陰極炭塊鋸銑機組的製作方法

2023-09-21 01:27:20

專利名稱：陰極炭塊鋸銑機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加工機組，尤其涉及一種加工陰極炭塊的加工機組。
背景技術：
目前，工業上的純鋁主要是用霍爾-埃魯鋁電解法生產的。霍爾-埃魯鋁電
解法是以氧化鋁為溶質、冰晶石(Na3ALF6)為熔劑組成的電解質，在950°C ~ 97 0 。C的條件下，通過電解的方法使電解質中的氧化鋁分解為鋁和氧，鋁在陰極以 液相形式析出，氧在陽極以二氧化碳氣體的形式逸出。
用電解法生產鋁的專用設備為內襯有炭質材料的電解槽，該電解槽的鋼製 外殼與炭質內村之間填充有耐火材料，其炭質內襯一般由具有抗電解質腐蝕性 能的石墨質材料製成的炭塊砌築而成，在電解槽內炭塊的底部設置有鋼棒，鋼 棒伸出電解槽的槽殼之外，此鋼棒被稱為電解槽的陰極鋼棒，金屬鋁液就是在 該陰極鋼棒周圍的炭質陰極處析出；在該電解槽的上方還懸掛有用石油焦製成 的炭質陽極，在該炭質陽極上設置有金屬製成的陽極導杆，通過該陽極導杆可 以將電流導入，從而在炭質陽極、電解質和炭質陰極之間形成迴路，二氧化碳 氣體就是/人該炭質陽才及表面逸出。
其中，砌築電解槽炭質內襯的炭塊也叫陰極炭塊，陰極碳塊是鋁電解槽不 可缺少的材料，其質量的好壞關係到鋁電解槽壽命的長短。如圖1所示，通常 陰極炭塊的加工要求包括銑削四個側面、在側面上劃痕以及開溝槽、鋸切端面 和在鋸切後的端面上劃痕。
目前，我國陰極炭塊加工的大部分企業，基本上都是利用經過改造的舊機 床單體設備進行陰極炭塊加工，每種設備只能實現一種加工功能，生產工藝和技術裝備落後，工序分散，功能布局不合理，生產效率低下。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種陰極炭塊鋸銑機組，能夠集 中工序，使功能布局合理化，提高生產效率。
為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案
一種陰極炭塊鋸銑機組，包括相互連接的第一機身和第二機身，所述第一 機身上設有可沿所述第一機身水平直線移動的第一工作檯，所述第一工作檯上 設有第 一夾緊機構，所述第二機身上設有可沿所述第二機身水平直線移動的第 二工作檯，所述第二工作檯上設有第二夾緊機構；在所述第一機身的兩側分別 間隔相對設有一組側面銑頭和一組側面劃痕倒角銑頭，在所述第二機身的一側 設有 一組側面溝槽4先頭。
在所述第一機身和第二機身的連接處設有轉運工件的傳送翻轉裝置。
其中，所述一組側面溝槽銑頭包括溝槽粗開盤刀銑頭和溝槽精開杆刀銑頭。
所述一組側面銑頭包括有粗銑頭和研磨銑頭。
所述第 一機身和第二機身為 一整體機身的兩段。
為使加工工序更加集中，所述陰極炭塊鋸銑機組還包括與所述第二機身相 接的第三機身，所述第三機身上設有固定的第三工作檯，所述第三工作檯兩側 設有液壓夾鉗，靠近所述第三工作檯兩側設有可沿所述第三工作檯長度方向移 動的鋸切機，在所述鋸切機上且沿所述第三工作檯兩側相對設有一組單動端面 劃痕銑頭。
在所述第二機身和第三機身的相接處設有鋸前翻轉平移裝置，在所述第三 機身上設有沿所述第三機身水平直線滑動的滑車，所述鋸前翻轉平移裝置提起 工件並放在所述滑車上，所述滑車沿所述第三機身滑動將工件送至所述鋸切臺處。
此外，在所述第三機身的卸料端設有稱重裝置，所述滑車帶動已加工好的 工件滑動並送至所述稱重裝置上稱重。
