CN105977451B - 一种管式电池极板全自动连续加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管式电池极板全自动连续加工装置，包括机架及安装在该机架上的转盘，所述机架上依次顺序设有上料机构、灌膏机构、封盖机构和焊接机构，转盘上均布有用于夹持内部插设有板栅的套管并与上料机构、灌膏机构、封盖机构和焊接机构分别上下对应设置的夹具，套管通过转盘旋转带动依次经上料机构排序固定、灌膏机构自动向其内部灌装铅膏、封盖机构将与其相适配的上封盖自动与套管的开口压合密封、焊接机构将上封盖与该套管固定连接实现电池极板连续组装加工。本发明围绕转盘均匀设有四个工位，每个工位上均对应设置夹持插设有板栅的套管的夹具，套管通过转盘360°旋转在四工位之间依次传送，实现极板全自动、连续组装加工。

Description

一种管式电池极板全自动连续加工装置

技术领域

本发明属于蓄电池加工设备技术领域，尤其涉及一种管式电池极板全自动连续加工装置。

背景技术

日前，管式电池的阳极板是将套管插在铅质板栅上，再填充入活性物质二氧化铅及封头装置制成，该套管通常采用单根管、排管两种，在管式电池极板制造过程中，需要通过灌粉机将铅粉灌入套管内，再由注塑机对套管进行封口，然后将其放置于溶液内进行浸泡等工序，在目前的实际生产中，整个操作流程均由人工完成，产品的质量和成品率得不到保证，而且由于铅粉有毒且在灌装过程中易挥发，污染车间生产环境对操作人员的身体健康不利；同时由于铅粉密度小，向套管内灌装时易存在空气，影响极板质量，此外，灌装铅粉后的极板在液体内的浸泡时间较长，无法实现连续生产，效率低。

中国发明专利201210577293.0公开了一种铅酸蓄电池挤膏机，包括铅膏挤出机构，所述铅膏挤出机构将铅膏由出膏管挤出；所述挤膏机还包括由板栅上片机构、板栅夹紧机构和板栅下片机构构成的板栅输送机构；所述板栅上片机构将板栅输送至所述板栅夹紧机构中；所述板栅夹紧机构加持并带动板栅沿出膏管方向移动，通过控制板栅与出膏管的相对位置将铅膏灌入板栅中，完成挤膏操作； 所述板栅下片机构将灌有铅膏的板栅送出挤膏机，实现连续生产，大大增加了生产效率和成品率。

上述技术方案虽然利用在原有的铅膏输送机构上加装板栅输送机构，实现板栅输送和挤膏操作的自动化，解决了现有技术中直接向板栅内灌装铅粉影响极板质量的问题，但其结构复杂，空间占用大且能耗较高，无法与电池极板加工中灌铅膏的上一工序及下一工序衔接配合，设备利用率低，导致极板制造过程仍是半机械式，效率较低且成本高，无法实现自动、连续生产。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种管式电池极板全自动连续加工装置，结构设计合理，各工位之间自动衔接配合，实现管式电池极板全自动、机械化生产，简化加工工序，减少人工操作，产品质量高、能耗低。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种管式电池极板全自动连续加工装置，包括机架及安装在该机架上由旋转传动机构带动作间歇运动的转盘，其特征在于：所述机架上依次顺序设有上料机构、灌膏机构、封盖机构和焊接机构，转盘上均布有用于夹持内部插设有板栅的套管并与所述上料机构、灌膏机构、封盖机构和焊接机构分别上下对应设置的夹具；所述套管通过转盘旋转带动依次经上料机构排序固定、灌膏机构自动向其内部灌装铅膏、封盖机构将与其相适配的上封盖自动与该套管的开口压合密封、焊接机构将所述上封盖与该套管固定连接实现电池极板连续组装加工。

作为改进，所述旋转传动机构包括旋转气缸，该旋转气缸的旋转轴与转盘的转轴固定连接。

本发明围绕转盘均匀设有四个工位，上料机构位于第一工位上，灌膏机构位于第二工位上，封盖机构位于第三工位上，焊接机构位于第四工位上，转盘在每个工位上均对应设置一夹具，该转盘通过旋转气缸驱动绕其转轴可360°旋转，实现套管在第一工位、第二工位、第三工位及第四工位间依次自动、连续传送。

作为改进，所述灌膏机构包括内部灌装有铅膏的铅膏桶及与该铅膏桶内部连通且用于定量控制铅膏流量的移动阀，该移动阀的下方设有与所述夹具上定位放置的套管相对应的输铅管组，输铅管组与移动阀内部连通。

