1.本发明涉及碳素电极制备领域，具体涉及石墨电极自动检测包装装置的结构技术领域。
背景技术：
2.在碳素石墨电极棒体制作过程中，需要对产品的密度、电阻、直径、长度、重量等指标进行检测，以确保质量，并对电极棒体进行缠草绳包装保护，以减少运输过程中的损坏。
3.石墨电极测量密度时，多通过“浸水式”，测量其密度，测量步骤繁琐；且在测量电阻时，由于电极棒体较大，测量移动输送不便，安全隐患也较大。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供石墨电极自动检测包装装置，实现对电极棒体便捷化、连续化地进行密度、电阻测量，并可以实现激光打标和自动缠草绳包装作业，大大提升了作业的自动化程度和作业效率。
5.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：石墨电极自动检测包装装置，包括送料导轨、底托机构、plc控制器、第一激光测距仪、第二激光测距仪和第三激光测距仪；沿物料输送方向，设置送料导轨，在送料导轨的下方设置底托机构，在底托机构的进料端处设置第一限位件；底托机构包括称重台、第二承载板、第三承载板、第二升降件、第三驱动电机、托辊和第二固定杆；在称重台上方设置第二承载板，在第二承载板上设置第二升降件，第二升降件沿竖直方向设置，在第二升降件的上方设置第三承载板，在第三承载板上设置第二固定杆，在第二固定杆上设置托辊，托辊的轴线沿水平方向、且垂直于送料方向设置，第三驱动电机与托辊传动连接；在送料导轨的两侧分别设置第一激光测距仪，两个第一激光测距仪的检测端相向设置；在第三承载板上设置第二激光测距仪，第二激光测距仪的检测端竖直向上设置；第二激光测距仪的检测端位于两组托辊正中间；在第二激光测距仪的上方设置第三激光测距仪，第三激光测距仪的检测端沿竖直向下设置；第三驱动电机与plc控制器的输出控制端电气连接，称重台、第一激光测距仪、第二激光测距仪和第三激光测距仪分别与plc控制器的信号输入端电气连接。
6.进一步地，沿物料输送方向，的所述送料导轨呈倾斜向下设置。
7.进一步地，在所述底托机构的进料端和出料端处分别设置第一限位件和第三限位件，第一限位件和第三限位件分别与plc控制器的输出控制端电气连接。
8.进一步地，在所述底托机构的上方设置电阻检测件，电阻检测件包括电压测量头、端部供电头、第三升降件、第四伸缩件和固定横梁，固定横梁横跨在送料导轨的上方，在横梁上设置两组第三升降件，第三升降件的底座与横梁连接，第三升降件的伸缩端与电压测量头连接，电压测量头的检测端竖直向下设置；在底托机构和送料导轨旁设置端部供电头和第四伸缩件，第四伸缩件沿水平方向设置，在第四伸缩件的伸缩端处设置端部供电头，端部供电头的工作端指向底托机构的上方；端部供电头、第三升降件和第四伸缩件分别与plc
控制器的输出控制端电气连接；两组电压测量头分别与plc控制器的信号输入端电气连接。
9.进一步地，在所述第三承载板上设置位置调节件，位置调节件包括第一双向丝杠、第二驱动电机和滑轨；沿平行于送料导轨的方向，在第三承载板上设置第一双向丝杠和滑轨，第一双向丝杠的两端与第三承载板转动连接，第二驱动电机与第一双向丝杠传动连接；在第一双向丝杠的双螺母座上分别设置第四承载板，在第四承载板上设置第三驱动电机、第二固定杆和托辊；第二驱动电机与plc控制器的输出控制端电气连接。
10.进一步地，在所述底托机构和送料导轨两侧分别设置第一缠绳机构，第一缠绳机构包括圆环板、圆环转盘、第二限位杆、机械手、第三夹送辊和第六伸缩件；在底托机构旁设置第六伸缩件，第六伸缩件的伸缩端指向底托机构的上方，在第六伸缩件的伸缩端处固定设置圆环板，圆环板沿竖直方向设置，在圆环板上、靠近底托机构的一侧面上设置圆环转盘，第二限位杆的一端固定在圆环转盘上，另一端远离圆环板；在圆环板上、圆环转盘的外侧设置机械手和第三夹送辊；圆环转盘、机械手、第三夹送辊和第六伸缩件分别与plc控制器的输出控制端电气连接。
