1.本發(fā)明涉及鋰電池處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.隨著新能源汽車行業(yè)的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，新能源汽車已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分。

3.隨著新能源汽車的普及，車用動(dòng)力鋰電池的生產(chǎn)量也隨之加大，因此，針對(duì)鋰電池的回收處理也成為研究的課題，針對(duì)鋰電池的回收處理主要是對(duì)動(dòng)力鋰電池進(jìn)行拆解，目的是為了把正極和負(fù)極的金屬材料分離開，把其中不同的金屬分開做回收利用。而報(bào)廢的動(dòng)力鋰電池電芯正負(fù)極不好分離，人工拆解效率低，難以拆解，被丟棄的概率較大，造成資源上的浪費(fèi)，還對(duì)周圍環(huán)境造成污染。

4.現(xiàn)有的鋰電池回收技術(shù)比較粗放，利用率低，當(dāng)前廣泛采取的工藝是把正負(fù)極和中間的隔膜材料粉碎后，加熱融化再根據(jù)材料特性不同進(jìn)行分離。在針對(duì)鋰電池拆解分離工藝中存在著材料的浪費(fèi)，分離金屬工序復(fù)雜，成本高，并且鋰電池拆解分離工藝所需要的設(shè)備負(fù)責(zé)，造價(jià)昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.基于此，本發(fā)明的目的是提供一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，以至少解決上述技術(shù)中的不足。

6.本發(fā)明提出一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，包括上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊：

7.所述操作模塊至少包括第一操作機(jī)構(gòu)和第二操作機(jī)構(gòu)，所述第一操作機(jī)構(gòu)和所述上料模塊相配合，用于將所述鋰電池電芯傳遞至所述熱切模塊；

8.所述熱切模塊用于對(duì)所述鋰電池電芯進(jìn)行精細(xì)化拆解作業(yè)，以使所述鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極由所述第二操作機(jī)構(gòu)傳遞至所述視覺模塊；

9.所述視覺模塊用于判斷所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極的卷繞方向；

10.所述拆分模塊和所述第二操作機(jī)構(gòu)相配合，用于對(duì)所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極進(jìn)行分離拆解。

11.進(jìn)一步的，所述上料模塊包括上料機(jī)臺(tái)、設(shè)于所述上料機(jī)臺(tái)上的托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)、設(shè)于所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)上的上料支撐架以及設(shè)于所述上料支撐架上的托盤平移機(jī)構(gòu)和托盤提升機(jī)構(gòu)，所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)用于運(yùn)輸所述鋰電池電芯，所述托盤平移機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述托盤提升機(jī)構(gòu)在所述上料支撐架上軸向運(yùn)動(dòng)，所述托盤提升機(jī)構(gòu)用于配合所述第一操作機(jī)構(gòu)抓取所述鋰電池電芯。

12.進(jìn)一步的，在所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)與所述上料機(jī)臺(tái)之間設(shè)有托盤舉升機(jī)，所述托

盤舉升機(jī)用于與所述托盤提升機(jī)構(gòu)相配合，以使托盤提升機(jī)構(gòu)抓取放置于所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)上的托盤，所述托盤提升機(jī)構(gòu)包括提升氣缸、托盤夾取氣缸以及托盤夾爪，所述提升氣缸用于帶動(dòng)所述托盤夾爪在其軸線上伸縮運(yùn)動(dòng)，所述托盤夾取氣缸用于推動(dòng)所述托盤夾爪夾取所述托盤。

13.進(jìn)一步的，所述第一操作機(jī)構(gòu)包括第一底座以及安裝于所述第一底座上的四軸機(jī)械臂，在所述四軸機(jī)械臂上設(shè)有第一操作組件，所述第一操作組件包括兩相對(duì)設(shè)置的指尖夾板以及設(shè)于任一所述指尖夾板一端的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)兩所述指尖夾板相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

14.進(jìn)一步的，所述熱切模塊包括熱切操作臺(tái)以及氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺(tái)上、且所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)在所述熱切操作臺(tái)上軸向運(yùn)動(dòng)，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)包括電芯支撐板、吸盤以及調(diào)高氣缸，所述吸盤設(shè)于所述電芯支撐板上，所述調(diào)高氣缸分別連接所述熱切操作臺(tái)和所述電芯支撐板。

15.進(jìn)一步的，所述熱切模塊還包括熱切機(jī)構(gòu)，所述熱切機(jī)構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺(tái)上，所述熱切機(jī)構(gòu)包括上熱切刀、下熱切刀、滑臺(tái)組件以及設(shè)于所述滑臺(tái)組件上的多個(gè)氣嘴，所述上熱切刀和所述下熱切刀分設(shè)于所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)的上下兩端，所述滑臺(tái)組件在所述熱切操作臺(tái)上軸向運(yùn)動(dòng)。

