CN115180197B - 粉体装料设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉体装料设备，所述粉体装料设备包括：装料装置，包括第一套管和第二套管，所述第一套管设有第一插板阀，所述第二套管设有第二插板阀，所述第一插板阀与所述第二插板阀之间的内腔为计量腔，所述第一套管与所述第二套管能够沿上下方向相对移动以改变所述计量腔的容积，所述第二套管内腔设有切块组件；升降装置；当所述匣钵向上移动以使所述匣钵套设于所述第二套管时，所述切块组件位于所述匣钵内以对从所述计量腔下落至所述匣钵内的物料进行切割；本发明将定量、装钵和切块这三个工序集合在一起，减少了空间的占用率、降低了设备成本并且提高工作效率。

Description

粉体装料设备

技术领域

本发明涉及定量装料技术领域，尤其涉及一种粉体装料设备。

背景技术

随着新能源行业的火爆，人们对锂电电极材料的制备要求也越来越高，低成本、高效率及高自动化的生产设备是客户们的首选目标。装料机作为锂电电极材料烧结过程中最常见的设备之一，具有较大的发展潜力，它对物料的松装密度、装料量的稳定性以及装料的平整度都有较为严格的要求，同时随着行业单条产线产能设计越来越大，产线对装料速度要求越来越高。

目前市面上的粉体材料的装料工艺是通过单独的装钵机对物料进行称重定量，然后把物料装在载具上，接着将已装料的载具输送到震钵机中，对载具内的物料进行摇匀、震动和振平，最后再把载具移动至切块装置上，对载具内的物料进行分割切块。但目前这种粉体装钵模式具有装钵速率慢、设备成本高以及设备的空间占用体积大的缺点。

发明内容

本发明旨在至少部分解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种粉体装料设备，该设备下的物料定量、装钵、切块这三个工序集合在一起，使得设备上的各个组件更加紧凑，节约了横向空间占用率，并且提高工作效率，同时降低成本。

本发明的技术方案如下，粉体装料设备包括：

装料装置，所述装料装置包括第一套管和第二套管，所述第一套管位于所述第二套管上方，所述第一套管设有用于隔断所述第一套管内腔的第一插板阀，所述第二套管设有用于隔断所述第二套管内腔的第二插板阀，所述第一套管下端与所述第二套管上端通过软连接管连接以使所述第一套管的内腔与所述第二套管的内腔连通，所述第一插板阀与所述第二插板阀之间的内腔为计量腔，所述第一套管与所述第二套管能够沿上下方向相对移动以改变所述计量腔的容积，所述第二套管内腔设有切块组件，所述切块组件位于所述第二插板阀下方；

升降装置，所述升降装置位于所述装料装置下方，所述升降装置用于驱动匣钵沿上下方向移动；当所述匣钵向上移动以使所述匣钵套设于所述第二套管时，所述切块组件位于所述匣钵内以对从所述计量腔下落至所述匣钵内的物料进行切割。

根据本发明实施例的粉体装料设备，至少具有如下技术效果：通过计量腔定量地称量物料的体积从而避免需要反复多次对物料进行称重，取消称重装置以降低成本；而且在定量完成后的物料直接向下掉落在匣钵过程中，物料通过切块组件从而被分割形成多个块状，避免需要单独设置切块装置对物料进行切割，从而减少设备的空间占用率以及加快物料的装钵工作效率。

进一步的，所述软连接管的一端与所述第一套管连接，另一端与所述第二套管连接；在所述第一套管与所述第二套管沿上下方向相对移动的过程中，所述软连接管连接所述第一套管的一端始终位于所述软连接管连接所述第二套管的一端的上方。

