一種自動存取存樣桶的樣品收集裝置的製作方法

2023-10-24 16:13:01 2

本發明主要涉及到物料樣品的採制化設備，具體涉及一種自動存取存樣桶的樣品收集裝置。

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。煤炭是一種不均勻的物質（粒度、質量特性分布等），被採樣煤的質量一般都比較大（幾十噸到幾萬噸不等），從被採樣煤中採取具有代表性的一部分煤的過程叫「採樣」，目前有機械採樣、人工採樣、半機械採樣等多種方式方法。按標準採到樣品後，下一過程是「制樣」，制樣過程一般有破碎、混合、縮分、乾燥等過程。樣品制好後即開展下一步的樣品「化驗」，對樣品進行分析。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，被採集的樣品通常包括分析樣、全水分樣、存查樣、棄樣等，其中樣品被採集後需要存放於存樣桶內，再送入樣品收集裝置中（如分礦留樣機或者處於制樣點的制樣倒料裝置），以備轉運查取或倒料制樣。在這一過程中，各種樣品的質量精度、樣品特性控制尤為重要。現有樣品收集裝置存在如下的技術問題：

（1）現有樣品收集裝置智能化程度不高，其存樣桶在進出樣品收集裝置時需要採用人力轉運方式，在作業時需要人力將每個存樣桶逐一安裝於樣品收集裝置內，待收集作業完成後（如倒料制樣後），又需要人力將每個存樣桶逐一從樣品收集裝置內取出來，這對人的體力消耗非常大，導致人力成本高，並且易發生安全事故。

（2）由於需要人為逐一取放存樣桶，使得現有樣品收集裝置必須先處於停機狀態才能進行取放作業，並且停機耗費時間較長，這使得現有樣品收集裝置生產效率低下，嚴重影響企業生產經營。

（3）由於採用人為取放存樣桶作業，這使得樣品在取放轉運過程中易被人工換樣，容易出現樣品造假的情況，進而嚴重影響樣品後續的化驗結果和生產經營。

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、智能化程度高、樣品收集安全性高、工作效率高、生產成本低的自動存取存樣桶的樣品收集裝置。

為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：

一種自動存取存樣桶的樣品收集裝置，包括機架，所述機架構成的收集腔內設有可旋轉的轉盤機構和多個用於收集樣品的存樣桶，所述機架的側面設有供存樣桶進出收集腔的入口，所述轉盤機構包括多個依次呈圓盤排列的轉盤底座，每個所述轉盤底座上均設有一個用於承載存樣桶的滑動承載座，每個所述滑動承載座均能於轉盤底座上往復滑動，所述入口處還設有與滑動承載座相配合的滑動驅動機構，當所述轉盤底座旋轉至入口處時，所述滑動驅動機構驅動滑動承載座滑出入口外用於取放存樣桶後再驅動滑動承載座滑入至轉盤底座上以完成自動存取存樣桶作業。

作為本發明的進一步改進，每個所述轉盤底座的底面上均開設有一條沿進出桶方向設置的導向限位槽，每個所述滑動承載座的底部均設有一個伸入導向限位槽內的導向限位塊，當滑動承載座往復滑動時所述導向限位塊卡設滑動於導向限位槽內、用於對滑動承載座的滑動方向進行導向並對移動中的滑動承載座進行限位。

作為本發明的進一步改進，每個所述存樣桶的側壁上均設有一個以上橫向設置的限位提手，每個所述滑動承載座上均設有一個以上用於固定存樣桶的限位座，所述限位座的頂端均設有開口朝上的限位槽，當存樣桶承載於滑動承載座上時所述限位提手卡設於限位槽內。

作為本發明的進一步改進，每個所述存樣桶對稱的兩個側壁上均設有一個以上的限位提手，每個所述滑動承載座的兩端均設有一個呈對稱設置的限位座，當存樣桶承載於滑動承載座上時所述兩個對稱側壁上的限位提手均對應卡設於兩個限位座內。

作為本發明的進一步改進，每個所述轉盤底座靠近旋轉圓心的一端均設有一塊豎向設置的擋板，所述擋板上設有一個朝向滑動承載座開口的彈性鎖止裝置，每個所述滑動承載座至少一端上均設有一個與彈性鎖止裝置相配合的鎖止凸塊，當滑動承載座滑入到位時所述鎖止凸塊擠入彈性鎖止裝置內以使滑動承載座保持固定。

作為本發明的進一步改進，所述擋板上還設有一個以上凸出的第一彈性緩衝件用於對滑入的滑動承載座形成緩衝。

作為本發明的進一步改進，每個所述轉盤底座均包括底板和設於底板兩側的限位側板，每個所述滑動承載座均包括承載底板和設於承載底板四周的多個滑動輪，滑動時所述限位側板的內側面與滑動輪的外側面接觸用於對滑動承載座進行導向和限位。

