CN110578155B - 一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法 - Google Patents

一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法，属于稀土冶炼技术领域。技术方案是：多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。本发明实现自动化生产，高效环保无污染，降低生产成本，提高生产效率，提高产品质量。

Description

一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法，属于稀土冶炼技术领域。
背景技术
目前，现有稀土冶炼设备自动化程度低，每一个工序都需要人工操作，无法实现大批量高速生产，生产效率低，需要大量工人24小时轮班工作，增加劳动成本；由于工人经验参差不齐，无法保证产品质量。且稀土冶炼处于高温环境，期间产生大量粉尘和氟化物，影响工人身体健康，也不利于环境保护。
发明内容
本发明目的是提供一种稀土冶炼自动生产线及其生产方法，实现自动化生产，高效环保无污染，降低生产成本，提高生产效率，提高产品质量，解决背景技术中的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种稀土冶炼自动生产线，包括稀土熔融电解系统、上料系统、稀土铸锭运输线、四轴稀土冶炼机器人、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备、稀土铸锭检测机器人和稀土铸锭码垛包装设备，所述稀土熔融电解系统数量为多套，一套上料系统对接在多套稀土熔融电解系统上方，多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。
所述稀土熔融电解系统包括阴极旋转升降机、除尘除氟化物设备、熔融电解炉、带模具预热功能的铸模脱模小车和螺旋震动给料机，所述熔融电解炉是稀土熔融电解系统的中心，所述阴极旋转升降机、除尘除氟化物设备、带模具预热功能的铸模脱模小车和螺旋震动给料机以熔融电解炉为圆心，分别布置在熔融电解炉四周。
所述熔融电解炉包括炉体、炉口、阳极和模具预热架，炉体的上部中心设有炉口，所述阳极数量为多个，沿圆周方向分布在炉口周围，所述模具预热架数量为多个，沿圆周方向分布在所述炉口周围，阳极和模具预热架间隔布置，阳极和模具预热架安装在炉体上；所述熔融电解炉的炉口内设有坩埚，坩埚内进行稀土熔融电解。
所述阳极数量为四个，沿圆周方向分布在炉口，均匀间隔90度；所述模具预热架数量为四个，沿圆周方向分布在炉口，与相邻的阳极间隔45度。
所述阴极旋转升降机包括阴极、阴极机架、电动旋转机构和电动升降机构；所述阴极的轴线与熔融电解炉的轴线保持平行，所述阴极机架安装在熔融电解炉一侧；所述电动旋转机构安装在阴极机架中间，所述电动升降机构与阴极安装在电动旋转机构上；当熔融电解炉的坩埚内进行稀土熔融电解，电动升降机构将阴极升高、电动旋转机构将阴极旋转，移动至熔融电解炉上方，阴极保持插入在熔融电解炉，悬于坩埚内进行搅拌和冶炼。
所述除尘除氟化物设备包括顶吸机构、侧吸机构、排气管道、布袋除尘塔和喷淋除氟化物塔，所述顶吸机构安装在熔融电解炉的正上方，所述侧吸机构安装轴线与所述熔融电解炉的中心轴线垂直，顶吸机构和侧吸机构相互垂直布置；所述排气管道吸气端与顶吸机构和侧吸机构相互连接，所述排气管道出气端与布袋除尘塔进气端连接，布袋除尘塔出气端与喷淋除氟化物塔连接，布袋除尘塔与喷淋除氟化物塔安装在厂房外。
所述带模具预热功能的铸模脱模小车包括模具、模具升降机构、模具翻转机构、模具回转机构、回转支撑架、坩埚夹紧机构、夹紧倾倒安装板、支撑柱、坩埚倾倒机构和小车，所述模具固定在模具升降机构上，所述模具升降机构安装在模具翻转机构上，所述模具翻转机构安装在模具回转机构上，所述模具回转机构安装在回转支撑架上，所述回转支撑架固定在小车上，所述坩埚夹紧机构和坩埚倾倒机构设置在夹紧倾倒安装板上，所述夹紧倾倒安装板安装在支撑柱上，所述支撑柱穿过回转支撑架后与小车固定连接。
所述螺旋震动给料机包括料仓、水平移动滑台、垂直升降机构、螺旋给料机构、软管和震动给料机，所述料仓固定安装在水平移动滑台上，所述水平移动滑台安装在垂直升降机构上，垂直升降机构安装在底架上，所述螺旋给料机构的进料端与料仓连接，所述软管一端和螺旋给料机构出料端连接，另一端与震动给料机进料端连接，震动给料机安装在水平移动滑台上。
所述上料系统包括四轴搬运机器人、无尘投料站和管链输送线，所述四轴搬运机器人和无尘投料站安装在厂房外，所述管链输送线的入料端与无尘投料站的出料端用法兰盘连接，所述管链输送线的出料端与螺旋震动给料机的料仓连接。
所述稀土铸锭运输线包括辊筒链传动安装架和辊筒链转动机构，所述辊筒链转动机构安装在辊筒链传动安装架上。
所述四轴稀土冶炼机器人包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、回转机构、液压机械手和水平导轨，所述X轴移动机构安装在水平导轨上，所述Y轴移动机构垂直安装在X轴移动机构上，所述Z轴移动机构垂直安装在Y轴移动机构上，所述回转机构安装在Z轴移动机构的末端，且回转机构的回转中心轴线与Z轴移动机构垂直，所述液压机械手安装在回转机构下方。
所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备包括六自由度工业机器人一、气动稀土铸锭夹取机械手一、变位机一、打磨平台一、变位机二、打磨平台二和打磨机架，所述气动稀土铸锭夹取机械手一与六自由度工业机器人一末端连接，六自由度工业机器人一安装在稀土铸锭运输线末端和打磨机架之间；所述变位机一和打磨平台一安装在打磨机架右上方，所述变位机二和打磨平台二安装在打磨机架左上方。
所述稀土铸锭检测机器人包括视觉检测模块、六自由度工业机器人二、安装法兰和电动钻头，所述电动钻头和视觉检测模块连接，安装在安装法兰上，所述安装法兰和六自由度工业机器人二末端连接。
所述稀土铸锭码垛包装设备包括气动稀土铸锭夹取机械手二、辊筒输送线、六自由度工业机器人三和码垛盘，所述辊筒输送线一端安装在无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口正下方，所述气动稀土铸锭夹取机械手二和六自由度工业机器人三末端连接，所述六自由度工业机器人三和码垛盘安装在辊筒输送线另外一端的一侧。
一种稀土冶炼的生产方法，采用上述生产线实现，其步骤为：
1）稀土金属氧化物原料输送至螺旋震动给料机的料仓中；
2）螺旋震动给料机将稀土金属氧化物原料加入到熔融电解炉上的坩埚内；
3）阴极旋转升降机将阴极转动至熔融电解炉的炉口的正上方，然后电动升降机构将阴极插入熔融电解炉的坩埚内；
