CN112157948B - 碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法，该装置包括：主机架、定尺机构、同步跟随机构、剪切机构、固定拖料机构、下料机构和控制模块；定尺机构安装在主机架上，用于检测电极的出料速度和前端面位置；同步跟随机构安装在主机架上，剪切机构安装在同步跟随机构上，同步跟随机构能够沿料室的挤压方向往复运动，剪切机构用于对电极进行剪切；固定拖料机构安装在主机架上，用于支承电极；下料机构设置在固定拖料机构外侧，用于输送电极；控制模块用于控制同步跟随机构、剪切机构和下料机构动作。本发明的装置及方法能够精确控制剪切获得的电极生坯的长度，同时保证剪切前后的电极端部不会出现悬空，能够提高材料利用率和产品质量。

Description

碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法

技术领域

本发明涉及碳素电极生产设备技术领域，尤其涉及一种碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法。

背景技术

石墨电极通常采用挤压成型方法进行生产，在电极挤压成型后，还需要对电极进行机加工以保证电极制品的尺寸精度。目前，为了制备符合要求的电极制品，同时节省用料，在挤压生产过程中，当电极从挤压机料室中挤出一定长度时，需要对电极进行剪切，以获得在长度方向上有一定加工余量的电极生坯。

目前，在挤压生产过程中，主要采用固定剪剪切方式对电极进行剪切，采用固定剪剪切方式时，当需要剪切时，挤压机挤压停止，剪刀剪切电极，剪刀与电极在出料方向无相对移动。由于采用固定剪剪切方式对电极进行剪切时，每次剪切时，需要挤压机中断挤压，此时挤压机的挤压压力会出现升降压过程，易造成料室内电极松散，电极轴向方向易产生横裂纹，产品成材率较低。为解决固定剪剪切方式存在的技术问题，目前通过利用同步剪切装置对电极进行同步剪切，例如：公开号为CN1785663A，名称为《碳素挤压机的随动剪切装置》的中国专利文献公开的一种同步剪切装置；公开号为CN206527867U，名称为《一种新型挤压机同步剪切装置》的中国专利文献公开的一种同步剪切装置。利用同步剪切装置对电极进行同步剪切时，挤压机挤压不中断，剪刀沿出料方向快速移动，与电极出料速度同步后进行剪切，剪刀与电极在出料方向上无相对移动。

然而，现有的同步剪切装置虽然能够实现电极同步剪切功能以避免在剪切时需要挤压机中断挤压，但在进行电极剪切时，无法准确控制剪切后获得的电极生坯的长度；并且，在利用现有的同步剪切装置进行电极剪切时，电极剪切分离面在剪切时处于悬空状态，由于此时从挤压机料室挤出的电极较软，易造成剪切后的电极端部弯曲变形、产生裂纹或者折断，严重影响电极生坯质量和电极成材率。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法。

为此，本发明公开了一种碳素挤压机同步剪切装置，所述装置包括：主机架、定尺机构、同步跟随机构、剪切机构、固定拖料机构、下料机构和控制模块；

所述定尺机构安装在所述主机架上，用于检测料室的出料速度和所述料室挤压出的电极的前端面位置；

所述同步跟随机构安装在所述主机架上，所述剪切机构安装在所述同步跟随机构上，所述同步跟随机构能够在所述料室的出口侧前方沿所述料室的挤压方向在设定范围内往复运动，所述剪切机构用于对所述料室挤压出的电极进行剪切以获取设定长度的电极生坯；

所述固定拖料机构安装在所述主机架上，用于支承所述料室挤压出的电极；

所述下料机构设置在所述固定拖料机构外侧，用于输送剪切获得的电极生坯；

所述控制模块分别连接所述定尺机构、所述同步跟随机构、所述剪切机构和所述下料机构，所述控制模块用于根据所述定尺机构的检测数据控制所述同步跟随机构、所述剪切机构和所述下料机构动作。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述定尺机构包括：固定架、第一导向杆、导向板、调整螺杆、摩擦轮、摩擦轮安装架和弹性组件；

