CN102581264A - 节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法及其专用装置 - Google Patents
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Abstract
节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法及其专用装置，涉及铅酸电池制造技术，步骤为：①固态铅加热熔化注入储铅罐或注铅罐化铅，熔模板预热；②熔模板移位紧贴储铅罐，储铅罐或注铅罐气缸动作带动柱塞杆抬升，液态铅注入熔模板矩形槽内，柱塞杆关闭锥孔；③熔模板移位到熔焊工位，工装盒下压使其下表面与熔模板上表面贴合，铅板上的小矩形凸板插入熔模板矩形槽内的液态铅中保持2-10秒；④熔模板冷却；⑤工装盒盒体脱离熔模板取出产品。装置由熔铅炉、储铅罐或注铅罐组成，熔铅炉固定有电热感应圈；储铅罐设置有电热管、锥台孔、气缸活塞杆、连动平板，储铅罐上部侧壁设置的进液管与熔铅炉的出液管连通。优点在于：少量铅液满足注铅节能。
Description
技术领域：
本发明涉及铅酸电池制造技术，特别是节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法及其专用装置。
背景技术：
铅酸电池平行电极铅板结构为每腔8-15片铅板平行排列，每个铅板上部连体延长一个小矩形凸板，一个与铅板垂直的长方体状纵向铅条将排列的若干个小矩形凸板熔焊其间形成导电连接体。
现有技术是将若干铅板两侧平面附上纤维布后插在工装盒上并列的插槽中实施平行铅板的排列定位，铅板分成若干组，每组若干个铅板平行排列，每组之间互为间隔平行。定位后若干个小矩形凸板整齐的外露在工装盒的上表面外。熔焊时工装盒上小矩形凸板朝下插入下模的矩形槽内。
下模结构形状为上部一个长方体状熔模板，熔模板上表面设置有若干条矩形槽，另有纵向连通槽将若干个矩形槽连通，熔焊时若干条矩形槽内注满液态铅，纵向连通槽也连带流入液态铅。若干个工装盒对应排列后其外露小矩形板插入矩形槽内熔焊，熔焊后冷却，冷却后工装盒脱离下模，则产生单组铅板端部以横向条相连，各组的横向条之间又有纵向条相连的电极。
由于熔焊后纵向铅条要冷却脱模，所以熔模板除上表面外其余外廓包容在外围对应设置的冷却结构体中，冷却结构体其形状为带上凹槽的长方体状，上凹槽用于套合熔模板，长方体内布设有水流道，长方体两侧分别连接有进出水管。因此熔模板与冷却结构体形成一个体积庞大的熔模组合体，而其熔模板中设置6或12个矩形槽总注铅量只要120-260克液态铅。
现有熔焊装置结构由封闭在一个箱形体内的上传动机构，下传动机构，铅池机构，熔模组合体组成。铅池内由电阻组成的电热管对固态铅进行加热、保温。形成池内液态铅，由于对应于熔模组合体庞大的体积所以池内要保有一顿重的液态铅才能使熔模组合体浸没其间，使下模矩形槽内注铅冷却结构体预热。下传动机构包含熔模板夹持装置、步进式的平移传送机构、上下升降机构，上传动机构包含工装盒夹持装置、步进式的平移传送机构、上下升降机构，而后下传动机构将熔模组合体托起，上传动机构将工装盒夹持下行使工装盒下表面与熔模板上表面贴合，工装盒上的小矩形凸板插入熔模板的液态铅槽内实施熔焊，熔焊后冷却结构体内通水对熔模板实施间接冷却，冷却后脱模再脱去工装盒取出产品。
