CN104451769A - 一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电解锰处理领域，具体涉及一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其下探式库卡机器人通过第一阴极板抓取定位治具对带锰阴极板从电解槽内取出并放入废液收集槽对其进行刷沥，再放入钝化槽进行钝化并二次刷沥，然后取出放置在第二子系统阴极板支撑架上进行悬停，再将其放置在第三子系统阴极板支撑架上，最后由旋转升降机器手对其取走并下料，该旋转升降机器手同步将空阴极板上料到第三子系统阴极板支撑架上，由码垛型库卡机器人取走放入水玻璃槽进行浸液处理，再由下探式库卡机器人将浸液处理后的空阴极板放入电解槽进行电解，如此循环往复，实现电解锰后处理工段自动化生产，实现工业自动化，自动化程度高，生产效率高。

Description

一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统

技术领域

本发明涉及电解锰处理领域，具体涉及一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统。

背景技术

电解锰的生产工艺流程为：化合（浸出）、净化、电解和电解锰后处理四个阶段。电解锰后处理是指电解后处理电解金属锰成品的一系列操作，包括钝化、脱硫、水洗、烘干、剥落、包装以及极板处理等步骤。大多数企业生产技术手段简单，阴极板处理的时候一般采用人工方式，劳动强度大，生产效率低。本申请人多年来一直从事电解金属锰生产设备的研究，已经取得多项研究成果，并向国家知识产权局申请了多项专利，具体包括有：电解锰轮架装置(授权公告号203997922U)、电解锰阴极板抓取治具(授权公告号203999838U)、电解锰阴极板抓取装置(授权公告号 203999858U)、电解锰阴极板清理装置(授权公告号203999861U)。为了解决电解锰后处理工段相对复杂且效率较低等技术问题，需要在这些设备的基础上设计生产线。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种生产效率高，自动化程度高的电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，包括：平行设置的两排固定支架，电解槽，主轮架，副轮架，第一子系统，第二子系统，第三子系统；所述电解槽的数量为多个，均匀排列为多组多排并设置在两排固定支架之间；所述主轮架固定安装在一排固定支架上，所述副轮架固定安装在另一排固定支架上并与主轮架位置相对应；

所述第一子系统包括：活动安装在主轮架、副轮架上的第一元宝梁，安装在第一元宝梁上并沿第一元宝梁轴向方向运动的下探式库卡机器人，控制第一元宝梁在主轮架、副轮架上运动及控制下探式库卡机器人进行运作的第一中央控制台，对空阴极板进行浸液处理的水玻璃槽，对带锰阴极板进行钝化并刷沥的钝化槽，对带锰阴极板进行刷沥的废液收集槽；所述第一中央控制台、水玻璃槽、钝化槽及废液收集槽均设置在第一元宝梁上，所述下探式库卡机器人的数量为一个以上，所述下探式库卡机器人连接有对阴极板进行抓取固定的第一阴极板抓取定位治具；

所述第二子系统包括：活动安装在主轮架、副轮架上的第二元宝梁，安装在第二元宝梁上并沿第二元宝梁轴向方向运动的码垛型库卡机器人，控制第二元宝梁在主轮架、副轮架上运动及控制码垛型库卡机器人进行运作的第二中央控制台，第二子系统阴极板支撑架；所述第二子系统与第一子系统同步运动，所述第二中央控制台、第二子系统阴极板支撑架均设置在第二元宝梁上，所述码垛型库卡机器人的数量为一个以上，所述码垛型库卡机器人连接有对阴极板进行抓取固定的第二阴极板抓取定位治具；

所述第三子系统包括：活动安装在主轮架、副轮架上的第三元宝梁，安装在第三元宝梁上并沿第三元宝梁轴向方向运动的旋转升降机器手，控制第三元宝梁在主轮架、副轮架上运动及控制旋转升降机器手进行旋转升降运作的第三中央控制台，第三子系统阴极板支撑架；所述第三中央控制台、第三子系统阴极板支撑架均设置在第三元宝梁上，所述旋转升降机器手的数量为一个以上，所述旋转升降机器手连接有对阴极板进行抓取固定的第三阴极板抓取定位治具。

进一步，所述电解槽的数量为四组多排，所述下探式库卡机器人的数量为四个，所述码垛型库卡机器人、旋转升降机器手的数量均为两个，所述水玻璃槽、钝化槽及废液收集槽的数量均为两个，所述第二子系统阴极板支撑架、第三子系统阴极板支撑架的数量均为八个。

进一步，所述钝化槽包括：基座架，钝化箱体，可转动支架，刷沥机构，传动机构，驱动装置；所述钝化箱体安装在基座架内，所述可转动支架活动安装在基座架上，所述刷沥机构安装在可转动支架上，所述刷沥机构通过传动机构与驱动装置连接。

