CN108107192B - 棉花样品连续取样检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉花样品连续取样检测方法，包括如下步骤：S1、利用连续取样装置从平衡室内取样；S2、利用输送带将棉花样品从平衡室输送至检测室；S3、对棉花样品进行在线检测；将平衡室和检测室隔离开，同时将平衡室和检测室均设置为恒温恒湿的独立空间，棉花样品均放置在平衡室进行长时间平衡，待达到平衡标准后，通过升降机器人将装有棉花样品的平衡筐移动到输送带上，输送带将平衡筐输送至检测室进行检测，而且在整个检测过程中无需人员进入平衡室，避免影响平衡环境，平衡室和检测室均为恒温恒湿空间，棉花样品进入检测室及时进行检测，确保检测精度，提高检测效率。

Description

棉花样品连续取样检测方法

技术领域

本发明涉及棉花检测技术领域，尤其涉及一种棉花样品连续取样检测方法。

背景技术

根据现行的国家棉花检测规范，被检测棉样在使用大容量棉花测试仪（简称HVI）检测前必须要在平衡间静置平衡24小时以上，平衡间为恒温恒湿的空气环境，温度20±2.0℃，相对湿度65％±3％RH。为了与HVI的快速高效检测能力相匹配，平衡间的面积通常比HVI间的面积大。

目前，棉花样品平衡过程大都是在检测室中进行，将检测室设置成恒温恒湿的独立空间，同时作为平衡室和检测室使用，即一室两用。这种情况存在几个方面的弊端，一是当需要将待平衡样品放置到平衡检测一体的恒温室时，人员进出的开门关门过程，会直接影响检测室的温度和湿度；二是刚进恒温室未经平衡的自然状态样品也会影响恒温室以及已经平衡好的在测样品状态；三是检测室中仪器较多，有时同时开启好几台仪器，检测仪器的高速运转产生的热量会对恒温室环境造成极大影响，上述因素都会影响棉花的平衡状态、检测精度和检测结果的准确性。另外，也有个别实验室的样品平衡室和检测室分开，但由于需要人工从平衡室将样品送至检测室，人员频繁出入平衡室和样品室，检测过程连续性较差，不但会影响两室的温湿度状况及检测精度，同时也会影响工作效率。因此，开发设计一种能够连续进行棉花样品输送和检测的方法，是本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种棉花样品连续取样检测方法，将平衡室和检测室隔离开，同时将平衡室和检测室均设置为恒温恒湿的独立空间，棉花样品均放置在平衡室进行长时间平衡，待达到平衡标准后，通过升降机器人将装有棉花样品的平衡筐移动到输送带上，输送带将平衡筐输送至检测室进行检测，而且在整个检测过程中无需人员进入平衡室，避免影响平衡环境，平衡室和检测室均为恒温恒湿空间，棉花样品进入检测室及时进行检测，确保检测精度，提高检测效率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种棉花样品连续取样检测方法，包括如下步骤：

S1、利用连续取样装置从平衡室内取样；

S2、利用输送带将棉花样品从平衡室输送至检测室；

S3、对棉花样品进行在线检测。

所述步骤S1中涉及的连续取样装置包括两套平衡架、升降机器人、轨道和输送带，所述输送带位于平衡室内、且其另外一端伸入检测室内，两套平衡架位于平衡室内、且相对设置在输送带两侧，平衡架用于放置平衡筐，每套平衡架与输送带之间设置一套轨道，升降机器人安装在轨道上、且可沿轨道滑动，升降机器人用于从平衡架上取出平衡筐，并将平衡筐置于输送带上，输送带用于将平衡筐从平衡室输送到检测室。

