鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置的製作方法
2023-10-04 00:32:24 2
專利名稱：鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及鉛酸蓄電池的自動化生產設備的技術領域，具體是一種鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置。
背景技術：
目前，在正、負極為片狀鉛合金的膠體或半膠體鉛酸蓄電池生產中，由於正、負極之間需要使用玻璃纖維紙隔離，以使得正、負片(也即正、負片)之間的離子在膠體作為電解液的情況下，緩慢發生化學反應不至於形成短路。正、負片的形狀呈矩形，正、負片短邊的一側設有向外延伸的矩形電極，電極向外延伸的長度約為正、負片的長邊的1/4，寬度為 3-5mm,電極成分與正、負片相同，均為鉛合金製成。正、負片上的電極位置分別處於片堆的同一側面的不同端，且正片或負片上的電極在片堆中上下對齊設置。以具有6片正片和7片負片的鉛酸蓄電池為例，其手工包裝方法是在一片負片上放置兩張玻璃纖維紙，紙寬與正、負片的寬度基本相同，紙長約為正、負片的長度(不含電極鉛片的長度)的兩倍。放置時紙的長度方向與負片的短邊相齊，只露出電極，然後在該紙上方放置一片正片後，將所述兩張紙沿沒有電極的正片短邊向上翻折，將正片覆蓋到與其另一端短邊相齊，然後在覆蓋於正片上的玻璃紙的上方再放置一片負片，然後再放置2張玻璃纖維紙後重複前麵包正片的方法。直到6片正片包好，最後再放置1片負片結束。從而實現了 正負片交替放置，每片正負片之間均由兩層玻璃纖維紙相隔離，最下層和最上層均為裸露的負片。為了使最下層和最上層的負片不會在裝入蓄電池的塑料殼時損壞，包片的最後一道工序就是在最外層包一張薄塑料紙，塑料紙寬與正負鉛片寬度基本相同，放置時與上下裸露負片矩形短邊相齊，露出最外層負片的電極。上述現有技術的手工包裝方法不僅勞動強度大，同時鉛汙染嚴重，不利於工人健康。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種勞動強度較低且適於避免工人受鉛汙染的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置。為解決上述技術問題，本發明的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，包括採用自動送片裝置將預設數量的正、負片分別從正片堆和負片堆中移出並逐一交替疊放於一片託上並形成一呈矩形柱體的片堆；在將所述正、負片逐一交替疊放於所述片託上的過程中，通過一送紙機構在所述正、負片之間置入隔離用玻璃紙；在將所述預設數量的正、負片疊放完成後由一包裝機構採用塑料紙包裝所述片堆，最後由一包紮機構採用塑料帶包紮。所述片託水平設於一垂直升降機構上，該垂直升降機構使片託的高度隨著所述正、負片數量的增加而相應降低，以使疊放所述正、負片及放置所述玻璃紙的工作面的高度一致。所述工作面是指片託上方的用於放置所述正、負片或玻璃紙的頂面；在片託上方無所述正、負片時，即為片託的上端面。與現有技術相比，本發明具有以下優點(1)本發明中，蓄電池的鉛合金的正、負片的包片過程為一個全自動機械化過程，無需人工接觸，故而具有勞動強度較低且適於避免工人受鉛汙染的特點。整個過程包括玻璃紙包片階段、塑料紙外包裝階段和窄塑料紙帶熱封包紮階段(包紮防鬆散)。
