本發(fā)明還涉及一種用于使用這樣的裝置的槽的單元,該單元包括這樣的系統,以及一種用于通過火成電解生產鋁的裝置。
本發(fā)明還涉及一種用于干預這樣的裝置的槽的方法。
工業(yè)上根據眾所周知的霍爾-赫魯特(Hall-Héroult)方法在電解槽中通過火成電解生產鋁。法國專利申請FR 2806742(對應于美國專利US 6409894)描述了用于生產鋁的電解廠(plant)的裝置。
電解反應、次級反應以及高操作溫度導致產生主要含有二氧化碳和氟化產品的氣態(tài)廢氣。這些廢氣到大氣中的釋放被嚴格控制和管制,不僅關乎電解車間(hall)的環(huán)境大氣,出于靠近槽操作的人員的工作條件的原因,而且關乎大氣污染。一些國家的污染控制條例對釋放到大氣中的廢氣的量是有限制的。
當前存在允許可靠地且成功地提取、回收和處理這些廢氣的解決方案。普遍的解決方案在于使電解槽配備有廢氣收集設備。此設備罩住電解池并且包括容納裝置,該容納裝置尤其包括一個罩裝置(hood means),以及抽吸和化學廢氣處理裝置。
該罩裝置包括可移除的罩,所述罩提供對槽內部的訪問,特別是當用新的陽極替換耗盡的陽極時。對槽內部的訪問在其他干預(諸如液體金屬的移除、覆蓋浴或多種維護操作)期間可能也是必須的。
根據第一種已知的方法,通過地面上的操作者一個接一個手動地從槽移除罩并且將所述罩放回。操作者然后暴露于與接近電解槽和存在操縱設備相關的危險。特別地,拾取和卸下罩所需要的位置需要操作者向槽傾斜。當罩安置在狹窄的表面上時,不正確地定位罩可以導致它很差地置于槽上,從而使操作者不穩(wěn)定且導致他有落到池內的危險。另一方面,移除罩降低了收集設備的效率且使操作者暴露于來自槽的廢氣,這要求穿戴保護面罩。
在第二種已知的方法中,例如記載于法國專利2879582(對應于美國專利No.8273223),通過如下一種系統將罩從槽移除并且將它們放回,該系統包括:
-一個支撐件(support),該支撐件被安裝在裝置的一個可移動的單元上,因此可以使它在槽上方移動;
-以及第一鉸接臂,該第一鉸接臂被安裝在該支撐件上并且被配備有一個用于抓握至少一個罩的設備。
在將一個罩放置在槽上之前,必須清潔將支承罩的槽的表面。在替換陽極的同時一些硬化的浴的碎片可能已經落在此表面上,且這些碎片的存在將防止罩的恰當定位。為了實施此清潔操作,文件FR 2879582的系統包括第二鉸接臂,該第二鉸接臂被安裝在支撐件上并且被配備有清潔工具(諸如刷子)。因此,通過配備有抓握設備的第一臂移除在一個槽上就位的罩,然后在該罩保持連接到該第一臂的同時,配備有清潔工具的第二臂執(zhí)行清潔操作,且然后該第一臂將該罩放回該槽上。
這樣的系統是大致令人滿意的。然而,它存在許多缺點。特別地,它具有相對復雜且笨重的結構,這可能對其實施和維護造成不利影響。另外,此系統是相對固定的,因為它難于適應不同種類的罩和槽,且難于擴展它以使得它可以在槽上執(zhí)行其他操作。
本發(fā)明旨在克服上文所提及的缺點。
為此,且根據第一方面,本發(fā)明涉及一種用于實施與用于通過火成電解生產鋁的裝置的槽的操作相關聯的操作的系統,包括槽罩操縱操作,該系統意在被安裝在該裝置的一個可移動的單元上,以使得能夠使該系統在所述槽上方移動,該系統包括:
-一個支撐件,該支撐件意在被安裝在該單元上;
-一個鉸接臂,該鉸接臂被安裝在該支撐件上;
-一個用于至少一個罩的抓握設備,該抓握設備被設計成被耦合到該臂的第一端;
-以及,另外,一個用于至少一個罩的臨時存儲設備,所述存儲設備被安裝在該支撐件上,能夠接收通過配備有該抓握設備的該臂運送的至少一個罩并且適于允許配備有該抓握設備的所述臂取回先前放置在該存儲設備內的至少一個罩。
