CN108422196B - 一种铝电解阳极钢爪自动修复机组及其修复方法 - Google Patents

一种铝电解阳极钢爪自动修复机组及其修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝电解阳极钢爪自动修复机组及其修复方法，包括机架，所述机架的中部装设有步进装置，所述步进装置的一侧设有废爪头输送线，所述步进装置上装设有三组第一夹具组，所述废爪头输送线的上端设有废爪头回收站，所述废爪头输送线上还设有废爪头，所述废爪头输送线上自上而下还设有废爪头切割机和自动焊接装置，所述自动焊接装置远离废爪头切割机的一侧装设有新爪头输送线，所述新爪头输送线上设有新爪头，所述新爪头输送线远离自动焊接装置的一侧装设有新爪头下料机。本发明将传统的零散工作集成一体，实现自动化，提高生产效率，降低劳动强度，在于利用3+1的工位形式，采用可靠的步进装置，实现节拍式的自动焊接系统。

Description

一种铝电解阳极钢爪自动修复机组及其修复方法
技术领域
本发明涉及用于铝电解阳极生产技术领域，尤其涉及一种铝电解阳极钢爪自动修复机组及其修复方法。
背景技术
阳极钢爪是电解铝生产过程使用较多的设备配件，由于其长时间与电解铝液接触，在高温、大电流作业环境中极易被腐蚀，从而造成消耗量大，修复任务较为繁重。国内电解铝企业对阳极钢爪的修复多数采用手工电弧焊方法，现在有少数在使用熔铸焊，闪光焊，辅助连接板焊，辅助连接棒环形横焊等方法。但是总体来看其自动化水平相对较低。另外熔铸焊、闪光焊设备占地面积大，一次性投入大；辅助连接板焊和辅助连接棒环形横焊方法，都需要辅助连接件以及人工的辅助，甚至需要加工，会带来成本的增加以及工作效率的降低。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种铝电解阳极钢爪自动修复机组及其修复方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种铝电解阳极钢爪自动修复机组，包括机架，所述机架的上装设有步进装置，所述步进装置的一侧设有废爪头输送线和新爪头输送线，所述步进装置上装设有三组第一夹具组，所述废爪头输送线的末端设有废爪头回收站，所述废爪头输送线用来输送废爪头，所述废爪头输送线远离回收站的一侧设有废爪头切割机，所述新爪头输送线上设有自动焊接装置，所述新爪头输送线用于输送新爪头，所述新爪头输送线远离自动焊接装置的一侧装设有新爪头下料机，所述新爪头下料机的一侧装设有原料钢棒，所述废爪头输送线、废爪头切割机和自动焊接装置靠近机架的一侧均设有第二夹具组，所述第二夹具组用于装夹阳极钢爪头。
优选地，所述废爪头输送线和机架之间、新爪头输送线和机架之间之间分别设有图像识别仪和探伤检测仪。
优选地，所述图像识别仪上设有第一轨道，所述探伤检测仪上设有第二轨道。
优选地，位于第一夹具组和第二夹具组之间的所述。
优选地，所述第二阳极导杆与每个对应的第一夹具组对应连接。
优选地，所述步进装置的一侧还设有液压站。
优选地，所述第一夹具组、第二夹具组、第一阳极导杆、新爪头下料机、阳极钢爪和第二阳极导杆之间分别形成工位I、工位Ⅱ、工位Ⅲ、工位Ⅳ和工位Ⅴ，且工位I为上料与缺陷检测工位；工位Ⅱ为不合格钢爪头切除工位，工位Ⅲ为新钢爪头安装与自动焊接工位，工位Ⅳ为合格检测与下线工位，工位Ⅴ为新钢爪头下料工位。
这种铝电解阳极钢爪自动修复机组的修复方法，包括如下步骤：
第一步工位I，将需要修复的阳极钢爪装上工位I，第一夹具组夹紧阳极导杆并调整定位；图像识别仪沿着第一轨道运动，识别出是哪一个或哪几个钢爪不合格，给出ID定位信号；然后步进装置开始工作，将阳极钢爪从工位I运到工位Ⅱ，同时工位Ⅱ的运到工位Ⅲ如果有，工位Ⅲ的运到工位Ⅳ如果有；与此同时，新爪头下料机开始下料，将新爪头通过新爪头输送线输送至自动焊接装置；
第二步工位Ⅱ，将工位I送来的阳极钢爪通过第二夹具组进行夹持定位，由ID信号判断并切除不合格的爪头；在钢爪夹持定好后，步进装置开始工作，第一夹具组松开阳极导杆，如果工位Ⅲ和工位Ⅴ有阳极导杆，也同时松开；步进装置回到初始位置；