4）同时，除尘除氟化物设备吸收稀土金属氧化物原料浮尘和冶炼过程中产生的氟化物，经过排气管道输送至布袋除尘塔，稀土氧化物原料粉尘经过过滤收集在灰箱内，氟化物再经过喷淋除氟化物塔进行化学中和；
5）带模具预热功能的铸模脱模小车升起，将模具可完全放在模具预热架上；
6）四轴稀土冶炼机器人运动到熔融电解炉的正前方；同时，阴极旋转升降机将阴极升起，移出熔融电解炉；接着，四轴稀土冶炼机器人的液压机械手伸入熔融电解炉内夹紧坩埚，回转机构往复转动对坩埚中的稀土熔融电解溶液进行搅拌；
7）稀土熔融电解溶液需要出锅时，四轴稀土冶炼机器人的液压机械手将坩埚提出熔融电解炉，并将坩埚放在带模具预热功能的铸模脱模小车的坩埚倾倒机构上；坩埚夹紧机构将坩埚夹紧固定在坩埚倾倒机构上；
8）带模具预热功能的铸模脱模小车将模具放于坩埚倾倒机构的正下方；坩埚倾倒机构将熔融的稀土金属液倒入模具中，等到稀土金属铸锭冷却成型后，模具翻转机构旋转180度，使稀土铸锭掉落在稀土铸锭运输线上；
9）稀土铸锭运输线将稀土铸锭运送到无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备，对稀土铸锭进行打磨，同时，稀土铸锭检测机器人对稀土铸锭进行缺陷检测；打磨完成后将稀土铸锭放在稀土铸锭码垛包装设备的辊筒输送线上；
10）辊筒输送线将稀土铸锭输送到码垛位置进行码垛、包装。
所述稀土熔融电解系统数量为多套，一套上料系统对接在多套稀土熔融电解系统上方，多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。
本发明相对于现有稀土冶炼技术有如下优点：
1.本发明的稀土冶炼自动生产线主要由多套稀土熔融电解系统、上料系统、稀土铸锭运输线、四轴稀土冶炼机器人、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备、稀土铸锭检测机器人和稀土铸锭码垛包装设备，其中稀土熔融电解系统采用熔融电解炉、阴极旋转升降机、除尘除氟化物设备和带模具预热功能的铸模脱模小车，上料系统包括四轴搬运机器人、无尘投料站、管链输送线和螺旋震动给料机，这将稀土冶炼的上料、除氟除尘、熔融电解稀土氧化物、铸模脱模、铸锭运输、铸锭打磨、铸锭检验和铸锭包装等工序集成于一条生产线，且各个工序之间有序结合，不需要人工操作，产品不再受工人经验水平影响，可自动完成，故实现了自动化生产，提高了生产效率和生产质量。
2.本发明将稀土冶炼的上料、除氟除尘、熔融电解稀土氧化物、铸模脱模、铸锭运输、铸锭打磨、铸锭检验和铸锭包装等工序集成化，以实现自动化冶炼生产，提高了生产效率，避免人工操作，避免工人在高温环境、有粉尘和氟化物的环境下工作。
3.本发明采用自动化生产线，无需大量工人24小时轮班工作，节约了劳动成本，产品不再受工人经验水平的影响，提高了产品质量。
附图说明
图1是本发明的稀土冶炼无人自动生产线的等轴测示意图；
图2是本发明的稀土熔融电解系统的主视示意图；
图3是本发明的稀土熔融电解系统的等轴测示意图；
图4是本发明的阴极旋转升降机的等轴测示意图；
图5是本发明的除尘除氟化物设备的等轴测示意图；
图6是本发明的熔融电解炉的等轴测示意图；
图7是本发明的带模具预热功能的铸模脱模小车的等轴测示意图；
图8是本发明的螺旋震动给料机的等轴测示意图；
图9是本发明的上料系统的等轴测示意图；
图10是本发明的稀土铸锭运输线的等轴侧示意图；
图11是本发明的四轴稀土冶炼机器人的等轴测示意图；
图12是本发明的无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的等轴测示意图；
图13是本发明的稀土铸锭检测机器人的等轴测示意图；
图14是图13的A部放大示意图；
图15是本发明的稀土铸锭码垛包装设备的等轴测示意图；
图中：1000为稀土熔融电解系统，2000为上料系统，3000为稀土铸锭运输线，4000为四轴稀土冶炼机器人，5000为无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备，6000为稀土铸锭检测机器人，7000为稀土铸锭码垛包装设备，1100为阴极旋转升降机，1200为除尘除氟化物设备，1300为熔融电解炉，1400为带模具预热功能的铸模脱模小车，1500为螺旋震动给料机，1101为阴极，1102为阴极机架，1103为电动旋转机构，1104为电动升降机构，1201为布袋除尘塔，1202为喷淋除氟化物塔，1203为排气管道，1204为顶吸机构，1205为侧吸机构，1301为炉体，1302为炉口，1303为阳极，1304为模具预热架，1401为模具，1402为模具升降机构，1403为模具翻转机构，1404为模具回转机构，1405为回转支撑架，1406为坩埚夹紧机构，1407为夹紧倾倒安装板，1408为支撑柱，1409为坩埚倾倒机构，1410为小车，1501为料仓，1502为水平移动滑台，1503为垂直升降机构，1504为螺旋给料机构，1505为软管，1506为震动给料机，201为四轴搬运机器人，202为无尘投料站，203为管链输送线，204为袋装稀土氧化物原料，301为辊筒链传动安装架，302为辊筒链转动机构，303为稀土铸锭，401为X轴移动机构，402为Y轴移动机构，403为Z轴移动机构，404为回转机构，405为液压机械手，406为水平导轨，407为坩埚，501为六自由度工业机器人一，502为气动稀土铸锭夹取机械手一，503为变位机一,504为打磨平台一,505为变位机二,506为打磨平台二,507为打磨机架，601为视觉检测模块，602为六自由度工业机器人二，603为安装法兰，604为电动钻头，701为气动稀土铸锭夹取机械手二，702为辊筒输送线，703为六自由度工业机器人三，704为码垛盘，705为打磨检测后的稀土铸锭。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
一种稀土冶炼自动化生产线，包括稀土熔融电解系统、上料系统、稀土铸锭运输线、四轴稀土冶炼机器人、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备、稀土铸锭检测机器人和稀土铸锭码垛包装设备，所述稀土熔融电解系统数量为多套，一套上料系统对接在多套稀土熔融电解系统上方，多套稀土熔融电解系统排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线与多套稀土熔融电解系统的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人与多套稀土熔融电解系统排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备的入料端与稀土铸锭运输线下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口连接。