本實用新型提供的陰極炭塊鋸銑機組，包括相互連接的第 一機身和第二機 身，所述第一機身上設有可沿所述第一機身水平直線移動的第一工作檯，所述 第 一工作檯上設有第 一 夾緊機構，所述第二機身上設有可沿所述第二機身水平 直線移動的第二工作檯，所述第二工作檯上設有第二夾緊機構，所述第一夾緊 機構和第二夾緊機構用於夾緊工件，在所述第一機身的兩側分別間隔相對設有 一組側面銑頭和一組側面劃痕倒角銑頭，在所述第二機身的 一側設有一組側面 溝槽銑頭，工件跟隨所述第一工作檯依次工進可完成對側面的銑削和劃痕，工 件跟隨所述第二工作檯工進可完成溝槽的銑削，從而在一套整體機組上完成了 全部側面加工要求，避免了在加工過程中反覆更換不同的工具機設備，使得加工 工序集中，而且由於溝槽銑削的加工餘量大，需要的加工時間長，將側面銑削 和劃痕機列與溝槽銑削機列分開後，在第二工作檯上銑削溝槽時，第一工作檯 可以加工另外一個工件，減少了等待時間，使得機組的功能布局更加合理化， 提高了生產效率。


圖1為陰極炭塊成品結構示意圖3為本實用新型陰極炭塊鋸銑機組一個實施例的整體結構示意圖4為本實用新型陰極炭塊鋸銑機組另一個實施例的整體結構示意圖5為在圖3所示的陰極炭塊鋸銑機組中增設上料機構和稱重裝置的結構示意圖6為具有雙溝槽及倒角的陰極炭塊成品結構示意圖； 圖7為對陰極炭塊整體進行加工的工序示意圖。
具體實施方式
本實用新型旨在提供一種陰極炭塊鋸銑機組，能夠集中工序，使功能布局 合理化，提高生產效率。
以下結合附圖以及實施例對本實用新型進行詳細描述。 如圖2和圖3所示，為本實用新型陰極炭塊鋸銑機組的一個具體實施例， 本實施例中，所述陰極炭塊鋸銑機組包括相互連接的第一機身和第二機身，所 述第一機身和第二機身為平行相接，所述第一機身上設有第一工作檯3，第一工 作臺3可沿所述第一機身水平直線移動，第一工作檯3上設有第一夾緊機構， 所述第二機身上設有第二工作檯10,第二工作檯IO可沿所述第二機身水平直線 移動的，第二工作檯IO上設有第二夾緊機構，所述第一夾緊機構和第二夾緊機 構用於夾緊工件，在所述第一機身的兩側分別間隔相對設有一組側面銑頭4和5、 以及一組側面劃痕倒角銑頭8,在所述第二機身的一側設有一組側面溝槽銑頭 11和12，工件跟隨第一工作檯3依次工進可完成側面的銑削和劃痕，工件跟隨 第二工作檯10工進可完成溝槽的銑削，從而在一套整體機組上完成了全部側面 加工要求，避免了在加工過程中反覆更換不同的工具機設備，使得加工工序集中， 而且由於溝槽銑削的加工餘量大，需要的加工時間長，將側面銑削和劃痕機列 與溝槽銑削機列分開後，在第二工作檯上銑削溝槽時，第一工作檯可以加工另 外一個工件，減少了等待時間，使得機組的功能布局更加合理化，提高了生產 效率。
上述機組的加工工藝過程為工件跟隨第一工作檯3第一次工進完成將要開溝槽的兩側面的^l先削，然後退回至初始位置，在初始位置處將工件翻轉+90° ， 實際使用中翻轉方向可選，工件跟隨第一工作檯3第二次工進完成另外兩側面
的銑削和其上劃痕的銑削，此時，工件無需跟隨第一工作檯3退回至初始位置， 而是繼續前進至第二工作檯10，且工件在前進過程中翻轉-90° ，再次處於第一 次工進時的狀態，工件跟隨第二工作檯IO—次工進即可完成溝槽的銑削。
作為對本實施例的 一種改進，在所述第 一機身和第二機身的連接處設有轉 運工件的傳送翻轉裝置9，傳送翻轉裝置9中包含有提升輸送機構和翻轉機構， 在工件從第一工作檯3轉移到第二工作檯IO的過程中，所述提升輸送機構首先 向第一工作檯3平移將工件提起，然後向所述翻轉機構平移將工件放在所述翻 轉機構上，所述翻轉機構將工件翻轉-9G。後，所述提升輸送機構再將工件提起， 並向第二工作檯10平移將工件放在第二工作檯10上，傳送翻轉裝置9動作準 確快速，節省了工件在兩個工作檯之間傳送的時間。