所述平衡架为框架结构，平衡架上设置至少两列平衡筐容纳空间，每列至少放置两套平衡筐，平衡筐与平衡架滑动配合。

所述平衡筐为上开口的矩形箱体结构，其侧板和底板上分别开设透气孔，平衡筐的底板下表面对称设置两道条形滑块，平衡架上的容纳空间底部固定设置两套条形滑槽，条形滑块与条形滑槽滑动配合，平衡筐的底板下表面中部还设有与条形滑块平行的齿条。

所述升降机器人包括支撑板、四根导柱、升降液压缸、托板、滑板、齿轮、平移电动机和平移液压缸，所述支撑板底部设置四套行走轮，四套行走轮呈矩形布置、且行走轮的轴线与轨道延伸方向垂直，其中一套行走轮借助于减速箱连接行走电机，所述托板借助于导套与导柱滑动配合，所述托板顶面平行设置两套滑轨，滑板通过底面上设置的燕尾滑块与两套滑轨滑动配合，所述托板中部设置矩形缺口，滑板下表面固定安装贯穿矩形缺口的连板，所述托板下表面固定安装平移液压缸，平移液压缸的活塞杆端部与连板下端铰接，所述滑板中部前端开设矩形缺口，滑板前端下表面固定安装平移电动机，平移电动机的动力输出端固定安装齿轮，齿轮上边缘位于滑板中部前端的矩形缺口内，齿轮用于取出平衡筐时与平衡筐底部的齿条啮合，滑板下表面设置两套平移电机和两套齿轮，两套平移电机对称设置。

所述滑板上表面对称设置两条用于容纳条形滑块的条形槽。

所述平衡室和检测室相邻设置、且相互独立。

所述步骤S3包括：检验员从输送带（5）上取走棉花样品，使用大容量棉花测试仪对棉花样品进行逐项检测；

第一步：从所述样品中抽取部分样品,首先剔除其中粗大杂质,然后在HVI左操作台上配置的电子天平上称准至9.5～10.5g，再将称准的样品置于马克隆值腔杯内，测得所述样品的马克隆值；

第二步：将所述样品置于HVI右操作台上的颜色板下，按下颜色开关，测得所述样品的反射率（Rd）、黄色深度（+b）、颜色级和杂质含量4项指标；

第三步：将完成上述指标测试的所述样品置于HVI右操作台上的长/强测试腔内，按下长/强测试开启按钮，测得所述样品的上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度和短纤维指数4项指标。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过将平衡室和检测室隔离开，在平衡室设置连续取样装置，并在平衡室与检测室之间设置输送带，连续取样装置能够实现连续取样，输送带用于将棉花样品连续输送至检测室，同时将平衡室和检测室均设置为恒温恒湿的独立空间，检测人员只在检测室内活动，无需进入平衡室，避免影响平衡室的平衡环境，棉花样品均放置在平衡室进行长时间平衡，待达到平衡标准后，通过升降机器人将装有棉花样品的平衡筐移动到输送带上，输送带将平衡筐输送至检测室进行检测，平衡室和检测室均为恒温恒湿空间，棉花样品进入检测室及时进行检测，确保检测精度；另外一方面，本发明中的升降机器人既可以沿着轨道纵向运行，还可以升降，便于从平衡架的不同位置取出平衡筐，并将平衡筐准确放置在输送带上，提高自动化程度；本发明中的检测室内配套设置两个检测台，棉花样品从平衡室内输出以后，两个检测台同时工作，在最短时间内完成棉花样品的检测，避免当检测室内和平衡室内的温湿度环境不同而影响棉花样品的检测精度；本发明中的输送带和升降机器人还可以通过设置统一的控制系统进行控制，大大提高棉花平衡和检测过程的自动化程度，提高检测效率。

附图说明

图1是本发明平衡室和检测室布置图；

图2是升降机器人安装结构示意图；

图3是图2的另一方向结构示意图；

图4是图2的另一方向结构示意图（升降机器人相对于平衡筐的位置示意）；

其中：1、平衡室；2、平衡架；3、轨道；4、升降机器人；4-1、行走轮；4-2、支撑板；4-3、导柱；4-4、托板；4-5、滑板；4-6、条形槽；4-7、齿轮；4-8、平移液压缸；4-9、升降液压缸；4-10、行走电机；5、输送带；6、检测台；7、检测室；8、平衡筐。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明公开了一种棉花样品连续取样检测方法，包括如下步骤：

