FR2787043A1 - Automatic sorting machine for electrical power batteries - Google Patents
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Abstract
Description
Machine de tri automatique pour piles électriques usagées. DomaineAutomatic sorting machine for used electric batteries. Field
technique de l'invention L'invention est relative à une machine de tri automatique pour des piles électriques usagées, comprenant une trémie de réception des piles à trier, et un dispositif élévateur d'acheminement des piles vers un mécanisme de sélection destiné à répartir les différentes piles en fonction de la composition technique of the invention The invention relates to an automatic sorting machine for used electric cells, comprising a hopper for receiving the cells to be sorted, and a lifting device for conveying the cells to a selection mechanism intended to distribute the different stacks depending on the composition
électrochimique et de l'état électrique. electrochemical and electrical state.
Etat de la technique La machine pour piles usagées décrite dans le document FR-A-2736565 permet d'effectuer une discrimination entre les piles cylindriques de différentes tailles et diamètres grâce à une série de rouleaux ayant des décalages successifs décroissants. Cette machine est néanmoins incapable de distinguer les différents types électrochimiques de piles, notamment des piles salines, alcalines, cadmium-nickel, lithium, etc. Les procédés connus à ce jour pour réaliser cette STATE OF THE ART The machine for used batteries described in document FR-A-2736565 makes it possible to discriminate between cylindrical cells of different sizes and diameters thanks to a series of rollers having successive decreasing offsets. This machine is nevertheless unable to distinguish the different electrochemical types of batteries, in particular saline, alkaline, cadmium-nickel, lithium, etc. The methods known to date for achieving this
discrimination sont compliqués et difficiles à mettre en oeuvre. discrimination are complicated and difficult to implement.
Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser une machine de tri automatique des piles usagées, capable de répartir les différents types de piles selon un procédé Object of the invention The object of the invention consists in producing an automatic sorting machine for used batteries, capable of distributing the different types of batteries according to a process
simple et peu coûteux.simple and inexpensive.
La machine de tri selon l'invention est caractérisée en ce que le mécanisme de sélection comporte: - un premier convoyeur destiné à effectuer un tri mécanique dimensionnel par rapport à un diamètre prédéterminé des piles, - un deuxième convoyeur équipé de moyens de test composés d'un dispositif de pesée pour déterminer le poids représentatif de la composition électrochimique de chaque pile, et d'un dispositif de mesure de la tension aux bornes de chaque pile, - et un automate connecté par une liaison électrique aux moyens de test, et à des actionneurs de manoeuvre d'une pluralité de trappes d'aiguillage susceptibles de répartir les piles vers des moyens individuels de stockage, chaque trappe d'aiguillage étant bistable en occupant une position fermée ou The sorting machine according to the invention is characterized in that the selection mechanism comprises: - a first conveyor intended for carrying out dimensional mechanical sorting with respect to a predetermined diameter of the stacks, - a second conveyor equipped with test means composed of '' a weighing device to determine the weight representative of the electrochemical composition of each cell, and a device for measuring the voltage across the terminals of each cell, - and a machine connected by an electrical connection to the test means, and to actuators for operating a plurality of switch hatches capable of distributing the stacks towards individual storage means, each switch hatch being bistable while occupying a closed position or
une position ouverte en fonction de l'état de l'actionneur associé. an open position depending on the state of the associated actuator.
Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens individuels de stockage comportent des caisses de réception des piles usagées non régénérables et réparties en fonction de leur composition électrochimique, et un troisième convoyeur de récupération des piles régénérables. Le deuxième convoyeur est intercalé dans le sens de la hauteur entre le premier convoyeur et les moyens individuels de stockage, de manière à autoriser le transfert des piles par gravité According to a preferred embodiment, the individual storage means comprise boxes for receiving used non-regenerable batteries and distributed according to their electrochemical composition, and a third conveyor for recovering regenerable batteries. The second conveyor is inserted in the height direction between the first conveyor and the individual storage means, so as to allow the transfer of the piles by gravity
par l'intermédiaire d'au moins un organe de distribution. through at least one distribution device.
