CN118225539A - 一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，涉及金相制样技术领域，其包括真空容器，所述真空容器内设置真空塞，所述真空容器外设置若干筒体，所述筒体上均连通设置真空管和放散管，所述放散管上设置放散阀，所述真空管上设置真空阀，所述真空管与真空容器上共同设置连接组件，所述连接组件用于将真空管与真空容器导通，所述筒体内设置模具组件，所述模具组件用于形成金相样品，所述筒体顶部可拆卸设置顶盖，所述顶盖用于密封筒体，所述顶盖上共同设置上料组件，所述上料组件用于向模具组件添加冷镶嵌料。本申请具有缩短待镶嵌样品等待时间，提高金相样品冷镶嵌效率的效果。

Description

一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备

技术领域

本发明涉及金相制样技术领域，尤其是涉及一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备。

背景技术

金相制样是一种用于显示样品真实组织的物理检测技术，样品可以是金属、陶瓷、烧结碳化物或者其他固态材料，对于尺寸过小或者形状不规则导致研磨抛光困难的样品需要进行试样镶嵌，而冷镶嵌通常用于对温度及压力较敏感的材料。

相关技术中设计有授权公告号为CN212964279U的中国专利提供了适用于各种微小金相试样的冷镶嵌料制备系统，其包括筒身，筒身底部设置底板，筒身顶部设置顶盖，筒身、底板和顶盖三者限位构成密封冷镶嵌室，底板上贯穿若干直通型冷镶嵌料成型筒，直通型冷镶嵌料成型筒内均活动有竖移活塞，底部顶盖安装空心结构的冷镶嵌料浇注盘，冷镶嵌料浇注盘底部连通设置与直通型冷镶嵌料成型筒对应的浇注口，冷镶嵌料浇注盘顶部连通设置注料管，注料管贯穿顶盖，所述筒身外侧安装三通管，三通管的端口三通过第二阀与外界连通，三通管的端口二通过第一阀与密封冷镶嵌室连通，三通管的端口一上连通容器，容器内活动设置横移活塞。将待镶嵌试样的样品放置在直通型冷镶嵌料成型筒内，冷镶嵌料通过浇注口注入直通型冷镶嵌料成型筒内，横移活塞移动对密封冷镶嵌室内部抽真空，减少金相制样过程中空气进入冷镶嵌料中造成固化出现裂纹的现象，当冷镶嵌料固化完成后，竖移活塞移动将固化后的冷镶嵌料顶出。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：由于所有直通型冷镶嵌料成型筒均安装在密封冷镶嵌室内，因此，当密封冷镶嵌室内为真空状态时，直通型冷镶嵌料成型筒全部处于真空状态，这就导致，即便仅有一个直通型冷镶嵌料成型筒在执行冷镶嵌操作，其他直通型冷镶嵌料成型筒仍需等待该操作完成后，才可再次置入样品，这就出现虽然存在空置的直通型冷镶嵌料成型筒，但是由于该直通型冷镶嵌料成型筒处于真空状态下，所以待镶嵌试样的样品仍需要等待的情况。

发明内容

为了缩短待镶嵌样品等待时间，提高金相样品冷镶嵌效率，本申请提供一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备。

本申请提供的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备采用如下的技术方案：

一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，包括真空容器，所述真空容器内设置真空塞，所述真空容器外设置若干筒体，所述筒体上均连通设置真空管和放散管，所述放散管上设置放散阀，所述真空管上设置真空阀，所述真空管与真空容器上共同设置连接组件，所述连接组件用于将真空管与真空容器导通，所述筒体内设置模具组件，所述模具组件用于形成金相样品，所述筒体顶部可拆卸设置顶盖，所述顶盖用于密封筒体，所述顶盖上共同设置上料组件，所述上料组件用于向模具组件添加冷镶嵌料。

通过采用上述技术方案，样品进行冷镶嵌时，将待镶嵌样品放置在筒体内的模具组件上，然后使对应顶盖将筒体密封，再将树脂粉和液态树脂通过上料组件注入模具组件内，使样品在模具组件内进行冷镶嵌，在树脂粉和液态树脂固化过程中，将筒体上的真空阀打开并将筒体上的放散阀关闭，使筒体与真空容器导通，然后真空容器内的真空塞移动将筒体内进行抽真空操作，当筒体内抽真空完成后，再将该筒体上的真空阀关闭，使筒体内保持真空状态，当样品冷镶嵌完成后，将筒体上的放散阀打开并将筒体与对应顶盖分离，然后将冷镶嵌完成的样品从模具组件内取出，当同一时刻下，一部分筒体内正在进行冷镶嵌且一部分筒体空置时，空置的筒体与真空容器之间截断，使筒体之间的状态互不影响，筒体根据情况进行工作，减少筒体空置的情况，缩短待镶嵌样品等待时间，提高金相样品冷镶嵌效率。

