一种物料自动化干燥冷却隧道炉系统的制作方法

文档序号:16080415发布日期:2018-11-27 21:45阅读:234来源:国知局

本发明涉及锂电池生产加工设备技术领域,特别涉及一种物料自动化干燥冷却隧道炉系统。



背景技术:

目前,国内外锂电行业具有良好的发展前景,锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业,特别是磷酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。为了保证锂电池具有高质量,需要对锂电池生产过程中的每个工序所处的生产环境进行严格把关。

锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,采用精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。根据材料的不同,将锂电池分为锂金属电池和锂离子电池;锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。这些正负极材料在生产过程中,均需要进行干燥冷却处理,现有的干燥冷却处理工艺中,是将粉末材料独立干燥处理之后,人工搬运到冷却炉中进行冷却,自动化程度不高。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种物料自动化干燥冷却隧道炉系统,能够自动化进行锂电池正负极物料的真空干燥处理,满足工艺要求。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

一种物料自动化干燥冷却隧道炉系统,包括:真空干燥隧道腔体、循环冷却隧道腔体、送料装置、自动上料平台、自动下料平台以及循环传送线;所述循环冷却隧道腔体设置在所述真空干燥隧道腔体的后端,在所述真空干燥隧道腔体的前端设置所述自动上料平台,在所述循环冷却隧道腔体后端设置所述自动下料平台,所述循环传送线连接设置在所述自动上料平台和所述自动下料平台之间;所述送料装置在所述自动上料平台自动送料后进入所述真空干燥隧道腔体,在所述真空干燥隧道腔体对所述送料装置内的物料进行预热、干燥处理;所述送料装置在所述物料干燥处理后进入到所述循环冷却隧道腔体,在所述循环冷却隧道腔体对所述送料装置内的物料进行冷却处理;冷却处理后所述送料装置进入到所述自动下料平台,自动下料后的所述送料装置通过所述循环传送线运送到所述自动上料平台。

进一步的,所述真空干燥隧道腔体包括多个真空干燥炉体,多个所述真空干燥炉体的密封腔体依次连接形成真空干燥隧道腔体,其中若干所述真空干燥炉体独立形成预热腔体,若干所述真空干燥炉体独立形成干燥处理腔体;所述循环冷却隧道腔体包括多个循环冷却炉体,多个所述循环冷却炉体的密封腔体在所述真空干燥隧道腔体的后端形成循环冷却隧道腔体。

可选的,所述物料自动化干燥冷却隧道炉系统还包括控制柜,所述真空干燥炉体、循环冷却炉体、送料装置、自动上料平台、自动下料平台、循环传送线的电气设备与所述控制柜电性连接。

进一步的,所述真空干燥隧道腔体内的密封腔体的两端设置有若干自动密封门组件,通过所述自动密封门组件在一个所述密封腔体或者多个所述密封腔体之间形成所述预热腔体和所述干燥处理腔体;所述循环冷却隧道腔体内的密封腔体的两端设置有若干自动密封门组件,通过所述自动密封门组件在一个所述密封腔体或者多个所述密封腔体之间形成对应不同冷却工序的冷却处理腔体。

进一步的,所述真空干燥隧道腔体的前端和所述循环冷却隧道腔体的末端设置有所述自动密封门组件,所述真空干燥隧道腔体和所述循环冷却隧道腔体的结合处设置有所述自动密封门组件,每一所述密封腔体一侧设置有驱动装置,所述送料装置在所述真空干燥隧道腔体和所述循环冷却隧道腔体通过驱动装置移动。

进一步的,所述真空干燥隧道腔体前端的三个依次连接的所述密封腔体形成所述预热腔体,三个所述密封腔体之间通过所述自动密封门组件形成三个独立的所述预热腔体,每一所述预热腔体对应一道物料预热处理工序。

进一步的,所述干燥处理腔体连接设置在所述预热腔体后端,包括由一个所述密封腔体组成的第一真空干燥腔体,在所述真空干燥腔体分别依次通过四个所述密封腔体形成第二真空干燥腔体、第三真空干燥腔体和第四真空干燥腔体,所述第一真空干燥腔体、第二真空干燥腔体、第三真空干燥腔体和第四真空干燥腔体之间通过所述自动密封门组件隔离,对应四道物料真空干燥处理工序。

进一步的,所述真空干燥炉体和所述循环冷却炉体的密封腔体一侧设置有用于输入氮气的氮气接口,以及用于抽真空处理的抽真空接口;所述氮气接口连接外部氮气源,所述抽真空接口连接外部真空泵组。

进一步的,所述驱动装置包括驱动电机、减速机以及传动轴,所述驱动电机和所述减速机通过一电机安装座安装在所述机架上,所述驱动电机通过一磁流体密封传动件连接设置在所述密封腔体内的所述传动轴,所述传动轴通过连接件驱动所述送料装置在所述密封腔体内移动。

进一步的,所述真空干燥炉体的所述密封腔体上对应所述送料装置的对插连接板设置有对插连接装置,所述对插连接装置密封安装在所述密封腔体一侧或者底部,所述对插连接装置包括对插驱动气缸和定位导向组件,所述定位导向组件设置在电气连接板上,所述对插驱动气缸推动所述电气连接板向所述送料装置的对插连接板移动。

