CN103616809B - 一种碳粉充填机 - Google Patents

Abstract

一种碳粉充填机，包括真空吸粉机构、真空填充机构和中央控制器，所述真空吸粉机构包括吸粉仓和储粉仓，用于在真空状态下将碳粉吸入并过滤后放入所述储粉仓；所述真空填充机构包括真空仓和设置于所述真空仓内的充填装置，用于使所述充填装置保持在真空条件下进行碳粉的充填；中央控制器用于保证所述吸粉仓和真空仓的真空状态和控制所述进粉阀、第一出粉阀和第二出粉阀的相继动作，同时控制所述充填装置的自动填充和充填量的精度。本发明所公开的碳粉充填机，用于在真空状态下的碳粉的过滤和填充，在整个填充过程中始终保持碳粉在密封条件下搬运，避免了异物的混入，减少了碳粉的流失，整套设备自动化程度高，充填计量准确。

Description

一种碳粉充填机

技术领域

本发明涉及一种充填设备，具体涉及一种在真空状态下进行碳粉充填的碳粉充填机。

背景技术

硒鼓是打印机成像部件中比较重要的一部分，硒鼓内充填的碳粉的精细度要求较高，不允许有异物的存在。但在现有的碳粉的充填过程中，一般都采用开放式的充填方式进行螺杆搬运，无法避免空气中的异物一起进入硒鼓，同时由于碳粉是超细粉末状物质，在充填过程中造成碳粉飞散，造成碳粉流失和环境污染，还对作业人员造成了伤害。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种在真空状态和密闭环境下进行碳粉的自动充填的碳粉充填机。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种碳粉充填机，用于在真空状态下的碳粉的填充，包括

真空吸粉机构，包括吸粉仓和储粉仓，所述吸粉仓用于在真空状态下将碳粉吸入并过滤后放入所述储粉仓，所述储粉仓用于在密封状态下储存碳粉，在所述吸粉仓的入口处和出口处分别以密封连接方式设置有进粉阀和第一出粉阀，在所述储粉仓的出口处以密封连接方式设置有第二出粉阀；

真空填充机构，包括真空仓和设置于所述真空仓内的充填装置，所述真空仓用于使所述充填装置保持在真空条件下进行碳粉的充填，所述充填装置通过充填管与所述储粉仓连接；

中央控制器，用于控制所述吸粉仓和真空仓的真空状态的保持和控制所述进粉阀、第一出粉阀和第二出粉阀的相继动作，同时控制所述充填装置的自动填充和充填量的精度；所述充填机构、进粉阀、第一出粉阀和第二出粉阀分别与所述中央控制器通信连接。

优选的，所述吸粉仓包括吸粉管和真空发生器，所述吸粉管用于将碳粉吸入吸粉仓，所述真空发生器用于所述吸粉仓在碳粉吸入的过程中使所述吸粉仓保持真空状态；所述吸粉仓与所述储粉仓之间还设有下粉仓，所述下粉仓与所述吸粉仓之间通过所述第一出粉阀连接，所述下粉仓与所述储粉仓连通；所述储粉仓设有排气装置，用于保持所述储粉仓内的气压稳定并过滤碳粉和杂质；所述吸粉仓与所述真空发生器之间设置有用于过滤碳粉的第一滤芯，所述排气装置的空气口设有第二滤芯，所述真空发生器与所述中央控制器通信连接。

优选的，所述下粉仓的仓壁上设有气震器，用于在振动状态下使所述下粉仓内的碳粉完全落入所述储粉仓；所述储粉仓内设有搅拌器，用于对所述储粉仓内的碳粉进行搅拌。

优选的，所述真空仓包括充填仓和用于使所述充填仓保持真空状态的真空泵，所述充填仓包括仓体和仓门，所述仓门与所述仓体可密封的连接；所述充填装置设置于所述仓体内，包括用于放置硒鼓的受台和充填嘴，所述充填嘴固定设置于所述仓体的上顶面并与所述充填管连通，所述受台底部设有用于驱动所述受台升降的驱动气缸。