所述固定架安装在所述主机架上，所述固定架上开设有与所述第一导向杆相配对的第一导向孔和与所述调整螺杆相配对的螺纹孔；

所述第一导向杆通过所述第一导向孔可上下往复运动地安装在所述固定架上，所述第一导向杆下端连接在所述导向板上端；

所述调整螺杆通过所述螺纹孔可上下往复运动地安装在所述固定架上，所述调整螺杆下端连接在所述导向板上端；

所述摩擦轮安装在所述摩擦轮安装架下部，所述摩擦轮安装架通过所述弹性组件可上下移动地安装在所述导向板下方，所述摩擦轮的轴端安装有旋转编码器，所述摩擦轮的外周设置有多个均匀分布的弧形齿。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述弹性组件包括：安装架导向杆和连接弹簧；

所述导向板上开设有与所述安装架导向杆相配对的第二导向孔，所述安装架导向杆通过所述第二导向孔可上下往复运动地安装在所述导向板上，所述安装架导向杆下端连接在所述摩擦轮安装架上端；

所述连接螺杆一端连接在所述导向板下端，另一端连接在所述摩擦轮安装架上端。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述同步跟随机构包括：剪刀机架、剪刀机架导向装置和液压缸；

所述剪刀机架通过所述剪刀机架导向装置可移动地安装在所述主机架上，所述液压缸一端连接在所述主机架上，另一端连接在所述剪刀机架下部，所述液压缸内设置有与所述控制模块连接的位移传感器，所述控制模块与所述液压缸控制连接，所述主机架与所述料室连接时，所述剪刀机架能够在所述液压缸的驱动下沿所述料室的挤压方向在设定范围内以往复运动。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述剪刀机架导向装置包括：剪刀机架导向杆和导向套；

所述剪刀机架导向杆一端连接在所述主机架上，另一端上套设有所述导向套，所述导向套远离所述剪刀机架导向杆的一端连接在所述剪刀机架下部，所述剪刀机架导向杆和所述导向套的轴向与所述料室的挤压方向平行。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述剪切机构安装在所述剪刀机架后端面，包括：对称布置在所述料室的挤压中心线两侧的两个刀片固定架、两个刀片固定架导向装置、两个剪切油缸和两个剪刀片；

所述刀片固定架通过所述刀片固定架导向装置可移动地安装在所述剪刀机架后端面上，所述剪刀片可拆卸地安装在所述刀片固定架上，且所述剪刀片在所述刀片固定架的安装位置可调，所述剪切油缸一端连接在所述剪刀机架上，另一端连接在所述刀片固定架上，所述控制模块与所述剪切油缸控制连接，所述刀片固定架能够在所述剪切油缸的驱动下沿垂直于所述挤压中心线的方向往复运动以带动所述剪刀片对电极进行剪切。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述剪切机构还包括刀片安装块和调节螺杆；

所述剪刀片通过紧固件安装在所述刀片安装块上，所述刀片安装块一端设置有T形凸起，所述刀片固定架上设置有U形槽，所述刀片安装块的T形凸起能够放置在所述U形槽内，所述U形槽的开口端面两侧均设置有螺杆安装座，所述螺杆安装座上开设有螺纹通孔，所述调节螺杆通过所述螺杆安装座的螺纹通孔旋钮安装在所述U形槽的开口端面上，所述调节螺杆的尾端能够与所述刀片安装块的T形凸起的侧端面接触配合。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述固定拖料机构包括安装在所述主机架上且顺次连接的平面支撑板和弧形支撑板，所述平面支撑板的上平面与所述弧形支撑板的弧段最低点平齐，所述平面支撑板设置在所述料室出口侧，且所述剪切机构对电极进行剪切时，电极的剪切面位于所述平面支撑板的上平面上。

