麦拉膜分离装置及分离方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种麦拉膜分离装置及分离方法。


背景技术：

2.目前，动力电池因其具有良好的性能而在新能源汽车中得到了广泛的应用。随着新能源汽车的发展，也暴露了一些废旧动力电池的污染问题，于是需要对新能源汽车的动力电池进行拆解分类回收。
3.在现有的回收过程中，动力电池的拆解一般由人工完成，将废旧动力电池分步拆解，并将其中的电芯、塑料、金属等可回收料进行分类和收集，以便进行下一步的回收处理。常规的动力电池一般包括壳体、电芯和盖板，电芯位于壳体内，盖板位于壳体的上侧，盖板上的极耳与电芯连接从而使外部的电线能够与电芯通电，盖板通过粘接等方式固定在壳体上，将电芯密封在壳体内。为了能够使盖板与电芯结合为一个整体，会采用麦拉膜包裹着盖板与电芯，而麦拉膜与盖板通过热熔的方式连接在一起，从而能够起到良好的密封效果。不过麦拉膜并不属于可回收的材料，因此，在拆解时，需要将麦拉膜与盖板以及电芯分离，目前一般采用的方式是人工操作将麦拉膜撕下，这样的分离方式费时费力，工作效率低，而且还具有一定的危险性。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术中的至少一种缺陷，本发明的目的之一在于提供一种麦拉膜分离装置，能够更加方便快捷地将麦拉膜与盖板和电芯分离，拆解效率高。
5.为了克服上述现有技术中的至少一种缺陷，本发明的目的之二在于提供一种麦拉膜分离方法，不需要人工分离麦拉膜、盖板和电芯，省时省力，拆解效率高，安全性高。
6.本发明的目的之一采用以下技术方案实现：
7.提供一种麦拉膜分离装置，包括：
8.装夹机构，装夹机构上设有用于放置电芯的容纳空间，装夹机构用于装夹电芯；
9.分离机构，分离机构用于夹持盖板并带动盖板沿第一方向运动；
10.吸附机构，吸附机构沿第二方向设于容纳空间的侧面，第二方向垂直于第一方向，吸附机构用于吸附麦拉膜。
11.本发明的麦拉膜分离装置，利用装夹机构将电芯紧紧地夹在容纳空间，防止电芯脱离，利用分离机构夹持盖板并带动盖板沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至盖板与麦拉膜的熔接处断开，利用吸附机构吸附麦拉膜，然后装夹机构离开电芯，分离机构夹持盖板继续沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，盖板通过极耳连着电芯，带动电芯一起沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，而吸附机构吸附着麦拉膜，因此麦拉膜不会随着电芯运动，便能把电芯与麦拉膜分离，从而完成麦拉膜的分离操作，整个过程不需要人工操作，利用各个机构之间的联动便能将麦拉膜与盖板以及电芯分离开来，拆解起来更加方便快捷，自动化程度高，拆解效率高。
12.本发明的目的之二采用以下技术方案实现：
13.提供一种麦拉膜分离方法，基于上述的麦拉膜分离装置，包括以下步骤：
14.装夹机构将电芯夹持在容纳空间，以限制电芯沿第一方向运动；
15.分离机构夹持盖板并带动盖板沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至盖板与麦拉膜的熔接处断开；
16.吸附机构吸附麦拉膜；
17.装夹机构离开电芯；
18.分离机构夹持盖板继续沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至将电芯与麦拉膜分离。
