CN108760377A - 一种自动集样装置 - Google Patents

Abstract

为了解决集样过程中样品容易被污染、样品信息容易混淆等问题，本发明提供了一种集样装置，主要包括有电机带动转动的旋转轴、岁旋转轴转动的环形盘装置，环形盘装置上设有用于放置集样桶的并且一一对应的稳桶圈，环形盘装置的上方还设有开盖装置以及用于固定环形盘装置位置的稳针，环形盘上设有与稳针配合的稳针孔，通过该集样装置对采集的样品进行集样，样品信息不易混乱，并且整体的结构密封性好，不易于被污染。

Description

一种自动集样装置

技术领域

本发明涉及固体物料收集设备技术领域，特别涉及一种固体物料在采样、制样过程中对样品的收集装置，适用于电厂、钢厂、煤矿等企业对煤炭的采样、制样，也适用于其他固体物料在采样、制样过程中对样品的收集。

背景技术

散装固体物料现场采样后须进行收集、运送，为保证样品在此过程中保持其真实性，采用集样桶收集样品时须保证以下环节无漏洞，第一要保证集样开始时空桶没有被污染，第二要保证样品全部被收集不落漏、不被污染，第三是收集完成后在取桶和运送过程中样品不被改动。目前的一部分样品收集装置是在一封闭空间内完成样品收集，然后自动扣盖密封样品的，其能保证第二、第三环节无漏洞，不能保证第一环节，由于此设备只有自动扣盖功能，没有自动开盖功能，集样时要求放置敞口的集样桶，须人工把敞口的集样桶运送到现场，然后放置到集样工位等待集样，其整个过程中集样桶一直处于敞口状态，况在取桶时也可能接触到其他工位敞口的空桶，此完全具备了人为或自然污染空桶的条件，不能保证样品的真实性，样品桶取出后须人工粘贴或机械喷码样品信息，使得样品信息提前公开，在接下来的样品处理环节中，对保证样品的真实性无益，另外一次性桶盖不能再利用，不但造成浪费，还不够环保。目前还有一部分样品收集装置采样桶上自带铰接的上盖和智能卡，可自动开盖、扣盖和自动储存样品信息，此样品桶的弊端是由于桶盖是围绕桶沿上的一旋转轴做圆周运动开盖或扣盖，桶盖和桶不能紧密结合，扣盖后桶盖和桶沿之间也没有形成持续的压力，所以桶盖和桶之间会出现缝隙，致使样品在运送及放置过程中有可能造成人为或自然的水分的变化，有的缝隙会流出样品，安装智能卡虽然方便区分，可需要配置写卡器和检测装置，不但繁琐也增加了成本，且容易出错，造成无法辨认样品所属单位的严重后果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种集样装置，采用的技术方案如下：

