永久陰極剝片機組的製作方法

2023-05-28 09:18:26 2

專利名稱：永久陰極剝片機組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種陰極剝片機，尤其涉及一種集清洗、分離、收集等一體的自動永久 陰極剝片機組。
背景技術：
目前，銅電解精煉工藝主要有傳統法電解和永久性不鏽鋼陰極法電解兩種，後者 採用不鏽鋼代替傳統方法中的陰極片，不鏽鋼可以重複利用，減少了陰極片的重複製作的 工藝，同時也節省成本，因此受到銅冶金行業的重視。為獲得通過電解沉積在不鏽鋼陰極板 上的銅板，需要將銅板與陰極板分離。現有的分離陰極板和銅板的剝片裝置，以芬蘭奧託昆普和加拿大鷹橋兩家公司的 產品為代表。芬蘭奧託昆普的剝片機組的輸送方式採用鏈條拖住極板的底部，然後通過鏈 條的移動來運輸極板，首先把極板運送到預松板工位，預松板工位採用推動或者滾動的形 式彎曲不鏽鋼板來達到從不鏽鋼板上預松陰極銅的目的，預松的陰極銅再由運輸鏈運送到 剝片工位，剝片工位採用一把鏟刀從預松後的陰極銅頂部鏟到底部，使銅板從不鏽鋼脫落 到兩個夾具上，再用兩個夾具反覆分合兩塊陰極銅，使之分離開來。加拿大鷹橋公司的剝片機組採用機器人把陰極板運輸到剝片裝置，然後極板兩側 的剝片小車向前移動到剝片工位，小車上的推桿推動不鏽鋼板變形，使得陰極銅的頂部與 陰極不鏽鋼板脫開，另一臺剝開小車上的鉤子從頂部插入已預松的另一塊銅板，然後兩臺 剝片小車向相反的方向移動，帶動其上面的鉤子拉開預松的銅板。由於兩陰極銅連接處有較強的韌性，芬蘭奧託昆普的剝片裝置需要反覆分合才能 使兩陰極銅分開，導致嚴重浪費生產時間。加拿大鷹橋公司生產的剝片裝置採用了多臺機 器人轉運極板，導致成本較高，且各工序之間的銜接可靠性較低。

發明內容
本發明主要解決了 現有的剝片機組在生產過程中生產效率低和生產成本高的問 題，提供了一種生產效率高、成本低的永久陰極剝片機組。本發明採用的技術方案為永久陰極剝片機組，其包括兩個支架、兩個縱向輸送裝 置、橫向輸送裝置、兩個轉移裝置、鬆動裝置和分離裝置，兩個支架縱向平行設置，縱向輸送 裝置固定在支架上，橫向輸送裝置連接在兩個支架的端部且與兩個縱向輸送裝置相配合， 轉移裝置設置在橫向輸送裝置和縱向輸送裝置之間，鬆動裝置和分離裝置沿著橫向輸送裝 置的方向依次設置在橫向輸送鏈上；一側支架的中部還設有清洗裝置，清洗裝置為中空狀， 套在支架和縱向輸送鏈外；分離裝置外還設有與之連接的輸送裝置。一側的支架的橫向輸送裝置上順序放置附有銅板的陰極板，陰極板向前移動進入 清洗裝置，通過清洗裝置除去陰極板和附著的銅板上的酸液以及殘渣；清洗後的陰極板通 過轉移裝置過度到橫向輸送裝置上，陰極板接著經過鬆動裝置和分離裝置，鬆動裝置將附 著在陰極板上銅板鬆動，銅板在分離裝置的作用下與陰極板分離，分離後的銅板在銅板輸送裝置的運輸下離開裝置並收集，分離後的陰極板繼續在橫向輸送裝置上運行直到橫向輸 送裝置另一側的縱向輸送裝置處，並通過轉移裝置移到縱向輸送裝置，陰極板在縱向輸送 裝置下依次排列收集。作為優選，所述兩個支架中的另一側支架上還設有夾邊條規正裝置，所述的夾邊 條規正裝置主要有氣缸和壓板組成，氣缸對稱的分布在支架兩側，氣缸的運動方向與夾邊 條相對，壓板固定在氣缸的活動端，與夾邊條相對配合。作為優選，壓板的外側設置有一層用於緩衝壓板與夾邊條之間的衝擊力的彈性層。 作為優選，彈性層為橡膠，所述橡膠為丁苯橡膠。通過夾邊條規正裝置可以將陰極板兩側的夾邊條進行規正，便於陰極板重複投入 使用。作為優選，所述另一側支架內側還設有用於輸出次品陰極板的縱向設置的支架， 該支架與橫向輸送裝置之間還設有轉移裝置和用於檢測陰極板的檢測裝置。