CN109317824B - 一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，包括安装框架和用于定位阳极炭块的粗定位机构，在安装框架上沿竖直方向设置有至少一个用于定位铝导杆的精确定位机构，精确定位机构均包括安装板以及均安装在安装板上的用于锁定或释放铝导杆的两个夹持臂和用于带动两个夹持臂相互靠近或分离的夹持臂驱动组件，粗定位机构位于精确定位机构的下方，粗定位机构包括支撑架以及均安装在支撑架上的用于限制阳极炭块向前摆动的缓冲定位装置和用于限制阳极炭块向后摆动的止退器总成。采用以上结构，通过粗定位机构和精确定位机构的配合，能够可靠地定位铝导杆和阳极炭块，便于激光清洗头对铝导杆进行快速高效的激光扫描清洗。

Description

一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统

技术领域

本发明属于铝导杆清洗设备技术领域，具体涉及一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统。

背景技术

铝是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。当前世界铝的产量和用量仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属。电解铝就是通过电解的方式得到的铝。在电解铝生产中，电解槽上使用的阳极由铝导杆、钢爪以及阳极炭块组成。其中，铝导杆在长期使用后，由于工作环境的温度较高，导致铝导杆的表面氧化情况特别严重，如不进行修复处理，则不能投入电解使用。铝导杆本身体积较大，因而铝导杆不仅所需要清洗的范围广，而且氧化物清除的难度高，并且由于电解铝工厂中铝导杆的数量巨大，因此无法采用人工对铝导杆表面的氧化物进行物理清除。现有铝导杆表面氧化物的清洗方式通常采用化学清洗的方法，不仅会产生工业废水，引起环保问题，而且清洗效率也不够理想。

因此，应运而生了一种利用激光清洗机快速清洗铝导杆的方式，具有清洗效率高、环保无污染的优点。在激光清洗机清洗铝导杆之前，不仅需要限定铝导杆的位置，而且需要限定铝导杆下部的阳极炭块的位置，现有的定位机构不能对铝导杆和阳极炭块进行可靠地定位，导致后续的激光清洗难以进行或效率低下。解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决不能可靠定位铝导杆和阳极炭块的技术问题，本发明提供一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其要点在于：包括安装框架和用于定位阳极炭块的粗定位机构，在所述安装框架上沿竖直方向设置有至少一个用于定位铝导杆的精确定位机构，所述精确定位机构均包括安装板以及均安装在安装板上的用于锁定或释放铝导杆的两个夹持臂和用于带动两个夹持臂相互靠近或分离的夹持臂驱动组件，所述粗定位机构位于精确定位机构的下方，该粗定位机构包括支撑架以及均安装在支撑架上的用于限制阳极炭块向前摆动的缓冲定位装置和用于限制阳极炭块向后摆动的止退器总成。

采用以上结构，首先，通过粗定位机构上的缓冲定位装置和止退器总成配合，能够快速可靠地定位阳极炭块，消除铝导杆前进的惯性，再通过精确定位机构的两个夹持臂精确可靠地夹紧铝导杆，以便于激光清洗头对铝导杆进行快速高效的激光扫描清洗。

作为优选：各个所述夹持臂的一端均可转动地安装在安装板上，并通过齿轮组件联动，另一端均套装有用于夹持铝导杆的定位套，所述夹持臂驱动组件包括用于带动夹持臂转动的驱动杆和用于带动驱动杆转动的动力装置。采用以上结构，夹持臂的转动控制稳定可靠，同时，利用定位套的设置，能够更加可靠地夹持铝导杆。

作为优选：所述定位套的外周面上均具有一圈呈环形结构的定位槽，所述定位槽槽壁靠近槽口的部分均加工有一圈斜面，以增大定位槽槽口的宽度。采用以上结构，通过定位槽槽口的斜面设计，以利于将铝导杆引入到定位槽中，提高了夹持铝导杆的可靠性。

