CN110002195B - 一种下料组件及粉料填充装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池组装技术领域，公开了一种下料组件及粉料填充装置。所述下料组件包括：下料腔，包括设置于其顶部的进料口和设置于其底部的出料口；旋转轴，可转动地水平穿设于下料腔中，旋转轴沿其径向设置有容纳槽；及密封块，覆盖至少部分旋转轴，密封块设置有竖直通孔，通孔能够连通进料口与容纳槽。本发明通过设置旋转轴，阳极粉料能够由进料口流至容纳槽，旋转轴转动后，再由容纳槽流出至出料口，实现阳极粉料的定量下料；通过设置密封块，进一步保证下料的精确度，且能够提高下料组件的密封性能，避免阳极粉料变质。

Description

一种下料组件及粉料填充装置

技术领域

本发明涉及电池组装技术领域，尤其涉及一种下料组件及粉料填充装置。

背景技术

钠镍电池具有高能量密度、高转换效率、无记忆、无自放电等优点，广受关注。

钠镍电池通常包括金属壳体和设置于金属壳体内的阳极粉料与陶瓷管。组装钠镍电池时，需要将阳极粉料添加至金属壳体内。对组装好的钠镍电池充电时，金属壳体内的阳极粉料发生氧化还原反应，因此，需要严格控制阳极粉料的加入量，以控制钠镍电池的反应过程。此外，该阳极粉料通常为微米级的金属粉料，具有较高的硬度，容易对设备造成磨损，且阳极粉料具有一定的活性，容易与空气中的水、氧气等发生反应，造成阳极粉料的变质。现有技术中的粉料填充装置下料精度较低，密封性较差，且阳极粉料容易对设备造成磨损。因此，亟需提供一种下料组件及粉料填充装置以解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种下料组件及粉料填充装置，下料精度高，密封性好。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种下料组件，包括：下料腔，包括设置于其顶部的进料口和设置于其底部的出料口；旋转轴，可转动地穿设于所述下料腔中，所述旋转轴沿其径向设置有容纳槽；及密封块，覆盖至少部分所述旋转轴，所述密封块设置有竖直通孔，所述通孔能够连通所述进料口与所述容纳槽。

作为一种下料组件的优选方案，还包括振动机构，所述振动机构用于驱动所述下料腔振动。

作为一种下料组件的优选方案，还包括第一开关和/或第二开关，所述第一开关被配置为能够打开或遮挡所述进料口,所述第二开关被配置为能够打开或遮挡所述出料口。

作为一种下料组件的优选方案，所述密封块采用弹性材料制成。

作为一种下料组件的优选方案，还包括支撑件，所述下料腔可拆卸设置于所述支撑件中。

作为一种下料组件的优选方案，所述支撑件上设置有导向孔，所述下料腔设置有锁定孔；所述下料组件还包括插接件，所述插接件滑动设置于所述导向孔中，能够插入或滑出所述锁定孔。

一种粉料填充装置，包括：以上任一方案所述的下料组件；夹具工装，用于固定工件；及平移机构，被配置为将所述下料组件移动至所述夹具工装的上方。

作为一种粉料填充装置的优选方案，还包括漏斗，所述漏斗的大端能够与出料口连通，所述漏斗的小端能够伸入所述工件的腔体中。

作为一种粉料填充装置的优选方案，还包括升降机构，被配置为驱动所述漏斗沿竖直方向移动。

作为一种粉料填充装置的优选方案，还包括称重机构，所述称重机构用于检测所述夹具工装的重量变化。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种下料组件，能够用于阳极粉料的定量下料；下料组件包括下料腔，下料腔的顶部设置有进料口，底部设置有出料口，其内部形成阳极粉料的流动通道；通过设置旋转轴，旋转轴可转动地水平穿设于下料腔，且旋转轴沿其径向设置有容纳槽，阳极粉料能够由进料口流至容纳槽，旋转轴转动后，再由容纳槽流出至出料口，能够实现阳极粉料的定量下料；通过设置密封块，密封块覆盖至少部分旋转轴，且密封块设置有竖直设置的通孔，从而使容纳槽与通孔位置相对时，通孔能够连通进料口与容纳槽，并当旋转轴转动至容纳槽与通孔位置偏离时，密封块能够阻断进料口与容纳槽以进一步保证下料的精确度，且能够提高下料组件的密封性能，避免阳极粉料变质。

