20世纪开发成功的新型高能电池。这种电池的负极采用石墨等材料，正极用磷酸铁锂、钴酸锂、钛酸锂等材料。因其具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中。同时，大容量锂离子电池已在电动汽车中试用，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一。
动力电池的生命周期包括生产、使用、报废、分解以及再利用。动力电池在其报废后除了化学活性下降之外，电池内部的化学成分并没有发生改变，只是其充放电性能不满足车辆的动力需求，但是可以运用到比汽车电能要求更低的地方。由于动力电池在出厂时顶部都采用激光焊接密封，所以人工拆解难度大、工序繁琐，拆解时效率低下且加工过程中产生的废气、废液、粉尘会对操作人员健康产生危害。另外，电芯在使用过程中大多已经严重变形，会造成无法从壳体中抽芯或者抽芯困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动力电池材料回收用的加工设备，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种动力电池材料回收用的加工设备，包括翻转机构、偏转机构、夹紧机构及切割机构，其中：
所述翻转机构靠下设置并用于带动动力电池进行上下翻转，所述翻转机构包括支撑板、翻转板及翻转电机；
所述偏转机构位于翻转机构的上方并用于带动动力电池进行左右偏转，所述偏转机构包括支撑轴、横装条、纵装条、联动条、固定条及偏转气缸；
所述夹紧机构位于偏转机构的上方并用于将动力电池暂时地固定于偏转机构上，所述夹紧机构设有若干个并包括放置板、夹紧块、铰接板、夹紧条、夹紧板、滑动柱及夹紧气缸；
所述切割机构位于夹紧机构的上方并用于对动力电池的壳体进行环形切割，所述切割机构包括安装框、安装杆、无杆气缸、切割电机、安装板及靠近气缸。
优选的，所述支撑板为“人”字型结构，所述支撑板设有一对并左右对称分布，所述翻转板左右朝向设于两个支撑板之间，所述翻转板的左右两端均垂直连接有L型的连接板，所述连接板的下部均垂直焊接有朝外悬伸的连接轴，位于同一侧的连接轴通过轴承转动连接于支撑板的上部，所述连接轴的悬伸端均键连接有带轮一，所述翻转电机设有一对并对应安装于两个支撑板的中部，所述翻转电机的输出轴上均键连接有带轮二，位于同一侧的带轮一与带轮二通过传动带相连接。
优选的，所述支撑轴设有一对并对称转动安装于翻转板的两边，所述横装条设有一对并对应水平焊接于两个支撑轴的顶端，所述横装条的两边对称设有矩形的横装槽，所述纵装条设有一对并与两个横装条端对端连接成一个平行四边形的框架，所述联动条为S型结构，所述联动条设有若干个且其两端对应铰接于两个纵装条上，所述固定条设有一对并对应连接于两个连接板的上部，所述偏转气缸设有两对且对应连接于两个固定条的两端，位于同一侧两个偏转气缸分别通过一个电磁阀进行控制，所述偏转气缸的活塞杆末端均连接有U型的偏转片，位于同一侧的两个偏转片分别通过一个销轴连接于两个横装槽处。
优选的，所述放置板为“[”型结构且开口朝上设置，所述放置板水平安装于联动条的上侧，所述夹紧块设有一对并前后对称设于放置板的内侧，所述夹紧块通过若干个压缩弹簧连接于放置板的端部，所述铰接板为L型结构，所述铰接板设有一对并对称连接于放置板的左右两边，所述夹紧条设有两对并对应设于两个铰接板的内侧，位于同一侧的两个夹紧条通过两对连接条连接于铰接板上，所述夹紧板设有一对并对应焊接于两边夹紧条的上部，所述滑动柱设有一对并对应连接于两边夹紧条的下端，所述放置板的下方居中连接有U型的固定板，所述夹紧气缸竖直朝上设置并固定于固定板的下侧，所述夹紧气缸的活塞杆末端连接有升降条，所述升降条水平设置且其两边对称设有矩形的升降槽，位于同一侧的滑动柱滑动连接于升降槽之中。
