CN109772816A - 极片料盒全自动除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种极片料盒全自动除尘装置，包括水平设置的作业平台，作业平台上部设有吹气机构，下部设有吸尘机构，还设有控制中心和同步带轮机构；吹气机构包括密封的防尘罩，防尘罩下端开放，扣合固定在作业平台上端面；防尘罩上设有若干吹气孔，吹气孔与加压气源连接；防尘罩侧方设有由控制中心控制开合的开口；吸尘机构包括密封的吸尘罩，吸尘罩为上端大下端小的锥形，上端开口扣合固定在作业平台下端面与防尘罩相对应的位置，下端开口连接吸尘风机；作业平台上竖直贯通的设有过气孔。本发明的有益效果是：采用了自动除尘、粉尘回收功能，能够对极片料盒进行有效除尘，具有减少人工工作量、降低室内粉尘污染的优势。

Description

极片料盒全自动除尘装置

技术领域

本发明涉及锂电池制造领域，具体是一种极片料盒全自动除尘装置。

背景技术

锂电池正负极极片多由锂离子化合物和石墨组成。在锂电池制造企业中，极片料盒主要用来转运锂电池正负极极片。中国专利文献CN206388779U于2017年8月8日公开了“一种电池自动裁切机的极片料盒结构”，包括底座，所述底座的一侧配置有一个与所述底座垂直的固定板；所述底座上与所述固定板相对的另一侧包括活动板，所述活动板通过铰链配置于所述底座上；所述底座上位于所述活动板的一侧还包括用于固定所述活动板的磁铁吸片；所述固定板上包括极片承载平台，所述极片承载平台与所述固定板之间包括竖直配置的极片挡板；所述活动板上包括竖直配置的极片挡板。在使用此类极片料盒时，由于摩擦与碰撞，会出现原料脱落现象，因此极片料盒容易产生积尘。粉尘过多时，部分粉尘会粘附在极片表面，会导致锂电池内部短路，存在安全隐患。现在的主要除尘方式是人工利用工业吸尘器对料盒进行手工负压除尘，但是仍有较多粉尘粘附在料盒上无法清除，除尘效果一致性较差；除尘时需要2-3人同时进行清洁工作，人工成本较高；且除尘时料盒周围没有保护罩防护，容易造成室内粉尘污染，生产操作人员存在健康隐患。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种极片料盒全自动除尘装置，采用了自动除尘、粉尘回收功能，能够对极片料盒进行有效除尘，具有减少人工工作量、降低室内粉尘污染的优势。

为了实现发明目的，本发明采用如下技术方案：一种极片料盒全自动除尘装置，包括水平设置的作业平台，作业平台上部设有吹气机构，下部设有吸尘机构，还设有控制中心和同步带轮机构；吹气机构包括密封的防尘罩，防尘罩下端开放，扣合固定在作业平台上端面；防尘罩上设有若干吹气孔，吹气孔与加压气源连接；防尘罩侧方设有由控制中心控制开合的开口；吸尘机构包括密封的吸尘罩，吸尘罩为上端大下端小的锥形，上端开口扣合固定在作业平台下端面与防尘罩相对应的位置，下端开口连接吸尘风机；作业平台上竖直贯通的设有过气孔，过气孔的上端开口于防尘罩扣合范围内，下端开口于吸尘罩扣合范围内；同步带轮机构包括同步带轮电机和传送带，传送带由防尘罩开口伸入至防尘罩内，上游端位于防尘罩外，下游端位于防尘罩内；同步带轮电机由控制中心控制启停和转动方向。

