CN112846149A - 一种全自动水冷式铸焊机 - Google Patents

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裴小鹏
孙振宇
曹龙泉
冯志
敖赢聪
徐有胜
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Abstract

本发明公开了一种全自动水冷式铸焊机，包括：支架，具有用于取放蓄电池的取放工位、用于铸焊的铸焊工位和用于取铅液的铅液工位；周转板，具有多个放置蓄电池的放置槽；铸焊底模，顶面具有用于铸焊形成汇流排和极柱的型腔；铅锅；第一水平转移机构，将周转板在取放工位和铸焊工位之间来回转移；第二水平转移机构，将铸焊底模在铸焊工位与铅液工位之间来回转移；第一竖向驱动机构，将周转板下压使蓄电池的极耳伸入位于铸焊工位处的铸焊底模的顶面的型腔中进行铸焊；第二竖向驱动机构，将铸焊底模浸入铅锅内使铅液灌注入铸焊底模顶面的型腔中；冷却机构包括可升降的水槽。本发明中采用铸焊底模与冷却模块相配合，保证了产品性能的均一性。

Description

一种全自动水冷式铸焊机
技术领域
本发明涉及铅蓄电池生产技术领域，特别是涉及一种全自动水冷式铸焊机。
背景技术
铅蓄电池的结构包括电池槽以及设于电池槽内的极群，极群包括交替叠放的正、负极板，同一极群中所有正极板的正极耳需要使用正极汇流排串联，同一极群中所有负极板的负极耳需要使用负极汇流排串联，同时相邻极群之间需要将正、负极汇流排进行串联。汇流排的形成一般使用铸焊完成。
现有技术中，铸焊底模内部一般设有冷却管路，在铸焊时通过向冷却管路中通过冷却水给铸焊底模降温。比如，授权公告号为CN207563722U的实用新型公开了一种铅蓄电池铸焊底模，包括底模本体，所述底模本体表面具有型腔，型腔分为汇流排型腔、过桥型腔和极柱型腔，所有型腔分为两排，底模本体位于两排型腔的中间设有进铅腔，进铅腔的底部设有进铅孔，所述进铅孔贯穿底模本体，并外接进铅管；各型腔与进铅腔之间设有进铅道。所述底模本体内部具有靠近各型腔的冷却介质通道。冷却介质通道具有进液口和出液口，进液口连接冷却介质进管，出液口连接冷却介质出管，所述进液口还连接有吹气管。
再比如，公开号为CN111069573A的发明公开了一种蓄电池铸焊装置，包括：铅锅；铸焊底模，可升降地设于铅锅上方且顶面设有铸焊型腔；电池摆放板，用于倒置摆放待铸焊的蓄电池，所述电池摆放板上设有供蓄电池内极群穿过的铸焊孔；电池固定架，可升降地设于所述铸焊底模上方、用于放置所述电池摆放板并固定待铸焊的蓄电池；平移板，可水平移动地设于所述铸焊底模与电池固定架之间，所述平移板上设有用于将铸焊完成后的极群顶推入蓄电池的电池槽内的顶块；第一刮板，设于所述平移板的下方，用于在平移板平移过程中刮除铸焊底模表面多余铅液；第二刮板，可升降地设于所述平移板的下方，当所述铸焊底模浸入铅锅的铅液中后，第二刮板下降并随平移板水平移动将铅液表面的浮渣刮到一侧，并在所述铸焊底模升起到铅锅上方前复位。该现有技术中也是通过在铸焊底模中设置冷却管路对铸焊底模进行冷却。
通过在铸焊底模内部设置冷却管路存在的问题：一是铸焊底模上冷却管路通过的位置与未设置冷却管路的位置各处降温效果不均匀，而降温效果不均匀会造成铸焊形成的汇流排等部件中各处合金晶体不均一，影响产品性能的均一性；二是冷却管路内冷却水从铸焊底模的一端进一端出，由于冷却水自身温度在流经铸焊底模过程中升高，导致进水端冷却效果好而出水端冷却效果差；三是冷却管路向外连接的水管也会随铸焊底模浸入铅液中，高温、低温不断快速切换容易造成连接处因热胀冷缩容易损坏。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种全自动水冷式铸焊机。