所述稀土熔融电解系统1000包括阴极旋转升降机1100、除尘除氟化物设备1200、熔融电解炉1300、带模具预热功能的铸模脱模小车1400和螺旋震动给料机1500，所述熔融电解炉1300是稀土熔融电解系统1000的中心，所述阴极旋转升降机1100、除尘除氟化物设备1200、带模具预热功能的铸模脱模小车1400和螺旋震动给料机1500以熔融电解炉1300为圆心，分别布置在熔融电解炉1300四周。
所述熔融电解炉1300包括炉体1301、炉口1302、阳极1303和模具预热架1304，炉体1301的上部中心设有炉口1302，所述阳极1303数量为多个，沿圆周方向分布在炉口1302周围，所述模具预热架1304数量为多个，沿圆周方向分布在所述炉口1302周围，阳极1303和模具预热架1304间隔布置，阳极1303和模具预热架1304安装在炉体上；所述熔融电解炉的炉口1302内设有坩埚407，坩埚407内进行稀土熔融电解。
所述阳极1101数量为四个，沿圆周方向分布在炉口，均匀间隔90度；所述模具预热架1102数量为四个，沿圆周方向分布在炉口，与相邻的阳极间隔45度。
所述阴极旋转升降机包括阴极1101、阴极机架1102、电动旋转机构1103和电动升降机构1104；所述阴极1101的轴线与熔融电解炉1300的轴线保持平行，所述阴极机架1102安装在熔融电解炉1300一侧；所述电动旋转机构1103安装在阴极机架1102中间，所述电动升降机构1104与阴极1101安装在电动旋转机构1103上；当熔融电解炉1300的坩埚407内进行稀土熔融电解，电动升降机构1104将阴极1101升高、电动旋转机构1103将阴极1101旋转，移动至熔融电解炉1300上方，阴极1101保持插入在熔融电解炉1300，悬于坩埚407内进行搅拌和冶炼。
所述除尘除氟化物设备1200包括顶吸机构1204、侧吸机构1205、排气管道1203、布袋除尘塔1201和喷淋除氟化物塔1202，所述顶吸机构1204安装在熔融电解炉1300的正上方，所述侧吸机构1205安装轴线与所述熔融电解炉1300的中心轴线垂直，顶吸机构1204和侧吸机构1205相互垂直布置；所述排气管道1203吸气端与顶吸机构1204和侧吸机构1205相互连接，所述排气管道1203出气端与布袋除尘塔1201进气端连接，布袋除尘塔1201出气端与喷淋除氟化物塔1202连接，布袋除尘塔1201与喷淋除氟化物塔1202安装在厂房外。所述顶吸机构1204保持24小时工作，所述侧吸机构1205在熔融电解炉1300上料时关闭，熔融电解冶炼时开启；顶吸机构1204和侧吸机构1205吸收的稀土氧化物粉尘和氟化物经过排气管道进入布袋除尘塔1201和喷淋除氟化物塔1202进行无害化处理，布袋除尘塔1201收集的稀土氧化物粉尘可重新作为原料进行二次冶炼。
所述带模具预热功能的铸模脱模小车1400包括模具1401、模具升降机构1402、模具翻转机构1403、模具回转机构1404、回转支撑架1405、坩埚夹紧机构1406、夹紧倾倒安装板1407、支撑柱1408、坩埚倾倒机构1409和小车1410，所述模具1401固定在模具升降机构1402上，所述模具升降机构1402安装在模具翻转机构1403上，所述模具翻转机构1403安装在模具回转机构1404上，所述模具回转机构1404安装在回转支撑架1405上，所述回转支撑架1405固定在小车1410上，所述坩埚夹紧机构1406和坩埚倾倒机构1409设置在夹紧倾倒安装板1407上，所述夹紧倾倒安装板1407安装在支撑柱1408上，所述支撑柱1408穿过回转支撑架1405后与小车1410固定连接。模具升降机构1402、模具翻转机构1403和模具回转机构1404相互配合，实现模具1401在三维空间移动；稀土金属氧化物在冶炼时，模具升降机构1402将模具1401升起，高于熔融电解炉1300的模具预热架1304，小车1410向前移动，将模具1401移动到模具预热架1304正上方，接着模具升降机构1402将模具1401放在模具预热架1304上并与模具预热架1304紧密贴合，进行模具1401的预热。稀土熔融电解溶液冶炼完成时，所述四轴稀土冶炼机器人4000将坩埚407从熔融电解炉1300中夹取出来，放在所述坩埚倾倒机构1409内，接着坩埚夹紧机构1406将坩埚407夹紧，使坩埚407与坩埚倾倒机构1409紧密连接在一起。然后，预热好的模具1401由模具升降机构1402升起，略高于模具预热架1304，所述模具回转机构1404顺时针旋转90度，将模具1401转动到坩埚倾倒机构1409的正下方，然后所述坩埚倾倒机构1409缓慢转动100度，将坩埚407内的稀土熔融电解溶液倒入模具1401内，完成铸模。所述模具回转机构1404顺时针转动90度，等到模具1401内稀土熔融电解溶液冷却成型后，模具回转机构1404逆时针转动90度，接着模具翻转机构1403旋转180度，完成稀土铸锭303的脱模。
所述螺旋震动给料机1500包括料仓1501、水平移动滑台1502、垂直升降机构1503、螺旋给料机构1504、软管1505和震动给料机1506，所述料仓1501固定安装在水平移动滑台1502上，所述水平移动滑台1502安装在垂直升降机构1503上，垂直升降机构1503安装在底架上，所述螺旋给料机构1504的进料端与料仓1501连接，所述软管1505一端和螺旋给料机构1504出料端连接，另一端与震动给料机1506进料端连接，震动给料机1506安装在水平移动滑台1502上。当料仓1501中有稀土金属氧化物原料并且熔融电解炉1300需要上料时，水平移动滑台1502向熔融电解炉1300的炉口1302方向移动，螺旋给料机构1504将料仓1501中的稀土金属氧化物原料输送到震动给料机1506中，螺旋给料机构1504与震动给料机1506之间由一根软管1505连接，震动给料机1506将稀土金属氧化物原料均匀地投放到熔融电解炉1300中。
所述上料系统包括四轴搬运机器人、无尘投料站和管链输送线，所述四轴搬运机器人和无尘投料站安装在厂房外，所述管链输送线的入料端与无尘投料站的出料端用法兰盘连接，所述管链输送线的出料端与螺旋震动给料机的料仓连接。
所述稀土铸锭运输线包括辊筒链传动安装架和辊筒链转动机构，所述辊筒链转动机构安装在辊筒链传动安装架上。
所述四轴稀土冶炼机器人包括X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构、回转机构、液压机械手和水平导轨，所述X轴移动机构安装在水平导轨上，所述Y轴移动机构垂直安装在X轴移动机构上，所述Z轴移动机构垂直安装在Y轴移动机构上，所述回转机构安装在Z轴移动机构的末端，且回转机构的回转中心轴线与Z轴移动机构垂直，所述液压机械手安装在回转机构下方。