作为改进，所述移动阀包括固定在铅膏桶的出口处的阀体和横向贯设在该阀体内部的阀芯，该阀体内部竖直开设有与所述输铅管组内部对应相通的第一出料通道且输铅管组安装于相应的第一出料通道内，该阀芯上开设有可与所述第一出料通道对应相通的第二出料通道，阀芯由安装于其一端的阀门气缸驱动沿阀体内部横向往复移动控制输铅管组的打开或关闭。

作为改进，所述灌膏机构还包括顶升气缸，该顶升气缸设置在该工位夹具的正下方，其活塞杆的端部通过一支撑平台带动该工位夹具上下移动对该夹具上的套管进行灌装铅膏。

作为改进，所述夹具包括支撑板及两个对称分布在该支撑板两侧的夹紧气缸，该支撑板通过限位组件竖直设置在所述转盘上，夹紧气缸的活塞杆端部均固定连接一与支撑板相适配的压板，所述套管定位放置在相应压板与支撑板之间。

作为改进，所述限位组件包括对角设置在所述支撑板两侧的两个直角定位块，直角定位块的内侧均设有用于固定支撑所述支撑板的垫块，该垫块与设置在所述支撑平台的上端面的支撑柱相抵触并由所述顶升气缸驱动相对直角定位块上下滑动。

作为改进，所述封盖机构包括上封盖送料机构及与所述夹具上定位放置的套管相对应的输送轨道，该输送轨道与上封盖送料机构相连通，上封盖送料机构将上封盖逐一沿相应的输送轨道传送至该工位夹具上定位放置的套管上方并将其对应压合在对应的套管上，对灌铅膏后的套管进行密封，防止极板在工序间转移时，其内部的活性物质泄漏。

作为改进，所述焊接机构通过超声波焊接方式将该工位夹具上的对应套管及与其压合的上封盖固定连接为一体。

作为改进，所述套管由两片聚酯纤维复合布料构成的两根或两根以上连接成为一体的排笔状管状袋构成；所述输铅管组包括多个与所述套管上的管状袋一一对应的输铅管，且所述第一出料通道和第二出料通道上均开设有与所述输铅管一一对应的通孔。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明围绕转盘均匀设有四个工位，每个工位上均对应设置夹持插设有板栅的套管的夹具，套管通过转盘360°旋转在四工位之间依次传送，实现管式电池极板全自动、连续组装加工，同时在第二工位通过采用向套管内灌装铅膏的方式来取代传统工艺中灌装铅粉方式，不仅简化了加工工序，缩短电池极板加工时间，还改善了车间生产环境，降低成本；

（2）夹具通过对角设置在支撑板两侧的直角定位块限制其在水平横向上的自由度，使得夹具随转盘旋转在四个工位间传送时始终保持固定，确保套管夹持稳固，同时该夹具在传送至第二工位时其底部刚好位于与顶升气缸连接的支撑平台的正上方，由顶升气缸驱动使夹具上下移动完成对套管进行灌装铅膏，该灌膏过程中，一方面通过控制夹具上下移动位置使输铅管组插入相应的套管内，随着铅膏逐渐注入利于将套管内的空气排出，另一方面通过控制铅膏桶上的移动阀，定量控制套管内的注入量，有效确保套管内每个管状袋的铅膏容量相同，提高极板质量；

（3）套管在上封盖和板栅的汇流排包边阻挡作用，使极板在生产过程中防止其内部的铅膏掉落，提高产品一致性，防止污染环境，同时极板在使用变形过程中能够有效防止其内部的活性物质发生渗漏，避免电池短路，提高电池使用寿命。

综上所述，本发明具有自动化程度高，运行稳定，生产效率高，节能环保，成本低等优点。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为图1中C处的放大示意图；

图4为本发明中灌膏机构的整体结构示意图；

图5为本发明中灌膏机构的剖视图；

图6为本发明中夹具的结构示意图之一；

图7为本发明中夹具的结构示意图之二；

图8为本发明中的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

以下参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

如图1和图2所示，一种管式电池极板全自动连续加工装置，包括机架1及安装在该机架1上由旋转传动机构2带动作间歇运动的转盘3，所述机架1上依次顺序设有上料机构4、灌膏机构5、封盖机构6和焊接机构7，转盘3上均布有用于夹持内部插设有板栅a的套管8并与所述上料机构4、灌膏机构5、封盖机构6和焊接机构7分别上下对应设置的夹具9；所述套管8通过转盘3旋转带动依次经上料机构4排序固定、灌膏机构5自动向其内部灌装铅膏、封盖机构6将与其相适配的上封盖自动与该套管8的开口压合密封、焊接机构7将所述上封盖与该套管8固定连接实现电池极板连续组装加工。

