CN112501654B - 一种炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法，炭阳极炭碗自动加料系统，包括搅拌装置、上料装置、料箱、下料定容装置、压平装置、定位装置和机架，搅拌装置、上料装置和料箱依次连接，料箱用于盛装湿料填充料；下料定容装置用于将料箱中的物料转移至炭碗中，下料定容装置可在炭阳极炭碗填料区和料箱底部的位置之间切换；压平装置用于压平炭碗中的湿料填充料；定位装置用于限制炭阳极的水平位置。本发明提供的炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法，可全自动、高效率地进行炭阳极炭碗湿料自动填料作业，解放人力，降低设备成本和操作成本，并且炭碗填料质量好，现场粉尘少，消除安全隐患，适于在本领域中推广使用。

Description

一种炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法

技术领域

本申请属于冶金工业炭素技术领域，具体涉及一种炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法。

背景技术

国内外炭阳极炭碗加料生产过程中仍采用人工操作，该工序不仅增加了人工成本，存在人工作业炭碗填料质量难以保证等问题。另外，现场高粉尘环境也严重影响着工人的身心健康，损坏了企业的文化形象，因此，实现炭阳极炭碗填料自动化是本领域急需解决的课题。

部分企业研发了机械自动化作业装备进行自动加料，目前的机械自动化作业装备均用于干料上料，即首先在炭阳极(又称炭块)炭碗上放置纸筒，然后进行上料。采用该机械自动化作业装备虽然提高了上料效率以及炭碗填料质量，但是操作现场仍存在较多粉尘。

此外，由于该机械自动化作业装备用于干料上料，需要执行的动作较多，因此整机结构较复杂，使用繁杂，影响工作效率，且不易于检修维护。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法，用于湿料上料，操作简单，且现场粉尘少。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种炭阳极炭碗自动加料系统，包括搅拌装置、上料装置、料箱、下料定容装置、压平装置、定位装置和机架，其中：

所述搅拌装置、所述上料装置和所述料箱依次连接，所述料箱安装于所述机架的顶部，用于盛装湿料填充料；

所述下料定容装置用于将所述料箱中的物料转移至所述炭碗中；所述下料定容装置滑动安装于所述机架上，以在炭阳极炭碗填料区和所述料箱底部的位置之间切换；

所述压平装置用于压平所述炭碗中的湿料填充料，所述压平装置固定安装于所述机架上，所述压平装置位于所述炭阳极炭碗填料区中，且当所述下料定容装置移动至所述炭阳极炭碗填料区时，所述压平装置位于所述下料定容装置上方；

所述定位装置用于限制所述炭阳极的水平位置，所述定位装置固定安装于所述机架上。

可选的，所述炭阳极炭碗自动加料系统设置于炭阳极运输流水线上；所述炭阳极炭碗自动加料系统还包括自动填料控制器、压力传感器和炭块移动到位检测传感器；

所述压力传感器用于检测所述压平装置的压力；所述炭块移动到位检测传感器用于检测炭块移动到位信号，所述炭块移动到位检测传感器安装于所述炭阳极运输流水线上；所述压力传感器和所述炭块移动到位检测传感器分别与所述自动填料控制器电性连接。

可选的，所述自动填料控制器包括信息采集模块、人机数据交换界面、控制输出模块和数据索引模块，其中：

所述信息采集模块用于采集所述压力传感器和所述炭块移动到位检测传感器的检测信号；

所述人机数据交换界面用于根据不同炭块尺寸对设定参数进行修改，显示所述检测信号，以及人工操作设备启停控制；

所述控制输出模块用于控制所述炭阳极运输流水线的运行，以及所述下料定容装置、所述压平装置、所述定位装置中的执行元件的启停动作输出；

所述数据索引模块用于对所述检测信号进行数据转换和逻辑计算。

可选的，所述定位装置包括左定位调整机构、右定位调整机构、前定位阻挡机构和后定位阻挡机构，其中：

所述左定位调整机构和所述右定位调整机构分布于炭阳极运输流水线的两侧，所述左定位调整机构和所述右定位调整机构均为伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩方向垂直于流水线方向；