进一步的，所述第一套管(110)与所述第二套管(120)同轴设置，所述第一套管(110)的外径比所述第二套管(120)的内径小。

进一步的，在所述第一套管与所述第二套管沿上下方向相对移动的过程中，所述第一套管的下端面位于所述第二套管的上端面的下方或与所述第二套管的上端面平齐。

进一步的，所述第一套管下端面与第二套管的上端面的竖直距离为X，满足：0≤X≤10cm。

进一步的，所述装料装置设有可变容积标尺，所述可变容积标尺包括尺条和指针，所述尺条的上端固定在所述第一套管的外管壁上，所述指针固定在所述第二套管的外管壁上。

进一步的，所述切块组件包括多个插格板，多个所述插格板相互固定形成网格状，所述插格板的上端设有朝上的尖部。

进一步的，所述第二套管的外管壁上设有防尘垫圈，所述防尘垫圈呈环状且紧密包裹于所述第二套管，所述防尘垫圈能够沿上下方向移动，所述防尘垫圈位于所述第二插板阀的下方；当所述匣钵向上移动以套设于所述第二套管时，所述防尘垫圈的下表面与所述匣钵的上端抵接。

进一步的，所述粉体装料设备还包括运输台，所述装料装置和所述升降装置均安装在所述运输台上，所述运输台上设有多个依次排列的滚筒，所述匣钵位于所述滚筒上，所述滚筒能够带动所述匣钵沿水平方向移动。

进一步的，所述升降装置设有用于振平所述匣钵内的物料的振动器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的粉体装料设备的结构示意图；

图2是本发明的粉体装料设备的部分结构示意图；

图3是图1的A处的放大示意图；

图4是本发明的切块组件在第二套管内腔的结构示意图；

图5是本发明的切块组件的结构示意图；

图6是本发明的插格板的剖视图。

附图标号：

装料装置100、第一套管110、第一插板阀111、第二套管120、第二插板阀121、软连接管130、第一卡箍131、第二卡箍132、计量腔140、切块组件150、插格板151、尖部152、可变容积标尺160、尺条161、指针162、防尘垫圈170；

升降装置200、匣钵210、振动器220、运输台230、滚筒231。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、前、后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，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施例作进一步阐述。

本发明的技术方案如下，参照图1，粉体装料设备包括装料装置100和升降装置200，装料装置100包括第一套管110和第二套管120，第一套管110位于第二套管120的上方，第一套管110和第二套管120同轴设置且轴线方向为上下方向，第一套管110的下端和第二套管120的上端通过软连接管130连接以使第一套管110的内腔和第二套管120的内腔连通，第一套管110设有第一插板阀111，第一插板阀111关闭时能够隔断第一套管110的内腔；第二套管120设有第二插板阀121，第二插板阀121关闭时能够隔断第二套管120的内腔；第一插板阀111和第二插板阀121之间的内腔为计量腔140，第一套管110与第二套管120能够沿上下方向相对移动从而改变计量腔140的容积，第二套管120的内腔设有切块组件150，切块组件150位于第二插板阀121的下方；升降装置200位于装料装置100的下方，升降装置200能够驱动匣钵210沿上下方向移动。

在进行物料装钵之前，首先确认所需要装钵的物料重量，根据物料的松装密度参数以及第一套筒和第二套筒的截面面积，从而计算出计量腔140的所需高度，接着使第一套筒沿上下方向进行移动以调整第一套筒和第二套筒的相对位置，进而调整计量腔140的高度使得计量腔140的高度达到预设值；接着，打开第一插板阀111，并且关闭第二插板阀121，物料从第一套管110上端的开口进入第一套管110的内腔，然后物料向下移动经过第一插板阀111从而进入计量腔140内并落在第二插板阀121上，当计量腔140被物料填满后，关闭第一插板阀111，匣钵210在升降装置200的驱动下向上移动，使得匣钵210自下往上地套设在第二套管120上，而且此时的切块组件150位于匣钵210内；接着，打开第二插板阀121，计量腔140内的物料在重力的作用下向下移动至匣钵210内，并且物料在经过切块组件150时被顺势切割成多个块状；当计量腔140内的物料全部进入匣钵210后，关闭第二插板阀121，升降装置200带动匣钵210向下移动，匣钵210完成装钵和切块工作。