S1、利用连续取样装置从平衡室内取样；连续取样装置包括两套平衡架2、升降机器人4、轨道3和输送带5，所述输送带5位于平衡室1内、且其另外一端伸入检测室7内，两套平衡架2位于平衡室1内、且相对设置在输送带5两侧，平衡架2用于放置平衡筐8，每套平衡架2与输送带5之间设置一套轨道3，升降机器人4安装在轨道3上、且可沿轨道3滑动，升降机器人4用于从平衡架2上取出平衡筐8，并将平衡筐8置于输送带5上，输送带5用于将平衡筐8从平衡室1输送到检测室7；所述平衡架2为框架结构，平衡架2上设置至少两列平衡筐8容纳空间，每列至少放置两套平衡筐8，平衡筐8与平衡架2滑动配合；平衡筐8为上开口的矩形箱体结构，其侧板和底板上分别开设透气孔，平衡筐8的底板下表面对称设置两道条形滑块，平衡架2上的容纳空间底部固定设置两套条形滑槽，条形滑块与条形滑槽滑动配合，平衡筐8的底板下表面中部还设有与条形滑块平行的齿条。

参见附图2-4，所述升降机器人4包括支撑板4-2、四根导柱4-3、升降液压缸4-9、托板4-4、滑板4-5、齿轮4-7、平移电动机和平移液压缸4-8，所述支撑板4-2底部设置四套行走轮4-1，四套行走轮4-1呈矩形布置、且行走轮4-1的轴线与轨道3延伸方向垂直，其中一套行走轮4-1借助于减速箱连接行走电机4-10，所述托板4-4借助于导套与导柱4-3滑动配合，所述托板4-4顶面平行设置两套滑轨，滑板4-5通过底面上设置的燕尾滑块与两套滑轨滑动配合，所述托板4-4中部设置矩形缺口，滑板4-5下表面固定安装贯穿矩形缺口的连板，所述托板4-4下表面固定安装平移液压缸4-8，平移液压缸4-8的活塞杆端部与连板下端铰接，所述滑板4-5中部前端开设矩形缺口，滑板4-5前端下表面固定安装平移电动机，平移电动机的动力输出端固定安装齿轮4-7，齿轮4-7上边缘位于滑板4-5中部前端的矩形缺口内，齿轮4-7用于取出平衡筐8时与平衡筐8底部的齿条啮合，滑板4-5下表面设置两套平移电机和两套齿轮4-7，两套平移电机对称设置；所述滑板4-5上表面对称设置两条用于容纳条形滑块的条形槽4-6；所述平衡室1和检测室7相邻设置、且相互独立。

S2、利用输送带将棉花样品从平衡室输送至检测室；在平衡室和检测室之间设置输送带，自动取样装置将棉花样品放置在输送带上，输送带将平衡筐输送至检测室内进行检测，平衡室和检测室布置结构参见附图1。

S3、对棉花样品进行在线检测，包括检验员从输送带（5）上取走棉花样品，使用大容量棉花测试仪对棉花样品进行逐项检测；

第一步：从所述样品中抽取部分样品,首先剔除其中粗大杂质,然后在HVI左操作台上配置的电子天平上称准至9.5～10.5g，再将称准的样品置于马克隆值腔杯内，测得所述样品的马克隆值；

第二步：将所述样品置于HVI右操作台上的颜色板下，按下颜色开关，测得所述样品的反射率（Rd）、黄色深度（+b）、颜色级和杂质含量4项指标；

第三步：将完成上述指标测试的所述样品置于HVI右操作台上的长/强测试腔内，按下长/强测试开启按钮，测得所述样品的上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度和短纤维指数4项指标。