11.进一步地，在所述圆环板上设置第三位置传感器，第三位置传感器与plc控制器的信号输入端电气连接；在机械手的夹取端设置机械夹爪和机械剪，机械剪位于机械夹爪远离第三夹送辊的一侧；机械夹爪和机械剪分别与plc控制器的输出控制端电气连接。
12.进一步地，所述第三夹送辊包括第三连接杆、第三滚轮和第五伸缩件，第三连接杆的一端与圆环板转动连接，另一端远离圆环板，在第三连接杆的另一端处设置第三滚轮，第五伸缩件的底座与圆环板铰接，第五伸缩件的伸缩件与第三连接杆铰接；第五伸缩件与plc控制器的输出控制端电气连接；在第三夹送辊的进料端处设置第二位置传感器，第二位置传感器与plc控制器的信号输入端电气连接。
13.进一步地，所述第一限位件包括第一固定杆、第一转轴、第一限位杆和第一驱动件，在送料导轨的下方设置第一固定杆，第一转轴沿垂直于送料导轨的方向设置，第一转轴与第一固定杆转动连接；在第一转轴上固定设置第一限位杆，第一驱动件与第一转轴传动连接；第一驱动件与plc控制器的输出控制端电气连接。
14.进一步地，在所述底托机构旁设置激光打标件，激光打标件包括第四驱动电机、第四丝杠、第四固定板、第四限位杆和打标头；第四驱动电机固定设置，第四驱动电机与第四丝杠的丝杠螺母传动连接；沿平行于第四丝杠设置第四固定板，第四限位杆的一端与第四丝杠固定连接，另一端与第四固定板滑动连接；第四驱动电机与plc控制器的输出控制端电气连接。
15.与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果之一：1、通过本装置，实现对电极棒体便捷化、连续化地进行密度、电阻测量，并可以实现激光打标和自动缠草绳包装作业，大大提升了作业的自动化程度和作业效率。
16.2、通过设置横移式、升降式电阻检测机构，提升了本检测机构的适应性。
17.3、通过设置缠绳机构，实现了自动化缠绳作业，降低了人工劳动。
18.4、设置机械夹爪和机械剪配合工作，实现了连续进行自动化缠草绳作业。
19.5、通过设置横移式、升降式激光打标，提升了本检测机构的适应性。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图。
21.图2为图1的另一视角的结构示意图。
22.图3为本发明的一种工作状态示意图。
23.图4为本发明的另一种工作状态示意图。
24.图5为本发明的再一种工作状态示意图。
25.图6为图5的另一视角的结构示意图。
26.图7为图4中a部的局部放大结构示意图。
27.图8为图4中c部的局部放大结构示意图。
28.图9为图2中b部的局部放大结构示意图。
29.图中：1-送料导轨；21-第一限位件；211-第一固定杆；212-第一转轴；213-第一限位杆；214-第一驱动件；22-第二限位件；23-第三限位件；3-底托机构；31-称重台；32-第二承载板；33-第三承载板；34-第二升降件；35-位置调节件；351-第一双向丝杠；352-第二驱动电机；353-滑轨；36-第四承载板；37-第三驱动电机；38-托辊；39-第二固定杆；4-电阻检测件；41-电压测量头；42-端部供电头；43-第三升降件；44-第四伸缩件；45-横梁；451-第二双向丝杠；452-第五承载板；5-第一缠绳机构；51-圆环板；52-圆环转盘；53-第二限位杆；54-机械手；541-机械夹爪；542-机械剪；56-第三夹送辊；561-第三连接杆；562-第三滚轮；563-第五伸缩件；57-第六伸缩件；6-第二缠绳机构；7-激光打标件；71-第四驱动电机；72-第四丝杠；73-第四固定板；74-第四限位杆；75-打标头；76-第六承载板；77-第五丝杠；78-第五驱动电机；8-plc控制器；81-第一激光测距仪；82-第二位置传感器；83-第三位置传感器；84-第二激光测距仪；85-第三激光测距仪；9-草绳架；91-草绳卷。