进一步，所述刷沥机构包括：一个以上的转动杆，安装在转动杆上的毛刷；所述传动机构包括：与转动杆数量对应的同步带轮，连接在两个同步带轮之间的同步带，与最端部同步带轮连接的连接杆；所述转动杆活动安装在可转动支架上并与同步带轮固定连接，所述基座架与可转动支架之间安装有弹簧挺杆，所述基座架上设置有支撑杆，所述可转动支架上设置有与支撑杆配合的抵触接头，所述连接杆上开设有导引槽，所述驱动装置为伸缩气缸或油缸，所述伸缩气缸或油缸伸出有活塞杆，所述活塞杆的端部固定连接有活动端子，所述活动端子活动安装在导引槽内。

进一步，所述下探式库卡机器人与第一阴极板抓取定位治具连接处设置有第一绝缘板，所述第一元宝梁上安装有导轨及齿条，所述导轨及齿条上设置有滑板，所述滑板通过第二绝缘板与下探式库卡机器人固定连接，所述导轨及齿条上还设置有防护罩，所述第一绝缘板及第二绝缘板采用环氧玻纤材料。

进一步，所述第一阴极板抓取定位治具包括：支架，设置在支架上的X向定位夹紧机构和Y向定位夹紧机构，调节阴极板底部间距的定位机构；

所述X向定位夹紧机构包括：固定在支架上的双杆同步气缸，固定在支架上带绝缘保护的两个X向夹具；所述双杆同步气缸的两个活塞杆分别与带绝缘保护的两个X向夹具固定，该两个X向夹具与固定在支架上的X向导轨滑动配合，所述X向夹具截面呈Z字型；

所述Y向定位夹紧机构包括：与支架固定的两个Y向移动汽缸，与支架固定并使Y向定位夹爪上下移动的升降汽缸；其中一Y向移动汽缸活塞杆通过传动杆与两个第一Y向定位夹爪连接，另一Y向移动汽缸活塞杆通过传动杆与两个第二Y向定位夹爪连接，该第一Y向定位夹爪和第二Y向定位夹爪分别与支架上的Y向导轨滑动配合；所述Y向定位夹爪包括有主杆状主体或条状主体，该主体上设有间隔相同的限位块；

所述定位机构包括：固定座，固定在固定座上的多个间隔相同分布的同步带轮，与同步带轮固定的调位部件；所述同步带轮之间设有同步带，该同步带与第一摆动汽缸传动连接；所述调位部件包括有其中间设有板状结构的转轴；所述定位机构还包括摆杆，所述摆杆的一端通过第二摆动汽缸与支架连接，所述摆杆的另一端与固定座连接。

进一步，所述第一阴极板抓取定位治具还包括废液接液托盘，所述废液接液托盘与支架连接。

进一步，所述旋转升降机器手包括：基座，通过旋转机构与基座转动连接的支撑臂，设置在支撑臂上的伸缩机构，使伸缩机构平行移动的平移机构；该伸缩机构一端部与第三阴极板抓取定位治具配合；

所述支撑臂上设置有被动齿轮，所述支撑臂呈L形，所述支撑臂的一端通过转轴与基座配合，所述支撑臂的横梁上设有与平移机构配合的导轨和齿条；所述平移机构包括有与伸缩机构固定的平移驱动电机，该平移驱动电机的转轴上设有与横梁上的齿条配合的平移齿轮；所述旋转机构包括旋转驱动电机及与旋转驱动电机上的转轴连接的主齿轮，该主齿轮与支撑臂上的被动齿轮啮合；所述伸缩机构包括：至少两个套接的伸缩杆，驱动至少两伸缩杆工作的伸缩驱动电机，与伸缩驱动电机配合的传动机构；所述传动机构包括有与伸缩驱动电机连接的主动轮，该主动轮通过传动带与链轮传动连接；所述伸缩杆与横梁之间还设有与升降电机配合的伸缩杆升降机构，所述伸缩杆升降机构与升降电机配合的伸缩杆上设有齿条，所述伸缩杆之间设有导槽和与导槽配合的导轨。

进一步，所述第一元宝梁、第二元宝梁及第三元宝梁的两端均连接有轮架驱动装置，所述轮架驱动装置安装在主轮架、副轮架上，所述轮架驱动装置包括：导轨，与该导轨配合的中空轮架体，设置在该中空轮架体内的两个滚轮机构；该滚轮机构的两侧分别设有一组偏心轮夹紧机构，位于两滚轮机构之间设有伺服驱动机构；该伺服驱动机构与设置在导轨上的齿条传动配合；

所述滚轮机构包括带槽的滚轮和与该滚轮固定的转轴，所述转轴两端分别通过轴承与轮架体配合固定，所述转轴上设有用于固定滚轮的螺母；所述轮架体固定转轴位置处内侧设有固定板，该固定板与轮架体之间设有收纳轴承的空腔；所述偏心轮夹紧机构包括两个相对设置的偏心轮机构，该偏心轮机构包括偏心轴和套设于该偏心轴一端的轴承，在该偏心轴上设有用于固定轴承的卡簧；所述伺服驱动机构包括伺服电机座及伺服电机，该伺服电机的转轴与固定于伺服电机座的减速机连接，该减速机连接有斜齿轮，所述伺服电机座通过销轴与轮架体固定。

