一种具有高效下料功能的石墨烯分散机的制作方法

本发明涉及石墨烯生产设备领域，特别涉及一种具有高效下料功能的石墨烯分散机。

背景技术：

石墨烯材料是一种二维材料，其优异的物理和结构特性使其在电子、传感和光电器件等多领域表现出非凡的应用潜力。现有的石墨烯材料大多采用氧化还原法通过石墨烯分散机制备。

目前，现有的石墨烯分散机，在对石墨烯完成加工后，是通过打开分散桶底部的阀门，将分散后的石墨烯经下料管排出并收集的，此方式存在一定的缺陷：有一部分石墨烯会残留在下料管的内壁上，减少了石墨烯的产量；另外，残留在下料管内的石墨烯不便于清洗，会对下一次新制备的石墨烯造成污染，影响石墨烯的纯度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有高效下料功能的石墨烯分散机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有高效下料功能的石墨烯分散机，包括底座、取样器、分散桶和内胆，所述内胆设置在分散桶内，所述分散桶还包括固定机构和下料机构，所述固定机构设置在分散桶内，所述内胆通过固定机构与分散桶连接，所述底座上设有支架，所述下料机构设置在支架上，所述下料机构位于内胆的上方；

所述固定机构包括若干固定组件，所述分散桶的内壁上设有若干固定槽，各固定槽沿着分散桶的内壁周向均匀设置，各固定槽的槽口均朝向内胆设置，各固定组件分别设置在各固定槽内，所述固定组件包括电磁铁、弹簧、铁块和固定杆，所述电磁铁设置在固定槽的槽底上，所述弹簧水平设置在电磁铁和铁块之间，所述固定杆水平设置在铁块的一侧，所述铁块位于弹簧和固定杆之间，所述内胆的外壁上设有若干限位槽，各固定杆分别位于各限位槽内，各固定杆分别与各限位槽匹配；

所述下料机构包括升降组件、夹取组件和旋转组件，所述夹取组件与升降组件传动连接，所述旋转组件设置在夹取组件上；

所述升降组件包括第一气缸和升降板，所述第一气缸竖向朝下设置，所述升降板竖向设置在第一气缸的下方，所述夹取组件设置在升降板上；

所述夹取组件包括第一电机、第一圆柱齿轮、齿条、夹取杆、转轴和套筒，所述第一电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述齿条水平设置，所述升降板上设有滑槽，所述齿条通过滑槽与升降板滑动连接，所述齿条有两个，所述第一圆柱齿轮位于两个齿条之间，所述第一圆柱齿轮分别与两个齿条啮合，所述夹取杆竖向设置，所述夹取杆有两个，两个夹取杆分别与两个齿条连接，所述转轴水平设置在夹取杆的一侧，所述转轴有两个，两个转轴分别与两个夹取杆连接，两个转轴均位于两个夹取杆之间，两个转轴关于第一圆柱齿轮对称设置，所述套筒水平设置，所述转轴设置在夹取杆和套筒之间，所述套筒的内壁上设有内花键，所述套筒有两个，两个套筒分别与两个转轴连接，两个套筒正对设置，所述内胆的顶部的外壁上设有夹取块，所述夹取块上设有外花键，所述外花键与内花键匹配，所述夹取块有两个，两个夹取块分别设置在内胆的两侧，两个夹取块关于内胆对称设置，两个夹取块均位于两个套筒之间；

所述旋转组件包括两个旋转单元，两个旋转单元分别与两个转轴传动连接，所述旋转单元包括第二电机、第二圆柱齿轮和第三圆柱齿轮，所述第二电机设置在夹取杆上，所述第二电机与第二圆柱齿轮传动连接，所述转轴通过轴承与夹取杆连接，所述第二圆柱齿轮套设在转轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合。

作为优选，为了进一步提高石墨烯的提取率，所述内胆上设有刮料机构，所述刮料机构包括第二气缸、推杆和刮板，所述分散室内设有支板，所述支板水平设置，所述支板位于内胆的下方，所述内胆的下方设有支杆，所述支板通过支杆与内胆连接，所述第二气缸竖向朝上设置在支板的上方，所述推杆竖向设置在第二气缸的上方，所述刮板水平设置在内胆的内壁的底面上，所述刮板与内胆匹配且滑动连接，所述内胆的底面设有通孔，所述推杆的顶端经通孔与刮板的底面连接。

