CN203370509U - 自动混料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动混料机，其包括：粉料进料机构，提供并输出待混合的粉料；粉料输送机构，连通于粉料进料机构以输送粉料进料机构输出的待混合的粉料；液体输送机构，连通于外部液体供给源，输送外部液体供给源提供的待混合的液体；混料机构，接收粉料输送机构输送的待混合的粉料和液体输送机构输送的待混合的液体，以将粉料和液体混合；以及混料输送机构，连通混料机构以将经由混料机构混合的粉料与液体的混合料向外输出。本实用新型的自动混料机可以实现自动混料，能将粉料进料机构中的粉料与液体输送机构输送的液体进行混合，相对直接投料的方式，可防止加料不均匀而发生的结块现象，混合效果好、混合时间短、生产效率高。

Description

自动混料机

技术领域

本实用新型涉及一种混合装置，尤其涉及一种自动混料机。

背景技术

在锂离子电池极片浆料的制备中，需要用到高分子粘结剂如羧甲基纤维素钠（CMC）、聚偏二氟乙烯（PVDF）等，这些高分子粘结剂需要提前加入到溶剂中进行溶解，因此需要进行粉料加料作业。现有工艺都是采用人工或机械方式将粉料以干粉形式投入到干粉下料器中，加料过程经常出现加料不均匀，或是粉料在容器内飞扬而粘附于容器壁或搅拌轴上的现象，因此配料效果并不理想。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种自动混料机，其能自动混料，并将自动吸入的粉料与液体进行混合，从而减少粉料因人工加料不均匀而发生的结块现象，混合效果更好。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种自动混料机，其包括：粉料进料机构，提供并输出待混合的粉料；粉料输送机构，连通于粉料进料机构以输送粉料进料机构输出的待混合的粉料；液体输送机构，连通于外部液体供给源，输送外部液体供给源提供的待混合的液体；混料机构，接收粉料输送机构输送的待混合的粉料和液体输送机构输送的待混合的液体，以将粉料和液体混合；以及混料输送机构，连通混料机构以将经由混料机构混合的粉料与液体的混合料向外输出。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的自动混料机可以实现自动混料，通过粉料输送机构、液体输送机构以及混料机构，能将粉料进料机构中的粉料与液体输送机构输送的液体进行混合，相对直接投料的方式，可防止加料不均匀而发生的结块现象，混合效果好、混合时间短、生产效率高。

附图说明

图1为根据本实用新型的自动混料机的结构示意图；

图2为根据本实用新型的混料机构的结构示意图；

图3为根据本实用新型的粉料进料机构与粉料输送机构的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1粉料进料机构                4114混料流道

11一级漏斗                   412管芯

12伺服电机                   4121液体流道

13转轴                       413密封圈

14搅拌叶片                   42单向进粉阀

15螺旋下料器                 421阀体

2粉料输送机构                4211进粉口

21二级漏斗                   4212出粉口

22输料管                     4213容纳腔

3液体输送机构                422阀盖

31进液管                     423旋转阀芯

32输送泵                     424弹簧

33出液管                     425芯轴

4混料机构                    5混料输送机构

41混料三通管                 6电控机构

411三通管套                  7信号控制机构

4111料粉接口部               71一级粉料感应开关

41111粉料流道                72二级粉料感应开关

4112液体接口部               8升降台

4113出料接口部               9移动车厢

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的自动混料机。

参照图1和图2，根据本实用新型的自动混料机包括：粉料进料机构1，提供并输出待混合的粉料；粉料输送机构2，连通于粉料进料机构1以输送粉料进料机构1输出的待混合的粉料；液体输送机构3，连通于外部液体供给源（未示出），输送外部液体供给源提供的待混合的液体；混料机构4，接收粉料输送机构2输送的待混合的粉料和液体输送机构3输送的待混合的液体，以将粉料和液体混合；以及混料输送机构5，连通混料机构4以将经由混料机构4混合的粉料与液体的混合料向外输出。

根据本实用新型所述的自动混料机通过粉料输送机构2、液体输送机构3以及混料机构4将粉料进料机构1中的粉料与液体输送机构3输送的液体进行混合以实现自动混料，相比直接投料的方式可防止加料不均匀而发生的结块现象，混合效果好、混合时间短、生产效率高。

