用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃的製作方法
2023-06-28 11:25:41 1
本發明主要涉及到物料樣品的採制化設備領域，具體涉及一種用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃。
背景技術：
對於物料（如礦石、煤炭）樣品的採樣、制樣、化驗工作，各個國家均有強制標準，必須遵照標準進行樣品的採制化工作。樣品的採樣、制樣、化驗工作過程的準則是在不破壞樣品代表性的前提下，把採集到的樣品粒度逐漸減小，質量也逐步減少，直到符合實驗室化驗對樣品的粒度和質量（重量）精度要求，然後對符合要求的樣品進行相關的化驗分析。如以煤炭的樣品採制化為例，實際上是一種抽樣分析的過程，煤炭採樣和制樣的目的，是為了獲得一個其實驗結果能代表整批被採樣煤的實驗煤樣。不論是「採樣」、「制樣」還是「化驗」，這一過程中不能夠有樣本的損失，不能夠令樣本發生一些物理或化學變化，否則將會對最終的試驗結果造成影響。
在物料（如礦石、煤炭）樣品的採樣、制樣、化驗工作中，需要將採制好的樣品從本環節的工位（實驗室）轉運輸送至下一環節的工位（實驗室）以進行下階段工作。在樣品的轉運輸送這一過程中，樣品的質量精度控制、轉運輸送速度、效能尤為重要。現有樣品的轉運輸送工作中，部分採用氣動管道輸送的方式，存在以下技術問題：
（1）部分現有氣動輸送系統只能實現單向的傳輸，並且自動化程度低，需人工接收傳來的樣瓶或需要人工將樣瓶放入氣動輸送管道進行傳輸，工作效率低、人工成本大，不能用於自動化氣動傳輸。
（2）部分現有氣動輸送系統收發端體積大、智能化程度低、適應能力差，只能發送單一型號、統一大小規格的樣瓶，操作十分不便，這與物料採制化的樣品批次多樣化、規格多樣化、重量多樣化的現狀和要求十分不符，嚴重影響了物料採制化作業的自動化、智能化實施，嚴重影響了採制化工作的效率，不適合自動化氣動傳輸的開展。
（3）部分現有氣動輸送系統收發端智能化程度低，不具備存瓶、理瓶功能，不能實現先一次性快速存儲不同批次的多個樣瓶、然後再根據實時需要靈活挑選對應批次的樣瓶逐一進行發送，操作十分不便，這嚴重影響了物料採制化作業的自動化、智能化實施，嚴重影響了採制化工作的效率，不適合自動化氣動傳輸的開展。
（4）部分現有氣動輸送系統收發端穩定性差，樣瓶在發送時容易發生傾倒，甚至造成樣瓶破裂、樣品洩漏的嚴重後果，嚴重影響了樣品採制化的精度要求。
技術實現要素：
本發明所解決的技術問題在於：針對現有技術存在的問題，提供一種結構簡單緊湊、自動化和智能化程度高、工作效率高的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃。
為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：
一種用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，包括櫃體，所述櫃體上設有存瓶口和收發口，所述櫃體內設有相配合的待發存瓶裝置和收發管道裝置，所述待發存瓶裝置包括發送推瓶組件和設有多個存瓶位的存瓶轉盤，所述存瓶轉盤可旋轉運動以用於使多個樣瓶依次經存瓶口存入各個存瓶位內、並用於將已存入的樣瓶旋轉至發送推瓶組件處，所述收發管道裝置通過收發口與外界氣動輸送管道連通，所述發送推瓶組件靠近收發管道裝置處設置、用於將存瓶轉盤旋轉來的樣瓶推送至收發管道裝置以進行氣動輸送。
