蓄電池極板自動包片設(shè)備的自動供隔板紙裝置設(shè)計(jì)*

林黨養(yǎng)，王海霞

(福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，福建泉州 3620000)

1 引言

目前我國電瓶車被廣泛使用，這使得蓄電池組裝企業(yè)得到快速發(fā)展。但是蓄電池組裝生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程基本一致。即鉛片經(jīng)稱量后按照重量進(jìn)行分組;每片鉛片中間隔一層玻璃纖維隔板;將同組的鉛片焊接在一起裝入塑料殼體內(nèi)，然后將殼體內(nèi)不同組的鉛片橋焊在一起封蓋，加入配制好的稀硫酸;最后進(jìn)行充電、包裝。其中包片工序是將具有絕緣性能的隔板紙對折起來形成可供極板容納的凹腔，然后再將蓄電池極板放入此凹腔內(nèi)，這樣即可完成極板的包片工序［1-4］。

蓄電池包片工序作業(yè)步驟如下:①工人取確定重量范圍內(nèi)的正負(fù)極板各若干片，放在座位前右側(cè)工作臺面上，有序堆放成幾堆;②再取用于隔離正負(fù)極板的具有絕緣性能的隔板紙一包，放在座位前左側(cè)工作臺面指定位置，取捆扎用橡皮筋一包，同樣放在座位前左側(cè)工作臺面上;③清理工作臺面粉塵與異物，使工作臺面保持無雜物、無積塵;④右手從負(fù)板堆中取一片負(fù)板，放在正前方工作臺面上;⑤用左手的拇指、食指從隔板紙中取隔板紙，輕拿隔板紙的正、反二面，正面向下，反面向上，疊放在上一塊負(fù)極板的上表面，隔板紙的中心線應(yīng)與極板的中心線重合;⑥右手從正板堆中取一片正板，放在隔板紙中央，隔板紙的中心線應(yīng)與極板的中心線基本重合，然后用右手將隔板折彎，以包住正極板，再用左手拇指壓住;⑦右手從負(fù)板堆中取一片負(fù)板，放在包住正極板的隔板紙上，同樣隔板紙的中心線應(yīng)與極板的中心線基本重合;⑧根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格、工藝要求反復(fù)進(jìn)行⑤、⑥、⑦步驟，直到一個集群包合完成;然后取橡皮筋在極群上橫向捆扎二道，將裝配完成的極群放入集群箱中。

手工作業(yè)包片工序完成效率隨工人的工作復(fù)雜程度、疲勞程度、情緒、工作環(huán)境的變化而變化，生產(chǎn)效率較低。另外，由于工人反復(fù)接觸極板，極板表面掉落的鉛塵將對其健康造成影響。同時在包片過程中粘在工人手上的正負(fù)極粉會轉(zhuǎn)移到隔板紙上，使隔板紙上的正負(fù)極粉易與隔板紙內(nèi)極板上的正負(fù)極粉混合在一起，造成極板上的正極粉或負(fù)極粉與隔板紙上的負(fù)極粉或正極粉相導(dǎo)通而自行放電，影響產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。

基于上述情況，自主開發(fā)了自動包片設(shè)備，其裝配簡圖如圖1所示，主要包括供極板機(jī)構(gòu)2、供隔板紙機(jī)構(gòu)3、包片疊加機(jī)構(gòu)4以及輸送機(jī)構(gòu);實(shí)現(xiàn)自動供極板、自動送隔板紙、自動包片疊加組裝功能。其中供隔板紙機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了自動送隔板紙功能，筆者主要介紹供隔紙板機(jī)構(gòu)。

圖1 設(shè)備總裝配圖

2 供隔板紙裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

供隔板紙機(jī)構(gòu)3的放大圖如圖2、3所示，供隔板紙機(jī)構(gòu)3包括設(shè)于機(jī)架1上的供隔板紙臺面板30用于支撐滾卷隔板紙的滾軸座31。供隔板紙臺面板30設(shè)有前擋板300、后擋板301、翻轉(zhuǎn)裝置以及切割裝置。其中翻轉(zhuǎn)裝置包括定位壓板以及帶動定位壓板以其側(cè)邊為軸邊進(jìn)行左右翻轉(zhuǎn)的翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)302。前擋板300上設(shè)有一光電感應(yīng)器305如圖2所示，后擋板301設(shè)有隔板紙開口。定位壓板由左定位壓板303和右定位壓板304組成。左定位壓板303、右定位壓板304、前擋板300以及后擋板301圍成一隔板紙放置區(qū)域，圍成的面積和隔板紙的面積相同。