由于安裝在該支撐件上的存儲設備的存在,在執(zhí)行需要移除罩的操作(特別是一個或多個陽極的替換)以及將罩放回到恰當位置之前的操作(特別是槽的某些區(qū)域的清潔)的同時,不需要該鉸接臂永久地保持罩。因此,擺脫了罩的該鉸接臂可以被用來執(zhí)行其他操作,且然后取回放置在該存儲設備內的罩以將它們放回槽上。
因此,到此臂可以執(zhí)行多種操作的程度,使得該系統可以更緊湊且制造和維護更便宜。
特別地,根據一個可能的實施方案,可以考慮到,該系統包括單獨一個安裝在該支撐件上的鉸接臂。因此甚至使緊湊度的增益進一步增加。
此臂可以被專用于罩操縱操作以及其上放置罩的槽的區(qū)域的清潔。因此,它可以被設計成執(zhí)行其他操作,因此使該系統的多用途性增加,而保持緊湊度大體上不改變。
替代地,還可以規(guī)定該系統包括一個用于與上述罩操縱和清潔不同的操作的附加的臂,尤其如果這些其他操作需要執(zhí)行它們的臂的特定功能或結構。
根據一個可能的實施方案,該系統還包括一個工具存儲設備,包括至少該抓握設備和一個清潔工具,該存儲設備被安裝在該支撐件上,被布置成能夠接收通過該臂提供的至少一個工具并且用于允許所述臂拿取放置在該存儲設備內的工具中的一個。
通過此布置,該臂可以僅裝配有執(zhí)行正在進行的操作所需要的工具,同時在此時間期間其他工具被放置在該存儲設備內。特別地,可以通過不承載該抓握設備的臂執(zhí)行清潔,使它在清潔操作期間更切實可行和有效率。
另外,該存儲設備的存在確保在非常良好的操作條件下系統多用途性。實際上,工具保持在該系統上且未被放置在裝置的地板上,例如,從而節(jié)省地板空間,避免工具的不期望的移動以及將該工具定位成該臂可以取回它的難度。
該支撐件可以包括一個基座,以下各項被固定地安裝在該基座上:該臂、用于至少一個罩的臨時存儲設備,且當存在該工具存儲設備時該工具存儲設備。該臂和兩個存儲設備因此位于相同的參照系(référentiel)內,因此不是必須提供這樣一個檢測設備,用于正確地拿取——或取回——存儲的一個或多個罩或一個存儲的工具。
可以規(guī)定,該臂的第一端配備有第一耦合裝置且該抓握設備或可以耦合到該臂的該第一端的任何其他工具配備有被設計成與該第一耦合裝置可移除地協作的第二耦合裝置。特別地,該第二耦合裝置在所有工具上可以相同,以便獲得“通用”耦合系統。該耦合從機械角度將該工具保持在該臂上,而且從電氣和/或氣動或液壓角度實現能量和致動命令的傳輸。
優(yōu)選地,該第二耦合裝置在工具被定位在存儲設備內時是可訪問的,以使得它能夠由該臂的第一端接近并且與該第一耦合裝置協作。
用于至少一個罩的臨時存儲設備可以被設計成接收大體上在相同豎直平面內布置的多個罩,其中它們的側邊緣是大體上水平的,所述罩在豎直方向上以大體上連續(xù)的方式重疊。這允許通過重力消除在將罩從槽移除之前可能存在于所述罩之間的任何空隙(play)。因此,整組罩的總體尺寸小于此組必須被放置回的空間,這便于將罩放回到恰當位置。
在一個可能的實施方案中,用于至少一個罩的臨時存儲設備包括一個在打開位置和關閉位置之間可移動的構件,該打開位置允許將至少一個罩引入到所述存儲設備內/將至少一個罩從所述存儲設備移除出來,在該關閉位置中所述罩被維持在所述存儲設備內。
該系統還可以包括一個檢測設備,該檢測設備能夠在通過臂抓握一個罩之前確定該罩在槽上的準確位置,且能夠檢測一個元件,該元件緊挨著該槽的、通過臂必須將罩重新定位到的位置,以使得能夠適當地重新定位所述罩。這兩個功能可以是通過相同的檢測設備或通過該檢測設備的兩個單獨的構件執(zhí)行的。例如,該檢測設備可以包括至少一個臨時遙測系統,諸如激光測距儀(laser range finder)。