所述前定位阻挡机构和所述后定位阻挡机构分别设置于所述炭阳极炭碗填料区的沿流水线方向的前端和后端，通过机械限位限制所述炭阳极向前移动。

可选的，所述定位装置还包括两个定位位移传感器，两个所述定位位移传感器分别用于检测所述左定位调整机构和所述右定位调整机构的伸缩位移；所述定位位移传感器与所述信息采集模块电性连接。

可选的，所述压平装置包括压平伸缩装置和锤头，所述锤头通过所述压平伸缩装置驱动而往复运动。

可选的，所述下料定容装置包括定容料仓、料仓滑轨、定容伸缩装置和料仓封板，

其中：

所述定容料仓通过所述料仓滑轨滑动安装于所述机架上，所述定容料仓为上下均开

口的筒管结构；

所述定容伸缩装置固定安装于所述机架上，用于驱动所述定容料仓在所述压平机构

下方和所述料箱底部的位置之间往复移动；

所述料仓封板活动安装于所述定容料仓的底部，充当所述定容料仓的仓底。

可选的，所述定容料仓的顶部设置有料箱封板，所述料箱底部开设有下料口；当所述定容料仓移动至所述料箱底部时，所述定容料仓正对所述下料口，当所述定容料仓移开所述料箱底部时，所述料箱封板封堵所述下料口。

可选的，所述料箱中设置有带叶片的双轴搅拌机构。

基于同样的发明构思，本发明还对应提供了一种基于上述炭阳极炭碗自动加料系统的自动加料方法，包括如下步骤：

控制所述下料定容装置位于所述料箱底部，以使所述料箱内的湿料填充料装满所述下料定容装置；

将所述炭阳极移送至所述炭阳极炭碗填料区，通过所述定位装置调整所述炭阳极的水平位置；具体为：所述定位装置动作，检测所述炭阳极的水平定位测距信号Ln，并与设定值L进行逻辑比较计算：当L＝Ln时，所述定位装置停止输出，当L≠Ln时，通过程序逻辑运算控制所述定位装置进行单向输出，直至达到L＝Ln；

控制所述下料定容装置移动至所述炭阳极炭碗填料区中、且恰好位于所述炭阳极的炭碗上方，控制所述下料定容装置对所述炭碗下料，下料结束后控制所述下料定容装置复位；

控制所述压平装置压平所述炭碗中的湿料填充料；具体为：所述压平装置动作，检测所述压平装置的压力Ss，并与压力预设值S进行逻辑比较计算：当S＝Ss时，所述压平装置复位，暂停3～5秒后再次动作；当S＞Ss时，控制所述压平装置继续下压直至S＝Ss，随后所述压平装置复位，完成一次压平作业；经过2～3次压平作业后，将所述炭阳极移出所述炭阳极炭碗填料区。

由上述技术方案可知，本发明提供的炭阳极炭碗自动加料系统，包括搅拌装置、上料装置、料箱、下料定容装置、压平装置、定位装置和机架，搅拌装置、上料装置和料箱依次连接，填充原料在搅拌装置内混合搅拌成为湿料填充料，由上料装置输送至机架顶部的料箱中，料箱盛装湿料填充料。下料定容装置用于将料箱中的物料转移至炭碗中，下料定容装置可移动，装料时下料定容装置移动至料箱底部，湿料填充料自动流入下料定容装置；下料时下料定容装置移动至炭阳极炭碗填料区、并位于炭阳极炭碗的上方，湿料填充料自动流入炭碗中，由于填充料是湿料，具有一定粘度、可堆积一定高度且不塌料，因此本加料系统可取消现有技术中干料上料时使用的纸管及其相关机构。压平装置用于压平炭碗中的湿料填充料，由于填充料是湿料，物料之间间隙被液体填满，故而压平装置只需要将炭碗中的湿料填充料压平即可，而现有技术中机械自动化作业装备的压实装置需要施加较大的压力将干料压实，所需压力大、且加压时间长。定位装置用于限制炭阳极的水平位置，确保下料和压平过程中，下料定容装置以及压平装置能够对准炭阳极的炭碗。

