一种导杆打磨设备及其控制方法与流程

本发明涉及一种导杆打磨设备及其控制方法，尤其涉及一种电解铝用阳极导杆表面打磨设备及其控制方法。

背景技术：

电解铝厂阳极导杆在电解槽中使用过程中由于高温环境使导杆容易产生毛刺和凸点，在返回阳极组装车间处理时，需要经过装卸站、电解质清理、残极压脱和铁环压脱等工序，也会对导杆产生刮蹭形成毛刺和凹点。组装好的阳极炭块在安装到电解槽母线上时，需要把有毛刺和凸点的导杆打磨光滑，因为不光滑的导杆会减小导杆与母线的接触面积，从而加大电解电流的损耗，对于现阶段高容量的电解槽，只要节省一点电流，节省的生产成本是非常可观的。

现阶段电解铝用阳极导杆打磨的方法是靠人工手持砂轮打磨，还没有专门用于打磨阳极导杆的设备，人工打磨有以下几个弊端：

1、人工打磨导杆耗时多，影响下工序进度，增加了打磨材料和设备成本，人工工作强度大；

2、人工打磨操作精度难以把握，有可能将导杆损耗过多，直接降低导杆使用年限，另外打磨精度不高会加大电解电流的损耗，造成电解槽耗能大；

3、整个车间现场设备较多，叉车使用频繁，工作人员过多，工作时间过长会增大工作人员在生产过程中的出现安全事故几率；

4、降低了整个厂的自动化程度，无法较快的、清晰的对检测结果形成数据，不方便分析统计导杆情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：研究一种导杆打磨设备及其控制方法，以解决现有技术人工打磨阳极导杆人工劳动强度大、打磨材料消耗多、打磨精度控制不佳影响导杆使用寿命、打磨精度控制不佳增加电解槽能耗、现场打磨人员多易造成安全事故、自动化程度低影响生产效率和打磨数据不能较快清晰的调出，不便于统计分析导杆情况等问题。

本发明的技术方案是：一种导杆打磨设备，包括：导杆检测装置，所述导杆检测装置螺栓安装在机架的侧壁上，扶正滚筒螺栓连接在机架上，扶正平台活动连接在机架上，变频电机固定连接在机架上，扶正前后推进气缸螺栓连接在所述扶正平台上，扶正左右推进气缸推杆连接在扶正滚筒上，伺服驱动模组固定连接在扶正滚筒上，刷纸电机固定连接在伺服驱动模组上，刷纸电机包含刷轮，刷纸扣接在刷纸电机的刷轮上，抓手固定连接在传动系统上，抓手活动抓紧导杆，PLC控制系统分别与传动系统、刷纸电机、伺服驱动模组、扶正左右推进气缸、变频电机、扶正前后推进气缸和导杆检测装置电连接。

优选的，所述PLC控制系统包含人机界面和CPU，人机界面从CPU中读取数据，实时显示导杆表面光滑度和弯曲度、导杆打磨设备的运行步骤和电机的运行情况，且储存以上数据。

优选的，所述PLC控制系统设置有为其他数据库系统提供以太网、profibus通讯接口，实现数据远程监控。profibus是指一种国际化、开放式和不依赖设备生产商的现场总线标准。

导杆打磨设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，所述PLC控制系统发出指令给传动系统将待打磨的导杆传动至刷纸处，同时PLC控制系统对导杆编号；

步骤二，所述导杆检测装置对导杆的表面光滑度和弯曲度进行检测，并将数据传动至PLC控制系统的CPU，CPU对数据快速分析并计算出刷纸电机前进距离，将前进距离传送给伺服驱动模组；

步骤三，在CPU上设定目标光滑度和目标弯曲度，设置好后CPU发出自动打磨指令，扶正左右推进气缸和扶正前后推进气缸伸出使扶正滚筒夹紧导杆，伺服驱动模组根据步骤二中的前进距离带动刷纸电机运行，刷纸旋转对导杆进行打磨；

步骤四，变频电机带动扶正平台上下移动，实现对整根导杆的打磨；

步骤五，打磨过程中导杆检测装置对导杆的表面光滑度和弯曲度实时检测，达到步骤三中的设定目标值后，PLC控制系统的CPU发出停止打磨指令，同时发出指令给传动系统传送下一根待打磨的导杆。

