CN201291522Y - 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、提高生产效率而设计。所述阴极炭块锯铣机组包括机身，所述机身上设有可沿所述机身水平直线移动的工作台，所述工作台上设有工件夹紧机构，在所述机身两侧分别间隔相对设有一组侧面面铣头、一组侧面划痕铣头和一组侧面沟槽铣头。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，生产效率高的优点，同时，相比传统的单动设备，该机组的生产环境得到极大的改善。

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锯铣机组。

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，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，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，包括机身，所述机身上设有可沿所述机身水平直线移动的工作台，所述工作台上设有工件夹紧机构，在所述机身两侧分别间隔相对设有一组侧面面铣头、一组侧面划痕铣头和一组侧面沟槽铣头。

为避免反复吊装工件，在所述机身的上设有翻转平移工件的翻转平移机构。

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机身相接的分支机身，所述分支机身上设有固定的锯切台，所述锯切台两侧设有液压夹钳，靠近所述分支机身两侧设有可沿所述分支机身长度方向移动的锯切机，在所述锯切机上沿所述分支机身两侧相对间隔设有一组带锯和一组单动端面划痕铣头。

为方便在所述机身和所述分支机身之间转运工件，在所述机身和分支机身的相接处设有锯前翻转平移机构，在所述分支机身上设有沿所述分支机身水平直线滑动的滑车，所述锯前翻转平移机构提起工件并放在所述滑车上，所述滑车沿所述分支机身滑动将工件送至所述锯切台处。

其中，所述一组侧面沟槽铣头包括设在所述机身一侧的普通沟槽铣头，和设在所述机身另一侧的异型沟槽铣头。

所述面铣头和沟槽铣头均包括有粗铣头和精铣头。

为实现自动上料，在所述机身的上料端设有上料机构，在上料端的一侧设有工件输送辊道，所述上料机构夹起所述工件输送辊道上的工件后放在所述工作台上。

为实现自动卸料，在所述分支机身的一端设有成品托料架，所述滑车带动已加工好的工件滑动并送至所述成品托料架上。

为方便收集切屑，在所述各铣头两侧的地坑内设有刮板式排屑机构。

本实用新型提供的阴极炭块锯铣机组，包括有机身，在机身上设有工作台，所述工作台能够沿着所述机身水平直线移动，所述工作台上设有工件夹紧机构，将工件放置在所述工作台上，该机构能够夹紧工件，在所述机身两侧分别间隔设有一组侧面面铣头、一组侧面划痕铣头和一组侧面沟槽铣头，工件可跟随工作台多次工进而分别完成铣侧面、铣侧面划痕和铣侧面沟槽的加工，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，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的整体结构示意图；

图3为具有双沟槽的阴极炭块成品结构示意图；

图4为对阴极炭块侧面进行加工的工序示意图；

图5为在图2所示的阴极炭块锯铣机组中增设翻转平移机构的结构示意图；

图6为在图5所示的阴极炭块锯铣机组中增设端面锯铣划痕机列的结构示意图；

图7为在图6所示的阴极炭块锯铣机组中增设工件转运机构的结构示意图；

图8为在图7所示的阴极炭块锯铣机组中增设上料和下料机构的结构示意图；

图9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，以集中工序，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所示，为本实用新型阴极炭块锯铣机组的具体实施例，本实施例中，所述阴极炭块锯铣机组包括侧面铣削划痕开槽机列，所述侧面铣削划痕开槽机列包括机身(未图示)，在机身上设有工作台3，在机身中还设有丝杠螺母等传动机构，该传动机构将电机的转动转化为直线运动，从而使得工作台3可沿机身水平直线移动，在工作台3上还设有工件夹紧机构，该夹紧机构能够夹紧工件，以避免工件在加工过程中发生位置变动而导致加工过程无法进行，在机身的两侧相对设有侧面面铣头4和5、侧面划痕铣头8、侧面沟槽铣头9和9′以及10和10′，其中，侧面面铣头4和5、侧面划痕铣头8等在机身两侧相对设置，可同时加工两个相对的侧面，此外，设在机身各侧的铣头相互之间具有一定的间隔，在加工过程中，工作台3带动工件多次工进而分别完成铣侧面、铣侧面划痕和铣侧面沟槽的加工，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，提高了生产效率。

