CN1091805C - 从铝制阴极基板上自动脱除锌板的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从铝制阴极基板上自动脱除或剥离电积锌板的方法和设备。利用一脱模装置来完成这一目的，该装置具有一单旋转式脱模臂组件，该组件可沿彼此平行垂直悬挂的阴极板侧面直线运动。脱模臂组件能在对准每一阴极板处自动移动和定位，并随后转动以便安装在脱模臂组件端部的刀具插入阴极基板与阴极板每一侧上的锌板之间，并随后从阴极基板上剥落锌板。对每一阴极板均进行这样的脱模操作。该设备最好装有用于移动的轮子。

Description

从铝制阴极基板上自动脱除锌板的方法和设备

本发明涉及从铝制阴极基板上自动脱除或剥离电积锌板的新方法和设备。更具体地，本发明涉及一种结构紧凑且可移动的自动阴极板脱除系统，虽然在需要时该系统也可被用于“特大”或大型阴极板的脱除，但该系统特别适用于传统的“小型”铝制阴极板的脱模。

对于这一课题，在先申请人已研究并获得了一项有关从阴极板上脱除或剥离电积锌板的阴极板脱模系统的专利(参见1980年6月24日的美国专利4,209,379)。但是在该系统内，实际的脱模操作并不是自动而是需要人工完成的。因而，这种人工脱模操作不但需要有经验的工作人员而且费时且不易操作和控制。

有许多专利都公开了自动脱除系统，如1972年9月5日的美国专利3,689,396，其中须将所述阴极板逐一聚集到一脱模地点，并在该处利用一合适的楔形叶片设备对这些阴极板逐一进行脱模。该设备为不可动式且要求整个厂房中所有的阴极板均被送至所述脱模地点。

美国专利3,847,789披露了一种能够从一阴极板上剥离电积锌板的自动设备，其中所述阴极板应通过多个依次使阴极板边缘部分暴露的加工地点，随后进行初级脱模加工且在最后的加工地点处使电积金属从阴极板上完全分离。该系统相当复杂，不仅需要将阴极板输送至不同的地点，而且还要求前后操作相互配合，因此，如果在一处出现故障，便影响整个脱模操作。

另一1979年1月30日的美国专利4,137,130提到了上面所述的两个在先美国专利中的缺点并提供了一套脱模装置，该装置包括一楔形块和一刀片，该楔形块适于插入一金属板侧面的V-型槽内，刀片用以促进金属板的分离。在该专利中还表明可安装多个阴极板并利用成对的脱模装置同时对其进行脱模加工，但是，该系统所具有的缺点是，为了能对多个阴极板进行脱模，需采用大量的脱模装置，且应将所有装置均保持在良好的工作条件下，但在实际中是非常困难实现的。在1978年12月26日的美国专利4,131,531中也披露了一种具有多个脱模组件的相似系统。

在1981年12月8日的美国专利4,304,605中披露了一种脱模设备，成对设置的用以对阴极基板的每一侧进行脱模处理的脱模装置，为能从阴极板上剥落电积锌层，而需要在悬挂阴极板侧进行回转运动。但是，由于也设置了多对这样的脱模装置，而每一对仅用于每一阴极板的脱模，所以致使这一系统结构变得十分复杂并难于保证良好的工作次序。

在1989年2月21日的美国专利4,806,213披露了一种通过在沉积物与阴极金属板之间插入一特制的剥离刀片，而从位于阴极板上方的支承结构上剥离电积金属沉积物的方法和设备。这样，在脱模地点处便要求一特制的支承结构以使阴极板边缘露出以便于脱模操作。

在1993年12月14日的美国专利5,269,897中也公开了一种装置，该装置带有多个区域，诸如阴极板存储区，脱锌区，输送锌料区等等。该装置也是一种固定式脱模装置，必须将所有的阴极板进行运送至该装置处。

从阴极板上脱锌的其它方法也已被提出。例如在1976年1月27日公告的加拿大专利978,895是以液压方式来完成工作的，即通过利用穿过锌板和阴极板间的喷射水流而使其相互分离；在1977年8月30日公告的加拿大专利1,016,497所提供的方法是在脱模前反复折曲阴极板而使锌板松动；在加拿大专利1,184,878中，则是用吸盘从阴极板的两侧来分离电解质。

本发明的一个目的在于消除以上所描述系统的缺点和/或复杂结构，并提供从铝制阴极基板上脱除锌板的简单的自动方法和设备。

本发明的另一个目的在于提供一种能够易在现存电解槽内使用的自动方法和设备，以便在脱锌过程的机械化生产中提高这种电解槽的产量，减少劳动成本并降低实际工作的难度。

本发明的进一步目的在于提供一种可移动的系统，该系统可移动到电解槽所处的任意理想区域，以便更利于脱模工作。

通过下面更详细地描述，将会看到本发明的其它目的和优点。

通常认为由于需要对电解槽进行彻底的结构改进以使其能够适应固定式基板脱模机的进料和出料操作，所以在电解锌工业中，对于传统(Jepson型)电解槽，由人工从铝制阴极基板上脱锌向机械化脱锌的转换并不会产生明显的经济效益。当确定要对电解槽采用这种转换时，则优选能够在蓄电解槽行列间移动的可动式脱模机；在这些机器上通常装有多个脱模刀以便可从每一电解池上同时拆下一半数量的阴极板。这种可动式、多刀头脱模机的一个例子已在上面所提到的美国专利4,131,531中公开。

