CN108249174A - 一种物料输送及投料***及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物料输送及投料***及其工作方法，该***包括原料仓、第一螺旋给料机、高效卧式混合机、斗提机、充填料仓、充填搬送轨道、机械手、第一辊道窑和第二辊道窑；原料仓依次通过第一螺旋给料机和第一插板阀与高效卧式混合机的进料口相连接，高效卧式混合机的出料口与所述斗提机的进料口连接，斗提机的卸料口位于所述充填料仓进料口的正上方，充填料仓的下部设有充填设备，充填设备的正下方设有匣钵，充填搬送轨道通过机械手分别与所述第一辊道窑和第二辊道窑相连接。本发明实现了锂电池正极材料的原材料混合、投料及加工的自动化生产，节省了人力物力；使用机械手臂搬送匣钵，可以同时为两台并列的辊道窑供料，提高了工作效率。

Description

一种物料输送及投料***及其工作方法

技术领域

本发明涉及物料输送技术领域，具体为锂电池正极材料生产过程中的物料输送及投料***及其工作方法。

背景技术

随着全球能源危机加剧及人类环保意识的增强，可再生清洁能源作为一种新的趋势日益受到人们的重视，锂离子电池正极材料作为当前最重要的储能材料，越发引人注目。正极材料主要包括LiCoO2，LiMn2O4，LiFePO4，LiNixCoyMnzO2等。LiNixCoyMnzO2作为一种正极材料，广泛应用在电动工具、数码产品、电动汽车上。

三元正极材料工业化生产方法普遍采用高温固相合成法，即粉体状态的前驱体和锂源由混合机混合均匀后定量装进匣钵中进炉烧结。目前传统的生产车间靠人工将混合好的原料人工进行装钵，搬运到进炉端轨道上进炉烧结，这样不仅会占用大量的人力，而且在投料、混合、混合机出料、人工装钵、转运进炉的过程会产生大量的粉尘，造成工作环境的恶化。

发明内容

本发明为解决现有技术的上述问题，提供一种物料输送及投料***及其工作方法。

一方面，本发明提供一种物料输送及投料***，包括原料仓、第一螺旋给料机、高效卧式混合机、斗提机、充填料仓、充填搬送轨道、机械手、第一辊道窑和第二辊道窑；

所述原料仓上部设有失重式计量称，所述原料仓下端与第一螺旋给料机的一端相连接，所述第一螺旋给料机的另一端通过第一插板阀与所述高效卧式混合机的进料口相连接，所述高效卧式混合机的出料口与所述斗提机的进料口连接，所述斗提机的卸料口位于所述充填料仓进料口的正上方，所述充填料仓的下部设有充填设备，所述充填设备的正下方设有匣钵，所述充填搬送轨道通过机械手与所述辊道窑相连接，所述辊道窑包括炉前搬送轨道和烧结炉。

其中，所述混合机通过混合机出料密封装置与所述斗提机相连接。

其中，所述充填搬送轨道上设有密封盖板，所述密封盖板采用透明PC材质。

其中，所述机械手置于钢化玻璃房内，所述钢化玻璃房两端分别与所述充填搬送轨道和炉前搬送轨道连接。

其中，所述匣钵上设有摇匀装置。

其中，所述匣钵内设有料位检测装置。

其中，所述充填料仓包括容器、第二螺旋给料机、第二插板阀和充填设备，所述容器包括进料口和出料口，所述容器的出料口与所述第二螺旋给料机连接，所述第二螺旋给料机的下端通过第二插板阀与所述充填设备相连接。

其中，所述容器的上部为矩形腔体，所述容器下部为倒圆台腔体，所述倒圆台腔体侧壁与上表面的夹角为55°～75°。

另一方面，本发明提供一种物料输送及投料***的工作方法，包括：

步骤一，将原料投入原料仓，所述原料通过第一螺旋给料机下料至高效卧式混合机，下料重量由原料仓上设置的失重式计量称实时计量并控制，当原料下料达到一定质量后，控制***发出指令，关闭第一插板阀，使螺旋给料机停止工作。

