一种锂锭的浇铸装置及锂锭的生产设备的制作方法

本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种锂锭的浇铸装置及锂锭的生产设备。

背景技术：

目前，国内金属锂的提纯工艺基本上都是通过将熔融的金属锂再次浇铸成型的方法来生产，浇铸成型的生产过程完全依靠人工对铸锭模具内部涂油、手动打开和关闭锂液输送管道上的阀门进行浇铸、自然冷却、人工脱模的方式。

这种生产模式存在的诸多问题，例如涂油不均匀，影响了模具浇铸成型的过程；出锂开关打开和关闭动作频繁造成开关容易损坏；自然冷却时间长，增加了单个工艺流程的循环时间；人工作业劳动强度较大，且生产效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种锂锭的浇铸装置，此生产装置可以自动涂油、自动浇铸、自动卸料和自动检测，降低了锂锭浇铸工艺的操作循环时间和人力消耗。

本实用新型的另一目的在于提供一种锂锭的生产设备，其包括上述锂锭的浇铸装置，实现了涂油、浇铸、卸料、检测的自动化操作，显著降低了锂锭生产工艺的循环操作时间，并降低了生产成本。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种锂锭的浇铸装置，包括控制系统、用于盛放浇铸液且上端设置有开口的浇铸模具和用于传送浇铸模具的传送机构，传送机构包括传送带，浇铸模具放置于传送带上，传送机构沿传送方向依次固定设置有用于为浇铸模具的模腔涂油的涂油机构、用于往浇铸模具注入浇铸液的注液机构和用于卸载浇铸模具的卸料机构，涂油机构、注液机构、卸料机构和传送机构上均设置有多个传感器，每个传感器均与控制系统通信连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述锂锭的浇铸装置还包括用于冷却锂液的冷却机构，冷却机构设置于注液机构和卸料机构之间，冷却机构上设置有也设置有多个与控制系统通信连接的传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述涂油机构包括涂油件、用于驱动涂油件升降的升降驱动装置和用于驱动涂油件旋转的旋转驱动装置，升降驱动装置和旋转驱动装置均固定连接于传送机构。

在本实用新型较佳的实施例中，上述注液机构包括用于输送锂液的输液管，输液管上设置有出液口，出液口的位置与传送带传送的浇铸模具的开口对应。

在本实用新型较佳的实施例中，上述注液机构还包括用于控制浇铸模具升降的模具升降电机。

在本实用新型较佳的实施例中，上述输液管的出液口设置有大口径高温针阀。

在本实用新型较佳的实施例中，上述卸料机构包括旋转驱动机构、夹持驱动机构、旋转摆臂和用于夹持浇铸模具的模具夹钳，旋转驱动机构和夹持驱动机构均与控制系统相连，旋转控制件与旋转摆臂连接，旋转摆臂与模具夹钳连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述卸料机构还包括卸料板，卸料板上设置有口径大于浇铸模具直径的卸料口，卸料板下方设置有弹簧支撑组件。

在本实用新型较佳的实施例中，上述浇铸模具的开口端的宽度大于底端的宽度。

一种锂锭的生产设备，其包括上述锂锭的浇铸装置。

本实用新型实施例的有益效果是：在锂锭的浇铸装置的传送机构上依次设置有涂油机构、注液机构和卸料机构，且涂油机构、注液机构、卸料机构和传送机构上均设置有多个传感器，通过多个传感器检测每个工序的进行，通过与多个传感器通信连接的控制系统，控制整个工序的运行。锂锭的生产设备包括了上述锂锭的浇铸装置。本实用新型实现了涂油、浇铸、卸料、检测的自动化操作，显著降低了锂锭生产工艺的循环操作时间，并降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的锂锭的浇铸装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的涂油机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的注液机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的冷却机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的卸料机构第一视角结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的卸料机构第二视角结构示意图。

图标：100-锂锭的浇铸装置；110-涂油机构；112-涂油件；114-旋转驱动装置；116-升降驱动装置；118-输油管；120-注液机构；122-输液管；124-出液口；126-模具推板；128-模具升降电机；130-冷却机构；140-卸料机构；142-模具夹钳；1424-夹钳口；143-卸料板；1432-卸料口；145-滑动导柱；147-弹性支撑柱；148-锂锭推出气缸；144-旋转摆臂；146-旋转驱动件；149-夹持驱动件；1492-摆臂升降气缸；1494-夹钳旋转气缸；150-浇铸模具；160-成型锂锭；170-传送机构；172-传送带。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种锂锭的浇铸装置100，其包括控制系统(图未示)、用于盛放浇铸液的浇铸模具150、用于传送浇铸模具150的传送机构170。传送机构170包括传送带172，浇铸模具150放置于传送带172，传送机构170沿传送方向依次固定设置有用于为浇铸模具150的模腔涂油的涂油机构110、用于往浇铸模具150内注入浇铸液的注液机构120和用于卸载浇铸模具150的卸料机构140。