本发明还提供了一种粉料填充装置，包括下料组件、夹具工装和平移机构，夹具工装能够固定工件，平移机构能够将下料组件移动至夹具工装的上方，以方便下料组件将阳极粉料添加至工件中，同时方便工件与夹具工装的装拆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的下料组件与平移机构的立体图；

图2是本发明提供的旋转轴和密封块的立体图；

图3是本发明提供的下料腔处的剖视图；

图4是图1中A处局部放大图。

图中：

1-下料腔；

2-旋转轴，21-容纳槽，22-伺服机构，23-感应片，24-对射式传感器；

3-密封块，31-通孔；

4-支撑件；

5-插接件；

61-插板，62-第二开关，621-接漏板，622-开关驱动件；

7-储料罐；

8-振动机构；

9-平移机构。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种粉料填充装置，能够将粉料添加至工件中。该粉料填充装置可以用于钠镍电池的生产制作，将阳极粉料添加至金属壳体中，此时，粉料为阳极粉料，工件为金属壳体。当然，在其他实施例中，该粉料填充装置可以用于其他电池加工或其他粉料填充工艺中。为了方便介绍，本实施例以钠镍电池的加工为例，介绍该粉料填充装置。

如图1所示，粉料填充装置包括下料组件和夹具工装(图中未示出)，下料组件用于输出阳极粉料，夹具工装用于固定金属壳体，下料组件位于夹具工装的上方，以使阳极粉料在重力作用下流入金属壳体。粉料填充装置还可以包括储料罐7，储料罐7用于容纳阳极粉料，储料罐7与下料组件连通，以持续地将阳极粉料送入下料组件。粉料填充装置还可以包括机械手，机械手能够将金属壳体固定于夹具工装。

为了方便下料组件将阳极粉料添加至金属壳体中，同时方便金属壳体与夹具工装的装拆，粉料填充装置还可以包括平移机构9。平移机构9能够与下料组件相连，以将下料组件移动至夹具工装的上方。可以想到的是，平移机构9也可以与夹具工装相连，以将夹具工装移动至下料组件的下方。

对组装好的钠镍电池充电时，金属壳体内的阳极粉料发生氧化还原反应，需要严格控制阳极粉料的加入量，以控制钠镍电池的反应过程。因此，如图2-图3所示，下料组件可以包括下料腔1和可转动地水平穿设于下料腔1中的旋转轴2，用于阳极粉料的定量下料。下料腔1的顶部设置有进料口，底部设置有出料口，其内部形成阳极粉料的流动通道。旋转轴2沿其径向设置有容纳槽21，阳极粉料能够由进料口流至容纳槽21，旋转轴2转动后，再由容纳槽21流出至出料口，能够实现阳极粉料的定量下料。

为了自动化的控制旋转轴2的转动，旋转轴2可以与旋转驱动件的输出端相连。具体而言，参照图1和图4，旋转驱动件可以为伺服机构22，伺服机构22能够驱动并控制旋转轴2旋转。此外，旋转轴2还可以连接有感应片23，下料组件还可以包括传感器，传感器能够与感应片23配合，检测旋转轴2的转动信号。传感器能够将转动信号传输至伺服机构22，以实现自动化控制。具体而言，传感器可以为对射式传感器24，感应片23能够从对射式传感器24的发射端和接收端之间通过。

阳极粉料流入容纳槽21和流出容纳槽21的过程中，阳极粉料可能吸附于容纳槽21的槽壁或下料腔1的内侧壁，影响下料的准确度。为了解决这一问题，下料组件还可以包括振动机构8，振动机构8用于驱动下料腔1振动，通过振动减少阳极粉料的吸附。