步骤二：原料在混合机中按设定程序进行混合，原料混合完后通过混合机密封装置进入斗提机，原料由斗提机运输并投入至充填料仓。

步骤三：当空匣钵置于充填设备下方时，充填设备下端的充填口下降与匣钵连接，第二螺旋给料机和第二插板阀自动开启，物料落入匣钵中，待匣钵中的料位达到设定值后，自动停止下料，充填口上升与匣钵分离，摇匀装置启动，使物料均匀分布在匣钵中。(双充填口提高充填效率)

步骤四：充填完成后，匣钵由充填搬送轨道搬送至机械手，机械手将装料匣钵按照预设程序路线搬送至炉前搬送轨道上。

步骤五：炉前搬送轨道将匣钵运送至烧结炉进行烧结处理。

其中，所述方法还包括：

通过所述机械手将所述匣钵双层整齐叠摞放置在所述辊道窑的炉前搬送轨道上，所述炉前搬送轨道将双层整齐叠摞的匣钵运送至烧结炉进行烧结处理；所述辊道窑包括第一辊道窑和第二辊道窑，所述机械手分别与第一辊道窑和第二辊道窑相连接。

本发明提供的物料输送及投料***及其工作方法，将原料仓、高效卧式混合机、斗提机、充填料仓及辊道窑连接组成物料输送及投料***，将原本间断的工序连接起来，实现了锂电池正极材料的原材料混合、投料及加工的自动化生产，节省了人力物力；使用机械手臂搬送匣钵，可以同时为两台并列的辊道窑供料，节省了空间，提高了工作效率。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的物料输送及投料***的结构示意图；

图中：1：原料仓；2：失重式计量称；3：第一螺旋给料机；4：第一插板阀；5：高效卧式混合机；6：斗提机；7：充填料仓；8：第二螺旋给料机；9：充填设备；10：摇匀装置；11：充填搬送轨道；12：机械手；13：炉前搬送轨道；14：烧结炉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一模块实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明实施例提供的物料输送及投料***的结构示意图，参照图1，本实施例提供的物料输送及投料***包括原料仓1、第一螺旋给料机3、高效卧式混合机5、斗提机6、充填料仓7、充填搬送轨道11、机械手12、第一辊道窑和第二辊道窑；

所述原料仓1上部设有失重式计量称2，所述原料仓1下端与第一螺旋给料机3的一端相连接，所述第一螺旋给料机3的另一端通过第一插板阀4与所述高效卧式混合机5的进料口相连接，所述高效卧式混合机5的出料口与所述斗提机6的进料口连接，所述斗提机6的卸料口位于所述充填料仓7进料口的正上方，所述充填料仓7的下部设有充填设备9，所述充填设备9的正下方设有匣钵，所述充填搬送轨道11通过机械手12分别与所述第一辊道窑和第二辊道窑相连接，所述辊道窑包括炉前搬送轨道13和烧结炉14。

具体地，首先，将锂电池正极材料的原料投入原料仓1，参照图1，本实施例中原料仓1的数量为两个，提高***中原料的容量，增加了单体设备的产能，从而提高***的工作效率，相应的，失重式计量称2、第一螺旋给料机3和第一插板阀4的数量为两个，每个原料仓1的上部都设有一个失重式计量称2，原料仓1下端依次与第一螺旋给料机3和第一插板阀4与高效卧式混合机5的进料口相连接。螺旋给料机是集粉体物料稳流输送、称重计量和定量控制为一体的设备；适用于各种工业生产环境的粉体物料连续计量和配料；运行可靠，控制精度高；密封性较好，能避免粉尘对环境的污染，改善劳动条件，具有给料稳定，可实现锁气的特性，也可消除物料的回流现象。本实施例中，原料通过第一螺旋给料机3下料至高效卧式混合机5，能够实现锂电池正极粉体原料的稳流输送，并且提高物料输送过程的密封性，避免粉尘对环境的污染，改善劳动条件。

