一种高粘度热电池粉料自动称量系统的制作方法

技术领域

本发明属于自动化仪表与装置领域，具体为一种高粘度热电池粉料自动称量系统。

背景技术：

热电池作为一次性贮备电池，热电池在未激活时电解质为不导电的固体，可长期贮存而无性能衰减；激活时，电解质迅速熔融形成高电导的离子导体，电池可在极短时间内对外高功率输出电能。

极片作为热电池中的核心部件，其电化学体系包括负极、正极以及电解质隔离层，主要由加热粉、正极粉、隔离粉、负极粉四种粉料组成，热电池极片激活时由加热粉提供热量，将上述电化学体系加热激活，形成一个导通的轻薄电池体系，对外输出电能。四种粉料依据放电性能要求粉料配比不同，重量不同，四种粉料重量要求范围为0.1~5g，重量称量精度要求为±0.01g。

加热粉通常为铁粉和高氯酸钾的混合物，呈现黑色粉末状，粘度较高，称量微量粉料较困难。正极材料通常为二硫化铁、二硫化钴，呈现为灰褐色粉末，如细沙可以流动，微量称量过程较难控制。隔离粉电解质为低温共熔盐，通常为氯化锂-氯化钾体系、氯化锂-溴化锂-氟化锂体系、氯化锂-溴化锂-溴化钾体系等，都呈现为白色粉末状，粘度高，易吸水受潮，自动称量较困难。负极材料通常为锂硅合金，呈灰色粉末状，易吸收空气中的水分，与水反应后失活。

就目前可以查找到的公开文献而言，针对高粘度热电池粉料自动称量还没有相关专利。本发明专利针对高粘度热电池粉料自动称量过程，首次公开了一种高粘度热电池粉料自动称量系统，该系统解决了微量高粘度热电池粉料的自动称量控制，实现了高粘度热电池极片粉料称量自动化，提高了高粘度热电池粉料的称量效率。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，本发明公开了一种高粘度热电池粉料自动称量系统，该系统解决了微量高粘度热电池粉料的精准称量比较困难的问题，实现了高粘度热电池粉料的自动化快速称量。通过该高粘度热电池粉料自动称量系统的应用，提高了高粘度热电池粉料的称量效率。

为了解决本发明的上述技术问题，本发明提供的解决方案是提供一种高粘度热电池粉料自动称量系统，高粘度热电池粉料自动称量系统，其特征在于，采用电子天平、PLC模块、伺服电机、进料出料装置、工控计算机集成；

所述电子天平采用高精度电子天平，可实现微量粉料的称量，同时对实时称量数据反馈给工控计算机；

所述工控计算机可对运动控制卡、控制器、伺服电机进行驱动控制，所述进料出料装置实现高粘度粉料的进料和高粘度粉料的出料；

所述电子天平外接220V交流电压，四台高精度电子天平通过RS232接到PLC模块的PORT1 P1、PORT1 P2、PORT2 P1、PORT2 P2。

进一步，所述电子天平采用高精度电子天平，粉料称量范围0~200g，称量精度为0.001g。

进一步，所述工控计算机实时接收高精度电子天平的天平称量重量数据，通过与工艺要求进行比较判读，判断未达到工艺要求重量值时，驱动进料出料装置继续出料；当天平称量重量数据达到工艺要求值时，称量重量数据会显示在操作界面上，同时将合格重量数据存储在工控计算机中。

进一步，所述进料出料装置由由电机插头、电机插座板螺母、电机插座板、电机套A、电机A、搅拌盖、搅拌连接轴、漏斗、搅拌片、送料管套螺母、送料管、弹簧、弹簧轴、送料座、销钉、轴承夹紧螺母、挡圈、电机套螺母、轴承、电机套B、联轴器、电机B、支座、支座盖板、底座组成；

所述电机插头通过插头自带螺母固定在电机插座板上，电机插座板为圆形设计，中间留有与电机插头匹配的圆孔；

所述电机套A与搅拌盖通过螺钉连接，搅拌盖上留有直径30mm的圆孔，搅拌盖两侧各有一个螺纹孔，搅拌盖与漏斗通过两个螺钉紧固，防止电机A旋转过程中，搅拌盖随电机一块旋转；