圖1為本發明的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置的結構示意圖； 圖2為所述自動包片裝置的局部結構示意圖3為圖2中的局部A向視圖。附圖標記1 正片，2 負片，3 氣缸，4 氣缸式吸頭，5 驅動電機，6 傳動齒輪，7 電機，8 傳動齒輪，9 固定螺母，10 推片豎板，11 片託，12 彈性壓邊，13 翻板驅動電機， 14 翻板，15 切紙刀，16 牽引輥組，17 玻璃紙卷，18 活動杆，19 塑料帶卷，20 擋板，21 直線往復驅動機構，22 塑料紙牽引輥，23 帶刃擋板，24 塑料紙卷，25 限位豎板，26 塑料紙，27 塑料帶，28 壓板，29 彈性鉤，30 壓塊，31 拉杆，32 底板，33 熱封頭，34 切刀， 35 彈簧或彈性伸縮。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1-3，本實施例的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，包括採用自動送片裝置將預設數量的正、負片分別從正片堆和負片堆中移出並逐一交替疊放於一片託上並形成一呈矩形柱體的片堆；在將所述正、負片逐一交替疊放於所述片託上的過程中，通過一送紙機構在所述正、負片之間置入隔離用玻璃紙；在將所述預設數量的正、負片疊放完成後由一包裝機構採用塑料紙包裝所述片堆，最後由一包紮機構採用塑料帶包紮。所述片託水平設於一垂直升降機構上，該垂直升降機構適於使片託的高度隨著所述正、負片數量的增加而相應降低，以使疊放所述正、負片及放置所述玻璃紙的工作面的高度一致。具體實施時，所述片託水平設於一螺杆上，該螺杆與一固定螺母配合，該螺杆同時與一步進電機或伺服電機傳動相連，步進電機或伺服電機與一 PLC或單片機相連，該PLC或單片機連接有用於檢測所述片堆頂面位置的紅外傳感器或接觸式位置傳感器，以實時控制所述工作面的高度保持基本一致。自動送片裝置包括適於從正、負片堆上交替逐一搬移所述正、負片至所述片託上的分別設於正片堆和負片堆兩側的機械臂；所述機械臂包括用於吸附所述正、負片的氣缸式吸頭或吸盤。作為另一種實施方式，如圖1所示中，採用十字形支架兩邊安裝的氣缸式吸頭或吸盤用於搬移正、負片，由上片驅動電機經傳動齒輪驅動十字形支架做往復轉動，以使從正片堆和負片堆上交替搬移所述正、負片至所述片託上。所述送紙機構包括用於將玻璃紙從玻璃紙卷中牽引出一預設長度的牽引輥組件、設於該牽引輥組件一側且於所述玻璃紙位移方向上的切紙刀、以及設於該切紙刀一側且於所述玻璃紙位移方向上的翻板；該翻板設於所述片託的一側，該翻板上端面的高度與所述工作面的高度一致；該翻板的鄰近所述片託的一側設於一用於驅動該翻板翻轉並將該翻板上的由所述切紙刀切斷的所述玻璃紙覆蓋於所述工作面上的翻轉驅動機構上。所述玻璃紙有一定硬度和剛性，適於牽引輥組件的作用下直線傳送。作為所述送紙機構的另一種實施方式，所述玻璃紙可以按預設長度預先剪斷併疊放成堆，然後由第三個機械臂通過氣缸式吸頭或吸盤逐一移至正、負片上。所述片託的一側設有用於將所述片堆送入所述包裝機構中的推片機構；該推片機構包括設於所述片堆的前側且與該片堆的前側面平行設置的推片豎板、以及與該推片豎板相連的直線位移驅動機構。正、負片上的電極位置分別處於片堆的同一側面的不同端，且正片或負片上的電極在片堆中上下對齊設置。推片豎板寬度小於適於正、負片的具有電極側的寬度，且推片豎板與所述片堆的前側面接觸時，推片豎板處於正、負片的電極之間。所述包裝機構包括在將所述片堆送入包裝機構時與所述片託等高且相鄰設置的底板、設於所述片堆的後側上方且與所述推片豎板相對設置的帶刃擋板、用於將設於所述帶刃擋板上方一側的塑料紙卷中的塑料紙送至該帶刃擋板的前端且於所述片堆後側的塑料紙牽引輥；在所述塑料紙牽引輥的正下方的所述底板上設有長度不小於所述塑料紙寬度的溝槽，預留在該溝槽內的所述塑料紙的長度適於覆蓋所述片堆的底面；所述帶刃擋板適於在所述推片豎板推動所述片堆經過所述帶刃擋板時切斷所述塑料捲紙。作為所述包裝機構的另一種實施方式，可採用適於繞所述片堆做半圓周往復運動的迴轉機構上，將塑料紙卷中的塑料紙包覆在所述片堆的左、上、右側面上。在所述帶刃擋板後側設有用於將已被塑料紙包裝的片堆採用塑料帶包紮的包紮機構；
