CN103418737A - 一种电极压机的堆垛装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电极压机的堆垛装置，能装入安装有下压板的电极芯棒，并围绕所述电极芯棒在所述下压板上堆垛电极块，所述堆垛装置包括机架、升降装置、旋转装置和芯棒定位装置；所述机架内部为操作空间，所述机架顶部的一侧为入料口；所述升降装置安装于所述操作空间中，所述升降装置包括升降台和升降机构，所述升降机构驱动所述升降台在所述操作空间中升降运动；所述旋转装置固定于所述升降台，所述旋转装置驱动所述下压板和电极芯棒旋转；所述芯棒定位装置安装于所述机架，所述芯棒定位装置能定位或松开芯棒，定位状态下，所述芯棒可升降及/或转动。大大降低动作控制的复杂性，同时提高动作的准确性、可靠性，而且易于工人操作。

Description

一种电极压机的堆垛装置

技术领域

本发明涉及电极生产设备，特别涉及一种更便于安装使用的电极压机的堆垛装置。

背景技术

电极压机是生产制造冶金用电极的设备，它将钛或钛合金海绵状原料压制成半圆形或扇形的电极块，后续工艺还要再将电极块堆集成圆柱状电极。现有技术如图5所示，电极芯棒9上具有吊耳91、上压板92、下压板93和固定端94。芯棒9底部通过固定端94固定下压板93。围绕电极芯棒9在下压板94上堆垛电极块8时，到达指定高度后，上压板92再从上部套到芯棒9上，并向下压住电极块8进行固定，芯棒9顶部再通过螺纹与吊耳91组装。然后通过吊装工具将圆柱状电极运走，翻转到水平状态后，再输送到焊接炉上，对圆柱状电极进行圆周焊接，最终形成整体式电极。

在电极生产制造过程中，堆积电极块是一个非常重要的环节。然而现有技术中还没有专用的电极堆垛装置，利用车间行车进行堆垛时，需要大量人力进行协助，而且电极芯棒有一定高度，这对车间行车起吊高度要求比较高。对此，需要设计一种新型的堆垛装置，来满足电极生产制造过程中的堆垛要求。

发明内容

为解决现有技术存在的技术问题，本发明目的在于为提供一种更便于安装使用的电极压机的堆垛装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种电极压机的堆垛装置，能装入安装有下压板的电极芯棒，并围绕所述电极芯棒在所述下压板上堆垛电极块，所述堆垛装置包括机架、升降装置、旋转装置和芯棒定位装置；所述机架内部为操作空间，所述机架顶部的一侧为入料口；所述升降装置安装于所述操作空间中，所述升降装置包括升降台和升降机构，所述升降机构驱动所述升降台在所述操作空间中升降运动；所述旋转装置固定于所述升降台，所述旋转装置驱动所述下压板和电极芯棒旋转；所述芯棒定位装置安装于所述机架，所述芯棒定位装置能定位或松开芯棒，定位状态下，所述芯棒可升降及/或转动。

现对于现有技术，本发明的堆垛装置，以旋转升降装置和芯棒定位装置在机架内控制芯棒下压板的旋转和升降，实现电极块的连续堆垛，大大降低动作控制的复杂性，同时提高动作的准确性、可靠性，而且易于工人操作。整个堆垛装置主体绝大部分坐落在地面以下的深坑内，地面以上部分只有芯棒抱紧机构及芯棒吊装部分，从而大大节省了地面以上空间及起吊高度。

根据上述构思，所述旋转装置安装于所述升降台顶面，所述升降机构为两个，分别安装于所述升降台两侧。

将旋转装置固定升降台上，且升降台两侧设两个升降机构，能保证升降动作和旋转动作的稳定性，且两个动作之间不会发生干扰。保证系统稳定性。

根据上述构思，所述升降台两侧分别具有至少两个支撑滚轮；所述机架内侧对应所述支撑滚轮设有限位轨道；所述支撑滚轮在所述限位轨道中滚动；所述升降台两侧的中部具有两个内凹部，所述升降机构分别安装于所述内凹部。

以支撑滚轮和限位轨道的配合，可维持升降台线性的升降运动，且限位轨道能防止升降台偏出。升降机构安装于内凹部中，能使升降机构与受力的升降台之间没有距离，保证受力稳定性。