进一步，所述废液收集槽包括：固定座，固定在固定座上的废液箱，在该废液箱或固定座上设置的可转动的支架；该支架上设有刷沥机构和使刷沥机构转动的传动机构和驱动装置；该刷沥机构包括至少一毛刷，该毛刷通过传动机构与驱动装置连接；所述传动机构包括使毛刷同步转动的同步带轮和与同步带轮配合的同步带，所述驱动装置为摆动汽缸，所述废液箱内设有用于隔离废液和杂质的隔离网；所述废液箱上设有溢流口，该溢流口低于隔离网位置；所述固定座与支架之间设有伸缩气缸。

本发明提供的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其第一子系统上的下探式库卡机器人通过第一阴极板抓取定位治具对带锰阴极板从电解槽内取出并放入废液收集槽对带锰阴极板进行刷沥，刷沥完成后放入钝化槽对带锰阴极板进行钝化并二次刷沥，然后由码垛型库卡机器人将带锰阴极板从钝化槽内取出放置在第二子系统阴极板支撑架上进行悬停，再由码垛型库卡机器人将悬停后的带锰阴极板放置在第三子系统阴极板支撑架上，最后由旋转升降机器手对带锰阴极板取走并下料，该旋转升降机器手同步将空阴极板上料到第三子系统阴极板支撑架上，由码垛型库卡机器人取走放入水玻璃槽进行浸液处理，再由下探式库卡机器人将浸液处理后的空阴极板放入电解槽进行电解，如此循环往复，实现电解锰后处理工段自动化生产，完全实现工业自动化，自动化程度高，生产效率高。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统的结构示意图；

图2为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中第一子系统一种角度的结构示意图；

图3为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中第一子系统另一种角度的结构示意图；

图4为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中第二子系统一种角度的结构示意图；

图5为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中第二子系统另一种角度的结构示意图；

图6为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中第三子系统一种角度的结构示意图；

图7为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中第三子系统另一种角度的结构示意图；

图8为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中下探式库卡机器人的结构示意图；

图9为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中钝化槽一种角度的结构示意图；

图10为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中钝化槽另一种角度的结构示意图；

图11为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统图10中A部分的结构放大示意图；

图12为本发明一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统中钝化槽的局部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1-12，本发明的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，包括：平行设置的两排固定支架1，电解槽2，主轮架3，副轮架4，第一子系统5，第二子系统6，第三子系统7；该电解槽2的数量为多个，均匀排列为多组多排并设置在两排固定支架1之间；该主轮架3固定安装在一排固定支架1上，该副轮架4固定安装在另一排固定支架1上并与主轮架3位置相对应。

具体参见图2-3，该第一子系统5包括：活动安装在主轮架3、副轮架4上的第一元宝梁8，安装在第一元宝梁8上并沿第一元宝梁8轴向方向运动的下探式库卡机器人9，控制第一元宝梁8在主轮架3、副轮架4上运动及控制下探式库卡机器人9进行运作的第一中央控制台10，对空阴极板进行浸液处理的水玻璃槽11，对带锰阴极板进行钝化并刷沥的钝化槽12，对带锰阴极板进行刷沥的废液收集槽13；作为优选，该水玻璃槽11、钝化槽12及废液收集槽13的数量均为两个。该第一中央控制台10、水玻璃槽11、钝化槽12及废液收集槽13均设置在第一元宝梁8上，该下探式库卡机器人9的数量为一个以上，该下探式库卡机器人9连接有对阴极板进行抓取固定的第一阴极板抓取定位治具14。作为优选，该下探式库卡机器人9数量为4台,每台下探式库卡机器人9上均配有第一阴极板抓取定位治具14及横向运动装置，其中2号和4号下探式库卡机器人9还配有废液接液托盘；该下探式库卡机器人9选用德国库卡KR 240 R3100ultra K下探式机器人，此机器人的相关参数如下：负载320kg；工作方式: 下探式；工作半径：3100mm；考虑因素: 通过分析龙门的高度和抓取的作业半径以及机器人工作区域干涉等综合因素,四台下探式机器人均安装在横向运动装置上,提高工作节拍并提高作业范围；该下探式库卡机器人9负载大,工作范围广, 工作效率高。

参见图8，该下探式库卡机器人9与第一阴极板抓取定位治具14连接处设置有第一绝缘板30，该第一元宝梁8上安装有导轨25及齿条26，该导轨25及齿条26上设置有滑板27，该滑板27通过第二绝缘板28与下探式库卡机器人9固定连接，该导轨25及齿条26上还设置有防护罩29，该第一绝缘板30及第二绝缘板28采用环氧玻纤材料，其绝缘效果好。