涂油机构110、注液机构120、卸料机构140和传送机构170上均设置有多个传感器(图未示)，每个传感器均与控制系统通信连接，通过传感器检测浇铸模具150在传送带172上的传送和涂油机构110、注液机构120、卸料机构140的运行，向控制系统传输信号，通过控制系统的信号传送，控制涂油、注液和卸料过程的运行。浇铸模具150通过涂油、注液、和卸料过程后，成型锂锭160输送出传送机构170，浇铸模具150循环进入再次浇铸的过程。具体地，控制系统如现有的计算机控制系统一样，包括电脑，传感器检测到的信息输送到电脑中，通过电脑中的内置程序控制整个操作系统的运行。

浇铸模具150的上端设置有开口，用于盛放金属锂液。优选地，浇铸模具150为上端开口的圆桶结构，且浇铸模具150的开口端的宽度大于低端的宽度，便于在后续的卸料过程中将成型的金属锂锭从浇铸模具150内卸出。

请参照图2，涂油机构110包括涂油件112、用于驱动涂油件112升降的升降驱动装置116和用于驱动涂油件112旋转的旋转驱动装置114，升降驱动装置116和旋转驱动装置114均固定连接于传送机构170。升降驱动装置116和旋转驱动装置114的设置使涂油过程能动自动的进行。

具体地，升降驱动装置116和旋转驱动装置114均可以采用电机，即升降电机和旋转电机分别控制涂油件112的升降过程和旋转过程，在涂油件112在浇铸模具150的腔体内升降和旋转的过程中，完成整个涂油过程的操作。

优选地，涂油件112为与浇铸模具150的断面相似的圆饼形结构，能够更好的将浇铸模具150的内腔进行涂油操作。具体地，涂油件112可以为海绵包裹一层纯棉布构成的涂油包，其直径与浇铸模具150的直径相适应，通过升降驱动装置116和旋转驱动装置114的驱动，使涂油包在浇铸模具150的内腔中匀速运动和旋转，使涂油过程更加均匀。

在其他实施例中，涂油机构110还包括输油管118，输油管118与涂油件112相连通，用于对涂油件112输送涂油过程所需用油。输油管118使涂油过程更加方便操作，便于实现自动化控制。

涂油机构110上的传感器检测到浇铸模具150到位后，向控制系统传输信号，控制系统控制升降驱动装置116和旋转驱动装置114运作，涂油件112进入浇铸模具150的内腔中，对浇铸模具150的侧壁和底臂进行涂油操作，实现自动涂油的过程。

请参照图3，注液机构120包括用于输送锂液的输液管122，输液管122上设置有出液口124，出液口124的位置与传送带172传送至注液机构120所在位置的浇铸模具150的开口对应。具体地，当注液机构120上的传感器检测到浇铸模具150达到出液口124下方时，通过信号传输，打开输液管122向浇铸模具150中输送金属锂液。

优选地，注液机构120还包括模具升降电机128和模具推板126，模具升降电机128通过模具推板126控制浇铸模具150升降。模具升降电机128的设置防止了在注液的过程中，金属锂液的飞溅，减少了原材料的浪费。

具体地，当注液机构120上的传感器检测到浇铸模具150到位后，通过控制系统的信号输送，模具升降电机128控制浇铸模具150提升到出液口124，使出液口124位于浇铸模具150的腔体内，注液机构120上的传感器检测到浇铸模具150到位后，通过控制系统的信号输送，输液管122开启使金属锂液通过出液口124进入浇铸模具150的内腔中，注液机构120上的传感器检测到浇铸模具150内的液位到达指定位置时，通过控制系统的信号输送，模具升降电机128控制浇铸模具150下降到传送带172，继续传送至下一工序。

优选地，输液管122的出液口124设置有大口径高温针阀，由于进入浇铸模具150的金属锂液的温度约190度，采用高温针阀能够与金属锂液的高温相适应。

进一步地，本实施例中，锂锭的浇铸装置100还包括用于冷却锂液的冷却机构130。请结合图1和图4，冷却机构130设置于注液机构120和卸料机构140之间，且冷却机构130上也设置有多个传感器。冷却机构130的设置，加速了锂液的冷却过程，缩短了循环时间和生产线的长度，且冷却机构130上的传感器和控制系统的配合实现了自动冷却的过程。