一种自动集样装置，其特征在于，包括圆柱形桶体、分别固定连接于桶体内部上下表面的上部十字架和下部十字架、可转动连接于上部十字架和下部十字架中心之间的旋转轴、固定连接于旋转轴下部的可随旋转轴转动的用于放置稳桶圈的环形盘装置以及位于可放置于稳桶圈内与稳桶圈一一对应的集样桶，所述桶体上表面上设有下料口和带有端盖的取料口，所述下料口上方设有下料筒，所述上部十字架与下部十字架支架交点的中心均在桶体上下表面圆心的连线上，并且上部十字架和下部十字架之间固定连接有竖直方向分布的支撑柱，两个十字架的交点处分别设有轴承，所述桶体上表面上方设有用于带动旋转轴转动的旋转马达，所述环形盘装置包括固定连接于旋转轴下部水平分布的环形盘、沿垂直于旋转轴方向均布于环形盘周围的用于支撑固定稳桶圈的辐射梁，所述辐射梁与环形盘之间固定连接，所述每相邻两辐射梁之间设有一个可用于放置集样桶的稳桶圈，所述环形盘上均布有若干个呈圆周阵列分布的稳针孔，所述稳针孔的数量至少与辐射梁数量相等，所述桶体上表面的下方固定连接有用于带动开盖器上下移动的第一升降机构和用于带动稳针上下移动的第二升降机构，所述第一升降机构末端设有位于稳桶圈正上方的开盖器，所述第二升降机构末端连接有一竖直向下分布并且可插入稳针孔内的稳针，所述辐射梁上其中一条辐射梁端部连接有弧形感应件，所述弧形感应件旋转圆周外侧的同一圆周上均布有若干个位置检测装置，所述检测装置与桶体内表面或支撑柱内侧相连，所述集样桶包括直桶和桶盖，所述直桶左右两端设有筒鼻，所述筒鼻上设有固定孔和锁舌孔，直桶外侧面上设有识别块，所述桶盖上设有锁舌能与桶鼻上的锁舌孔相配合连接的电插锁，桶盖上表面外侧连接有电磁锁吸盘，内部为圆柱形空腔，空腔内连接有绝缘板、电路板、与电路板通过导线相连的读卡器，所述绝缘板上设有若干个导电柱，所述导电柱一端与电路板上的接线端子相连、另一端垂直于桶盖上表面并向上伸出一定高度，位于读卡器上方的桶盖上设有信号接收通孔，所述电插锁与电路板相连接，所述稳桶圈上设有与集样桶上的桶鼻、固定孔、识别块分别对应配合的桶鼻放置口、固定销、识别口，且每个稳桶圈的识别口与集样桶识别块之间的对应关系是唯一的，所述开盖器的底面上设有开锁卡、带导电柱插孔的绝缘插座、电磁锁体，且通过旋转轴的旋转以及升降机构的升降可以与桶盖上的信号接收通孔、导电柱、电磁锁吸盘分别同步对接。

进一步的，所述集样桶直桶桶口部位和桶盖开口部位均向外翻沿，直桶外翻沿外径略小于桶盖空腔直径，所述桶盖空腔内上部左右两端设有锁舌一端伸出桶盖一定长度的断电上锁型电插锁，所述电插锁的锁舌可插入锁舌孔内实现上锁，桶盖空腔的下部设有连接于空腔内部的弹性盖，所述弹性盖与桶盖上表面之间连接有若干个缓冲器。

进一步的，所述集样桶桶盖下部的外径略小于直桶内部腔体的内径，桶盖可插入直桶内部腔体内，所述直桶外侧壁上部左右两端设有桶鼻，桶鼻的上部设有与直桶内部腔体相通的锁舌孔，桶鼻的下部设有固定孔，桶盖内腔左右两端设有锁舌可径向弹出与锁舌孔配合实现上锁的断电上锁型电插锁，所述桶盖下部外侧壁表面设有弹性橡胶或尼龙。

进一步的，所述第一升降机构包括竖直向下分布并固定连接于十字架下方的气缸和固定连接于气缸活塞杆下方的开盖器，所述第二升降机构包括竖直向下分布并固定连接于十字架下方的气缸和固定连接于气缸活塞杆下方的稳针。

进一步的，所述稳针为其末端为锥形、直径与稳针孔相符、通过旋转轴的旋转和第二升降机构的升降可插入每个稳针孔的圆柱体。

进一步的，所述集样桶上的识别块均处于两个桶鼻中心连线的同一侧，集样桶分别标记不同编号，并且不同编号的集样桶上的识别块相较于两个桶鼻中心连线的位置不同。

识别块与识别口的一一对应关系可以是形状、大小、位置上的一一对应关系，也可以是形状、位置、颜色或者大小等组合式的对应关系，并不仅仅限于通过位置来进行区分集样桶。

本发明的有益效果在于：

1、十字架结构加固桶体，增加整体结构稳定性，同时避免了由于稳定性不够导致开盖、扣盖或者集样时位置产生偏差；

2、通过环形盘上稳针孔与第二升降机构末端连接的稳针的配合连接，使得定位更准确、稳定；

3、通过第一升降机构带动开盖器下移至桶盖处，达到自动开盖、扣盖的功能；

4、稳桶圈与集样桶之间的配合连接是一一对应的，也是唯一的，集样桶只能放置到固定的稳桶圈内，可以有效防止集样桶产生混乱，通过稳桶圈的位置得知集样桶的位置从而得知该时间段某一编号集样桶所采集样品的信息，使得集样工作时间和集样桶之间形成了一一对应关系；

