一种自动装料装置、系统及方法与流程

本发明涉及锂电负极材料，尤其涉及一种自动装料装置、系统及方法。

背景技术：

1、随着锂离子电池应用市场的扩大，负极材料势必向着高容量、低成本方向发展。负极材料加工制作中最为重要的环节是石墨化处理，其一般采用石墨化炉对原料进行加工。石墨化炉设计有多个料格，需将物料逐一装入料格中，并要求在装料前进行脱气处理。

2、现有的装料装置如专利公告号cn224552082u公示的石墨化炉填料装置和专利公告号cn224552083u公示的填料装置用升降系统，其均采用螺旋机械挤压输送物料，如卸料螺旋在卸料管内旋转，推送物料向下排出，且排气也是通过螺旋推送机机械挤压排气。其存在有如下问题：

3、（一）卸料螺旋长期与硬质碳粉末接触并挤压推送，叶片磨损较快，更换周期缩短，维护成本提高，生产连续性将受影响；且物料容易卡螺旋，导致运行不畅；而且，由于磨损，容易污染物料，影响产品品质；

4、（二）螺旋挤压为单路脱气，易导致脱气不够彻底，使装炉量较低；

5、（三）装炉量不够，效率低，故障率高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自动装料装置、系统及方法，提高装炉量、提高生产效率。

2、本发明的技术方案是：一种自动装料装置，包括沿x方向滑动设置的大车、沿y方向滑动设置于所述大车上的小车、设于小车下方的升降安装平台、设于所述升降安装平台上的升降机构、脱气收尘管、通过第一固定立柱连接于小车下方的一层平台、置于所述一层平台上的振动平台、连接于所述升降机构末端的振动脱气模具、设于所述小车上的除尘仓、与所述除尘仓连通的来料管、及与所述除尘仓连通的负压离心风机；所述除尘仓与振动脱气模具之间通过伸缩管连通，所述升降机构驱动所述振动脱气模具升降时，所述伸缩管进行适应性伸缩；所述脱气收尘管连通所述伸缩管和来料管；所述负压离心风机产生负压以将物料抽至除尘仓内，并从除尘仓、伸缩管输入至振动脱气模具中，或者，所述负压离心风机产生负压将振动脱气模具中的空气抽至除尘仓内。

3、上述方案中，物料的输送通过负压离心风机产生负压从远端吸料，并利用负压离心风机产生负压将气体抽出，采用负压和振动的双路系统脱气，排出物料中的空气比单纯螺旋挤压更彻底，物料更密实，同等料格能装入更多物料，大幅提高了装炉量，并提高了生产效率。

4、优选的，所述振动脱气模具的底部铰接有底板，所述升降机构包括用于驱动所述底板开合的开闭卷扬，闭合的底板使所述振动脱气模具形成密闭的容腔。

5、优选的，所述振动平台包括振动框架、设于所述振动框架上的振动电机、滑动连接于所述振动框架上的伸缩小车一和伸缩小车二，所述伸缩小车一和伸缩小车二沿y方向相对滑动设置，以调整伸缩小车一和伸缩小车二之间的空隙，以对振动脱气模具进行限位或供所述振动脱气模具向下穿出。

6、优选的，所述振动框架的底部设有隔振弹簧，所述隔振弹簧置于一层平台上。

7、优选的，所述伸缩小车一包括间隔设置的支撑梁一和支撑梁二、连接于所述支撑梁一和支撑梁二两端的连杆一、及安装于所述振动框架并与支撑梁一驱动连接的伸缩电缸一；

8、所述伸缩小车二包括间隔设置的支撑梁三和支撑梁四、连接于所述支撑梁三和支撑梁四两端的连杆二、及安装于所述振动框架并与支撑梁四驱动连接的伸缩电缸二；

9、所述支撑梁一、支撑梁三、支撑梁二和支撑梁四依次设置，所述连杆二间隙置于支撑梁二的上端，所述连杆一间隙置于支撑梁三的上端。

10、优选的，所述连杆一通过第一垫板连接于所述支撑梁二上，所述连杆二通过第二垫板连接于支撑梁四上，所述第一垫板的高度高于第二垫板的高度。

11、优选的，所述除尘仓的底部为落料口，所述落料口处设有下料阀门，所述下料阀门通过锁气均料装置与伸缩管连接。

12、优选的，，所述来料管上设有第一阀门，所述脱气收尘管上设有第二阀门。

13、本发明还提供一种装料系统，包括石墨化炉和置于所述石墨化炉上方的自动装料装置，所述石墨化炉中设有多个料格，所述升降机构用于驱动振动脱气模具伸入或远离所述料格。

