一种基于数据处理的铅蓄电池拆解优化方法与流程

本发明涉及智能拆解与自动化控制，尤其涉及一种基于数据处理的铅蓄电池拆解优化方法。

背景技术：

1、废旧铅蓄电池的拆解回收通常包括打孔排酸、壳体切割、极群推出、物料分选等工序。其中，排酸是贯穿拆解全过程的关键环节，而排酸释放通路的持续连通是保障各工序顺利进行的前提条件。然而，现有拆解技术中，打孔、切割和推出等工序多按照固定参数独立执行，缺乏基于排酸状态的协同控制。

2、中国专利申请公开号：cn113937381a公开了公开一种废旧铅酸蓄电池破拆设备及其控制方法、故障反馈方法，用于废旧铅酸蓄电池的回收，包括；直线推进机构；上盖和壳底切割装置，直线推进机构推动废旧铅酸蓄电池通过壳底分切机构和上盖分切机构分切为电池本体、壳底和上盖；打孔装置对电池本体钻设定位孔；电池本体定位机构与定位孔定位配合而实现与电池本体夹装；第一直线传动装置驱动切割机构切割电池本体；第二直线传动装置驱动极板推出模组，以推出电池本体中的极板。上述方案能够解决能够解决目前废旧铅酸蓄电池的回收方法存在回收成本高、工序复杂、自动化程度低以及生产效率低的问题。

3、由此可见，该现有技术存在以下问题：其依赖于固定参数执行打孔，未根据构建有效的排酸释放通路，容易导致酸液在拆解全过程中残留并腐蚀设备、污染物料；依赖于预设轨迹和固定参数的开环切割控制，未根据排酸速率和切入阻力变化实时修正切入深度，容易造成切割过深损伤极板或切割过浅形成排酸死角；依赖于固定推力的顺序推出控制，未根据切入质量及排酸状态调整推出力，容易导致极群推出过程中极板碎裂及排酸通道封堵。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于数据处理的铅蓄电池拆解优化方法，用以通过排酸释放通路状态引导的多物理量融合切入深度动态调节与批次自优化机制，克服现有技术中由于缺乏基于排酸状态的工序协同控制而导致切割过深损伤极板及铅资源随塑料流失的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于数据处理的铅蓄电池拆解优化方法，包括：

3、基于切入深度基准值确定待拆解铅蓄电池是否需要打孔预处理，其中，切入深度基准值根据待拆解铅蓄电池的型号、残酸量及外壳鼓胀度确定；

4、响应于需要打孔预处理，根据待拆解铅蓄电池的排酸孔偏移量、所述型号和所述残酸量确定打孔参数，执行打孔，并在打孔完成后，基于排酸效率确定是否调整打孔参数以再次执行打孔，直至排酸效率达到预设效率阈值或调整次数达到预设调整次数；

5、根据切入深度补偿基准值和打孔最终达标后的所述排酸效率确定切入深度补偿值，将切入深度补偿值与切入深度基准值叠加得到实时切入深度，并在切入过程中根据切入阻力、切入温升和排酸速率变化幅度，对切入深度补偿值进行调节，以修正所述实时切入深度并执行切入动作；

6、根据切入完成后获得的切入深度曲线、切口平整度和极板露出高度确定初始推出力，以初始推出力执行极群推出，并在推出过程中基于排酸速率与预设排酸速率的偏差调节推出速度，同时根据推出力与推出位移的变化趋势，确定推出状态的异常类型并调整推出力；