优选的，所述受台上设置有重量传感器，用于在充填过程中的碳粉的计量，所述重量传感器与所述中央控制器通信连接。

优选的，所述仓体内设有真空度传感器，用于检测所述仓体内的真空度。

优选的，所述仓体上还设有泄压气缸，用于所述充填仓充填碳粉结束后的空气泄压。

优选的，所述仓体上还设有与所述储料仓连接的残粉回收器，用于回收所述充填嘴充填碳粉结束后残余的碳粉。

优选的，所述中央控制器还包括人机界面，用于显示当前工作数据和对充填参数的调整。

采用以上技术方案的有益效果是：碳粉充填机包括真空吸粉机构和真空填充机构，将碳粉的吸附过滤与碳粉的填充分为两个部分并由阀门控制开合，在碳粉的吸附过滤过程中不会对碳粉的填充工序造成影响；真空吸粉机构包括吸粉仓和储粉仓，储粉仓的碳粉入口与出口均设有密封连接的阀门，储粉仓内的碳粉由吸粉仓过滤后再放入，可以保证储粉仓内的碳粉始终在密闭料件下储存，完全可以避免空气中的异物参杂到碳粉中去；真空填充机构是在充填仓达到一定的真空度时才开始填充，所以碳粉的充填过程中也不会有异物参杂，保证了碳粉的清洁，同时充填过程始终在密闭环境中进行，不会造成扬尘所带来的环境污染；中央控制器的设置实现了碳粉吸附过滤和填充的自动化，同时可以精确计量碳粉的灌装量，节省了人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种碳粉充填机的结构示意图；

图2为本发明一种碳粉充填机的实施例2的结构示意图；

图中数字所表示的相应部件名称：

1、仓体2、泄压气缸3、充填嘴4、第二出粉阀5、充填管6、碳粉袋7、吸粉管8、进粉阀9、真空发生器10吸粉仓11、第一出粉阀12、排气装置13、储粉仓14、受台15、重量传感器16、下粉仓17、气震器18、搅拌器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种碳粉充填机，包括真空吸粉机构、真空填充机构和中央控制器，其中真空吸粉机构包括吸粉仓10和储粉仓13，吸粉仓10用于在真空状态下将碳粉吸入并过滤后放入储粉仓13，储粉仓13用于在密封状态下储存碳粉；真空填充机构包括真空仓和设置于真空仓内的充填装置，真空仓用于使充填装置保持在真空条件下进行碳粉的充填，充填装置通过充填管与储粉仓连接；中央控制器，用于控制所述吸粉仓和真空仓的真空状态的保持、真空吸粉机构的动作和充填装置的自动填充和充填量的精度控制。

在吸粉仓10的入口处和出口处分别以密封连接方式设置有进粉阀8和第一出粉阀11，在储粉仓13的出口处以密封连接方式设置有第二出粉阀4，进粉阀8、第一出粉阀11和第二出粉阀4分别与中央控制器通信连接，由中央控制器控制进粉阀4、第一出粉阀8和第二出粉阀11控制各自打开的顺序。

吸粉仓10包括吸粉管7和真空发生器9，吸粉管7和碳粉袋6连通，用于将碳粉从碳粉袋6吸入吸粉仓10并进行过滤，当需要进行碳粉过滤时，中央控制器控制进粉阀8打开，并控制真空发生器9开始动作，真空发生器9使吸粉仓10保持真空的状态，有利于碳粉的吸入；吸粉仓10与储粉仓13之间还设有下粉仓16，下粉仓16与吸粉仓10之间通过第一出粉阀11连接，下粉仓16与储粉仓13连通；储粉仓13设有排气装置12，用于保持储粉仓13内的气压稳定并过滤碳粉和杂质；吸粉仓10与真空发生器9之间设置有用于过滤碳粉的第一滤芯（图中未标出），排气装置的空气口设有第二滤芯（图中未标出），真空发生器9与中央控制器通信连接。