作为优选：所述缓冲定位装置包括缓冲架转轴、可转动地安装在缓冲架转轴上的缓冲限位部件以及用于带动缓冲限位部件转动的缓冲架驱动气缸，所述止退器总成包括止退器转轴和可转动地安装在止退器转轴上的单向限位架，所述缓冲架转轴和止退器转轴沿前后方向安装在支撑架的顶部，所述缓冲限位部件和单向限位架能够配合定位阳极炭块。采用以上结构，缓冲限位部件和单向限位架均采用转动安装的方式，通过缓冲限位部件和单向限位架的配合，不仅能够快速限制阳极炭块的前后摆动，吸收阳极炭块的冲击，可靠地定位阳极炭块，而且适用于不同大小和高度的阳极炭块。

作为优选：在所述缓冲架驱动气缸活塞杆的外端同轴安装有弹簧安装轴，在该弹簧安装轴与缓冲架驱动气缸活塞杆相连的一端固套有固定弹簧座，在所述缓冲限位部件上安装有可沿弹簧安装轴滑动的活动弹簧座，在所述弹簧安装轴上套装有缓冲弹簧，该缓冲弹簧的一端与固定弹簧座抵接，另一端与活动弹簧座抵接。采用以上结构，通过设置缓冲弹簧，当阳极炭块因急停限位发生向前摆动时，缓冲限位部件在阳极炭块作用下转动，同时通过活动弹簧座压缩缓冲弹簧，利用缓冲弹簧启动吸能的作用，大大减小了对缓冲架驱动气缸的冲击，提高了整套缓冲定位装置的稳定性和可靠性，并且，当阳极炭块稳定后，缓冲限位部件能够在缓冲弹簧的带动下弹性复位，可靠地定位阳极炭块。

作为优选：所述缓冲限位部件包括挡板和与挡板固定连接的挡板驱动架，所述挡板驱动架包括连接杆与两个相对设置的连接臂，所述连接臂的一端分别与连接杆的两端固定连接，另一端均与挡板固定连接，所述缓冲架转轴可转动地穿设在两个连接臂上，所述活动弹簧座安装在连接杆的中部。采用以上结构，缓冲架驱动气缸的活塞杆带动弹簧安装轴，弹簧安装轴带动活动弹簧座和挡板驱动架，挡板驱动架带动挡板，结构简单，设计合理，稳定可靠。

作为优选：所述挡板的一侧外缘上设置两个向外凸出的连接部，两个连接部分别靠近挡板该侧外缘的两端，两个所述连接臂分别与对应的连接部固定连接。采用以上结构，便于连接臂的安装。

作为优选：所述单向限位架包括两个相对设置且可转动地安装在止退器转轴上的转动臂，两个转动臂的一端通过连接板固定连接，在该连接板上配置有配重块，两个转动臂的另一端均弯折形成台阶限位部，在所述台阶限位部远离连接板的一侧外缘上设置有至少两级向外凸出形成的限位台阶。采用以上结构，铝导杆下部的阳极炭块通过时，会下压转动臂具有台阶限位部的一侧，当阳极炭块通过后，转动臂能够在配重块的作用下回转，直到其中一级限位台阶与阳极炭块抵接，此时，阳极炭块被该级限位台阶锁止，不会由于急停而发生向后的摆动，当铝导杆清洗完成后，阳极炭块向前移动，与限位台阶分离，此时，转动臂能够在配重块的作用下继续回转复位，台阶限位部复位至高点，能够与下一经过的阳极炭块接触；整套止退器总成采用纯机械结构，无需额外的动力装置，节能环保，不仅具有单向限位、自动回转的效果，而且通过多级限位台阶的设计，能够对不同大小和高度的阳极炭块进行止退，稳定可靠。

作为优选：所述转动臂的中部折弯形成与连接板相连的配重安装段和与台阶限位部相连的限位安装段，所述配重安装段和台阶限位部均朝限位安装段的同一侧方向弯折。采用以上结构，使配重块的重心更低，既使转动臂更易于回转，又利于限位台阶锁定阳极炭块。

作为优选：所述限位台阶均包括支撑面和引导斜面，所述支撑面与限位安装段平行，所述引导斜面自支撑面的外缘倾斜地延伸至台阶限位部的外缘。采用以上结构，各级限位台阶构成一排近似单向斜齿的结构，既能够单向限位，又起到引导作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，结构新颖，设计巧妙，易于实现，通过粗定位机构和精确定位机构的配合，能够可靠地定位铝导杆和阳极炭块，便于激光清洗头对铝导杆进行快速高效的激光扫描清洗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明定位铝导杆和阳极炭块的示意图；

