CN113134992B - 一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电解铝用预焙阳极成型技术领域，涉及一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置，包括成型机料斗，所述成型机料斗上固定安装有自动喷淋拨料装置，所述自动喷淋拨料装置的下方设有成型机模具，所述自动喷淋拨料装置的上方设有压重，所述自动喷淋拨料装置包括机械手组件，还涉及一种预焙阳极成型自动喷淋拨料方法，包括以下步骤：步骤一：成型机模具下落到位后，使用多个喷嘴对准模具内壁的四周和底部同时喷切削液，对模具进行降温。本发明达到了提高并稳定阳极碳块的品质，提高生产效率，减少油和切削液浪费现象的目的，能够降低工人的劳动强度，改善工人工作环境，有效的减轻了人工劳动强度，提高了生产效率和产品品质。

Description

一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置及其方法
技术领域
本发明涉及电解铝用预焙阳极成型技术领域，尤其涉及一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置及其方法。
背景技术
电解铝用到的预焙阳极碳块(以下简称阳极碳块)在成型过程中，由于倒料至模具中堆积的厚度不均匀，导致成型出来的阳极碳块各部位的密度和厚度不均匀，严重的影响了阳极碳块的品质。阳极碳块成型完成后，模具与阳极碳块脱离时，容易粘模，导致部分阳极碳块表面被撕裂，阳极碳块报废，同时模具上粘黏有阳极碳块材料，这会严重影响下一模阳极碳块的成型生产。
目前，在阳极碳块成型生产时，让操作工人在倒料之前，用喷枪分别把抗磨液压油和切削液喷涂到模具内壁上，使之润滑和降温，在脱模时不会粘黏，在倒料至模具后，让操作工人用用铁锹把堆积的料铲平，从而基本实现连续稳定的生产。
由于成型机工作时会不停的产生强烈的、高频率的振动和强烈的噪音，加上成型材料中的沥青、石焦油等物质在高温下的挥发，导致现场操作工人容易疲劳和烦躁，工作环境极差。而且，工人喷涂油和切削液的量很随机且不均匀，把堆积的料铲平的标准也各不相同，导致生产出阳极碳块的品质依然不够稳定。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置及其方法，达到了提高并稳定阳极碳块的品质，提高生产效率，减少油和切削液浪费现象的目的，能够降低工人的劳动强度，改善工人工作环境，有效的减轻了人工劳动强度，提高了生产效率和产品品质。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置，包括成型机料斗，所述成型机料斗上固定安装有自动喷淋拨料装置，所述自动喷淋拨料装置的下方设有成型机模具，所述自动喷淋拨料装置的上方设有压重；
所述自动喷淋拨料装置包括机械手组件，所述机械手组件底部的自由端固定安装有拨料耙组件，所述机械手组件底部的自由端安装有喷淋板组件，所述喷淋板组件位于拨料耙组件顶部的右侧，所述机械手组件的顶部安装有上喷嘴组件。
进一步地，所述机械手组件包括X轴移动组件，所述X轴移动组件上的自由端安装有Z轴移动组件，所述Z轴移动组件上固定安装有X轴伺服电机，所述X轴伺服电机与X轴移动组件传动连接，所述X轴移动组件上安装有X轴拖链。
进一步地，所述Z轴移动组件上固定安装有Z轴伺服电机，所述Z轴伺服电机的输出端与Z轴移动组件传动连接，所述Z轴移动组件上安装有Z轴拖链。
进一步地，所述拨料耙组件包括加强钣金件，所述加强钣金件的底部固定安装有不锈钢圆柱，所述不锈钢圆柱上安装有用于固定排列的加强筋柱。