作为优选，为了防止内胆内的原料漏出，所述内胆与推杆的连接处设有密封圈。

作为优选，为了减小刮板与内胆的摩擦力，所述刮板的表面和内胆的内壁上均设有特氟隆涂层。

作为优选，为了实现固定杆对内胆的快速固定，所述电磁铁的制作材料为硅钢。

作为优选，为了保护弹簧，所述弹簧上套设有波纹管，所述波纹管的一端与电磁铁连接，所述波纹管的另一端与铁块连接。

作为优选，为了提高内胆转动时的稳定性，所述套筒的内壁和夹取块的表面均设有耐磨涂料。

作为优选，为了提高齿条与升降板连接的牢固性，所述滑槽为燕尾槽。

作为优选，为了便于收集原料，所述底座上设有储料桶，所述储料桶位于分散桶的一侧。

作为优选，为了便于操作，所述底座上设有开关，所述开关分别与第一气缸、第一电机、第二电机和电磁铁电连接。

本发明的有益效果是，该具有高效下料功能的石墨烯分散机，在分散桶内设置内胆，当分散机在内胆内进行分散操作时，通过固定机构将内胆固定在分散桶内，分散完成后，分散桶与内胆分离，通过下料机构将内胆取出并将石墨烯倾倒出来，提高了石墨烯的提取率，增加了石墨烯的产量；另外，内胆内的石墨烯便于清洗，能够避免对新制备的石墨烯造成污染，提高石墨烯的纯度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种具有高效下料功能的石墨烯分散机的结构示意图。

图2是本发明的一种具有高效下料功能的石墨烯分散机的升降组件与夹取组件的连接结构示意图。

图3是本发明的一种具有高效下料功能的石墨烯分散机的转轴与旋转单元的连接结构示意图。

图4是本发明的一种具有高效下料功能的石墨烯分散机的固定槽与固定组件的连接结构示意图。

图5是本发明的一种具有高效下料功能的石墨烯分散机的内胆与刮料机构的连接结构示意图。

图中：1.底座，2.取样器，3.分散桶，4.内胆，5.固定机构，6.下料机构，7.电磁铁，8.弹簧，9.铁块，10.固定杆，11.第一气缸，12.升降板，13.第一电机，14.第一圆柱齿轮，15.齿条，16.夹取杆，17.转轴，18.套筒，19.夹取块，20.第二电机，21.第二圆柱齿轮，22.第三圆柱齿轮，23.刮料机构，24.第二气缸，25.推杆，26.刮板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，一种具有高效下料功能的石墨烯分散机，包括底座1、取样器2、分散桶3和内胆4，所述内胆4设置在分散桶3内，所述分散桶3还包括固定机构5和下料机构6，所述固定机构5设置在分散桶3内，所述内胆4通过固定机构5与分散桶3连接，所述底座1上设有支架，所述下料机构6设置在支架上，所述下料机构6位于内胆4的上方；

当分散机在内胆4内进行分散操作时，通过固定机构5将内胆4固定在分散桶3内，分散完成后，分散桶3与内胆4分离，通过下料机构6将内胆4取出并将石墨烯倾倒出来，提高了石墨烯的提取率，增加了石墨烯的产量；另外，内胆4内的石墨烯便于清洗，能够避免对新制备的石墨烯造成污染，提高石墨烯的纯度。

所述固定机构5包括若干固定组件，所述分散桶3的内壁上设有若干固定槽，各固定槽沿着分散桶3的内壁周向均匀设置，各固定槽的槽口均朝向内胆4设置，各固定组件分别设置在各固定槽内，所述固定组件包括电磁铁7、弹簧8、铁块9和固定杆10，所述电磁铁7设置在固定槽的槽底上，所述弹簧8水平设置在电磁铁7和铁块9之间，所述固定杆10水平设置在铁块9的一侧，所述铁块9位于弹簧8和固定杆10之间，所述内胆4的外壁上设有若干限位槽，各固定杆10分别位于各限位槽内，各固定杆10分别与各限位槽匹配；

所述下料机构6包括升降组件、夹取组件和旋转组件，所述夹取组件与升降组件传动连接，所述旋转组件设置在夹取组件上；

所述升降组件包括第一气缸11和升降板12，所述第一气缸11竖向朝下设置，所述升降板12竖向设置在第一气缸11的下方，所述夹取组件设置在升降板12上；

所述夹取组件包括第一电机13、第一圆柱齿轮14、齿条15、夹取杆16、转轴17和套筒18，所述第一电机13与第一圆柱齿轮14传动连接，所述齿条15水平设置，所述升降板12上设有滑槽，所述齿条15通过滑槽与升降板12滑动连接，所述齿条15有两个，所述第一圆柱齿轮14位于两个齿条15之间，所述第一圆柱齿轮14分别与两个齿条15啮合，所述夹取杆16竖向设置，所述夹取杆16有两个，两个夹取杆16分别与两个齿条15连接，所述转轴17水平设置在夹取杆16的一侧，所述转轴17有两个，两个转轴17分别与两个夹取杆16连接，两个转轴17均位于两个夹取杆16之间，两个转轴17关于第一圆柱齿轮14对称设置，所述套筒18水平设置，所述转轴17设置在夹取杆16和套筒18之间，所述套筒18的内壁上设有内花键，所述套筒18有两个，两个套筒18分别与两个转轴17连接，两个套筒18正对设置，所述内胆4的顶部的外壁上设有夹取块19，所述夹取块19上设有外花键，所述外花键与内花键匹配，所述夹取块19有两个，两个夹取块19分别设置在内胆4的两侧，两个夹取块19关于内胆4对称设置，两个夹取块19均位于两个套筒18之间；