16.進(jìn)一步的，所述視覺模塊包括支架、設(shè)于所述支架上的相機(jī)鏡頭、圍設(shè)于所述相機(jī)鏡頭上的光源，在所述相機(jī)鏡頭的正對(duì)位置設(shè)有背景板，在所述支架上設(shè)有伸縮氣缸，所述伸縮氣缸用于對(duì)所述相機(jī)鏡頭進(jìn)行清潔。

17.進(jìn)一步的，所述第二操作機(jī)構(gòu)包括第二底座以及安裝于所述第二底座上的六軸機(jī)械臂，在所述六軸機(jī)械臂上設(shè)有端拾器，所述六軸機(jī)械臂和所述端拾器相配合，用于將熱切分離后的所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極傳遞至所述視覺模塊，以及配合所述拆分模塊對(duì)所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極進(jìn)行分離拆解。

18.進(jìn)一步的，所述拆分模塊包括拆分操作臺(tái)以及設(shè)于所述拆分操作臺(tái)上的夾爪平移機(jī)構(gòu)、拆分夾爪，所述夾爪平移機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述拆分操作臺(tái)上的平移導(dǎo)軌以及滑動(dòng)設(shè)置于所述平移導(dǎo)軌上的夾爪開合氣缸，所述拆分夾爪設(shè)于所述夾爪開合氣缸的自由末端、且所述夾爪開合氣缸控制所述拆分夾爪的開合。

19.進(jìn)一步的，在所述拆分操作臺(tái)上還設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)于所述拆分操作臺(tái)上的正極導(dǎo)向臺(tái)、負(fù)極導(dǎo)向臺(tái)、正極導(dǎo)向輥、正極動(dòng)力輥、負(fù)極導(dǎo)向輥以及負(fù)極動(dòng)力輥，所述正極導(dǎo)向輥和所述正極動(dòng)力輥分設(shè)于所述正極導(dǎo)向臺(tái)的一端，所述負(fù)極導(dǎo)向輥和所述負(fù)極動(dòng)力輥設(shè)于所述負(fù)極導(dǎo)向臺(tái)遠(yuǎn)離所述正極導(dǎo)向臺(tái)的一端。

20.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過上料模塊和第一操作機(jī)構(gòu)相配合完成對(duì)鋰電池電芯的傳遞，通過熱切模塊對(duì)鋰電池電芯進(jìn)行精細(xì)化拆解作業(yè)，進(jìn)而使得鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，以便于后續(xù)的拆分模塊將其電芯負(fù)極和電芯正極分離拆解；視覺模塊能夠有效的識(shí)別出電芯負(fù)極和電芯正極的卷繞方向，進(jìn)而使得電芯負(fù)極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。

附圖說明

21.圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖；

22.圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的上料模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

23.圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的托盤提升機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

24.圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的托盤舉升機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

25.圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的第一操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

26.圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

27.圖7為本發(fā)明實(shí)施例中的熱切機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

28.圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的視覺模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

29.圖9為本發(fā)明實(shí)施例中的第二操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

30.圖10為本發(fā)明實(shí)施例中的拆分模塊的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

31.圖11為本發(fā)明實(shí)施例中的拆分模塊的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

32.圖12為本發(fā)明實(shí)施例中的鋰電池電芯細(xì)化拆解系統(tǒng)的拆解工藝流程圖。

33.主要元件符號(hào)說明：

34.1、上料模塊；

35.11、上料機(jī)臺(tái)；12、托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)；13、托盤平移機(jī)構(gòu)；14、托盤提升機(jī)構(gòu)；15、托盤；16、托盤舉升機(jī)；

36.141、提升氣缸；142、托盤夾取氣缸；143、托盤夾爪；161、托盤舉升電機(jī)；162、絲母座；163、絲桿滑塊；164、絲桿；165、托盤舉升板；

37.2、第一操作機(jī)構(gòu)；

38.21、第一操作組件；22、四軸機(jī)械臂；23、第一底座；211、左側(cè)指尖夾板；212、右側(cè)指尖夾板；213、同步帶；214、同步輪；215、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

39.3、熱切模塊；

40.301、電芯支撐板；302、吸盤；303、調(diào)高氣缸；304、下熱切刀；305、電芯；306、滑臺(tái)組件；307、氣嘴支架；308、氣嘴；309、上熱切刀；310、熱切操作臺(tái)；