具体实施方式
30.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
31.实施例1：如图1-图9所示，石墨电极自动检测包装装置，包括送料导轨1、底托机构3、plc控制器8、第一激光测距仪81、第二激光测距仪82和第三激光测距仪83；沿物料输送方向，设置送料导轨1，在送料导轨1的下方设置底托机构3，在底托机构3的进料端处设置第一限位件21；底托机构3包括称重台31、第二承载板32、第三承载板33、第二升降件34、第三驱动电机37、托辊38和第二固定杆39；在称重台31上方设置第二承载板32，在第二承载板32上设置第二升降件34，第二升降件34沿竖直方向设置，在第二升降件34的上方设置第三承载板33，在第三承载板33上设置第二固定杆39，在第二固定杆39上设置托辊38，托辊38的轴线沿水平方向、且垂直于送料方向设置，第三驱动电机37与托辊38传动连接；在送料导轨1的两侧分别设置第一激光测距仪81，两个第一激光测距仪81的检测端相向设置；在第三承载板33上设置第二激光测距仪84，第二激光测距仪84的检测端竖直向上设置；第二激光测距仪84的检测端位于两组托辊38正中间；在第二激光测距仪84的上方设置第三激光测距仪85，第三激光测距仪85的检测端沿竖直向下设置；第三驱动电机37与plc控制器8的输出控制端电气
连接，称重台31、第一激光测距仪81、第二激光测距仪84和第三激光测距仪85分别与plc控制器8的信号输入端电气连接。
32.大型石墨电极棒的两端分别为螺纹凸起端和螺纹凹槽端，便于后期进行螺纹拼接连接，因此，石墨电极棒虽然形状上为不规则的柱体结构，实际上，螺纹凸起端正好可以卡入螺纹凹槽端内，因此，可以按照近似圆柱体进行测算其体积。
33.将石墨电极棒放置在送料导轨1上，当电极棒经过两组第一激光测距仪81时，两组第一激光测距仪81将检测数据反馈至plc控制器8接收处理，计算出电极棒的柱体高度（测量规则柱体的边沿高度）；之后，电极棒移动至底托机构3上方时，plc控制器8输出控制第二升降件34向上伸展，两组托辊38将电极棒从送料导轨1上托起，此时，电极棒体的截面圆心与第二激光测距仪84和第三激光测距仪85位于同一直线上，因此通过第二激光测距仪84和第三激光测距仪85可以检测出电极棒体的截面圆的直径，传输给plc控制器8接收处理后，可以计算出电极棒的体积；当第二升降件34升至最大位置、并稳定后，plc控制器8读取称重台31的重量信号，记录电极棒的重量，从而可以计算出电极棒体的密度，并记录；方便快捷地对大型电极棒体的密度进行测算，可进行连续工作，方便快捷，检测精度高。
34.第二升降件34可以为电动伸缩杆或液压伸缩杆。
35.实施例2：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了导轨结构。
36.本石墨电极自动检测包装装置中沿物料输送方向，的所述送料导轨1呈倾斜向下设置。倾斜向下的送料导轨1，便于电极棒体通过自身重力效果，进行前移，无需再提供输送动力机构，节约了成本。
37.实施例3：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了限位结构。
