一种电沉积金属阴极板的链条运输系统的制作方法

本发明涉及一种电沉积金属阴极板的剥离系统，尤其涉及一种电沉积金属阴极板的链条运输系统。

背景技术：

在湿法冶金领域的工业生产中，常用电积提取法从溶液制取金、银、铜、锌、镍、钴等纯金属。实际中，通过电解使目标金属(诸如锌)沉积在电解槽中的阴极板(阴极板本身为铝板)的暴露表面上(为使目标金属与阴极板好分离，不至于形成一个整块，通常将阴极板的两侧边缘处用橡胶包裹，使阴极板两侧沉积的金属为单独两部分)。

如图1所示，阴极板的主体结构为铝板，包括天车起吊阴极板时的吊耳21、电解工艺导电的铜头22、电解工艺当中的导电棒23、锌片的上沿24、绝缘条25，锌片的上沿24即在电解槽中的液面高度，绝缘条25保证正反两面的锌板在生长过程中不至于粘连在一起。

当沉积金属层到达一定厚度时，用天车将板从电解槽中提出，使用剥锌系统或者人工，将沉积在阴极板上的金属层与阴极板本身剥离，剥离完毕后对阴极板进行清洁，将阴极板用天车再次吊入电解槽进行电积，循环使用。

在所述剥锌系统中，通常有以下几部分：

一、接收系统--用来接收天车吊来的待剥离阴极板；

二、输送系统—用来将接收系统的待剥阴极板输送，依次通过预剥离、主剥离、刷板等工位进行剥离和刷洗；

三、剥离刷洗系统—通常包含预剥离、主剥离、刷板等设备，用来对阴极板进行开口、剥离和刷洗；

四、取板系统，用来将输送系统上剥离完毕的阴极板取下，并收集起来等待天车吊回电解槽；

五、堆码系统，用来将从阴极板上剥离下来的金属片收集起来，码垛、称重、喷码并传输至下道工序。

现有技术中的输送系统(上述第二点)，包括：

(1)链条的驱动技术：

整个链条输送系统的链条长度一般超过20米，同时又需要频繁启停，驱动技术至关重要，其直接影响了链条的响应速度及控制精度，现有技术中采用两台伺服电机对链条进行驱动，控制的一致性差，同时成本高。

(2)链条定位检测技术：

现有技术中，采用的是伺服电机加编码器进行控制，同时使用编码器进行检测，但是运行中有累积误差，系统在运行过程中无法对累积误差进行消除，当误差过大，以致影响后续工序的运行时，系统无法检测，会造成设备损坏危及安全。

(3)链条的结构形式：

链条的结构形式直接决定了链条的重量，运行过程的中的平稳性从而影响链条驱动电机的选型、运行寿命及运行过程中的噪音水平。

(4)链条的驱动形式：

已有产品均为双端驱动，即左右两端各有一台电机共两台电机同时驱动链条运行，但现有产品为伺服电机带动，成本高。

(5)链条的张紧形式：

链条张紧是否到位直接影响了链条的运行寿命及噪音。

现有技术为在一端用机械方式进行张紧，一般多为顶丝的方式，进行张紧，但这种张紧方式不稳定需要人工定时检查，且张紧量完全由工人的经验决定。

(6)挂钩的结构及安装形式：

现有技术中，只有两侧的两个长挂钩挂住阴极板的导电棒23的两端来承载阴极板。但是这种方案的弊端在于阴极板在移动时，其启停速度快，很容易发生在移动方向上的窜动，不利于后续对阴极板的处理，如在剥离工位进行剥离，在最末工位将阴极板从此系统上取下等动作的实现。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电沉积金属阴极板的链条运输系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的电沉积金属阴极板的链条运输系统，包括左驱动箱、上横梁、下横梁、右驱动箱、链条，所述链条设于所述上横梁和下横梁上，所述左驱动箱和右驱动箱设于所述上横梁和下横梁的两端并同时与所述链条连接；

所述左驱动箱和右驱动箱分别包括变频电机、减速机、驱动轴、链轮，两台变频电机由一个变频控制器进行控制，所述减速机直连在所述变频电机上，所述驱动轴通过张紧套与所述减速机连接，所述链轮通过另一胀紧套与所述驱动轴连接，所述链轮与所述链条连接，所述链条上设有悬挂阴极板的挂钩。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的电沉积金属阴极板的链条运输系统，能将阴极板快速移动一个或者多个工位的运输系统，同时运行稳定、能耗低、噪音小、寿命长，用于将电沉积金属的阴极板运输至后续设备进行剥离，能将待剥离阴极板快速稳定的运输至剥离系统，以便对金属片进行剥离。

附图说明

图1为阴极板的结构示意图；

图2a为本发明实施例提供的电沉积金属阴极板的链条运输系统的侧面结构示意图；

图2b为本发明实施例提供的电沉积金属阴极板的链条运输系统的俯视结构示意图；

图2c为图2a的A部放大结构示意图；

图3为本发明实施例的工位示意图；

图4为本发明实施例中单组链条的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的电沉积金属阴极板的链条运输系统，其较佳的具体实施方式是：