41.4、視覺模塊；

42.41、相機(jī)鏡頭；42、光源；43、清潔氣嘴；44、伸縮氣缸；45、支架；46、背景板；

43.5、第二操作機(jī)構(gòu)；

44.51、端拾器；52、六軸機(jī)械臂；53、第二底座；

45.6、拆分模塊；61、夾爪平移機(jī)構(gòu)；62、夾爪開合氣缸；63、拆分夾爪；64、正極導(dǎo)向輥；65、分離吸盤；66、分離機(jī)構(gòu)；67、正極下壓氣缸；68、負(fù)極下壓氣缸；69、負(fù)極導(dǎo)向輥；70、負(fù)極動(dòng)力輥；71、拆分操作臺(tái)；72、負(fù)極壓緊氣缸；73、負(fù)極卡槽；74、正極動(dòng)力輥；75、正極隨動(dòng)輥；76、切斷刀片。

46.如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

47.為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的若干實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

48.需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固設(shè)于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接

到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

49.除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

50.請(qǐng)參閱圖1至圖11，所示為本發(fā)明實(shí)施例中的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，如圖1所示，包括上料模塊1、操作模塊、熱切模塊3、視覺模塊4以及拆分模塊6：

51.其中，所述操作模塊包括第一操作機(jī)構(gòu)2和第二操作機(jī)構(gòu)5，所述第一操作機(jī)構(gòu)2和所述上料模塊1相配合，用于將所述鋰電池電芯傳遞至所述熱切模塊3；所述熱切模塊3用于對(duì)所述鋰電池電芯進(jìn)行精細(xì)化拆解作業(yè)，以使所述鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極由所述第二操作機(jī)構(gòu)5傳遞至所述視覺模塊4；所述視覺模塊4用于判斷所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極的卷繞方向；所述拆分模塊6和所述第二操作機(jī)構(gòu)5相配合，用于對(duì)所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極進(jìn)行分離拆解。

52.可以理解的，通過上料模塊1和第一操作機(jī)構(gòu)2相配合完成對(duì)鋰電池電芯的傳遞，通過熱切模塊3對(duì)鋰電池電芯進(jìn)行精細(xì)化拆解作業(yè)，進(jìn)而使得鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，以便于后續(xù)的拆分模塊6將其電芯負(fù)極和電芯正極分離拆解；視覺模塊4能夠有效的識(shí)別出電芯負(fù)極和電芯正極的卷繞方向，進(jìn)而使得電芯負(fù)極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。

53.請(qǐng)參閱圖2至圖4，上述的上料模塊1包括上料機(jī)臺(tái)11、設(shè)于所述上料機(jī)臺(tái)11上的托盤15運(yùn)輸皮帶機(jī)12、設(shè)于所述托盤15運(yùn)輸皮帶機(jī)12上的上料支撐架以及設(shè)于所述上料支撐架上的托盤15平移機(jī)構(gòu)13和托盤15提升機(jī)構(gòu)14，在本實(shí)施例中，所述托盤15運(yùn)輸皮帶機(jī)12、所述上料支撐架均與所述上料機(jī)臺(tái)11可拆卸設(shè)置，所述托盤15運(yùn)輸皮帶機(jī)12包括運(yùn)輸皮帶以及安裝在運(yùn)輸皮帶上的托盤15，該托盤15用于放置鋰電池電芯、且能夠隨著運(yùn)輸皮帶的移動(dòng)而移動(dòng)，所述托盤15平移機(jī)構(gòu)13包括托盤15平移滑軌以及設(shè)置在托盤15平移滑軌上的托盤15平移滑塊，所述托盤15提升機(jī)構(gòu)14設(shè)于所述托盤15平移滑塊上，在托盤15運(yùn)輸皮帶機(jī)12朝向所述托盤15提升機(jī)構(gòu)14的一端設(shè)有托盤15舉升機(jī)，所述托盤15舉升機(jī)設(shè)置在運(yùn)輸皮帶的下方，當(dāng)托盤15移動(dòng)到對(duì)應(yīng)位置時(shí)，托盤15平移機(jī)構(gòu)13推動(dòng)托盤15提升機(jī)構(gòu)14朝向該對(duì)應(yīng)位置移動(dòng)，此時(shí)，所述托盤15舉升機(jī)將托盤15舉升，以便于托盤15提升機(jī)構(gòu)14抓取托盤15。