作为优选，所述连接组件包括三通管和真空总管，所述三通管包括端口一、端口二和端口三，所述端口一与真空容器相互连通，所述端口二与真空总管一端相互连通，所述真空总管另一端与真空管远离筒体一端相互连通，所述端口三上设置气压阀。

通过采用上述技术方案，当真空容器内的真空塞移动进行抽真空操作时，气压阀关闭，且对应筒体上的真空阀打开，真空管通过真空总管与三通管的端口二相互连通，进而使真空容器对筒体进行抽真空操作，当筒体抽真空完成后，筒体上的真空阀关闭，当真空容器不进行抽真空操作时，气压阀打开真空塞复位。

作为优选，所述筒体上设置升降架，所述筒体与升降架滑动连接，所述升降架底部固定设置机座，所述机座与真空容器固定连接，所述机座上固定设置机架，所述机架与顶盖固定连接。

通过采用上述技术方案，筒体在升降架上沿高度方向移动，当筒体向上移动时，筒体向顶盖靠近，直至顶盖将筒体密封，进而使筒体内部形成密闭环境，便于筒体内部进行抽真空操作，当筒体向下移动时，筒体与顶盖分离，且筒体使内部的模具组件暴露，便于取放模具组件上的样品。

作为优选，所述升降架上开设一组升降槽，所述升降槽内滑移设置升降块，所述升降块与筒体固定连接，其中一所述升降槽内固定设置升降滑杆，所述升降滑杆贯穿其中一升降块，另一所述升降槽内转动设置升降螺杆，所述升降螺杆与另一升降块螺纹连接，所述升降架上固定设置升降电机，所述升降电机的输出轴与升降螺杆固定连接。

通过采用上述技术方案，升降电机启动，升降电机的输出轴带动升降螺杆转动，升降螺杆转动带动升降块沿升降槽移动，升级块移动带动筒体移动，实现筒体沿高度方向移动的效果。

作为优选，所述模具组件包括成型杯、成型塞头和成型塞杆，所述成型杯固定设置在筒体内，所述成型塞头滑移设置在成型杯内，所述成型塞杆贯穿成型杯，所述成型塞杆顶端与成型塞头底部固定连接，所述成型塞杆底端与机座固定连接。

通过采用上述技术方案，样品进行冷镶嵌时，筒体带动成型杯向下移动，成型杯与成型塞头发生相对移动，使成型塞头由成型杯顶部伸出，然后将待镶嵌样品放置在成型塞头上，当待镶嵌样品放置在成型塞头上后，筒体带动成型杯向上移动，直至顶盖将筒体密封后，再将树脂粉和液态树脂通过上料组件注入成型杯内进行固化，当树脂固化完成后，放散阀打开且筒体带动成型杯向下移动，使成型塞头由成型杯顶部伸出，将冷镶嵌完成的样品移出成型杯，便于取出冷镶嵌完成的样品。

作为优选，所述上料组件包括粉料环箱和液料环箱，所述粉料环箱和液料环箱均固定设置在机架上，所述顶盖上贯穿设置粉料斗和液料斗，所述粉料斗与粉料环箱相互连通，所述粉料斗上设置粉料阀，所述液料斗与液料环箱相互连通，所述液料斗上设置液料阀。

通过采用上述技术方案，将树脂粉储存在粉料环箱内，将液态树脂储存在液料环箱内，当筒体内存在样品且顶盖将筒体封闭后，粉料阀打开，粉料环箱内的树脂粉通过粉料斗进入筒体内，液料阀打开，液料环箱内的液态树脂通过液料斗进入筒体内。

作为优选，所述顶盖底部固定设置搅拌罐，所述粉料斗和液料斗均与搅拌罐相互连通，所述搅拌罐底部连通设置出料管，所述出料管上设置出料阀。

通过采用上述技术方案，粉料环箱内的树脂粉通过粉料斗进入搅拌罐内，液料环箱内的液态树脂通过液料斗进入搅拌罐内，树脂粉和液态树脂在搅拌罐内进行搅拌混合形成冷镶嵌料，然后出料阀打开，搅拌罐内的冷镶嵌料由出料管排入模具组件内。

