CN107190284A - 一种电沉积金属剥离装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电沉积金属的剥离装置及其方法，包括机架、剥刀部和驱动部；所述驱动部包括动力源、设置于机架两侧结构相同的传动机构和导向机构，所述传动机构包括通过传动链条连接的小链轮和大链轮，所述导向机构包括通过导向链条连接的主动轮和被动轮；所述小链轮与动力源通过动力轴连接，所述大链轮与主动轮之间通过设置于安装座一上的传动轴一连接，所述被动轮与传动轴二连接，所述传动轴二设置于安装座二上，所述安装座一和安装座二设置与机架上，所述安装座一设置于安装座二上部；将剥刀设置于导向链条上的方式，实现剥刀的升降运动，且剥刀的闭合完全可以自动进行，无需额外动力驱动，省去剥刀闭合气缸，实现剥刀无停止的快速往复运动。

Description

一种电沉积金属剥离装置及其方法

技术领域

本发明涉及湿法冶金电积设备领域，特别是涉及一种电沉积金属的剥离装置及其方法，用于沉积在阴极板上的金属剥离。

背景技术

在湿法冶金领域的工业生产中，常用电解提取法从溶液制取金、银、铜、锌、镍、钴等纯金属。实际中，通过电解使目标金属（诸如锌）沉积在电解槽中的阴极板（阴极板身为铝板）的暴露表面上（为使目标金属与阴极板好分离，不至于形成一个整块，通常将阴极板的两侧边缘处用橡胶包裹，使阴极板两侧沉积的金属为单独两部分，阴极板结构，包括起吊阴极板时的吊耳，电解工艺当中的导电棒，绝缘体，座用是保证锌在此处不沉积，有利于对锌片的预开口，锌片的上沿，即在电解槽中的液面高度，绝缘条，保证正反两面的锌板在沉积过程中不至于粘连在一起）。当沉积金属层到达一定厚度时，用天车将阴极板从电解槽中提出，将沉积在阴极板上的金属层与阴极板本身剥离，在清洁完阴极板后，将阴极板用天车再次吊入电解槽，循环使用。由于我国工艺方面的原因，在目标金属当中的杂质会较国外高一些（尤其是氟和氯），导致沉积的目标金属层与阴极板本身粘连的很牢固，使剥离难度增加。

目前该领域常用剥离系统剥离过程为：1.剥刀打开，阴极板移动到指定位置；2.剥刀闭合，并向下移动，将锌片从极板上剥离，进入接收码垛流程；3.剥刀打开，然后上升到初始位置，阴极板移走。

无论是哪个厂家的剥离系统基本是由剥刀相对极板上下运动的驱动装置、剥刀的闭合打开装置、刀架和剥刀构成。但发明人发现在此系统中，剥刀的闭合无法自动进行，需额外动力驱动，否则无法实现剥刀无停止的快速往复运动。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷核问题，本发明设计一种电沉积金属的剥离装置及其方法，利用导向链装置实现剥刀闭合的自动进行，无需额外动力驱动，省去剥刀闭合气缸，实现剥刀无停止的快速往复运动。

本发明的技术方案如下：

一种电沉积金属的剥离装置，包括机架、剥刀部和驱动部；

所述驱动部包括动力源、设置于机架两侧结构相同的传动机构和导向机构，所述传动机构包括通过传动链条连接的小链轮和大链轮，所述导向机构包括通过导向链条连接的主动轮和被动轮；所述小链轮与动力源通过动力轴连接，所述大链轮与主动轮之间通过设置于安装座一上的传动轴一连接，所述被动轮与传动轴二连接，所述传动轴二设置于安装座二上，所述安装座一和安装座二设置与机架上，所述安装座一设置于安装座二上部；

所述剥刀部包括刀架、导向架、导向杆、刀体连接轴和刀体，所述导向架设置于机架上部，索索导向杆穿过导向架与刀架连接，所述刀体设置于刀架上，所述刀体连接轴设置于刀架两侧；

所述剥刀部通过刀体连接轴与导向链条连接。

进一步地，还包括设置于机架中部的顶升夹紧部，所述顶升夹紧部包括设置于机架一侧的顶升机构和另一侧的夹紧机构；所述顶升机构包括气缸、连杆一、连杆二和顶升板，所述连杆一和连杆二一端通过传动杆与气缸连接，所述连杆一另一端与活动板的连接，所述连杆二另一端与顶升板连接；所述夹紧机构包括气缸、夹紧顶杆和导向座，所述夹紧顶杆穿过导向座与气缸通过传动杆连接。

