发明专利转让：一种便于后续运输的阳极碳块碳碗清理机组及其使用方法

【专利名称】一种便于后续运输的阳极碳块碳碗清理机组及其使用方法

【专利号】2018109316987

【申请日】2018年08月16日

【法律状态】专利权维持

【专利权人】东兴市家家鸿红木家具有限公司

【专利摘要】本发明提供了一种便于后续运输的阳极碳块碳碗清理机组及其使用方法，包括阳极碳块、入口输送装置、碳碗清洁槽、全封闭防尘罩、碳碗清洁装置及控制系统；所述入口输送装置起始于地面，并向上连接碳碗清洁槽；所述全封闭防尘罩设置于碳碗清洁槽的正上方，与所述碳碗清洁槽相对应，并连有液氮罐；所述碳碗清洁装置设置在碳碗清洁槽内；所述碳碗清洁装置包括超声波探位装置、清理钻、清理毛刷及转盘；所述超声波探位装置、清理钻及清理毛刷之间互成120°角设置在转盘上；所述碳碗清洁槽的底部连有吸尘装置；所述碳碗清洁槽后连有搬运输送带。本发明自动化程度高，防尘降噪效果好，并能够实现自动码垛，便于阳极碳块碳碗的批量清洁加工。

【发明内容】

技术领域

本发明属于电解铝设备制造技术领域，具体涉及一种便于后续运输的阳极碳块碳碗清理机组及其使用方法。

背景技术

在电解铝工业中，为了使提升装置能够更牢固抓取阳极碳块，往往都会在阳极碳块的上部设置3-6个沉孔，以便固定钢爪伸入夹紧。在阳极碳块高温焙烧时为了保护棒碗，需要在棒碗中充填阳极碳块熟料颗粒和木屑的混合物，并用硬纸封堵开口。在完成焙烧后，需要将碳碗中的填料灰渣清理干净，以确保阳极碳块能够正常使用。传统的碳碗灰渣清理装置均采用碳碗刷或清理钻刀等方式，此类设备虽然能够清除碳碗内的灰渣，但是其刀头寿命较短，而在清洁过程中设备噪音极大，清理出来的灰渣漫天飞舞，带来恶劣的工作环境；并且由于噪音大，扬尘广，故每次只能进行单块阳极碳块碳碗灰渣的清理，其工作效率低下，不符合大批量生产要求。

公开专利申请号为201310744054.4的中国发明专利公布了一种阳极碳块碳碗清理机构，该机构包括机架、碳碗清理刷和带动碳碗清理刷转动的电机，并在机构与阳极碳块接触的位置上设有梯形箱体。本发明在碳碗刷进行清理时在阳极碳块表面覆盖罩体，阻断噪音传播，并防止扬尘外漏，但受制造工艺及材料的影响，阳极碳块的表面并非光洁平整，多存在凹坑及凸起，导致梯形箱体密封受到影响，实际使用时对噪音及扬尘的控制效果并不理想。

因此，需要设计一种噪音小，扬尘少，设备寿命长，并能够同时对多块阳极碳块碳碗进行清洁的高效阳极碳块碳碗清理机组，以满足实际生产需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种便于后续运输的阳极碳块碳碗清理机组及其使用方法。通过入口输送装置将沉重的阳极碳块从地面提升至阳极碳块碳碗清理机组中，再通过碳碗清洁槽及全封闭防尘罩组合的形式使碳碗进行清洁的全程均处于全密封环境中，起到很好的防尘降噪功效；并且清洁过程按照三步进行，同时配合液氮降温降尘，确保了碳碗清洁及降尘的效果，也保护了设备健康。本发明机械自动化程度高，操作方便省力，可实现阳极碳块碳碗的批量清洁加工。