本方案设计的极片料盒全自动除尘装置，需要使用到一个相对水平的工作平台，例如桌面。吹气机构固定在工作平台的上方，吸尘机构固定在工作平台的下方，而需要处理的极片料盒就被放置在工作平台上、吹气机构内。吹气机构包括一个防尘罩，防尘罩的下端开口扣合的固定在工作平台的上端面，侧方设有可开合的开口，供极片料盒进出，该侧方开口的开合动作由控制中心控制。由于防尘罩是密封的，因此除尘时内部的粉尘不会飞扬到防尘罩外。防尘罩上设计有若干吹气孔，吹气孔通过适配的吹气嘴、管道连接至加压气源，可将加压的气体由吹气孔吹入防尘罩内，对极片料盒进行吹气除尘。吹气孔的数量和布局及吹气嘴的吹气方向可以由本领域技术人员根据需要进行合理的设定。加压气源可以是空压机，可以是钢瓶装的压缩气体。气体可以是空气，可以是纯净的氮气，也可以是根据所需选择的特殊气体。吸尘机构包括一个吸尘罩，吸尘罩被设计为上大下小的锥形，形似一个喇叭。吸尘罩的大口端在上，扣合固定在作业平台下端面；小口端在下，通过管道连接至吸尘风机。一般的，需要将吸尘罩和防尘罩隔着工作平台定位在对应位置。在吸尘罩和防尘罩扣合的位置内，工作平台上竖直贯通的设计有若干过气孔，过气孔可以以合适的阵列排列。过气孔的上端开口于防尘罩扣合范围内，下端开口于吸尘罩扣合范围内，连通两端空间，当吹气孔内吹入除尘气流后，极片料盒上的粉尘被吹起，随气流流过过气孔，进入防尘罩内，最后被吸尘风机回收。此外还设有同步带轮机构，同步带轮机构的电机由控制中心控制启停和转动方向，可控制传送带的前进、后退、停止等动作。传送带穿过防尘罩的侧方开口，上游端在防尘罩外，下游端在防尘罩内，通过传送带可以将待处理的极片料盒送入、移出防尘罩。为便于使用，传送带采用两侧布局的双带，中间部分留空，当极片料盒放置在传送带上被送入防尘罩内之后，极片料盒的下方处于架空状态，不会形成气流死角。当控制中心控制传送带将一个极片料盒送入防尘罩时，防尘罩的侧方开口开启，极片料盒进入，防尘罩的侧方开口关闭，接通气流通道，启动吹气除尘操作；除尘结束后关闭气流通道，防尘罩的侧方开口在控制中心的控制下打开，传送带在控制中心的控制下将完成除尘的极片料盒移出，由操作人员取下，再放上下一个待处理的极片料盒即可。在本方案中，整个作业过程是全自动全封闭的，不再有污染作业环境的问题；操作人员只需简单的取下和放上极片料盒，就可以轻松完成对极片料盒的除尘作业，在作业质量、效率上有显著的提高。

作为优选，所述防尘罩为适配极片料盒轮廓的长方体形状，长方体的前端面与长方体的主体部分可分合。极片料盒的轮廓大致为一个长方体，为获得更好的除尘效果，防尘罩也可以设计为适配的长方体。在采用长方体形状的防尘罩后，长方体的前端面被设计为可启闭的罩门，在控制中心的控制下可方便极片料盒的进出。

作为优选，防尘罩由前侧板、后侧板、左侧板、右侧板和顶板构成长方体；左侧板和右侧板的前端均设有竖直向延伸的前侧板升降滑槽，前侧板的左右两侧分别滑动的设于两前侧板升降滑槽中。长方体防尘罩的前侧板的开启方式有很多种，本方案选用滑动升降方式处理。具体的，在左侧板和右侧板的前端均设有竖直向延伸的前侧板升降滑槽，前侧板的左右两侧分别滑动的设于两前侧板升降滑槽中，可以使用外力将前侧板沿竖直方向升起或降落，方便控制中心控制。