陰極板在反覆使用過程中可能會有損傷，有損傷的陰極板是不能再投入生產，因 此在收集陰極板之前需要對陰極板進行監測分類，保證陰極板的使用質量。作為優選，所述縱向輸送裝置和橫向輸送裝置均為鏈條輸送裝置，且鏈條輸送裝 置的控制器為軸編碼器。通過軸編碼器可以精確的控制鏈條的輸送精度。作為優選，所述轉移裝置主要有一個用於移動導電棒的機械手臂、一個縱向運動 的氣缸和一個垂直運動的氣缸以及固定在支架上的轉移裝置支架，兩氣缸固定在轉移裝置 支架上，兩氣缸的活動端分別與機械手臂連接，兩氣缸的控制端與軸編碼器連接。作為優選，所述機械手臂的兩端呈L型，用於勾起導電棒的兩端。當陰極板從縱向輸送裝置過渡到橫向輸送裝置時，首先轉移裝置的機械手臂兩端 的L型手位於導電棒的下方，在垂直氣缸的推動下向上提升並將導電棒連同陰極板提起， 接著在縱向運動的氣缸的推動下，陰極板向前運動到橫向輸送鏈上方的相應位置，然後垂 直氣缸向下運動，使得陰極板落到橫向輸送鏈上，同時機械手臂離開陰極板，此刻陰極板隨 著橫向輸送裝置的運動而運動，陰極板離開後，機械手臂在縱向運動的氣缸帶動下回到原 位，反覆如此，陰極板便從縱向輸送鏈上過渡到橫向輸送裝置上。作為優選，所述鏈條輸送裝置的上端設置有與陰極板上的導電棒相配合的卡槽。在輸送過程中，導電棒的兩端分別卡在其兩側縱向鏈條的卡槽內，隨著鏈條的運 動而向前運動。作為優選，所述輸送裝置外還設有銅板收集裝置和銅板輸出裝置，銅板收集裝置 位於銅板輸出裝置的一端，且所述的銅板收集裝置位於銅板輸送裝置輸出端的下，銅板收 集裝置上設有重量感應開關，所述銅板輸出裝置為皮帶輸送裝置，重量感應開關連接與皮 帶輸送裝置的控制電路中。銅板依次通過銅板輸送裝置向外運輸，並在下落到位於銅板輸送裝置下方的銅板 收集裝置上，當銅板收集堆放到一定的個數或是預設的個數時，銅板輸送裝置上的重量感 應開關便會由斷路狀態變為通路狀態，堆放的銅板通過皮帶輸送裝置向前移動，當堆放的 銅板離開銅板收集裝置時，銅板輸送裝置上的重量感應開關便會由通路狀態變為斷路狀態，皮帶輸送裝置便停止，反覆循環。作為優選，銅板輸出裝置的中部設有銅板壓花機。將銅板壓成波浪形，便於銅板倒流液體，使用時增大受熱面積。作為優選，銅板輸出裝置的中部設有銅板打包機。將輸送出去的銅板進行打包，便於堆放銅板的運輸。作為優選，所述鬆動裝置為一個將陰極板兩側銅板彎曲的撓曲組件，所述的撓曲 組件包括固定在橫向輸送裝置兩側的支架，支架橫向設置，支架上固定有縱向運動的氣缸， 氣缸的活動端固定一個橫向設置的撓曲杆。作為優選，所述支架上開有若干個限位孔，限位孔內安裝有限位螺栓，限位螺栓穿 過限位孔與撓曲杆固定連接。縱向氣缸縱向運動時推動撓曲杆縱向運動並撞擊陰極板兩側的銅板，使得銅板微 量彎曲，同時限位螺栓隨著撓曲杆縱向運動，當限位螺栓的螺栓頭與限位孔接觸時，阻礙撓 曲杆繼續運動，可以防止撓曲杆運動過大。作為優選，所述的脫板裝置為專利號是200920115957. 5的永久陰極剝片機組剝
離裝置，其主要由鑿刀組件、翻轉組件和機械手組件組成，鑿刀組件位於機械手組件和翻轉 組件之間。本發明取得的有益效果為採用生產線式的生產，將銅板的清洗、分離、堆放運輸 和陰極板的收集集成在一起，提高了生產效率，同時降低了生產成本。


