CN111122223A - 一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置，包括物料输送管道、与所述物料输送管道呈固定角度连接的取样系统以及与所述取样系统连接的电机。本发明可实现物料快速高频率取样，解决以往人工取样或其他取样设备取样效率低，取样监测数据不具有代表性的问题。降低人工成本，提升产品质量，提高企业竞争力。本取样系统通过电机驱动，相对于以往技术而言，取样频率可大幅提升，通过电气控制可以实现更高频率的取样，使取样更具代表性，配合其他自动监测设备可串起一整套快速自动检测。实现真正的产品质量过程管控，为企业带来实际效益。

Description

一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置

技术领域

本发明属于粉状或颗粒状物料加工技术领域，尤其涉及一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置。

背景技术

在化工、饲料、酿造等生产企业中会涉及到很多粉末状或颗粒料的半成品、成品输送，企业为了控制成品质量，会在各个环节进行抽检，以达到产品质量过程控制的目的。但是随着各行业自动化生产程度越来越高，目前各行业多出现人工与机械化生产在节拍上无法完全匹配的情况。这导致人工抽检频率过低，产品质量一致性得不到保障。且目前的该类物料输送多以管道的形式通过真空吸料、正压送料、重力式输送等方式送料，设备封闭，人工取料极其不便。若在设备上开孔极易造成现场粉尘泄露，形成粉尘爆炸环境，对生产安全带来不利影响。

目前企业取样抽检多以人工取样为主，少部分厂家已实现自动取样(以气缸驱动为主)，但是取样频率受到气缸运动速度限制，取样频率过低，且噪音较大，影响胜场环境。而在高速大批量物料生产过程中(如饲料生产、化工原料等)，取样频率直接影响到监测数据的代表性。过低的取样频率使得数据代表性极差，产品得不到保障。小则造成该批次产品报废，重则影响企业信誉，订单丢失，企业倒闭。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置解决了人工取样困难，以及现有取样系统取样频率又无法满足取样频率的问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置，包括物料输送管道、与所述物料输送管道呈固定角度连接且呈单筒状的取样系统以及与所述取样系统连接的电机；

所述取样系统包括与所述物料输送管道焊接的取样器安装支座，与所述取样器安装支座连接的取样杯外套，位于所述取样杯外套内且穿过取样杯外套后端的轴孔的取样杯，位于所述取样杯外套下方的下溜管以及与所述取样杯的后端连接的取样杯导向杆，与所述取样杯外套的后端连接的曲轴箱，所述下溜管连接有出样管，所述取样杯导向杆的后端连接有通过固定销锁死的叉形头，所述曲轴箱与所述取样杯外套间设置有用于取样导向杆在其内做伸缩滑动的第一轴套，所述曲轴箱的两侧面设置有轴承支座孔，所述取样杯导向杆的后端连接有曲柄连杆，所述曲柄连杆的另一端连接有在曲轴箱内旋转且穿过曲轴箱轴承孔的第一曲轴，所述第一曲轴的伸出端与电机的电机轴连接。

进一步地，所述取样杯呈管状，所述取样杯在取样杯外套内做活塞运动；

所述取样杯的一面设置有物料进样口，另一面设置有物料出样口，且所述物料开口与物料出口错位分布。

再进一步地，所述取样杯外套通过螺栓与所述取样器安装支座连接，且所述取样杯外套呈管状。

再进一步地，所述取样杯外套的下方与下溜管串通，构成放样通路。

再进一步地，所述取样导向杆的后端设置有销轴孔，所述取样杯导向杆通过销轴孔与曲柄连杆的一端连接。

再进一步地，所述曲柄连杆的两端均设置有销轴孔，所述销轴孔内设置有轴套，且所述曲柄连杆通过销轴孔与所述第一曲轴连接。

再进一步地，所述第一曲轴在曲轴箱内做旋转运动，并带动曲柄连杆、取样杯导向杆以及取样杯做往复运动。

再进一步地，所述曲轴箱的两侧面设置有轴承支座孔，所述轴承支座孔内安装有轴承和密封圈，所述曲轴箱的尾端设置有曲轴箱端盖。

再进一步地，所述轴承支座的两端面通过第一轴承端盖与密封圈进行密封，且第一轴承端盖的一端开设有孔。

再进一步地，所述第一曲轴的伸出端通过弹性联轴器与电机的电机轴连接，且所述电机为伺服电机或变频电机。

本发明的有益效果：

(1)本发明中取样系统通过电机驱动，相对于以往技术而言，取样频率可大幅提升，通过电气控制可以实现更高频率得取样，使取样更具代表性，配合其他自动监测设备可串起一整套快速自动检测，实现真正的产品质量过程管控，为企业带来实际效益，减少人工工作量，降低人工操作误差，本发明取样频率提高，取样监测结果更具代表性，可满足大批量物料生产对取样次数的需求；

(2)本发明通过曲轴连杆传动，实现旋转运动与直线运动切换，实现高频取样；

(3)本发明中取样系统采用单筒设计，结构紧凑，通过改变取样杯大小可实现定量取样；

(4)本发明中取样系统与生产输送设备采用可拆卸式安装，方便维护安装；

(5)本发明中取样系统速度可调，取样模式可通过编程更加多样化；

(6)本发明中取样系统需与物料输送管道呈一定角度安装，保证物料可顺利从取样器内流出。

附图说明

图1为本发明的控制结构示意图。

图2为本发明中取样器取样时的结构图。

图3为本发明中取样器放样时的结构图。

图4为本发明中取样器的结构图。

其中，1-物料输送管道，2-电机，3-取样器安装支座，4-取样杯外套，5-取样杯，6-下溜管，7-出样管，8-取样杯导向杆，9-曲轴箱，10-第一轴套，11-曲柄连杆，12-第一曲轴，13-曲轴箱端盖，14-第一轴承端盖，15-第一销轴，16-固定螺母，17-第二销轴，18-防松螺母，19-第二轴套，20-第二轴承端盖，21-卡环，22-轴密封，23-弹性联轴器，24-电机支座，25-固定销，26-叉形头，27-第二曲轴，28-轴承。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例

