本發(fā)明涉及匣缽處理，尤其是一種自動(dòng)化全閉環(huán)的匣缽處理系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)：

1、鋰電池電極材料核心工藝設(shè)備中包含匣缽處理系統(tǒng)和窯爐，由它們共同組成一個(gè)完整的燒結(jié)工藝循環(huán)。其中，匣缽作為鋰電池電極材料燒結(jié)工藝中粉體材料載體，是整個(gè)電極材料燒結(jié)工藝中僅次于原材料的消耗品。現(xiàn)有匣缽處理存在以下缺陷和不足：

2、①匣缽進(jìn)入、退出匣缽處理系統(tǒng)的工作均為人工干預(yù)且行業(yè)主要圍繞匣缽處理系統(tǒng)和窯爐這一燒結(jié)工藝展開(kāi)布局各功能單機(jī)，缺少前道新匣缽預(yù)處理部分和后道廢匣缽處理部分；

3、②缺少匣缽全壽命監(jiān)控，無(wú)法做到匣缽全壽命工作，當(dāng)匣缽使用一定周期后且出現(xiàn)大量的損壞前人為判斷整批報(bào)廢時(shí)，由人工將匣缽從線上取下、換上新的匣缽，該方式耗費(fèi)大量的人力物力；

4、③匣缽處理系統(tǒng)均為各功能單機(jī)簡(jiǎn)單電控串聯(lián)無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息提取、交互，匣缽處理系統(tǒng)智能化程度低，并且缺少新匣缽預(yù)處理部分、匣缽處理和窯爐部分、后道廢匣缽處理部分的重要參數(shù)提取、信息交互與感知的交互系統(tǒng)；

5、④缺少對(duì)匣缽缺陷可靠的檢測(cè)，由于電極材料燒結(jié)反應(yīng)屬于燒結(jié)再結(jié)晶工藝，作為其載體的匣缽不可避免的會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮破壞匣缽使其產(chǎn)生裂縫和底部剝落，裂縫一旦變大后會(huì)導(dǎo)致燒結(jié)過(guò)程中匣缽的斷裂，斷裂的匣缽會(huì)損壞循環(huán)線和后道加工設(shè)備，這是嚴(yán)重的生產(chǎn)事故時(shí)絕對(duì)不允許的，底部的剝落也會(huì)導(dǎo)致匣缽的碎屑混入物料內(nèi)影響物料的純度；

6、⑤缺少?gòu)U匣缽的重金屬固廢清理、收集低成本自動(dòng)化的替代人工的可靠方案；

7、⑥窯爐車(chē)間整體的溫度在40℃以上，沒(méi)有一個(gè)很好的環(huán)境讓人工去處理有缺陷的匣缽，并補(bǔ)充新的匣缽，且現(xiàn)場(chǎng)的空間有限，整托的托盤(pán)進(jìn)出也很麻煩；

8、⑦正極粉末材料的工藝控制，原來(lái)是按照批次物料進(jìn)行控制的，很難知曉每缽物料的燒失率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中之不足，提供一種自動(dòng)化全閉環(huán)的匣缽處理系統(tǒng)。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種自動(dòng)化全閉環(huán)的匣缽處理系統(tǒng)，包括：

3、新匣缽預(yù)處理系統(tǒng)，用于對(duì)新匣缽進(jìn)行清掃、檢測(cè)，以將檢測(cè)合格的新匣缽輸送并補(bǔ)入至匣缽處理系統(tǒng)，該新匣缽預(yù)處理系統(tǒng)主要包括新匣缽緩存線、匣缽輸送線、三軸桁架、匣缽清掃設(shè)備、視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備和缺陷匣缽剔除設(shè)備，

4、匣缽處理系統(tǒng)，用于對(duì)燒結(jié)循環(huán)后的匣缽進(jìn)行掃碼比對(duì)并對(duì)匣缽全壽命檢測(cè)，該匣缽處理系統(tǒng)主要包括掃碼設(shè)備、匣缽緩存釋放設(shè)備和剔除緩存線，

5、廢匣缽處理系統(tǒng)，用于對(duì)廢匣缽進(jìn)行深度清掃并進(jìn)行廢料的回收，該廢匣缽處理系統(tǒng)主要包括深度清潔設(shè)備和匣缽破碎設(shè)備，

6、以及人機(jī)交互控制系統(tǒng)，用于將新匣缽預(yù)處理系統(tǒng)、匣缽處理系統(tǒng)、窯爐、廢匣缽處理系統(tǒng)進(jìn)行控制，并提取工藝參數(shù)、產(chǎn)能、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)。

