CN115947137A - 一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统及方法，由无尘投料站对粗灌装料仓和补料灌装料仓进行投料，若干粉剂瓶先后输送至粗灌装料仓和补料灌装料仓的底部，从粗灌装料仓接料、从补料灌装料仓补料，根据粗灌装称重机构及补料灌装称重机构来控制进入粉剂瓶内的粉剂量，粗灌装料仓和补料灌装料仓的螺旋用于辅助下料，通过快速给料和慢速给料来控制给料量，直至达到预定重量，完成配料。本案全程采用全自动分装方式，实现粉料高精度分装配料。

Description

一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统及方法

技术领域

本发明属于自动配料系统技术领域，特别涉及一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统及方法。

背景技术

锂电正极材料行业正在快速发展，但是锂电正极材料在生产制备过程中，粉剂物料的配料还多以人工作业为主，作业效率及配料精度的稳定性已无法满足行业发展需求，且该粉剂物料在人工分装作业时粉尘易扬起，长期在此环境下作业职业病危害风险较高。

在锂电正极材料制备生产过程中，小料粉剂物料的配料，由于物料配比精度要求高(±0.5g)，且该类粉剂物料粒径小、流动性差、吸水性强易黏附结块等特性，其不容易实现高精度自动化分装，所以现在行业普遍以人工作业分装配料为主，人工分装较不容易达到高的配比精度需求，而且人工分装效率低、无防呆防错措施，配比精度稳定性受人主观影响较大。目前，对配料定量超差的产品流出要求严苛，市场上无成熟设备可完全匹配工艺要求去做全自动配料生产。

因此，如何克服上述技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统及方法，采用全自动分装方式，实现粉料高精度分装配料。

为解决上述技术问题，本发明提供一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，包括：

输送暂存系统，采用皮带输送线输送粉剂瓶；

投料平台、无尘投料站、粗灌装料仓、粗灌装称重机构、补料灌装料仓以及补料灌装称重机构；

工进机构，用于将粉剂瓶向不同工位转运；

其中，所述无尘投料站设置于所述投料平台上，且所述无尘投料站、所述粗灌装料仓、所述粗灌装称重机构、所述补料灌装料仓以及所述补料灌装称重机构形成一组灌装装置、所述灌装装置的数量与所需配比的粉料种类数量一致，多组所述灌装装置沿所述皮带输送线的输送方向依次布置，所述无尘投料站的出口分别与所述粗灌装料仓的入口和所述补料灌装料仓的入口对接，所述粗灌装料仓的出口和所述补料灌装料仓的出口用于向所述皮带输送线上的粉剂瓶送料，所述粗灌装称重机构用于对粗罐装后的粉剂瓶称重，所述补料灌装称重机构用于对补料灌装后的粉剂瓶称重，所述工进机构用于将粗罐装后的粉剂瓶在所述皮带输送线和所述粗灌装称重机构之间转运，以及将补料灌装后的粉剂瓶在所述皮带输送线和所述补料灌装称重机构之间转运；

所述粗灌装料仓和补料灌装料仓内均设置有螺旋和搅拌装置，所述粗灌装料仓和补料灌装料仓上均设置驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述螺旋和所述搅拌装置旋转，所述粗灌装料仓和补料灌装料仓的出口处均设置有止漏装置。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，还包括：

自动理瓶机，用于将空的粉剂瓶整理成排；

自动清瓶机，用于对粉剂瓶内部进行清洁；

自动理盖旋盖机，用于瓶盖旋紧；

成品暂存平台；

其中，粉剂瓶由所述自动理瓶机输出，沿着所述皮带输送线依次经过所述自动清瓶机、所述粗灌装料仓、所述补料灌装料仓、所述自动理盖旋盖机以及所述成品暂存平台。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述自动理瓶机包括：

第一机架；

转盘，可转动设置于所述第一机架，用于放置空的粉剂瓶；

导流板，形成两端分别与所述转盘内部和外部连通的导流通道，用于将若干所述粉剂瓶引导至所述导流通道内并输送至下一工序；

转盘驱动装置，用于驱动所述转盘。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述导流板包括：

围板，设置于所述转盘的外围且与所述第一机架固定连接；

侧板，与所述围板的内壁围成所述导流通道；

中间板，用于将粉剂瓶推至靠近所述围板的一侧。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述自动清瓶机包括：