进一步地，所述安装座二下部设置有驱动涨紧机构，所述驱动涨紧机构连接活动板、传动杆和气缸，所述连接活动板与安装座二连接，所述气缸通过传动杆与连接活动板连接，所述气缸通过安装座设置于机架上。

进一步地，所述安装座一和安装座二与传动轴一和传动轴二之间通过滑块连接，用于调节导向机构及传动机构的涨紧。

进一步地，所述传动链条外部设置有约束导轨机构，所述约束导轨机构通过安装座设置于机架上。

进一步地，所述动力轴上还设置有万向联轴器，用于固定减速机。

进一步地，所述机架中部还包括至少一个用于检测阴极板位置的检测装置。

进一步地，所述刀架包括上部刀架和下部刀架，所述上部刀架与导向杆下部连接，所述刀体通过螺栓嵌套在下部刀架上，所述上部刀架和下部刀架间设置有用于调节刀体与极板的距离的调节机构，所述调节机构为螺栓。

进一步地，所述动力源包括设置于机架上部中间的一个电机或设置于机架上部两侧的两个电机的任意一种。

本发明还提供了基于所述电沉积金属的剥离装置的剥离方法，包括以下步骤：

第一步.预处理：由预剥离机构在锌片和阴极板结合的上部打开缺口，缺口打开完毕后，再被送至剥离工位；

第二步.待预剥离的阴极板到达剥离位置后，顶升装置将阴极板顶离挂钩位置但不脱出挂钩，同一时间，夹紧装置顶杆将阴极板卡在顶升装置的顶升板上；

第三步.待固定住阴极板后，在机架上的检测开关发信，减速电机动作，带动导向链运动，剥刀处于导向链前部位置，为闭合状态，开始剥离阴极板上的锌片；

第四步.待剥刀快速运动到导向链下部时，沉积金属已从阴极板上剥离，继续运行，剥刀运动到导向链圆弧段，沿圆弧运动到导向链后部，即剥刀完全打开；

第五步.剥离的锌片会掉落到下部的输送链上，运往码垛工序；

第六步.在剥刀打开后，检测开关会发出指令，继而夹紧顶升装置打开，阴极板回到挂钩上，随后输送至后续工序，下一个待剥离阴极板被放置就位，一个完整地剥离流程结束。

本发明有益效果如下：

利用传动链条和导向链条的配合使用，剥刀的闭合完全可以自动进行，无需额外动力驱动，省去剥刀闭合气缸，实现剥刀无停止的快速往复运动。

附图说明

图1为剥离系统示意图；

图2为剥离装置示意图；

图3为剥刀部示意图；

图4驱动涨紧机构示意图；

图5顶升机构示意图；

图6夹紧机构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

如图1所示，一种电沉积金属的剥离装置，包括机架1、剥刀部2和驱动部3；机架1为框架分体式结构，为左右对称独立机架形式；

如图2所示，驱动部3包括动力源、设置于机架两侧结构相同的传动机构32和导向机构33，实现剥刀开合往复运动，该动力源为减速电机31；传动机构32包括通过传动链条321连接的小链轮322和大链轮323，导向机构33包括通过导向链条331连接的主动轮332和被动轮333；小链轮322与动力源31通过动力轴34连接，大链轮323与主动轮332之间通过设置于安装座一A上的传动轴一B连接，被动轮333与传动轴二D连接，传动轴二D设置于安装座二C上，安装座一A和安装座二C设置与机架1上，安装座一A设置于安装座二C上部；

如图2和4所示，动力轴34上还设置有万向联轴器35，用于固定减速电机31，减速电机31通过两个万向联轴器35传动到传动链条321，再通过传动链条321带动导向链条331，导向链条331与刀体运动连接轴24连接；导向链条331在约束导轨机构36中运行；

减速电机31为双轴输出（极板两侧各一组，同步转动），各对应连接两个万向联轴器，万向联轴器另一端连接轴承座；由于是万向联轴器，因此减速电机可固定，两端轴承座可分别自由调节张紧；再通过两端传动链条321同步传动给下方的导向链条331上；由于在剥离过程中刀体不能有大的摆动，因此要限制导向链条331在剥离过程中的摆动，在靠近阴极板方上导向链条331进行前后约束，约束导轨机构36就是为此而设立的；将导向链条331其中的一个销轴去掉，换成刀体运动连接轴，这样整个刀体刀架就被固定在导向链条331上，随导向链条331一起运动；在导向链条331直线段上，剥刀沿直线运动，实现剥离动作；在导向链条331圆弧段，上部圆弧段实现剥刀闭合动作，下部圆弧实现打开动作，整体剥刀运行单周期轨迹连贯而无重复；在导向链条331直线段，前直线段剥刀随链条向下运行，后直线段剥刀向上运动，实现了剥刀的往复运动。

