CN103105312B - 一种煤炭采制样机中的自动集样封装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种煤炭采制样机中的自动集样封装装置，包括安装于同一支架（18）内的集样单元和封装单元，集样单元中的集料桶（9）和封装单元中的集料桶盖（14）同步旋转至封装位置处，通过封装单元将集料桶盖（14）自动封装在集料桶（9）上，本发明所述装置以简单的结构实现了采集煤样的集样与封装一体化，极大地提高了运行效率，同时实现了自动集样和自动封装，省时省力，智能化程度高，既方便了操作人员的操控，又极大地提高了操控的安全性。

Description

一种煤炭采制样机中的自动集样封装装置

技术领域

本发明涉及煤炭采制样领域，更具体的涉及一种应用于车载可移动式全自动煤炭采制样机中的自动集样封装装置。

背景技术

现有技术中应用于煤炭采制样机中的集样装置和封装装置大多数是分开设置的，且操作方式以人工手动为主，具有以下缺点：1、传统的人工手工集样、封装劳动强度大，且工作效率低；2、传统的人工手工集样，无法自动识别，智能化程度低；3、传统的人工手工集样、封装安全保护措施不足，易发生安全事故；4、分开设置的集样与封装装置使得采制样机整体体积庞大、结构不紧凑，在一定程度上限制了其应用领域。随着煤炭采制样机的广泛使用，现有的市场上虽然也逐渐出现了具有一定自动化的集样和封装装置，但其集样和封装也多是分离设置，结构较复杂，且自动化程度相对较低，主要集中在集样方面，在封装方面仍需要人工辅助来完成，这样通过这种装置进行采样煤炭的集样和封装操作时，费时费力，而且会造成煤样水分的损失和粉尘污染，不符合国家检验标准，无法保证煤样的真实性。因此急需开发一种应用于煤炭采制样机中的自动化程度比较高的集样和封装一体化装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出一种可应用于车载移动式全自动煤炭采制样机中的自动化程度高的集样与封装一体化装置，亦即一种自动集样封装装置，该装置同时集集样、识别、自动封装于一体，极大地提高了对煤炭样品的采制效率，提升了煤炭采制样机的实用价值。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种煤炭采制样机中的自动集样封装装置，包括安装于同一支架内的集样单元和封装单元，集样单元中的集料桶和封装单元中的集料桶盖同步旋转至封装位置处，通过封装单元将集料桶盖自动封装在集料桶上。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述集样单元包括轴驱动部件、集样轴、转台底板、集料桶和轴承，所述封装单元包括封装轴、封装应力部件、轴承、集料桶盖和转台盖板，所述集样轴和封装轴分别通过轴承相互平行地安装于所述支架内，所述轴驱动部件连接于所述集样轴下端以驱动集样轴旋转，所述转台底板安装于所述集样轴并随其一同转动，所述集料桶设置于所述转台底板上，所述转台盖板安装于所述封装轴并随其一同转动，所述集料桶盖设置于所述转台盖板上，所述封装应力部件固定设置于所述支架的封装位置，用于将处于封装位置的集料桶盖扣押在集料桶上，所述集样轴和封装轴通过同步带进行同步传动连接。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述集样轴的上端通过上轴承安装于支架的顶板，集样轴的下部通过下轴承安装于支架的底板，且集样轴的下端穿过支架的底板，所述转台底板安装于集样轴的靠近下轴承的部分，在所述转台底板上设置有托盘，所述集料桶放置于所述托盘上，所述轴驱动部件包括设于支架外的回转式减速机、连接轴和联轴器，所述回转式减速机经连接轴和联轴器而连接于所述集样轴的下端，在所述集样轴的下轴承与联轴器之间安装有同步带轴。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述封装轴的上端通过上轴承安装于支架的顶板，封装轴的下部通过下轴承安装于支架的底板，且封装轴的下端穿过支架的底板，在封装轴的下端处安装有同步带轴，所述转台盖板安装于封装轴的靠近上轴承的部分，所述转台盖板包括若干通孔，所述集料桶盖的外径略大于所述通孔的直径且置于所述通孔的正上方，所述封装应力部件包括液压油缸和油缸压板，安装于支架的顶部，且油缸压板固定于液压油缸的推出端。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述同步带绕在所述集样轴和封装轴的同步带轮上来实现两者间的同步传动，所述封装位置在所述油缸压板的垂直正下方，所述回转式减速器带动集料轴转动，所述集料轴通过固定于其上的转台底板带动所述集料桶转动，同时所述集料轴的转动通过同步带带动所述封装轴同步转动，所述封装轴通过固定于其上的转台盖板带动集料桶盖转动，使得集料桶和其对应集料桶盖同步旋转至油缸压板的垂直正下方，然后由液压油缸向下推动油缸压板将集料桶盖扣押在集料桶上完成自动封装。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述转台底板上均分设有6个托盘，每个托盘上放有一个集料桶，所述转台盖板上均分设有6个圆形通孔，每个通孔上放有一个集料桶盖。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述回转式减速机内置旋转编码器，从与油缸压板正对的封装位置起，将转台底板的转动均分为六等分进行角度转动控制，同时按照圆周六等分布置集料桶和集料桶盖，并根据旋转编码器的旋转间隔对液压油缸进行定时启动控制。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中所述回转式减速器内置旋转编码器，当集料桶垂直对齐集料口时，旋转编码器发出信号，使回转式减速器停止，当集料桶垂直对齐油缸压板时,旋转编码器发出信号使回转式减速器停止，并使液压油缸启动。

