CN109507060A - 一种间歇自动采样粉体水分测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间歇自动采样粉体水分测量装置，包括取料单元、转移单元和称量单元；所述取料单元包括取料装置、筛盘、接料斗和接料盘；所述转移单元包括有臂抓手和旋转定位装置及烘干加热卤灯；所述称量单元包括天平、保护天平避免温度和振动影响的隔热层和隔振装置，所述天平安置在保护罩内并通入正压风。本申请通过电气控制装置协调上述各单元按照时间顺序循环自动完成采样、清盘、去皮称重、接料、整型、转移、湿料称重、烘干、干料称重和倒料，并完成粉体水分含量的计算和显示以及数据传送。减少环境和人为干扰因素的影响，提高粉体水分检测的准确性和工作效率。

Description

一种间歇自动采样粉体水分测量装置

技术领域

本发明属于粉体水分测量技术，尤其是涉及间歇自动采样粉体水分测量装置。

背景技术

烧结混合料的水分含量是影响烧结机生产率的一个重要因素。根据烘干法水分检测原理，每天需要人工多次现场采样，将称量后的含水物料(200克左右)放入干燥箱中加热到105度，3小时后取出干燥物料再次称量，由规定的计算公式得出物料水分百分含量。这种测量方式工作效率低，人工成本高，而且人为干扰因素造成测量误差大。

发明内容

本发明的目的是提供一种间歇自动采样粉体水分测量装置，解决工作效率低，人工成本高，而且人为干扰因素造成测量误差大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种间歇自动采样粉体水分测量装置，主要包括取料单元、转移单元以及称量单元；

所述称量单元包括天平、位于天平的秤盘下方安装有用于保护天平免受温度影响的隔热层，所述天平的上方安装有保护罩，所述保护罩内顶部安装有照射向天平的秤盘的卤灯；

所述转移单元包括旋转定位装置和安装在所述旋转定位装置上的有臂抓手，所述有臂抓手上通过夹持固定接料盘，所述有臂抓手的旋转轨迹上沿顺时针方向依次设置接料斗的下料口、刮料整形器、天平和刷盘器，所述刮料整形器包括刮料板和整形板，所述刮料板、整形板、天平和刷盘器安装在圆形支撑架上，所述刮料板位于所述有臂抓手的上夹持的接料盘的上方，用于铺平在所述接料盘的物料；所述整形板在所述接料盘的旋转轨迹上且位于所述刮料板的下方，所述整形板包括用以使得在物料在所述接料盘内刮出垄沟的锯齿板；

所述取料单元包括取料装置、接料盘、接料斗和位于所述接料斗上部的用于过滤筛分物料的筛盘，所述取料装置的进料口处的顺铣铲头靠近输送带，所述取料装置的另一端连通所述接料斗的进料口。

进一步的，使用带有抽气泵的钢丝刷盘进行清理。

再进一步的，所述刷盘器包括钢丝刷盘、位于所述钢丝刷盘上的通风道以及与所述通风道连通的微型抽气泵，还包括驱动所述钢丝刷盘的转动的伺服电机。

再进一步的，所述旋转定位装置包括旋转底座和安装在旋转底座上的伺服电动伸缩缸，在伺服电动伸缩缸的垂直固定安装有有臂抓手。

再进一步的，所述有臂抓手包括主动弧形夹和与主动弧形夹的端铰接配合安装固定弧形夹，其中主动弧形夹通过电动伸缩缸驱动，调节夹持接料盘。

再进一步的，所述天平安装在隔振装置上。

再进一步的，天平的秤盘下方安装有保持所述保护罩内清洁的通风管。

再进一步的，所述天平、旋转定位装置、微型抽气泵以及取料装置均通过电连接控制部分。

一种间歇自动采样粉体水分测量方法，包括如下步骤：

a、称量去皮；

接料盘在接料斗的下方开始起步，有臂抓手将接料盘抓起，通过旋转定位装置的驱动使接料盘到达刷盘器位置处，由刷盘器对接料盘通过钢丝刷盘刷盘，然后旋转定位装置驱动旋转接料盘到达天平位置，有臂抓手放开接料盘，使接料盘下落到天平上，松开有臂抓手，测量接料盘自身的重量，完成去皮工作。

b、取料操作；

取料装置通过旋转驱动内部的绞龙输送装置进行取料，利用顺铣的原理在运输皮带上取到物料，该物料具有一定湿度，保护取料装置不被快速传送的物料撞坏，顺铣铲头靠近输送带，所述取料装置的另一端连通所述接料斗的进料口，并通过筛盘进行筛分。

