CN220485859U - 一种预焙阳极开槽自动生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预焙阳极开槽自动生产系统，属于预焙阳极生产技术领域。所述第二动力托辊的上料端处于第一动力托辊的出料端与开槽主机之间，所述第二动力托辊用于承接自开槽主机开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊的方向输送，还包括预焙阳极炭块吊运转移机构，用于将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机上方的开槽位以及将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊的上料端。本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的预焙阳极开槽自动生产系统，能够实现预焙阳极开槽自动化连续操作，使用预焙阳极炭块吊运转移机构与托辊代替人工操作减轻人工工作量。

Description

一种预焙阳极开槽自动生产系统

技术领域

本实用新型涉及一种预焙阳极开槽自动生产系统，属于预焙阳极生产技术领域。

背景技术

随着现代铝工业技术的迅猛发展，在我国电解铝生产中，随着生产规模的扩大，与之配套的预焙阳极规格也越来越大；使用大规格的预焙阳极对生产运行提出了更为严格的要求。因此，采用安全、合理和有效的预焙阳极，可以有效利用生产原料、降低电解槽阳极效应系数，从而保证设备的稳定运行、降低生产运行费用、提高电解槽电流效率和产品质量。

专利号为CN200520200777.9的专利，公开了一种底部开槽的预焙阳极。其结构是：在预焙阳极本体的底部上开有沟槽；沟槽的数量为一个或几个。本实用新型用于电解铝生产，能够改善预焙阳极底部产生的二氧化碳和一氧化碳气体的排出途径，沟槽与熔盐接触，加热面积变大，热传导加快，加快新炭阳极本体温度的提升，从而保证设备稳定运行、降低生产运行费用、提高电解槽电流效率和产品质量。

目前技术考虑不全面，具有以下弊端：无法实现上述预焙阳极开槽自动化连续操作。传统的预焙阳极开槽生产由一人操作吊装移入和移出炭块，工人劳动强度大，钢丝绳吊装炭块，安全系数低。设备自动化程度低，人工劳动量大。

实用新型内容

为解决上述问题之一，根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何实现预焙阳极开槽自动化连续操作，为此提供一种预焙阳极开槽自动生产系统。

本实用新型所述的预焙阳极开槽自动生产系统，包括第一动力托辊和第二动力托辊，所述第一动力托辊的输送方向与第二动力托辊的输出方向垂直，所述第一动力托辊后接开槽主机，其特征在于：所述第二动力托辊的上料端处于第一动力托辊的出料端与开槽主机之间，所述第二动力托辊用于承接自开槽主机开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊的方向输送，还包括预焙阳极炭块吊运转移机构，用于将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机上方的开槽位以及将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊的上料端。

待开槽的预焙阳极炭块在第一动力托辊的上料端上料，通过第一动力托辊输送至第一动力托辊的出料端，然后利用预焙阳极炭块吊运转移机构将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机上方的开槽位，利用开槽主机对预焙阳极炭块的底部进行开槽；待对预焙阳极炭块开槽完毕后，利用预焙阳极炭块吊运转移机构将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊的上料端，所述第二动力托辊用于承接自开槽主机开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊的方向输送。

优选地，所述预焙阳极炭块吊运转移机构包括通过机架支撑在地面上的运输车轨道、可沿运输车轨道长度方向移动的运输车、通过机械手升降驱动液压缸吊挂在运输车下方的预焙阳极炭块夹具，预焙阳极炭块夹具用于夹持或释放待转移的预焙阳极，所述运输车轨道的一端延伸至第一动力托辊出料端的上方，所述运输车轨道的另一端延伸至开槽主机的上方。

优选地，所述第二动力托辊出料端的两侧分别设置有碳块推出油缸和第三动力托辊，碳块推出油缸用于将处于第二动力托辊出料端的预焙阳极炭块自第二动力托辊的出料端转移至第三动力托辊的进料端。

转移至第二动力托辊出料侧的预焙阳极炭块，通过碳块推出油缸已送到第三动力托辊上，然后被第三动力托辊向远离第二动力托辊的方向输送转移。

优选地，所述运输车设置有一组，为现有结构，包括车架，其动力源为安装在车架的伺服电机，所述伺服电机通过驱动车架四角的行走轮正传或反转，实现车架沿运输车轨道的长度方向往复移动，所述运输车轨道间隔设置有两根，处于车架同侧的行走轮分别与对应的运输车轨道配合。