进一步地，在上述碳素挤压机同步剪切装置中，所述下料机构包括输送滑道和驱动组件；

所述输送滑道设置在所述固定拖料机构外侧，所述驱动组件连接所述输送滑道，所述驱动组件用于驱动所述输送滑道运行以输送剪切获取的电极生坯。

此外，本发明还公开了一种利用上述碳素挤压机同步剪切装置实施的同步剪切方法，所述方法如下内容：

将碳素挤压机同步剪切装置设置在挤压机料室的出口一侧；

将同步跟随机构移动至挤压机料室的出口侧；

启动挤压机，开始进行电极挤压生产；

当电极从料室出口出来后并触碰到定尺机构时，定尺机构检测出电极的出料速度和电极的前端面位置，并将出料速度和前端面位置信息发送至控制模块；

控制模块基于定尺机构发送的检测信息实时监测电极的出料速度和出料长度，控制同步跟随机构从料室出口侧沿电极挤压方向加速移动，直至同步跟随机构的速度与出料速度相同；

控制模块控制剪切机构开始动作，使剪切机构对电极进行剪切以获取设定长度的电极生坯；

待完成电极剪切后控制模块控制剪切机构复位，而后控制同步跟随机构返回料室出口侧。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法通过设置定尺机构能够精确控制剪切获得的电极生坯的长度，减少后续电极机加工工序的加工余量，有效地提高生产效率和材料利用率；同时，通过设置固定拖料机构对料室挤压出的电极进行全程支承，能够保证剪切前后的电极端部不会出现悬空，避免电极因自重产生弯曲、裂纹或折断，有效地提高电极产品质量和成材率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的碳素挤压机同步剪切装置的结构示意图，其中下料机构未示出；

图2为图1的右视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1的A向视图；

图5为图2中定尺机构在另一个视角下的结构示意图；

图6为本发明一实施例的碳素挤压机同步剪切装置的工作原理示意图。

附图标记说明：

1-主机架、2-定尺机构、21-固定架、22-第一导向杆、23-导向板、24-调整螺杆、25-摩擦轮、26-摩擦轮安装架、27-弹性组件、271-安装架导向杆、272-连接弹簧、28-旋转编码器、3-同步跟随机构、31-剪刀机架、32-剪刀机架导向装置、321-剪刀机架导向杆、322-导向套、33-液压缸、4-剪切机构、41-刀片固定架、42-刀片固定架导向装置、43-剪切油缸、44-剪刀片、45-刀片安装块、46-调节螺杆、5-固定拖料机构、51-平面支撑板、52-弧形支撑板、53-连接螺栓、6-下料机构、61-输送滑道、62-驱动组件、7-料室、8-电极。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

如附图1-6所示，本发明一实施例提供了一种碳素挤压机同步剪切装置，该装置包括：主机架1、定尺机构2、同步跟随机构3、剪切机构4、固定拖料机构5、下料机构6和控制模块；定尺机构2安装在主机架1上，用于检测料室7的出料速度和料室7挤压出的电极8的前端面位置；同步跟随机构3安装在主机架1上，剪切机构4安装在同步跟随机构3上，同步跟随机构3能够在料室7的出口侧前方沿料室7的挤压方向在设定范围内往复运动，剪切机构4用于对料室7挤压出的电极8进行剪切以获取设定长度的电极生坯；固定拖料机构5安装在主机架1上，用于支承料室7挤压出的电极8；下料机构6设置在固定拖料机构5外侧，用于输送剪切获得的电极生坯；控制模块分别连接定尺机构2、同步跟随机构3、剪切机构4和下料机构6，控制模块用于根据定尺机构2的检测数据控制同步跟随机构3、剪切机构4和下料机构6动作。

以下对本发明一实施例提供的碳素挤压机同步剪切装置的结构及工作原理进行具体说明。

具体地，当需要进行碳素电极生产时，将主机架1安装在车间地面基础上，使该同步剪切装置位于挤压机料室7的出口一侧，使同步跟随机构3处于行程零位，该行程零位指的是挤压机的料室7出口侧，而后启动挤压机，开始进行电极挤压生产，当电极8从料室7出口出来后并触碰到定尺机构2时，定尺机构2检测出料室7的出料速度和当前电极8的前端面位置，此时电极8的出料长度等于定尺机构2与料室7出口的距离，定尺机构2将检测得到的出料速度和前端面位置信息发送至控制模块，控制模块基于定尺机构2发送的检测信息实时监测电极8的出料速度和出料长度，当控制模块监测到电极8的出料长度接近预设剪切长度时，控制模块控制同步跟随机构3从行程零位沿电极挤压方向加速移动，直至同步跟随机构3的速度与出料速度相同，此时控制模块控制剪切机构4开始动作，使剪切机构4对电极8进行剪切以获取设定长度的电极生坯，待完成电极剪切后控制模块控制剪切机构4复位，而后控制模块控制同步跟随机构3返回行程零位以准备下一次剪切，在此过程中剪切获得的电极生坯将在后段电极8的推动下继续沿固定拖料机构5移动，直至被推动至下料机构6，待下料机构6接收到电极生坯后，控制模块控制下料机构6动作以将剪切获得的电极生坯运输至下一工序。

