CN201283604Y - 阴极炭块锯铣机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阴极炭块锯铣机组，涉及切削加工机械领域，为能够集中加工工序，使机组功能布局合理化，提高生产效率而设计。所述阴极炭块锯铣机组包括相互连接的第一机身和第二机身，在所述第一机身的两侧分别间隔相对设有一组侧面铣头和一组侧面划痕铣头，在所述第二机身的一侧设有一组侧面沟槽铣头。本实用新型可用于加工阴极炭块，能够实现阴极炭块的手动、半自动以及全自动加工，在所述机组的输入端放入坯料，即可在输出端获得成品，具有加工精度好，机组功能布局合理，生产效率高的优点，同时相对于传统的单动设备，该机组的生产环境也得到了极大改善。

Description

阴极炭块锯铣机组

技术领域

本实用新型涉及一种加工机组，尤其涉及一种加工阴极炭块的加工机组。

背景技术

目前，工业上的纯铝主要是用霍尔-埃鲁铝电解法生产的。霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为溶质、冰晶石(Na₃ALF₆)为熔剂组成的电解质，在950℃～970℃的条件下，通过电解的方法使电解质中的氧化铝分解为铝和氧，铝在阴极以液相形式析出，氧在阳极以二氧化碳气体的形式逸出。

用电解法生产铝的专用设备为内衬有炭质材料的电解槽，该电解槽的钢制外壳与炭质内衬之间填充有耐火材料，其炭质内衬一般由具有抗电解质腐蚀性能的石墨质材料制成的炭块砌筑而成，在电解槽内炭块的底部设置有钢棒，钢棒伸出电解槽的槽壳之外，此钢棒被称为电解槽的阴极钢棒，金属铝液就是在该阴极钢棒周围的炭质阴极处析出；在该电解槽的上方还悬挂有用石油焦制成的炭质阳极，在该炭质阳极上设置有金属制成的阳极导杆，通过该阳极导杆可以将电流导入，从而在炭质阳极、电解质和炭质阴极之间形成回路，二氧化碳气体就是从该炭质阳极表面逸出。

其中，砌筑电解槽炭质内衬的炭块也叫阴极炭块，阴极碳块是铝电解槽不可缺少的材料，其质量的好坏关系到铝电解槽寿命的长短。如图1所示，通常阴极炭块的加工要求包括铣削四个侧面、在侧面上划痕以及开沟槽、锯切端面和在锯切后的端面上划痕。

目前，我国阴极炭块加工的大部分企业，基本上都是利用经过改造的旧机床单体设备进行阴极炭块加工，每种设备只能实现一种加工功能，生产工艺和技术装备落后，工序分散，功能布局不合理，生产效率低下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种阴极炭块锯铣机组，能够集中工序，使功能布局合理化，提高生产效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种阴极炭块锯铣机组，包括相互连接的第一机身和第二机身，所述第一机身上设有可沿所述第一机身水平直线移动的第一工作台，所述第一工作台上设有第一夹紧机构，所述第二机身上设有可沿所述第二机身水平直线移动的第二工作台，所述第二工作台上设有第二夹紧机构；在所述第一机身的两侧分别间隔相对设有一组侧面铣头和一组侧面划痕倒角铣头，在所述第二机身的一侧设有一组侧面沟槽铣头。

在所述第一机身和第二机身的连接处设有转运工件的传送翻转装置。

其中，所述一组侧面沟槽铣头包括沟槽粗开盘刀铣头和沟槽精开杆刀铣头。

所述一组侧面铣头包括有粗铣头和研磨铣头。

所述第一机身和第二机身为一整体机身的两段。

为使加工工序更加集中，所述阴极炭块锯铣机组还包括与所述第二机身相接的第三机身，所述第三机身上设有固定的第三工作台，所述第三工作台两侧设有液压夹钳，靠近所述第三工作台两侧设有可沿所述第三工作台长度方向移动的锯切机，在所述锯切机上且沿所述第三工作台两侧相对设有一组单动端面划痕铣头。

在所述第二机身和第三机身的相接处设有锯前翻转平移装置，在所述第三机身上设有沿所述第三机身水平直线滑动的滑车，所述锯前翻转平移装置提起工件并放在所述滑车上，所述滑车沿所述第三机身滑动将工件送至所述锯切台处。

