CN104852093A - 铅酸蓄电池自动化装配生产线 - Google Patents

Abstract

一种铅酸蓄电池自动化装配生产线，包括极板装配工位、极耳切削工位、打磨焊接预备工位、焊接工位、半成品出口工位、驱动装置、机械式自翻转定位装置、旋转圆盘，所述的旋转圆盘在驱动装置的作用下转动，在旋转圆盘上均匀分布安装有机械式自翻转定位装置，极板装配工位、极耳切削工位、打磨焊接预备工位、焊接工位、半成品出口工位依次围绕旋转圆盘均匀分布在周围，位置与跟随旋转圆盘一起转动的机械式自翻转定位装置一一对应定位；正常工作时，旋转圆盘每旋转一个工位，就可装配出一套蓄电池，设备结构简单，操作方便，效率高。

Description

铅酸蓄电池自动化装配生产线

所属技术领域

本发明属于铅酸蓄电池生产领域，具体涉及一种应用在铅酸蓄电池自动化装配生产线。

背景技术

目前，在现有的铅酸蓄电池生产行业中，正负极绝缘纸包板、极板铸焊、入盒装配均由人工或简单的半自动机械完成作业，生产效率低下，费时费力，而且成品的质量与数量都与人员的素质和工作状态息息相关，且由于铅酸蓄电池生产制造过程中会产生大量的污染，生产工作人员长期与重金属铅接触会发生铅中毒，重金属铅对人体产生重大危害，铅是一种严重危害人类健康的重金属元素，它可影响神经、造血、消化、泌尿、生殖和发育、心血管、内分泌、免疫、骨骼等各类器官，主要是神经系统和造血系统，严重者造成痴呆。铅毒造成的智力损害是不可逆转的。即经过驱铅治疗后，血铅下降，但智力损害无明显恢复。铅中毒危害以神经系统受损最严重，严重者可出现铅中毒脑病，甚至死亡。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动用绝缘纸包板、自动打磨铸焊、自动装配的铅酸蓄电池自动化装配生产线。

一种铅酸蓄电池自动化装配生产线，包括极板装配工位1-6、极耳切削工位7、打磨焊接预备工位8、焊接工位9、半成品出口工位10和驱动装置，其特征在于所述的极板装配工位1-6将正、负极板归拢插入机械式自翻转定位装置28内，所述的驱动装置在旋转圆盘29的下方，所述的旋转圆盘29在驱动装置的作用下转动，在旋转圆盘29上均匀分布安装有机械式自翻转定位装置28，所述的机械式自翻转定位装置28在外部触碰装置56、57的触碰下翻转，极板装配工位1-6、极耳切削工位7、打磨焊接预备工位8、焊接工位9、半成品出口工位10依次围绕旋转圆盘29均匀分布在周围，它们的位置与跟随旋转圆盘29一起转动的机械式自翻转定位装置28一一对应定位。

驱动装置等速定位驱动旋转圆盘29转动，最后一个极板装配工位6完成极板装配后，旋转圆盘29上的机械式自翻转定位装置28接触触碰装置56，机械式自翻转定位装置28完成第一次自动翻转，机械式自翻转定位装置28转到极耳切削工位7、打磨焊接预备工位8、焊接工位9依次完成工作后，转动旋转圆盘29上的机械式自翻转定位装置28再次接触触碰装置57，机械式自翻转定位装置28完成第二次自动翻转，转到半成品出口工位10工作。

极板装配工位1-6中包括隔板纸卷架11、正极板插板装置12、负极板插板装置13、极板进纸包裹切断装置14、正极板槽15、负极板槽16、正负极板归拢装置17、极板水平推出装置18、极板垂直推进槽装置19、底座20、控制箱21、绝缘隔板纸22、上托架23、下托架24，其中，隔板纸卷架11在极板装配工位的上部，隔板纸进纸包裹切断装置14与正极板槽15、负极板槽16分布在隔板纸卷架11的下方装于上托架23上，极板送料气缸26水平布置在上托架23内，正极板插板装置12、负极板插板装置13在正极板槽15、负极板槽16的上方位于隔板纸卷架11的侧支架上，正负极板归拢装置17、极板水平推出装置18在正极板槽15、负极板槽16的下方的下托架24内与正负极板归拢装置17联动，极板左右平移气缸27在正负极板归拢装置17的侧面，在下托架24的侧面有轨道25，极板垂直进槽装置19与隔板纸卷架11相连。