进一步地，所述喷淋板组件包括固定钣金，所述固定钣金的顶部安装有盖板，所述固定钣金和盖板上均安装有第一喷嘴组。
进一步地，所述喷嘴组件包括高度调节杆，所述高度调节杆上安装有第二喷嘴组。
一种预焙阳极成型自动喷淋拨料方法，包括以下步骤：
步骤一：成型机模具下落到位后，使用多个喷嘴对准模具内壁的四周和底部同时喷切削液，对模具进行降温；
步骤二：使用自动移动机构带动喷嘴沿着模具长度方向从一端匀速移动到另一端，边移动边喷切削液，确保喷洒均匀；
步骤三：喷嘴到达位置后，关闭切削液，沿着长度方向反向匀速移动到起始位置，边移动边喷抗磨液压油，确保喷洒均匀；
步骤四：喷洒完成后，关闭油路，抽出喷嘴，料斗向模具内倒入材料；
步骤五：材料倒入模具内，中间堆积高，两边堆积低；使用拨料耙，从中间插入料中，向长度方向的一端匀速拨动，到位后，调整插入的深度，再向另外一端匀速拨动，整个拨料过程中，开启成型机小幅度振动；
步骤六：拨料耙往返一次后，向上退出模具内，同时开启成型机大幅度振动；
步骤七：使用喷嘴，对准模具上方的压重碳碗部位，喷切削液，对压重进行降温；
步骤八：使用自动移动机构带动喷嘴沿着模具长度方向从一端匀速移动到另一端，边移动边喷切削液，确保喷洒均匀；
步骤九：喷嘴到位后，关闭切削液，沿着长度方向反向匀速移动到起始位置，边移动边喷抗磨液压油，确保喷洒均匀；
步骤十：喷洒完成后，抽取喷嘴，成型机压重开始下降压住材料，开始成型；
步骤十一：成型完成后，成型机提起模具，与阳极碳块脱离，落下模具后，继续步骤一循环。
进一步地，所述向模具内喷洒的多个喷嘴装置是一个喷淋板组件，沿着不同角度，安装有两路喷嘴，分别喷切削液和抗磨液压油，所述拨料耙是一个带有加强筋结构的多齿型钉耙。
进一步地，所述带动喷嘴和拨料耙自动移动的机构是一个可以沿着X和Z方向移动的伺服电机驱动的机械手组件，装有喷嘴的喷淋板机构是通过可上下动作的气缸连接到机械手组件上。
进一步地，所述拨料耙是通过铝型材连接到机械手组件上的Z轴伺服电机上。
本发明提供了一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置及其方法，具备以下有益效果：
1、本发明工艺方法上简单可行，实现成本低，有效的减轻了人工劳动强度，提高了生产效率和产品品质，适合大规模推广。
2、本发明在实现的机械机构上，设计巧妙，利用成型机料斗前进和后退的动作，实现拨料和喷嘴机构巧妙的伸出和避让。
3、本发明能够降低工人的劳动强度，改善工人工作环境，提高并稳定阳极碳块的品质，提高生产效率，减少油和切削液的浪费。
附图说明
图1为本发明的正示图；
图2为本发明的侧示图；
图3为本发明自动喷淋拨料装置的立体结构示意图。
图中：1、成型机料斗；2、自动喷淋拨料装置；21、机械手组件；2101、X轴移动组件；2102、X轴伺服电机；2103、X轴拖链；2104、Z轴移动组件；2105、Z轴伺服电机；2106、Z轴拖链；22、拨料耙组件；2201、加强钣金件；2202、不锈钢圆柱；2203、加强筋柱；23、喷淋板组件；2301、固定钣金；2302、盖板；2303、第一喷嘴组；24、喷嘴组件；2401、高度调节杆；2402、第二喷嘴组；3、成型机模具；4、压重。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
实施例一
请参阅图1-3，本发明提供了一种技术方案：一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置，包括成型机料斗1，成型机料斗1上固定安装有自动喷淋拨料装置2，自动喷淋拨料装置2的下方设有成型机模具3，自动喷淋拨料装置2的上方设有压重4；