包括左驱动箱、上横梁、下横梁、右驱动箱、链条，所述链条设于所述上横梁和下横梁上，所述左驱动箱和右驱动箱设于所述上横梁和下横梁的两端并同时与所述链条连接；

所述左驱动箱和右驱动箱分别包括变频电机、减速机、驱动轴、链轮，两台变频电机由一个变频控制器进行控制，所述减速机直连在所述变频电机上，所述驱动轴通过胀紧套与所述减速机连接，所述链轮通过另一胀紧套与所述驱动轴连接，所述链轮与所述链条连接，所述链条上设有悬挂阴极板的挂钩。

两台变频电机中至少一台电机上安装编码器。

所述链条上设有多个工位，每个工位设有两个长挂钩，两个长挂钩之间设有一个短挂钩，在其中一个工位所对应的两个长挂钩位置分别设有独立的位置传感器。

所述链条包括与每个工位宽度相等的单组链条，每组单组链条包括多个链节，每个链节包括滚动轴承、链板、销轴。

每组单组链条上设有三个耳板，分别连接每个工位的两个长挂钩和一个短挂钩。

所述耳板上开有螺栓孔并与所述挂钩螺栓联接。

每个工位中，两侧的两个长挂钩挂住阴极板的导电棒的两端来承载阴极板，中间的短挂钩挂住阴极板上部的吊耳(短挂钩在吊耳内，其作用为移动方向的限位)。

所述链条的一端设有张紧装置，所述张紧装置为四根气缸与链轮轴连接的结构或四根弹簧与链轮轴连接的结构。

本发明的电沉积金属阴极板的链条运输系统，用于将电沉积金属的阴极板运输至后续设备进行剥离，能将待剥离阴极板快速稳定的运输至剥离系统，以便对金属片进行剥离。

本发明涉及的关键技术包括：

(1)链条的驱动技术

整个链条输送系统的链条一般超过20米，同时又需要频繁启停，驱动技术至关重要，其直接影响了链条的响应速度及控制精度。

本发明采用两台变频电机加编码器对链条进行驱动。在运行过程中用变频控制器对变频电机进行精确控制。采用变频控制加编码器的优点在于：两台电机由一个变频器控制，控制的一致性好，同时成本低。控制精度又可以由编码器反馈的信息来保证及校核，控制精度高。

(2)链条定位检测技术

本发明采用变频电机及编码器进行控制，采用编码器进行停止精度的检测，同时使用两个接近传感器对一组挂钩中的两个长挂钩同时进行检测，以便复核链条使用编码器步进后的精度是否满足要求。

(3)链条的结构形式

链条的结构形式直接决定了链条的重量，运行过程的中的平稳性从而影响链条驱动电机的选型、运行寿命及运行过程中的噪音水平。

本发明的链条结构如图4所示，单组链条6由多个链节组成，单组链条的长度与上述每个工位宽度相等，每个链节由滚动轴承61，链板62，销轴63组成，采用滚动轴承61能显著降低链条运行过程中的阻力，延长寿命降低噪音；每组上只有三个耳板11用来联接挂钩，其余地方无耳板，这样降低了链条的自重，降低了电机功率提高了运行寿命。

(4)链条的驱动形式

本发明为两台变频电机带动减速机再驱动传动轴进行驱动，降低了成本。

(5)链条的张紧形式

链条张紧是否到位直接影响了链条的运行寿命及噪音。

本发明为一端张紧，但设计了两种不同的张紧方式，张紧效果良好。一种为四根气缸带动链轮轴进行张紧，通过设定好气压，链条便能自动张紧无需人工进行反复调节；一种是四根弹簧带动链轮轴进行张紧，第一次预紧到位后能保证长时间的稳定运行。

(6)挂钩的结构及安装形式

本发明在每组挂钩上除了设计了两侧的两个长挂钩同时加了一个中间挂钩，利用阴极板本身上端的三角天车吊耳21的形式，这样能在阴极板快速步进时限制其的横向窜动，便于后续工序的处理。

本发明能将阴极板快速移动一个或者多个工位的运输系统，同时运行稳定，能耗低，噪音小，寿命长，本发明的重点如下：

快速、稳定，准确且驱动力足够的驱动系统；

精确的控制及检测系统，保证能让链条准确的步进，并对步进的精度进行复核。

链条的结构形式，重量轻，结构坚固，使用寿命长，噪音低。

成本低的驱动方式同时能保证使用性能。

简单稳定可靠的无需过多人工干预的张紧装置。

使链条、挂钩和阴极板完美结合，在步进过程中保持稳定，不发生窜动或掉落的风险。

具体实施例：

整个运行流程(以链条下方阴极板从左到右运行为例，即链条逆时针旋转)：

链条每三个挂钩(2长1短)为一组，第一组对应一号工位，第二组对应二号工位，依次类推。如图3所示，81-90号阴极板分别被悬挂于第一至第十号工位。

一号工位为挂板工位，十号工位为取板工位，在二号工位至九号工位布置了剥离刷洗系统，包含预剥离、主剥离、刷板等设备，用来对阴极板进行开口、剥离和刷洗。

81号阴极板被其他运输设备悬挂于一号工位上，同时90号阴极板被其他运输设备从十号工位下取下。此时，该系统即剥锌机横向输送链系统驱动链条带动81-89号阴极板向右行进一个工位，81号阴极板到达二号工位，89号阴极板到达十号工位，一个运行流程结束。