根据上述构思，所述升降机构包括液压缸、导向架、链轮和链条；所述液压缸竖向安装于所述机架操作空间，所述液压缸一端铰接在所述机架的底座上，另一端与导向架铰接，所述链轮能够转动地安装在所述导向架上；所述链条一端固定于所述升降台上，另一端绕过链轮固定所述机架上；所述液压缸驱动所述导向架和所述链轮上下移动，通过所述链条带动所述升降台升降。

链轮行走一个行程会使升降台行走两倍行程，大大缩短了液压缸的行程，从而减小了整个堆垛装置的体积。

根据上述构思，所述旋转架顶面具有至少一个键槽，所述旋转架中心具有一个中孔；所述下压板底面对应键槽具有至少一个条形键，所述下压板底面的固定端容置于所述中孔内；通过所述键槽及条形键的配合，所述旋转架带动所述下压板及芯棒旋转。

下压板底面的条形键及旋转架顶面的键槽设计，能便于下压板的快速装入和固定，保证旋转架能带动下压板及芯棒旋转。

根据上述构思，所述旋转装置包括减速电机、支撑架和旋转架；所述减速电机固定于所述升降台；所述支撑架固定于所述升降台中心；所述旋转架可转动地固定所述支撑架中；所述减速电机带动所述旋转架转动，所述旋转架带动所述下压板及芯棒旋转。

通过减速电机与锥齿轮传动将电机的水平轴旋转运动转化为竖直轴旋转运动，再通过中轴传到旋转架上。

根据上述构思，所述旋转架包括架体、中筒、锥齿轮及中轴；所述架体与所述中筒固定连接；所述中筒内形成所述中孔；锥齿轮中间具有组装孔；所述中轴穿组所述锥齿轮及中筒，三者通过键固定装配；所述减速电机通过锥齿轮带动所述旋转架旋转。

根据上述构思，所述芯棒定位装置安装于所述机架顶部一侧；所述芯棒定位装置具有安装架、推拉装置和定位部；所述安装架固定于所述机架顶部一侧；而所述定位部通过推拉装置活动连接于所述安装架，所述定位部能定位或松开芯棒，定位状态下，所述芯棒可升降及转动；所述推拉装置驱动所述定位部至所述操作空间顶部中心或返回所述机架顶部一侧。

根据上述构思，所述定位部包括定位架、两个夹紧缸和两个导滑块；所述定位架中部具有一个U形开口；所述两个夹紧缸对置安装于所述定位架开口两侧；各导滑块前端具有半圆形缺口，所述两个导滑块对应安装于所述两个夹紧缸前端；通过各夹紧缸带动各导滑块进行对夹或分开，两导滑块间能拼合形成一个圆形空间，所述圆形空间定位所述芯棒。

根据上述构思，所述机架包括一个底座、两个侧架、多个连接杆；所述两个侧架固定连接到底座上，所述两个侧架间通过多个连接杆连接；所述两个侧架上装有所述限位轨道；所述两个侧架内侧还装分别有导向槽；所述导向槽限位导引所述链轮升降动作。

附图说明

图1是本发明电极压机的堆垛装置的结构示意图；

图2是本发明电极压机的堆垛装置的侧视结构示意图；

图3是本发明电极压机的堆垛装置的俯视结构示意图；

图4是图1中A处的放大示意图；

图5是本发明的芯棒吊装工具结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明提供一种电极压机的堆垛装置，如图1至图3所示，电极压机的堆垛装置包括机架2、升降装置3、旋转装置4和芯棒定位装置5。整个机架2主体坐落在地面以下的深坑内，地面以上部分只有芯棒定位装置5及芯棒9顶部，从而可以节省地面以上空间及车间行车起吊高度。

如图1至图3所示，机架2包括一个底座21、两个侧架22、多个连接杆23。各侧架22由两个竖向的矩形钢及中间多个横向矩形钢焊接而成，底部焊接两个脚部221。且各侧架22顶部有一侧略低于另一侧。底座21是由矩形钢焊接为方形框，底座21还具有多个固定板211、多个脚垫板212和一个缓冲座213。固定板211对应各脚部221焊接在底座21的顶部。脚垫板212焊接在底座21底部，以固定于地面基础上。缓冲座213布置在底座21中部，高出底座21，缓冲座213顶部是软木或橡胶。两个侧架22通过螺栓固定连接到底座21上，两个侧架22间以多个连接杆23通过螺栓螺母连接形成一个方形框架。