进一步的,所述循环冷却炉体的所述密封腔体一侧设置有循环风机和热交换器,所述循环风机通过循环风管连通所述热交换器以及所述密封腔体的上下两端,所述循环风机安装在一风机支架上,所述密封腔体上下两端分别设置有上端导风连接体和下端导风连接体,所述上端导风连接体通过所述循环风管依次连接所述热交换器和所述循环风机,所述下端导风连接体通过所述循环风管连接所述循环风机。

进一步的,所述自动上料平台和所述自动下料平台分别包括所述横移平台组件以及机架,所述机架对应所述送料装置传送位置分别设置有进入工位和离开工位,通过所述横移平台组件将所述送料装置从所述进入工位搬运到所述离开工位;在所述进入工位或者所述离开工位的所述机架上分别设置有自动启盖组件和自动连接组件,所述自动连接组件和所述自动启盖组件位于所述送料装置的开口上方;所述自动连接组件位于所述自动启盖组件上方,所述送料装置开口对应所述自动启盖组件设置有密封盖体组件,所述密封盖体组件通过所述自动启盖组件从所述开口分离和闭合;当所述密封盖体组件被所述自动启盖组件分离后,所述自动连接组件将输料管道与所述送料装置的开口连通,装载物料或者排空物料。

进一步的,所述横移平台组件上安装有双向离合驱动结构,所述横移平台组件包括横移台板以及设置在所述横移台板上的承接导轨,所述承接导轨与所述送料装置的滚轮对应配合;所述横移台板通过一组横移导轨滑块安装在所述机架上对应所述进入工位和所述离开工位;所述机架上设置有横移电机,所述横移电机通过一滚珠丝杆副驱动所述横移台板在所述进入工位和所述离开工位上往复移动。

可选的,所述横移台板上设置有若干限位挡板,所述限位挡板位于所述送料装置进入所述横移台板的末端。

进一步的,所述双向离合驱动结构包括驱动电机、固定输出轴、活动轴以及套设在所述活动轴上的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮,所述驱动电机通过所述固定输出轴驱动所述活动轴转动,所述固定输出轴和所述活动轴之间通过滑键滑槽组件连接;所述第一驱动齿轮通过第一单向离合器与所述活动轴连接,所述第二驱动齿轮通过第二单向离合器与所述活动轴连接,所述第一单向离合器和所述第二单向离合器使能方向相反;所述活动轴通过一组轴安装座设置在一移动支撑板上,通过所述移动支撑板往复移动使得所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮分别与送料装置上的齿条啮合。

可选的,所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮相互靠近,所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮之间设置有轴套。轴套用于隔离第一驱动齿轮和第二驱动齿轮,保持相互独立。

进一步的,所述移动支撑板上还设置有随动齿轮,所述随动齿轮通过随动齿轮安装轴设置在所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮一侧,所述随动齿轮与所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮同时啮合。通过随动齿轮,无论第一驱动齿轮还是第二驱动齿轮工作,能够使得第一驱动齿轮和第二驱动齿轮具有相同的速度;保证送料装置进出平稳。

进一步的,所述驱动电机通过一电机安装座固定在横移平台组件的一侧,所述驱动电机通过一减速机连接所述固定输出轴。

可选的,所述固定输出轴通过一固定轴承穿设所述横移平台组件的横移台板,在所述固定输出轴的一端设置有若干键槽,通过所述滑键滑槽组件与所述活动轴一端形成传动配合。

进一步的,所述移动支撑板通过一组支撑板导轨滑块固定在安装基板上,所述安装基板固定在横移台板的上表面;所述安装基板上还设有驱动气缸,所述驱动气缸通过一气缸连接块带动所述移动支撑板往复移动,使得所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮分别与所述齿条啮合。

进一步的,所述自动启盖组件包括水平导轨、水平移动座板以及安装在所述水平移动座板上的开盖安装座,所述水平移动座板通过所述水平导轨安装在机架上,使得所述开盖安装座位于所述送料装置的开口上方;在所述开盖安装座上设置有自动启盖机构,对应在所述密封盖体组件上设置有活动卡紧机构,当所述自动启盖机构将所述活动卡紧机构开启后,通过一水平移动气缸将所述水平移动座板移动到所述送料装置的开口一侧。从而避免了密封盖体组件虽然开启,但是还是位于开口上方,干扰输料管道的连接。

进一步的,所述开盖安装座通过一组竖直导轨安装在所述水平移动座板上,所述水平移动座板上还设置有竖直驱动气缸,所述竖直驱动气缸通过一竖直连接块驱动所述开盖安装座竖直往复移动。

进一步的,所述自动启盖机构包括在所述开盖安装座上设置的至少一组开盖气缸,所述开盖气缸分别驱动一卡勾部,所述开盖气缸对称安装在所述开盖安装座上,所述卡勾部设置在一开盖移动板上,所述开盖移动板通过一组开盖导轨安装在所述开盖安装座,通过所述开盖气缸驱动所述卡勾部沿着径向移动;

