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1、河北工业大学本科毕业设计前期报告河北工业大学本科毕业设计（论文）前期报告毕业设计（论文）题目：锂锰扣式电池自动清洗机结构设计前期报告专业：机械设计制造及其自动化学生信息：073283 邵猛 机设C071指导教师信息：孙立新 教授报告提交日期：2011.3.25 一课题研究背景及意义1.研究背景 电子产品的使用，在广大人民群众中逐渐普及，其中，电池是必不可少的。随着国内锂锰扣式电池生产线的自动化水平的不断提高，厂家对扣式电池自动清洗机的呼声也越来越高。 2.研究意义 本课题的研究，可以丰富和发展锂锰扣式电池自动清洗机的技术支持，填补有关方面的空白。它能够为厂家节省投入资金，促进锂锰扣式电池价格的
2、合理化，保证广大消费者更好地享受电子产品带来的便利。随着自动清洗机的投入使用, 必将提高锂锰扣式电池检修质量, 降低劳动强度, 并产生巨大的经济效益。二文献综述 目前，国内大多数锂锰扣式电池生产厂家，采用的是人工清洗的方法，即工人用刷子蘸取清洁剂，先后刷净扣式电池的正反面，再用清水冲洗，最后，用毛巾擦干装盘。这样，效率太低，也不能保证质量。 国内也有部分厂家已经开始了电池自动清洗机的研究。综述如下： (1) 装载机构电池装载机构由电池装载箱及电池卡具组成, 用于装载电池及卡紧电池用。电池装载箱不仅装取电池方便、定位准确, 且具有耐腐性。卡具重量轻、卡紧力大、耐腐蚀且不损坏电池。操作者只需用特制
3、的电池吊具将电池放入电池装载箱内, 电池就可准确定位, 同时卡具卡紧电池, 电池箱可在竖直面任意翻转摆动, 而电池不会脱落。【引自文件编号：1002-7602（2001）10-0032-02 客车碱性蓄电池清洗机的设计】一种固定在支架上的，用可调速的直流电动机通过不锈钢链轮和链条带动的由不锈钢网带组成的传送带。【引自 申请号：200520039835.4 自动粽箬清洗机】 自动喂片装置包括齿轮组、曲轴连杆、推动板、 进片槽, 齿轮组的涡轮与传动蜗杆呈啮合状态, 齿轮组的输出齿轮上连接曲轴连杆, 曲轴连杆一端连接推动板, 推动板在进片槽底面上呈往复运动状态。【引自 非接触式IC卡自动清洗机的应用
4、】该清洗机一端设有电池壳传送带，所述电池壳输送带出口处设有自动送料装置，将包装箱通过滚轮、汽缸、感应控制，从滚轴前段自动送到滚轴中段的包装位置。【引自 申请号：201020130459.0 一种自动包装线】（2）清洗机构 洗涤槽传动装置包括一只涡轮、 一传动杆、 传动齿轮组、 三组并排间隔安装的洗涤传动辊、 设置于相邻两组洗涤传动辊之间的一组洗涤刷和一组喷液管, 每组洗涤传动辊包括上下排列的两只洗涤传动辊, 一组洗涤刷包括上下排列的两只洗涤刷, 一组喷液管包括上下排列的两只喷液管, 两只喷液管的进液口分别经软管与两只洗涤泵连接, 涡轮与传动蜗杆呈啮合状态, 使涡轮带动传动杆、 传动齿轮组传动每
5、组上下排列的两只洗涤传动辊呈相切运动状态。水洗槽传动装置包括一只涡轮、 一传动杆、 传动齿轮组、 两组并排间隔安装的水洗传动辊、 设置于两组水洗传动辊问的一组喷水管, 每组水洗传动辊包括上下排列的两只水洗传动辊, 一组喷水管包括上下排列的两只水洗管, 两只喷水管的进水口分别经软管与自来水进水闽连接, 涡轮与传动蜗杆呈啮合状态, 使涡轮带动传动杆、 传动齿轮组传动每组上下排列的两只水洗传动辊呈相切运动状态。【引自 非接触式IC卡自动清洗机的应用】 本实用新型涉及一种自动粽箬清洗机，它是由一条有传送带并有压紧固定装置，并用二排高压微型水柱喷淋，再用数个软毛滚筒洗刷而成，有极高的生产效率及清洗质量。