作為對本實施例的進一步改進，在所述第一機身上料端的後側設有後上料 架6和翻轉機構7，後上料架6和翻轉機構7分別與上述傳送翻轉裝置9中的提 升輸送機構和翻轉機構基本相同，區別之處主要在於設置的位置不同，後上料 架6和翻轉機構7的作用是，當工件跟隨第一工作檯3第一次工進完成後返回 到初始位置時，後上料架6將工件從第一工作檯3上提起並放在翻轉機構7上， 翻轉機構7將工件翻轉+90°後，後上料架6再將工件從翻轉機構7上提起並放 在第一工作檯3上，實現工件的翻轉和中間上料，由於所述陰極炭塊鋸銑機組 的加工工件主要是陰極炭塊，而陰極炭塊的重量和體積都比較大，人工翻轉和 中間上料困難，因此有必要藉助於後上料架6和翻轉機構7對工件進行翻轉和 中間上料。
在本實施例中，所述第一機身和第二機身為平行相接，為了筒化結構，可
8以將一整體機身分為相連的兩段，其中一段為所述第一機身，另一段為所述第 二機身，在其他實施方式下，所述第一機身和第二機身也可以垂直相接或者通 過其他形式相接，如所述第一機身和第二機身相接後之間的夾角為45° 。
如圖4所示，為本實用新型陰極炭塊鋸銑機組的另一個具體實施例，上述
實施例能夠完成對工件側面的全部加工要求，之後就需要對工件的端面進行加 工。而對於工件端面的加工，可以在常規的單體設備上進行，但是為了使加工 工序更加集中，更大程度地提高加工效率，在所述陰極炭塊鋸銑機組中還包括 有與所述第二機身垂直相接的第三機身，在所述第三機身上設有固定的第三工
作臺18,在第三工作檯18兩側設有液壓夾鉗，所述液壓夾鉗夾緊工件時夾緊力 大，在靠近第三工作檯18兩側的位置處設有鋸切機15,鋸切機15活動設在地 面上或工作平臺上，且能夠沿著第三工作檯18的長度方向移動，在鋸切機15 上設有一組單動端面劃痕銑頭16，單動端面劃痕銑頭16分設在第三工作檯18 的兩側，可同時加工工件的兩個端面，加工時，所述液壓夾4t將工件夾持牢固 後，首先推動鋸切機15至工件處，利用帶鋸將工件的兩端鋸掉，然後鋸切機15 退回並保持靜止，利用單動端面劃痕銑頭16對工件端面劃痕，這樣一次裝夾即 可完成工件端面的全部加工工序，節省了工裝所需要的輔助工時，使得工序更 加集中，更進一步地提高了生產效率。
與上述第一機身和第二機身連接的情況相同，所述第三機身也可以與所述 第二機身平行相接，但是這種布局方式的不足之處是導致加工機組整體尺寸較 長，佔用場地較大，因此本實施例中所述第三機身與所述第二機身為垂直相接。
在進行上述加工過程之前，工件需要從第二機身轉移到第三機身，這就需 要在第二機身和第三機身之間設置轉運工件的轉運機構，本實施例中，所述轉 運機構包括設置在第二機身和第三機身相接處的鋸前翻轉平移裝置13，和設在第三機身上的滑車14，滑車14能夠沿第三機身水平直線滑動，在第二機身和第 三機身的相接處，鋸前翻轉平移裝置13首先將工件翻轉90。，使得所開溝槽朝 下，便於後續銑端面，然後提起翻轉後的工件並將其放置在滑車14上，滑車14 沿第三機身滑動至第三工作檯18處，設在第三工作檯18兩側的所述液壓夾鉗 夾緊工件，即可進行上述的工件端面加工。
如圖5所示，作為對本實施例的進一步改進，在所述第一機身上料端的前 側設置前上料架2,並在所述第一機身前側且靠近所述第一機身上料端設有工件 輸送輥道l，上料時，天車將工件吊放在工件輸送輥道l上，前上料架2提起工 件輸送輥道1上的工件將其放在第一工作檯3上，並對工件的位置進行對中， 使工件準確定位。
此外，在所述第三機身的卸料端還設有稱重裝置17，滑車14帶動已加工好 的工件滑動並送至稱重裝置17上稱重，在第三機身上設有成品託料架，稱重完 成後，滑車14帶動工件滑動並將其送至所述成品託料架上，然後再由天車吊走。
