CN110082171A - 一种机器人制样方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人制样方法，包括：S01、在样品入料之前，对样品的外水含量进行检测；S02、当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。本发明还公开了一种机器人制样系统，包括控制模块、机器人模块、入料模块、一个以上的破碎模块和一个以上的缩分模块，所述控制模块用于控制所述机器人模块将样品在入料模块、破碎模块和缩分模块之间进行流转；还包括样品水分检测模块和样品干燥模块；所述样品水分检测模块，用于在样品入料之前对样品的外水含量进行检测；所述样品干燥模块，用于当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。本发明的机器人制样方法及系统均具有制样可靠、效率高等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及样品制备技术领域，特指一种机器人制样方法及系统。
背景技术
目前在煤样制备过程中，如果煤样中外水含量较高，煤样在进入机器人制样系统中后续输送、缩分、破碎、粉碎等各环节中，易造成堵料、粘附等问题，既影响煤样制备的顺利进行，也影响煤样制备的效率和精度。同时，在煤样流转的各环节中，煤样的粘附也会导致前后样之间交叉污染，影响煤样化验结果。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种制样可靠、效率高的机器人制样方法，并相应提供一种结构简单的机器人制样系统。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种机器人制样方法，包括以下步骤：
S01、在样品入料之前，对样品的外水含量进行检测；
S02、当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。
作为上述技术方案的进一步改进：
在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，并将出风口处实时水分含量随时间变化的曲线进行求导，查看结果变化趋势，若在一定时间内变化结果趋于一致，则可判定为干燥去水已趋于稳定，结束干燥。
在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，并将出风口处实时检测的水分含量值与设定阀值相比较，当实测的水分含量值小于或等于设定阀值时，结束干燥。
在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，将出风口处实时检测的水分含量随时间变化曲线的相邻的相等时间段内进行求积分运算，然后求差，若求差结果接近于0，则表示风透干燥去水已趋于稳定，结束干燥。
本发明还公开了一种机器人制样系统，包括控制模块、机器人模块、入料模块、一个以上的破碎模块和一个以上的缩分模块，所述控制模块用于控制所述机器人模块将样品在入料模块、破碎模块和缩分模块之间进行流转；还包括样品水分检测模块和样品干燥模块；所述样品水分检测模块，用于在样品入料之前对样品的外水含量进行检测；所述样品干燥模块，用于当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。
作为上述技术方案的进一步改进：
还包括干燥前样品存储模块、干燥后样品存储模块和对接模块，所述干燥前样品存储模块用于对干燥前的样品进行存储；所述干燥后样品存储模块用于对干燥后的样品进行存储，所述对接单元用于实现干燥前样品存储模块和干燥后样品存储模块与相邻模块之间的对接作业。
还包括样品摊平模块，用于将样盘内的样品进行摊平作业以便于后续风透干燥作业。
各模块均位于机器人模块的周侧，呈直线状、L形状或环状。
所述机器人模块包括机械手以及控制机械手动作的控制系统。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的机器人制样方法，在样品的外水含量大于预设值时对样品进行干燥，从而有效避免煤样在制样系统内部流转、缩分、破碎等过程中堵料、粘附等问题，提高制样效率，也能够避免前后样的交叉污染而影响化验结果；另外，在样品进行入料之前有一个外水含量的判断，在样品的外水含量不大于预设值不启动干燥作业，也能一定程度上提高制样效率。
本发明的机器人制样方法，通过风透干燥模块对样品进行干燥，一方面可以适应大样量煤样的干燥除湿处理，另一方面也可兼容多种粒度煤样的干燥处理。