作为优选，所述顶盖底部固定设置搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴贯穿搅拌罐顶壁，所述搅拌电机的输出轴上固定设置螺旋搅拌轴，所述螺旋搅拌轴位于搅拌罐内。

通过采用上述技术方案，搅拌电机启动，搅拌电机带动螺旋搅拌轴转动，螺旋搅拌轴对搅拌罐内的树脂粉和液态树脂进行混合形成冷镶嵌料。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置真空容器、真空塞、筒体、真空管、放散管、放散阀、真空阀、连接组件、模具组件、顶盖和上料组件，减少筒体空置的情况，缩短待镶嵌样品等待时间，提高金相样品冷镶嵌效率；

2.通过设置三通管、真空总管、端口一、端口二、端口三和气压阀，使筒体与真空容器连通；

3.通过设置升降架、机座和机架，达到便于取放样品的效果。

附图说明

图1是本申请实施例中一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备的剖视图。

图2是本申请实施例中体现筒体与真空容器连接关系的示意图。

图3是本申请实施例中体现真空总管与三通管连接关系的示意图。

图4是本申请实施例中体现筒体与升降架连接关系的剖视图。

图5是本申请实施例中体现搅拌罐与螺旋搅拌轴连接关系的剖视图。

附图标记说明：1、机座；11、机架；2、真空容器；21、真空塞；3、筒体；31、顶盖；4、连接组件；41、三通管；411、端口一；412、端口二；413、端口三；414、气压阀；42、真空总管；43、真空管；431、真空阀；44、放散管；441、放散阀；5、模具组件；51、成型杯；52、成型塞头；53、成型塞杆；6、上料组件；61、粉料环箱；611、粉料斗；612、粉料阀；62、液料环箱；621、液料斗；622、液料阀；7、升降架；71、升降槽；72、升降块；73、升降滑杆；74、升降螺杆；75、升降电机；8、搅拌罐；81、搅拌电机；82、螺旋搅拌轴；83、出料管；831、出料阀。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备。参照图1和图2，包括真空容器2，真空容器2内安装真空塞21。真空塞21包括塞头和活塞缸，活塞缸驱动塞头移动，且塞头活动设置在真空容器2内，塞头与真空塞21容器贴合形成密封。真空容器2外安装若干筒体3，筒体3上均连通设置真空管43和放散管44，放散管44上安装放散阀441，真空管43上安装真空阀431。真空管43与真空容器2上共同安装连接组件4，连接组件4用于将真空管43与真空容器2导通。筒体3内安装模具组件5，模具组件5用于形成金相样品。筒体3顶部配有顶盖31，顶盖31用于密封筒体3，顶盖31与筒体3可拆卸连接。顶盖31上共同安装上料组件6，上料组件6用于向模具组件5添加冷镶嵌料。样品进行冷镶嵌时，将待镶嵌样品放置在筒体3内的模具组件5上，然后使对应顶盖31将筒体3密封，再将树脂粉和液态树脂通过上料组件6注入模具组件5内，使样品在模具组件5内进行冷镶嵌。在树脂粉和液态树脂固化过程中，将筒体3上的真空阀431打开并将筒体3上的放散阀441关闭，使筒体3与真空容器2导通，然后真空容器2内的真空塞21移动将筒体3内进行抽真空操作，当筒体3内抽真空完成后，再将该筒体3上的真空阀431关闭，使筒体3内保持真空状态。当样品冷镶嵌完成后，将筒体3上的放散阀441打开并将筒体3与对应顶盖31分离，然后将冷镶嵌完成的样品从模具组件5内取出。当同一时刻下，一部分筒体3内正在进行冷镶嵌且一部分筒体3空置时，空置的筒体3与真空容器2之间截断，使筒体3之间的状态互不影响，筒体3根据情况进行工作，减少筒体3空置的情况，缩短待镶嵌样品等待时间，提高金相样品冷镶嵌效率。

为了将筒体3与真空容器2导通，参照图1至图3，连接组件4包括三通管41和真空总管42，三通管41包括端口一411、端口二412和端口三413。端口一411与真空容器2相互连通，端口三413上安装气压阀414。端口二412与真空总管42一端相互连通，真空总管42另一端与真空管43远离筒体3一端相互连通。当真空容器2内的真空塞21移动进行抽真空操作时，气压阀414关闭，且对应筒体3上的真空阀431打开，真空管43通过真空总管42与三通管41的端口二412相互连通，进而使真空容器2对筒体3进行抽真空操作。当筒体3抽真空完成后，筒体3上的真空阀431关闭，当真空容器2不进行抽真空操作时，气压阀414打开真空塞21复位。