半成品出口工位10包括极板压入气缸30、气缸支撑架31、空电池盒进料滚轮32、极板压入顶板33、皮带轮34、出料皮带35、满盒推进气缸40，其中，气缸支撑架31上有极板压入气缸30、极板压入顶板33，气缸支撑架31的下部为空盒进入通道36，空盒进入通道36为进盒滚轮32铺成，空盒进入通道36的旁边为满盒出料通道37，由皮带轮34、出料皮带35组成，满盒推进气缸40在架体的侧壁上。

外部触碰装置56、57上有触碰杆58、触碰弹簧59。

一种机械式自翻转定位装置，包括前基座41、后基座42、主轴49、极板装配架体53，其特征在于在前基座41、后基座42上分别嵌有基座单向轴承51、55，在前基座41、后基座42之间有旋转动力环43、定位旋转块45，主轴49依次穿过后基座42、旋转动力环43、定位旋转块45、前基座41与极板装配架体53固定装配，旋转动力环43上嵌有单向轴承52，旋转动力环43的下部有动力环销轴44，定位旋转块45与主轴49为固定装配，前基座41、后基座42与主轴49通过基座单向轴承51、55为单向转动，旋转动力环43上的单向轴承52与基座单向轴承51、55的单向运动方向相反，旋转限位销46通过安装轴47转动，安装轴47的两端通过前基座41、后基座42固定，定位旋转块45上有凸起54，旋转限位销46与凸起54配合在外力的作用下达到机械式自翻转定位。

在旋转限位销46上有调节与凸起54配合的限位调节螺钉48，旋转限位销46靠重力自下垂，在前基座41、后基座42由主轴49联接并安装于同一平面底座上。

定位旋转块45上有2～4个凸起54，旋转限位销46在外力作用下转动并释放与凸起54的配合，同时旋转动力环43上的动力环销轴44在外力作用下转动通过主轴49带动定位旋转块45、极板装配架体53旋转180°或特定的角度，当外力消失后由旋转动力环43依靠拉簧50的拉力和单向轴承52单向旋转的作用复位，极板装配架体53旋转后依靠单向轴承51、55的作用和旋转限位销46的配合定位。

极板装配架体53上分有格子，规格尺寸与蓄电池壳体中装入的极板尺寸及格子相对应。

本发明具有以下优点：

1、本发明极板装配工位、极耳切削工位、打磨焊接预备工位、焊接工位、半成品出口工位均围绕在旋转圆盘周围，利用驱动装置的定位控制带动旋转圆盘定位转动，自动完成蓄电池正负极板用绝缘隔板纸包板、极耳的铸焊及极板入电池壳体的装配，并将装配完成的极板输送到指定位置。该生产线机械化成度高，生产工作准确而迅速，旋转圆盘每转动一下，生产出一个半成品，生产效率高；

2、该生产线只需人工添加极板、绝缘隔板纸、电池空壳、搬运电池满盒，节省劳动力资源达80％，其他步骤由设备自动完成；

3、由于采用旋转圆盘式生产线，占地面积小，便于工人集中管理该装置，减少工人的劳动强度；

4、由于采用机械式自翻转定位装置，机械结构简单，便于生产安装，减少了管路和线路，外型简捷美观；工作中运行稳定，不受漏气或断电情况影响，确保安全生产；

5、该机械式自翻转定位装置，巧妙的利用了单向轴承工作原理与杆件、凸起的配合，使该装置只能做单向运动；极板装配架体可以根据生产的电池容量进行更换，具有灵活易装配的特点；