作为优选，顶板上固定有气缸安装座，气缸安装座上安装有竖直向伸缩的前侧板升降气缸，前侧板升降气缸的活塞杆端部与前侧板固定连接。本方案选择气动方案来实现前侧板的开启。气缸被竖直的安装在顶板上，气缸杆的上端与前侧板固定，气缸缸体充气时活塞上行，由气缸杆带动前侧板升起，从而打开防尘罩。气缸缸体排气时活塞下行，通过气缸杆带动前侧板降下，封闭防尘罩。

作为优选，防尘罩内安装有接近传感器。接近传感器可以感知防尘罩内是否有极片料盒存在，从而形成不同的信号，控制系统可以根据不同的信号控制装置进行自动化半自动化除尘作业。接近传感器可以选择合适的市售型号。

作为优选，还设有料盒举升机构；料盒举升机构推动极片料盒上的极片承载平台在竖直方向上滑动。极片承载平台在极片料盒中可竖直向滑动，常态下会因重力而落在下方紧贴在极片料盒下端面上，因此极片承载平台下端面是无法被气流吹到的死角。本方案设计有料盒举升机构，可以推动极片承载平台升起，暴露极片承载平台下端面以便彻底除尘。料盒举升机构可以是机械式的，例如滑轮、杠杆等；可以是电动机带动，可以是磁力吸附等等，以方便控制中心自动化控制为宜。

作为优选，所述料盒举升机构为设于吸尘罩内的料盒举升气缸；料盒举升气缸的缸体与作业平台固定，作业平台上对应位置贯通的设有气缸杆穿孔，活塞杆竖直的穿过气缸杆穿孔，收缩时其端部搭接在极片料盒上的极片承载平台下端面。为了便于控制中心的控制，本方案选择了气缸控制极片承载平台的升降。料盒举升气缸被安装在工作平台下方的吸尘罩内部，气缸杆向上伸出至气缸杆穿孔上，对极片料盒上的极片承载平台形成承托的效果，气缸充气放气形成极片承载平台的升降动作。

作为优选，气缸保护罩间隙套接在料盒举升气缸缸体的外侧，气缸保护罩的上端与作业平台下端面密封固定。由于料盒举升气缸的缸体设置在吸尘罩内，粉尘浓度很高，粉尘容易对气缸的正常运动造成影响，因此本方案在料盒举升气缸的缸体外套有气缸保护罩，将料盒举升气缸的缸体与外界隔离，保持料盒举升气缸的缸体的工作环境清洁可靠。

作为优选，气缸保护罩的上端与作业平台下端面之间设有密封垫片。密封垫片进一步提升了气缸保护罩的密封效果。

作为优选，接近传感器、前侧板升降气缸、料盒举升气缸、加压气源、吸尘风机分别与控制中心信号连接。本方案为一个全自动控制方案，前述接近传感器的信号接入控制中心后控制中心可控制前侧板升降气缸、料盒举升气缸的升降动作，加压气源、吸尘风机的启闭动作和开度大小的调节，同步带轮机构的同步带轮电机的转动方向和启停动作等。可以大大提高自动化程度。

综上所述，本发明的有益效果是：采用了自动除尘、粉尘回收功能，能够对极片料盒进行有效除尘，具有减少人工工作量、降低室内粉尘污染的优势。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是图1的零件分解图。

其中：1作业平台，2防尘罩，3吸尘罩，4前侧板升降气缸，5料盒举升气缸，6气缸保护罩，7控制中心，8同步带轮机构，11过气孔，12气缸杆穿孔，21前侧板，22顶板，23前侧板升降滑槽，24气缸安装座，25吹气嘴，61密封垫片，81同步带轮电机，82传送带，99极片料盒。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的实施例为一种极片料盒全自动除尘装置，应用于某锂电池制造企业中。

本极片料盒全自动除尘装置包括作业平台1，本例的作业平台为一个水平设置的坚固的桌面。作业平台上方设有吹气机构，下方设有吸尘机构，作业平台底部设有本装置的控制中心7，同步带轮机构8通过紧固件固定在作业平台侧面。