进一步根据本发明所述的自动集样封装装置，其中在所述集料桶上设置有RFID电子标签，所述RFID电子标签内置读写器，并将采集到的集料桶的数据发至操控触摸屏。

通过本发明所述的自动集样封装装置至少能够达到以下技术效果：

1、以简单的结构实现了集样与封装的一体化，极大地提高了运行效率；

2、实现了自动集样和自动封装，省时省力，智能化程度高；

3、加入了电子标签识别功能，既方便了操作人员的操控，又极大的提高了操控的安全性。

附图说明

附图1为本发明所述自动集样封装装置的结构示意图；

附图2为附图1所示自动集样封装装置中转台盖板的俯视图。

图中各附图标记的含义如下：

1-回转式减速机；2-连接轴；3-联轴器；4-同步带；5、10-集样轴；6-转台底板；7-托盘；8-电子标签；9-集料桶；11、15、20、21-轴承；12-液压油缸；13-油缸压板；14-集料桶盖；17-转台盖板；18-支架；16、19-封装轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员更清楚的理解本发明，但并不将本发明的保护限制于此。

如附图1所示，本发明所述的应用于车载移动式全自动煤炭采制样机中的自动化程度高的自动集样封装装置包括：回转式减速机1、连接轴2、联轴器3、同步带4、集样轴5/10、转台底板6、托盘7、电子标签8、集料桶9、轴承11、15、20、21、液压油缸12、油缸压板13、集料桶盖14、封装轴16/19、转台盖板17和支架18。所述集样轴的上端10装有轴承11，集样轴的下部5装有轴承21，所述轴承11安装于所述支架18的上部顶板，所述轴承21安装于所述支架18的下部底板，所述集样轴5在两轴承之间安装有随其一同转动的转台底板6，在所述转台底板6上安装有托盘7，所述集料桶9放置于所述托盘7上，优选的所述转台底板6上设有6个托盘，可一次性放置6个集料桶。所述集料轴5的低端通过联轴器3、连接轴2而连接于回转式减速机1，且所述集料轴通过同步带4而与封装轴19连接，优选的在集料轴的底部如下轴承21与联轴器3之间的部分和封装轴的底部如其下轴承20之外的部分之间连接所述同步带4，所述封装轴的上端16装有轴承15，封装轴的下部19装有轴承20，所述轴承15安装于所述支架的上部顶板，所述轴承20安装于所述支架的下部底板，同时所述集样轴和封装轴相互平行的安装于所述支架内，在所述封装轴16的接近轴承15的位置安装有转台盖板17，所述转台盖板17如附图2所示的整体具有圆形结构，并在其中包括多个如6个圆形通孔，每个通孔的直径略小于集料桶盖14的外径，使得集料桶盖14的边缘可搭在通孔外沿，使用时在每个通孔上都放置有集料桶盖，如附图1所示，在处于封装位置的集料桶盖14 的上方支架位置还设置有油缸压板13和液压油缸12，所述液压油缸12和油缸压板13安装在支架18上的进行封装的确定位置，且油缸压板13固定于液压油缸12的推出端。通过所述同步带4的传动作用，所述集料轴和所述封装轴能够实现同步转动，其中所述集料轴作为主动轴，优选的所述集料轴和封装轴的上部轴承安装于支架的同一水平位置，所述集料轴和封装轴的下部轴承也安装于支架的同一水平位置，在所述集料轴和封装轴穿过其对应下部轴承的部分在同一水平位置分别安装同步带轮，所述同步带绕在所述同步带轮上而实现两者间的同步传动。