作為本發明的進一步改進，所述滑動驅動機構包括設置於轉盤底座下方的電機、驅動絲杆、導軌和推塊組件，所述驅動絲杆和導軌沿進出桶方向上下平行設置，所述驅動絲杆的一端與電機連接，所述推塊組件同時與驅動絲杆和導軌連接用於在電機的驅動下沿導軌往復移動，所述推塊組件與導向限位塊接觸用於往復移動時通過導向限位塊帶動滑動承載座同步滑動。

作為本發明的進一步改進，所述推塊組件設有三面開口的凹槽部，當所述轉盤底座旋轉至入口處時，所述導向限位塊同步旋入至凹槽部內，所述凹槽部內設有用於推動時對導向限位塊形成緩衝的第二彈性緩衝件。

作為本發明的進一步改進，所述滑動驅動機構還包括支撐座和滑動支撐板，所述支撐座固定於機架上，所述電機、驅動絲杆、導軌和推塊組件安裝於支撐座內，所述支撐座凸出於機架外的頂部設有滑動支撐板，所述滑動支撐板靠近入口設置且與轉盤底座的底面處於同一水平面、用於對從轉盤底座上滑出的滑動承載座形成支撐以進行存取存樣桶作業。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

（1）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，結構簡單緊湊、智能化程度高，能自動完成存樣桶的進出存取，取消了人力存取樣桶的工作要求，降低了勞動成本和生產成本。

（2）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，工作效率高，樣品收集裝置停機時間短或者不需要停機（如樣品收集裝置一端正常進行樣品收集作業或者正常進行樣品倒料制樣作業，另一端的入口處同步完成存取桶作業，即無需停機），提高了生產效率，縮短了樣品在分析試驗前的滯留時間，有效保證了樣品的化學特性。

（3）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，能和外部機械手（或其他傳輸設備）配合下自動完成樣品的統一收集轉運，樣品存儲轉運安全性高，避免了人工接觸存樣桶，避免了人為換樣、樣品造假的可能，有效了保證了樣品的真實性和代表性，確保後續分析試驗的真實可靠。

（4）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，滑動配合設計能快速完成存取作業，有效了保證了收集腔的及時封閉，避免收集腔內外氣流的長時間交換，減少粉塵汙染，有效保證樣品的代表性。

（5）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，通過設置相配合的導向限位槽和導向限位塊，一是能對快速往復滑動的滑動承載座進行導向，使得滑動承載座不會發生位置偏差，進而有效保證了存取存樣桶作業的高效、無偏差進行。二是導向限位塊卡設於導向限位槽內，能有效對快速移動中的滑動承載座進行限位，使其不易發生傾倒，有效保證了存樣桶和桶內樣品的安全性。

（6）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，通過設置相配合的限位提手和限位座，這使得存樣桶能夠十分穩固、快速的卡設固定在滑動承載座上，使得滑動承載座能夠帶動存樣桶進行快速的滑動，有效保證了存樣桶和桶內樣品的安全性。。

（7）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，通過設置相配合的彈性鎖止裝置、鎖止凸塊，使得當轉盤底座在轉動時，處於每個轉盤底座上的滑動承載座均能保持固定，而不會發生滑動或傾倒的危險。通過設置第一彈性緩衝件，能夠很好的對滑入到位的滑動承載座形成緩衝，降低了撞擊噪音，提升了設備運轉的可靠性，有效延長了設備的使用壽命。

（8）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，通過設置三面開口的凹槽部能夠和轉盤機構形成很好的配合，以完成對任意滑動承載座的驅動。凹槽部內的第二彈性緩衝件能夠在推動時對導向限位塊形成緩衝，進而對突然移動或者突然停止的滑動承載座形成緩衝，進一步降低了撞擊噪音，提升了設備運轉的可靠性，有效延長了設備的使用壽命。

（9）本發明的自動存取存樣桶的樣品收集裝置，通過設置支撐座和滑動支撐板，一是能夠對電機、驅動絲杆等形成很好的保護，有效延長了設備的使用壽命。二是設置滑動支撐板形成了取放桶區域，能夠對滑出的滑動承載座形成很好的支撐，使得滑動承載座不會發生滑出掉落或者折彎損壞的風險，有效保證了存取作業的高效進行。