圖1為本發明鬆動裝置的結構示意圖2為本發明鬆動裝置和分離裝置工作狀態時的示意圖3為本發明結構示意圖4為陰極板結構示意圖5為本發明轉移裝置的結構示意圖6為鏈條結構示意圖7為夾邊條規正裝置工作狀態示意圖8為夾邊條規正裝置結構示意圖中1、撓曲組件，2、鑿刀組件，3、翻轉組件，4、機械手組件，5、附有銅板的陰極板，11、 安裝架，12、連接片，13、撓曲導杆，14、氣缸，15、限位杆，16、鉸鏈裝置，17、撓曲杆，51、導電 棒，52、銅板，21、支架，22、清洗裝置，23、轉移裝置，24、橫向輸送裝置，25、鬆動裝置，26、分 離裝置，27、輸送裝置，28、壓花機，29、收集裝置，210、輸出裝置，211、夾邊條規正裝置，215、 縱向氣缸，216、連接架，217、垂直氣缸，218、機械手，219、鏈條，220、擋塊，221、卡槽，31、支 柱，32、套筒，33、底板，34、水平氣缸，35、氣缸支座，36、聯動板，37、加強楞，38、壓板，39、橡 膠片，100、陰極板，101、夾邊條，310、固定板。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的說明。實施例永久陰極剝片機組(參見圖3)，其包括三個縱向設置的支架21、縱向的支架21上安裝有縱向輸送裝置(圖中未畫出)，縱向輸送裝置為鏈條輸送裝置(參見圖6)，鏈 條219的上端部設有間隔均勻的擋塊220，擋塊220之間為卡槽221 ；在輸送過程中，導電棒 51的兩端分別卡在其兩側縱向鏈條219的卡槽內，隨著鏈條219的運動而向前運動。左側 的支架21中部安裝有清洗裝置22，清洗裝置22為中空狀，套在支架21和縱向輸送鏈外，該 支架21從清洗裝置22中穿過，左側支架21和右側支架21端部之間設有橫向輸送裝置24， 且左、右側支架21和橫向輸送裝置24之間設有轉移裝置23 (參見圖5)，轉移裝置23固定 在左、右側的端部，轉移裝置主要由縱向運動的縱向氣缸215、垂直運動的垂直氣缸217和 機械手臂組成，其中機械手臂主要由兩端呈L形的機械手218和用於連接兩端的連接杆組 成，機械手臂固定於垂直氣缸217的下端，縱向氣缸215端部與用於固定垂直氣缸217的連 接架216連接；橫向輸送裝置24上沿著陰極板輸送方向上依次設有鬆動裝置25和分離裝 置26，分離裝置26外還設有與之連接的輸送裝置27。右側支架21上還設有夾邊條規正裝置211 (參見附圖7、8)，所述的夾邊條規正裝 置211主要由水平氣缸34、氣缸支座35、底板33、套筒體、聯動板36、導向柱和壓板38組成， 所述的套筒體包括兩側豎直放置的固定板310和3個固定於固定板310上的套筒32，套筒 32豎直排列設置；所述的導向柱與套筒32相配合且導向柱的中部套於套筒內，導向柱的一 側固定於聯動板36的一側上，導向柱的另一側與壓板33固定連接；聯動板36的另一側與 水平氣缸34的活動端固定連接，水平氣缸34固定於氣缸支座35上，且氣缸支座35和套筒 體均固定於豎直設置的底板33上。所述的壓板38內側上設有加強楞37，壓板38外側表面 上固定有一層彈性的橡膠片39，橡膠片39為丁苯橡膠。使用時，夾邊條規正裝置211通過底板固定在支架21的支柱31上，水平氣缸34 推動聯動板36向前運動，聯動板36帶動導向柱、壓板38運動將位於陰極板100(參見附圖 4)兩側的夾邊條101加緊、規正。中間支架21與橫向輸送裝置24之間還設有轉移裝置23和用於檢測陰極板的檢 測裝置。轉移裝置主要有一個用於移動導電棒51的機械手臂、一個縱向運動的氣缸和一 個垂直運動的氣缸以及固定在支架21上的轉移裝置支架21，兩氣缸固定在轉移裝置支架 21上，兩氣缸的活動端分別與機械手臂連接，兩氣缸的控制端與軸編碼器連接。機械手臂的 兩端呈L型，用於勾起導電棒51的兩端。