如图2所示，吹气机构包括密封的不锈钢防尘罩2，防尘罩为适配极片料盒轮廓的长方体形状，由前侧板21、后侧板、左侧板、右侧板和顶板22构成长方体，左侧板和右侧板的前端均设有竖直向延伸的前侧板升降滑槽23，前侧板的左右两侧分别滑动的设于两前侧板升降滑槽中。顶板上固定有气缸安装座24，前侧板升降气缸4的缸体下端安装在该气缸安装座上；顶板上还设有三根固定筋构成的三角架，三角架的顶端与前侧板升降气缸的缸体上端固定。前侧板升降气缸的活塞杆竖直向伸缩，行程为300mm。前侧板的上端向内侧弯折，与前侧板升降气缸的活塞杆端部固定，通过前侧板升降气缸缸体的充放气带动前侧板的升降，以打开或关闭防尘罩。防尘罩的后侧板、左侧板、右侧板各设有一排三个吹气孔，吹气孔上安装有吹气嘴25，吹气嘴的方向为向下向内。吹气嘴再通过管道连接至加压气源，本例中的加压气源为空压机。防尘罩内安装有接近传感器，以便侦测防尘罩内是否有极片料盒。

同步带轮机构包括传送带82和带动传送带转动的同步带轮电机81。传送带水平设置，由防尘罩开口伸入至防尘罩内，上游端位于防尘罩外，下游端位于防尘罩内。极片料盒99放置在传送带上，在同步带轮电机的驱动下可由开启的前侧板处进出防尘罩。本例中，传送带为两侧布局的双带式，进入防尘罩内侧后极片料盒不会遮挡下方的过气孔。

吸尘机构包括密封的吸尘罩3，材质也是不锈钢。本例的吸尘罩为上端大下端小的四棱锥形，上端开口扣合固定在作业平台下端面与防尘罩相对应的位置，下端开口通过管道连接吸尘风机。吸尘罩内设有料盒举升机构，本例中的料盒举升机构为料盒举升气缸5，料盒举升气缸的缸体竖直的固定在作业平台下端面，作业平台的对应位置上贯通有气缸杆穿孔12，料盒举升气缸的活塞杆竖直的穿过气缸杆穿孔，收缩时其端部搭接在极片料盒上的极片承载平台下端面，伸展时推动极片承载平台竖直向上滑动。料盒举升气缸的活塞杆行程为100mm。料盒举升气缸缸体的外侧间隙套接有气缸保护罩6，气缸保护罩的上端与作业平台下端面密封固定，且气缸保护罩的上端与作业平台下端面之间以密封垫片61进行进一步密封。

作业平台上竖直贯通的设有若干过气孔11，过气孔的上端开口于防尘罩扣合范围内，下端开口于吸尘罩扣合范围内，以便混合有粉尘的气流从上方防尘罩一侧流向下方吸尘罩一侧，并最终被吸尘风机回收。

本装置的主要动力来自220V市电通过配电柜转成24V直流电，前侧板升降气缸、料盒举升气缸和加压气源来自车间的空压机，气压保持在5个大气压附近。并在相应的管道上设有节流阀以控制气流大小。本作业平台下方还设有控制中心7，接近传感器、前侧板升降气缸、料盒举升气缸、加压气源、吸尘风机及各个节流阀、同步带轮电机分别与控制中心信号连接，操作人员无需介入操作，整个除尘过程由装置自动完成。