6、【引自申请号：200520039835.4 自动粽箬清洗机】 扣式电池自动清洗机，它包括机架，机架上设底板、顶板、皮带输送装置，控制装置，其特征在于底板和顶板之间设置间歇转动的电池清洗盘，电池清洗盘上开设电池槽，上方设有电池清洗装置。【引自 申请号：00229552.0 扣 式电池自动清洗机】 一种自动毛刷，包括刷子和转动装置。转动装置设置在刷子内，包括电池、小型马达、开关及转轴；电池的正极与小型马达的正极连接，小型马达的负极与开关的一端连接，开关的另一端与电池的负极连接；转轴的一端与小型马达固定连接。本实用新型自动毛刷由于设有小型马达，能带动刷毛的快速转动，达到清洗的效果。【引自 申请号：2
7、00920212061.9 自动毛刷】(3) 翻转、摆动、定位机构为实现电池箱的翻转、摆动、翻回、注水等多个动作循环, 设有推摆机构及液压系统内部定位装置。推摆机构由推摆油缸( 双缸双齿条) 并加缓冲器组成, 传动平稳可靠、传动力大、冲击小。定位装置采用液压角度定位, 定位方式简单、准确, 便于电池注液, 方便了电池的装取。【 引自文件编号：1002-7602（2001）10-0032-02 客车碱性蓄电池清洗机的设计】扣式电池自动清洗机，它包括机架，机架上设底板、顶板、皮带输送装置，控制装置，其特征在于底板和顶板之间设置间歇转动的电池清洗盘，电池清洗盘上开设电池槽，上方设有电池清洗装置；进料
8、机构，出料机构，地板上还有电池换面翻转机构。【引自 申请号：00229552.0 扣式电池自动清洗机】环链式翻转装置 笔者曾见过的最为简单的翻转装置为环链式翻转装置。该装置使用两条环链分别套住车架的前后端, 使用电动葫芦将底盘起吊到合适高度后, 人工用撬棒拨动底盘。由于底部向上的车架已与前后悬架装配好, 其整体的重心在上, 但其重心基本通过车架中心, 环链与底盘间由摩擦力维持短暂的平衡, 人工用撬棒拨动底盘破坏了这一平衡。在底盘翻转的整个过程中, 底盘的 重心向下偏移。底盘重心偏离车架中心所产生的力矩使底盘释放势能, 底盘自然 翻转180,无需机械动力。由于这种方案危险和损坏涂装层, 现已不再
9、使用。【引自 亚星-奔驰有限公司江苏扬州225001 底盘链式翻转装置的方案设计】鼠笼式翻转装置 有一种非常安全稳定的底盘翻转方案, 即鼠笼式翻转装置, 适合于体积中等的工件翻转。汽车行业中多见于发动机装配线和小型汽车底 盘生产线, 其方案设计要点是使底盘的重心置于可以定速滚动的圆( 框) 内, 底盘与圆( 框) 相对固定, 单头动力。该类翻转装置不适合于体积大、结构复杂、品种繁多的客车底盘生产线。【引自 亚星-奔驰有限公司江苏扬州225001 底盘链式翻转装置的方案设计】 双头驱动链翻转装置 巴西奔驰公司( 简称MBB) 是德国奔驰公司在南美最大的一家独资企业, 该公司在圣贝尔纳多杜坎波(
10、Sao Bernado do Campo ) 的总厂以生产大型载货车、客车底盘为主, 其底盘生产线均为往复式, 底盘在“往”线到顶后, 由底盘翻转装置将底盘边翻转边运送至“复”线。其翻转部分采用了双头驱动的链条翻转装置。两头的驱动头一样, 驱动头间距可调。翻转时, 链条 分别约束在前后悬架的板簧部位, 两根链条与同侧钢板弹簧之间分别用连接件连接好, 以保证动力的传递和链条在板簧上的滑动, 两头的链条同时同向驱动, 使底盘向有连接件的一侧翻转。需要说明的是: 该生产线上翻转的底盘均无外横梁, 这使得链条很容易接近前后悬架的板簧部位。【引自 亚星-奔驰有限公司 江苏扬州225001 底盘链式翻转装
11、置的方案设计】单头驱动链式翻转装置 亚星-奔驰有限公司现用的底盘链式翻转装置,采用单头驱动方案, 非动力端约束前悬架的钢板簧部位, 动力端约束车架后端, 并在车架被约束部位设置缓冲架, 吸取链条预张开的独特设计经验, 博众家所长, 使该设计方案成为客车底盘生产线最经济、适应性最强的设计方案。【引自 亚星-奔驰有限公司江苏扬州225001 底盘链式翻转装置的方案设计】(4) 供水系统供水系统由塑料泵、电磁水阀、球阀、沉淀水箱及各种附属管件组成。清洗液有3 种: 自来水、软水、回收处理的清洗废液。在3 种水源管路上设有电磁水阀自动控制, 可根据实际情况进行清洗介质选择, 也可三者交替使用。【 引自
