设备有限责任公司项目研发报告

1、xxxxx设备有限责任公司 项目研发报告项冃名称： 铝工业阳极自动化装卸机组项目负责人：联系电话：电了邮箱：xx年x月一、项冃立项冃的铝工业阳极自动化装卸机组，是大型铝厂阳极组装车间专用的自动化 设备，电解车间所用的新阳极碳块组和电解后产生的残阳极碳块组都 需要通过装卸站来进行运转操作。该机组实现了将电解过后的残阳极 碳块组装上悬链，同时将合格的新阳极碳块组从悬链上卸下，并完成 残阳极电解质残渣倾倒等功能。当前，电解铝生产正在向“无人工厂"方向发展，国内外铝工业生产设 备在轻型化、简易化、自动化和经济性、功效性、安全性、环保性等 方面提出了更高的要求。根据产品用户、销售人员和技术服务

2、人员的 信息反馈，以及市场开发室对市场的调查分析与新产品组、设计开发 室的改进建议，结合企业自身发展规划和研究开发力量与生产经营资 源状况，经公司新产品开发立项小组研究及领导办公室会议决定：以 公司现有的铝工业阳极口动化装卸机组的设计制造能力为基础，进一 步对其进行改进创新，完成关键技术攻关，提高机组的自动化程度并 完善整机性能，开发能大幅减低产品制造成本的先进技术和最优工艺 方案，满足我国铝工业电解铝阳极组装生产的需要，扩大市场占有率, 努力参与国际市场的竞争，力争实现出口创汇。二、项目研究内容（一）产品功能、组成、工作原理及主要技术参数该设备采用机、电、液i体化控制，结构紧凑合理、功能全面

3、，通过 网络与整个阳极组装生产线联网使其步调一致，该机组的成功开发减 轻了操作人员的劳动强度，提高阳极碳块组装生产线的工作效率。1. 设备功能用于阳极组装车|'川，将电解过后的残阳极碳块组装上悬链，同时将合 格的新阳极碳块组从悬链上卸下，并完成残阳极电解质残渣倾倒功能 的自动化设备。2. 设备组成装站托盘支架、装站升降台车、门架、扶正装置、卸站托盘支架、卸 站升降台车、倾翻小车、液压系统和plc电控系统等。3. 设备工作原理装站托盘接收到残阳极碳块组后，装站升降台车(低位)将其运送到 悬链钟罩中心的扶正装置处，刹车装置打开，下、上装站扶正抱紧装 置先后扶正、抱紧导杆，同时升降台上升至高

4、位将导杆顶进悬链钟罩 挂好，扶正抱紧装置复位，装站小车下降至中位，刹车装置关闭，将 托盘运行至倾翻小不并移交托盘后，降至低位退冋原位，进入下一残 阳极碳块组运送；装站小车离开后，倾翻小车将托盘内电解质残渣倾 倒干净，并将托盘运行至卸站升降台车并移交托盘后复位；同时卸站 升降台车(低位)上升至中位，接运托盘并行驶至悬链中心新阳极碳 块组下，刹车装置打开，升降台上升至高位将新阳极碳块组从悬链上 卸到托盘上，抱紧导杆降至中位，刹车装置关闭，将新阳极碳块组连 同托盘输送到卸站托盘支架上，复位，进入下一工作循环。4. 设备主要技术参数：(1) 机组产能：3045块/小时(2) 机组工作周期：240秒(3

5、) 各单体设备主要技术指标如下：%1 装站升降台车运行速度：59235mm/s升降行程：1200mm%1 卸站升降台车运彳亍速度：59235mm/s升降行程:1200mm%1 倾翻车运行速度：102416mm/s倾翻角度:100度（二）项目研究内容1. 扶止装置和整机控制方式改进，缩短机组动作的时间，提高机组 动作的速度、精度；2. 装、卸站升降台车和倾翻车制动装置的研究；3. 大型薄壁件与结构件焊接缺陷（烧穿、漏焊等）的分析解决与控 制焊接变形的方法研究；4. 能有效提高产品零部件制造精度、生产效率要求的工装设计。三、项口核心技术1 双信号控制与机械定位相结合的信号感应与控制技术；2. 残阳

6、极碳块组上悬链时导杆与悬链钟罩自动对位技术；3. 精密件、复杂件、大型薄壁件和结构件的加工与焊接。四、项目创新点1. 自带滑行轨道的下扶正装置的设计受残极碳块自身的不规则性、摆放位置的随机性和铝导杆变形等影 响，在将残极碳块组装上悬链时，需将导杆扶正以对准钟罩中心。传 统的做法是，在导杆上端设计扶正装置，扶正、抱紧无法准确到位, 需借助人的辅助，阳极上悬链基本处于半自动化水平且效率低。现在 铝导杆钢瓜和顶部附近分别设计下、上扶止抱紧装置，采用两次扶正、 抱紧控制导杆位置，同时下扶正抱紧装置自带滑行轨道，有效解决残 极不规则性、摆放位置随机性引起的扶正困难问题，大大提高扶正精 度。2. 刹车装置