这种整机结构存在以下缺陷：
1.一次注铅量只要120-140克，而铅池里一吨重的液态铅要加热、保温，能源浪费极大。
2.熔模组合体高温达到三百多度，冷却时下降为二百度左右，而进水温度为20-30度，其进出水管频繁热胀冷缩变形，进出水管为冷却结构体连接处易产生龟裂漏水，无论水由上方滴入铅池或是在铅池内溢水都会引发铅池液态铅起爆。
3.熔焊装置箱体要开设门板，每个工作日启闭500次，以便往内装工装盒往外取工件，开启门板时皆由人工操作，铅气扑面对操作工作产生身体危害且污染环境。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法及其专用装置。
本发明的方法方案是：包括固态铅加热溶化、液态铅保温、熔模板矩形槽注铅、熔焊、冷却、工装盒脱离铅板，其特征在于：具体步骤为：
①固态铅加热熔化后注入带有保温装置的储铅罐，或是设置集化铅与保温一体化的注铅罐加热熔化固态铅，熔模板预热至100℃-320℃；预热是在注铅工位的前工位熔模板上表面上方安装的电磁感应线圈通电加热，当熔模板在工作过程中自身热焓值已达到预热区间工艺所需的100℃-320℃时，停止预热。
②熔模板移位到储铅罐或注铅罐下方注铅工位并紧贴储铅罐或注铅罐下表面，储铅罐或注铅罐上盖的气缸动作带动储铅罐或注铅罐底部纵向对应设置的锥孔上的柱塞杆抬升，液态铅由所述锥孔注入移动到储铅罐或注铅罐下方的熔模板对应的矩形槽内，所述矩形槽注满后，气缸带动柱塞杆动作关闭锥孔；
③熔模板注铅后移位到熔焊工位，上传动机构带动工装盒下压使其下表面与熔模板上表面贴合，并使工装盒铅板上的小矩形凸板插入熔模板矩形槽内的液态铅中保持2-10秒；
④而后熔模板冷却，冷却或是熔模板与矩形槽内铅液温差自行交换冷却，或是熔模板被冷却介质强行冷却；
⑤工装盒盒体抬升脱离熔模板，熔模板转换工位进入下一轮注铅。
⑥工装盒移送到脱盒工位，取出熔焊成品。
本发明的装置一由熔铅炉、储铅罐组成，熔铅炉结构为一个侧边开设有铰接门的钢质空腔罐状体，罐状体四周外表面贴附有保温层，罐状体内腔固定有电热机构，罐状体底部设置有出液管；储铅罐结构为开口向上的钢质箱形体，箱形体外表面贴附有耐火保温材料层，箱体内腔底部空间设置有U形电热管，箱形体底部设置有若干锥台孔，箱形体上表面固定有箱盖，箱盖上设置有气缸，气缸活塞杆动配合穿过阀盖对应孔伸入箱形体内腔后固定连接一块连动平板，连动平板均布有若干个台阶孔，孔内固定着柱塞杆，每根柱塞杆下端部为对应于箱形体底部锥台孔的锥台，柱塞杆下端部锥台套合在箱形体底部锥台孔内；储铅罐上部侧壁设置的进液管与熔铝炉的出液管连通。
本发明的装置二注铅罐结构为开口向上的钢质箱形体，箱形体四周外表面贴附有耐火保温材料层，箱体内腔设置有电热感应圈，箱形体底部设置有若干锥台孔，箱形体上表面固定有箱盖，箱盖上设置有气缸，气缸活塞杆动配合穿过阀盖对应孔伸入箱形体内腔后固定连接
块连动平板，连动平板均布有若干个台阶孔，孔内固定着柱塞杆，每根柱塞杆下端部为对应于箱形体底部锥台孔的锥台，柱塞杆下端部锥台套合在箱形体底部锥台孔内，箱盖上设置有加铅门。