附圖說明

圖1是本發明自動存取存樣桶的樣品收集裝置的立體結構原理示意圖。

圖2是本發明的轉盤機構的局部立體結構原理示意圖。

圖3是本發明的存樣桶和滑動承載座的立體結構原理示意圖。

圖4是本發明的滑動驅動機構的立體結構原理示意圖。

圖例說明：

1、機架；11、入口；2、存樣桶；21、限位提手；3、滑動驅動機構；31、電機；32、驅動絲杆；33、導軌；34、推塊組件；341、凹槽部；342、第二彈性緩衝件；35、支撐座；36、滑動支撐板；4、轉盤機構；41、轉盤底座；411、導向限位槽；412、擋板；413、彈性鎖止裝置；414、第一彈性緩衝件；415、底板；416、限位側板；42、滑動承載座；421、導向限位塊；422、限位座；423、鎖止凸塊；424、承載底板；425、滑動輪。

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4所示，本發明提供一種自動存取存樣桶的樣品收集裝置，包括機架1，機架1構成的收集腔內設有可旋轉的轉盤機構4和多個用於收集樣品的存樣桶2，機架1的側面設有供存樣桶2進出收集腔的入口11，轉盤機構4包括多個依次呈圓盤排列的轉盤底座41，每個轉盤底座41上均設有一個用於承載存樣桶2的滑動承載座42，每個滑動承載座42均能於轉盤底座41上往復滑動，入口11處還設有與滑動承載座42相配合的滑動驅動機構3，當轉盤底座41旋轉至入口11處時，滑動驅動機構3驅動滑動承載座42滑出入口11外用於取放存樣桶2後再驅動滑動承載座42滑入至轉盤底座41上以完成自動存取存樣桶作業。具體實施如下：

當需要存入存樣桶2時，轉盤機構4將空載的轉盤底座41旋轉至入口11處，然後滑動驅動機構3驅動轉盤底座41上的滑動承載座42，使其從轉盤底座41上滑出至入口11外，然後外部機械手（或其他傳輸設備）將存樣桶2落放於滑動承載座42上。此時滑動驅動機構3再次驅動滑動承載座42，使其往回再滑入至轉盤底座41上，即使得存樣桶2被存入收集腔內。

當需要取出存樣桶2時，轉盤機構4將載有該存樣桶2的轉盤底座41旋轉至入口11處，然後滑動驅動機構3驅動轉盤底座41上的滑動承載座42，使滑動承載座42帶動存樣桶2從轉盤底座41上滑出至入口11外，然後外部機械手（或其他傳輸設備）將存樣桶2從滑動承載座42上取走。此時滑動驅動機構3再次驅動空載的滑動承載座42，使其往回再滑入至轉盤底座41上，即完成了存樣桶2的取出作業。

通過以上特殊的科學設計，具有如下優點：一是使得本發明的樣品收集裝置結構簡單緊湊、智能化程度高，能自動完成存樣桶2的進出存取，取消了人力存取存樣桶2的工作要求，降低了勞動成本和生產成本。二是自動進出存樣桶工作效率高，由於採用旋轉作業模式，使得樣品收集裝置停機時間短或者不需要停機（如樣品收集裝置一端正常進行樣品收集作業或者正常進行樣品倒料制樣作業，另一端的入口11處同步完成存取桶作業，即無需停機），提高了生產效率，縮短了樣品在分析試驗前的滯留時間，有效保證了樣品的化學特性。三是能和外部機械手（或其他傳輸設備）配合下自動完成樣品的統一收集轉運，樣品存儲轉運安全性高，避免了人工接觸存樣桶2，避免了人為換樣、樣品造假的可能，有效了保證了樣品的真實性和代表性，確保後續分析試驗的真實可靠。四是這種滑動配合設計，能快速完成存取作業，有效了保證了收集腔的及時封閉，避免收集腔內外氣流的長時間交換，減少粉塵汙染，有效保證樣品的代表性。

如圖2、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，每個轉盤底座41的底面上均開設有一條沿進出桶方向設置的導向限位槽411，每個滑動承載座42的底部均設有一個伸入導向限位槽411內的導向限位塊421，當滑動承載座42往復滑動時導向限位塊421卡設滑動於導向限位槽411內、用於對滑動承載座42的滑動方向進行導向並對移動中的滑動承載座42進行限位。設置相配合的導向限位槽411和導向限位塊421具有如下優點：一是能對快速往復滑動的滑動承載座42進行導向，使得滑動承載座42不會發生位置偏差，進而有效保證了存取存樣桶2作業的高效、無偏差進行。二是由於存樣桶2具有一定重量和高度，在快速移動過程中可能會帶動滑動承載座42發生傾倒，但是導向限位塊421能有效解決這一技術問題，由於其卡設於導向限位槽411內，使得能有效對快速移動中的滑動承載座42進行限位，使其不易發生傾倒，有效保證了存樣桶2和桶內樣品的安全性。

