CN211265663U - 一种方壳电芯自动拆解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方壳电芯自动拆解设备，包括工作台，工作台上依次设置有上料线、移栽机械手模组、切割移栽模组、切割模组、下压顶出模组和出料线。所述移栽机械手模组包括联动直线模组轴、第一移栽机械手和第二移栽机械手，联动直线模组轴一端设置在上料线一侧，另一端设置在出料线一侧，第一移栽机械手和第二移栽机械手与所述联动直线模组轴滑动连接。切割移栽模组一端设置在联动直线模组轴下方，另一端设置在切割模组下方，下压顶出模组位于出料线一侧。本实用新型解决了人工拆解方壳锂离子电池工作效率低，气味大，伤害身体等问题，通过该方壳电芯拆解设备很好的解决了后端材料提纯的问题，为方壳电芯精细化拆解必不可少的设备。

Description

一种方壳电芯自动拆解设备

技术领域

本实用新型涉及电池回收技术领域，更具体地说，涉及一种方壳电芯自动拆解设备。

背景技术

方壳锂离子电池封装可靠度高，系统能量效率高，相对重量轻，能量密度较高，结构较为简单，扩容相对方便，是当前通过提高单体容量来提高能量密度的重要选项。单体容量大，则系统构成相对简单，使得对单体的逐一监控成为可能，系统简单带来的另外一个好处是稳定性相对好。

随着方壳锂离子电池的快速发展，带来了新的问题，由于方壳锂离子电池材料成本较高，如何解决方壳锂离子电池的材料回收是一个新的技术问题。在电池的拆解回收过程中，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，使拆解难度增加，影响后端电池材料的分离提纯。此外，在手工操作的过程中，人工拆解不断效率低，而且操作者容易接触到电池废液，危害健康。因此，亟需开发出一种方壳电芯自动拆解设备。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种方壳电芯自动拆解设备，解决了人工拆解方壳锂离子电池工作效率低，气味大，伤害身体等问题，同时，通过该方壳电芯拆解设备很好的解决了后端材料提纯的问题，为方壳电芯精细化拆解必不可少的设备。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：包括工作台，所述工作台上依次设置有上料线、移栽机械手模组、切割移栽模组、切割模组、下压顶出模组和出料线；所述移栽机械手模组包括联动直线模组轴、第一移栽机械手和第二移栽机械手，所述联动直线模组轴一端设置在所述上料线一侧，另一端设置在出料线的一侧，所述第一移栽机械手和所述第二移栽机械手与所述联动直线模组轴滑动连接；所述切割移栽模组一端设置在所述联动直线模组轴下方，另一端设置在所述切割模组下方；所述下压顶出模组位于出料线一侧。

在上述方案基础上优选，所述上料线包括用于放置方壳电池定位夹具、皮带线和电机组，所述定位夹具设置在所述皮带线上，所述定位夹具通过所述皮带线在所述电机组的驱动下实现方壳电池的输送。

在上述方案基础上优选，所述联动直线模组轴包括两根支撑柱，所述支撑柱上方固定有第一水平滑轨；所述移栽机械手模组滑动连接在所述第一水平滑轨上。

在上述方案基础上优选，所述第一移栽机械手包括第一升降丝杆和第一悬臂，所述第一升降丝杆与所述第一水平滑轨滑动连接，所述第一悬臂一端与升降丝杆连接，所述第一悬臂可沿升降丝杆上下滑动，所述第一悬臂另一端底部设置有第一夹具，所述第一夹具包括左右两个用于固定方壳电池侧壁的第一L型夹子和为第一L型夹子提供松开和夹紧驱动力的第一动力机构。

在上述方案基础上优选，所述第二移栽机械手包括第二升降丝杆和第二悬臂，所述第二升降丝杆与所述第一水平滑轨滑动连接，所述第二悬臂一端与升降丝杆连接，所述第二悬臂可沿升降丝杆上下滑动，所述第二悬臂另一端底部设置有第二夹具，所述第二夹具包括左右两个用于固定方壳电池侧壁的第二L型夹子和为第二L型夹子提供松开和夹紧驱动力的第二动力机构。

在上述方案基础上优选，所述切割移栽模组包括直线导轨和设置在所述直线导轨上用于承载方壳电池的固定座，所述固定座底部设置的KK模组为所述固定座沿所述直线导轨长度方向移动提供动力；所述固定座上设置有两块卡板，所述卡板距离之间的距离可调节，用于固定方壳电池。