具体参见图9-12，其中，该钝化槽12包括：基座架32，钝化箱体33，可转动支架34，刷沥机构，传动机构，驱动装置；该钝化箱体33安装在基座架32内，该可转动支架34活动安装在基座架32上，该刷沥机构安装在可转动支架34上，该刷沥机构通过传动机构与驱动装置连接。该刷沥机构包括：一个以上的转动杆35，安装在转动杆35上的毛刷36；该传动机构包括：与转动杆35数量对应的同步带轮37，连接在两个同步带轮37之间的同步带，与最端部同步带轮37连接的连接杆39；该转动杆35活动安装在可转动支架34上并与同步带轮37固定连接，该基座架32与可转动支架34之间安装有弹簧挺杆40，该基座架32上设置有支撑杆41，该可转动支架34上设置有与支撑杆41配合的抵触接头42，该连接杆39上开设有导引槽43，该驱动装置为伸缩气缸或油缸44，该伸缩气缸或油缸44伸出有活塞杆45，该活塞杆45的端部固定连接有活动端子38，该活动端子38活动安装在导引槽43内。当可转动支架34垂直的时候，工件通过机械手21放进钝化槽12，从而避免损坏工件，当工件从钝化槽12拿出来时，可转动支架34变成水平状态，伸缩气缸或油缸44的运动经过传动机构带动同步带轮37的旋转，其上的毛刷36就会与工件接触，从而把工件上多余的毛刺和废渣去掉，从而达到了刷沥效果。

该第一阴极板抓取定位治具14包括：支架，设置在支架上的X向定位夹紧机构和Y向定位夹紧机构，调节阴极板底部间距的定位机构；该X向定位夹紧机构包括：固定在支架上的双杆同步气缸，固定在支架上带绝缘保护的两个X向夹具；该双杆同步气缸的两个活塞杆分别与带绝缘保护的两个X向夹具固定，该两个X向夹具与固定在支架上的X向导轨滑动配合，该X向夹具截面呈Z字型；该Y向定位夹紧机构包括：与支架固定的两个Y向移动汽缸，与支架固定并使Y向定位夹爪上下移动的升降汽缸；其中一Y向移动汽缸活塞杆通过传动杆与两个第一Y向定位夹爪连接，另一Y向移动汽缸活塞杆通过传动杆与两个第二Y向定位夹爪连接，该第一Y向定位夹爪和第二Y向定位夹爪分别与支架上的Y向导轨滑动配合；该Y向定位夹爪包括有主杆状主体或条状主体，该主体上设有间隔相同的限位块；该定位机构包括：固定座，固定在固定座上的多个间隔相同分布的同步带轮，与同步带轮固定的调位部件；该同步带轮之间设有同步带，该同步带与第一摆动汽缸传动连接；该调位部件包括有其中间设有板状结构的转轴；该定位机构还包括摆杆，该摆杆的一端通过第二摆动汽缸与支架连接，该摆杆的另一端与固定座连接。该第一阴极板抓取定位治具14还包括废液接液托盘，该废液接液托盘与支架连接。该第一阴极板抓取定位治具14为现有技术，该第一阴极板抓取定位治具14即是本申请人获得的专利号ZL201420386801.1,授权公告号203999838U所要求保护的电解锰阴极板抓取治具，该电解锰阴极板抓取治具工作时，在控制器的协调下先由X向定位夹紧机构将电解锰阴极板固定，再由Y向定位夹紧机构将固定在X向定位夹紧机构上的电解锰阴极板之间间距大致相同，最后由定位机构使阴极板底部调整间距，使每个阴极板底部之间的间距相同，方便将多个电解锰阴极放入电解槽内，缩短放置时间，进而提高生产效率。

该废液收集槽13包括：固定座，固定在固定座上的废液箱，在该废液箱或固定座上设置的可转动的支架；该支架上设有刷沥机构和使刷沥机构转动的传动机构和驱动装置；该刷沥机构包括至少一毛刷，该毛刷通过传动机构与驱动装置连接；该传动机构包括使毛刷同步转动的同步带轮和与同步带轮配合的同步带，该驱动装置为摆动汽缸，该废液箱内设有用于隔离废液和杂质的隔离网；该废液箱上设有溢流口，该溢流口低于隔离网位置；该固定座与支架之间设有伸缩气缸。该废液收集槽13为现有技术，该废液收集槽13即是本申请人获得的专利号ZL201420386789.4,授权公告号203999861U所要求保护的电解锰阴极板清理装置，该电解锰阴极板清理装置使用时，其刷沥机构上的毛刷打开状态，将电解锰阴极板放入废液箱内，再将毛刷转动一定角度，使毛刷与电解锰阴极板表面紧密接触，此时电解锰阴极板通过机械手或机器人向外提起，电解锰阴极板表面的废液或杂质等在毛刷作用下集中到废液箱内，可以提高在自然状态下废液收集效率，同时将阴极板残留污垢杂质一并清理，提高清理的效率，进而提升电解锰的产能。