优选的，所述安装框设有一对并对称连接于翻转板的左右两边，所述安装杆设有一对并对应连接于两个安装框的上部，所述安装杆上滑动安装有一对滑动块，所述无杆气缸设有一对且前后对称分布，所述无杆气缸的两端分别通过一个固定片对应连接于两边的滑动块的内侧，所述无杆气缸的气动部件的上方连接有Z型的防护片，所述切割电机设有一对并对应连接于两个防护片的顶部，所述切割电机的输出轴上连接有切割刀片，所述安装板为“﹁”型结构，所述安装板设有一对并对应安装于两个安装框的顶部，所述靠近气缸设有一对并对应安装于两个安装框的悬伸端，所述靠近气缸的活塞杆末端连接有铰接座，所述铰接座上铰接有一对铰接条，位于同一侧的两个铰接条的另一端对应铰接于两个滑动块的顶部。
优选的，所述夹紧板的内壁上粘贴有耐腐蚀的摩擦垫。
与现有技术相比，本发明中的这种动力电池材料回收用的加工设备具有以下优点：
（1）通过翻转机构可以带动动力电池进行上下翻转，具体的：通过翻转电机经皮带传动系统传动后，带动翻转板及动力电池正向公转180度，达到倒置的状态，反之，通过翻转电机经皮带传动系统传动后，带动翻转板及动力电池反向公转180度，回到正置的状态。而倒置状态下的动力电池的内容物更易被倾倒出来。
（2）通过偏转机构可以带动动力电池进行左右偏转，具体的：通过左后方与右前方两个偏转气缸的活塞杆伸长及左前方与右后方两个偏转气缸的活塞杆收缩，带动联动条及动力电池自转90度，反之，通过左后方与右前方两个偏转气缸的活塞杆收缩及左前方与右后方两个偏转气缸的活塞杆伸长，带动联动条及动力电池自转90度。而能够自转的动力电池避免了左右侧的切割部件的架设，简化了加工设备的整体结构。
（3）通过夹紧机构可以将动力电池暂时地固定于偏转机构上，具体的：通过两边的夹紧块完成对动力电池在前后方向的自居中夹紧，再通过夹紧气缸的活塞杆收缩并带动升降条下行，进而带动两边的夹紧板完成对动力电池在左右方向的自居中夹紧，反之，通过夹紧气缸的活塞杆伸长并带动升降条上行，进而带动两边的夹紧板远离动力电池，即释放动力电池。
（4）通过切割机构对动力电池的壳体进行环形切割，具体的：通过靠近气缸的活塞杆收缩并带动两边的无杆气缸靠近动力电池，再通过无杆气缸带动旋转的切割刀片切割动力电池的前后两侧，再通过靠近气缸的活塞杆伸长并带动两边的无杆气缸远离动力电池，等动力电池自转90度再执行上述切割工序，即可实现对动力电池的壳体进行环形切割。
附图说明
图1为本发明整体三维的结构示意图。
图2为本发明整体正视的结构示意图。
图3为本发明中的翻转机构的结构示意图。
图4为本发明中的偏转机构的结构示意图。
图5为本发明中的夹紧机构的结构示意图。
图6为本发明中的切割机构的结构示意图。
其中：
10-翻转机构；101-支撑板；102-翻转板；103-连接板；104-连接轴；105-带轮一；106-翻转电机；107-带轮二；108-传动带；
20-偏转机构；201-支撑轴；202-横装条；202a-横装槽；203-纵装条；204-联动条；205-固定条；206-偏转气缸；207-偏转片；
30-夹紧机构；301-放置板；302-夹紧块；303-压缩弹簧；304-铰接板；305-夹紧条；306-连接条；307-夹紧板；308-摩擦垫；309-滑动柱；310-固定板；311-夹紧气缸；312-升降条；312a-升降槽；
40-切割机构；401-安装框；402-安装杆；403-滑动块；404-无杆气缸；405-固定片；406-防护片；407-切割电机；408-切割刀片；409-安装板；410-靠近气缸；411-铰接座；412-铰接条；
50-动力电池。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，一种动力电池材料回收用的加工设备，包括翻转机构10、偏转机构20、夹紧机构30及切割机构40，其中：
所述翻转机构10靠下设置并用于带动动力电池50进行上下翻转，所述翻转机构10包括支撑板101、翻转板102及翻转电机106；