7、進(jìn)一步地，所述三軸桁架跨設(shè)在新匣缽緩存線和匣缽輸送線相交處，三軸桁架包括支架，所述支架的頂部?jī)蓚?cè)邊沿各設(shè)有一滑軌，所述滑軌上設(shè)有沿其前后移動(dòng)的水平支撐梁，所述水平支撐梁的一側(cè)面上安裝有水平滑軌，所述水平滑軌上設(shè)有沿其左右移動(dòng)的安裝板，所述安裝板上固定有豎直安裝架，所述豎直安裝架的底部通過(guò)升降氣缸安裝有夾取匣缽的夾具，水平支撐梁另一側(cè)面的下方連接有傳動(dòng)軸。

8、更進(jìn)一步地，任一滑軌下方的支架上設(shè)有第一齒條，所述水平支撐梁上靠近第一齒條的一端安裝有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端安裝有輸出帶輪，所述傳動(dòng)軸上對(duì)應(yīng)輸出帶輪的位置設(shè)有驅(qū)動(dòng)帶輪，所述驅(qū)動(dòng)帶輪通過(guò)傳動(dòng)帶與輸出帶輪連接，傳動(dòng)軸的一端安裝有與第一齒條嚙合的傳動(dòng)齒輪；所述安裝板上安裝有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端安裝有第二輸出齒輪，安裝了水平滑軌的水平支撐梁一側(cè)面上安裝有與第二輸出齒輪嚙合的第二齒條；水平支撐梁的頂部安裝有第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端安裝有第三輸出齒輪，豎直安裝架的側(cè)壁上安裝有與第三輸出齒輪嚙合的第三齒條。

9、更進(jìn)一步地，所述夾具包括緩沖座和連接在緩沖座底面上的雙向氣缸，所述雙向氣缸沿水平方向設(shè)置，雙向氣缸兩端的輸出端上均連接推板，所述推板的外側(cè)面上設(shè)置有彈性墊；所述緩沖座包括頂板、底板、導(dǎo)柱和復(fù)位彈簧，所述導(dǎo)柱的下端固定在底板的四個(gè)角上，導(dǎo)柱的上端穿過(guò)頂板的四個(gè)角，所述導(dǎo)柱外設(shè)有復(fù)位彈簧。

10、進(jìn)一步地，所述視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備包括架體、第一x方向直線模組、第二x方向直線模組和y方向直線模組，所述第一x方向直線模組安裝在架體的頂部，其滑塊上安裝有旋轉(zhuǎn)氣缸，旋轉(zhuǎn)氣缸連接第一激光三維輪廓測(cè)量?jī)x，所述第二x方向直線模組位于第一x方向直線模組下方，其滑塊上連接y方向直線模組，所述y方向直線模組的滑塊上連接有安裝架，安裝架上安裝有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)連接第二激光三維輪廓測(cè)量?jī)x，所述第二激光三維輪廓測(cè)量?jī)x和第一激光三維輪廓測(cè)量?jī)x均將采集到的數(shù)據(jù)信號(hào)無(wú)線傳輸給人機(jī)交互控制系統(tǒng)。

11、進(jìn)一步地，所述掃碼設(shè)備具有支撐架，所述匣缽輸送線穿過(guò)所述支撐架，在該支撐架上部的兩橫梁上分別固定有一掃碼相機(jī)，兩個(gè)掃碼相機(jī)呈對(duì)角線分布。

12、進(jìn)一步地，所述深度清潔設(shè)備包括傳輸架和清潔箱體，所述傳輸架穿過(guò)清潔箱體，所述清潔箱體和傳輸架的底部均設(shè)有集塵斗；清潔箱體的側(cè)面上設(shè)有觀察窗，清潔箱體內(nèi)上部和下部各設(shè)有一可調(diào)角度的清潔組件，所述清潔組件包括若干安裝桿、驅(qū)動(dòng)安裝桿擺動(dòng)的第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)和高壓噴頭，若干安裝桿的一端通過(guò)連桿架連接在一起，最外側(cè)的一安裝桿的另一端通過(guò)連桿組件與第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端連接，所述第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在清潔箱體內(nèi)壁或傳輸架下部，所述安裝桿上通過(guò)支撐桿連接有若干高壓噴頭。

13、進(jìn)一步地，所述匣缽破碎設(shè)備包括設(shè)備安裝架、破碎組件和出料組件，所述破碎組件設(shè)置在設(shè)備安裝架的一端頂部，其包括上端開(kāi)口的破碎箱體以及位于破碎箱體內(nèi)的兩組破碎輥組件，兩組破碎輥組件呈上下分布，所述破碎輥組件包括主動(dòng)輥和從動(dòng)輥，所述主動(dòng)輥的一端安裝有第五驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其另一端連接主動(dòng)齒輪，所述從動(dòng)輥的一端連接有與主動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪的一端設(shè)有微調(diào)組件，破碎箱體的底部具有下料斗；所述出料組件位于破碎組件的下方一側(cè)，其包括出料滾筒、第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)和兩組支撐滾輪，所述出料滾筒的一端與下料斗連接，其另一端具有伸出設(shè)備安裝架端部的出料延伸部，兩組支撐滾輪分別設(shè)置在出料滾筒前、后段下方的設(shè)備安裝架上，出料滾筒外周上對(duì)應(yīng)兩組支撐滾輪分別設(shè)有兩圈導(dǎo)槽，所述第六驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端連接有主動(dòng)鏈輪，靠近出料滾筒的一端外周上安裝有從動(dòng)鏈輪，所述從動(dòng)鏈輪通過(guò)鏈條與主動(dòng)鏈輪連接。