参见图4-5，该第二子系统6包括：活动安装在主轮架3、副轮架4上的第二元宝梁15，安装在第二元宝梁15上并沿第二元宝梁15轴向方向运动的码垛型库卡机器人16，控制第二元宝梁15在主轮架3、副轮架4上运动及控制码垛型库卡机器人16进行运作的第二中央控制台17，第二子系统阴极板支撑架18；该第二子系统6与第一子系统5同步运动，该第二中央控制台17、第二子系统阴极板支撑架18均设置在第二元宝梁15上，该码垛型库卡机器人16的数量为一个以上，该码垛型库卡机器人16连接有对阴极板进行抓取固定的第二阴极板抓取定位治具19。

作为优选，该码垛型库卡机器人16为两个，分别为1号码垛型库卡机器人16及2号码垛型库卡机器人16，该第二子系统阴极板支撑架18的数量为八个，该码垛型库卡机器人16选用德国库卡KR1000PA，第二子系统6的主要功能为中间输送,考虑节拍要求及第一子系统5上抓取的阴极板从最省时间的角度考虑,该码垛型库卡机器人16工件负载：800-1300kg；工作半径:3320mm；机器人重量: 2850kg；抓手重量初步估算为100kg；总负载预估值为750kg，码垛型库卡机器人16动作要求为水平和垂直方向,抓取和码放方式为一拍式。

参见图6-7，该第三子系统7包括：活动安装在主轮架3、副轮架4上的第三元宝梁20，安装在第三元宝梁20上并沿第三元宝梁20轴向方向运动的旋转升降机器手21，控制第三元宝梁20在主轮架3、副轮架4上运动及控制旋转升降机器手21进行旋转升降运作的第三中央控制台22，第三子系统阴极板支撑架23；该第三中央控制台22、第三子系统阴极板支撑架23均设置在第三元宝梁20上，该旋转升降机器手21的数量为一个以上，该旋转升降机器手21连接有对阴极板进行抓取固定的第三阴极板抓取定位治具24。

作为优选，该第三子系统阴极板支撑架23的数量为八个，该旋转升降机器手21的数量为两个，分别为1号旋转升降机器手21及2号旋转升降机器手21，当该系统运行到下料区的位置时，该旋转升降机器手21要旋转180度，然后下降运动，把空阴极板搬运至该系统或把该系统上的带锰阴极板搬运到下料区位置，下料后的带锰阴极板进入后续的工段，如除铵、清洗、烘干、剥离、脏板识别与分拣、变形板识别与分拣等等。

其中，该旋转升降机器手21包括：基座，通过旋转机构与基座转动连接的支撑臂，设置在支撑臂上的伸缩机构，使伸缩机构平行移动的平移机构；该伸缩机构一端部与第三阴极板抓取定位治具24配合；该支撑臂上设置有被动齿轮，该支撑臂呈L形，该支撑臂的一端通过转轴与基座配合，该支撑臂的横梁上设有与平移机构配合的导轨和齿条；该平移机构包括有与伸缩机构固定的平移驱动电机，该平移驱动电机的转轴上设有与横梁上的齿条配合的平移齿轮；该旋转机构包括旋转驱动电机及与旋转驱动电机上的转轴连接的主齿轮，该主齿轮与支撑臂上的被动齿轮啮合；该伸缩机构包括：至少两个套接的伸缩杆，驱动至少两伸缩杆工作的伸缩驱动电机，与伸缩驱动电机配合的传动机构；该传动机构包括有与伸缩驱动电机连接的主动轮，该主动轮通过传动带与链轮传动连接；该伸缩杆与横梁之间还设有与升降电机配合的伸缩杆升降机构，该伸缩杆升降机构与升降电机配合的伸缩杆上设有齿条，该伸缩杆之间设有导槽和与导槽配合的导轨。该旋转升降机器手21为现有技术，该旋转升降机器手21即是本申请人获得的专利号ZL201420386800.7,授权公告号203999858U所要求保护的电解锰阴极板抓取装置，该第三阴极板抓取定位治具24即是电解锰阴极板抓取装置中的阴极板治具，该电解锰阴极板抓取装置工作时，伸缩机构通过与阴极板治具配合将阴极板固定，再由伸缩机构将阴极板治具沿垂直方向提起，最后由旋转机构带动与支撑臂固定的伸缩机构使阴极板移动到需要的位置。由于可以自动拾起阴极板并移动到需要的位置，同时可以一次性提出更多的阴极板，因而可以提高电解锰的生产效率。