本发明的机器人制样系统，用于执行上述方法，同样具有如上方法所述的优点，而且入料模块、破碎模块和缩分模块之间的样品流转通过机器人模块自动完成，整体结构简单、自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的结构框图之一。
图3为本发明的结构框图之二。
图中标号表示：1、控制模块；2、入料模块；3、破碎模块；4、缩分模块；5、机器人模块；6、存查样制备模块；7、分析样制备模块；8、样品封装模块；9、样品称重模块；10、样品摊平模块；11、干燥前样品存储模块；12、干燥后样品存储模块；13、对接模块；14、样品水分检测模块；15、样品干燥模块。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例的机器人制样方法，包括以下步骤：
S01、在样品入料之前，对样品的外水含量进行检测；
S02、当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。
本发明的机器人制样方法，在样品的外水含量大于预设值时对样品进行干燥，从而有效避免煤样在整个制样系统内部流转、缩分、破碎等过程中堵料、粘附等问题，提高制样效率，也能够避免前后样的交叉污染而影响后续的化验结果；另外，在样品进行入料之前有一个外水含量的判断，在样品的外水含量不大于预设值不启动干燥作业，也能一定程度上提高制样效率。其中样品入料包括初级入料或次级入料等，可根据实际情况选择样品干燥在整个制样系统中所处的环节。
本实施例中，在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，并将出风口处实时水分含量随时间变化的曲线进行求导，通过出风口水分含量的变化趋势判定是否达到干燥的结束条件。具体地，若在一定时间内变化结果趋于一致，则可判定为干燥去水已趋于稳定，结束干燥。当然，也可以采用以下两种方法来判断是否达到干燥的结束条件：一是在步骤S02的干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，并将出风口处实时检测的水分含量值与设定阀值相比较，当实测的水分含量值小于或等于设定阀值时，结束干燥。二是在步骤S02的干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，将出风口处实时检测的水分含量随时间变化曲线的相邻的相等时间段内进行求积分运算，然后求差，若求差结果接近于0，则表示风透干燥去水已趋于稳定，结束干燥。
本实施例中，通过风透干燥模块对样品进行干燥，一方面可以适应大样量煤样的干燥除湿处理，另一方面也可兼容多种粒度煤样的干燥处理。其中风透干燥模块可采用现有的风透干燥装置，利用其基本的风透干燥功能即可。
如图1所示，对于不同的样品(如煤样)，选择不同的制样流程，如下：
6mm煤样，6mm系统：对于来煤样是6mm煤样，经过初级缩分后取6mm全水(根据制样系统中煤样制备前的外水含量判断是否需要在煤样制备前进行初步干燥，下同)，在煤样制备前对制备样进行初步干燥。
13mm煤样，13mm系统：对于来煤样是13mm煤样，经过初级缩分留取部分代表性制备样(标准为不低于15kg)和13mm全水样后，进行初步干燥，然后再进行后续煤样制备环节；
13mm煤样，6mm系统：对于来煤样是13mm煤样，需要留取6mm全水样，则经过初级缩分留取部分代表性制备样(标准为不低于15kg)后，进行初步干燥，然后将煤样进行初级破碎，破碎成6mm煤样，再进行二次缩分留取部分代表性制备样和6mm全水样(并且将上述煤样干燥过程中的去水含量加权计入全水测试结果中)，然后再进行后续煤样制备环节。
如图2和图3所示，本发明还公开了一种机器人制样系统，包括控制模块1、机器人模块5、入料模块2、一个以上的破碎模块3和一个以上的缩分模块4，控制模块1用于控制机器人模块5运动以将样品在入料模块2、破碎模块3和缩分模块4之间进行流转；另外还包括样品水分检测模块14和样品干燥模块15；样品水分检测模块14，用于在样品入料之前对样品的外水含量进行检测；样品干燥模块15，用于当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。本发明的机器人制样系统，用于执行上述方法，同样具有如上方法所述的优点，而且入料模块2、破碎模块3和缩分模块4之间的样品流转通过机器人模块5自动完成，整体结构简单、自动化程度高。