14、進(jìn)一步地，所述新匣缽預(yù)處理系統(tǒng)還包括補(bǔ)缽升降設(shè)備，所述匣缽處理系統(tǒng)還包括視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備、補(bǔ)缽升降設(shè)備、剔除升降設(shè)備和轉(zhuǎn)角設(shè)備，所述匣缽緩存釋放設(shè)備包括平口匣缽緩存釋放設(shè)備和缺口匣缽緩存釋放設(shè)備，所述廢匣缽處理系統(tǒng)也包括剔除升降設(shè)備。

15、還提及一種自動(dòng)化全閉環(huán)的匣缽處理系統(tǒng)的處理方法，包括以下步驟：

16、新匣缽預(yù)處理：agv小車(chē)從匣缽庫(kù)中叉取整托匣缽到新匣缽緩存線處，由新匣缽緩存線輸送至三軸桁架處，逐一拆垛抓取并將匣缽放至匣缽輸送線上，隨后輸送至匣缽清掃設(shè)備處，通過(guò)清掃后的新匣缽輸送至視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備處檢測(cè)，不良匣缽?fù)ㄟ^(guò)缺陷匣缽剔除設(shè)備剔除，合格匣缽輸送至補(bǔ)缽升降設(shè)備高空緩存并將其補(bǔ)充至新匣缽緩存線處；

17、匣缽處理：新匣缽輸送至裝缽機(jī)前經(jīng)掃碼設(shè)備讀取并上傳匣缽編號(hào)進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)后開(kāi)始算作匣缽燒結(jié)循環(huán)計(jì)數(shù)開(kāi)始，經(jīng)燒結(jié)循環(huán)后的匣缽?fù)ㄟ^(guò)匣缽處理系統(tǒng)輸送至倒缽前掃碼設(shè)備處讀取并上傳數(shù)據(jù)且和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行1次數(shù)據(jù)對(duì)比；若上道掃碼對(duì)比正確且倒缽?fù)甑南焕忀斔椭烈曈X(jué)匣缽缺陷檢測(cè)設(shè)備處檢測(cè)匣缽裂縫、鼓包、匣缽物料殘留的匣缽合格，則輸送至剔除升降設(shè)備前的掃碼設(shè)備讀取并上傳匣缽編號(hào)進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)后進(jìn)行第2次數(shù)據(jù)對(duì)比；反之，燒結(jié)后匣缽檢測(cè)出有裂縫、鼓包且符合報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的匣缽輸送至剔除升降設(shè)備前的掃碼設(shè)備，讀取、上傳數(shù)據(jù)庫(kù)后取消匣缽編號(hào)中燒結(jié)循環(huán)計(jì)數(shù)并結(jié)算該報(bào)廢匣缽的最終燒結(jié)循環(huán)次數(shù)；若視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備處檢測(cè)有物料殘留的匣缽，將未倒凈匣缽剔除至剔除緩存線上，由人工來(lái)進(jìn)行處理；

18、在上述過(guò)程中，若燒結(jié)匣缽有裂縫、鼓包且符合報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的匣缽輸送至剔除升降設(shè)備處后，通過(guò)轉(zhuǎn)角設(shè)備輸送至剔除緩存線上輸送至廢匣缽處理系統(tǒng)；此時(shí)，需要補(bǔ)入新匣缽，新匣缽緩存線上的新匣缽?fù)ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)角設(shè)備、補(bǔ)缽升降設(shè)備輸送至匣缽緩存釋放設(shè)備處，根據(jù)剔除匣缽的樣式同步按序補(bǔ)入對(duì)應(yīng)式樣匣缽，并將其輸送至裝缽機(jī)前掃碼設(shè)備處掃碼，上傳匣缽編號(hào)進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比、核對(duì)、計(jì)數(shù)；

19、廢匣缽處理：匣缽處理中剔除出來(lái)的廢匣缽經(jīng)過(guò)剔除升降設(shè)備輸送至深度清潔設(shè)備處，深度清潔設(shè)備將廢匣缽上的重金屬固廢進(jìn)行深度清掃，并將分離下來(lái)的廢料進(jìn)行篩分及回收，完成深度清潔后的廢匣缽輸送至匣缽破碎設(shè)備處，經(jīng)匣缽破碎設(shè)備進(jìn)行破碎，并收集、打包集中運(yùn)輸。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、一、相比于現(xiàn)有技術(shù)，

