CN114059101A - 智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置，是使铝电解多功能机组与铝电解槽、槽控机设备进行通讯联系，通过数据的传输交换，提升铝电解车间装备数字化、智能化水平。在大母线提升机构上安装旋转编码器，用于实时测量阳极大母线的高度位置数据，并传送给槽控机及铝电解多功能机组参与生产作业指导。通过采集阳极大母线的高度位置数据，传送给铝电解多功能机组的控制系统，与铝电解多功能机组的扭拔升降机构高度位置进行比较，求出扳手机构与小盒夹具之间的高度距离，引导扳手机构下降高度。本发明能够将高度位置信息传输给铝电解多功能机组，引导机组扳手机构下降，提升铝电解多功能机组智能化水平。

Description

智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置

技术领域

本发明属于铝电解技术领域，尤其是涉及一种智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置。

背景技术

工业原铝的生产时需要定期对阳极进行更换，目前采用人工操作铝电解多功能机组完成此作业。

在现有技术中，公开号为CN104032331A的发明专利公开文件提供了一种铝电解槽换极装置，包括阳极支撑架、换极保护挡板、设极画线工作平台、万向轮、操作踏板和支撑架扶手；其中，阳极支撑架垂直设置于换极保护挡板的底部；设极画线工作平台垂直设置于换极保护挡板的顶部，且与阳极支撑架设置于所述换极保护挡板的同一侧；万向轮设置于所述换极保护挡板的底部，且与阳极支撑架设置于换极保护挡板的不同侧；操作踏板垂直设置于万向轮的上方的换极保护挡板上；支撑架扶手设置于操作踏板的上方的换极保护挡板上，且与操作踏板设置于所述换极保护挡板的同一侧。该方案换极装置可以对阳极进行设极画线，并能够高质量的完成铝电解槽的换极工作。

又如，公开号为CN106811772A的发明专利公开文件提供了铝电解槽自动换极系统及其换极方法，包括具有竖直升降自由度和水平面内任意位置直线运动自由度的自动换极机械臂；自动换极机械臂的执行终端设有用于固定夹持阳极导杆的夹紧元件、用于锁紧或解锁阳极卡具的套筒扳手和第一定位元件，套筒扳手通过伸缩机构设置在自动换极机械臂上，夹紧元件、伸缩机构以及套筒扳手均为电动控制的自动执行件，并和第一定位元件一同与铝电解槽的槽控机控制模块通过信号连接。其方案对现有铝电解槽的换极系统和方法进行彻底的改造，尤其是针对无上部结壳的铝电解槽，可通过自动换极大幅缩短换极时间，从而避免电解槽长时间处于非稳定状态运行，节约能耗同时减少人员的使用。

然而以上现有技术仍然未考虑到以下技术问题：从电解槽上取极及安装新极时，需要松开和拧紧小盒夹具螺栓，小盒夹具的高度位置随着电解槽上阳极大母线的上下移动而改变，而阳极大母线根据铝电解工艺的需求在实时改变。目前铝电解多功能机组扳手下降到位只能采用人工目测方式，扳手到位后人工操作停止下降按钮。因此整体智能化水平不高，劳动强度大，环境恶劣。

发明内容

本发明的目的是针对铝电解生产更换阳极过程中存在的铝电解多功能机组扳手下降到位难以确定的问题，提供一种智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置。

本发明是这样实现的：

本发明的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法，是使铝电解多功能机组与铝电解槽、槽控机设备进行通讯联系，通过数据的传输交换，使铝电解多功能机组不再是一个孤立的个体，提升铝电解车间装备数字化、智能化水平。

并且，在大母线提升机构上安装旋转编码器，用于实时测量阳极大母线的高度位置数据，并传送给槽控机及铝电解多功能机组参与生产作业指导。

另外，通过采集阳极大母线的高度位置数据，传送给铝电解多功能机组的控制系统，与铝电解多功能机组的扭拔升降机构高度位置进行比较，求出扳手机构与小盒夹具之间的高度距离，引导扳手机构下降高度。