Chaque convoyeur comporte une succession de réceptacles constituant une chaîne articulée sans fin, entraînée pas à pas par un motoréducteur à une vitesse de défilement constante, chaque réceptacle ayant un logement cylindrique correspondant au diamètre des piles. Le dispositif élévateur est connecté à l'étage supérieur à un dispositif de positionnement et de guidage pour aligner des piles cylindriques bout à bout avant leur introduction dans le premier organe Each conveyor comprises a succession of receptacles constituting an endless articulated chain, driven step by step by a geared motor at a constant running speed, each receptacle having a cylindrical housing corresponding to the diameter of the stacks. The lifting device is connected on the upper floor to a positioning and guiding device for aligning cylindrical stacks end to end before their introduction into the first member
de distribution orienté vers le premier convoyeur. distribution oriented towards the first conveyor.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de pesée comporte une balance électronique dotée d'un plateau placé horizontalement sous les réceptacles du deuxième convoyeur, et à un endroit prédéterminé de la According to a characteristic of the invention, the weighing device comprises an electronic balance provided with a plate placed horizontally under the receptacles of the second conveyor, and at a predetermined location in the
trajectoire o un orifice est ménagé dans l'embase fixe de guidage des piles. trajectory where an orifice is provided in the fixed base for guiding the batteries.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de mesure de tension comporte des électrodes agencées sur un corps en forme de U enfourchant un tronçon du deuxième convoyeur, pour venir en contact avec les bornes opposées According to another characteristic of the invention, the voltage measuring device comprises electrodes arranged on a U-shaped body straddling a section of the second conveyor, to come into contact with the opposite terminals
d'une série de piles.of a series of batteries.
Chaque actionneur est équipé d'un électro-aimant dont l'armature mobile est accouplée à la trappe correspondante, I'excitation de la bobine de commande de Each actuator is equipped with an electromagnet, the movable armature of which is coupled to the corresponding hatch, the excitation of the control coil
I'électro-aimant étant pilotée par l'automate. The electromagnet being controlled by the automaton.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the
description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre description which will follow of an embodiment of the invention, given as
d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une machine de tri automatique des piles usagées selon l'invention; - la figure 2 montre une vue de détail à échelle agrandie du dispositif de pesée selon la figure 1; - la figure 3 représente une vue de détail à échelle agrandie du dispositif de mesure de tension selon la figure 1; - la figure 4 montre une vue en perspective d'un actionneur de manoeuvre d'une trappe, laquelle est montrée en position de fermeture à gauche, et en non-limiting example and shown in the accompanying drawings in which: Figure 1 is a schematic perspective view of an automatic sorting machine for used batteries according to the invention; - Figure 2 shows a detail view on an enlarged scale of the weighing device according to Figure 1; - Figure 3 shows a detail view on an enlarged scale of the voltage measuring device according to Figure 1; - Figure 4 shows a perspective view of an actuator for operating a hatch, which is shown in the closed position on the left, and in
position d'ouverture à droite.open position on the right.
Description d'un mode de réalisation préférentiel Description of a preferred embodiment
En référence aux figures 1 à 4, une machine de tri 10 pour piles électriques usagées, comporte une trémie 12 de réception des piles 14 à trier, et un dispositif élévateur 16 à godets utilisant une rampe 18 inclinée destinée à amener avec un cadencement prédéterminé le piles 14 vers un mécanisme de sélection With reference to FIGS. 1 to 4, a sorting machine 10 for used electric batteries, comprises a hopper 12 for receiving the batteries 14 to be sorted, and a lifting device 16 with buckets using an inclined ramp 18 intended to bring the predetermined timing to stacks 14 towards a selection mechanism
comprenant un dispositif de positionnement et de guidage 20. comprising a positioning and guiding device 20.
