一种坩埚转移装置、全水分测定系统及全水分测定方法

技术领域

本发明主要涉及样品全水分测定技术领域，特指一种坩埚转移装置、全水分测定系统及全水分测定方法。

背景技术

对于煤样全水分的测定，在样品进入干燥箱内进行干燥之前，需要完成空坩埚的转移、称重、转移空坩埚到缩分接料位、缩分装置对样品的缩分、盛样坩埚的转移及称重等步骤。其中坩埚在各工位的转移主要通过机械手完成，而样品的缩分则是通过缩分装置完成，样品在坩埚内的摊平则是通过摊平装置完成，称重环节则由称重装置完成。如何将各环节有机的联系起来，同时可以让多个环节的动作同时进行并降低机械手的使用率，对提高系统效率，减少中间环节的时间是一种有效的途径。

传统的在线测全水系统，坩埚的转移接样主要是通过一组或两组直线移动的机构实现，运动路径较长，转移过程花费时间较多；同时对于坩埚内煤样的摊平需要用机械手将坩埚缓慢托起或者需要两组摊平机构才能完成，机械手被占用而影响系统其它动作的执行，而两组摊平装置增加了产品的成本，同时盛样坩埚的取出和样品的摊平一般是不同时进行的，也在一定程度上影响了系统的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、坩埚转移效率高的坩埚转移装置、全水分测定系统及全水分测定方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种坩埚转移装置，包括旋转盘和驱动件，所述旋转盘上分布有多个用于搁置坩埚的搁置部，所述驱动件用于驱动所述旋转盘转动以使旋转盘上各搁置部上的坩埚在不同位置实现取放、接样和样品摊平作业。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述搁置部分布于所述旋转盘的周向方向上，所述搁置部包括多组支撑组件，用于支撑不同尺寸的坩埚。

各所述支撑组件均包括多个支撑柱，各所述支撑柱的一端与所述旋转盘螺纹连接，各所述支撑柱的另一端设成与所述坩埚底面相匹配的倒角以进行定位。

各所述支撑组件均包括法兰限位环，所述法兰限位环与所述旋转盘可拆卸连接。

所述驱动件包括槽轮间歇转动机构、或者旋转气缸与阻挡气缸组合形成的机构。

本发明还公开了一种全水分测定系统，包括坩埚取放机构、缩分放料机构、样品摊平机构和如上所述的转移装置；所述坩埚取放机构、缩分放料机构和样品摊平机构分别位于所述旋转盘的旋转轨迹上。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述坩埚取放机构为机械手。

本发明进一步公开了一种基于如上所述的全水分测定系统的测定方法，包括以下步骤：

S01、所述旋转盘依次旋转预定角度使各搁置部上的坩埚位于第一预设位置，所述坩埚取放机构依次将空坩埚放置于旋转盘上位于第一预定位置处的搁置部上；

S02、所述旋转盘旋转至第二预设位置，所述缩分放料机构对各搁置部上的坩埚进行放料作业；

S03、所述旋转盘旋转使搁置部上的坩埚位于第三预设位置处，所述样品摊平机构依次对坩埚内的样品进行摊平作业；

S04、所述旋转盘依次旋转使样品摊平的坩埚旋转至第一预设位置，所述坩埚取放机构将样品摊平后的坩埚取走。

作为上述技术方案的进一步改进：

第一预设位置与第三预设位置相对设置，在所述坩埚取放机构将第一预设位置处样品摊平的坩埚取走的过程中，所述样品摊平机构同时对位于第三预设位置处的坩埚内的样品进行摊平作业。

在步骤S02中，所述缩分放料机构同时对各搁置部上的坩埚进行放料作业。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的坩埚转移装置，通过驱动件驱动旋转盘旋转，从而使得旋转盘上的坩埚在不同位置点之间切换，实现在不同位置点进行空坩埚的放置、缩分接料、坩埚内样品摊平以及盛样坩埚的取出等作业，各作业位置点之间流转时间短，在一定程度上节省了转移的总时间，提高系统效率；上述坩埚转移装置结构简单、转移可靠性高。

本发明的坩埚转移装置，在搁置部上设置有多组用于支撑不同大小尺寸的坩埚，相对于之前需要多套机械才能实现坩埚转移的情况，本发明结构简单、通用性强且易于实现。

本发明的全水分测定系统及方法，具有上述的转移装置，同样具有如上转移装置所述的优点，而且坩埚取放机械在同一位置实现坩埚的取放，缩短了机械手的工作路径，降低流程的复杂度，缩短了流程时间。坩埚取放作业与样品摊平作业可以同时进行，在取出已经摊平的盛样坩埚的同时，另一个盛样坩埚可同时进行摊平，缩短了整个流程的总时间，解决了以往摊平需要占用机械手或两组摊平机构而带来的成本高的问题。