阳极粉料通常为微米级的金属粉料，具有较高的硬度，容易对设备造成磨损，且阳极粉料具有一定的活性，容易与空气中的水、氧气等发生反应，造成阳极粉料的变质。因此，继续参照图2-图3，下料组件还包括密封块3，密封块3设置于下料腔1中，能够覆盖至少部分旋转轴2，密封块3设置有竖直通孔31，通孔31与进料口连通。通孔31可以与进料口对接，避免阳极粉料由密封块3外漏至下料腔1。通孔31竖直设置，便于阳极粉料在重力作用下流动，减少阳极粉料附着于通孔31的内侧壁。当旋转轴2旋转至容纳槽21与通孔31位置相对时，即容纳槽21沿竖直方向延伸且容纳槽21的开口位于顶部时，通孔31能够连通进料口与容纳槽21，使阳极粉料经由进料口经通孔31流动至容纳槽21；当旋转轴2旋转至容纳槽21与通孔31位置偏离时，即容纳槽21朝向旋转轴2的旋转方向倾斜时，密封块3能够阻断进料口与容纳槽21，避免阳极粉料由容纳槽21溢出，且能够避免阳极粉料继续由进料口流动至容纳槽21，从而保证下料的精度；旋转轴2继续旋转至容纳槽21与出料口位置相对时，即容纳槽21沿竖直方向延伸且容纳槽21的开口位于底部时，阳极粉料可以经由出料口流出，进而流至位于夹具工装的金属壳体中。具体而言，当旋转轴2旋转至容纳槽21与通孔31位置偏离时，密封块3的内侧壁能够遮挡容纳槽21的开口，以避免阳极粉料由容纳槽21溢出，同时旋转轴2的外端面能封闭通孔31，避免阳极粉料继续由进料口流动至容纳槽21，在保证下料的精确度的同时，还能够提高下料组件的密封性能，避免阳极粉料由进料口散落至下料腔1中磨损设备，减少下料腔1中的空气与进料口处的阳极粉料的接触，避免阳极粉料变质。密封块3的下侧可以设置有环形槽，环形槽与通孔31连通，环形槽与旋转轴2适配，以使密封块3能够贴合旋转轴2。密封块3可以覆盖旋转轴2的上侧，即环形槽为半圆环，以在旋转轴2转动偏离通孔31后，环形槽能够覆盖容纳槽21的顶部，从而保证容纳槽21内阳极粉料容量，且此时，密封块3与旋转轴2装拆方便，有利于后续密封块3或旋转轴2更换过程。

由于阳极粉料硬度较高，密封块3可以采用弹性材料制成，从而在进一步保证密封块3与下料腔1和密封块3与旋转轴2能够可靠接触的同时，减少阳极粉料磨损旋转轴2，避免金属粉末流至密封块3与旋转轴2的间隙导致旋转轴2卡死。具体而言，密封块3可以选择橡胶制成，橡胶具有成本低，加工简易，耐磨损等优势。

为了进一步提高下料组件的密封性能，避免阳极粉料与空气中的氧气和水发生反应，同时进一步控制阳极粉料的流动，参照图4，下料组件还可以包括第一开关和/或第二开关62，第一开关被配置为能够打开或遮挡进料口,第二开关62被配置为能够打开或遮挡出料口。

具体而言，第一开关包括插板61，插板61滑动设置于下料腔1的上侧，位于下料腔1与储料罐7之间，第一开关打开进料口时，储料罐7与下料腔1连通；第一开关遮挡进料口时，能够阻止阳极粉料由储料罐7流至下料腔1。此外，通过设置第一开关，还可以在未设置储料罐7时，避免灰尘等杂质进入下料腔1。

第二开关62可以包括接漏板621，接漏板621转动设置于下料腔1的下侧，第二开关62打开出料口时，接漏板621转离出料口，阳极粉料能够由下料腔1流出至金属壳体；第二开关62遮挡出料口时，接漏板621转至出料口的正下方以封闭出料口，从而避免多余的阳极粉料漏出下料腔1，影响下料精度、污染设备。此外，第二开关62还可以包括开关驱动件622，以自动化地开闭出料口。工作时，每向一个金属壳体添加阳极粉料后，可以关闭出料口，使下料腔1中残余的阳极粉料落至接漏板621，避免该残余的阳极粉料影响下一个金属壳体的阳极粉料添加工艺。

下料组件使用一段时间后，下料腔1、密封块3和旋转轴2容易发生磨损，需要对下料腔1、密封块3和旋转轴2进行更换。因此，下料组件还包括支撑件4，支撑件4能够为下料腔1提供支撑，下料腔1可拆卸设置于支撑件4中，以方便下料腔1的更换。具体而言，支撑件4上设置有导向孔，下料腔1设置有锁定孔，下料组件还包括插接件5，插接件5滑动设置于导向孔中，能够插入或滑出锁定孔，实现下料腔1的快速拆装。