如图1所示，机架2在两个侧架22间形成一个竖直向上的操作空间20，由各侧架22顶部有一侧略低于另一侧，在机架2顶部的一侧形成略低于另一侧的入料口24。入料口24一侧可以固定电极块的推料装置6（因不是本发明改进重点，故不再赘述），以便将电极块8搬运至机架2内进行堆垛。

如图1及图3所示，两个侧架22内侧在中部都固定有竖向的导向槽26，导向槽26可以焊接或通过螺栓固定连接在侧架22上半部。如图3所示，导向槽26截面呈凹字形，在内部形成一个限位空间260，并面向操作空间20形成一个与限位空间260连通的限位槽261，限位槽261宽度小于限位空间260宽度。限位空间260内壁最好铺设自润滑铜板。

如图3所示，两个侧架22内侧还分别固定两条竖向的限位轨道25，限位轨道25为方钢条，焊接于侧架22两侧。

如图1及图3所示，升降装置3安装于操作空间20中，可在操作空间20中进行升降运动，升降装置3包括升降台31和升降机构32。

如图3所示，升降台31是一个外形呈工字形的箱体，升降台31具有内凹部311、臂部312及支撑滚轮313。两个内凹部311位于升降台31两侧的中部，两个臂部312形成于各内凹部311外侧，臂部312向侧架22方向凸出。如图1所示，每个臂部312安装有上下两个支撑滚轮313，以便于升降台31稳定运行。

支撑滚轮313包括滚轮3131和耳座3132，滚轮3131通过耳座可转动地固定于臂部312前端面上。如图3所示，滚轮3131内侧具有环凸沿3133，各滚轮3131压合在限位轨道25上进行滚动时，环凸沿3133均限位于限位轨道25内侧。以此限制支撑滚轮313在限位轨道25中滚动，不会脱出。升降台31通过支撑滚轮313和限位轨道25可维持线性的升降运动。

如图1及图3所示，两组升降机构32安装于升降台31两侧，分别位于升降台31的内凹部311。升降机构32包括液压缸321、链轮322、链条323和导向架324。液压缸321竖向安装于机架操作空间20，液压缸321缸体一端铰接在底座21上，另一端以活塞杆耳部与导向架324铰接。

如图1及图3所示，链轮322安装于导向架324，通过导向架324可转动地连接于液压缸321。如图3所示，导向架324主体呈T形，具有导向板3241、两个枢接板3242和双耳座3243（见图1）。导向板3241是块方板，竖向地可滑动地组装于导向槽26的限位空间260中。两个枢接板3242垂直焊接于导向板3241上，两个枢接板3242间留有枢接间隙，两个枢接板3242与导向板3241之间还具有供链条323穿过的间隙。两个枢接板3242前端安装一个枢轴总成，以此枢轴总成安装链轮322。如图1所示，双耳座3243焊接于两个枢接板3242底部，双耳座3243与液压缸321的耳部安装固定。以导向架324和导向槽26，能保证链轮322上下运动时的准确性。

如图1所示，链条323一端固定于升降台31上，另一端绕过链轮322固定在机架2中部的固定点上，这个固定点可以位于导向槽26底端下方的侧架22上。两个液压缸321向上或向下驱动链轮322垂直运动，再通过链轮322带动链条323升降升降台31。此装置中链轮322行走一个行程会使升降台31行走两倍行程，大大缩短了液压缸321的行程，从而减小了整个堆垛装置的体积。

如图1、图2及图4所示，旋转装置4安装于升降台31顶面，旋转装置4包括减速电机41、旋转架42和支撑架43。减速电机41固定于升降台31上，其输出轴上安装有一个锥齿轮411，锥齿轮421位于旋转架42和支撑架43的结合处。

如图4所示，旋转架42包括架体421、齿轮盘422及中轴423。如图4所示，架体421包括顶盘4211、中筒4212和中架4213；中架4213与中筒4212焊接为一体，形成一个带颈法兰结构，中筒4212相对中架4213向上凸出，且内部形成中孔，中筒4212内上部可容置固定电极芯棒9的固定端94。中架4213下方沿中筒4212外周间隔焊接多个肋板4214，以肋板4214提供中架4213足够支撑。顶盘4211中部具有套装中筒4212的组装孔，顶盘4211顶面具有至少一个径向延伸的键槽42111。顶盘4211套设在中筒4212上方，与中筒4212固定连接，并压在中架4213上方。