5、与同类型产品相比功能齐全，密封性能更好，能保证样品的真实性，且结构简单牢固且造价低。

附图说明

图1、2为第一实施例自动集样装置结构示意图

图3为第一实施例位置检测装置分布示意图

图4为第一实施例环形盘装置结构示意图

图5为第一实施例稳桶圈结构示意图

图6为第一实施例开盖器结构示意图

图7为第一实施例集样桶结构示意图

图8为第一实施例集样桶俯视图

图9为第二实施例集样桶结构示意图

其中，1-桶体，2-上端盖，201-下料口，202-取料口，3-下端盖，4-下部十字架，5-上部十字架，6-支撑柱，7-第一气缸，8-开盖器，801-电磁锁体，802-开锁卡，803-绝缘插座，8031-导电柱插孔，9-第二气缸，10-稳针，11-旋转轴，12-环形盘装置，1201-环形盘，1202-辐射梁，1203-稳针孔，1204-弧形感应件，13-稳桶圈，1301-识别口，1302-桶鼻放置口，1303-固定销，1304-固定板，14-旋转马达，15-轴承，16-集样桶，1601-直桶，1602-桶盖，1603-识别块，1604-桶鼻，1605-锁舌孔，1606-固定孔，1607-电插锁，1608-锁舌，1609-绝缘板，1610-导电柱，1611-电磁锁吸盘，1612-缓冲器，1613-弹性盖，1614-桶盖外沿，1615-直桶外沿，1616-信号接收通孔，1617-读卡器，1618-电路板，17-位置检测装置。

具体实施方式

下面结合附图1-9以及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

第一实施例：

如图1、2所示的集样装置，包括了桶体1，桶体1的上端盖2上设有下料口201和取料口202，并且下料口201上方设有下料筒，所述下料筒伸出上端盖2一定高度，并且向桶体1内部伸出一段距离，位于集样桶16旋转路径的上方，用于向集样桶16内进行送料，所述取料口202设有与之配合的端盖，桶体1的上端盖2和下端盖3的内表面上设有互相平行的上部十字架5和下部十字架4，两十字架端部之间设有竖直方向分布的4根支撑柱6，上部十字架5十字交汇处和下部十字架4的十字交汇处之间连接有可转动的旋转轴11，旋转轴11上部伸出上端盖2，并与旋转马达14的输出轴传动相连，旋转马达14与旋转轴之间的传动方式可选择齿轮传动也可以选择链条传动，旋转轴11通过旋转马达14以及固定连接于上、下部十字架4十字交汇处的轴承15进行转动，在旋转轴11的下部固定连接有环形盘装置12，如图4所述环形盘装置12主要包括了平行于水平面分布的环形盘1201、八个固定连接于环形盘1201外圆并且垂直于旋转轴11轴线均匀分布的辐射梁1202，所述环形盘1201上设有8个均匀分布的稳针孔1203，在一个辐射梁1202的末端连接有一个弧形感应件1204，每相邻两根辐射梁1202之间固定连接有一个用于放置集样桶8的稳桶圈13，如图5所示的稳桶圈13，整体结构为无上下端面的圆筒形壳体，稳桶圈13上端设有呈凹形结构的识别口1301以及两个用于固定桶鼻1604的桶鼻放置口1302，在稳桶圈13的外表面上设有两个固定销1303用与将集样桶16和稳桶圈13固定，此外稳桶圈13左右两端固定连接有固定板1304，通过固定板1304与辐射梁1202之间采用焊接或者螺纹螺钉等连接方式将稳桶圈13固定于两辐射梁1202之间。