本发明的有益效果是：设计一种导杆打磨设备及其控制方法，相比现有技术，本装置及控制方法的优势如下：

1、本装置打磨精度高，精度能达到0.05mm以下，解决了人工打磨精度不高，降低了导杆的使用寿命，加大电解电流的损耗，造成电解槽耗能大的问题；

2、本装置记录了打磨的数据，可以通过人机界面输入编号直接调取打磨时的电机运行情况和导杆的质量情况，便于后期分析，解决了人工打磨无数据记录的问题；

3、本装置的全程自动化控制，效率高，根据导杆的实际情况确定刷纸电机的前进量，解决了人工打磨劳动强度大，现场人员多有安全隐患的问题，同时也避免了刷纸的浪费。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2 为本发明的侧视图；

图3为本发明的打磨电机放大图；

图4为本发明PLC控制系统操作台侧视图；

图5为本发明PLC控制系统操作台主视图；

图中：1、传动系统，2、抓手，3、刷纸，4、刷纸电机，4-1、刷辊，5、伺服驱动模组，6、扶正滚筒，7、扶正左右推进气缸，8、扶正平台，9、变频电机，10、扶正前后推进气缸，11、导杆检测装置，12、机架，13、导杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：

参考图1-5，本发明一种导杆打磨设备，包括：导杆检测装置11，导杆检测装置11螺栓安装在机架12的侧壁上，扶正滚筒6螺栓连接在机架12上，扶正平台8活动连接在机架12上，变频电机9固定连接在机架12上，扶正前后推进气缸10螺栓连接在所述扶正平台8上，扶正左右推进气缸7推杆连接在扶正滚筒6上，伺服驱动模组5固定连接在扶正滚筒6上，刷纸电机4固定连接在伺服驱动模组5上，刷纸电机4包含刷轮4-1，刷纸3扣接在刷纸电机4的刷轮4-1上，抓手2固定连接在传动系统1上，抓手2活动抓紧导杆13，PLC控制系统分别与传动系统1、刷纸电机4、伺服驱动模组5、扶正左右推进气缸7、变频电机9、扶正前后推进气缸10、导杆检测装置11电连接。PLC控制系统采用罗克韦尔公司产品，PLC控制系统包含数字量输入模块：1769IM12、数字量输出模块：1769OA16、模拟量输入模块：1769IF8和模拟量输出模块：1769OF8C，CPU型号为1769 CompactLogix，1769-L33ER ，CPU处理数据和控制逻辑：现场的状态和指令动过数字量、模拟量输入模块传到CPU，CPU通过数字量、模拟量输出模块对现场设备阀指令进行控制。所述PLC控制系统包含人机界面和CPU，人机界面从CPU中读取数据，实时显示导杆表面光滑度和弯曲度、导杆打磨设备的运行步骤和电机的运行情况，且储存以上数据。所述PLC控制系统设置有为其他数据库系统提供以太网、profibus通讯接口，实现数据远程监控。

导杆打磨设备的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，所述PLC控制系统发出指令给传动系统1将待打磨的导杆13传动至刷纸3处，同时PLC控制系统对导杆编号；

步骤二，所述导杆检测装置11对导杆13的表面光滑度和弯曲度进行检测，并将数据传动至PLC控制系统的CPU，CPU对数据快速分析并计算出刷纸电机4前进距离，将前进距离传送给伺服驱动模组5；

步骤三，在CPU上设定目标光滑度和目标弯曲度，设置好后CPU发出自动打磨指令，扶正左右推进气缸7和扶正前后推进气缸10伸出使扶正滚筒6夹紧导杆13，伺服驱动模组5根据步骤二中的前进距离带动刷纸电机4运行，刷纸3旋转对导杆13进行打磨；

步骤四，变频电机9带动扶正平台8上下移动，实现对整根导杆13的打磨；

步骤五，打磨过程中导杆检测装置11对导杆,13的表面光滑度和弯曲度实时检测，达到步骤三中的设定目标值后，PLC控制系统的CPU发出停止打磨指令，同时发出指令给传动系统1传送下一根待打磨的导杆13。