优选地，所述预焙阳极炭块夹具为现有结构，包括相对设置的夹持爪A和夹持爪B，所述夹持爪A和夹持爪B的上端均铰接在运输车上，所述夹持爪A和夹持爪B之间安装有驱动夹持爪A和夹持爪B相互靠近或远离，实现夹持爪A和夹持爪B夹持或释放待转移的预焙阳极的夹具启闭控制油缸。

优选地，所述第一动力托辊的出料端安装有第一动力托辊前限位传感器，所述第二动力托辊的上料端和出料端分别安装有第二动力托辊后限位传感器、第二动力托辊前限位传感器，所述第三动力托辊的上料端和出料端分别安装有第三动力托辊启动位传感器、第三动力托辊前限位传感器，所述机械手升降驱动液压缸上设置有机器手Z轴上限位传感器和机械手Z轴下限位传感器，以用于控制所述机械手升降驱动液压缸的上下运动行程，所述运输车轨道的两端分别设置有运输小车左限位传感器和运输小车右限位传感器，以用于控制所述运输车的前后运动行程，所述第三动力托辊的上料端和第二动力托辊的出料端还分别设置有推出油缸前限位传感器和推出油缸后限位传感器，以用于控制所述碳块推出油缸的前后运动行程，所述运输车轨道上还设置有碳块加持定位传感器和碳块移出限位传感器，以控制运输车在碳块加持位置或碳块移出位置停止。

优选地，所述运输车上还安装有为机械手升降驱动液压缸和夹具启闭控制油缸提供伸缩动力的液压站。

优选地，所述开槽主机通过主机驱动机构可沿主机底座的长度方向移动，所述主机底座的两端分别设置有开槽主机后限位传感器和开槽主机前限位传感器，所述主机底座的中间区域设置为预焙阳极炭块的开槽位。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的预焙阳极开槽自动生产系统，能够实现预焙阳极开槽自动化连续操作，利用预焙阳极炭块吊运转移机构和动力托辊融入到控制系统，可代替吊装工作实现开槽自动化操作，提高生产效率。生产的过程中人工吊装，劳动强度大，使用预焙阳极炭块吊运转移机构与托辊代替人工操作减轻人工工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为预焙阳极炭块吊运转移机构的结构示意图；

图中：1、预焙阳极夹具 2、运输小车左限位传感器 3、机器手Z轴上限位传感器 4、机械手Z轴下限位传感器 5、碳块移出限位传感器 6、运输小车右限位传感器 7、机械手升降驱动液压缸 8、运输车 9、第一动力托辊 10、第一动力托辊前限位传感器 11、碳块加持定位传感器 12、第二动力托辊后限位传感器 13、开槽主机 14、碳块推出油缸 15、推出油缸后限位传感器 16、第二动力托辊前限位传感器 17、第二动力托辊 18、推出油缸前限位传感器 19、第三动力托辊启动位传感器 20、第三动力托辊 21、第三动力托辊前限位传感器 22、夹具启闭控制油缸 23、开槽主机后限位传感器 24、开槽位 25、开槽主机前限位传感器 26、运输车轨道 27、预焙阳极炭块 28、液压站 29、伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

实施例1，如图1-3所示，所述一种预焙阳极开槽自动生产系统，包括第一动力托辊9和第二动力托辊17，所述第一动力托辊9的输送方向与第二动力托辊17的输出方向垂直，所述第一动力托辊9后接开槽主机13，所述第二动力托辊17的上料端处于第一动力托辊9的出料端与开槽主机13之间，所述第二动力托辊17用于承接自开槽主机13开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊9的方向输送，还包括预焙阳极炭块吊运转移机构，用于将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机13上方的开槽位24以及将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊17的上料端。

待开槽的预焙阳极炭块27在第一动力托辊9的上料端上料，通过第一动力托辊9输送至第一动力托辊9的出料端，然后利用预焙阳极炭块吊运转移机构将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机13上方的开槽位24，利用开槽主机13对预焙阳极炭块27的底部进行开槽；待对预焙阳极炭块27开槽完毕后，利用预焙阳极炭块吊运转移机构将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊17的上料端，所述第二动力托辊17用于承接自开槽主机13开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊9的方向输送。

实施例1，如图1-2所示，所述一种预焙阳极开槽自动生产系统，包括第一动力托辊9和第二动力托辊17，所述第一动力托辊9的输送方向与第二动力托辊17的输出方向垂直，所述第一动力托辊9后接开槽主机13，所述第二动力托辊17的上料端处于第一动力托辊9的出料端与开槽主机13之间，所述第二动力托辊17用于承接自开槽主机13开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊9的方向输送，还包括预焙阳极炭块吊运转移机构，用于将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机13上方的开槽位24以及将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊17的上料端。