其中，为了保证剪切获得的电极生坯的长度满足设定要求，在控制模块控制同步跟随机构3动作时，控制模块控制同步跟随机构3的加速时间和加速过程位移需要满足以下公式；

D＝L+vt-d

D表示预设剪切长度，L表示控制模块控制同步跟随机构3动作时对应的电极8实时出料长度，v表示电极8的出料速度，t表示同步跟随机构3的加速时间，d表示同步跟随机构3的加速过程位移。

可见，本发明一实施例提供的碳素挤压机同步剪切装置通过设置定尺机构2能够精确控制剪切获得的电极生坯的长度，减少后续电极机加工工序的加工余量，有效地提高生产效率和材料利用率；同时，通过设置固定拖料机构5对料室7挤压出的电极8进行全程支承，能够保证剪切前后的电极端部不会出现悬空，避免电极8因自重产生弯曲、裂纹或折断，有效地提高电极产品质量和成材率。

对于定尺机构2如何检测出电极8的出料速度和电极8的前端面位置，本发明一实施例提供了一种具体的定尺机构2，以下对该定尺机构2的结构进行说明：如附图2和5所示，作为一种示例，定尺机构2可以包括：固定架21、第一导向杆22、导向板23、调整螺杆24、摩擦轮25、摩擦轮安装架26和弹性组件27；固定架21安装在主机架1上，固定架21上开设有与第一导向杆22相配对的第一导向孔和与调整螺杆24相配对的螺纹孔；第一导向杆22通过第一导向孔可上下往复运动地安装在固定架21上，第一导向杆22下端连接在导向板23上端；调整螺杆24通过螺纹孔可上下往复运动地安装在固定架21上，调整螺杆24下端连接在导向板23上端；摩擦轮25安装在摩擦轮安装架26下部，摩擦轮安装架26通过弹性组件27可上下移动地安装在导向板23下方，摩擦轮25的轴端安装有旋转编码器28，摩擦轮25的外周设置有多个均匀分布的弧形齿。

具体地，该定尺机构2在使用时，先根据电极8的出料厚度利用调整螺杆24调整好摩擦轮安装架26和摩擦轮25的位置，保证当电极8表面与摩擦轮25接触配合时，弹性组件27能够处于压缩状态以使弹性组件27作用于摩擦轮安装架26上的弹性力向下，使摩擦轮25在设定弹性力的作用下压紧在电极8表面；而后，当电极8从料室7出口出来后并触碰到定尺机构2时，电极8触碰摩擦轮25并将通过弧形齿带动摩擦轮25同速转动，此时安装在摩擦轮25轴端的旋转编码器28能够测出摩擦轮25的转速，并将测得的检测信息实时发送至控制模块，控制模块能够根据接收到的旋转编码器28的检测信息计算出电极8的出料速度；同时由于定尺机构2的安装位置固定，当电极8的前端面触碰到定尺机构2的摩擦轮25时，能够获知电极8前端面的瞬时位置，从而获取该瞬时电极8的出料长度，即该瞬时电极8的出料长度等于定尺机构2的摩擦轮25的安装位置与料室7出口的距离；控制模块根据旋转编码器28发送的检测信息对应的时刻确定该瞬时的电极8的前端面位置，从而确定该瞬时电极8的出料长度，而后基于电极8的出料速度和接收检测信息时对应的电极8出料长度计算电极8的实时出料长度，从而根据电极8的实时出料长度控制同步跟随机构3和剪切机构4动作。

作为一种可选的实施方式，如附图2和5所示，弹性组件27包括：安装架导向杆271和连接弹簧272；导向板23上开设有与安装架导向杆271相配对的第二导向孔，安装架导向杆271通过第二导向孔可上下往复运动地安装在导向板23上，安装架导向杆271下端连接在摩擦轮安装架26上端；连接弹簧272一端连接在导向板23下端，另一端连接在摩擦轮安装架26上端。

