一种颗粒样品智能全自动发送站装置

技术领域

本发明涉及样品自动智能输送设备技术领域，特别是涉及一种颗粒样品智能全自动发送站装置。

背景技术

对固态颗粒物料(原料、半成品或成品)进行样品化验分析是水泥、冶金、化工、食品等诸多行业内的十分重要和关键的工作，是对产品进行质量控制的有力依据，化验分析的结果可以指导相应技术部门对产品的配料、工艺配方进行优化，提升终产品性能，提高产品市场竞争力。因此重视产品化验的准确性、高效性十分重要。

就水泥行业来讲，目前较多水泥生产企业的化验室都是半自动化、半人工的状态，即化验员去到现场的相应点位采样，之后拿到化验室，计量称重后，放入相应的设备，再进行后续的操作。因此，化验员需要多次重复往返现场和化验室，费时费力，且粉尘伤害大，工作效率低，实时性差。

近年来，随着自动化、智能化技术的发展，国内一些水泥企业的化验室开始进行自动化改造，并采用国外自动化验设备与系统，其中包括：现场自动采样系统、自动发送系统、自动输送系统、化验室自动接收系统、自动研磨制片设备、转运机器人系统、自动分析系统、自动管理系统等。改造后的化验室自动化程度高，全数字智能化控制，无需人工参与，避免了人为操作的失误，化验效率及准确性得到大大提高。然而，国外自动发送系统存在结构复杂，装料位与发送位之间需要做角度姿态的变化，因此两个位置之间需要布置角度姿态变换机构，由气缸推动，该机构复杂，稳定和可靠性差；此外，还存在输送管路占用空间大，成本高，对样品转运盒外形尺寸要求高等缺点。而国内相应的全自动发送系统还未见成熟量产产品。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种颗粒样品智能全自动发送站装置，不同于国外产品，本发明的装料位和发送位之间仅需要做位置变化，无需姿态调整，由伺服电机驱动，结构简单，定位准确，可靠性高。本发明可实现颗粒样品转运样品盒的自动接收、自动识别、自动开盖、自动装样、自动封盖、自动发送等全自动工作流程，全过程效率高，且全流程洁净、环保，无粉尘外泄。

本发明是这样实现的，一种颗粒样品智能全自动发送站装置，由机架、变位转架机构、样品盒开/封盖机构、样品物料灌装机构、样品盒接/发机构组成；

所述机架，用于支撑装置内各个机构；

所述变位转架机构，用于带动样品盒在不同位点之间转动变位；

所述样品盒开/封盖机构，与变位转架机构配合，用于实现样品盒的自动、准确开盖和封盖；

所述样品物料灌装机构，与变位转架机构配合，用于将定量的物料样品灌装入样品盒；

所述样品盒接/发机构，与变位转架机构配合，用于将样品盒顶起至发送管内并将到位信号传输给输送风机系统。

优选的，所述变位转架机构为转盘式结构，由伺服电机和样品盒承接舱组成，转盘中心位置布置伺服电机，转盘边缘位置布置样品盒承接舱，所述伺服电机安装在机架上，所述伺服电机的驱动轴与样品盒承接舱连接，带动样品盒承接舱绕其驱动轴转动，所述样品盒承接舱内容置样品盒，带动样品盒在-90°～145°之间的样品盒开/封盖工作位点、样品盒接/发工作位点、样品盒灌装工作位点、样品盒检修位点几个不同位点转动变位。

优选的，所述样品盒开/封盖机构由上卡爪组件、下卡爪组件、样品盒开/封盖气缸组成，所述下卡爪组件位于上卡爪组件的下方，所述样品盒开/封盖气缸安装在机架上，所述样品盒开/封盖气缸的伸缩杆与其中一个卡爪组件连接，带动其上下运动，另一个卡爪组件安装在机架上，所述上卡爪组件和下卡爪组件可分别卡接在样品盒的头部和尾部。

进一步优选的，所述上卡爪组件和下卡爪组件均为U形结构，使上卡爪组件和下卡爪组件可与样品盒头部和尾部的环形卡槽配合。

优选的，所述样品物料灌装机构由喂料管和样品盒顶升气缸组成，所述喂料管和样品盒顶升气缸均安装在机架上，所述样品盒顶升气缸位于喂料管的下方，用于将样品盒顶起，使样品盒开口完全套住喂料管底端的喂料嘴。