一种全自动水冷式铸焊机，包括：
支架，所述支架具有用于取放蓄电池的取放工位、用于铸焊的铸焊工位和用于取铅液的铅液工位；
周转板，具有多个放置槽，使用时，将极群半入槽的蓄电池倒扣在所述放置槽中；
铸焊底模，顶面具有用于铸焊形成汇流排和极柱的型腔；
铅锅，设于铅液工位处，用于提供铸焊用的铅液；
第一水平转移机构，用于将倒扣有蓄电池的周转板在取放工位和铸焊工位之间来回转移；
第二水平转移机构，用于将铸焊底模在铸焊工位与铅液工位之间来回转移；
第一竖向驱动机构，设于铸焊工位上方，用于将转移到铸焊工位处的周转板下压使蓄电池极群顶部的极耳伸入位于铸焊工位处的铸焊底模的顶面的型腔中进行铸焊；
第二竖向驱动机构，设于铅液工位上方，用于将铸焊底模浸入铅锅内使铅液灌注入铸焊底模顶面的型腔中；
冷却机构，设于铸焊工位下方，用于对铸焊后的铸焊底模进行冷却，使型腔中的铅液固化形成汇流排和极柱，所述冷却机构包括可升降的水槽，冷却时，水槽升起使铸焊底模的底面接触水槽中的冷却水液面进行冷却。
将极群半入槽的蓄电池倒置于位于取放工位的周转板处，蓄电池在第一水平转移机构的驱动型下与周转板一起进入铸焊工位；同时，位于铅液工位的铸焊底模在第二竖向驱动机构的驱动下向下浸入铅锅内，使铅液灌注入铸焊底模顶面的型腔中，再上升并由第二水平转移机构运行将铸焊底模输送到铸焊工位，此时铸焊底模位于蓄电池的下方；所述第一竖向驱动机构运行将装有蓄电池的周转板下压使蓄电池极群顶部的极耳伸入铸焊底模的型腔中进行铸焊，冷却机构运行，水槽升起使铸焊底模的底面接触水槽中的冷却水液面进行冷却。
冷却完成后，水槽下降，第二水平转移机构运行将铸焊底模输送回到铅液工位，第一竖向驱动机构将带有蓄电池的周转板升起，再由第一水平转移机构将将带有蓄电池的周转板输送回取放工位，完成蓄电池汇流排的铸焊工序。
所述极群半入槽的蓄电池，是指将蓄电池的极群置于蓄电池壳体中，且极群的底部距蓄电池壳体的安装槽底有一定的距离；所述距离保证在铸焊汇流排工序过程中，蓄电池壳体不会因为高温而受损。
所述铸焊底模的底面设有凸起的冷却筋条，所述冷却筋条至少包括与型腔位置对应的型腔冷却筋条。所述冷却筋条的设置增加了铸焊底模与冷却水的接触面积，尤其是型腔冷却筋条针对性地对铸焊汇流排的工作部分进行冷却，减少了冷却的时长。
优选地，所述冷却筋条还包括串联各型腔冷却筋条的串联冷却筋条，所述串联冷却筋条使得整个铸焊底模的温度分布更为均匀，同时也便于铸焊底模的加工。
所述铸焊底模的底面周沿具有挡圈，与所述水槽配合时，所述水槽的口部伸入挡圈合围区域内。所述挡圈和水槽的口部的配合防止因水槽上升高度过高为导致冷却水漫入型腔位置。
所述第一水平转移机构包括与周转板的两侧配合的第一水平导轨。
所述第一竖向驱动机构包括可升降的第一升降架，第一升降架具有与周转板两侧配合的第二水平导轨。
所述第一水平转移机构还包括用于驱动周转板在第一水平导轨与第二水平导轨上来回平移的第一水平驱动件。
优选地，所述第一水平驱动件包括第一丝杠、第一丝杠电机和安装在周转板的下端的第一螺母座，所述第一丝杠电机运动驱动第一丝杠转动，通过丝杠传动原理驱动安装有第一螺母座的周转板沿第一水平导轨与第二水平导轨水平直线移动。
进一步优选地，所述第一丝杠、第一丝杠电机和第一螺母座分别为两个，分别设置于第一水平导轨的内部。