19.本发明的麦拉膜分离方法，不需要人工操作，利用各个机构之间的联动便能将麦拉膜与盖板以及电芯分离开来，拆解起来更加方便快捷，自省时省力，拆解效率高，安全性高。
附图说明
20.图1为本实施例的麦拉膜分离装置的结构示意图；
21.图2为本实施例的麦拉膜分离装置的左视图；
22.图3为本实施例的麦拉膜分离装置的主视图。
23.其中，附图标记含义如下：
24.1、电芯；2、盖板；3、装夹机构；31、装夹气缸；32、装夹板；33、压板；34、装夹固定板；4、吸附机构；41、吸附气缸；42、真空吸盘；43、吸附底座；5、翻转机构；51、翻转支撑座；52、翻转转轴；53、翻转气缸；54、翻转齿条；55、翻转齿轮；6、机架。
具体实施方式
25.为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
28.本实施例公开了一种麦拉膜分离装置，主要应用于电池的拆解，尤其是应用于麦拉膜与盖板2以及电芯1的分离。
29.常规的电池一般包括壳体、电芯1和盖板2，电芯1位于壳体内，盖板2位于壳体的上侧，盖板2上的极耳与电芯1连接从而使外部的电线能够与电芯1通电，盖板2通过粘接等方式固定在壳体上，将电芯1密封在壳体内。为了能够使盖板2与电芯1结合为一个整体，会采用麦拉膜包裹着盖板2与电芯1，而麦拉膜与盖板2通过热熔的方式连接在一起，从而能够起到良好的密封效果。不过麦拉膜并不属于可回收的材料，因此，在拆解时，需要将麦拉膜与
盖板2以及电芯1分离。
30.在本实施例中，如图1至图3所示，麦拉膜分离装置包括装夹机构3、分离机构和吸附机构4，其中，装夹机构3上设有用于放置电芯1的容纳空间，装夹机构3用于装夹电芯1，以限制电芯1沿第一方向运动；分离机构用于夹持盖板2并带动盖板2沿第一方向运动；吸附机构4沿第二方向设于容纳空间的侧面，第二方向垂直于第一方向，吸附机构4用于吸附麦拉膜。
31.为了便于解释说明，在本实施例中，第一方向为竖直方向，即电芯1在装夹机构3中为竖直摆放的状态，盖板2位于电芯1的上侧，麦拉膜沿电芯1的外周壁环绕电芯1，麦拉膜的上沿与盖板2熔接，从而完成密封。
32.在本实施例中，分离机构包括分离气缸和气缸夹爪，气缸夹爪用于夹持盖板2，分离气缸的驱动端与气缸夹爪连接，以驱使气缸夹爪沿第一方向运动。
33.具体地，分离气缸和气缸夹爪均位于容纳空间的上方，即位于电芯1的上方，分离气缸能够驱使气缸夹爪向下移动至盖板2，气缸夹爪夹持盖板2，分离气缸再驱使气缸夹爪向上移动，气缸夹爪带动盖板2向上移动，而装夹机构3能够夹紧电芯1并限制电芯1向上移动，可以理解的是，装夹机构3也会将麦拉膜压在电芯1的外周壁并限制麦拉膜向上移动，因此，气缸夹爪在上升的过程中会带动盖板2向上移动并撕裂盖板2与麦拉膜的熔接处，从而使盖板2与麦拉膜分离，采用分离气缸和气缸夹爪进行配合，并与装夹机构3进行联动，从而完成整个分离过程的第一步，即盖板2与麦拉膜的分离，自动化程度高，拆解效率高。
34.分离机构起到的作用主要是带动盖板2向上移动，然后与装夹机构3联动，撕裂盖板2与麦拉膜的熔接处，从而使盖板2与麦拉膜分离。因此，在一些其他的实施例中，分离机构也可以通过具有直线驱动功能的部件以及具有夹持功能的部件配合来实现分离作用，例如通过直线电机与气缸夹爪配合来带动盖板2向上移动并与麦拉膜分离。
35.在一些其他的实施例中，分离机构也可以是机械手，采用机械手夹持盖板2并使盖板2与麦拉膜分离，同样能将盖板2与麦拉膜分离。
36.可以理解的是，第一方向不一定是完全竖直的方向，也可以是倾斜的方向，即分离机构可以夹持着盖板2斜着向上移动，例如采用机械手进行夹持时，机械手可以夹持着盖板2向斜上方运动，同样能撕裂盖板2与麦拉膜的熔接处，从而使盖板2与麦拉膜分离。