本发明提供的自动加料方法是依托上述炭阳极炭碗自动加料系统而实施的，同样的也是一种湿料填充料自动加料方法。该方法主要包括上料、定位、下料、压平四个步骤，在定位步骤中，通过定位装置调整炭阳极的水平位置，并实时检测炭阳极的水平定位测距信号Ln，该信号Ln实质反应炭阳极在某一水平方向(前后左右)上的位置，并基于与设定值L的逻辑比较计算结果调整炭阳极的位置，从而实现精确定位。

在压平步骤中，通过压平装置压平炭碗中的湿料填充料，并实时检测压平装置的压力Ss，压力Ss实质反应压平装置的压下量，由于炭碗中的物料经过下料定容装置定容，物料体积确定，因此压下量也可以反应炭碗物料的压缩量。基于与压力预设值S的逻辑比较计算结果调整压平装置的压力，经过2～3次压平作业压平工序完成，可将炭阳极移出炭阳极炭碗填料区。

与现有技术相比，本发明提供的炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法，可全自动、高效率地进行炭阳极炭碗湿料自动填料作业，解放人力，降低设备成本和操作成本，并且炭碗填料质量好，现场粉尘少，消除安全隐患，适于在本领域中推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例1中炭阳极炭碗自动加料系统的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明实施例2中自动加料方法的流程图。

附图标记说明：1-搅拌装置；2-上料装置；3-料箱；4-下料定容装置；5-压平装置；6-定位装置；7-机架；10-炭阳极炭碗自动加料系统；20-炭阳极，21-炭碗；30-炭阳极炭碗填料区。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

发明实施例提供一款全自动、高效率、广适用的炭阳极炭碗自动加料系统，该加料系统在工作过程中能准确高效的完成炭碗湿料填料、压平等工作，解放人力，降低成本，消除安全隐患。下面结合一典型实施例对该炭阳极炭碗自动加料系统的结构进行详细描述：

本实施例中，一种炭阳极炭碗自动加料系统，配合炭阳极运输流水线作业，为避免影响炭阳极运输流水线的正常工作，将该炭阳极炭碗自动加料系统设置于炭阳极运输流水线上，并由炭阳极运输流水线的控制器控制该炭阳极炭碗自动加料系统自动运行。本实施例中，炭阳极运输流水线采用输送辊道。

参见图1和图2，该炭阳极炭碗自动加料系统10包括搅拌装置1、上料装置2、料箱3、下料定容装置4、压平装置5、定位装置6和机架7，搅拌装置1和上料装置2设置于机架7外，上料装置2的上端安装在机架7顶部、对接料箱3，料箱3、下料定容装置4、压平装置5和定位装置6均安装于机架7上，下面对上述各个组件的功能和结构进行详细介绍：

搅拌装置1用于将填充原料混合搅拌成为湿料填充料，填充原料一般包括炭粉、水和可燃物，三者按照一定的比例配比混合呈糊状，湿料填充料的干湿状态以手握成团、松手不掉渣为宜，因此不需要额外放置纸管辅助成型。搅拌装置1直接设置于地面上，可采用现有任一种物料搅拌装置1，具体结构本发明不做限制。

上料装置2用于将湿料填充料输送至料箱3，上料装置2采用提升送料，即上料装置2低端对接搅拌装置1的出料口、高端设置于料箱3上方，湿料填充料通过自重自动落入料箱3中。上料装置2可采用现有任一种湿物料上料装置2，具体结构本发明不做限制。

料箱3用于盛装湿料填充料，料箱3安装于机架7的顶部。为避免湿料填充料沉淀，保证原料混合均匀，本实施例中，料箱3中设置有带叶片的双轴搅拌机构，用于对来料进行分散搅拌均匀。料箱3的底板上开设有用于下料的下料口，该下料口可采用阀门控制开启，或者由封板滑动封堵，下料口的开闭方式本发明不做限制。由于炭阳极20上一般设置多个(一般为4个)炭碗21，对应的下料口的数量也设置有多个，下料口数量、分布形式、间隔等参数均与炭阳极20的炭碗21相对应。

下料定容装置4用于将料箱3中的物料转移至炭碗21中，具体是对炭碗21进行定量装料。下料定容装置4滑动安装于机架7上，以在炭阳极炭碗填料区30和料箱3底部的位置之间切换。装料时下料定容装置4移动至料箱3底部，湿料填充料自动流入下料定容装置4；下料时移动至炭阳极炭碗填料区30、并位于炭阳极20炭碗21的上方，湿料填充料自动流入炭碗21中。