所述活动卡紧机构包括对应所述卡勾部设置在所述密封盖体组件上的卡勾配合部;所述卡勾配合部设置在端子安装座上,所述端子安装座对应安装在所述密封盖体组件的密封座板上,所述端子安装座沿着径向设置有伸缩端子,对应所述伸缩端子设置有复位弹簧,所述复位弹簧安装在所述密封座板的槽孔内,所述端子安装座上端还设置有端子导轨,使得所述伸缩端子沿着径向往复移动;

当所述卡勾部沿着径向作用在所述卡勾配合部时,压缩所述复位弹簧使得所述伸缩端子从所述送料装置的开口内的端子卡槽分离,从而所述密封盖体组件开启。

可选的,在所述密封座板下侧还设置有密封底板,所述端子安装座位于所述密封底板上侧。

进一步的,所述自动连接组件包括竖直安装在机架上的连接导轨和连接安装座,所述连接安装座通过一连接气缸驱动在所述连接导轨上上下移动,所述连接安装座上设置所述输料管道,所述输料管道在所述连接安装座的下方通过一卡板与所述送料装置的开口形成配合连接。

可选的,在所述连接安装座上侧的所述输料管道上还设置有蝶阀。

可选的,当所述开盖连接装置位于上料工位时,所述卡板与所述开口形成配合,所述输料管道与所述送料装置的物料仓导通,通过正压力向所述物料仓装载物料。

可选的,当所述开盖连接装置位于下料工位时,所述卡板的外径小于所述密封盖体组件的内径,所述输料管道伸入所述送料装置的物料仓底部,通过负压力进行排空物料。

可选的,所述循环传送线包括机架以及设置在所述机架上的传送驱动轴,所述传送驱动轴通过锥齿轮副连接多个传动驱动齿轮,所述传动驱动齿轮通过单向离合器和传送齿轮安装座设置在所述机架上表面,所述传送驱动轴一端通过链传动组件与传送电机连接。

多个机架顺次铺设,通过传送驱动轴将动力传送到每一个传动驱动齿轮,通过传动驱动齿轮与送料装置底部的齿条配合,从而完成送料装置从自动下料平台到自动上料平台之间的传送。

可选的,所述自动密封门组件包括支撑框架以及设置在所述支撑框架内的密封门体,所述支撑框架设置在两个所述密封腔体之间或者所述密封腔体一端;所述支撑框架顶部安装有门体移动电机和减速机,所述密封门体通过一门体支架安装在滚珠丝杆副上,所述减速机驱动所述滚珠丝杆副使得密封门体在所述支撑框架内上下移动,从而实现密封腔体的开合。

采用上述技术方案,本发明的物料自动化干燥冷却隧道炉系统,通过设置真空干燥炉体、循环冷却炉体、送料装置、自动上料平台、自动下料平台以及循环传送线,真空干燥炉体和循环冷却炉体具有相同形状规格的密封腔体,在每一密封腔体内设置驱动装置,与送料装置的齿条形成齿轮齿条配合,从而能够自动化地在真空干燥炉体和循环冷却炉体内完成干燥、冷却处理,送料装置通过循环传送线在自动上料平台和自动下料平台之间进行传送,通过自动启盖组件和自动连接组件完成自动上下料,实现锂电池正负极物料的自动化干燥冷却处理工艺,另外,通过在密封腔体之间或者一端设置自动密封门组件,可以形成多个真空干燥腔体和多个冷却处理腔体,从而满足锂电池正负极物料的干燥冷却工艺要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的物料自动化干燥冷却隧道炉系统三维结构图;

图2为本发明的物料自动化干燥冷却隧道炉系统主视结构图;

图3为本发明的真空干燥炉体三维结构图一;

图4为本发明的真空干燥炉体三维结构图二;

图5为本发明的循环冷却炉体三维结构视图;

图6为本发明的循环冷却炉体正视结构视图;

图7为本发明的密封腔体中驱动装置三维结构图;

图8为本发明的自动上料平台或者自动下料平台三维结构图;

图9为本发明的自动上料平台或者自动下料平台三维省略结构图;

图10为本发明的自动启盖组件三维结构图一;

图11为本发明的自动启盖组件三维结构图二;

图12为本发明的自动连接组件三维结构图一;

图13为本发明的自动连接组件三维结构图二;

图14为本发明的送料装置三维结构图一;

图15为本发明的送料装置三维结构图二;

图16为本发明的送料装置中密封盖体组件三维分解结构图;

图17为本发明的双向离合驱动结构三维结构图一;

图18为本发明的双向离合驱动结构三维结构图二;

图19为本发明的循环传送线三维结构图;

图20为本发明的自动密封门组件三维结构图;

图21为本发明的物料自动化干燥冷却隧道炉系统工艺流程图;

图中,10-送料装置,20-自动上料平台,30-真空干燥炉体,40-循环冷却炉体,50-自动密封门组件,60-自动下料平台,70-循环传送线;