37.在本实施例中，如图1至图3所示，装夹机构3包括装夹气缸31和至少两个装夹板32，至少两个装夹板32沿第二方向设于容纳空间的相对两侧，装夹气缸31的驱动端与至少两个装夹板32连接，以驱使至少两个装夹板32朝容纳空间相向运动。
38.为了便于解释说明，在本实施例中，第二方向为前后方向，即至少两个装夹板32位于容纳空间的前后两侧，装夹气缸31驱使至少两个装夹板32沿前后方向朝着容纳空间相向移动。而在一些其他的实施例中，第二方向也可以是左右方向，可以理解的是，第一方向垂直于第二方向所在的水平面，装夹板32施加压力于容纳空间中的电芯1，而分离机构施加拉力于盖板2，盖板2会带动电芯1向上移动，即也会施加向上的拉力于电芯1，装夹板32施加的压力所产生的摩擦力能够避免电芯1随着盖板2向上移动，从而将电芯1限制在容纳空间中，即也将电芯1表面的麦拉膜限制在容纳空间中，进而完成麦拉膜与盖板2的分离，分离效果更好。
39.在本实施例中，装夹板32的数量为四个，其中两个装夹板32位于容纳空间的前侧，
另外两个装夹板32位于容纳空间的后侧，装夹气缸31驱使所有的装夹板32往容纳空间方向移动，从而夹紧电芯1，夹持的稳定性更好。
40.在本实施例中，如图1至图3所示，装夹机构3还包括压板33，压板33设于装夹板32上，装夹板32与电芯1抵顶时，压板33位于电芯1与盖板2之间，具体地，压板33位于装夹板32的上侧，装夹板32压向电芯1时，压板33能够插入到电芯1与盖板2之间的缝隙中，压板33能够防止电芯1和麦拉膜随着盖板2的上移而移动，能够更好地与分离机构联动配合，从而撕裂盖板2与麦拉膜的熔接处，分离效果更好。
41.在本实施例中，压板33可拆卸地安装于装夹板32，例如通过螺丝将压板33安装于装夹板32，可以根据不同规格的电芯1更换不同规格的压板33，适应性更好。
42.在本实施例中，如图1至图3所示，装夹机构3还包括装夹固定板34，装夹固定板34的上侧与装夹板32之间的空间共同形成容纳空间，装夹固定板34提供了一个支撑的作用，电芯1能够更加稳定地放置在容纳空间中。
43.在本实施例中，如图1至图3所示，吸附机构4包括吸附气缸41和真空吸盘42，吸附气缸41的驱动端与真空吸盘42连接，以驱使真空吸盘42朝容纳空间运动。更具体的是，吸附机构4还包括吸附底座43，吸附气缸41安装于装夹固定板34上，吸附底座43安装于吸附气缸41的驱动端，真空吸盘42安装于吸附底座43，真空吸盘42位于容纳空间的侧面，真空吸盘42与外部气源连接，从而实现吸附的功能，采用真空吸盘42吸附麦拉膜，吸附效果更好。
44.麦拉膜与盖板2分离后，吸附气缸41驱使真空吸盘42往容纳空间移动，真空吸盘42吸附电芯1表面的麦拉膜，然后装夹气缸31驱使装夹板32往远离容纳空间的方向移动，即装夹机构3不再夹持电芯1，分离机构夹持盖板2继续向上移动，盖板2上升的时候通过极耳带动电芯1向上移动，由于真空吸盘42吸附着麦拉膜，因此，电芯1向上移动的时候便会与麦拉膜分离，从而完成麦拉膜与盖板2以及电芯1的分离，自动化程度高，拆解效率高，能够更方便快捷地分离麦拉膜。
45.在本实施例中，吸附机构4的数量为两个，两个吸附机构4分别位于容纳空间的前后两侧，能够更加稳定地吸附麦拉膜，防止麦拉膜随着电芯1移动，分离效果更好。
46.在一些其他的实施例中，吸附机构4的数量可以只有一个，只要能吸附着电芯1表面的麦拉膜即可。可以理解的还是，吸附机构4的数量可以根据实际情况进行改变。
