新型全自动数控包板的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型全自动数控包板机，包括极板输送装置、极板整齐装置、极板升降装置、极板吸取装置、隔板纸输送装置、隔板纸裁剪装置、包板装置、极板群运送装置和机架，所述极板输送装置安装在机架的左下方，所述极板输送装置的末端装有极板整齐装置，所述极板升降装置安装在机架下方，所述极板吸取装置安装在极板升降装置的上方，所述隔板纸输送装置安装在机架部件右上方，所述隔板纸输送装置的末端装有隔板纸裁剪装置和包板装置，所述隔板纸输送装置正下方装有极板群运送装置。本发明不但结构简单、体积紧凑、占地面积小、改善了的劳动场所的环境，而且极大地提高了包板效率和包板质量。
【专利说明】新型全自动数控包板机
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种蓄电池的制造设备，尤其涉及一种蓄电池自动化包板设备。
【背景技术】
[0002]在传统蓄电池自生产中，需要大量工人将电池极板插送到电池隔板材料之间，在进行插送操作前需要工人将带状的隔板材料按照需要的尺寸进行切割，然后由工人手拿电池极板插入到隔板材料中来完成整个包板操作。上述过程通常采用手工操作，不仅工作效率低，并且操作人员与重金属材料的极板接触较多，对人身健康造成损害极大，容易致使工人得职业病，并且在完成整个包板过程中，各种材料与环境接触，导致空气中的灰尘等杂物沾染在电池极板上，这极有可能影响到成品蓄电池的使用寿命。
[0003]为一解决这些问题，电池设备厂家开发了包板机，用机器包板来代替人工包板，生产效率高，也不会对操作工造成健康损害。但现有的包板机都是采用机械式取板、包板，容易产生少量的带铅粉尘，隔板纸也容易损坏，生产速度也不高。为解决这些缺点，本公司开发一种采用以压缩空气为动力，以气缸、真空吸盘为主要动作机构的新型包板机，这种包板机生产速度快、不会产生粉尘、不会损坏隔板纸，我们已申请了实用新型专利“全自动数控包板机”，专利号为“201120517795.5”。在实际使用过程中，我们发现它存在以下一些缺点:(1)占地面积大，体积大，结构复杂；(2)不能发现隔板纸材料上有洞孔的缺陷，将有缺陷的隔板纸也包进了产品中；(3)包好后的正板板与负极板不易对齐，包板精度不高，包板质量存在一定的问题，包板效率不高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产速度更快、体积更小、精度更高且能自动识别有缺陷的隔板纸的新型全自动数控包板机。
[0005]本发明是通过下述技术方案予以实现的:
新型全自动数控包板机，包括极板输送装置1、极板整齐装置8、极板升降装置9、极板吸取装置3、隔板纸输送装置6、隔板纸裁剪装置4、包板装置5、极板群运送装置7和机架2，所述极板输送装置I安装在机架2的左下方，所述极板输送装置I的末端装有极板整齐装置8，所述极板升降装置9安装在机架2下方，所述极板吸取装置3安装在极板升降装置9的上方，所述隔板纸输送装置6安装在机架部件右上方，所述隔板纸输送装置6的末端装有隔板纸裁剪装置4和包板装置5，所述隔板纸输送装置6正下方装有极板群运送装置7。
[0006]所述极板输送装置1，包括正极板输送装置11和负极板输送装置12，正极板输送装置11和负极板输送装置12结构相同，对称布置在机架2上，均包括极板输送电机13、传动装置14、链条15，所述极板输送电机13安装在机架2上，通过传动装置14与链条15相连。
[0007]所述极板整齐装置8包括极板整齐气缸82、竖直挡板83、固定挡板81，所述竖直挡板83与整齐极板气缸82相连，所述竖直挡板83对面安装有与之相对应的固定挡板81，所述整齐极板气缸82安装在机架2上。
[0008]所述极板吸取装置3，包括竖直支架31、步进电机36、丝杆35、升降气缸33、吸盘支架32、真空吸盘34，所述竖直支架31安装在机架2上，在所述竖直支架31上安装有步进电机36，所述步进电机36与丝杆35相连，所述丝杆35另一端通过轴承安装在竖直支架31另一侧，所述丝杆35上安装有吸盘支架32，所述吸盘支架32上装有升降气缸33，所述升降气缸33与真空吸盘34固定连接。