第二机架和机罩，所述机罩罩设于所述自动理瓶机出口处的皮带输送线上，形成作业腔；

吹瓶装置，用于对粉剂瓶进行吹扫；

夹瓶翻转机构，用于夹持所述皮带输送线上的粉剂瓶并翻转至所述吹瓶装置上。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述自动清瓶机还包括第一除尘装置，用于向所述机罩的腔内建立负压。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述无尘投料站包括投料站主体、投料口罩盖、防异物永磁格栅装置、第二除尘装置、下料多瓣蝶阀以及软连接，所述投料站主体的入口可翻转设置所述投料口罩盖且出口依次设置所述下料多瓣蝶阀和所述软连接，所述防异物永磁格栅装置设置于所述投料站主体的通道上，所述第二除尘装置用于向所述投料站主体的腔内建立负压。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述自动理盖旋盖机包括盖仓、理盖提升装置、挂盖机构、伺服旋盖装置以及定位夹紧机构，所述挂盖机构用于通过所述理盖提升装置从所述盖仓拿取瓶盖并放至粉剂瓶上，所述定位夹紧机构用于夹紧安装有瓶盖的粉剂瓶，所述伺服旋盖装置用于拧紧瓶盖。

可选的，在上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统中，所述自动理盖旋盖机和所述成品暂存平台之间还包括在线喷印贴标机。

本发明还提供一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料方法，应用上文所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，所述方法包括：

步骤1、所述无尘投料站分别向所述粗灌装料仓和所述补料灌装料仓投料，直至所述粗灌装料仓和所述补料灌装料仓的料位满足灌装条件，所述粗灌装称重机构自动去皮置零；

步骤2、所述粗灌装料仓的止漏装置打开，所述粗灌装料仓的螺旋启动快速给料，直至给料至粗灌装断开点，所述粗灌装料仓的螺旋启动慢速给料，直至一次灌装目标量达成，所述粗灌装料仓的螺旋停止进给，所述粗灌装料仓的止漏装置关闭，所述工进机构输送粉剂瓶至补料灌装位；

步骤3、所述补料灌装称重机构复称一次灌装量是否超差，当超差时，所述工进机构输送粉剂瓶至出瓶位；当未超差时，所述补料灌装称重机构确定补料量，且当补料量小于最小灌装量，进入步骤4，当补料量大于最小灌装量，所述补料灌装料仓的止漏装置打开，所述补料灌装料仓的螺旋启动快速给料，直至给料至补料灌装最小量断开点；

步骤4、所述补料灌装料仓的螺旋启动慢速给料，直至达到灌装最终目标量，所述补料灌装料仓的螺旋停止进给，所述补料灌装料仓的止漏装置关闭，所述补料灌装称重机构自检灌装量是否超差，当超差时，剔除该粉剂瓶，当未超差时，所述工进机构输送粉剂瓶至出瓶位。

本发明提供了一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其有益效果在于：

由无尘投料站对粗灌装料仓和补料灌装料仓进行投料，若干粉剂瓶先后输送至粗灌装料仓和补料灌装料仓的底部，从粗灌装料仓接料、从补料灌装料仓补料，根据粗灌装称重机构及补料灌装称重机构来控制进入粉剂瓶内的粉剂量，粗灌装料仓和补料灌装料仓的螺旋用于辅助下料，通过快速给料和慢速给料来控制给料量，直至达到预定重量，完成配料。本案全程采用全自动分装方式，实现粉料高精度分装配料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统的工艺流程图；

图3为本发明实施例提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料方法的系统图；

图4为本发明实施例提供的自动理瓶机的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的自动清瓶机的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的无尘投料站的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的双头粉剂灌装机的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的双头粉剂灌装机的剖视图；

图9为本发明实施例提供的自动理盖旋盖机的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的在线喷印贴标机。

上图中：

1--自动理瓶机；2--自动清瓶机；3--集中除尘系统；4--A料无尘投料站；5--B料无尘投料站；6--C料无尘投料站；7--投料平台；8--A料粗灌装料仓；9--A料粗灌装称重机构；10--A料补料灌装料仓；11--A料补料灌装称重机构；12--B料粗灌装料仓；13--B料粗灌装称重机构；14--B料补料灌装料仓；15--B料补料灌装称重机构；16--C料粗灌装料仓；17--C料粗灌装称重机构；18--C料补料灌装料仓；19--C料补料灌装称重机构；20--自动理盖旋盖机；21--在线喷印贴标机；22--输送暂存系统；23--成品暂存平台；24—第一机架；25--转盘；261-围板；262-侧板；263-中间板；27--转盘驱动装置；28—第二机架；29--机罩；30—第一除尘装置；31--吹瓶装置；32--夹瓶翻转机构；33--软连接；34--助流装置；35--投料站主体；36—第二除尘装置；37--投料口罩盖；38--防异物永磁格栅装置；39--下料多瓣蝶阀；40—驱动机构；41—第三除尘装置；42—螺旋；43-搅拌装置；44--止漏装置；45--盖仓；46--理盖提升装置；47--下盖槽；48--挂盖机构；49--伺服旋盖装置；50--定位夹紧机构；51--贴标机主机；52--在线喷码装置；53--贴标装置；54--刷标装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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、前、后、左、右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，多个的含义是两个以上，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。

