CN103786088B - 全自动刷极板机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动刷极板机，包括纵向机架、工艺极耳切除装置、极板前端清刷装置、极板夹持装置、纵向运输装置、极板推送装置、极板左右清刷装置、横向机架、横向运输装置、极板分片装置、摆杆装置、极板压紧装置、导电极耳切除装置、极板后端清刷装置。本发明自动化程度高、结构简单、维护方便、且具有环保收尘功能。

Description

全自动刷极板机

技术领域

本发明涉及一种电池极板加工设备，尤其涉及一种全自动刷极板机。

背景技术

铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、玻璃纤维隔板、电解液、电池壳、电池端子组成。在极板的制造过程中，由于工艺需要，其正极板、负极板都铸造有一个工艺极耳，以方便极板的固定、吊挂、运输等。正极板与负极板的形状相同，只是配方不同，均包括板体、工艺极耳、导电极耳，所述工艺极耳、导电极耳分别位于板体的前后两端。但是，在铅酸蓄电池的制造过程中，在正极板或负极板（以下简称极板）进入焊接工序之前，需要将工艺极耳切除，并对极板前后左右四侧进行清刷，去除行刺和杂物，清理氧化物和铅尘。同时需要将导电极耳切除一小部分，以清除氧化物，并保证导电极耳高度一致，为下道焊接工序做准备。

目前，对极板的清理主要采用人工和半机械化的设备进行。采用人工用钢丝刷清理，存在清理时间长、产量低、有毒铅尘易吸入人体等缺点。采用半机械化设备进行清理，主要存在的问题为：（1）设备生产效率低，工人操作劳动强度大，不能满足大规模生产的需要，清理过程中极板的固定、旋转、收集需要人工辅助，作业时间较长，往往成为蓄电池产量提高的瓶颈，制约着公司的发展；（2）在生产过程中，需要人体反复接触极板，调整极板位置，使人体易吸入大量有毒的铅尘，每次体检过程中，极板清刷岗位的操作人员经常超标，需要排铅治疗，对人身健康极为不利；（3）现有设备存在极板清理不全面、质量不高等问题，极板的前后左右四个面一般只能清理两面到三面，极板清理后仍然存在氧化物或一些小的附着物。（4）设备的故障率高，设备运行过程中，操作人员注意力稍不集中，就容易发生卡板故障，极板损坏率高，造成很多的报废极板，需要重新回炉加工，造成了很大的浪费、成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高、结构简单、维护方便、且具有环保收尘功能的全自动刷极板机。

本发明是通过下述技术方案予以实现的：

全自动刷极板机，包括纵向机架、工艺极耳切除装置、极板前端清刷装置、极板夹持装置、纵向运输装置、极板推送装置、极板左右清刷装置、横向机架、横向运输装置、极板分片装置、摆杆装置、极板压紧装置、导电极耳切除装置、极板后端清刷装置；所述纵向机架前端装有用来切除工艺极耳及对极板前端部分进行清理刮刷的工艺极耳切除装置和极板前端清刷装置，所述纵向机架上方装有用来清理极板左右两侧的极板左右清刷装置和用来夹紧极板垛的极板夹持装置，所述极板夹持装置下方装有纵向运输装置，所述纵向运输装置带动所述极板夹持装置在机架上来回运动，所述纵向机架后部装有极板推送装置，所述极板推送装置将已完成工艺极耳切除、前端和左右清理的极板垛推往所述横向机架，所述横向机架与所述纵向机架垂直连接；所述横向机架上装有横向运输装置，所述横向运输装置上方装有用来将极板垛分成单片极板的极板分片装置，所述极板分片装置与摆杆装置相连，所述摆杆装置可带动极板分片装置往复摆动，所述横向机架上还装有极板压紧装置，所述极板压紧装置所对应的横向机架处一侧装有导电极耳切除装置、极板后端清刷装置。

进一步的，所述工艺极耳切除装置包括升降气缸、安装板、工艺极耳切除电机、圆锯片，所述升降气缸的推杆与安装板相连，所述安装板上装有工艺极耳切除电机，所述工艺极耳切除电机的输出轴上固定安装有圆锯片。