22、（1）增加人機(jī)交互控制系統(tǒng)，將新匣缽預(yù)處理系統(tǒng)、匣缽處理和窯爐部分、后道廢匣缽處理系統(tǒng)串聯(lián)，提取重要工藝參數(shù)、產(chǎn)能、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等重要數(shù)據(jù)，極大的增強(qiáng)用戶的人機(jī)信息交互與感知，方便客戶的調(diào)度與管理；且補(bǔ)全匣缽進(jìn)入、退出匣缽處理系統(tǒng)所缺失的前道新匣缽預(yù)處理和后道廢匣缽處理功能使其成為全閉環(huán)匣缽處理系統(tǒng)，智能化程度高、信息感知強(qiáng)、功能模塊可任意搭配；

23、（2）增加三軸桁架，當(dāng)匣缽處理系統(tǒng)需要補(bǔ)充新匣缽時(shí)使用，將碼垛好的新匣缽逐一拆分抓取放入新匣缽預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)，達(dá)到自動(dòng)取放匣缽，將原來(lái)人工取放匣缽一天的量縮減至1-2個(gè)小時(shí)，極大地增加了效率；

24、（3）增加新匣缽清掃設(shè)備，對(duì)匣缽運(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)有的廢紙屑、小顆粒物等進(jìn)行清掃，以免進(jìn)入匣缽處理系統(tǒng)而影響電極材料的燒結(jié)質(zhì)量；

25、（4）增加視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備，將帶有裂縫和底部剝落匣缽檢測(cè)出來(lái)后剔除，避免不良匣缽進(jìn)入匣缽處理系統(tǒng)中；可以檢測(cè)到體積較小的物料殘留，將未倒凈匣缽剔除，以保證電極材料的燒結(jié)質(zhì)量；檢測(cè)準(zhǔn)確率高、設(shè)備運(yùn)行可靠性高、匣缽式樣兼用性高、運(yùn)行環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)；

26、（5）增加深度清潔設(shè)備，通過(guò)對(duì)廢匣缽上的重金屬固廢進(jìn)行深度清掃并將分離下來(lái)的廢料進(jìn)行篩分、回收，提升廢匣缽附加值；

27、（6）增加匣缽破碎設(shè)備，通過(guò)對(duì)清潔后的廢匣缽破碎、收集、打包集中運(yùn)輸，提高存儲(chǔ)空間利用率同時(shí)也降低運(yùn)輸成本；

28、二、通過(guò)匣缽處理系統(tǒng)中的匣缽缺陷檢測(cè)設(shè)備，以及布置在匣缽處理系統(tǒng)起始處、終點(diǎn)處的掃碼設(shè)備記錄每個(gè)匣缽的燒結(jié)循環(huán)次數(shù)和缺陷報(bào)廢剔除、新匣缽補(bǔ)入圖像做到匣缽全壽命監(jiān)控，這樣可以大大延長(zhǎng)匣缽工作壽命時(shí)間，減少匣缽因?yàn)槿斯づ袛喔深A(yù)下的損耗并且還可以持續(xù)提升匣缽品質(zhì)以及優(yōu)化電極材料燒結(jié)工藝，且將短時(shí)間高強(qiáng)度人力搬運(yùn)工作改為自動(dòng)化剔除補(bǔ)缽，有效的控制人工成本；匣缽全壽命監(jiān)控，延長(zhǎng)匣缽工作壽命，降低匣缽運(yùn)行成本；

29、三、廢匣缽處理系統(tǒng)降低人員長(zhǎng)時(shí)間處于重金屬粉塵環(huán)境工作中帶來(lái)職業(yè)病風(fēng)險(xiǎn)，能避免重大生產(chǎn)事故發(fā)生，提高生產(chǎn)效率；

30、四、將人工剔除、補(bǔ)缽升級(jí)為自動(dòng)化減少每線人員數(shù)量同時(shí)降低工作勞動(dòng)強(qiáng)度，有效的控制人工成本；

31、五、工藝控制從原來(lái)的整批的物料，變成為單匣缽的工藝控制，準(zhǔn)確度更高，能知曉每缽物料的燒失率，方便工藝的控制，如果燒失率有問(wèn)題也能提前報(bào)警；

32、六、整線所有的報(bào)警信息、電機(jī)使用時(shí)長(zhǎng)、氣缸使用頻次、易損件什么時(shí)候需更換等產(chǎn)線上的各種信息都能集中上傳至人機(jī)交互控制系統(tǒng)，能真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)化生產(chǎn)。