CS202161B1 - Zařízení k podávání akumulátorových elektrod - Google Patents

Description

Vynález se týká výroby akumulátorů, a to zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse do podávacího zařízení montážních strojů, například u automatické třídičky elektrod, u automatů k balení elektrod do separačního materiálu a jiných automatů, které patří k automatizované lince pro montáž akumulátorů.

Uvedené zařízení může být použito k automatizaci různých pracovních operací, jako třídění, balení a jiné při výrobě článků, obsahujících ploché prvky.

Nej efektivnější je použití uvedeného zařízení při automatizaci montážních operací ve výrobě nikl-kadmíových akumulátorů se zvýšenou specifickou kapacitou, obsahujících obzvláště tenké elektrody s nepatrnou tuhostí a pevností, například do baterií v letectví, u elektromobilů.

Problém automatizace montážních operací při výrobě akumulátorů s obzvláště tenkými elektrodami spočívá v tom, že nepatrná tloušťka a nedostačující pevnost takových elektrod nedovoluje použít známá a například při výrobě olověných akumulátorů rozšířená zařízení pro přívod elektrod kus po kuse do montážních strojů jejich postupným zasouváním do pracovních orgánů stroje.

Proto se většina montážních operací při výrobě akumulátorů se zvýšenou specifickou kapacitou provádí buď ručně, nebo na poloautomatických zařízeních s ručním podáváním součástek do stroje.

Podle dostupných údajů se při výrobě těchto akumulátorů nepoužívají automatická zařízení k přívodu kus po kuse tenkých, lehce lámavých elektrod do montážních strojů.

Je známo zařízení k podávání akumulátorových desek kus po kuse při jejich přívodu do pracovních orgánů stroje posunem desek pod vedeních (viz např. SSSR autorské osvědčení č. 358 739, 1971 tř. H 01 m 37/00, H 01 m 35/00), se zásobníkem k uložení svazku desek s posouvacím mechanismem ve formě krokového dopravníku, který se nachází ve spodní části zásobníku a každým pracovním pohybem smykadla podává po jedné desce. Smykadlo vykonává horizontální pohyb vpřed a vzad a přitom zachycuje spodní desku ve svazku, pracuje však spolehlivě jen při tloušťce desek nejméně jeden milimetr, přičemž desky musí mít rovinné, hladké a dostatečně pevné boční hrany. Z tohoto důvodu nemůže být toto zařízení použito k přivádění tenších a lámavějších elektrod.

Známy jsou též mechanismy k přivádění desek a separátorů ze zásobníků na místo montáže pomocí vakuového zvedáku, který vždy zvedne jednu desku z vrchu zásobníku a položí ji na svazek desek na místě montáže. Tyto mechanismy se používají v montážních zařízeních akumulátorových bloků (viz např. NSR patent, spis č. 935 374,1949, a SSSR autorské osvědčení č. 125 587, 1960, tř. H 01 m 37/00). Tyto mechanismy mají vakuový zvedák —sací hlavici, který je uspevněn na klikovém ojnicovém ústrojí, poháněném vačkovým hřídelem a popsaném v autorském osvědčení SSSR, č. 125 587, 1960, tř. H 01 m 37/00. Toto ústrojí je opatřeno tyčí a vykonává vratné pohyby nad svazkem v podavači, přičemž uchopí horní desku ve svazku, načemž se vakuový zvedák pohybuje s deskou ze zásobníku na místo montáže a odloží tam desku na svazek desek. Vakuový zvedák je umístěn na konci tyče uvedeného ústrojí, která pod jeho vlastní tíhou klesá na svazek desek.

Tyto mechanismy však ňemají žádné zařízení k horizontálnímu posunu elektrod po vedeních a nemohou být použity pro přívod elektrod do pracovních orgánů stroje vsunutím, například k podávání do automatů k balení elektrod do separačního materiálu, k třídění elektrod podle tloušťky a podobně. Použití samostatných zařízení pro zasouvání elektrod do pracovních orgánů činí stroj komplikovanější a nezajišťuje pohyblivost zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse.

Úkolem vynálezu je odstranění uvedených nedostatků známých zařízení a konstrukce jednoduchého a spolehlivého zařízení k podávání tenkých a lámavých akumulátorových elektrod kus po kuse a jejich vsouvání do pracovních orgánů stroje bez podstatných deformací elektrod. Toto zařízení umožní automatizovat mnoho montážních operací při výrobě akumulátorů se zvýšenou kapacitou novým uspořádáním manipulátoru se zvedákem a krokovým dopravníkem.

Vytčený úkol řeší zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse, sestávající ze stolu se svazkem elektrod, z ústrojí umístěného v blízkosti stolu a obsahujícího otočnou tyč s držákem, na jehož konci je upevněn zvedák a z krokového dopravníku s táhlem, jehož podstata podle vynálezu spočívá v tom, že svislá a vlastní tíhou ve svislém směru přestavítelná otočná tyč je opatřena souose uloženým smykadlem dosedajícím na dolní konec otočné tyče a k střední části této tyče je připevněna dvouramenné páka s kladkami, kinematicky spojená s táhlem krokového dopravníku, přičemž konec táhla je opatřen pravoúhlou drážkou, jejíž vnější pracovní hrana je kratší než vnitřní pracovní hrana.

Zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse podle předloženého vynálezu umožňuje automatizaci montážních operací při výrobě například nikl-kadmiových akumulátorů se zvýšenou kapacitou, které obsahují obzvláště tenké, lehce lámavé elektrody, a to tím, že zvedák je umístěn na otočné tyči, která pod vlastní tíhou klesá dolů a tím vyvíjí konstantní tlak na elektrody, nezávisle na výšce svazku, přičemž otáčení tyče je vyvoláno vzájemným působením páky tyče s drážkou v táhle krokového dopravníku a posuv elektrody na krokovém dopravníku je zajištěn narážením elektrody čelní stěnou na vodicí lišty krokového dopravníku, což vylučuje možnost deformace elektrod v průběhu jejich vsouvání do pracovních orgánů automatu.

V dalším je vynález objasněn na příkladu provedení s odkazy na výkresy, kde značí obr. 1 kinetické schéma zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse a obr. 2 kinematické schéma záběru táhla s kladkou dvouramenné páky.

Zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse podle vynálezu zahrnuje stůl 1 (obr. 1), na němž jsou umístěny vertikální kolejničky 2, které fixují polohu svazku elektrod 3 na čelních stěnách. V blízkosti stolu 1 se nachází manipulátor, který zahrnuje otočnou tyč 4 s držákem 5, na jehož konci je upevněn zvedák 6, který je například vytvořen jako pneumatická přísavka. Otočná tyč 4 je umístěna v kluzných vedeních 7 souose se smykadlem 8, vykonávajícím vertikální vratný pohyb, například pomocí neznázorněné poháněči vačky. Pod úhlem například 15° k čelní stěně stolu 1 jsou položeny vodicí lišty 9 krokového dopravníku.

Krokový dopravník zahrnuje také páku 10 se smykadlem 11 na jednom konci a s kyvným uložením 12 na druhém. Páka 10 se nachází v jedné rovině s vodícími lištami 9 a vykonává kývavý pohyb v této rovině.

Ve spodní části páky 10 nad kyvným uložením 12 je upevněna kladka 13. Ve výši kladky 13 je umístěna válcová vačka 14, jejíž osa je rovnoběžná s rovinou kyvu páky 10. Vzájemné působení kladky 13 a drážky ve vačce 14 během rotace vačky 14 umožňuje vratný pohyb smykadla 11 po vodicích lištách 9.

Na jednom hřídeli s vačkou 14 se nachází vačka, která vyvolává vertikální vratný pohyb smykadla 8.

V rovině kyvu páky 10 je v ložiskách 15 uloženo táhlo 16 (obr. 1, 2), jehož jeden konec je pohyblivě spojen s pákou 10. Na druhém konci je vytvořena pravoúhlá drážka, která má jednu vnitřní pracovní hranu 17 a jednu vnější pracovní hranu 18 a jednu k nim kolmo položenou hranu 19 (obr. 2). Ve střední části tyče 4 (obr. 1) je ve stejné výši s táhlem 16 při nejvyšší poloze tyče 4 upevněna dvouramenné páka 20. Na jednom ramenu dvouramenné páky 20 (obr. 2) je na vertikální ose upevněna kladka 21, která spolupůsobí s pracovními hranami 17, 18 a 19 pravoúhlé drážky táhla 16 v nejvyšší poloze táhla 16 a přitom způsobuje otáčení tyče 4 kolem její osy. Na druhém ramenu dvouramenné páky 20 je umístěna kladka 22, jejíž osa je kolmá k ose kladky 21. V horní poloze se tyč 4 opírá při svém otáčení kladkou 22 o horizontální plochu 23 vodicí kolejnice 24 ve tvaru U, jejíž drážka probíhá vertikálně v cestě kladky 22 při pohybu tyče 4 směrem dolů vlivem její vlastní tíhy za klesajícím smykadlem 8 (obr. 1).

Zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse podle vynálezu pracuje takto: Tyč 4 se nachází na počátku v nej vyšší poloze. Kladka 21 (obr. 2) dvouramenné páky 20 je v tomto okamžiku položena tak, že táhlo 16 pohybující se nazpět je vedeno po posunutí elektrody 3 pomocí páky 10 (obr. 1) smykadlem 11 mimo kladky 21 (obr. 2), přičemž se dotýká hranou 19 povrchu kladky 21 až po naražení na pracovní hranu 17, která je delší než pracovní hrana 18.

Při dalším pohybu táhla 16 se vychýlí pracovní hrana 17 páky 20 do nejkrajnější pravé polohy. Spolu s dvouramennou pákou 20 se otáčí i tyč 4 s držákem 5 (obr. 1) a zvedákem 6, který nese elektrodu 3 a odkládá ji na vodicí lišty 9 krokového dopravníku.