所述搅拌片通过搅拌连接轴与电机A连接，可对漏斗内的粉料进行扰动，漏斗与送料座通过螺纹孔进行连接，粉料通过漏斗进入送料座；所述弹簧套在弹簧轴上，通过销钉固定在弹簧轴上，弹簧轴在旋转过程中，弹簧随之一块旋转，从而将粉料带出；所述送料管通过销钉定位，然后套上送料管套螺母紧固，在弹簧轴旋转过程中，送料管可保持不动；送料座与支座通过4个螺钉固定，支座盖板与底座为一体设计，且支座盖板上开有一条槽，支座可沿着槽插入支座盖板内，起到支撑固定送料座和支座的作用；所述联轴器将弹簧轴与电机B连接在一起，电机B旋转时，弹簧轴随之一块旋转；所述轴承可使弹簧轴避免与腔壁摩擦，实现弹簧轴的快速旋转；所述电机套螺母将固定有电机B的电机套B固定在送料座上。

本发明的高粘度热电池粉料自动称量系统，与现有技术相比，。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明设计的高粘度热电池粉料自动称量系统原理图；

图2为采用本发明设计的高粘度热电池粉料自动称量系统的电子天平电路图；

图3为采用本发明设计的高粘度热电池粉料自动称量系统数据流向图；

图4为本发明实施例的进料出料装置主要部分的结构示意图。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。

为解决高粘度热电池粉料的自动称量，采用高精度电子天平、PLC模块、伺服电机、进料出料装置、工控计算机集成高粘度热电池粉料自动称量系统。图1、2、3分别为本发明设计的高粘度热电池粉料自动称量系统原理图、采用本发明设计的高粘度热电池粉料自动称量系统的电子天平电路图和采用本发明设计的高粘度热电池粉料自动称量系统数据流向图。

图1 中电子天平采用高精度电子天平，粉料称量范围0~200g，称量精度为0.001g，可实现微量粉料的称量，同时对实时称量数据反馈给工控计算机。工控计算机可对运动控制卡、控制器、伺服电机进行驱动控制，进料出料装置实现高粘度粉料的进料和高粘度粉料的出料。

图2中电子天平外接220V交流电压，四台高精度电子天平通过RS232接到PLC模块的PORT1 P1、PORT1 P2、PORT2 P1、PORT2 P2。

图3中高精度电子天平将天平称量重量数据实时反馈给工控计算机，计算机通过与工艺要求进行比较判读，判断未达到工艺要求重量值时，驱动进料出料装置继续出料。当天平称量重量数据达到工艺要求值时，称量重量数据会显示在操作界面上，同时将合格重量数据存储在工控计算机中。

进料出料装置作为高粘度热电池粉料称量系统的核心部件，可适应高粘度、小粒径、密度小且化学特性不同的粉料称量，粉料重量要求为0~5g，称量精度要求为±0.01g。图4为本发明实施例的进料出料装置主要部分的结构示意图，进料出料装置主要由电机插头、电机插座板螺母、电机插座板、电机套1、电机1、搅拌盖、搅拌连接轴、漏斗、搅拌片、送料管套螺母、送料管、弹簧、弹簧轴、送料座、销钉、轴承夹紧螺母、挡圈、电机套螺母、轴承、电机套2、联轴器、电机2、支座、支座盖板、底座组成，完成了粉料从进料到出料的过程。

图4 中电机插头采用航空标准插头，通过插头自带螺母固定在电机插座板上，电机插座板为圆形设计，材质采用环氧树脂材料，中间留有与电机插头匹配的圆孔。电机套1与搅拌盖通过螺钉连接，搅拌盖上留有直径30mm的圆孔，方便粉料的添加。

进一步，搅拌盖两侧各有一个螺纹孔，搅拌盖与漏斗通过两个螺钉紧固，防止电机1旋转过程中，搅拌盖随电机一块旋转。搅拌片通过搅拌连接轴与电机1连接，可对漏斗内的粉料进行扰动。

进一步，漏斗与送料座通过螺纹孔进行连接，粉料通过漏斗进入送料座。弹簧套在弹簧轴上，通过销钉固定在弹簧轴上，弹簧轴在旋转过程中，弹簧随之一块旋转，从而将粉料带出。送料管通过销钉定位，然后套上送料管套螺母紧固，在弹簧轴旋转过程中，送料管可保持不动。送料座与支座通过4个螺钉固定，支座盖板与底座为一体设计，且支座盖板上开有一条槽，支座可沿着槽插入支座盖板内，起到支撑固定送料座和支座的作用。通过联轴器将弹簧轴与电机2连接在一起，电机2旋转时，弹簧轴随之一块旋转。引入轴承可是弹簧轴避免与腔壁摩擦，实现弹簧轴的快速旋转。轴承固定采用轴承夹紧螺母固定，并在螺母与轴承之间安装有档圈，隔绝前端的粉料，避免进入轴承内锁死轴承。电机套螺母将固定有电机2的电机套2固定在送料座上。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。