Les piles 14 de la trémie 12 présentent toutes des formes cylindriques de mêmes 1 5 diamètres, triées préalablement par tailles dans la machine de tri diamétral The piles 14 of the hopper 12 all have cylindrical shapes with the same diameters, previously sorted by sizes in the diametral sorting machine
décrite dans le document FR-A-2736565. described in document FR-A-2736565.
Le dispositif de positionnement et de guidage 20 est disposé à l'étage supérieur et comprend deux rouleaux (non représentés) parallèles s'étendant selon une direction inclinée vers le bas pour aligner bout à bout les piles 14 en une file continue. La sortie 22 du dispositif de positionnement et de guidage 20 est reliée à un premier organe de distribution 24 destiné à alimenter pile par pile les réceptacles 26 successifs articulés d'un premier convoyeur 28. L'entraînement pas à pas du convoyeur 28 est assuré par un motoréducteur 30 situé entre deux The positioning and guiding device 20 is arranged on the upper stage and comprises two parallel rollers (not shown) extending in a direction inclined downward to align the stacks 14 end to end in a continuous line. The outlet 22 of the positioning and guiding device 20 is connected to a first distribution member 24 intended to supply stack by stack the successive articulated receptacles 26 of a first conveyor 28. The step-by-step drive of the conveyor 28 is provided by a gear motor 30 located between two
galets 32, 34 de renvoi de la chaîne sans fin du convoyeur 28. rollers 32, 34 for returning the endless chain of the conveyor 28.
Chaque réceptacle 26 élémentaire est doté d'un logement cylindrique vertical dans lequel tombe par gravité une pile en provenance de l'organe de distribution 24. Les diamètres des logements des différents réceptacles 26 sont tous Each elementary receptacle 26 is provided with a vertical cylindrical housing into which a stack by gravity falls from the dispensing member 24. The diameters of the housings of the various receptacles 26 are all
identiques et légèrement supérieurs à celui des piles 14. identical and slightly higher than that of batteries 14.
Toutes les piles 14 hors normes, ne présentant pas le bon diamètre, ou ayant un profil endommagé sont automatiquement éliminées et acheminées vers un bac All non-standard 14 batteries, with the wrong diameter, or with a damaged profile are automatically disposed of and sent to a bin
de récupération (non représenté) pour un traitement manuel. recovery (not shown) for manual processing.
Les piles 14 sélectionnées qui pénètrent dans les réceptacles 26 du premier convoyeur 28 tombent ensuite par gravité par l'intermédiaire d'un deuxième organe de distribution 36 dans des réceptacles 38 élémentaires d'un deuxième convoyeur 40, lequel est situé à un étage intermédiaire sous le premier convoyeur 28. L'entraînement pas à pas du deuxième convoyeur 40 sans fin intervient également grâce à un motoréducteur 42 associé à des galets 44, 46 d'extrémités. Le convoyeur 28 de l'étage supérieur effectue un premier tri mécanique dimensionnel des piles 14, tandis que le deuxième convoyeur 40 est équipé de moyens de test pour déterminer les paramètres d'état électriques et The selected stacks 14 which penetrate into the receptacles 26 of the first conveyor 28 then fall by gravity via a second distribution member 36 into elementary receptacles 38 of a second conveyor 40, which is located at an intermediate stage under the first conveyor 28. The step-by-step drive of the second endless conveyor 40 also takes place thanks to a geared motor 42 associated with rollers 44, 46 at the ends. The conveyor 28 of the upper stage performs a first dimensional mechanical sorting of the stacks 14, while the second conveyor 40 is equipped with test means for determining the electrical state parameters and
électrochimiques des piles 14.electrochemical cells 14.