本实施例中，下料定容装置4包括定容料仓、料仓滑轨、定容伸缩装置和料仓封板，由于炭阳极20上一般设置多个(一般为4个)炭碗21，对应的定容料仓的数量也设置有多个，定容料仓数量、分布形式、间隔等参数均与炭阳极20的炭碗21相对应。定容料仓通过料仓滑轨滑动安装于机架7上，定容料仓为上下均开口的筒管结构，优选锥筒结构，其上方开口用于承接湿料填充料、下方开口用于落料。定容伸缩装置固定安装于机架7上，用于驱动定容料仓在压平机构下方和料箱3底部的位置之间往复移动，定容伸缩装置可采用现有任一直线伸缩机构，本实施例优选气缸(以下记为定容气缸)。料仓封板活动安装于定容料仓的底部，充当定容料仓的仓底，料仓封板仅在定容料仓移动至炭阳极炭碗填料区30、并位于炭阳极20炭碗21的上方时打开，料仓封板可通过气缸等伸缩机构驱动而开启，也可通过在料仓封板的设定位置上设置孔洞，当定容料仓移动至孔洞上时自动开始落料，定容料仓下方开口的开闭方式本发明不做限制。

为简化装置结构，本实施例中，定容料仓的顶部设置有料箱封板，当定容料仓移动至料箱3底部时，定容料仓正对下料口，当定容料仓移开料箱3底部时，料箱封板封堵下料口。也就是说，料箱3的下料口采用封板滑动封堵的开闭形式，定容气缸一方面将定容料仓往复推动，另一方面提供料箱封板滑动的驱动力。

压平装置5用于压平炭碗21中的湿料填充料，压平装置5固定安装于机架7上、且位于炭阳极炭碗填料区30中，当下料定容装置4移动至炭阳极炭碗填料区30时，压平装置5位于下料定容装置4上方，在下料定容装置4下料结束并复位后对炭碗21中的湿料填充料进行压平作业。压平装置5可采用现有的任一直线伸缩机构，具体结构本发明不做限制。

本实施例中，压平装置5包括压平伸缩装置和锤头，锤头通过压平伸缩装置驱动而往复运动，压平伸缩装置通过一固定安装架安装于机架7上。压平伸缩装置优选气缸(以下记为压平气缸)，锤头的压下面优选弧面，在误差范围内，便于锤头进入炭碗，提高炭碗21填料压下质量。

定位装置6用于限制炭阳极20的水平位置，定位装置6固定安装于机架7上。定位装置6可采用机械限位(例如挡板、挡块)、行程开关、光电传感器、其他测距传感器等方式实现定位，具体实现方式本发明不做限制。

本实施例中，定位装置6包括左定位调整机构、右定位调整机构、前定位阻挡机构和后定位阻挡机构，上述四个机构所限定的水平区域即为炭阳极炭碗填料区30，实际操作中首先确定炭阳极炭碗填料区30的大致位置，安装上述四个机构后，则炭阳极炭碗填料区30的位置确定下来。

具体的，左定位调整机构和右定位调整机构分布于炭阳极运输流水线的两侧，即左定位调整机构和右定位调整机构的调整方向垂直于流水线方向。左定位调整机构和右定位调整机构均为伸缩机构，本实施例优选气缸(以下记为左定位调整气缸、右定位调整气缸)，为避免直接接触炭阳极20，本实施例采用滑动框架，即气缸驱动滑动框架移动，炭阳极20位于滑动框架中。

前定位阻挡机构设置于炭阳极炭碗填料区30的沿流水线方向的前端，通过机械限位限制炭阳极20向前移动，具体采用挡块阻挡炭块移动，为避免影响流水线移动，还可在挡块下方安装升降机构(优选气缸)，需要阻挡炭块时挡块从炭阳极运输流水线的辊间隙中升起、填料完成后挡块下降。后定位阻挡机构设置于炭阳极炭碗填料区30的沿流水线方向的后端，通过机械限位限制后方炭阳极向前移动，从而对连续无间隔炭块列进行分离，后定位阻挡机构同样可采用挡块阻挡炭块移动，为避免影响流水线移动，还可在挡块下方安装升降机构，需要阻挡炭块时挡块从炭阳极运输流水线的辊间隙中升起、填料完成后挡块下降。