自动喷淋拨料装置2包括机械手组件21，机械手组件21底部的自由端固定安装有拨料耙组件22，机械手组件21底部的自由端安装有喷淋板组件23，喷淋板组件23位于拨料耙组件22顶部的右侧，机械手组件21的顶部安装有喷嘴组件24，本发明在实现的机械机构上，设计巧妙，利用成型机料斗前进和后退的动作，实现拨料和喷嘴机构巧妙的伸出和避让。
在使用的过程中，整个自动喷淋拨料装置2安装在成型机料斗1的正面，可以随着料斗前出和后退移动，成型机模具3下降到位后，成型机料斗1前出，当机械手组件21到达成型机模具3上方时，成型机料斗1停止，喷淋板组件23下降到成型机模具3内，X轴伺服电机2102沿着X轴移动组件2101从一端匀速移动到另一端，同时喷淋板组件23的第一喷嘴组2303喷切削液，到位后，关闭第一喷嘴组2303。
X轴伺服电机2102沿着X轴移动组件2101反向移动，同时第一喷嘴组2303喷抗磨液压油，到位后，关闭第一喷嘴组2303，喷淋板组件23上升，成型机料斗1继续前出倒料；成型机料斗1倒料完成后，后退，当机械手组件21在成型机模具3上方时停止；
拨料耙组件22在Z轴伺服电机2105的带动下，沿着Z轴移动组件2104向下移动，插入料中；Z轴在X轴伺服电机2102的带动下，沿着X轴移动组件2101从中间向一端移动，实现拨料动作，同时喷嘴组件24开始喷切削液；
X轴伺服电机2102移动到一端后，反向移动，实现反向拨料，同时喷嘴组件24关闭切削液并开始喷抗磨液压油，直到X轴伺服电机2102移动到另外一端；X轴伺服电机2102回到中间位置，所有喷嘴组全部关闭，Z轴伺服电机2105向上移动，把拨料耙组件22从成型机模具3中抽出，成型机料斗1继续后退，同时压重4开始下降进行成型作业；成型机料斗1后退到位后，即完成一个周期，下次碳块与模具脱模后，继续循环作业。
一种预焙阳极成型自动喷淋拨料方法，包括：
成型机模具下落到位后，使用多个喷嘴对准模具内壁的四周和底部同时喷切削液，对模具进行降温；
使用自动移动机构带动喷嘴沿着模具长度方向从一端匀速移动到另一端，边移动边喷切削液，确保喷洒均匀；
喷嘴到达位置后，关闭切削液，沿着长度方向反向匀速移动到起始位置，边移动边喷抗磨液压油，确保喷洒均匀；
喷洒完成后，关闭油路，抽出喷嘴，料斗向模具内倒入材料；
材料倒入模具内，中间堆积高，两边堆积低；使用拨料耙，从中间插入料中，向长度方向的一端匀速拨动，到位后，调整插入的深度，再向另外一端匀速拨动，整个拨料过程中，开启成型机小幅度振动；
拨料耙往返一次后，向上退出模具内，同时开启成型机大幅度振动；
使用喷嘴，对准模具上方的压重碳碗部位，喷切削液，对压重进行降温；
使用自动移动机构带动喷嘴沿着模具长度方向从一端匀速移动到另一端，边移动边喷切削液，确保喷洒均匀；
喷嘴到位后，关闭切削液，沿着长度方向反向匀速移动到起始位置，边移动边喷抗磨液压油，确保喷洒均匀；
喷洒完成后，抽取喷嘴，成型机压重开始下降压住材料，开始成型；
成型完成后，成型机提起模具，与阳极碳块脱离，落下模具后，继续步骤一循环。
实施例二
请参阅图1-3，一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置，机械手组件21包括X轴移动组件2101，X轴移动组件2101上的自由端安装有Z轴移动组件2104，Z轴移动组件2104上固定安装有X轴伺服电机2102，X轴伺服电机2102与X轴移动组件2101传动连接，X轴移动组件2101上安装有X轴拖链2103，Z轴移动组件2104上固定安装有Z轴伺服电机2105，Z轴伺服电机2105的输出端与Z轴移动组件2104传动连接，Z轴移动组件2104上安装有Z轴拖链2106，机械手组件21的运行动作能够带动拨料耙组件22和喷淋板组件23实现拨料以及跟随喷淋作业，在实现的机械机构上，设计巧妙，利用成型机料斗前进和后退的动作，实现拨料和喷嘴机构巧妙的伸出和避让。