齿轮盘422整体呈碟形，具有底部的一圈锥齿部4221和锥齿部内侧的退刀槽4222，齿轮盘422中间具有贯穿的套装孔。中轴423具有中部的轴肩4231，以及位于轴肩4231上部和下部的上轴伸4232和下轴伸4233。中轴423以上轴伸4232穿套组装齿轮盘422及中筒4212，三者通过键固定装配。下压板93底面对应键槽42111具有至少一个条形键931，下压板93底面的固定端94容置于中筒4212的中孔内；通过键槽42111及条形键931的配合，旋转架42带动下压板93及芯棒9旋转。

支撑架43固定于升降台31中心，支撑架43主体为开口向上的带颈法兰，外部径向上间隔焊接多个加固肋板430。支撑架43内部形成一个中空的承接筒431，承接筒431顶部内侧嵌装一个自润滑轴套432，轴套432对中轴423的轴肩4231进行径向支承。承接筒431内还应安装一个承重式的轴承（未绘出），以此轴承承载下轴伸4233并保持中轴423可以转动。因轴承结构并非本发明改进重点，故不再赘述。

通过减速电机41与锥齿轮411传动将电机的水平轴旋转运动转化为竖直轴旋转运动，再通过中轴423传到旋转架42上。芯棒9下压板93的条形键931插入旋转架键槽42111中，以此来带动下压板93和芯棒9旋转。

如图2所示，芯棒定位装置5安装于机架2顶部一侧，包括安装架51、推拉装置52和定位部53。

如图2、图3所示，安装架51相对于入料口24固定于机架2顶部另一侧，安装架51包括两个横梁511、至少两个竖板512和一个座板513。两个横梁511通过螺栓螺母安装于两侧架22上，座板513焊接于两个竖板512和横梁511顶面，竖板512用于支撑座板513处于水平状态。座板513中心对齐升降台31中心位置。

如图3所示，推拉装置52包括一个中间的液压油缸521和两侧的两个滑杆522，液压油缸的缸体固定在座板513中部，前端活塞杆伸向机架2中部。两个圆柱形滑杆通过固定在座板513上的两个滑套523进行支承，滑套523内具有自润滑铜套对滑杆522进行润滑定位。

定位部53包括定位架531、两个夹紧缸532和两个导滑块533；定位架531是一个L形板件，定位架531中部具有一个U形开口5311。两个夹紧缸532对称布置安装于定位架531开口5311两侧，两个夹紧缸532前端都固定一个导滑块533。各导滑块533前端具有半圆形缺口，半圆形缺口的半径略大于芯棒9的外径。两个导滑块533外侧最好由导轨534对二者进行导引。通过各夹紧缸532带动各导滑块533进行对夹或分开，两导滑块533间能拼合形成一个圆形空间，圆形空间略大于芯棒9，以便于限位芯棒9，且不妨碍芯棒9的转动及升降。

定位部53通过推拉装置52活动连接于安装架51，推拉装置52驱动定位部53至操作空间20顶部中心或返回机架顶部一侧。定位部53能定位或松开芯棒，定位状态下，芯棒可升降及转动。

请参照图1至图5，如下具体介绍本发明的电极堆垛装置，具体使用方法如下：

当压制成第一块扇形电极块8时，升降台31应处于最高位（见图1所示虚线位置），此位置恰好使旋转架42上的下压板93上平面与电极块8底面齐平，通过推料装置6将电极块8推到下压板93上，然后减速电机41驱动旋转架42旋转一定角度，等待第二块扇形电极块8的推入。以此类推直到电极块布8满一整圈。此时，升降机构32带动升降台31下降，下降高度为电极块8高度，然后重复上述过程，一直到堆积成所需高度的电极，从而实现堆垛装置的堆积功能。在此过程中升降位置和旋转位置的控制都是通过编码器来控制。