c、整形操作；

将有臂抓手夹持接料盘并在旋转定位装置旋转，当接料盘旋转经过刮料板的位置时，刮去接料盘内凸出的物料，当接料盘再旋转经过整形板的位置时，在接料盘内的物料刮出锯齿形的垄沟。

d、称量标定；

将有臂抓手夹持装有物料的接料盘并在旋转定位装置旋转，当接料盘到达天平上的秤盘位置时，通过旋转定位装置的伺服电动伸缩缸，使得接料盘落到秤盘上进行称重。

e、挥发操作；

在天平称重完后打开卤灯，对接料盘内的待测物料进行烘干。

f、烘干后称重；

待卤灯对接料盘内的待测物照射3-5小时后，视为脱水完全，然后进行二次称重标定。

g、转移清盘。

待称重测量完成后，将有臂抓手夹持装有已测量的物料的接料盘并在旋转定位装置旋转，当达到刷盘器位置处时，驱动刷盘器的钢丝刷盘进行刷盘，同时驱动微型抽气泵吸出检测完成的物料。

进一步的，所述天平通过电连接控制系统，将称重数据发输送控制系统。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本申请中通过旋转定位装置带动有臂抓手进行取料、整型、转移称重、清盘等，提高了采样粉体水分测量的工作效率，同时，减少外部环境的影响所产生的误差，提高了检测的准确性。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明间歇自动采样粉体水分测量装置的结构示意图；

图2为本发明间歇自动采样粉体水分测量装置的工作轨迹示意图；

图3为本发明间歇自动采样粉体水分测量装置的刷盘器的示意图；

图4为本发明间歇自动采样粉体水分测量装置的刮料板示意图；

图5为本发明间歇自动采样粉体水分测量装置的整形板示意图；

图6为本发明间歇自动采样粉体水分测量装置的电气控制示意图。

附图标记说明：卤灯-1，天平-2，隔振装置-3，旋转定位装置-4，隔热层-5，有臂抓手-6，取料装置-7，接料盘-8，刮料整形器-9，刷盘器-10，筛盘-11，接料斗-12，支架-13，保护罩-14，通风管-15，钢丝刷盘-16，刮料板-17，整形板-18，微型抽气泵-19，通风道-20。

具体实施方式

如图1-6所示，一种间歇自动采样粉体水分测量装置，主要包括取料单元C、转移单元B以及称量单元A；所述称量单元A包括天平2、位于天平2的秤盘下方安装有用于保护天平2免受温度影响的隔热层5，由于需要后续的使用热源进行烘干，为了避免温度对天平仪表造成影响，所述天平2的上方安装有保护罩14，保护罩的侧壁上还预留有便于有臂抓手6旋转穿过的预留槽，所述保护罩14内顶部安装有照射向天平2的秤盘的卤灯1；所述转移单元B包括旋转定位装置4和安装在所述旋转定位装置4上的有臂抓手6，所述有臂抓手6上通过夹持固定接料盘8，所述有臂抓手6的旋转轨迹上沿顺时针方向依次安装有接料斗12的下料口、刮料整形器9、天平2和刷盘器10，所述刮料整形器9包括刮料板17和整形板18，所述刮料板17、整形板18、天平2和刷盘器10安装在顶部为圆形支撑架上，所述刮料板17位于所述有臂抓手6的上夹持的接料盘8的上方，用于铺平在所述接料盘8的物料；所述整形板18在所述接料盘8的旋转轨迹上且位于所述刮料板17的下方，所述整形板18包括用以使得在物料在所述接料盘8内刮出垄沟的锯齿板，便于使用卤灯1对待测物料进行烘干，提高效率；所述取料单元C包括取料装置7、接料盘8、接料斗12和位于所述接料斗12上部的用于过滤筛分物料的筛盘11，所述取料装置7的进料口处的顺铣铲头靠近输送带，所述取料装置7的另一端连通所述接料斗12的进料口。