當附有銅板52的陰極板5從縱向輸送裝置過渡到橫向輸送裝置24時，首先轉移 裝置的機械手臂兩端的L型手位於導電棒51的下方，在垂直氣缸217的推動下向上提升並 將導電棒51連同陰極板提起，接著在縱向運動的氣缸的推動下，附有銅板52的陰極板5向 前運動到橫向輸送鏈上方的相應位置，然後垂直氣缸217向下運動，使得附有銅板52的陰 極板5落到橫向輸送鏈上，同時機械手臂離開陰極板，此刻附有銅板52的陰極板5隨著橫 向輸送裝置24的運動而運動，附有銅板52的陰極板5離開後，機械手臂在縱向運動的氣缸 帶動下回到原位，反覆如此，附有銅板52的陰極板5便從縱向輸送鏈上過渡到橫向輸送裝 置24上。輸送裝置27外還設有銅板收集裝置29和銅板輸出裝置210，銅板收集裝置29位 於銅板輸出裝置210的一端，且所述的銅板收集裝置29位於銅板輸送裝置輸出端的下，銅 板收集裝置29上設有重量感應開關，所述銅板輸出裝置210為皮帶輸送裝置，重量感應開關連接與皮帶輸送裝置的控制電路中。銅板依次通過銅板輸送裝置向外運輸，並在下落到 位於銅板輸送裝置下方的銅板收集裝置29上，當銅板收集堆放到一定的個數或是預設的 個數時，銅板輸送裝置上的重量感應開關便會由斷路狀態變為通路狀態，堆放的銅板通過 皮帶輸送裝置向前移動，當堆放的銅板離開銅板收集裝置29時，銅板輸送裝置上的重量感 應開關便會由通路狀態變為斷路狀態，皮帶輸送裝置便停止，反覆循環。銅板輸出裝置210的中部設有銅板壓花機28和銅板打包機。鬆動裝置25為一個將陰極板兩側銅板彎曲的撓曲組件1，所述的撓曲組件1包括 固定在橫向輸送裝置24兩側的安裝架11，安裝架11橫向設置，安裝架11上固定有縱向運 動的氣缸，氣缸的活動端固定一個橫向設置的撓曲杆。安裝架11上開有若干個限位孔，限 位孔內安裝有限位螺栓，限位螺栓穿過限位孔與撓曲杆固定連接。撓曲組件(參見附圖1、2)主要包括安裝架11、連接片12、撓曲導杆13、氣缸14、限 位杆15、水平鉸鏈裝置16、撓曲杆17 (參見附圖1、2)，撓曲杆17通過水平鉸鏈裝置16與 氣缸14的活塞杆相連，連接片12固定連接在固定架11的兩端，連接片12與固定架11平 面成90°角，撓曲導杆13的一端固定在固定架11的豎直面上，另一端正對著撓曲杆17 ；通 過控制氣缸14，伸出撓曲杆17輕微撞擊陰極板100使板狀附著物銅板與陰極板100之間松 動，考慮到陰極板100可能不平整，因此設計了水平鉸鏈裝置16，這樣撓曲杆17在撞擊陰極 板100時有足夠的柔韌性，防止損壞陰極板100。氣缸14縱向運動時推動撓曲杆縱向運動並撞擊陰極板兩側的銅板，使得銅板微 量彎曲，同時限位螺栓隨著撓曲杆縱向運動，當限位螺栓的螺栓頭與限位孔接觸時，阻礙撓 曲杆繼續運動，可以防止撓曲杆運動過大。分離裝置26 (參見附圖2)主要由鑿刀組件2、翻轉組件3和機械手組件4組成， 鑿刀組件2位於機械手組件4和翻轉組件3之間。
權利要求
一種永久陰極剝片機組，其特徵在於其包括兩個支架、兩個縱向輸送裝置、橫向輸送裝置、兩個轉移裝置、鬆動裝置和分離裝置，兩個支架縱向平行設置，縱向輸送裝置固定在支架上，橫向輸送裝置連接在兩個支架的端部且與兩個縱向輸送裝置相配合，轉移裝置設置在橫向輸送裝置和縱向輸送裝置之間，鬆動裝置和分離裝置沿著橫向輸送裝置的方向依次設置在橫向輸送鏈上；一側支架的中部還設有清洗裝置，清洗裝置為中空狀，套在支架和縱向輸送鏈外；分離裝置外還設有與之連接的輸送裝置。
2.根據權利要求1所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述兩個支架中的另一側 支架上還設有夾邊條規正裝置，所述的夾邊條規正裝置主要有氣缸和壓板組成，氣缸對稱 的分布在支架兩側，氣缸的運動方向與夾邊條相對，壓板固定在氣缸的活動端，與夾邊條相 對配合。
