1.本实用新型涉及清理设备技术领域，具体涉及一种预焙阳极炭块清理设备。
背景技术：
2.铝电解用到的预焙阳极碳块(以下简称阳极碳块)在成型完成后，得到一个生阳极碳块的产品，生阳极碳块需要经过高温焙烧和清理多余的焦粉才能得到完整的预焙阳极炭块产品。生阳极碳块装入焙烧室时，需要在炭块四周和顶部填充焦粉，以防止炭块在高温焙烧时接触空气氧化。经过高温焙烧后的阳极炭块会在四周和顶部附着上填充的焦粉，所以焙烧阳极炭块出炉后需要送到清理线清理附着在炭块上多余的焦粉。这就需要一种预焙阳极炭块清理设备来进行炭块附着物清理工作。
3.现有的阳极炭块附着物清理方法是在焙烧阳极炭块出炉后，人工清理，用装有合金刀片的铲子把阳极炭块附着物清理掉。这种方法人工劳动强度大、效率低，碳块表面积大，形状多，表面去除生产线需要多人多工位协同工作才能保证铲除后的产品质。
4.也有用阳极炭块清理机组的机械刮刀进行清理的方法。将阳极炭块输送到阳极炭块清理机组工位，利用液压缸推动阳极炭块，经过底部刮刀和四周刮刀把阳极炭块的附着物清理掉。这种方法可以初步清除阳极炭块的附着物，但是后期还是需要人工继续进行精细清理，而且机械刮刀是固定的，无法适应多种规格尺寸的炭块。
技术实现要素：
5.本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种预焙阳极炭块清理设备，该清理设备提高炭块清理效率，降低工人劳动强度，并且配合3d扫描相机和多关节机器人可以实现自动清理炭块附着物的功能。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种预焙阳极炭块清理设备，包括3d检测装置、固定炭块装置、多关节机器人和清理装置，所述3d检测装置设置于所述固定炭块装置的上方，所述清理装置连接于所述多关节机器人的输出端，所述清理装置与所述3d检测装置电连接，所述清理装置对接所述固定炭块装置，所述清理装置包括驱动机构、连接于所述驱动机构输出端的传动机构及连接于所述传动机构的刀盘机构。
8.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述驱动机构包括气动马达及连接于所述气动马达的减速器。
9.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述传动机构包括大齿轮、与所述大齿轮啮合的多个小齿轮、与多个所述小齿轮同轴连接的多根小转轴、与多根所述小转轴连接的多根刀盘浮动轴及安装所述大齿轮和所述小齿轮的组合齿轮盘，所述大齿轮通过深沟球轴承连接有大转轴，所述大转轴的一端通过平键与所述减速器的输出端连接，所述大转轴的另一端通过挡圈和螺钉一起固定所述大齿轮；所述组合齿轮盘与所述减速器固定连接。
10.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述组合齿轮盘包括上齿轮盘及与所述上齿轮盘固定连接的下齿轮盘。
11.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，每个所述小转轴的两端分别安装有第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，所述第一圆锥滚子轴承的外圈安装于所述上齿轮盘内，所述第二圆锥滚子轴承的外圈安装于所述下齿轮盘内，所述小齿轮设置于所述第一圆锥滚子轴承和所述第二圆锥滚子轴承之间，所述小齿轮通过平键与所述小转轴连接。
12.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述所述小转轴设置为中空结构，所述小转轴设置有卡位，所述刀盘浮动轴设置有卡槽，所述刀盘浮动轴与所述小转轴装配卡接。
13.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述传动机构还包括转轴封盖，所述转轴封盖与所述小转轴固定连接，所述转轴封盖和所述小转轴之间套设有弹簧。
14.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述刀盘机构包括与所述刀盘浮动轴连接的刀盘及设置于所述刀盘上的多个合金刀。
15.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述3d检测装置包括安装架、架设于所述安装架的直线模组及滑动设置于所述直线模组的3d相机。
16.作为本实用新型所述的预焙阳极炭块清理设备的一种改进，所述固定炭块装置包括固定座及设置于所述固定座的工作台，所述工作台对应的上方对应所述3d相机。