本发明的优点在于：采用本发明的熔焊方法，其专用装置的设置只要熔化少量铅液满足矩形槽注铅便可，不必熔化及保温一吨铅，极大化节能，冷却结构体脱离熔模板避免了漏水使铅液产生滴爆事故，同时减少了大量的水冷却带走的热能，工作效率提高。实现了对铅酸电池极板熔焊工艺的自动化，连续性高效率的注铅，并且实现了自动、连续一次性完成矩形槽定量和注铅为一体的注铅方法，解决了热态金属液体的定量之器件的保温难题，和定量之器件的沾粘问题，以及由于沾粘所带来的定量不准确问题，实现了定量准确，不必经中间定量器件实行定量的自动连续定量浇注为一体的注铅方法，达到高效、自动化的目的。同时由于在本浇注过程中，铅液对熔模板的浇注是在储铅罐下部进行的，极大地减少了熔化铅与空气中氧的接触，有效减少了铅的氧化损失。储铅罐上设有对罐体充入惰性气体装置，这样铅池内的铅液更不易氧化。
附图说明：
图1为本发明专用装置一结构示意图。
图2为连动平板结构示意图。
图3为本发明专用装置二结构示意图。
具体实施方式：
本发明的方法方案为：包括固态铅加热溶化、液态铅保温、熔模板矩形槽注铅、熔焊、冷却、工装盒脱离铅板，其特征在于：具体步骤为：
①固态铅加热熔化后注入带有保温装置的储铅罐，或是设置集化铅与保温一体化的注铅罐加热熔化固态铅，熔模板预热至100℃-320℃；预热是在注铅工位的前工位熔模板上表面上方安装的电磁感应线圈通电加热，当熔模板在工作过程中自身热焓值已达到预热区间工艺所需的100℃-320℃时，停止预热。
②熔模板移位到储铅罐或注铅罐下方注铅工位并紧贴储铅罐或注铅罐下表面，储铅罐或注铅罐上盖的气缸动作带动储铅罐或注铅罐底部纵向对应设置的锥孔上的柱塞杆抬升，液态铅由所述锥孔注入移动到储铅罐或注铅罐下方的熔模板对应的矩形槽内，所述矩形槽注满后，气缸带动柱塞杆动作关闭锥孔；
③熔模板注铅后移位到熔焊工位，上传动机构带动工装盒下压使其下表面与熔模板上表面贴合，并使工装盒铅板上的小矩形凸板插入熔模板矩形槽内的液态铅中保持2-10秒；
④而后熔模板冷却，冷却或是熔模板与矩形槽内铅液温差自行交换冷却，或是熔模板被冷却介质强行冷却；
⑤工装盒盒体抬升脱离熔模板，熔模板转换工位进入下一轮注铅。
⑥工装盒移送到脱盒工位，取出熔焊成品。
固态铅加热溶化是在熔铅炉1内用电热管或电磁感应线圈加热进行溶化。
熔模板8预热是在注铅工位的前工位上固定的电热管进行预热。
液态铅保温是在储铅罐内用电磁感应线圈加热进行，或是采用电热管3进行预热。
熔模板8被冷却介质强行冷却是对熔模板8下表面进行水喷淋冷却。
在储铅罐或注铅罐中充入惰性气体。
所述方案自动化熔焊线由熔铅炉1、储铅罐组合体或注铅罐以及熔模板8传送机构、工装盒传送机构组成。自动化熔焊线以储铝罐为中心，熔铅炉1在其边侧上方由炉体平动装置控制间歇性平移，使储铅罐对熔模板8注铅，熔模板8传送机构则在储铅罐正下方及其周边作多工位步进式的转换，工装盒传送机构在储铅罐与熔模板8传送机构之间的空间内，由边侧进料端将工装盒依次排列间歇式平移递送移位到已注铅的熔模板8熔焊工位上方与熔模板8实施熔焊，该工位也是工装盒的熔焊工位处于储铅罐的另一边侧，熔焊后在该工位实施冷却，冷却后这中间产品由工装盒传送机构的出料端平移传送出去。
专用装置一的结构其特征在于：由熔铅炉1、储铅罐组成，熔铅炉1结构为一个侧边开设有铰接门的钢质空腔罐状体，罐状体四周外表面贴附有保温层，罐状体内腔固定有电热机构，罐状体底部设置有出液管7；储铅罐结构为开口向上的钢质箱形体5，箱形体5外表面贴附有耐火保温材料层，箱体内腔底部空间设置有U形电热管3，箱形体5底部设置有若干锥台孔，箱形体5上表面固定有箱盖，箱盖上设置有气缸2，气缸2活塞杆动配合穿过阀盖对应孔伸入箱形体5内腔后固定连接一块连动平板4，连动平板4均布有若干个台阶孔，孔内固定着柱塞杆6，每根柱塞杆6下端部为对应于箱形体5底部锥台孔的锥台，柱塞杆6下端部锥台套合在箱形体5底部锥台孔内；储铅罐上部侧壁设置的进液管与熔铅炉1的出液管7连通。