54.在本實(shí)施例中，所述托盤15提升機(jī)構(gòu)14包括提升氣缸141、托盤15夾取氣缸以及托盤15夾爪，所述提升氣缸141用于推動(dòng)所述托盤15夾爪在其軸線上進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)，所述托盤15夾取氣缸用于推動(dòng)所述托盤15夾爪夾取所述托盤15；所述托盤15舉升機(jī)包括托盤15舉升電機(jī)、設(shè)于所述托盤15舉升電機(jī)自由末端上的絲桿164，在該絲桿164上設(shè)有絲母座162以及絲桿164滑塊163，該絲桿164滑塊163的另一端設(shè)有托盤15舉升板，當(dāng)托盤15移動(dòng)到對(duì)應(yīng)位置時(shí)，該托盤15舉升板抵靠在托盤15的底部，隨著托盤15舉升電機(jī)推動(dòng)絲桿164滑塊163在絲桿164上移動(dòng)，進(jìn)而保證托盤15舉升板帶動(dòng)托盤15相對(duì)絲桿164進(jìn)行移動(dòng)。

55.請(qǐng)參閱圖5，所述第一操作機(jī)構(gòu)2包括第一底座23以及安裝于所述第一底座23上的

四軸機(jī)械臂22，在所述四軸機(jī)械臂22上設(shè)有第一操作組件21，所述第一操作組件21包括兩相對(duì)設(shè)置的指尖夾板(左側(cè)指尖夾板211和右側(cè)指尖夾板212)以及設(shè)于任一所述指尖夾板一端的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)兩所述指尖夾板相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

56.可以理解的，當(dāng)托盤15提升機(jī)構(gòu)14抓取托盤15后，托盤15平移機(jī)構(gòu)13推動(dòng)托盤15提升機(jī)構(gòu)14遠(yuǎn)離上述的對(duì)應(yīng)位置，直到移動(dòng)到第一操作機(jī)構(gòu)2的抓取位置，此時(shí)，四軸機(jī)械臂22在第一底座23上旋轉(zhuǎn)至該抓取位置，以使鋰電池電芯設(shè)于兩指尖夾板的中部，驅(qū)動(dòng)組件將兩指尖夾板夾取該鋰電池電芯，四軸機(jī)械臂22再次旋轉(zhuǎn)并將該鋰電池電芯轉(zhuǎn)移至上料模塊1上。

57.在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)215、設(shè)置在兩指尖夾板一側(cè)的兩同步輪214以及連接兩同步輪214的同步帶213，可以理解的，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)215帶動(dòng)兩同步輪214旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而完成兩指尖夾板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

58.具體的，所述熱切模塊3包括熱切操作臺(tái)310以及氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺(tái)310上，在氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)與所述熱切操作臺(tái)310的連接處設(shè)有導(dǎo)軌，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)通過所述導(dǎo)軌在所述熱切操作臺(tái)310上軸向運(yùn)動(dòng)。

59.請(qǐng)參閱圖6至圖7，在本實(shí)施例中，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)包括電芯支撐板301、吸盤302以及調(diào)高氣缸303，所述吸盤302設(shè)于所述電芯支撐板301上，所述調(diào)高氣缸303分別連接所述熱切操作臺(tái)310和所述電芯支撐板301?？梢岳斫獾?，當(dāng)四軸機(jī)械臂22將鋰電池電芯305放置在所述電芯350支撐板301上，所述吸盤302將該鋰電池電芯305吸附住，進(jìn)而保證熱切和氣吹時(shí)整個(gè)電芯305的穩(wěn)定性，調(diào)高氣缸303能夠調(diào)節(jié)整個(gè)電芯305支撐板301的高度，氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)整體在熱切操作臺(tái)310上軸向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將鋰電池電芯305轉(zhuǎn)移到熱切、氣吹等不同工位，需要說明的是，本實(shí)施例中的吸盤302分布在電芯支撐板301上，其位置能夠按照不同型號(hào)的電芯305尺寸而布置。

60.進(jìn)一步的，所述熱切模塊3還包括熱切機(jī)構(gòu)，該熱切機(jī)構(gòu)同樣設(shè)于所述熱切操作臺(tái)310上，所述熱切機(jī)構(gòu)包括上熱切刀309、下熱切刀304、滑臺(tái)組件306以及設(shè)于所述滑臺(tái)組件306上的氣嘴支架307，在所述氣嘴支架307上設(shè)有多個(gè)氣嘴308，所述上熱切刀309和所述下熱切刀304分設(shè)于所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)的上下兩端，所述滑臺(tái)組件306在所述熱切操作臺(tái)310上軸向運(yùn)動(dòng)。