在真空发生器9运行设定的时间后，中央控制器控制进粉阀8关闭，吸粉仓10停止吸附过滤碳粉，在碳粉过滤过程中碳粉始终停留在吸粉仓10内，不会造成扬尘，同时碳粉被过滤干净并等待被送入储料仓13。

当储料仓13内的碳粉不足时，中央控制器控制第一出粉阀11打开，下粉时由于碳粉进入，多余空气由储料仓13进入排气装置12，经过第二滤芯过滤，排出空气，下粉仓16内的碳粉回落到储料仓内。

真空填充机构包括真空仓和设置于真空仓内的充填装置，真空仓用于使充填装置保持在真空条件下进行碳粉的充填，充填装置通过充填管5与储粉仓13连接。真空仓包括充填仓和用于使充填仓保持真空状态的真空泵（图中未标出），真空泵与中央控制器通信连接；充填仓包括仓体1和仓门（图中未标出），仓门与仓体1之间通过门吸气缸（图中未标出）连接，可以实现仓门与仓体1之间的可密封的连接；充填装置设置于仓体1内，包括用于放置硒鼓的受台14和用于充填碳粉的充填嘴3，充填嘴3固定设置于仓体1的上顶面并与充填管5连通，受台14底部设有用于驱动受台14升降的驱动气缸（图中未标出）。受台14上设置有重量传感器15，用于在充填过程中的碳粉的计量，重量传感器15与中央控制器通信连接；仓体1内设有真空度传感器（图中未标出），用于检测仓体内的真空度；仓体上还设有泄压气缸2，用于充填仓充填碳粉结束后的空气泄压。

需要填充碳粉时，中央控制器控制门吸气缸动作并将仓门打开，此时将硒鼓竖直放置在受台上，门吸气缸再次动作并将仓门关闭。此时真空泵开始动作，抽吸充填仓内的空气，同时受台在驱动气缸的驱动下上升，直至充填嘴伸入硒鼓的内腔中。当真空度传感器感应到仓体内的真空度达到设定值，真空泵停止动作，中央控制器控制第二出粉阀打开，由于充填仓为真空状态，储粉仓内的碳粉通过充填管被吸至充填嘴并灌入硒鼓，同时受台底部的重量传感器检测灌入的碳粉重量，待达到设定值后，中央控制器控制第二出粉阀关闭，停止灌装，受台下降。此时泄压气缸动作，开始对仓体泄压至与外界气压平衡，门吸气缸动作并将仓门打开，灌装完成。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于，如图2所示，吸粉仓的仓壁上设有气震器17，用于在振动状态下使吸粉仓内的碳粉完全落入储粉仓13；储粉仓13内设有搅拌器18，用于对储粉仓13内的碳粉进行搅拌，防止碳粉积压、凝结导致充填困难。

实施例3

其余与实施例2相同，不同之处在于，仓体上还设有与储料仓连接的残粉回收器，所述残粉回收器连通充填嘴，在充填嘴充填碳粉结束后，回收充填嘴内残余的碳粉。

实施例4

其余与实施例2相同，不同之处在于，仓体上还设有与储料仓连接的残粉回收料斗，残粉回收料斗设于充填嘴的下方，在充填嘴充填碳粉时，残粉回收料斗缩回，待充填嘴充填碳粉结束后，残粉回收料斗伸出，回收充填嘴内残余的碳粉。

实施例5

其余与实施例3或4相同，不同之处在于，中央控制器还包括人机界面，用于显示当前工作数据和对充填参数的调整。

采用以上技术方案的有益效果是：碳粉充填机包括真空吸粉机构和真空填充机构，将碳粉的吸附过滤与碳粉的填充分为两个部分并由阀门控制开合，在碳粉的吸附过滤过程中不会对碳粉的填充工序造成影响；真空吸粉机构包括吸粉仓和储粉仓，储粉仓的碳粉入口与出口均设有密封连接的阀门，储粉仓内的碳粉由吸粉仓过滤后再放入，可以保证储粉仓内的碳粉始终在密闭料件下储存，完全可以避免空气中的异物参杂到碳粉中去；真空填充机构是在充填仓达到一定的真空度时才开始填充，所以碳粉的充填过程中也不会有异物参杂，保证了碳粉的清洁，同时充填过程始终在密闭环境中进行，不会造成扬尘所带来的环境污染；中央控制器的设置实现了碳粉吸附过滤和填充的自动化，同时可以精确计量碳粉的灌装量，节省了人力物力。