110-装置框架,120-加热板组件,130-齿条,140-控制器,150-导流仓,160-聚料部, 170-滚轮,180-密封盖体组件,180-透气孔;181-密封座板,182-密封底板,183-端子安装座,184-伸缩端子,185-复位弹簧,186-卡勾配合部,187-端子导轨;

210-自动启盖组件,211-水平导轨,212-水平驱动气缸,213-水平移动座板,214-开盖安装座,215-竖直驱动气缸,216-竖直导轨,217-竖直连接块,218-开盖气缸,219-开盖移动板,2110-开盖导轨,2111-卡勾部;

220-自动连接组件,221-连接导轨,222-连接气缸,223-连接安装座,224-输料管道, 225-蝶阀,226-承插连接件;

230-横移平台组件,231-承接导轨,232-限位挡板,233-横移导轨滑块,234-滚珠丝杆副,235-横移电机;

240-双向离合驱动机构,241-驱动电机,242-电机安装座,243-减速机,244-固定输出轴,245-固定轴承,246-活动轴,247-滑键滑槽组件,248-第一单向离合器,249-第一驱动齿轮,2410-第二单向离合器,2411-第二驱动齿轮,2412-轴安装座,2413-随动齿轮,2414- 随动齿轮安装轴,2415-移动支撑板,2416-支撑板导轨滑块,2417-驱动气缸,2418-气缸连接块,2419-安装基板;250-机架三;

310-机架一,320-密封腔体,321-导轨,322-氮气接口,323-抽真空接口,324-位置传感器,340-驱动装置,341-驱动电机,342-减速机,343-电机安装座,344-磁流体密封传动件,345-传动轴,346-单向离合器,347-驱动齿轮,348-同步带组件,350-对插连接装置, 351-对插驱动气缸,352-定位导向组件;

450-循环风机,451-风机支架,452-循环风管,453-下端导风连接体,454-上端导风连接体,455-导流板,460-热交换器,461-冷却风管,462-进风口,463-出风口,464-冷凝排水槽,465-冷却盘管,470-蝶阀;

51-支撑框架,52-门体移动电机,53-减速机,54-滚珠丝杆副,55-密封门体,56-门体支架,57-密封面板;

71-机架二,72-传送电机,73-链传动组件,74-传送驱动轴,75-锥齿轮副,76-传动驱动齿轮,77-传送齿轮安装座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-2所示,本发明实施例提供了一种物料自动化干燥冷却隧道炉系统,包括:真空干燥隧道腔体、循环冷却隧道腔体、送料装置10、自动上料平台20、自动下料平台60以及循环传送线70;所述循环冷却隧道腔体设置在所述真空干燥隧道腔体的后端,在所述真空干燥隧道腔体的前端设置所述自动上料平台20,在所述循环冷却隧道腔体后端设置所述自动下料平台60,所述循环传送线70连接设置在所述自动上料平台20和所述自动下料平台60之间;所述送料装置10在所述自动上料平台20自动送料后进入所述真空干燥隧道腔体,在所述真空干燥隧道腔体对所述送料装置10内的物料进行预热、干燥处理;所述送料装置10在所述物料干燥处理后进入到所述循环冷却隧道腔体,在所述循环冷却隧道腔体对所述送料装置10内的物料进行冷却处理;冷却处理后所述送料装置10进入到所述自动下料平台60,自动下料后的所述送料装置10通过所述循环传送线70运送到所述自动上料平台20。

在本发明实施例中,所述真空干燥隧道腔体包括多个真空干燥炉体30,多个所述真空干燥炉体30的密封腔体320依次连接形成真空干燥隧道腔体,其中若干所述真空干燥炉体30 独立形成预热腔体,若干所述真空干燥炉体30独立形成干燥处理腔体;所述循环冷却隧道腔体包括多个循环冷却炉体40,多个所述循环冷却炉体40的密封腔体320在所述真空干燥隧道腔体的后端形成循环冷却隧道腔体。

可选的,所述物料自动化干燥冷却隧道炉系统还包括控制柜,所述真空干燥炉体30、循环冷却炉体40、送料装置10、自动上料平台20、自动下料平60台、循环传送线70的电气设备与所述控制柜电性连接。

在本发明实施例中,所述真空干燥隧道腔体内的密封腔体320的两端设置有若干自动密封门组件50,通过所述自动密封门组件50在一个所述密封腔体320或者多个所述密封腔体320之间形成所述预热腔体和所述干燥处理腔体;所述循环冷却隧道腔体内的密封腔体320 的两端设置有若干自动密封门组件50,通过所述自动密封门组件50在一个所述密封腔体320 或者多个所述密封腔体320之间形成对应不同冷却工序的冷却处理腔体。

在本发明实施例中,所述真空干燥隧道腔体的前端和所述循环冷却隧道腔体的末端设置有所述自动密封门组件50,所述真空干燥隧道腔体和所述循环冷却隧道腔体的结合处设置有所述自动密封门组件50,每一所述密封腔体320一侧设置有驱动装置340,所述送料装置10 在所述真空干燥隧道腔体和所述循环冷却隧道腔体通过驱动装置340移动。

