CN109061209B - 一种冶金样料自动化检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冶金样料自动化检测系统，属于冶炼实验室设备技术领域。该系统包括分别通过输送通道与各取样现场设备衔接的一组风送接收柜，风送接收柜围成圆弧排布，圆弧的中心安置第一机械手，第一机械手远离风送接收柜组的一侧安置研磨压片一体机，风送接收柜组的一端和研磨压片一体机的邻近端之间安置具有放样台，构成对第一机械手半包围的C形布局；研磨压片一体机背离第一转位机械手的一侧安置第二机械手以及位于第二机械手一旁的封装装置，第二转位机械手远离研磨压片一体机的一侧安置检测仪器。本发明可以高效自动化完成从制样到得出检测结果的全过程，并且检测标准一致、结果准确，设备利用率高，实现了全自动的无人化作业。

Description

一种冶金样料自动化检测系统
技术领域
本发明涉及一种冶金样料自动化检测系统，尤其是一种烧结矿、焦炭等冶金样料自动化检测系统，属于冶炼实验室设备技术领域。
背景技术
长期以来，冶金企业生产过程中的烧结矿、焦炭等冶金样料的检测均处于各场所零散进行状态，未能实现集中化和自动化，不仅工作效率低，而且设备利用率低，难以保证检测结果准确一致。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种借助机械手等自动转移设施，可以集中进行冶金样料从制样到得出检测结果以及备样打包、喷码、送存全过程的自动化检测系统，从而既提高工作效率，又便于保证检测结果的准确一致。
为了达到以上目的，本发明冶金样料自动化检测系统的基本技术方案为：
包括分别通过输送通道与各取样现场设备衔接的一组风送接收柜，所述风送接收柜围成圆弧排布，所述圆弧的中心安置第一转位机械手，所述第一转位机械手远离风送接收柜组的一侧安置研磨压片一体机，所述风送接收柜组的一端和研磨压片一体机的邻近端之间安置具有放样台，构成对第一转位机械手半包围的C形布局；所述研磨压片一体机背离第一转位机械手的一侧安置第二转位机械手以及位于第二转位机械手一旁的封装装置，所述第二转位机械手远离研磨压片一体机的一侧安置检测仪器。
工作时，当风送接收柜接到待检测样料后，借助第一转位机械手将其转移到放样台过渡，再转移到研磨压片一体机，完成将样料压在钢环内的制样；接着由第二转位机械手转移到检测仪器，自动完成检测分析得到所需结果，并且将研磨压片一体机制样后剩余的样料输至封装装置封装，送入备样保存盒。
这样，本发明不仅实现了将多处取样现场的样品检测汇聚集中到一起，形成分析中心式检测；而且通过合理的设备配置和布局，可以高效自动化完成从制样到得出检测结果的全过程，并且检测标准一致、结果准确，设备利用率高，并且由于实现了全自动的无人化作业，因此不仅大大减轻了的劳动强度，而且将操作者彻底从高浓度粉尘及噪音环境下解放出来。
本发明进一步的完善是，所述第二转位机械手与封装装置相对的另一旁还安放有自动破、放环机，所述自动破、放环机包括与机座相对固定的上座板和下座板；所述机座下装有垂向的顶升气缸，所述顶升气缸的上端装有与下座板构成垂向移动副的钢环托；所述钢环托的一侧装有位于下座板上的水平铲切气缸，所述铲切气缸邻近钢环托的一端装有铲切刀；所述上座板装有位于钢环托上方的垂向下压气缸，所述下压气缸的下端装有可将塑料环压向钢环托的压头；所述上座板还装有位于压头一侧的水平推送气缸，所述推送气缸邻近压头的一端装有可将塑料环推至压头下的推料板。
这样可以借助第二转位机械手将检测后的样品钢环送入自动破、放环机内，完成钢环的清洁处理，还至研磨压片一体机重复利用。
本发明进一步的完善是，所述封装装置为一体化包装机，包括安置在基座上的封口装置、喷码机以及位于封口装置下的料杯传送装置；所述料杯传送装置的一端下方为位于基座一侧的料杯吸附装置，且另一端位于喷码机的喷码口下；所述料杯传送装置的包括可延滑轨移位的定位座，所述料杯吸附装置包括安置成摞料杯的垂向储杯管；所述垂向储杯管的底部装有通压缩空气源的吹气口，且顶部的开口上方装有可升降的真空吸盘。
由于通过传送装置将料杯吸附装置、封口装置、喷码机等合理集成在一起，因此除制样到得出检测结果外，还实现了备样打包、喷码、送存过程的自动化，进一步显著提高工作质量和效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一个实施例的平面布局图。
图2是图1实施例的破、放环机立体结构示意图。
图3是图1实施例中的破、放环机剖视结构示意图。
图4是图1实施例中的一体化包装机立体结构示意图。
图5是图4拆去封口装置和喷码口的立体结构示意图。
图6是图4的剖视结构示意图。
图7是图4的封口装置立体结构示意图。
图8是与图1实施例衔接的焦炭取样现场设备布置立体示意图。