作為本發明的進一步改進，所述存瓶轉盤包括水平固定的圓形圍殼和套設於圓形圍殼內可旋轉的芯體，所述芯體的外圓周面上依次開設有多個豎向的存瓶凹槽、以用於和圓形圍殼的內側面配合形成多個存瓶位，所述圓形圍殼上朝向收發管道裝置處開設有一個豎向的推瓶口、以用於使發送推瓶組件將樣瓶經推瓶口推送至收發管道裝置。
作為本發明的進一步改進，所述圓形圍殼設有用於承載樣瓶的底板，所述底板上於推瓶口處開設有一條推送槽，所述發送推瓶組件包括設於推送槽處的第一平移機械手，所述第一平移機械手於推送槽內來回伸縮、以用於依次將旋轉至推瓶口處的樣瓶從存瓶凹槽內向外推送至收發管道裝置。
作為本發明的進一步改進，所述發送推瓶組件包括設於圓形圍殼外的第二平移機械手，所述第二平移機械手與第一平移機械手相向設置、用於和第一平移機械手配合以將推送出的樣瓶夾持定位在收發管道裝置上。
作為本發明的進一步改進，所述第一平移機械手和第二平移機械手均包括一個平移驅動機構和一個凹陷狀夾持部，推送時兩個所述凹陷狀夾持部分別在各自平移驅動機構的驅動下相向移動、以用於將樣瓶夾持定位。
作為本發明的進一步改進，所述收發管道裝置包括一個豎向設置的收發管道，所述收發管道的上埠通過收發口與外界氣動輸送管道連通，所述收發管道的下方設有可升降的託樣平臺，所述託樣平臺靠近推瓶口設置、用於承載發送推瓶組件推送來的樣瓶後上升並將樣瓶送入收發管道內以進行氣動輸送作業。
作為本發明的進一步改進，所述託樣平臺上設有一圈密封部、以用於上升後將收發管道的下埠密封以進行氣動傳輸作業。
作為本發明的進一步改進，所述收發管道裝置包括一個豎向設置的升降驅動組件，所述託樣平臺固定於升降驅動組件上以進行升降。
作為本發明的進一步改進，所述存瓶口處設有自動門裝置，所述自動門裝置包括設於櫃體外側的掃碼器和設於櫃體內側的自動門組件，所述掃碼器對待存入樣瓶掃碼、以用於使自動門組件開啟存瓶口和/或用於使存瓶轉盤旋轉進行存瓶推瓶作業。
作為本發明的進一步改進，所述自動門組件包括相配合的旋轉驅動件和水平設置的旋轉門板，所述旋轉驅動件驅動旋轉門板旋轉、以用於開閉存瓶口。
與現有技術相比，本發明的優點在於：
（1）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，不再需要人工將樣瓶放入氣動輸送管道進行傳輸，由待發存瓶裝置和收發管道裝置配合完成樣瓶的自動存儲、發送，工作效率高、人工成本低。
（2）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，智能化程度高、適應能力強，具有存瓶、理瓶的功能，能夠一次性快速存儲多個樣瓶，然後再逐一、快速的進行單個發送，操作十分方便，很好的滿足了物料採制化作業的自動化、智能化實施，大大提高了採制化工作的效率。
（3）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，智能化程度高，其存瓶轉盤的多個存瓶位能夠分別存入不同批次、不同型號、不同大小規格的各種樣瓶，然後再根據實時需要靈活挑選對應批次的樣瓶逐一進行發送，操作十分方便和智能，很好的滿足了物料採制化的樣品批次多樣化、規格多樣化、重量多樣化的現狀和要求，十分適合自動化氣動傳輸的快速開展。
（4）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，穩定性高，不論是存瓶轉盤旋轉存瓶的方式，或者旋轉後和發送推瓶組件配合進行推離的方式、或者收發管道裝置發送的方式，整個過程安全可靠，不易發生樣瓶傾倒破裂、樣品洩漏的嚴重後果，很好的滿足了樣品採制化的精度要求。