此外，在所述第三机身的卸料端设有称重装置，所述滑车带动已加工好的工件滑动并送至所述称重装置上称重。

本实用新型提供的阴极炭块锯铣机组，包括相互连接的第一机身和第二机身，所述第一机身上设有可沿所述第一机身水平直线移动的第一工作台，所述第一工作台上设有第一夹紧机构，所述第二机身上设有可沿所述第二机身水平直线移动的第二工作台，所述第二工作台上设有第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构用于夹紧工件，在所述第一机身的两侧分别间隔相对设有一组侧面铣头和一组侧面划痕倒角铣头，在所述第二机身的一侧设有一组侧面沟槽铣头，工件跟随所述第一工作台依次工进可完成对侧面的铣削和划痕，工件跟随所述第二工作台工进可完成沟槽的铣削，从而在一套整体机组上完成了全部侧面加工要求，避免了在加工过程中反复更换不同的机床设备，使得加工工序集中，而且由于沟槽铣削的加工余量大，需要的加工时间长，将侧面铣削和划痕机列与沟槽铣削机列分开后，在第二工作台上铣削沟槽时，第一工作台可以加工另外一个工件，减少了等待时间，使得机组的功能布局更加合理化，提高了生产效率。

附图说明

图1为阴极炭块成品结构示意图；

图2为本实用新型阴极炭块锯铣机组中侧面铣削划痕机列的整体结构示意图；

图3为本实用新型阴极炭块锯铣机组一个实施例的整体结构示意图；

图4为本实用新型阴极炭块锯铣机组另一个实施例的整体结构示意图；

图5为在图3所示的阴极炭块锯铣机组中增设上料机构和称重装置的结构示意图；

图6为具有双沟槽及倒角的阴极炭块成品结构示意图；

图7为对阴极炭块整体进行加工的工序示意图。

具体实施方式

本实用新型旨在提供一种阴极炭块锯铣机组，能够集中工序，使功能布局合理化，提高生产效率。

下面结合附图以及实施例对本实用新型进行详细描述。

如图2和图3所示，为本实用新型阴极炭块锯铣机组的一个具体实施例，本实施例中，所述阴极炭块锯铣机组包括相互连接的第一机身和第二机身，所述第一机身和第二机身为平行相接，所述第一机身上设有第一工作台3，第一工作台3可沿所述第一机身水平直线移动，第一工作台3上设有第一夹紧机构，所述第二机身上设有第二工作台10，第二工作台10可沿所述第二机身水平直线移动的，第二工作台10上设有第二夹紧机构，所述第一夹紧机构和第二夹紧机构用于夹紧工件，在所述第一机身的两侧分别间隔相对设有一组侧面铣头4和5、以及一组侧面划痕倒角铣头8，在所述第二机身的一侧设有一组侧面沟槽铣头11和12，工件跟随第一工作台3依次工进可完成侧面的铣削和划痕，工件跟随第二工作台10工进可完成沟槽的铣削，从而在一套整体机组上完成了全部侧面加工要求，避免了在加工过程中反复更换不同的机床设备，使得加工工序集中，而且由于沟槽铣削的加工余量大，需要的加工时间长，将侧面铣削和划痕机列与沟槽铣削机列分开后，在第二工作台上铣削沟槽时，第一工作台可以加工另外一个工件，减少了等待时间，使得机组的功能布局更加合理化，提高了生产效率。

上述机组的加工工艺过程为：工件跟随第一工作台3第一次工进完成将要开沟槽的两侧面的铣削，然后退回至初始位置，在初始位置处将工件翻转+90°，实际使用中翻转方向可选，工件跟随第一工作台3第二次工进完成另外两侧面的铣削和其上划痕的铣削，此时，工件无需跟随第一工作台3退回至初始位置，而是继续前进至第二工作台10，且工件在前进过程中翻转-90°，再次处于第一次工进时的状态，工件跟随第二工作台10一次工进即可完成沟槽的铣削。

作为对本实施例的一种改进，在所述第一机身和第二机身的连接处设有转运工件的传送翻转装置9，传送翻转装置9中包含有提升输送机构和翻转机构，在工件从第一工作台3转移到第二工作台10的过程中，所述提升输送机构首先向第一工作台3平移将工件提起，然后向所述翻转机构平移将工件放在所述翻转机构上，所述翻转机构将工件翻转-90°后，所述提升输送机构再将工件提起，并向第二工作台10平移将工件放在第二工作台10上，传送翻转装置9动作准确快速，节省了工件在两个工作台之间传送的时间。

作为对本实施例的进一步改进，在所述第一机身上料端的后侧设有后上料架6和翻转机构7，后上料架6和翻转机构7分别与上述传送翻转装置9中的提升输送机构和翻转机构基本相同，区别之处主要在于设置的位置不同，后上料架6和翻转机构7的作用是，当工件跟随第一工作台3第一次工进完成后返回到初始位置时，后上料架6将工件从第一工作台3上提起并放在翻转机构7上，翻转机构7将工件翻转+90°后，后上料架6再将工件从翻转机构7上提起并放在第一工作台3上，实现工件的翻转和中间上料，由于所述阴极炭块锯铣机组的加工工件主要是阴极炭块，而阴极炭块的重量和体积都比较大，人工翻转和中间上料困难，因此有必要借助于后上料架6和翻转机构7对工件进行翻转和中间上料。

