CN114956156B - 一种电解铜箔生产用溶铜罐结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解铜箔生产用溶铜罐结构；属于电解铜箔生产技术领域；其技术要点包括相互配合的罐体和密封盖，所述罐体内设置有支架，在支架上沿罐体轴向设置有溶铜挂架；所述溶铜挂架是由单根316L材质的不锈钢线弯折而成的螺旋形，该螺旋形沿罐体轴向设置；该螺旋形沿轴向看呈蚊香形，沿径向看由两个相对设置且呈喇叭形的上挂架和下挂架以及连接上挂架和下挂架的螺旋连接段构成，所述上挂架和下挂架的开口端分别朝向上下两端；待溶解的铜线弯折成U形并挂在溶解挂架上；本发明旨在提供一种结构简单、利用率高的电解铜箔生产用溶铜罐结构；用于电解铜箔生产时的铜原料溶解。

Description

一种电解铜箔生产用溶铜罐结构

技术领域

本发明涉及一种溶铜罐，更具体地说，尤其涉及一种电解铜箔生产用溶铜罐结构。

背景技术

溶铜罐，是浸泡式溶铜的关键设备。所使用的电解铜原料，主要有铜线卷和铜板。现有技术中，采用铜线卷作为原料的话，一般是将其整卷投入溶铜罐内；采用铜板作为原料的话，则是将其切割成大小不一的小块再投入，目的是增大其表面积。铜线卷由于线与线之间本身就具有间隙，因此常规认为其表面积已经最大化，不需要再分切。

在实际使用中发现，不管是采用铜线卷或铜板，在投入溶铜罐后，当表面溶解后，均会在溶铜罐底部用于供氧的出气孔外围形成表面光滑的铜锭堆积。这是由于不管采用哪种原料，当表面溶解后，在外表面形成平整的整体结构，空气及溶液无法进入其内部，造成溶解时只能由外朝内溶解，这种情况下，由于参与溶解的铜原料表面积较小，当罐内铜材料总表面积缩小到一定程度时，所形成的硫酸铜溶液浓度不够，此时就需要重新再投入原料，但是此时罐底其实仍然有较多的铜原料。这种方式的结果，就是在溶铜过程中，罐底会时刻留存相当比例的铜原料。

为了降低该损耗，公司投入人力物力财力对溶铜罐及其溶铜方式进行了多方向的研发，在前期的研发成果中，虽然都能具有一定的效果，但是普遍还存在结构较为复杂，操作仍然较为不便的缺点。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、利用率高的电解铜箔生产用溶铜罐结构。

本发明的技术方案是这样实现的：一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，包括相互配合的罐体和密封盖，所述罐体内设置有支架，在支架上沿罐体轴向设置有溶铜挂架。

所述溶铜挂架是由单根316L材质的不锈钢线弯折而成的螺旋形，该螺旋形沿罐体轴向设置。该螺旋形沿轴向看呈蚊香形，沿径向看由两个相对设置且呈喇叭形的上挂架和下挂架以及连接上挂架和下挂架的螺旋连接段构成，所述上挂架和下挂架的开口端分别朝向上下两端。待溶解的铜线弯折成U形并挂在溶解挂架上。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述罐体侧边设置有与溶铜挂架相配合的铜线自动弯折装置，卷状铜线通过铜线自动弯折装置分切并弯折成U形再送至溶铜挂架上。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述铜线自动弯折装置包括设置在罐体侧边的操作平台，在操作平台上设置有安装架，在安装架上设置有安装平台，在安装平台上沿铜线的前进方向依序设置有牵引组件、裁切组件和成型组件，所述成型组件的出料端与溶铜挂架的进料端相对，经成型组件弯折成U形的铜线经出料端落在溶铜挂架上。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述牵引组件包括设置在安装平台端部且相配合的两个导向胶轮，在导向胶轮轮面上成型有与待牵引铜线外径相适应的弧形槽，两个导向胶轮配合夹持待成型铜线。

在导向胶轮和裁切组件之间的安装平台上设置有至少两个相配合的牵引胶轮，牵引胶轮的结构与导向胶轮相同，各牵引胶轮的转轴上均连接有伺服电机且两个伺服电机的旋转方向相反，两个牵引胶轮夹持待成型铜线并进行牵引。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述成型组件包括设置在安装平台上且呈U形的成型座，成型座开口朝向待成型铜线且与待成型铜线相互垂直。