17.本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括3d检测装置、固定炭块装置、多关节机器人和清理装置，所述3d检测装置设置于所述固定炭块装置的上方，所述清理装置连接于所述多关节机器人的输出端，所述清理装置与所述3d检测装置电连接，所述清理装置对接所述固定炭块装置，所述清理装置包括驱动机构、连接于所述驱动机构输出端的传动机构及连接于所述传动机构的刀盘机构。将需要清理的阳极炭块放置于固定炭块装置上，通过3d检测装置对阳极炭块进行定位扫描，随后启动多关节机器人输出端的清理装置进行清理工作；该装置大大提高炭块清理效率，降低工人劳动强度，并且配合3d扫描相机和多关节机器人可以实现自动清理炭块附着物的功能。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为本实用新型的局部结构示意图；
21.图3为图2的剖视图。
具体实施方式
22.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名
称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
26.如图1～3所示，一种预焙阳极炭块清理设备，包括3d检测装置1、固定炭块装置2、多关节机器人3和清理装置4，3d检测装置1设置于固定炭块装置2的上方，清理装置4连接于多关节机器人3的输出端，清理装置4与3d检测装置1电连接，清理装置4对接固定炭块装置2，清理装置4包括驱动机构41、连接于驱动机构41输出端的传动机构42及连接于传动机构42的刀盘机构43。
27.优选地，驱动机构41包括气动马达411及连接于气动马达411的减速器412。
28.优选地，传动机构42包括大齿轮421、与大齿轮421啮合的多个小齿轮422、与多个小齿轮422同轴连接的多根小转轴423、与多根小转轴423连接的多根刀盘浮动轴424及安装大齿轮421和小齿轮422的组合齿轮盘425，大齿轮421通过深沟球轴承426连接有大转轴427，大转轴427的一端通过平键与减速器412的输出端连接，大转轴427的另一端通过挡圈428和螺钉一起固定大齿轮421；组合齿轮盘425与减速器412固定连接。
29.优选地，组合齿轮盘425包括上齿轮盘4251及与上齿轮盘4251固定连接的下齿轮盘4252。
30.优选地，每个小转轴423的两端分别安装有第一圆锥滚子轴承4231和第二圆锥滚子轴承4232，第一圆锥滚子轴承4231的外圈安装于上齿轮盘4251内，第二圆锥滚子轴承4232的外圈安装于下齿轮盘4252内，小齿轮422设置于第一圆锥滚子轴承4231和第二圆锥滚子轴承4232之间，小齿轮422通过平键与小转轴423连接。
31.优选地，小转轴423设置为中空结构，小转轴423设置有卡位(图未示)，刀盘浮动轴424设置有卡槽(图未示)，刀盘浮动轴424与小转轴423装配卡接。
32.优选地，传动机构42还包括转轴封盖429，转轴封盖429与小转轴423固定连接，转轴封盖429和小转轴423之间套设有弹簧430，这样设计可以使得在小转轴423里面有一定的轴向位移量(吸收刀盘在接触阳极炭块100时的机械误差)。
33.优选地，刀盘机构43包括与刀盘浮动轴424连接的刀盘431及设置于刀盘431上的多个合金刀432，多个合金刀432通过螺钉安装固定在刀盘431上，本实施方式设置有五个刀盘431，且在每个刀盘431上设置有四片合金刀432，这样设计方便于清理相应阳极碳块。
34.优选地，3d检测装置1包括安装架11、架设于安装架11的直线模组12及滑动设置于直线模组12的3d相机13。
35.优选地，固定炭块装置2包括固定座21及设置于固定座21的工作台22，工作台22对应的上方对应3d相机13，3d相机13用于扫描和定位阳极碳块，然后传输相应数据给多关节机器人3。
36.传动机构42主要是带动刀盘机构43进行清理工作，需要不同速度的时候可以由驱动机构41进行调整，驱动机构41、传动机构42及刀盘机构43三者的配合实现阳极碳块的快速高效清理，大大提高阳极炭块100清理效率，降低工人劳动强度，并且配合3d扫描相机和多关节机器人3可以实现自动清理炭块附着物的功能。
37.本实用新型的工作原理是：在阳极碳块清理时，把相应的阳极炭块100清理装置4安装在多关节机器人3上，让3d相机13扫描阳极炭块100并定位加识别炭块尺寸(型号)，扫描完后给出定位坐标和炭块尺寸(型号)到多关节机器人3，多关节机器人3根据坐标和阳极炭块100尺寸规划清理炭块轨迹，然后控制电磁阀启动气动马达411通气开始工作带动阳极炭块100清理装置4旋转，清理装置4在多关节机器人3的控制下按照规划轨迹执行清理阳极炭块100路径，最后清理完阳极炭块100附着物实现自动清理炭块功能。
38.本实用新型至少具有以下优点：
39.1、阳极炭块清理装置轴向可浮动范围可调，保证表面产品的质量；
40.2、清理刀具(合金刀)使用在安装到马达上之后打磨的运动方向不受影响，方便设备应用；