61.可以理解的，熱切機(jī)構(gòu)是為了分離電芯的上面下表面的負(fù)極和正極和隔膜材料，當(dāng)氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)整體在熱切操作臺(tái)310上軸向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而將鋰電池電芯轉(zhuǎn)移到上熱切刀309和下熱切刀304的中間，下熱切刀304片和上熱切刀309片同時(shí)動(dòng)作完成電芯的熱切分離動(dòng)作，氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)整體在熱切操作臺(tái)310上軸向運(yùn)動(dòng)，又將電芯支撐板301移動(dòng)到氣吹位置上，通過氣嘴308對(duì)該鋰電池電芯進(jìn)行氣吹，滑臺(tái)組件306能夠在熱切操作臺(tái)310上上下左右移動(dòng)，進(jìn)而保證氣嘴308適應(yīng)不同型號(hào)的電芯的吹起拆解。

62.請(qǐng)參閱圖8，所述視覺模塊4包括支架45、設(shè)于所述支架45上的相機(jī)鏡頭41、圍設(shè)于所述相機(jī)鏡頭41上的光源42，在所述相機(jī)鏡頭41的正對(duì)位置設(shè)有背景板46，在所述支架45上設(shè)有伸縮氣缸44，在伸縮氣缸44上設(shè)有清潔氣嘴43、并將清潔氣嘴43伸入相機(jī)鏡頭41對(duì)所述相機(jī)鏡頭41進(jìn)行清潔，以避免浮塵影響視覺判斷誤動(dòng)作。

63.可以理解的，該視覺模塊4能夠判斷所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極的卷繞方向，進(jìn)而作為下一拆解過程中拆解依據(jù)。

64.請(qǐng)參閱圖9，所述第二操作機(jī)構(gòu)5包括第二底座53以及安裝于所述第二底座53上的六軸機(jī)械臂52，在所述六軸機(jī)械臂52上設(shè)有端拾器51，所述六軸機(jī)械臂52和所述端拾器51相配合，用于將熱切分離后的所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極傳遞至所述視覺模塊4，以及配合所述拆分模塊6對(duì)所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極進(jìn)行分離拆解，其中，熱切和氣吹完畢的鋰電池電芯在所述六軸機(jī)械臂52上的端拾器51的夾持下，移動(dòng)到視覺模塊4的相機(jī)鏡頭41和背景板46之間進(jìn)行拍攝，視覺程序會(huì)判斷出電芯的繞向，進(jìn)而作為下一拆解過程中端拾器51旋轉(zhuǎn)拆解的依據(jù)。

65.請(qǐng)參閱圖10至圖11，所述拆分模塊6包括拆分操作臺(tái)71以及設(shè)于所述拆分操作臺(tái)71上的夾爪平移機(jī)構(gòu)61、拆分夾爪63，所述夾爪平移機(jī)構(gòu)61包括設(shè)置在所述拆分操作臺(tái)71上的平移導(dǎo)軌以及滑動(dòng)設(shè)置于所述平移導(dǎo)軌上的夾爪開合氣缸62，所述拆分夾爪63設(shè)于所述夾爪開合氣缸62的自由末端、且所述夾爪開合氣缸62控制所述拆分夾爪63的開合。

66.在所述夾爪平移機(jī)構(gòu)61的相對(duì)一端設(shè)有分離機(jī)構(gòu)66，所述分離機(jī)構(gòu)66包括兩分離吸盤65以及分離導(dǎo)軌，兩所述分離吸盤65在所述分離導(dǎo)軌上相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

67.進(jìn)一步的，在所述拆分操作臺(tái)71上還設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)66，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)于所述拆分操作臺(tái)71上的正極導(dǎo)向臺(tái)、負(fù)極導(dǎo)向臺(tái)、正極導(dǎo)向輥64、正極動(dòng)力輥74、負(fù)極導(dǎo)向輥69以及負(fù)極動(dòng)力輥70，所述正極導(dǎo)向輥64和所述正極動(dòng)力輥74分設(shè)于所述正極導(dǎo)向臺(tái)的一端，所述負(fù)極導(dǎo)向輥69和所述負(fù)極動(dòng)力輥70設(shè)于所述負(fù)極導(dǎo)向臺(tái)遠(yuǎn)離所述正極導(dǎo)向臺(tái)的一端。