7、基于批次统计获得的极板碎裂率和推出卡滞率，调整下一批次同型号铅蓄电池对应的切入深度基准值和切入深度补偿基准值。

8、进一步地，确定切入深度基准值的过程包括：

9、基于待拆解铅蓄电池的型号确定标准切入深度；

10、基于待拆解铅蓄电池的外壳鼓胀度确定鼓胀补偿值；

11、基于待拆解铅蓄电池的残酸量确定残酸补偿值；

12、将所述标准切入深度、所述鼓胀补偿值和所述残酸补偿值叠加，得到所述切入深度基准值。

13、进一步地，基于切入深度基准值确定待拆解铅蓄电池是否需要打孔预处理的过程包括：

14、将所述切入深度基准值与预设深度阈值进行比较；

15、若所述切入深度基准值大于预设深度阈值，则确定待拆解铅蓄电池需要打孔预处理。

16、进一步地，基于排酸效率确定是否调整打孔参数以再次执行打孔，直至排酸效率达到预设效率阈值或调整次数达到预设调整次数的过程包括：

17、将所述排酸效率与预设效率阈值进行比较；

18、若所述排酸效率小于所述预设效率阈值，则调整打孔参数，并再次执行打孔，直至所述排酸效率大于或等于预设效率阈值或达到预设调整次数。

19、进一步地，根据切入深度补偿基准值和打孔最终达标后的所述排酸效率确定切入深度补偿值的过程包括：

20、基于所述排酸效率与预设效率阈值确定排酸偏差；

21、根据所述排酸偏差对所述切入深度补偿基准值进行修正，得到所述切入深度补偿值。

22、进一步地，根据切入阻力、切入温升和排酸速率变化幅度，对切入深度补偿值进行调节的过程包括：

23、基于实时切入阻力与预设参考阻力的差值确定阻力偏差；

24、若所述阻力偏差大于预设阻力阈值，则减小所述切入深度补偿值；

25、基于实时切入温升与预设参考温升的差值确定温升偏差；

26、若所述温升偏差大于预设温升阈值，则减小所述切入深度补偿值；

27、若所述排酸速率变化幅度大于预设变化阈值，则减小所述切入深度补偿值。

28、进一步地，根据切入完成后获得的切入深度曲线、切口平整度和极板露出高度确定初始推出力的过程包括：

29、根据所述切入深度曲线确定切入深度均匀性指标；

30、根据所述切口平整度确定切口表面缺陷程度；

31、根据所述切入深度均匀性指标、切口表面缺陷程度和极板露出高度，确定初始推出力。

32、进一步地，基于排酸速率与预设排酸速率的偏差调节推出速度的过程包括：

33、计算所述实时排酸速率与预设排酸速率的差值，得到排酸速率偏差；

34、若所述排酸速率偏差为负且其绝对值超过预设偏差阈值且累计排酸量小于残酸量的预设比例阈值，降低推出速度。

35、进一步地，根据推出力与推出位移的变化趋势，确定推出状态的异常类型并调整推出力的过程包括：

36、基于预设时长内的推出力和推出位移确定推力变化量和位移变化量；

37、若所述推力变化量为正且大于预设推力增量阈值，且所述位移变化量小于预设位移增量阈值，则判定为卡滞状态，增加所述推出力；

38、若所述推力变化量为负且下降幅度大于预设推力下降阈值，则判定为极板碎裂状态，停止推出并记录故障模式；

39、若所述推力变化量不大于预设推力增量阈值且所述位移变化量不小于预设位移增量阈值，则判定为正常状态，维持当前推出力。

40、进一步地，基于批次统计获得的极板碎裂率和推出卡滞率，调整下一批次同型号铅蓄电池对应的切入深度基准值和切入深度补偿基准值的过程包括：

41、若所述极板碎裂率大于预设碎裂阈值，减小切入深度基准值；

42、若所述推出卡滞率大于预设卡滞阈值，增大切入深度基准值；

43、若所述极板碎裂率小于或等于预设碎裂阈值且所述推出卡滞率小于或等于预设卡滞阈值，但切入和推出全过程中的排酸速率平均变化幅度超过预设变化阈值，则增大切入深度补偿基准值。

44、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，将排酸释放通路的形成、维持与保护贯穿打孔、切入和推出全过程，通过排酸效率、排酸速率及排酸累计量的实时监测实现工序间协同，使排酸释放通路在拆解全过程中保持畅通，解决因排酸通道不畅导致的酸液残留和极板碎裂问题；以排酸效率作为切入深度补偿值的前馈输入，融合切入阻力偏差和切入温升偏差作为实时反馈，结合排酸波动动态修正补偿值，使切入深度根据排酸通路的实时状态自适应调节，在维持通路连通的同时避免切入过深损伤极板；根据切入深度曲线、切口平整度和极板露出高度分别量化补偿并叠加至标准推出力以得到初始推出力，推出过程中基于推力变化量与位移变化量的联合判断将推出状态区分为卡滞、碎裂和正常三种类型并分别执行增力、停止或维持的控制策略，使推出力根据实际阻力状态自适应调整，避免因推力不当导致极板碎裂或通路封堵；基于极板碎裂率和推出卡滞率的批次统计结果同步修正切入深度基准值和切入深度补偿基准值，使所述切入深度基准值和切入深度补偿基准值在批次间逐步逼近最优参数组合，有效解决了现有技术中由于缺乏基于排酸状态的工序协同控制而导致切割过深损伤极板及铅资源随塑料流失的技术问题。