用于汽车动力电池的分选上料装置及动力电池回收系统

摘要

一种用于动力电池的分选上料装置及动力电池回收系统，该分选上料装置包括上料机构，用于动力电池的上料；传送机构，其与上料机构连接，用于传送动力电池；视觉识别机构，其设置在传送机构上，用于对动力电池进行图像采集并将信息传输到分选机构的控制单元中；以及分选机构，其根据视觉识别机构采集的信息分选调整传送机构上动力电池的方向。本发明集自动上料、方向变换、CCD视觉识别、传送运输、正负极方向调整、自动下料码齐为一体全自动动力电池分选上料机构，设备结构简单，操作便捷，成本较低，可完全替代人工实现电池精准高效上料。

说明书

技术领域

本发明涉及新能源汽车动力电池回收处理领域，尤其涉及一种用于动力电池的分选上料装置及动力电池回收系统。

背景技术

废旧动力电池存在高价值的同时潜在危害环境和人类健康，动力电池中含有重金属元素(铜、钴、镍、锰等)、六氟磷酸锂(LiPF

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种用于新能源动力电池的分选上料装置及动力电池回收系统，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种用于新能源动力电池的分选上料装置，包括：

上料机构，用于动力电池的上料；

传送机构，其与上料机构连接，用于传送动力电池；

视觉识别机构，其设置在传送机构上，用于对动力电池进行图像采集并将信息传输到分选机构的控制单元中；以及

分选机构，其根据视觉识别机构采集的信息分选调整传送机构上动力电池的方向。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种动力电池回收系统，内含有如上所述的分选上料装置。

基于上述技术方案可知，本发明的一种用于新能源动力电池的分选上料装置及动力电池回收系统相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、该装置是集自动上料、方向变换、CCD视觉识别、传送运输、正负极方向调整、自动下料码齐为一体全自动动力电池分选上料机构，设备结构简单，操作便捷，成本较低，可完全替代人工实现电池精准高效上料；

2、利用振动盘作为上料机构，效率高、稳定性好，能实现大批量的动力电池有序上料；

3、使用V型传送带的设计，能实现动力电池的精准传送，电池姿态不发生偏移；

4、将分选机构安装于传送机构上，实现动力电池方向调整，能够保证电池有序统一上料。

附图说明

图1为本发明实施例的用于动力电池的分选上料装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于动力电池的分选上料装置另一方向结构示意图。

附图标记说明：

1、振动盘底座；2、料斗；3、直线送料器；4、下料导轨；5、平行气缸；6、传送带；7、传送挡板；8、CCD相机；9、安装支架；10、气动滑台；11、旋转开闭气爪；12、激光计数器；13、电池盒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

针对目前对动力电池自动回收的需求，本发明提供了一种新能源汽车动力电池分选上料装置，该装置集自动上料、传送运输、视觉识别、方向调整、计数、储存为一体的设备，实现了动力电池的全自动分选上料。本发明为了实现动力电池的自动化高效回收，本发明探讨了应用于圆柱型锂离子动力电池的分选上料机构，其作用主要是对动力电池进行上料、分选并排列。本发明综合考虑动力电池分选上料过程中的各种要求，对分选上料装置进行了系统选型与结构设计，主要结构包括上料机构、变向机构、传送机构、视觉识别机构、分选机构、激光计数器、电池盒等。上料机构能够实现动力电池的精确有序上料，将排列好的电池送至传送机构，在传送机构上实现动力电池的向前运输的同时对电池正负极进行拍照识别，然后对识别完的电池进行翻转计数操作，设备结构简单，自动化程度高，实现动力电池有序统一地上料以及分选，适于实验室和废旧电池回收生产线等多种工作场合。

本发明公开了一种分选上料装置，包括：

上料机构，用于动力电池的上料；

传送机构，其与上料机构连接，用于传送动力电池；

视觉识别机构，其设置在传送机构上，用于对动力电池进行图像采集并将信息传输到分选机构的控制单元中；以及

分选机构，其根据视觉识别机构采集的信息分选调整传送机构上动力电池的方向。

在本发明的一些实施例中，所述分选机构包括气动滑台、旋转开闭气爪、安装支架和控制单元，旋转开闭气爪设于气动滑台上，气动滑台设于安装支架上，该安装支架与传送机构底架相连；