所述偏转机构20位于翻转机构10的上方并用于带动动力电池50进行左右偏转，所述偏转机构20包括支撑轴201、横装条202、纵装条203、联动条204、固定条205及偏转气缸206；
所述夹紧机构30位于偏转机构20的上方并用于将动力电池30暂时地固定于偏转机构20上，所述夹紧机构30设有若干个并包括放置板301、夹紧块302、铰接板304、夹紧条305、夹紧板307、滑动柱309及夹紧气缸311；
所述切割机构40位于夹紧机构30的上方并用于对动力电池30的壳体进行环形切割，所述切割机构40包括安装框401、安装杆402、无杆气缸404、切割电机407、安装板409及靠近气缸410。
在本实施例中，所述支撑板101为“人”字型结构，所述支撑板101设有一对并左右对称分布，所述翻转板102左右朝向设于两个支撑板101之间，所述翻转板102的左右两端均垂直连接有L型的连接板103，所述连接板103的下部均垂直焊接有朝外悬伸的连接轴104，位于同一侧的连接轴104通过轴承转动连接于支撑板101的上部，所述连接轴104的悬伸端均键连接有带轮一105，所述翻转电机106设有一对并对应安装于两个支撑板101的中部，所述翻转电机106的输出轴上均键连接有带轮二107，位于同一侧的带轮一105与带轮二107通过传动带108相连接。
在本实施例中，所述支撑轴201设有一对并对称转动安装于翻转板102的两边，所述横装条202设有一对并对应水平焊接于两个支撑轴201的顶端，所述横装条202的两边对称设有矩形的横装槽202a，所述纵装条203设有一对并与两个横装条202端对端连接成一个平行四边形的框架，所述联动条204为S型结构，所述联动条204设有若干个且其两端对应铰接于两个纵装条203上，所述固定条205设有一对并对应连接于两个连接板103的上部，所述偏转气缸206设有两对且对应连接于两个固定条205的两端，位于同一侧两个偏转气缸206分别通过一个电磁阀进行控制，所述偏转气缸206的活塞杆末端均连接有U型的偏转片207，位于同一侧的两个偏转片207分别通过一个销轴连接于两个横装槽202a处。
在本实施例中，所述放置板301为“[”型结构且开口朝上设置，所述放置板301水平安装于联动条204的上侧，所述夹紧块302设有一对并前后对称设于放置板301的内侧，所述夹紧块302通过若干个压缩弹簧303连接于放置板301的端部，所述铰接板304为L型结构，所述铰接板304设有一对并对称连接于放置板301的左右两边，所述夹紧条305设有两对并对应设于两个铰接板304的内侧，位于同一侧的两个夹紧条305通过两对连接条306连接于铰接板304上，所述夹紧板307设有一对并对应焊接于两边夹紧条305的上部，所述滑动柱309设有一对并对应连接于两边夹紧条305的下端，所述放置板301的下方居中连接有U型的固定板310，所述夹紧气缸311竖直朝上设置并固定于固定板310的下侧，所述夹紧气缸311的活塞杆末端连接有升降条312，所述升降条312水平设置且其两边对称设有矩形的升降槽312a，位于同一侧的滑动柱309滑动连接于升降槽312a之中。
在本实施例中，所述安装框401设有一对并对称连接于翻转板102的左右两边，所述安装杆402设有一对并对应连接于两个安装框401的上部，所述安装杆402上滑动安装有一对滑动块403，所述无杆气缸404设有一对且前后对称分布，所述无杆气缸404的两端分别通过一个固定片405对应连接于两边的滑动块403的内侧，所述无杆气缸404的气动部件的上方连接有Z型的防护片406，所述切割电机407设有一对并对应连接于两个防护片406的顶部，所述切割电机407的输出轴上连接有切割刀片408，所述安装板409为“﹁”型结构，所述安装板409设有一对并对应安装于两个安装框401的顶部，所述靠近气缸410设有一对并对应安装于两个安装框401的悬伸端，所述靠近气缸410的活塞杆末端连接有铰接座411，所述铰接座411上铰接有一对铰接条412，位于同一侧的两个铰接条412的另一端对应铰接于两个滑动块403的顶部。