专用装置二的结构其特征在于：注铅罐结构为开口向上的钢质箱形体5，箱形体5四周外表面贴附有耐火保温材料层，箱体内腔设置有电热感应圈，箱形体5底部设置有若干锥台孔，箱形体5上表面固定有箱盖，箱盖上设置有气缸2，气缸2活塞杆动配合穿过阀盖对应孔伸入箱形体5内腔后固定连接一块连动平板4，连动平板4均布有若干个台阶孔，孔内固定着柱塞杆6，每根柱塞杆6下端部为对应于箱形体5底部锥台孔的锥台，柱塞杆6下端部锥台套合在箱形体5底部锥台孔内，箱盖上设置有加铅门。
熔铝炉1是间歇式工作，因为注铅量小，所以进入储铅罐的液态铅需要保温。熔铅炉1对熔模板8上的若干个矩形槽同时注铅后，工装盒若干小矩形凸板分组套入各个单槽同时熔焊。也可以二者合一成注铅罐，熔铅保温一体化，占用空间小。
由于铅熔点为327度，工装盒插入后，小矩形凸板伸入液态铅，液态铅随之降温，二者实施熔焊，液态铅降温。而熔模板8在空气中同样气冷降温传导给液态铅，所以也可以利用二者温差实施自然冷却，使熔焊牢固连接。强制冷却只是为了加快冷却速度。
由于注铅后，是利用熔模板8和铅液之间的温差实现对熔焊时铅液的冷却而达到固状的目的，熔模板8预热是控制注铅后和熔焊时这之间铅液的温度下降，一旦熔焊时铅液温度下降到310℃，就会出现熔焊时虚焊现象，所以采用对熔模板8预加热方式来保证工艺要求。也可采用方法二提高铅液温度，在380℃以上，这样熔模板8自高位温度降温，降幅只要在25-70℃之间，这种状况停止对熔模板8加热，在注铅后进入熔焊时，熔模板8对铅液的自然降温热吸收在不使铅液温度下降到310℃以下进行自冷脱膜、工位转换到注铅工位的这种方法也能满足熔焊要求。熔模板8温度是采用测试法，实现自动控制预加热与否，控制温差的强弱和降温时间的长短。提高液态铅温度，可以适当降低熔模板预热温度。
熔铅炉1是将固态铅放在电磁感应圈内空通电则熔化，也可以设置螺旋式电热管3，固态铅放置其内空同样可以熔化。也可以用焦炭炉加热，这几种方式皆为常规技术。但电热管3热效率低于电磁感应圈。
连动平板4中部与上方的气缸2活塞杆固定，下方与若干根柱塞杆6固定，使若干根柱塞杆6同步动作。
Claims (7)
1.节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法，包括固态铅加热溶化、液态铅保温、熔模板矩形槽注铅、熔焊、冷却、工装盒脱离铅板，其特征在于：具体步骤为：
①固态铅加热熔化后注入带有保温装置的储铅罐，或是设置集化铅与保温一体化的注铅罐加热熔化固态铅，熔模板预热至100℃-320℃；预热是在注铅工位的前工位熔模板上表面上方安装的电磁感应线圈通电加热，当熔模板在工作过程中自身热焓值已达到预热区间工艺所需的100℃-320℃时，停止预热。
②熔模板移位到储铅罐或注铅罐下方注铅工位并紧贴储铅罐或注铅罐下表面，储铅罐或注铅罐上盖的气缸动作带动储铅罐或注铝罐底部纵向对应设置的锥孔上的柱塞杆抬升，液态铅由所述锥孔注入移动到储铅罐或注铅罐下方的熔模板对应的矩形槽内，所述矩形槽注满后，气缸带动柱塞杆动作关闭锥孔；