6、旋转圆盘下方装有触碰装置，该装置上有触碰杆和触碰弹簧，在触碰杆不到位的情况下，触碰弹簧进行二次帮助，确保机械式自翻转定位装置翻转到位。

附图说明

图1为本发明的主体俯视示意图，示意了生产线具有10个工位；

图2为本发明极板装配工位1-6的侧视图；

图3为图2的左视图；

图4为本发明半成品出口工位10的侧视图；

图5为图4的左视图；

图6为本发明机械式自翻转定位装置的立体零件图；

图7为本发明机械式自翻转定位装置的翻转前的状态；

图8为本发明机械式自翻转定位装置的翻转中的状态；

图9为本发明触碰装置立体图。

图中：

1-6、极板装配工位；7、电极极耳切削工位；8、打磨焊接预备工位；9、焊接工位；10、半成品出口工位；11、隔板纸卷架；12、正极板插板装置；13、负极板插板装置；14、隔板纸进纸包裹切断装置；15、正极板槽；16、负极板槽；17、正负极板归拢装置；18、极板水平推出装置；19、极板垂直推进槽装置；20、底座；21控制箱；22、绝缘隔板纸；23、上托架；24、下托架；25、轨道；26、极板送料气缸；27、极板左右平移气缸；28、机械式自翻转定位装置；29、旋转圆盘；30、极板压入气缸；31、气缸支撑架；32、空电池盒进盒滚轮；33、极板压入顶板；34、皮带轮；35、出料皮带；36、空盒进入通道；37、满盒出料通道；38、电池外壳；39、极板装配架体通道；40、满盒推进气缸；41、前基座；42、后基座；43、旋转动力环；44、动力环销轴；45、定位旋转块；46、旋转限位销；47、安装轴；48、限位调节螺钉；49、旋转主轴；50、旋转动力环复位拉簧；51、基座单向轴承；52、单向轴承；53、极板装配架体；54、凸起；55、基座单向轴承；56、57触碰装置；58、触碰杆；59、触碰弹簧。

具体实施例

本发明铅酸蓄电池自动化装配生产线如图1所示，包括极板装配工位1-6、极耳切削工位7、打磨焊接预备工位8、焊接工位9、半成品出口工位10、机械式自翻转定位装置28、旋转圆盘29、触碰装置56、57和驱动装置。

所述的极板装配工位1-6结构相同如图2、3所示，包括隔板纸卷架11、正极板插板装置12、负极板插板装置13、极板进纸包裹切断装置14、正极板槽15、负极板槽16、正负极板归拢装置17、极板水平推出装置18、极板垂直推进槽装置19、底座20、控制箱21、绝缘隔板纸22、上托架23、下托架24，其中，隔板纸卷架11在极板装配工位的上部，隔板纸进纸包裹切断装置14与正极板槽15、负极板槽16分布在隔板纸卷架11的下方装于上托架23上，极板送料气缸26水平布置在上托架23内，正极板插板装置12、负极板插板装置13在正极板槽15、负极板槽16的上方位于隔板纸卷架11的侧支架上，正负极板归拢装置17、极板水平推出装置18在正极板槽15、负极板槽16的下方的下托架24内与正负极板归拢装置17联动，极板左右平移气缸27在正负极板归拢装置17的侧面，在下托架24的侧面有轨道25，极板垂直进槽装置19与隔板纸卷架11相连。

所述的极板装配工位1-6工作过程如下，极板装配工位1由人工将正负极板分别放在正极板插板装置12、负极板插板装置13的进料口，负极板插板装置13首先工作负极板进入负极板槽16，伺服驱动移动一格，极板水平推出装置18将负极板运动到正负极板归拢装置17指定起始位置，然后正极板插板装置12工作，正极板在进入正极板槽15的过程中通过隔板纸进纸包裹切断装置14将正极板包裹上绝缘隔板纸22并切断，包裹好的正极板在极板水平推出装置18的推动下到正负极板归拢装置17中指定起始位置与第一块负极板排队，接着插入第二块负板，如此反复共插入5块负极板和4块正极板间隔排列，完成后，正负极板归拢装置17工作，将插入的极板归拢齐整，栅格板抬起，极板水平推出装置18将叠加好的极板群推出到指定位置，极板垂直推进槽装置19将推出的极板群垂直推入机械式自翻转定位装置28的一个格子中，极板垂直推进槽装置19复位，完成极板装配工位1的工作。