附图说明

图1为本发明的装置在实施例的结构示意图。

图2为本发明的装置在实施例的结构示意图(放置大坩埚)。

图3为本发明的装置在实施例的结构示意图(放置小坩埚)。

图4为本发明的装置在实施例的结构示意图(法兰限位环)。

图5为本发明的装置在实施例的结构示意图(位于第一预设位置和第三预设位置处)。

图6为本发明的装置在实施例的旋转示意图。

图7为本发明的系统在实施例的结构示意图(第一预设位置和第三预设位置处)。

图8为本发明的系统在实施例的结构示意图(第二预设位置处)。

图9为本发明的方法在实施例的流程图之一。

图10为本发明的方法在实施例的流程图之二。

图例说明：1、安装板；2、过渡板；3、驱动件；4、旋转盘；5、搁置部；501、支撑组件；5011、支撑柱；5012、法兰限位环；6、缩分放料机构；7、样品摊平机构。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图6所示，本实施例的坩埚转移装置，包括旋转盘4和驱动件3，旋转盘4上分布有多个用于搁置坩埚的搁置部5，驱动件3用于驱动旋转盘4以旋转盘4上中点为旋转点进行旋转作业，从而使得旋转盘4上各搁置部5上的坩埚在不同旋转位置点而进行取放、接样和样品摊平作业。本发明的坩埚转移装置，通过驱动件3驱动旋转盘4旋转，从而使得旋转盘4上的坩埚在不同位置点之间切换，实现在不同位置点进行空坩埚的放置、接料、坩埚内样品摊平以及盛样坩埚取出等作业，各作业位置点之间通过旋转切换，流转时间短，在一定程度上节省了转移的总时间，提高效率；而且上述坩埚转移装置结构简单、转移可靠性高。

本实施例中，搁置部5分布于旋转盘4的周向方向上，搁置部5包括多组支撑组件501，用于支撑不同尺寸的坩埚。具体地，各支撑组件501均包括多个支撑柱5011，各支撑柱5011的一端与旋转盘4的螺孔螺纹连接，从而便于拆装，各支撑柱5011的另一端则设成与坩埚底面相匹配的倒角以进行定位，提高支撑的可靠性。如图1所示，其中旋转盘4的形状呈条形状，搁置部5的数量为两个，分布在条形状旋转盘4的两端，其中两端的搁置部5均包括两组支撑组件501，分别用于兼容两种不同尺寸规格的坩埚(如6mm和13mm坩埚等)；如图2和图3所示，各旋转盘4的两端设置有孔，孔的周侧分布有两组呈圆周分布的螺纹孔，如图2所示，在孔的外侧的螺纹孔上螺纹连接支撑柱5011，从而适用于支撑13mm的坩埚；如图3所示，在孔的内侧的螺纹孔上螺纹连接支撑柱5011，从而适用于支撑6mm的坩埚。当然，在其它实施例，旋转盘4可以为圆盘或其它形状，旋转盘4上的搁置部5数量为三个、四个或者更多个，各搁置部5上的支撑组件501数量为三组、四组或者更多组。

在一代替实施例中，也可以采用法兰限位环5012来代替上述的支撑柱5011，如图4所示，在条形状旋转盘4的两端均设置有两个法兰限位环5012，用于支撑6mm和13mm坩埚。其中法兰限位环5012采用螺栓装配在旋转盘4上，拆装方便。当然，法兰限位环5012的数量也可以为三个、四个或者更多个。

本实施例中，驱动件3包括槽轮间歇转动机构、或者旋转气缸与阻挡气缸组合形成的机构。其中槽轮间歇转动机构、旋转气缸以及阻挡气缸均为常规结构，实现常规功能。当然，在其它实施例中，也可以采用其它间歇性转动机构来实现旋转盘4的旋转。具体地，驱动件3可直接安装于一安装板1上或者通过过渡板2安装于安装板1上，安装板1则安装于机架上。在进行安装时，将安装板1上的安装孔设置成腰形孔，可使安装板1的整体结构沿腰形孔方向调整，可消除安装制造误差的影响，方便进行调节。当然，在其它实施例中，上述驱动件3也可以安装于一平移机构(如常规的平移气缸以配套平移轨道)上，可以解决放料口(如缩分放料机构的缩分口)距离旋转中心较远，坩埚不能与直接与放料口直接对接的问题。

