一种石墨电极自动取样机的制作方法

1.本实用新型属于石墨电极指标测试技术领域，具体涉及的是一种石墨电极自动取样机。


背景技术：

2.石墨电极经过一次焙烧以及石墨化之后需要取样测试其理化指标，多组石墨电极堆垛在一起，在取样过程中靠人工用电钻对多组石墨电极端面进行取样，在其端面接头孔的位置进行取样，不同规格可取样范围不确定，其过程人为因素大、劳动强度高、而且过程中因为取样不慎导致整支石墨电极不能进行后续加工，造成资源的浪费的同时效率还低。
3.在石墨电极本体的取样中一般会从端面正中间进行，因为机械加工的本体电极需进行加工接头孔，在这个位置区域取样不会对本体电极造成影响。并且每一组石墨电极本体上需要取样2～3组，不然做出理化指标的数据不具有对比性，而且人工取样复杂繁琐，经常出现取样断裂、所以必须重复再取，这样在本体接头孔的位置就会出现不够取样的情况。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种石墨电极自动取样机，解决了人工取样效率低、劳动强度大等技术问题。
5.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：一种石墨电极自动取样机，其中：所述自动取样机设于前后方向设置的移动槽中，多组沿左右方向设置的石墨电极依次堆垛于移动槽一侧；所述自动取样机包括移动定位装置、调整装置、取样装置和控制系统；
6.所述自动取样机通过移动定位装置实现其在移动槽内的移动和固定，所述调整装置设于移动定位装置顶面，所述取样装置设于调整装置顶面，通过所述调整装置实现对取样装置的位置调整，所述取样装置包括水平固定设于调整装置顶面的取样电机和固定设于取样电机输出轴上的空心钻头，所述调整装置上设置有感应石墨电极边缘的边缘位置传感器；
7.所述控制系统包括控制器和操作面板，所述控制器分别与移动定位装置、调整装置、取样电机、边缘位置传感器和操作面板之间电气连接。
8.进一步，所述调整装置包括第一支撑板、设于第一支撑板顶面的第一升降装置、设于第一升降装置顶面的第二支撑板、设于第二支撑板顶面的左右移动装置和设于左右移动装置顶面的第二升降装置，所述取样电机设于第二升降装置顶面，所述第二升降装置控制取样电机的升降，所述左右移动装置控制第二升降装置和取样电机的左右往复运动，所述第一升降装置控制第二支撑板的升降。
9.进一步，所述第一升降装置包括四组竖直设置的第一升降气缸，四组所述第一升降气缸分别设于第一支撑板顶面四角处，所述左右移动装置为直线模组，所述第二升降装置设于左右移动装置的滑台上，所述第二升降装置为第二升降气缸。
10.进一步，所述移动定位装置包括四组移动轮装置和四组定位气缸，四组所述移动
轮装置分别设于第一支撑板底面四角处，四组所述定位气缸分别设于四组移动轮装置内侧，所述定位气缸竖直朝下设置，所述定位气缸顶面与第一支撑板底面固定连接，所述定位气缸的活塞杆端部水平设置有定位板，所述定位板底面设置有摩擦垫。
11.进一步，所述移动轮装置包括移动轮和轮驱动电机，所述轮驱动电机驱动移动轮转动实现自动取样机在移动槽内沿前后方向往复运动。
12.进一步，所述边缘位置传感器设于第二支撑板顶面靠近石墨电极一侧。
13.进一步，所述操作面板包括人机交互显示屏、设于人机交互显示屏下方的启动键和状态指示灯，所述人机交互显示屏中部设置有石墨电极直径、石墨电极层数、每一层电极数量输入模块。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
15.本实用新型通过设于移动槽内的自动取样机对一侧堆垛设置的石墨电极进行自动取样，方便快捷，提高了取样效率，避免了人工取样误差，降低了劳动强度。
16.移动定位装置的设置，实现了自动取样机的移动和到达目的地之后的定位，移动过程中，定位气缸收回，定位板离开地面，到达目的地后，定位气缸伸出，摩擦垫与地面接触，增加了与地面之前的摩擦力，提高了取样过程中的稳定性，避免其在取样过程中移动，通过定位气缸的设置，可以迅速转换状态，灵活方便，满足快速转换状态的需要。