所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备包括六自由度工业机器人一、气动稀土铸锭夹取机械手一、变位机一、打磨平台一、变位机二、打磨平台二和打磨机架，所述气动稀土铸锭夹取机械手一与六自由度工业机器人一末端连接，六自由度工业机器人一安装在稀土铸锭运输线末端和打磨机架之间；所述变位机一和打磨平台一安装在打磨机架右上方，所述变位机二和打磨平台二安装在打磨机架左上方。
所述稀土铸锭检测机器人包括视觉检测模块、六自由度工业机器人二、安装法兰和电动钻头，所述电动钻头和视觉检测模块连接，安装在安装法兰上，所述安装法兰和六自由度工业机器人二末端连接。
所述稀土铸锭码垛包装设备包括气动稀土铸锭夹取机械手二、辊筒输送线、六自由度工业机器人三和码垛盘，所述辊筒输送线一端安装在无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备出料口正下方，所述气动稀土铸锭夹取机械手二和六自由度工业机器人三末端连接，所述六自由度工业机器人三和码垛盘安装在辊筒输送线另外一端的一侧。
一种稀土冶炼的生产方法，采用上述生产线实现，其步骤为：
1）袋装稀土金属氧化物原料由四轴搬运机器人投放到无尘投料站，再经过管链输送线把粉状稀土金属氧化物原料输送至螺旋震动给料机的料仓中；
2）螺旋震动给料机的水平移动滑台滑动至靠近熔融电解炉的一侧，稀土金属氧化物原料被螺旋给料机构由料仓输送至软管再到震动给料机，然后震动给料机将稀土金属氧化物原料加入到熔融电解炉内；
3）阴极旋转升降机的电动旋转机构将阴极转动至熔融电解炉的炉口的正上方，然后电动升降机构将阴极插入熔融电解炉内；
4）同时，除尘除氟化物设备的顶吸机构和侧吸机构开始启动吸收稀土金属氧化物原料浮尘和冶炼过程中产生的氟化物，然后经过排气管道输送至布袋除尘塔，稀土氧化物原料粉尘经过过滤收集在灰箱内，再经过喷淋除氟化物塔将氟化物进行化学中和；
5）带模具预热功能的铸模脱模小车的模具升降机构升起超过熔融电解炉的高度；然后小车向熔融电解炉的炉口方向移动直至模具可完全放在模具预热架上；接着模具升降机构带动模具向下运动，直至模具与模具预热架完全接触；
6）四轴稀土冶炼机器人的X轴移动机构运动到熔融电解炉的正前方；同时，阴极旋转升降机的电动升降机构将阴极升起到熔融电解炉的正上方，然后电动旋转机构将阴极转动移出熔融电解炉；接着，四轴稀土冶炼机器人的Z轴移动机构与Y轴移动机构进行插补运动，将液压机械手移动到熔融电解炉的炉口的正上方，液压机械手张开，Z轴移动机构将液压机械手伸入熔融电解炉内，液压机械手夹紧坩埚后，回转机构往复转动对坩埚中的稀土熔融电解溶液进行搅拌；搅拌完成以后阴极旋转升降机和四轴稀土冶炼机器人以相反的运动顺序回到开始时的位置；然后四轴稀土冶炼机器人移动到下一个熔融电解炉正前方，重复上述动作；
7）当稀土熔融电解溶液需要出锅时，四轴稀土冶炼机器人的X轴移动机构运动到熔融电解炉的正前方，同时，阴极旋转升降机的电动升降机构将阴极升起到熔融电解炉的正上方，然后电动旋转机构将阴极转动移出熔融电解炉；接着，四轴稀土冶炼机器人的Z轴移动机构与Y轴移动机构进行插补运动，将液压机械手移动到熔融电解炉炉口正上方，液压机械手张开，Z轴移动机构将液压机械手伸入熔融电解炉内，液压机械手夹紧坩埚后，Z轴移动机构向上运动将坩埚提出熔融电解炉；X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构同时联动，将坩埚放在带模具预热功能的铸模脱模小车的坩埚倾倒机构上；坩埚夹紧机构将坩埚夹紧固定在坩埚倾倒机构上；
8）带模具预热功能的铸模脱模小车的模具升降机构将预热完成的模具从模具预热架上升起来，然后模具回转机构旋转90度，将模具放于坩埚倾倒机构的正下方；坩埚倾倒机构将熔融的稀土金属液倒入模具中，等到稀土金属铸锭冷却成型后，模具翻转机构旋转180度使稀土铸锭掉落在稀土铸锭运输线上；
9）上料系统、稀土熔融电解系统和四轴稀土冶炼机器人重复步骤1)-8),实现由稀土金属氧化物原料冶炼成熔融稀土金属液，最后成为稀土铸锭掉落在稀土铸锭运输线上；
10）稀土铸锭运输线将稀土铸锭运送到无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备前，铸锭由六自由度工业机器人一用气动稀土铸锭夹取机械手一把铸锭从稀土铸锭运输线上拿起来，放在变位机一上，夹紧；然后打磨平台一对稀土铸锭的上面、两个前后两个侧面共三个面进行打磨，同时，稀土铸锭检测机器人利用视觉检测模块对稀土铸锭的上面、前后两个侧面共三个面缺陷检测，当发现有缺陷时便用电动钻头将缺陷剔除；打磨完成后变位机一向下旋转180度将稀土铸锭放在变位机二上，夹紧；接着打磨平台二对稀土铸锭的剩下三个面：下面、左右两个侧面进行打磨，同时，稀土铸锭检测机器人利用视觉检测模块对稀土铸锭的剩下三个面：下面、左右两个侧面进行缺陷检测，当发现有缺陷时便用电动钻头将缺陷剔除；打磨完成后变位机二旋转180度，将稀土铸锭放在稀土铸锭码垛包装设备的辊筒输送线上；
11）辊筒输送线将稀土铸锭输送到码垛位置，六自由度工业机器人三配合气动稀土铸锭夹取机械手二，对铸锭进行码垛、包装。
如图1所示的稀土冶炼自动生产线，包括至少四套稀土熔融电解系统1000、上料系统2000、一条稀土铸锭运输线3000、四轴稀土冶炼机器人4000、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000、稀土铸锭检测机器人6000和稀土铸锭码垛包装设备7000，所述稀土熔融电解系统包括阴极旋转升降机1100、除尘除氟化物设备1200、熔融电解炉1300、带模具预热功能的铸模脱模小车1400和螺旋震动给料机1500，所述上料系统2000包括四轴搬运机器人201、无尘投料站202和管链输送线203。所述稀土熔融电解系统1000作为稀土冶炼自动生产线的核心，安置在厂房内，实际每条生产线上稀土熔融电解系统1000的数量根据产量等要求而设定，如图1所示，本实施例中采用四套稀土熔融电解系统1000，这四套稀土熔融电解系统1000设置在一条直线上；所述上料系统2000安置在厂房外；所述稀土铸锭运输线3000与四套稀土熔融电解系统1000所在直线平行布置；所述四轴稀土冶炼机器人4000包括X轴移动机构401、Y轴移动机构402、Z轴移动机构403、回转机构404、液压机械手405和水平导轨406，所述水平导轨406与所述四套稀土熔融电解系统1000所在直线平行布置，如图1所示，所述X轴移动机构401可在水平导轨406上移动，使得四轴稀土冶炼机器人4000可在四套稀土熔融电解系统1000之间移动；所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000安置在稀土铸锭运输线3000的一端；所述稀土铸锭检测机器人6000安置在无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000的一侧；所述稀土铸锭码垛包装设备7000安置在无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000的另外一侧。袋装稀土氧化物原料204首先到达上料系统2000处，经上料系统2000进入稀土熔融电解系统1000进行冶炼，冶炼好的稀土熔融电解溶液（未标注）由四轴稀土冶炼机器人4000提取放在稀土熔融电解系统1000的带模具预热功能的铸模脱模小车1400上进行脱模，稀土铸锭303落在稀土铸锭运输线3000上，直至到达无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000处进行打磨。同时，稀土铸锭检测机器人6000对打磨好的铸锭进行缺陷检测，检测完成的稀土铸锭被运输到稀土铸锭码垛包装设备7000处。