本发明还公开了一种全水分测定系统，包括坩埚取放机构(如机械手)、缩分放料机构6、样品摊平机构7和如上所述的转移装置；坩埚取放机构、缩分放料机构6和样品摊平机构7分别位于旋转盘4的旋转轨迹上。其中坩埚取放机构用于将空坩埚放置于旋转盘4上搁置部5对应的支撑组件501上，以及将旋转盘4上盛满样品的坩埚取走(如称重后放至干燥箱内)；其中缩分放料机构6用于向坩埚内输送样品；其中样品摊平机构7用于将坩埚内的样品摊平。在上述转移装置为条形状时，旋转盘4上搁置部5的旋转轨迹为圆形，坩埚取放机构、缩分放料机构6和样品摊平机构7则位于此圆形轨迹上三个不同的位置处。具体地，上述旋转盘4每次旋转的角度为90度。如图5所示，此时旋转盘4处于初始位置，坩埚取放机构(机械手)则对初始位置处旋转盘4的1#坩埚进行取放操作，对应的样品摊平机构7则对位于2#坩埚位置处坩埚内样品进行摊平作业；在旋转盘4从初始位置顺时针旋转90度后，此时1#坩埚位于3#位置处，2#坩埚位于4#位置处，如图6所示，缩分放料机构6则位于此位置处，对3#位置和4#位置处的坩埚同时输送样品。

本发明的全水分测定系统，具有上述的转移装置，同样具有如上转移装置所述的优点，而且坩埚取放机械手在同一位置实现坩埚的取放，缩短了机械手的工作路径，降低流程的复杂度，缩短了流程时间。

本发明还公开了一种基于如上所述的全水分测定系统的测定方法，包括以下步骤:

S01、旋转盘4依次旋转预定角度使各搁置部5上的坩埚位于第一预设位置(如图5的1#位置)，坩埚取放机构依次将空坩埚放置于旋转盘4上位于第一预定位置处的搁置部5上；

S02、旋转盘4旋转至第二预设位置(如图6所示的3#和4#位置)，缩分放料机构6对各搁置部5上的坩埚进行放料作业；

S03、旋转盘4旋转使搁置部5上的坩埚位于第三预设位置处(如图5中的2#位置)，样品摊平机构7依次对坩埚内的样品进行摊平作业；

S04、旋转盘4依次旋转使样品摊平的坩埚旋转至第一预设位置(如图5的1#位置)，坩埚取放机构将样品摊平后的坩埚取走。

如图9所示，具体地，下面结合上述具有两个搁置部5的转移装置对上述测定方法做进一步说明：

开始，在收到下发接样放盘指令请求时，判断旋转盘4是否位于原始位；如果旋转盘4位于原始位，即如图5所示中1#位置为第一预设位置，机械手取空坩埚放置到如图5中1#位置处的坩埚内，如图7所示；否则将旋转盘4旋转至原始位；

旋转盘4再旋转180度，旋转盘4的2#坩埚旋转至第一预设位置，机械手取空坩埚放置至2#位置内；

旋转盘4逆时针旋转90度，旋转盘4转至缩分接料位，如图6中的3#位置和4#位置，此时1#坩埚位于3#位置处，2#坩埚位于4#位置处，进行缩分接料，缩分放料机构6对各坩埚同时进行输料作业，如图8所示；

缩分接料完成后，逆时针旋转90度，此时1#坩埚回到第一预设位置，2#坩埚位于2#位置处，此时2#坩埚进行样品摊平作业；

2#坩埚样品摊平作业完成后，样品摊平机构7上升，旋转盘4顺时针旋转180度，此时2#坩埚处于第一预设位置处(图5中的1#位置)，1#坩埚在2#位置处；此时机械手将2#坩埚转移称重放入干燥箱，同时样品摊平机构7将1#坩埚内样品摊平，在样品摊平后，旋转盘4逆时针旋转180度，此时1#坩埚回到第一预设位置，机械手再将1#坩埚转移称重放入干燥箱，旋转盘4此时处于初始状态，进行下一轮的坩埚转移作业。

如图10所示，进一步地，上述测定方法对应在系统程序中的控制流程为(以控制单元为主体)：

开始，判断入料口序号是否大于0，如大于0，下发接样放盘请求；旋转气缸0度；

传递小序号，判断是否收到机械手完成信号；如收到机械手完成信号，判断Y轴是否退回原点；

如检测到0度有坩埚，旋转气缸正转180度，下发接样放盘请求；

传递大序号，判断是否收到机械手放盘完成信号，如收到时判断Y轴是否退回原点；

如退回原点，则检测0度是否有坩埚，旋转气缸反旋转90度；

检测90度是否有坩埚，如有，则检测270度是否有坩埚，如有则启动缩分皮带、整形电机，延时5S后，启动缩分刮扫和弃料皮带电机，延时10S后，缩分皮带、刮扫停止，延时10S，弃料皮带停止；

旋转气缸正转180度，并检测180度是否有坩埚，如有，打开摊平气缸和摊平电机；

延时10S，复位摊平气缸，延时5S，复位摊平电机，旋转气缸反转180度；

下发接样取坩埚请求，是否收到机械手取坩埚请求，如收到，判断Y轴是否退回原位，如回到原位，则检测0度有无坩埚，如有则旋转气缸正转180度，下发接样取盘请求；

是否收到机械手取盘完成信号，如收到则判断Y轴是否退回原点；如收到则检测0度有无坩埚，如有则旋转气缸反转180度，结束。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。