本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池匯流排和極柱的鑄焊生產(chǎn)設備。

技術背景

鉛酸蓄電池的生產(chǎn)過程中，需要根據(jù)電池的容量設計要求，將數(shù)片極板焊接起來組成單體極群，再把各個單體極群通過極柱串聯(lián)焊接，組成不同電壓的電池。將數(shù)片極板焊接的部分稱為匯流排，將不同極群串聯(lián)焊接的部分是極群極柱。

電池匯流排的焊接，除了傳統(tǒng)的使用焊槍和焊條手工焊接外，近年采用鑄造焊接的方法越來越多。鑄造焊接，簡稱鑄焊，其特點是焊接質(zhì)量好、效率高、工人勞動強度低。而極柱的傳統(tǒng)工藝則是單獨鑄造，再用手工方法焊接在匯流排上。鑄造焊接則可以把匯流排和極柱同時鑄造成型。

鑄焊的生產(chǎn)工藝，是在電池極群裝入特制的極群夾具(簡稱夾具)后，首先將每個極群的極耳進行定位對齊的整理，然后對極群緊壓并經(jīng)過刷掉極耳上附著的鉛膏和氧化物，極耳部沾上鑄焊劑等鑄焊準備工作后，經(jīng)過以下幾個工藝過程：1)鑄焊模具升溫；2)多片極板極耳匯流排和極柱的鑄造焊接；3)鑄焊后的模具和匯流排極柱的冷卻；4)匯流排極柱與鑄焊模具(簡稱模具)間的脫模；5)脫模后的極群插入電池殼槽(簡稱極群入槽)；6)模具與夾具分別返回鑄焊和極群準備工位進入下個生產(chǎn)周期。

目前常用的鑄焊生產(chǎn)設備是上述1)至6)的模具的升溫過程、多片極板極耳鑄造焊接過程、鑄焊后的模具和匯流排的冷卻過程、匯流排與模具間的脫模過程、脫模后的極群入槽以及模具和夾具的返回等過程均在同一工位使用同一臺設備完成。這種生產(chǎn)方法和設備，上述每道工序都需要等待上一步操作完成后才能進行下一步操作，其中模具的升溫和冷卻的時間是無法簡單地通過提高設備運行速度縮短，因此生產(chǎn)周期長是最大的缺點。雖然可以通過增加設備臺數(shù)彌補這個缺點，但提高了設備投入成本，加大了生產(chǎn)設備占用的空間，增加了操作員工人數(shù)和操作時的移動距離，產(chǎn)生了生產(chǎn)不流暢、勞動強度高、生產(chǎn)效率低等缺點。

本發(fā)明所要解決的技術問題是：針對以上現(xiàn)有技術的不足，提供一種能把上述鑄焊生產(chǎn)1)至6)的6道工序的集中操作所需時間大大縮短，特別是將鑄焊前的模具升溫時間和鑄焊后的模具冷卻時間縮短，并實現(xiàn)自動化操作，以解決提高生產(chǎn)效率，降低操作員工的勞動強度和職業(yè)污染，減少設備投資的和設備占地等問題的方案和設備。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決上述技術問題的采用的方案，即發(fā)明內(nèi)容是：

上述鑄造生產(chǎn)1)至6)的6道工序，將需要等待上一步操作完成后才能進行下一步操作的集中在一臺設備上的動作，分解為6個獨立專用的設備，配備復數(shù)的模具夾具，各個設備可同時動作，并在各個設備間用機械裝置將載有產(chǎn)品(或半成品)的模具和夾具自動傳遞的流水線方式結(jié)合起來，每道工序完成后，產(chǎn)品立即自動流轉(zhuǎn)到下工序，把6道工序的集中操作相加組成完整的鑄焊生產(chǎn)周期時間分解后壓縮為1道工序操作時間的生產(chǎn)周期時間。

按照以上方案，所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，包括一種鑄焊模具的升溫裝置。所述升溫裝置是使用復數(shù)的模具依次升溫，適合鑄焊溫度的模具可隨時提供使用，每單個模具的升溫等待時間壓縮為零。本裝置利用鉛合金的液溫升溫，其特點是設有一個能將復數(shù)的模具依次沉入熔鉛爐的合金液面下的裝置，并在熔鉛爐液面下設有一個將可復數(shù)的模具保持在鉛合金液面下的裝置，還設有一個能將溫度達到要求的模具依次從鉛合金液面下提起供給鑄焊的裝置。模具從熔鉛爐液面下取出時，模具的鑄焊雕刻溝槽內(nèi)已經(jīng)充滿了鉛合金液。