如此设置，利用安装架导向杆271的导向作用和连接弹簧272提供的弹性力，在电极8表面与摩擦轮25接触配合时，能够使摩擦轮25以一定的预压力作用在电极8表面。

可选的，在上述定尺机构2中，第一导向杆22可以为两个，两个第一导向杆22对称布置在固定架21的两侧。

可选的，安装架导向杆271和连接弹簧272也可以均为两个，两个安装架导向杆271和两个连接弹簧272均对称布置在导向板23的两侧。

当然，本发明一实施例中，第一导向杆22、安装架导向杆271和/或连接弹簧272也可以为一个，或者为对称布置的三个以上。

对于同步跟随机构3如何实现同步跟随电极8以实现剪切机构4在剪切时与电极8无相对运动，本发明一实施例提供了一种具体的同步跟随机构3，以下对该同步跟随机构3的结构进行说明：如附图1-4所示，作为一种示例，同步跟随机构3包括：剪刀机架31、剪刀机架导向装置32和液压缸33；剪刀机架31通过剪刀机架导向装置32可移动地安装在主机架1上，液压缸33一端连接在主机架1上，另一端连接在剪刀机架31下部，液压缸33内设置有与控制模块连接的位移传感器，控制模块与液压缸33控制连接，主机架1与料室7连接时，剪刀机架31能够在液压缸33的驱动下沿料室7的挤压方向在设定范围内以往复运动。

具体地，该同步跟随机构3在使用时，控制模块根据电极8的出料速度和实时出料长度、以及液压缸33中设置的位移传感器的检测信息，控制液压缸33运动，以控制剪刀机架31的位置和移动速度，实现剪刀机架31同步跟随电极8运动。

其中，为了保证同步跟随机构3中剪刀机架31的运动速度的控制精度，控制模块可以通过液压控制系统和比例电磁阀对液压缸33的运动进行控制。

作为一种可选的实施方式，如附图1-3所示，剪刀机架导向装置32包括：剪刀机架导向杆321和导向套322；剪刀机架导向杆321一端连接在主机架1上，另一端上套设有导向套322，导向套322远离剪刀机架导向杆321的一端连接在剪刀机架31下部，剪刀机架导向杆321和导向套322的轴向与料室7的挤压方向平行。

可选的，本发明一实施例中，液压缸33和剪刀机架导向装置32均可以为两个，两个液压缸33对称布置在剪刀机架31下部的两侧，两个剪刀机架导向装置32分别设置在两个液压缸33的正上方。

当然，本发明一实施例中，液压缸33和剪刀机架导向装置32也可以为一个，或者为对称布置的三个以上。

进一步地，在上述具体设定的同步跟随机构3的基础上，如附图1-4所示，本发明一实施例中，剪切机构4安装在剪刀机架31后端面，可以包括：对称布置在料室7的挤压中心线两侧的两个刀片固定架41、两个刀片固定架导向装置42、两个剪切油缸43和两个剪刀片44；刀片固定架41通过刀片固定架导向装置42可移动地安装在剪刀机架31后端面上，剪刀片44可拆卸地安装在刀片固定架41上，且剪刀片44在刀片固定架41的安装位置可调，剪切油缸43一端连接在剪刀机架31上，另一端连接在刀片固定架41上，控制模块与剪切油缸43控制连接，刀片固定架41能够在剪切油缸43的驱动下沿垂直于挤压中心线的方向往复运动以带动剪刀片44对电极8进行剪切。

如此设置，将剪切机构4安装在剪刀机架31上，通过对同步跟随机构3中剪刀机架31的运动进行控制，能够实现剪切机构4与电极8的同步运动；当需要对电极8进行剪切时，控制模块控制剪切油缸43移动，带动两个剪切油缸43连接的刀片固定架41移动，从而使两个剪刀片44移动靠近而实现电极8的剪切，待完成电极8的剪切后，控制模块控制剪切油缸43返回初始位置以使两个剪刀片44复位。

其中，为了方便剪刀片44在刀片固定架41上的位置调整，以实现不同尺寸的电极8的同步剪切。如附图3所示，剪切机构4还可以包括刀片安装块45和调节螺杆46；剪刀片44通过紧固件安装在刀片安装块45上，刀片安装块45一端设置有T形凸起，刀片固定架41上设置有U形槽，刀片安装块45的T形凸起能够放置在U形槽内，U形槽的开口端面两侧均设置有螺杆安装座，螺杆安装座上开设有螺纹通孔，调节螺杆46通过螺杆安装座的螺纹通孔旋钮安装在U形槽的开口端面上，调节螺杆46的尾端能够与刀片安装块45的T形凸起的侧端面接触配合。

如此设置，当需要调节剪刀片44的安装位置时，先旋拧调节螺杆46使调节螺杆46的尾端与刀片安装块45的T形凸起的侧端面分离，而后调整刀片安装块45在刀片固定架41上的位置，待调整完刀片安装块45在刀片固定架41上的位置后，旋拧各个调节螺杆46，使各个调节螺杆46的尾端顶住刀片安装块45的T型凸起的侧端面，以将刀片安装块45固定在刀片固定架41上，从而完成剪刀片44的位置调整。