12、文件编号：1002-7602（2001）10-0032-02 客车碱性蓄电池清洗机的设计】（5） 旧电解液回收装置设置旧电解液回收装置的目的是为了使能源再次利用。第1 次从电池中倒出的超标旧电解液经过旧电解液沉淀箱的沉淀过滤, 再回收其中的镉镍, 能源得到了重新利用。【 引自文件编号：1002-7602（2001）10-0032-02 客车碱性蓄电池清洗机的设计】（6） 可编程控制本机设有3 种动作方式: 自动工作、部位工作、点动工作。按下自动按钮, 即可完成从电池卡紧到电池松开的全部清洗过程。根据电池内部的清洁程度不同, 设定强洗、中洗、弱洗3 种档位, 分别对应不同的清洗次数, 操作方便,
13、 清洗效果好; 按下部位工作按钮, 即可完成部位所设的工作程序; 按下点动工作按钮, 可使部位工作状态停留在任何位置。【 引自文件编号：1002-7602（2001）10-0032-02 客车碱性蓄电池清洗机的设计】通过查阅资料得知，清洗机已由传统的抹擦式清洗，逐渐过渡为超声波清洗等超精密清洗方式。清洗过程是清洗介质、污染物、工件表面三者之间的相互作用，是一种复杂的物理、化学作用的过程。清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关，与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件的材质、表面状态有关、还与清洗的条件如温度、压力以及附加的超声振动、机械外力等因素有关。因此，选择科学合理的清洗工艺，必
14、须进行工艺分析。下面是一些常用的清洗方式，也从侧面反映了清洗技术的进化：一、浸渍清洗和喷气清洗 在清洗槽中加入清洗液，将被洗物浸渍其中的清洗方式。由于仅靠清洗液的化学作用清洗，所以洗涤能力弱，需要长时间循环清洗液；在清洗槽内，安装喷气管(多个吸管)，用汽体将清洗液喷射到被洗物上的清洗方式，压力为20kg/cm2以上。 二、喷流清洗、刷洗 从槽的侧面将清洗液在液相中喷出，靠清洗液的搅拌力（物理作用）促进清涤。洗涤能力比浸渍清洗强。 在清洗腔室安装刷子、工件有专门的支承或夹具、在清洗剂浸渍或淋润的同时，主要靠刷子与工件的机械磨擦力进行清洗，作为初级清洗、效果直接。 三、减压清洗 在清洗槽内产生负压
15、，由于减压，洗涤剂能较好地渗透到被洗物的缝隙之间。若和超声波作用，清洗效果会大大增强。 四、喷雾清洗和旋转筒清洗 在洗涤槽内安装喷雾管，在气相中将洗涤喷附到被清洗物上的清洗方式。压力2-20kg/cm2; 在槽内安装旋转装置，同时旋转筒体和搅拌被清洗物。多与喷流、超声波洗涤组合使用。五、 超声波清洗和摇动清洗 在清洗槽内安装超声波振子，产生超声波能量（数千个大气压的冲击波），将被洗物全部清洗的方式。 在槽内安装摇动机构，装入被洗物，使之在洗涤槽内上下运动，多与喷流、超声波洗涤组合使用。三本课题主要研究内容、难点及解决方案1.设计题目：锂锰扣式电池自动清洗机结构设计 内容要求： 通过查阅相关的中外文献，了解课题的应用背景、研究现状及其发展趋势；拟定结构设计方案并进行总体设计；绘制装配图、零件图；撰写设计说明书。要求设计方案合理，图纸表达清晰，绘图符合国家标准。2.难点及解决方案 本设计的难点是正反面的交替清洗与吹干。 方案一，首先用清洗剂清洗，接着用清水冲洗，最后用气嘴吹干。这算第一道工序，只处理了一面。所以，第二道工序是利用翻转机构，实现对反面的清洗和吹干。由于锂锰扣式电池负极有槽，所以进料的时候应该先清洗正极，第二道工序再对负极进行处理，这样就能保证处理的质量。 方案二，一