拨料耙组件22包括加强钣金件2201，加强钣金件2201的底部固定安装有不锈钢圆柱2202，不锈钢圆柱2202上安装有用于固定排列的加强筋柱2203，喷淋板组件23包括固定钣金2301，固定钣金2301的顶部安装有盖板2302，固定钣金2301和盖板2302上均安装有第一喷嘴组2303，喷嘴组件24包括高度调节杆2401，高度调节杆2401上安装有第二喷嘴组2402，拨料组件22能够对产品的进行拨动，而喷嘴组件24能够同步喷淋抗磨液和切削液，X轴伺服电机2102移动到一端后，反向移动，实现反向拨料，同时喷嘴组件24关闭切削液并开始喷抗磨液压油，直到X轴伺服电机2102移动到另外一端，本发明能够降低工人的劳动强度，改善工人工作环境，提高并稳定阳极碳块的品质，提高生产效率，减少油和切削液的浪费。
实施例三
一种预焙阳极成型自动喷淋拨料方法，向模具内喷洒的多个喷嘴装置是一个喷淋板组件，沿着不同角度，安装有两路喷嘴，分别喷切削液和抗磨液压油，拨料耙是一个带有加强筋结构的多齿型钉耙，带动喷嘴和拨料耙自动移动的机构是一个可以沿着X和Z方向移动的伺服电机驱动的机械手组件，装有喷嘴的喷淋板机构是通过可上下动作的气缸连接到机械手组件上，拨料耙是通过铝型材连接到机械手组件上的Z轴伺服电机上，本发明工艺方法上简单可行，实现成本低，有效的减轻了人工劳动强度，提高了生产效率和产品品质，适合大规模推广。
在使用的过程中，整个自动喷淋拨料装置2安装在成型机料斗1的正面，可以随着料斗前出和后退移动，成型机模具3下降到位后，成型机料斗1前出，当机械手组件21到达成型机模具3上方时，成型机料斗1停止，喷淋板组件23下降到成型机模具3内，X轴伺服电机2102沿着X轴移动组件2101从一端匀速移动到另一端，同时喷淋板组件23的第一喷嘴组2303喷切削液，到位后，关闭第一喷嘴组2303。
X轴伺服电机2102沿着X轴移动组件2101反向移动，同时第一喷嘴组2303喷抗磨液压油，到位后，关闭第一喷嘴组2303，喷淋板组件23上升，成型机料斗1继续前出倒料；成型机料斗1倒料完成后，后退，当机械手组件21在成型机模具3上方时停止；
拨料耙组件22在Z轴伺服电机2105的带动下，沿着Z轴移动组件2104向下移动，插入料中；Z轴在X轴伺服电机2102的带动下，沿着X轴移动组件2101从中间向一端移动，实现拨料动作，同时喷嘴组件24开始喷切削液；
X轴伺服电机2102移动到一端后，反向移动，实现反向拨料，同时喷嘴组件24关闭切削液并开始喷抗磨液压油，直到X轴伺服电机2102移动到另外一端；X轴伺服电机2102回到中间位置，所有喷嘴组全部关闭，Z轴伺服电机2105向上移动，把拨料耙组件22从成型机模具3中抽出，成型机料斗1继续后退，同时压重4开始下降进行成型作业；成型机料斗1后退到位后，即完成一个周期，下次碳块与模具脱模后，继续循环作业。
本发明工艺方法上简单可行，实现成本低，有效的减轻了人工劳动强度，提高了生产效率和产品品质，适合大规模推广。
本发明在实现的机械机构上，设计巧妙，利用成型机料斗前进和后退的动作，实现拨料和喷嘴机构巧妙的伸出和避让。
本发明能够降低工人的劳动强度，改善工人工作环境，提高并稳定阳极碳块的品质，提高生产效率，减少油和切削液的浪费。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种预焙阳极成型自动喷淋拨料装置，包括成型机料斗(1)，其特征在于：所述成型机料斗(1)上固定安装有自动喷淋拨料装置(2)，所述自动喷淋拨料装置(2)的下方设有成型机模具(3)，所述自动喷淋拨料装置(2)的上方设有压重(4)；