传动链条外部还设置有约束导轨机构36，并通过安装座F设置于机架1上。

该装置还设置有剥刀位置检测装置37，定位剥刀位置，使其不与其他工序冲突。

如图3所示，剥刀部2包括刀架21、导向架22、导向杆23、刀体连接轴24和刀体25，导向架22设置于机架1上部，实现刀架摆动动作，与驱动装置3共同实现剥刀开合动作；导向杆23穿过导向架22与刀架21连接，导向杆23在导向架22内做往复运动，刀体25设置于刀架21上，刀体25可以前后调节；刀体连接轴24设置于刀架21两侧；。

导向架22与机架1用销轴26铰接固定，导向架可做一定角度的摆动;导向杆23套在导向架22内部，可沿导向架22方向做上下运动，也可随导向架22摆动；导向杆23下部与上部刀架211连接，上下刀架可以前后错位调节，以实现调节刀体与极板的距离；刀体25嵌套在下部刀架212上，以利于更换刀体；刀体25、刀架21、导向杆23共同随导向架22摆动角度，实现刀体25的开合动作；在剥离过程中本结构起调节刀口角度，稳固剥刀剥离的作用；

刀架21包括上部刀架211和下部刀架212，上部刀架211与导向杆23下部连接，刀体25通过螺栓嵌套在下部刀架212上，上部刀架211和下部刀架212间设置有用于调节刀体与极板的距离的调节螺栓213。

如图2和4所示，安装座二D下部设置有驱动涨紧机构5，驱动涨紧机构包括连接活动板51、传动杆52和气缸53，连接活动板51与安装座二D连接，气缸53通过传动杆52与连接活动板51连接，气缸53通过安装座E设置于机架上；气缸53提供持续拉力，连接活动板51可上下自由移动，连接活动板前后用螺栓卡位，为导向链条331持续性张紧；

如图1、5和6所示，顶升夹紧部设置于机架中部，包括设置于机架一侧的顶升机构41和另一侧的夹紧机构42；该装置能将阴极板固定在剥离的最佳位置上，并稍微脱离吊钩，使吊钩不受力，另不使其在剥离过程中窜动；

顶升机构41包括气缸411、连杆一412、连杆二413和顶升板414，连杆一412一端铰接固定，一端与气缸头部耳环415连接；连杆二413一端与气缸头部耳环415连接，另一端与顶升板414连接；气缸411活塞杆运动到最大位置时，连杆一412与连杆二413成一直线，顶升板受力后，将力传给连杆二413，此时的气缸411、连杆一412及连杆二413已经形成一锁死机构，因此顶升板稳定不动，并与夹紧机构42共同将极板固定于指定位置，方便剥离锌片；

夹紧机构42包括气缸421、夹紧顶杆422和导向座423，夹紧顶杆422穿过导向座423与气缸421通过传动杆424连接，传动杆424往复运动，导向座423起导向作用，气缸头部耳环425连接夹紧顶杆422，带动夹紧顶杆做往复运动，实现夹紧与松开的动作。

采用本发明的剥离方法如下：阴极板上的沉积锌到达一定厚度时，先从电解槽中将阴极板吊到剥离系统的输送链条上，经过预剥离后，在锌片与阴极板结合的上沿开出豁口，然后开完豁口的阴极板被横向传送链输送到剥离装置的指定位置，然后顶升夹紧固定住阴极板，剥刀闭合并向下开始剥离阴极板上的锌片，剥离完成后，锌片吊入输送码垛环节，直至输出，剥离了锌片的阴极板进入下一工位，随后由输出链输出。