进一步的，所述极板前端清刷装置包括左右运动气缸、滑动板、导轨、前端清刷电机、钢丝刷，所述左右运动气缸的推杆与滑动板相连，所述滑动板下部装有可以沿其来回滑动的导轨，所述滑动板上部安装有前端清刷电机，所述前端清刷电机的输出轴上装有用来清理极板前端部分的钢丝刷。

进一步的，所述极板左右清刷装置包括左右清刷电机、钢丝刷，所述左右清刷电机的输出轴上装有用来清理极板左右两边的钢丝刷，所述极板左右清刷装置有分别对称位于纵向机架上方的两侧。

进一步的，所述极板夹持装置用来夹紧多片极板叠加摆放的极板垛，所述极板夹持装置包括底板、顶板、夹持气缸、运送导轨，所述运送导轨安装在纵向机架上，所述运送导轨上装有可以沿其滑动的底板，所述底板上固定装有用来夹紧极板垛的夹持气缸，所述夹持气缸的推杆上装有一顶板，所述极板垛位于顶板与底板之间。

进一步的，所述极板推送装置用来将已清刷前端和左右两侧的极板垛从纵向运输装置上推送到横向运输装置上，所述极板推送装置包括推送气缸、挡板，所述推送气缸安装在纵向运输装置与横向运输装置的交叉处，所述推送气缸的推杆上设有用来推送极板垛的挡板。

进一步的，所述极板分片装置包括极板吸取机构和极板同步上升机构，所述极板吸取机构包括极板上下气缸、夹持板、真空吸盘、移动导轨，所述极板上下气缸的推杆与夹持板相连，所述夹持板上部装有可以沿其滑动的移动导轨，所述夹持板下部装有真空吸盘；所述极板同步上升机构包括升降电机、蜗轮蜗杆减速机、升降托板、导向杆、导向套，所述升降电机、蜗轮蜗杆减速机、导向套均安装在横向机架上，所述升降托板与蜗轮蜗杆减速机的蜗杆、导向杆固定连接在一起，所述蜗轮蜗杆减速机与升降电机相连，所述导向杆安装在导向套中，与导向套形成滑动连接。

进一步的，所述摆杆装置由摆杆、拉杆、偏心轮、传动机构、分片电机，所述摆杆上端与极板吸取机构相连，所述摆杆的下部连接有一拉杆，所述拉杆的另一端连接在偏心轮上，所述偏心轮通过传动机构与分片电机相连，所述传动机构为皮带传动机构、链条传动机构或齿轮传动机构中的一种或多种。

进一步的，在横向运输装置的右侧还装有一收板装置，所述收板装置由倾斜板、倾斜气缸组成，所述倾斜板位于运输带的尾部，所述倾斜板底部与倾斜气缸的推杆相连。

进一步的，在纵向机架或横向机架的上方设有密闭的收尘罩，在纵向机架或横向机架的旁边设有自动控制箱。

本发明的工作原理如下：极板夹持装置将一极板垛夹紧，在纵向运输装置的带动下沿导轨向纵向机架前端运动，当经过极板左右清刷装置时，其钢丝刷对极板垛的左右两侧进行清刷，清理氧化物、夹渣、铅尘、附着物等。当极板夹持装置到达纵向机架前端时，工艺极耳切除装置切除工艺极耳，极板前端清刷装置对极板前端部分及切除部位进行清刷，然后纵向运输装置带动极板夹持装置沿导轨返回，再次经过极板左右清刷装置，其钢丝刷对极板垛的左右两侧再次进行清刷。当当极板夹持装置到达纵向机架后端时，极板推送装置动作，将已完成工艺极耳切除、前端和左右清理的极板垛推往横向机架，横向机架上的横向运输装置将极板垛输送到极板分片装置下方，极板分片装置采用真空吸盘吸取极板垛最上面的一块极板，在摆动装置的带动下，将吸取的单片极板放置在极板压紧装置前方，极板分片装置往回摆动，再吸取一片极板，如此重复。单片极板在横向运输装置的带动下进入极板压紧装置，再经过导电极耳切除装置，将导电极耳切除一小部分，使极板保持规定长度，并形成整齐的切口，以便于下道焊接工序的焊接。已切除部分导电极耳的单片极板在横向运输装置的带动下，再经过极板后端清刷装置，对极板的后端进行清刷，然后极板被输送到收板装置进行收集。