[0009]所述极板升降装置9包括正极板升降装置91、负极板升降装置93和极板群升降装置92，所述正极板升降装置91、负极板升降装置93和极板群升降装置92结构相同，均包括升降电机91、蜗轮蜗杆减速机95、升降托板94、导向杆93、导向套92，所述升降电机91、蜗轮蜗杆减速机95、导向套92均安装在机架2上，所述升降托板94与蜗轮蜗杆减速机95的蜗杆、导向杆93固定连接在一起，所述蜗轮蜗杆减速机95与升降电机91相连，所述导向杆93安装在导向套92中，与导向套92形成滑动连接。
[0010]所述隔板纸输送装置6，包括隔板纸部件62和送纸部件61，所述隔板纸部件62包括隔板纸支架621、隔板纸卷盘622、滑轮623，隔板纸支架621安装在机架2上，隔板纸卷盘622和滑轮623均安装在隔板纸支架621上，隔板纸卷盘622安装有成卷的隔板纸，所述隔板纸经过滑轮623进入到送纸部件61中。送纸部件61包括送纸电机611、皮带613、送纸滚轮614、安装板612，所述安装板612固定安装在机架2上，所述送纸电机611固定在安装板612上，所述送纸电机611通过皮带613带动送纸滚轮614，所述送纸滚轮614有两个，一个在上，一个在下，隔板纸从两个送纸滚轮614中穿过。
[0011]所述隔板纸裁剪装置4，包括切纸支架43、切纸气缸41、切纸刀42，所述切纸支架43安装在机架2上，所述切纸气缸41安装在所述切纸支架43上，所述切纸刀42固定在所述切纸气缸41上。
[0012]所述包板装置5包括包板气缸52、包板推杆51，所述包板气缸52安装在机架2上，所述包板推杆51与包板气缸52固定连接。
[0013]所述极板群运送装置7，包括运送电机73、减速机74、链轮72、链条71，所述运送电机73安装在工作台的下方，通过减速机74带动链轮72和链条71。
[0014]进一步的，在所述机架2上安装有隔板纸检测装置10，所述隔板纸检测装置10位于所述隔板纸输送装置6下方。
[0015]进一步的，所述隔板纸检测装置10包括检测支架101、传感器102，所述传感器102安装在检测支架101上，正对着隔板纸，所述检测支架101固定安装在机架上。
[0016]进一步的，在机架2上装有实现机、电、气一体化的自动控制箱21。
[0017]与现有包板机相比，本发明的具有以下优点:
(I)本发明在隔板纸输送装置的末端设有隔板纸裁剪装置和包板装置，在隔板纸输送装置正下方装有极板群运送装置。这种结构不但结构简单、体积紧凑、占地面积小，而且极大地提高了包板效率和包板质量。
[0018](2)本发明采用真空吸盘吸取板板，采用气缸推动包板，避免了机械取板包板的粉尘，大大改善了的劳动场所的环境，降低职业病危害因素及对环境污染。同时也防止了正极板粉尘、负极板粉尘互相污染负极板、正极板，保证了包板的质量。
[0019](3)本发明在隔板纸输送装置下方安装了隔板纸检测装置，采用三个以上的红外线传感器监测隔板纸的缺陷，防止有孔洞的隔板纸进入包板工序，显著地提高了包板质量。
[0020](4)本发明的极板吸取装置采用步进电机和丝杆传动，与气缸推动相比，真空吸盘的运动位置控制更加精确，使极板的吸取、下放与包板装置的对齐更准确，极大地提高了包板质量和效率。
[0021](5)本发明在机架上装有实现机、电、气一体化的自动控制箱，自动控制箱装有包板机运行程序，并带有显示屏和键盘。可以实现电池极板送料、包板、切割、运送等工序全自动生产，并具有显示和调整参数、自动报警等功能，大大提高了生产速度和生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构示意图。
[0023]图2为本发明的主视图。
[0024]图3为本发明的俯视图。
[0025]图4为本发明的极板输送装置的结构示意图。
[0026]图5为本发明的极板整齐装置的结构示意图。