在根据本实用新型的自动混料机中，在一实施例中，所述粉料可为高分子粘结剂。所述高分子粘结剂可为羧甲基纤维素钠、聚偏二氟乙烯中的至少一种。

在粉料进料机构1的一实施例中，参照图1和图3，粉料进料机构1可包括：一级漏斗11，提供待混合的粉料。

在粉料进料机构1的另一实施例中，参照图1和图3，粉料进料机构1还可包括：伺服电机12，设置于一级漏斗11上方，提供动力；转轴13，伸入一级漏斗11内且上端连接伺服电机12，以在伺服电机12的驱动下旋转；以及搅拌叶片14，设置于转轴13上，随转轴13转动以对一级漏斗11中的粉料进行搅拌。在粉料进料机构1的另一实施例中，参照图1和图3，粉料进料机构1还可包括：螺旋下料器15，设置于转轴13下端，控制一级漏斗11中粉料的输出量。伺服电机12可进行调速，来控制进料速度，以调节进料速度的方式来微调混料比。螺旋下料器15可实现定量下料，并且下料更均匀。

在一级漏斗11的一实施例中，参照图1和图3，一级漏斗11为异形漏斗。在一实施例中，参照图3，一级漏斗11有两个外锥角为α1和β1；α1为圆锥面、β1侧由两段圆滑过渡的曲面组成，且α1＞β1。圆锥面的设计可防止粉料沉积在一级漏斗11壁上，而两段圆滑过渡的曲面的设计可增加提供粉量的容积。

在粉料输送机构2的一实施例中，参照图1和图3，粉料输送机构2可包括：二级漏斗21，设置于一级漏斗11的下端，连通于一级漏斗11以接收一级漏斗11输出的粉料；以及输料管22，连接二级漏斗21和混料机构4，用于输送二级漏斗21中的粉料至混料机构4。

在二级漏斗21的一实施例中，参照图1和图3，二级漏斗21的容积小于一级漏斗11的容积。粉料输送机构2的二级漏斗21的容积较小，可起到稳定输送粉料的作用。

在根据本实用新型的自动混料机中，二级漏斗21在接受粉料进料机构1输出的粉料之后，能够储存有一定量的粉料。二级漏斗21储存有一定量的粉料，能够保证非常稳定连续地给混料输送机构5提供粉料。

在二级漏斗21的另一实施例中，参照图3，二级漏斗21斜角为α2，且α1≥α2＞β1。

在液体输送机构3的一实施例中，参照图1，液体输送机构3可包括：进液管31，一端连通外部液体供给源；输送泵32，连接进液管31的另一端，经由进液管31将外部液体供给源中的液体吸入并将吸入的液体泵出；以及出液管33，连接输送泵32，用于将由输送泵32泵出的液体输送至混料机构4。

在混料机构4的一实施例中，参照图1和图2，混料机构4可包括：混料三通管41，连通于粉料输送机构2、液体输送机构3以及混料输送机构5；以及单向进粉阀42，设置在粉料输送机构2上，当液体输送机构3输送的液体进入混料三通管41达到规定流速时，其内形成负压，从而自动打开以将粉料输送机构2输送的粉料吸入到混料三通管41中并与液体输送机构3输送的液体进行混合。此时根据本实用新型的自动混料机能自动吸入粉料，并将自动吸入的粉料与液体进行混合，粉体来料由混料三通管41吸入，而非直接投入，使粉料投放更均匀，减少粉料因人工加料不均匀而发生的结块现象，混合效果好、生产效率高。

在混料三通管41的一实施例中，参照图2，混料三通管41可包括：三通管套411，设置有料粉接口部4111、液体接口部4112、出料接口部4113、以及位于料粉接口部4111、液体接口部4112、出料接口部4113之间的混料流道4114，料粉接口部4111内设有粉料流道41111；以及管芯412，设置于液体接口部4112内且内设有液体流道4121。通过改变不同规格的混料三通管41，可以实现对不同粉料、不同混料比的变更，由此可以使自动混料机适应多种粉料、多种混料比例。在另一实施例中，参照图2，混料三通管41还可包括：密封圈413，设置在混料三通管41的管芯412与三通管套411的液体接口部4112之间，防止液体外漏。