在一种传统的电解锌设备中，在每一电解槽内垂直安装有40个平面矩形铝制阴极基板，每一阴极板的每一侧均具有大约一平方米的电镀表面。在每一阴极板的上部边缘均装有一支承顶杆，并且在其两垂直边缘包裹有“夹接式”绝缘带材边，以便防止锌在阴极板边缘处的沉积。在电解期间，锌在阴极板的自由面上沉积直至达到能够在电解槽内溶解的水平。在电解的最后阶段，将数量为“电解槽所用阴极板数量”一半的覆锌阴极板(一般为20块)同时从所述电解槽中取出并随后在一特殊的底座上进行人工脱模，这很明显是一项劳动密集且非常低效的工作。通过诸如美国专利4,209,379所公开的一种系统已能够完成脱模过程的部分机械化生产，而能够提供一种适于接收，清洗，运送及堆放脱模后阴极板的移动式组件。但是，对通常处于传统电解槽内的小尺寸阴极板上进行完全机械化脱锌至今仍不能令人满意。例如，目前没有一种可移动式设备能够接收一具有多个阴极板的吊架，并随后利用一简单的可移动式脱模装置顺序地对阴极板进行脱模。在锌加工工业中，取而代之的趋势是利用更昂贵的具有全新式电解槽结构的替代物，该替代物使用了每侧具有大约2平方米的沉积表面的“特大型”或大尺寸阴极板，且对于该替代物，完全机械化脱模系统则适于采用固定式脱模机。

从铝制阴极基板上自动机械除去锌板的现有技术应参照多种设备，这些设备或为固定式或为移动式，并应被设计成能够接收一其上装有可同时被脱模的多个阴极板的吊架(例如，美国专利4,304,650(固定式)及美国专利4,131,531(移动式)〕。

由于必须保持多个脱模头完全匹配以防止当脱模头通过铝制阴极基板时会对阴极板造成损坏，所以在对多个机械复合式脱模头装置进行维护上所耗费的费用和时间便构成了非常不利的条件。本发明意在消除现有技术中的这些缺点。同时也避免现有技术中所用设备的复杂性及其实际所需的大型进料和/或排料输送系统，且本发明将后续输送简化使可动式设备达到实用的程度。

本发明的设计原则在于将脱锌操作中的劳动定员降至最低限度，并通过自动脱模操作来提高产量且在脱模操作期间将阴极板的实际损坏数目减少至最低程度。与须将所述阴极板运送至一具有固定位置的脱模工位相比，使用一简易可动式脱模臂组件能够显著减少因阴极板摆动而造成铝制阴极基板被脱模刀片损坏的数目。通过使用一直线执行机构而实现脱模臂组件的正确、重复定位表明，脱模机通常能在自动控制且无需机械操作人员下运行。仅有的人员需求就是需要一个人来完成在装有用于悬挂阴极板的所谓“脱模台”的支承构架上装卸阴极板悬挂物，且如果使用了现代化高精度自动桥式吊车来完成阴极板悬挂物相对于电解槽的移动，那么甚至连这一工位也可以取消。

实质上，本发明中用于从铝制阴极基板上自动脱除或剥离电积锌板的设备，包括：

(a)一长支承架，在其上部装有用于支承多个阴极板顶杆的装置，以便所述阴极板能相互平行垂直悬挂，所述阴极板包括在其每一侧面均带有电积锌板的铝制阴极基板；

(b)一脱模机构，包括一能在所述长支承架一侧进行直线移动的输送机架，所述脱模机构包括一可绕枢轴旋转的单脱模臂组件，该组件由所述输送机架运载并具有一对导向臂，该导向臂由一具有足够宽度的间隙隔开以允许每一阴极基板穿过所述间隙，且在所述导向臂的外自由端设有一对具有多个刀片的脱模刀，当脱模臂组件转向并触及阴极板的一侧，且随后使每一脱模刀从阴极基板和位于阴极板每一侧上的锌板间穿过时，所述刀片能够插入阴极基板和阴极板每一侧上的锌板之间；

(c)装置，用于沿所述长支承机架的侧面直线驱动所述输送机架，及用以自动制动所述输送机架，并用于使所述脱模臂组件在与每一步进的阴极板成一直线的位置处定位；

(d)装置，用于使处于输送机架每一停止位置处的所述脱模臂组件能从起始基本垂直的位置向一阴极板侧部边缘的上部自动转动，以便当所述刀片与阴极板接触时，脱模刀上的刀片能够插入阴极板和锌板之间，并使所述臂组件一直转动到锌板从阴极板基板上分离并依靠重力落至长支承架的底部为止，并且其后使所述臂组件返回其起始位置；和

(e)位于支承架底部的装置，用于输送从阴极板基板上分离后落下的锌板。

在本发明的最佳实施例中，在所述设备上设有移动所需的轮子。为实现这一目的，应设置角轮，在所述轮子中最少有一对可通过例如液压装置进行控制。实际上，除输送机架的运动，制动及定位装置以外，设备上所有的运动部件均最好采用液压控制，但本领域技术人员应明白也可采用电气和气动控制。但是，利用一直线执行机构驱动而获得的自动运动、制动及定位装置必须非常精密，因为需通过该装置来完成脱模臂组件在每一步进阴极板处能够正确定位，正是由于这一原因，通常采用一PLC来进行电气控制。PLC或程序逻辑控制器应装有一合适的控制板，用于完成脱模机构的自动操作。这种PLC控制的设计和改进在现有技术中已为本领域技术人员所熟知。