[0027]图6为本发明的极板吸取装置的主视图。
[0028]图7为本发明的极板吸取装置的俯视图。
[0029]图8本发明的极板升降装置的结构示意图。
[0030]图9为本发明的隔板纸部件的结构示意图。
[0031]图10为本发明的送纸部件的结构示意图。
[0032]图11本发明的隔板纸裁剪装置的结构示意图。
[0033]图12为本发明的包板装置的主视图。
[0034]图13为本发明的包板装置的俯视图。
[0035]图14为本发明的极板群运送装置的结构示意图。
[0036]附图中，I一极板输送装置，11 一正极板输送装置，12—负极板输送装置，13—极板输送电机，14一传动装置，15—链条，16—极板垛，2—机架，21 —自动控制箱，3—极板吸取装置，31—竖直支架，32—吸盘支架，33—升降气缸，34—真空吸盘，35—丝杆，36—步进电机，4一隔板纸裁到装置，41—切纸气缸,42—切纸刀,43—切纸支架，5—包板装置，51—包板推杆，52—包板气缸，6—隔板纸输送装置，61—送纸部件，611—送纸电机，612—安装板，613一皮带,614—送纸滚轮，62—隔板纸部件，621一隔板纸支架，622—隔板纸卷盘，623一滑轮，7—极板群运送装置，71—链条，72—链轮，73—运送电机，74—减速机，8—极板整齐装置，81—固定挡板，82一极板整齐气缸，83一竖直挡板，9一极板升降装置，91一正极板升降装置，92—极板群升降装置，93—负极板升降装置，94 一升降托板，95—蜗轮蜗杆减速机，10—隔板纸检测装置，101—检测支架，102—传感器。
【具体实施方式】
[0037]如图1、图2所示，一种新型全自动数控包板机，包括极板输送装置1、极板整齐装置8、极板升降装置9、极板吸取装置3、隔板纸输送装置6、隔板纸裁剪装置4、包板装置5、极板群运送装置7和机架2。极板输送装置I安装在机架2的左下方，用来输送极板垛16 ；极板输送装置I的末端装有极板整齐装置8，极板整齐装置8用来对极板垛16的左右侧面进行压齐；极板升降装置9安装在机架2下方，用来升降极板垛16或极板群75，配合极板吸取装置3工作。所述极板吸取装置3安装在极板升降装置9的上方，用来吸取极板整齐装置8整理好的极板，并将极板运送到包板装置5进行包板；隔板纸输送装置6安装在机架部件右上方，用来输送包板所需的隔板纸；隔板纸输送装置6的末端装有隔板纸裁剪装置4和包板装置5，隔板纸裁剪装置4将隔板纸裁剪成设定长度，包板装置5将裁剪后隔板纸翻转抚平，使隔板纸刚好包住极板，完成包板；所述隔板纸输送装置6正下方装有极板群运送装置7，极板群运送装置7将极板群75运送出包板机，进入电池制作的下道工序。
[0038]如图3、图4所示，所述极板输送装置I，包括正极板输送装置11和负极板输送装置12，正极板输送装置11和负极板输送装置12结构相同，对称布置在机架2上，均包括极板输送电机13、传动装置14、链条15，所述极板输送电机13安装在机架2上，通过传动装置14与链条15相连。正极板输送装置11和负极板输送装置12平行对称布置在机架2上,单独运行，互不干涉。
[0039]在工作前，操作工人先将堆放整齐的极板垛16放在链条15上。工作时，启动极板输送电机13，极板输送电机13通过传动装置14带动链条15转动，将极板垛16送入到极板整齐装置8中。如图5所示，所述极板整齐装置8包括极板整齐气缸82、竖直挡板83、固定挡板81，所述竖直挡板83与整齐极板气缸82相连，所述竖直挡板83对面安装有与之相对应的固定挡板81，所述整齐极板气缸82安装在机架2上。当极板垛16到达极板整齐装置8时，极板整齐气缸82启动，推动竖直挡板83与固定档板81共同作用，从侧面压齐极板垛16。
[0040]如图6、图7所示，所述极板吸取装置3，包括竖直支架31、步进电机36、丝杆35、升降气缸33、吸盘支架32、真空吸盘34，所述竖直支架31安装在机架2上，在所述竖直支架31上安装有步进电机36，所述步进电机36与丝杆35相连，所述丝杆35另一端通过轴承安装在竖直支架31另一侧，所述丝杆35上安装有吸盘支架32，所述吸盘支架32上装有升降气缸33，所述升降气缸33与真空吸盘34固定连接。