在本发明实施例中,所述真空干燥隧道腔体前端的三个依次连接的所述密封腔体320形成所述预热腔体,三个所述密封腔体320之间通过所述自动密封门组件50形成三个独立的所述预热腔体,每一所述预热腔体对应一道物料预热处理工序。

在本发明实施例中,所述干燥处理腔体连接设置在所述预热腔体后端,包括由一个所述密封腔体320组成的第一真空干燥腔体,在所述真空干燥腔体分别依次通过四个所述密封腔体320形成第二真空干燥腔体、第三真空干燥腔体和第四真空干燥腔体,所述第一真空干燥腔体、第二真空干燥腔体、第三真空干燥腔体和第四真空干燥腔体之间通过所述自动密封门组件50隔离,对应四道物料真空干燥处理工序。

如图3、4所示,所述真空干燥炉体30和所述循环冷却炉体40的密封腔体320一侧设置有用于输入氮气的氮气接口322,以及用于抽真空处理的抽真空接口323;所述氮气接口322 连接外部氮气源,所述抽真空接口323连接外部真空泵组。

在本发明实施例中,如图7所示,每一所述密封腔体320一侧设置有驱动装置340,所述驱动装置340用于驱动所述送料装置10在所述密封腔体320内移动;所述驱动装置340包括驱动电机341、减速机342以及传动轴345,所述驱动电机341和所述减速机342通过一电机安装座343安装在所述机架一310上,所述驱动电机341通过一磁流体密封传动件344连接设置在所述密封腔体320内的所述传动轴345,所述传动轴345通过连接件驱动所述送料装置10在所述密封腔体220内移动。

在本发明实施例中,所述密封腔体320内侧底部设置一组所述导轨321,对应所述导轨 321在所述送料装置10的底部排列设置多个所述滚轮170,在每一所述滚轮170一侧设置有导向轮180,所述导向轮180和所述滚轮170的转动轴相互垂直,所述导向轮180与所述导轨321的侧表面配合。滚轮170在导轨321上转动运行,送料装置10通过滚轮170和导轨 321配合进入到密封腔体320内,在一组导轨321的相对内侧表面通过导向轮180的作用,避免了滚轮170与导轨321对位不准确或者偏离导轨321移动的情况。

可选的,在所述密封腔体320的相对两侧设置有位置传感器324,该位置传感器324可以是红外探测器、接近开关等等。

在本发明实施例中,所述连接件是驱动齿轮347,对应所述驱动齿轮347在所述送料装置10上设置有齿条,所述传动轴345通过一单向离合器346连接所述驱动齿轮347。

可选的,对应所述齿条设置有一组所述驱动齿轮347,所述传动轴345通过一同步带组件348带动一组所述驱动齿轮347同步转动。

在本发明实施例中,所述对插连接装置350密封安装在所述密封腔体320一侧或者底部,所述对插连接装置350包括对插驱动气缸351和定位导向组件352,所述定位导向组件352 设置在电气连接板上,所述对插驱动气缸351推动所述电气连接板向所述送料装置10的对插连接板移动。

通过自动密封门组件50将密封腔体320形成一个独立腔体,在密封腔体320内通过输入氮气或者抽真空,在氮气保护或者真空条件下,通过对插连接装置350与控制器连接,实现与控制柜的电气和信号连接通讯,从而可以通过控制加热板组件和温度传感器安装预定的温度条件对物料仓内的物料进行快速干燥处理。另外,密封腔体320内设置有导轨321、驱动装置340,从而可以实现送料装置10自动地进入或者离开密封腔体320,实现自动化真空干燥处理。

如图5、6所示,所述循环冷却炉体40包括机架320、安装在所述机架一310上的密封腔体320、循环风机450和热交换器460,所述循环风机450通过循环风管452连通所述热交换器460以及所述密封腔体320的上下两端。

在本发明实施例中,所述循环风机450安装在一风机支架451上,所述密封腔体320上下两端分别设置有上端导风连接体454和下端导风连接体453,所述上端导风连接体454通过所述循环风管452依次连接所述热交换器460和所述循环风机450,所述下端导风连接体 453通过所述循环风管452连接所述循环风机450。

在本发明实施例中,所述上端导风连接体454包括连接体框架,所述连接体框架1向一端收缩后形成一风管连接口,所述连接体框架呈锥形状;在所述上端导风连接体454中,所述密封腔体320内的氮气被抽入到所述连接体框架,通过所述风管连接口进入到所述循环风管452。

可选的,所述上端导风连接体454与所述密封腔体320连通处设置有多个导流板,所述导流板上均匀设置有通风孔,所述导流板均匀排布,所述密封腔体320内的氮气经所述导流板汇流至风管连接口。

在本发明实施例中,所述下端导风连接体453包括连接体框架,所述连接体框架向一端收缩后形成一风管连接口,所述连接体框架呈锥形状;在所述下端导风连接453中,氮气经所述风管连接口送入所述连接框架,均匀扩散到所述密封腔体320。