同时：亦可一次挂N块板，即1—N为挂板工位；N+1----M为剥离工位；M----M+N为取板工位。

如图2a、图2b、图2c所示，链条主体包括左驱动箱1、上横梁7、下横梁8、右驱动箱9、及链条6等。

(1)驱动系统

整个链条系统由左右两个驱动箱1、9同时驱动，驱动箱内结构包括变频电机11、减速机、驱动轴、链轮10。一个变频器同时驱动两台变频电机工作，减速机直连在电机上，驱动轴通过胀紧套与减速机联结，链轮通过胀紧套与驱动轴连接。最终通过链轮带动链条，链条带动挂钩3、4，挂钩带动阴极板5进行运动。

(2)检测系统

链条需要带动阴极板从一个工位准确的移动到下一个工位，需要定位检测技术。

本发明中依靠在其中一台电机上安装编码器来对链条的运行精度进行控制，同时依靠其他两个独立的位置传感器来检测一组链条中的两个长挂钩是否同时到位，来对链条运行的精度进行校核。

(3)链条结构

本发明的链条结构如图4所示，单组链条(6)由多个链节组成，单组链条的长度与上述每个工位宽度相等，每个链节由滚动轴承(61)，链板(62)，销轴(63)组成，采用滚动轴承(61)而非普通的滚子能显著降低链条运行过程中的阻力，延长寿命降低噪音；每组上只有三个耳板12用来联接挂钩3、4，其余地方无耳板，这样降低了链条的自重，降低了电机功率提高了运行寿命。

耳板上开有螺栓孔与挂钩进行螺栓联接。

(4)链条的张紧

本发明为一端张紧，但设计了两种不同的张紧方式，张紧效果良好。一种为四根气缸带动链轮轴进行张紧，通过设定好气压，链条便能自动张紧无需人工进行反复调节；一种是四根弹簧带动链轮轴进行张紧，第一次预紧到位后能保证长时间的稳定运行。

(5)挂钩的结构及安装形式

本发明针对这种情况，在每组挂钩上除了设计了两侧的两个长挂钩3同时加了一个中间挂钩4，两侧的两个长挂钩挂住阴极板的导电棒23的两端来承载阴极板，中间挂钩3则利用阴极板本身上端的三角天车吊耳21对阴极板进行限位，这样能在阴极板快速步进时限制其的横向窜动，保持阴极板运行时的稳定，便于后续工序的处理。

本发明的技术效果：

(1)采用一个变频器带动两个变频电机的驱动系统，优点有以下几个方面：

1.保证两个电机时刻是同步驱动，保证了驱动系统的一致性，而使用两台伺服电机则可能因为两台伺服电机有转速上的差异而造成驱动系统互相影响。

2.同样功率下，变频器控制变频电机的成本优于伺服电机的成本。

(2)采用编码器结合位置传感器的定位检测方式，优点有：

1.在保证控制的精准性同时能每次对步进精度进行复核，对编码器的误差进行修正，当使用编码器的误差超出设备允许范围后能及时检测，并使用这两个位置传感器进行复位动作，自动化程度高，设备稳定性好。

(3)链条结构，优点有：

采用上述链条结构，使用滚动轴承相对与传统滚子能显著减小链条运行时的阻力，降低噪音，延长寿命；在连接挂钩的位置放置耳板，在其余位置取消耳板，能降低链条自重，减小传动系统的负荷。

(4)链条张紧，优点有：

采用气缸或者弹簧张紧，相对与传统的机械张紧，稳定性可靠性更高，同时降低工人劳动强度。

(5)采用每组三个挂钩的安装形式，优点有：

能限制阴极板在快速移动过程中的窜动，提高阴极板运输系统的稳定性，同时为后续的处理工序带来了方便。

具体应用中，当阴极板的形式发生变化，或者天车的起吊耳发生变化，中间挂钩在链条步进时进行限位。

本发明的技术关键点：

1.使用变频电机，采用一个变频器同时控制两个变频电机的控制方式；

2.采用编码器与位置传感器结合的控制检测方式，能及时对误差进行发现及纠正；

3.采用特殊的链条结构，将传统滚子改为滚动轴承，只在安装挂钩的位置放置耳板，其余位置没有耳板；

4.采用气缸或者弹簧张紧的形式；

5.采用三挂钩形式，两个长挂钩用来承载，短挂钩用来限位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。