3.根據權利要求2所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於壓板的外側設置有一層用 於緩衝壓板與夾邊條之間的衝擊力的彈性層，彈性層為橡膠，所述橡膠為丁苯橡膠。
4.根據權利要求2所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述另一側支架內側還設 有用於輸出次品陰極板的縱向設置的支架，該支架與橫向輸送裝置之間還設有轉移裝置和 用於檢測陰極板的檢測裝置。
5 根據權利要求1所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述縱向輸送裝置和橫向 輸送裝置均為鏈條輸送裝置，且鏈條輸送裝置的控制器為軸編碼器。
6.根據權利要求1所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述轉移裝置主要有一個 用於移動導電棒的機械手臂、一個縱向運動的氣缸和一個垂直運動的氣缸以及固定在支架 上的轉移裝置支架，兩氣缸固定在轉移裝置支架上，兩氣缸的活動端分別與機械手臂連接， 所述機械手臂的兩端呈L型，用於勾起導電棒的兩端。
7.根據權利要求1所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述輸送裝置外還設有銅 板收集裝置和銅板輸出裝置，銅板收集裝置位於銅板輸出裝置的一端，且所述的銅板收集 裝置位於銅板輸送裝置輸出端的下，銅板收集裝置上設有重量感應開關，所述銅板輸出裝 置為皮帶輸送裝置，重量感應開關連接與皮帶輸送裝置的控制電路中。
8.根據權利要求7所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於銅板輸出裝置的中部依次 設有銅板壓花機和銅板打包機。
9.根據權利要求1所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述鬆動裝置為一個將陰 極板兩側銅板彎曲的撓曲組件，所述的撓曲組件包括固定在橫向輸送裝置兩側的支架，支 架橫向設置，支架上固定有縱向運動的氣缸，氣缸的活動端固定一個橫向設置的撓曲杆，所 述支架上開有若干個限位孔，限位孔內安裝有限位螺栓，限位螺栓穿過限位孔與撓曲杆固 定連接。
10.根據權利要求1所述的永久陰極剝片機組，其特徵在於所述的脫板裝置主要由鑿 刀組件、翻轉組件和機械手組件組成，鑿刀組件位於機械手組件和翻轉組件之間。
全文摘要
本發明涉及一種陰極剝片機，尤其涉及一種集清洗、分離、收集等一體的自動永久陰極剝片機組，本發明主要解決了現有的剝片機組在生產過程中生產效率低和生產成本高的問題，本發明包括兩個支架、兩個縱向輸送裝置、橫向輸送裝置、兩個轉移裝置、鬆動裝置和分離裝置，兩個支架縱向平行設置，縱向輸送裝置固定在支架上，橫向輸送裝置連接在兩個支架的端部且與兩個縱向輸送裝置相配合，轉移裝置設置在橫向輸送裝置和縱向輸送裝置之間，鬆動裝置和分離裝置沿著橫向輸送裝置的方向依次設置在橫向輸送鏈上；一側支架的中部還設有清洗裝置，清洗裝置為中空狀，套在支架和縱向輸送鏈外；分離裝置外還設有與之連接的輸送裝置。
文檔編號C25C1/12GK101994136SQ20101055888
公開日2011年3月30日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者俞金水, 吳俊義, 吳用, 李志青, 楊攀, 舒勝春, 鄭豐敏 申請人:三門三友冶化技術開發有限公司