[发明专利]一种全自动高温碳管炉碳化装置

权利要求书

1.一种全自动高温碳管炉碳化装置，其特征在于，所述装置包括：

碳管炉（1），用于对物料进行碳化；

所述碳管炉（1）的一端设置炉头输送装置（2），所述碳管炉（1）的另一端设置炉尾出舟装置（3）；

所述炉头输送装置（2）的侧面设置第一机械手轨道（4），所述炉尾出舟装置（3）的侧面设置第二机械手轨道（5）；

所述第一机械手轨道（4）上滑动设置进料机械手（6），所述第二机械手轨道（5）上滑动设置出料机械手（7）；

在所述碳管炉（1）的一侧设置运舟轨道（8），所述运舟轨道（8）的首端设置压制装置（9），所述运舟轨道（8）的末端设置倒料装置（10）；

所述进料机械手（6）和所述出料机械手（7）利用伺服电机驱动，所述伺服电机利用PLC自动控制系统控制；

所述压制装置（9）用于对物料进行压制；所述第一机械手轨道（4）用于进料机械手（6）的滑动，所述第二机械手轨道（5）用于出料机械手（7）的滑动；所述进料机械手（6）用于将舟皿输送到炉头输送装置（2），所述出料机械手（7）用于将舟皿输送到倒料装置（10）；所述运舟轨道（8）用于传输舟皿，所述倒料装置（10）用于对舟皿中的物料进行倒料；

所述运舟轨道（8）平行于所述碳管炉（1），所述第一机械手轨道（4）和所述第二机械手轨道（5）均垂直于所述运舟轨道（8）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动高温碳管炉碳化装置，其特征在于，所述压制装置（9）包括液压机和料仓；所述液压机为120吨四柱液压机；

所述压制装置（9）的工作过程为：将配碳后的物料加入至料仓，所述料仓的底部挡料板打开，在重力作用下物料落入给料腔，所述挡料板关闭后，PLC自动控制系统控制气缸将给料腔推至半圆模具上方，物料落入半圆模具内，液压机驱动半圆压杆下压对物料进行压制，脱模后PLC自动控制系统控制气缸将压胚推入至运舟轨道（8）上的舟皿中。

3.根据权利要求2所述的一种全自动高温碳管炉碳化装置，其特征在于，所述进料机械手（6）包括XYZ三轴自由度的机械臂结构和伺服电机，XYZ三轴自由度分别利用所述伺服电机进行驱动，所述进料机械手（6）利用XY轴自由度对所述碳管炉（1）的炉管坐标进行定位，利用Z轴自由度实现舟皿的进舟；

所述进料机械手（6）的工作过程为：进料机械手（6）到达炉头指定接舟位置后，PLC自动控制系统控制气缸将装有压胚的舟皿推入进料机械手（6）所在接舟位置，进料机械手（6）通过设定的XY轴坐标运行至碳管炉（1）的进料口，Z轴伺服电机将舟皿推入至碳管炉（1）指定接舟位置。

4.根据权利要求3所述的一种全自动高温碳管炉碳化装置，其特征在于，所述碳管炉（1）包括炉体、进舟双炉门、出舟双炉门和加热区；所述进舟双炉门用于物料的输入，所述出舟双炉门用于物料的输出；利用PLC自动控制系统控制电机带动推杆完成舟皿在碳管炉（1）的出舟和进舟。

5.根据权利要求4所述的一种全自动高温碳管炉碳化装置，其特征在于，在进舟时，所述炉头输送装置（2）将进料机械手（6）输送的舟皿输送至炉体， PLC自动控制系统控制提升装置将舟皿进行提升，提升到位后进舟双炉门的外炉门关闭，进行氢气吹扫，氢气吹扫完成后内炉门打开，伺服电机按既定推进速度完成推舟，推舟动作完成后进舟双炉门的内炉门关闭，再进行氮气吹扫。

6.根据权利要求5所述的一种全自动高温碳管炉碳化装置，其特征在于，所述炉尾出舟装置（3）包括支撑架、炉尾输送装置、减速电机和接触传感器；所述炉尾出舟装置（3）的工作过程为：出舟双炉门的内炉门在进舟的同时打开，当出舟的舟皿被推至炉尾升降机构激活接触感应器时，进舟结束，炉尾升降机构下降，出舟双炉门的内炉门关闭后，出舟双炉门的外炉门打开，同时打开补气电磁阀向炉体内补气，维持炉体内的气压。