在长形支承架或被称为“脱模台”的上端部设有具有均匀间距的阴极板接收槽，这些槽位于平行水平支承件或被称为脱模装置“台臂”之间。随后，将阴极板从侧面装入具有均匀间距的槽内，并使其以彼此预定平行定位的方式垂直悬挂在该处。在操作中，可动式脱模设备通常被设置在一排电解槽的端部，并由操作者装卸数量为“电解槽所用阴极板数量”一半的阴极板(通常为20块阴极板)，且将它们同时从侧面装入具有均匀间距的槽内。应使阴极板接收槽与备用阴极板接收槽交替装入阴极板，其中备用接收槽用于接收另一半数量的阴极板。这样，便在脱模操作中，为阴极板之间提供了足够的间隙以便导向臂对的插入。

当按上述方式对阴极板悬挂物进行安装时，通常设有一后续支承装置以作为支承阴极板顶杆装置的一部分，该装置包括一水平安装的管，或阴极板支承栏，且该装置能够从脱模装置底部的静止位置升至一工作位置，以便能够支承阴极板顶杆一端的底部。对于阴极板支承栏的运行方向可有不同的选择方案。在最佳实施例中，所述支承栏的运行方向能够避免不完全设置在阴极板一接收槽内的阴极板被卡住的现象。阴极板支承栏通过一根钢缆在其导轨内被向上牵引，并通过阴极板悬挂物的前侧运动至阴极板的某一四分之一高度处；随后，所述导轨向阴极板方向产生一大约偏离垂直方向20°-30°的较大回转，直至一限位开关和一机械制动装置使阴极板支承栏的进一步向上运动停止为止。在另一选择方案中，所述阴极板支承栏可从其静止位置直接上升至其工作位置，所述导轨则朝阴极板方向以大约偏离垂直方向5°的角度发生倾斜。所述阴极板支承栏具有一水平上表面和一邻接的垂直侧壁，该侧壁的宽度应略小于阴极板导轨底部与通常设置在阴极板上的绝缘边沿衬条顶部间的距离。在脱模台水平位置上方，由一位于脱模台后端上平面的连续式金属杆来支承每一阴极板顶杆的另一端，其一边应与阴极板接收槽的端部相一致。当阴极板支承栏处于其工作位置时，该支承栏应将顶杆的一端稍微提起并还应为阴极板的边缘提供一能克服脱模刀正向压力的支承面。

为防止象这样设置在阴极板上的阴极板边缘和/或绝缘边沿衬条在装卸期间受到机械损伤，脱模台台臂间的阴极板接收槽所具有的长度应能使阴极板支承栏在处于且应有的位置时，在阴极板边缘和阴极板接收槽端部间具有一很小的间隙。在一最佳实施例中，还应设置一穿过阴极板接收槽端部并位于脱模台下侧的弹性材料直杆，该杆应稍微伸出阴极板接收槽的端部，从而在装卸阴极板期间，用作阴极板边缘和/或绝缘边沿衬条的缓冲器。

此外，为限制阴极板接收槽的横向摆动趋势，在长支承架的后底部可装有一防摆动稳定刷。该刷子可采用一例如以向下30°角安装的连续杆，且其上足够的具有例如以聚丙烯为材料的长鬃，以便当阴极板被安装在脱模接收槽上且阴极板支承栏处于工作位置时，强制使阴极板的后底角进入刷子的长鬃内以此来防止阴极板的摆动。

脱模装置的输送构架也可载有一防摆动装置，该装置包括例如一水平安装并定位于阴极板长度方向中点附近的液压臂。该装置能促进位于被脱模的阴极板之前的相邻阴极板的正确定位，从而减少位于被脱模阴极板之前的相邻阴极板的侧向摆动，这一摆动是由从被脱模阴极板上落下的锌板顶靠在其上并对其进行侧向推斥而造成的。这种摆动，有可能会造成脱模臂组件在被脱模阴极板之前的阴极板处的定位错误。

可绕枢轴转动的脱模臂组件通常被设置在输送构架的内部中央，且最好包括镜像式成对设置的、其间具有间隙的导向臂，且在其底部由一常用齿轮箱相连。相对设置在导向臂自由端的成对脱模刀最好相互间也采用镜像设置的形式，所述脱模刀被安装在所述导向臂的外端部，以便能以有限的自由度沿切线向外转动。刀具及脱模臂组件的驱动装置包括一液压缸和一偏心凸轮；但是，应清楚在本申请中也同样适用液压旋转马达或气动或电动马达。脱模刀刀片的曲率半径最好与位于阴极板上角处的绝缘区域的形状相同，当设置了这种绝缘区域时，脱模臂组件的转动或倾斜半径应使刀片能正确触及绝缘区域，并以向下的弧度继续与阴极基板的中心区域相交。成对的脱模臂组件应留有间隔，以便当它们在垂直面内转动时，每一臂均能从被脱模阴极板的相对侧通过。脱模臂组件在垂直面内的转动角度应与相对脱模刀片间的开度(例如，其各自的转动量)密切相关。在脱模运动开始时，所述刀片彼此以大约60°的角度完全弹开，当脱模臂组件转过一预定弧线后，刀片闭合以便不会触及绝缘区域的表面。而后，脱模臂组件转过另一较小的弧度，直至刀片边缘处于绝缘区域边缘之上几毫米为止。随后，刀片有力地弹开，离开铝制阴极基板表面并向外推动锌板。一旦被脱落的锌板通过一光电探测器时，脱模臂组件就会转回至其起始的位置处，且随后输送构架使脱模臂组件进入下一待脱模阴极板的位置。当将铝制阴极基板置于脱模装置的台臂上时，光电探测器应位于这些阴极板底部之下。该光电探测器能探测到每一对被剥离锌板的下落，并能够向直线执行机构发出信号以使脱模臂组件前进至下一块阴极板处。如果未探测到任何锌板的下落，作为未完成脱模的结果，在输送构架使脱模臂组件前进至下一块阴极板之前，脱模刀将进行数次循环操作以试图使锌板脱落。