47.在本实施例中，麦拉膜分离装置还包括吹气机构，吹气机构包括吹气管，吹气管的进气端与外部气源连接，吹气管的出气端与容纳空间连通，具体地，吹气管的出气端位于容纳空间的底部，电芯1与麦拉膜分离后，即使真空吸盘42不再吸附麦拉膜，麦拉膜可能也会附着在真空吸盘42上，采用吹气机构吹走麦拉膜便于后期收集分离后的麦拉膜。
48.在本实施例中，如图1至图3所示，麦拉膜分离装置还包括翻转机构5和机架6，翻转机构5包括翻转支撑座51、翻转转轴52和翻转驱动件，装夹机构3和吸附机构4均设于翻转支撑座51，翻转转轴52设于机架6，翻转转轴52的两端沿第三方向延伸，第三方向与第二方向同向或垂直，翻转支撑座51设于翻转转轴52，翻转驱动件设于机架6，翻转驱动件的驱动端与翻转支撑座51连接，以驱使翻转支撑座51绕翻转转轴52的轴线转动。
49.具体地，在本实施例中，第三方向为左右方向，可以理解的是，在一些其他的实施例中，第三方向也可以是前后方向。
50.电芯1与麦拉膜分离后，真空吸盘42不再吸附麦拉膜，麦拉膜可能也会附着在真空
吸盘42上，采用翻转机构5将装夹机构3和吸附机构4翻转，能够更好地将附着在装夹机构3或吸附机构4上的麦拉膜吹走，便于收集分离后的麦拉膜。
51.在本实施例中，如图1至图3所示，翻转驱动件包括翻转气缸53、翻转齿条54和翻转齿轮55，翻转齿条54的两端沿第一方向延伸，翻转气缸53的驱动端与翻转齿条54连接，以驱使翻转齿条54沿第一方向运动，翻转齿轮55套设于翻转转轴52并与翻转齿条54啮合。具体地，翻转齿条54呈竖直设置，翻转气缸53位于翻转齿条54的下方，翻转齿条54位于翻转齿轮55的后侧，翻转气缸53驱使翻转齿条54向上移动，翻转齿条54带动翻转齿轮55向前转动，翻转齿轮55带动翻转转轴52转动，翻转转轴52带动翻转支撑座51向前翻转，从而带动装夹机构3和吸附机构4向前翻转，此时，吹气管的出气端则位于容纳空间的后侧，能够更加方便地将麦拉膜吹出。
52.在一些实施例中，压板33只设有一个，压板33设置在电芯1的一侧，更具体的是，压板33位于电芯1的后侧，可以理解的是，翻转气缸53驱使翻转齿条54向上移动，翻转齿条54带动翻转齿轮55向前转动，翻转齿轮55带动翻转转轴52转动，翻转转轴52带动翻转支撑座51向前翻转，从而带动装夹机构3和吸附机构4向前翻转，压板33设置在电芯1的后侧，可以保证在翻转过程中，压板33始终位于麦拉膜的上方，防止翻转时影响麦拉膜的倒出，使麦拉膜可以更加顺利地脱离和掉落。
53.在一些其他的实施例中，翻转驱动件也可以是翻转电机，翻转电机的驱动端可以通过联轴器与翻转转轴52连接，同样能驱使翻转转轴52转动，翻转转轴52带动翻转支撑座51向前翻转，从而带动装夹机构3和吸附机构4向前翻转。
54.在本实施例中，分离机构和翻转机构5沿第一方向分别设于容纳空间的相对两侧，即分离机构位于容纳空间的上侧，翻转机构5位于容纳空间的下侧，保证翻转机构5翻转时不会影响分离机构。
55.在本实施例中，麦拉膜分离装置还包括收集箱，收集箱位于翻转机构5的下方，收集箱能够收集吹气机构吹下来的麦拉膜，收集效果更好。
56.本实施例所提供的麦拉膜分离装置还包括工控机，装夹机构3、分离机构、吸附机构4、吹气机构和翻转机构5均与工控机电性连接，自动化程度和智能化程度更高。
57.在本实施例中，麦拉膜分离装置还包括多个激光传感器，多个激光传感器均与工控机电性连接，另外，至少一个激光传感器设于装夹机构3并用于检测装夹机构3上是否夹持有电芯1，若有电芯1存在，吹气机构和翻转机构5都不会运作，避免影响其他机构的工作。
58.在本实施例中，有的激光传感器还可以设在分离机构上，检测分离机构上是否夹持有盖板2，若没有盖板2，即还没开始进行麦拉膜分离，则其他机构都不会运作，避免误操作。