7、与限位装置的设计残阳极碳块组上悬链（装站）是通过将铝导杆上端顶进悬链上钟罩中 心卡紧实现的，故顶入时要求导杆与钟罩中心精确对正。由于过去装 站升降台车和托盘均无限位装置，故在装站时小车和托盘在悬链下方 停车时易移动，从而影响导杆与钟罩中心的精确对正，需要人为辅助 对准，导致装站处于半自动状态。同理，新阳极碳块组下悬链（卸站） 亦处于半自动状态。现在装、卸站移动升降台车上设计刹车装置，在 托盘支架上安装了限位装置，有效解决装、卸站时小车的移动问题和 托盘的偏移问题，使装、卸站过程实现了全自动操作。上述两项创新设计提高了设备的自动化程度和生产效率，降低了工人 的劳动强度。3. 信号感应装置采用双信

8、号控制与机械定位相结合残阳极碳块组上悬链（装站）、新阳极碳块组下悬链（卸站）所用装、 卸站升降台车、倾翻车在地面轨道上运行，传统的信号感应装置采用 单信号控制，可控性、灵敏性、准确性、安全性较差。现采用双信号 控制+机械定位相结合，可控性、灵敏性、准确性、安全性大大提高, 并采用变频电机和plc控制，达到统筹全局、协调各方、缩短阳极 装卸运转周期的目的。五、项目实施进展（一）项目实施进度安排及具体计划内容1. xx年x月至xx年x月，购置研制、生产、检测本项目产品所必需的 软件和参考资料；完成总体技术方案的设计及可行性论证，确定产品 基本参数及主要技术性能指标、关键技术解决办法及关键元器件。2

9、. xx年x月至xx年x月，完成必须的试验研究（原理结构或模具试验）, 完成供试制用的主要工程图样（产品总体尺寸图、产品零部件图、系 统原理图）和设计文件。提出特殊元件、外购件、材料清单；対技术 任务书的某些内容进行审查和修正；对产品进行可靠性、可维修性分 析。3. 2009年7月至2009年12月，完成关键加工设备、检测设备的购 置、安装、调试并投入使用；落实外协件、外购件、标准件供货渠道; 自制件加工与技术文件协调；外协、外购件、标准件进厂验收与设计、 工艺技术状态的进一步协调。4. 2010年1月至2010年2月，完成新产品部套试验；机组总装试 验；试验问题的修改落实；进一步提高产品质量

10、和性能。完成项目产 品关键技术的攻关；完成各单体设备的改进、试制和工艺性试验；完 成专用辅助工装模具的制造。从产品结构、性能及主要工艺上验证和 修正设计图纸，使产品设计基本定型，并验证产品结构工艺性，审查 主要工艺上存在的问题。5. 2010年3月至2010年6月，完成工业化试验，产品批产定型及 通过用户的验收认可。完善产业化关键技术，总结并改进项目实施期 间所取得的研发经验，完成项目技术成果实施及推广，装备国内铝厂。（二）项目现阶段进展项目产品已完成各单体设备的设计、加工及部套试验，将进入样机总 装调试阶段。（三）项冃投资情况截至2009年，本项目发生技术开发费210.01万元。详见表1：序

11、号 成本项u 金额（万元）研发项目成木合计210.011 新产品设计费、新工艺规程制定费、技术图书资料费、资料 翻译费 152 从事研发活动直接材料、燃料、动力费用 138.223 直接从事研发活动人员的工资、薪金、奖金、津贴、补贴30.944 研发活动的仪器、设备折旧费75 研发活动的软件、专利权、非专利技术、无形资产的摊销06 研发活动的中间试验费、产品试制的模具、工艺机组开发及 制造费 32.257 勘探开发技术的现场试验费08 研发成果的论证、评审、验收费用 0表1项目投资明细六、项目阶段成果1. 通过对项产品的扶正装置、刹车和限位装置、控制方式等进行 结构改进和创新，有效地提高阳极自

12、动化装卸效率、缩短阳极装卸运 转周期、实现自动清除托盘内残余电解质、提升自动化水平且“人-机 环"更和谐合理，克服了现有技术的不足。2. 取得多项关键技术，其屮，一种阳极碳块装卸站已获得国家专利 授权；一种双阳极碳块装卸站已向国家知识产权局提出申请。七、项耳对本行业及地区经济、社会发展和技术进步的推动作用本项目产品属于国家重点支持的高新技术领域和国家发展改革委 员会等部门公布的当前优先发展的高新技术产业化重点领域指南（2007年度）范围（高新技术改造传统产业-新型机械-通用机械和 新型机械），项目开发活动属于企业研究开发费用税前扣除管理办 法（试行）规定的研究开发活动。本项目的实施，进一步提升我公司大型机电一体化技术装备在研发、 设计等