进一步地，所述原料仓1的下料重量由原料仓1上设置的失重式计量称2实时计量并控制，当原料下料达到一定质量后，控制***发出指令，关闭第一插板阀4，使螺旋给料机停止工作。第一插板阀4是一种闸板与阀座始终紧密接触密封的阀门，其原理是闸板上开有一个通径大小的圆口，通过闸板启闭使得闸板上圆口跟通径做完全脱离和相吻合的动作；通过控制第一插板阀4的开关，可以控制原料输送的开启或停止。通过失重式计量称2和第一插板阀4与控制***连接，实现原料的精确自动化输送。

进一步地，原料在高效卧式混合机5中按设定程序进行混合，所述高效卧式混合机5的出料口与所述斗提机6的进料口连接，所述斗提机6的卸料口位于所述充填料仓7进料口的正上方；原料混合完后从高效卧式混合机5的出料口进入斗提机6，原料由斗提机6运输并投入至充填料仓7。斗提机6是利用均匀固接于无端牵引构件上的一系列料斗，竖向提升物料的连续输送机械，具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长显著优点；斗提机6上设有机壳，防止粉尘物料污染，改善工作环境。

进一步地，充填料仓7的下部设有充填设备9，所述充填设备9的正下方设有匣钵，当空匣钵置于充填设备9下方时，充填设备9下端的充填口下降与匣钵连接，此时第二螺旋给料机8和第二插板阀自动开启，原料落入匣钵中；匣钵中原料充填完成后，匣钵由充填搬送轨道11搬送至机械手12，充填搬送轨道11通过机械手12分别与所述第一辊道窑和第二辊道窑相连接，辊道窑包括炉前搬送轨道13和烧结炉14；机械手12将装料匣钵按照预设程序路线搬送至辊道窑的炉前搬送轨道13上；炉前搬送轨道13将匣钵运送至烧结炉14进行烧结处理。

本发明实施例提供的物料输送及投料***，将原料仓、高效卧式混合机、斗提机、充填料仓及辊道窑连接组成物料输送及投料***，将原本间断的工序连接起来，实现了锂电池正极材料的原材料混合、投料及加工的自动化生产，节省了人力物力；使用机械手臂搬送匣钵，可以同时为两台并列的辊道窑供料，节省了空间，提高了工作效率。

在本发明的一个优选实施例中，所述混合机通过混合机出料密封装置与所述斗提机6相连接。在混合机的出料口位置设置混合机出料密封装置，当原料从混合机出料口进入斗提机6的进料口时，混合机出料密封装置实现锂电池粉体原料的密封，避免粉体原料泄漏对环境造成污染，保护了工作人员的安全健康。

在本发明的一个优选实施例中，所述充填搬送轨道11上设有密封盖板，所述密封盖板采用透明PC材质。本实施例通过在充填搬送轨道11上设置密封盖板，防止粉体原料外溢，保护工作人员的安全健康；密封盖板采用透明PC材质，便于查看匣钵的搬送状态，实现监控的功能，提高***的稳定性。

在本发明的一个优选实施例中，所述机械手12置于钢化玻璃房内，所述钢化玻璃房两端分别与所述充填搬送轨道11和炉前搬送轨道13连接。本实施例将机械手12通过钢化玻璃房密封，防止粉体原料外溢，保护工作人员的安全健康。

在本发明的一个优选实施例中，所述匣钵上设有摇匀装置10。本实施例在匣钵上设有摇匀装置10，在匣钵内原料充填完成后，启动摇匀装置10，使物料均匀分布在匣钵中，为之后原料在烧结炉14的烧结加工做准备，避免原料烧结加工不均匀影响原料加工质量。