在混料三通管41的一实施例中，参照图2，管芯412的出口段的液体流道4121的直径为d1且长度为L1，出口段的端部距离相对的混料流道4114的端部之间的距离为S，混料流道4114的直径为d2且长度为L2，混料三通管41尺寸满足L1＝(1～3.5)d1，S＝(0.3～1.5)d1，d2＝(1.0～1.5)d1，L2＝(1.5～8.5)d2。

在单向进粉阀42的一实施例中，参照图2，单向进粉阀42可包括：阀体421，具有进粉口4211和出粉口4212以及容纳腔4213；旋转阀芯423，设置于阀体421上，一侧可旋起，当该侧旋起时，使得进粉口4211和出粉口4212连通进而使得单向进粉阀42与粉料输送机构2连通；弹簧424，设置于旋转阀芯423一端，具有弹簧力，将旋转阀芯423压在阀体421上，当旋转阀芯423可旋起一侧与对侧的压强差能够克服弹簧力时，旋转阀芯423旋起；以及芯轴425，连接旋转阀芯423与弹簧424，以使旋转阀芯423和弹簧424能够围绕其转动。单向进粉阀42平时处于关闭状态，仅在满足混料吸粉的条件时打开，有效防止液体进入粉料输送机构2。对于旋转阀芯423的设置，其可以为如图2所示，旋转阀芯423设置于阀体421上且处于容纳腔4213中；当然不限于此，旋转阀芯423可设置于阀体421上且处于进粉口4211的通道内；或者旋转阀芯423可设置于阀体421上且处于出粉口4212的通道内。在单向进粉阀42的另一实施例中，参照图2，单向进粉阀42还可包括阀盖422，设置于并覆盖阀体421的容纳腔4213的上端，换句话说阀体421和阀盖422是分体式的。但是不限于此，阀体421本身可以具有这样的结构，即容纳腔4213除了进粉口4211侧和出粉口4212侧外均封闭，换句话说，仅就阀体421而言，图2的容纳腔4213的上端不是敞开而是封闭的（即阀体421利用其一体的壁封闭容纳腔4213的上端），换句话说阀盖422变成阀体421一部分（即一体式）。对于分体式而言，在阀盖422安装到阀体421上之前，将旋转阀芯423设置在单向进粉阀42内。对于一体式而言，可以采用本领域任何合适的技术的设置将旋转阀芯423设置在单向进粉阀42内，例如采用注塑成型技术。

在混料输送机构5的一实施例中，参照图1，混料输送机构5为管道。

在根据本实用新型的自动混料机中，参照图1，自动混料机还可包括：电控机构6，通信连接于粉料进料机构1和液体输送机构3，用于控制粉料进料机构1和液体输送机构3的开启与关闭。电控机构6可以采用但不限于计算机、单片机、或者可编程逻辑控制器（PLC）等。

在根据本实用新型的自动混料机中，参照图1，自动混料机还可包括：信号控制机构7，用于反馈粉料进料机构1中的粉料高度至电控机构6，以便于电控机构6对粉料进料机构1和液体输送机构3运行状况进行监控。

在信号控制机构7的一实施例中，参照图1，信号控制机构7可包括：一级粉料感应开关71，设置于一级漏斗11，感测一级漏斗11中的粉料高度并将感测信号传送至电控机构6；以及二级粉料感应开关72，设置于二级漏斗21，感测二级漏斗21中的粉料高度并将感测信号传送至电控机构6。在一实施例中，一级粉料感应开关71与二级粉料感应开关72为音叉感应开关。音叉感应开关其工作原理是音叉在空气中按照指定频率、振幅震动，当有粉料处于音叉周围时，振幅发生改变，由此便能够作为粉料感应开关使用，检测料粉的高度（即粉位）。

在根据本实用新型的自动混料机中，参照图1，自动混料机还可包括：升降台8，支撑并连接于混料三通管41及混料输送机构5，以对混料三通管41及混料输送机构5的高度进行调节，以适应混料输送机构5输出所针对的对象（例如容器）的高度。

在根据本实用新型的自动混料机中，参照图1，自动混料机还可包括：移动车厢9，用于设置粉料进料机构1、粉料输送机构2、液体输送机构3、混料机构4、混料输送机构5，以使自动混料机移动。