如图2所示，样品水分检测模块14采用常规的样品水分检测装置即可，利用其基本的水分检测功能即可，在具体实施例中，将其集成于入料模块2内；另外将缩分模块4和破碎模块3组合分别形成存查样制备模块6和分析样制备模块7，即存查样制备模块6用于将样品经破碎、缩分后抽取存查样；分析样制备模块7用于将样品经缩分、破碎后留取分析样。另外还包括样品封装模块8、样品称重模块9和样品摊平模块10，其中样品称重模块9用于对样品进行称重作业；样品封装模块8用于对样品进行封装作业；样品摊平模块10用于对样盘内的样品进行摊平作业以便于后续风透干燥作业。本实施例中的各模块形成一侧开口的环状布置方式，一侧开口可以设置围栏等方式以使整个制样系统形成封闭式布局，提高制样工作的可靠安全性。其中机器人模块5包括机械手以及控制机械手动作的控制系统。需要说明的是，在此并不对以上各模块的具体结构进行限定，采用目前制样领域内的常规模块，各模块本身所实现的功能均为目前制样领域内的常规功能。
在其它实施例中，如图3所示，也可以在上述实施例的基础上，增加干燥前样品存储模块11、干燥后样品存储模块12和对接模块13，干燥前样品存储模块11用于对干燥前的样品进行存储；干燥后样品存储模块12用于对干燥后的样品进行存储，对接模块13用于实现干燥前样品存储模块11和干燥后样品存储模块12与相邻模块之间的对接作业。以上模块可以与样品管理等模块形成样品预处理模块，以扩充整体制样系统；其与之前原有制样系统可通过对接模块13进行有效对接，并且共用样品称重模块9，将预处理过程中干燥前后的称重数据进行存储，并计算预处理过程中的去水量/去水率，具体对接方式如图3所示，其中干燥前样品存储模块11与样品干燥模块15之间的模块为样品预处理模块对应的控制系统。当然，在其它实施例中，各模块也可以呈直线状或L形等形状，可根据实际需求进行灵活布置。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种机器人制样方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01、在样品入料之前，对样品的外水含量进行检测；
S02、当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。
2.根据权利要求1所述的机器人制样方法，其特征在于，在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，并将出风口处实时水分含量随时间变化的曲线进行求导，查看结果变化趋势，若在一定时间内变化结果趋于一致，则可判定为干燥去水已趋于稳定，结束干燥。
3.根据权利要求1所述的机器人制样方法，其特征在于，在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，并将出风口处实时检测的水分含量值与设定阀值相比较，当实测的水分含量值小于或等于设定阀值时，结束干燥。
4.根据权利要求1所述的机器人制样方法，其特征在于，在步骤S02中，通过风透干燥模块对样品进行干燥；在干燥的过程中，实时采集风透干燥模块的出风口处水分含量，将出风口处实时检测的水分含量随时间变化曲线的相邻的相等时间段内进行求积分运算，然后求差，若求差结果接近于0，则表示风透干燥去水已趋于稳定，结束干燥。
5.一种机器人制样系统，包括控制模块(1)、机器人模块(5)、入料模块(2)、一个以上的破碎模块(3)和一个以上的缩分模块(4)，所述控制模块(1)用于控制所述机器人模块(5)将样品在入料模块(2)、破碎模块(3)和缩分模块(4)之间进行流转；其特征在于，还包括样品水分检测模块(14)和样品干燥模块(15)；所述样品水分检测模块(14)，用于在样品入料之前对样品的外水含量进行检测；所述样品干燥模块(15)，用于当样品的外水含量大于预设值时，对样品进行干燥。
6.根据权利要求5所述的机器人制样系统，其特征在于，还包括干燥前样品存储模块(11)、干燥后样品存储模块(12)和对接模块(13)，所述干燥前样品存储模块(11)用于对干燥前的样品进行存储；所述干燥后样品存储模块(12)用于对干燥后的样品进行存储，所述对接单元用于实现干燥前样品存储模块(11)和干燥后样品存储模块(12)与相邻模块之间的对接作业。
7.根据权利要求6所述的机器人制样系统，其特征在于，还包括样品摊平模块(10)，用于将样盘内的样品进行摊平作业以便于后续风透干燥作业。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的机器人制样系统，其特征在于，各模块均位于机器人模块(5)的周侧，呈直线状、L形状或环状。
9.根据权利要求5至7中任意一项所述的机器人制样系统，其特征在于，所述机器人模块(5)包括机械手以及控制机械手动作的控制系统。
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