本发明不仅仅只针对硒鼓内碳粉的填充，对于容易扬尘的超细粉末状物质的填充都可以采用本发明的设备进行充填工序。上述实施例中的硒鼓也不仅仅限于硒鼓，所有用于充填超细粉末状物的容器均落入本发明所保护的范围之内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种碳粉充填机，用于在真空状态下的碳粉的填充，其特征在于，包括

真空吸粉机构，包括吸粉仓和储粉仓，所述吸粉仓用于在真空状态下将碳粉吸入并过滤后放入所述储粉仓，所述储粉仓用于在密封状态下储存碳粉，在所述吸粉仓的入口处和出口处分别以密封连接方式设置有进粉阀和第一出粉阀，在所述储粉仓的出口处以密封连接方式设置有第二出粉阀；

真空填充机构，包括真空仓和设置于所述真空仓内的充填装置，所述真空仓用于使所述充填装置保持在真空条件下进行碳粉的充填，所述充填装置通过充填管与所述储粉仓连接；

中央控制器，用于控制所述吸粉仓和真空仓的真空状态的保持和控制所述进粉阀、第一出粉阀和第二出粉阀的相继动作，同时控制所述充填装置的自动填充和充填量的精度；所述真空填充机构、进粉阀、第一出粉阀和第二出粉阀分别与所述中央控制器通信连接;

所述吸粉仓包括吸粉管和真空发生器，所述吸粉管用于将碳粉吸入吸粉仓，所述真空发生器用于所述吸粉仓在碳粉吸入的过程中使所述吸粉仓保持真空状态；所述吸粉仓与所述储粉仓之间还设有下粉仓，所述下粉仓与所述吸粉仓之间通过所述第一出粉阀连接，所述下粉仓与所述储粉仓连通；所述储粉仓设有排气装置，用于保持所述储粉仓内的气压稳定并过滤碳粉和杂质；所述吸粉仓与所述真空发生器之间设置有用于过滤碳粉的第一滤芯，所述排气装置的空气口设有第二滤芯，所述真空发生器与所述中央控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的碳粉充填机，其特征在于，所述下粉仓的仓壁上设有气震器，用于在振动状态下使所述下粉仓内的碳粉完全落入所述储粉仓；所述储粉仓内设有搅拌器，用于对所述储粉仓内的碳粉进行搅拌。

3.根据权利要求1或2所述的碳粉充填机，其特征在于，所述真空仓包括充填仓和用于使所述充填仓保持真空状态的真空泵，所述充填仓包括仓体和仓门，所述仓门与所述仓体可密封的连接；所述充填装置设置于所述仓体内，包括用于放置充填制品的受台和充填嘴，所述充填嘴固定设置于所述仓体的上顶面并与所述充填管连通，所述受台底部设有用于驱动所述受台升降的驱动气缸。

4.根据权利要求3所述的碳粉充填机，其特征在于，所述受台上设置有重量传感器，用于在充填过程中的碳粉的计量，所述重量传感器与所述中央控制器通信连接。

5.根据权利要求3所述的碳粉充填机，其特征在于，所述仓体内设有真空度传感器，用于检测所述仓体内的真空度。

6.根据权利要求3所述的碳粉充填机，其特征在于，所述仓体上还设有泄压气缸，用于所述充填仓充填碳粉结束后的空气泄压。

7.根据权利要求3所述的碳粉充填机，其特征在于，所述仓体上还设有与所述储粉仓连接的残粉回收器，用于回收所述充填嘴充填碳粉结束后残余的碳粉。

8.根据权利要求4-7任一所述的碳粉充填机，其特征在于，所述中央控制器还包括人机界面，用于显示当前工作数据和对充填参数的调整。