在成型座开口端两侧分别对称设置有与待成型铜线相适应的导向槽，在成型座开口端面上成型有与待成型铜线相适应的引导槽。

在安装平台上沿水平方向设置有与成型座相对的第一带导向架气缸，在第一带导向架气缸伸缩端连接有与成型座相配合的成型推块，成型推块和成型座配合形成与待成型铜线相适应的U形间隙。

在成型推块自由端设置有与待成型铜线相配合的托块，在成型座后端底部成型有与托块相配合的让位缺口。

所述溶铜挂架自由端为朝上弯折的弧形段且该弧形段位于成型座正下方，在成型座内弯折成型的U形铜线直接落在溶铜挂架上。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述罐体开口部的密封盖上设置有与溶铜挂架自由端相适应的进料孔，在进料孔与安装平台之间包覆有防护挡板。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述裁切组件包括设置在安装平台上的裁切架，在裁切架上面设置有第二带导向架气缸，在第二带导向架气缸伸缩端连接有刀座，在刀座下端连接有切刀，在切刀对应的安装平台上设置有相配合的裁切台，在裁切台上设置有与待成型铜线相适应的通孔。

所述靠近裁切组件的导向槽自由端位于裁切台侧边，裁切台和该导向槽之间形成裁切间隙，裁切间隙的宽度与裁切组件内的切刀厚度相适应。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述罐体底部设置有供气管，在溶铜挂架侧边沿周向间隔均布有若干根喷气柱，在喷气柱上沿长度方向间隔均布有喷气孔，各喷气孔的出气方向与侧边的溶铜挂架最外端相切。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述溶铜挂架的螺旋升角为12-18°。

上述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构中，所述上挂架和下挂架沿轴向看所呈的蚊香形错位设置。

本发明采用上述结构后，待溶解的铜线弯折成U形挂在溶铜挂架上，看似投入量小，但实际情况是，每个铜线在进入溶铜罐后，均能与硫酸溶液完全接触，几乎不存在相互遮挡的问题，唯一遮挡的地方就是相邻两根铜线之间的接触部，也是线性接触，遮挡非常非常小，因此，能够显著增大铜线与硫酸溶液的接触面积，进而使溶铜效率相比现有技术显著地提升。

同时，溶铜挂架的结构为沿轴向看呈蚊香形，沿径向看由两个相对设置且呈喇叭形的上挂架和下挂架以及连接上挂架和下挂架的螺旋连接段构成。这种结构，可以使溶铜挂架挂放尽可能多的铜线。同时，在溶解过程中铜线会随着溶铜挂架向下移动，铜线到达溶铜挂架最低层后仍与溶铜罐底部存在一定空间供铜线与硫酸溶液接触，避免了铜线在罐底堆积，能够有效提高铜线利用率，降低损耗。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的溶铜挂架结构示意图。

图3是本发明的A处局部结构示意图。

图4是本发明的铜线自动弯折装置结构示意图。

图5是本发明的裁切组件结构示意图。

图6是本发明的溶铜罐剖面结构示意图。

图中：1、罐体；2、密封盖；3、支架；4、溶铜挂架；5、上挂架；6、下挂架；7、螺旋连接段；8、铜线自动弯折装置；9、操作平台；10、安装架；11、安装平台；12、牵引组件；12a、导向胶轮；12b、牵引胶轮；12c、伺服电机；13、裁切组件；13a、裁切架；13b、第二带导向架气缸；13c、刀座；13d、切刀；13e、裁切台；14、成型组件；14a、成型座；14b、导向槽；14c、引导槽；14d、第一带导向架气缸；14e、成型推块；14f、托块；14g、让位缺口；15、进料孔；16、防护挡板；17、供气管；18、喷气柱；19、喷气孔。

具体实施方式

参阅图1-6所示，本发明的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，包括相互配合的罐体1和密封盖2，所述罐体1内设置有支架3，在支架3上沿罐体1轴向设置有溶铜挂架4。