进一步优选的，所述喂料管底端的喂料嘴为倒锥形结构。

优选的，所述样品盒接/发机构由样品盒发送气缸、发送管、样品盒检测传感器组成，所述样品盒发送气缸和发送管均安装在机架上，所述样品盒发送气缸位于发送管的下方，用于将样品盒顶起至发送管内，所述样品盒检测传感器安装在发送管上，用于检测样品盒到位信号并将到位信号传输给输送风机系统。

优选的，所述机架为楼层式结构，由支撑柱和安装板组成，所述安装板通过支撑柱支撑，将机架分为三层，分别支撑各结构内的部件。

本发明具有以下优点和有益效果：

1)本发明的发送站装置内部变位转架机构采用圆弧形布置，三个工作位点和一个检修位点布置于同一圆弧上，具有结构紧凑，占地面积小，易维护等优点，采用伺服电机驱动并布置于圆弧中心，定位和重复定位精度高；可实现转运颗粒样品样品盒的自动接收、自动识别、自动开盖、自动装样、自动封盖、自动发送等全自动工作流程。

2)本发明的发送站装置全过程效率高，装料位和发送位之间仅需要做位置变化，无需姿态调整，由伺服电机驱动，结构简单，定位准确，可靠性高；从接/发工作位点接到空样品盒到将装好颗粒样品的样品盒送出接/发工作位点，总用时不超过2分钟，且全流程洁净、环保，无粉尘外泄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的全自动发送站装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的发送站装置工作位点示意图；

图3是本发明实施例提供的样品盒开/封机构与样品盒接/发机构处示意图。

图中：1-1、喂料管；1-2、样品盒；1-3、样品盒承接舱；1-4、机架；1-5、伺服电机；1-6、样品盒顶升气缸；1-7、发送管；1-8、样品盒开/封盖气缸；1-9、样品盒发送气缸；2-1、样品盒开/封盖工作位点；2-2、样品盒接/发工作位点；2-3、样品盒灌装工作位点；2-4、样品盒检修位点；3-1、样品盒检测传感器；3-2、上卡爪组件；3-3、下卡爪组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参阅图1～图3，本发明实施例提供一种颗粒样品智能全自动发送站装置，由机架1-4、变位转架机构、样品盒开/封盖机构、样品物料灌装机构、样品盒接/发机构组成。

机架1-4，用于支撑装置内各个机构；

变位转架机构，用于带动样品盒1-2在不同位点之间转动变位；

样品盒开/封盖机构，与变位转架机构配合，用于实现样品盒1-2的自动、准确开盖和封盖；

样品物料灌装机构，与变位转架机构配合，用于将定量的物料样品灌装入样品盒1-2；

样品盒接/发机构，与变位转架机构配合，用于将样品盒1-2顶起至发送管内并将到位信号传输给输送风机系统。

具体的，所述变位转架机构为转盘式结构，由伺服电机1-5和样品盒承接舱1-3组成，转盘中心位置布置伺服电机1-5作为驱动，转盘边缘位置布置样品盒承接舱1-3，所述伺服电机1-5安装在机架1-4上，所述伺服电机1-5的驱动轴与样品盒承接舱1-3连接，带动样品盒承接舱1-3绕其驱动轴转动，所述样品盒承接舱1-3内容置样品盒1-2，带动样品盒1-2在-90°～145°之间的样品盒开/封盖工作位点2-1、样品盒接/发工作位点2-2、样品盒灌装工作位点2-3、样品盒检修位点2-4几个不同位点转动变位，定位精准。

所述样品盒开/封盖机构由上卡爪组件3-2、下卡爪组件3-3、样品盒开/封盖气缸1-8组成，所述下卡爪组件3-3位于上卡爪组件3-2的下方，所述样品盒开/封盖气缸1-8安装在机架1-4上，所述样品盒开/封盖气缸1-8的伸缩杆与其中一个卡爪组件连接，带动其上下运动，另一个卡爪组件安装在机架1-4上，所述上卡爪组件3-2和下卡爪组件3-3可分别卡接在样品盒1-2的头部和尾部。所述上卡爪组件3-2和下卡爪组件3-3均为U形结构，使上卡爪组件3-2和下卡爪组件3-3可与样品盒1-2头部和尾部的环形卡槽配合。本实施例中，所述样品盒开/封盖气缸1-8的伸缩杆与上卡爪组件3-2连接，带动上卡爪组件3-2上下运动，下卡爪组件3-3安装在机架1-4上。