本发明的技术方案如下：

一种便于后续运输的阳极碳块碳碗清理机组，包括阳极碳块，还包括入口输送装置、碳碗清洁槽、全封闭防尘罩、碳碗清洁装置及控制系统；所述入口输送装置起始于地面，并设有提升输送带；所述提升输送带连入碳碗清洁槽；所述碳碗清洁槽为水平放置的弧形槽式结构，两端设有开口，内部设有滚筒输送机构；在所述碳碗清洁槽的侧内壁上设有正位护栏；所述全封闭防尘罩设置于碳碗清洁槽的正上方，与所述碳碗清洁槽相对应，且在两端设有密封板；所述全封闭防尘罩的顶部通过管道连接有液氮罐；所述碳碗清洁装置设置在碳碗清洁槽的内部，且位于所述滚筒输送机构的下方；所述碳碗清洁装置包括超声波探位装置、清理钻、清理毛刷、转盘、旋转电机及液压缸；所述液压缸竖直设置在碳碗清洁槽的底面上；所述旋转电机设置在液压缸的推杆端部，转子连接所述转盘的中心；所述超声波探位装置、清理钻及清理毛刷互成120°排布在转盘上；在所述碳碗清洁槽的底部连接有吸尘装置；在所述碳碗清洁槽的出口设有出料输送带；所述出料输送带后端的上方设有搬运输送带，后端的下方设有码垛盘；所述控制系统基于PLC建立；所述入口输送装置、碳碗清洁槽、全封闭防尘罩、碳碗清洁装置均连接控制系统。所述阳极碳块从开口进入碳碗清洁槽；所述滚筒输送机构连有滚筒电机；所述正位护栏确保阳极碳块进入碳碗清洁槽时位置摆正；所述密封板与开口对应；所述液氮罐上设有压力表；所述超声波探位装置具备发射超声波及接收超声波的功能，通过接收到超声波反射波的不同来确认位置；所述吸尘装置设有吸头及储存腔。

进一步的，所述入口输送装置还包括入口输送带Ⅰ、无动力滚桶输送带、提升支撑杆、托盘电机、提升托盘及入口输送带Ⅱ；所述入口输送带Ⅰ设置于地面；所述无动力滚桶输送带设置在入口输送带Ⅰ的末端；所述提升输送带竖直朝上，设置在无动力滚桶输送带之后；所述提升支撑杆连接在提升输送带上；所述提升托盘与提升支撑杆铰接，并连接托盘电机；所述入口输送带Ⅱ设置在提升输送带的顶部；所述入口输送带Ⅱ包括外带及内带；两条所述外带设置在内带的两侧；所述外带的端部比内带长，形成一个托盘避让口；所述托盘避让口的宽度比提升托盘的宽度宽，但比所述阳极碳块的宽度窄。所述阳极碳块依次通过入口输送带Ⅰ及无动力滚桶输送带后到达提升托盘上，再由提升输送带提升至入口输送带Ⅱ上；所述托盘电机确保提升托盘及阳极碳块水平移动；所述托盘避让口的宽度比提升托盘的宽度宽，但比所述阳极碳块的宽度窄，是为了让提升托盘通过，而将阳极碳块卡住并带走。

进一步的，所述碳碗清洁槽还设有支撑座、固定连接杆、定位连杆、固定扣及橡胶密封圈；所述支撑座设置在碳碗清洁槽的底部；所述固定连接杆固定在碳碗清洁槽的两个侧面上；所述正位护栏设置在固定连接杆上；所述定位连杆为三段铰接在一起的连杆机构；所述定位连杆的一端固定在滚筒输送机构的端面上，另一端连接固定扣；所述橡胶密封圈环绕设置在碳碗清洁槽的槽面上；所述碳碗清洁槽至少可同时容纳两块阳极碳块。所述支撑座支撑整个碳碗清洁槽立于地面上；所述固定连接杆用于固定正位护栏；所述定位连杆连接有定位电机；所述固定扣用以加紧固定阳极碳块。