該支撐件可以包括在操作中大體上豎直地可移動的至少一個部分,且該臂被安裝在所述至少一個部分上。此可移動的部分——相對于其上安裝該支撐件的單元——典型地可以是基座。該臂例如通過其第二端固定在該支撐件的下部分處。
因此,該支撐件的所述可移動的部分可以被提升以使得該系統且特別是該臂不妨礙必須在該槽上實施的其他操作和/或當必須使該單元移動時不觸碰該槽的一部分(正提升器(positive raiser)、上部結構等)的其他操作。
根據第二方面,本發(fā)明涉及一種用于進行用于通過火成電解生產鋁的裝置的槽的操作的單元,該單元包括:
-一個移動式起重機,該移動式起重機包括橫向地延伸的兩個橫梁并且該移動式起重機被設計成在所述槽上方在縱向方向上移動;
-一個滑架(carriage),該滑架以橫向可移動的方式安裝在該移動式起重機的所述兩個橫梁上;
-以及一個如上文所描述的系統,該系統的支撐件被安裝在該滑架上。
根據第三方面,本發(fā)明涉及一種用于通過火成電解生產鋁的裝置,包括:
-一個建筑物,多個槽位于該建筑物內,每個槽在橫向方向上延伸,所述槽在縱向方向上彼此并排布置;
-一個如上文所描述的單元,該移動式起重機被安裝成在設置于該建筑物的兩個橫向端壁附近的縱向導軌上縱向可移動。
根據第四方面,本發(fā)明涉及一種用于干預用于通過火成電解生產鋁的裝置的槽的方法,包括,以此順序,以下步驟:
a)使用一個鉸接臂,拿取存在于一個槽上的至少一個罩,所述臂被安裝在一個支撐件上并且配備有一個用于至少一個罩的抓握設備;
b)使用所述臂,將所述罩放置在一個安裝在該支撐件上用于至少一個罩的臨時存儲設備內,然后分開所述抓握設備和所述罩以便釋放所述臂;
c)借助于所述臂,取回先前放置在該存儲設備內的至少一個罩;
d)借助于所述臂將所述罩放回該槽上。
因此,在步驟b)之后,該臂釋放所述罩并且可以執(zhí)行其他操作。
該方法還可以在步驟b)和c)之間包括,且以此順序,以下步驟:
-使用所述臂,即執(zhí)行罩操縱操作a)到d)的臂,將該抓握設備放置在一個安裝在該支撐件上的工具存儲設備內;
-將存在于該存儲設備內的不同于該抓握設備的一個工具耦合到所述臂;
-用所述工具執(zhí)行一個操作;
-將所述工具放回該存儲設備內;
-將該抓握設備重新耦合到所述臂上。
典型地,不同于該抓握設備的所述工具可以是一個清潔工具(諸如刷子),且通過所述工具執(zhí)行的操作是對該槽的至少一個區(qū)域的清潔操作。
現在參考附圖描述本發(fā)明的一個可能的實施方案作為一個非限制性實施例。
圖1是包括根據本發(fā)明的系統的鋁電解生產裝置的示意性截面視圖;
圖2是該裝置的一個電解槽的示意性截面視圖;
圖3表示圖2的槽的一部分的透視圖;
圖4是根據本發(fā)明的一個實施方案的系統的透視圖;
圖5和圖6分別是用于屬于圖4的系統的槽罩的臨時存儲單元的透視圖和俯視圖,該存儲設備是空的;
圖7和圖8是類似于圖5的視圖,該存儲設備分別接收一個罩和三個罩;
圖9到圖16例示了根據本發(fā)明使用圖4中描繪的系統干預一個槽的方法的連續(xù)步驟。
圖1表示鋁電解生產裝置1,且更特別地表示這樣的裝置1的電解車間。
該裝置1包括一個建筑物2,多個電解槽3位于該建筑物內。每個槽3在橫向方向Y上延伸,且槽3在縱向方向X上彼此并排布置。
如圖2和圖3中例示的,每個槽3包括一個池20、一個被稱為“上部結構”的支撐結構30以及多個陽極40、40’。