59.本实施例还提供一种麦拉膜分离方法，应用于上述的麦拉膜分离装置，包括以下步骤：
60.s1、装夹机构3将电芯1夹持在容纳空间，以限制电芯1沿第一方向运动；
61.s2、分离机构夹持盖板2并带动盖板2沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至盖板2与麦拉膜的熔接处断开；
62.s3、吸附机构4吸附麦拉膜；
63.s4、装夹机构3离开电芯1；
64.s5、分离机构夹持盖板2继续沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至将电芯1与麦拉膜分离。
65.进一步地，在步骤s1中，将电芯1放置在容纳空间时，装夹气缸31驱使所有的装夹板32往容纳空间方向移动，从而夹紧电芯1，使电芯1能够稳稳地固定在容纳空间中，防止电芯1移动。
66.具体地，在步骤s2中，气缸夹爪夹持盖板2，分离气缸再驱使气缸夹爪向上移动，气缸夹爪带动盖板2向上移动，而装夹机构3能够夹紧电芯1并限制电芯1向上移动，装夹机构3也会将麦拉膜压在电芯1的外周壁并限制麦拉膜向上移动，因此，气缸夹爪在上升的过程中会带动盖板2向上移动并撕裂盖板2与麦拉膜的熔接处，从而使盖板2与麦拉膜分离。
67.更具体的是，在步骤s3中，麦拉膜与盖板2分离后，吸附气缸41驱使真空吸盘42往容纳空间移动，真空吸盘42吸附电芯1表面的麦拉膜。
68.在本实施例的步骤s4中，装夹气缸31驱使装夹板32往远离容纳空间的方向移动，即装夹机构3不再夹持电芯1。
69.在本实施例的步骤s5中，分离机构夹持盖板2继续向上移动，盖板2上升的时候通过极耳带动电芯1向上移动，由于真空吸盘42吸附着麦拉膜，因此，电芯1向上移动的时候便会与麦拉膜分离，从而完成麦拉膜与盖板2以及电芯1的分离。
70.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种麦拉膜分离装置，其特征在于，包括：装夹机构(3)，所述装夹机构(3)上设有用于放置电芯(1)的容纳空间，所述装夹机构(3)用于装夹电芯(1)；分离机构，所述分离机构用于夹持盖板(2)并带动盖板(2)沿第一方向运动；吸附机构(4)，所述吸附机构(4)沿第二方向设于所述容纳空间的侧面，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述吸附机构(4)用于吸附麦拉膜。2.根据权利要求1所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述装夹机构(3)包括装夹气缸(31)和至少两个装夹板(32)，至少两个所述装夹板(32)沿所述第二方向设于所述容纳空间的相对两侧，所述装夹气缸(31)的驱动端与至少两个所述装夹板(32)连接，以驱使至少两个所述装夹板(32)朝所述容纳空间相向运动。3.根据权利要求2所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述装夹机构(3)还包括压板(33)，所述压板(33)设于所述装夹板(32)上，所述装夹板(32)与电芯(1)抵顶时，所述压板(33)位于电芯(1)与盖板(2)之间。4.根据权利要求1所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述吸附机构(4)包括吸附气缸(41)和真空吸盘(42)，所述吸附气缸(41)的驱动端与所述真空吸盘(42)连接，以驱使所述真空吸盘(42)朝所述容纳空间运动。