按照以上方案，所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，包括一種匯流排極柱鑄造焊接裝置。所述鑄焊裝置是將裝有電池極群的夾具用自動裝置定位待機，溫度達到鑄焊要求并使其鑄焊雕刻溝槽內(nèi)充滿鉛合金液的模具按照先入先出原則用自動裝置從熔鉛爐液面下取出并定位后，自動完成將每個電池單體的數(shù)片極板的極耳精確插入模具的匯流排雕刻溝槽內(nèi)的鑄焊。鑄焊后的模具和夾具直接用自動輥道流向下道冷卻工序，不需任何等待。

按照以上方案，所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，包括一種鑄焊后的模具和匯流排的連續(xù)冷卻裝置。所述連續(xù)冷卻裝置是帶有驅(qū)動機構(gòu)的輥道式連續(xù)冷卻裝置，輥道下方設有水冷機構(gòu)，輥道兩側(cè)則設有風冷機構(gòu)。鑄焊后的模具和夾具使用驅(qū)動輥道裝置輸送，使模具在輥道上一邊冷卻一邊被自動傳送到下道工序，不占用也不影響前后工序的操作，鑄焊完成后不需等待便可立即進行下一個鑄焊操作。

按照以上方案，所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，包括一種鑄焊后的匯流排和模具的脫模裝置。所述脫模裝置包括使用一種上下滑道式分離卡具，和一種能讓冷卻后的模具和夾具(裝載著鑄焊后的電池極群)被自動送入分離卡具的裝置。模具和夾具送入滑道式分離卡具后，上下滑道分別帶著夾具和模具向相反兩方向運動，將夾具與模具分離脫開。夾具在上滑道卡具上被自動推入下道極群入電池槽工序，模具則從下滑道卡具中被自動送入返回升溫裝置。

按照以上方案，所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備包括，一種鑄焊后的極群插入電池殼槽(簡稱極群入槽)的裝置。所述極群入槽裝置包括一個使用滑道承接脫模后的自動送入的夾具并精確定位機構(gòu)、包括一個將電池殼槽對準極群底部的機構(gòu)、包括一個將電池極群壓入電池殼槽的機構(gòu)、包括一個將入槽后的電池半成品轉(zhuǎn)入下道工序的機構(gòu)。

按照以上方案，所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，包括一種可將脫模后的模具自動返回熔鉛爐、利用爐內(nèi)鉛液溫度升溫的裝置，和一種可將極群入電池槽后的夾具自動返回到前道工序循環(huán)使用的裝置。其中，模具在熔鉛爐外的移動在同一平面上，夾具從整套設備的上方自動返回的裝置，節(jié)省了設備占地空間，簡化了設備，方便了前工序的鑄焊準備操作。

對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明技術方案的優(yōu)點是：

1.所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，使用復數(shù)的模具和夾具，以鑄造焊接工序為中心，將前工序的模具升溫裝置、后工序的冷卻裝置、脫模裝置、極群入池殼槽裝置和模具夾具返回裝置分別設計成可同時動作的獨立裝置，各個裝置間用自動輥道或氣缸自動傳遞模具夾具，解決了后道工序須要等待前道工序操作完成才可進行的等待時間限制，能最大限度地縮短整個鑄焊生產(chǎn)的周期時間，各個獨立設備的運轉(zhuǎn)和設備間的模具夾具的傳送實現(xiàn)高度的自動化，減輕 了操作者的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

2.所述鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，使用復數(shù)的模具和夾具，在生產(chǎn)周期最耗時的模具升溫和冷卻階段，采用模具依次升溫裝置和模具連續(xù)冷卻裝置，使模具升溫和冷卻時間占整個生產(chǎn)周期，從最大降到最小。

本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱的連續(xù)鑄焊設備，能滿足各種種類(如汽車起動用，閥控密封式，管狀正極板的牽引用等)和各種型號的鉛酸蓄電池鑄焊的要求，能實現(xiàn)鑄焊生產(chǎn)的高度自動化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的各個獨立設備間的結(jié)合以及模具夾具的傳送流向圖。

圖2為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的冷卻裝置的示意圖。圖3為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的自動脫模裝置的示意圖。