14、本发明还提供装料方法，采用上述的自动装料装置进行，或者，采用上所述的装料系统进行，包括：

15、步骤一，启动大车和小车，以调整振动脱气模具的xy方向的位置；启动升降机构将振动脱气模具限位于振动平台上；

16、步骤二，振动脱气模具的位置调整后，开启来料管，关闭脱气收尘管，启动负压离心风机产生负压将物料自来料管吸入除尘仓中，再从除尘仓、伸缩管进入振动脱气模具中；

17、步骤三，检测物料在振动脱气模具的料位，当满足设定料位时，关闭负压离心风机，关闭来料管，打开脱气收尘管；

18、步骤四，启动负压离心风机产生负压将振动脱气模具中的空气抽至除尘仓中，并同时启动振动平台，对限位于振动平台上的振动脱气模具中的物料进行振动和脱气；

19、步骤五，停止振动平台的振动，启动升降机构提升振动脱气模具，调整振动平台上的空隙，再次启动升降机构下降振动脱气模具，使振动脱气模具自所述空隙向下穿出；

20、步骤六，当振动脱气模具到达装料位置后，释放内部物料，完成一次装料；

21、步骤七，启动升降机构提升振动脱气模具至振动平台的上方，再次调整振动平台上的空隙；启动升降机构下降振动脱气模具并置于振动平台上；

22、重复上述步骤二~七，直至完成所有装料。

23、与相关技术相比，本发明的有益效果为：

24、一、本发明能实现物料的输送通过负压离心风机产生负压从远端吸料，并利用负压离心风机产生负压将气体抽出，采用负压和振动的双路系统脱气，排出物料中的空气比单纯螺旋挤压更彻底，物料更密实，同等料格能装入更多物料，且实现的是边振动边脱气，物料中的气体更容易抽出，物料装填密度大，大幅提高了装炉量（如可提升5%-18%），有效降低了生产成本，并提高了生产效率。

25、二、本发明采用的振动脱气模具能整体进入料格中，底板打开后就可将物料就地释放，几乎无落差，相较于现有从管口落下，大幅减少了粉尘量。

26、三、本发明的负压离心风机产生的负压能从远端的仓储区持续吸料，不受现有的随车料仓容量限制，适合大规模连续生产，不需拼缝停机补料。

27、四、本发明实现自动机械装炉、物料负压输送、装料过程负压收尘，只需一名作业人员在环境良好的操作室操作即可完成装炉作业，人工作业强度低，粉尘污染小，相比人工装炉，需要多名工人在高粉尘、高温环境下作业十几小时，有效减少了人工成本，提高了生产产能和作业环境。

28、五、本发明不会与物料过度摩擦，不会污染物料，不会影响产品品质。

29、六、本发明采用简单的机械结构，可靠性较高，维护保养简单、方便、快捷。

1.一种自动装料装置，包括沿x方向滑动设置的大车（20）、沿y方向滑动设置于所述大车（20）上的小车（4）、设于小车（4）下方的升降安装平台（9）、设于所述升降安装平台（9）上的升降机构（91），其特征在于，还包括脱气收尘管（32）、通过第一固定立柱（16）连接于小车（4）下方的一层平台（14）、置于所述一层平台（14）上的振动平台（11）、连接于所述升降机构（91）末端的振动脱气模具（13）、设于所述小车（4）上的除尘仓（2）、与所述除尘仓（2）连通的来料管（3）、及与所述除尘仓（2）连通的负压离心风机（17）；所述除尘仓（2）与振动脱气模具（13）之间通过伸缩管（10）连通，所述升降机构（91）驱动所述振动脱气模具（13）升降时，所述伸缩管（10）进行适应性伸缩；所述脱气收尘管（32）连通所述伸缩管（10）和来料管（3）；所述负压离心风机（17）产生负压以将物料抽至除尘仓（2）内，并从除尘仓（2）、伸缩管（10）输入至振动脱气模具（13）中，或者，所述负压离心风机（17）产生负压将振动脱气模具（13）中的空气抽至除尘仓（2）内。

2.根据权利要求1所述的自动装料装置，其特征在于，所述振动脱气模具（13）的底部铰接有底板（132），所述升降机构（91）包括用于驱动所述底板（132）开合的开闭卷扬（94），闭合的底板（132）使所述振动脱气模具（13）形成密闭的容腔。

3.根据权利要求1所述的自动装料装置，其特征在于，所述振动平台（11）包括振动框架（112）、设于所述振动框架（112）上的振动电机（113）、滑动连接于所述振动框架（112）上的伸缩小车一（111）和伸缩小车二（116），所述伸缩小车一（111）和伸缩小车二（116）沿y方向相对滑动设置，以调整伸缩小车一（111）和伸缩小车二（116）之间的空隙，以对振动脱气模具（13）进行限位或供所述振动脱气模具（13）向下穿出。

4.根据权利要求3所述的自动装料装置，其特征在于，所述振动框架（112）的底部设有隔振弹簧（115），所述隔振弹簧（115）置于一层平台（14）上。

5.根据权利要求3所述的自动装料装置，其特征在于，所述伸缩小车一（111）包括间隔设置的支撑梁一（1111）和支撑梁二（1118）、连接于所述支撑梁一（1111）和支撑梁二（1118）两端的连杆一（1113）、及安装于所述振动框架（112）并与支撑梁一（1111）驱动连接的伸缩电缸一（1112）；

6.根据权利要求5所述的自动装料装置，其特征在于，所述连杆一（1113）通过第一垫板（1119）连接于所述支撑梁二（1118）上，所述连杆二（1115）通过第二垫板（11110）连接于支撑梁四（1116）上，所述第一垫板（1119）的高度高于第二垫板（11110）的高度。

7.根据权利要求1所述的自动装料装置，其特征在于，所述除尘仓（2）的底部为落料口，所述落料口处设有下料阀门（21），所述下料阀门（21）通过锁气均料装置（22）与伸缩管（10）连接。

8.根据权利要求1所述的自动装料装置，其特征在于，所述来料管（3）上设有第一阀门（31），所述脱气收尘管（32）上设有第二阀门（33）。

9.一种装料系统，包括石墨化炉（12），所述石墨化炉（12）中设有多个料格（18），其特征在于，还包括置于所述石墨化炉（12）上方的如权利要求1-8任一项所述的自动装料装置，所述升降机构（91）用于驱动振动脱气模具（13）伸入或远离所述料格（18）。

10.一种装料方法，采用如权利要求1-8任一项所述的自动装料装置进行，或者，采用如权利要求9所述的装料系统进行，其特征在于，包括：