其中，沟槽铣头9和9′中沟槽铣头9为普通沟槽铣头，如直槽铣头，沟槽铣头9′为异型沟槽铣头，沟槽铣头9和9′分别设在机身的两侧。如图3所示，侧面沟槽铣头9和9′以及10和10′的高度还可以调整，从而能够加工具有双沟槽的工件。

对于铣面和铣沟槽而言，其加工余量大，一次加工难以达到设计的精度要求，所以面铣头和沟槽铣头均包括有粗铣头和精铣头，面铣头4和沟槽铣头9、9′为粗铣头，铣削量大，但是精度低，面铣头5和沟槽铣头10、10′为精铣头，铣削量小，主要是保证精度。但是对于划痕铣头而言，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。

上述机组能够完成对工件侧面的全部加工要求，参见图4所示，其加工工艺过程为：第一次工进，铣将要开沟槽的两侧面，工作台退回；将工件翻转+90°；第二次工进，铣另外两侧面，并在该两侧面上划痕，工作台退回；将工件翻转+90°；第三次工进，在第一次铣削的其中一个侧面上系沟槽。实践使用证明，使用上述加工工艺方法能够达到最好的加工精度。但是在上述加工过程中，需要反复翻转工件，以为下一次工进做好加工准备，但是本实用新型阴极炭块锯铣机组的工件主要为阴极炭块，所述阴极炭块的体积和重量一般较大，如果借助于天车等设备翻转阴极炭块，操作麻烦且难以保证翻转后工件装夹的位置精度，为了避免反复吊装工件，如图5所示，在机身上设置能够翻转平移工件的翻转平移机构，该翻转平移机构包括一设置在机身后侧的后侧提升输送装置6和一翻转机构7，一次工进完成后需要翻转工件时，工作台3上的工件夹紧机构松开工件，后侧提升输送装置6平移至工件上方，提起工件后再平移至翻转机构7上方，将工件放在翻转机构7上，翻转机构根据操作人员的控制可以将工件沿各方向翻转一定角度，本实施例中翻转90°，翻转完成后，后侧提升输送装置6再将工件提起并放在工作台3上，其中，后侧提升输送装置6中设有位置检测装置，例如编码器、位移传感器等，能够对工件进行对中，使其准确定位，保证了工件装夹的位置精度。

如图6所示，完成对工件侧面的全部加工要求后，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，在上述阴极炭块锯铣机组中还包括端面锯切划痕机列，所述端面锯切划痕机列包括与机身垂直相接的分支机身，在分支机身上设有固定的锯切台18，在锯切台18两侧设有液压夹钳13，液压夹钳13夹紧工件时夹紧力大，靠近分支机身两侧设有锯切机14，锯切机14活动设在地面上或工作平台上，且能够沿着分支机身的长度方向移动，在锯切机14上设有一组单动端面划痕铣头15，单动端面划痕铣头15分设在锯切台18的两侧，可同时加工工件的两个端面，加工时，液压夹钳13将工件夹持牢固后，首先推动锯切机14至工件处，利用带锯将工件的两端锯掉，然后锯切机14退回并保持静止，利用单动端面划痕铣头15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。

其中，分支机身也可以与机身平行相接，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，因此本实施例中采用垂直相接的方式。

如上所述，在整个加工过程中，工件需要从侧面铣削划痕开槽机列转移到端面锯切划痕机列，这就需要在机身和分支机身之间设置转运工件的转运机构，如图7所示，本实施例中，所述转运机构包括设置在机身和分支机身的相接处的锯前翻转平移机构，锯前翻转平移机构包括一锯前提升输送装置11和一锯前翻转机构12，锯前提升输送装置11与上述后侧提升输送装置6的机构和功能相同，锯前翻转机构12与上述翻转机构7的机构和功能相同，在分支机身上还设有滑车16，滑车16能够沿分支机身水平直线滑动，在机身和分支机身的相接处，锯前翻转机构12将工件翻转-90°，使得所开沟槽朝下，便于后续铣端面，锯前提升输送装置11提起翻转后的工件并将其放置在滑车16上，滑车16沿分支机身滑动至锯切台18处，设在锯切台18两侧的液压夹钳13夹紧工件，即可进行上述的工件端面加工。