通常，在输送构架上还设有一清洗装置，该装置通常包括两个被安装在各自液压伸缩杆上的喷头，所述液压伸缩杆应设置在高出阴极板上的锌板顶部高度的位置，并且它们应具有足够的长度以能够水平通过阴极板的整个宽度。每个喷头均可包括一方形端接头，其上在其每一侧均安装有两个喷嘴，一对上部强力喷嘴用于水平喷射，一对下部喷嘴用于以向下45°的角度进行V型喷射。喷头的设置应在伸长时，它们能够从位于被脱模阴极板之前的两阴极板间插入以便对锌板进行清洗，并且也能够从位于被脱模阴极板之后的两阴极板间插入，以便洗净铝制阴极基板上的所有残留的酸性电解液。

脱模臂组件，阴极板—清洗装置及防摆动装置均被安装在输送构架上，该输送构架与一直线执行驱动装置相连并由其驱动，该直线执行驱动装置能够使脱模臂组件在每一步进的阴极板处准确定位。在最佳实施例中，通过一4800mm长，装有带齿皮带传送装置的电动直线执行组件来实现这一任务。所述构架由另外两个位于直线执行机构上方和下方的支承座导轨支承，但并不由其驱动。当已完成了对数量为“蓄电解槽所用阴极板数量”一半的阴极板进行脱模时，构架及脱模臂组件通常仅以一个方向(通常是根据面对台臂装载支架的开侧，按从左至右的方向)前进，并且能够自动退回其起始位置。

在长支承架的底部，通常在一U型槽内设有一由链条传动的脱模输送带，被脱落的锌板可通过重力落在该输送带上并被送出脱模机。通常，将这些锌板送至一堆垛输送器，该输送器将锌板堆放在一装有液压驱动止动门和一下置式装载链条输送带的接收仓内，该接收仓用于接收从堆垛输送器送来的被拆下的锌板，直至一光电探测器探测到所述接收仓充满为止。那时，止动门打开，锌板堆料通过装载输送带被送至步进式中转地，当等待叉车或类似装置对其进行分送时，该中转地能够临时存储有限数量锌板堆料。

本发明还包括一种从铝制阴极基板上自动脱除或剥离电积锌板的新方法，该方法包括：

(a)在一长支承架上悬挂在多个阴极板，以便所述阴极板能相互平行垂直悬挂，所述阴极板包括每一侧面均带有电积锌板的铝制阴极基板；

(b)设置一脱模装置，该装置包括一安装在所述长支承架一侧的输送机架，所述输送机架能沿所述长支承架旁的一侧线移动，所述脱模机构包括一可绕枢轴旋转的单脱模臂组件，该组件由所述输送机架运载并具有一对导向臂，该导向臂由一具有足够宽度的间隙隔开以允许每一阴极基板穿过所述间隙，且在所述导向臂的外自由端设有一对具有多个刀片的脱模刀，当脱模臂组件转向并触及阴极板的一侧边缘时，所述刀片能够从阴极基板和阴极板每一侧上的锌板之间插入；

(c)沿所述侧线移动所述输送机架并使其自动制动，且使所述脱模臂组件在每一步进的阴极板处定位以使其能对准每一阴极板；

(d)依靠这种定位，使所述脱模臂组件起始基本垂直的位置向阴极板侧部边缘的上部自动转动，以便当所述刀片与阴极板接触时，脱模刀上的刀片能够从阴极板和位于阴极板每侧上的锌板之间插入；

(e)随着阴极基板插入导向臂间的间隙，通过所述臂组件的连续转动以进行从所述阴极基板上所述锌板脱落工作，直至所述金属板从所述阴极基板上分离为止并随后使所述脱模臂组件返回其原始位置；及

(f)自动持续脱模操作，直至基本上使悬挂在所述长支承架上的每一阴极板均进行了脱模为止。

必须强调的是，本发明中脱模臂组件的自动制动、定位及脱模操作通常用一程序逻辑控制器或PLC来控制，在PLC或程序逻辑控制器应装有一技术上已为人熟知的、用于电气控制的合适的控制板，如果第一次未能从阴极基板上脱落锌板，那么通常上述操作中的一项操作便命令脱模臂组件在脱模过程中运转两或三次。但是，如果在两或三次这样的操作之后仍不能使锌板脱落的话，脱模装置应能允许这一锌板保持其未脱落的状态并转至处理下一块阴极板。在实际中，因为锌板在铝制阴极基板上过分牢固地固定而导致这种未脱落锌板出现的比率很小(大约为1％)。

还应强调的是，此处说明书中所提到的是铝制阴极基板，它指的是技术上已为人熟知、主要以铝为材料的所述阴极基板，当然，它可包括多种适于于本发明目的的铝合金材料。此外，在脱模刀从阴极基板与电积锌板间插入的铝制阴极基板边缘处最好设有一绝缘区域以促进这种插入操作。该绝缘区域通常设置在阴极基板的上边缘部分，一般在溶解线平面位置处。此外，在铝制阴极基板的两边缘处均应设有绝缘区域，以便防止锌电解沉积在这些边缘上。这一点在技术上已为人所熟知。