（5）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，一是固定的圓形圍殼和可旋轉的芯體配合形成多個存瓶位，使得不論如何旋轉（正向或逆向）、不論旋轉多少圈，存瓶位內的樣瓶都不會傾倒和錯位，有效保證了後續存瓶、推瓶作業的可靠運行。二是通過設置一個豎向的推瓶口，只有擬發送的樣瓶被旋轉至推瓶口處時才會被發送推瓶組件推送至收發管道裝置，而其他樣瓶在推送過程中仍待在各自的存瓶位內，使得整個推送的過程也安全、可靠、高效。三是通過設置豎向設置的圓形圍殼和芯體，使得存瓶操作方便快速，樣瓶只要豎向從存瓶口向下落入即可快速、穩定的存入存瓶凹槽內，並且這種圓形圍殼和芯體的設計使得存瓶轉盤整體結構簡單緊湊，佔用空間小的同時又能夠存入大量的不同規格的樣瓶，「扁平式整體設計」，使得收發櫃整體結構緊湊，實用性強。
（6）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，一是第一平移機械手隱藏設置於存瓶轉盤的下方，很好的節省了第一平移機械手的橫向佔用空間，並且使得第一平移機械手不需要太長的伸縮行程即可滿足推送，進一步使得本收發櫃結構緊湊，實用性強。二是第一平移機械手沿推送槽向外直線運動，能夠在推送過程中保持很好的穩定性，進一步使得整個推送的過程安全、可靠、高效。
（7）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，一是相向設置的第二平移機械手能夠保證樣瓶被第一平移機械手推離到位時不會發生向前慣性位移，有效保證了後續收發管道裝置的發送操作。二是相向設置的第二平移機械手和第一平移機械手能夠實現夾持樣瓶位移，使得推送過程安全、可靠、高效。三是不論推送的樣瓶是大直徑樣瓶還是小直徑樣瓶，第二平移機械手和第一平移機械手通過相向運行均能夠夾持住該樣瓶、並且通過兩者配合使得不同大小的樣瓶均始終落放於收發管道裝置的中心位置處，很好了滿足了不同型號、不同大小規格的各種樣瓶的推送和發送作業。
（8）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，收發管道裝置的這種結構形式簡單、緊湊，託樣平臺的一降一升即完成了樣瓶的接納承載、和推送入管的操作，能夠在不佔用較大空間的前提下很好的和發送推瓶組件、存瓶轉盤進行配合，操作十分方便和智能，很好的滿足了物料採制化的樣品批次多樣化、規格多樣化、重量多樣化的現狀和要求，十分適合自動化氣動傳輸的快速開展。
（9）本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，一是自動門組件平時保持存瓶口的關閉，能有效防止人為換樣的風險，有效保證櫃內樣品的可靠性；而只有存瓶掃碼後，自動門組件才會根據掃碼器的掃描信息打開存瓶口，並且使得存瓶轉盤旋轉以保證有空載的存瓶位處於存瓶口的下方，以實現高效、安全的存瓶作業。二是當需要發送某個特定的樣瓶時，存瓶轉盤也能夠根據保存的掃描信息及時、準確的將該樣瓶旋轉至發送推瓶組件處，以進行推離和後續的發送，而不會發生隨機發送、發送錯誤的情況。三是掃描信息還可用於自動化氣動輸送系統的多個部件，如用於收發存儲裝置進行收發數量統計，同於對不用類型的樣瓶進行後續整理歸類等，進一步提高了系統的自動化能力。
附圖說明
圖1是本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃的透視結構原理示意圖一。
圖2是本發明的用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃的透視結構原理示意圖二。
圖3是本發明的存瓶轉盤在實施例中的立體結構原理示意圖。
圖4是本發明的收發管道裝置在實施例中的立體結構原理示意圖。
圖5是本發明的自動門裝置在實施例中的結構原理示意圖。
圖例說明：