进一步地，所述预焙阳极炭块吊运转移机构包括通过机架支撑在地面上的运输车轨道26、可沿运输车轨道26长度方向移动的运输车8、通过机械手升降驱动液压缸7吊挂在运输车8下方的预焙阳极炭块夹具1，预焙阳极炭块夹具1用于夹持或释放待转移的预焙阳极，所述运输车轨道26的一端延伸至第一动力托辊9出料端的上方，所述运输车轨道26的另一端延伸至开槽主机13的上方。

S1，待开槽的预焙阳极炭块27被第一动力托辊9输送至第一动力托辊9的出料端，然后控制运输车8行走，并携带预焙阳极炭块夹具1转移至处于第一动力托辊9出料端的待开槽的预焙阳极炭块27上方的碳块加持位置，然后通过控制机械手升降驱动液压缸7降低预焙阳极炭块夹具1的高度，再控制预焙阳极炭块夹具1对待开槽的预焙阳极炭块27进行夹持；

S2，待夹持稳定后，通过控制机械手升降驱动液压缸7提升预焙阳极炭块夹具1的高度，待开槽的预焙阳极炭块27随着预焙阳极炭块夹具1被升高到指定位置；

S3，其次，控制运输车8行走，并携带预焙阳极炭块夹具1和预焙阳极炭块27转移至开槽主机13的上方，再通过控制机械手升降驱动液压缸7降低预焙阳极炭块夹具1的高度，待开槽的预焙阳极炭块27随着预焙阳极炭块夹具1被降低到指定位置，被开槽主机13完成开槽；

S4，待预焙阳极炭块27被完成开槽后，通过控制机械手升降驱动液压缸7提升预焙阳极炭块夹具1的高度，已开槽的预焙阳极炭块27随着预焙阳极炭块夹具1被升高到指定位置；

S5，紧接着，控制运输车8行走，并携带预焙阳极炭块夹具1和预焙阳极炭块27转移至第二动力托辊17上料端上方的碳块移出位置，再通过控制机械手升降驱动液压缸7降低预焙阳极炭块夹具1的高度，已开槽的预焙阳极炭块27被摆放在第二动力托辊17上后，再控制预焙阳极炭块夹具1对已开槽的预焙阳极炭块27进行释放，转移到第二动力托辊17上，然后被第二动力托辊17向远离第一动力托辊9的方向输送转移；

S6，同时通过控制机械手升降驱动液压缸7提升预焙阳极炭块夹具1的高度复位。

进一步地，所述第二动力托辊17出料端的两侧分别设置有碳块推出油缸14和第三动力托辊20，碳块推出油缸14用于将处于第二动力托辊17出料端的预焙阳极炭块自第二动力托辊17的出料端转移至第三动力托辊20的进料端。

转移至第二动力托辊17出料侧的预焙阳极炭块27，通过碳块推出油缸14已送到第三动力托辊20上，然后被第三动力托辊20向远离第二动力托辊17的方向输送转移。

进一步地，所述运输车8设置有一组，为现有结构，包括车架，其动力源为安装在车架的伺服电机29，所述伺服电机29通过驱动车架四角的行走轮正传或反转，实现车架沿运输车轨道26的长度方向往复移动，所述运输车轨道26间隔设置有两根，处于车架同侧的行走轮分别与对应的运输车轨道26配合。

进一步地，所述预焙阳极炭块夹具1为现有结构，包括相对设置的夹持爪A和夹持爪B，所述夹持爪A和夹持爪B的上端均铰接在运输车8上，所述夹持爪A和夹持爪B之间安装有驱动夹持爪A和夹持爪B相互靠近或远离，实现夹持爪A和夹持爪B夹持或释放待转移的预焙阳极的夹具启闭控制油缸22。

进一步地，所述第一动力托辊9的出料端安装有第一动力托辊前限位传感器10，所述第二动力托辊17的上料端和出料端分别安装有第二动力托辊后限位传感器12、第二动力托辊前限位传感器16，所述第三动力托辊20的上料端和出料端分别安装有第三动力托辊启动位传感器19、第三动力托辊前限位传感器21，所述机械手升降驱动液压缸7上设置有机器手Z轴上限位传感器3和机械手Z轴下限位传感器4，以用于控制所述机械手升降驱动液压缸7的上下运动行程， 所述运输车轨道26的两端分别设置有运输小车左限位传感器2和运输小车右限位传感器6，以用于控制所述运输车8的前后运动行程，所述第三动力托辊20的上料端和第二动力托辊17的出料端还分别设置有推出油缸前限位传感器18和推出油缸后限位传感器15，以用于控制所述碳块推出油缸14的前后运动行程，所述运输车轨道26上还设置有碳块加持定位传感器11和碳块移出限位传感器5，以控制运输车8在碳块加持位置或碳块移出位置停止。