本实施例中，所述刷盘器10包括钢丝刷盘16、位于所述钢丝刷盘16上的通风道20以及与所述通风道20连通的微型抽气泵19，还包括驱动所述钢丝刷盘16的转动的伺服电机。所述刷盘器10还可以是通过位于所述接料盘8的旋转轨迹上并远离天平称量区域的上方钢丝刷盘16，然后通过伺服电机进行驱动旋转钢丝刷盘16进行刷盘；首先，通过有臂抓手6的进行侧翻倒料，将接料盘8中的物料倒回输送带上，然后，钢丝刷盘16靠向接料盘8并做作出旋转刷盘动作，使得接料盘干净。所述旋转定位装置4包括旋转底座和安装在旋转底座上的伺服电动伸缩缸，在伺服电动伸缩缸的垂直固定安装有有臂抓手6。所述有臂抓手6包括主动弧形夹和与主动弧形夹的端铰接配合安装固定弧形夹，其中主动弧形夹通过电动伸缩缸驱动，便于调节夹持接料盘8。所述天平2安装在隔振装置3上，所述隔振装置3安装在支架13上，保持天平称量时的稳定性能。天平2的秤盘下方安装有保持所述保护罩14内清洁的通风管15，通风管15往保护罩14内通入清洁正压风，以保持保护罩14内的干净清洁，同时避免外部环境对测量结构的影响。所述天平2、旋转定位装置4、微型抽气泵19以及取料装置7均通过电连接控制部分，其中第一是采集上述驱动结构的各个动作的工位位置信号，并在时序信号的统一协调下，对各个工位的执行动作发出控制信号，完成各个工位的时序控制。第二是与电子天平的信号通讯接口进行串行通讯，实现去皮控制和两次称重信号的数据采集，并计算后给出物料水分值信号，第三是与主控制室的计算机通讯，将计算的水分测量值传送到主控制室。

一种间歇自动采样粉体水分测量方法，包括如下步骤：

a、称量去皮；

接料盘8在接料斗12的下方开始起步，有臂抓手6将接料盘8抓起，通过旋转定位装置4的驱动使接料盘8到达刷盘器10位置处，由刷盘器10对接料盘8通过钢丝刷盘16刷盘，然后旋转定位装置4驱动旋转接料盘8到达天平2位置，有臂抓手6放开接料盘8，使接料盘8下落到天平2上，松开有臂抓手6，测量接料盘8自身的重量，完成去皮工作。

b、取料操作；

取料装置7通过旋转驱动内部的绞龙输送装置进行取料，利用顺铣的原理在运输皮带上取到物料，该物料具有一定湿度，保护取料装置7不被快速传送的物料撞坏，顺铣铲头靠近输送带，所述取料装置7的另一端连通所述接料斗12的进料口，并通过筛盘11进行筛分。

c、整形操作；

将有臂抓手6夹持接料盘8并在旋转定位装置4旋转，当接料盘8旋转经过刮料板17的位置时，刮去接料盘8内凸出的物料，当接料盘8再旋转经过整形板18的位置时，在接料盘8内的物料刮出锯齿形的垄沟。

d、称量标定；

将有臂抓手6夹持装有物料的接料盘8并在旋转定位装置4旋转，当接料盘8到达天平2上的秤盘位置时，通过旋转定位装置4的伺服电动伸缩缸，使得接料盘8落到秤盘上进行称重。

e、挥发操作；

在天平2称重完后打开卤灯1，对接料盘8内的待测物料进行烘干。

f、烘干后称重；

待卤灯1对接料盘8内的待测物照射3-5小时后，视为脱水完全，然后进行二次称重标定。

g、转移清盘。

待称重测量完成后，将有臂抓手6夹持装有已测量的物料的接料盘8并在旋转定位装置4旋转，当达到刷盘器10位置处时，驱动刷盘器10的钢丝刷盘16进行刷盘，同时驱动微型抽气泵19吸出检测完成的物料。所述天平2通过电连接控制系统，将称重数据发输送控制系统。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″纵向″、″横向″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″、″内″、″外″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：主要包括取料单元(C)、转移单元(B)以及称量单元(A)；

所述称量单元(A)包括天平(2)、位于天平(2)的秤盘下方安装有用于保护天平(2)的隔热层(5)，所述天平(2)的上方安装有保护罩(14)，所述保护罩(14)内顶部安装有照射向物料的卤灯(1)；