在本实施例中，所述第一机身和第二机身为平行相接，为了简化结构，可以将一整体机身分为相连的两段，其中一段为所述第一机身，另一段为所述第二机身，在其他实施方式下，所述第一机身和第二机身也可以垂直相接或者通过其他形式相接，如所述第一机身和第二机身相接后之间的夹角为45°。

如图4所示，为本实用新型阴极炭块锯铣机组的另一个具体实施例，上述实施例能够完成对工件侧面的全部加工要求，之后就需要对工件的端面进行加工。而对于工件端面的加工，可以在常规的单体设备上进行，但是为了使加工工序更加集中，更大程度地提高加工效率，在所述阴极炭块锯铣机组中还包括有与所述第二机身垂直相接的第三机身，在所述第三机身上设有固定的第三工作台18，在第三工作台18两侧设有液压夹钳，所述液压夹钳夹紧工件时夹紧力大，在靠近第三工作台18两侧的位置处设有锯切机15，锯切机15活动设在地面上或工作平台上，且能够沿着第三工作台18的长度方向移动，在锯切机15上设有一组单动端面划痕铣头16，单动端面划痕铣头16分设在第三工作台18的两侧，可同时加工工件的两个端面，加工时，所述液压夹钳将工件夹持牢固后，首先推动锯切机15至工件处，利用带锯将工件的两端锯掉，然后锯切机15退回并保持静止，利用单动端面划痕铣头16对工件端面划痕，这样一次装夹即可完成工件端面的全部加工工序，节省了工装所需要的辅助工时，使得工序更加集中，更进一步地提高了生产效率。

与上述第一机身和第二机身连接的情况相同，所述第三机身也可以与所述第二机身平行相接，但是这种布局方式的不足之处是导致加工机组整体尺寸较长，占用场地较大，因此本实施例中所述第三机身与所述第二机身为垂直相接。

在进行上述加工过程之前，工件需要从第二机身转移到第三机身，这就需要在第二机身和第三机身之间设置转运工件的转运机构，本实施例中，所述转运机构包括设置在第二机身和第三机身相接处的锯前翻转平移装置13，和设在第三机身上的滑车14，滑车14能够沿第三机身水平直线滑动，在第二机身和第三机身的相接处，锯前翻转平移装置13首先将工件翻转90°，使得所开沟槽朝下，便于后续铣端面，然后提起翻转后的工件并将其放置在滑车14上，滑车14沿第三机身滑动至第三工作台18处，设在第三工作台18两侧的所述液压夹钳夹紧工件，即可进行上述的工件端面加工。

如图5所示，作为对本实施例的进一步改进，在所述第一机身上料端的前侧设置前上料架2，并在所述第一机身前侧且靠近所述第一机身上料端设有工件输送辊道1，上料时，天车将工件吊放在工件输送辊道1上，前上料架2提起工件输送辊道1上的工件将其放在第一工作台3上，并对工件的位置进行对中，使工件准确定位。

此外，在所述第三机身的卸料端还设有称重装置17，滑车14带动已加工好的工件滑动并送至称重装置17上称重，在第三机身上设有成品托料架，称重完成后，滑车14带动工件滑动并将其送至所述成品托料架上，然后再由天车吊走。

上述两个实施例中具有相同的侧面沟槽洗头11和12，侧面铣头4和5，以及侧面划痕倒角洗头8，其中，侧面沟槽铣头11和12能够铣削普通沟槽，如直槽，和异型沟槽，其包括沟槽粗开盘刀铣头11和沟槽精开杆刀铣头12，沟槽粗开盘刀铣头11负责铣削各种直沟槽，沟槽精开杆刀铣头12负责精铣各种异型沟槽。如图6所示，沟槽铣头11和12的高度还可以调整，从而能够加工具有双沟槽的工件。

由于对侧面铣削时加工余量大，一次加工难以达到设计的精度要求，所以面铣头包括有粗铣头和研磨铣头，面铣头4为粗铣头，铣削量大，但是精度低，面铣头5为研磨铣头，铣削量小，主要是保证精度。但是对于划痕倒角铣头8而言，其加工余量较小，且加工精度要求不高，因此没有必要设置划痕精铣头。此外，根据用户的要求，选用不同形状的铣刀，可以加工不同的划痕形状，如梯形、半圆形、三角形等。