本发明具有以下优点：

（1）本发明结构简单，设计巧妙，将极板的切除极耳、前后左右侧边清刷分步有序进行流水化作业，在工作过程中极板的夹持固定、上升、吸取、压紧、收集均不需要人工辅助，自动化程度高，生产效率高，不会发生机械性的卡板情况，极板的破损率几乎为零；

（2）在生产过程中，不需要人体反复接触极板、调整极板位置，且在整台设备上方设有封闭式收尘罩，收尘罩与收尘环保设备相连，极板清刷过程中产生的铅尘全部被收尘环保设备收集处理，具有很好的环保性，保证了极板清刷岗位操作人员的健康，同时也大大减轻了操作人员的劳动强度。

（3）极板加工质量高。极板的前后左右四个面均被清理，而且左右两边被来回清理两次，产品的毛刺、杂物、灰尘、氧化被全面清刷干净，极耳切除整齐规范。

附图说明

图1为本发明的三维立体图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为工艺极耳切除装置的结构示意图。

图5为极板前端清刷装置的结构示意图。

图6为极板前端清刷装置的主视图。

图7为极板左右清刷装置的俯视图。

图8为极板夹持装置的主视图。

图9为极板夹持装置的左视图。

图10为极板推送装置的结构示意图。

图11为极板吸取机构的结构示意图。

图12为极板同步上升机构的结构示意图。

图13为摆杆装置的结构示意图。

图14为极板压紧装置的结构示意图。

图15为导电极耳切除装置的结构示意图。

图16为极板后端清刷装置的结构示意图。

图17为收板装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，全自动刷极板机，包括纵向机架14、工艺极耳切除装置2、极板前端清刷装1置、极板夹持装置5、纵向运输装置13、极板推送装置4、极板左右清刷装置3、横向机架10、横向运输装置11、极板分片装置6、摆杆装置12、极板压紧装置7、导电极耳切除装置8、极板后端清刷装置9；所述纵向机架14前端装有用来切除工艺极耳及对极板前端部分进行清理刮刷的工艺极耳切除装置2和极板前端清刷装1置，所述纵向机架14上方装有用来清理极板左右两侧的极板左右清刷装置3和用来夹紧极板垛的极板夹持装置5，所述极板夹持装置5下方装有纵向运输装置13，所述纵向运输装置13带动所述极板夹持装置5在机架上来回运动，所述纵向机架14后部装有极板推送装置4，所述极板推送装置4将已完成工艺极耳切除、前端和左右清理的极板垛推往所述横向机架10，所述横向机架10与所述纵向机架14垂直连接；所述横向机架10上装有横向运输装置11，所述横向运输装置11上方装有用来将极板垛分成单片极板的极板分片装置6，所述极板分片装置6与摆杆装置12相连，所述摆杆装置12可带动极板分片装置6往复摆动，所述横向机架10上还装有极板压紧装置7，所述极板压紧装置7所对应的横向机架10处一侧装有导电极耳切除装置8、极板后端清刷装置9。

如图4所示，工艺极耳切除装置2包括升降气缸201、安装板202、工艺极耳切除电机203、圆锯片204，升降气缸201的推杆与安装板202相连，安装板202上装有工艺极耳切除电机203，工艺极耳切除电机203的输出轴上固定安装有用来切除工艺极耳的圆锯片204。

如图5、图6所示，极板前端清刷装1置包括左右运动气缸104、滑动板101、导轨105、前端清刷电机102、钢丝刷103，左右运动气缸104的推杆与滑动板101相连，滑动板101下部装有可以沿其来回滑动的导轨105，所述滑动板101上部安装有前端清刷电机102，前端清刷电机102的输出轴上装有用来清理极板前端部分的钢丝刷103。

如图7所示，极板左右清刷装置3包括左右清刷电机301、钢丝刷103，所述左右清刷电机301的输出轴上装有用来清理极板左右两边的钢丝刷103，极板左右清刷装置3有分别对称位于纵向机架14上方的两侧，极板左右清刷装置3上钢丝刷103之间的最近间距小于极板的宽度1-10mm。