本发明的核心是提供一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统及方法，采用全自动分装方式，实现粉料高精度分装配料。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体地，请参考图1-图10，图1为本发明实施例提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统的工艺流程图；图3为本发明实施例提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料方法的系统图；图4为本发明实施例提供的自动理瓶机的结构示意图；图5为本发明实施例提供的自动清瓶机的结构示意图；图6为本发明实施例提供的无尘投料站的结构示意图；图7为本发明实施例提供的双头粉剂灌装机的结构示意图；图8为本发明实施例提供的双头粉剂灌装机的剖视图；图9为本发明实施例提供的自动理盖旋盖机的结构示意图；图10为本发明实施例提供的在线喷印贴标机。

本发明提供的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，包括：输送暂存系统22、工进机构、投料平台7、无尘投料站、粗灌装料仓、粗灌装称重机构、补料灌装料仓以及补料灌装称重机构。

其中，输送暂存系统22采用皮带输送线作为传送机构，用作设备间物料缓存及输送连接，将粉剂瓶逐个沿生产线各部件进行指定操作。

无尘投料站设置于投料平台7上，且无尘投料站、粗灌装料仓、粗灌装称重机构、补料灌装料仓以及补料灌装称重机构构成一组灌装装置、灌装装置的数量与所需配比的粉料种类数量一致。多组所述灌装装置沿所述皮带输送线的输送方向依次布置。在每组灌装装置中：无尘投料站的出口分别与粗灌装料仓的入口和补料灌装料仓的入口对接，粗灌装料仓的出口和补料灌装料仓的出口用于向皮带输送线上的粉剂瓶送料，粗灌装称重机构用于对粗罐装后的粉剂瓶称重，补料灌装称重机构用于对补料灌装后的粉剂瓶称重，工进机构用于将粗罐装后的粉剂瓶在皮带输送线和粗灌装称重机构之间转运，以及将补料灌装后的粉剂瓶在皮带输送线和补料灌装称重机构之间转运。工进机构可采用智能机械手臂。

粗灌装料仓和补料灌装料仓的内部均设置有螺旋42和搅拌装置43，粗灌装料仓和补料灌装料仓上均设置有驱动机构40，驱动机构40用于驱动螺旋42和搅拌装置43旋转。特别的可以将搅拌装置43连接于螺旋42上，驱动机构40只需驱动螺旋42和搅拌装置43中的任一部件即可实现二者同时旋转。粗灌装料仓和补料灌装料仓的出口处均设置有止漏装置44，止漏装置44通过止漏快门实现该出口通道的开启和关闭。具体的，搅拌装置43为刮板，刮板靠近料仓仓壁(刮板与料仓仓壁存在一定间隙)，刮板随螺旋42一起旋转，将仓壁上的积料搅拌松动。

本案提供的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，由无尘投料站对粗灌装料仓和补料灌装料仓进行投料，若干粉剂瓶先后输送至粗灌装料仓和补料灌装料仓的底部，从粗灌装料仓接料、从补料灌装料仓补料，根据粗灌装称重机构及补料灌装称重机构来控制进入粉剂瓶内的粉剂量，粗灌装料仓和补料灌装料仓的螺旋用于辅助下料，通过快速给料和慢速给料来控制给料量，直至达到预定重量，完成配料。本案全程采用全自动分装方式，实现粉料高精度分装配料。

本案还包括自动理瓶机1、自动清瓶机2、自动理盖旋盖机20以及成品暂存平台23。

其中，自动理瓶机1用于将空的粉剂瓶整理成排，并依次输送至下一工序。

自动清瓶机2用于对粉剂瓶内部进行吹扫清洁，以消除瓶内异物。

自动理盖旋盖机20用于旋紧瓶盖。

其中，粉剂瓶从自动理瓶机1输出后，沿着皮带输送线依次经过自动清瓶机2、粗灌装料仓、补料灌装料仓、自动理盖旋盖机20以及成品暂存平台23。

若干空的粉剂瓶通过自动理瓶机1整理成排，逐个进入皮带输送线后，被输送至自动清瓶机2，对其内部进行清洁，随后先后输送至粗灌装料仓和补料灌装料仓的底部，由无尘投料站对粗灌装料仓和补料灌装料仓进行投料，粉剂瓶从粗灌装料仓接料、从补料灌装料仓补料，根据粗灌装称重机构及补料灌装称重机构来控制进入粉剂瓶内的粉剂量，直至达到预定重量，完成配料。进入自动理盖旋盖机20旋紧瓶盖，最终进入成品暂存平台23。