5.根据权利要求1所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述麦拉膜分离装置还包括吹气机构，所述吹气机构包括吹气管，所述吹气管的进气端与外部气源连接，所述吹气管的出气端与所述容纳空间连通。6.根据权利要求1所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述麦拉膜分离装置还包括翻转机构(5)和机架(6)，所述翻转机构(5)包括翻转支撑座(51)、翻转转轴(52)和翻转驱动件，所述装夹机构(3)和所述吸附机构(4)均设于所述翻转支撑座(51)，所述翻转转轴(52)设于所述机架(6)，所述翻转转轴(52)的两端沿第三方向延伸，所述第三方向与所述第二方向同向或垂直，所述翻转支撑座(51)设于所述翻转转轴(52)，所述翻转驱动件设于所述机架(6)，所述翻转驱动件的驱动端与所述翻转支撑座(51)连接，以驱使所述翻转支撑座(51)绕所述翻转转轴(52)的轴线转动。7.根据权利要求6所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述翻转驱动件包括翻转气缸(53)、翻转齿条(54)和翻转齿轮(55)，所述翻转齿条(54)的两端沿所述第一方向延伸，所述翻转气缸(53)的驱动端与所述翻转齿条(54)连接，以驱使所述翻转齿条(54)沿所述第一方向运动，所述翻转齿轮(55)套设于所述翻转转轴(52)并与所述翻转齿条(54)啮合。8.根据权利要求6所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述分离机构和所述翻转机构(5)沿所述第一方向分别设于所述容纳空间的相对两侧，所述分离机构包括分离气缸和气缸夹爪，所述气缸夹爪用于夹持盖板(2)，所述分离气缸的驱动端与所述气缸夹爪连接，以驱使所述气缸夹爪沿所述第一方向运动。9.根据权利要求1至8中任意一项所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，所述麦拉膜分离装置还包括多个激光传感器，至少一个所述激光传感器设于所述装夹机构(3)。10.一种麦拉膜分离方法，应用于权利要求1至9中任意一项所述的麦拉膜分离装置，其特征在于，包括以下步骤：装夹机构(3)将电芯(1)夹持在容纳空间，以限制电芯(1)沿第一方向运动；
分离机构夹持盖板(2)并带动盖板(2)沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至盖板(2)与麦拉膜的熔接处断开；吸附机构(4)吸附麦拉膜；装夹机构(3)离开电芯(1)；分离机构夹持盖板(2)继续沿第一方向朝远离容纳空间的方向运动，直至将电芯(1)与麦拉膜分离。

技术总结
本发明公开了一种麦拉膜分离装置及分离方法，其中的麦拉膜分离装置包括装夹机构，装夹机构上设有用于放置电芯的容纳空间，装夹机构用于装夹电芯；分离机构，分离机构用于夹持盖板并带动盖板沿第一方向运动；吸附机构，吸附机构沿第二方向设于容纳空间的侧面，第二方向垂直于第一方向，吸附机构用于吸附麦拉膜。本发明的麦拉膜分离装置及分离方法，分离的整个过程不需要人工操作，利用各个机构之间的联动便能将麦拉膜与盖板以及电芯分离开来，拆解起来更加方便快捷，自动化程度高，拆解效率高。拆解效率高。拆解效率高。


技术研发人员：王小强 林仁锐 项罗毅 杨正科
受保护的技术使用者：中创新航科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/14