为提高整个炭阳极炭碗自动加料系统10的自动化程度，该炭阳极炭碗自动加料系统10还包括自动填料控制器，用于控制炭阳极炭碗自动加料系统10中各个装置有序运行。具体的，该自动填料控制器包括信息采集模块、人机数据交换界面、控制输出模块和数据索引模块四个功能模块。其中信息采集模块用于采集各传感器的检测信号；人机数据交换界面用于根据不同炭块尺寸对设定参数进行修改，显示检测信号，以及人工操作设备启停控制；控制输出模块用于控制炭阳极运输流水线辊道的运行，以及下料定容装置4、压平装置5、定位装置6中的执行元件(本实施例中执行元件均为气缸)的启停动作输出；数据索引模块用于对检测信号进行数据转换和逻辑计算。

该自动填料控制器可独立于炭阳极运输流水线的控制器而设置，也可以直接采用炭阳极运输流水线的控制器。本实施例中，炭阳极炭碗自动加料系统10与炭阳极运输流水线共用一套PLC控制系统，该PLC控制系统即为自动填料控制器。

定位和压平是填料作业中重要的两个步骤，为提高操作精度，本实施例中，定位装置6还包括两个定位位移传感器、压力传感器和若干炭块移动到位检测传感器，上述传感器均接入PLC控制系统。PLC控制系统集成于控制柜中，包括PLC控制器(集成信息采集模块、控制输出模块和数据索引模块)、触摸屏(即人机数据交换界面)、机械按钮等电子控制设备。

具体的，两个定位位移传感器分别用于检测左定位调整机构和右定位调整机构的伸缩位移，定位位移传感器可采用拉绳传感器或激光测距传感器等现有任一位移传感器，本实施例采用拉绳传感器。

压力传感器用于检测压平装置5的压力Ss；炭块移动到位检测传感器优选安装在炭阳极运输流水线上，炭块移动到位检测传感器用于检测炭块移动到位信号，具体可采用光电开关或接近开关，本实施例使用光电开关。炭块移动到位检测传感器的数量根据需要可以设置多个，本实施例中使用两个炭块移动到位检测传感器，其中一个设置于炭阳极炭碗填料区30内部，用于检测炭块是否达到炭阳极炭碗填料区30中，记为光电开关A；另一个设置于炭阳极炭碗填料区30前端，用于检测炭块是否移动到位，记为光电开关B。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种自动加料方法，该方法基于上述实施例1的炭阳极炭碗自动加料系统10而实施，参见图3，具体包括如下步骤：

S1、控制下料定容装置4位于料箱3底部，以使料箱3内的湿料填充料装满下料定容装置4。

具体的，PLC控制器发出搅拌指令启动料箱3内的搅拌电机，定容料仓复位，料箱3内的湿料填充料进入定容料仓。

S2、将炭阳极20移送至炭阳极炭碗填料区30，通过定位装置6调整炭阳极20的水平位置。

具体的，当PLC控制器发出流水线工作指令时，炭阳极20随流水线进入炭阳极炭碗填料区30。光电开关A检测到炭阳极20位置后PLC控制器发出指令使流水线停止运行，并触发左、右定位气缸调整炭块向中部运动。流水线在完成炭阳极20定位后再次启动运行。光电开关B检测到炭阳极20位置后PLC控制器发出指令使流水线停止运行。

左、右定位气缸调整炭块向中部运动的具体内容下入：PLC控制器发出指令使得左、右定位气缸动作，通过两个定位位移传感器检测炭阳极20的水平定位测距信号Ln，并与设定值L进行逻辑比较计算：当L＝Ln时，定位装置6停止输出，当L≠Ln时，通过程序逻辑运算控制定位装置6进行单向输出(向左或向右输出)，直至达到L＝Ln，例如通过Ln判断炭块偏右时，则左定位气缸缩回、右定位气缸伸出，直至达到L＝Ln。

S3、控制下料定容装置4移动至炭阳极炭碗填料区30中、且恰好位于炭阳极20的炭碗21上方，控制下料定容装置4对炭碗21下料，如图2所示，下料结束后控制下料定容装置4复位。