在一具体实施例中，自动理瓶机1包括：第一机架24、转盘25、导流板以及转盘驱动装置27。

其中，转盘25可转动设置于第一机架24，用于放置空的粉剂瓶。

导流板形成两端分别与转盘25内部和外部连通的导流通道，用于将若干粉剂瓶引导至导流通道内并输送至下一工序。

转盘驱动装置27用于驱动转盘25。

具体的，导流板包括：围板261、侧板262和中间板263。围板261设置于转盘25的外围且与第一机架24固定连接；侧板262与围板261的内壁围成导流通道；中间板263用于将粉剂瓶推至靠近围板261的一侧，中间板263的一端与围板261连接。

如图4所示，转盘驱动装置27安装至由第一机架24上且传动轴与转盘25连接位于转盘25下方，中间板263安装机架上位于转盘25中心，粉剂瓶放置至转盘25上，转盘25转动产生离心力，瓶子从转盘25圆心位置向圆周方向运动，最终在导流板及离心力的作用下，瓶子自动沿围板261的切线方向运动，进入导流通道，以实现自动理瓶的效果。

在一具体实施例中，自动清瓶机2包括：第二机架28、机罩29、吹瓶装置31以及夹瓶翻转机构32。第二机架28上设置有机罩29，机罩29罩设于自动理瓶机1出口处的皮带输送线上，形成操作腔。吹瓶装置31和夹瓶翻转机构32设置于操作腔内，可对粉剂瓶进行清理作业。吹瓶装置31用于吹干粉剂瓶；夹瓶翻转机构32用于夹持皮带输送线上的粉剂瓶并翻转至吹瓶装置31上。

自动清瓶机2还包括第一除尘装置30，用于向机罩29的腔内建立负压。整个自动清扫过程在设备密闭腔内作业(为了便于观察内部情况，图5所示的机罩29未示出机罩的上盖)，整个作业腔及清瓶作业点连接除尘系统，腔内建立负压，抑制清瓶作业过程中产生的粉尘外溢。

如图5所示，夹瓶翻转机构32安装于第二机架28上，吹瓶装置31连接压缩气，安装于第二机架28上且位于夹瓶翻转机构32夹瓶翻转后的正下方，吹瓶装置31由多个喷头(如图所示具有6个)组成，喷头出气口通径为3mm，为保证瓶内吹扫效果，需控制喷头出口流速大于20m/s，即吹瓶装置31接入压缩气流量不小于3m/h，吹瓶装置31采用电磁脉冲阀控制高频吹瓶作业。吹瓶瓶口位置安装第一除尘装置30，第一除尘装置30连接集中除尘系统3，在吹瓶瓶口附近建立局部负压，收集吹瓶产生粉尘，机罩29安装于第二机架28上，将夹瓶翻转机构32、吹瓶装置31、第二除尘装置36罩住，机罩29与集中除尘系统3连接，机罩29内建立负压，进一步抑制粉尘外溢。

同理，粗灌装料仓和/或补料灌装料仓内也可以设置有用于向仓内建立负压的第三除尘装置41。

无尘投料站包括投料站主体35、投料口罩盖37、防异物永磁格栅装置38、第二除尘装置36、下料多瓣蝶阀39以及软连接33，投料站主体35的入口可翻转设置投料口罩盖37且出口依次设置下料多瓣蝶阀39和软连接33，软连接33具体可以为软管，防异物永磁格栅装置38设置于投料站主体35的通道上，第二除尘装置36用于向投料站主体35的腔内建立负压。

在一具体实施例中，高精度粉剂包括A料、B料和C料，无尘投料站包括A料无尘投料站4、B料无尘投料站5以及C料无尘投料站6，粗灌装料仓包括A料粗灌装料仓8、B料粗灌装料仓12以及C料粗灌装料仓16，粗灌装称重机构包括A料粗灌装称重机构9、B料粗灌装称重机构13以及C料粗灌装称重机构17，补料灌装料仓包括A料补料灌装料仓10、B料补料灌装料仓14以及C料补料灌装料仓18，补料灌装称重机构包括A料补料灌装称重机构11、B料补料灌装称重机构15以及C料补料灌装称重机构19。