在上端盖2的下方固定连接有位于环形盘装置12上方的第一升降机构和第二升降机构，所述第一升降机构包括固定连接于上端盖2下方的第一气缸7和固定连接于第一气缸7下方的开盖器8，所述开盖器8在第一气缸7的带动下可以向下移动打开集样桶16的桶盖1602；所述第二升降机构包括固定连接于上端盖2下方的第二气缸9和固定连接于第二气缸9下方的稳针10，所述稳针10整体结构为圆柱形，且圆柱形的直径略小于稳针孔1204直径，所述稳针10末端为锥形结构，稳针1204在第二气缸的升降下，可插入进环形盘12上的稳针孔1203内实现固定。

如图3所示，固定连接于其中一个辐射梁1202的末端的弧形感应装置1204的同一高度的外侧的支撑柱以及筒体侧面的内表面上均布设置有8个位置检测装置17，且当弧形感应件1204转动经过位置检测装置17时，每个位置检测装置17的顶端距离弧形感应件1204的距离均相同，所述位置检测装置17采用接近开关，通过接近开关可检测弧形感应装置1204的位置，从而方便监控集样桶16的位置。

如图6所示的开盖器8，主要包括了电磁锁801、开锁卡802以及带有导电柱插孔8031的绝缘插座803。

如图7、8所示的集样桶16，主要包括了直桶1601和桶盖1602，所述直桶1601内部呈直桶形空腔，直桶边沿向外翻沿，直桶1601和桶盖1602的外沿1615、1614除了能防止其口部变形外，还能使直桶外沿1615在扣盖时顺利的进入到桶盖1602的内腔，直桶1601的侧面上设有识别块1603，上部左右两端设有呈对称分布的两个桶鼻1604，所述桶鼻1604的上部设有锁舌孔1605，下部设有固定孔1606，所述桶盖1602内部呈直桶形空腔，桶盖1602边沿外翻，并且在桶盖1602的上部左右两端设有带有锁舌1608的断电上锁型电插锁1607，所述电插锁1607固定连接于桶盖12内部左右两侧，且分别向左右两侧伸出一定长度，电插锁1607的锁舌1608位于伸出部分，桶盖1602的上表面的上方设有电磁锁吸盘1611，上表面的内侧设有绝缘板1609、读卡器1617、电路板1618，所述读卡器1617正上方的桶盖1602上表面设有信号接收通孔1616，在绝缘板1609上固定有若干个用于为电插锁1607导电和检测的导电柱1610，所述导电柱1610一端与连接电路板1618的接线端子相连，另一端垂直穿过桶盖1602上表面并漏出一定高度，所述读卡器1617通过导线与电路板1618相连，此外在桶盖1602的直桶形空腔内部的下部设有弹性盖1613，弹性盖1613平行于桶盖1602的上表面分布，并且在弹性盖1613和桶盖1602空腔的上表面之间均布有3个缓冲器1612。

集样桶16上设置有不同的编号，所有集样桶16上的识别块1603均处于两个桶鼻1604中心连线的同一侧，不同编号的集样桶16上的识别块1603相对于两个桶鼻1604中心连线的位置不同，因此一个稳桶圈13上只能放置具有与识别口1301相对应的识别块1603的集样桶16。

集样桶16上所设置的桶鼻1604、识别块1603以及固定孔1606分别与稳桶圈13上的桶鼻放置口1302、识别口1301以及定位销1303互相配合连接，并且不同编号的集样桶16上的识别块1603的位置均不相同，可以有效防止集样桶16混乱。

当然，用于区分集样桶16和稳桶圈13的方式不仅仅限于识别块1603和识别口1301的位置，也可以通过二者之间的形状或者大小关系来进行区分。

例如某一编号的集样桶16只能放置到对应编号的稳桶圈13内，通过位置检测装置17可以得知稳桶圈13的位置，从而得知集样桶16的位置，从而确定该编号的集样桶16所采集的样品的信息，如时间、所述单位、批次等。