至此，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工作台3上后，在侧面铣削划痕开槽机列上能够完成侧面的全部加工，然后转移至端面锯切划痕机列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。

更进一步地，如图8所示，为能够自动上料，可以在工作台3的上料端设置上料机构，所述上料机构采用设置在机身前侧的前侧提升输送装置2和上述翻转机构7，前侧提升输送装置2和后侧提升输送装置6的结构和功能相同，在上料端的前侧设有工件输送辊道1，上料时，天车将工件吊放在工件输送辊道1上，前侧提升输送装置2提起工件输送辊道1上的工件并将其放在工作台3上，而且在工件输送辊道上还可以暂时存放多个工件。

为实现自动卸料，在分支机身上设有成品托料架17，滑车16带动已加工好的工件滑动并将其送至成品托料架17上，然后再由天车吊走。

综上所述，结合图8和图9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，机身前侧的前侧提升输送装置2将坯料提升到工作高度后，向后移动将坯料放在工作台3上并对工件进行对中，然后工作台3上的工件夹紧机构夹紧工件。

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

翻转工件：工件随工作台3快速退回到起始位置，工件夹紧机构松开，机身后侧的后侧提升输送装置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°，然后后侧提升输送装置6将工件提起，向前运动把工件放在工作台3上并对工件进行对中，然后工作台3上的工件夹紧机构夹紧工件。

铣削另外两侧面和划痕：工作台3沿机身向左移动，经过面铣头4完成粗铣，经过侧面划痕铣头8完成划痕。

翻转工件：重复上述翻转工件的工序。

铣侧面沟槽：工作台3沿机身向左移动，经过普通沟槽铣头9和9′完成沟槽的粗铣和精铣。

锯铣端面：完成工件的侧面加工后，工作台3的夹紧机构松开，锯前提升输送装置11将工件提起，并把工件放在锯前翻转机构12上，锯前翻转机构12将工件翻转90°后放在滑车16上，工件随滑车16滑动到锯切台18处，设在锯切台18两侧的液压夹钳13夹紧工件，锯切机14向后移动利用带锯将工件的两端锯掉，然后锯切机14快速退回，单动端面划痕铣头15对工件的端面划痕。

卸料：液压夹钳13松开，滑车16带着已加工好的工件移动到成品托料架17，把成品放在成品托料架17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 (9)

1、一种阴极炭块锯铣机组，其特征在于：包括机身，所述机身上设有可沿所述机身水平直线移动的工作台，所述工作台上设有工件夹紧机构，在所述机身两侧分别间隔相对设有一组侧面面铣头、一组侧面划痕铣头和一组侧面沟槽铣头。

2、根据权利要求1所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述机身上设有翻转平移工件的翻转平移机构。

3、根据权利要求2所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：还包括与所述机身相接的分支机身，所述分支机身上设有固定的锯切台，所述锯切台两侧设有液压夹钳，靠近所述分支机身两侧设有可沿所述分支机身长度方向移动的锯切机，在所述锯切机上沿所述分支机身两侧相对设有一组单动端面划痕铣头。

4、根据权利要求3所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述机身和分支机身的相接处设有锯前翻转平移机构，在所述分支机身上设有沿所述分支机身水平直线滑动的滑车，所述锯前翻转平移机构提起工件并放在所述滑车上，所述滑车沿所述分支机身滑动将工件送至所述锯切台处。

5、根据权利要求4所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：所述一组侧面沟槽铣头包括设在所述机身一侧的普通沟槽铣头，和设在所述机身另一侧的异型沟槽铣头。

6、根据权利要求4或5所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：所述面铣头和沟槽铣头均包括有粗铣头和精铣头。

7、根据权利要求6所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述工作台的上料端设有上料机构，在上料端的一侧设有工件输送辊道，所述上料机构夹起所述工件输送辊道上的工件后放在所述工作台上。

8、根据权利要求7所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述分支机身的卸料端设有成品托料架，所述滑车带动已加工好的工件滑动并送至所述成品托料架上。

9、根据权利要求8所述的阴极炭块锯铣机组，其特征在于：在所述各铣头两侧的地坑内设有刮板式排屑机构。

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