在本实施例中，所述夹紧板307的内壁上粘贴有耐腐蚀的摩擦垫308。加装摩擦垫308以提升夹紧板307与动力电池50接触时的摩擦阻力，而耐腐蚀特性更适用于这种切割电池的恶劣工况。
在本实施例中，预先将本申请中的加工设备架设到传送带的上方，且传送带的输送方向是与翻转板102的朝向保持平行关系。
这种动力电池材料回收用的加工设备在实际应用时，包括以下步骤：
步骤1：在各个夹紧机构30中的放置板301的上方均放入一个动力电池50，并通过两边的夹紧块302完成对动力电池50在前后方向的自居中夹紧，再通过夹紧气缸311的活塞杆收缩并带动升降条312下行，进而带动两边的夹紧板307完成对动力电池50在左右方向的自居中夹紧；
步骤2：通过靠近气缸410的活塞杆收缩并带动两边的无杆气缸404靠近动力电池50，再通过无杆气缸404带动旋转的切割刀片408切割动力电池50的前后两侧，再通过靠近气缸410的活塞杆伸长并带动两边的无杆气缸404远离动力电池50；
步骤3：通过左后方与右前方两个偏转气缸206的活塞杆伸长及左前方与右后方两个偏转气缸206的活塞杆收缩，带动联动条204及动力电池50自转90度；
步骤4：通过靠近气缸410的活塞杆收缩并带动两边的无杆气缸404靠近动力电池50，再通过无杆气缸404带动旋转的切割刀片408切割动力电池50的前后两侧（即原来的左右两侧），再通过靠近气缸410的活塞杆伸长并带动两边的无杆气缸404远离动力电池50；
步骤5：通过翻转电机106经皮带传动系统传动后，带动翻转板102及动力电池50正向公转180度，达到倒置的状态；
步骤6：通过左后方与右前方两个偏转气缸206的活塞杆收缩及左前方与右后方两个偏转气缸206的活塞杆伸长，带动联动条204及动力电池50自转90度，以将动力电池50内部的物质快速地震动出来，并通过下方的传送带传送走；
步骤7：通过夹紧气缸311的活塞杆伸长并带动升降条312下行，进而带动两边的夹紧板307远离动力电池50的壳体，动力电池50的壳体则在自身重力落到下方的传送带并被传送走；
步骤8：通过翻转电机106经皮带传动系统传动后，带动翻转板102及动力电池50反向公转180度，达到正置的状态。
因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (2)
1.一种动力电池材料回收用的加工设备，其特征在于：包括翻转机构（10）、偏转机构（20）、夹紧机构（30）及切割机构（40），其中：
所述翻转机构（10）靠下设置并用于带动动力电池（50）进行上下翻转，所述翻转机构（10）包括支撑板（101）、翻转板（102）及翻转电机（106），所述支撑板（101）为“人”字型结构，所述支撑板（101）设有一对并左右对称分布，所述翻转板（102）左右朝向设于两个支撑板（101）之间，所述翻转板（102）的左右两端均垂直连接有L型的连接板（103），所述连接板（103）的下部均垂直焊接有朝外悬伸的连接轴（104），位于同一侧的连接轴（104）通过轴承转动连接于支撑板（101）的上部，所述连接轴（104）的悬伸端均键连接有带轮一（105），所述翻转电机（106）设有一对并对应安装于两个支撑板（101）的中部，所述翻转电机（106）的输出轴上均键连接有带轮二（107），位于同一侧的带轮一（105）与带轮二（107）通过传动带（108）相连接；