池20包括一個鋼殼21、一個內部襯里22以及一個陰極組件,該內部襯里通常通過由耐火材料制成的塊形成,該陰極組件包括由含碳材料制成的塊(被稱為“陰極塊23”)和金屬連接棒24,用于運送電解電流的電導體45、46、47被附接到所述金屬連接棒。
每個陽極40被配備有一個金屬桿41,該金屬桿典型地經由多足件(multipode)42附接到陽極40。陽極40借助于可移除的連接器26被可移除地固定到可移動的金屬框架25,被稱為“陽極框架”。陽極框架25由上部結構30支撐并且被緊固到用于運送電解電流的電導體47,被稱為“正提升器”。
一般而言,不止一百個槽3在X方向上成排或成行地彼此并排布置。使用連接導體45、46、47將一排中的槽3串聯電連接。槽3被布置成沿著裝置1留出一個循環(huán)走廊48且在槽3之間留出一個入口49。
每個槽3被配備有一個罩系統,該系統包括一系列可移除的罩33,所述罩典型地由金屬制成,且更典型地由鋁合金制成。該罩系統將廢氣限制在槽3的內部29并且被連接到用于排出廢氣并且引導它們到處理中心的裝置(未示出)。
罩33典型地被插入到一個沿著槽3(在Y方向上)布置的導引凹槽35內并且被帶到支承在上部結構30的凸緣31上。罩33在Y方向上在一個槽3上并排放置??赡茉趦蓚€鄰近的罩33的側邊緣36之間存在以近似2mm到5mm量級的空隙。另一方面,所述罩可以被定位成圍繞X軸和Y軸存在幾度的角度缺陷。例如,罩33的尺寸可以是如下:685mm的寬度(沿著Y)和1535mm的高度。罩33可以大體上是平面的或弧面的。罩33在其自身重量下保持就位,而不需要鎖定設備。例如,一個罩33的重量可以是12kg的量級。罩33通常被配備有一個用于由操作者操縱的把手34。
陽極40的桿41典型地穿過開口32從該罩系統顯現,開口32出于此目的被布置在該罩系統中。
根據最常見的技術,陽極40由預烘含碳材料制成。在鋁的電解還原反應期間陽極40的逐漸消耗需要在槽3上執(zhí)行干涉,其特別地包括,用新的陽極40替換耗盡的陽極40’。
該裝置1包括一個用于對槽3進行的操作的單元4,所謂的“池照看組件”,即,對槽3進行的操作諸如是陽極替換或槽3的壓碎的浴和AlF3供給料斗。單元4還可以被用來操縱多種負載,諸如池元件、熔化金屬的澆包或陽極。
如圖1中例示的,單元4包括一個移動式起重機5,該移動式起重機包括橫向延伸的兩個橫梁6并且該移動式起重機適于在槽3上方在縱向方向X上移動。更具體而言,移動式起重機5被安裝成在可以設置在建筑物2的兩個橫向端壁8附近的縱向導軌或軌道7上可縱向移動。
單元4還包括一個滑架9,該滑架被安裝成使得在移動式起重機5的兩個橫梁6上橫向可移動?;?是池照看機器10的一部分,該池照看機器還包括一個配備有多個操縱和服務設備12的池照看模塊11。池照看機器10還可以包括一個控制室。
在用于陽極替換操作的池照看機器10上,這些操縱和服務設備12包括工具,即典型地硬外皮破裂器(crust breaker)、鏟斗鏟(bucket shovel)、陽極抓握設備(被稱為“陽極夾具”)和配備有一個可伸縮導管的料斗。該硬外皮破裂器被用于使氧化鋁和凝固的浴的硬外皮破裂,所述硬外皮通常罩住槽3的陽極40的全部或部分;該鏟斗鏟被用來在撤出使用過的陽極之后通過移除位于那里的固體物質(諸如硬外皮和氧化鋁的碎片)來清理陽極40的位置;該陽極夾具被用來通過陽極桿41抓握和操縱陽極40,特別是從一個槽3移除耗盡的陽極并且將新的陽極40放置在該槽3內;該可伸縮導管被用來將氧化鋁和/或壓碎的浴引入到槽3內,以便在將一個新的陽極放置就位之后形成涂覆層。硬外皮破裂器、鏟斗鏟和陽極夾具典型地被安裝到一個導引構件(諸如柱或伸縮臂)的下端。