本发明所述自动集料封装装置使用时的机械工作原理是：所述回转式减速器1旋转带动连接轴2，连接轴2使用键固定通过联轴器3带动集料轴5转动，进而带动固定于集料轴5上的转台底板6及位于其上的集料桶9转动，同时集料轴的转动通过同步带带动封装轴旋转，封装轴的转动带动固定于其上的转台盖板17及位于盖板17上的集料桶盖14转动，这样就能够实现集料桶9和其对应桶盖14的同步旋转，通过恰当地设置两者的初始转动位置，使得当装满料的集料桶9旋转到与上面转台盖板垂直对齐的封装位置时，该集料桶9对应的集料桶盖14也同时通过转台盖板旋转到与集料桶9垂直对齐的封装位置，然后处于封装位置正上方的支架上的液压油缸12向下推动油缸压板13，通过油缸压板13将集料桶盖14扣押在集料桶9上完成自动封装。

具体的本发明所述自动集料封装装置的自动工作过程如下：煤样在经过制样后，集样装置开始工作，其中一个集料桶9正对集料口集料，当集料桶9满后，其上设置的超声波传感器得到信号并传递到控制系统，控制系统中的程序经过判断后对回转式减速机1发出命令，使其通过联轴器3带动集料轴5转动，将集满的集料桶9向着封装位置旋转，同时集料轴5通过同步带4带动转台盖板17转动，当集料桶9转动到封装位置，其集料桶盖14也通过转台盖板转动到封装位置（即集料筒中心垂直对齐上面的转台盖板通孔以及油缸推板的位置），此时控制系统控制液压油缸12向下推动油缸压板13，将集料筒盖14扣押在集料桶9上，完成自动封装。优选的所述回转式减速机1内置旋转编码器，从与油缸压板13正对的封装位置起，将转台底板6转动均分为六等分进行角度转动控制，同时所述转台盖板17也按照六等分同步进行转动，在所述转台底板6上从与油缸压板13正对的封装位置起以60°角间隔放置6个集料桶9，所述转台盖板17如附图2所示，也从与油缸压板13正对的封装位置起以60°角间隔设置6个通孔并同时放置6个集料桶盖14，这样在连续循环的集料封装工作过程中，任一集料桶9转动60°的整数倍均可到达油缸压板13正下方的封装位置，同时当某一集料桶9转动到封装位置时，必然存在对应的一个集料桶盖14也转动到该封装位置，同时根据旋转编码器的旋转间隔对所述液压油缸12进行定时控制，使其在集料桶和其桶盖到达封装位置时，自动推动油缸压板13进行封装。为了进一步提高智能化的自动控制能力，亦可优选的在所述回转式减速机1中内置的旋转编码器中进行如下设置：当集料桶垂直对齐集料口时，编码器发出信号，使回转式减速器停止，当集料桶垂直对齐油缸压板时，编码器发出信号使回转式减速器停止，并使液压油缸启动。另外在集料桶上设置有RFID电子标签8，各个不同集料桶上的RFID电子标签内置读写器将采集到各个集料桶的数据准确无误的发至触摸屏，以支持操作人员手动选择桶位、自动切换桶位以及进行封装控制等操作。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (8)