68.可以理解的，從端拾器51轉(zhuǎn)運(yùn)來的鋰電池電芯已經(jīng)經(jīng)過熱切和氣吹分離，正極和負(fù)極雖然經(jīng)過氣吹已經(jīng)分離，但是由于非常薄，存在靜電吸附作用還是粘在一起，需要分開才能實(shí)現(xiàn)正負(fù)極回收。端拾器51把電芯轉(zhuǎn)移到分離吸盤65的中間，左右各對(duì)著一對(duì)分離吸盤65，在分離機(jī)構(gòu)66的帶動(dòng)下，分離吸盤65從左右貼近負(fù)極和正極吸附，分離模組反轉(zhuǎn)，使電芯的正負(fù)極從物理空間上分開；夾爪平移機(jī)構(gòu)61帶動(dòng)拆分夾爪63移動(dòng)到負(fù)極垂落的位置，在夾爪開合氣缸62作用下夾住負(fù)極，并在夾爪平移機(jī)構(gòu)61帶動(dòng)下，移動(dòng)到負(fù)極動(dòng)力輥70外側(cè)，拆分夾爪63返回到初始位置；設(shè)置在負(fù)極導(dǎo)向輥69上的負(fù)極下壓氣缸68帶動(dòng)負(fù)極導(dǎo)向輥69下壓把負(fù)極材料壓在負(fù)極導(dǎo)向輥69負(fù)極動(dòng)力輥70之間，同時(shí)設(shè)置在正極動(dòng)力輥74上的正極下壓氣缸67也把正極材料壓在正極動(dòng)力輥74、正極隨動(dòng)輥75之間，啟動(dòng)負(fù)極動(dòng)力輥70和正極動(dòng)力輥74，隨之端拾器51也會(huì)朝著電芯卷繞方向的反向旋轉(zhuǎn)，使正極和負(fù)極源源不斷的拆解開，啟動(dòng)負(fù)極動(dòng)力輥70和正極動(dòng)力輥74帶動(dòng)負(fù)極材料和負(fù)極材料進(jìn)入料框。

69.需要說明的是，在氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)上還設(shè)置有負(fù)極壓緊氣缸72、負(fù)極卡槽73以及切斷刀片，它們的作用是應(yīng)對(duì)拆解中的緊急情況，因?yàn)樨?fù)極材料比較容易斷裂，一旦發(fā)生斷裂，整個(gè)拆解動(dòng)作就不能連貫進(jìn)行了需要應(yīng)急處理，當(dāng)負(fù)極發(fā)生斷裂時(shí)，負(fù)極壓緊氣缸72帶動(dòng)負(fù)極卡槽73，壓緊負(fù)極，在切斷刀片的作用下被切斷，作為廢料處理，及時(shí)排除故障，順利進(jìn)行下一個(gè)拆解。

70.如圖12所示，為本發(fā)明上述實(shí)施例中的鋰電池電芯細(xì)化拆解系統(tǒng)的拆解工藝流程：

71.第一步：鋰電池電芯上料

72.我們采用最大外形尺寸相同，但是內(nèi)部格子尺寸不同的托盤承裝鋰電池電芯，這樣可以適應(yīng)多種規(guī)格的鋰電池電芯，通過上料模塊完成鋰電池電芯的上料作業(yè)，上料模塊

還可以完成空托盤的回收。

73.第二步：鋰電池電芯吸附固定

74.采用第一操作機(jī)構(gòu)的指尖夾板，把托盤中的電芯逐個(gè)轉(zhuǎn)移到電芯支撐板上，電芯支撐板的主要特征的包含有若干位置的吸盤(這樣可以適應(yīng)不同規(guī)格的鋰電池電芯)，通過負(fù)壓把第一操作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移來的電芯牢固吸附在臺(tái)子上，方便下一道熱切工序固定用。

75.第三步：鋰電池電芯熱切，把正負(fù)極及隔膜切斷

76.氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)熱切操作臺(tái)上進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，平移到熱切工位，進(jìn)行熱切作業(yè)。上切刀和下切刀加熱到一定的溫度，上下切刀同時(shí)動(dòng)作，切斷鋰電池的電芯正負(fù)極和隔膜，為保證所需要熱切深度和力度，上下切刀在刀柄位置均設(shè)置有調(diào)節(jié)彈簧，用過來控制熱切力大小。

77.第四步：氣吹把負(fù)極及隔膜和陽極分左右貼附到吸附臺(tái)

78.氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)熱切操作臺(tái)上進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)移到氣吹分離單元。在左右氣嘴噴出高壓氣體作用下，使上一步切斷的負(fù)極，正極和隔膜部分分離，貼附在吸附平臺(tái)上完成上部切口位置的分離。