圖4為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的極群入電池殼槽裝置的示意圖。

圖5為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的極群夾具返回裝置的示意圖。

圖6為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的鑄焊模具返回裝置的示意圖。

圖7為本發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的利用鉛合金液溫將鑄焊模具升溫裝置的示意圖。

圖8為發(fā)明的鉛酸蓄電池匯流排和極柱連續(xù)鑄焊設備的立體圖。

具體實施方式

實施例1

如附圖1所示，本發(fā)明的鉛酸蓄電池鑄焊設備的各個獨立設備間的結(jié)合以及模具和夾具的傳送流向。利用復數(shù)的模具和夾具在各個設備獨立實施鑄焊工藝的各個動作，并將模具和夾具在各個設備間自動傳送。

操作人員只需在鑄焊準備工位將裝有極群的夾具放到自動傳送滾道上，極群依次經(jīng)過極耳自動整齊，自動刷極耳，極耳自動沾助焊劑等鑄焊準備后，自動機械裝置將其提升并定位待機；利用熔鉛爐鉛合金液溫升溫到適合鑄焊溫度的模具，被另一個傳送裝置提升出熔鉛爐并精確定位；然后，將極群極耳自動精確插入模具的匯流排和極柱的雕刻溝槽內(nèi)，完成鑄焊。

模具在在連續(xù)運動中經(jīng)水冷和風冷裝置將匯流排極柱冷卻。此時模具一邊冷卻一邊被連續(xù)地傳送到下一道極群脫模工位。圖2是鑄焊后的模具連續(xù)冷卻裝置的示意圖。連續(xù)冷卻裝置由輸送輥道和冷卻水箱等構(gòu)成，能使模具浸在冷卻水中其邊冷卻邊前行。使用鏈條輥道時，在輥道的兩條鏈條間嵌入一個水箱，水箱的長度可根據(jù)需要設計，水箱的寬度以不影響鑄焊模具在鏈條輥道上輸送為上限，下限則可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定，水箱的深度則以不影響其他裝置運行為前提，一般高于10毫米即可。水箱的底部安裝有一個以上的噴涌進水管，進水管在水箱內(nèi)的高度以不影響模具在輥道的輸送為前提，使用時向水箱通入冷卻液體(如冷卻水)。水箱的與輥道運行方向一致的前后兩側(cè)安裝有耐熱的致密毛刷等軟體工 具。毛刷等軟體工具的目的是給流向水箱前后的水流以阻力，提高水深，同時又不妨礙模具在滾道上的輸送。水箱前后兩側(cè)流出的冷卻液體用容器收集后循環(huán)使用。

冷卻后的模具和極群夾具被自動送入附圖3所示的自動脫模裝置。該裝置具有上下滑道式分離卡具C分別帶著極群夾具B和鑄焊模具A向相反兩方向運動，將電池極群的匯流排極柱與鑄焊模具分離脫開。脫模后的夾具B在上滑道卡具上被氣缸D自動推入下個極群入電池殼槽裝置；脫模后的模具則被氣缸F水平移至返回位置后，再被氣缸E推向升溫裝置。

附圖4為極群入電池殼槽體裝置。帶有鑄焊完成的極群夾具，被自動推入本裝置B的位置并精確定位后，自動裝置(也可人工)將電池殼槽體與極群底部定位，然后電池殼槽體穩(wěn)定裝置A下降，極群壓入裝置C上升，將極群從下方向上壓入電池殼槽體。最后，自動裝置(或人工)將壓入鑄焊后的極群的電池殼槽體取出至下道電池生產(chǎn)工序。

完成上述動作的極群夾具，被自動送入附圖5的夾具返回裝置。首先將夾具翻轉(zhuǎn)180度，使其底座朝下，然后將其自動推入設置在設備上部的返回輥道，送至前鑄焊準備工序重復使用(B為極群夾具翻轉(zhuǎn)裝置，A為極群夾具返回滾道)。