所述溶铜挂架4是由单根316L材质的不锈钢线弯折而成的螺旋形，该螺旋形沿罐体1轴向设置。该螺旋形沿轴向看呈蚊香形，沿径向看由两个相对设置且呈喇叭形的上挂架5和下挂架6以及连接上挂架5和下挂架6的螺旋连接段7构成，所述上挂架5和下挂架6的开口端分别朝向上下两端。所述上挂架5和下挂架6沿轴向看所呈的蚊香形错位设置。

待溶解的铜线弯折成U形并挂在溶铜挂架4上。U形铜线的长度与下挂架下端与溶铜罐内底部之间的间距相适应。

在本实施例中，所述溶铜挂架4的螺旋升角为12-18°，通过实验发现，在旋转的溶液中，溶铜挂架的螺旋升角为12-18°时铜线能够顺畅下滑且有充足的时间与硫酸溶液发生反应。并且这样的螺旋升角，可以提升溶铜挂架的长度从而提升其挂线能力。

在本实施例中，所述罐体1底部设置有供气管17，在溶铜挂架4侧边沿周向间隔均布有若干根喷气柱18，在喷气柱18上沿长度方向间隔均布有喷气孔19，各喷气孔19的出气方向与侧边的溶铜挂架4最外端相切。通过设置喷气柱使空气能够充分注入到溶铜罐中的液体中，补充溶液中的氧气，确保铜线的溶解条件充分。同时，喷气柱喷出的气体能够使溶铜罐中的液体旋转流动，且液体旋转方向与铜线沿溶铜挂架向下滑行的方向相同，为铜线滑行提供一定的动力。

在本实施例中，所述罐体1侧边设置有与溶铜挂架4相配合的铜线自动弯折装置8，卷状铜线通过铜线自动弯折装置8分切并弯折成U形再送至溶铜挂架4上。

在本实施例中，所述铜线自动弯折装置8包括设置在罐体1侧边的操作平台9，在操作平台9上设置有安装架10，在安装架10上设置有安装平台11，在安装平台11上沿铜线的前进方向依序设置有牵引组件12、裁切组件13和成型组件14，所述成型组件14的出料端与溶铜挂架4的进料端相对，经成型组件14弯折成U形的铜线经出料端落在溶铜挂架4上。

优选地，所述牵引组件12包括设置在安装平台11端部且相配合的两个导向胶轮12a，在导向胶轮12a轮面上成型有与待牵引铜线外径相适应的弧形槽，两个导向胶轮12a配合夹持待成型铜线。在导向胶轮轮面上设置弧形槽可以防止待成型铜线在受到胶轮夹持挤压时向上或向下发生弯曲，同时也可以将弯曲的铜线修正回笔直状态。

在导向胶轮12a和裁切组件13之间的安装平台11上设置有至少两个相配合的牵引胶轮12b，牵引胶轮12b的结构与导向胶轮12a相同，各牵引胶轮12b的转轴上均连接有伺服电机12c且两个伺服电机12c的旋转方向相反，两个牵引胶轮12b夹持待成型铜线并进行牵引。

优选地，所述成型组件14包括设置在安装平台11上且呈U形的成型座14a，成型座14a开口朝向待成型铜线且与待成型铜线相互垂直。

在成型座14a开口端两侧分别对称设置有与待成型铜线相适应的导向槽14b，经过成型座开口两侧的待成型铜线在导向槽的作用下保持笔直状态。在远离裁切组件的导向槽末端或末端近端部设有位置传感器。通过位置传感器控制裁切组件的裁切。位置传感器的位置视裁切组件的速度等决定，只要能实现铜线到达导向槽末端时即被截断即可。这是本领域技术人员容易想到的。

在成型座14a开口端面上成型有与待成型铜线相适应的引导槽14c。在安装平台11上沿水平方向设置有与成型座14a相对的第一带导向架气缸14d，在第一带导向架气缸14d伸缩端连接有与成型座14a相配合的成型推块14e，成型推块14e和成型座14a配合形成与待成型铜线相适应的U形间隙。

