本發(fā)明涉及單壁碳納米管，尤其涉及一種集成氣保護(hù)包裝功能的單壁碳納米管動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、單壁碳納米管作為一種具有優(yōu)異力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能的納米材料，在電子器件、復(fù)合材料、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。由于單壁碳納米管粉末具有極高的比表面積和化學(xué)活性，其在包裝存儲(chǔ)過(guò)程中極易與空氣中的氧氣、水汽發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致性能退化；同時(shí)，粉末顆粒間的范德華力作用易引發(fā)團(tuán)聚，影響后續(xù)使用時(shí)的分散均勻性。因此，對(duì)單壁碳納米管粉末的包裝需滿足高氣密性、低氧環(huán)境以及粉末均勻輸送的要求。

2、當(dāng)前，傳統(tǒng)的粉末包裝機(jī)構(gòu)在處理單壁碳納米管時(shí)存在以下技術(shù)缺陷：

3、氣保護(hù)措施不足：現(xiàn)有包裝設(shè)備多采用簡(jiǎn)單的充氮工藝，無(wú)法在預(yù)填充、填充及熱封等全流程中形成持續(xù)的氣幕防護(hù)，導(dǎo)致包裝內(nèi)氧氣含量難以降至0.1%以下，粉末易發(fā)生氧化變質(zhì)。

4、定量分料精度低：由于單壁碳納米管粉末流動(dòng)性差、易團(tuán)聚，傳統(tǒng)分料機(jī)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定量稱重，且在輸送過(guò)程中易出現(xiàn)物料堆積、堵塞等問(wèn)題，影響包裝效率和一致性。

5、動(dòng)態(tài)收料效率低：常規(guī)收料機(jī)構(gòu)缺乏有效的振動(dòng)分散機(jī)制，粉末在下落過(guò)程中易形成結(jié)塊，導(dǎo)致輸出不均勻，無(wú)法滿足連續(xù)化生產(chǎn)需求。

6、包裝過(guò)程污染風(fēng)險(xiǎn)高：填充過(guò)程中外界粉塵、水汽易侵入包裝袋，影響產(chǎn)品純度，熱封時(shí)可能導(dǎo)致封口處粉末氧化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決上述缺陷，提供一種集成氣保護(hù)包裝功能的單壁碳納米管動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)。

2、為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種集成氣保護(hù)包裝功能的單壁碳納米管動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)，包括底座容納箱，其內(nèi)部集成有氣保護(hù)包裝機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)單壁碳納米管粉末包裝預(yù)填充階段的真空吸附與初始充氮、填充過(guò)程的氣簾隔離及熱封包裝時(shí)的氣幕防護(hù)；

3、動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)，其底部與散料機(jī)構(gòu)連接，用于將接收的單壁碳納米管粉末通過(guò)散料機(jī)構(gòu)分散輸出，所述散料機(jī)構(gòu)底部設(shè)置用于對(duì)粉末進(jìn)行定量稱重分散輸出的定量分料機(jī)構(gòu)，所述定量分料機(jī)構(gòu)通過(guò)柔性連接機(jī)構(gòu)與氣保護(hù)包裝機(jī)構(gòu)連接；

4、振動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述散料機(jī)構(gòu)與所述底座容納箱之間，通過(guò)高頻振動(dòng)促進(jìn)動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)、散料機(jī)構(gòu)以及定量分料機(jī)構(gòu)輸送過(guò)程中粉末的均勻分散與加速輸送。

5、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)包括罐體、位于罐體頂部的負(fù)壓連接部以及位于罐體側(cè)方的進(jìn)料法蘭端，所述罐體底部為開(kāi)口結(jié)構(gòu)，所述罐體內(nèi)部垂直設(shè)置有負(fù)壓筒，且所述罐體內(nèi)以負(fù)壓筒為中心繞設(shè)螺旋引導(dǎo)板，所述螺旋引導(dǎo)板末圈螺旋面密集開(kāi)設(shè)導(dǎo)出孔，所述負(fù)壓筒內(nèi)頂部設(shè)置過(guò)濾筒，所述負(fù)壓連接部與過(guò)濾筒內(nèi)腔導(dǎo)通，所述負(fù)壓筒的內(nèi)壁上均勻開(kāi)設(shè)有用于吸附漂浮在空氣中碳納米管粉末的粉塵收納細(xì)孔。