基于前述的方案，智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定装置包括铝电解槽和安装在电解厂房轨道上的铝电解多功能机组，铝电解多功能机组包括在厂房平面上水平移动的大车或小车机构；铝电解槽固定安装在车间地平面上，在铝电解槽的顶部安装有大母线提升机构用于带动阳极大母线上下移动；阳极通过小盒夹具紧贴在阳极大母线上；在铝电解多功能机组上安装有无线接收装置，铝电解槽旁边安装有槽控机，槽控机上面安装有无线发射装置，用于与无线接收装置实时通讯；在大母线提升机构的电机上安装有旋转编码器，旋转编码器与槽控机通过有线连接传输数据。

其中，大母线提升机构安装在铝电解槽顶部，由驱动电机、减速机、传动轴、联轴器、齿轮换向箱、连接架组成。

作为进一步的优选方案，驱动电机通过减速机、传动轴、联轴器、齿轮换向箱带动连接架上下升降；连接架与阳极大母线相连接；驱动电机的动作由槽控机来控制。

作为进一步的优选方案，旋转编码器安装在驱动电机或者减速机的出轴上，通过旋转编码器的圈数换算阳极大母线的实际高度位置数据。

作为进一步的优选方案，在铝电解多功能机组小车上安装设有扳手机构。

作为进一步的优选方案，扳手机构中的升降位置传感器一部分模块安装在固定架上，一部分模块安装在移动架上；所述升降位置传感器包括光电编码传感器、激光测距传感器。

本发明使得铝电解多功能机组与铝电解槽、槽控机设备进行通讯联系，通过数据的传输交换，使铝电解多功能机组不再是一个孤立的个体，提升铝电解车间装备数字化、智能化水平。在大母线提升机构电解上安装旋转编码器11，用于实时测量阳极大母线的高度位置数据，并传送给槽控机及铝电解多功能机组参与生产作业指导，取代原来依靠人工肉眼观测阳极大母线高度的方法。通过采集阳极大母线的高度位置数据，传送给铝电解多功能机组控制系统，与铝电解多功能机组扭拔升降机构高度位置进行比较，求出扳手机构与小盒夹具之间的高度距离，引导扳手机构下降高度。因此，与现有技术相比，本发明的技术方案能够将高度位置信息传输给铝电解多功能机组，引导机组扳手机构下降，提升铝电解多功能机组智能化水平。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A部位大样图，展示了扳手机构；

图3是图1中B部位大样图，展示阳极安装结构。

附图中的标记为：1-铝电解多功能机组，2-铝电解槽，3-阳极大母线，4-阳极，5-无线接收装置，6-无线发射装置，7-槽控机，8-扳手机构，9-小盒夹具，10-大母线提升机构，11-旋转编码器。

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。

如图1-3所示，本发明是这样构成的：包括铝电解多功能机组1，铝电解槽2，阳极大母线3，阳极4，无线接收装置5，无线发射装置6，槽控机7，扳手机构8，小盒夹具9，大母线提升机构10，旋转编码器11。其中，铝电解多功能机组1安装在电解厂房轨道上，大车/小车机构可以在厂房平面上水平移动。铝电解槽2固定安装在车间地平面上，大母线提升机构10安装在铝电解槽2顶部，可以带动阳极大母线3上下移动。阳极4通过小盒夹具9紧贴在阳极大母线3上。无线接收装置5安装在铝电解多功能机组1上，可随机组一起移动。槽控机7安装在铝电解槽2旁边，上面安装有无线发射装置6，可与无线接收装置5实时通讯。旋转编码器11安装在大母线提升机构10的电机上，用于检测阳极大母线3的高度信息。旋转编码器11与槽控机7通过有线连接传输数据。

阳极大母线3的升降是由大母线提升机构10实现的。大母线提升机构10安装在电解槽顶部，由驱动电机、减速机、传动轴、联轴器、齿轮换向箱、连接架组成。驱动电机通过减速机、传动轴、联轴器、齿轮换向箱带动连接架上下升降。连接架与阳极大母线3相连接。驱动电机的动作由槽控机7来控制，在驱动电机或者减速机的出轴上安装旋转编码器11，通过旋转编码器11的圈数换算阳极大母线3的实际高度位置数据。