如图2和图3所示，所述稀土熔融电解系统1000包括阴极旋转升降机1100、除尘除氟化物设备1200、熔融电解炉1300、带模具预热功能的铸模脱模小车1400和螺旋震动给料机1500，所述熔融电解炉1300是稀土熔融电解系统1000的中心，所述阴极旋转升降机1100、除尘除氟化物设备1200、带模具预热功能的铸模脱模小车1400和螺旋震动给料机1500以熔融电解炉1300为圆心，分别布置在熔融电解炉1300四周。如图2和图3所示，阴极旋转升降机1100、除尘除氟化物设备1200、带模具预热功能的铸模脱模小车1400和螺旋震动给料机1500相互之间的夹角为45度。
如图4所示，所述阴极旋转升降机包括阴极1101、阴极机架1102、电动旋转机构1103和电动升降机构1104。如图4所示，所述阴极1101与所述熔融电解炉1300的轴线保持平行，所述阴极机架1102安装在熔融电解炉1300一侧。所述电动旋转机构1103安装在阴极机架1102中间，所述电动升降机构1104与阴极1101连接安装在电动旋转机构1103上。当熔融电解炉1300内的坩埚407需要搅拌时和冶炼完成需要提取坩埚407时，电动升降机构1104将阴极1101升高至熔融电解炉1300正上方，接着电动旋转机构1103将阴极1101旋转移动到熔融电解炉1300外一侧；当进行稀土熔融电解时，阴极1101保持插入在熔融电解炉1300内，悬于坩埚407内。
如图5所示，所述除尘除氟化物设备1200包括顶吸机构1204、侧吸机构1205、排气管道1203、布袋除尘塔1201和喷淋除氟化物塔1202，所述顶吸机构1204安装在熔融电解炉1300的正上方，所述侧吸机构1205安装轴线与所述熔融电解炉1300垂直，所述排气管道1203吸气端与顶吸机构1204和侧吸机构1205相互连接，所述排气管道1203出气端与布袋除尘塔1201进气端连接，所述布袋除尘塔1201与所述喷淋除氟化物塔1202连接安装在厂房外。所述顶吸机构1204保持24小时工作，所述侧吸机构1205在熔融电解炉1300上料时关闭，熔融电解冶炼时开启。顶吸机构1204和侧吸机构1205吸收的稀土氧化物粉尘和氟化物经过排气管道进入布袋除尘塔1201和喷淋除氟化物塔1202进行无害化处理，布袋除尘塔1201收集的稀土氧化物粉尘可重新作为原料进行二次冶炼。
如图6所示，所述熔融电解炉1300包括炉体1301、炉口1302、阳极1303和模具预热架1304，所述阳极1303沿圆周方向分布在所述炉口1302，示例中4个阳极均匀间隔90度，所述模具预热架1304沿圆周方向分布在所述炉口1302，示例中四个模具预热架1304与所述阳极1303夹角为45度，所述阳极1303和所述模具预热架1304安装在炉体上。
如图7所示，带模具预热功能的铸模脱模小车1400包括模具1401、模具升降机构1402、模具翻转机构1403、模具回转机构1404、回转支撑架1405、坩埚夹紧机构1406、夹紧倾倒安装板1407、支撑柱1408、坩埚倾倒机构1409和小车1410，所述模具1401固定在模具升降机构1402上，所述模具升降机构1402安装在模具翻转机构1403上，所述模具翻转机构1403安装在模具回转机构1404上，所述模具回转机构1404安装在回转支撑架1405上，所述回转支撑架1405固定在小车1410上，所述坩埚夹紧机构1406和坩埚倾倒机构1409连接固定在夹紧倾倒安装板1407上，所述夹紧倾倒安装板1407安装在支撑柱1408上，所述支撑柱1408穿过回转支撑架1405与小车1410固定连接。稀土金属氧化物在冶炼时，模具升降机构1402将模具1401升起高于熔融电解炉1300的模具预热架1304，小车1410向前移动，将模具1401移动到模具预热架1304正上方，接着模具升降机构1402将模具1401放在模具预热架1304上并与模具预热架1304紧密贴合进行模具1401的预热。稀土熔融电解溶液冶炼完成时，所述四轴稀土冶炼机器人4000将坩埚407从熔融电解炉1300中夹取出来，放在所述坩埚倾倒机构1409内，接着坩埚夹紧机构1406将坩埚407夹紧，使坩埚407与坩埚倾倒机构1406紧密连接在一起。然后，预热好的模具1401由模具升降机构1402升起略高于模具预热架1304，所述模具回转机构1404顺时针旋转90度，将模具1401转动到坩埚倾倒机构1409的正下方，然后所述坩埚倾倒机构1409缓慢转动100度，将稀土熔融电解溶液倒入模具1401内，完成铸模。所述模具回转机构1404顺时针转动90度，等到模具1401内稀土熔融电解溶液冷却成型后，模具回转机构1404逆时针转动90度，接着模具翻转机构1403旋转180度，完成稀土铸锭303的脱模。
如图8所示，所述螺旋震动给料机1500包括料仓1501、水平移动滑台1502、垂直升降机构1503、螺旋给料机构1504、软管1505和震动给料机1506，所述料仓1501固定安装在所述水平移动滑台1502上，所述水平移动滑台1502安装在垂直升降机构1503上，垂直升降机构1503安装在底架上，所述螺旋给料机构1504的进料端与所述料仓1501连接，所述软管1505一端和所述螺旋给料机构1504出料端连接，一端与所述震动给料机1506进料端连接，所述震动给料机1506安装在水平移动滑台1502上。当料仓1501中有稀土金属氧化物原料（未标注）并且熔融电解炉1300需要上料时，水平移动滑台1502向熔融电解炉1300的炉口1302方向移动，螺旋给料机构1504将料仓1501中的稀土金属氧化物原料输送到震动给料机1506中，螺旋给料机构1504与震动给料机1506之间有一根软管1505连接，震动给料机1506将稀土金属氧化物原料均匀地投放到熔融电解炉1300中。
如图9所示，所述上料系统2000包括四轴搬运机器人201、无尘投料站202和管链输送线203，所述四轴搬运机器人201和无尘投料站202安装在厂房外，所述管链输送线203的入料端与无尘投料站202的出料端用法兰盘连接，所述管链输送线203的出料端与螺旋震动给料机1500的料仓1501连接。袋装稀土氧化物原料204由四轴搬运机器人201吸起来放到无尘投料站202中，管链输送线203将稀土金属氧化物原料输送到螺旋震动给料机1500的料仓1501中。