工作时，芯棒定位装置5通过推拉装置52将定位部53推到机架2的中心，定位部53的两个导滑块533闭合以定位芯棒9。

在此工作过程中，上压板92不参与工作，而是由芯棒定位装置5的导滑块533形成对夹，对夹在芯棒9上部，当堆积成所需高度的电极块8后；夹紧缸532将导滑块533分开，推拉装置52带动定位部53后退，退到机架2外部。此时，通过车间行车吊装上压板92，使其套在芯棒9上压在堆积好的电极块8上部，然后通过夹紧螺母拧紧。这样将下压板93、电极块8、上压板92形成一个整体，再安装吊耳91后起吊，将这个整体吊走，堆垛动作完毕，然后将进行下一步工艺动作。

虽然已参照典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电极压机的堆垛装置，能装入安装有下压板的电极芯棒，并围绕所述电极芯棒在所述下压板上堆垛电极块，其特征在于，所述堆垛装置包括机架、升降装置、旋转装置和芯棒定位装置；

所述机架内部为操作空间，所述机架顶部的一侧为入料口；

所述升降装置安装于所述操作空间中，所述升降装置包括升降台和升降机构，所述升降机构驱动所述升降台在所述操作空间中升降；

所述旋转装置固定于所述升降台，所述旋转装置驱动所述下压板和电极芯棒旋转；

所述芯棒定位装置安装于所述机架，所述芯棒定位装置能定位或松开芯棒，定位状态下，所述芯棒可升降及/或转动。

2.如权利要求1所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述旋转装置安装于所述升降台顶面，所述升降机构为两个，分别安装于所述升降台两侧。

3.如权利要求2所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述升降台两侧分别具有至少两个支撑滚轮；所述机架内侧对应所述支撑滚轮设有限位轨道；所述支撑滚轮在所述限位轨道上滚动；所述升降台两侧的中部具有两个内凹部，所述升降机构分别安装于所述内凹部。

4.如权利要求3所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述升降机构包括液压缸、导向架、链轮和链条；所述液压缸竖向安装于所述机架操作空间，所述液压缸一端铰接在所述机架的底座上，另一端与导向架铰接，所述链轮能够转动地安装在所述导向架上；所述链条一端固定于所述升降台上，另一端绕过链轮固定所述机架上；所述液压缸驱动所述导向架和所述链轮上下移动，通过所述链条带动所述升降台升降。

5.如权利要求3所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述旋转架顶面具有至少一个键槽，所述旋转架中心具有一个中孔；所述下压板底面对应键槽具有至少一个条形键，所述下压板底面的固定端容置于所述中孔内；通过所述键槽及条形键的配合，所述旋转架带动所述下压板及芯棒旋转。

6.如权利要求5所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述旋转装置包括减速电机、支撑架和旋转架；所述减速电机固定于所述升降台；所述支撑架固定于所述升降台中心；所述旋转架可转动地固定所述支撑架中；所述减速电机带动所述旋转架转动，所述旋转架带动所述下压板及芯棒旋转。

7.如权利要求6所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述旋转架包括架体、中筒、锥齿轮及中轴；所述架体与所述中筒固定连接；所述中筒内形成所述中孔；锥齿轮中间具有组装孔；所述中轴穿套组装所述锥齿轮及中筒，三者通过键固定装配；所述减速电机通过锥齿轮带动所述旋转架旋转。

8.如权利要求1至7任一项所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述芯棒定位装置安装于所述机架顶部一侧；所述芯棒定位装置具有安装架、推拉装置和定位部；所述安装架固定于所述机架顶部一侧；而所述定位部通过推拉装置活动连接于所述安装架，所述定位部能定位或松开芯棒；定位状态下，所述芯棒可升降及转动；所述推拉装置驱动所述定位部至所述操作空间顶部中心或返回所述机架顶部一侧。

9.如权利要求8所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述定位部包括定位架、两个夹紧缸和两个导滑块；所述定位架中部具有一个U形开口；所述两个夹紧缸对置安装于所述定位架开口两侧；各导滑块前端具有半圆形缺口，所述两个导滑块对应安装于所述两个夹紧缸前端；通过各夹紧缸带动各导滑块进行对夹或分开，两导滑块间能拼合形成一个圆形空间，所述圆形空间定位所述芯棒。

10.如权利要求1至7任一项所述的电极压机的堆垛装置，其特征在于，所述机架包括一个底座、两个侧架、多个连接杆；所述两个侧架固定连接到底座上，所述两个侧架间通过多个连接杆连接；所述两个侧架上装有所述限位轨道；所述两个侧架内侧还装分别有导向槽；所述导向槽限位导引所述链轮升降动作。

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