优选的，升降装置200上设有振动器220，当计量腔140内的物料全部进入匣钵210后，关闭第二插板阀121，启动升降装置200上的振动器220，振动器220把匣钵210内的物料振平并且振平，然后升降装置200带动匣钵210向下移动，匣钵210完成装钵和切块工作。

优选的，装料装置100上设有用于检测计量腔140内的物料是否完成落入匣钵210内的光电检测仪，根据光电检测仪的信号反馈来控制第二插板阀121的关闭，从而实现智能控制。

优选的，第一套管110的外径比第二套管120的内径小，第一套管110和第二套管120在沿上下方向相对移动的过程中，第一套管110能够插入第二套管120内，这样能够使位于第一套管110内腔的物料能够顺利进入第二套管120的内腔；如果第一套管110的外径比第二套管120的内径大，则会出现部分物料被第二套管120的上端面阻挡而无法顺利进入第二套管120内腔的情况。

可以理解的是，传统的物料定量方式为称重方式，需要一次又一次地对物料进行称重，当物料到达预设的重量后，再把物料放置在匣钵210上；而本发明则是通过所需的物料重量而推导出物料的体积，从而通过调整计量腔140的容积来代替物料的称重，这样可以只需调整一次计量腔140的容积，从而加快了物料的定量效率，而且利用了重力的作用，使得物料在完成定量工序后直接掉落在匣钵210中，从而避免了从称重台上移动至匣钵210上的步骤；而且，由于切块组件150安装在第二套管120的内腔上，在物料从计量腔140移动至匣钵210的过程中，切块组件150把物料切割成多个块状，而振动器220把匣钵210内的物料振平；定量、装钵、切块以及振平这四个步骤在同一条竖直线上完成，本发明的设备更加紧凑从而节约了设备的横向空间占用率并且提高了工作效率，同时降低了成本。与传统设备相比较，本发明的运输线程缩短，整线运输速率提升40％以上，设备制造成本降低一倍以上并且设备的运作成本降低50％以上。

需要说明的是，匣钵210的端口形状与第二套管120的下端的端口形状相匹配，第一套管110和第二套管120的端口形状相匹配；例如，当第一套管110和第二套管120均为圆管，则匣钵210亦为圆形的钵；当第一套管110和第二套管120均为方形管，则匣钵210为方形的钵。

还需要说明的是，参照图1和图2，第一插板阀111和第二插板阀121均为双向插板阀，即从左侧和右侧向中部移动以关闭阀门，或者从中部而分别往左右两侧移动以打开阀门，这样相比单向阀门，双向的阀门可以更快地完成打开或关闭阀门的动作，从而使得物料能够较为均匀地直接掉落在匣钵210上，匣钵210上的物料的平整度较大，从而只需要配置较小功率的振动器220即可代替传统的大功率振动器220，节约了设备成本；另外，第一插板阀111和第二插板阀121也可以为四向插板阀，从而能更快地完成打开或关闭阀门的动作。

进一步的，参照图2，软连接管130的一端套设在第一套管110上，软连接管130的另一端第二套管120上，在第一套管110和第二套管120沿上下方向相对移动时，软连接管130能够伸长或收缩，而软连接管130连接第一套管110的一端始终位于软连接管130连接第二套管120的一端的上方。

优选的，参照图2，第一套管110的外径比第二套管120的内径小，第一套管110和第二套管120在沿上下方向相对移动的过程中，第一套管110能够插入第二套管120内，软连接管130连接第一套管110的一端设有第一卡箍131，第一卡箍131能够夹紧在第一套管110的外管壁上，软连接管130连接第二套管120的一端设有第二卡箍132，第二卡箍132能够夹紧在第二套管120的外管壁上，在第一套管110和第二套管120沿上下方向相对移动时，第一卡箍131要保证始终位于第二卡箍132的上方；这样能够避免出现软连接管130的一部分位于第一套管110的外壁和第二套管120的内壁之间，从而造成卡死，使得第一套管110和第二套管120不能相对移动。