可选的,所述下端导风连接体453与所述密封腔体320连通位置设置有多个导风板,所述导风板均匀分布。

可选的,对应所述上端导风连接体454和所述下端导风连接体453与所述循环风管452 的连接位置分别设置有密封阀470,所述密封阀470用于在充氮气时隔离所述密封腔体320。

在本发明实施例中,所述热交换器460包括冷却风管,与所述冷却风管连通的进风口62 和出风口;所述进风口通过所述循环风管452与所述上端导风连接体454连通,所述出风口通过所述循环风管452与所述循环风机450连通;在所述冷却风管上盘绕设置有冷却盘管,冷却媒介通过所述冷却盘管;在所述冷却风管下侧设置有冷凝排水槽。

通过自动密封门组件50将密封腔体320形成一个独立腔体,在密封腔体320内通过输入氮气,通过循环风机和热交换器、循环风管形成氮气循环冷却回路,将送料装置内干燥处理后的物料进行快速冷却,氮气与送料装置内的物料进行热交换之后,通过循环冷却回路被输送到热交换器内,在热交换器内与外部冷却媒介(水、冷却液等等)带走氮气的热量,然后将冷却后的氮气再次输入到密封腔体内,从而形成循环冷却。另外,密封腔体内设置有导轨、驱动装置,从而可以实现送料装置自动地进入或者离开密封腔体,实现自动化冷却处理。

如图8、9所示,所述自动上料平台20和所述自动下料平台60分别包括送料装置10、横移平台组件230以及机架三250,所述机架三260对应所述送料装置10传送位置分别设置有进入工位和离开工位,通过所述横移平台组件230将所述送料装置10从所述进入工位搬运到所述离开工位;在所述进入工位或者所述离开工位的所述机架三250上分别设置有自动启盖组件210和自动连接组件220,所述自动连接组件220和所述自动启盖组件210位于所述送料装置的开口上方;所述自动连接组件220位于所述自动启盖组件210上方,所述送料装置10开口对应所述自动启盖组件210设置有密封盖体组件,所述密封盖体组件通过所述自动启盖组件210从所述开口分离和闭合;当所述密封盖体组件被所述自动启盖组件210分离后,所述自动连接组件220将输料管道与所述送料装置10的开口连通,装载物料或者排空物料。

如图9所示,所述横移平台组件230上安装有双向离合驱动结构240,所述横移平台组件230包括横移台板以及设置在所述横移台板上的承接导轨231,所述承接导轨231与所述送料装置10的滚轮对应配合;所述横移台板通过一组横移导轨滑块233安装在所述机架三 250上对应所述进入工位和所述离开工位;所述机架三250上设置有横移电机235,所述横移电机235通过一滚珠丝杆副234驱动所述横移台板在所述进入工位和所述离开工位上往复移动。

可选的,所述横移台板上设置有若干限位挡板232,所述限位挡板232位于所述送料装置10进入所述横移台板的末端。

如图17、18所示,所述双向离合驱动结构240包括驱动电机241、固定输出轴244、活动轴246以及套设在所述活动轴246上的第一驱动齿轮249和第二驱动齿轮2411,所述驱动电机241通过所述固定输出轴244驱动所述活动轴246转动,所述固定输出轴244和所述活动轴246之间通过滑键滑槽组件247连接;所述第一驱动齿轮249通过第一单向离合器248 与所述活动轴246连接,所述第二驱动齿轮2411通过第二单向离合器2410与所述活动轴246 连接,所述第一单向离合器248和所述第二单向离合器2410使能方向相反;所述活动轴246 通过一组轴安装座2412设置在一移动支撑板2415上,通过所述移动支撑板2415往复移动使得所述第一驱动齿轮249和所述第二驱动齿轮2411分别与送料装置上的齿条啮合。

在本发明实施例中,所述第一驱动齿轮249和所述第二驱动齿轮2411相互靠近,所述第一驱动齿轮249和所述第二驱动齿轮2411之间设置有轴套2420。轴套2420用于隔离第一驱动齿轮249和第二驱动齿轮2411,保持相互独立。

在本发明实施例中,所述移动支撑板2415上还设置有随动齿轮2413,所述随动齿轮2413通过随动齿轮安装轴2414设置在所述第一驱动齿轮249和所述第二驱动齿轮2411一侧,所述随动齿轮2413与所述第一驱动齿轮249和所述第二驱动齿轮2411同时啮合。通过随动齿轮2413,无论第一驱动齿轮249还是第二驱动齿轮2411工作,能够使得第一驱动齿轮249和第二驱动齿轮2411具有相同转动速度;保证送料装置进出平稳。

在本发明实施例中,所述驱动电机241通过一电机安装座242固定在横移台板组件的一侧,所述驱动电机241通过一减速机243连接所述固定输出轴244。

可选的,所述固定输出轴244通过一固定轴承245穿设所述横移台板组件的横移台板,在所述固定输出轴244的一端设置有若干键槽,通过所述滑键滑槽组件247与所述活动轴246 一端形成传动配合。可选的,活动轴246一端设置为插孔,固定输出轴的一端插入到该插孔内,插孔内设置有滑槽,在滑槽和键槽之间设置有滑键,通过滑键进行固定输出轴244和活动轴246之间的扭矩传动。