图3为精确定位机构的结构示意图；

图4为定位套的结构示意图；

图5为粗定位机构的结构示意图；

图6为缓冲定位装置其中一个视角的结构示意图；

图7为缓冲定位装置另一个视角的结构示意图；

图8为止退器总成其中一个视角的结构示意图；

图9为止退器总成另一个视角的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，包括安装框架400和用于定位阳极炭块A的粗定位机构，在所述安装框架400上沿竖直方向设置有至少一个用于定位铝导杆B的精确定位机构500。本实施例中，在安装框架400上安装了上下分布的两个精确定位机构500，所述粗定位机构位于靠下的一个精确定位机构500的下方。首先，通过粗定位机构能够快速可靠地定位阳极炭块A，消除铝导杆B前进的惯性，再通过两个精确定位机构500能够精确可靠地定位铝导杆B，以便于激光清洗头对铝导杆B进行快速高效的激光扫描清洗。

请参见图3，所述精确定位机构500均包括安装板510以及均安装在安装板510上的用于锁定或释放铝导杆B的两个夹持臂520和用于带动两个夹持臂520相互靠近或分离的夹持臂驱动组件530，在所述安装板510的一侧设置有与其平行的固定板550，所述夹持臂520的一端均通过安装转轴570可转动地安装在安装板510上，另一端均套装有用于夹持铝导杆B的定位套540。具体地说，所述固定板550和安装板510之间设置有支撑板580，以与两个安装转轴570形成三点支撑，提高固定板550安装的可靠性。并且，在其中一个安装转轴570上套装有主动齿轮，另一个安装转轴570上套装有与主动齿轮啮合的从动齿轮，以使两个夹持臂520实现联动，能够同步朝着相互靠近的方向转动或同步朝着相互远离的方向转动。

请参见图4，所述定位套540的外周面上均具有一圈呈环形结构的定位槽541，所述定位槽541槽壁靠近槽口的部分均加工有一圈斜面542，使定位槽541的槽口部分形成一个向外张开的敞口结构，以利于将铝导杆引B入到定位槽541中，提高了夹持铝导杆B的可靠性。

请参见图3，所述夹持臂驱动组件530包括驱动杆531和动力装置532。该驱动杆531的一端固套在安装有主动齿轮的安装转轴570上，另一端与动力装置532连接，该动力装置532可以是气缸，也可以是电动推杆，并且动力装置532通过安装座560安装在安装板510上，举一个例子，当动力装置532为气缸时，气缸的缸体与安装座560铰接，气缸的活塞杆与驱动杆531铰接。通过动力装置532的启动，能够带动驱动杆531转动，驱动杆531的转动能够带动对应的安装转轴570转动，从而使两个夹持臂520同步朝着相互靠近的方向转动或同步朝着相互远离的方向转动。

请参见图1、图2和图5，所述粗定位机构包括支撑架300以及均安装在支撑架300上的用于限制阳极炭块A向前摆动的缓冲定位装置200和用于限制阳极炭块A向后摆动的止退器总成100。

请参见图5～图7，所述缓冲定位装置200包括支撑架300、缓冲架转轴210、缓冲限位部件220和缓冲架驱动气缸230，所述缓冲架转轴210和缓冲架驱动气缸230均安装在支撑架300上，所述缓冲限位部件220可转动地安装在缓冲架转轴210上，所述缓冲架驱动气缸230用于带动缓冲限位部件220转动，在所述缓冲架驱动气缸230活塞杆的外端同轴安装有弹簧安装轴280，在该弹簧安装轴280与缓冲架驱动气缸230活塞杆相连的一端固套有固定弹簧座240，在所述缓冲限位部件220上安装有可沿弹簧安装轴280滑动的活动弹簧座250，在所述弹簧安装轴280上套装有缓冲弹簧260，该缓冲弹簧260的一端与固定弹簧座240抵接，另一端与活动弹簧座250抵接。

具体地说，缓冲架转轴210的两端分别与支撑架300上的支耳连接，在所述缓冲架驱动气缸230的缸体上安装有气缸安装座270，该气缸安装座270通过铰接安装孔271与支撑架300铰接。

