CN207233903U - 一种可视化锂电池模组拆解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可视化锂电池模组拆解设备，包括：支撑板、水平传送机构、图像采集机构、激光切割机构和除尘机构，所述的支撑板设置在支撑台上端，所述支撑台、支撑板中央形成空腔，所述的空腔中设置有水平传送机构，在支撑板上端设置有除尘机构，所述的除尘机构包括支架、风机、风罩和脉冲除尘器，所述的支架横跨水平传送机构、固连在支撑板上端，所述的支架下端设置有风罩，支架上端设置有风机，风机与风罩相连接。本实用新型解决了现有废弃锂电池模组依靠人工进行拆解时产生大量粉尘对人体造成巨大伤害、拆解效率低等缺点，通过机器视觉技术与激光技术结合，实现对电池模组的远程监控及操作、自动化拆解、除尘功能。

Description

一种可视化锂电池模组拆解设备

技术领域

本实用新型涉及电池回收技术领域，特别涉及一种可视化锂电池模组拆解设备。

背景技术

随着手机、电瓶车等电子相关产品的广泛使用，锂电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并在近年逐步向其他产品应用领域发展，每年均有大量锂电池废弃。废弃的锂电池中含有大量不可再生且经济价值高的金属资源，锂电池中的正极片材料为钴酸锂粉、负极片材料为石墨粉，无论正极片还是负极片中均含有大量的镍、铜、铝等金属材料。如果能有效地回收处理废弃或不合格的锂电池，不仅能减轻废旧电池对环境的压力，还可以避免造成钴、镍等金属资源的浪费。

锂电池回收利用中需要首先将废弃电池模组拆解成单个电芯，然后在进行后续回收。目前废弃电池模组主要依靠人工进行拆解，拆解过程中会产生大量粉尘，造成粉尘污染，吸入人体后会对人体造成巨大伤害；此外随着视频监控技术的发展，远程监控及远程操作越来越普及。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种可视化锂电池模组拆解设备，解决了现有废弃锂电池模组依靠人工进行拆解时产生大量粉尘对人体造成巨大伤害、拆解效率低等缺点，通过机器视觉技术与激光技术结合，实现对电池模组的远程监控及操作、自动化拆解、除尘功能，具有自动化程度高、拆解高效率等优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案来实现：一种可视化锂电池模组拆解设备，包括：支撑板、水平传送机构、图像采集机构、激光切割机构和除尘机构，所述的支撑板设置在支撑台上端，所述支撑台、支撑板中央形成空腔，所述的空腔中设置有水平传送机构，水平传送机构用于运送锂电池模组，在支撑板上端设置有除尘机构，除尘机构用于除掉激光切割锂电池模组过程中产生的粉尘，所述的除尘机构包括支架、风机、风罩和脉冲除尘器，所述的支架横跨水平传送机构、固连在支撑板上端，所述的支架下端设置有风罩，支架上端设置有风机，风机与风罩相连接，所述的支撑板上端还设置有脉冲除尘器，所述的风机与脉冲除尘器之间通过风管相连接，激光切割机构切割产生的粉尘通过风罩吸附，风机将其通过风管输送到脉冲除尘器除去粉尘，防止本实用新型设置工作中的粉尘污染，所述的支撑板上端、位于水平传送机构的侧端设置有导轨，所述的导轨上通过燕尾配合分别设置有图像采集机构和激光切割机构，图像采集机构用于采集锂电池模组的图像，确定切割的位置，然后激光切割机构实现对锂电池模组的切割，切破锂电池模组的侧板及塑料垫板，使得锂电池模组分开为单个锂电池。

作为本设计的一种优选技术方案，位于水平传送机构垂直方向上、在支撑板上端设置有电池模组自动装夹机构，电池模组自动装夹机构用于将待拆卸电池模组固定在，方便激光切割机构进行定位和精确切割,所述的电池模组自动装夹机构包括推拉式电磁铁、滑板、滑杆和装夹板，所述的支撑板上端对称设置有两个滑板，两个滑板之间前段倾斜、后段水平方向上设置有滑杆，两个滑板的上端设置有装夹板，所述装夹板位于激光切割机构外向设置有推拉式电磁铁，所述的推拉式电磁铁前端设置有推板，所述装夹板上推拉式电磁铁相对的一侧上设置有固定用突出部，锂电池模组在水平传送机构上运送，到达滑板前端时，沿着滑杆向上滑动，在惯性的作用下到达装夹板上端，推拉式电磁铁带动推板与突出部配合夹紧锂电池模组，方便激光切割机构实现对锂电池模组精确切割。