为了便于取放样品，参照图1和图4，筒体3上安装升降架7，升降架7上开设一组升降槽71，升降槽71内滑移设置升降块72，升降块72与筒体3侧壁焊接。其中一升降槽71内安装升降滑杆73，升降滑杆73贯穿此升降槽71内的升降块72。另一升降槽71内转动设置升降螺杆74，升降螺杆74与此升降槽71内的升降块72螺纹连接。升降架7上安装升降电机75，升降电机75的输出轴与升降螺杆74焊接。升降架7底部安装机座1，机座1与真空容器2固定连接。机座1上安装机架11，机架11与顶盖31焊接。升降电机75启动，升降电机75的输出轴带动升降螺杆74转动，升降螺杆74转动带动升降块72沿升降槽71移动，升级块移动带动筒体3移动，实现筒体3沿高度方向移动的效果。当筒体3向上移动时，筒体3向顶盖31靠近，直至顶盖31将筒体3密封，进而使筒体3内部形成密闭环境，便于筒体3内部进行抽真空操作，当筒体3向下移动时，筒体3与顶盖31分离，且筒体3使内部的模具组件5暴露，便于取放模具组件5上的样品。

为了便于形成金相样品，参照图1和图4，模具组件5包括成型杯51、成型塞头52和成型塞杆53。成型杯51固定安装在筒体3内，成型塞头52滑移设置在成型杯51内，且成型塞头52侧壁与成型杯51内壁相互贴合。成型塞杆53贯穿成型杯51，成型塞杆53顶端与成型塞头52底部一体成型，成型塞杆53底端与机座1焊接。将待镶嵌样品放入筒体3内时，筒体3先带动成型杯51向下移动，使成型杯51与成型塞头52发生相对移动，将成型塞头52由成型杯51顶部伸出，然后将待镶嵌样品放置在成型塞头52上。当待镶嵌样品放置在成型塞头52上后，筒体3带动成型杯51向上移动，直至顶盖31将筒体3密封后，再将树脂粉和液态树脂通过上料组件6注入成型杯51内进行固化。当取出固化完成后的金相样品时，筒体3带动成型杯51向下移动，使成型塞头52由成型杯51顶部伸出，将冷镶嵌完成的样品移出成型杯51，进而取出冷镶嵌完成的样品。

为了将冷镶嵌料加入成型杯51内，参照图1至图5，上料组件6包括粉料环箱61和液料环箱62，粉料环箱61和液料环箱62均安装在机架11上。顶盖31上贯穿设置粉料斗611和液料斗621，粉料斗611顶端与粉料环箱61相互连通，且粉料斗611上设置粉料阀612，液料斗621顶端与液料环箱62相互连通，且液料斗621上设置液料阀622。顶盖31底部安装搅拌罐8，粉料斗611和液料斗621均与搅拌罐8相互连通。搅拌罐8底部连通设置出料管83，出料管83上安装出料阀831。顶盖31底部安装搅拌电机81，搅拌电机81的输出轴贯穿搅拌罐8顶壁。搅拌电机81的输出轴上安装螺旋搅拌轴82，螺旋搅拌轴82位于搅拌罐8内。将树脂粉储存在粉料环箱61内，将液态树脂储存在液料环箱62内。当筒体3内存在样品且顶盖31将筒体3封闭后，粉料阀612打开，粉料环箱61内的树脂粉通过粉料斗611进入搅拌罐8内，液料阀622打开，液料环箱62内的液态树脂通过液料斗621进入搅拌罐8内。然后搅拌电机81启动，搅拌电机81带动螺旋搅拌轴82转动，螺旋搅拌轴82对搅拌罐8内的树脂粉和液态树脂进行混合形成冷镶嵌料，然后出料阀831打开，搅拌罐8内的冷镶嵌料由出料管83排入成型杯51内。