请参见图6和图7，所述缓冲限位部件220包括挡板221和与挡板221固定连接的挡板驱动架222，所述挡板驱动架222可转动地安装在缓冲架转轴210上，并与所述活动弹簧座250相连。所述挡板驱动架222包括连接杆222a与两个相对设置的连接臂222b，所述连接臂222b的一端分别与连接杆222a的两端固定连接，另一端均与挡板221固定连接，所述缓冲架转轴210可转动地穿设在两个连接臂222b上，所述活动弹簧座250安装在连接杆222a的中部。其中，所述连接臂222b均与挡板221垂直。

进一步地，所述挡板221的一侧外缘上设置两个向外凸出的连接部221a，两个连接部221a分别靠近挡板221该侧外缘的两端，两个所述连接臂222b分别与对应的连接部221a固定连接。

请参见图5、图8和图9，所述止退器总成100包括止退器转轴110和可转动地安装在止退器转轴110上的单向限位架120，所述单向限位架120包括两个相对设置且可转动地安装在止退器转轴110上的转动臂121，两个转动臂121的一端通过连接板122固定连接，在该连接板122上配置有配重块123，两个转动臂121的另一端均弯折形成台阶限位部124，在所述台阶限位部124远离连接板122的一侧外缘上设置有至少两级向外凸出形成的限位台阶125。其中，止退器转轴110的两端分别与支撑架300上的支耳连接。

请参见图8和图9，所述转动臂121的中部折弯形成与连接板122相连的配重安装段121a和与台阶限位部124相连的限位安装段121b，所述配重安装段121a和台阶限位部124均朝限位安装段121b的同一侧方向弯折。所述止退器转轴110的两端分别穿过对应的转动臂121后与支撑架300上的支耳连接。

所述限位台阶125均包括支撑面125a和引导斜面125b，所述支撑面125a与限位安装段121b平行，所述引导斜面125b自支撑面125a的外缘倾斜地延伸至台阶限位部124的外缘。

具体地说，所述连接板122的宽度大于转动臂121的宽度。所述转动臂121的一端均具有扩宽部126，所述扩宽部126的宽度均等于连接板122的宽度。所述扩宽部126均自对应转动臂121的一侧外缘向外凸出，所述扩宽部126的凸出方向均与台阶限位部124的弯折方向相同。

请参见图5，所述支撑架300整体结构上大下小，所述缓冲架转轴210和止退器转轴110沿前后方向安装在支撑架300的顶部，以使所述缓冲限位部件220和单向限位架120能够配合定位阳极炭块A。为提高支撑架300的结构强度，在支撑架300的顶部设置有至少一根加强梁310，所述加强梁310均位于缓冲架转轴210和止退器转轴110之间。

请参见图2，铝导杆B为杆状结构，阳极炭块A呈长方体结构，铝导杆B位于阳极炭块A的上方。

请参见图2、图5～图9，首先，缓冲限位部件220的挡板221在缓冲架驱动气缸230带动下处于竖直状态，以阻挡阳极炭块A，使其不能通过。当阳极炭块A开始进入快速定位机构时，阳极炭块A会下压转动臂121具有台阶限位部124的一侧，当阳极炭块A通过后并与竖立的挡板221抵接，转动臂121能够在配重块123的作用下回转，直到其中一级限位台阶125与阳极炭块A抵接，此时，阳极炭块A被挡板221和限位台阶125配合锁止，既不会向前摆动，又不会向后摆动。

当铝导杆B清洗完成后，缓冲限位部件220的挡板221在缓冲架驱动气缸230带动下处于水平状态，解锁阳极炭块A，阳极炭块A能够和铝导杆B一同向前移动，阳极炭块A与限位台阶125分离后，转动臂121能够在配重块123的作用下继续回转复位，台阶限位部124复位至高点，能够与下一经过的阳极炭块A接触。