无尘投料站还包括设置于投料站主体35上的助流装置34，用于促进下料。助流装置34可以为振动电机，还可以为其他机构。投料站主体35的内腔及投料口位置连接集中除尘系统3，投料过程中启用负压除尘，抑制投料过程中扬起的粉尘溢出，投料站主体35设置有异物格栅及永磁除铁器，防止投料过程中引入的异物流至下工序。

在一具体实施例中，自动理盖旋盖机20包括盖仓45、理盖提升装置46、挂盖机构48、伺服旋盖装置49以及定位夹紧机构50，挂盖机构48用于通过理盖提升装置46从盖仓45拿取瓶盖并放至粉剂瓶上，定位夹紧机构50用于夹紧安装有瓶盖的粉剂瓶，伺服旋盖装置49用于拧紧瓶盖。

如图9所示，自动理盖旋盖机20包括盖仓45、理盖提升装置46、下盖槽47、挂盖机构48、伺服旋盖装置49、定位夹紧机构50。盖仓45用于盖子暂存。理盖提升装置46为具有一定斜度的向上输送皮带机构(图中未示出正面结构)，将盖子由盖仓45位置输送至下盖槽47的进料口，下盖槽47安装于理盖提升装置46上。多个挡槽间隔设置于理盖提升装置46上。挡槽高度要大于正盖重心、小于反盖重心，反盖重心与挡槽高度不匹配，自动掉落返回盖仓45，正盖往上提升。下盖槽47的进料口与理盖提升装置46的出料口连接，将理好的盖子由重力作用下输送至挂盖机构48位置。挂盖机构48安装于下盖槽47的出料口，挂盖机构48将盖子挂到灌装完成后的瓶口上。由输送皮带将挂盖完成的瓶子向前输送至定位夹紧机构50完成瓶子定位夹紧，由伺服旋盖装置49将盖子旋紧。

自动理盖旋盖机20和成品暂存平台23之间还包括在线喷印贴标机21。在线喷印贴标机21包括贴标机主机51、在线喷码装置52、贴标装置53以及刷标装置54，在线喷码装置52接收灌装机灌装实际重量信息，编译为二维码后喷印至标签上，而后由贴标装置53将标签一一对应张贴至粉剂瓶身上。

如图10所示，在线喷印贴标机21包括贴标机主机51、在线喷码装置52、贴标装置53、刷标装置54。在线喷码装置52需接收称重机构的称重数据并对对应灌装瓶进行编号，该编号与称重系统记录称重信息编号一致，方便对灌装称重情况追溯。在线喷码装置52安装于贴标机主机51上，线喷码装置喷码至标签的信息包括产品批号日期及实际灌装重量及目标量等信息。信息喷印完成后，由贴标装置53将标签自动张贴至对应粉剂瓶上，标签粘贴完成后由刷标装置54将标签刷贴牢靠。

输送暂存系统22为皮带输送线，皮带输送线依次穿过自动清瓶机2、A料双头粉剂称重灌装设备、B料双头粉剂称重灌装设备、C料双头粉剂称重灌装设备、自动理盖旋盖机20、在线喷印贴标机21。皮带输送线用作设备间物料缓存及输送连接。

成品暂存平台23为不锈钢平台，位于系统末端，用于缓存成品物料。投料平台7位于粉剂称重灌装设备上方，用于原材料缓存及人工投料用。

集中除尘系统3包括旋风分离器、过滤器、离心风机和除尘管道。除尘管道连接至自动清瓶机2、投料站、灌装机工位等，在工位固定区域建立负压以达到防止粉尘外溢的目的。

集中除尘系统3与图2中的自动清瓶机2、无尘投料站、A料双头粉剂称重灌装设备、B料双头粉剂称重灌装设备、C料双头粉剂称重灌装设备的各除尘装置的除尘点连接。除尘点与旋风分离器入口连接，由旋风分离器初步进行气固分离。旋风分离器气体出口与过滤器入口连接，由过滤器进行精细过滤。过滤器出口连接离心风机。过滤器滤芯选用polyeater材质。离心风机风量为3500m/h-4000m/h。