上述兩個實施例中具有相同的側面溝槽洗頭11和12,側面銑頭4和5，以 及側面劃痕倒角洗頭8，其中，側面溝槽銑頭11和12能夠銑削普通溝槽，如直 槽，和異型溝槽，其包括溝槽粗開盤刀銑頭11和溝槽精開杆刀銑頭12,溝槽粗 開盤刀銑頭11負責銑削各種直溝槽，溝槽精開杆刀銑頭12負責精銑各種異型 溝槽。如圖6所示，溝槽銑頭11和12的高度還可以調整，從而能夠加工具有 雙溝槽的工件。
由於對側面銑削時加工餘量大， 一次加工難以達到設計的精度要求，所以 面銑頭包括有粗銑頭和研磨銑頭，面銑頭4為粗銑頭，銑削量大，但是精度低， 面銑頭5為研磨銑頭，銑削量小，主要是保證精度。但是對於劃痕倒角銑頭8 而言，其加工餘量較小，且加工精度要求不高，因此沒有必要設置劃痕精銑頭。
10此外，根據用戶的要求，選用不同形狀的銑刀，可以加工不同的劃痕形狀，如 梯形、半圓形、三角形等。
圖6可知，側面劃痕倒角45t頭8還可以在工件的側面上加工倒角。
上述第二個實施例可以自動完成工件的全部加工工序，工件經過一次吊裝 裝夾在第一工作檯3上後，在第一機身和第二機身上能夠完成側面的全部加工， 然後轉移至第三機身上完成端面的全部加工，形成了一條自動加工的生產線， 在其輸入端輸入坯料，即可在其輸出端輸出成品，其加工過程中的加工時序由 時序電控制部控制，時序電控制部控制系統中設有PLC、單片機等集成控制晶片， 能夠確保一個工序完成後，下一個工序才開始啟動。而且，如果需要對加工工 件的局部進行修補，還可以對該機組進行手工操作或者半自動操作，極大地提 高了生產效率和加工精度。
綜上所述，基於上述第二個實施例，結合圖5和圖7所示，該陰極炭塊鋸 4先才幾組的加工過禾呈^口下
上料天車將坯料吊至坯料輸送輥道1上，第一機身前側的前上料架2將 坯料提升到工作高度後，向前移動將坯料放在第一工作檯3上並對工件進行對 中，然後第一工作檯3上的第一夾緊機構夾緊工件。
銑削將要開溝槽的兩側面第一工作檯3沿第一機身向左移動，坯料經過 面銑頭4和5完成粗銑和表面研磨，研磨銑頭5是否動作可選。
翻轉工件工件隨第一工作檯3快速退回到起始位置，第一夾緊機構鬆開， 第一機身後側的後上料架6將工件提起，向後運動把坯料放在翻轉機構7上， 翻轉機構7將工件翻轉90° ,然後後上料架6將工件提起，向前運動把工件放 在第一工作檯3上並對工件進行對中，然後第一工作檯3上的第一夾緊機構夾 緊工件。銑削另外兩側面、劃痕和倒角第一工作檯3沿第一機身向左移動，經過 面銑頭4完成粗銑，經過側面劃痕銑頭8完成劃痕，並將研磨銑頭5上的面銑 刀更換為倒角銑刀，對工件進行倒角。
傳送及翻轉工件第一工作檯3到達卸料位，傳送翻轉裝置9將工件自第 一工作檯3託起後向第二工作檯IO運動，到達工件翻轉位時將工件翻轉90° , 然後繼續前進將工件輸送至第二工作檯10上，並對工件進行位置對中，第二工 作臺IO上的第二夾緊機構夾緊工件。
銑側面溝槽第二工作檯IO沿第二機身向左移動，經過溝槽粗開盤刀銑頭 11和溝槽精開杆刀銑頭12完成溝槽的粗銑和精銑。
鋸銑端面完成工件的側面加工後，第二工作檯IO上的第二夾緊機構鬆開， 鋸前翻轉平移裝置13將工件翻轉90。後放在滑車14上，工件隨滑車14滑動 到鋸切臺18處，設在鋸切臺18兩側的液壓夾鉗夾緊工件，鋸切機15向後移動 利用帶鋸將工件的兩端鋸掉，然後鋸切機15快速退回，單動端面劃痕銑頭16 對工件的端面劃痕。
卸料所述液壓夾鉗鬆開，滑車14帶著已加工好的工件移動到稱重裝置17 處稱重，稱重完成後帶著已加工好的工件移動到成品託料架，把成品放在成品 託料架上，之後成品由天車吊走。
此外，設備採用負壓吸塵、螺旋排屑以及刮板排屑相結合的方式進行排屑。