Les moyens de test du deuxième convoyeur 40 comportent un dispositif de pesée 48, et un dispositif de mesure 50 de la tension aux bornes des piles 14. Le dispositif de pesée 48 (figure 2) est munie d'une balance 52 électronique, dont le plateau est placé horizontalement sous la trajectoire de défilement des réceptacles 38. A cet endroit, l'embase 55 fixe du convoyeur 40 est munie d'un orifice 56 permettant la venue en butée de l'extrémité inférieure de la pile 14 sur un palpeur 58 posé sur le plateau. Toutes les piles 14 glissent sur l'embase 55 lors de l'avancement du convoyeur 40, et viennent prendre appui sur le palpeur 58 à l'endroit prédéterminé de l'orifice 56 pour effectuer l'opération de pesée. Le poids des piles 14 permet de déterminer les différents types de piles, par The test means of the second conveyor 40 comprise a weighing device 48, and a device 50 for measuring the voltage across the terminals of the batteries 14. The weighing device 48 (FIG. 2) is provided with an electronic balance 52, the tray is placed horizontally under the path of movement of the receptacles 38. At this point, the fixed base 55 of the conveyor 40 is provided with an orifice 56 allowing the lower end of the stack 14 to come into abutment on a probe 58 placed on the tray. All the batteries 14 slide on the base 55 during the advancement of the conveyor 40, and come to bear on the probe 58 at the predetermined location of the orifice 56 to carry out the weighing operation. The weight of the batteries 14 makes it possible to determine the different types of batteries, by
exemple salines, alcalines, nickel-cadmium. example saline, alkaline, nickel-cadmium.
Le dispositif de mesure 50 (figure 3) comporte une pluralité d'électrodes 60, 62, réparties le long d'un corps 64 isolant en forme de U, et destinées à venir en contact avec les bornes opposées avec les piles 14. Le passage des piles 14 dans le corps 64 permet ainsi de mesurer la tension présente aux bornes d'une série de piles 14 pour déterminer l'impédance ou l'état de charge individuel de The measuring device 50 (FIG. 3) comprises a plurality of electrodes 60, 62, distributed along a U-shaped insulating body 64, and intended to come into contact with the opposite terminals with the batteries 14. The passage batteries 14 in the body 64 thus makes it possible to measure the voltage present at the terminals of a series of batteries 14 to determine the individual impedance or state of charge of
chacune d'elle.each of them.
La balance 52 et le dispositif de mesure 50 sont connectés par une liaison électrique 54 à un automate 56 industriel destiné à gérer une série d'actionneurs The balance 52 and the measuring device 50 are connected by an electrical link 54 to an industrial automaton 56 intended to manage a series of actuators
68, dont un exemple est illustré schématiquement à la figure 4. 68, an example of which is illustrated diagrammatically in FIG. 4.
Chaque actionneur 68 comporte à titre d'exemple un électro-aimant 70 associé à une armature mobile, laquelle est accouplée par une tige 72 à une trappe d'aiguillage 74 susceptible d'occuper une position fermée (à gauche sur la figure 4) ou une position ouverte (à droite sur figure 4). Dans la position fermée, la 1 0 trappe 74 obture l'orifice 76 de l'embase 78 fixe, et empêche l'échappement de la pile 74 vers le bas. Dans la position ouverte, l'orifice 76 est libéré et autorise la Each actuator 68 comprises, for example, an electromagnet 70 associated with a movable frame, which is coupled by a rod 72 to a switch hatch 74 capable of occupying a closed position (on the left in FIG. 4) or an open position (on the right in figure 4). In the closed position, the door 74 closes the orifice 76 of the fixed base 78, and prevents the escape of the battery 74 downwards. In the open position, the orifice 76 is released and allows the
chute par gravité de la pile 14 à son passage. gravity fall of the stack 14 as it passes.
Le deuxième convoyeur 40 est équipé à cet effet de trois trappes d'aiguillage The second conveyor 40 is equipped for this purpose with three routing hatches
1 5 74A, 74B, 74C et d'un trou additionnel d'évacuation des piles non conformes. 1 5 74A, 74B, 74C and an additional non-compliant battery drain hole.