粉料填充装置还可以包括漏斗，漏斗的大端与出料口连通，漏斗的小端伸入金属壳体的腔体中，从而为阳极粉料由下料组件流至金属壳体起到导向作用。进一步地，漏斗大端的上沿可以与下料腔1的下侧抵接，以使由出料口流出的阳极粉料完全流入漏斗中，且漏斗可以随下料腔1振动，有利于漏斗中阳极粉料的流动。漏斗的小端可以伸至金属壳体的下侧，减少阳极粉料吸附于金属壳体的内侧壁，方便下一工序的加工。向一个金属壳体添加阳极粉料后，需要将漏斗取出，因此，粉料填充装置还可以包括升降机构，升降机构被配置为驱动漏斗沿竖直方向移动。为了阳极粉料由漏斗流至金属壳体时，阳极粉料扬起污染粉料填充装置，粉料填充装置还可以包括除尘机构，除尘机构能够吸除扬起的阳极粉料。此外，为了校验添加至金属壳体的阳极粉料的质量，粉料填充装置还可以包括称重机构，称重机构用于检测夹具工装的重量变化，从而得知增加的阳极粉料的质量，以在加入金属壳体的阳极粉料质量异常时，能够及时记录，方便后续的处理。

下面，为了方案整体更加清楚，示例性的描述通过该下料组件及粉料填充装置完成将阳极粉料添加至金属壳体的工作过程。首先，第一开关打开进料口，储料罐7与下料腔1连通，阳极粉料由储料罐7流至密封块3的通孔31中，此时，第二开关62遮挡出料口。机械手将一个金属壳体移动并固定于夹具工装，升降机构将漏斗伸至金属壳体中。伺服机构22驱动旋转轴2旋转，直至容纳槽21与通孔31相对，阳极粉料经由进料口和通孔31流至容纳槽21中。此时，振动机构8驱动下料腔1振动，以将容纳槽21中的阳极粉料振实。平移机构9驱动下料腔1移动至夹具工装的正上方，随后第二开关62打开出料口，升降机构驱动漏斗上升至与下料腔1的下侧抵接，保证阳极粉料完全落入漏斗中，漏斗随下料腔1振动，以使漏斗中的阳极粉体完全流至金属壳体中。随后升降机构驱动漏斗下降至壳体底部，并使第二开关62遮挡出料口，避免残余阳极粉料掉落，并通过驱动漏斗下降避让接漏板621。最后，平移机构9驱动下料组件回到平移初始位置，升降机构驱动漏斗回到升降初始位置，机械手将装有阳极粉料的金属壳体由夹具工装取出。完成所有金属壳体的阳极粉料添加工艺后，第一开关遮挡进料口，封闭下料腔1。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种下料组件，用于对阳极粉料进行下料，其特征在于，包括：

下料腔(1)，包括设置于其顶部的进料口和设置于其底部的出料口；

旋转轴(2)，可转动地水平穿设于所述下料腔(1)中，所述旋转轴(2)沿其径向设置有容纳槽(21)；及

密封块(3)，覆盖至少部分所述旋转轴(2)，所述密封块(3)覆盖所述旋转轴(2)的上侧，所述密封块(3)设置有竖直通孔(31)，所述通孔(31)能够连通所述进料口与所述容纳槽(21)；

振动机构(8)，所述振动机构(8)用于驱动所述下料腔(1)振动，以将所述容纳槽(21)中的所述阳极粉料振实，并减少所述阳极粉料对所述容纳槽(21)的槽壁和所述下料腔(1)的吸附；

所述下料组件还包括第一开关和第二开关(62)，所述第一开关被配置为能够打开或遮挡所述进料口,所述第二开关(62)被配置为能够打开或遮挡所述出料口。

2.根据权利要求1所述的下料组件，其特征在于，所述密封块(3)采用弹性材料制成。

3.根据权利要求1-2任一项所述的下料组件，其特征在于，还包括支撑件(4)，所述下料腔(1)可拆卸设置于所述支撑件(4)中。

4.根据权利要求3所述的下料组件，其特征在于，所述支撑件(4)上设置有导向孔，所述下料腔(1)设置有锁定孔；

所述下料组件还包括插接件(5)，所述插接件(5)滑动设置于所述导向孔中，能够插入或滑出所述锁定孔。

5.一种粉料填充装置，其特征在于，包括：

权利要求1-4任一项所述的下料组件；

夹具工装，用于固定工件；及

平移机构(9)，被配置为将所述下料组件移动至所述夹具工装的上方。

6.根据权利要求5所述的粉料填充装置，其特征在于，还包括漏斗，所述漏斗的大端能够与出料口连通，所述漏斗的小端能够伸入所述工件的腔体中。

7.根据权利要求6所述的粉料填充装置，其特征在于，还包括升降机构，被配置为驱动所述漏斗沿竖直方向移动。

8.根据权利要求5-7任一项所述的粉料填充装置，其特征在于，还包括称重机构，所述称重机构用于检测所述夹具工装的重量变化。