将正、负极板归拢插入机械式自翻转定位装置28内时，正负极板归拢装置17按程序执行动作，正负极板归拢装置17靠极板左右平移气缸27归拢极板，当正负极板归拢装置17移动到正极板插板装置12下方时，正极板插板装置12联动隔板进纸包裹切断装置14将包好绝缘隔板纸22的正极板通过正极板槽15插入正负极板归拢装置17中，完成工序后，由极板推出装置18将全部排列好的正负极板推出到相应位置，最终由极板推进槽装置19推入到机械式自翻转定位装置28的其中一格中，完成后旋转圆盘29由驱动装置旋转到下一个工位，极板装配工位2-6与极板装配工位1的工作相同，依次完成机械式自翻转定位装置28中其与5组极板的装配。根据电池容量可以调整极板装配工位的多少。

所述的极耳切削工位7、打磨焊接预备工位8、焊接工位9为现有技术的应用；当旋转圆盘29转动时，旋转过程中插满极板的机械式自翻转装置28触碰到触碰装置56时，机械式自翻转装置28第一次翻转180度，正负极板极耳向下，电极极耳切削工位7抬起，切刀工作，将极耳切齐平，极耳齐平的机械式自翻转装置28旋转到打磨焊接预备工位8时进行刷耳，并涂上助焊剂，为焊接工位9的助焊作好准备，焊接工位9中，进料阀开启后关闭，高温铅液流入加热好的模具中，备料结束，当机械式自翻转装置28旋转到模具上方时，模具抬起，高温铅接触极耳并同时模具中通水使得模具迅速降温，模具上的高温铅液冷却变为固体，固态铅牢固地与极耳连成一体，模具落下，完成铸焊过程。旋转圆盘28再次旋转到下一位置，旋转过程中再次触碰到触碰装置57，机械式自翻转装置28使其再次旋转180度，到达半成品出口工位10后，半成品出口工位10的极板压入顶板33工作，将铸焊好的极板推入已经就位的蓄电池壳体中，装盒完成后的蓄电池由输送带输送到指定地点以进入下一工序。

所述的半成品出口工位10结构如图4、5所示，包括极板压入气缸30、气缸支撑架31、空电池盒进料滚轮32、极板压入顶板33、皮带轮34、出料皮带35、满盒推进气缸40，其中，气缸支撑架31上有极板压入气缸30、极板压入顶板33，气缸支撑架31的下部为空盒进入通道36，空盒进入通道36为进盒滚轮32铺成，空盒进入通道36的旁边为满盒出料通道37，由皮带轮34、出料皮带35组成，满盒推进气缸40在架体的侧壁上。

电池外壳38由空壳进入通道36输送到指定位置并固定，机械式自翻转定位装置28的极板装配架体53在极板装配架体通道39的位置，极板压入气缸30工作，极板压入顶板33向下运动，将极板装配架体53内的极板群压入电池外壳38内，满盒推进气缸40将满料电池外壳推入旁边的满料出料通道37内，由出料皮带35将装料的蓄电池壳体输送出来，完成一个半成品。

所述的机械式自翻转定位装置28如图6、7、8所示，包括前基座41、后基座42、主轴49、极板装配架体53，其特征在于在前基座41、后基座42上分别嵌有基座单向轴承51、55，在前基座41、后基座42之间有旋转动力环43、定位旋转块45，主轴49依次穿过后基座42、旋转动力环43、定位旋转块45、前基座41与极板装配架体53固定装配，旋转动力环43上嵌有单向轴承52，旋转动力环43的下部有动力环销轴44，定位旋转块45与主轴49为固定装配，前基座41、后基座42与主轴49通过基座单向轴承51、55为单向转动，旋转动力环43上的单向轴承52与基座单向轴承51、55的单向运动方向相反，旋转限位销46通过安装轴47转动，安装轴47的两端通过前基座41、后基座42固定，定位旋转块45上有凸起54，旋转限位销46与凸起54配合在外力的作用下达到机械式自翻转定位。