79.第五步：端拾器夾持電芯

80.第二操作機(jī)構(gòu)上的帶動(dòng)端拾器在電芯支撐板的上方抓取鋰電池電芯的側(cè)面，抓起被熱切和氣吹分離的切口的電芯，移動(dòng)到視覺模塊，進(jìn)行下垂部分的位置判斷，從而為后續(xù)工序，確定端拾器的拆解旋轉(zhuǎn)方向。

81.第六步：雙側(cè)吸附分開負(fù)極和正極隔膜

82.在端拾器作用下將鋰電池電芯，轉(zhuǎn)移到拆分模塊，采用雙側(cè)吸附分離吸盤，左右分離吸盤模塊貼緊上一步分開的負(fù)極和正極，然后在分離機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下左右分開。

83.第七步：拆分夾爪夾持分開負(fù)極和隔膜陽極

84.拆分夾爪移動(dòng)到負(fù)極垂落的位置，夾取負(fù)極，在分離機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，移動(dòng)到負(fù)極回收料框位置，把負(fù)極放置到對(duì)應(yīng)的位置。

85.第八步：端拾器旋轉(zhuǎn)拆分正負(fù)極

86.端拾器會(huì)夾持鋰電池的電芯根據(jù)第五步視覺判斷的結(jié)果，按照下垂一側(cè)的位置進(jìn)行對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)拆解(下垂端在正面的左側(cè)，則逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；下垂端在正面的右側(cè)，則順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))，直至完全拆解完畢，整個(gè)流程結(jié)束。

87.第九步：執(zhí)行下一循環(huán)。

88.綜上，本發(fā)明上述實(shí)施例中的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，通過上料模塊和第一操作機(jī)構(gòu)相配合完成對(duì)鋰電池電芯的傳遞，通過熱切模塊對(duì)鋰電池電芯進(jìn)行精細(xì)化拆解作業(yè)，進(jìn)而使得鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，以便于后續(xù)的拆分模塊將其電芯負(fù)極和電芯正極分離拆解；視覺模塊能夠有效的識(shí)別出電芯負(fù)極和電芯正極的卷繞方向，進(jìn)而使得電芯負(fù)極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。

89.以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

90.以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本技術(shù)的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并

不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本技術(shù)的保護(hù)范圍。因此，本技術(shù)專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。技術(shù)特征：

1.一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，包括上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊：所述操作模塊至少包括第一操作機(jī)構(gòu)和第二操作機(jī)構(gòu)，所述第一操作機(jī)構(gòu)和所述上料模塊相配合，用于將所述鋰電池電芯傳遞至所述熱切模塊；所述熱切模塊用于對(duì)所述鋰電池電芯進(jìn)行精細(xì)化拆解作業(yè)，以使所述鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極由所述第二操作機(jī)構(gòu)傳遞至所述視覺模塊；所述視覺模塊用于判斷所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極的卷繞方向；所述拆分模塊和所述第二操作機(jī)構(gòu)相配合，用于對(duì)所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極進(jìn)行分離拆解。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述上料模塊包括上料機(jī)臺(tái)、設(shè)于所述上料機(jī)臺(tái)上的托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)、設(shè)于所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)上的上料支撐架以及設(shè)于所述上料支撐架上的托盤平移機(jī)構(gòu)和托盤提升機(jī)構(gòu)，所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)用于運(yùn)輸所述鋰電池電芯，所述托盤平移機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述托盤提升機(jī)構(gòu)在所述上料支撐架上軸向運(yùn)動(dòng)，所述托盤提升機(jī)構(gòu)用于配合所述第一操作機(jī)構(gòu)抓取所述鋰電池電芯。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，在所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)與所述上料機(jī)臺(tái)之間設(shè)有托盤舉升機(jī)，所述托盤舉升機(jī)用于與所述托盤提升機(jī)構(gòu)相配合，以使托盤提升機(jī)構(gòu)抓取放置于所述托盤運(yùn)輸皮帶機(jī)上的托盤，所述托盤提升機(jī)構(gòu)包括提升氣缸、托盤夾取氣缸以及托盤夾爪，所述提升氣缸用于帶動(dòng)所述托盤夾爪在其軸線上伸縮運(yùn)動(dòng)，所述托盤夾取氣缸用于推動(dòng)所述托盤夾爪夾取所述托盤。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述第一操作機(jī)構(gòu)包括第一底座以及安裝于所述第一底座上的四軸機(jī)械臂，在所述四軸機(jī)械臂上設(shè)有第一操作組件，所述第一操作組件包括兩相對(duì)設(shè)置的指尖夾板以及設(shè)于任一所述指尖夾板一端的驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)兩所述指尖夾板相對(duì)運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱切模塊包括熱切操作臺(tái)以及氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺(tái)上、且所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)在所述熱切操作臺(tái)上軸向運(yùn)動(dòng)，所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)包括電芯支撐板、吸盤以及調(diào)高氣缸，所述吸盤設(shè)于所述電芯支撐板上，所述調(diào)高氣缸分別連接所述熱切操作臺(tái)和所述電芯支撐板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述熱切模塊還包括熱切機(jī)構(gòu)，所述熱切機(jī)構(gòu)設(shè)于所述熱切操作臺(tái)上，所述熱切機(jī)構(gòu)包括上熱切刀、下熱切刀、滑臺(tái)組件以及設(shè)于所述滑臺(tái)組件上的多個(gè)氣嘴，所述上熱切刀和所述下熱切刀分設(shè)于所述氣動(dòng)吸附機(jī)構(gòu)的上下兩端，所述滑臺(tái)組件在所述熱切操作臺(tái)上軸向運(yùn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺模塊包括支架、設(shè)于所述支架上的相機(jī)鏡頭、圍設(shè)于所述相機(jī)鏡頭上的光源，在所述相機(jī)鏡頭的正對(duì)位置設(shè)有背景板，在所述支架上設(shè)有伸縮氣缸，所述伸縮氣缸用于對(duì)所述相機(jī)鏡頭進(jìn)行清潔。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述第二