Sous la trappe 74A se trouve un récipient pour récupérer les piles salines. Sous la trappe 74B est positionné un récipient pour recevoir les piles alcalines hors service. La troisième trappe 74C coopère avec un troisième organe de distribution 80 destiné à récupérer les piles alcalines régénérables pour les répartir sur un troisième convoyeur 82 agencé à l'étage inférieur. Le trou d'évacuation permet d'éliminer les piles ayant un poids ou une tension en dehors des limites admissibles. La commande des actionneurs 68 de manoeuvre des différentes trappes 74A, 74B, 740 du deuxième convoyeur 40 est piloté automatiquement par l'automate 66 en fonction des différentes données transmises par le dispositif de pesée 48 et le dispositif de mesure 50 de la tension. Il est clair que des trappes supplémentaires peuvent être utilisées en Under the hatch 74A is a container to collect the salt cells. Under the hatch 74B is positioned a container to receive the alkaline batteries out of service. The third hatch 74C cooperates with a third distribution member 80 intended to recover the regenerable alkaline batteries to distribute them on a third conveyor 82 arranged on the lower floor. The drain hole eliminates batteries with a weight or a voltage outside the admissible limits. The control of the actuators 68 for maneuvering the various doors 74A, 74B, 740 of the second conveyor 40 is controlled automatically by the controller 66 as a function of the various data transmitted by the weighing device 48 and the voltage measuring device 50. It is clear that additional hatches can be used in
fonction de la nature électrochimiques des piles. depending on the electrochemical nature of the batteries.
Le troisième convoyeur 82 comprend des réceptacles 83 cylindriques et est entraîné pas à pas d'une manière similaire par un autre motoréducteur 84 associé à deux galets d'extrémités 86, 88. Plusieurs trappes 74D de sortie sont associées au troisième convoyeur 82 pour aiguiller les piles alcalines à régénérer vers des caisses ou des fûts de stockage. L'automate 66 conserve en mémoire les données des piles mesurées par le dispositif de mesure 50, et pilote les actionneurs 68 des différentes trappes 74D du troisième convoyeur 82 pour effectuer une répartition des piles 14 en fonction des paramètres de charge et de tension. L'automate 66 contrôle également l'alimentation des motoréducteurs 30, The third conveyor 82 comprises cylindrical receptacles 83 and is driven step by step in a similar manner by another geared motor 84 associated with two end rollers 86, 88. Several outlet flaps 74D are associated with the third conveyor 82 for routing the alkaline batteries to be regenerated to crates or storage drums. The automaton 66 stores in memory the data of the batteries measured by the measuring device 50, and controls the actuators 68 of the various doors 74D of the third conveyor 82 to effect a distribution of the batteries 14 as a function of the charge and voltage parameters. The automaton 66 also controls the supply of the geared motors 30,
42, 84 pour réguler la vitesse de défilement des trois convoyeurs. 42, 84 to regulate the running speed of the three conveyors.
Les dernières piles peuvent ensuite être rechargées et reconditionnées. The last batteries can then be recharged and reconditioned.
1 0 Les trois organes de distribution 24, 36, 80 sont formés à titre d'exemple par un 1 0 The three distribution members 24, 36, 80 are formed by way of example by a
clapet conformé selon un balancier à masselotte. valve shaped according to a balance wheel.
Les actionneurs des trappes d'aiguillage peuvent bien entendu être commandés The actuators of the switch hatches can of course be controlled
par voie pneumatique ou hydraulique. pneumatically or hydraulically.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9815846A FR2787043A1 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Automatic sorting machine for electrical power batteries |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9815846A FR2787043A1 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Automatic sorting machine for electrical power batteries |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2787043A1 true FR2787043A1 (en) | 2000-06-16 |
Family
ID=9534008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9815846A Pending FR2787043A1 (en) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | Automatic sorting machine for electrical power batteries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2787043A1 (en) |
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