在上述方案基础上优选，所述切割模组包括门架，所述门架横跨在所述直线导轨上方，所述门架上的第一横梁上设置有第二水平滑轨，所述第二水平滑轨上滑动连接有两个滑座，每个所述滑座下方设置有用于切割方壳电池极耳的锯片，所述第二水平滑轨两端设置有电锯调节模组，用于调节所述锯片之间的距离，每个所述锯片下方的所述工作台内设置有极耳收集箱。

在上述方案基础上优选，所述下压顶出模组包括顶出机构、旋转机构和压紧机构，压紧机构包括立柱和第二横梁，第二横梁底部设置有压紧限位板，第二横梁上部设置有第一气缸，第一气缸穿过横梁与压紧限位板连接；

所述旋转机构设置在第二横梁下方，所述旋转机构包括旋转板、限位夹和旋转气缸组，所述限位夹设置在所述旋转板上，所述旋转气缸组设置在所述旋转板下端，所述旋转气缸组下方的所述工作台设置有壳体收集口；

所述顶出机构与所述旋转机构在同一直线上，所述顶出机构包括推杆和第二气缸，所述推杆在所述第二气缸的驱动下前后运动。

在上述方案基础上优选，所述工作台上还设置有隔离罩，隔离罩将方壳电芯拆解设备罩设在内部，隔离罩上设置有抽气管道和负压风机。

本实用新型提供的一种方壳电芯自动拆解设备，通过切割移栽模组和移栽机械手模组实现方壳电池在拆解设备上各个部件间的自动转移，通过切割模组和下压顶出模组实现方壳电池的外包装和电芯的自动化切割和分离。本实用新型解决了人工拆解效率低，气味大，伤害身体健康等问题，通过该方壳电芯拆解设备很好的解决了后端材料提纯的问题，为方壳电芯精细化拆解必不可少的设备。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种方壳电芯自动拆解设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种方壳电芯自动拆解设备安装隔离罩的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的切割模组结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的移栽机械手模组结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的下压顶出模组结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的上料线结构示意图；

图中：1-工作台，5-出料线，9-隔离罩，

2-上料线，21-定位夹具，22-皮带线，23-电机组，

3-切割移栽模组，31-直线导轨，32-固定座，33-卡板，

4-移栽机械手模组，40-联动直线模组轴，401-支撑柱，402-第一水平滑轨，

41-第一移栽机械手，411-第一升降丝杆，412-第一悬臂，413-第一夹具，

42-第二移栽机械手，421-第二升降丝杆，422-第二悬臂，423-第二夹具，

6-切割模组，61-门架，62-第一横梁，63-第二水平滑轨，64-滑座，65-锯片，66-电锯调节模组，

7-下压顶出模组，70-压紧机构，701-立柱，702-第二横梁，703-压紧限位板，704-第一气缸，

71-旋转机构，711-旋转板，712-限位夹，713-旋转气缸组，

72-顶出机构，721-推杆，722-第二气缸。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型提供了一种方壳电芯自动拆解设备，包括工作台1，工作台1上依次设置有上料线2、移栽机械手模组4、切割移栽模组3、切割模组6、下压顶出模组7和出料线5。

请参阅图6，上料线2包括用于放置方壳电池定位夹具21、皮带线22和电机组23，定位夹具21设置在皮带线22上。定位夹具21通过皮带线22在电机组23的驱动下实现方壳电池的输送。

请参阅图1和4，移栽机械手模组4包括联动直线模组轴40、第一移栽机械手41和第二移栽机械手42，联动直线模组轴40一端设置在上料线2一侧，另一端设置在出料线5一侧，联动直线模组轴40包括两根支撑柱401，支撑柱401上方固定有第一水平滑轨402。第一移栽机械手41和第二移栽机械手42滑动连接在第一水平滑轨402上。

第一移栽机械手41包括第一升降丝杆411、第一悬臂412和第一电机，第一升降丝杆411与第一水平滑轨402滑动连接，第一悬臂412一端与升降丝杆连接，第一悬臂412可沿升降丝杆上下滑动，第一电机为第一悬臂412的上下移动提供动力。第一悬臂412另一端底部设置有第一夹具413，第一夹具413包括左右两个用于固定方壳电池侧壁的第一L型夹子和为第一L型夹子提供松开和夹紧驱动力的第一动力机构。