如图10所示，所述稀土铸锭运输线3000包括辊筒链传动安装架301、辊筒链转动机构302，所述辊筒链转动机构302安装在辊筒链传动安装架301上。具体的，稀土铸锭运输线3000的长度依据现场生产情况布置，如图1所示，本实施例应用了五段稀土铸锭运输线。铸锭从模具1401中脱模后落到辊筒链转动机构302上，运输到下一工位。
如图11所示，所述四轴稀土冶炼机器人4000包括X轴移动机构401、Y轴移动机构402、Z轴移动机构403、回转机构404、液压机械手405和水平导轨406，所述X轴移动机构401安装在水平导轨406上，所述Y轴移动机构402垂直安装在X轴移动机构401上，所述Z轴移动机构403垂直安装在Y轴移动机构402上，所述回转机构404安装在Z轴移动机构403的末端，且回转机构404的回转中心轴线与Z轴移动机构403垂直，所述液压机械手405安装在回转机构404下方。冶炼过程中，X轴移动机构401在水平导轨406上滑行至熔融电解炉1300前，Y轴移动机构402与Z轴移动机构403联动，将液压机械手405移动到熔融电解炉1300内，同时夹紧坩埚407，然后回转机构404左右往复摆动实现对坩埚407内的稀土熔融电解溶液的搅拌。冶炼完成时，X轴移动机构401在水平导轨406上滑行至熔融电解炉1300前，Y轴移动机构402与Z轴移动机构403联动，将液压机械手405移动到熔融电解炉1300内，同时夹紧坩埚407，然后X轴移动机构401、Y轴移动机构402和Z轴移动机构403联动，将坩埚407夹取出来放在所述坩埚倾倒机构1409内。
如图12所示，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000包括六自由度工业机器人一501、气动稀土铸锭夹取机械手一502、变位机一503、打磨平台一504、变位机二505、打磨平台二506和打磨机架507，所述气动稀土铸锭夹取机械手一502与六自由度工业机器人一501末端连接，六自由度工业机器人一501安装在稀土铸锭运输线3000末端和打磨机架507之间；所述变位机一503和打磨平台一504安装在打磨机架507右上方，所述变位机二505和打磨平台二506安装在打磨机架507左上方。稀土铸锭303经所述稀土铸锭运输线3000运输到六自由度工业机器人一501前，六自由度工业机器人一501用末端的气动稀土铸锭夹取机械手一502抓起来放在变位机一503上，接着打磨平台一504对稀土的上面、前面和后面进行打磨。然后，变位机一503向下翻转180度，将稀土铸锭放在变位机二505上，打磨平台二506对稀土铸锭的下面、左面和右面进行打磨，打磨完成后，变位机二505向下翻转180度，使稀土铸锭落在辊筒输送线702上。
如图13、图14所示，所述稀土铸锭检测机器人6000包括视觉检测模块601、六自由度工业机器人二602、安装法兰603和电动钻头604，所述电动钻头604和视觉检测模块601连接，安装在安装法兰603上，所述安装法兰603和六自由度工业机器人二602末端连接。如图1所示，所述稀土铸锭检测机器人6000安装在所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000一侧，当稀土铸锭在变位机一503上时，六自由度工业机器人二602带动视觉检测模块601对稀土铸锭的上面、前面和后面进行缺陷检测，当检测到有杂质时，利用电动钻头604将杂质剔除；当稀土铸锭在变位机二505上时，对稀土铸锭的下面、左面和右面进行检测和杂质剔除。
如图15所示，所述稀土铸锭码垛包装设备7000包括气动稀土铸锭夹取机械手二701、辊筒输送线702、六自由度工业机器人三703和码垛盘704，所述辊筒输送线702一端安装在无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000出料口正下方，所述气动稀土铸锭夹取机械手二701和六自由度工业机器人三703末端连接，所述六自由度工业机器人三703和码垛盘704安装在所述辊筒输送线702另外一端的一侧。打磨检测后的稀土铸锭705落在辊筒输送线702上，运送到六自由度工业机器人三703处进行码垛。
本实施例中稀土冶炼的生产方法，包括以下步骤：
1）袋装稀土金属氧化物原料204由四轴搬运机器人201投放到无尘投料站202，再经过管链输送线203把粉状稀土金属氧化物原料输送至螺旋震动给料机1500的料仓1501中；
2）螺旋震动给料机1500的水平移动滑台1502滑动至靠近熔融电解炉1300的一侧，稀土金属氧化物原料被螺旋给料机构1504由料仓1501输送至软管1505再到震动给料机1506，然后震动给料机1506将稀土金属氧化物原料加入到熔融电解炉1300内；
3）阴极旋转升降机1100的电动旋转机构1103将阴极1101转动至熔融电解炉1300的炉口1302的正上方，然后电动升降机构1104将阴极1101插入熔融电解炉1300内；
4）同时，除尘除氟化物设备1200的顶吸机构1204和侧吸机构1205开始启动吸收稀土金属氧化物原料浮尘和冶炼过程中产生的氟化物，然后经过排气管道1203输送至布袋除尘塔1201，稀土氧化物原料粉尘经过过滤收集在灰箱内，再经过喷淋除氟化物塔1202将氟化物进行化学中和；
5）带模具预热功能的铸模脱模小车1400的模具升降机构1402升起超过熔融电解炉1300的高度；然后小车1410向熔融电解炉1300的炉口1302方向移动直至模具1401可完全放在模具预热架1304上；接着模具升降机构1402带动模具1401向下运动，直至模具1401与模具预热架1304完全接触；
6）四轴稀土冶炼机器人4000的X轴移动机构401运动到熔融电解炉1300的正前方；同时，阴极旋转升降机1100的电动升降机构1104将阴极1101升起到熔融电解炉1300的正上方，然后电动旋转机构1103将阴极1101转动移出熔融电解炉1300；接着，四轴稀土冶炼机器人4000的Z轴移动机构403与Y轴移动机构402进行插补运动，将液压机械手405移动到熔融电解炉1300的炉口1302的正上方，液压机械手405张开，Z轴移动机构403将液压机械手405伸入熔融电解炉1300内，液压机械手405夹紧坩埚407后，回转机构404往复转动对坩埚407中的稀土熔融电解溶液进行搅拌；搅拌完成以后阴极旋转升降机1100和四轴稀土冶炼机器人4000以相反的运动顺序回到开始时的位置；然后四轴稀土冶炼机器人4000移动到下一个熔融电解炉1300正前方，重复上述动作；