本发明围绕转盘3均匀设有四个工位，上料机构4位于第一工位上，灌膏机构5位于第二工位上，封盖机构6位于第三工位上，焊接机构7位于第四工位上，转盘3在每个工位上均对应设置一夹具9；所述旋转传动机构2包括旋转气缸，该旋转气缸的旋转轴与转盘3的转轴固定连接，转盘3通过旋转气缸驱动绕其转轴可360°旋转，实现套管8在第一工位、第二工位、第三工位及第四工位间依次自动、连续传送。

本实施例中，如图3所示，所述套管8由两片聚酯纤维复合布料构成的两根或两根以上连接成为一体的排笔状管状袋8a构成，其整体与板栅a相适配，使得板栅a上的铅丝可对应插设于相应的管状袋8a内，进行下一道工序加工。

如图4和图5所示，本实施例中的灌膏机构5包括内部灌装有铅膏的铅膏桶51及与该铅膏桶51内部连通且用于定量控制铅膏流量的移动阀52，该铅膏桶51通过支架10安装于所述机架1上，该移动阀52的下方设有与所述夹具9上定位放置的套管8相对应的输铅管组53，输铅管组53与移动阀52内部连通。其中，输铅管组53包括多个与所述套管8上的管状袋8a一一对应的输铅管53a。

所述移动阀52包括固定在铅膏桶51的出口511处的阀体521和横向贯设在该阀体521内部的阀芯522，该阀体521内部竖直开设有与所述输铅管组53中的输铅管53a一一对应相通的第一出料通道5210且输铅管组53安装于相应的第一出料通道5210内，该阀芯522上开设有可与所述第一出料通道5210对应相通的第二出料通道5220，阀芯522由安装于其一端的阀门气缸523驱动沿阀体521内部横向往复移动控制输铅管组53的打开或关闭。

此外，灌膏机构5还包括顶升气缸54，该顶升气缸54位于第二工位处，并通过固定板11安装于所述转盘3的下方，顶升气缸54的第一活塞杆541端部固定有一支撑平台55，该支撑平台55的底部位于四个边角处均安装有第二导柱552，该第二导柱552末端竖直穿过所述固定板11，该支撑平台55的上方对角分别竖直设有一支撑柱551。

如图6和图7所示，本实施例中的夹具9包括支撑板91及两个对称分布在该支撑板91两侧的夹紧气缸92，该支撑板91通过限位组件93竖直设置在所述转盘3上，夹紧气缸92均固定在相应的气缸安装座921上，且其活塞杆端部均固定连接一与支撑板91相适配的压板94，该压板94两侧对称滑动套设有第一导柱95，第一导柱95的一端与相应气缸安装座921固定连接，另一端与相应的压板94固定连接；所述支撑板91的两侧面均设有与所述套管8外形相适配的第一放置槽911，相对应的压板94的内侧面开设有与所述第一放置槽911相匹配的第二放置槽941，套管8定位放置在相应第一放置槽911与第二放置槽941之间。该夹具9可同时定位放置两组套管8，工作效率高，定位牢固。

其中，所述限位组件93包括对角设置在所述支撑板91两侧的两个直角定位块931，该直角定位块931固定设置在转盘3上，且直角定位块931的内侧均设有用于固定支撑所述支撑板91的垫块932；在位于垫块932下方的转盘3上均开设有一与所述支撑柱551相匹配的导向槽9321，当该夹具9随转盘3转移至第二工位时，支撑平台55上方对角设置的支撑柱551刚好位于相应的导向槽9321下方，顶升气缸54工作时使得支撑柱551驱动整个夹具9上下移动快速完成向该夹具9上的套管8内灌装铅膏动作。由于支撑平台55通过所述第二导柱552限位，其驱动相应夹具9上下移动过程平稳，使得套管8上的管状袋8a与相对应的输铅管53a一一对应，确保套管8内铅膏注入量保持一致，提高电池极板质量。

上述过程中，利用夹具9上的支撑板91底部固定的垫块932与相应的直角定位块931紧密贴合作用限制夹具9在水平横向上的自由度，使该夹具9固定于相应的工位上，同时对整个夹具9有顶升气缸54驱动上下移动时进行限位，灌装铅膏动作快速、平稳。

本实施例中，如图8所示，所述封盖机构6包括上封盖送料机构61及与所述夹具9上定位放置的套管8相对应的输送轨道62，该输送轨道62与上封盖送料机构61相连通，上封盖送料机构61将上封盖逐一沿相应的输送轨道62传送至该工位上的夹具9上定位放置的套管8上方，并通过机械手臂将其对应压合在对应的套管8上，对灌铅膏后的套管8进行密封，防止极板在工序间转移时，其内部的活性物质泄漏。