[0041]当极板垛16被极板整齐装置平整后，步进电机36启动，带动丝杆35转动，从而带动丝杆上的吸盘支架32和真空吸盘34 —起移动。当真空吸盘34到达极板垛16正上方时，步进电机36停止转动，升降气缸33推出，真空吸盘34下降到极板垛16最上面一片极板平面上，将其吸住，步进电机34带动丝杆向相反方向转动，使吸住极板的真空吸盘34到达极板群升降装置92的正上方。
[0042]如图3所示，所述极板升降装置9包括正极板升降装置91、负极板升降装置93和极板群升降装置92。如图8所示，所述正极板升降装置91、负极板升降装置93和极板群升降装置92结构相同，均包括升降电机91、蜗轮蜗杆减速机95、升降托板94、导向杆93、导向套92，所述升降电机91、蜗轮蜗杆减速机95、导向套92均安装在机架2上，所述升降托板94与蜗轮蜗杆减速机95的蜗杆、导向杆93固定连接在一起，所述蜗轮蜗杆减速机95与升降电机91相连，所述导向杆93安装在导向套92中，与导向套92形成滑动连接。
[0043]如图3所示，正极板升降装置91、负极板升降装置93和极板群升降装置92虽然是三套结构相同的装置，但自成体系，独立工作，互不干扰。
[0044]正极板升降装置91、负极板升降装置93工作原理如下:当极板吸取装置3将极板垛16最上面一片极板吸走后，升降电机91动作，通过蜗轮蜗杆减速机95带动升降托板94。升降托板94依靠导向杆93、导向套92定位，保持垂直直线运动。当升降托板94上升一片极板的厚度时，升降电机91停止动作，等待极板吸取装置3吸取下一片极板。如此循环动作，当极板垛16的全部极板被吸取之后，升降电机91反转，升降托板94下降至最初原始位置。
[0045]极板群升降装置92工作原理如下:当吸住极板的真空吸盘34到达极板群升降装置92的正上方时，升降电机91动作，通过蜗轮蜗杆减速机95带动升降托板94上升，当升降托板94到达设定的高度时，升降电机91停止动作。真空吸盘34将极板释放，极板下落至极板群升降装置92的升降托板94上，等待包板装置5包板。当完成一片极板的包板时，升降电机91反转，带动升降托板94下降一片包好的板板高度，等下一片极板包板，如此循环动作。
[0046]如图2所示，所述隔板纸输送装置6，包括隔板纸部件62和送纸部件61。如图9所示，所述隔板纸部件62包括隔板纸支架621、隔板纸卷盘622、滑轮623，隔板纸支架621安装在机架2上，隔板纸卷盘622和滑轮623均安装在隔板纸支架621上，隔板纸卷盘622安装有成卷的隔板纸，所述隔板纸经过滑轮623进入到送纸部件61中。如图10所示，送纸部件61包括送纸电机611、皮带613、送纸滚轮614、安装板612，所述安装板612固定安装在机架2上,所述送纸电机611固定在安装板612上,所述送纸电机611通过皮带613带动送纸滚轮614，所述送纸滚轮614有两个，一个在上，一个在下，隔板纸从两个送纸滚轮614中穿过。
[0047]隔板纸输送装置6工作原理如下:隔板纸安装在隔板纸卷盘622上，通过隔板纸支架621上的滑轮623，进入送纸部件61的两个送纸滚轮614之间。工作时，送纸电611机启动，通过皮带613带动两个送纸滚轮614转动，两个送纸滚轮614通过一定的压力和摩擦力，不断将隔板纸送进隔板纸裁剪装置4。隔板纸经过隔板纸裁剪装置4，到达极板群升降装置92的升降托板94上。
[0048]如图11所示，所述隔板纸裁剪装置4，包括切纸支架43、切纸气缸41、切纸刀42，所述切纸支架43安装在机架2上，所述切纸气缸41安装在所述切纸支架43上，所述切纸刀42固定在所述切纸气缸41上。
[0049]隔板纸裁剪装置4工作原理:按照设计好的程序，切纸气缸41定时动作，带动切纸刀42将隔板纸切成预先设计的长度。被切成预先设计长度的隔板纸，一部分位于极板群升降装置92的升降托板94上，另一部分位于包板装置5的包板推杆51上。