操作機(jī)構(gòu)包括第二底座以及安裝于所述第二底座上的六軸機(jī)械臂，在所述六軸機(jī)械臂上設(shè)有端拾器，所述六軸機(jī)械臂和所述端拾器相配合，用于將熱切分離后的所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極傳遞至所述視覺模塊，以及配合所述拆分模塊對(duì)所述電芯負(fù)極以及所述電芯正極進(jìn)行分離拆解。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，所述拆分模塊包括拆分操作臺(tái)以及設(shè)于所述拆分操作臺(tái)上的夾爪平移機(jī)構(gòu)、拆分夾爪，所述夾爪平移機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述拆分操作臺(tái)上的平移導(dǎo)軌以及滑動(dòng)設(shè)置于所述平移導(dǎo)軌上的夾爪開合氣缸，所述拆分夾爪設(shè)于所述夾爪開合氣缸的自由末端、且所述夾爪開合氣缸控制所述拆分夾爪的開合。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，其特征在于，在所述拆分操作臺(tái)上還設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和分離機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括設(shè)于所述拆分操作臺(tái)上的正極導(dǎo)向臺(tái)、負(fù)極導(dǎo)向臺(tái)、正極導(dǎo)向輥、正極動(dòng)力輥、負(fù)極導(dǎo)向輥以及負(fù)極動(dòng)力輥，所述正極導(dǎo)向輥和所述正極動(dòng)力輥分設(shè)于所述正極導(dǎo)向臺(tái)的一端，所述負(fù)極導(dǎo)向輥和所述負(fù)極動(dòng)力輥設(shè)于所述負(fù)極導(dǎo)向臺(tái)遠(yuǎn)離所述正極導(dǎo)向臺(tái)的一端。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種報(bào)廢動(dòng)力鋰電池電芯精細(xì)化拆解系統(tǒng)，包括上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊：操作模塊包括第一操作機(jī)構(gòu)和第二操作機(jī)構(gòu)，第一操作機(jī)構(gòu)和上料模塊相配合用于將鋰電池電芯傳遞至熱切模塊；熱切模塊用于對(duì)鋰電池電芯的電芯負(fù)極、電芯正極以及隔膜熱切分離，熱切分離后的電芯負(fù)極以及電芯正極由第二操作機(jī)構(gòu)傳遞至視覺模塊；視覺模塊用于判斷電芯負(fù)極以及電芯正極的卷繞方向；拆分模塊和第二操作機(jī)構(gòu)相配合，用于對(duì)電芯負(fù)極以及電芯正極進(jìn)行分離拆解。本發(fā)明通過設(shè)置上料模塊、操作模塊、熱切模塊、視覺模塊以及拆分模塊，使得電芯負(fù)極和電芯正極的拆解更加便捷，提升鋰電池電芯的回收率。提升鋰電池電芯的回收率。提升鋰電池電芯的回收率。

技術(shù)研發(fā)人員：聶志華 曹燕杰 鄔濤 何志芬 余方園

受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西省智能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新研究院

技術(shù)研發(fā)日：2022.05.07

技術(shù)公布日：2022/7/12