第三步工位Ⅲ，将工位Ⅱ送来的阳极钢爪通过第二夹具组进行夹持定位；由ID信号判断需要焊接的爪头，将新爪头进行定位安装，然后开始施焊；施焊完成后，步进装置开始工作，夹持住阳极导杆，将有在工位上的阳极导杆整体往下一个工位移动；
第四步工位Ⅳ，将工位Ⅲ送来的阳极钢爪进行焊后探伤检测，由探伤检测仪沿着第二轨道进行检测，合格品则下线，不合格则转运至工位I重新处理。
四个步骤都是同时工作的，由上线和下线来轮换补缺空工位。
本发明在于将传统的零散工作集成一体，实现自动化，提高生产效率，降低劳动强度，在于利用3+1的工位形式，采用可靠的步进装置，实现节拍式的自动焊接系统。
附图说明
图1为本发明提出的一种铝电解阳极钢爪自动修复机组工位位于上侧的结构示意图；
图2为本发明提出的一种铝电解阳极钢爪自动修复机组工位位于下侧的结构示意图。
图中：1步进装置、2机架、3液压站、4第一夹具组、5图像识别仪、6废爪头回收站、7第一轨道、8废爪头输送线、9第二夹具组、10废爪头切割机、11自动焊接装置、12探伤检测仪、13新爪头输送线、14第二轨道、15新爪头下料机、16废爪头、17新爪头、18原料钢棒、19阳极钢爪、20阳极导杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的任何限制。
参照图1-2，一种铝电解阳极钢爪自动修复机组，包括机架2，机架2的中部装设有步进装置1，步进装置1的一侧设有废爪头输送线8和新爪头输送线13，步进装置1上装设有三组第一夹具组4，废爪头输送线8的上端设有废爪头回收站6，废爪头输送线8上还设有废爪头16，废爪头输送线8下端还设有废爪头切割机10，新爪头输送线13上端设有自动焊接装置11，新爪头输送线13用于输送新爪头17，新爪头输送线13远离自动焊接装置11的一侧装设有新爪头下料机15，新爪头下料机15的一侧上装原料钢棒18，废爪头切割机10(工位II)和自动焊接装置11(工位III)靠近机架2的一侧均设有第二夹具组9，第二夹具组9用于装夹阳极钢爪19；
废爪头输送线8和机架2之间、新爪头输送线13和机架2之间分别设有图像识别仪5和探伤检测仪12，图像识别仪5上设有第一轨道7，探伤检测仪12上设有第二轨道14，位于第一夹具组4和第二夹具组9之间的阳极导杆20上装设有阳极钢爪19，阳极导杆20与每个对应的第一夹具组4对应连接，步进装置1的一侧还设有液压站3，第一夹具组4、第二夹具组9、原料钢棒18、新爪头下料机、阳极钢爪19和阳极导杆20之间分别形成工位I、工位Ⅱ、工位Ⅲ、工位Ⅳ和工位Ⅴ，且工位I为上料与缺陷检测工位；工位Ⅱ为不合格钢爪头切除工位，工位Ⅲ为新钢爪头安装与自动焊接工位，工位Ⅳ为合格检测与下线工位，工位Ⅴ为新钢爪头下料工位。
本发明中，第一步工位I，将需要修复的阳极钢爪19[带阳极导杆20]装上工位I，第一夹具组4夹紧阳极导杆20并调整定位，如果工位Ⅱ、工位Ⅲ有阳极导杆20，也同时夹紧。图像识别仪5沿着第一轨道7运动，识别出是哪一个或哪几个钢爪不合格，给出ID定位信号。然后步进装置1开始工作，将阳极钢爪19从工位I运到工位Ⅱ，同时工位Ⅱ的运到工位Ⅲ如果有，工位Ⅲ的运到工位Ⅳ如果有，如图2示。与此同时，新爪头下料机15开始下料，将新爪头17通过新爪头输送线13输送至自动焊接装置11。
第二步工位Ⅱ，将工位I送来的阳极钢爪19通过第二夹具组9进行夹持定位，由ID信号判断并切除不合格的爪头。在钢爪夹持定好后，步进装置1开始工作，第一夹具组4松开阳极导杆20，如果工位Ⅲ和工位Ⅴ有阳极导杆20，也同时松开。步进装置1回到初始位置，如图1示。
第三步工位Ⅲ，将工位Ⅱ送来的阳极钢爪19通过第二夹具组9进行夹持定位。由ID信号判断需要焊接的爪头，将新爪头17进行定位安装，然后开始施焊。施焊完成后，步进装置1开始工作，夹持住阳极导杆，将有在工位上的阳极导杆整体往下一个工位移动。
第四步工位Ⅳ，将工位Ⅲ送来的阳极钢爪19进行焊后探伤检测，由探伤检测仪12沿着第二轨道14进行检测，合格品则下线，不合格则转运至工位I重新处理，如图2示。