另外,單元4包括一個用于進行與裝置1的槽3的操作相關聯的操作的系統50,特別是用于操縱槽3的罩33的操作和用于清潔槽3的至少一個區(qū)域的操作。
如圖4中例示的,系統50包括一個支撐件51,該支撐件被安裝在單元4上,且更精確而言安裝在滑架9上,以使得可以使它在槽3上方移動。系統50還包括一個安裝在支撐件51上的鉸接臂52。例如,臂52包括第一自由端53和附接在支撐件51的下部分上的第二端54。它可以是一個六軸擬人機器人。臂52可以是安裝在支撐件51上的唯一的鉸接臂。
一般而言,支撐件51可以被設計成使得可以使臂52處于操作中的同時使其大體上豎直地移動。這在必須在槽3上進行操作時允許將臂52帶到該槽3附近,并且在其余時間維持臂52處于提升位置以使得它不干擾其他服務操作,或通過臂52可以與槽3的部分(諸如正提升器47或支撐結構30)接觸的事實以使得不妨礙承載系統50的單元4的任何移動。出于此目的,可以規(guī)定,支撐件51在大體上豎直方向Z上包括一個伸縮柱。
系統50還包括用于至少一個罩33的臨時存儲設備55,該臨時存儲設備被安裝在支撐件51上,且在所示出的實施方案中,工具存儲設備56也被安裝在支撐件51上。
在圖4中示出的實施方案中,支撐件51包括一個基座57,以下各項被固定地安裝在該基座上:臂52、用于至少一個罩的臨時存儲設備55以及工具存儲設備56。更具體而言,基座57可以被安裝在支撐件51的下部分上并且相對于支撐件51的上部分豎直可移動,此豎直移動是通過千斤頂(jack)58致動的。另外,基座57可以包括一個其上安裝存儲設備55的翼狀物(wing)65和一個其上安裝工具存儲設備56的翼狀物66。
可以在工具存儲設備56中找到可以通過臂52操縱的多種工具,且具體地:
-用于至少一個罩33的抓握設備60,例如包括一個設置有支承例如通過氣動系統激活的抓握設備59(諸如抽吸杯(suction cup))的分支的主體;
-以及,清潔工具63,諸如刷子、刮刀或鼓風裝置。
工具存儲設備56被布置成使得能夠接收通過臂52提供的至少一個工具60、63并且以便允許所述臂52拿取放置在存儲設備56中的工具60、63中的一個。除了抓握設備60和清潔工具63之外,存儲設備56還可以接收例如計量傳感器、測量工具、用于槽的其他部分(陽極框架、陽極棒)的刷洗工具、浴移除工具等。
為此,臂52的第一端53可以被配備有第一耦合裝置61,同時有可能被耦合到臂52的第一端53的每個工具(特別是抓握設備60和清潔工具63)可以被配備有第二耦合裝置62,所述第二耦合裝置62被設計成與所述第一耦合裝置61可移除地協作。在本發(fā)明的一個有利的版本中,第二耦合裝置62對于所有所述工具都是相同的,從而創(chuàng)建一個通用耦合系統。
耦合裝置61、62被設計成在臂52的第一端53和所述工具(特別是抓握設備60和清潔工具63)之間提供可松脫的連接,以及提供臂52和工具之間的氣動動力供應和電氣動力供應的自動連接。在通用耦合系統的情況下,耦合設備61、62優(yōu)選地應具有足以將每個工具連接到臂52的連接件。另外,耦合裝置61、62優(yōu)選地被設計成保證在發(fā)生電源故障時工具被保持就位。
工具存儲設備56的功能是允許存儲在給定時間未被使用的工具。這些未被使用的工具優(yōu)選地被鎖定在存儲設備56上,例如借助于千斤頂。存儲設備56可以包括與連接到基座57的翼狀物66成整體的多個元件64,這些元件64中的每一個都用作一個基座,一個未被使用的工具可以被放置或鎖定在該基座上。
用于至少一個罩的臨時存儲設備55被設計成接收通過配備有抓握設備60的臂52承載的至少一個罩33,并且允許配備有抓握設備60的所述臂52取回先前放置在存儲設備55內的至少一個罩33。