进一步地，所述运输车8上还安装有为机械手升降驱动液压缸7和夹具启闭控制油缸22提供伸缩动力的液压站28。

进一步地，所述开槽主机13通过主机驱动机构可沿主机底座的长度方向移动，所述主机底座的两端分别设置有开槽主机后限位传感器23和开槽主机前限位传感器25，所述主机底座的中间区域设置为预焙阳极炭块的开槽位24。

当预焙阳极炭块到达开槽位24，并且开槽主机13在开槽主机后限位传感器23位置，开启开槽主机，同时驱动开槽主机13自开槽主机后限位传感器23移动到到达开槽主机前限位传感器25处后，驱动开槽主机13开始后退复位，到达开槽主机后限位传感器23位置后开槽主机停止。

进一步地，运输小车左限位传感器2、机器手Z轴上限位传感器3、机械手Z轴下限位传感器4、碳块移出限位传感器5、运输小车右限位传感器6、第一动力托辊前限位传感器10、碳块加持定位传感器11、第二动力托辊后限位传感器12、推出油缸后限位传感器15、第二动力托辊前限位传感器16、推出油缸前限位传感器18、第三动力托辊启动位传感器19、第三动力托辊前限位传感器21、开槽主机后限位传感器23、开槽主机前限位传感器25均为接近开关或光电传感器，且均与PLC控制器通讯连接，本具体实施方式对现有技术的改造在于硬件部分，同时所涉及的计算机程序属于本领域技术人员利用现有计算机程序开发平台和熟知的编程方法可以容易实现其功能的简单程序，本文中，运输小车左限位传感器2、机器手Z轴上限位传感器3、机械手Z轴下限位传感器4、碳块移出限位传感器5、运输小车右限位传感器6、第一动力托辊前限位传感器10、碳块加持定位传感器11、第二动力托辊后限位传感器12、推出油缸后限位传感器15、第二动力托辊前限位传感器16、推出油缸前限位传感器18、第三动力托辊启动位传感器19、第三动力托辊前限位传感器21、开槽主机后限位传感器23、开槽主机前限位传感器25及PLC控制器仅是对其功能的一个简单使用，并不涉及方法程序等的改进。

步骤S1中，待开槽的预焙阳极炭块27被第一动力托辊9输送至第一动力托辊9的出料端，通过第一动力托辊前限位传感器10检测来料，第一动力托辊前限位传感器10检测来料后，控制第一动力托辊9停止工作，实现控制预焙阳极炭块27在第一动力托辊9出料端的指定位置处停止。

步骤S1中，控制运输车8行走，并携带预焙阳极炭块夹具1转移至处于第一动力托辊9出料端的待开槽的预焙阳极炭块27上方的碳块加持位置，是通过碳块加持定位传感器11检测运输车8是否到达碳块加持位置。

步骤S3中，控制运输车8行走，并携带预焙阳极炭块夹具1和预焙阳极炭块27转移至开槽主机13的上方，是通过运输小车右限位传感器6检测运输车8是否到达指定位置。

步骤S5中，控制运输车8行走，并携带预焙阳极炭块夹具1和预焙阳极炭块27转移至第二动力托辊17上料端上方的碳块移出位置，是通过碳块移出限位传感器5检测运输车8是否到达指定位置。

当第一动力托辊前限位传感器10检测到有碳块，继续开始重复步骤S1-步骤S6。

当第二动力托辊17上的第二动力托辊后限位传感器12检测到有碳块时，第二动力托辊17启动，到达第二动力托辊前限位传感器16，第二动力托辊17停止，碳块被碳块推出油缸14推出，转移到第三动力托辊20上，碳块推出油缸14复位，第三动力托辊启动位传感器19检测来料后控制第三动力托辊20启动，第三动力托辊前限位传感器21检测来料控制第三动力托辊20停止。