1、櫃體；11、存瓶口；12、收發口；2、樣瓶；3、待發存瓶裝置；31、發送推瓶組件；311、第一平移機械手；312、第二平移機械手；32、存瓶轉盤；321、圓形圍殼；3211、推瓶口；322、芯體；323、存瓶凹槽；4、收發管道裝置；41、收發管道；42、託樣平臺；421、密封部；43、升降驅動組件；5、自動門裝置；51、掃碼器；52、自動門組件；521、旋轉驅動件；522、旋轉門板。
具體實施方式
以下結合具體實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明。
如圖1至圖5所示，本發明提供一種用於物料氣動輸送系統的自動收發櫃，包括櫃體1，櫃體1的頂面上設有存瓶口11和收發口12，櫃體1的頂面上還設有智能控制按鍵區，櫃體1的側面上設於電控裝置。櫃體1內設有相配合的待發存瓶裝置3和收發管道裝置4，待發存瓶裝置3包括發送推瓶組件31和設有多個存瓶位的存瓶轉盤32，存瓶轉盤32對應設置於存瓶口11的下方，存瓶轉盤32可旋轉運動以用於使多個樣瓶2依次經存瓶口11存入各個存瓶位內、並用於將已存入的樣瓶2旋轉至發送推瓶組件31處；收發管道裝置4通過收發口12與外界氣動輸送管道連通，可實現樣瓶2的發送和接收（在以下實施例中僅介紹發送功能）。發送推瓶組件31靠近收發管道裝置4處設置、用於將存瓶轉盤32旋轉來的樣瓶2推送至收發管道裝置4以進行氣動輸送。具體實施原理如下：
作業時，工作人員先將樣瓶2經存瓶口11向下存入存瓶轉盤32的一個存瓶位內，然後存瓶轉盤32旋轉以將下一個空載狀態的存瓶位旋轉至存瓶口11的下方，然後工作人員再將下一個樣瓶2存瓶口11向下存入，存瓶轉盤再32旋轉，以此循環，直至將存瓶轉盤32上的存瓶位全部存滿，使得存瓶轉盤32具有存瓶、理瓶的功能，能夠一次性快速存儲不同批次的多個樣瓶。待存瓶結束後要開展發送傳輸作業時，存瓶轉盤32再次旋轉，將擬發送的某個樣瓶2旋轉至發送推瓶組件31處，發送推瓶組件31將該樣瓶2從存瓶轉盤32內推離、並推送至收發管道裝置4處，由收發管道裝置4與外界氣動輸送管道配合進行該樣瓶2的氣動輸送。通過以上特殊的科學設計，具有如下技術優點：
一是本發明的自動收發櫃自動化程度高，不再需要人工將樣瓶2放入氣動輸送管道進行傳輸，由待發存瓶裝置3和收發管道裝置4配合完成樣瓶2的自動存儲、發送，工作效率高、人工成本低。二是本發明的自動收發櫃智能化程度高、適應能力強，具有存瓶、理瓶的功能，能夠一次性快速存儲多個樣瓶2，然後再逐一、快速的進行單個發送，操作十分方便，很好的滿足了物料採制化作業的自動化、智能化實施，大大提高了採制化工作的效率。三是本發明的自動收發櫃智能化程度高，其存瓶轉盤32的多個存瓶位能夠分別存入不同批次、不同型號、不同大小規格的各種樣瓶2，然後再根據實時需要靈活挑選對應批次的樣瓶2逐一進行發送，操作十分方便和智能，很好的滿足了物料採制化的樣品批次多樣化、規格多樣化、重量多樣化的現狀和要求，十分適合自動化氣動傳輸的快速開展。四是本發明的自動收發櫃穩定性高，不論是存瓶轉盤32旋轉存瓶的方式，或者旋轉後和發送推瓶組件31配合進行推離的方式、或者收發管道裝置4發送的方式，整個過程安全可靠，不易發生樣瓶2傾倒破裂、樣品洩漏的嚴重後果，很好的滿足了樣品採制化的精度要求。
如圖2、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，存瓶轉盤32包括水平固定的圓形圍殼321和套設於圓形圍殼321內可旋轉的芯體322，芯體322的外圓周面上依次開設有多個豎向的存瓶凹槽323、以用於和圓形圍殼321的內側面配合形成多個存瓶位，圓形圍殼321上朝向收發管道裝置4處開設有一個豎向的推瓶口3211、以用於使發送推瓶組件31將樣瓶2經推瓶口3211推送至收發管道裝置4。通過以上特殊的科學設計，具有如下技術優點：