41.3、清理刀具耗材可以实现快换，实现耗材的可控和简便；
42.4、阳极炭块清理装置可以安装在多关节机器人上，配合3d扫描相机，实现自动清理炭块功能。
43.上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。技术特征：
1.一种预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：包括3d检测装置、固定炭块装置、多关节机器人和清理装置，所述3d检测装置设置于所述固定炭块装置的上方，所述清理装置连接于所述多关节机器人的输出端，所述清理装置与所述3d检测装置电连接，所述清理装置对接所述固定炭块装置，所述清理装置包括驱动机构、连接于所述驱动机构输出端的传动机构及连接于所述传动机构的刀盘机构。2.根据权利要求1所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述驱动机构包括气动马达及连接于所述气动马达的减速器。3.根据权利要求2所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述传动机构包括大齿轮、与所述大齿轮啮合的多个小齿轮、与多个所述小齿轮同轴连接的多根小转轴、与多根所述小转轴连接的多根刀盘浮动轴及安装所述大齿轮和所述小齿轮的组合齿轮盘，所述大齿轮通过深沟球轴承连接有大转轴，所述大转轴的一端通过平键与所述减速器的输出端连接，所述大转轴的另一端通过挡圈和螺钉一起固定所述大齿轮；所述组合齿轮盘与所述减速器固定连接。4.根据权利要求3所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述组合齿轮盘包括上齿轮盘及与所述上齿轮盘固定连接的下齿轮盘。5.根据权利要求4所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：每个所述小转轴的两端分别安装有第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，所述第一圆锥滚子轴承的外圈安装于所述上齿轮盘内，所述第二圆锥滚子轴承的外圈安装于所述下齿轮盘内，所述小齿轮设置于所述第一圆锥滚子轴承和所述第二圆锥滚子轴承之间，所述小齿轮通过平键与所述小转轴连接。6.根据权利要求3或5所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述小转轴设置为中空结构，所述小转轴设置有卡位，所述刀盘浮动轴设置有卡槽，所述刀盘浮动轴与所述小转轴装配卡接。7.根据权利要求6所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述传动机构还包括转轴封盖，所述转轴封盖与所述小转轴固定连接，所述转轴封盖和所述小转轴之间套设有弹簧。8.根据权利要求7所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述刀盘机构包括与所述刀盘浮动轴连接的刀盘及设置于所述刀盘上的多个合金刀。9.根据权利要求1所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述3d检测装置包括安装架、架设于所述安装架的直线模组及滑动设置于所述直线模组的3d相机。10.根据权利要求9所述的预焙阳极炭块清理设备，其特征在于：所述固定炭块装置包括固定座及设置于所述固定座的工作台，所述工作台对应的上方对应所述3d相机。
技术总结
本实用新型涉及清理设备技术领域，具体涉及一种预焙阳极炭块清理设备，包括3D检测装置、固定炭块装置、多关节机器人和清理装置，3D检测装置设置于固定炭块装置的上方，清理装置连接于多关节机器人的输出端，清理装置与3D检测装置电连接，清理装置对接固定炭块装置，清理装置包括驱动机构、连接于驱动机构输出端的传动机构及连接于传动机构的刀盘机构。将需要清理的阳极炭块放置于固定炭块装置上，通过3D检测装置对阳极炭块进行定位扫描，随后启动多关节机器人输出端的清理装置进行清理工作；该装置大大提高炭块清理效率，降低工人劳动强度，并且配合3D扫描相机和多关节机器人可以实现自动清理炭块附着物的功能。现自动清理炭块附着物的功能。现自动清理炭块附着物的功能。
技术研发人员：李阳 郭锋洁
受保护的技术使用者：广州长捷智能科技有限公司
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/8/19
声明：
“预焙阳极炭块清理设备的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：广州长捷智能科技有限公司
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2024年07月26日 ~ 28日 