7）当稀土熔融电解溶液需要出锅时，四轴稀土冶炼机器人4000的X轴移动机构401运动到熔融电解炉1300的正前方，同时，阴极旋转升降机1100的电动升降机构1104将阴极1101升起到熔融电解炉1300的正上方，然后电动旋转机构1103将阴极1101转动移出熔融电解炉1300；接着，四轴稀土冶炼机器人4000的Z轴移动机构403与Y轴移动机构402进行插补运动，将液压机械手405移动到熔融电解炉1300炉口1302正上方，液压机械手405张开，Z轴移动机构403将液压机械手405伸入熔融电解炉1300内，液压机械手405夹紧坩埚407后，Z轴移动机构403向上运动将坩埚407提出熔融电解炉1300；X轴移动机构401、Y轴移动机构402和Z轴移动机构403同时联动，将坩埚407放在带模具预热功能的铸模脱模小车1400的坩埚倾倒机构1409上；坩埚夹紧机构1406将坩埚407夹紧固定在坩埚倾倒机构1409上；
8）带模具预热功能的铸模脱模小车1400的模具升降机构1402将预热完成的模具1401从模具预热架1304上升起来，然后模具回转机构1404旋转90度，将模具1401放于坩埚倾倒机构1409的正下方；坩埚倾倒机构1409将熔融的稀土金属液倒入模具1401中，等到稀土金属铸锭冷却成型后，模具翻转机构1403旋转180度使稀土铸锭303掉落在稀土铸锭运输线3000上；
9）上料系统2000、稀土熔融电解系统1000和四轴稀土冶炼机器人4000重复步骤1)-8),实现由稀土金属氧化物原料冶炼成熔融稀土金属液，最后成为稀土铸锭掉落在稀土铸锭运输线上；
10）稀土铸锭运输线3000将稀土铸锭303运送到无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备5000前，铸锭由六自由度工业机器人一501用气动稀土铸锭夹取机械手一502把铸锭从稀土铸锭运输线3000上拿起来，放在变位机一503上，夹紧；然后打磨平台一504对稀土铸锭的上面、前后两个侧面共三个面进行打磨，同时，稀土铸锭检测机器人6000利用视觉检测模块601对稀土铸锭的进行上面、前后两个侧面共三个面缺陷检测，当发现有缺陷时便用电动钻头604将缺陷剔除；打磨完成后变位机一503向下旋转180度将稀土铸锭放在变位机二505上，夹紧；接着打磨平台二506对稀土铸锭的剩下三个面：下面、左右两个侧面进行打磨，同时，稀土铸锭检测机器人6000利用视觉检测模块601对稀土铸锭的剩下三个面：下面、左右两个侧面进行缺陷检测，当发现有缺陷时便用电动钻头604将缺陷剔除；打磨完成后变位机二505旋转180度，将稀土铸锭放在稀土铸锭码垛包装设备7000的辊筒输送线702上；
11）辊筒输送线702将稀土铸锭输送到码垛位置，六自由度工业机器人三703配合气动稀土铸锭夹取机械手二701，对铸锭进行码垛、包装。
此发明将稀土冶炼的上料、除氟除尘、熔融电解稀土氧化物、铸模脱模、铸锭运输、铸锭打磨、铸锭检验和铸锭包装等工序集成在一条自动生产线上，以实现自动化冶炼生产，提高了生产效率，避免人工操作。避免工人在高温环境、有粉尘和氟化物的环境下24小时轮班工作。产品不再受工人经验水平影响，提高了产品质量。

Claims (8)

1.一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：包括稀土熔融电解系统（1000）、上料系统（2000）、稀土铸锭运输线（3000）、四轴稀土冶炼机器人（4000）、无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备（5000）、稀土铸锭检测机器人（6000）和稀土铸锭码垛包装设备（7000），所述稀土熔融电解系统（1000）数量为多套，一套上料系统（2000）对接在多套稀土熔融电解系统（1000）上方，多套稀土熔融电解系统（1000）排列在一条直线上，一套稀土铸锭运输线（3000）与多套稀土熔融电解系统（1000）的排列直线相互平行配置，一套四轴稀土冶炼机器人（4000）与多套稀土熔融电解系统（1000）排列直线相互平行配置，所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备（5000）的入料端与稀土铸锭运输线（3000）下料端相连接，所述稀土铸锭码垛包装设备（7000）的入料端与所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备（5000）出料口连接；
所述稀土熔融电解系统（1000）包括阴极旋转升降机（1100）、除尘除氟化物设备（1200）、熔融电解炉（1300）、带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）和螺旋震动给料机（1500），所述熔融电解炉（1300）是稀土熔融电解系统（1000）的中心，所述阴极旋转升降机（1100）、除尘除氟化物设备（1200）、带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）和螺旋震动给料机（1500）以熔融电解炉（1300）为圆心，分别布置在熔融电解炉（1300）四周；
所述四轴稀土冶炼机器人（4000）包括X轴移动机构（401）、Y轴移动机构（402）、Z轴移动机构（403）、回转机构（404）、液压机械手（405）和水平导轨（406），所述X轴移动机构（401）安装在水平导轨（406）上，所述Y轴移动机构（402）垂直安装在X轴移动机构（401）上，所述Z轴移动机构（403）垂直安装在Y轴移动机构（402）上，所述回转机构（404）安装在Z轴移动机构（403）的末端，且回转机构（404）的回转中心轴线与Z轴移动机构（403）垂直，所述液压机械手（405）安装在回转机构（404）下方；
所述无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备（5000）包括六自由度工业机器人一（501）、气动稀土铸锭夹取机械手一（502）、变位机一（503）、打磨平台一（504）、变位机二（505）、打磨平台二（506）和打磨机架（507），所述气动稀土铸锭夹取机械手一（502）与六自由度工业机器人一（501）末端连接，六自由度工业机器人一（501）安装在稀土铸锭运输线（3000）末端和打磨机架（507）之间；所述变位机一（503）和打磨平台一（504）安装在打磨机架（507）右上方，所述变位机二（505）和打磨平台二（506）安装在打磨机架（507）左上方。
2.根据权利要求1所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述熔融电解炉（1300）包括炉体（1301）、炉口（1302）、阳极（1303）和模具预热架（1304），炉体（1301）的上部中心设有炉口（1302），所述阳极（1303）数量为多个，沿圆周方向分布在炉口（1302）周围，所述模具预热架（1304）数量为多个，沿圆周方向分布在所述炉口（1302）周围，阳极（1303）和模具预热架（1304）间隔布置，阳极（1303）和模具预热架（1304）安装在炉体（1301）上；所述熔融电解炉（1300）的炉口（1302）内设有坩埚（407），坩埚（407）内进行稀土熔融电解。