所述自动喷淋拨料装置(2)包括机械手组件(21)，所述机械手组件(21)底部的自由端固定安装有拨料耙组件(22)，所述机械手组件(21)底部的自由端安装有喷淋板组件(23)，所述喷淋板组件(23)位于拨料耙组件(22)顶部的右侧，所述机械手组件(21)的顶部安装有上喷嘴组件(24)；
所述机械手组件(21)包括X轴移动组件(2101)，所述X轴移动组件(2101)上的自由端安装有Z轴移动组件(2104)，所述Z轴移动组件(2104)上固定安装有X轴伺服电机(2102)，所述X轴伺服电机(2102)与X轴移动组件(2101)传动连接，所述X轴移动组件(2101)上安装有X轴拖链(2103)；所述Z轴移动组件(2104)上固定安装有Z轴伺服电机(2105)，所述Z轴伺服电机(2105)的输出端与Z轴移动组件(2104)传动连接，所述Z轴移动组件(2104)上安装有Z轴拖链(2106)；所述拨料耙组件(22)包括加强钣金件(2201)，所述加强钣金件(2201)的底部固定安装有不锈钢圆柱(2202)，所述不锈钢圆柱(2202)上安装有用于固定排列的加强筋柱(2203)；所述喷淋板组件(23)包括固定钣金(2301)，所述固定钣金(2301)的顶部安装有盖板(2302)，所述固定钣金(2301)和盖板(2302)上均安装有第一喷嘴组(2303)；所述喷嘴组件(24)包括高度调节杆(2401)，所述高度调节杆(2401)上安装有第二喷嘴组(2402)。
2.一种如权利要求1所述的预焙阳极成型自动喷淋拨料装置的工作方法，其特征在于，包括：
成型机模具下落到位后，使用多个喷嘴对准模具内壁的四周和底部同时喷切削液，对模具进行降温；
使用自动移动机构带动喷嘴沿着模具长度方向从一端匀速移动到另一端，边移动边喷切削液，确保喷洒均匀；
喷嘴到达位置后，关闭切削液，沿着长度方向反向匀速移动到起始位置，边移动边喷抗磨液压油，确保喷洒均匀；
喷洒完成后，关闭油路，抽出喷嘴，料斗向模具内倒入材料；
材料倒入模具内，中间堆积高，两边堆积低；使用拨料耙，从中间插入料中，向长度方向的一端匀速拨动，到位后，调整插入的深度，再向另外一端匀速拨动，整个拨料过程中，开启成型机小幅度振动；
拨料耙往返一次后，向上退出模具内，同时开启成型机大幅度振动；
使用喷嘴，对准模具上方的压重碳碗部位，喷切削液，对压重进行降温；
使用自动移动机构带动喷嘴沿着模具长度方向从一端匀速移动到另一端，边移动边喷切削液，确保喷洒均匀；
喷嘴到位后，关闭切削液，沿着长度方向反向匀速移动到起始位置，边移动边喷抗磨液压油，确保喷洒均匀；
喷洒完成后，抽取喷嘴，成型机压重开始下降压住材料，开始成型；
成型完成后，成型机提起模具，与阳极碳块脱离，落下模具后，继续步骤一循环。
3.如权利要求2所述的预焙阳极成型自动喷淋拨料装置的工作方法，其特征在于：向模具内喷洒的多个喷嘴装置是一个喷淋板组件，沿着不同角度，安装有两路喷嘴，分别喷切削液和抗磨液压油，所述拨料耙是一个带有加强筋结构的多齿型钉耙。
4.如权利要求2所述的预焙阳极成型自动喷淋拨料装置的工作方法，其特征在于：带动喷嘴和拨料耙自动移动的机构是一个可以沿着X和Z方向移动的伺服电机驱动的机械手组件，装有喷嘴的喷淋板机构是通过可上下动作的气缸连接到机械手组件上。
5.如权利要求2所述的预焙阳极成型自动喷淋拨料装置的工作方法，其特征在于：拨料耙是通过铝型材连接到机械手组件上的Z轴伺服电机上。
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