下面以图1至图3所示的具体结构为例来简要说明根据本实用新型的自动混料机的操作。

参照图1、图2、和图3，将待混合的粉料加入到一级漏斗11中，开启粉料进料机构1使粉料输送机构2的二级漏斗21中有一定的粉料，待二级粉料感应开关72有输出时，自动开启液体输送机构3，此时液体由进液管31、输送泵32、出液管33进入混料三通管41，混料三通管41内的液体的流速逐渐上升至规定流速，此时会对单向进粉阀42形成一定的真空吸力，该吸力刚好能够将旋转阀芯423打开，使二级漏斗21中的粉料由输料管22被吸入混料三通管41的微小容腔内并与液体进行高速均匀的混合，混合后由混料输送机构5向外输出。

以下对本实用新型的自动混料机的混合效果进行举例说明：

待混合的粉料为羧甲基纤维素钠（CMC2200）；待混合的液体为去离子水（DIW）；混料后CMC2200的浓度为2.5%；CMC2200和DIW混合后的质量为400KG。

首先计算需要加入的CMC2200的质量：CMC2200质量为400*2.5%=10kg；DIW质量为400-10=390kg。

其次分别进行人工混料和采用本实用新型的自动混料机进行混料，并分别设定人工组和自动组。人工组和自动组的混料步骤如下：

人工组：启动电机，与电机连接的转轴转动以对待混合的CMC2200进行搅拌，将10kgCMC2200分两次加入到混合罐体中，首先人工加入6kgCMC2200，持续加料时间为25min，第一批加料完成后，继续搅拌20min至第一批加入的6kgCMC2200部分混合均匀后，加入第二批4kg粉料，持续加料时间为25min，第二批加料完成后，继续搅拌直至CMC2200混合完全（即目视看不到粉料团块存在）。

自动组：将称重好的10kgCMC2200加入到一级漏斗11中；将装有390kgDIW的水箱与进液管31相连；通过电控机构6的触摸屏调节粉料进料机构1的伺服电机12的转速，使之微调混料比至2.5%；伺服电机12转动以带动转轴13、搅拌叶片14、螺旋下料器15旋转下料给粉料输送机构2的二级漏斗21，待二级漏斗21中有一定量的粉料时，粉料高度较高使二级粉料感应开关72有信号输出时，液体输送机构3中的输送泵33启动；在输送泵33的输送下，DIW由进液管31，流经出液管33进入混料三通管41，当达到规定流速时，会形成打开单向进粉阀42的负压；将粉料从二级漏斗21和输料管22中吸入，在混料三通管41的微小容腔内进行高速均匀的混料，混合的物料由混料输送机构5向外输出到混合罐体中，此过程用时4分05秒，继续通过与电机连接的转轴的转动对输出的混合的物料进行搅拌，直至CMC2200混合完全（即目视看不到粉料团块存在，溶液清澈一致）。

所得试验结果为：人工组CMC2200的混合时间为480min，且有CMC2200粘附罐壁和转轴的现象，出现结块现象；自动组的混合时间为240min，且CMC2200没有粘附罐壁或转轴的现象，无结块现象。自动组与人工组相比，混合时间缩短了240min，效率提升50%；混合更均匀，混合效果更好。

由此可知，本实用新型的自动混料机能将粉料与液体按照一定的比例混料，减少粉料因人工加料不均匀而发生的结块现象，混合效果好；缩短混合时间，有效提高了生产效率。

Claims (10)