进一步的，所述全封闭防尘罩的端面上设有密封凹槽；所述密封凹槽与橡胶密封圈对应；在所述全封闭防尘罩的顶部设有升降装置；所述升降装置基于提升电机及提升轨道建立；所述升降装置的侧面设有加热装置；所述加热装置与液氮罐连接，内部设有电加热丝；所述液氮罐通过管道通入全封闭防尘罩的内部。所述密封凹槽与橡胶密封圈闭合后可加强碳碗清洁槽与全封闭防尘罩之间的密封性；所述升降装置起到升降全封闭防尘罩的作用；所述液氮罐向全封闭防尘罩内通入液氮，起到降温及降尘的作用；所述加热装置可在液氮管道出口结冰堵塞时加热去冰。

进一步的，所述超声波探位装置、清理钻及清理毛刷均设有连接柱；所述清理钻及清理毛刷上均设有电机保护壳及清洁电机；所述清理钻上设有清理钻头；所述清理毛刷上设有旋转刷头；所述清理钻头及旋转刷头上均设有出灰槽；所述连接柱设置在转盘上；所述超声波探位装置、清理钻及清理毛刷均通过连接柱连接转盘；所述电机保护壳设置在连接柱上；所述清洁电机设置在电机保护壳内；所述清理钻头及旋转刷头分别连接在清理钻及清理毛刷中的清洁电机上；所述转盘包括通孔、翻折板及翻折扣；所述通孔贯穿转盘；三块所述翻折板之间互成120°角，并通过所述翻折扣铰接在转盘上；所述翻折扣上设有翻折电机。所述电机保护壳罩住清洁电机，以免灰尘对清洁电机造成损坏；所述清洁电机带动清理钻头及旋转刷头转动，对碳碗进行清洁；所述出灰槽及通孔方便在清理碳碗时碳碗填料灰渣粉末的排出；所述翻折扣控制翻折板翻转。

进一步的，所述碳碗清洁槽的底部设有吸尘通孔；在所述吸尘通孔上连有吸尘管；所述吸尘管连入吸尘装置。所述吸尘装置通过吸尘管从吸尘通孔内吸走填料灰渣粉末。

进一步的，所述入口输送带Ⅰ的端部及滚筒输送机构上均设有光电感应器；所述液氮罐连接的管道上设有电磁比例阀；所述光电感应器及电磁比例阀均连接控制系统；所述提升托盘的表面上设有橡胶垫；所述外带仅延伸到内带端部后60cm处；所述清洁装置的底部设有移动轨道。所述光电感应器感应阳极碳块的位置；所述电磁比例阀根据需求调整液氮进入全封闭防尘罩的量；所述橡胶垫可减缓阳极碳块在提升托盘上移动，防止所述阳极碳块滑落；所述外带仅延伸到内带端部后60cm处足以确保提升托盘通过托盘避让口，而所述阳极碳块则被外带卡住；所述移动轨道方便清洁装置进行移动微调。

进一步的，所述搬运输送带从出料输送带的后端上方一直延伸至码垛盘的上方；所述搬运输送带上分布设置有至少五组搬运夹；所述搬运夹的底部设有搬运液压缸；所述搬运液压缸的缸体固定在搬运输送带上，推杆连接所述搬运夹；所述搬运输送带上设有固定滚柱；所述搬运输送带通过固定滚柱固定；在所述码垛盘上放置有栈板；所述码垛盘的底部设有码垛轨道及码垛轮；所述码垛盘通过码垛轮套接在码垛轨道上；所述码垛轮上连有动力装置。所述搬运夹上设有液压夹头，所述搬运夹通过液压夹头来夹取阳极碳块；所述码垛轮上的动力装置由电机及轴承组成；在所述栈板上堆叠的阳极碳块不超过两层。

本发明的使用方法包括以下步骤：

1）上料：将代加工的阳极碳块放到入口输送带Ⅰ上；此时提升托盘对齐无动力滚桶输送带的边沿；入口输送带Ⅰ通过无动力滚桶输送带将阳极碳块输送到提升托盘上；在提升输送带的带动下，提升托盘带着阳极碳块向上运动；当到达顶部时，托盘电机转动，保持提升托盘水平；最后提升托盘穿过托盘避让口，而阳极碳块被外带卡住，并在外带及内带的带动下进入碳碗清洁槽；

