基本信息
- 项目名称：
- 蓄电池隔膜裁剪及热焊接装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本装置是一种专门用于解决蓄电池隔膜在生产过程中孔洞去除及隔膜焊接问题的装置。装置不仅形体较小，而且结构体使用的是非金属框架，因此装置整体重量小，易于移动，可实现多种场合及不同环境下的使用需求。本装置采用纯机械结构，设计简单、合理，机构巧妙、独特，操作方便，成本低廉，能便捷地实现功能要求，符合现代应用型机械小型化、便携化的发展趋势。
- 详细介绍：
- 本装置是一种专门用于解决蓄电池隔膜在生产过程中孔洞去除及隔膜焊接问题的装置。它采用开合式结构设计，主要由滚轮传送模块，双刃刀架，热啮合模块以及齿轮传动模块组成。发现孔洞之后，在进行修补时，首先将装置展开，将隔膜定位在装置对应的两对滚轮之间，并且使孔洞处于剪切区。然后将装置闭合，按下切割刀片，切除含孔洞区，切割刀片弹起，通过转动手轮带动滚轮使得切除后的两片隔膜分别向前运动，齿轮的定比传动设计使得前方隔膜运动速度小于后方，根据精确计算可以确保隔膜在设定的热压装置下准确重叠（裁刀底板有一定的前倾斜角度，这样可以保证在此后运动中保证隔膜上下重叠，防止出现隔膜挤压突起现象），启动热压装置，热压装置中的上下加热板在温控器的控制下会始终保持在工作所需温度，然后对隔膜进行热焊接操作，达到预定效果。移走装置即完成一次操作。 作品主要创新点：多功能性：集裁剪及焊接于一体，此设计将两个不同功能集于一身，在同一装置下实现不同的工作目的，显现了装置的多功能性。便携性：本作品采用开合式结构，合理、巧妙，更加人性化，节约空间，重量轻，方便携带。安全稳定性：本设计采用温控器来控制装置的温度，使得既保证达到工作所需温度的同时又使得温度不至于太高，以至于浪费资源。在材料选择时我们为装置结构选择了隔热材料，防止热量的浪费及传导烫伤工作人员。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的： 随着中国汽车及电动车业的发展，蓄电池行业也遇到了前所未有的发展机遇，而在蓄电池隔膜的生产过程中出现了许多的问题，其中一个就是隔膜上易出现孔洞，且目前对于孔洞的切除及隔膜的焊接仍处于纯手工操作的原始阶段，生产效率低，工艺成本大。所以我们经过认真思考，设计了电池隔膜裁剪及热焊接装置。 基本思路： 在普通裁边机设计原理的基础上设计了双刃裁边机（即可将中间部分含有孔洞的隔膜除去）；接着利用齿轮传动实现裁剪后的前后两部分隔膜膜在短位移内能够准确重合，再利用热压原理实现隔膜的焊接。 创新点： 1、在普通裁边机设计原理的基础上设计了双刃裁剪机 ，可一次性切除含孔洞的部分。2、利用齿轮传动实现裁剪后的前后两部分隔膜在短位移内能够准确重合，便于进行下一步的操作，为蓄电池隔膜的生产过程计生大量的时间。 3、利用热压原理实现隔膜的焊接，避免了使用粘合剂带来的对于隔膜性能的影响。 技术关键： 结构设计 传动设计 动力模块设计 加热板温度控制 传动距离控制 齿轮传动比 技术指标： 装置尺寸为232mm×180mm×140mm，切割宽度为200mm，切割长度为30mm，大小齿轮的齿数分别为45和20，温控器的温控范围在工作要求范围内，结构体为隔热材料。
科学性、先进性
- 多功能性：集裁剪及焊接于一体，此设计将两个不同功能集于一身，在同一装置下实现不同的工作目的，显现了装置的多功能性。 便携性：本作品采用开合式结构，合理、巧妙，更加人性化，节约空间，重量轻，方便携带。 安全稳定性：本设计采用温控器来控制装置的温度，使得既保证达到工作所需温度的同时又使得温度不至于太高，以至于浪费资源。在材料选择时我们为装置结构选择了隔热材料，防止热量的浪费及传导烫伤工作人员。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月18日，在北华航天工业学院教务处、科技处、校团委共同举办的 “挑战杯”大学生课外学术作品课题评选中获二等奖并且获得参加省挑战杯的资格。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 发明专利一次性转让
作品可展示的形式
- 实物模型、现场演示、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：本装置的采用开合式结构，主要由滚轮传送装置，双刃刀架，热压装置以及齿轮传动装置组成。发现孔洞之后，在进行修补时，首先将装置展开，将隔膜定位在装置对应的两对滚轮之间，并且使孔洞处于剪切区。然后将装置闭合，按下刀架，切除孔洞区，拉回刀架，通过转动手柄使得切除后两片薄膜分别向前运动，由于前方薄膜运动速度小于后方，根据计算可以确保薄膜在设定的热压装置下准确重叠（裁刀底板有一定的前倾斜角度，这样可以保证在此后运动中保持薄膜上下重叠，防止出现薄膜挤压突起现象），启动热压装置，对其进行焊接操作，达到预定效果。移除装置即完成一次操作。 技术特点和优势： 采用伸开合结构，方便携带，功能完备，结构合理、严密，工作效果明显。 适用范围：主要用于蓄电池隔膜的生产线上对于隔膜上孔洞处理，及对于热熔性的材料的热焊接。 推广前景：本作品在结构及功能上人性化设计，使用更加方便、安全可靠，在蓄电池隔膜的生产过程中，利用此装置代替纯手工操作已成为可能，所以该产品能够在实际生活中广泛应用和推广。
同类课题研究水平概述
- 目前国内外用于蓄电池隔膜处理的装置有两种：一种是蓄电池隔膜裁剪机，另一种是全自动焊接裁切隔膜纸机。蓄电池隔膜裁剪机采用的微电脑数控装置，精度高，但体积大而且功能单一。全自动焊接裁切隔膜纸机采用微波焊接，功能全且通用性强，但是体积较前者更大，不利于在生产线上搬运。我们的作品——蓄电池隔膜裁剪及热焊接装置，体积小，便携性较前两种好，工作人员在生产线上可以随时取放使用，大大提高了生产效率；隔膜的焊接我们是利用热压原理及温控器的温度调节实现隔膜的焊接，避免了使用其他粘合剂而带来的成本等一些列问题，采用加热焊接的方法，而且经反复实验不影响隔膜的性能，这是国内外产品所没有的。