所述转移单元(B)包括旋转定位装置(4)和安装在所述旋转定位装置(4)上的有臂抓手(6)，所述有臂抓手(6)上通过夹持固定接料盘(8)，所述有臂抓手(6)的旋转轨迹上沿顺时针方向依次设置接料斗(12)的下料口、刮料整形器(9)、天平(2)和刷盘器(10)，所述刮料整形器(9)包括刮料板(17)和整形板(18)，所述刮料板(17)、整形板(18)、天平(2)和刷盘器(10)安装在圆形支撑架上，所述刮料板(17)位于所述有臂抓手(6)的上夹持的接料盘(8)的上方，用于铺平在所述接料盘(8)的物料；所述整形板(18)在所述接料盘(8)的旋转轨迹上且位于所述刮料板(17)的下方，所述整形板(18)包括用以使得在物料在所述接料盘(8)内刮出垄沟的锯齿板；

所述取料单元(C)包括取料装置(7)、接料盘(8)、接料斗(12)和位于所述接料斗(12)上部的用于过滤筛分物料的筛盘(11)，所述取料装置(7)的进料口处的顺铣铲头靠近输送带，所述取料装置(7)的另一端连通所述接料斗(12)的进料口。

2.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：所述刷盘器(10)包括钢丝刷盘(16)、位于所述钢丝刷盘(16)上的通风道(20)以及与所述通风道(20)连通的微型抽气泵(19)。

3.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：所述刷盘器(10)还包括驱动所述钢丝刷盘(16)的转动的伺服电机。

4.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：所述旋转定位装置(4)包括旋转底座和安装在旋转底座上的伺服电动伸缩缸，在伺服电动伸缩缸的垂直固定安装有有臂抓手(6)。

5.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：所述有臂抓手(6)包括主动弧形夹和与主动弧形夹的端铰接配合安装固定弧形夹，其中主动弧形夹通过电动伸缩缸驱动，调节夹持接料盘(8)。

6.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：所述天平(2)安装在隔振装置(3)上。

7.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：天平(2)的秤盘下方安装有保持所述保护罩(14)内清洁的通风管(15)。

8.根据权利要求1所述的间歇自动采样粉体水分测量装置，其特征在于：所述天平(2)、旋转定位装置(4)、微型抽气泵(19)以及取料装置(7)均通过电连接控制部分。

9.一种间歇自动采样粉体水分测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

a、称量去皮；

接料盘(8)在接料斗(12)的下方开始起步，有臂抓手(6)将接料盘(8)抓起，通过旋转定位装置(4)的驱动使接料盘(8)到达刷盘器(10)位置处，由刷盘器(10)对接料盘(8)通过钢丝刷盘(16)刷盘，然后旋转定位装置(4)驱动旋转接料盘(8)到达天平(2)位置，有臂抓手(6)放开接料盘(8)，使接料盘(8)下落到天平(2)上，松开有臂抓手(6)，测量接料盘(8)自身的重量，完成去皮工作。

b、取料操作；

取料装置(7)通过旋转输送装置进行取料，利用顺铣的原理在运输皮带上取到物料，该物料具有一定湿度，保护取料装置(7)不被快速传送的物料撞坏，顺铣铲头靠近输送带，所述取料装置(7)的另一端连通所述接料斗(12)的进料口，并通过筛盘(11)进行筛分。

c、整形操作；

将有臂抓手(6)夹持接料盘(8)并在旋转定位装置(4)旋转，当接料盘(8)旋转经过刮料板(17)的位置时，刮去接料盘(8)内凸出的物料，当接料盘(8)再旋转经过整形板(18)的位置时，在接料盘(8)内的物料刮出锯齿形的垄沟。

d、称量标定；

将有臂抓手(6)夹持装有物料的接料盘(8)并在旋转定位装置(4)旋转，当接料盘(8)到达天平(2)上的秤盘位置时，通过旋转定位装置(4)的伺服电动伸缩缸，使得接料盘(8)落到秤盘上进行称重。

e、挥发操作；

在天平(2)称重完后打开卤灯(1)，对接料盘(8)内的待测物料进行烘干。

f、烘干后称重；

待卤灯(1)对接料盘(8)内的待测物照射3-5小时后，视为脱水完全，然后进行二次称重标定。

g、转移清盘。

待称重测量完成后，将有臂抓手(6)夹持装有已测量的物料的接料盘(8)并在旋转定位装置(4)旋转，当达到刷盘器(10)位置处时，驱动刷盘器(10)的钢丝刷盘(16)进行刷盘，同时驱动微型抽气泵(19)吸出检测完成的物料。

10.根据权利要求9所述的间歇自动采样粉体水分测量方法，其特征在于：所述天平(2)通过电连接控制系统，将称重数据发送控制系统。