作为本设计的一种优选技术方案，两个所述的滑板下滑处末端、水平传送机构两侧、支撑板上对称向外倾斜设置有两个挡板，锂电池模组经过拆解成为单个电芯，挡板防止其滑动时掉落水平传送机构。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的导轨上端设置有直齿条，齿轮直齿条配合用于传动。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的图像采集机构包括滑台、支撑架和CCD传感器，所述的滑台与导轨之间通过燕尾滑动配合连接，所述的滑台上端设置有支撑架，所述的支撑架上设置有CCD传感器，CCD传感器用于采集水平传送机构运送锂电池模组的图像。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的激光切割机构包括滑台、丝杠支架、激光器、丝杠电机和水平电机，所述的丝杠支架固连在滑台上端，所述丝杠支架的竖直方向上中央设置有通槽，所述的通槽中设置有丝杠，所述的丝杠上设置有丝杠螺母，所述的丝杠螺母与激光器之间固连，所述的丝杠上端与丝杠电机相连，所述的丝杠电机固定在丝杠支架上端，丝杠电机带动丝杠旋转，通过丝杠螺母带动激光器在竖直方向上移动，实现对竖直方向上锂电池模组的切割；

所述的滑台侧面固连有电机支撑板，所述的电机支撑板上设置有水平电机，所述的水平电机机轴穿过滑台的侧端连接有齿轮，所述的齿轮与导轨上的直齿条之间通过齿轮齿条配合连接，水平电机旋转带动齿轮转动，通过齿轮齿条配合带动整个激光切割机构沿着导轨在水平方向上移动，丝杠电机与水平电机配合实现激光切割机构的竖直、水平方向上二维移动，实现对锂电池模组的切割。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的支撑架竖直方向上中央设置有通槽，紧固旋钮穿过通槽与CCD传感器通过螺纹配合连接，根据需要切割锂电池模组的高度，通过紧固旋钮调节CCD传感器的高度，使得拍摄的图像更清楚，位置判断更加精确。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的水平传送机构为传送带。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的支架四周设置有监视器，监视器可以旋转监视本实用新型设备的工作，随时拍照观察，实现无死点、可视化操作环境，便于远程监控。

使用时，首先根据需要切割锂电池模组的高度，通过紧固旋钮调节CCD传感器的高度，使得拍摄的图像更清楚，位置判断更加精确；然后将锂电池模组放置在水平传送机构上，水平传送机构运送锂电池模组通过图像采集机构时，图像采集机构采集锂电池模组的图像，确定切割的位置，通过相关算法确定激光切割机构需要的动作；水平传送机构运送锂电池模组到达滑板前端，锂电池模组在惯性作用下滑动到达滑杆上，推拉式电磁铁带动推板与突出部配合夹紧锂电池模组；然后丝杠电机带动丝杠旋转，通过丝杠螺母带动激光器在竖直方向上移动，实现对竖直方向上锂电池模组的切割，水平电机旋转带动齿轮转动，通过齿轮齿条配合带动整个激光切割机构沿着导轨在水平方向上移动，丝杠电机与水平电机配合实现激光切割机构的竖直、水平方向上二维移动，实现对锂电池模组的切割，切破锂电池模组的侧板及塑料垫板，使得锂电池模组分开为单个锂电芯，切割过程中产生的粉尘通过风罩吸附，风机将其通过风管输送到脉冲除尘器除去粉尘；在整个工作期间，监视器旋转监视本实用新型设备，随时拍照观察，实现无死点、可视化操作。

本方案的有益效果主要体现在：相比现有技术，本实用新型可以解决现有废弃锂电池模组依靠人工进行拆解时产生大量粉尘对人体造成巨大伤害、拆解效率低等缺点，通过机器视觉技术与激光技术结合，实现对电池模组的远程监控及操作、自动化拆解、除尘功能，具有自动化程度高、拆解高效率等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型装置的整体机械结构示意图；