此外，根据本发明，最好设置有一对镜像式导向臂以及设置在其自由端的镜像式成对脱模刀。所述脱模刀被安装在所述导向臂的外端部，以便能以有限的自由度沿切线向外转动。还最好应在所示脱模刀上设置多个刀片，这些刀片具有与“绝缘区域外形或刀片触及的所述外形曲线”相适应的曲线；这一结构在不损坏铝制阴极基板的条件下，能够提高刀具插入锌板和阴极基板间的效率。

脱模臂组件也应以一转动半径进行转动，以便刀片能够正确地触及阴极基板上的绝缘区域，并且当一插入锌板和阴极基板间刀片便随即以一弧度向下转动，从而与阴极基板的中心处相交。当插入锌板和阴极基板间之后，脱模刀可弹开以促进脱模操作。

最后，最好在脱落锌板之前对阴极板进行喷射—清洗，并在脱落锌板后对脱模的阴极基板进行喷射—清洗以去除所有残留的酸性电解液。

一旦已按上述内容使锌板脱落以后，这些锌板便会依靠重力落在一合适的输送带上并被输送至一理想的堆放存储区。

下面，结合附图对本发明加以描述：

图1为本发明的一整套系统的侧视图，该系统包括脱模设备(未装有脱模装置)，一堆垛输送器，一装载传送器及一用于堆放锌板的接收仓；

图2为一包括有脱模装置的本发明的脱模设备的端视图；

图3为包括有脱模构架的脱模装置后视图；

图4为本发明的脱模装置的透视图；

图5为本发明脱模臂组件的顶视图；

图6为本发明脱模臂组件的侧视图；

图7为沿A-A方向所示的、设置在脱模臂组件上的脱模刀的前视图；

图8所示为处于工作状态的脱模臂组件视图；

图9为一用于悬挂阴极板的长支承构架透视图，其中包括一位于所述支承架底部的输送带，用于运送脱模后所得到的锌板。

如图1所示的整套系统表明，本发明的自动锌板脱模设备10(未装有脱模装置)与一堆垛输送器12，一装载传送器14及一用于堆放锌板的接收仓16连接在一起。须强调的是，在所有附图中，相同标号均表示相同部件。

在所述设备10中，其顶部二维钢制构架18用于支承马达20，该马达利用一根钢缆来驱动阴极板支承栏22的上升和下降，该钢缆缠绕在一对由轴25连接的退绕卷筒23上。

在所述设备10中还安装有一矩形箱式长构件26，并且在其上部装备有能够支承多个阴极板30顶杆的装置28。这些装置28通常包括有多根在其底部带有横向肋板35的杆32(如图4和9所示)，杆32应沿长构件26的宽度方向彼此平行安装，且在其中间具有供阴极板插入的缝隙，以便在悬挂所述的阴极板30时，顶杆34能够置于所述肋板35上。在本行业中通常称其为“起模台”。

对于用于Jeposon电解槽中的实施例，应具有四十一根被切制成平直脱模底板的杆32，这些杆也被称为“台臂”。这些臂构成了所述底板的主体部分，并沿其长度方向由通过螺纹连接的支承肋板35所支承，这些肋板被焊接固定在一后部钢制安装平台上，该平台本身又被牢固地安装在所述钢制构架18的主机架构件上。所述支承肋板35(如图4和9所示)应具有足够的深度(例如50mm)，以便能在所述起模台长度方向支承阴极板悬挂物的满载重量，并且所述肋板35之间被切制出的缝隙应具有足够大的尺寸以允许恰好设置在顶杆34下方的隔板31能够通过(如图9所示)，所述顶杆在该处应置于肋板35上。支承隔板31的阴极顶杆应具有起模台的全幅宽度，且所述台臂通过阴极板接收缝隙而被隔开，所述缝隙应在其外端以大约30°的角度向外张开以便在装载过程中更易导引阴极板悬挂物。

如图9所示，支承栏22处于支承架底部的静止位置。但是，一旦所有的阴极(板)30被装到起模台时，支承栏22便会沿导轨24上升至图1中所示的其工作位置，当进行脱模工作时，支承栏22应在这一位置处稍微提高顶杆34的一端并还应为阴极板30的上部提供一支承面。

如图1和9所示，脱模传送带36具有链条36a和36b以运送落在传送带上的锌板38(如图8所示)。锌板从脱模设备10输出并被运送至堆垛输送器12。脱模传送带36被安装在一U型输送槽39的底部，该输送槽有助于使落下的锌板38处于合适的位置以便于运输。如果通过所述脱模装置经两或三次脱模后仍不能将一“粘性”锌板拆下，那么这一情况将会被位于输送槽39内、用于探测被拆下锌板落于所述脱模传送带上的一光电射束探测器41(见图9)探测到，所述脱模装置随后便向前移动以离开未被拆下的“粘性”锌板。

参照图1和2，所述上部二维构架18还包括一用于安装直线执行机构19的安装托架17，所述直线执行机构用于驱动脱模机构的输送框架21，且构架18还包括支承梁27a和27b，其上设有两个安装有脱模头托架一支承支承座导轨29a和29b的后部。

为了提供机动性，在整套设备10上安装有轮子40，41。在整套设备10上设有四个这样的轮子且这些轮子均各自由液压驱动。所述轮子均由各自的液压缸和活塞组件控制。

详见图2和3所示，脱模装置的输送框架21由安装在上部钢制构架18上的直线驱动机构19驱动。所述直线驱动机构19装有一整体平顶驱动滑块，在其上通过两销钉46a和46b安装有一托架44，所述托架通过一块绕输送构架21的主托架50中心线焊接的板48将直线驱动机构19连接到输送构架21上。显然，也可利用其它的装配形式，销钉连接的优点在于在保证机械稳定性的同时，还能选在维修时完成所述框架的迅速拆卸。

输送框架21通过一对位于直线驱动机构19上方和下方的焊接支承座导轨29a和29b被支承在上部钢制构架18上。这些导轨安装有水平楔形连接块，其上装有栓接在板54是的接受收块52，该板被焊接在输送构架21上。

如图2和4所示，输送构架21的下部向下伸出一定角度，以便其底端能插入阴极板支承构架26并定位于所悬挂的阴极板30附近。在输送框架21底部的一枢轴中央位置处安装有一可绕枢轴旋转的脱模臂组件56。脱模臂组件56包括一对在图5中详细绘出的导向臂56a和56b。所示导向臂通过一通用齿轮箱60相互连接。齿轮箱60包括两圆形直齿圆柱齿轮62，所述齿轮有一带有偏心凸轮的液压缸64驱动。为保证齿轮箱60的润滑应设置一加油嘴66。直齿圆柱齿轮62与刀轴68相连，从而能够驱动切割刀组件70的刀片70a和70b。在导杆56a和56b之间应具有一足够宽的间隙以便在操作中允许阴极基板插入其中。

在图7中详细绘出了沿图6中线A-A所示的切割刀组件70。此处，用实线表示刀片70a和70b的闭合位置，而用虚线表示它们的张开或扩张位置。切割刀组件70的刀体在一用于容纳刀轴68的孔内设有一键槽72，以便使每一刀片均可与所述刀轴牢固地安装在一起。所述刀片的刀体上还设有一能与止动螺钉76接触的止动块74，用以将每一刀片71a，71b的运动弧线轨迹限定在一理想的角度范围内(例如30°)，并且能够允许刀片71a，71b非常精确地定位于阴极板30的边缘处。当阴极板30包括了一图2所示的介质表面89时，刀片71a，71b应能准确地触及所述介质表面89并随后从锌板38和阴极基板37间穿过，此后所述刀片张开以促进锌板38从基板37上脱落。在所述刀片插入锌板与阴极基板的地方，刀片的曲率半径71(见图6)最好与介质表面89的外形相同。

本发明的脱模装置能够自动工作。输送构架21由以电力为动力的直线驱动机构19驱动，以便脱模臂组件56能够在每一阴极板30处自动停止，且其定位应能保证间隙57与每一所述阴极板形成一直线。随后，当刀片71a和71b已伸入锌板38和阴极基板37间时，刀片便产生图2和图8所示的倾斜，并且一旦脱模结束后，脱模臂组件56便返回其在图4中所详细绘出的起始时基本垂直的位置。所示操作的控制可通过被设置在任何理想位置处的一动力负载控制装置(PLC)来提供。在图1中用标号45表示该PLC装置。此外，还应设置一通/断控制器47以便在任意时刻停止或重新启动机器。

为促进所述臂组件能在每一阴极板处自动正确定位，最好“应使恰好位于一正被脱模阴极板前边的阴极板”处于竖直状态。当观察图1中的所述设备10时，脱模步骤通常从右向左进行。为确保阴极板的竖直状态(见图8所示的阴极(板)30a)，在输送构架21上且所述臂组件的前边设有一臂83，臂83应与所述臂组件56同步下降。尽管下落的锌板38会对阴极板施加压力，但是该臂仍能夹住“恰好位于一正被脱模阴极板前边、处于竖直状态的阴极板”。通过图8能很好地了解这一点，其中虽然下落的锌板38会使“恰好位于所述正被脱模阴极板之后的阴极板37a”发生倾斜，但“正好位于所述正被脱模的阴极板之前的阴极板30a”仍能保持竖直状态。此外，在所述阴极板30后端下部的角落处，可设有一带有长鬃的刷子85以防止这些阴极板的摆动。

此外，在所述脱模装置中还设有清洗设备以对“恰好位于所述正被脱模的阴极板之后的阴极板的两阴极基板表面”及“正好位于所述正被脱模的阴极板之前的阴极板的两阴极基板表面”进行喷射清洗。这一工作能通过对称安装在脱模臂组件56每一侧的喷头80来完成。每一喷头80均与一液压缸及其柱塞82相连，该液压缸及其柱塞具有足够的行程以使所述喷头80通过一阴极板的整个宽度。在每一喷头80上均设有一对强力喷嘴，用于在恰好高处阴极板上锌板顶部的水平位置处进行喷射，并且还设有一对V型下部喷嘴，用于以向下45°的角度进行喷射。低压水流由可伸缩的软管84来提供。

如图1所示，一旦锌板象以上所描述的那样被拆下或剥落，它们便被脱模传送带36被送出所示设备10，并被送入堆垛传送器12。图1以两条轮廓线绘出了堆垛传送器12，即当将接收仓16装满时，所述传送器处于其以细实线表示的上部位置处；而当接收仓16空了时，所述传送器便处于以虚线表示的下部位置处。堆垛传送器12包括被安装在一U型槽13内的传送链11，该U型槽的高度能够通过一液压活塞缸15而被调节，该液压活塞缸通常由一光电探测器控制，该光电探测器用于探测装载传送带14上接收仓16内的锌板堆料。堆垛传送器上的传送链11及它们传送带36a，36b均可由相同的液压马达驱动，以使所述的两条链条能以相同的速率运行。

当所述锌板到达了堆垛传送器12的张紧轮端部时，它们便从两排出辊43，45间通过。位于下部较宽的排出辊43应以两倍于堆垛传送器12传送链11的转速运转。而上部的重型钢导向辊45能够在支承臂47上自由转动，该支承臂被铰接在堆垛传送器槽13架的枢轴49上。以此方式，被排出的锌板便以圆滑的弧线落入接收仓16的装载传送器14内并被止动门51档住。所述堆垛传送器通过一根能垂直但不能水平自由转动的连接销直接与脱模设备10相连，并由设置在所述传送器输出端的两个小自位轮55支承，这两个轮55能自由转动，但无需动力驱动。

装载传送器传送带87与一透空式机架59相连，该机架包括一侧壁式装载传送器接收仓61及一具有足够的尺寸以接受最少两束锌板的侧开式物料束存储区63。当一光电探测器发出接收仓61已被装满的信号时，在所述仓远端的止动门51通过一液压缸及其活塞65被打开，并将锌板束用装载传送器87送入由液压活塞及缸73和支凸轮75驱动的摇梁69支脚上的剩余部分。如图1中虚线所示，所述摇梁将锌板束77送入物料存储区63的位置处以便用叉车对其进行分送。链条输送机87由一液压马达79驱动并且整套设备16应置于四个可旋转的无动力自位轮上。

当然，必须清楚本发明决不受以上所描述的最佳实施例的限制，对于本领域有经验的技术人员而言，显而易见，本发明所做的许多改进均在本发明的保护范围之内。

Claims (27)

1.用于从铝制阴极基板上自动剥离电积锌板的设备，该设备包括：

(a)一长支承架，在其上部装有用于支承多个阴极板顶杆的装置，以便所述阴极板能相互平行垂直悬挂，所述阴极板包括在其每一侧面均带有电积锌板的铝制阴极基板；

(b)一脱模机构，包括一能在所述长支承架一侧进行直线移动的输送机架，所述脱模机构包括一可绕枢轴旋转的单脱模臂组件，该组件由所述输送机架运载并具有一对导向臂，该导向臂由一具有足够宽度的间隙隔开以允许每一阴极基板穿过所述间隙，且在所述导向臂的外自由端设有一对具有多个刀片的脱模刀，当脱模臂组件转向并触及阴极板的一侧，且随后使每一脱模刀从阴极基板和位于阴极板每一侧上的锌板间穿过时，所述刀片能够插入阴极基板和阴极板每一侧上的锌板之间；

(c)装置，用于沿所述长支承机架的侧面直线驱动所述输送机架，及用以自动制动所述输送机架，并用于使所述脱模臂组件在与每一步进的阴极板成一直线的位置处定位；

(d)装置，用于使处于输送机架每一停止位置处的所述脱模臂组件能从起始基本垂直的位置向一阴极板侧部边缘的上部自动转动，以便当所述刀片与阴极板接触时，脱模刀上的刀片能够插入阴极板和锌板之间，并使所述臂组件一直转动到锌板从阴极基板上分离并依靠重力落至长支承架的底部为止，并且其后使所述臂组件返回其起始位置；和

(e)位于支承架底部的装置，用于输送从阴极基板上分离后落下的锌板。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述用于支承多个阴极板顶杆的装置包括一脱模台，该脱模台具有均匀间距的阴极板接收槽，以允许阴极板从侧面装入具有均匀间距的所述槽内，并使其以彼此平行的方式垂直悬挂在所述脱模台上。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于还设有一水平安装的阴极板支承栏，一旦将阴极板悬挂在脱模台时，该支承栏便能够支承阴极板的顶杆，所述支承栏能够从长支承架底部的静止位置移动至一工作位置，该工作位置位于长支承架对侧的阴极板的顶杆端部下方，并且在长支承架的侧面安装有所述脱模装置。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于所安装的防摆动刷具有长的硬鬃，以便当阴极板被安装在脱模台且支承栏处于工作位置时，能够强制使阴极板的底角进入刷子的长鬃内，从而防止阴极板的摆动。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述脱模臂组件被设置在输送构架内的一枢轴中部，且包括镜像式成对设置的、其间具有间隙的导向臂，所述导向臂在其底部由一常用齿轮箱相连，并在所述导向臂自由端设有一对镜像设置的脱模刀，每一脱模刀均被安装在每一导向臂的外端部。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述输送构架上还安装有具有一活塞的液压缸，该活塞缸用于驱动安装在脱模臂组件的所述枢轴上的凸轮，以便对脱模刀的向前及返回转动进行控制。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于在阴极板侧面边缘的上部设有一绝缘区域，在脱模操作期间，脱模刀首先便能在该处与阴极板相接触，对脱模刀进行改进设计以使其具有与绝缘区域的外形相适应的曲线，其中所述刀片应从阴极基板和阴极板每一侧上的锌板间插入。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于用于自动移动，制动和定位所述输送构架的装置，包括由PLC控制的电动、直线执行机构，以此能使脱模臂组件依次对准被脱模的每一阴极板。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于该装置用于自动转动所述脱模臂组件并使所述转动持续直至锌板从阴极基板上脱离为止，其由液压操作并由PLC控制。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述输送构架还包括一防摆动臂，以使位于实际被脱模阴极板前的相邻阴极板处于其应有的位置，从而防止下落的锌板使其产生摆动，并能防止脱模臂组件的错误定位。

11.根据权利要求1，5，6或9所述的设备，其特征在于从阴极基板和锌板之间插入之后，脱模刀按预定程序有力地弹开，之后离开阴极基板，以此向外推动锌板并能够促进脱模操作。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述输送构架还包括一清洗设备，该清洗设备用于对正好位于所述正被脱模的阴极板之前的阴极板及正好位于所述正被脱模的阴极之后的阴极基板进行清洗。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于所述清洗设备还包括安装在各自液压伸缩杆上的适合的喷头，所述液压伸缩杆应设置在高于阴极板上的锌板顶部的位置，并且它们应具有足够的长度以能够水平通过阴极板的整个宽度，所述喷头在输送构架上的设置应在伸长时，它们能够在正好位于所述正被脱模的阴极板之前的两阴极板间以及正好位于所述正被脱模的阴极板之后的两阴极基板间插入，并且设有加压向所述喷头内供水的装置，以便对所述阴极板和阴极基板进行合适地清洗。

14.根据权利要求1-13任一权利要求所述的设备，其特征在于所述设备由至少四个轮子支撑和移动，其中最少两个轮子能被控制，以此来完成所述设备的运动。

15.根据权利要求1-14中任一权利要求所述的设备，其特征在于设置在支承构架底部、用于输送落下的锌板的装置包括一输送带，该输送带用于将所述锌板运出所述设备并将其运至将所述锌板堆放在一另外的装载传送带的连续底部上的堆垛输送器中，所述传送带将锌板堆料运送至一接收仓，在该处通过一叉车或类似设备对这些锌板进行分送。

16.从铝制阴极基板上自动脱除或剥离电积锌板的方法，该方法包括：

(a)在一长支承架上悬挂在多个阴极板，以便所述阴极板能相互平行垂直悬挂，所述阴极板包括每一侧面均带有电积锌板的铝制阴极基板；

(b)设置一脱模装置，该装置包括一安装在所述长支承架一侧的输送机架，所述输送机架能沿所述长支承架旁的一侧线移动，所述脱模机构包括一可绕枢轴旋转的单脱模臂组件，该组件由所述输送机架运载并具有一对导向臂，该导向臂由一具有足够宽度的间隙隔开以允许每一阴极基板穿过所述间隙，且在所述导向臂的外自由端设有一对具有多个刀片的脱模刀，当脱模臂组件转向并触及阴极板的一侧边缘时，所述刀片能够从阴极基板和阴极板每一侧上的锌板之间插入；

(c)沿所述侧线移动所述输送机架并使其自动制动，且使所述脱模臂组件在每一步进的阴极板处定位以使其能对准每一阴极板；

(d)依靠这种定位，使所述脱模臂组件起始基本垂直的位置向阴极板侧部边缘的上部自动转动，以便当所述刀片与阴极板接触时，脱模刀上的刀片能够从阴极板和位于阴极板每侧上的锌板之间插入；

(e)随着阴极基板插入导向臂间的间隙，通过所述臂组件的连续转动以进行从所述阴极基板上所述锌板脱落操作，直至所述金属板从所述阴极基板上分离为止并随后使所述脱模臂组件返回其原始位置；及

(f)自动持续脱模操作，直至基本上使悬挂在所述长支承架上的每一阴极板均进行了脱模为止。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述脱模臂组件自动制动、定位及脱模操作由程序逻辑控制器来完成，在该程序逻辑控制器上装有自动操作所需的控制板。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于如果在指定的阴极板上第一次未能脱落锌板，那么上述自动操作中的一项能允许脱模臂组件在脱模过程中以预定数目的次数运转。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于如果经预定次数脱模操作后仍不能使锌板从指定的阴极板上脱落，则另一项自动操作应允许脱模臂组件运动至下一块阴极板处。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于在所述脱模刀片插入阴极基板和电积锌板间的阴极板的边缘处设有一绝缘区域，以促进所述插入操作进行。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述绝缘区域被设置在阴极基板的边缘处，该处在电积锌期间应处于溶解线平面处。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于除了所述绝缘区域以外，所述阴极基板还设有绝缘边沿一衬条，以便防止锌在这些边缘处的电解沉积。

23.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于所述脱模刀的刀片具有与绝缘区域外形相适应的曲线，在该绝缘区域处所述刀片从阴极基板和锌板间插入。

24.根据权利要求20，21，22或23所述的方法，其特征在于脱模臂组件应以一转动半径进行转动，以便脱模刀上的刀片能够正确地触及阴极板每一侧上的绝缘区域，并且继续以一弧度向下转动，以便与阴极基板的中心处相交，这样在不触及所述基板的情况下，每一导向臂均能通过阴极基板的相对侧面。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于当刀片以一弧度向下转动时，脱模刀自动弹开以促进脱模操作。

26.根据权利要求16-25任一权利要求所述的方法，其特征在于在脱落锌板之前对阴极板进行喷射—清洗，并在脱落锌板后对脱模的阴极基板进行喷射—清洗。

27.根据权利要求16-26任一权利要求所述的方法，其特征在于脱模之后，锌板依靠重力落在底面输送带上并从该处被输送以被堆放及运送至存储区。

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