具体的，光电开关B检测到炭阳极20位置后PLC控制器发出指令使流水线停止运行，同时触发定容气缸推动定容料仓在料仓滑轨上向前运动，到达指定位置后拉开定容料仓底部的料仓封板，湿料填充料落入炭阳极20炭碗21中，填料后料仓封板关闭、定容气缸带动定容料仓复位。

S4、控制压平装置5压平炭碗21中的湿料填充料，压平气缸推动弧面锤头反复捶打填充料完成压实动作，流水线在完成炭阳极20填料压实后再次启动运行离开炭阳极炭碗填料区30。

弧面锤头反复捶打填充料的具体控制过程如下：压平气缸推动弧面锤头下降，捶打填充料，通过压力传感器检测压平装置5的压力Ss，并与压力预设值S进行逻辑比较计算：当S＝Ss时，压平装置5复位，暂停3～5秒后再次动作；当S＞Ss时(由于压平气缸推动弧面锤头下降的过程中，压力从零开始逐渐增加，当S＝Ss气缸复位缩回，因此不会出现S＜Ss的情况)，控制压平装置5继续下压直至S＝Ss，随后压平装置5复位，完成一次压平作业。经过2～3次压平作业后，将炭阳极20移出炭阳极炭碗填料区30。

应用实例：

某电解铝企业在炭阳极炭碗加料生产过程中原采用人工操作，人工操作增加了人工成本，存在人工作业炭碗填料质量难以保证等问题。另外，现场高粉尘环境也严重影响着工人的身心健康，损坏了企业的文化形象。

为此，该企业进行技术升级，采用本发明实施例1的炭阳极炭碗自动加料系统，配合实施本发明实施例2的自动加料方法实现机械自动化作业装备进行自动加料。根据炭阳极的具体参数，确定目标填充料质量为1.5～2.5Kg，目标填充料深度为230mm，压力预设值S可选择6～8N，实际生产中采用6N的压力预设值，即压实锤头的压强保持在6N/cm²。

在压实锤头的压强保持6N/cm²状态下，检测9个炭碗的溢料量，检测结果见表1：

表1

炭阳极编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
										填料散落质量(g)	3	3	4	3	2	2	3	3	2

由表1可知，采用本发明实施例1的炭阳极炭碗自动加料系统进行自动加料，溢料量极低，保证炭碗填料质量的稳定性，从而提高炭碗填料质量。

人工填料和自动加料的时间以及填料效果参数见表2：

表2

由表2可知，采用本发明实施例1的炭阳极炭碗自动加料系统进行自动加料，可在30秒内完成一个炭阳极炭碗的加料和压实作业，并且填充料深度稳定，炭碗填料合格率可达99％。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的炭阳极炭碗自动加料系统，进行湿料上料，取消现有技术中干料上料时使用的纸管及其相关机构，整个结构更简单，且采用湿料上料明显减少现场粉尘。

2)本发明提供的炭阳极炭碗自动加料系统以及自动加料方法，通过PLC控制系统配合各传感器，精确控制压平装置和定位装置的动作，提高炭碗填料质量。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：包括搅拌装置、上料装置、料箱、下料定容装置、压平装置、定位装置和机架，其中：

所述搅拌装置、所述上料装置和所述料箱依次连接，所述料箱安装于所述机架的顶部，用于盛装湿料填充料；

所述下料定容装置用于将所述料箱中的物料转移至所述炭碗中；所述下料定容装置滑动安装于所述机架上，以在炭阳极炭碗填料区和所述料箱底部的位置之间切换；所述下料定容装置包括定容料仓、料仓滑轨、定容伸缩装置和料仓封板，其中：所述定容料仓通过所述料仓滑轨滑动安装于所述机架上，所述定容料仓为上下均开口的筒管结构；所述定容伸缩装置固定安装于所述机架上，用于驱动所述定容料仓在所述压平机构下方和所述料箱底部的位置之间往复移动；所述料仓封板活动安装于所述定容料仓的底部，充当所述定容料仓的仓底；所述定容料仓与所述炭碗一一对应；