3.根据权利要求2所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述阴极旋转升降机（1100）包括阴极（1101）、阴极机架（1102）、电动旋转机构（1103）和电动升降机构（1104）；所述阴极（1101）的轴线与熔融电解炉（1300）的轴线保持平行，所述阴极机架（1102）安装在熔融电解炉（1300）一侧；所述电动旋转机构（1103）安装在阴极机架（1102）中间，所述电动升降机构（1104）与阴极（1101）安装在电动旋转机构（1103）上；当熔融电解炉（1300）的坩埚（407）内进行稀土熔融电解，电动升降机构（1104）将阴极（1101）升高、电动旋转机构（1103）将阴极（1101）旋转，移动至熔融电解炉（1300）上方，阴极（1101）保持插入在熔融电解炉（1300），悬于坩埚（407）内进行搅拌和冶炼。
4.根据权利要求3所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述除尘除氟化物设备（1200）包括顶吸机构（1204）、侧吸机构（1205）、排气管道（1203）、布袋除尘塔（1201）和喷淋除氟化物塔（1202），所述顶吸机构（1204）安装在熔融电解炉（1300）的正上方，所述侧吸机构（1205）安装轴线与所述熔融电解炉（1300）的中心轴线垂直，顶吸机构（1204）和侧吸机构（1205）相互垂直布置；所述排气管道（1203）吸气端与顶吸机构（1204）和侧吸机构（1205）相互连接，所述排气管道（1203）出气端与布袋除尘塔（1201）进气端连接，布袋除尘塔（1201）出气端与喷淋除氟化物塔（1202）连接，布袋除尘塔（1201）与喷淋除氟化物塔（1202）安装在厂房外。
5.根据权利要求4所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）包括模具（1401）、模具升降机构（1402）、模具翻转机构（1403）、模具回转机构（1404）、回转支撑架（1405）、坩埚夹紧机构（1406）、夹紧倾倒安装板（1407）、支撑柱（1408）、坩埚倾倒机构（1409）和小车（1410），所述模具（1401）固定在模具升降机构（1402）上，所述模具升降机构（1402）安装在模具翻转机构（1403）上，所述模具翻转机构（1403）安装在模具回转机构（1404）上，所述模具回转机构（1404）安装在回转支撑架（1405）上，所述回转支撑架（1405）固定在小车（1410）上，所述坩埚夹紧机构（1406）和坩埚倾倒机构（1409）设置在夹紧倾倒安装板（1407）上，所述夹紧倾倒安装板（1407）安装在支撑柱（1408）上，所述支撑柱（1408）穿过回转支撑架（1405）后与小车（1410）固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述螺旋震动给料机（1500）包括料仓（1501）、水平移动滑台（1502）、垂直升降机构（1503）、螺旋给料机构（1504）、软管（1505）和震动给料机（1506），所述料仓（1501）固定安装在水平移动滑台（1502）上，所述水平移动滑台（1502）安装在垂直升降机构（1503）上，垂直升降机构（1503）安装在底架上，所述螺旋给料机构（1504）的进料端与料仓（1501）连接，所述软管（1505）一端和螺旋给料机构（1504）出料端连接，另一端与震动给料机（1506）进料端连接，震动给料机（1506）安装在水平移动滑台（1502）上。
7.根据权利要求6所述的一种稀土冶炼自动生产线，其特征在于：所述上料系统（2000）包括四轴搬运机器人（201）、无尘投料站（202）和管链输送线（203），所述四轴搬运机器人（201）和无尘投料站（202）安装在厂房外，所述管链输送线（203）的入料端与无尘投料站（202）的出料端用法兰盘连接，所述管链输送线（203）的出料端与螺旋震动给料机（1500）的料仓（1501）连接。
8.一种稀土冶炼的生产方法，采用权利要求6或7所限定的生产线，其特征在于包含如下步骤：
1）稀土金属氧化物原料输送至螺旋震动给料机（1500）的料仓（1501）中；
2）螺旋震动给料机（1500）将稀土金属氧化物原料加入到熔融电解炉（1300）上的坩埚（407）内；
3）阴极旋转升降机（1100）将阴极（1101）转动至熔融电解炉（1300）的炉口（1302）的正上方，然后电动升降机构（1104）将阴极（1101）插入熔融电解炉（1300）的坩埚（407）内；
4）同时，除尘除氟化物设备（1200）吸收稀土金属氧化物原料浮尘和冶炼过程中产生的氟化物，经过排气管道（1203）输送至布袋除尘塔（1201），稀土氧化物原料粉尘经过过滤收集在灰箱内，氟化物再经过喷淋除氟化物塔（1202）进行化学中和；
5）带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）升起，将模具（1401）可完全放在模具预热架（1304）上；
6）四轴稀土冶炼机器人（4000）运动到熔融电解炉（1300）的正前方；同时，阴极旋转升降机（1100）将阴极（1101）升起，移出熔融电解炉（1300）；接着，四轴稀土冶炼机器人（4000）的液压机械手（405）伸入熔融电解炉（1300）内夹紧坩埚（407），回转机构（404）往复转动对坩埚（407）中的稀土熔融电解溶液进行搅拌；
7）稀土熔融电解溶液需要出锅时，四轴稀土冶炼机器人（4000）的液压机械手（405）将坩埚（407）提出熔融电解炉（1300），并将坩埚（407）放在带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）的坩埚倾倒机构（1409）上；坩埚夹紧机构（1406）将坩埚（407）夹紧固定在坩埚倾倒机构（1409）上；
8）带模具预热功能的铸模脱模小车（1400）将模具（1401）放于坩埚倾倒机构（1409）的正下方；坩埚倾倒机构（1409）将熔融的稀土金属液倒入模具（1401）中，等到稀土金属铸锭冷却成型后，模具翻转机构（1403）旋转180度，使稀土铸锭掉落在稀土铸锭运输线（3000）上；
9）稀土铸锭运输线（3000）将稀土铸锭运送到无尘氮气保护稀土铸锭打磨设备（5000），对稀土铸锭进行打磨，同时，稀土铸锭检测机器人（6000）对稀土铸锭进行缺陷检测；打磨完成后将稀土铸锭放在稀土铸锭码垛包装设备（7000）的辊筒输送线（702）上；
10）辊筒输送线（702）将稀土铸锭输送到码垛位置进行码垛、包装。
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