上四个步骤都是同时工作的，由上线和下线来轮换补缺空工位。步进装置1上三组第一夹具组4处工位的节拍为：
工位I、Ⅱ、Ⅲ工位Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ工位I、Ⅱ、Ⅲ，周而复始。
以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铝电解阳极钢爪自动修复机组，包括机架(2)，其特征在于，所述机架(2)的中部装设有步进装置(1)，所述步进装置(1)的一侧设有废爪头输送线(8)和新爪头输送线(13)，所述步进装置(1)上装设有三组第一夹具组(4)，所述第一夹具组(4)上装设有多个阳极导杆(20)；所述废爪头输送线(8)的末端设有废爪头回收站(6)，所述废爪头输送线(8)上还设有废爪头(16)，所述废爪头输送线(8)上位于工位II处设有废爪头切割机(10)；所述新爪头输送线(13)上位于工位III处设有自动焊接装置(11)，所述新爪头输送线(13)上设有新爪头(17)，所述新爪头输送线(13)远离自动焊接装置(11)的一侧装设有新爪头下料机(15)位于工位V处，所述新爪头下料机(15)的一侧装设有原料钢棒(18)，所述废爪头输送线(8)、废爪头切割机(10)和自动焊接装置(11)靠近机架(2)的一侧在相应工位均设有第二夹具组(9)，所述第二夹具组(9)上装设有多个阳极钢爪(19)；所述废爪头输送线(8)和机架(2)之间、新爪头输送线(13)和机架(2)之间之间分别设有图像识别仪(5)和探伤检测仪(12)；所述图像识别仪(5)上设有第一轨道(7)，所述探伤检测仪(12)上设有第二轨道(14)；所述步进装置(1)的一侧还设有液压站(3)。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解阳极钢爪自动修复机组，其特征在于，所述第一夹具组(4)、第二夹具组(9)、原料钢棒(18)、新爪头下料机、阳极钢爪(19)和阳极导杆(20)之间分别形成工位I、工位Ⅱ、工位Ⅲ、工位Ⅳ和工位Ⅴ，且工位I为上料与缺陷检测工位；工位Ⅱ为不合格钢爪头切除工位，工位Ⅲ为新钢爪头安装与自动焊接工位，工位Ⅳ为合格检测与下线工位，工位Ⅴ为新钢爪头下料工位。
3.一种如权利要求1-2中任意一项所述的铝电解阳极钢爪自动修复机组的修复方法，其特征在于包括如下步骤：
第一步工位I，将需要修复的阳极钢爪(19)装上工位I，第一夹具组(4)夹紧阳极导杆(20)并调整定位；图像识别仪(5)沿着第一轨道(7)运动，识别出是哪一个或哪几个钢爪不合格，给出ID定位信号；然后步进装置(1)开始工作，将阳极钢爪(19)从工位I运到工位Ⅱ，同时工位Ⅱ的运到工位Ⅲ如果有，工位Ⅲ的运到工位Ⅳ如果有；与此同时，新爪头下料机(15)开始下料，将新爪头(17)通过新爪头输送线(13)输送至自动焊接装置(11)；
第二步工位Ⅱ，将工位I送来的阳极钢爪(19)通过第二夹具组(9)进行夹持定位，由ID信号判断并切除不合格的爪头；在钢爪夹持定好后，步进装置(1)开始工作，第一夹具组(4)松开阳极导杆(20)，如果工位Ⅲ和工位Ⅴ有阳极导杆(20)，也同时松开；步进装置(1)回到初始位置；
第三步工位Ⅲ，将工位Ⅱ送来的阳极钢爪(19)通过第二夹具组(9)进行夹持定位；由ID信号判断需要焊接的爪头，将新爪头(17)进行定位安装，然后开始施焊；施焊完成后，步进装置(1)开始工作，夹持住阳极导杆，将有在工位上的阳极导杆整体往下一个工位移动；
第四步工位Ⅳ，将工位Ⅲ送来的阳极钢爪(19)进行焊后探伤检测，由探伤检测仪(12)沿着第二轨道(14)进行检测，合格品则下线，不合格则转运至工位I重新处理。
4.根据权利要求3所述的铝电解阳极钢爪自动修复机组的修复方法，其特征在于：四个步骤都是同时工作的，由上线和下线来轮换补缺空工位。
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