17.本实用新型的工作原理及过程：将自动取样机放置于移动槽中，在人机交互显示屏中将石墨电极的直径、堆垛层数，每一层相对应的电极的数量输入，按下启动键，自动取样机开始工作，第一升降装置的初始状态为完全处于收回状态，第二升降装置的初始状态既不是完全伸出也不是完全收回状态，即第二升降装置有上升和下降的余地；先进行最底层石墨电极的取样，然后进行上一层，以此类推进行取样，根据石墨电极直径大小、移动槽深度及空心钻头高度的结合，控制器控制第一升降装置进行第一次的上升，第一升降装置的上升次数与石墨电极堆垛的层数一致，每一层对应依次上升，上升后空心钻头的轴线与最底层石墨电极的中心轴线高度方向上齐平，同时边缘位置传感器的高度与石墨电极的中心轴线齐平，然后控制器控制轮驱动电机的启动，此时定位气缸为收回状态，轮驱动电机驱动移动轮开始转动进而开始了自动取样机的移动；
18.在从前往后移动过程中，边缘位置传感器感应到最前侧石墨电极的边缘，将信号传输给控制器，根据边缘位置传感器与空心钻头之间的距离及石墨电极的直径尺寸，控制器控制移动轮移动一定的距离后停止，此时空心钻头轴线与待取样石墨电极的中心轴线共线，控制器控制定位气缸工作，活塞杆伸出，带动定位板向下移动，接触地面，在摩擦垫的作用下，使得自动取样机固定于地面，避免在取样过程中发生移动影响取样；定位后取样电机开始工作，同时左右移动装置带动取样电机向石墨电极一侧移动，进行石墨电极中心处取样，取样完成后取样电机向原位移动，离开石墨电极后，控制器控制第二升降装置工作，根据石墨电极直径对应的接头孔直径大小，控制器控制第二升降装置上升，进行同一石墨电极上的第二组取样，完成后，控制器控制第二升降装置下降，进行同一石墨电极上的第三组取样，三组取样均落于接头孔直径所在范围内，不影响后续石墨电极本体，即完成了一组石墨电极的取样；
19.控制器控制定位气缸工作收回，然后轮驱动电机工作，驱动自动取样机的移动，同时在边缘位置传感器的感应下自动取样机到达另一组石墨电极中心处，过程同上，进行第
二组石墨电极的取样，依次进行最底层石墨电极的取样，根据输入的最底层石墨电极数量控制器进行判断，当最底层全部完成取样后，移动轮在轮驱动电机的作用下往前移动，回归原位，然后工作人员将芯棒取出进行编号收集。
20.同样，根据石墨电极直径和层数，控制器控制第一升降装置进行第二次上升，使得空心钻头到达第二层的石墨电极中心处，取样过程同上，自动化程度高，依次完成堆垛的多组石墨电极的多组取样，取样效率高，取样效果好。
附图说明
21.图1为堆垛设置的石墨电极示意图；
22.图2为自动取样机和石墨电极的相对位置示意图；
23.图3为图2的俯视图；
24.图4为图2中自动取样机的结构示意图；
25.图5为本实用新型中操作面板的结构示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
27.如图1至5所示的一种石墨电极自动取样机，其中：所述自动取样机设于前后方向设置的移动槽1中，多组沿左右方向设置的石墨电极2依次堆垛于移动槽1一侧；所述自动取样机包括移动定位装置3、调整装置4、取样装置5和控制系统；将直径相同的石墨电极2进行堆垛，石墨电极2方向与移动槽1方向垂直。
28.所述自动取样机通过移动定位装置3实现其在移动槽1内的移动和固定，所述调整装置4设于移动定位装置3顶面，所述取样装置5设于调整装置4顶面，通过所述调整装置4实现对取样装置5的位置调整，所述取样装置5包括水平固定设于调整装置4顶面的取样电机5-1和固定设于取样电机5-1输出轴上的空心钻头5-2，所述调整装置4上设置有感应石墨电极2边缘的边缘位置传感器6；在移动过程中边缘位置传感器6对石墨电极2的边缘线进行感应，并将信号传输于控制器中。
29.所述控制系统包括控制器和操作面板7，所述控制器分别与移动定位装置3、调整装置4、取样电机5-1、边缘位置传感器6和操作面板7之间电气连接。边缘位置传感器6的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与轮驱动电机、定位气缸、第一升降装置4-2、第二升降装置4-5、左右移动装置4-4、取样电机5-1的信号输入端连接。