所述第一升降架上还设有下压以固定倒扣于周转板上蓄电池的下压板。
所述周转板的一端设有第一驱动孔，所述第一水平驱动件还包括可水平移动、与所述第一驱动孔配合的第一驱动杆，所述第一驱动杆的端部竖向插入所述第一驱动孔中并驱动周转板从所述第一水平导轨移动到第二水平导轨，并且，第一驱动杆的端部在所述第一竖向驱动机构驱动周转板下降时可从第一驱动孔中脱出。可脱出的结构有效地防止了因第一水平驱动件误运行而导致的汇流排的铸焊工序失败。
所述第二水平转移机构包括与所述铸焊底模两侧配合的第三水平导轨。
所述第二竖向驱动机构包括可升降的第二升降架，第二升降架具有与铸焊底模两侧配合的第四水平导轨。
所述第二水平转移机构还包括用于驱动铸焊底模在第三水平导轨与第四水平导轨上来回平移的第二水平驱动件。
优选地，所述第二水平驱动件包括第二丝杠、第二丝杠电机和安装在铸焊底模的下端的第二螺母座，所述第二丝杠电机运动驱动第二丝杠转动，通过丝杠传动原理驱动安装有第二螺母座的铸焊底模沿第三水平导轨与第四水平导轨水平直线移动。
进一步优选地，所述第二丝杠、第二丝杠电机和第二螺母座分别为两个，分别设置于第三水平导轨的内部。
所述铸焊底模的一端设有第二驱动孔，所述第二水平驱动件还包括可水平移动、与所述第二驱动孔配合的第二驱动杆，所述第二驱动杆的端部竖向插入所述第二驱动孔中并驱动铸焊底模从所述第三水平导轨移动到第四水平导轨，并且，第二驱动杆的端部在所述第二竖向驱动机构驱动铸焊底模下降时可从第二驱动孔中脱出。
所述第一竖向驱动机构与第二水平转移机构之间还设有用于在铸焊完成后将半入槽的极群顶推入槽的顶块，每个极群对应一个顶块，各顶块固定在同一底板上，所述支架上还设有与所述底板两侧配合的第五水平导轨，以及驱动底板沿第五水平导轨移动以避让铸焊时下降的蓄电池的第三水平驱动件。
所述第三水平驱动件驱动底板沿第五水平导轨水平移动到铸焊工位，所述第一竖向驱动机构驱动带有装有蓄电池的周转板下压，通过对应各个极群的顶块将半入槽的极群顶推入槽底，第三水平转移机构运行底板输送回避让铸焊时下降蓄电池的位置，第一竖向驱动机构将带有蓄电池的周转板升起，再由第一水平转移机构将将带有蓄电池的周转板输送会取放工位。
本发明相比现有技术，其优点在于：
1.本发明集成了汇流排铸焊的所有工序，提高了生产的自动化水平，降低了工人的劳动强度。
2.铸焊底模的冷却方式是通过水槽升起使铸焊底模的底面接触水槽中的冷却水液面进行冷却，取消了在铸焊底模中设置冷却水道的方式，铸焊底模与冷却模块相配合，使得铸焊形成的汇流排等部件中各处合金晶体均一，保证了产品性能的均一性；而取消铸焊底模中设置的冷却水道，使铸焊底模结构简单，不容易损坏。
附图说明
图1为本发明全自动水冷式铸焊机的立体结构示意图。
图2为本发明全自动水冷式铸焊机内部结构的立体结构示意图。
图3为本发明全自动水冷式铸焊机内部结构的平面结构示意图。
图4为图3所示的隐藏支架和铅锅后的各机构分布的平面结构示意图。
图5为图4所示的隐藏支架和铅锅后的各机构的左视方向立体结构示意图。
图6为图4所示的隐藏支架和铅锅后的各机构的右视方向立体结构示意图。
图7为图4所示的隐藏支架和铅锅后的各机构的仰视方向立体结构示意图。
图8为图1所示的第一水平转移机构和第一竖向驱动机构的立体结构示意图。
图9为图1所示的隐藏第一水平转移机构和第一竖向驱动机构的平面结构示意图。
图10为图9所示的隐藏第一水平转移机构和第一竖向驱动机构的立体结构示意图。
图11为图2所示的铸焊底模的顶部的立体结构示意图。