一是固定的圓形圍殼321和可旋轉的芯體322配合形成多個存瓶位，使得芯體322在帶動已存入的樣瓶2進行旋轉運動時，外圍的圓形圍殼321能夠對存瓶位內的樣瓶2形成保護，使得不論如何旋轉（正向或逆向）、不論旋轉多少圈，存瓶位內的樣瓶2都不會傾倒和錯位，有效保證了後續存瓶、推瓶作業的可靠運行。二是通過設置一個豎向的推瓶口3211，只有擬發送的樣瓶2被旋轉至推瓶口3211處時才會被發送推瓶組件31推送至收發管道裝置4，而其他樣瓶2在推送過程中仍待在各自的存瓶位內，使得整個推送的過程也安全、可靠、高效。三是通過設置豎向設置的圓形圍殼321和芯體322，使得存瓶操作方便快速，樣瓶2隻要豎向從存瓶口11向下落入即可快速、穩定的存入存瓶凹槽323內，並且這種圓形圍殼321和芯體322的「扁平式整體設計」使得存瓶轉盤32整體結構簡單緊湊，佔用空間小的同時又能夠存入大量的不同規格的樣瓶2；同時「扁平式整體設計」的待發存瓶裝置3可以節約很多空間，其下方可以如圖所示一樣設計有接收存瓶裝置以用於存儲收發管道裝置4接收到的樣瓶2，也可以在待發存瓶裝置3的下方設計有緩衝風機裝置（圖中未示出），緩衝風機裝置用於向收發管道裝置4內吹風以對高速傳來的樣瓶2進行氣動緩衝；不論是何種設計，總之通過「扁平式整體設計」，使得收發櫃整體結構緊湊，功能多，實用性強。
如圖3所示，進一步，在較佳實施例中，圓形圍殼321設有用於承載樣瓶2的底板，底板上於推瓶口3211處開設有一條推送槽，發送推瓶組件31包括設於推送槽處的第一平移機械手311，第一平移機械手311於推送槽內來回伸縮、以用於依次將旋轉至推瓶口3211處的樣瓶2從存瓶凹槽323內向外推送至收發管道裝置4。在此處，第一平移機械手311可以設計為多種形式，例如芯體322中空、且於每個存瓶凹槽323的內壁面上可設缺口，不推送時第一平移機械手311設於芯體322的中空體內，使得不會對芯體322的旋轉造成影響，當需要推送時，經缺口向外推出，並經推送槽向外直線運動以將樣瓶2推離，然後再沿推送槽返回進入芯體322的中空體內。或者在其他實施例中，第一平移機械手311設有一個可升降的推離部，不推送時推離部為下降狀態、以處在推送槽（底板）的下方，當需要推送時，推離部先向上升起、凸出於推送槽（底板），再經推送槽向外直線運動以將樣瓶2推離，然後再沿推送槽返回、在下降，使得不會對芯體322的旋轉造成影響。通過以上特殊的科學設計，具有如下技術優點：
一是第一平移機械手311隱藏設置於存瓶轉盤32的下方，很好的節省了第一平移機械手311的橫向佔用空間，並且使得第一平移機械手311不需要太長的伸縮行程即可滿足推送，進一步使得本收發櫃結構緊湊，實用性強。二是第一平移機械手311沿推送槽向外直線運動，能夠在推送過程中保持很好的穩定性，進一步使得整個推送的過程安全、可靠、高效。
如圖2、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，發送推瓶組件31包括設於圓形圍殼321外的第二平移機械手312，第二平移機械手312與第一平移機械手311相向設置、用於和第一平移機械手311配合以將推送出的樣瓶2夾持定位在收發管道裝置4上。第一平移機械手311和第二平移機械手312均包括一個平移驅動機構和一個凹陷狀夾持部，推送時兩個凹陷狀夾持部分別在各自平移驅動機構的驅動下相向移動、以用於將樣瓶2夾持定位。通過以上特殊的科學設計，具有如下技術優點：