图2是本实用新型装置的电池模组自动装夹机构的结构示意图；

图3是本实用新型装置的图像采集机构和激光切割机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图3所示，一种可视化锂电池模组拆解设备，包括：支撑板2、水平传送机构22、图像采集机构3、激光切割机构4和除尘机构，所述的支撑板2设置在支撑台1上端，所述支撑台1、支撑板2中央形成空腔21，所述的空腔21中设置有水平传送机构22，水平传送机构22用于运送锂电池模组，在支撑板2上端设置有除尘机构，除尘机构用于除掉激光切割锂电池模组过程中产生的粉尘，所述的除尘机构包括支架71、风机73、风罩74和脉冲除尘器75，所述的支架71横跨水平传送机构22、固连在支撑板2上端，所述的支架71下端设置有风罩74，支架71上端设置有风机73，风机73与风罩74相连接，所述的支撑板2上端还设置有脉冲除尘器75，所述的风机73与脉冲除尘器75之间通过风管76相连接，激光切割机构4切割产生的粉尘通过风罩74吸附，风机73将其通过风管76输送到脉冲除尘器 75除去粉尘，防止本实用新型设置工作中的粉尘污染，所述的支撑板2上端、位于水平传送机构22的侧端设置有导轨31，所述的导轨31上通过燕尾配合分别设置有图像采集机构3和激光切割机构4，图像采集机构3用于采集锂电池模组的图像，确定切割的位置，然后激光切割机构4实现对锂电池模组的切割，切破锂电池模组的侧板及塑料垫板，使得锂电池模组分开为单个锂电池。

作为本设计的一种优选技术方案，位于水平传送机构22垂直方向上、在支撑板2上端设置有电池模组自动装夹机构5，电池模组自动装夹机构5用于将待拆卸电池模组6固定在，方便激光切割机构4进行定位和精确切割,所述的电池模组自动装夹机构5包括推拉式电磁铁 51、滑板53、滑杆54和装夹板57，所述的支撑板2上端对称设置有两个滑板53，两个滑板 53之间前段倾斜、后段水平方向上设置有滑杆54，两个滑板53的上端设置有装夹板57，所述装夹板57位于激光切割机构4外向设置有推拉式电磁铁51，所述的推拉式电磁铁51前端设置有推板56，所述装夹板57上推拉式电磁铁51相对的一侧上设置有固定用突出部55，锂电池模组在水平传送机构22上运送，到达滑板53前端时，沿着滑杆54向上滑动，在惯性的作用下到达装夹板57上端，推拉式电磁铁51带动推板56与突出部55配合夹紧锂电池模组，方便激光切割机构4实现对锂电池模组精确切割。

作为本设计的一种优选技术方案，两个所述的滑板53下滑处末端、水平传送机构22两侧、支撑板2上对称向外倾斜设置有两个挡板58，锂电池模组经过拆解成为单个电芯，挡板 58防止其滑动时掉落水平传送机构22。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的导轨31上端设置有直齿条311，齿轮直齿条配合用于传动。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的图像采集机构3包括滑台41、支撑架32和CCD 传感器33，所述的滑台41与导轨31之间通过燕尾滑动配合连接，所述的滑台41上端设置有支撑架32，所述的支撑架32上设置有CCD传感器33，CCD传感器33用于采集水平传送机构22运送锂电池模组的图像。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的激光切割机构4包括滑台41、丝杠支架42、激光器43、丝杠电机44和水平电机48，所述的丝杠支架42固连在滑台41上端，所述丝杠支架42的竖直方向上中央设置有通槽421，所述的通槽421中设置有丝杠45，所述的丝杠45上设置有丝杠螺母46，所述的丝杠螺母46与激光器43之间固连，所述的丝杠45上端与丝杠电机44相连，所述的丝杠电机44固定在丝杠支架42上端，丝杠电机44带动丝杠45旋转，通过丝杠螺母46带动激光器43在竖直方向上移动，实现对竖直方向上锂电池模组的切割；

所述的滑台41侧面固连有电机支撑板47，所述的电机支撑板47上设置有水平电机48，所述的水平电机机轴穿过滑台41的侧端连接有齿轮，所述的齿轮与导轨31上的直齿条311 之间通过齿轮齿条配合连接，水平电机48旋转带动齿轮转动，通过齿轮齿条配合带动整个激光切割机构4沿着导轨31在水平方向上移动，丝杠电机44与水平电机48配合实现激光切割机构4的竖直、水平方向上二维移动，实现对锂电池模组的切割。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的支撑架32竖直方向上中央设置有通槽321，紧固旋钮34穿过通槽321与CCD传感器33通过螺纹配合连接，根据需要切割锂电池模组的高度，通过紧固旋钮34调节CCD传感器33的高度，使得拍摄的图像更清楚，位置判断更加精确。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的水平传送机构22为传送带。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的支架71四周设置有监视器72，监视器72可以旋转监视本实用新型设备的工作，随时拍照观察，实现无死点、可视化操作环境，便于远程监控。