所述旋转组件包括两个旋转单元，两个旋转单元分别与两个转轴17传动连接，所述旋转单元包括第二电机20、第二圆柱齿轮21和第三圆柱齿轮22，所述第二电机20设置在夹取杆16上，所述第二电机20与第二圆柱齿轮21传动连接，所述转轴17通过轴承与夹取杆16连接，所述第二圆柱齿轮21套设在转轴17上，所述第一圆柱齿轮14与第二圆柱齿轮21啮合。

当分散机在内胆4内进行分散操作时，通过固定机构5将内胆4固定在分散桶3内，分散完成后，电磁铁7通电，并吸引铁块9，弹簧8通过铁块9驱动固定杆10水平移动，将固定杆10从限位槽内抽出，使分散桶3与内胆4分离，此时启动第一气缸11，第一气缸11驱动升降板12向下移动，从而使两个套筒18向下移动，直到两个套筒18分别与两个夹取块19对应，此时启动第一电机13，第一电机13驱动第一圆柱齿轮14转动，第一圆柱齿轮14驱动两个齿条15做相向运动，使得夹取杆16相互靠近，从而使套筒18相互靠近，直到夹取块19镶嵌进套筒18内，此时套筒18与夹取块19为花键联接，再启动第一气缸11，使得套筒18夹着夹取块19将内胆4从分散桶3中取出，此时，启动第二电机20，第二电机20通过第二圆柱齿轮21驱动第三圆柱齿轮22转动，使得转轴17转动，从而使套筒18转动，由于套筒18和夹取块19为花键联接，而花键联接能传递较大的转矩，进而使夹取块19转动，带动内胆4转动，使得内胆4倾斜，将石墨烯倾倒出来，提高了石墨烯的提取率，增加了石墨烯的产量；另外，内胆4内的石墨烯便于清洗，能够避免对新制备的石墨烯造成污染，提高石墨烯的纯度。

作为优选，为了进一步提高石墨烯的提取率，所述内胆4上设有刮料机构23，所述刮料机构23包括第二气缸24、推杆25和刮板26，所述分散室内设有支板，所述支板水平设置，所述支板位于内胆4的下方，所述内胆4的下方设有支杆，所述支板通过支杆与内胆4连接，所述第二气缸24竖向朝上设置在支板的上方，所述推杆25竖向设置在第二气缸24的上方，所述刮板26水平设置在内胆4的内壁的底面上，所述刮板26与内胆4匹配且滑动连接，所述内胆4的底面设有通孔，所述推杆25的顶端经通孔与刮板26的底面连接，当内胆4倾斜到一定角度将内胆4内的石墨烯基本倒出后，启动第二气缸24，第二气缸24通过推杆25驱动刮板26沿内胆4内壁向内胆4外刮，将内胆4内壁上残留的石墨烯刮出，从而进一步提高石墨烯的提取率。

作为优选，为了防止内胆4内的原料漏出，所述内胆4与推杆25的连接处设有密封圈。

作为优选，为了减小刮板26与内胆4的摩擦力，所述刮板26的表面和内胆4的内壁上均设有特氟隆涂层，由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数，其润滑性，特别是自润滑性非常好，对其他物质几乎不粘附，故能减小刮板26与内胆4的摩擦力。

作为优选，为了实现固定杆10对内胆4的快速固定，所述电磁铁7的制作材料为硅钢，由于硅钢制成的电磁铁7在通电时有磁性，断电后磁性立刻消失，故能使铁块9驱动固定杆10快速插入限位槽，从而实现固定杆10对内胆4的快速固定。

作为优选，为了保护弹簧8，所述弹簧8上套设有波纹管，所述波纹管的一端与电磁铁7连接，所述波纹管的另一端与铁块9连接。

作为优选，为了提高内胆4转动时的稳定性，所述套筒18的内壁和夹取块19的表面均设有耐磨涂料，由于套筒18与夹取块19间会经常摩擦，耐磨涂料能减轻套筒18内壁和夹取块19表面的磨损，避免套筒18在驱动夹取块19转动时发生打滑，从而提高内胆4转动时的稳定性。

作为优选，为了提高齿条15与升降板12连接的牢固性，所述滑槽为燕尾槽。

作为优选，为了便于收集原料，所述底座1上设有储料桶，所述储料桶位于分散桶3的一侧，故可将内胆4内的原料倾倒入储料桶，以便于原料的收集。

作为优选，为了便于操作，所述底座1上设有开关，所述开关分别与第一气缸11、第一电机13、第二电机20和电磁铁7电连接。

与现有技术相比，该具有高效下料功能的石墨烯分散机，在分散桶3内设置内胆4，当分散机在内胆4内进行分散操作时，通过固定机构5将内胆4固定在分散桶3内，分散完成后，分散桶3与内胆4分离，通过下料机构6将内胆4取出并将石墨烯倾倒出来，提高了石墨烯的提取率，增加了石墨烯的产量；另外，内胆4内的石墨烯便于清洗，能够避免对新制备的石墨烯造成污染，提高石墨烯的纯度。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。