从图6可知，侧面划痕倒角铣头8还可以在工件的侧面上加工倒角。

上述第二个实施例可以自动完成工件的全部加工工序，工件经过一次吊装装夹在第一工作台3上后，在第一机身和第二机身上能够完成侧面的全部加工，然后转移至第三机身上完成端面的全部加工，形成了一条自动加工的生产线，在其输入端输入坯料，即可在其输出端输出成品，其加工过程中的加工时序由时序电控制部控制，时序电控制部控制系统中设有PLC、单片机等集成控制芯片，能够确保一个工序完成后，下一个工序才开始启动。而且，如果需要对加工工件的局部进行修补，还可以对该机组进行手工操作或者半自动操作，极大地提高了生产效率和加工精度。

综上所述，基于上述第二个实施例，结合图5和图7所示，该阴极炭块锯铣机组的加工过程如下：

上料：天车将坯料吊至坯料输送辊道1上，第一机身前侧的前上料架2将坯料提升到工作高度后，向前移动将坯料放在第一工作台3上并对工件进行对中，然后第一工作台3上的第一夹紧机构夹紧工件。

铣削将要开沟槽的两侧面：第一工作台3沿第一机身向左移动，坯料经过面铣头4和5完成粗铣和表面研磨，研磨铣头5是否动作可选。

翻转工件：工件随第一工作台3快速退回到起始位置，第一夹紧机构松开，第一机身后侧的后上料架6将工件提起，向后运动把坯料放在翻转机构7上，翻转机构7将工件翻转90°，然后后上料架6将工件提起，向前运动把工件放在第一工作台3上并对工件进行对中，然后第一工作台3上的第一夹紧机构夹紧工件。

铣削另外两侧面、划痕和倒角：第一工作台3沿第一机身向左移动，经过面铣头4完成粗铣，经过侧面划痕铣头8完成划痕，并将研磨铣头5上的面铣刀更换为倒角铣刀，对工件进行倒角。

传送及翻转工件：第一工作台3到达卸料位，传送翻转装置9将工件自第一工作台3托起后向第二工作台10运动，到达工件翻转位时将工件翻转90°，然后继续前进将工件输送至第二工作台10上，并对工件进行位置对中，第二工作台10上的第二夹紧机构夹紧工件。

铣侧面沟槽：第二工作台10沿第二机身向左移动，经过沟槽粗开盘刀铣头11和沟槽精开杆刀铣头12完成沟槽的粗铣和精铣。

锯铣端面：完成工件的侧面加工后，第二工作台10上的第二夹紧机构松开，锯前翻转平移装置13将工件翻转90°后放在滑车14上，工件随滑车14滑动到锯切台18处，设在锯切台18两侧的液压夹钳夹紧工件，锯切机15向后移动利用带锯将工件的两端锯掉，然后锯切机15快速退回，单动端面划痕铣头16对工件的端面划痕。

卸料：所述液压夹钳松开，滑车14带着已加工好的工件移动到称重装置17处称重，称重完成后带着已加工好的工件移动到成品托料架，把成品放在成品托料架上，之后成品由天车吊走。

此外，设备采用负压吸尘、螺旋排屑以及刮板排屑相结合的方式进行排屑。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1、一种阴极炭块锯铣机组，其特征在于：包括相互连接的第一机身和第二机身；

所述第一机身上设有可沿所述第一机身水平直线移动的第一工作台，所述第一工作台上设有第一夹紧机构，在所述第一机身的两侧分别间隔相对设有一组侧面铣头和一组侧面划痕倒角铣头；

所述第二机身上设有可沿所述第二机身水平直线移动的第二工作台，所述第二工作台上设有第二夹紧机构，在所述第二机身的一侧设有一组侧面沟槽铣头。

2、根据权利要求1所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述第一机身和第二机身的连接处设有转运工件的传送翻转装置。

3、根据权利要求2所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：所述一组侧面沟槽铣头包括沟槽粗开盘刀铣头和沟槽精开杆刀铣头。

4、根据权利要求3所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：所述一组侧面铣头包括有粗铣头和研磨铣头。

5、根据权利要求4所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：所述第一机身和第二机身为一整体机身的两段。

6、根据权利要求1或5所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：还包括与所述第二机身相接的第三机身，所述第三机身上设有固定的第三工作台，所述第三工作台两侧设有液压夹钳，靠近所述第三工作台两侧设有可沿所述第三工作台长度方向移动的锯切机，在所述锯切机上且沿所述第三工作台两侧相对设有一组单动端面划痕铣头。

7、根据权利要求6所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述第二机身和第三机身的相接处设有锯前翻转平移装置，在所述第三机身上设有沿所述第三机身水平直线滑动的滑车，所述锯前翻转平移装置提起工件并放在所述滑车上，所述滑车沿所述第三机身滑动将工件送至所述锯切台处。

8、根据权利要求7所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述第三机身的卸料端设有称重装置，所述滑车带动已加工好的工件滑动并送至所述称重装置上称重。

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