一是相向設置的第二平移機械手312能夠保證樣瓶2被第一平移機械手311推離到位時不會發生向前慣性位移，有效保證了後續收發管道裝置4的發送操作。二是相向設置的第二平移機械手312和第一平移機械手311能夠實現夾持樣瓶2位移，使得推送過程安全、可靠、高效。三是不論推送的樣瓶2是大直徑樣瓶還是小直徑樣瓶，第二平移機械手312和第一平移機械手311通過相向運行均能夠夾持住該樣瓶2、並且通過兩者配合使得不同大小的樣瓶2均始終落放於收發管道裝置4的中心位置處，很好了滿足了不同型號、不同大小規格的各種樣瓶2的推送和發送作業。
如圖1、圖2、圖4所示，進一步，在較佳實施例中，收發管道裝置4包括一個豎向設置的收發管道41，收發管道41的上埠通過收發口12與外界氣動輸送管道連通，收發管道41的下方設有可升降的託樣平臺42，託樣平臺42靠近推瓶口3211設置、用於承載發送推瓶組件31推送來的樣瓶2後上升並將樣瓶2送入收發管道41內以進行氣動輸送作業。當樣瓶2被推送至託樣平臺42上後，發送推瓶組件31退回原位，此時託樣平臺42上升，將該樣瓶2送入收發管道41內，由於收發管道41內與外界氣動輸送管道連通，所以可通過外界氣動輸送管道另一端吸氣形成負壓以實現樣瓶2的快速氣動傳輸。當樣瓶2被發送後，託樣平臺42下降至原始位，以等待發送推瓶組件31將下一個待發送的樣瓶2推送過來，然後再上升進行發送作業，以此循環。收發管道裝置4的這種結構形式簡單、緊湊，託樣平臺42的一降一升即完成了樣瓶2的接納承載、和推送入管的操作，能夠在不佔用較大空間的前提下很好的和發送推瓶組件31、存瓶轉盤32進行配合，操作十分方便和智能，很好的滿足了物料採制化的樣品批次多樣化、規格多樣化、重量多樣化的現狀和要求，十分適合自動化氣動傳輸的快速開展。
如圖4所示，進一步，在較佳實施例中，收發管道裝置4包括一個豎向設置的升降驅動組件43，託樣平臺42固定於升降驅動組件43上以進行升降。託樣平臺42上設有一圈密封部421、以用於上升後將收發管道41的下埠密封以進行氣動傳輸作業。密封部421能夠使得收發管道41的下埠密封，有效保證了後續氣動輸送的氣密性，進而有效保證了整個氣動輸送的高效運行。
如圖1、圖5所示，進一步，在較佳實施例中，存瓶口11處設有自動門裝置5，自動門裝置5包括設於櫃體1外側的掃碼器51和設於櫃體1內側的自動門組件52，掃碼器51對待存入樣瓶2掃碼、以用於使自動門組件52開啟存瓶口11和/或用於使存瓶轉盤32旋轉進行存瓶推瓶作業。掃碼器51對樣瓶2進行掃描以完成樣瓶2的信息記錄，其具有多個功能和作用：一是自動門組件52平時保持存瓶口11的關閉，能有效防止人為換樣的風險，有效保證櫃內樣品的可靠性；而只有存瓶掃碼後，自動門組件52才會根據掃碼器51的掃描信息打開存瓶口11，並且使得存瓶轉盤32旋轉以保證有空載的存瓶位處於存瓶口11的下方，以實現高效、安全的存瓶作業。二是當需要發送某個特定的樣瓶2時，存瓶轉盤32也能夠根據保存的掃描信息及時、準確的將該樣瓶2旋轉至發送推瓶組件31處，以進行推離和後續的發送，而不會發生隨機發送、發送錯誤的情況。三是掃描信息還可用於自動化氣動輸送系統的多個部件，如用於收發存儲裝置進行收發數量統計，同於對不用類型的樣瓶2進行後續整理歸類等，進一步提高了系統的自動化能力。
如圖5所示，進一步，在較佳實施例中，自動門組件52包括相配合的旋轉驅動件521和水平設置的旋轉門板522，旋轉驅動件521驅動旋轉門板522旋轉、以用於開閉存瓶口11。旋轉驅動件521和旋轉門板522均設置於櫃體1的頂板下方，這種設計一是美觀，二是不會佔用過多的開門空間，進一步使得本收發櫃結構簡單緊湊，適用性強。
以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。