在本发明的一个优选实施例中，所述匣钵内设有料位检测装置。本实施例在匣钵内设置料位检测装置，料位检测装置读数达到设定值后，自动停止下料，充填口上升与匣钵分离，匣钵中原料充填完成，匣钵由充填搬送轨道11搬送至机械手12。实现自动化充填加工，降低了员工的工作强度，提高了工作效率。

在本发明的一个优选实施例中，所述充填料仓7包括容器、第二螺旋给料机8、第二插板阀和充填设备9，所述容器包括进料口和出料口，所述容器的出料口与所述第二螺旋给料机8连接，所述第二螺旋给料机8的下端通过第二插板阀与所述充填设备9相连接。本实施例中，参照图1，第二螺旋给料机8、第二插板阀和充填设备9的数量为两个，设置两个充填设备9，能够提高充填效率，从而提高***的工作效率；容器的出料口设置第二螺旋给料机8，利用螺旋给料机运行可靠、控制精度高、密封性较好的特点，能避免粉尘对环境的污染，改善劳动条件；第二螺旋给料机8的下端通过第二插板阀与所述充填设备9相连接，实现原料的精确自动化输送。

在本发明的一个优选实施例中，所述容器的上部为矩形腔体，所述容器下部为倒圆台腔体，所述倒圆台腔体侧壁与上表面的夹角为55°～75°。本实施例中倒圆台腔体侧壁与上表面的夹角为55°～75°，充填料仓7中原料充填至匣钵时，容器内原料的流动更顺畅，不积料。

在本发明的一个优选实施例中，物料输送及投料***的工作方法包括：

步骤一，将原料投入原料仓1，所述原料通过第一螺旋给料机3下料至高效卧式混合机5，下料重量由原料仓1上设置的失重式计量称2实时计量并控制，当原料下料达到一定质量后，控制***发出指令，关闭第一插板阀4，使螺旋给料机停止工作。

步骤二：原料在高效卧式混合机5中按设定程序进行混合，原料混合完后通过混合机密封装置进入斗提机6，原料由斗提机6运输并投入至充填料仓7。

步骤三：当空匣钵置于充填设备9下方时，充填设备9下端的充填口下降与匣钵连接，第二螺旋给料机8和第二插板阀自动开启，物料落入匣钵中，待匣钵中的料位达到设定值后，自动停止下料，充填口上升与匣钵分离，摇匀装置10启动，使物料均匀分布在匣钵中。

步骤四：充填完成后，匣钵由充填搬送轨道11搬送至机械手12，机械手12将装料匣钵按照预设程序路线搬送至辊道窑的炉前搬送轨道13上。

步骤五：炉前搬送轨道13将匣钵运送至烧结炉14进行烧结处理。

本发明实施例提供的物料输送及投料***的工作方法，将原料仓、高效卧式混合机、斗提机、充填料仓及辊道窑连接组成物料输送及投料***，将原本间断的工序连接起来，实现了锂电池正极材料的原材料混合、投料及加工的自动化生产，节省了人力物力；本实施例在匣钵上设有摇匀装置，在匣钵内原料充填完成后，启动摇匀装置，使物料均匀分布在匣钵中，为之后原料在烧结炉的烧结加工做准备，避免原料烧结加工不均匀影响原料加工质量。

在本发明的一个优选实施例中，所述方法还包括：

通过所述机械手12将所述匣钵双层整齐叠摞放置在所述辊道窑的炉前搬送轨道13上，炉前搬送轨道13将双层整齐叠摞的匣钵运送至烧结炉14进行烧结处理；所述辊道窑包括第一辊道窑和第二辊道窑，所述机械手12分别与第一辊道窑和第二辊道窑相连接。本实施例将通过所述机械手12将所述匣钵双层整齐叠摞放置在所述辊道窑的炉前搬送轨道13上，提高了***的工作效率。辊道窑包括第一辊道窑和第二辊道窑，所述机械手12分别与第一辊道窑和第二辊道窑相连接；使用机械手12臂搬送匣钵，可以同时为两台并列的辊道窑供料，节省了空间，提高了工作效率。