图9是与图1实施例衔接烧结矿取样现场设备布置立体示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例实验室用冶金样料自动化检测系统的基本构成如图1、所示，包括分别通过风送通道与各取样现场缩分机（典型结构参见申请号为 201721620384.2的中国专利文献 ）衔接的一组七个风送接收柜3，这些风送接收柜3围成圆弧排布，该圆弧的中心安置第一转位机械手1（美国ABB公司的 IRB1600型），该第一转位机械手远离风送接收柜组的一侧安置二台研磨压片一体机4（其结构详见申请号为201720137476.9的中国专利文献），风送接收柜组的一端和研磨压片一体机4的邻近端之间安置具有去磁清洁功能的放样台5，构成对第一转位机械手半包围的C形布局。
研磨压片一体机4背离第一转位机械手1的一侧安置第二转位机械手2以及分别位于第二转位机械手2两旁的自动破、放环机6和作为封装装置的一体化包装机7。第二转位机械手2远离研磨压片一体机4的一侧安置二台对称排布的荧光检测仪器（美国热电公司的9900型）。此外，还在放样台5与破、放环机之间等处安置有除尘设备10。
由于考虑到现有钢环直接压片很容易出现片样疏松或开裂现象，影响后续检测，本实施例采用了钢环内镶嵌塑料环再压片的技术创新，这样可以有效避免样品压片的疏松开裂，为此设置了图2、图3所示结构的自动破、放环机，其机座6-6上固定有上座板6-7和下座板6-8，并装有垂向的顶升气缸6-4。该顶升气缸6-4的活塞杆上端装有与下座板6-8一端穿孔构成垂向移动副的钢环托6-9，因此可以将防置钢环的钢环托顶升到压嵌塑料环的位置。钢环托6-9上具有用于定位钢环6-10的定位凹陷。钢环托6-9的一侧装有位于下座板6-8上的水平铲切气缸6-1，该铲切气缸6-1邻近钢环托6-9的活塞杆一端装有外端形成楔角的铲切刀6-11，其下平面与处于低位的钢环托6-9定位的钢环6-10的上表面平齐。当铲切气缸6-1动作时，铲切刀6-11楔角形成的刀口可以切略高于钢环上表面的塑料环，并借助楔角的上翘作用将塑料环从钢环中挑出。下座板6-8设有通向铲切刀6-11上方起清洁吹扫作用的吹气口6-13。上座板6-7的一端装有位于钢环托6-9上方的垂向下压气缸6-3，该下压气缸6-3的活塞杆下端装有可将塑料环6-12压向钢环托6-9的压头6-14。上座板6-7还装有位于压头6-14一侧的水平推送气缸6-2，该推送气缸6-2邻近压头的活塞杆端装有可将塑料环6-12推至压头6-14下的推料板6-15，推料板6-15的前端设有塑料环进口6-19，且装有感知塑料环的传感器。此外，机座6-6的一侧还装有控制待吸尘口6-18的挡罩6-16升降的升降气缸6-5。一侧配有取样品架20。
封装装置除可以采用申请号为201520848376.8、201721391311.0的中国专利公开的试样罐封装机、自动封装机等典型结构外，为实现与机器手配合协同连续完成分析样品取杯就位、放样、封口、标记的全自动灌装、封口，从而进一步保证准确无误且显著提高工作效率，本实施例采用了图4至图7所示的一体化包装机，其基座7-1上安置封口装置7-2（上海哈朗机械设备有限公司、ET-99S型）、喷码机7-3（美国 伟迪捷公司、Videojet 1520性）以及位于封口装置7-2下的料杯传送装置7-4。料杯传送装置7-4的一端下方为位于基座7-1一侧的料杯吸附装置7-5，且另一端位于喷码机7-3的喷码口7-3-1下。此外，基座7-1的后侧还装有内设喷气嘴的吹扫箱7-6以及位于吹扫箱7-6上的料斗7-7安置位。料杯传送装置7-4包括前后延伸的滑轨7-4-1以及一侧与滑轨构成移动副的滑座7-4-2，该滑座7-4-2的另一侧与伺服电机7-4-3带动且平行于滑轨7-4-1的传送带7-4-4连接，上表面安置具有容杯孔的定位座7-4-5，因此定位座7-4-5可在伺服电机7-4-3的驱动下按需延滑轨7-4-1移位。料杯吸附装置7-5包括安置成摞料杯7-8的垂向有机玻璃储杯管7-5-1，该垂向的储杯管7-5-1底部装有通压缩空气源的吹气口7-5-2，且顶部的开口上方装有真空吸盘7-5-3，该真空吸盘7-5-3位于安装在料杯传送装置7-4一端升降气缸7-9活塞杆的悬臂端，因此可在升降气缸7-9的驱动下按需升降。料杯传送装置7-4对应喷码口7-3-1下方处还装有顶升气缸7-10。封口装置7-2的门形支架7-2-1的上方安装封膜压头7-2-2，封膜压头7-2-2的左上、右上和左下、右下分别安装辊筒7-2-5，左上和右上辊筒的上方分别安装可以安置膜卷的收膜架7-2-3和放膜架7-2-4，由此构成经过封膜压头7-2-2下的薄膜7-2-6放卷机构。
与图1实施例衔接的典型取样现场分别为图8所示的焦炭取样现场以及图9所示的烧结矿取样现场。其中焦炭取样现场设备由顺序逆时针环绕焦炭取样机械手A-2的焦炭放样台A-3、第一焦炭缩分机A-4’、焦炭研磨机A-5、第二焦炭缩分机A-4、焦炭风送入口柜A-6、焦炭烘干机A-1组成，可以及时自动完成焦炭干燥、研磨、缩分等检测前的现场处理操作，之后通过风送通道吹送将焦炭样料输送到放置实验室用冶金样料自动化检测系统的检测中心。烧结矿取样现场设备比较简单，主要由烧结矿缩分机B-1、烧结矿风送入口柜B-2以及B-3桁架机械手组成。