6、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述散料機(jī)構(gòu)包括散料箱，所述散料箱頂部開(kāi)設(shè)有多個(gè)用于承接螺旋引導(dǎo)板上掉落粉末的落料出口以及用于承接過(guò)濾筒上掉落粉末的中央落料口、底部設(shè)有多個(gè)用于導(dǎo)出粉末的導(dǎo)向出口法蘭端，所述導(dǎo)向出口法蘭端與定量分料機(jī)構(gòu)連接，所述散料箱頂部相對(duì)設(shè)置兩個(gè)開(kāi)閉氣缸，所述開(kāi)閉氣缸的輸出端向下穿設(shè)至所述散料箱內(nèi)并與升降板連接，所述升降板上集成的落料封堵部與中央封堵部分別對(duì)應(yīng)封堵落料出口與中央落料口，所述中央封堵部的高度高于落料封堵部。

7、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述中央封堵部與所述落料封堵部的頂端均采用圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)。

8、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述散料箱內(nèi)底部對(duì)應(yīng)導(dǎo)向出口法蘭端位置向下凹陷形成弧形凹陷區(qū)，所述導(dǎo)向出口法蘭端均設(shè)置于弧形凹陷區(qū)的幾何最低點(diǎn)。

9、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述定量分料機(jī)構(gòu)包括分料箱，所述分料箱內(nèi)部開(kāi)設(shè)有分料移動(dòng)腔，且所述分料箱頂部設(shè)有與分料移動(dòng)腔連通的分料入料法蘭端、底部設(shè)置分料出口法蘭端a和分料出口法蘭端b，所述分料出口法蘭端a和分料出口法蘭端b均與分料移動(dòng)腔連通，所述分料移動(dòng)腔內(nèi)有結(jié)構(gòu)完全相同的分料容納塊a和分料容納塊b，所述分料箱兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置分料氣動(dòng)桿a和分料氣動(dòng)桿b，所述分料氣動(dòng)桿a、分料氣動(dòng)桿b的輸出端分別穿設(shè)進(jìn)所述分料移動(dòng)腔內(nèi)推動(dòng)所述分料容納塊a、分料容納塊b在分料移動(dòng)腔內(nèi)同步移動(dòng)，所述分料箱底部且于所述分料入料法蘭端正下方開(kāi)設(shè)與所述分料移動(dòng)腔連通的稱重容納腔，且所述稱重容納腔內(nèi)設(shè)有用于對(duì)分料容納塊進(jìn)行實(shí)時(shí)稱重的稱重單元，所述分料出口法蘭端a和所述分料出口法蘭端b同時(shí)與集料管道連接。

10、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述分料容納塊a包括塊體，且所述塊體中心垂直貫穿開(kāi)設(shè)有定量容納孔，所述塊體底面以定量容納孔中軸線為基準(zhǔn)開(kāi)設(shè)隱藏槽，且所述隱藏槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)底板以將定量容納孔底部關(guān)閉或?qū)ā?/p>

11、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述稱重單元包括傳感器安裝板以及位于稱重容納腔內(nèi)的稱重承載板，所述傳感器安裝板可拆卸設(shè)置于所述分料箱底部，且所述傳感器安裝板上設(shè)置多個(gè)用于對(duì)稱重承載板進(jìn)行支撐的壓力傳感器，所述稱重承載板頂面與分料移動(dòng)腔內(nèi)底壁齊平。

12、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述振動(dòng)放大機(jī)構(gòu)包括安裝在散料機(jī)構(gòu)上的振動(dòng)電機(jī)以及均布于散料機(jī)構(gòu)與底座容納箱之間的多組彈性支撐單元，每組所述彈性支撐單元包括垂直設(shè)置于底座容納箱上的振動(dòng)導(dǎo)向筒、振動(dòng)支撐桿以及置于振動(dòng)導(dǎo)向筒內(nèi)的強(qiáng)力彈簧，所述振動(dòng)支撐桿頂端與散料機(jī)構(gòu)下部連接、底端伸入振動(dòng)導(dǎo)向筒內(nèi)孔中，所述強(qiáng)力彈簧兩端分別抵接振動(dòng)支撐桿底端與振動(dòng)導(dǎo)向筒內(nèi)底壁。