在转动轴11和第一气缸7的带动下，开盖器3上下表面上设置的开锁卡802、带导电柱插孔8031的绝缘插座803、电磁锁体801可以分别与信号接收通孔1616、导电柱1610、电磁锁吸盘1611同步对接。

集样装置在实际工作过程中，流程如下：

集样工作开始时必须先对位于开盖器8正下方的集样桶16进行开盖，第一气缸7带动开盖器8下降，使导电柱插孔8031、电磁锁体801、开锁卡802分别与桶盖1602上的导电柱1610、电磁锁吸盘1611、读卡器1617对接，电磁锁体801和导电柱插孔8031同时送电，电插锁1607随即通电打开，锁舌1608缩回，电磁锁体801吸牢电磁锁吸盘1611后，开盖器8随即带动电磁锁吸盘1611连通桶盖1602上升到位后导电柱插孔8031断电，稳针10随即升起离开稳针孔1203使旋转部位解除锁定，旋转马达14旋转使敞口的直桶1601至下料筒口下面，相对应的检测开关17动作后停止，随即稳针10下降插入稳针孔1203进行锁止，锁止后，直桶1601开始进行集样工作，集样完成后，稳针10上升，离开稳针孔1203解除锁止状态，旋转马达14反向旋转使集样后的敞口直桶1601至开盖器8的下方，相对应的位置检测装置17动作后停止，稳针10下降插入稳针孔1203对旋转部位进行锁止，然后进行扣盖动作，导电柱插孔8031送电打开电插锁1607使锁舌1608缩回，开盖器8随即下降到位使锁舌1608对准锁舌孔1605，随即电磁锁体801和导电柱插孔8031同时断电，电磁锁801磁力随即消失，锁舌1608随即弹出进入锁舌孔1605实现上锁动作，开盖器8随即升起到位，稳针10升起离开稳针孔1203解除锁止状态，旋转马达14开始旋转下一集样桶16至开盖器8正下方，重复进行上述集样动作。

第二实施例

主体结构与第一实施例都相同，区别在于集样桶16的结构，即直桶1601与桶盖1602的配合形式以及上锁方式的区别，此外，桶盖2除了内部腔体无弹性盖和缓冲器，其他结构与第一实施例中均相同。