該包紮機構包括設於所述底板後端上方的塑料帶卷、設於該塑料帶卷下方的用於將從所述塑料帶卷中牽引出的塑料帶的端部固定在所述底板側壁上的壓塊、在該壓塊與所述塑料帶卷之間設有用於橫向牽拉所述塑料帶並形成一側倒式U形框的一對彈性鉤，該對彈性鉤上下分布於一拉杆的兩端，該拉杆與一用於橫向推拉該拉杆的直線往復驅動機構相連。所述壓塊設於一用於控制壓塊左右位移的直線驅動機構上；具體實施時，所述壓塊設於一直線電機的活塞端部或一導磁活動杆的端部。所述塑料帶卷的前側上方設有適於上下升降的活動杆，該活動杆為一頂端的活動軸，該活動杆的底端設有依次左右分布的切刀、熱封頭和壓板；壓板的頂部通過彈簧或彈性伸縮杆與所述活動杆的底端相連；自由狀態的壓板的底端低於所述切刀和熱封頭的底端， 並適於使所述塑料帶卷不與所述切刀和熱封頭接觸。所述推片機構將已被塑料紙包裝的片堆推至所述側倒式U形框內，然後由所述直線驅動機構控制所述壓塊離開所述底板側壁，同時所述活動杆帶動所述壓板沿著所述片堆的左側面向下位移，以使所述壓板從所述塑料帶卷中牽引出塑料帶，直至所述壓板的下端部壓在所述底板的左側邊緣上，以使所述倒U形框變為口形框，且所述壓板的頂部的彈簧或彈性伸縮杆收縮變形，使所述熱封頭直接加熱熔接構成所述口形框的塑料帶的一對自由端部，以熱封包紮所述片堆，同時由所述切刀切斷所述口形框以外的且與所述塑料帶卷相連的塑料帶；然後所述活動杆回到初始位置，並由所述直線往復驅動機構通過所述拉杆將包紮好的片堆向左側推移。
控制所述壓塊將與所述塑料帶卷相連的塑料帶的端部固定在所述底板的側壁上， 然後控制所述拉杆上的一對彈性鉤鉤住在所述壓塊與所述塑料帶卷之間塑料帶，然後橫向牽拉所述塑料帶並形成一側倒式U形框；所述拉杆的位移方向與所述推片機構的位移方向垂直。所述片堆的左、右側分別設有限位豎板，各限位豎板的內側底部設有用於壓制玻璃紙的彈性壓邊。以7片負片和6片正片為例，玻璃紙包片階段的整個過程為1)片託上升，2)負片被上料到片託，3)進給玻璃紙，4)正片被上料到玻璃紙上，5)切斷玻璃紙並控制翻板將玻璃紙包住正片，6)下移片託，7)再上負片，8)重複上述步驟3-6，直至7片負片加6片正片全部疊放成片堆。具體步驟如下
1)、片託上升在開始階段，首先由升片驅動電機和傳動齒輪轉動，帶動螺母和片託向上運動，在離彈性壓邊2片多距離的位置停止運動；
2)、負片被送到片託驅動右方氣缸頂杆將氣缸頂杆上的吸頭向下運動，並在吸住負片後頂杆返回向上，再由上片驅動電機和傳動齒輪帶動吸住負片的氣缸向片託上方運送負片，到達片託上方後讓氣缸頂杆下降，壓下彈性壓邊，將負片壓放在片託上後吸頭鬆開負片，負片上的電極朝向右邊。氣缸頂杆回升高於放置片託的所述限位豎板後，再由上片驅動電機和傳動齒輪驅動返回原位；
3)、進給玻璃紙由牽引輥組件驅動兩卷玻璃紙卷定長度向前移動展開，提供包裝正片的玻璃紙，直至捲紙前邊沿移動到與下方負片的前邊沿相齊時(負極露出)停止；
4)、正片被上料到玻璃紙上驅動左方氣缸頂杆將氣缸頂杆上的吸頭向下運動，並吸住正片後頂杆返回向上，再由上片驅動電機和傳動齒輪帶動吸住正片的氣缸向片託上方運送正片，到達片託上方後讓氣缸頂杆下降，壓下所述彈性壓邊，將正片壓放在玻璃紙上並吸頭鬆開正片。氣缸頂杆回升至高於所述限位豎板後，再由上片驅動電機和傳動齒輪驅動返回原位；