13、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述散料機(jī)構(gòu)下部設(shè)置的大導(dǎo)向柱與底座容納箱頂部設(shè)置的導(dǎo)向筒座內(nèi)孔對(duì)接配合，且所述振動(dòng)電機(jī)安裝于所述大導(dǎo)向柱的端部。

14、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述氣保護(hù)包裝機(jī)構(gòu)包括主固定箱、內(nèi)承載筒以及外承載筒，所述內(nèi)承載筒與所述外承載筒均設(shè)置于所述主固定箱底部，所述內(nèi)承載筒同軸設(shè)置于所述外承載筒內(nèi)部，所述主固定箱下部設(shè)有垂直延伸出且與內(nèi)部腔體連通的延伸筒，所述延伸筒位于內(nèi)承載筒內(nèi)部，所述主固定箱內(nèi)搭載的柱體升降單元與擴(kuò)張柱連接，用于精準(zhǔn)控制擴(kuò)張柱沿延伸筒軸線方向進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)，所述擴(kuò)張柱垂直貫穿于延伸筒內(nèi)，所述內(nèi)承載筒上設(shè)有配合延伸筒對(duì)包裝袋進(jìn)行夾緊固定的包裝袋夾持單元，所述外承載筒上設(shè)有對(duì)包裝袋進(jìn)行熱封的熱封單元，所述主固定箱下方設(shè)置包裝升降單元，所述包裝升降單元上且位于延伸筒正下方安裝定位安裝筒，從而驅(qū)動(dòng)定位安裝筒與所述延伸筒套接；

15、所述擴(kuò)張柱內(nèi)開(kāi)設(shè)過(guò)渡腔以及多個(gè)進(jìn)出氣通道，所述過(guò)渡腔通過(guò)所述進(jìn)出氣通道與所述擴(kuò)張柱中心軸向貫穿開(kāi)設(shè)有出料通道連接，所述擴(kuò)張柱上安裝與過(guò)渡腔連通的快換接頭；

16、所述主固定箱內(nèi)集成氣屏障單元，用于使延伸筒與內(nèi)承載筒之間形成氣屏障。

17、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述夾持機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱設(shè)置于內(nèi)承載筒側(cè)面的夾持氣缸，所述夾持氣缸的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的夾持板連接。

18、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述熱封單元包括對(duì)稱設(shè)置于所述外承載筒上的熱封氣缸以及熱封部，所述熱封氣缸的輸出端分別與對(duì)應(yīng)的熱封部連接。

19、進(jìn)一步的改進(jìn)，包括所述氣屏障單元包括設(shè)置于所述主固定箱內(nèi)的氣屏障箱以及多個(gè)設(shè)置于氣屏障箱上的噴氣嘴，所述噴氣嘴貫穿主固定箱，精準(zhǔn)延伸至內(nèi)承載筒內(nèi)部，所述氣屏障箱上配置專用接頭。

20、本發(fā)明的有益效果是：本設(shè)計(jì)通過(guò)底座容納箱內(nèi)集成的氣保護(hù)包裝機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單壁碳納米管粉末包裝全流程的氣氛防護(hù)，包括預(yù)填充階段的真空吸附與初始充氮、填充過(guò)程的氣簾隔離及熱封包裝時(shí)的氣幕防護(hù)，將袋內(nèi)氧氣含量降至0.1%以下，杜絕氧化風(fēng)險(xiǎn)，避免被水汽和粉塵污染；動(dòng)態(tài)收料機(jī)構(gòu)配合散料機(jī)構(gòu)與定量分料機(jī)構(gòu)，通過(guò)螺旋引導(dǎo)板、負(fù)壓吸附及開(kāi)閉氣缸的階梯式密封設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)粉末均勻分散與精準(zhǔn)定量輸出；振動(dòng)放大機(jī)構(gòu)通過(guò)高頻振動(dòng)促進(jìn)粉末在輸送過(guò)程中的均勻分散與加速輸送，避免團(tuán)聚堆積；定量分料機(jī)構(gòu)采用雙工位交替稱重設(shè)計(jì)，結(jié)合壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提升分料效率與計(jì)量精度；氣保護(hù)包裝機(jī)構(gòu)的擴(kuò)張柱、氣屏障單元及熱封單元協(xié)同作用，確保包裝過(guò)程的高氣密性與防污染能力，同時(shí)柔性連接機(jī)構(gòu)有效隔離振動(dòng)，保證各功能模塊穩(wěn)定運(yùn)行。