如图9所示，集样桶16主要包括了直桶1601和桶盖1602，所述直桶1601为内部空腔结构，直桶1601的上部左右两端设有桶鼻1604，所述桶鼻1604的上部设有与断电上锁型电插锁1607的锁舌1608相配合的锁舌孔1605，所述锁舌孔1605与直桶1601的内部空腔连通，所述桶鼻1604的下部设有固定孔1606，所述桶盖1602内部腔体的左右两端设有锁舌1608可径向弹出插入锁舌孔1605实现上锁的电插锁1607，桶盖1602下部呈直桶形的结构外表面设有弹性橡胶或者尼龙，桶盖1602通过下部插入进直桶1601的内部空腔内的方式实现密封，同时桶盖1601盖上之后，电插锁1607断电，锁舌弹出至锁舌孔1605内，实现上锁动作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动集样装置，其特征在于，包括圆柱形桶体、分别固定连接于桶体内部上下表面的上部十字架和下部十字架、可转动连接于上部十字架和下部十字架中心之间的旋转轴、固定连接于旋转轴下部的可随旋转轴转动的用于放置稳桶圈的环形盘装置以及位于可放置于稳桶圈内与稳桶圈一一对应的集样桶，所述桶体上表面上设有下料口和带有端盖的取料口，所述下料口上方设有下料筒，所述上部十字架与下部十字架支架交点的中心均在桶体上下表面圆心的连线上，并且上部十字架和下部十字架之间固定连接有竖直方向分布的支撑柱，两个十字架的交点处分别设有轴承，所述桶体上表面上方设有用于带动旋转轴转动的旋转马达，所述环形盘装置包括固定连接于旋转轴下部水平分布的环形盘、沿垂直于旋转轴方向均布于环形盘周围的用于支撑固定稳桶圈的辐射梁，所述辐射梁与环形盘之间固定连接，所述每相邻两辐射梁之间设有一个可用于放置集样桶的稳桶圈，所述环形盘上均布有若干个呈圆周阵列分布的稳针孔，所述稳针孔的数量至少与辐射梁数量相等，所述桶体上表面的下方固定连接有用于带动开盖器上下移动的第一升降机构和用于带动稳针上下移动的第二升降机构，所述第一升降机构末端设有位于稳桶圈正上方的开盖器，所述第二升降机构末端连接有一竖直向下分布并且可插入稳针孔内的稳针，所述辐射梁上其中一条辐射梁端部连接有弧形感应件，所述弧形感应件旋转圆周外侧的同一圆周上均布有若干个位置检测装置，所述检测装置与桶体内表面或支撑柱内侧相连，所述集样桶包括直桶和桶盖，所述直桶左右两端设有筒鼻，所述筒鼻上设有固定孔和锁舌孔，直桶外侧面上设有识别块，所述桶盖上设有锁舌能与桶鼻上的锁舌孔相配合连接的电插锁，桶盖上表面外侧连接有电磁锁吸盘，内部为圆柱形空腔，空腔内连接有绝缘板、电路板、与电路板通过导线相连的读卡器，所述绝缘板上设有若干个导电柱，所述导电柱一端与电路板上的接线端子相连、另一端垂直于桶盖上表面并向上伸出一定高度，位于读卡器上方的桶盖上设有信号接收通孔，所述电插锁与电路板相连接，所述稳桶圈上设有与集样桶上的桶鼻、固定孔、识别块分别对应配合的桶鼻放置口、固定销、识别口，且每个稳桶圈的识别口与集样桶识别块之间的对应关系是唯一的，所述开盖器的底面上设有开锁卡、带导电柱插孔的绝缘插座、电磁锁体，且通过旋转轴的旋转以及升降机构的升降可以与桶盖上的信号接收通孔、导电柱、电磁锁吸盘分别同步对接。

2.根据权利要求1所述的自动集样装置，其特征在于，所述集样桶直桶桶口部位和桶盖开口部位均向外翻沿，直桶外翻沿外径略小于桶盖空腔直径，所述桶盖空腔内上部左右两端设有锁舌一端伸出桶盖一定长度的断电上锁型电插锁，所述电插锁的锁舌可插入锁舌孔内实现上锁，桶盖空腔的下部设有连接于空腔内部的弹性盖，所述弹性盖与桶盖上表面之间连接有若干个缓冲器。

3.根据权利要求1所述的自动集样装置，其特征在于，所述集样桶桶盖下部的外径略小于直桶内部腔体的内径，桶盖可插入直桶内部腔体内，所述直桶外侧壁上部左右两端设有桶鼻，桶鼻的上部设有与直桶内部腔体相通的锁舌孔，桶鼻的下部设有固定孔，桶盖内腔左右两端设有锁舌可径向弹出与锁舌孔配合实现上锁的断电上锁型电插锁，所述桶盖下部外侧壁表面设有弹性橡胶或尼龙。

4.根据权利要求1所述的自动集样装置，其特征在于，所述第一升降机构包括竖直向下分布并固定连接于十字架下方的气缸和固定连接于气缸活塞杆下方的开盖器，所述第二升降机构包括竖直向下分布并固定连接于十字架下方的气缸和固定连接于气缸活塞杆下方的稳针。

5.根据权利要求1所述的自动集样装置，其特征在于，所述稳针为其末端为锥形、直径略小于稳针孔、通过旋转轴的旋转和第二升降机构的升降可插入每个稳针孔的圆柱体。

6.根据权利要求1所述的自动集样装置，其特征在于，所述集样桶上的识别块均处于两个桶鼻中心连线的同一侧，集样桶分别标记不同编号，并且不同编号的集样桶上的识别块相较于两个桶鼻中心连线的位置不同。