以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並 不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內， 可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實 用新型的保護範圍應以權利要求所述的保護範圍為準。
1權利要求1、一種陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於包括相互連接的第一機身和第二機身；所述第一機身上設有可沿所述第一機身水平直線移動的第一工作檯，所述第一工作檯上設有第一夾緊機構，在所述第一機身的兩側分別間隔相對設有一組側面銑頭和一組側面劃痕倒角銑頭；所述第二機身上設有可沿所述第二機身水平直線移動的第二工作檯，所述第二工作檯上設有第二夾緊機構，在所述第二機身的一側設有一組側面溝槽銑頭。
2、 根據權利要求1所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於在所述第一機身和第二機身的連接處設有轉運工件的傳送翻轉裝置。
3、 根據權利要求2所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於所述一組側面溝槽銑頭包括溝槽粗開盤刀銑頭和溝槽精開杆刀銑頭。
4、 根據權利要求3所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於所述一組側面銑頭包括有粗銑頭和研磨銑頭。
5、 根據權利要求4所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於所述第一機身和第二機身為 一整體機身的兩段。
6、 根據權利要求1或5所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於還包括與所述第二機身相接的第三機身，所述第三機身上設有固定的第三工作檯，所述第三工作檯兩側設有液壓夾鉗，靠近所述第三工作檯兩側設有可沿所述第三工作檯長度方向移動的鋸切機，在所述鋸切機上且沿所述第三工作檯兩側相對設有一組單動端面劃痕銑頭。
7、 根據權利要求6所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於在所述第二機身和第三機身的相接處設有鋸前翻轉平移裝置，在所述第三機身上設有沿所述第三機身水平直線滑動的滑車，所述鋸前翻轉平移裝置提起工件並放在所述滑車上，所述滑車沿所述第三機身滑動將工件送至所述鋸切臺處。
8、根據權利要求7所述的陰極炭塊鋸銑機組，其特徵在於在所述第三機身的卸料端設有稱重裝置，所述滑車帶動已加工好的工件滑動並送至所述稱重裝置上稱重。
專利摘要本實用新型公開了一種陰極炭塊鋸銑機組，涉及切削加工機械領域，為能夠集中加工工序，使機組功能布局合理化，提高生產效率而設計。所述陰極炭塊鋸銑機組包括相互連接的第一機身和第二機身，在所述第一機身的兩側分別間隔相對設有一組側面銑頭和一組側面劃痕銑頭，在所述第二機身的一側設有一組側面溝槽銑頭。本實用新型可用於加工陰極炭塊，能夠實現陰極炭塊的手動、半自動以及全自動加工，在所述機組的輸入端放入坯料，即可在輸出端獲得成品，具有加工精度好，機組功能布局合理，生產效率高的優點，同時相對於傳統的單動設備，該機組的生產環境也得到了極大改善。
文檔編號B28D7/04GK201283604SQ20082012379
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月24日 優先權日2008年11月24日
發明者湯京燕, 為 王, 王文利, 米秀川, 高寶傑, 高希巖 申請人:北京建萊機電技術有限公司