現在將參考圖5到圖8更具體地描述存儲設備55。
在所示出的實施方案中,存儲設備55包括一個大體上水平的基座70、第一側向支柱71和第二側向支柱73,該第一側向支柱和該第二側向支柱相對于基座70是大體上垂直的且相對于基座70固定。第一側向支柱71和第二側向支柱73可以通過連接存儲設備55的翼狀物65而被連接到支撐件51的基座57。
此外,大體上豎直的遮板(shutter)72被設置在第二側向支柱73附近。遮板72在打開位置和關閉位置之間相對于第二側向支柱73可移動,該打開位置允許將至少一個罩33放置到所述存儲設備55內/將至少一個罩33從所述存儲設備55移除,在該關閉位置中,罩33被保持在所述存儲設備55內,處于存儲位置中。在一個未例示的變體中,規(guī)定一個可移動的遮板在第一側向支柱71附近。
存儲設備55優(yōu)選地缺乏一個前面板,以允許通過臂52從前面引入一個或多個罩33以及移除它們。此外,存儲設備55可以缺乏一個上橫梁:換句話說,它在頂部處是打開的。另外,存儲設備55可以缺乏一個實體后面板,翼狀物65形成存儲設備55后面的唯一元件。
遮板72可以遠離第二側向支柱73放置或被帶到靠近第二側向支柱73,以使得一個或多個罩33可以被困在第二側向支柱73和遮板72(更具體地遮板72的自由端)之間。因此,在此存儲位置中,借助于遮板72將罩33保持在兩個支柱71、73之間。
因此,當遮板72在遠離第二支柱73的位置時,即,當它在打開位置時(圖5到圖8),將至少一個罩33放置到存儲設備55內/從存儲設備55移除至少一個罩33是可能的。相反,當遮板72被帶到靠近第二支柱73的位置時,即,當它在關閉位置時(圖4),罩33被保持在存儲設備55中。
在所示出的實施方案中,存儲設備55包括一個致動構件,該致動構件被設計成能夠使可移動的構件——即遮板72——在其打開位置和關閉位置之間移動。如圖6中所例示的,例如此致動構件是至少一個千斤頂75的形式。千斤頂75可以被連接到一個凸耳76,該凸耳與遮板72成整體并且圍繞一個大體上豎直軸線77被鉸接并且相對于第二支柱73固定。因此,遮板72在其打開位置和關閉位置之間的移動涉及遮板72圍繞軸線77的旋轉。還可以在千斤頂75上設置一個行程終點檢測器。
另外,第一支柱71——且可能地第二支柱73和/或遮板72——可以具有一個朝向第二支柱73——或更通常相對的支柱——打開的大體上豎直的凹槽74,而至少一個罩33的一個邊緣意在配合在其中。典型地,一個或多個凹槽74接收罩33的一個上邊緣和/或下邊緣,術語“上”和“下”指的是由一個罩33在槽3上占據的位置。實際上,此支柱71可以具有V形橫截面,如圖6中示出的。此布置改善了罩33在存儲設備55中的定位和保留質量。
當僅一個罩33在存儲設備55中處于存儲位置時,它安置在基座70上并且借助于遮板72被保持在兩個支柱71、73之間,如圖7中所例示的,它的側邊緣36是大體上水平的。
當幾個罩33(在圖8中例示的實施方案中最多達三個)在存儲設備55中在存儲位置中時,下罩33安置在基座70上。此外,罩33被大體上布置在相同的豎直平面內并且沿著豎直方向Z大體上連續(xù)地重疊。另外,當被放置在一個槽3上時,罩33具有大體上位于平面(X,Z)內的側邊緣36,如圖3中所示出的。相反,在存儲位置中,如圖7和圖8中示出的,罩33具有大體上水平的側邊緣36,即,使它們相對于當被放置在一個槽3上時它們占據的位置轉動90°。
此外,系統50可以包括檢測至少一個罩33在存儲設備55中的存在的裝置。特別是如在圖5中看到的,這些檢測裝置可以包括布置在存儲設備55的基座70上的一個或多個指狀物78,這些指狀物78向上突出并且可以在放置在存儲設備55中的一個或多個罩33的重量下被按壓。