Je vhodné, aby zvedák 6 byl konstruován tak, aby jej bylo možno odpojit vnějším zásahem. Je možno provést zvedák 6 též v podobě vakuové komory. Přitom se doporučuje vytvořit držák 5 a tyč 4 jako duté, napojit hadicí vakuového čerpadla na hrdlo, nacházející se ve spodní části tyče 4 a mezi hrdlem a zvedákem 6 umístit přepínací ventil za účelem odpojení dutého prostoru tyče 4 a umožnění spojení komory zvedáku 6 s atmosférou vlivem vnějšího zásahu.

Zvedák 6 lze rovněž provést v podobě magnetu, elektromagnetu a podobně, který se odpojí, jakmile se elektroda 3 při svém sestupu dotkne krokového dopravníku.

-Krokový dopravník může být též proveden v různých variantách, například v podobě ozubené tyče. Je však důležité, aby byl zabezpečen vratný pohyb táhla pro otáčení tyče 4.

Po odložení elektrody 3 mezi vodicí lišty 9 před smykadlo 11, nacházející se v nejzazší poloze, začíná se páka 10 pohybovat dopředu a posunuje elektrodu 3 pomocí smykadla 11 podél vodicí kolejnice 24 do pracovních orgánů stroje. Zároveň se nohy buje táhlo 16, táhne sebou pomocí vnější hrany 18 (obr. 2) dvouramenné páky 20 a otáčí tyč 4 spolu se zvedákem 6 do krajní levé polohy. Přitom je krajní poloha zvedáku 6 nad krokovým dopravníkem určována vzdáleností táhla 16 od pracovní hrany 17 až po připojovací místo na páce 10. Úhel otáčení zvedáku 6 do krajní levé polohy závisí na poloze hrany 19, která je určena délkovým rozdílem hran 17 a 18 a jejich polohou vůči kladce 21.

Z tohoto důvodu je účelné vytvořit zařízení tak, aby délka táhla 16 a poloha její drážky vůči ose otáčení tyče 4 byla regulovatelná.

Jakmile zvedák 6 dosáhne krajní levé polohy, vyjde kladka 21 (obr. 2) ze záběru s drážkou na pracovní hraně 19 a kladka 22 zůstane stát nad drážkou vodicí kolejnice 24 ve tvaru U. V témže okamžiku začíná smykadlo 8 (obr. 1) svůj pohyb dolů, tyč 4 jej následuje vlivem vlastní tíhy až do výšky elektrod 3 ve svazku, opře se zvedákem 6 o svazek a zůstane v této poloze.

Při vzestupném pohybu smykadla '8 přijde jeho kulové ložisko· do styku s čelní stranou tyče 4 a pohybuje jí spolu s elektrodou 3 na zvedáku 6 do nejvyšší polohy. Zároveň vykonává páka 10 zpětný pohyb a táhlo 16 vchází svou drážkou do záběru s kladkou 21 (obr. 2) a otáčí tyč 4 (obr. 1) do krajní pravé polohy zvedáku 6. Elektroda 3 je odložena na vodicí lišty 9 krokového dopravníku a cyklus se opakuje.

Účelně se přenášejí pohyby pomocí vaček, které jsou nasazeny na společném hřídeli, spojeném s pohonem stroje, na němž je popsané zařízení namontováno.

Použití separátního pohonu by zatížilo soulad pracovního cyklu popsaného zařízení s cyklem stroje.

Otáčení tyče 4 při pracovním pohybu ústrojí pomocí, táhla 16 krokového- dopravníku spolupůsobením pracovních hran 17, 18 a 19 s kladkou 21 otočné tyče 4 podstatně zjednodušuje zařízení a činí je mobilním, což umožňuje použít zařízení podle vynálezu k automatizaci přivádění elektrod 3 na již existujících poloautomatických strojích. Vzhledem k jednoduchosti a provozní spolehlivosti zařízení podle vynálezu lze očekávat, že toto zařízení nalezne široké použití při výrobě libovolných výrobků, které obsahují ploché prvky, při automatizaci třídicích, balicích a jiných operací.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení k podávání akumulátorových elektrod kus po kuse, sestávající ze stolu se svazkem elektrod, z ústrojí umístěného v blízkosti stolu a obsahujícího otočnou tyč s držákem, na jehož konci je upevněn zvedák, a z krokového dopravníku s táhlem, vyznačující se tím, že svislá a vlastní tíhou ve svislém směru přestavitelná otočná tyč (4) je opatřena souose uspořádáným smykadlem (8) dosedajícím na čelní konec otočné tyče (4) a k střední části této tyče (4) je připevněna dvouramenná páka (20) s kladkami (21, 22), kinematicky spojená s táhlem (16) krokového dopravníku, přičemž konec táhla (16) je opatřen pravoúhlou drážkou, jejíž vnější pracovní hrana (18) je kratší než vnitřní pracovní hrana (17).