工作时，本实施例的检测系统从风送接收柜接到缩分后的待检测样料（无论是焦炭还是烧结矿均可）后，借助第一转位机械手将其转移到放样台，经必要的去磁清洁前置处理后，再转移到研磨压片一体机，完成将样料压在钢环内的制样；接着由第二转位机械手转移到检测仪器，自动完成X荧光检测分析得到所需结果，并且将研磨压片一体机制样后剩余的样料送至一体化打包机包装、喷码、打包，送入备样保存盒；之后第二转位机械手将检测后的样品钢环送入自动破、放环机内，完成钢环的清洁处理，还至研磨压片一体机重复利用。
试验证明，采用本实施例的检测系统具有如下显著优点：
1）借助机械手实现了代替人工在粉尘、噪音较大的环境中工作，不仅节约了大量劳动力资源、减轻了劳动强度，而且使操控人员得以在舒适安全的环境中工作；
2）可以定时、定点自动进行采样、制样、检测，以全自动化的作业方式保证了各个制样环节的标准化，排除了人为因素的干扰，保证了检测结果的准确、可靠以及稳定性。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种冶金样料自动化检测系统，包括分别通过输送通道与各取样现场设备衔接的一组风送接收柜，其特征在于：所述风送接收柜围成圆弧排布，所述圆弧的中心安置第一转位机械手，所述第一转位机械手远离风送接收柜组的一侧安置研磨压片一体机，所述风送接收柜组的一端和研磨压片一体机的邻近端之间安置具有放样台，构成对第一转位机械手半包围的C形布局；所述研磨压片一体机背离第一转位机械手的一侧安置第二转位机械手以及位于第二转位机械手一旁的封装装置，所述第二转位机械手远离研磨压片一体机的一侧安置检测仪器；
所述第二转位机械手与封装装置相对的另一旁还安放有自动破、放环机，所述自动破、放环机包括与机座相对固定的上座板和下座板；所述机座下装有垂向的顶升气缸，所述顶升气缸的上端装有与下座板构成垂向移动副的钢环托；所述钢环托的一侧装有位于下座板上的水平铲切气缸，所述铲切气缸邻近钢环托的一端装有铲切刀；所述上座板装有位于钢环托上方的垂向下压气缸，所述下压气缸的下端装有可将塑料环压向钢环托的压头；所述上座板还装有位于压头一侧的水平推送气缸，所述推送气缸邻近压头的一端装有可将塑料环推至压头下的推料板。
2.根据权利要求1所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述封装装置为一体化包装机，包括安置在基座上的封口装置、喷码机以及位于封口装置下的料杯传送装置；所述料杯传送装置的一端下方为位于基座一侧的料杯吸附装置，且另一端位于喷码机的喷码口下；所述料杯传送装置包括可延滑轨移位的定位座，所述料杯吸附装置包括安置成摞料杯的垂向储杯管；所述垂向储杯管的底部装有通压缩空气源的吹气口，且顶部的开口上方装有可升降的真空吸盘。
3.根据权利要求2所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述铲切气缸活塞杆一端装有外端形成楔角的铲切刀；所述钢环托上具有用于定位钢环的定位凹陷；所述铲切刀下平面与处于低位的钢环托定位的钢环上表面平齐。
4.根据权利要求3所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述推料板的前端设有塑料环进口，且装有传感器。
5.根据权利要求4所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述机座的一侧装有带吸尘口挡罩的升降气缸。
6.根据权利要求2所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述垂向储杯管为有机玻璃储杯管，所述真空吸盘位于安装在料杯传送装置一端升降气缸活塞杆的悬臂端；所述料杯传送装置对应喷码口下方处还装有顶升气缸。
7.根据权利要求6所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述滑轨前后延伸，且与滑座的一侧构成移动副；所述滑座的另一侧与电机带动且平行于滑轨的传送带连接，所述滑座的上表面安置具有容杯孔的定位座。
8.根据权利要求7所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述机座的后侧装有内设喷气嘴的吹扫箱以及位于吹扫箱上的料斗安置位。
9.根据权利要求8所述的冶金样料自动化检测系统，其特征在于：所述封口装置的门形支架上方安装封膜压头，所述封膜压头的左上、右上和左下、右下分别安装辊筒，左上和右上辊筒的上方分别安装可以安置膜卷的收膜架和放膜架。
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