在本发明实施例中,所述移动支撑板2415通过一组支撑板导轨滑块2416固定在安装基板2419上,所述安装基板2419固定在横移台板的上表面。

在本发明实施例中,所述安装基板2419上还设有驱动气缸2417,所述驱动气缸2417 通过一气缸连接块2418带动所述移动支撑板2415往复移动,使得所述第一驱动齿轮249和所述第二驱动齿轮2411分别与所述齿条啮合。活动轴246随着移动支撑板2415往复移动,从而带动第一驱动齿轮249和第二驱动齿轮2411往复移动,使得第一驱动齿轮249或者第二驱动齿轮2411与齿条啮合。

如图10、11、16所示,所述自动启盖组件210包括水平导轨211、水平移动座板213以及安装在所述水平移动座板213上的开盖安装座214,所述水平移动座板213通过所述水平导轨211安装在机架三250上,使得所述开盖安装座214位于所述送料装置10的开口上方;在所述开盖安装座214上设置有自动启盖机构,对应在所述密封盖体组件180上设置有活动卡紧机构,当所述自动启盖机构将所述活动卡紧机构开启后,通过一水平移动气缸12将所述水平移动座板13移动到所述送料装置10的开口一侧。从而避免了密封盖体组件180虽然开启,但是还是位于开口上方,干扰输料管道的连接。

在本发明实施例中,所述开盖安装座214通过一组竖直导轨216安装在所述水平移动座板213上,所述水平移动座板13上还设置有竖直驱动气缸215,所述竖直驱动气缸215 通过一竖直连接块217驱动所述开盖安装座214竖直往复移动。

在本发明实施例中,所述自动启盖机构包括在所述开盖安装座214上设置的至少一组开盖气缸218,所述开盖气缸218分别驱动一卡勾部2111,所述开盖气缸218对称安装在所述开盖安装座214上,所述卡勾部2111设置在一开盖移动板219上,所述开盖移动板219 通过一组开盖导轨2110安装在所述开盖安装座214,通过所述开盖气缸218驱动所述卡勾部 2111沿着径向移动;

所述活动卡紧机构包括对应所述卡勾部2111设置在所述密封盖体组件180上的卡勾配合部186;所述卡勾配合部186设置在端子安装座183上,所述端子安装座183对应安装在所述密封盖体组件180的密封座板181上,所述端子安装座183沿着径向设置有伸缩端子184,对应所述伸缩端子184设置有复位弹簧185,所述复位弹簧185安装在所述密封座板181的槽孔内,所述端子安装座183上端还设置有端子导轨187,使得所述伸缩端子184沿着径向往复移动。

当所述卡勾部111沿着径向作用在所述卡勾配合部186时,压缩所述复位弹簧185使得所述伸缩端子184从所述送料装置10的开口内的端子卡槽分离,从而所述密封盖体组件180 开启。

可选的,在所述密封座板181下侧还设置有密封底板182,所述端子安装座183位于所述密封底板182上侧。

如图12、13所示,所述自动连接组件220包括竖直安装在机架三250上的连接导轨221 和连接安装座223,所述连接安装座223通过一连接气缸22驱动在所述连接导轨221上上下移动,所述连接安装座223上设置所述输料管道224,所述输料管道224在所述连接安装座 223的下方通过一卡板226与所述送料装置10的开口形成配合连接。

可选的,在所述连接安装座223上侧的所述输料管道224上还设置有蝶阀225。

可选的,当所述自动连接组件220位于上料工位时,所述卡板226与所述开口形成配合,所述输料管道24与所述送料装置10的物料仓导通,通过正压力向所述物料仓装载物料。

可选的,当所述自动连接组件220位于下料工位时,所述卡板226的外径小于所述密封盖体组件180的内径,所述输料管道224伸入所述送料装置10的物料仓底部,通过负压力进行排空物料。

如图14、15所示,所述送料装置10包括装置框架110,在所述装置框架110内设置有物料仓,对应所述物料仓的侧壁设置有加热板组件120,在所述物料仓内还设置有温度传感器,所述加热板组120件和所述温度传感器与一控制器140连接,所述控制器140通过安装座设置在所述对插连接板上。

可选的,在装置框架110上设有用于排除所述装置框架110内物料水分的透气孔190,所述透气孔190上设有筛网(图中未标出)。

可选的,所述加热板组件120为若干加热板,所述加热板设置在所述装置框架110外表面上。具体的,加热板为四块,设置在装置框架110四个侧壁上,当需要加热时,直接通过加热板进行加热,对装置框架110内的物料进行干燥,直接加热,干燥效果好,时间短。