具体地，冷却机构130可以设置为制冷机如冷却风扇。冷却机构130上的传感器检测到浇铸模具150到位后，向控制系统传输信号，控制制冷装置130向浇铸模具150输送冷风进行降温。

请参照图5和图6，卸料机构140包括旋转驱动件146、夹持驱动件149、旋转摆臂144和用于夹持浇铸模具150的模具夹钳142，旋转驱动件146和夹持驱动件149均与控制系统相连，旋转驱动件146与旋转摆臂144连接，旋转摆臂144与模具夹钳142连接。旋转驱动件146通过旋转摆臂144控制模具夹钳142旋转，夹持驱动件149包括摆臂升降气缸1492和夹钳旋转气缸1494，通过二者相互配合控制模具夹钳142转动和升降并夹持浇铸模具150。具体地，模具夹钳142上设置有夹钳口1424，夹钳口1424大致为圆形，与浇铸模具150的外径相适应。

卸料机构140还包括卸料板143，卸料板143上设置有口径大于浇铸模具150直径的卸料口1432。优选地，卸料板143下方设置有弹性支撑柱147。当浇铸模具150落到卸料板143上后通过卸料口1432，落到传送机构170上，由于通过注液机构120后的浇铸模具150重量达到2-3公斤，弹性支撑柱147起到缓冲作用。

优选地，卸料机构140还包括锂锭推出气缸148，锂锭推出气缸148设置于卸料板143的下方，用于推送从卸料口1432落入到传送机构170上的成型锂锭160到所需工位。另外，也可以采用设置于卸料板143下方的滑动导柱145，替代锂锭推出气缸148，滑动导柱145控制从卸料口1432落入到传送机构170上的成型锂锭160到所需工位。

需要说明的是，在其他实施例中卸料机构140还可以不包括卸料板143，从模具夹钳142上卸下的成型锂锭160可以通过另外设置的输送装置输送出传送机构170，运送到盛放成品锂锭的工位，不影响整个浇铸的循环过程。

卸料机构140的工作过程为，传送机构170上设置的传感器感应到浇铸模具150到达工位后，通过控制系统的信号输送，夹持驱动件149驱动模具夹钳142下降，并驱动模具夹钳142转动，夹钳口1424夹持浇铸模具150，卸料机构140上的传感器检测到后，通过控制系统的信号输送，摆臂升降气缸1492驱动模具夹钳142上升，旋转驱动件146控制旋转摆臂144旋转180度，落到卸料板143上，从卸料口1432落到驱动机构170上，通过锂锭推出气缸148或滑动导柱145将成型锂锭160输送到下一工位。

需要说明的是，上述传感器可以采用激光传感器，能够快速检测到浇铸模具150在传送机构170上的输送和涂油、注液、冷却和卸料过程的运行。冷却机构130的设置缩短了冷却时间，但不作为本实施例中实施此自动控制系统的必要机构。

锂锭的浇铸装置100的工作原理是将锂锭浇铸过程中的涂油机构110、注液机构120、冷却机构130和卸料机构140设置在传送机构170上，通过遍布整个生产线的传感器随时监控设备的运行状态，并通过控制系统控制整个浇铸过程的运行。具体涂油过程、注液过程、冷却过程和卸料过程的具体控制原理如上所述，在此不做过多赘述。

本实用新型还提供了一种锂锭的生产设备，其包括上述锂锭的浇铸装置100，浇铸模具150通过上述涂油过程、注液过程、冷却过程和卸料过程后，进入后续的处理装置。同实现了锂锭生产的自动化操作过程，减少了操作过程中的人力消耗，降低了生产成本。

综上所述，本实用新型锂锭的浇铸装置100包括浇铸模具150和传送机构170，浇铸模具150依次通过传送机构170上的涂油机构110、注液机构120和卸料机构140，通过传感器和控制系统的配合实现了自动涂油、自动注液、自动卸料和自动检测，显著降低了锂锭生产工艺的循环操作时间，并降低了生产成本；冷却机构130的设置，加速了锂液的冷却过程，缩短了循环时间和生产线的长度，且冷却机构130上的传感器和控制系统的配合实现了自动冷却的过程；浇铸模具150的开口端的宽度大于低端的宽度，便于在后续的卸料过程中将成型的金属锂锭从浇铸模具150内卸出；模具升降电机128的设置防止了在注液的过程中，金属锂液的飞溅，减少了原材料的浪费；注液过程采用高温针阀能够与金属锂液的高温相适应。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。