38.本石墨电极自动检测包装装置中在所述底托机构3的进料端和出料端处分别设置第一限位件21和第三限位件23，第一限位件21和第三限位件23分别与plc控制器8的输出控制端电气连接。初始工作时，第一限位件21处于抬升状态，当电极棒体移动至第一限位件21时，第一限位件21对电极棒进行限位，暂停移动；待底托机构3处于“空载”状态时，第三限位件23处于抬升状态，第一限位件21缓慢进行下降，电极棒缓慢滚动至第三限位件23处，之后第一限位件21再抬升，底托机构3再将电极棒抬升，进行测量作业；从而实现单个电极棒体的当个连续测量作业，防止相互干扰。
39.优选的，在第一限位件21的进料端处设置第二限位件，可以提升单个电极棒体的间隔限位作业。
40.实施例4：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了电阻测量结构。
41.本石墨电极自动检测包装装置中在所述底托机构3的上方设置电阻检测件4，电阻检测件4包括电压测量头41、端部供电头42、第三升降件43、第四伸缩件44和固定横梁45，固定横梁45横跨在送料导轨1的上方，在横梁45上设置两组第三升降件43，第三升降件43的底座与横梁45连接，第三升降件43的伸缩端与电压测量头41连接，电压测量头41的检测端竖直向下设置；在底托机构3和送料导轨1旁设置端部供电头42和第四伸缩件44，第四伸缩件44沿水平方向设置，在第四伸缩件44的伸缩端处设置端部供电头42，端部供电头42的工作
端指向底托机构3的上方；端部供电头42、第三升降件43和第四伸缩件44分别与plc控制器8的输出控制端电气连接；两组电压测量头41分别与plc控制器8的信号输入端电气连接。第三升降件43、第四伸缩件44可以为电动伸缩杆、液压伸缩杆或气动伸缩杆的一种；当底托机构3将电极棒体抬升，并完成密度测量作业后，第四伸缩件44伸展，将端部供电头42推送至电极棒体的端部并保持接触，第三升降件43伸展，将电压测量头41向下推送至电极棒体的顶部，并保持接触，plc控制器8输出控制供电，并记录下两组电压测量头41之间的稳定电压差，再根据两组电压测量头41之间的距离，计算出电极棒体的局部电阻，之后plc控制器8输出控制切断电源，第四伸缩件44和第三升降件43回缩，完成电阻测量作业，底托机构3下降，将电极棒输送至下道工序处。
42.优选的，在固定横梁45上设置第二双向丝杠451、第五承载板452和驱动电机，驱动电机与第二双向丝杠451传动连接，两组第三升降件43分别通过第五承载板452与第二双向丝杠451的两个螺母座固定连接，实现两组电压测量头41可以进行相向或相背移动；从而可以实现，对同一电极棒体的不同点位进行电阻测量，同时可以根据电极棒体的实际大小，调整电压测量头的位置，提升本测量机构的使用效果。
43.优选的，托辊38为绝缘棍。
44.实施例5：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了底托结构。
45.本石墨电极自动检测包装装置中在所述第三承载板33上设置位置调节件35，位置调节件35包括第一双向丝杠351、第二驱动电机352和滑轨353；沿平行于送料导轨1的方向，在第三承载板33上设置第一双向丝杠351和滑轨353，第一双向丝杠351的两端与第三承载板33转动连接，第二驱动电机352与第一双向丝杠351传动连接；在第一双向丝杠351的双螺母座上分别设置第四承载板36，在第四承载板36上设置第三驱动电机37、第二固定杆39和托辊38；第二驱动电机352与plc控制器8的输出控制端电气连接。
46.plc控制器8输出控制第二驱动电机352运转，调整两组托辊38之间的距离，从而实现根据电极棒体的实际大小，调整托辊之间的大小，以提升本机构的适应性。
47.实施例6：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了缠绳包装结构。