第二移栽机械手42包括第二升降丝杆421、第二悬臂422和第二电机，第二升降丝杆421与第一水平滑轨402滑动连接，第二悬臂422一端与升降丝杆连接，第二悬臂422可沿升降丝杆上下滑动，第二电机为第二悬臂422上下移动提供动力。第二悬臂422另一端底部设置有第二夹具423，第二夹具423包括左右两个用于固定方壳电池侧壁的第二L型夹子和为第二L型夹子提供松开和夹紧驱动力的第二动力机构。

切割移栽模组3包括直线导轨31和设置在直线导轨31上用于承载方壳电池的固定座32，直线导轨31垂直于第一水平滑轨402设置，固定座32底部设置的KK模组为固定座32沿直线导轨31长度方向自由移动提供动力。固定座32上设置有两块卡板33，卡板33距离之间的距离可调节，用于固定方壳电池，方壳电池放入固定座32时，方壳电池的首尾两端的极耳部分伸出固定座32两侧。

请参阅图3，切割模组6包括门架61，门架61横跨在直线导轨31上方，门架61上的第一横梁62上设置有第二水平滑轨63，第二水平滑轨63上滑动连接有两个滑座64，每个滑座64下方设置有用于切割方壳电池极耳的锯片65，第二水平滑轨63两端设置有电锯调节模组66，用于调节锯片65之间的距离。每个锯片65下方的工作台1上设置有极耳收集口，极耳收集口下方设置有极耳收集箱。工作台1上设置有罩设在切割模组6的密封罩，密封罩在锯片65附近设置有负压抽风系统，抽取有害气体。

请参阅图5，下压顶出模组7包括顶出机构72、旋转机构71和压紧机构70，压紧机构70包括立柱701和第二横梁702，第二横梁702底部设置有压紧限位板703，第二横梁702上部设置有第一气缸704，第一气缸704穿过横梁与压紧限位板703连接。

旋转机构71设置在第二横梁702下方，旋转机构71包括旋转板711、限位夹712和旋转气缸组713，所述限位夹712设置在所述旋转板711上，对放置在旋转板711上的方壳进行限位。旋转气缸组713设置在所述旋转板711下端，旋转气缸组713下方的所述工作台1设置有壳体收集口。

顶出机构72与旋转机构71在同一直线上，顶出机构72包括推杆721和第二气缸722，推杆721在第二气缸722的驱动下前后运动，具体的，当方壳电池在旋转板711上固定好后，推杆721在第二气缸722的推动下向方壳电池运动，将方壳电池电芯由壳体内推出至出料线5。此时，压紧机构70复位，限位夹712松开，翻转台翻转，方壳电池壳体滑落至壳体收集箱内。

请参阅图2，工作台1上还设置有隔离罩9，隔离罩9将方壳电芯拆解设备罩设在内部，上料线2的上料一端和出料线5的出料一端设置在隔离罩9外侧，隔离罩9将操作人员与废气、粉尘和噪音隔离，保护操作人员安全。,隔离罩9上设置有抽气管道和负压风机，将方壳电池拆解过程中产生的粉尘和有害气体抽离到外界的废气粉尘处理系统，防止操作人员吸收粉尘和有害气体，实现绿色生产。

本实用新型的工作原理如下：

操作人员将方壳电池放置在上料线2的定位夹具21内，上料线2将方壳电池输送到第一移栽机械手41，第一移栽机械手41通过第一夹具413将方壳电池固定并夹取，然后转移到直线导轨31上的固定座32上，固定座32将方壳电池输送到锯片65下方，锯片65将方壳电池的两极耳切除，切除的极耳自极耳收集口滑落至极耳收集箱内。固定座32将方壳电池运至第二移栽机械手42下方，第二移栽机械手42将方壳电池固定并拾取，然后将方壳电池转移到下压顶出模组7的旋转板711上，压紧限位板703在第一气缸704的驱动下对方壳电池进行压紧固定，顶出机构72的推杆721将方壳电池的电芯字壳体内推出至出料线5，此时，压紧机构70复位，限位夹712松开，旋转板711翻转，方壳电池的壳体滑落至壳体收集箱内。推到出料线5上的电芯由出料线5输送到出料线5尾端下方放置的电芯收集箱内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：包括工作台(1)，所述工作台(1)上依次设置有上料线(2)、移栽机械手模组(4)、切割移栽模组(3)、切割模组(6)、下压顶出模组(7)和出料线(5)；所述移栽机械手模组(4)包括联动直线模组轴(40)、第一移栽机械手(41)和第二移栽机械手(42)，所述联动直线模组轴(40)一端设置在所述上料线(2)一侧，另一端设置在出料线(5)的一侧，所述第一移栽机械手(41)和所述第二移栽机械手(42)与所述联动直线模组轴(40)滑动连接；所述切割移栽模组(3)一端设置在所述联动直线模组轴(40)下方，另一端设置在所述切割模组(6)下方；所述下压顶出模组(7)位于出料线(5)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述上料线(2)包括用于放置方壳电池的定位夹具(21)、皮带线(22)和电机组(23)，所述定位夹具(21)设置在所述皮带线(22)上，所述定位夹具(21)通过所述皮带线(22)在所述电机组(23)的驱动下实现方壳电池的输送。