5)、切斷玻璃紙並控制翻板將玻璃紙包住正片正片壓住玻璃紙後，切紙刀向下運動在鄰近玻璃紙卷的一側切斷玻璃紙，然後由翻板驅動電機帶動翻板和板上的玻璃紙翻過 180°後，將玻璃紙包覆在正片上，實現包片動作，由於彈性壓邊的阻擋，玻璃紙不會彈離所述限位豎板；
6)、下移片託。為了給下次上片騰出空間，必須由升片驅動電機帶動片託向下運動，以便於重複上述步驟；
7)、再上負片。方法同上述步驟2);
8)、重複上述步驟3-6過程，直至7片負片加6片正片全部疊放成片堆，結束。塑料紙外包裝階段將13片已包上玻璃紙的片堆，通過升片驅動電機向下移動到片託略低於推片豎板位置，推片氣缸杆帶動豎板和片堆向左移動，此時塑料紙卷通過塑料紙驅動滾柱的驅動，已經掛在矩形擋板槽的左出口處，片堆移動到該位置即可以將塑料紙包裹在無電極的片堆左側面，直到堆片豎板上沿與塑料紙驅動滾柱下方的固定帶刃擋板的下沿相擠壓後，切斷塑料包裹紙，完成最外層的塑料包裝。窄塑料紙帶熱封包紮階段為了防止已包上塑料紙的片堆不散，最後必須進行熱封包紮。在推片氣缸杆向左推動前，扎片塑料紙卷通過下方的壓邊固定，使用直線拉杆上的彈性鉤，鉤住窄扎片塑料紙向後運動，形成如圖所示的矩形空間，當推片氣缸杆向左移動到擋片板位置時，扎片紙正好橫向扎在片堆中部，通過熱封頭推桿向下運動到壓邊處切斷扎片紙，再在接頭加熱處，實現熱封包紮。最後扎片紙直線驅動器向前運動，可以推走包紮好的片堆。 本發明的上述實施例僅為說明本發明所作的舉例，而本發明實施方式並不局限於此。對於屬於本發明的精神與原理下所作的修改、組合、簡化、替代等均為等效替換，都仍然包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於包括用於疊放正、負片的片託；用於將預設數量的所述正、負片分別從正片堆和負片堆中移出並逐一交替疊放於所述片託上並形成呈一矩形柱體形片堆的自動送片裝置；用於在將所述正、負片逐一交替疊放於所述片託上的過程中，在所述正、負片之間置入隔離用玻璃紙的送紙機構；用於在將預設數量的所述正、負片疊放完成後採用塑料紙包裝所述片堆的包裝機構；用於將已被塑料紙包裝的片堆採用塑料帶包紮的包紮機構。
2.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述片託水平設於一垂直升降機構上，該垂直升降機構使片託的高度隨著所述正、負片數量的增加而相應降低，以使疊放所述正、負片及放置所述玻璃紙的工作面的高度一致。
3.根據權利要求2所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於自動送片裝置包括適於從正、負片堆上交替逐一搬移所述正、負片至所述片託上的兩個機械臂；所述機械臂包括用於吸附所述正、負片的氣缸式吸頭或吸盤。
4.根據權利要求3所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述送紙機構包括用於將玻璃紙從玻璃紙卷中牽引出一預設長度的牽引輥組件、設於該牽引輥組件一側且於所述玻璃紙位移方向上的切紙刀、以及設於該切紙刀一側且於所述玻璃紙位移方向上的翻板；該翻板設於所述片託的一側，該翻板的鄰近所述片託的一側設於一用於驅動該翻板翻轉並將該翻板上的由所述切紙刀切斷的所述玻璃紙覆蓋於所述工作面上的翻轉驅動機構上。
5.根據權利要求4所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述片託的一側設有用於將所述片堆送入所述包裝機構中的推片機構；該推片機構包括設於所述片堆的前側且與該片堆的前側面平行設置的推片豎板、以及與該推片豎板相連的直線位移驅動機構。