在成型推块14e自由端设置有与待成型铜线相配合的托块14f，在成型座14a后端底部成型有与托块14f相配合的让位缺口14g。在成型推块的自由端设置托块托住铜线，用于防止铜线在推入成型座U形间隙弯折成型的过程中弯折部分向下掉落脱离成型推块，影响铜线的成型。同时，通过引导槽的限位，可以使铜线在成型推块推动成型的过程中，时刻保持在水平状态，也即是防止铜线上下偏移。由于成型推块由气缸带动作，其速度较快，而托块较短，因此在成型推块回缩时，成型的铜线即与托块脱离从而落入下方的溶铜挂架上。

所述溶铜挂架4自由端为朝上弯折的弧形段且该弧形段位于成型座14a正下方，在成型座14a内弯折成型的U形铜线直接落在溶铜挂架4上。溶铜挂架自由端朝上弯折，既方便成型的铜线落在溶铜挂架上，又可以为落在溶铜挂架上的铜线提供一定的初速度，使其可以顺畅地下滑，不会卡在溶铜挂架自由端。

进一步优选地，所述罐体1开口部的密封盖上设置有与溶铜挂架4自由端相适应的进料孔15，在进料孔15与安装平台11之间包覆有防护挡板16。通过防护挡板限制U形铜线的掉落，确保其能够掉落到进料孔范围内。

优选地，所述裁切组件13包括设置在安装平台11上的裁切架13a，在裁切架13a上面设置有第二带导向架气缸13b，在第二带导向架气缸13b伸缩端连接有刀座13c，在刀座13c下端连接有切刀13d，在切刀13d对应的安装平台11上设置有相配合的裁切台13e，在裁切台13e上设置有与待成型铜线相适应的通孔。

所述靠近裁切组件13的导向槽14b自由端位于裁切台13e侧边，裁切台13e和该导向槽14b之间形成裁切间隙，裁切间隙的宽度与裁切组件13内的切刀厚度相适应。当进行裁切时，裁切间隙两侧的铜线通过裁切台上的通孔和导向槽保持稳定，确保裁切的顺利进行。

本发明中采用的各气缸、伺服电机等驱动部分，均为现有技术。其工作原理及连接结构方式均为本领域的公知常识。同时，根据具体需求及复杂程度，采用现有的电控箱、单片机或PLC等控制终端对各驱动部分进行控制。上述各驱动部分及控制终端均非本发明所要保护的技术点，在此不再赘述。

在整个工作过程中，通过各式传感器，各部分流程之间的配合时机视具体情况而定。只要能保证各单元能顺畅执行相应指令即可。

工作时，待成型铜线在导向胶轮和牵引胶轮的配合下输入，依次通过过裁切台上的通孔和导向槽，当成型铜线的自由端到达导向槽端部的位置传感器的感应区时，牵引组件停止动作同时第二带导向架气缸开始工作，切刀将裁切间隙处的铜线切断。

然后第一带导向架气缸开始工作，成型推块将已切断的待成型铜线推入成型座的U形间隙中，当成型推块与让位缺口配合时铜线完全成型。成型推块退出成型座，U形铜线失去托块的支撑，掉落进入进料孔并挂在溶铜挂架上。当第一带导向架气缸动作预定时间后，牵引组件重新启动进行供料。

在工作过程中，外部气源通过供气管和喷气柱对罐体内的溶液中输送空气，U形铜线在重力和喷气柱喷出气体的推力作用下沿溶铜挂架滑行。滑行过程中U形铜线不断溶解于硫酸溶液中，最后挂在下挂架最底层，直至完全溶解。当最下面的铜线溶解后，上面的铜线会自动朝下移动。U形铜线的补充，可以定时补充、间歇补充，也可以通过传感器检测溶铜挂架进料端的预定位置进行自动供料，这是本领域技术人员容易想到的。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，包括相互配合的罐体(1)和密封盖(2)，其特征在于，所述罐体(1)内设置有支架(3)，在支架(3)上沿罐体(1)轴向设置有溶铜挂架(4)；

所述溶铜挂架(4)是由单根316L材质的不锈钢线弯折而成的螺旋形，该螺旋形沿罐体(1)轴向设置；该螺旋形沿轴向看呈蚊香形，沿径向看由两个相对设置且呈喇叭形的上挂架(5)和下挂架(6)以及连接上挂架(5)和下挂架(6)的螺旋连接段(7)构成，所述上挂架(5)和下挂架(6)的开口端分别朝向上下两端；待溶解的铜线弯折成U形并挂在溶铜挂架(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述罐体(1)侧边设置有与溶铜挂架(4)相配合的铜线自动弯折装置(8)，卷状铜线通过铜线自动弯折装置(8)分切并弯折成U形再送至溶铜挂架(4)上。