30.进一步，所述调整装置4包括第一支撑板4-1、设于第一支撑板4-1顶面的第一升降装置4-2、设于第一升降装置4-2顶面的第二支撑板4-3、设于第二支撑板4-3顶面的左右移动装置4-4和设于左右移动装置4-4顶面的第二升降装置4-5，所述取样电机5-1设于第二升降装置4-5顶面，所述第二升降装置4-5控制取样电机5-1的升降，所述左右移动装置4-4控制第二升降装置4-5和取样电机5-1的左右往复运动，所述第一升降装置4-2控制第二支撑板4-3的升降。第一升降装置4-2的初始状态为收回状态，第二升降装置4-5的初始状态为既不是完全伸出也不是完全收回状态。
31.进一步，所述第一升降装置4-2包括四组竖直设置的第一升降气缸4-2-1，四组所述第一升降气缸4-2-1分别设于第一支撑板4-1顶面四角处，所述左右移动装置4-4为直线
模组，所述第二升降装置4-5设于左右移动装置4-4的滑台上，所述第二升降装置4-5为第二升降气缸。
32.进一步，所述移动定位装置3包括四组移动轮装置和四组定位气缸3-1，四组所述移动轮装置分别设于第一支撑板4-1底面四角处，四组所述定位气缸3-1分别设于四组移动轮装置内侧，所述定位气缸3-1竖直朝下设置，所述定位气缸3-1顶面与第一支撑板4-1底面固定连接，所述定位气缸3-1的活塞杆端部水平设置有定位板3-2，所述定位板3-2底面设置有摩擦垫3-3。摩擦垫3-3提高了自动取样机在取样过程中的稳定性，避免其移动影响取样效果。
33.进一步，所述移动轮装置包括移动轮3-4和轮驱动电机，所述轮驱动电机驱动移动轮3-4转动实现自动取样机在移动槽1内沿前后方向往复运动。轮驱动电机在图中未画出，轮驱动电机设于移动轮3-4一侧用于驱动移动轮3-4的移动。
34.进一步，所述边缘位置传感器6设于第二支撑板4-3顶面靠近石墨电极2一侧。
35.进一步，所述操作面板7包括人机交互显示屏7-1、设于人机交互显示屏7-1下方的启动键7-2和状态指示灯7-3，所述人机交互显示屏7-1中部设置有石墨电极直径、石墨电极层数、每一层电极数量输入模块。根据石墨电极直径、层数及每层的数量控制第一升降装置4-2和第二升降装置4-5的升降尺寸，保证了取样范围落于石墨电极端面接头孔范围内，不影响石墨电极本体。
36.本实用新型的工作过程：根据石墨电极2的堆垛情况，在人机交互显示屏7-1中将石墨电极的直径、堆垛层数，每一层相对应的电极的数量输入，按下启动键，自动取样机开始工作，控制器控制第一升降装置进行第一次的上升，上升后空心钻头5-2的轴线与最底层石墨电极2的中心轴线高度方向上齐平，同时边缘位置传感器6的高度与石墨电极2的中心轴线齐平，然后控制器控制轮驱动电机的启动，轮驱动电机驱动移动轮3-4开始转动进而开始了自动取样机的移动；
37.在从前往后移动过程中，边缘位置传感器6感应到最前侧石墨电极2的边缘，将信号传输给控制器，控制器控制移动轮3-4移动一定的距离后停止，此时空心钻头5-2轴线与待取样石墨电极2的中心轴线共线，控制器控制定位气缸3-1工作，活塞杆伸出，带动定位板3-2向下移动，接触地面，在摩擦垫3-3的作用下，使得自动取样机固定于地面，避免在取样过程中发生移动影响取样；定位后取样电机5-1开始工作，同时左右移动装置4-4带动取样电机5-1向石墨电极2一侧移动，进行石墨电极2中心处取样，取样完成后取样电机5-1向原位移动，离开石墨电极2后，控制器控制第二升降装置4-5上升，进行同一石墨电极2上的第二组取样，完成后，控制器控制第二升降装置4-5下降，进行同一石墨电极2上的第三组取样，三组取样均落于接头孔直径所在范围内，不影响后续石墨电极本体，即完成了一组石墨电极的取样；控制器控制定位气缸工作收回，然后轮驱动电机工作，驱动自动取样机的移动，依次进行最底层石墨电极的取样，根据输入的最底层石墨电极数量控制器进行判断，当最底层全部完成取样后，移动轮3-4在轮驱动电机的作用下往前移动，回归原位，然后工作人员将芯棒取出进行编号收集。
38.同样进行第二层或其它层的取样，取样过程同上，自动化程度高，依次完成堆垛的多组石墨电极的多组取样，取样效率高，取样效果好。
39.石墨电极直径尺寸与接头孔直径对应表：
[0040][0041]