如圖3所示，進一步，在較佳實施例中，每個存樣桶2的側壁上均設有一個以上橫向設置的限位提手21，每個滑動承載座42上均設有一個以上用於固定存樣桶2的限位座422，限位座422的頂端均設有開口朝上的限位槽，當存樣桶2承載於滑動承載座42上時限位提手21卡設於限位槽內。在本施例中，每個存樣桶2對稱的兩個側壁上均設有一個以上的限位提手21，每個滑動承載座42的兩端均設有一個呈對稱設置的限位座422，當存樣桶2承載於滑動承載座42上時兩個對稱側壁上的限位提手21均對應卡設於兩個限位座422內。這使得存樣桶2能夠十分穩固、快速的卡設固定在滑動承載座42上，使得滑動承載座42能夠帶動存樣桶2進行快速的滑動，有效保證了存樣桶2和桶內樣品的安全性。

如圖2、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，每個轉盤底座41靠近旋轉圓心的一端均設有一塊豎向設置的擋板412，擋板412上設有一個朝向滑動承載座42開口的彈性鎖止裝置413，每個滑動承載座42至少一端上均設有一個與彈性鎖止裝置413相配合的鎖止凸塊423，當滑動承載座42滑入到位時鎖止凸塊423擠入彈性鎖止裝置413內以使滑動承載座42保持固定。這使得當轉盤底座41在轉動時，處於每個轉盤底座41上的滑動承載座42均能保持固定，而不會發生滑動或傾倒的危險。而當需要取出滑動承載座42時，滑動驅動機構3隻需稍用力驅動滑動承載座42，鎖止凸塊423便能從彈性鎖止裝置413內分離而使得鎖止失效，操作方便快捷。

如圖2所示，進一步，在較佳實施例中，擋板412上還設有一個以上凸出的第一彈性緩衝件414用於對滑入的滑動承載座42形成緩衝。當滑動承載座42被滑動驅動機構3高速推入時，尤其是當滑動承載座42上還載有一定重量的存樣桶2時，第一彈性緩衝件414能夠很好的對滑入到位的滑動承載座42形成緩衝，降低了撞擊噪音，提升了設備運轉的可靠性，有效延長了設備的使用壽命。

如圖2、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，每個轉盤底座41均包括底板415和設於底板415兩側的限位側板416，每個滑動承載座42均包括承載底板424和設於承載底板424四周的多個滑動輪425，滑動時限位側板416的內側面與滑動輪425的外側面接觸用於對滑動承載座42進行導向和限位。通過這樣的設置，能夠對快速往復滑動的滑動承載座42形成再次的導向和限位，進而進一步有效保證了存取存樣桶2作業的高效、無偏差進行。

如圖4所示，進一步，在較佳實施例中，滑動驅動機構3包括設置於轉盤底座41下方的電機31、驅動絲杆32、導軌33和推塊組件34，驅動絲杆32和導軌33沿進出桶方向上下平行設置，驅動絲杆32的一端與電機31連接，推塊組件34同時與驅動絲杆32和導軌33連接用於在電機31的驅動下沿導軌33往復移動，推塊組件34與導向限位塊421接觸用於往復移動時通過導向限位塊421帶動滑動承載座42同步滑動。

如圖4所示，進一步，在較佳實施例中，推塊組件34設有三面開口的凹槽部341，當轉盤底座41旋轉至入口11處時，導向限位塊421同步旋入至凹槽部341內，凹槽部341內設有用於推動時對導向限位塊421形成緩衝的第二彈性緩衝件342。三面開口的凹槽部341能夠和轉盤機構4形成很好的配合，使得轉盤機構4在旋轉時，多個轉盤底座41上的導向限位塊421均能同步旋入至凹槽部341內，以完成對任意滑動承載座42的驅動。凹槽部341內的第二彈性緩衝件342能夠在推動時對導向限位塊421形成緩衝，進而對突然移動或者突然停止的滑動承載座42形成緩衝，進一步降低了撞擊噪音，提升了設備運轉的可靠性，有效延長了設備的使用壽命。

如圖4所示，進一步，在較佳實施例中，滑動驅動機構3還包括支撐座35和滑動支撐板36，支撐座35固定於機架1上，電機31、驅動絲杆32、導軌33和推塊組件34安裝於支撐座35內，支撐座35凸出於機架1外的頂部設有滑動支撐板36，滑動支撐板36靠近入口11設置且與轉盤底座41的底面處於同一水平面、用於對從轉盤底座41上滑出的滑動承載座42形成支撐以進行存取存樣桶作業。通過這樣的特殊設計，一是能夠對電機31、驅動絲杆32、導軌33和推塊組件34形成很好的保護，有效延長了設備的使用壽命。二是設置滑動支撐板36形成了取放桶區域，滑動支撐板36能夠對滑出的滑動承載座42形成很好的支撐，使得滑動承載座42不會發生滑出掉落或者折彎損壞的風險，有效保證了存取作業的高效進行。

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。