可选的，如附图1所示，每个刀片固定架导向装置42可以包括两个刀片固定架导向杆，剪刀机架31后端面上设置有导向杆安装座，导向杆安装座开设有与刀片固定架导向杆相配对的第三导向孔，两个刀片固定架导向杆通过导向杆安装座对称布置在刀片固定架41的两侧。

进一步地，如附图1、3和4所示，本发明一实施例中，固定拖料机构5可以包括安装在主机架1上且顺次连接的平面支撑板51和弧形支撑板52，平面支撑板51的上平面与弧形支撑板52的弧段最低点平齐，平面支撑板51设置在料室7出口侧，且剪切机构4对电极8进行剪切时，电极8的剪切面位于平面支撑板51的上平面上。

如此设置，在进行电极剪切时，由于剪切面始终位于平面支撑板51的平面上，剪切面前后的电极端部不会悬空，能够避免电极8因自重而产生弯曲、裂纹和折断等问题，提高电极产品质量和成材率；同时，通过在平面支撑板51一端部连接弧形支撑板52，利用弧形支撑板52的支承和导向作用，能够保证剪切获得的电极生坯以设定的运动方向被推动至下料机构6。

进一步地，为了实现固定拖料机构5的安装高度的可调整性，以使该同步剪切装置能够适用于不同尺寸的电极8的同步剪切。如附图4所示，固定拖料机构5可以通过连接螺栓53安装在主机架1上，固定拖料机构5的安装面与主机架1的安装面间的连接螺栓上53可拆卸地放置有多个调节垫片。如此设置，当需要调整固定拖料机构5的安装高度时，可以通过调整连接螺栓53上放置的调节垫片的数量实现，使固定拖料机构5的支承面与剪刀片44的下边缘保持平齐。

如附图6所示，本发明一实施例中，下料机构6可以包括输送滑道61和驱动组件62；输送滑道61设置在固定拖料机构5外侧，驱动组件62连接输送滑道61，驱动组件62用于驱动输送滑道61运行以输送剪切获取的电极生坯。

其中，驱动组件62例如可以包括驱动滚轮和驱动电机，驱动滚轮与输送滑道61连接，用于带动输送滑道61运动，驱动电机分别与驱动滚轮和控制模块连接，驱动电机在控制模块的控制下带动驱动滚轮运行。

本发明一实施例中，控制模块可以采用PLC控制器。

本发明一实施例还提供了一种同步剪切方法，该方法利用上述的碳素挤压机同步剪切装置实施，包括如下内容：

将碳素挤压机同步剪切装置设置在挤压机料室7的出口一侧；

将同步跟随机构3移动至挤压机料室7的出口侧；

启动挤压机，开始进行电极挤压生产；

当电极8从料室7出口出来后并触碰到定尺机构2时，定尺机构2检测出电极8的出料速度和电极8的前端面位置，并将出料速度和前端面位置信息发送至控制模块；

控制模块基于定尺机构2发送的检测信息实时监测电极8的出料速度和出料长度，控制同步跟随机构3从料室7出口侧沿电极挤压方向加速移动，直至同步跟随机构3的速度与出料速度相同；

控制模块控制剪切机构4开始动作，使剪切机构4对电极8进行剪切以获取设定长度的电极生坯；

待完成电极剪切后控制模块控制剪切机构4复位，而后控制同步跟随机构3返回料室7出口侧。

具体地，当需要进行碳素电极生产时，将主机架1安装在车间地面基础上，使将该同步剪切装置位于挤压机料室7的出口一侧，使同步跟随机构3处于行程零位，该行程零位指的是挤压机的料室7出口侧，而后启动挤压机，开始进行电极挤压生产，当电极8从料室7出口出来后并触碰到定尺机构2时，定尺机构2检测出料室7的出料速度和当前电极8的前端面位置，此时电极8的出料长度等于定尺机构2与料室7出口的距离，定尺机构2将检测得到的出料速度和前端面位置信息发送至控制模块，控制模块基于定尺机构2发送的检测信息实时监测电极8的出料速度和出料长度，当控制模块监测到电极8的出料长度接近预设剪切长度时，控制模块控制同步跟随机构3从行程零位沿电极挤压方向加速移动，直至同步跟随机构3的速度与出料速度相同，此时控制模块控制剪切机构4开始动作，使剪切机构4对电极8进行剪切以获取设定长度的电极生坯，待完成电极剪切后控制模块控制剪切机构4复位，而后控制模块控制同步跟随机构3返回行程零位以准备下一次剪切，在此过程中剪切获得的电极生坯将在后段电极8的推动下继续沿固定拖料机构5移动，直至被推动至下料机构6，待下料机构6接收到电极生坯后，控制模块控制下料机构6动作以将剪切获得的电极生坯运输至下一工序。