图12为图2所示的铸焊底模的底部的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1～图3所示，全自动水冷式铸焊机，包括：
支架1，具有用于取放蓄电池的取放工位11、用于铸焊的铸焊工位12和用于取铅液的铅液工位13；
周转板2，具有多个放置槽21，使用时，将极群半入槽的蓄电池倒扣在放置槽21中；
铸焊底模3，顶面具有用于铸焊形成汇流排和极柱的型腔31；
铅锅4，设于铅液工位13处，用于提供铸焊用的铅液；
第一水平转移机构5，用于将倒扣有蓄电池的周转板2在取放工位11和铸焊工位12之间来回转移；
第二水平转移机构6，用于将铸焊底模3在铸焊工位12与铅液工位13之间来回转移；
第一竖向驱动机构7，设于铸焊工位12上方，用于将转移到铸焊工位12处的周转板2下压使蓄电池极群顶部的极耳伸入位于铸焊工位12处的铸焊底模3顶面的型腔31中进行铸焊；
第二竖向驱动机构8，设于铅液工位13上方，用于将铸焊底模3浸入铅锅4内使铅液灌注入铸焊底模3顶面的型腔31中；
冷却机构9，设于铸焊工位12下方，用于对铸焊后的铸焊底模3进行冷却，使型腔31中的铅液固化形成汇流排和极柱，所述冷却机构9包括可升降的水槽91，冷却时，水槽91升起使铸焊底模的底面接触水槽91中的冷却水液面进行冷却。
如图11、图12所示，铸焊底模3的底面设有凸起的冷却筋条32，冷却筋条包括与型腔31位置对应的型腔冷却筋条321和串联各型腔冷却筋条的串联冷却筋条322。
铸焊底模3的底面周沿具有挡圈323，与水槽91配合时，水槽91的口部伸入挡圈合围区域内。
铸焊底模3的汇流排和极柱的布置与蓄电池的极群尺寸和布置相关。
如图8所示，第一竖向驱动机构7包括可升降的第一升降架71，第一升降架7的下端两侧开设有与周转板2的两侧配合的第二水平导轨72。第一升降架71的上方的支架1处固定有第一单作用气缸73，第一单作用气缸73的活塞杆与第一升降架71固定，第一升降架71通过第一单作用气缸73升降。
如图5所示，第一水平转移机构5包括与周转板2的两侧配合的第一水平导轨51和用于驱动周转板2在第一水平导轨51与第二水平导轨72上来回平移的第一水平驱动件52。
如图6所示，第一水平驱动件52数量为2个，分别固定于第一水平导轨51的内部，第一水平驱动件52包括第一丝杠521、第一丝杠电机522和安装在周转板2的下端的第一螺母座523，第一丝杠电机522运动驱动第一丝杠521转动，通过丝杠传动原理驱动安装有第一螺母座523的周转板2沿第一水平导轨51与第二水平导轨72水平直线移动。
如图4所示，第一升降架71上还设有下压以固定倒扣于周转板2上蓄电池的下压板711。下压板711通过第二单作用气缸712进行下压，第二单作用气缸712的缸筒固定于第一升降架71的内部。
如图6～图8所示，周转板2的一端设有第一驱动孔22，第一水平驱动件52还包括可水平移动、与第一驱动孔22配合的第一驱动杆524，第一驱动杆524的端部竖向插入第一驱动孔22中并驱动周转板2从第一水平导轨51移动到第二水平导轨72，并且，第一驱动杆524的端部在第一竖向驱动机构7驱动周转板2下降时可从第一驱动孔22中脱出。
如图9、图10所示，第二竖向驱动机构8包括可升降的第二升降架81，第二升降架81具有与铸焊底模3两侧配合的第四水平导轨82，铸焊底模3通过第三单作用气缸811进行升降，第三单作用气缸811的缸筒固定于支架1。
第二水平转移机构6包括与铸焊底模3两侧配合的第三水平导轨61和用于驱动铸焊底模3在第三水平导轨61与第四水平导轨82上来回平移的第二水平驱动件62。