需要说明的是，软连接管130的材质为橡胶、树脂或塑料等弹性材料。

可以理解的是，当第一套管110的下端位于第二套管120的上端的上方时，计量腔140的有效容积为：第一插板阀111以下的第一套管110的内腔容积加上第二插板阀121以上的第二套管120的内腔容积再加上第一套管110下端和第二套管120上端之间的软连接管130的容积；当第一套管110的下端位于第二套管120的上端的下方时，计量腔140的有效容积为：第一插板阀111以下的第一套管110的内腔容积加上第二插板阀121以上的第二套管120的内腔容积再减去第一套管110和第二套管120的重合部分的容积。

进一步的，参照图2，第二卡箍132位于第二套管120的最上侧的外管壁上，在第一套管110和第二套管120沿上下方向相对移动的过程中，第一套管110的下端面始终不高于第二套管120的上端面，即，第一套管110的下端面位于第二套管120的上端面的下方，或者，第一套管110的下端面与第二套管120的上端面平齐，第一卡箍131始终位于第二卡箍132的上方。

优选的，第一套管110下端面与第二套管120的上端面的竖直距离为X，满足：0≤X≤10cm。

可以理解的是，计量腔140的有效容积为：第一插板阀111以下的第一套管110的内腔容积加上第二插板阀121以上的第二套管120的内腔容积再减去第一套管110和第二套管120的重合部分的容积，从而避免了计量腔140的有效容积不涉及软连接管130的容积，因为软连接管130在伸缩或收缩时会发生变形，从而难以计算软连接管130的容积，如果计量腔140的有效容积涉及软连接管130的容积，则会影响物料的体积的精确度。

进一步的，参照图1和图3，装料装置100设有可变容积标尺160，可变容积标尺160包括尺条161和指针162，尺条161的上端固定在第一套管110的外管壁上，指针162固定第二套管120的外管壁上，在第一套管110与第二套管120沿上下方向相对移动时，指针162相对于尺条161移动并且指着尺条161上的标注，尺条161上的标注为计量腔140的可调高度的范围或者计量腔140的可调容积的范围，这样可以清楚看到计量腔140的当前高度或者当前容积。

进一步的，参照1、图4至图6，切块组件150包括多个插格板151，一部分插格板151沿左右方向依次排列，另一部分插格板151沿前后方向依次排列，而这两部分的插格板151又相互固定从而形成网格状，插格板151的上端设有朝上的尖部152，这样可以使得物料经过插格板151时被尖部152分隔开来，防止物料堵塞。

需要说明的是，插格板151的数量和排列顺序可以进行调整以形成不同的网格状，比如形成3×3的网格状，或者形成4×4的网格状等。

还需要说明的是，切块组件150可拆卸安装在第二套管120的内腔，可以根据需求更换或拆卸切块组件150。

进一步的，参照图1，第二套管120的外管壁上设有防尘垫圈170，防尘垫圈170呈环状并且紧密包裹着第二套管120，防尘垫圈170位于第二插板阀121的下方，当匣钵210向上移动以套设在第二套管120上时，防尘垫圈170的下表面和匣钵210的上端抵接，防尘垫圈170可以起到限位的作用并且防止物料在装钵的过程中飘落在匣钵210外，防尘垫圈170也可以防止外界的灰尘在装钵的过程中进入匣钵210内。

需要说明的是，防尘垫圈170可以沿上下方向移动以适应不同高度的匣钵210，从而保证防尘垫圈170能够与匣钵210的上端抵接。

进一步的，参照图1，粉体装料设备还包括运输台230，装料装置100和升降装置200均安装在运输台230上，运输台230上设有多个依次沿左右方向排列的滚筒231，多个匣钵210位于滚筒231上依次向右移动，当匣钵210在滚筒231的驱动下向右移动到装料装置100的正下方时，升降装置200将匣钵210向上顶起，当匣钵210装钵结束后，升降装置200将匣钵210向下降落回到滚筒231上，已装钵的匣钵210向右移动至指定区域。