48.本石墨电极自动检测包装装置中在所述底托机构3和送料导轨1两侧分别设置第一缠绳机构5，第一缠绳机构5包括圆环板51、圆环转盘52、第二限位杆53、机械手54、第三夹送辊56和第六伸缩件57；在底托机构3旁设置第六伸缩件57，第六伸缩件57的伸缩端指向底托机构3的上方，在第六伸缩件57的伸缩端处固定设置圆环板51，圆环板51沿竖直方向设置，在圆环板51上、靠近底托机构3的一侧面上设置圆环转盘52，第二限位杆53的一端固定在圆环转盘52上，另一端远离圆环板51；在圆环板51上、圆环转盘52的外侧设置机械手54和第三夹送辊56；圆环转盘52、机械手54、第三夹送辊56和第六伸缩件57分别与plc控制器8的输出控制端电气连接。第六伸缩件57可以为电动伸缩杆或液压伸缩杆。
49.圆环板51和圆环转盘52均为中间空心结构，为电极棒体的进出留有通道；圆环转盘52可以通过驱动电机带动齿轮转盘进行驱动转动；当底托机构3托起电极棒体并完成密度和电阻测量作业后，plc控制器8输出控制第六伸缩件57伸展，将圆环板51推向电极棒体，电极棒体贯穿圆环板51，如图6所示状态，之后，草绳卷91的草绳一端穿过第三夹送辊56夹
持后，由机械手54进行夹持；当圆环板51移动至合适位置后，机械手54拉动草绳，使草绳的一端位于圆环转盘52与电极棒体之间，之后驱动圆环转盘52进行转动，使得第二限位杆53与草绳接触，并在第二限位杆53的牵引下，草绳卷91进行放线，在圆环转盘52绕电极棒体连续运转2周以上后，机械手54将草绳的一端松开，并移动至圆环转盘52的外侧（不影响第二限位杆53的移动和草绳的牵引）；初始缠绕在电极棒体上的草绳，通过第三驱动电机37带动托辊38转动，从而带动电极棒体进行转动，在电极棒体的不断旋转下，持续缠绕在电机棒体上，且在电极棒体转动过程中，第六伸缩件57缓慢进行伸或缩，使得草绳缠绕在电极棒体上；当缠绕结束后，机械手54移动至靠近第三夹送辊56的出料端处，对草绳进行夹持后，并将其后的草绳进行剪断（此时，机械手重新对草绳的一端进行夹持，从而为后续进行连续缠草绳作业提供了保障）；第六伸缩件57回缩至初始状态，底托机构3下降，将缠草绳后的电极棒输送至下道工序处；再进行后一个电极棒体的缠草绳作业，方便快捷，基本无需人工作业。
50.优选的，第二限位杆53为带凹槽的滚轮结构，滚轮可绕其轴线进行自转，使得第二限位杆53在对草绳进行牵引下，减少与草绳的摩擦力，减少草绳扯断的现象。
51.实施例7：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了检测结构。
52.本石墨电极自动检测包装装置中在所述圆环板51上设置第三位置传感器83，第三位置传感器83与plc控制器8的信号输入端电气连接；在机械手54的夹取端设置机械夹爪541和机械剪542，机械剪542位于机械夹爪541远离第三夹送辊56的一侧；机械夹爪541和机械剪542分别与plc控制器8的输出控制端电气连接。当完成一个电极棒体的缠草绳作业后，机械夹爪541对草绳进行夹持，在此过程中，第三位置传感器83用于检测草绳的位置，当机械剪542将草绳剪断后，第三位置传感器83即检测到草绳处于剪断状态，便于plc控制器输出控制第一缠绳机构5移动至送料导轨旁。
53.优选的，如图7中所示，在草绳缠绕初期，机械手54夹持草绳的一端移动至圆环转盘52内侧时，机械手54的夹持端呈“倾斜向下”状态，且使草绳的一部分能够与第二限位杆53的运动路径重合，使得当第二限位件53形成对草绳牵引，并在电极棒体上缠绕时，草绳尽可能地不缠绕在机械手54上；或即使缠绕在机械手54上，由于机械手54的夹持端呈倾斜向下设置，也便于机械手的夹持端顺利地“抽出”，不影响机械手的后续作业。
54.实施例8：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了夹送辊结构。
