中国电子科技集团第43研究所恒力公司 安徽合肥 230000
摘要：目前锂电池正负极材料生产线多采用人工卸料方式，人工劳动强度大、产生的粉尘对操作环境污染严重。本文介绍了一种翻转式的匣钵自动卸料装置，可以实现匣钵的自动卸料功能，提高自动化水平。
关键词：锂电池；自动卸料；匣钵；翻转
1、概述
随着工业化生产的不断发展，自动化设备的应用也逐渐普及。锂电材料烧结设备配备粉料自动上卸料自动线也是一种趋势。过去锂电材料烧结设备的卸料基本是人工处理，存在着以下缺陷：
● 粉料在卸料过程中处于环境开放状态，容易受到环境特别是水汽的污染，影响产品品质；
● 一个带料匣钵约10-15kg，工人一班约需处理200钵/炉，劳动强度较大；
● 在卸料过程中不可避免的产生粉尘，工人操作环境恶劣，厂房很脏；
采用全密封结构的自动卸料装置，则可以避免以上问题。
2、装置总体结构设计
本文基于翻转式设计思路，对一种翻转式的匣钵自动卸料装置进行设计与研究，该设备能够实现匣钵的自动卸料功能，并采用全密封设计，整个过程自动完成，自动化程度高。
根据上述功能及结构要求，本节对设备总体结构进行详细分析与设计，设备总体结构如图1所示。
该设备主要由设备主体框架、前置仓、翻转仓、后置仓、闸门机构和齿轮齿条驱动机构等组成。
下面介绍设计思路：
本装置采用三仓结构设计，即前置仓、翻转仓和后置仓，通过4道闸门的启闭有效隔离粉尘，同时翻转仓配备除尘器，翻转动作时，除尘器启动，抽取翻转卸料过程中的扬尘。
动作原理描述：
当接收到前道工位的来钵信号，1#闸门开启，匣钵自动运行至翻转前置仓，待匣钵触碰到位行程开关，前置仓的电动滚筒停止转动；当检测到翻转仓无匣钵时，2#闸门开启，匣钵进入翻转仓进行卸料操作。卸料完成后，3#闸门开启，匣钵自动运行至翻转后置仓，当接收到后道工位的空钵信号时，4#闸门开启，匣钵从后置仓运行至后道工位，至此完成整套卸料动作。
2.1前置仓
前置仓主要由传动机构、导向机构和主体基板等组成，主要实现匣钵卸料前的过渡作用，并隔离粉尘。
2.2翻转仓
翻转仓主要由翻转固定盘、传动机构、匣钵限位机构和挡板机构等组成，主要实现匣钵的翻转卸料动作。侧面配有门结构，便于维修操作。
2.3后置仓
后置仓主要由传动机构、导向机构和主体基板等组成，主要实现匣钵卸料后的过渡作用，并隔离粉尘，原理同前置仓。
2.4驱动机构
翻转驱动机构采用气缸驱动齿轮齿条形式，主要由驱动气缸、调速阀、浮动接头、齿轮和齿条等组成，主要实现匣钵180°翻转动作。
2.5缓冲器
主要用于吸收气缸进程和回程末端的冲击能量。
2.6主体框架
用于设备基础支撑，本装置框架采用铝合金型材搭建，安装便捷。
2.7闸门机构
主要用于隔离翻转仓与前置仓、后置仓之间粉尘污染，主要由升降气缸、导轨、滑块、气缸套等组成。
3、翻转功能的实现
翻转功能的实现：通过气缸驱动齿轮齿条机构，齿轮与翻转盘固定在同一传动轴上，通过齿轮的转动带动翻转盘进行180°旋转，实现翻转倒料功能。气缸的进程和回程末端均安装缓冲阻尼器吸收运动产生的能量。
3.1驱动气缸选型
对翻转状态进行分析，翻转角度记为θ，翻转过程中对应状态如下图所示：
故需选择大于此功率的电动辊筒，并结合电动辊筒的承载要求，实际选择60w功率电动辊筒。
4、总结语
本文介绍了一种翻转形式自动卸料装置，文中对设备的结构设计进行了详细介绍，并说明了该设备动作实现的原理。本装置的优点是：1、自动化程度高，可嵌入自动化生产线中；2、可适用于多种匣钵，具有较强的兼容性；3、全密封式设计，可在粉尘环境下使用，性能可靠。
在长期的运行过程中，也发现了该装置需要改进的地方：1、由于采用气动驱动方式，装置运行过程中受气源的影响较大，如气压不稳、含水量较大等；2、对设备安装精度要求较高。
自动卸料装置在锂电材料自动线上还是首次应用。其在电池粉料行业的应用前景巨大，无论是网带炉、推板炉、辊道炉和其他烧结设备的配套自动线均可配备本卸料装置。
参考文献：
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[2] 孙桓，陈作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，20002=60%，
论文作者:李远安
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
标签：卸料论文; 匣钵论文; 装置论文; 机构论文; 气缸论文; 粉尘论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第19期论文;