所述压平装置用于压平所述炭碗中的湿料填充料，所述压平装置固定安装于所述机架上，所述压平装置位于所述炭阳极炭碗填料区中，且当所述下料定容装置移动至所述炭阳极炭碗填料区时，所述压平装置位于所述下料定容装置上方；

所述定位装置用于限制所述炭阳极的水平位置，所述定位装置固定安装于所述机架上。

2.如权利要求1所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述炭阳极炭碗自动加料系统设置于炭阳极运输流水线上；所述炭阳极炭碗自动加料系统还包括自动填料控制器、压力传感器和炭块移动到位检测传感器；

所述压力传感器用于检测所述压平装置的压力；所述炭块移动到位检测传感器用于检测炭块移动到位信号，所述炭块移动到位检测传感器安装于所述炭阳极运输流水线上；所述压力传感器和所述炭块移动到位检测传感器分别与所述自动填料控制器电性连接。

3.如权利要求2所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述自动填料控制器包括信息采集模块、人机数据交换界面、控制输出模块和数据索引模块，其中：

所述信息采集模块用于采集所述压力传感器和所述炭块移动到位检测传感器的检测信号；

所述人机数据交换界面用于根据不同炭块尺寸对设定参数进行修改，显示所述检测信号，以及人工操作设备启停控制；

所述控制输出模块用于控制所述炭阳极运输流水线的运行，以及所述下料定容装置、所述压平装置、所述定位装置中的执行元件的启停动作输出；

所述数据索引模块用于对所述检测信号进行数据转换和逻辑计算。

4.如权利要求3所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述定位装置包括左定位调整机构、右定位调整机构、前定位阻挡机构和后定位阻挡机构，其中：

所述左定位调整机构和所述右定位调整机构分布于炭阳极运输流水线的两侧，所述左定位调整机构和所述右定位调整机构均为伸缩机构，所述伸缩机构的伸缩方向垂直于流水线方向；

所述前定位阻挡机构和所述后定位阻挡机构分别设置于所述炭阳极炭碗填料区的沿流水线方向的前端和后端，通过机械限位限制所述炭阳极向前移动。

5.如权利要求4所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述定位装置还包括两个定位位移传感器，两个所述定位位移传感器分别用于检测所述左定位调整机构和所述右定位调整机构的伸缩位移；所述定位位移传感器与所述信息采集模块电性连接。

6.如权利要求1-5中任一项所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述压平装置包括压平伸缩装置和锤头，所述锤头通过所述压平伸缩装置驱动而往复运动。

7.如权利要求1所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述定容料仓的顶部设置有料箱封板，所述料箱底部开设有下料口；当所述定容料仓移动至所述料箱底部时，所述定容料仓正对所述下料口，当所述定容料仓移开所述料箱底部时，所述料箱封板封堵所述下料口。

8.如权利要求1或7所述的炭阳极炭碗自动加料系统，其特征在于：所述料箱中设置有带叶片的双轴搅拌机构。

9.一种基于权利要求1-8中任一项所述的炭阳极炭碗自动加料系统的自动加料方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制所述下料定容装置位于所述料箱底部，以使所述料箱内的湿料填充料装满所述下料定容装置；

将所述炭阳极移送至所述炭阳极炭碗填料区，通过所述定位装置调整所述炭阳极的水平位置；具体为：所述定位装置动作，检测炭阳极的水平定位测距信号Ln，并与设定值L进行逻辑比较计算：当L＝Ln时，所述定位装置停止输出，当L≠Ln时，通过程序逻辑运算控制所述定位装置进行单向输出，直至达到L＝Ln；

控制所述下料定容装置移动至所述炭阳极炭碗填料区中、且恰好位于所述炭阳极的炭碗上方，控制所述下料定容装置对所述炭碗下料，下料结束后控制所述下料定容装置复位；

控制所述压平装置压平所述炭碗中的湿料填充料；具体为：所述压平装置动作，检测压平装置的压力Ss，并与压力预设值S进行逻辑比较计算：当S＝Ss时，所述压平装置复位，暂停3～5秒后再次动作；当S＞Ss时，控制所述压平装置继续下压直至S＝Ss，随后所述压平装置复位，完成一次压平作业；经过2～3次压平作业后，将所述炭阳极移出所述炭阳极炭碗填料区。

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