进一步，该第一元宝梁8、第二元宝梁15及第三元宝梁20的两端均连接有轮架驱动装置31，该轮架驱动装置31安装在主轮架3、副轮架4上，该轮架驱动装置31包括：导轨，与该导轨配合的中空轮架体，设置在该中空轮架体内的两个滚轮机构；该滚轮机构的两侧分别设有一组偏心轮夹紧机构，位于两滚轮机构之间设有伺服驱动机构；该伺服驱动机构与设置在导轨上的齿条传动配合。该滚轮机构包括带槽的滚轮和与该滚轮固定的转轴，该转轴两端分别通过轴承与轮架体配合固定，该转轴上设有用于固定滚轮的螺母；该轮架体固定转轴位置处内侧设有固定板，该固定板与轮架体之间设有收纳轴承的空腔；该偏心轮夹紧机构包括两个相对设置的偏心轮机构，该偏心轮机构包括偏心轴和套设于该偏心轴一端的轴承，在该偏心轴上设有用于固定轴承的卡簧；该伺服驱动机构包括伺服电机座及伺服电机，该伺服电机的转轴与固定于伺服电机座的减速机连接，该减速机连接有斜齿轮，该伺服电机座通过销轴与轮架体固定。其驱动系统采用交流伺服驱动系统，通过齿轮齿条传动，高精度导轨导向，采用双边驱动形式，完成各个工位的移动，重复定位精度≤±0.1mm。该轮架驱动装置31为现有技术，该轮架驱动装置31即是本申请人获得的专利号ZL201420386768.2,授权公告号203997922U所要求保护的电解锰轮架装置，该电解锰轮架装置工作时，通过由伺服电机控制的伺服驱动机构使斜齿轮与斜条配合，使得两个滚轮机构在沿导轨滚动。同时轮架体两端设有两对与导轨配合的偏心轮夹紧机构，保证轮架体能沿着导轨的方向运动时不会产生偏移。由于采用伺服电机作为驱动机构，其控制精度高，可以实现自动控制，因而自动化程度较高，可以避免人工操作行车运送电解锰时出现的偏差，影响电解锰的生产效率。

该电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统的工作原理为：其第一子系统5上的下探式库卡机器人9通过第一阴极板抓取定位治具14对带锰阴极板从电解槽2内取出并放入废液收集槽13对带锰阴极板进行刷沥，刷沥完成后放入钝化槽12对带锰阴极板进行钝化并二次刷沥，然后由码垛型库卡机器人16将带锰阴极板从钝化槽12内取出放置在第二子系统阴极板支撑架18上进行悬停，再由码垛型库卡机器人16将悬停后的带锰阴极板放置在第三子系统阴极板支撑架23上，最后由旋转升降机器手21对带锰阴极板取走并下料，该旋转升降机器手21同步将空阴极板上料到第三子系统阴极板支撑架23上，由码垛型库卡机器人16取走放入水玻璃槽11进行浸液处理，再由下探式库卡机器人9将浸液处理后的空阴极板放入电解槽2进行电解，如此循环往复，实现电解锰后处理工段自动化生产。

下面以电解槽2为4组70排为例对该平台系统的工作原理进行描述，当电解好的阴极板需要出槽时，第一子系统5快速运动到第一排电解槽2的相应位置，1号下探式库卡机器人9及3号下探式库卡机器人9从水玻璃槽11内抓取约1/3空阴极板，悬停5-8秒并进行间距定位；同时2号下探式库卡机器人9及4号下探式库卡机器人9移至待出槽的电解槽2上方，下探抓取约1/3带锰阴极板出槽并提升，第一阴极板抓取定位治具14对其进行定位，待阴极板出槽后，废液接液托盘立即旋转90度，搬运该组带锰阴极板至废液收集槽13上方，废液接液托盘反向旋转90度倾倒托盘内的废液，当带锰阴极板插入废液收集槽13时，第一阴极板抓取定位治具14移出，下探式库卡机器人9将阴极板完全插入废液收集槽13中，将废液和锰粒刷回废液收集槽13中。当阴极板开始移出废液收集槽13时，此时第一阴极板抓取定位治具14再次定位，然后下探式库卡机器人9平移至钝化槽12上方下落，当进入钝化槽12后，第一阴极板抓取定位治具14移出，带锰阴极板浸入钝化槽12内进行钝化。钝化结束后，第二子系统6的码垛型库卡机器人16从钝化槽12内抓取带锰阴极板，同时进行刷沥。

在进行上述动作的同时，1号下探式库卡机器人9及3号下探式库卡机器人9分别移至相对应的电解槽2上方，当空阴极板部分插入电解槽2时，第一阴极板抓取定位治具14移出，空阴极板完全插入电解槽2内。重复以上三次动作，完成一组电解槽2阴极板的交互搬运动作，当这组电解槽2搬运完成后，1号下探式库卡机器人9、3号下探式库卡机器人9、2号下探式库卡机器人9及4号下探式库卡机器人9横向移动到下一个位置，完成另一组电解槽2阴极板的交互搬运动作，当完成第一排电解槽2的动作以后，第一子系统5移动到第二排电解槽2的位置，重复以上的动作，直至完成70排电解槽2的搬运动作。