本申请实施例一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备的实施原理为：样品进行冷镶嵌时，筒体3先带动成型杯51向下移动，使成型塞头52由成型杯51顶部伸出，然后将待镶嵌样品放置在成型塞头52上。当待镶嵌样品放置在成型塞头52上后，筒体3向上移动，直至顶盖31将筒体3密封后，再将树脂粉和液态树脂混合形成冷镶嵌料后注入成型杯51内进行固化。在冷镶嵌料固化过程中，筒体3上的真空阀431打开并将筒体3上的放散阀441关闭，使筒体3与真空容器2导通，然后真空容器2内的真空塞21动作将筒体3内进行抽真空操作，当筒体3内抽真空完成后，再将该筒体3上的真空阀431关闭，使筒体3内保持真空状态。当样品冷镶嵌完成后，筒体3下移使成型塞头52由成型杯51顶部伸出，然后将冷镶嵌完成的样品移出成型杯51。当同一时刻下，一部分筒体3内正在进行冷镶嵌且一部分筒体3空置时，空置的筒体3与真空容器2之间截断，使筒体3之间的状态互不影响，筒体3根据情况进行工作，减少筒体3空置的情况，缩短待镶嵌样品等待时间，提高金相样品冷镶嵌效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，包括真空容器(2)，所述真空容器(2)内设置真空塞(21)，其特征在于：所述真空容器(2)外设置若干筒体(3)，所述筒体(3)上均连通设置真空管(43)和放散管(44)，所述放散管(44)上设置放散阀(441)，所述真空管(43)上设置真空阀(431)，所述真空管(43)与真空容器(2)上共同设置连接组件(4)，所述连接组件(4)用于将真空管(43)与真空容器(2)导通，所述筒体(3)内设置模具组件(5)，所述模具组件(5)用于形成金相样品，所述筒体(3)顶部可拆卸设置顶盖(31)，所述顶盖(31)用于密封筒体(3)，所述顶盖(31)上共同设置上料组件(6)，所述上料组件(6)用于向模具组件(5)添加冷镶嵌料。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述连接组件(4)包括三通管(41)和真空总管(42)，所述三通管(41)包括端口一(411)、端口二(412)和端口三(413)，所述端口一(411)与真空容器(2)相互连通，所述端口二(412)与真空总管(42)一端相互连通，所述真空总管(42)另一端与真空管(43)远离筒体(3)一端相互连通，所述端口三(413)上设置气压阀(414)。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述筒体(3)上设置升降架(7)，所述筒体(3)与升降架(7)滑动连接，所述升降架(7)底部固定设置机座(1)，所述机座(1)与真空容器(2)固定连接，所述机座(1)上固定设置机架(11)，所述机架(11)与顶盖(31)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述升降架(7)上开设一组升降槽(71)，所述升降槽(71)内滑移设置升降块(72)，所述升降块(72)与筒体(3)固定连接，其中一所述升降槽(71)内固定设置升降滑杆(73)，所述升降滑杆(73)贯穿其中一升降块(72)，另一所述升降槽(71)内转动设置升降螺杆(74)，所述升降螺杆(74)与另一升降块(72)螺纹连接，所述升降架(7)上固定设置升降电机(75)，所述升降电机(75)的输出轴与升降螺杆(74)固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述模具组件(5)包括成型杯(51)、成型塞头(52)和成型塞杆(53)，所述成型杯(51)固定设置在筒体(3)内，所述成型塞头(52)滑移设置在成型杯(51)内，所述成型塞杆(53)贯穿成型杯(51)，所述成型塞杆(53)顶端与成型塞头(52)底部固定连接，所述成型塞杆(53)底端与机座(1)固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述上料组件(6)包括粉料环箱(61)和液料环箱(62)，所述粉料环箱(61)和液料环箱(62)均固定设置在机架(11)上，所述顶盖(31)上贯穿设置粉料斗(611)和液料斗(621)，所述粉料斗(611)与粉料环箱(61)相互连通，所述粉料斗(611)上设置粉料阀(612)，所述液料斗(621)与液料环箱(62)相互连通，所述液料斗(621)上设置液料阀(622)。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述顶盖(31)底部固定设置搅拌罐(8)，所述粉料斗(611)和液料斗(621)均与搅拌罐(8)相互连通，所述搅拌罐(8)底部连通设置出料管(83)，所述出料管(83)上设置出料阀(831)。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池金相样品的高效冷镶嵌设备，其特征在于：所述顶盖(31)底部固定设置搅拌电机(81)，所述搅拌电机(81)的输出轴贯穿搅拌罐(8)顶壁，所述搅拌电机(81)的输出轴上固定设置螺旋搅拌轴(82)，所述螺旋搅拌轴(82)位于搅拌罐(8)内。