可见，本发明一实施例提供的碳素挤压机同步剪切装置及同步剪切方法通过设置定尺机构2能够精确控制剪切获得的电极生坯的长度，减少后续电极机加工工序的加工余量，有效地提高生产效率和材料利用率；同时，通过设置固定拖料机构5对料室7挤压出的电极8进行全程支承，能够保证剪切前后的电极端部不会出现悬空，避免电极8因自重产生弯曲、裂纹或折断，有效地提高电极产品质量和成材率。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种碳素挤压机同步剪切装置，其特征在于，所述装置包括：主机架（1）、定尺机构（2）、同步跟随机构（3）、剪切机构（4）、固定拖料机构（5）、下料机构（6）和控制模块；

所述定尺机构（2）安装在所述主机架（1）上，用于检测料室（7）的出料速度和所述料室（7）挤压出的电极（8）的前端面位置；

所述同步跟随机构（3）安装在所述主机架（1）上，所述剪切机构（4）安装在所述同步跟随机构（3）上，所述同步跟随机构（3）能够在所述料室（7）的出口侧前方沿所述料室（7）的挤压方向在设定范围内往复运动，所述剪切机构（4）用于对所述料室（7）挤压出的电极（8）进行剪切以获取设定长度的电极生坯；

所述固定拖料机构（5）安装在所述主机架（1）上，用于支承所述料室（7）挤压出的电极（8）；

所述下料机构（6）设置在所述固定拖料机构（5）外侧，用于输送剪切获得的电极生坯；

所述控制模块分别连接所述定尺机构（2）、所述同步跟随机构（3）、所述剪切机构（4）和所述下料机构（6），所述控制模块用于根据所述定尺机构（2）的检测数据控制所述同步跟随机构（3）、所述剪切机构（4）和所述下料机构（6）动作；

其中，所述定尺机构（2）包括：固定架（21）、第一导向杆（22）、导向板（23）、调整螺杆（24）、摩擦轮（25）、摩擦轮安装架（26）和弹性组件（27）；

所述固定架（21）安装在所述主机架（1）上，所述固定架（21）上开设有与所述第一导向杆（22）相配对的第一导向孔和与所述调整螺杆（24）相配对的螺纹孔；

所述第一导向杆（22）通过所述第一导向孔可上下往复运动地安装在所述固定架（21）上，所述第一导向杆（22）下端连接在所述导向板（23）上端；

所述调整螺杆（24）通过所述螺纹孔可上下往复运动地安装在所述固定架（21）上，所述调整螺杆（24）下端连接在所述导向板（23）上端；

所述摩擦轮（25）安装在所述摩擦轮安装架（26）下部，所述摩擦轮安装架（26）通过所述弹性组件（27）可上下移动地安装在所述导向板（23）下方，所述摩擦轮（25）的轴端安装有旋转编码器（28），所述摩擦轮（25）的外周设置有多个均匀分布的弧形齿；

其中，所述同步跟随机构（3）包括：剪刀机架（31）、剪刀机架导向装置（32）和液压缸（33）；

所述剪刀机架（31）通过所述剪刀机架导向装置（32）可移动地安装在所述主机架（1）上，所述液压缸（33）一端连接在所述主机架（1）上，另一端连接在所述剪刀机架（31）下部，所述液压缸（33）内设置有与所述控制模块连接的位移传感器，所述控制模块与所述液压缸（33）控制连接，所述主机架（1）与所述料室（7）连接时，所述剪刀机架（31）能够在所述液压缸（33）的驱动下沿所述料室（7）的挤压方向在设定范围内往复运动；

其中，所述剪切机构（4）安装在所述剪刀机架（31）后端面，包括：对称布置在所述料室（7）的挤压中心线两侧的两个刀片固定架（41）、两个刀片固定架导向装置（42）、两个剪切油缸（43）和两个剪刀片（44）；