用于至少一個罩33的臨時存儲設備55優(yōu)選地被固定,即被設計成確保即使在發(fā)生電源故障時罩33仍被保持就位,防止它們意外落下。
臂52可以被配備有一個電纜支撐鏈80(尤其參見圖9),操作系統50所需要的所有電纜和軟管將被安裝在該電纜支撐鏈內。另外,系統50包括一個或多個箱79,所述一個或多個箱容納多個計算機和/或氣動控制系統,尤其用于控制存儲設備55內的罩33的鎖定(通過將遮板72移動到其關閉位置并且將它維持在此位置中)和工具存儲設備56內的工具60、63的鎖定。容納在箱79內的系統還可以允許與池照看機器10的編程邏輯控制器通信以用于命令獲取和信息中繼。
參考圖9到圖16,圖9到圖16例示了用于干預裝置1的槽3的方法的連續(xù)步驟,所述方法需要槽3的罩33的移除然后重新安裝。特別地,當用新的陽極40替換消耗的陽極40’時,位于耗盡的陽極40’前面的罩33必須被移除,并且然后一旦新的陽極40被固定就被重新安裝。
如圖9中示出的,借助于移動式起重機5和滑架9,使通過單元4承載的支撐件51移動靠近必須進行干預的槽3。在所示出的實施方案中,然后借助于伸縮支撐件51的千斤頂58使臂52向下移動,直到臂52的第一端53位于待被移除的罩33附近。抓握設備60被耦合到此第一端53。工具存儲設備56包含至少在隊列中的清潔工具63。
配備有抓握設備60的臂52拿取存在于一個槽3上的至少一個罩33,如在圖10中示出的。更具體地,抓握設備60可以被設計成同時拿取三個罩或兩個罩以及半個罩(半個罩可以被布置例如在槽3的橫向端處)。一般而言,每個罩33可以設置三個或四個抓握構件59。
為此,該系統可以包括一個能夠在通過臂52抓握槽3上的罩33之前確定該罩33的準確位置的感測設備。實際上,如上文所指示的,罩33可以被定位成在它們之間具有一個可變空隙和/或圍繞X軸和Y軸有幾度角缺陷。檢測罩33的實際位置確保抓握構件59在罩33上的極好的定位并且因此確保安全抓握,而沒有落下的風險。
例如,通過借助于檢測設備檢測罩33的把手34,可以確定罩33的準確位置。
經由抓握設備60承載罩33的臂52然后將全部這些罩33放置在存儲設備55中,如圖11中例示的。出于此目的,使罩33——在此總共三個,這僅是一個實施例——相對于它們在一個槽3上的位置旋轉90°,側邊緣36因此是大體上水平的,并且通過臂52穿過存儲設備55的打開的前部分被放置在該存儲設備中。
罩33在存儲設備55中被放置在兩個支柱71、73之間,遮板72在打開位置中以使得能夠引入罩33(圖11)。
然后使遮板72移動到其關閉位置以使得罩33被維持在支柱71、73和遮板72之間(圖12)。然后可以使抓握設備60與罩33斷開,而沒有它們落下的風險。
一旦已經將罩33從槽3移除,池照看機器10就可以干預槽3以執(zhí)行多種操作,特別地但不排他地為替換陽極。在這些干預期間,罩33被保持在縮回位置中,并且因此不妨礙這些干預。更一般地說,臂52和整個系統50被定位成不妨礙這些干預。具體地,可以提升系統50(在所描述的實施方案中借助于伸縮支撐件51),并且稍后當將再次需要使用該系統執(zhí)行其他操作時將使它降低。
臂52——不必須維持罩33——可以被用來執(zhí)行其他操作,通常是借助于其他工具。因此,首先,通過將抓握設備60放置在存儲設備56中來使臂52從抓握設備60松脫,典型地在對應的構件64上。
然后通過設置在臂52的第一端53處的第一耦合裝置61和設置在存在于存儲設備56中的一個工具——不同于抓握設備60——上的第二耦合裝置62之間的協作,臂52連接到該工具。臂52然后可以使用此工具執(zhí)行與槽3的操作相關聯但是不同于操縱罩33的操作。