所述样品物料灌装机构由喂料管1-1和样品盒顶升气缸1-6组成，所述喂料管1-1和样品盒顶升气缸1-6均安装在机架1-4上，所述喂料管1-1底端的喂料嘴为倒锥形结构，所述样品盒顶升气缸1-6位于喂料管1-1的下方，用于将样品盒1-2顶起，使样品盒1-2开口完全套住喂料嘴。样品灌装时，样品盒顶升气缸1-6将样品盒顶起，使其开口完全套住喂料嘴，实现零泄漏装料。

所述样品盒接/发机构由样品盒发送气缸1-9、发送管1-7、样品盒检测传感器3-1组成，所述样品盒发送气缸1-9和发送管1-7均安装在机架1-4上，所述样品盒发送气缸1-9位于发送管1-7的下方，用于将样品盒1-2顶起至发送管1-7内，所述样品盒检测传感器3-1安装在发送管1-7上，用于检测样品盒1-2到位信号并将到位信号传输给输送风机系统。

所述机架1-4为楼层式结构，由支撑柱和安装板组成，所述安装板通过支撑柱支撑，将机架1-4分为三层，分别支撑各结构内的部件。第一层主要为各机构的驱动源安装层，第二层主要为本发送站装置的主要动作层，第三层主要为外接管路层。本实施例中，伺服电机1-5、样品盒顶升气缸1-6、样品盒发送气缸1-9位于机架1-4的第一层，样品盒承接舱1-3、上卡爪组件3-2、下卡爪组件3-3位于机架1-4的第二层，样品盒开/封盖气缸1-8、喂料管1-1、发送管1-7位于机架1-4的第三层。

本发明的全自动发送站装置全动作流程由PLC控制，用于自动打开空样品盒，并将颗粒样品装进样品盒并封盖，然后根据控制指令，自动准确高效发送到对应化验室，提高发送效率和准确率。

本发明的全自动发送站装置的具体运行过程如下：

首先，变位转架机构的样品盒承接舱1-3定位于样品盒接/发工作位点2-2，样品盒发送气缸1-9执行伸出动作，等待化验室通过输送管路系统发送来的空的样品盒1-2。

空的样品盒1-2通过输送管路进入发送管1-7，此时，安装在发送管1-7末端的样品盒检测传感器3-1检测到空样品盒1-2到位，PLC收到此信号，样品盒发送气缸1-9执行缩回动作，然后发送动作指令给伺服电机1-5，驱动样品盒承接舱1-3旋转到样品盒开/封盖工作位点2-1；同时，样品盒1-2的头部和尾部的环形卡槽分别被上卡爪组件3-2和下卡爪组件3-3卡住。

样品盒开/封盖气缸1-8执行全缩回动作，将样品盒1-2的头部盒盖打开，此盒盖留在上卡爪组件3-2上。然后伺服电机1-5驱动样品盒承接舱1-3反向旋转到样品盒灌装工作位点2-3，样品盒顶升气缸1-6执行伸出动作，将开盖的样品盒1-2顶到喂料管1-1的喂料嘴上，并套紧喂料嘴，喂料管1-1上端连接的采样装置将定量的物料样品灌装入样品盒1-2。

之后，伺服电机1-5驱动样品盒承接舱1-3反向旋转，返回到样品盒开/封盖工作位点2-1，此时，样品盒1-2的尾部环形卡槽再次被下卡爪组件3-3卡住，然后样品盒开/封盖气缸1-8执行全伸出动作，将样品盒1-2的盒盖盖紧。

最后，伺服电机1-5驱动样品盒承接舱1-3再次反向旋转，回到初始的样品盒接/发工作位点2-2，样品盒发送气缸1-9执行伸出动作，将样品盒1-2顶起到发送管1-7内，样品盒检测传感器3-1检测到样品盒1-2，PLC收到此信号，并发动作指令给输送风机系统，样品盒1-2被负压吸走，样品盒发送气缸1-9执行全缩回动作，一个工作流程结束。

另外，该装置设计有检修位置，当伺服电机1-5驱动样品盒承接舱1-3旋转至样品盒检修位点2-4时，可手动取出样品盒，进行查看和检修。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。