如图8、图9所示，极板夹持装置5用来夹紧多片极板叠加摆放的极板垛，极板夹持装置5包括底板503、顶板501、夹持气缸502、运送导轨504，运送导轨504安装在纵向机架14上，运送导轨504上装有可以沿其滑动的底板503，底板503上固定装有用来夹紧极板垛的夹持气缸502，夹持气缸502的推杆上装有一顶板501，所述极板垛位于顶板501与底板503之间。

如图10所示，极板推送装置4用来将已清刷前端和左右两侧的极板垛从纵向运输装置13上推送到横向运输装置11上，极板推送装置4包括推送气缸401、挡板402，所述推送气缸401安装在纵向运输装置13与横向运输装置11的交叉处，推送气缸401的推杆上设有用来推送极板垛的挡板402。

如图11所示，极板分片装置6包括极板吸取机构和极板同步上升机构，所述极板吸取机构包括极板上下气缸611、夹持板612、真空吸盘613、移动导轨614，极板上下气缸611的推杆与夹持板612相连，夹持板612上部装有可以沿其滑动的移动导轨614，夹持板612下部装有真空吸盘613；

如图12所示，极板同步上升机构包括升降电机621、蜗轮蜗杆减速机625、升降托板624、导向杆623、导向套622，所述升降电机621、蜗轮蜗杆减速机625、导向套622均安装在横向机架10上，升降托板624与蜗轮蜗杆减速机625的蜗杆、导向杆623固定连接在一起，蜗轮蜗杆减速机625与升降电机621相连，导向杆623安装在导向套622中，与导向套622形成滑动连接。

如图13所示，所述摆杆装置12由摆杆121、拉杆122、偏心轮123、传动机构124、分片电机125，所述摆杆121上端与极板吸取机构相连，摆杆121的下部连接有一拉杆122，拉杆122的另一端连接在偏心轮123上，偏心轮123通过传动机构124与分片电机125相连，所述传动机构124为皮带传动机构、链条传动机构或齿轮传动机构中的一种或多种。

如图14所示，极板压紧装置7包括压条702、弹性杆701，弹性杆701的长度是可调节的，弹性杆701安装在横向机架10上方，弹性杆701的下端设有压条702，压条702的前端稍微向上弯曲，以便于极板进入，压条702与横向运输装置11之间的间距小于极板的厚度。

如图15所示，导电极耳切除装置8包括导电极耳切除电机801、圆锯片103，所述导电极耳切除电机801安装在横向机架10一侧，所述导电极耳切除电机801的输出轴上装有用来切除导电极耳的圆锯片103。

如图16所示，极板后端清刷装置9与导电极耳切除装置8安装在横向机架10同一侧，且极板后端清刷装置9位于所述导电极耳切除装置8的右侧，导电极耳切除装置8包括后端清刷电机901、钢丝刷103，所述后端清刷电机901上装有用来清刷导电极耳的切除部位和极板后端的钢丝刷103。

纵向运输装置13和横向运输装置11均采用机械领域常用的运输装置，由运输电机、传动机构、运输带组成，运输带通过传动机构与运输电机相连，所述传动机构为皮带传动机构、链条传动机构或齿轮传动机构中的一种或多种。

在横向运输装置11的右侧还装有一收板装置15。如图17所示，收板装置15由收板电机151、传动链条152、运输带155、倾斜板154、倾斜气缸153组成，所述收板电机151通过传动链条152带动运输带155运动，所述运输带155的尾部安装在一个活动的倾斜板154，所述倾斜板的底部154与倾斜气缸153的推杆相连。