切割裝置包括可上下動作的切割刀、切割座以及將滾軸座31上的滾卷隔板紙引入到隔板紙放置區(qū)域內(nèi)的入口座32。切割刀位于入口座32和后擋板301之間。切割座包括用于安裝切割刀的橫桿330、分別固定連接在橫桿330兩端的兩導(dǎo)桿331、332、連接在兩導(dǎo)桿331、332之間的固定桿333以及固定于包片臺面板30上的兩導(dǎo)套334。兩導(dǎo)桿331、332分別套設(shè)于兩導(dǎo)套334中。固定桿333連接有帶動橫桿330做上下切割動作的切割氣缸335如圖1所示。

如圖2、3，入口座32包括相隔的兩立柱320、321設(shè)于兩立柱320、321之間的上下滾輪322、323。上滾輪322和下滾輪323之間形成隔板紙入口，下滾輪323固定套設(shè)于滾軸324上，滾軸324與一滾軸電機(jī)325傳動連接。下滾輪323包括相隔布置的左滾輪和右滾輪，左滾輪和右滾輪之間形成一滾輪溝槽326。上滾輪322位于滾輪溝槽326的正上方，并且上滾輪322的寬度和滾輪溝槽326的槽寬大體相同。上滾輪322位于滾輪溝槽326的正上方，使隔板紙進(jìn)入隔板紙入口時，上滾輪322可抵觸于隔板紙中部，防止隔板紙左、右偏移，隔板紙更加平穩(wěn)地穿過入口座32進(jìn)入隔板紙放置區(qū)域。

圖2 供隔板紙板機(jī)構(gòu)

圖3 供紙板機(jī)構(gòu)的另一個角度

3 供隔板紙裝置的工作原理

該裝置通過集成電路控制，實(shí)現(xiàn)自動切割隔板紙和自動送紙功能。具體原理如下。

(1)滾軸電機(jī)325帶動滾軸324轉(zhuǎn)動，隔板紙通過隔板紙入口進(jìn)入隔板紙放置區(qū)域，當(dāng)隔板紙覆蓋隔板紙放置區(qū)域后，即設(shè)于前擋板300上的光電感應(yīng)器305感應(yīng)到隔板紙時，滾軸電機(jī)325停止轉(zhuǎn)動，切割氣缸(圖1中335)帶動橫桿330做向下切割動作，切割動作完成后，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)302動作，左定位壓板303和右定位壓板304相向翻轉(zhuǎn)，直到壓住隔板紙后，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)302停止動作，即切割隔板紙完成。

(2)由圖1～3，吸盤器支撐座51沿水平導(dǎo)桿50向左滑動，停于隔板紙放置區(qū)域正上方，這時翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)302動作，左定位壓板303和右定位壓板304相反翻轉(zhuǎn)，直到打開隔板紙后，翻轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)302停止動作，吸盤器52下降，吸盤器上的吸盤頭520吸取隔板紙，然后吸盤器52回位，吸盤器支撐座51沿水平導(dǎo)桿50向右滑動，停于包片開口正上方，吸盤器52下降，把隔板紙放于極群放置板上，然后吸盤器52回位，即隔板紙放置完成。

4 結(jié)語

自動供隔板紙裝置備實(shí)現(xiàn)了自動切割隔板紙和自動送隔板紙，整個操作過程通過自動化集成控制實(shí)現(xiàn)，提高了包片效率，自動化程度高。操作工人接觸隔板紙機(jī)會少，克服了因工人頻繁接觸隔板紙所導(dǎo)致的，隔板紙上的正負(fù)極粉易與隔板紙內(nèi)極板上的正負(fù)極粉混合在一起導(dǎo)通并自行放電，影響產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性的問題。

［1］ 金玫華，劉 弢，張 鵬，等.湖州市蓄電池組裝企業(yè)職業(yè)性鉛危害現(xiàn)狀研究［J］.中國農(nóng)村衛(wèi)生事業(yè)管理，2011，31(10):1067-1069.

［2］ 陳自強(qiáng)，唐琴芳，潘 志，等.職業(yè)性鉛接觸者血鉛劑量-反應(yīng)關(guān)系［J］.中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志，1996(4):27-27.

［3］ 盛紅艷.2004～2008年某蓄電池生產(chǎn)企業(yè)鉛職業(yè)危害調(diào)查［J］.職業(yè)衛(wèi)生與病傷，2009，24(3):178-180.

［4］ 劉 璐，孫寶林.職業(yè)鉛中毒調(diào)查分析［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2008，4(4):157-160.