在操作时，操作人员将待处理极片料盒放置在传送带上游端，设备启动，控制中心一方面控制相应节流阀开启，前侧板升降气缸缸体充气，活塞杆带动前侧板向上升起，使防尘罩打开，一方面控制同步带轮电机启动，带动极片料盒进入防尘罩，直至传送带下游端后停止。接近传感器检测到防尘罩内有极片料盒，发出信号至控制中心，控制中心一方面关闭相应节流阀，前侧板升降气缸缸体排气，活塞杆带动前侧板向下降落，防尘罩关闭，一方面驱动相应节流阀开启，料盒举升气缸缸体充气，活塞杆推动极片承载平台竖直向上滑动，然后控制中心驱动相应节流阀打开，启动吹气作业，通过压缩空气对防尘罩内的极片料盒进行吹气除尘。延时1S后吸尘风机启动，混合有粉尘的气流从上方防尘罩一侧流向下方吸尘罩一侧，并最终被吸尘风机一侧的集尘袋回收。吹气时间延续3~5S，具体可以在控制中心进行设定。吹气完成后，料盒举升气缸缸体排气，活塞杆向下缩回，极片承载平台竖直向下滑动至初始位置。此时控制吹气的相关节流阀关闭，延时1S后吸尘风机停止运转。此时控制中心再次打开防尘罩，并驱动传送带将下游端的极片料盒向上游端移动，直至到达上游端后停止，操作人员此时即可取下已处理的极片料盒，放上下一个待处理的极片料盒，控制中心即可继续进行下一轮操作。

Claims (10)

1.一种极片料盒全自动除尘装置，包括水平设置的作业平台（1），作业平台上部设有吹气机构，下部设有吸尘机构，其特征是，还设有控制中心（7）和同步带轮机构（8）；吹气机构包括密封的防尘罩（2），防尘罩下端开放，扣合固定在作业平台上端面；防尘罩上设有若干吹气孔，吹气孔与加压气源连接；防尘罩侧方设有由控制中心控制开合的开口；吸尘机构包括密封的吸尘罩（3），吸尘罩为上端大下端小的锥形，上端开口扣合固定在作业平台下端面与防尘罩相对应的位置，下端开口连接吸尘风机；作业平台上竖直贯通的设有过气孔（11），过气孔的上端开口于防尘罩扣合范围内，下端开口于吸尘罩扣合范围内；同步带轮机构包括同步带轮电机（81）和传送带（82），传送带由防尘罩开口伸入至防尘罩内，上游端位于防尘罩外，下游端位于防尘罩内；同步带轮电机由控制中心控制启停和转动方向。

2.根据权利要求1所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，所述防尘罩为适配极片料盒（99）轮廓的长方体形状，长方体的前端面与长方体的主体部分可分合。

3.根据权利要求2所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，防尘罩由前侧板（21）、后侧板、左侧板、右侧板和顶板（22）构成长方体；左侧板和右侧板的前端均设有竖直向延伸的前侧板升降滑槽（23），前侧板的左右两侧分别滑动的设于两前侧板升降滑槽中。

4.根据权利要求3所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，顶板上固定有气缸安装座（24），气缸安装座上安装有竖直向伸缩的前侧板升降气缸（4），前侧板升降气缸的活塞杆端部与前侧板固定连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，防尘罩内安装有接近传感器。

6.根据权利要求5中所述的任意一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，还设有料盒举升机构；料盒举升机构推动极片料盒上的极片承载平台在竖直方向上滑动。

7.根据权利要求6中所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，所述料盒举升机构为设于吸尘罩内的料盒举升气缸（5）；料盒举升气缸的缸体与作业平台固定，作业平台上对应位置贯通的设有气缸杆穿孔（12），活塞杆竖直的穿过气缸杆穿孔，收缩时其端部搭接在极片料盒上的极片承载平台下端面。

8.根据权利要求7所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，气缸保护罩（6）间隙套接在料盒举升气缸缸体的外侧，气缸保护罩的上端与作业平台下端面密封固定。

9.根据权利要求8所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，气缸保护罩的上端与作业平台下端面之间设有密封垫片（61）。

10.根据权利要求7所述的一种极片料盒全自动除尘装置，其特征是，接近传感器、前侧板升降气缸、料盒举升气缸、加压气源、吸尘风机分别与控制中心信号连接。