③熔模板注铅后移位到熔焊工位，上传动机构带动工装盒下压使其下表面与熔模板上表面贴合，并使工装盒铅板上的小矩形凸板插入熔模板矩形槽内的液态铅中保持2-10秒；
④而后熔模板冷却，冷却或是熔模板与矩形槽内铅液温差自行交换冷却，或是熔模板被冷却介质强行冷却；
⑤工装盒盒体抬升脱离熔模板，熔模板转换工位进入下一轮注铅。
⑥工装盒移送到脱盒工位，取出熔焊成品。
2.根据权利要求1所述的节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法，其特征在于：固态铅加热溶化是在熔铅炉(1)内用电热管或电磁感应线圈加热进行溶化。
3.根据权利要求1所述的节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法，其特征在于：液态铅保温是在储铅罐内用电磁感应线圈加热进行，或是采用电热管(3)进行预热。
4.根据权利要求1所述的节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法，其特征在于：熔模板(8)被冷却介质强行冷却是对熔模板(8)下表面进行水喷淋冷却。
5.根据权利要求1所述的节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊方法，其特征在于：在储铅罐或注铅罐中充入惰性气体
6.节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊专用装置，其特征在于：由熔铅炉(1)、储铅罐组成，熔铅炉(1)结构为一个侧边开设有铰接门的钢质空腔罐状体，罐状体四周外表面贴附有保温层，罐状体内腔固定有电热机构，罐状体底部设置有出液管(7)；储铅罐结构为开口向上的钢质箱形体(5)，箱形体(5)外表面贴附有耐火保温材料层，箱体内腔底部空间设置有U形电热管(3)，箱形体(5)底部设置有若干锥台孔，箱形体(5)上表面固定有箱盖，箱盖上设置有气缸(2)，气缸(2)活塞杆动配合穿过阀盖对应孔伸入箱形体(5)内腔后固定连接一块连动平板(4)，连动平板(4)均布有若干个台阶孔，孔内固定着柱塞杆(6)，每根柱塞杆(6)下端部为对应于箱形体(5)底部锥台孔的锥台，柱塞杆(6)下端部锥台套合在箱形体(5)底部锥台孔内；储铅罐上部侧壁设置的进液管与熔铅炉(1)的出液管(7)连通。
7.节能环保型铅酸电池电极铅板熔焊专用装置，其特征在于：：注铅罐结构为开口向上的钢质箱形体(5)，箱形体(5)四周外表面贴附有耐火保温材料层，箱体内腔设置有电热感应圈，箱形体(5)底部设置有若干锥台孔，箱形体(5)上表面固定有箱盖，箱盖上设置有气缸(2)，气缸(2)活塞杆动配合穿过阀盖对应孔伸入箱形体(5)内腔后固定连接一块连动平板(4)，连动平板(4)均布有若干个台阶孔，孔内固定着柱塞杆(6)，每根柱塞杆(6)下端部为对应于箱形体(5)底部锥台孔的锥台，柱塞杆(6)下端部锥台套合在箱形体(5)底部锥台孔内，箱盖上设置有加铅门。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131030 Termination date: 20150307 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |