镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备

摘要

本发明公开一种镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，该设备包括：开卷机、拉伸弯曲矫直机和收卷机；开卷机和收卷机分别设置在拉伸弯曲矫直机两侧构成；所述拉伸弯曲矫直机上设有弯曲辊和矫平辊，所述拉伸弯曲矫直机外面设有恒温箱，所述恒温箱罩住所述拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊；在所述收卷机和拉伸弯曲矫直机的矫平辊之间还设有反弯装置。该设备结构简单，效率高，对厚度为0.035mm的极薄带材处理时既保证带材的纵向表面平整度，又保证了带材在水平方向的平直度，经矫平后的材料完全符合0.035mm极薄镍氢电池负极片的要求，达到国际先进水平。

权利要求

1.一种镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，包括：开卷机、拉伸弯曲矫直机和收卷机；

开卷机和收卷机分别设置在拉伸弯曲矫直机两侧；所述拉伸弯曲矫直机上设有弯曲辊和矫平辊，所述拉伸弯曲矫直机外面设有恒温箱，所述恒温箱罩住所述拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊；

在所述收卷机和拉伸弯曲矫直机的矫平辊之间还设有反弯装置；

所述恒温箱包括：

箱体、加热装置、测温装置和控制装置；

所述加热装置设置在箱体内，加热装置和测温装置分别与所述控制装置电连接。

2.如权利要求1所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述箱体为方形箱体，箱体上设有控制门和观察窗，箱体外壁内设有隔热材料形成的隔热保温层。

3.如权利要求1所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述测温装置采用温度传感器。

4.如权利要求1或3所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述测温装置为多个，均匀分布设置在箱体内。

5.如权利要求1所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述加热装置采用电加热装置。

6.如权利要求1所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述控制装置包括：温度对比单元和调节控制单元；

所述温度对比单元，与所述调节控制单元连接，接收测温装置检测的温度信号并与基准设定温度值进行对比后向调节控制单元输出控制信号；

所述调节控制单元，与所述加热装置电连接，根据所述温度对比单元输出的控制信号，控制加热装置调节加热装置的加热温度。

7.如权利要求6所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述温度对比单元包括：温度信号接收模块、基准温度存储模块、对比模块和控制信号发送模块；

所述基准温度存储模块，与所述对比模块连接，存储基准温度信号；

所述温度信号接收模块，与所述对比模块连接，接收测温装置检测的温度信号；

所述对比模块，与所述控制信号发送模块连接，将温度信号接收模块接收的温度信号与基准温度存储模块存储的基准温度信号进行对比；

所述控制信号发送模块，根据对比模块的对比结果，输出控制信号给调节控制单元。

8.如权利要求1所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述反弯装置包括：机体和反翘辊；

所述反翘辊设置在所述机体上，所述反翘辊的高度低于拉伸弯曲矫直机的矫平辊和收卷机。

9.如权利要求8所述的镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，其特征在于，所述反弯装置还包括：清洁刷，设置在所述机体上，清洁刷的刷毛与所述反翘辊的表面接触。

说明书

镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备

技术领域

[0001] 本发明涉及对带材的拉伸弯曲矫直设备，尤其是涉及一种镍氢电池负极用基片的厚度不大于0.035mm的拉伸弯曲矫直设备。

背景技术

[0002] 厚度不大于0.035mm的极薄镍氢电池负极用基片带材(不锈钢带材)对其表面质量、尺寸公差、同板差、表面不平度、机械性能要求较高，尤其是表面平整度的要求越来越高，用户要求带材表面平整度由原来4mm/m提高到0.5mm/m，这给轧制后板形的控制带来许多困难，而且产品成材率较低，仅靠轧制工艺的变化，辊系的配备很难达到轧制后表面平整度的要求，近年来，国内拉弯矫正技术一般应用于厚度为0.2mm以上的软态材料，对硬态的厚度不大于0.035mm的极薄镍氢电池负极片带材的拉弯矫正在目前国内尚无应用厂家。

发明内容

[0003] 鉴于现有技术存在的问题，本发明实施例的目的是提供制作镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，可以解决现有的拉伸弯曲矫直技术只能用于对厚度为0.2mm以上的软态材料进行拉矫，而无法满足对硬态的厚度不大于0.035mm的极薄镍氢电池负极片带材的拉弯矫正。

[0004] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

[0005] 本发明实施例提供一种镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，包括：

[0006] 开卷机、拉伸弯曲矫直机和收卷机；

[0007] 开卷机和收卷机分别设置在拉伸弯曲矫直机两侧；所述拉伸弯曲矫直机上设有弯曲辊和矫平辊，所述拉伸弯曲矫直机外面设有恒温箱，所述恒温箱罩住所述拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊；

[0008] 在所述收卷机和拉伸弯曲矫直机的矫平辊之间还设有反弯装置。

[0009] 所述恒温箱包括：箱体、加热装置、测温装置和控制装置；

[0010] 所述加热装置设置在箱体内，加热装置和测温装置分别与所述控制装置电连接。

[0011] 所述箱体为方形箱体，箱体上设有控制门和观察窗，箱体外壁内设有隔热材料形成的隔热保温层。

[0012] 所述测温装置采用温度传感器。

[0013] 所述测温装置为多个，均匀分布设置在箱体内。

[0014] 所述加热装置采用电加热装置或电加热灯。

[0015] 所述控制装置包括：

[0016] 温度对比单元和调节控制单元；

[0017] 所述温度对比单元，与所述调节控制单元，接收测温装置检测的温度信号并与基准设定温度值进行对比后向调节控制单元输出控制信号；

[0018] 所述调节控制单元，与所述加热装置电连接，根据所述温度对比单元输出的控制信号，控制加热装置调节加热装置的加热温度。

[0019] 所述温度对比单元包括：

[0020] 温度信号接收模块、基准温度存储模块、对比模块和控制信号发送模块；

[0021] 所述基准温度存储模块，与所述对比模块连接，存储基准温度信号；

[0022] 所述温度信号接收模块，与所述对比模块连接，接收测温装置检测的温度信号；

[0023] 所述对比模块，与所述控制信号发送模块连接，将温度信号接收模块接收的温度信号与基准温度存储模块存储的基准温度信号进行对比；

[0024] 所述控制信号发送模块，根据对比模块的对比结果，输出控制信号给调节控制单元。

[0025] 所述反弯装置包括：

[0026] 机体和反翘辊；

[0027] 所述反翘辊设置在所述机体上，所述反翘辊的高度低于拉伸弯曲矫直机的矫平辊和收卷机。

[0028] 通过本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例中通过在拉伸弯曲矫直机外面设置恒温箱，通过恒温箱将拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊，使得通过拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊处的厚度不大于0.035mm的极薄带材可以在恒温条件下进行拉伸矫直处理，保证在较高及恒定温度状态对镍氢电池负极用带材施加超过材料屈服极限的张力，使之产生弹塑性变形，将其矫平，温度高时张力辊对材料的摩擦力增加，材料不易打滑，拉伸弯曲过程中不易断带，有效解决了极薄镍氢负极带材的表面平整度问题，表面平整度达到0.5mm/m。并且通过反弯装置，可在带材经过反弯装置5时抵消弯曲的力，从而有效的解决了经过拉伸弯曲矫直机矫平后的带材卷曲的问题。

附图说明

[0029] 图1为本发明实施例提供的拉伸弯曲矫直设备的结构示意图；

[0030] 图2为本发明实施例提供的拉伸弯曲矫直设备的控制装置的结构框图；

[0031] 图3为本发明实施例提供的控制装置的温度对比单元的结构框图；

[0032] 图4为本发明实施例提供的拉伸弯曲矫直设备的反弯装置的结构示意图；

[0033] 图5为本发明实施例提供的拉伸弯曲矫直设备处理极薄带材的示意图；

[0034] 图中各标号为：1-开卷机；2-拉伸弯曲矫直机；21-弯曲辊；22-矫平辊；3-收卷机；4-恒温箱；41-加热装置；42-测温装置；43-控制装置；5-反弯装置；51-反弯辊；52-机体；53-清洁刷；54-喷嘴；6-带材；61-平尺；62-带材。

具体实施方式

[0035] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0036] 实施例

[0037] 本实施例提供一种镍氢电池负极基片用带材的拉伸弯曲矫直设备，如图1所示，包括：开卷机、拉伸弯曲矫直机和收卷机；

[0038] 其中，开卷机和收卷机分别设置在拉伸弯曲矫直机两侧，拉伸弯曲矫直机上设有弯曲辊和矫平辊，拉伸弯曲矫直机外面设有恒温箱，恒温箱罩住拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊；如图1，拉伸弯曲矫直机由两组弯曲辊21和一组矫平辊22组成，弯曲辊采用Y型浮动辊，辊径为15mm，带材在辊上弯曲时，其曲率半径与辊子半径基本相同，能减少带材张应力从而减少带材的断裂。

[0039] 并且，在收卷机和拉伸弯曲矫直机的矫平辊之间还设有反弯装置。

[0040] 上述拉伸弯曲矫直设备的拉伸弯曲矫直机外面设置的恒温箱由箱体、加热装置、测温装置和控制装置构成；其中，箱体为方形箱体，箱体上设有控制门和观察窗，箱体外壁内设有隔热材料形成的隔热保温层，加热装置设置在箱体内，加热装置和测温装置分别与控制装置电连接，加热装置采用电加热装置或电加热灯等，测温装置可采用温度传感器或其它测温器件，测温装置可以设置多个，均匀分布设置在箱体内，保证测温的准确性，通过控制装置可以根据测温装置测得的温度与设定的基准温度对比，控制加热装置，从而调节恒温箱中的温度。

[0041] 上述恒温箱中的控制装置如图2所示，包括：温度对比单元431和调节控制单元432；

[0042] 温度对比单元431与调节控制单元432，接收测温装置检测的温度信号并与基准设定温度值进行对比后向调节控制单元输出控制信号；

[0043] 上述温度对比单元如图3所示，具体可由温度信号接收模块4311、基准温度存储模块4312、对比模块4313和控制信号发送模块4314构成；

[0044] 其中，基准温度存储模块与对比模块连接，用于存储基准温度信号；

[0045] 温度信号接收模块与对比模块连接，用于接收测温装置检测的温度信号；

[0046] 对比模块与控制信号发送模块连接，将温度信号接收模块接收的温度信号与基准温度存储模块存储的基准温度信号进行对比；

[0047] 控制信号发送模块，根据对比模块的对比结果，输出控制信号给调节控制单元。

[0048] 调节控制单元与加热装置电连接，根据温度对比单元输出的控制信号，控制加热装置调节加热装置的加热温度。

[0049] 上述拉伸弯曲矫直设备中的反弯装置如图4所示，包括：机体51和反翘辊52；

[0050] 其中的反翘辊52设置在机体51上，反翘辊52的高度低于收卷机3的高度和拉伸弯曲矫直机2的矫平辊22的高度。

[0051] 本实施例的拉伸弯曲矫直设备由于在拉伸弯曲矫直机外面设有恒温箱，并且，恒温箱罩住拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊，使经拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊对厚度薄(一般厚度为0.035mm)且脆的镍氢电池负极用带材拉伸弯曲过程中，保证在较高及恒定温度状态对镍氢电池负极用带材施加超过材料屈服极限的张力，使之产生弹塑性变形，将其矫平，温度高时张力辊对材料的摩擦力增加，材料不易打滑，拉伸弯曲过程中不易断带，有效解决了极薄镍氢负极带材的表面平整度问题，表面平整度达到0.5mm/m。

[0052] 由于镍氢电池负极用带材薄且脆，经拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊矫直后，由于带材承受一定张力，加之带材的高抗拉强度，经矫平的带材表面平整，但若将其放于平台上时，材料会发生卷曲，因此，通过在本实施例的拉伸弯曲矫直设备的收卷机3和矫平辊22之间整加反弯装置5，可在带材经过反弯装置5时抵消弯曲的力，从而有效的解决了经过拉伸弯曲矫直机矫平后的带材卷曲的问题。

[0053] 由于增加反弯装置5的反弯辊51，使镍氢电池负极用带材的拉伸弯曲过程又增加了带材与反弯辊51之间的接触，要保证反翘辊51表面清洁，避免反翘辊51表面有异物造成带材硌伤，因此，在反弯装置5的机体52上设置清洁刷53，使清洁刷53表面与反翘辊51的表面接触，在反翘辊51转动中可以清洁反翘辊51表面，在不用经常擦拭反翘辊51的情况下，即可保证反弯辊51的清洁，大大减小了反翘辊51表面异物使带材产生表面缺陷的机率。也可以在机体52上设置喷嘴54，喷嘴54的出气口对应清洁刷53对应的反翘辊51表面，在清洁刷53清洁反翘辊51表面时，利用喷嘴54的喷气口喷气将异物吹走，避免异物落在带材上影响给带材表面造成缺陷。

[0054] 下面结合对厚度为0.035mm镍氢电池负极用带材的矫正过程对上述拉伸弯曲矫直设备作进一步说明。

[0055] 轧制机轧制后得到的厚度为0.035mm镍氢电池负极用带材，厚度及公差均已达到负极用带材的要求，但轧制机轧制过程中会产生不易消除的板型缺陷，主要是纵向弯曲(波浪型)、边缘浪和中间瓢曲，这些缺陷是由于板材沿长度方向各纤维变形量不等造成的三维形状缺陷。

[0056] 通常矫正带材的板型缺陷，采用拉伸矫正的方法能使板型缺陷得以改善，但对材料施加的张力要超过其本身屈服极限，使之产生塑性变形，从而消除材料的三维形状缺陷，利用现有普通矫正设备的这种矫正方法适合于较厚材料，如厚度在0.2mm以上材料。而对用于镍氢负极的厚度为0.035mm的极薄带材，由于其厚度薄，性能硬脆，拉矫过程中极易断裂或板型无法保证，因此用现有普通的矫正设备无法对其进行矫直。

[0057] 利用本发明实施例的拉伸弯曲矫直设备对厚度为0.035mm的镍氢电池负极用带材矫正时，经拉伸弯曲矫直设备开卷机、拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊、反弯装置的反弯辊、收卷机缠绕后，经以下工艺参数进行矫直：前张力20～30A，后张力25～35A，延伸率选用0.6～0.8％，速度90～110米/分；

[0058] 拉伸弯曲矫直设备拉矫过程中用平尺来检测板形，即用平尺立面轻轻贴在材料表面，负极用带材的板形状况共分为三类，见图5中的(a)、(b)和(c)：

[0059] 其中(a)、(b)说明拉伸弯曲矫直设备的板形不合格，而只有平尺端面与带材表面完全重合即出现(c)这样情形时，才说明经拉矫后材料是合格的。

[0060] 出现(a)与(b)时，各工艺参数调整情况见下表：

[0061]

[0062]

[0063] 出现情况(a)时应先适当调整张力，但也不可将张力加得过大，然后再调整辊系，如还不能调整好板形最后再调速度。

[0064] 出现情况(b)时，应先适当调整速度，然后再调整矫直辊。

[0065] 矫平过程中，应先缓慢匀速的将前后张力加到规定值，将弯曲辊与矫直辊调整到规定范围内，然后均匀升速到80米/分以上，升速以后用平尺检测板形，根据板形状况调整各参数，直至板形合格为止。

[0066] 综上所述，本发明实施例中通过在拉伸弯曲矫直机外面设置恒温箱，通过恒温箱将拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊，使得通过拉伸弯曲矫直机的弯曲辊和矫平辊处的厚度不大于0.035mm的极薄带材可以在恒温条件下进行拉伸矫直处理，保证在较高及恒定温度状态对镍氢电池负极用带材施加超过材料屈服极限的张力，使之产生弹塑性变形，将其矫平，温度高时张力辊对材料的摩擦力增加，材料不易打滑，拉伸弯曲过程中不易断带，克服了弯曲辊和矫平辊与带材表面的打滑和断裂，有效解决了极薄镍氢负极带材的表面平整度问题，矫直后可有效地消除了带材板面的纵向弯曲(波浪型)、边缘浪和中间瓢曲，保证了带材的表面平整度及其在纵向方向平整度的一致性，表面平整度达到0.5mm/m。并且通过反弯装置，可在带材经过反弯装置5时抵消弯曲的力，从而有效的解决了经过拉伸弯曲矫直机矫平后的带材卷曲的问题。该设备结构简单，效率高，对厚度为0.035mm的极薄带材处理时既保证带材的纵向表面平整度，又保证了带材在水平方向的平直度，经矫平后的材料完全符合0.035mm极薄镍氢电池负极片的要求，达到国际先进水平。

[0067] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。