所述刀片固定架（41）通过所述刀片固定架导向装置（42）可移动地安装在所述剪刀机架（31）后端面上，所述剪刀片（44）可拆卸地安装在所述刀片固定架（41）上，且所述剪刀片（44）在所述刀片固定架（41）的安装位置可调，所述剪切油缸（43）一端连接在所述剪刀机架（31）上，另一端连接在所述刀片固定架（41）上，所述控制模块与所述剪切油缸（43）控制连接，所述刀片固定架（41）能够在所述剪切油缸（43）的驱动下沿垂直于所述挤压中心线的方向往复运动以带动所述剪刀片（44）对电极（8）进行剪切；

其中，所述剪切机构（4）还包括刀片安装块（45）和调节螺杆（46）；

所述剪刀片（44）通过紧固件安装在所述刀片安装块（45）上，所述刀片安装块（45）一端设置有T形凸起，所述刀片固定架（41）上设置有U形槽，所述刀片安装块（45）的T形凸起能够放置在所述U形槽内，所述U形槽的开口端面两侧均设置有螺杆安装座，所述螺杆安装座上开设有螺纹通孔，所述调节螺杆（46）通过所述螺杆安装座的螺纹通孔旋钮安装在所述U形槽的开口端面上，所述调节螺杆（46）的尾端能够与所述刀片安装块（45）的T形凸起的侧端面接触配合。

2.根据权利要求1所述的碳素挤压机同步剪切装置，其特征在于，所述弹性组件（27）包括：安装架导向杆（271）和连接弹簧（272）；

所述导向板（23）上开设有与所述安装架导向杆（271）相配对的第二导向孔，所述安装架导向杆（271）通过所述第二导向孔可上下往复运动地安装在所述导向板（23）上，所述安装架导向杆（271）下端连接在所述摩擦轮安装架（26）上端；

所述连接弹簧（272）一端连接在所述导向板（23）下端，另一端连接在所述摩擦轮安装架（26）上端。

3.根据权利要求1所述的碳素挤压机同步剪切装置，其特征在于，所述剪刀机架导向装置（32）包括：剪刀机架导向杆（321）和导向套（322）；

所述剪刀机架导向杆（321）一端连接在所述主机架（1）上，另一端上套设有所述导向套（322），所述导向套（322）远离所述剪刀机架导向杆（321）的一端连接在所述剪刀机架（31）下部，所述剪刀机架导向杆（321）和所述导向套（322）的轴向与所述料室（7）的挤压方向平行。

4.根据权利要求1所述的碳素挤压机同步剪切装置，其特征在于，所述固定拖料机构（5）包括安装在所述主机架（1）上且顺次连接的平面支撑板（51）和弧形支撑板（52），所述平面支撑板（51）的上平面与所述弧形支撑板（52）的弧段最低点平齐，所述平面支撑板（51）设置在所述料室（7）出口侧，且所述剪切机构（4）对电极（8）进行剪切时，电极（8）的剪切面位于所述平面支撑板（51）的上平面上。

5.根据权利要求1所述的碳素挤压机同步剪切装置，其特征在于，所述下料机构（6）包括输送滑道（61）和驱动组件（62）；

所述输送滑道（61）设置在所述固定拖料机构（5）外侧，所述驱动组件（62）连接所述输送滑道（61），所述驱动组件（62）用于驱动所述输送滑道（61）运行以输送剪切获取的电极生坯。

6.一种同步剪切方法，所述方法利用权利要求1至5中任一项所述的碳素挤压机同步剪切装置实施，包括如下内容：

将碳素挤压机同步剪切装置设置在挤压机料室（7）的出口一侧；

将同步跟随机构（3）移动至挤压机料室（7）的出口侧；

启动挤压机，开始进行电极挤压生产；

当电极（8）从料室（7）出口出来后并触碰到定尺机构（2）时，定尺机构（2）检测出电极（8）的出料速度和电极（8）的前端面位置，并将出料速度和前端面位置信息发送至控制模块；

控制模块基于定尺机构（2）发送的检测信息实时监测电极（8）的出料速度和出料长度，控制同步跟随机构（3）从料室（7）出口侧沿电极挤压方向加速移动，直至同步跟随机构（3）的速度与出料速度相同；

控制模块控制剪切机构（4）开始动作，使剪切机构（4）对电极（8）进行剪切以获取设定长度的电极生坯；

待完成电极剪切后控制模块控制剪切机构（4）复位，而后控制同步跟随机构（3）返回料室（7）出口侧。

Images