鑄焊模具則用圖6所示裝置返回升溫裝置。E將模具從脫模工位水平移出，氣缸A將模具B推入返回滑道D，C為刷掉模具表面附著鉛渣的機構(gòu)。

附圖7所示的鑄焊模具的升溫裝置，包括一個自動接收返回的模具并可將模具下沉至鉛合金液面下的滑道機構(gòu)A、包括一個可將鑄焊模具保持在鉛合金液面下不上浮以利用鉛合金液溫升溫的滑道B(升溫滑道B的長度取決于需要收容的模具數(shù)量，以能保證模具在其內(nèi)依次前移的時間內(nèi)使模具溫度上升到適合鑄焊的溫度)、包括一個將模具在液面下從裝置A推入升溫滑道B的機構(gòu)C、包括一個可將模具提升高于鉛合金液面的帶有滑道的模具提升機構(gòu)D、包括一個可將模具從裝置D沿升溫滑道方向水平推出的機構(gòu)E、包括一個將模具移動至鑄焊工位前的機構(gòu)H、包括一個可將模具從機構(gòu)H水平推出并精確定位的機構(gòu)G。機構(gòu)D將模具從熔鉛爐液面下提升前，帶有刮板的機構(gòu)F將液面上的鉛渣預先刮開，防止鉛渣滯留在模具表面影響鑄焊質(zhì)量；機構(gòu)G將鑄焊模具從機構(gòu)H推出精確定位時，其自帶的刮板將模具表面附著的殘留氧化物再次掛掉以確保鑄焊質(zhì)量。為了保證在升溫滑道內(nèi)的模具不與下沉和提升滑道中的模具干涉，使裝置更加可靠，在升溫滑道兩頭還設置有阻擋，防止萬一模具在滑道內(nèi)移動發(fā)生干涉，影響設備正常運轉(zhuǎn)。

附圖8是本發(fā)明的鉛酸蓄電池鑄焊設備的立體圖。本發(fā)明的鑄焊設備還帶有鑄焊準備工序的極群極耳自動整齊裝置、自動刷極耳裝置和極耳自動沾助焊劑裝置。操作人員只需將裝有極群的夾具放到傳送滾道上，便可自動地將極群依次經(jīng)過極耳整齊、刷極耳的氧化物、極耳自動沾助焊劑后，自動送入鑄焊設備。模具和夾具完成鑄焊后自動返回循環(huán)使用，整個操作十分流暢并可實現(xiàn)高度自動化。

實施例2

把電池設計為6個單格12V型號為6DZM10的電動自行車電池極群，裝入特制專用的極群夾具，將每個極群極耳整理對齊并對極群進行緊壓后，將夾具放入根據(jù)本發(fā)明的技術工藝制作的鑄焊設備的傳送滾道上。本設備首先自動進行刷去極耳表面附著的氧化物并自動沾刷鑄焊劑，完成鑄造焊接的準備，同時復數(shù)的鑄 焊模具依次進入熔鉛爐的升溫滑道預熱升溫。

設備啟動后的第一個生產(chǎn)周期每個工序的完成時間如下：

鑄焊模具升溫：30秒；

鑄造焊接：7秒；

鑄焊后的模具和匯流排冷卻：24秒；

匯流排與鑄焊模具間的脫模：6秒；

脫模后的極群的插入電池殼槽(簡稱極群入槽)：7秒；

鑄焊模具與極群夾具分別返回鑄焊和極群準備工位等：21秒。

共計95秒。

操作員工的操作僅僅是將裝入極群并將極耳整齊后的夾具送入設備傳送滾道。

從第二個生產(chǎn)周期開始，由于第一個生產(chǎn)周期期間，復數(shù)的模具已經(jīng)升溫至適合鑄焊溫度，本發(fā)明的鑄焊工藝制作的鑄焊設備的每個工序的完成時間如下：

鑄焊模具升溫：因不需等待，計為0秒；

鑄造焊接：7秒；

鑄焊后的模具和匯流排冷卻：因不需等待，計為0秒；

匯流排與鑄焊模具間的脫模：因不需等待，計為0秒；

脫模后的極群的插入電池殼槽(簡稱極群入槽)：，計為6秒；

鑄焊模具與極群夾具分別返回鑄焊和極群準備工位等：因不需等待，計為0秒。

共計7秒。

從上述實施例中，從刷極群極耳到極群入電池槽，操作員工僅為1名極群入電池槽的操作人員。

上述實施例的結(jié)果顯示，在連續(xù)生產(chǎn)時，本發(fā)明的鑄焊設備在生產(chǎn)效率、需要的操作員工人數(shù)、操作勞動強度和占地空間上有明顯優(yōu)勢。

以上只是本發(fā)明的實施例，并非對本發(fā)明作任何形式的限制。

凡是依據(jù)本發(fā)明的技術本質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。