在圖13中示出的實施方案中,此工具是清潔工具63,該清潔工具被用來清潔槽3的至少一個區(qū)域,如圖14中示出的。
具體地,在已經替換了一個陽極之后,并且在將罩33放回到槽3上的適當位置之前,必須清潔導引凹槽35,沿著當罩33被移除時未覆蓋的整個長度,從而移除所有可能在陽極40替換操作期間落下的碎片——即硬浴和壓碎的浴碎屑。為了清潔導引凹槽35,清潔工具63典型地可以將這些碎片放置在池20內部。臂52優(yōu)選地應被設計成允許在右部正提升器和左部正提升器47下面清潔而沒有折轉。
一旦完成清潔操作,就可以將清潔工具63放回到存儲設備56內,處在對應的元件64上,并且然后可以使臂52與清潔工具63斷開。
然后可以將臂52連接到存在于存儲設備56內的另一個工具以執(zhí)行另一個操作。
如圖15中例示的,通過設置在臂52的第一端53處的第一耦合裝置61和設置在先前臂52已經放置在臨時存儲設備56中的抓握設備60上的第二耦合裝置62之間協作,臂52可以取回該抓握設備60。
以此方式配備有抓握設備60的臂52然后可以取回先前放置在存儲設備55中的一個或多個罩33。此操作不需要一個能夠檢測罩33的準確位置的設備,因為自從它們被放置在存儲設備55中以后它們一直保持在與臂52相同的參考位置中。這節(jié)省了時間并且增強了可靠性。
一旦抓握構件59與罩33適當地相關聯,可以使存儲設備55的遮板72移動到其打開位置以允許將罩33從存儲設備55移除。
然后,如圖16中例示的,臂52被移動以使得它可以將它保持的罩33放回在槽3上。為了使得能夠恰當地重新定位罩33,系統50可以包括一個檢測設備,該檢測設備能夠檢測一個與槽3的、通過臂52必須將罩33重新定位到的位置相鄰的元件。此相鄰的元件可以例如是一個已經在槽3上就位的鄰近的罩33或者在待被重新定位的罩是位于槽3的一個橫向端上的罩的情況下是槽3的一個端壁。
臂52將罩33插入到先前已經清潔的導引凹槽35內,并且將它們放置在上部結構30的邊緣31上。
到已經在Z上以重疊的方式存儲罩33的程度,其中它們的側邊緣36是大體上水平的,在罩33從槽3移除之前,可能存在于兩個鄰近的罩33之間的任何空隙通過重力被校正。因此,待被放置回槽3上的所有罩33的總體尺寸——沿著Y——小于在此組罩33從槽3移除之前此組罩33的總體尺度。換句話說,槽3上的可用于放置罩33的位置大于沿著此組罩33的Y的尺度。大大便于槽上的罩33的放置。
可以自動實施剛剛所描述的過程,在定位在槽3上方的池照看機器10已經發(fā)出了一個周期啟動指令之后系統50獨立操作。
替代地,特別是為了進行調整,人工操作可以被考慮,通過操作者作用于存在于池照看機器10的控制室內的控制構件執(zhí)行操作。
因此,根據本發(fā)明的系統使得能夠在非常擁擠的電解槽環(huán)境中并且以所需要的準確度操縱罩和執(zhí)行其他操作(清潔等)。
由于其模塊性,該系統還可以使周期時間顯著減小,例如小于100秒(罩的拿取、罩的清潔和放回)。
因為該系統是緊湊的,所以它可以執(zhí)行特定操作如后臺任務,到它們不造成與池照看機器的一個元件碰撞的風險的程度。對于抓握設備和清潔工具之間的工具更換情況尤其如此,在池照看機器10干擾槽3以使浴的硬外皮破裂、移除耗盡的陽極或替換新的陽極的同時可以完成所述工具更換。
除了財務影響之外,減少周期時間在安全和環(huán)境方面是有利的,因為減少了從槽移除罩的時間。
當然,本發(fā)明不限于前述示例性實施方案,而是包括前述手段的所有技術等同物和變型以及其組合。