在本发明的一个优选实施例中，充填搬送轨道11连接出炉端回送轨道。匣钵在烧结炉14中处理后，匣钵内的物料烧结为整块物料，整块物料倒出后，空匣钵通过出炉端回送轨道搬送至充填搬送轨道11处。本实施例在充填搬送轨道的一端连接出炉端回送轨道，使匣钵在烧结炉中处理后，回送至充填搬送轨道，重复利用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然能够对前述各个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中模块技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种物料输送及投料***，其特征在于，包括原料仓、第一螺旋给料机、高效卧式混合机、斗提机、充填料仓、充填搬送轨道、机械手、第一辊道窑和第二辊道窑；

所述原料仓上部设有失重式计量称，所述原料仓下端与第一螺旋给料机的一端相连接，所述第一螺旋给料机的另一端通过第一插板阀与所述高效卧式混合机的进料口相连接，所述高效卧式混合机的出料口与所述斗提机的进料口连接，所述斗提机的卸料口位于所述充填料仓进料口的正上方，所述充填料仓的下部设有充填设备，所述充填设备的正下方设有匣钵，所述充填搬送轨道通过机械手分别与所述第一辊道窑和第二辊道窑相连接，所述辊道窑包括炉前搬送轨道和烧结炉。

2.根据权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述混合机通过混合机出料密封装置与所述斗提机相连接。

3.根据权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述充填搬送轨道上设有密封盖板，所述密封盖板采用透明PC材质。

4.根据权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述机械手置于钢化玻璃房内，所述钢化玻璃房两端分别与所述充填搬送轨道和炉前搬送轨道连接。

5.根据权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述匣钵上设有摇匀装置。

6.根据权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述匣钵内设有料位检测装置。

7.根据权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述充填料仓包括容器、第二螺旋给料机、第二插板阀和充填设备，所述容器包括进料口和出料口，所述容器的出料口与所述第二螺旋给料机连接，所述第二螺旋给料机的下端通过第二插板阀与所述充填设备相连接。

8.根据所述权利要求1所述的物料输送及投料***，其特征在于，所述容器的上部为矩形腔体，所述容器下部为倒圆台腔体，所述倒圆台腔体侧壁与上表面的夹角为55°～75°。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的物料输送及投料***的工作方法，其特征在于，包括：

步骤一，将原料投入原料仓，所述原料通过第一螺旋给料机下料至高效卧式混合机，下料重量由原料仓上设置的失重式计量称实时计量并控制，当原料下料达到一定质量后，控制***发出指令，关闭第一插板阀，使螺旋给料机停止工作；

步骤二：原料在高效卧式混合机中按设定程序进行混合，原料混合完后通过混合机密封装置进入斗提机，原料由斗提机运输并投入至充填料仓；

步骤三：当空匣钵置于充填设备下方时，充填设备下端的充填口下降与匣钵连接，第二螺旋给料机和第二插板阀自动开启，物料落入匣钵中，待匣钵中的料位达到设定值后，自动停止下料，充填口上升与匣钵分离，摇匀装置启动，使物料均匀分布在匣钵中；

步骤四：充填完成后，匣钵由充填搬送轨道搬送至机械手，机械手将装料匣钵按照预设程序路线搬送至辊道窑的炉前搬送轨道上；

步骤五：炉前搬送轨道将匣钵运送至烧结炉进行烧结处理。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述机械手将所述匣钵双层整齐叠摞放置在所述辊道窑的炉前搬送轨道上，所述炉前搬送轨道将双层整齐叠摞的匣钵运送至烧结炉进行烧结处理；所述辊道窑包括第一辊道窑和第二辊道窑，所述机械手分别与第一辊道窑和第二辊道窑相连接。