[0050]如图12、图13所示，所述包板装置5包括包板气缸52、包板推杆51，所述包板气缸52安装在机架2上，所述包板推杆51与包板气缸52固定连接。
[0051]包板装置5工作原理:当真空吸盘34将极板放至位于升降托板94上的隔板纸上时，包板气缸52动作，包板推杆51伸出，将由位于包板推杆51上的另一部分隔板纸翻转压平，使隔板纸刚好包住一片极板。此时，极板群升降装置92下降一个包好的极板高度，等待下一次包板，如此循环，直至将极板垛16的全部极板包好形成极板群75。
[0052]如图14所示，所述极板群运送装置7，包括运送电机73、减速机74、链轮72、链条71，所述运送电机73安装在工作台的下方，通过减速机74带动链轮72和链条71。
[0053]当极板群达到设定的高度时，极板群升降装置92中的升降电机91动作，通过蜗轮蜗杆减速机95带动升降托板94降至最低位置，极板群被放至极板群运送装置7的链条71上。此时，运送电机73启动，通过减速机74带动链轮72和链条71转动，将极板群送出。
[0054]如图1所示，在所述机架2上安装有隔板纸检测装置10，所述隔板纸检测装置10位于所述隔板纸输送装置6下方。如图2所示，隔板纸检测装置10包括检测支架101、传感器102，传感器102安装在检测支架101上，检测支架101固定安装在机架2上。所述传感器102采用三个，均匀布置在隔板纸的宽度方向上，用来检测隔板纸是否存在孔洞、杂物等缺陷，当发现有缺陷时，包板机自动停机并发出报警，提示操作人员排除隔板纸缺陷，防止带有缺陷的隔板纸进入包板机中，提高包板质量。
[0055]在机架2上装有实现机、电、气一体化的自动控制箱21，自动控制箱21装有包板机运行程序，并带有显示屏和键盘。可以通过运行程序控制各电机、气缸协调动作，使整台包板机自动操作，并具有显示和调整参数、自动报警等功能。
[0056]在实际应用中，通常在机架2安装一个密闭的收尘罩，收尘罩将收集的灰尘或铅尘送环保设备处理。
[0057]在上述实例中，各气缸动作和丝杆传动，也可以采用其他相同作用的机械动作和传动代替。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.新型全自动数控包板机，其特征在于:它包括极板输送装置(I)、极板整齐装置(8)、极板升降装置(9)、极板吸取装置(3)、隔板纸输送装置(6)、隔板纸裁剪装置(4)、包板装置(5 )、极板群运送装置(7 )和机架(2 )，所述极板输送装置(I)安装在机架(2 )的左下方，所述极板输送装置(I)的末端装有极板整齐装置(8 )，所述极板升降装置(9 )安装在机架(2 )下方，所述极板吸取装置(3)安装在极板升降装置(9)的上方，所述隔板纸输送装置(6)安装在机架部件右上方，所述隔板纸输送装置(6)的末端装有隔板纸裁剪装置(4)和包板装置(5),所述隔板纸输送装置(6)正下方装有极板群运送装置(J)。
2.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述极板输送装置(1)，包括正极板输送装置(11)和负极板输送装置(12)，正极板输送装置(11)和负极板输送装置(12)结构相同，对称布置在机架(2)上，均包括极板输送电机(13)、传动装置(14)、链条(15)，所述极板输送电机(13)安装在机架(2)上，通过传动装置(14)与链条(15)相连。
3.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述极板整齐装置(8)包括极板整齐气缸(82 )、竖直挡板(83 )、固定挡板(81)，所述竖直挡板(83 )与整齐极板气缸(82 )相连，所述竖直挡板(83 )对面安装有与之相对应的固定挡板(81)，所述整齐极板气缸(82)安装在机架(2)上。