在纵向机架14或横向机架10的上方设有密闭的收尘罩，刷板过程中产生的铅尘全部被吸入环保设备进行处理，极大地改善了操作环境。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.全自动刷极板机，其特征在于：包括纵向机架、工艺极耳切除装置、极板前端清刷装置、极板夹持装置、纵向运输装置、极板推送装置、极板左右清刷装置、横向机架、横向运输装置、极板分片装置、摆杆装置、极板压紧装置、导电极耳切除装置、极板后端清刷装置；所述纵向机架前端装有用来切除工艺极耳及对极板前端部分进行清理刮刷的工艺极耳切除装置和极板前端清刷装置，所述纵向机架上方装有用来清理极板左右两侧的极板左右清刷装置和用来夹紧极板垛的极板夹持装置，所述极板夹持装置下方装有纵向运输装置，所述纵向运输装置带动所述极板夹持装置在机架上来回运动，所述纵向机架后部装有极板推送装置，所述极板推送装置将已完成工艺极耳切除、前端和左右清理的极板垛推往所述横向机架，所述横向机架与所述纵向机架垂直连接；所述横向机架上装有横向运输装置，所述横向运输装置上方装有用来将极板垛分成单片极板的极板分片装置，所述极板分片装置与摆杆装置相连，所述摆杆装置可带动极板分片装置往复摆动，所述横向机架上还装有极板压紧装置，所述极板压紧装置所对应的横向机架处一侧装有导电极耳切除装置、极板后端清刷装置。

2.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述工艺极耳切除装置包括升降气缸、安装板、工艺极耳切除电机、圆锯片，所述升降气缸的推杆与安装板相连，所述安装板上装有工艺极耳切除电机，所述工艺极耳切除电机的输出轴上固定安装有圆锯片。

3.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述极板前端清刷装置包括左右运动气缸、滑动板、导轨、前端清刷电机、钢丝刷，所述左右运动气缸的推杆与滑动板相连，所述滑动板下部装有可以沿其来回滑动的导轨，所述滑动板上部安装有前端清刷电机，所述前端清刷电机的输出轴上装有用来清理极板前端部分的钢丝刷。

4.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述极板左右清刷装置包括左右清刷电机、钢丝刷，所述左右清刷电机的输出轴上装有用来清理极板左右两边的钢丝刷，所述极板左右清刷装置有分别对称位于纵向机架上方的两侧。

5.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述极板夹持装置用来夹紧多片极板叠加摆放的极板垛，所述极板夹持装置包括底板、顶板、夹持气缸、运送导轨，所述运送导轨安装在纵向机架上，所述运送导轨上装有可以沿其滑动的底板，所述底板上固定装有用来夹紧极板垛的夹持气缸，所述夹持气缸的推杆上装有一顶板，所述极板垛位于顶板与底板之间。

6.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述极板推送装置用来将已清刷前端和左右两侧的极板垛从纵向运输装置上推送到横向运输装置上，所述极板推送装置包括推送气缸、挡板，所述推送气缸安装在纵向运输装置与横向运输装置的交叉处，所述推送气缸的推杆上设有用来推送极板垛的挡板。

7.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述极板分片装置包括极板吸取机构和极板同步上升机构，所述极板吸取机构包括极板上下气缸、夹持板、真空吸盘、移动导轨，所述极板上下气缸的推杆与夹持板相连，所述夹持板上部装有可以沿其滑动的移动导轨，所述夹持板下部装有真空吸盘；所述极板同步上升机构包括升降电机、蜗轮蜗杆减速机、升降托板、导向杆、导向套，所述升降电机、蜗轮蜗杆减速机、导向套均安装在横向机架上，所述升降托板与蜗轮蜗杆减速机的蜗杆、导向杆固定连接在一起，所述蜗轮蜗杆减速机与升降电机相连，所述导向杆安装在导向套中，与导向套形成滑动连接。

8.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：所述摆杆装置由摆杆、拉杆、偏心轮、传动机构、分片电机，所述摆杆上端与极板吸取机构相连，所述摆杆的下部连接有一拉杆，所述拉杆的另一端连接在偏心轮上，所述偏心轮通过传动机构与分片电机相连，所述传动机构为皮带传动机构、链条传动机构或齿轮传动机构中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：在横向运输装置的右侧还装有一收板装置，所述收板装置由倾斜板、倾斜气缸组成，所述倾斜板位于运输带的尾部，所述倾斜板底部与倾斜气缸的推杆相连。

10.根据权利要求1所述的全自动刷极板机，其特征在于：在纵向机架或横向机架的上方设有密闭的收尘罩，在纵向机架或横向机架的旁边设有自动控制箱。