具体包括以下步骤：

第一步.预处理：由预剥离机构在锌片和阴极板结合的上部打开缺口，缺口打开完毕后，再被送至剥离工位；

第二步.待预剥离的阴极板到达剥离位置后，顶升装置将阴极板顶离挂钩位置但不脱出挂钩，同一时间，夹紧装置顶杆将阴极板卡在顶升装置的顶升板上；

第三步.待固定住阴极板后，在机架上的检测开关发信，减速电机动作，带动导向链运动，剥刀处于导向链前部位置，为闭合状态，开始剥离阴极板上的锌片；

第四步.待剥刀快速运动到导向链下部时，沉积金属已从阴极板上剥离，继续运行，剥刀运动到导向链圆弧段，沿圆弧运动到导向链后部，即剥刀完全打开；

第五步.剥离的锌片会掉落到下部的输送链上，运往码垛工序；

第六步.在剥刀打开后，检测开关会发出指令，继而夹紧顶升装置打开，阴极板回到挂钩上，随后输送至后续工序，下一个待剥离阴极板被放置就位，一个完整地剥离流程结束。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。

Claims (10)

1.一种电沉积金属的剥离装置，其特征在于，包括机架、剥刀部和驱动部；

所述驱动部包括动力源、设置于机架两侧结构相同的传动机构和导向机构，所述传动机构包括通过传动链条连接的小链轮和大链轮，所述导向机构包括通过导向链条连接的主动轮和被动轮；所述小链轮与动力源通过动力轴连接，所述大链轮与主动轮之间通过设置于安装座一上的传动轴一连接，所述被动轮与传动轴二连接，所述传动轴二设置于安装座二上，所述安装座一和安装座二设置与机架上，所述安装座一设置于安装座二上部；

所述剥刀部包括刀架、导向架、导向杆、刀体连接轴和刀体，所述导向架设置于机架上部，索索导向杆穿过导向架与刀架连接，所述刀体设置于刀架上，所述刀体连接轴设置于刀架两侧；

所述剥刀部通过刀体连接轴与导向链条连接。

2.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，还包括设置于机架中部的顶升夹紧部，所述顶升夹紧部包括设置于机架一侧的顶升机构和另一侧的夹紧机构；所述顶升机构包括气缸、连杆一、连杆二和顶升板，所述连杆一和连杆二一端通过传动杆与气缸连接，所述连杆一另一端与活动板的连接，所述连杆二另一端与顶升板连接；所述夹紧机构包括气缸、夹紧顶杆和导向座，所述夹紧顶杆穿过导向座与气缸通过传动杆连接。

3.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述安装座二下部设置有驱动涨紧机构，所述驱动涨紧机构连接活动板、传动杆和气缸，所述连接活动板与安装座二连接，所述气缸通过传动杆与连接活动板连接，所述气缸通过安装座设置于机架上。

4.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述安装座一和安装座二与传动轴一和传动轴二之间通过滑块连接，用于调节导向机构及传动机构的涨紧。

5.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述传动链条外部设置有约束导轨机构，所述约束导轨机构通过安装座设置于机架上。

6.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述动力轴上还设置有万向联轴器，用于固定减速机。

7.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述机架中部还包括至少一个用于检测阴极板位置的检测装置。

8.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述刀架包括上部刀架和下部刀架，所述上部刀架与导向杆下部连接，所述刀体通过螺栓嵌套在下部刀架上，所述上部刀架和下部刀架间设置有用于调节刀体与极板的距离的调节机构，所述调节机构为螺栓。

9.根据权利要求1所述的电沉积金属的剥离装置，其特征在于，所述动力源包括设置于机架上部中间的一个电机或设置于机架上部两侧的两个电机的任意一种。

10.一种基于权利要求1~9任意一项所述电沉积金属的剥离装置的剥离方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.预处理：由预剥离机构在锌片和阴极板结合的上部打开缺口，缺口打开完毕后，再被送至剥离工位；

S2.待预剥离的阴极板到达剥离位置后，顶升装置将阴极板顶离挂钩位置但不脱出挂钩，同一时间，夹紧装置顶杆将阴极板卡在顶升装置的顶升板上；

S3.待固定住阴极板后，在机架上的检测开关发信，减速电机动作，带动导向链运动，剥刀处于导向链前部位置，为闭合状态，开始剥离阴极板上的锌片；

S4.待剥刀快速运动到导向链下部时，沉积金属已从阴极板上剥离，继续运行，剥刀运动到导向链圆弧段，沿圆弧运动到导向链后部，即剥刀完全打开；

S5.剥离的锌片会掉落到下部的输送链上，运往码垛工序；

S6.在剥刀打开后，检测开关会发出指令，继而夹紧顶升装置打开，阴极板回到挂钩上，随后输送至后续工序，下一个待剥离阴极板被放置就位，一个完整地剥离流程结束。