结合图1和图6所示，无尘投料站4、5、6为A、B、C三种物料投料使用。A料无尘投料站4安装于投料平台7上，位于A料粗灌装料仓8、A料补料灌装料仓10的正上方，B料无尘投料站5安装于投料平台7上，位于B料粗灌装料仓12、B料补料灌装料仓14的正上方，C料无尘投料站6安装于投料平台7上，位于C料粗灌装料仓16、C料补料灌装料仓18的正上方。投料口罩盖37安装于投料站主体35上，投料时打开投料口罩盖37进行投料作业。防异物永磁格栅装置38由格栅及永磁磁棒组成的防异物永磁格栅装置38安装于投料站主体35内腔，格栅防止包装异物流入下工序，永磁磁棒吸附物料中磁性异物防止磁性异物流入下工序。第二除尘装置36安装于投料站主体35顶部，连接集中除尘系统3，在投料口位置建立局部负压，以收集投料过程中扬起的粉尘。助流装置34安装于投料站主体35下方，下料过程中震动助流结合下料多瓣蝶阀39，完成无尘投料站对下工序料仓的均匀给料。每无尘投料站有两个下料多瓣蝶阀39对应给粗灌装料仓及补料灌装料仓下料。软连接33用于A料无尘投料站4、B料无尘投料站5、C料无尘投料站6连接A料粗灌装料仓8、B料粗灌装料仓12、C料粗灌装料仓16及A料补料灌装料仓10、B料补料灌装料仓14、C料补料灌装料仓18。

图2中的A料双头粉剂称重灌装设备包括A料粗灌装料仓8、A料粗灌装称重机构9、A料补料灌装料仓10以及A料补料灌装称重机构11。同样，B料双头粉剂称重灌装设备和C料双头粉剂称重灌装设备具有相应的部件。

参照图7和图8，以A料双头粉剂称重灌装设备为例。A料粗灌装料仓8由粗灌装料仓、伺服电机、同步电机、粗灌装给料螺旋(即上文中用于辅助下料的螺旋42)、搅拌装置43、粗灌装称重机构以及粗灌装螺旋给料止漏装置44组成。粗灌装料仓使用S30408不锈钢制作，与物料接触表面喷涂300μm厚ECTFE涂层，以保证与物料接触表面摩擦系数≤0.075，避免部件粘料。伺服电机的传动轴轴线与粗灌装料仓的轴线同轴安装，伺服电机位于粗灌装料仓的顶部。粗灌装给料螺旋的轴线与粗灌装料仓同轴安装，粗灌装给料螺旋位于料仓内部，粗灌装给料螺旋与伺服电机的传动轴采用联轴器连接。同步电机的轴线与粗灌装料仓的轴线垂直安装，搅拌装置43的中线与粗灌装料仓同轴安装，搅拌装置43与从动锥形齿轮同轴连接，同步电机的传动轴与主动锥形齿轮同轴连接，主动锥形齿轮和从动锥形齿轮在料仓的顶部位置啮合传动。粗灌装称重机构由一组称重传感器组成，称重传感器安装于粗灌装料仓外壁上部，通过检测重量来判断料位情况。粗灌装螺旋给料装置的止漏装置44，由快速气缸驱动动作，安装于粗灌装给料螺旋出料口，用于灌装完成后关闭出料口，防止被动掉料影响定量精度。第二除尘装置36安装于粗灌装给料螺旋的出料口旁，与集中除尘系统3连接，在灌装下料位置建立局部负压，抑制下料过程中扬起的粉尘外溢。粗灌装给料螺旋为等径变螺距螺旋。粗灌装目标量应为最终物料灌装目标量减去粗灌装最大正超差量，以保证粗灌装完成后灌装量是小于最终灌装目标量的。具体灌装流程见图3。

A料补料灌装料仓10由补料灌装料仓、伺服电机、补料灌装给料螺旋、搅拌装置43、补料灌装称重机构、补料灌装螺旋的止漏装置44组成。补料灌装料仓使用S30408不锈钢制作，与物料接触表面喷涂300μm厚ECTFE涂层，以保证与物料接触表面摩擦系数≤0.075，避免部件粘料。伺服电机传动轴轴线于补料灌装料仓的轴线同轴安装，伺服电机位于补料灌装料仓顶部。补料灌装给料螺旋的轴线与补料灌装料仓的轴线同轴安装，补料灌装给料螺旋位于料仓内部，补料灌装给料螺旋与伺服电机传动轴采用联轴器连接。搅拌装置43与补料灌装给料螺旋连接同步转动，在给料的过程中搅拌装置43同步转动，防止物料起拱，影响出料连续性。补料灌装称重机构由一组称重传感器组成，称重传感器安装于补料灌装料仓外壁上部，通过检测重量来判断料位情况。补料灌装螺旋的止漏装置44，由快速气缸驱动动作，安装于补料灌装给料螺旋出料口，用于灌装完成后关闭出料口，防止被动掉料影响定量精度。第二除尘装置36安装于补料灌装给料螺旋的出料口旁，与集中除尘系统3连接，在灌装下料位置建立局部负压，抑制下料过程中扬起的粉尘外溢。补料灌装给料螺旋为等径变螺距螺旋。补料灌装的灌装量等于最终灌装目标量减去粗灌装实际灌装量，具体灌装流程见图3。