在旋转限位销46上有调节与凸起54配合的限位调节螺钉48，旋转限位销46靠重力自下垂，在前基座41、后基座42由主轴49联接并安装于同一平面底座上。

定位旋转块45上有2个凸起54，旋转限位销46在外力作用下转动并释放与凸起54的配合，同时旋转动力环43上的动力环销轴44在外力作用下转动通过主轴49带动定位旋转块45、极板装配架体53旋转180°或特定的角度，当外力消失后由旋转动力环43依靠拉簧50的拉力和单向轴承52单向旋转的作用复位，极板装配架体53旋转后依靠单向轴承51、55的作用和旋转限位销46的配合定位。

所述的触碰装置56、57如图9所示，包括触碰杆58、触碰弹簧59。机械式自翻转定位装置28上的动力环销轴44、旋转限位销46在触碰杆58和触碰弹簧59作用下转动，旋转限位销46释放离开凸轮54，动力环销轴44依靠单向轴承52的作用通过主轴49带动极板装配架体53翻转180°或特定的角度，本实施例为180°，当触碰力消失后由旋转动力环43上的拉簧50的拉力和单向轴承52单向旋转的作用复位，极板装配架体53旋转后依靠单向轴承51、55的作用和旋转限位销46的配合重新定位。

旋转圆盘25重复旋转，10个工位不停的循序工作，设备启动时，1-10号工位循序启动，如1-12-123-1234……12345678910，反之停止时1-10号工位循序停止，以完成蓄电池的自动化装配，节省劳动力，提高工作效率。

Claims (9)

1.一种铅酸蓄电池自动化装配生产线，包括极板装配工位(1-6)、极耳切削工位(7)、打磨焊接预备工位(8)、焊接工位(9)、半成品出口工位(10)和驱动装置，其特征在于所述的极板装配工位(1-6)将正、负极板归拢插入机械式自翻转定位装置(28)内，所述的驱动装置在旋转圆盘(29)的下方，所述的旋转圆盘(29)在驱动装置的作用下转动，在旋转圆盘(29)上均匀分布安装有机械式自翻转定位装置(28)，所述的机械式自翻转定位装置(28)在外部触碰装置(56、57)的触碰下翻转，极板装配工位(1-6)、极耳切削工位(7)、打磨焊接预备工位(8)、焊接工位(9)、半成品出口工位(10)依次围绕旋转圆盘(29)均匀分布在周围，它们的位置与跟随旋转圆盘(29)一起转动的机械式自翻转定位装置(28)一一对应定位。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池自动化装配生产线，其特征在于驱动装置等速定位驱动旋转圆盘(29)转动，最后一个极板装配工位(6)完成极板装配后，旋转圆盘(29)上的机械式自翻转定位装置(28)接触触碰装置(56)，机械式自翻转定位装置(28)完成第一次自动翻转，机械式自翻转定位装置(28)转到极耳切削工位(7)、打磨焊接预备工位(8)、焊接工位(9)依次完成工作后，转动旋转圆盘(29)上的机械式自翻转定位装置(28)再次接触触碰装置(57)，机械式自翻转定位装置(28)完成第二次自动翻转，转到半成品出口工位(10)工作。