1.一种煤炭采制样机中的自动集样封装装置，其特征在于，包括安装于同一支架内的集样单元和封装单元，集样单元中的集料桶（9）和封装单元中的集料桶盖（14）同步旋转至封装位置处，通过封装单元将集料桶盖（14）自动封装在集料桶（9）上；其中所述集样单元包括轴驱动部件、集样轴、转台底板（6）、集料桶（9）和轴承，所述封装单元包括封装轴、封装应力部件、轴承、集料桶盖（14）和转台盖板（17），所述集样轴和封装轴分别通过轴承相互平行地安装于所述支架内，所述轴驱动部件连接于所述集样轴下端以驱动集样轴旋转，所述转台底板（6）安装于所述集样轴并随其一同转动，所述集料桶（9）设置于所述转台底板（6）上，所述转台盖板（17）安装于所述封装轴并随其一同转动，所述集料桶盖（14）设置于所述转台盖板（17）上，所述封装应力部件固定设置于所述支架的封装位置，用于将处于封装位置的集料桶盖扣押在集料桶上，所述集样轴和封装轴通过同步带（4）进行同步传动连接。

2.根据权利要求1所述的自动集样封装装置，其特征在于，其中所述集样轴的上端通过上轴承安装于支架的顶板，集样轴的下部通过下轴承安装于支架的底板，且集样轴的下端穿过支架的底板，所述转台底板（6）安装于集样轴的靠近下轴承的部分，在所述转台底板（6）上设置有托盘（7），所述集料桶放置于所述托盘上，所述轴驱动部件包括设于支架外的回转式减速机（1）、连接轴（2）和联轴器（3），所述回转式减速机（1）经连接轴（2）和联轴器（3）而连接于所述集样轴的下端，在所述集样轴的下轴承与联轴器（3）之间安装有同步带轮。

3.根据权利要求2所述的自动集样封装装置，其特征在于，其中所述封装轴的上端通过上轴承安装于支架的顶板，封装轴的下部通过下轴承安装于支架的底板，且封装轴的下端穿过支架的底板，在封装轴的下端处安装有同步带轮，所述转台盖板（17）安装于封装轴的靠近上轴承的部分，所述转台盖板（17）包括若干通孔，所述集料桶盖（14）的外径略大于所述通孔的直径且置于所述通孔的正上方，所述封装应力部件包括液压油缸（12）和油缸压板（13），安装于支架的顶部，且油缸压板（13）固定于液压油缸（12）的推出端。

4.根据权利要求3所述的自动集样封装装置，其特征在于，所述同步带（4）绕在所述集样轴和封装轴的同步带轮上来实现两者间的同步传动，所述封装位置处于所述油缸压板（13）的垂直正下方，所述回转式减速器（1）带动集料轴转动，所述集料轴通过固定于其上的转台底板（6）带动所述集料桶（9）转动，同时所述集料轴的转动通过同步带带动所述封装轴同步转动，所述封装轴通过固定于其上的转台盖板（17）带动集料桶盖（14）转动，使得集料桶（9）和其对应集料桶盖（14）同步旋转至油缸压板（13）的垂直正下方，然后由液压油缸（12）向下推动油缸压板（13）将集料桶盖（14）扣押在集料桶（9）上完成自动封装。

5.根据权利要求4所述的自动集样封装装置，其特征在于，所述转台底板（6）上均分设有6个托盘，每个托盘上放有一个集料桶（9），所述转台盖板（17）上均分设有6个圆形通孔，每个通孔上放有一个集料桶盖（14）。

6.根据权利要求5所述的自动集样封装装置，其特征在于，所述回转式减速机（1）内置旋转编码器，从与油缸压板（13）正对的封装位置起，将转台底板（6）的转动均分为六等分进行角度转动控制，同时按照圆周六等分布置集料桶（9）和集料桶盖（14），并根据旋转编码器的旋转间隔对液压油缸（12）进行定时启动控制。

7.根据权利要求4所述的自动集样封装装置，其特征在于，所述回转式减速器(1)内置旋转编码器，当集料桶（9）垂直对齐集料口时，旋转编码器发出信号，使回转式减速器（1）停止，当集料桶（9）垂直对齐油缸压板（13）时,旋转编码器发出信号使回转式减速器（1）停止，并使液压油缸（12）启动。

8.根据权利要求1-7任一项所述的自动集样封装装置，其特征在于，在所述集料桶（9）上设置有RFID电子标签（8），所述RFID电子标签（8）内置读写器，并将采集到的集料桶的数据发至操控触摸屏。