A料粗灌装称重机构9、A料补料灌装称重机构11均由称重装置、工进装置组成。粗灌装称重机构、补料灌装称重机构采用单点称重传感器选用B级精度等级的称重传感器，量程选用5Kg，分度数选用20000，以保证称重机构称重静态进度高于定量精度要求。粗灌装称重机构、补料灌装称重机构安装于机台上，位于皮带输送线输送方向的侧面，通过工进装置实现粗罐装后的粉剂瓶在皮带输送线和粗灌装称重机构之间转运，以及补料灌装后的粉剂瓶在皮带输送线和补料灌装称重机构之间转运。称重传感器采集到重量信号以电信号的形式反馈到称重控制器，称重控制器完成信号处理后将重量信号传递至系统的可编程控制器做逻辑控制。工进装置安装于双头粉剂灌装机机架上，用于粉剂瓶的工进移动。

图2中的B料双头粉剂称重灌装设备、C料双头粉剂称重灌装设备的原理同A料双头粉剂称重灌装设备，该实例所示的一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，为三种不同物料分装定量的系统。

针对上述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，如图3所示，本发明还提供一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料方法，包括：

步骤1、无尘投料站分别向粗灌装料仓和补料灌装料仓投料，直至粗灌装料仓和补料灌装料仓的料位满足灌装条件，粗灌装称重机构自动去皮置零；

步骤2、粗灌装料仓的止漏装置打开，粗灌装料仓的螺旋启动快速给料，直至给料至粗灌装断开点，粗灌装料仓的螺旋启动慢速给料，直至一次灌装目标量达成(一次灌装目标量需保证小于最终目标量)，粗灌装料仓的螺旋停止进给，粗灌装料仓的止漏装置关闭，工进机构输送粉剂瓶至补料灌装位(二次灌装位)；

步骤3、补料灌装称重机构复称一次灌装量是否超差，当超差时，工进机构输送粉剂瓶至出瓶位；当未超差时，补料灌装称重机构确定补料量，且当补料量小于最小灌装量，进入步骤4，当补料量大于最小灌装量，补料灌装料仓的止漏装置打开，补料灌装料仓的螺旋启动快速给料，直至给料至补料灌装最小量断开点；

步骤4、补料灌装料仓的螺旋启动慢速给料，直至达到灌装最终目标量，补料灌装料仓的螺旋停止进给，补料灌装料仓的止漏装置关闭，补料灌装称重机构自检灌装量是否超差，当超差时，剔除该粉剂瓶，当未超差时，工进机构输送粉剂瓶至出瓶位。随后，下一粉剂瓶到位，如此循环进行上述动作。

本发明核心配料灌装采用双螺旋喂料结合高精度称重反馈系统做四段式喂料控制。一、二段粗灌装做快速欠料灌装，在保证欠料灌装状态的同时，使灌装量快速逼近最终灌装目标量，三、四段灌装根据粗灌装的实际欠料情况做高精度补料灌装，使灌装达到目标重量。

本案提供的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，粉剂全自动分装配料及封装，分装及包装作业过程为全自动化生产，分装容器为塑料瓶。系统内存在粉尘扬起部位全部建立负压除尘，防止粉尘外溢，最大程度的降低作业人员长期作业风险。同时可实现锂电材料行业某添加粉剂高精度快速分装，灌装目标量偏差值可达到小于±0.5g，精度稳定性高。解决了该粉剂当前人工作业效率低、精度稳定性不可靠、粉尘职业病危害风险高等问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，包括：

输送暂存系统，采用皮带输送线输送粉剂瓶；

投料平台、无尘投料站、粗灌装料仓、粗灌装称重机构、补料灌装料仓以及补料灌装称重机构；

工进机构，用于将粉剂瓶向不同工位转运；

其中，所述无尘投料站设置于所述投料平台上，且所述无尘投料站、所述粗灌装料仓、所述粗灌装称重机构、所述补料灌装料仓以及所述补料灌装称重机构形成一组灌装装置、所述灌装装置的数量与所需配比的粉料种类数量一致，多组所述灌装装置沿所述皮带输送线的输送方向依次布置，所述无尘投料站的出口分别与所述粗灌装料仓的入口和所述补料灌装料仓的入口对接，所述粗灌装料仓的出口和所述补料灌装料仓的出口用于向所述皮带输送线上的粉剂瓶送料，所述粗灌装称重机构用于对粗罐装后的粉剂瓶称重，所述补料灌装称重机构用于对补料灌装后的粉剂瓶称重，所述工进机构用于将粗罐装后的粉剂瓶在所述皮带输送线和所述粗灌装称重机构之间转运，以及将补料灌装后的粉剂瓶在所述皮带输送线和所述补料灌装称重机构之间转运；