在具体应用过程中，本发明首先根据检测需求隔离形成检测室和平衡室两个独立空间，并为检测室和平衡室配套设置恒温恒湿系统，然后在平衡室内放置平衡架，在检测室内安装检测台和必要的检测设备，为了方便升降机器人从平衡架上取出平衡筐，本发明中的两套平衡架相对设置，并在每套平衡架前方安装轨道和升降机器人，轨道长度大于平衡架的长度，升降机器人的升降高度大于等于平衡架的高度，本发明中的输送带采用链板式结构或者橡胶输送带均可，采用电机驱动，驱动电机安装在检测室，避免因发电机发热而影响平衡室的环境，同时，本发明中的升降机器人可以采用遥控的方式，安装一套控制系统，控制系统统一对行走电机、升降液压缸、平移液压缸和平移电机进行控制，也可以配套在平衡架上安装位置开关进行综合控制。

在使用时，首先人工将棉花样品放置在平衡筐内，并将棉花样品平铺，按照要求厚度铺放，平衡筐内可以放置多个样品，但样品之间需要保持一定的间距，放置要棉花样品后，将平衡筐滑入平衡架上的容纳空间内，待全部棉花样品放置完毕后开启平衡室的恒温恒湿系统，待达到要求的平衡时间后，人工从检测室操作升降机器人取出对应位置的平衡筐，并将其放置在输送带上，输送至检测室进行检测。

升降机器人取出平衡筐时，首先在行走电机的驱动下沿着轨道行走至对应列的平衡筐处，然后通过升降液压缸驱动托板上下移动，移动至滑板上表面与平衡筐下表面平行时停止，此时的平移液压缸动作，推动滑板向平衡筐方向移动，移动至滑板上的齿轮与平衡筐底部的齿条啮合时停止，滑板前端的平移电机动作，在齿轮齿条的作用下，将平衡筐移动到滑板上，待平衡筐脱离平衡架以后，升降液压缸将托板下降到滑板上表面与输送带上表面平行的状态，行走电机驱动行走轮转动，进而使升降机器人移动至与输送带并列的状态并停止，滑板后端的平移电机驱动齿轮动作，将平衡筐水平移动至输送带上，当平衡筐完全脱离滑板后，输送带动作，将平衡筐输送至检测室，重复上述动作，即可将所有待检测的棉花样品输送至检测室内，完全避免人工干预，提高检测效率，确保检测精度。

总之，本发明通过将平衡室和检测室隔离开，同时将平衡室和检测室均设置为恒温恒湿的独立空间，检测人员只在检测室内活动，无需进入平衡室，避免影响平衡室的平衡环境，棉花样品均放置在平衡室进行长时间平衡，待达到平衡标准后，通过升降机器人将装有棉花样品的平衡筐移动到输送带上，输送带将平衡筐输送至检测室进行检测，平衡室和检测室均为恒温恒湿空间，棉花样品进入检测室及时进行检测，确保检测精度；另外一方面，本发明中的升降机器人既可以沿着轨道纵向运行，还可以升降，便于从平衡架的不同位置取出平衡筐，并将平衡筐准确放置在输送带上，提高自动化程度；本发明中的检测室内配套设置两个检测台，棉花样品从平衡室内输出以后，两个检测台同时工作，在最短时间内完成棉花样品的检测，避免当检测室内和平衡室内的温湿度环境不同而影响棉花样品的检测精度；本发明中的输送带和升降机器人还可以通过设置统一的控制系统进行控制，大大提高棉花平衡和检测过程的自动化程度。

Claims (4)