1.一种自动混料机，其特征在于，包括：

粉料进料机构（1），提供并输出待混合的粉料；

粉料输送机构（2），连通于粉料进料机构（1）以输送粉料进料机构（1）输出的待混合的粉料；

液体输送机构（3），连通于外部液体供给源，输送外部液体供给源提供的待混合的液体；

混料机构（4），接收粉料输送机构（2）输送的待混合的粉料和液体输送机构（3）输送的待混合的液体，以将粉料和液体混合；以及

混料输送机构（5），连通混料机构（4）以将经由混料机构（4）混合的粉料与液体的混合料向外输出。

2.根据权利要求1所述的自动混料机，其特征在于，粉料进料机构（1）包括：

一级漏斗（11），提供待混合的粉料；

伺服电机（12），设置于一级漏斗（11）上方，提供动力；

转轴（13），伸入一级漏斗（11）内且上端连接伺服电机（12），以在伺服电机（12）的驱动下旋转；以及

搅拌叶片（14），设置于转轴（13）上，随转轴（13）转动以对一级漏斗（11）中的粉料进行搅拌。

3.根据权利要求2所述的自动混料机，其特征在于，粉料进料机构（1）还包括：

螺旋下料器（15），设置于转轴（13）下端，控制一级漏斗（11）中粉料的输出量。

4.根据权利要求2所述的自动混料机，其特征在于，一级漏斗（11）有两个外锥角为α1和β1；α1为圆锥面、β1侧由两段圆滑过渡的曲面组成，且α1＞β1。

5.根据权利要求2所述的自动混料机，其特征在于，粉料输送机构（2）包括：

二级漏斗（21），设置于一级漏斗（11）的下端，连通于一级漏斗（11）以接收其输出的粉料；以及

输料管（22），连接二级漏斗（21）和混料机构（4），用于输送二级漏斗（21）中的粉料至混料机构（4）。

6.根据权利要求1所述的自动混料机，其特征在于，混料机构（4）包括：

混料三通管（41），连通于粉料输送机构（2）、液体输送机构（3）以及混料输送机构（5）；以及

单向进粉阀（42），设置在粉料输送机构（2）上，当液体输送机构（3）输送的液体进入混料三通管（41）达到规定流速时，其内形成负压，从而自动打开以将粉料输送机构（2）输送的粉料吸入到混料三通管（41）中并与液体输送机构（3）输送的液体进行混合。

7.根据权利要求6所述的自动混料机，其特征在于，混料三通管（41）包括：

三通管套（411），设置有料粉接口部（4111）、液体接口部（4112）、出料接口部（4113）、以及位于料粉接口部（4111）、液体接口部（4112）、出料接口部（4113）之间的混料流道（4114），料粉接口部（4111）内设有粉料流道（41111）；以及

管芯（412），设置于液体接口部（4112）内且内设有液体流道（4121）。

8.根据权利要求7所述的自动混料机，其特征在于，管芯（412）的出口段的液体流道（4121）的直径为d1且长度为L1，出口段的端部距离相对的混料流道（4114）的端部之间的距离为S，混料流道（4114）的直径为d2且长度为L2，混料三通管（41）尺寸满足L1＝(1～3.5)d1，S＝(0.3～1.5)d1，d2＝(1.0～1.5)d1，L2＝(1.5～8.5)d2。

9.根据权利要求6所述的自动混料机，其特征在于，单向进粉阀（42）包括：

阀体（421），具有进粉口（4211）、出粉口（4212）以及容纳腔（4213）；

旋转阀芯（423），设置于阀体（421）上，一侧可旋起，当该侧旋起时，使得进粉口（4211）和出粉口（4212）连通进而使得单向进粉阀（42）与粉料输送机构（2）连通；

弹簧（424），设置于旋转阀芯（423）一端，具有弹簧力，将旋转阀芯（423）压在阀体（421）上，当旋转阀芯（423）可旋起一侧与对侧的压强差能够克服弹簧力时，旋转阀芯（423）旋起；以及

芯轴（425），连接旋转阀芯（423）与弹簧（424），以使旋转阀芯（423）与弹簧（424）能够绕芯轴（425）转动。

10.根据权利要求1所述的自动混料机，其特征在于，自动混料机还包括：

电控机构（6），通信连接于粉料进料机构（1）和液体输送机构（3），用于控制粉料进料机构（1）和液体输送机构（3）的开启与关闭；以及

信号控制机构（7），用于反馈粉料进料机构（1）中的粉料高度至电控机构（6）；

其中，信号控制机构（7）包括：

一级粉料感应开关（71），设置于一级漏斗（11），感测一级漏斗（11）中的粉料高度并将感测信号传送至电控机构（6）；以及

二级粉料感应开关（72），设置于二级漏斗（21），感测二级漏斗（21）中的粉料高度并将感测信号传送至电控机构（6）。

Images