所述粗灌装料仓和补料灌装料仓内均设置有螺旋和搅拌装置，所述粗灌装料仓和补料灌装料仓上均设置驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述螺旋和所述搅拌装置旋转，所述粗灌装料仓和补料灌装料仓的出口处均设置有止漏装置。

2.根据权利要求1所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，还包括：

自动理瓶机，用于将空的粉剂瓶整理成排；

自动清瓶机，用于对粉剂瓶内部进行清洁；

自动理盖旋盖机，用于瓶盖旋紧；

成品暂存平台；

其中，粉剂瓶由所述自动理瓶机输出，沿着所述皮带输送线依次经过所述自动清瓶机、所述粗灌装料仓、所述补料灌装料仓、所述自动理盖旋盖机以及所述成品暂存平台。

3.根据权利要求1所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述自动理瓶机包括：

第一机架；

转盘，可转动设置于所述第一机架，用于放置空的粉剂瓶；

导流板，形成两端分别与所述转盘内部和外部连通的导流通道，用于将若干所述粉剂瓶引导至所述导流通道内并输送至下一工序；

转盘驱动装置，用于驱动所述转盘。

4.根据权利要求3所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述导流板包括：

围板，设置于所述转盘的外围且与所述第一机架固定连接；

侧板，与所述围板的内壁围成所述导流通道；

中间板，用于将粉剂瓶推至靠近所述围板的一侧。

5.根据权利要求1所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述自动清瓶机包括：

第二机架和机罩，所述机罩罩设于所述自动理瓶机出口处的皮带输送线上，形成作业腔；

吹瓶装置，用于对粉剂瓶进行吹扫；

夹瓶翻转机构，用于夹持所述皮带输送线上的粉剂瓶并翻转至所述吹瓶装置上。

6.根据权利要求5所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述自动清瓶机还包括第一除尘装置，用于向所述机罩的腔内建立负压。

7.根据权利要求1所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述无尘投料站包括投料站主体、投料口罩盖、防异物永磁格栅装置、第二除尘装置、下料多瓣蝶阀以及软连接，所述投料站主体的入口可翻转设置所述投料口罩盖且出口依次设置所述下料多瓣蝶阀和所述软连接，所述防异物永磁格栅装置设置于所述投料站主体的通道上，所述第二除尘装置用于向所述投料站主体的腔内建立负压。

8.根据权利要求1所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述自动理盖旋盖机包括盖仓、理盖提升装置、挂盖机构、伺服旋盖装置以及定位夹紧机构，所述挂盖机构用于通过所述理盖提升装置从所述盖仓拿取瓶盖并放至粉剂瓶上，所述定位夹紧机构用于夹紧安装有瓶盖的粉剂瓶，所述伺服旋盖装置用于拧紧瓶盖。

9.根据权利要求1所述的关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，其特征在于，所述自动理盖旋盖机和所述成品暂存平台之间还包括在线喷印贴标机。

10.一种关于锂电材料的高精度粉剂自动配料方法，其特征在于，应用权利要求1-9任一项的所述关于锂电材料的高精度粉剂自动配料系统，所述方法包括：

步骤1、所述无尘投料站分别向所述粗灌装料仓和所述补料灌装料仓投料，直至所述粗灌装料仓和所述补料灌装料仓的料位满足灌装条件，所述粗灌装称重机构自动去皮置零；

步骤2、所述粗灌装料仓的止漏装置打开，所述粗灌装料仓的螺旋启动快速给料，直至给料至粗灌装断开点，所述粗灌装料仓的螺旋启动慢速给料，直至一次灌装目标量达成，所述粗灌装料仓的螺旋停止进给，所述粗灌装料仓的止漏装置关闭，所述工进机构输送粉剂瓶至补料灌装位；

步骤3、所述补料灌装称重机构复称一次灌装量是否超差，当超差时，所述工进机构输送粉剂瓶至出瓶位；当未超差时，所述补料灌装称重机构确定补料量，且当补料量小于最小灌装量，进入步骤4，当补料量大于最小灌装量，所述补料灌装料仓的止漏装置打开，所述补料灌装料仓的螺旋启动快速给料，直至给料至补料灌装最小量断开点；

步骤4、所述补料灌装料仓的螺旋启动慢速给料，直至达到灌装最终目标量，所述补料灌装料仓的螺旋停止进给，所述补料灌装料仓的止漏装置关闭，所述补料灌装称重机构自检灌装量是否超差，当超差时，剔除该粉剂瓶，当未超差时，所述工进机构输送粉剂瓶至出瓶位。

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