由于第二子系统6与第一子系统5是同步运行的，当第一子系统5运行到第一排电解槽2的位置时，第二子系统6也同时运行到相应位置，第二子系统6上的1号码垛型库卡机器人16及2号码垛型库卡机器人16分别从第三子系统7上抓取一组空阴极板到第一子系统5上的水玻璃槽11内、分别从第三子系统7上抓取另三组空阴极板到第二子系统阴极板支撑架18上；然后1号码垛型库卡机器人16及2号码垛型库卡机器人16分别抓取两组第一子系统5上钝化槽12内的带锰阴极板放入第三子系统7的第三子系统阴极板支撑架23上,此时第三子系统7快速移动到下料区的相应位置，然后1号码垛型库卡机器人16及2号码垛型库卡机器人16分别一次或两次抓取第一子系统5内钝化好的带锰阴极板到自身支撑架上，重复以上的动作，直至完成70排电解槽2的搬运动作。其第三子系统7上的1号旋转升降机器手21及2号旋转升降机器手21分别四次抓取备用空阴极板到自身的支撑架上，当第一子系统5、第二子系统6运动到第一排电解槽2的指定位置时，第三子系统7快速移动到相应的位置，通过第二子系统6上的码垛型库卡机器人16搬运阴极板，当第三子系统7上的第三子系统阴极板支撑架23装满四组带锰阴极板后，1号旋转升降机器手21及2号旋转升降机器手21分别抓取自身支撑架上的带锰阴极板到下料区，然后分四次抓取上料区的空阴极板到自身的支撑架上，快速移动到第二排电解槽2的位置，重复以上动作，完成70排电解槽2的搬运。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，包括：平行设置的两排固定支架，电解槽，主轮架，副轮架，第一子系统，第二子系统，第三子系统；所述电解槽的数量为多个，均匀排列为多组多排并设置在两排固定支架之间；所述主轮架固定安装在一排固定支架上，所述副轮架固定安装在另一排固定支架上并与主轮架位置相对应；

所述第一子系统包括：活动安装在主轮架、副轮架上的第一元宝梁，安装在第一元宝梁上并沿第一元宝梁轴向方向运动的下探式库卡机器人，控制第一元宝梁在主轮架、副轮架上运动及控制下探式库卡机器人进行运作的第一中央控制台，对空阴极板进行浸液处理的水玻璃槽，对带锰阴极板进行钝化并刷沥的钝化槽，对带锰阴极板进行刷沥的废液收集槽；所述第一中央控制台、水玻璃槽、钝化槽及废液收集槽均设置在第一元宝梁上，所述下探式库卡机器人的数量为一个以上，所述下探式库卡机器人连接有对阴极板进行抓取固定的第一阴极板抓取定位治具；

所述第二子系统包括：活动安装在主轮架、副轮架上的第二元宝梁，安装在第二元宝梁上并沿第二元宝梁轴向方向运动的码垛型库卡机器人，控制第二元宝梁在主轮架、副轮架上运动及控制码垛型库卡机器人进行运作的第二中央控制台，第二子系统阴极板支撑架；所述第二子系统与第一子系统同步运动，所述第二中央控制台、第二子系统阴极板支撑架均设置在第二元宝梁上，所述码垛型库卡机器人的数量为一个以上，所述码垛型库卡机器人连接有对阴极板进行抓取固定的第二阴极板抓取定位治具；

所述第三子系统包括：活动安装在主轮架、副轮架上的第三元宝梁，安装在第三元宝梁上并沿第三元宝梁轴向方向运动的旋转升降机器手，控制第三元宝梁在主轮架、副轮架上运动及控制旋转升降机器手进行旋转升降运作的第三中央控制台，第三子系统阴极板支撑架；所述第三中央控制台、第三子系统阴极板支撑架均设置在第三元宝梁上，所述旋转升降机器手的数量为一个以上，所述旋转升降机器手连接有对阴极板进行抓取固定的第三阴极板抓取定位治具。

2.根据权利要求1所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述电解槽的数量为四组多排，所述下探式库卡机器人的数量为四个，所述码垛型库卡机器人、旋转升降机器手的数量均为两个，所述水玻璃槽、钝化槽及废液收集槽的数量均为两个，所述第二子系统阴极板支撑架、第三子系统阴极板支撑架的数量均为八个。

3.根据权利要求1或2所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述钝化槽包括：基座架，钝化箱体，可转动支架，刷沥机构，传动机构，驱动装置；所述钝化箱体安装在基座架内，所述可转动支架活动安装在基座架上，所述刷沥机构安装在可转动支架上，所述刷沥机构通过传动机构与驱动装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述刷沥机构包括：一个以上的转动杆，安装在转动杆上的毛刷；所述传动机构包括：与转动杆数量对应的同步带轮，连接在两个同步带轮之间的同步带，与最端部同步带轮连接的连接杆；所述转动杆活动安装在可转动支架上并与同步带轮固定连接，所述基座架与可转动支架之间安装有弹簧挺杆，所述基座架上设置有支撑杆，所述可转动支架上设置有与支撑杆配合的抵触接头，所述连接杆上开设有导引槽，所述驱动装置为伸缩气缸或油缸，所述伸缩气缸或油缸伸出有活塞杆，所述活塞杆的端部固定连接有活动端子，所述活动端子活动安装在导引槽内。

5.根据权利要求4所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述下探式库卡机器人与第一阴极板抓取定位治具连接处设置有第一绝缘板，所述第一元宝梁上安装有导轨及齿条，所述导轨及齿条上设置有滑板，所述滑板通过第二绝缘板与下探式库卡机器人固定连接，所述导轨及齿条上还设置有防护罩，所述第一绝缘板及第二绝缘板采用环氧玻纤材料。