2）密封：阳极碳块进入碳碗清洁槽后，定位连杆上翻，将阳极碳块固定在指定位置；当有两块阳极碳块被固定在碳碗清洁槽内的时候全封闭防尘罩在升降装置的带动下下降，并与碳碗清洁槽紧密结合，实现密封；

3）清洁：超声波探位装置下的翻折电机带动翻折扣翻起，使超声波探位装置朝上；超声波探位装置发出超声波，根据反射回来的超声波探明阳极碳块碳碗的精确位置，并由控制系统记录；超声波探位装置向下翻转，清理钻向上翻转，旋转电机带动转盘转动，并配合清洁装置底部的移动轨道进行移动微调，使清理钻精确对正阳极碳块的碳碗位置；液压缸将碳碗清洁装置向上顶起，清理钻转动，钻入对阳极碳块的碳碗里；将碳碗内的填料钻出后，清理钻向下脱离碳碗，并向下翻折；清理毛刷向上翻折，转盘再次转动，使清理毛刷对准碳碗；液压缸再次顶起，清理毛刷进入碳碗，在清洁电机的带动下将残余的灰渣粉末刷出；

4）辅助功能：在清洁过程中，部分碳碗填料灰渣粉末穿过通孔及吸尘通孔；吸尘装置通过吸尘管将填料灰渣粉末吸出；同时，液氮罐管道上的电磁比例阀打开，向全封闭防尘罩内缓慢通入适量液氮，降温降尘；当阳极碳块移动到出料输送带的后端时，搬运夹将阳极碳块夹起，并运送至码垛盘上；当码垛盘的一侧放满阳极碳块时，码垛轮带动码垛盘在码垛轨道上移动，使码垛盘上未放有阳极碳块的一侧移动至搬运夹的下方；当码垛盘上放满阳极碳块时，搬运夹在搬运液压缸的作用下，将后续到达的阳极碳块堆叠在第一层阳极碳块上。

与现有技术相比，本发明的优点：

1.本发明通过采用碳碗清洁槽及全封闭防尘罩合并的设置，能够将阳极碳块完全密封包裹起来，使得碳碗清洁过程中不会有烟尘溢出，同时也降低了设备噪音。

2.本发明在碳碗清洁装置上设置吸尘通孔及出灰槽，在碳碗清洁槽底部设置吸尘装置，能够将阳极碳块碳碗清洁时产生的烟尘及时有效地吸除，避免烟尘弥漫在全封闭防尘罩内，使清洁工作完成后立刻能够开启设备，对下一批阳极碳块进行清洁加工。

3.本发明依次通过超声波探位装置精确定位，清理钻钻除碳碗内的填料，清理毛刷清洁这三步的工序，使得阳极碳块碳碗内的填料能够清除得更干净；同时由于定位精准，使清理钻能够准确钻入碳碗内，避免了清理钻触碰坚硬的阳极碳块而出现损坏的问题发生。

4.本发明的入口输送装置能够将沉重的阳极碳块从地面提升至阳极碳块碳碗清理机组中，方便了工作人员操作，自动化程度高。

5.本发明的碳碗清洁槽可根据操作场地及清洁需求适当定制尺寸，以满足实际生产中多块阳极碳块同时批量进行清洁加工的需求，提高工作效率。

6.本发明的搬运输送带及搬运夹可将清理加工完后的阳极碳块夹取并运送至码垛盘上进行码垛，方便后续运输。

7.本发明通过碳碗清洁槽及全封闭防尘罩组合的形式使碳碗进行清洁的全程均处于全密封环境中，起到很好的防尘降噪功效；并且清洁过程按照三步进行，确保了碳碗清洁的效果，也保护了设备健康；本发明机械自动化程度高，操作方便省力，可实现阳极碳块碳碗的批量清洁加工。

【附图】

【合作方式】专利权转让

【价格】面议