1.设计预焙阳极开槽自动化连续生产工艺，代替原有的开槽生产系统的各个单独工艺操作。

2.采用预焙阳极炭块吊运转移机构和动力托辊代替难以离开人工的吊装操作，实现自动化操作的连续性，使用伺服电机控制，增加了运行、定位的准确性。

3.生产的过程中人工吊装。劳动强度大，使用预焙阳极炭块吊运转移机构与托辊代替人工操作减轻人工工作量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种预焙阳极开槽自动生产系统，包括第一动力托辊（9）和第二动力托辊（17），所述第一动力托辊（9）的输送方向与第二动力托辊（17）的输出方向垂直，所述第一动力托辊（9）后接开槽主机（13），其特征在于：所述第二动力托辊（17）的上料端处于第一动力托辊（9）的出料端与开槽主机（13）之间，所述第二动力托辊（17）用于承接自开槽主机（13）开槽完毕的预焙阳极并将其向远离第一动力托辊（9）的方向输送，还包括预焙阳极炭块吊运转移机构，用于将待开槽的预焙阳极炭块移动至所述开槽主机（13）上方的开槽位（24）以及将已开槽的预焙阳极炭块移动至所述第二动力托辊（17）的上料端。

2.根据权利要求1所述预焙阳极开槽自动生产系统，其特征在于，所述预焙阳极炭块吊运转移机构包括通过机架支撑在地面上的运输车轨道（26）、可沿运输车轨道（26）长度方向移动的运输车（8）、通过机械手升降驱动液压缸（7）吊挂在运输车（8）下方的预焙阳极炭块夹具（1），预焙阳极炭块夹具（1）用于夹持或释放待转移的预焙阳极，所述运输车轨道（26）的一端延伸至第一动力托辊（9）出料端的上方，所述运输车轨道（26）的另一端延伸至开槽主机（13）的上方。

3.根据权利要求2所述预焙阳极开槽自动生产系统，其特征在于，所述第二动力托辊（17）出料端的两侧分别设置有碳块推出油缸（14）和第三动力托辊（20），碳块推出油缸（14）用于将处于第二动力托辊（17）出料端的预焙阳极炭块自第二动力托辊（17）的出料端转移至第三动力托辊（20）的进料端。

4.根据权利要求3所述预焙阳极开槽自动生产系统，其特征在于，所述运输车（8）设置有一组，包括车架，其动力源为安装在车架的伺服电机（29），所述伺服电机（29）通过驱动车架四角的行走轮正传或反转，实现车架沿运输车轨道（26）的长度方向往复移动，所述运输车轨道（26）间隔设置有两根，处于车架同侧的行走轮分别与对应的运输车轨道（26）配合。

5.根据权利要求4所述预焙阳极开槽自动生产系统，其特征在于，所述预焙阳极炭块夹具（1），包括相对设置的夹持爪A和夹持爪B，所述夹持爪A和夹持爪B的上端均铰接在运输车（8）上，所述夹持爪A和夹持爪B之间安装有驱动夹持爪A和夹持爪B相互靠近或远离，实现夹持爪A和夹持爪B夹持或释放待转移的预焙阳极的夹具启闭控制油缸（22）。

6.根据权利要求5所述预焙阳极开槽自动生产系统，其特征在于，所述第一动力托辊（9）的出料端安装有第一动力托辊前限位传感器（10），所述第二动力托辊（17）的上料端和出料端分别安装有第二动力托辊后限位传感器（12）、第二动力托辊前限位传感器（16），所述第三动力托辊（20）的上料端和出料端分别安装有第三动力托辊启动位传感器（19）、第三动力托辊前限位传感器（21），所述机械手升降驱动液压缸（7）上设置有机器手Z轴上限位传感器（3）和机械手Z轴下限位传感器（4），以用于控制所述机械手升降驱动液压缸（7）的上下运动行程，所述运输车轨道（26）的两端分别设置有运输小车左限位传感器（2）和运输小车右限位传感器（6），以用于控制所述运输车（8）的前后运动行程，所述第三动力托辊（20）的上料端和第二动力托辊（17）的出料端还分别设置有推出油缸前限位传感器（18）和推出油缸后限位传感器（15），以用于控制所述碳块推出油缸（14）的前后运动行程， 所述运输车轨道（26）上还设置有碳块加持定位传感器（11）和碳块移出限位传感器（5），以控制运输车（8）在碳块加持位置或碳块移出位置停止。

7.根据权利要求6所述预焙阳极开槽自动生产系统，其特征在于，所述开槽主机（13）通过主机驱动机构可沿主机底座的长度方向移动，所述主机底座的两端分别设置有开槽主机后限位传感器（23）和开槽主机前限位传感器（25），所述主机底座的中间区域设置为预焙阳极炭块的开槽位（24）。