所述偏转机构（20）位于翻转机构（10）的上方并用于带动动力电池（50）进行左右偏转，所述偏转机构（20）包括支撑轴（201）、横装条（202）、纵装条（203）、联动条（204）、固定条（205）及偏转气缸（206），所述支撑轴（201）设有一对并对称转动安装于翻转板（102）的两边，所述横装条（202）设有一对并对应水平焊接于两个支撑轴（201）的顶端，所述横装条（202）的两边对称设有矩形的横装槽（202a），所述纵装条（203）设有一对并与两个横装条（202）端对端连接成一个平行四边形的框架，所述联动条（204）为S型结构，所述联动条（204）设有若干个且其两端对应铰接于两个纵装条（203）上，所述固定条（205）设有一对并对应连接于两个连接板（103）的上部，所述偏转气缸（206）设有两对且对应连接于两个固定条（205）的两端，位于同一侧两个偏转气缸（206）分别通过一个电磁阀进行控制，所述偏转气缸（206）的活塞杆末端均连接有U型的偏转片（207），位于同一侧的两个偏转片（207）分别通过一个销轴连接于两个横装槽（202a）处；
所述夹紧机构（30）位于偏转机构（20）的上方并用于将动力电池（30）暂时地固定于偏转机构（20）上，所述夹紧机构（30）设有若干个并包括放置板（301）、夹紧块（302）、铰接板（304）、夹紧条（305）、夹紧板（307）、滑动柱（309）及夹紧气缸（311），所述放置板（301）为“[”型结构且开口朝上设置，所述放置板（301）水平安装于联动条（204）的上侧，所述夹紧块（302）设有一对并前后对称设于放置板（301）的内侧，所述夹紧块（302）通过若干个压缩弹簧（303）连接于放置板（301）的端部，所述铰接板（304）为L型结构，所述铰接板（304）设有一对并对称连接于放置板（301）的左右两边，所述夹紧条（305）设有两对并对应设于两个铰接板（304）的内侧，位于同一侧的两个夹紧条（305）通过两对连接条（306）连接于铰接板（304）上，所述夹紧板（307）设有一对并对应焊接于两边夹紧条（305）的上部，所述滑动柱（309）设有一对并对应连接于两边夹紧条（305）的下端，所述放置板（301）的下方居中连接有U型的固定板（310），所述夹紧气缸（311）竖直朝上设置并固定于固定板（310）的下侧，所述夹紧气缸（311）的活塞杆末端连接有升降条（312），所述升降条（312）水平设置且其两边对称设有矩形的升降槽（312a），位于同一侧的滑动柱（309）滑动连接于升降槽（312a）之中；
所述切割机构（40）位于夹紧机构（30）的上方并用于对动力电池（30）的壳体进行环形切割，所述切割机构（40）包括安装框（401）、安装杆（402）、无杆气缸（404）、切割电机（407）、安装板（409）及靠近气缸（410），所述安装框（401）设有一对并对称连接于翻转板（102）的左右两边，所述安装杆（402）设有一对并对应连接于两个安装框（401）的上部，所述安装杆（402）上滑动安装有一对滑动块（403），所述无杆气缸（404）设有一对且前后对称分布，所述无杆气缸（404）的两端分别通过一个固定片（405）对应连接于两边的滑动块（403）的内侧，所述无杆气缸（404）的气动部件的上方连接有Z型的防护片（406），所述切割电机（407）设有一对并对应连接于两个防护片（406）的顶部，所述切割电机（407）的输出轴上连接有切割刀片（408），所述安装板（409）为“﹁”型结构，所述安装板（409）设有一对并对应安装于两个安装框（401）的顶部，所述靠近气缸（410）设有一对并对应安装于两个安装框（401）的悬伸端，所述靠近气缸（410）的活塞杆末端连接有铰接座（411），所述铰接座（411）上铰接有一对铰接条（412），位于同一侧的两个铰接条（412）的另一端对应铰接于两个滑动块（403）的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池材料回收用的加工设备，其特征在于：所述夹紧板（307）的内壁上粘贴有耐腐蚀的摩擦垫（308）。
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