6.根據權利要求5所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述包裝機構包括在將所述片堆送入包裝機構時與所述片託等高且相鄰設置的底板、設於所述片堆的後側上方且與所述推片豎板相對設置的帶刃擋板、用於將塑料紙送至該帶刃擋板的前端且於所述片堆後側的塑料紙牽引輥；在所述塑料紙牽引輥的正下方的所述底板上設有長度不小於所述塑料紙寬度的溝槽， 預留在該溝槽內的所述塑料紙的長度適於覆蓋所述片堆的底面；所述帶刃擋板適於在所述推片豎板推動所述片堆經過所述帶刃擋板時切斷所述塑料捲紙。
7.根據權利要求6所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述包紮機構設於所述帶刃擋板的後側；該包紮機構包括設於所述底板後端上方的塑料帶卷、設於該塑料帶卷下方的用於將從所述塑料帶卷中牽引出的塑料帶的端部固定在所述底板側壁上的壓塊、在該壓塊與所述塑料帶卷之間設有用於橫向牽拉所述塑料帶並形成一側倒式U形框的一對彈性鉤，該對彈性鉤上下分布於一拉杆的兩端，該拉杆與一用於橫向推拉該拉杆的直線往復驅動機構相連；所述壓塊設於一用於控制壓塊左右位移的直線驅動機構上；所述塑料帶卷的前側上方設有適於上下升降的活動杆，該活動杆的底端設有依次左右分布的切刀、熱封頭和壓板；壓板的頂部通過彈簧或彈性伸縮杆與所述活動杆的底端相連； 自由狀態的壓板的底端低於所述切刀和熱封頭的底端，並適於使所述塑料帶卷不與所述切刀和熱封頭接觸。
8.根據權利要求7所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述推片機構適於將已被塑料紙包裝的片堆推至所述側倒式U形框內，然後由所述直線驅動機構控制所述壓塊離開所述底板側壁，同時所述活動杆帶動所述壓板沿著所述片堆的左側面向下位移，以使所述壓板從所述塑料帶卷中牽引出塑料帶，直至所述壓板的下端部壓在所述底板的左側邊緣上，以使所述倒U形框變為口形框，且所述壓板的頂部的彈簧或彈性伸縮杆收縮變形，使所述熱封頭直接加熱熔接構成所述口形框的塑料帶的一對自由端部，以熱封包紮所述片堆，同時由所述切刀切斷所述口形框以外的且與所述塑料帶卷相連的塑料帶；然後所述活動杆回到初始位置，並由所述直線往復驅動機構通過所述拉杆將包紮好的片堆向左側推移。
9.根據權利要求8所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於控制所述壓塊將與所述塑料帶卷相連的塑料帶的端部固定在所述底板的側壁上，然後控制所述拉杆上的一對彈性鉤鉤住在所述壓塊與所述塑料帶卷之間塑料帶，然後橫向牽拉所述塑料帶並形成一側倒式U形框；所述拉杆的位移方向與所述推片機構的位移方向垂直。
10.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置，其特徵在於所述片堆的左、右側分別設有限位豎板。
全文摘要
本發明屬於一種勞動強度較低且適於避免工人受鉛汙染的鉛酸蓄電池生產用自動包片裝置。其包括採用自動送片裝置將預設數量的正、負片分別從正片堆和負片堆中移出並逐一交替疊放於一片託上並形成一呈矩形柱體的片堆；在將所述正、負片逐一交替疊放於所述片託上的過程中，通過一送紙機構在所述正、負片之間置入隔離用玻璃紙；在將所述預設數量的正、負片疊放完成後由一包裝機構採用塑料紙包裝所述片堆，最後由一包紮機構採用塑料帶包紮。
文檔編號H01M10/14GK102412423SQ201110185198
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月4日 優先權日2011年7月4日
發明者楊浩軒, 楊龍興, 鍾文杰 申請人:江蘇技術師範學院