所述焊接机构7通过超声波焊接方式将该工位上的夹具9上的对应套管8及与其压合的上封盖固定连接为一体。

本发明中的铅膏是由铅粉与相关液体按照一定配比混合而成的膏状物，其密度比铅粉大，使得每个管状袋8a内的铅膏密度均匀，环保安全，提高极板稳定性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种管式电池极板全自动连续加工装置，包括机架（1）及安装在该机架（1）上由旋转传动机构（2）带动作间歇运动的转盘（3），其特征在于：所述机架（1）上依次顺序设有上料机构（4）、灌膏机构（5）、封盖机构（6）和焊接机构（7），转盘（3）上均布有用于夹持内部插设有板栅a的套管（8）并与所述上料机构（4）、灌膏机构（5）、封盖机构（6）和焊接机构（7）分别上下对应设置的夹具（9）；所述套管（8）通过转盘（3）旋转带动依次经上料机构（4）排序固定、灌膏机构（5）自动向其内部灌装铅膏、封盖机构（6）将与其相适配的上封盖（81）自动与该套管（8）的开口压合密封、焊接机构（7）将所述上封盖（81）与该套管（8）固定连接实现电池极板连续组装加工；

所述灌膏机构（5）包括内部灌装有铅膏的铅膏桶（51）及与该铅膏桶（51）内部连通且用于定量控制铅膏流量的移动阀（52），该移动阀（52）的下方设有与所述夹具（9）上定位放置的套管（8）相对应的输铅管组（53），输铅管组（53）与移动阀（52）内部连通；

所述移动阀（52）包括固定在铅膏桶（51）的出口（511）处的阀体（521）和横向贯设在该阀体（521）内部的阀芯（522），该阀体（521）内部竖直开设有与所述输铅管组（53）内部对应相通的第一出料通道（5210）且输铅管组（53）安装于相应的第一出料通道（5210）内，该阀芯（522）上开设有可与所述第一出料通道（5210）对应相通的第二出料通道（5220），阀芯（522）由安装于其一端的阀门气缸（523）驱动沿阀体（521）内部横向往复移动控制输铅管组（53）的打开或关闭；

所述灌膏机构（5）还包括顶升气缸（54），该顶升气缸（54）设置在该工位上的夹具（9）的正下方，其第一活塞杆（541）的端部通过一支撑平台（55）带动该工位上的夹具（9）上下移动对该夹具（9）上的套管（8）进行灌装铅膏。

2.如权利要求1所述的一种管式电池极板全自动连续加工装置，其特征在于，所述旋转传动机构（2）包括旋转气缸（21），该旋转气缸（21）的旋转轴与转盘（3）的转轴（31）固定连接。

3.如权利要求1所述的一种管式电池极板全自动连续加工装置，其特征在于，所述夹具（9）包括支撑板（91）及两个对称分布在该支撑板（91）两侧的夹紧气缸（92），该支撑板（91）通过限位组件（93）竖直设置在所述转盘（3）上，夹紧气缸（92）的第二活塞杆端部均固定连接一与支撑板（91）相适配的压板（94），所述套管（8）定位放置在相应压板（94）与支撑板（91）之间。

4.如权利要求3所述的一种管式电池极板全自动连续加工装置，其特征在于，所述限位组件（93）包括固定于转盘（3）上对角设置在所述支撑板（91）两侧的两个直角定位块（931），直角定位块（931）的内侧均设有用于固定支撑所述支撑板（91）的垫块（932），该垫块（932）可与设置在所述支撑平台（55）的上端面的支撑柱（551）相抵触并由所述顶升气缸（54）驱动相对直角定位块（931）上下滑动。

5.如权利要求1所述的一种管式电池极板全自动连续加工装置，其特征在于，所述封盖机构（6）包括上封盖送料机构（61）及与所述夹具（9）上定位放置的套管（8）相对应的输送轨道（62），该输送轨道（62）与上封盖送料机构（61）相连通，上封盖送料机构（61）将上封盖（81）逐一沿相应的输送轨道（62）传送至该工位上的夹具（9）上定位放置的套管（8）上方并将其对应压合在对应的套管（8）上。

6.如权利要求1所述的一种管式电池极板全自动连续加工装置，其特征在于，所述焊接机构（7）通过超声波焊接方式将该工位上的夹具（9）上的对应套管（8）及与其压合的上封盖（81）固定连接为一体。

7.如权利要求1所述的一种管式电池极板全自动连续加工装置，其特征在于，所述套管（8）由两片聚酯纤维复合布料构成的两根或两根以上连接成为一体的排笔状管状袋（8a）构成；所述输铅管组（53）包括多个与所述套管（8）上的管状袋（8a）一一对应的输铅管（53a），且所述第一出料通道（5210）和第二出料通道（5220）上均开设有与所述输铅管（53a）一一对应的通孔。