第二水平驱动件62数量为2个，分别固定于第三水平导轨61的内部，第二水平驱动件62包括第二丝杠621、第二丝杠电机622和安装在铸焊底模3的下端的第二螺母座623，第二丝杠电机622运动驱动第二丝杠621转动，通过丝杠传动原理驱动安装有第二螺母座623的铸焊底模3沿第三水平导轨61与第四水平导轨82水平直线移动。
如图10、图11所示，铸焊底模3的一端设有第二驱动孔33，第二水平驱动件62还包括可水平移动、与第二驱动孔33配合的第二驱动杆624，第二驱动杆624的端部竖向插入第二驱动孔33中并驱动铸焊底模3从第三水平导轨61移动到第四水平导轨82，并且，第二驱动杆624的端部在第二竖向驱动机构8驱动铸焊底模3下降时可从第二驱动孔33中脱出。
如图6、图7所示，第一竖向驱动机构7与第二水平转移机构6之间还设有用于在铸焊完成后将半入槽的极群顶推入槽的顶块101，每个极群对应一个顶块101，各顶块101固定在同一底板10上，支架1上还设有与底板10两侧配合的第五水平导轨14，以及驱动底板10沿第五水平导轨14移动以避让铸焊时下降的蓄电池的第三水平驱动件15。
第三水平驱动件15包括第四单作用气缸151，底板10与第四单作用气缸151的活塞杆连接，第四单作用气缸151的缸筒固定于支架1，第四单作用气缸151运行带动底板10水平移动。
第四单作用气缸151有两个，分别位于第五水平导轨14的上端。
将极群半入槽的蓄电池倒置于位于取放工位11的周转板2处，第一丝杠电机522运动驱动第一丝杠521转动，通过丝杠传动原理驱动安装有第一螺母座523的周转板2水平直线移动，蓄电池通过周转板2在第一水平转移机构5的驱动型下与周转板2一起进入铸焊工位12。同时，位于铅液工位13的铸焊底模在第二竖向驱动机构8的驱动下向下浸入铅锅4内，使铅液灌注入铸焊底模顶面的型腔31中，再向上由第二丝杠电机622运动驱动第二丝杠621转动，通过丝杠传动原理驱动安装有第二螺母座623的铸焊底模3输送到铸焊工位12，此时铸焊底模位于蓄电池的下方。第一升降架71上的下压板711通过第二单作用气缸712进行下压固定蓄电池，第一竖向驱动机构7运行将装有蓄电池的周转板2下压使蓄电池极群顶部的极耳伸入铸焊底模3的型腔31中进行铸焊，冷却机构9运行，水槽91升起使铸焊底模3的底面接触水槽91中的冷却水液面进行冷却。
冷却完成后，水槽91下降，第二水平转移机构6运行将铸焊底模3输送回到铅液工位13，第一竖向驱动机构7将带有蓄电池的周转板2升起。
第三水平驱动件15驱动底板10沿第五水平导轨14水平移动到铸焊工位12，第一竖向驱动机构7驱动带有装有蓄电池的周转板2下压，通过对应各个极群的顶块将半入槽的极群顶推入槽底，第三水平驱动件15运行将底板10输送回原避让位。第一竖向驱动机构7将带有蓄电池的周转板2升起，再由第一水平转移机构5将将带有蓄电池的周转板2输送回取放工位11，完成蓄电池汇流排的铸焊工序。

Claims (9)

1.一种全自动水冷式铸焊机，其特征在于，包括：
支架，所述支架具有用于取放蓄电池的取放工位、用于铸焊的铸焊工位和用于取铅液的铅液工位；
周转板，具有多个放置槽，使用时，将极群半入槽的蓄电池倒扣在所述放置槽中；
铸焊底模，顶面具有用于铸焊形成汇流排和极柱的型腔；
铅锅，设于铅液工位处，用于提供铸焊用的铅液；
第一水平转移机构，用于将倒扣有蓄电池的周转板在取放工位和铸焊工位之间来回转移；
第二水平转移机构，用于将铸焊底模在铸焊工位与铅液工位之间来回转移；