在本发明的一些实施例中，所述控制单元根据视觉识别机构采集的信息控制旋转开闭气爪的开闭与180度的旋转。

在本发明的一些实施例中，所述上料机构包括振动盘底座、料斗和直线送料器；振动盘底座用于产生高频震动，料斗的出料口与直线送料器连接。

在本发明的一些实施例中，所述直线送料器为具有5至20度倾斜角的送料传送带，且送料传送带宽度为动力电池直径的1.1至1.5倍。

在本发明的一些实施例中，所述传送机构包括送带和设在传送带两侧的挡板。

在本发明的一些实施例中，所述传送带为V型槽结构；

在本发明的一些实施例中，所述传送带包括两条对称的传送带组件；

在本发明的一些实施例中，所述传送带上设有用于盛放动力电池的卡槽。

在本发明的一些实施例中，所述视觉识别机构包括电感耦合元件相机或互补金属氧化物半导体相机。

在本发明的一些实施例中，所述分选上料装置还包括用于改变动力电池输送方向的变向机构，所述变向机构设置在上料机构与传送机构之间；

在本发明的一些实施例中，所述分选上料装置还包括用于计数的计数机构，计数机构设置在传送机构末端；

在本发明的一些实施例中，所述分选上料装置还包括用于储存动力电池的储存机构，储存机构设置在传送机构末端。

在本发明的一些实施例中，所述变向机构包括下料导轨和用于改变动力电池运动方向的平行气缸，平行气缸设置在上料机构的末端；

在本发明的一些实施例中，所述计数机构包括激光计数器；

在本发明的一些实施例中，所述储存机构包括电池盒。

本发明还公开了一种动力电池回收系统，内含有如上所述的分选上料装置。

在一个示例性实施例中，本发明的动力电池用分选上料装置，主要包括上料机构、传送机构、分选机构、视觉识别机构、激光计数器、电池盒，上料机构、变向机构、传送机构依次首尾相连接，分选机构与计数器均架设安装于传送机构之上，视觉识别机构位于传送机构的一侧，电池盒处于传送机构末端。

其中，所述的上料机构主要由振动盘底座、料斗、直线送料器组成，料斗与直线送料器的型号尺寸可变，且直线送料器具有一定倾斜度，振动盘底座1的振动频率可调。

其中，所述变向机构包括下料导轨、平行气缸，下料导轨的入口和平行气缸的推杆分别位于直线送料器的对称两侧，下料导轨的出口位于传送机构上方。

其中，所述的传送机构主要由传送带、传送挡板、伺服电机组成，传送带，传送带上采用多个V型槽结构设计，能实现对动力电池的卡持，两条异形传送带对称安装于两个传送挡板之间。

其中，所述的分选机构主要由气动滑台、旋转开闭气爪、控制单元组成，旋转开闭气爪固设于气动滑台上，气动滑台固设于安装支架上，该安装支架与传送机构底架相连。旋转开闭气爪能够实现开闭气爪的开闭与180°的旋转。在动力电池传送的同时实现电池的方向调整。

其中，所述的视觉识别机构，其主要包括CCD相机(电感耦合元件相机)及安装板，固设于传送机构的一侧，用于电池端部图像采集，正负极朝向判断，CCD相机水平架设于传送带的一侧，光源及相机朝向传送带设有电池的一端，利用其扫描成像技术把动力电池的图像差异转化为数字信号传递给分选机构的控制单元。CCD相机也可以是CMOS相机(互补金属氧化物半导体相机)。

其中，激光计数器12架设于传送带6之上，可以完成流水线上电池个数统计。

其中，所述电池盒位于传送机构的末端，且其内部具有一陡坡状下料板。

以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。

如图1和图2所示，一种动力电池用分选上料装置，其具体结构包括：上料机构、变向机构、传送机构、视觉识别机构、分选机构、激光计数器、电池盒。

其中，该动力电池用分选上料装置的各部件可采用以下具体实施方案：

(1)上料机构：所述上料机构设有振动盘底座1用于产生高频震动，料斗2安装于振动盘底座1上，料斗2的出料口与直线送料器3相连。直线送料器3具有5-20度的倾斜角，且其尾部设有出料口，用于散乱动力电池的自动上料。

(2)变向机构：所述的变向机构位于上料机构与传送机构之间，下料导轨4的入口与直线送料器3的出料口相连，下料导轨4的出口位于传送带6之上。平行气缸5位于直线送料器3出料口的另一侧，用于动力电池垂直方向变换。

(3)传送机构：两块传送挡板7用于固定各传送部件，两条传送带6安装于传送挡板7之间，传送带具有V型槽结构，实现电池稳定传送。

(4)视觉识别机构：传送挡板7的一侧设有CCD相机8安装孔位，CCD相机8固设于传送挡板7的一侧，该视觉识别机构可对电池正负极进行图像采集识别，判断正负极朝向。

(5)分选机构：安装支架9横跨于传送机构之上。气动滑台10位于安装支架9一侧，旋转开闭气爪11位于气动滑台10上，激光计数器12位于安装支架9另一侧。

(6)激光计数器12：架设固定于传送机构上方，且位于传送机构的中轴线上。

(7)电池盒13：所述电池盒13位于传送机构的传送带6的末尾。

具体地，该动力电池用分选上料装置的工作过程如下：人工将大批量散乱的动力电池进入料斗2中，振动盘底座1产生高频振动使动力电池沿着料斗2的螺旋轨道做上升运动，动力电池经过料斗2的出料口进入到直线送料器3上，动力电池在直线送料器3的倾斜滑道上在自身重力的作用下向前运动，直至电池被送至出料口。在出料口的电池被平行气缸5推动，掉落在下料导轨4内，动力电池从入口进入下料导轨4，在出口处掉落至传送带6上；传送带6上的每个卡槽能恰好能容纳一个动力电池，两个传送带6对称分布，分别卡住电池的头部与尾部，使电池传送过程中平稳可靠，电池传送到识别区域时CCD相机8进行图像捕捉，进行正负极识别，识别完正负极的电池被传送至分选机构，当电池需要进行方向调转时，气动滑台10向下运动到一定位置，旋转开闭气爪9对电池进行抓取，气动滑台10再做上升运动，旋转开闭气爪9的卡盘进行180度的旋转动作，气动滑台10下降后旋转开闭气爪再松开将电池放到传送带6上，继续传送向前，经过激光计数器12的统计计数，最后电池被传送至传送机构的尾部，落入电池盒13中。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。