6.根据权利要求1所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述第一阴极板抓取定位治具包括：支架，设置在支架上的X向定位夹紧机构和Y向定位夹紧机构，调节阴极板底部间距的定位机构；

所述X向定位夹紧机构包括：固定在支架上的双杆同步气缸，固定在支架上带绝缘保护的两个X向夹具；所述双杆同步气缸的两个活塞杆分别与带绝缘保护的两个X向夹具固定，该两个X向夹具与固定在支架上的X向导轨滑动配合，所述X向夹具截面呈Z字型；

所述Y向定位夹紧机构包括：与支架固定的两个Y向移动汽缸，与支架固定并使Y向定位夹爪上下移动的升降汽缸；其中一Y向移动汽缸活塞杆通过传动杆与两个第一Y向定位夹爪连接，另一Y向移动汽缸活塞杆通过传动杆与两个第二Y向定位夹爪连接，该第一Y向定位夹爪和第二Y向定位夹爪分别与支架上的Y向导轨滑动配合；所述Y向定位夹爪包括有主杆状主体或条状主体，该主体上设有间隔相同的限位块；

所述定位机构包括：固定座，固定在固定座上的多个间隔相同分布的同步带轮，与同步带轮固定的调位部件；所述同步带轮之间设有同步带，该同步带与第一摆动汽缸传动连接；所述调位部件包括有其中间设有板状结构的转轴；所述定位机构还包括摆杆，所述摆杆的一端通过第二摆动汽缸与支架连接，所述摆杆的另一端与固定座连接。

7.根据权利要求6所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述第一阴极板抓取定位治具还包括废液接液托盘，所述废液接液托盘与支架连接。

8.根据权利要求1所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述旋转升降机器手包括：基座，通过旋转机构与基座转动连接的支撑臂，设置在支撑臂上的伸缩机构，使伸缩机构平行移动的平移机构；该伸缩机构一端部与第三阴极板抓取定位治具配合；

所述支撑臂上设置有被动齿轮，所述支撑臂呈L形，所述支撑臂的一端通过转轴与基座配合，所述支撑臂的横梁上设有与平移机构配合的导轨和齿条；所述平移机构包括有与伸缩机构固定的平移驱动电机，该平移驱动电机的转轴上设有与横梁上的齿条配合的平移齿轮；所述旋转机构包括旋转驱动电机及与旋转驱动电机上的转轴连接的主齿轮，该主齿轮与支撑臂上的被动齿轮啮合；所述伸缩机构包括：至少两个套接的伸缩杆，驱动至少两伸缩杆工作的伸缩驱动电机，与伸缩驱动电机配合的传动机构；所述传动机构包括有与伸缩驱动电机连接的主动轮，该主动轮通过传动带与链轮传动连接；所述伸缩杆与横梁之间还设有与升降电机配合的伸缩杆升降机构，所述伸缩杆升降机构与升降电机配合的伸缩杆上设有齿条，所述伸缩杆之间设有导槽和与导槽配合的导轨。

9.根据权利要求1所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述第一元宝梁、第二元宝梁及第三元宝梁的两端均连接有轮架驱动装置，所述轮架驱动装置安装在主轮架、副轮架上，所述轮架驱动装置包括：导轨，与该导轨配合的中空轮架体，设置在该中空轮架体内的两个滚轮机构；该滚轮机构的两侧分别设有一组偏心轮夹紧机构，位于两滚轮机构之间设有伺服驱动机构；该伺服驱动机构与设置在导轨上的齿条传动配合；

所述滚轮机构包括带槽的滚轮和与该滚轮固定的转轴，所述转轴两端分别通过轴承与轮架体配合固定，所述转轴上设有用于固定滚轮的螺母；所述轮架体固定转轴位置处内侧设有固定板，该固定板与轮架体之间设有收纳轴承的空腔；所述偏心轮夹紧机构包括两个相对设置的偏心轮机构，该偏心轮机构包括偏心轴和套设于该偏心轴一端的轴承，在该偏心轴上设有用于固定轴承的卡簧；所述伺服驱动机构包括伺服电机座及伺服电机，该伺服电机的转轴与固定于伺服电机座的减速机连接，该减速机连接有斜齿轮，所述伺服电机座通过销轴与轮架体固定。

10.根据权利要求1所述的一种电解锰后处理工段自动化生产移动平台系统，其特征在于，所述废液收集槽包括：固定座，固定在固定座上的废液箱，在该废液箱或固定座上设置的可转动的支架；该支架上设有刷沥机构和使刷沥机构转动的传动机构和驱动装置；该刷沥机构包括至少一毛刷，该毛刷通过传动机构与驱动装置连接；所述传动机构包括使毛刷同步转动的同步带轮和与同步带轮配合的同步带，所述驱动装置为摆动汽缸，所述废液箱内设有用于隔离废液和杂质的隔离网；所述废液箱上设有溢流口，该溢流口低于隔离网位置；所述固定座与支架之间设有伸缩气缸。