第一竖向驱动机构，设于铸焊工位上方，用于将转移到铸焊工位处的周转板下压使蓄电池极群顶部的极耳伸入位于铸焊工位处的铸焊底模的顶面的型腔中进行铸焊；
第二竖向驱动机构，设于铅液工位上方，用于将铸焊底模浸入铅锅内使铅液灌注入铸焊底模顶面的型腔中；
冷却机构，设于铸焊工位下方，用于对铸焊后的铸焊底模进行冷却，使型腔中的铅液固化形成汇流排和极柱，所述冷却机构包括可升降的水槽，冷却时，水槽升起使铸焊底模的底面接触水槽中的冷却水液面进行冷却。
2.如权利要求1所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述铸焊底模的底面设有凸起的冷却筋条，所述冷却筋条至少包括与型腔位置对应的型腔冷却筋条。
3.如权利要求2所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述冷却筋条还包括串联各型腔冷却筋条的串联冷却筋条。
4.如权利要求2所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述铸焊底模的底面周沿具有挡圈，与所述水槽配合时，所述水槽的口部伸入挡圈合围区域内。
5.如权利要求1所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述第一水平转移机构包括与周转板两侧配合的第一水平导轨，
所述第一竖向驱动机构包括可升降的第一升降架，第一升降架具有与周转板的两侧配合的第二水平导轨，所述第一升降架上还设有下压以固定倒扣于周转板上蓄电池的下压板，
所述第一水平转移机构还包括用于驱动周转板在第一水平导轨与第二水平导轨上来回平移的第一水平驱动件。
6.如权利要求5所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述周转板的一端设有第一驱动孔，所述第一水平驱动件包括可水平移动、与所述第一驱动孔配合的第一驱动杆，所述第一驱动杆的端部竖向插入所述第一驱动孔中并驱动周转板从所述第一水平导轨移动到第二水平导轨，并且，第一驱动杆的端部在所述第一竖向驱动机构驱动周转板下降时可从第一驱动孔中脱出。
7.如权利要求1所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述第二水平转移机构包括与所述铸焊底模两侧配合的第三水平导轨，
所述第二竖向驱动机构包括可升降的第二升降架，第二升降架具有与铸焊底模两侧配合的第四水平导轨，
所述第二水平转移机构还包括用于驱动铸焊底模在第三水平导轨与第四水平导轨上来回平移的第二水平驱动件。
8.如权利要求7所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述铸焊底模的一端设有第二驱动孔，所述第二水平驱动件包括可水平移动、与所述第二驱动孔配合的第二驱动杆，所述第二驱动杆的端部竖向插入所述第二驱动孔中并驱动铸焊底模从所述第三水平导轨移动到第四水平导轨，并且，第二驱动杆的端部在所述第二竖向驱动机构驱动铸焊底模下降时可从第二驱动孔中脱出。
9.如权利要求1所述的全自动水冷式铸焊机，其特征在于，所述第一竖向驱动机构与第二水平转移机构之间还设有用于在铸焊完成后将半入槽的极群顶推入槽的顶块，每个极群对应一个顶块，各顶块固定在同一底板上，所述支架上还设有与所述底板两侧配合的第五水平导轨，以及驱动底板沿第五水平导轨移动以避让铸焊时下降的蓄电池的第三水平驱动件。
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