3.根据权利要求1所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述联动直线模组轴(40)包括两根支撑柱(401)，所述支撑柱(401)上方固定有第一水平滑轨(402)；所述移栽机械手模组(4)滑动连接在所述第一水平滑轨(402)上。

4.根据权利要求3所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述第一移栽机械手(41)包括第一升降丝杆(411)和第一悬臂(412)，所述第一升降丝杆(411)与所述第一水平滑轨(402)滑动连接，所述第一悬臂(412)一端与升降丝杆连接，所述第一悬臂(412)可沿升降丝杆上下滑动，所述第一悬臂(412)另一端底部设置有第一夹具(413)，所述第一夹具(413)包括左右两个用于固定方壳电池侧壁的第一L型夹子和为第一L型夹子提供松开和夹紧驱动力的第一动力机构。

5.根据权利要求3所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述第二移栽机械手(42)包括第二升降丝杆(421)和第二悬臂(422)，所述第二升降丝杆(421)与所述第一水平滑轨(402)滑动连接，所述第二悬臂(422)一端与升降丝杆连接，所述第二悬臂(422)可沿升降丝杆上下滑动，所述第二悬臂(422) 另一端底部设置有第二夹具(423)，所述第二夹具(423)包括左右两个用于固定方壳电池侧壁的第二L型夹子和为第二L型夹子提供松开和夹紧驱动力的第二动力机构。

6.根据权利要求1所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述切割移栽模组(3)包括直线导轨(31)和设置在所述直线导轨(31)上用于承载方壳电池的固定座(32)，所述固定座(32)底部设置的KK模组为所述固定座(32)沿所述直线导轨(31)长度方向移动提供动力；所述固定座(32)上设置有两块卡板(33)，所述卡板(33)距离之间的距离可调节，用于固定方壳电池。

7.根据权利要求6所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述切割模组(6)包括门架(61)，所述门架(61)横跨在所述直线导轨(31)上方，所述门架(61)上的第一横梁(62)上设置有第二水平滑轨(63)，所述第二水平滑轨(63)上滑动连接有两个滑座(64)，每个所述滑座(64)下方设置有用于切割方壳电池极耳的锯片(65)，所述第二水平滑轨(63)两端设置有电锯调节模组(66)，用于调节所述锯片(65)之间的距离，每个所述锯片(65)下方的所述工作台(1)内设置有极耳收集箱。

8.根据权利要求1所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述下压顶出模组(7)包括顶出机构(72)、旋转机构(71)和压紧机构(70)，压紧机构(70)包括立柱(701)和第二横梁(702)，第二横梁(702)底部设置有压紧限位板(703)，第二横梁(702)上部设置有第一气缸(704)，第一气缸(704)穿过横梁与压紧限位板(703)连接；

所述旋转机构(71)设置在第二横梁(702)下方，所述旋转机构(71)包括旋转板(711)、限位夹(712)和旋转气缸组(713)，所述限位夹(712)设置在所述旋转板(711)上，所述旋转气缸组(713)设置在所述旋转板(711)下端，所述旋转气缸组(713)下方的所述工作台（1）设置有壳体收集口；

所述顶出机构(72)与所述旋转机构(71)在同一直线上，所述顶出机构(72)包括推杆(721)和第二气缸(722)，所述推杆(721)在所述第二气缸(722)的驱动下前后运动。

9.根据权利要求1所述的一种方壳电芯自动拆解设备，其特征在于：所述工作台(1)上还设置有隔离罩(9)，隔离罩(9)将方壳电芯拆解设备罩设在内部，隔离罩(9)上设置有抽气管道和负压风机。

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