优选的，升降装置200为升降气缸，振动器220安装在升降气缸的驱动端上。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种粉体装料设备，其特征在于，包括：

装料装置(100)，所述装料装置(100)包括第一套管(110)和第二套管(120)，所述第一套管(110)位于所述第二套管(120)上方；所述第一套管(110)设有用于隔断所述第一套管(110)内腔的第一插板阀(111)，所述第二套管(120)设有用于隔断所述第二套管(120)内腔的第二插板阀(121)，所述第一插板阀(111)与所述第二插板阀(121)之间的内腔为计量腔(140)；所述第一套管(110)下端与所述第二套管(120)上端通过软连接管(130)连接，以使所述第一套管(110)的内腔与所述第二套管(120)的内腔连通；所述第一套管(110)与所述第二套管(120)能够沿上下方向相对移动以改变所述计量腔(140)的容积，在所述第一套管(110)与所述第二套管(120)沿上下方向相对移动的过程中，所述第一套管(110)的下端面位于所述第二套管(120)的上端面的下方或与所述第二套管(120)的上端面平齐；所述第二套管(120)内腔设有切块组件(150)，所述切块组件(150)位于所述第二插板阀(121)下方；所述第一插板阀(111)和所述第二插板阀(121)均为双向插板阀或均为四向插板阀；所述第一套管(110)与所述第二套管(120)同轴设置，所述第一套管(110)的外径比所述第二套管(120)的内径小；

升降装置(200)，所述升降装置(200)位于所述装料装置(100)下方，所述升降装置(200)用于驱动匣钵(210)沿上下方向移动；当所述匣钵(210)向上移动以使所述匣钵(210)套设于所述第二套管(120)时，所述切块组件(150)位于所述匣钵(210)内以对从所述计量腔(140)下落至所述匣钵(210)内的物料进行切割；所述升降装置(200)设有用于振平所述匣钵(210)内的物料的振动器(220)；

所述第二套管(120)的外管壁上设有防尘垫圈(170)，所述防尘垫圈(170)呈环状且紧密包裹于所述第二套管(120)，所述防尘垫圈(170)能够沿上下方向移动，所述防尘垫圈(170)位于所述第二插板阀(121)的下方；当所述匣钵(210)向上移动以套设于所述第二套管(120)时，所述防尘垫圈(170)的下表面与所述匣钵(210)的上端抵接；

所述匣钵(210)的端口形状与所述第二套管(120)的下端的端口形状相匹配。

2.根据权利要求1所述的粉体装料设备，其特征在于，所述软连接管(130)的一端与所述第一套管(110)连接，另一端与所述第二套管(120)连接；在所述第一套管(110)与所述第二套管(120)沿上下方向相对移动的过程中，所述软连接管(130)连接所述第一套管(110)的一端始终位于所述软连接管(130)连接所述第二套管(120)的一端的上方。

3.根据权利要求1所述的粉体装料设备，其特征在于，所述第一套管(110)下端面与第二套管(120)的上端面的竖直距离为X，满足：0≤X≤10cm。

4.根据权利要求1所述的粉体装料设备，其特征在于，所述装料装置(100)设有可变容积标尺(160)，所述可变容积标尺(160)包括尺条(161)和指针(162)，所述尺条(161)的上端固定在所述第一套管(110)的外管壁上，所述指针(162)固定在所述第二套管(120)的外管壁上。

5.根据权利要求1所述的粉体装料设备，其特征在于，所述切块组件(150)包括多个插格板(151)，多个所述插格板(151)相互固定形成网格状，所述插格板(151)的上端设有朝上的尖部(152)。

6.根据权利要求1所述的粉体装料设备，其特征在于，所述粉体装料设备还包括运输台(230)，所述装料装置(100)和所述升降装置(200)均安装在所述运输台(230)上，所述运输台(230)上设有多个依次排列的滚筒(231)，所述匣钵(210)位于所述滚筒(231)上，所述滚筒(231)能够带动所述匣钵(210)沿水平方向移动。