无线接收装置5，无线发射装置6可选用市场上较为成熟的产品，要求抗干扰信号好、能在高温、强磁的环境下长期使用。

扳手机构8安装在铝电解多功能机组1小车上，可上下升降移动，并具备位置反馈及自动定位功能。

扳手机构8是由固定架、移动架、升降油缸、升降位置传感器、及扳手组成。固定架安装在铝电解多功能机组1小车上，移动架可由升降油缸带动上下升降，在移动架的底部安装有扳手，可对铝电解槽2上的小盒夹具9进行拧紧及松开作业。升降油缸的升降动作及扳手的拧紧拧松均由铝电解多功能机组1上的液压系统驱动。液压系统受控于铝电解多功能机组1的电气控制系统。扳手机构8中的升降位置传感器一部分模块安装在固定架上，一部分模块安装在移动架上。可以是光电编码传感器、激光测距传感器等，实时反馈扳手的高度位置数据信息。

扳手机构8的自动定位是由铝电解多功能机组1的电气控制系统发出移动位置指令，控制机组液压系统伺服阀，对升降油缸输出相对应流量和速率的液压油，通过闭环反馈控制，自动定位在所需的高度位置上。

具体实施时，由于铝电解生产工艺的需求，阳极大母线3的高度位置信息是实时变化的，因此影响到小盒夹具9相对于铝电解多功能机组1上扳手机构8的高度距离数值。在需要更换铝电解槽2上的阳极4时，旋转编码器11采集当前的阳极大母线3的位置信息，通过线缆通讯传输给槽控机7。再通过无线发射装置6把位置信息传输给安装在铝电解多功能机组1上的无线接收装置5，通过铝电解多功能机组1的控制系统计算出当前扳手机构8所需下降的高度，引导扳手机构8下降到位，打开/拧紧小盒夹具9，完成取出/安装阳极4作业。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法，其特征在于：使铝电解多功能机组(1)与铝电解槽(2)、槽控机(7)设备进行通讯联系，通过数据的传输交换，使铝电解多功能机组(1)不再是一个孤立的个体，提升铝电解车间装备数字化、智能化水平。

2.根据权利要求1所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法，其特征在于：在大母线提升机构(10)上安装旋转编码器(11)，用于实时测量阳极大母线(3)的高度位置数据，并传送给槽控机(7)及铝电解多功能机组(1)参与生产作业指导。

3.根据权利要求2所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法，其特征在于：通过采集阳极大母线(3)的高度位置数据，传送给铝电解多功能机组(1)的控制系统，与铝电解多功能机组(1)的扭拔升降机构高度位置进行比较，求出扳手机构(8)与小盒夹具(9)之间的高度距离，引导扳手机构(8)下降高度。

4.一种智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定装置，其特征在于：包括铝电解槽(2)和安装在电解厂房轨道上的铝电解多功能机组(1)，铝电解多功能机组(1)包括在厂房平面上水平移动的大车或小车机构；铝电解槽(2)固定安装在车间地平面上，在铝电解槽(2)的顶部安装有大母线提升机构(10)用于带动阳极大母线(3)上下移动；阳极(4)通过小盒夹具(9)紧贴在阳极大母线(3)上；在铝电解多功能机组(1)上安装有无线接收装置(5)，铝电解槽(2)旁边安装有槽控机(7)，槽控机(7)上面安装有无线发射装置(6)，用于与无线接收装置(5)实时通讯；在大母线提升机构(10)的电机上安装有旋转编码器(11)，旋转编码器(11)与槽控机(7)通过有线连接传输数据。

5.根据权利要求4所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定装置，其特征在于：大母线提升机构(10)安装在铝电解槽(2)顶部，由驱动电机、减速机、传动轴、联轴器、齿轮换向箱、连接架组成。

6.根据权利要求5所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置，其特征在于：所述驱动电机通过减速机、传动轴、联轴器、齿轮换向箱带动连接架上下升降；连接架与阳极大母线(3)相连接；驱动电机的动作由槽控机(7)来控制。

7.根据权利要求6所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置，其特征在于：旋转编码器(11)安装在驱动电机或者减速机的出轴上，通过旋转编码器(11)的圈数换算阳极大母线(3)的实际高度位置数据。

8.根据权利要求4所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置，其特征在于：在铝电解多功能机组(1)小车上安装设有扳手机构(8)。

9.根据权利要求8所述的智能铝电解多功能机组扳手机构下降高度确定方法及装置，其特征在于：所述扳手机构(8)中的升降位置传感器一部分模块安装在固定架上，一部分模块安装在移动架上；所述升降位置传感器包括光电编码传感器、激光测距传感器。

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