55.本石墨电极自动检测包装装置中第三夹送辊56包括第三连接杆561、第三滚轮562和第五伸缩件563，第三连接杆561的一端与圆环板561转动连接，另一端远离圆环板51，在第三连接杆561的另一端处设置第三滚轮562，第五伸缩件563的底座与圆环板51铰接，第五伸缩件563的伸缩件与第三连接杆561铰接；第五伸缩件563与plc控制器8的输出控制端电气连接；在第三夹送辊56的进料端处设置第二位置传感器82，第二位置传感器82与plc控制器8的信号输入端电气连接。第五伸缩件563可以为电动伸缩杆、液压伸缩杆或气动伸缩杆的一种；两组夹送辊56中的其中一组与圆环板51固定连接，另一组夹送辊采用该结构，实现对草绳的夹送作业，第三夹送辊56使得草绳的位置变得可控，便于机械手的夹取剪断作业。
56.优选的，可以多设置几组第三夹送辊56，便于对草绳的位置进行限位，从而可以提
升第三位置传感器83的检测精度。
57.优选的，在第三夹送辊56的进料端处设置第二位置传感器82，用于检测草绳卷91的草绳是否用尽，便于plc控制器8及时输出控制相应部件的停止运转，进行草绳的更换。
58.优选的，在电极棒体凸起端处设置第二缠绳机构6，第二缠绳机构6位于第一缠绳机构5外侧、上方，对电极棒体的凸起端进行缠草绳作业。
59.实施例9：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了限位件结构。
60.本石墨电极自动检测包装装置中第一限位件21包括第一固定杆211、第一转轴212、第一限位杆213和第一驱动件214，在送料导轨1的下方设置第一固定杆211，第一转轴212沿垂直于送料导轨1的方向设置，第一转轴212与第一固定杆211转动连接；在第一转轴212上固定设置第一限位杆213，第一驱动件214与第一转轴212传动连接；第一驱动件214与plc控制器8的输出控制端电气连接。第一限位杆213可以为弧线杆，第一驱动件214可以为步进式旋转电机或液压摆动电机，输出控制第一限位杆213的升降，从而实现对电极棒体的限位作用。
61.实施例10：如图1-图9所示，对于上述实施例，本实施例优化了激光打标结构。
62.本石墨电极自动检测包装装置中在所述底托机构3旁设置激光打标件7，激光打标件7包括第四驱动电机71、第四丝杠72、第四固定板73、第四限位杆74和打标头75；第四驱动电机71固定设置，第四驱动电机71与第四丝杠72的丝杠螺母传动连接；沿平行于第四丝杠72设置第四固定板73，第四限位杆74的一端与第四丝杠72固定连接，另一端与第四固定板73滑动连接；第四驱动电机71与plc控制器8的输出控制端电气连接。
63.作业时，底托机构3将电极棒体抬升后，第四驱动电机71带动第四丝杠72的螺母座旋转，第四丝杠72在第四限位杆74的限位下（第四固定板73上设置滑轨或者凹槽，第四限位杆74与滑轨滑动连接或与凹槽滑动连接），不能转动，因此，只能进行横向移动，第四丝杠72将打标头75推送至电极棒体附近，打标头75在电极表面进行激光打标，（打标过程中，第三驱动电机37驱动托辊38带动电极棒体转动，便于进行打标作业）打标作业后，第四丝杠72回缩，完成打标。
64.优选的，在第四丝杠72靠近底托机构3的一端设置第六承载板76，在第六承载板上设置第五丝杠77和第五驱动电机78，第五驱动电机78与第五丝杠77传动连接，打标头75设置在第五丝杠77的螺母座上，第五丝杠77沿竖直方向设置，通过第五丝杠77对打标头75进行竖直方向高度的调节，从而根据电极棒体的尺寸，调节打标位置，提升本检测机构的适应性。
65.尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。