可选的,所述装置框架110下底面上形成一聚料部160。

具体的,所述聚料部160由第一等腰梯形板、第二等腰梯形板、第三等腰梯形板、第四等腰梯形板和矩形板构成;所述第一等腰梯形板的上底边、第二等腰梯形板的上底边、第三等腰梯形板的上底边和第四等腰梯形板的上底边首尾依次连接,所述第一等腰梯形板的下底边、第二等腰梯形板的下底边、第三等腰梯形板的下底边和第四等腰梯形板的下底边首尾依次连接,所述矩形板的四条边分别与所述第一等腰梯形板的上底边、第二等腰梯形板的上底边、第三等腰梯形板的上底边和第四等腰梯形板的上底边相重合。

具体的,在装置框架110下底面上设计聚料部160,聚料部160还可以为一些锥形的结构,能够起到一定的聚料作用。当下料时,下料管插入到聚料部160内,在吸料时,首先将聚料部160的物料吸走,吸走后,在聚料部160的作用下,其他的物料就会向下料管聚拢,便于下料。

可选的,所述开口上设有避免装置框架110内物料飞出的密封盖体组件180。

如图19所示,所述循环传送线70包括机架二71以及设置在所述机架二71上的传送驱动轴74,所述传送驱动轴74通过锥齿轮副75连接多个传动驱动齿轮76,所述传动驱动齿轮 76通过单向离合器和传送齿轮安装座77设置在所述机架二71上表面,所述传送驱动轴74 一端通过链传动组件73与传送电机72连接。

多个机架二71顺次铺设,通过传送驱动轴74将动力传送到每一个传动驱动齿轮76,通过传动驱动齿轮76与送料装置10底部的齿条配合,从而完成送料装置10从自动下料平台 60到自动上料平台20之间的传送。

如图20所示,所述自动密封门组件50包括支撑框架51以及设置在所述支撑框架51内的密封门体55,所述支撑框架51设置在两个所述密封腔体320之间或者所述密封腔体320 一端;所述支撑框架52顶部安装有门体移动电机52和减速机53,所述密封门体55通过一门体支架56安装在滚珠丝杆副54上,所述减速机53驱动所述滚珠丝杆副54使得密封门体 55在所述支撑框架51内上下移动,从而实现密封腔体320的开合。

如图21所示,该物料自动化干燥冷却隧道炉系统的具体工艺过程如下:

在自动上料平台,利用自动启盖组件将送料装置开口位置的密封盖体组件打开,自动连接组件对插输料管道,通过管道加压向送料装置内的物料仓灌料,完成后自动启盖组件逆向执行动作将密封盖体组件重新密封;通过横向移动平台将送料装置运送到真空干燥隧道腔体的入口,自动密封门组件开启,送料装置进入到第1独立干燥处理腔体,充氮气、温度控制在80-120度,处理时间为1小时;然后自动密封门组件再次开启,送料装置进入到第2独立干燥处理腔体,充氮气、温度控制在120-200度,处理时间为1小时;然后自动密封门组件再次开启,送料装置进入到第3独立干燥处理腔体,充氮气、温度控制在200度,处理时间为1小时;然后自动密封门组件再次开启,送料装置进入到第4独立干燥处理腔体,循环氮气、温度控制在200度,气压为1000Pa,处理时间为1小时;然后自动密封门组件再次开启,送料装置进入到第5独立干燥处理腔体,温度控制在200度,气压为100Pa,处理时间为4 小时;然后自动密封门组件再次开启,送料装置进入到第6独立干燥处理腔体,温度控制在 200度,气压为50-100Pa,处理时间为4小时;然后自动密封门组件再次开启,送料装置进入到第7独立干燥处理腔体,温度控制在200度,气压为10-50Pa,处理时间为4小时;进入到循环冷却隧道腔体,开启自动密封门组件,进入到第1独立冷却处理腔体,循环氮气冷却温度10度,时间为1小时;开启自动密封门组件,进入到第2独立冷却处理腔体,循环氮气冷却温度10度,时间为2小时;进入到自动下料平台,利用自动启盖组件将送料装置开口位置的密封盖体组件打开,自动连接组件对插输料管道,伸入到物料仓的底部,通过管道负压将送料装置内的物料仓吸走运送到下一工序,完成后自动启盖组件逆向执行动作将密封盖体组件重新密封。然后送料装置通过循环传送线重新回到自动上料平台,完成一次自动化干燥冷却工艺。

采用上述技术方案,本发明的物料自动化干燥冷却隧道炉系统,通过设置真空干燥炉体、循环冷却炉体、送料装置、自动上料平台、自动下料平台以及循环传送线,真空干燥炉体和循环冷却炉体具有相同形状规格的密封腔体,在每一密封腔体内设置驱动装置,与送料装置的齿条形成齿轮齿条配合,从而能够自动化地在真空干燥炉体和循环冷却炉体内完成干燥、冷却处理,送料装置通过循环传送线在自动上料平台和自动下料平台之间进行传送,通过自动启盖组件和自动连接组件完成自动上下料,实现锂电池正负极物料的自动化干燥冷却处理工艺,另外,通过在密封腔体之间或者一端设置自动密封门组件,可以形成多个真空干燥腔体和多个冷却处理腔体,从而满足锂电池正负极物料的干燥冷却工艺要求。

在本发明专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明专利新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明专利的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在发明专利中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明专利中的具体含义。

在本发明专利中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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