1.一种棉花样品连续取样检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、利用连续取样装置从平衡室内取样；连续取样装置包括两套平衡架（2）、升降机器人（4）、轨道（3）和输送带（5），所述输送带（5）位于平衡室（1）内、且其另外一端伸入检测室（7）内，两套平衡架（2）位于平衡室（1）内、且相对设置在输送带（5）两侧，平衡架（2）用于放置平衡筐（8），每套平衡架（2）与输送带（5）之间设置一套轨道（3），升降机器人（4）安装在轨道（3）上、且可沿轨道（3）滑动，升降机器人（4）用于从平衡架（2）上取出平衡筐（8），并将平衡筐（8）置于输送带（5）上，输送带（5）用于将平衡筐（8）从平衡室（1）输送到检测室（7），平衡架（2）为框架结构，平衡架（2）上设置至少两列平衡筐（8）容纳空间，每列至少放置两套平衡筐（8），平衡筐（8）与平衡架（2）滑动配合，平衡筐（8）为上开口的矩形箱体结构，其侧板和底板上分别开设透气孔，平衡筐（8）的底板下表面对称设置两道条形滑块，平衡架（2）上的容纳空间底部固定设置两套条形滑槽，条形滑块与条形滑槽滑动配合，平衡筐（8）的底板下表面中部还设有与条形滑块平行的齿条；

所述升降机器人（4）包括支撑板（4-2）、四根导柱（4-3）、托板（4-4）、滑板（4-5）、齿轮（4-7）、平移电动机和平移液压缸（4-8）、升降液压缸（4-9），所述支撑板（4-2）底部设置四套行走轮（4-1），四套行走轮（4-1）呈矩形布置、且行走轮（4-1）的轴线与轨道（3）延伸方向垂直，其中一套行走轮（4-1）借助于减速箱连接行走电机（4-10），所述托板（4-4）借助于导套与导柱（4-3）滑动配合，所述托板（4-4）顶面平行设置两套滑轨，滑板（4-5）通过底面上设置的燕尾滑块与两套滑轨滑动配合，所述托板（4-4）中部设置矩形缺口，滑板（4-5）下表面固定安装贯穿矩形缺口的连板，所述托板（4-4）下表面固定安装平移液压缸（4-8），平移液压缸（4-8）的活塞杆端部与连板下端铰接，所述滑板（4-5）中部前端开设矩形缺口，滑板（4-5）前端下表面固定安装平移电动机，平移电动机的动力输出端固定安装齿轮（4-7），齿轮（4-7）上边缘位于滑板（4-5）中部前端的矩形缺口内，齿轮（4-7）用于取出平衡筐（8）时与平衡筐（8）底部的齿条啮合，滑板（4-5）下表面设置两套平移电机和两套齿轮（4-7），两套平移电机对称设置；

S2、利用输送带将棉花样品从平衡室输送至检测室；

S3、对棉花样品进行在线检测。

2.根据权利要求1所述的棉花样品连续取样检测方法，其特征在于：所述滑板（4-5）上表面对称设置两条用于容纳条形滑块的条形槽（4-6）。

3.根据权利要求2所述的棉花样品连续取样检测方法，其特征在于：所述平衡室（1）和检测室（7）相邻设置、且相互独立。

4.根据权利要求3所述的棉花样品连续取样检测方法，其特征在于：所述步骤S3包括：检验员从输送带（5）上取走棉花样品，使用大容量棉花测试仪对棉花样品进行逐项检测；

第一步：从所述样品中抽取部分样品,首先剔除其中粗大杂质,然后在HVI左操作台上配置的电子天平上称准至9.5～10.5g，再将称准的样品置于马克隆值腔杯内，测得所述样品的马克隆值；

第二步：将所述样品置于HVI右操作台上的颜色板下，按下颜色开关，测得所述样品的反射率（Rd）、黄色深度（+b）、颜色级和杂质含量4项指标；

第三步：将完成上述指标测试的所述样品置于HVI右操作台上的长/强测试腔内，按下长/强测试开启按钮，测得所述样品的上半部平均长度、长度整齐度、断裂比强度和短纤维指数4项指标。

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