4.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述极板吸取装置(3)，包括竖直支架(31)、步进电机(36)、丝杆(35)、升降气缸(33)、吸盘支架(32)、真空吸盘(34)，所述竖直支架(31)安装 在机架(2)上，在所述竖直支架(31)上安装有步进电机(36),所述步进电机(36)与丝杆(35)相连，所述丝杆(35)另一端通过轴承安装在竖直支架(31)另一侧，所述丝杆(35)上安装有吸盘支架(32)，所述吸盘支架(32)上装有升降气缸(33)，所述升降气缸(33)与真空吸盘(34)固定连接。
5.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述极板升降装置(9)包括正极板升降装置(91)、负极板升降装置(93)和极板群升降装置(92)，所述正极板升降装置(91)、负极板升降装置(93)和极板群升降装置(92)结构相同，均包括升降电机(91)、蜗轮蜗杆减速机(95)、升降托板(94)、导向杆(93)、导向套(92)，所述升降电机(91)、蜗轮蜗杆减速机(95)、导向套(92)均安装在机架(2)上，所述升降托板(94)与蜗轮蜗杆减速机(95)的蜗杆、导向杆(93)固定连接在一起，所述蜗轮蜗杆减速机(95)与升降电机(91)相连，所述导向杆(93 )安装在导向套(92)中，与导向套(92)形成滑动连接。
6.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述隔板纸输送装置(6)，包括隔板纸部件(62)和送纸部件(61)，所述隔板纸部件(62)包括隔板纸支架(621)、隔板纸卷盘(622)、滑轮(623)，隔板纸支架(621)安装在机架(2)上，隔板纸卷盘(622)和滑轮(623)均安装在隔板纸支架(621)上，隔板纸卷盘(622)安装有成卷的隔板纸，所述隔板纸经过滑轮(623)进入到送纸部件(61)中，送纸部件(61)包括送纸电机(611)、皮带(613)、送纸滚轮(614)、安装板(612)，所述安装板(612)固定安装在机架(2)上，所述送纸电机611固定在安装板(612 )上,所述送纸电机(611)通过皮带(613)带动送纸滚轮(614),所述送纸滚轮(614)有两个，一个在上，一个在下，隔板纸从两个送纸滚轮(614)中穿过。
7.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述隔板纸裁剪装置(4)，包括切纸支架(43)、切纸气缸(41)、切纸刀(42)，所述切纸支架(43)安装在机架(2)上，所述切纸气缸(41)安装在所述切纸支架(43 )上，所述切纸刀(42 )固定在所述切纸气缸(41)上。
8.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述包板装置(5)包括包板气缸(52 )、包板推杆(51)，所述包板气缸(52 )安装在机架(2 )上，所述包板推杆(51)与包板气缸(52)固定连接。
9.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:所述极板群运送装置(7)，包括运送电机(73)、减速机(74)、链轮(72)、链条(71)，所述运送电机(73)安装在工作台的下方，通过减速机(74 )带动链轮(72 )和链条(71)。
10.根据权利要求1所述的新型全自动数控包板机，其特征在于:在所述机架(2)上安装有隔板纸检测装置(10)，所述隔板纸检测装置(10)位于所述隔板纸输送装置(6)下方，所述隔板纸检测 装置(10)包括检测支架(101 )、传感器(102)，所述传感器(102)安装在检测支架(101)上，正对着隔板纸，所述检测支架(101)固定安装在机架上。
【文档编号】H01M10/14GK103794823SQ201410034734
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月25日 优先权日:2014年1月25日
【发明者】邓日希 申请人:浏阳市联创机械设备制造厂