本发明的工作过程如下：

首先，通过粗定位机构上的缓冲定位装置200和止退器总成100配合，能够快速可靠地定位阳极炭块A，消除铝导杆B前进的惯性，再通过精确定位机构500的两个夹持臂精确可靠地夹紧铝导杆B，以便于激光清洗头对铝导杆B的外表面进行快速高效的激光扫描清洗。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其特征在于：包括安装框架(400)和用于定位阳极炭块(A)的粗定位机构，在所述安装框架(400)上沿竖直方向设置有至少一个用于定位铝导杆(B)的精确定位机构(500)，所述精确定位机构(500)均包括安装板(510)以及均安装在安装板(510)上的用于锁定或释放铝导杆(B)的两个夹持臂(520)和用于带动两个夹持臂(520)相互靠近或分离的夹持臂驱动组件(530)，所述粗定位机构位于精确定位机构(500)的下方，该粗定位机构包括支撑架(300)以及均安装在支撑架(300)上的用于限制阳极炭块(A)向前摆动的缓冲定位装置(200)和用于限制阳极炭块(A)向后摆动的止退器总成(100)；

所述缓冲定位装置(200)包括缓冲架转轴(210)、可转动地安装在缓冲架转轴(210)上的缓冲限位部件(220)以及用于带动缓冲限位部件(220)转动的缓冲架驱动气缸(230)，所述止退器总成(100)包括止退器转轴(110)和可转动地安装在止退器转轴(110)上的单向限位架(120)，所述缓冲架转轴(210)和止退器转轴(110)沿前后方向安装在支撑架(300)的顶部，所述缓冲限位部件(220)和单向限位架(120)能够配合定位阳极炭块(A)；

在所述缓冲架驱动气缸(230)活塞杆的外端同轴安装有弹簧安装轴(280)，在该弹簧安装轴(280)与缓冲架驱动气缸(230)活塞杆相连的一端固套有固定弹簧座(240)，在所述缓冲限位部件(220)上安装有可沿弹簧安装轴(280)滑动的活动弹簧座(250)，在所述弹簧安装轴(280)上套装有缓冲弹簧(260)，该缓冲弹簧(260)的一端与固定弹簧座(240)抵接，另一端与活动弹簧座(250)抵接；

所述缓冲限位部件(220)包括挡板(221)和与挡板(221)固定连接的挡板驱动架(222)，所述挡板驱动架(222)包括连接杆(222a)与两个相对设置的连接臂(222b)，所述连接臂(222b)的一端分别与连接杆(222a)的两端固定连接，另一端均与挡板(221)固定连接，所述缓冲架转轴(210)可转动地穿设在两个连接臂(222b)上，所述活动弹簧座(250)安装在连接杆(222a)的中部；

所述单向限位架(120)包括两个相对设置且可转动地安装在止退器转轴(110)上的转动臂(121)，两个转动臂(121)的一端通过连接板(122)固定连接，在该连接板(122)上配置有配重块(123)，两个转动臂(121)的另一端均弯折形成台阶限位部(124)，在所述台阶限位部(124)远离连接板(122)的一侧外缘上设置有至少两级向外凸出形成的限位台阶(125)。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其特征在于：各个所述夹持臂(520)的一端均可转动地安装在安装板(510)上，并通过齿轮组件联动，另一端均套装有用于夹持铝导杆(B)的定位套(540)，所述夹持臂驱动组件(530)包括用于带动夹持臂(520)转动的驱动杆(531)和用于带动驱动杆(531)转动的动力装置(532)。

3.根据权利要求2所述的一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其特征在于：所述定位套(540)的外周面上均具有一圈呈环形结构的定位槽(541)，所述定位槽(541)槽壁靠近槽口的部分均加工有一圈斜面(542)，以增大定位槽(541)槽口的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其特征在于：所述挡板(221)的一侧外缘上设置两个向外凸出的连接部(221a)，两个连接部(221a)分别靠近挡板(221)该侧外缘的两端，两个所述连接臂(222b)分别与对应的连接部(221a)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其特征在于：所述转动臂(121)的中部折弯形成与连接板(122)相连的配重安装段(121a)和与台阶限位部(124)相连的限位安装段(121b)，所述配重安装段(121a)和台阶限位部(124)均朝限位安装段(121b)的同一侧方向弯折。

6.根据权利要求5所述的一种用于铝导杆激光清洗机的铝导杆快速定位系统，其特征在于：所述限位台阶(125)均包括支撑面(125a)和引导斜面(125b)，所述支撑面(125a)与限位安装段(121b)平行，所述引导斜面(125b)自支撑面(125a)的外缘倾斜地延伸至台阶限位部(124)的外缘。