3.根据权利要求2所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述铜线自动弯折装置(8)包括设置在罐体(1)侧边的操作平台(9)，在操作平台(9)上设置有安装架(10)，在安装架(10)上设置有安装平台(11)，在安装平台(11)上沿铜线的前进方向依序设置有牵引组件(12)、裁切组件(13)和成型组件(14)，所述成型组件(14)的出料端与溶铜挂架(4)的进料端相对，经成型组件(14)弯折成U形的铜线经出料端落在溶铜挂架(4)上。

4.根据权利要求3所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述牵引组件(12)包括设置在安装平台(11)端部且相配合的两个导向胶轮(12a)，在导向胶轮(12a)轮面上成型有与待牵引铜线外径相适应的弧形槽，两个导向胶轮(12a)配合夹持待成型铜线；

在导向胶轮(12a)和裁切组件(13)之间的安装平台(11)上设置有至少两个相配合的牵引胶轮(12b)，牵引胶轮(12b)的结构与导向胶轮(12a)相同，各牵引胶轮(12b)的转轴上均连接有伺服电机(12c)且两个伺服电机(12c)的旋转方向相反，两个牵引胶轮(12b)夹持待成型铜线并进行牵引。

5.根据权利要求3所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述成型组件(14)包括设置在安装平台(11)上且呈U形的成型座(14a)，成型座(14a)开口朝向待成型铜线且与待成型铜线相互垂直；

在成型座(14a)开口端两侧分别对称设置有与待成型铜线相适应的导向槽(14b)，在成型座(14a)开口端面上成型有与待成型铜线相适应的引导槽(14c)；

在安装平台(11)上沿水平方向设置有与成型座(14a)相对的第一带导向架气缸(14d)，在第一带导向架气缸(14d)伸缩端连接有与成型座(14a)相配合的成型推块(14e)，成型推块(14e)和成型座(14a)配合形成与待成型铜线相适应的U形间隙；

在成型推块(14e)自由端设置有与待成型铜线相配合的托块(14f)，在成型座(14a)后端底部成型有与托块(14f)相配合的让位缺口(14g)；

所述溶铜挂架(4)自由端为朝上弯折的弧形段且该弧形段位于成型座(14a)正下方，在成型座(14a)内弯折成型的U形铜线直接落在溶铜挂架(4)上。

6.根据权利要求5所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述罐体(1)开口部的密封盖上设置有与溶铜挂架(4)自由端相适应的进料孔(15)，在进料孔(15)与安装平台(11)之间包覆有防护挡板(16)。

7.根据权利要求5所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述裁切组件(13)包括设置在安装平台(11)上的裁切架(13a)，在裁切架(13a)上面设置有第二带导向架气缸(13b)，在第二带导向架气缸(13b)伸缩端连接有刀座(13c)，在刀座(13c)下端连接有切刀(13d)，在切刀(13d)对应的安装平台(11)上设置有相配合的裁切台(13e)，在裁切台(13e)上设置有与待成型铜线相适应的通孔；

所述靠近裁切组件(13)的导向槽(14b)自由端位于裁切台(13e)侧边，裁切台(13e)和该导向槽(14b)之间形成裁切间隙，裁切间隙的宽度与裁切组件(13)内的切刀厚度相适应。

8.根据权利要求1所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述罐体(1)底部设置有供气管(17)，在溶铜挂架(4)侧边沿周向间隔均布有若干根喷气柱(18)，在喷气柱(18)上沿长度方向间隔均布有喷气孔(19)，各喷气孔(19)的出气方向与侧边的溶铜挂架(4)最外端相切。

9.根据权利要求1所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述溶铜挂架(4)的螺旋升角为12-18°。

10.根据权利要求1所述的一种电解铜箔生产用溶铜罐结构，其特征在于，所述上挂架(5)和下挂架(6)沿轴向看所呈的蚊香形错位设置。

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