使用时，首先根据需要切割锂电池模组的高度，通过紧固旋钮34调节CCD传感器33的高度，使得拍摄的图像更清楚，位置判断更加精确；然后将锂电池模组放置在水平传送机构22上，水平传送机构22运送锂电池模组通过图像采集机构3时，图像采集机构3采集锂电池模组的图像，确定切割的位置，通过相关算法确定激光切割机构4需要的动作；水平传送机构22运送锂电池模组到达滑板53前端，锂电池模组在惯性作用下滑动到达滑杆54上，推拉式电磁铁51带动推板56与突出部55配合夹紧锂电池模组；然后丝杠电机44带动丝杠45旋转，通过丝杠螺母46带动激光器43在竖直方向上移动，实现对竖直方向上锂电池模组的切割，水平电机48旋转带动齿轮转动，通过齿轮齿条配合带动整个激光切割机构4沿着导轨31在水平方向上移动，丝杠电机44与水平电机48配合实现激光切割机构4的竖直、水平方向上二维移动，实现对锂电池模组的切割，切破锂电池模组的侧板及塑料垫板，使得锂电池模组分开为单个锂电芯，切割过程中产生的粉尘通过风罩74吸附，风机73将其通过风管76 输送到脉冲除尘器75除去粉尘；在整个工作期间，监视器72旋转监视本实用新型设备，随时拍照观察，实现无死点、可视化操作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：包括支撑板(2)、水平传送机构(22)、图像采集机构(3)、激光切割机构(4)和除尘机构，所述的支撑板(2)设置在支撑台(1)上端，所述支撑台(1)、支撑板(2)中央形成空腔(21)，所述的空腔(21)中设置有水平传送机构(22)，在支撑板(2)上端设置有除尘机构，所述的除尘机构包括支架(71)、风机(73)、风罩(74)和脉冲除尘器(75)，所述的支架(71)横跨水平传送机构(22)、固连在支撑板(2)上端，所述的支架(71)下端设置有风罩(74)，支架(71)上端设置有风机(73)，风机(73)与风罩(74)相连接，所述的支撑板(2)上端还设置有脉冲除尘器(75)，所述的风机(73)与脉冲除尘器(75)之间通过风管(76)相连接，所述的支撑板(2)上端、位于水平传送机构(22)的侧端设置有导轨(31)，所述的导轨(31)上通过燕尾配合分别设置有图像采集机构(3)和激光切割机构(4)。

2.根据权利要求1所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：位于水平传送机构(22)垂直方向上、在支撑板(2)上端设置有电池模组自动装夹机构(5)，所述的电池模组自动装夹机构(5)包括推拉式电磁铁(51)、滑板(53)、滑杆(54)和装夹板(57)，所述的支撑板(2)上端对称设置有两个滑板(53)，两个滑板(53)之间前段倾斜、后段水平方向上设置有滑杆(54)，两个滑板(53)的上端设置有装夹板(57)，所述装夹板(57)位于图像采集机构(3)外向设置有推拉式电磁铁(51)，所述的推拉式电磁铁(51)前端设置有推板(56)，所述装夹板(57)上推拉式电磁铁(51)相对的一侧上设置有固定用突出部(55)。

3.根据权利要求2所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：两个所述的滑板(53)下滑处末端、水平传送机构(22)两侧、支撑板(2)上对称向外倾斜设置有两个挡板(58)。

4.根据权利要求1所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：所述的导轨(31)上端设置有直齿条(311)。

5.根据权利要求1所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：所述的图像采集机构(3)包括滑台(41)、支撑架(32)和CCD传感器(33)，所述的滑台(41)与导轨(31)之间通过燕尾滑动配合连接，所述的滑台(41)上端设置有支撑架(32)，所述的支撑架(32)上设置有CCD传感器(33)。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：所述的激光切割机构(4)包括滑台(41)、丝杠支架(42)、激光器(43)、丝杠电机(44)和水平电机(48)，所述的丝杠支架(42)固连在滑台(41)上端，所述丝杠支架(42)的竖直方向上中央设置有通槽(421)，所述的通槽(421)中设置有丝杠(45)，所述的丝杠(45)上设置有丝杠螺母(46)，所述的丝杠螺母(46)与激光器(43)之间固连，所述的丝杠(45)上端与丝杠电机(44)相连，所述的丝杠电机(44)固定在丝杠支架(42)上端，所述的滑台(41)侧面固连有电机支撑板(47)，所述的电机支撑板(47)上设置有水平电机(48)，所述的水平电机机轴穿过滑台(41)的侧端连接有齿轮，所述的齿轮与导轨(31)上的直齿条(311)之间通过齿轮齿条配合连接。

7.根据权利要求5所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：所述的支撑架(32)竖直方向上中央设置有通槽(321)，紧固旋钮(34)穿过通槽(321)与CCD传感器(33)通过螺纹配合连接。

8.根据权利要求1所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：所述的水平传送机构(22)为传送带。

9.根据权利要求1所述的一种可视化锂电池模组拆解设备，其特征在于：所述的支架(71)四周设置有监视器(72)。