3.根据权利要求1或2所述的铅酸蓄电池自动化装配生产线，其特征在于极板装配工位(1-6)中包括隔板纸卷架(11)、正极板插板装置(12)、负极板插板装置(13)、极板进纸包裹切断装置(14)、正极板槽(15)、负极板槽(16)、正负极板归拢装置(17)、极板水平推出装置(18)、极板垂直推进槽装置(19)、底座(20)、控制箱(21)、绝缘隔板纸(22)、上托架(23)、下托架(24)，其中，隔板纸卷架(11)在极板装配工位的上部，隔板纸进纸包裹切断装置(14)与正极板槽(15)、负极板槽(16)分布在隔板纸卷架(11)的下方装于上托架(23)上，极板送料气缸(26)水平布置在上托架(23)内，正极板插板装置(12)、负极板插板装置(13)在正极板槽(15)、负极板槽(16)的上方位于隔板纸卷架(11)的侧支架上，正负极板归拢装置(17)、极板水平推出装置(18)在正极板槽(15)、负极板槽(16)的下方的下托架(24)内与正负极板归拢装置(17)联动，极板左右平移气缸(27)在正负极板归拢装置(17)的侧面，在下托架(24)的侧面有轨道(25)，极板垂直进槽装置(19)与隔板纸卷架(11)相连。

4.根据权利要求1或2所述的铅酸蓄电池自动化装配生产线，其特征在于半成品出口工位(10)包括极板压入气缸(30)、气缸支撑架(31)、空电池盒进料滚轮(32)、极板压入顶板(33)、皮带轮(34)、出料皮带(35)、满盒推进气缸(40)，其中，气缸支撑架(31)上有极板压入气缸(30)、极板压入顶板(33)，气缸支撑架(31)的下部为空盒进入通道(36)，空盒进入通道(36)为进盒滚轮(32)铺成，空盒进入通道(36)的旁边为满盒出料通道(37)，由皮带轮(34)、出料皮带(35)组成，满盒推进气缸(40)在架体的侧壁上。

5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池自动化装配生产线，其特征在于外部触碰装置(56、57)上有触碰杆(58)、触碰弹簧(59)。

6.一种机械式自翻转定位装置，包括前基座(41)、后基座(42)、主轴(49)、极板装配架体(53)，其特征在于在前基座(41)、后基座(42)上分别嵌有基座单向轴承(51、55)，在前基座(41)、后基座(42)之间有旋转动力环(43)、定位旋转块(45)，主轴(49)依次穿过后基座(42)、旋转动力环(43)、定位旋转块(45)、前基座(41)与极板装配架体(53)固定装配，旋转动力环(43)上嵌有单向轴承(52)，旋转动力环(43)的下部有动力环销轴(44)，定位旋转块(45)与主轴(49)为固定装配，前基座(41)、后基座(42)与主轴(49)通过基座单向轴承(51、55)为单向转动，旋转动力环(43)上的单向轴承(52)与基座单向轴承(51)、(55)的单向运动方向相反，旋转限位销(46)通过安装轴(47)转动，安装轴(47)的两端通过前基座(41)、后基座(42)固定，定位旋转块(45)上有凸起(54)，旋转限位销(46)与凸起(54)配合在外力的作用下达到机械式自翻转定位。

7.根据权利要求6所述的机械式自翻转定位装置，其特征在于在旋转限位销(46)上有调节与凸起(54)配合的限位调节螺钉(48)，旋转限位销(46)靠重力自下垂，在前基座(41)、后基座(42)由主轴(49)联接并安装于同一平面底座上。

8.根据权利要求6或7所述的机械式自翻转定位装置，其特征在于定位旋转块(45)上有2～4个凸起(54)，旋转限位销(46)在外力作用下转动并释放与凸起(54)的配合，同时旋转动力环(43)上的动力环销轴(44)在外力作用下转动通过主轴(49)带动定位旋转块(45)、极板装配架体(53)旋转180°或特定的角度，当外力消失后由旋转动力环(43)依靠拉簧(50)的拉力和单向轴承(52)单向旋转的作用复位，极板装配架体(53)旋转后依靠单向轴承(51)、(55)的作用和旋转限位销(46)的配合定位。

9.根据权利要求6所述的机械式自翻转定位装置，其特征在于极板装配架体(53)上分有格子，规格尺寸与蓄电池壳体中装入的极板尺寸及格子相对应。