为解决人工取样困难，而现有取样系统取样频率又无法满足取样频率的问题。我们提出了一种用电机驱动可调速、定时、定量的取样系统，以满足高速大批量物料生产过程中高取样频率的需求。如图1所示，本发明提供了一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置，包括物料输送管道1、与所述物料输送管道1呈固定角度连接且呈单筒状的取样系统以及与所述取样系统连接的电机2。

如图2-图3所示，所述取样系统包括与所述物料输送管道1焊接的取样器安装支座3，与所述取样器安装支座3连接的取样杯外套4，位于所述取样杯外套4内且穿过取样杯外套4后端的轴孔的取样杯5，位于所述取样杯外套4下方的下溜管6以及与所述取样杯5的后端连接的取样杯导向杆8，与所述取样杯外套4的后端连接的曲轴箱9，所述下溜管6连接有出样管7，所述取样杯导向杆8的后端连接有通过固定销25锁死的叉形头26，所述曲轴箱9与所述取样杯外套4间设置有用于取样导向杆8在其内做伸缩滑动的第一轴套10，所述曲轴箱9的两侧面设置有轴承支座孔，所述取样杯导向杆8的后端连接有曲柄连杆11，所述曲柄连杆11的另一端连接有在曲轴箱9内旋转且穿过曲轴箱9轴承孔的第一曲轴12，所述第一曲轴12的伸出端与电机2的电机轴连接。如图4所示，所述取样杯5呈管状，所述取样杯5在取样杯外套4内做活塞运动；所述取样杯5的一面设置有物料进样口，另一面设置有物料出样口，且所述物料开口与物料出口错位分布。所述取样杯外套4通过螺栓与所述取样器安装支座3连接，且所述取样杯外套4呈管状。所述取样杯外套4的下方与下溜管6串通，构成放样通路。所述取样导向杆8的后端设置有销轴孔，所述取样杯导向杆8通过销轴孔与曲柄连杆11的一端连接。所述曲柄连杆11的两端均设置有销轴孔，所述销轴孔内设置有轴套，且所述曲柄连杆11通过销轴孔与所述第一曲轴12连接。所述第一曲轴12在曲轴箱9内做旋转运动，并带动曲柄连杆11、取样杯导向杆8以及取样杯5做往复运动。所述曲轴箱9的两侧面设置有轴承支座孔，所述轴承支座孔内安装有轴承和密封圈，所述曲轴箱9的尾端设置有曲轴箱端盖13。所述轴承支座的两端面通过第一轴承端盖14与密封圈进行密封，且第一轴承端盖14的一端开设有孔。所述第一曲轴12的伸出端通过弹性联轴器23与电机2的电机轴连接，且所述电机2为伺服电机或变频电机。

本实施例中，如图2-图4所示，通过在物料输送管道1开孔后，将取样器安装支座3焊接在物料输送管道1上。取样杯5预先与取样杯导向杆8连接，并将连接后的取样杯5穿过取样杯外套4后端的轴孔，再安装叉形头26，并用固定销25锁死，取样杯导向杆后端连接有叉形头26，叉形头26与取样杯导向杆8使用螺纹连接方便安装拆卸，并在装配后使用固定销25锁死，防止取样杯5在取样过程中发生转动导致进料口朝下无法取样。再将取样杯外套4与取样器安装支座3连接，通过调解取样杯角度，将取样杯导向杆8和曲柄连杆11、第一轴套10通过第一销轴15和固定螺母16连接。将第一曲轴12穿过曲轴箱9轴承孔，曲柄连杆11通过第二销轴17、第二轴套19和防松螺母18与第一曲轴12连接。再安装轴承28和卡环21，再安装第一轴承端盖14、第二轴承端盖20和轴密封22，盖上曲轴箱端盖13，将弹性联轴器23套在电机轴和第二曲轴27后，固定安装电机2和电机支座24至曲轴箱9，并固定弹性联轴器23，最后安装下溜管6。

本实施例中，取样系统原理类似活塞式发动机/压缩机，使用伺服电机或变频电机加变频器驱动，可实现高速取样，且速度可调。

本实施例中，取样系统控制可使用PLC或单片机编程控制，实现定时、随机等多种取样模式。

本实施例中，通过电气控制电机2转动速度、角度及旋转时间，定时将取样杯5伸入物料输送管道3，如图2所示；取样杯5上开口伸入物料输送管道1，下开口通过取样杯外套4自然封闭，物料流入取样杯5；到达设计时间或取样周期，电气控制电机2旋转，取样杯5退回，通过取样杯5上封盖与取样杯套4自然封闭，如图3所示；当取样杯5滑动到最下端，取样杯5下开口与出样管7对齐，物料通过重力流出，而取样杯5上封板与取样杯套4封闭可防止物料输送管道1内的物料继续流出物料流出后取样系统通过电气控制继续重复上述步骤，可实现快速取样。

本发明通过以上设计可实现物料快速高频率取样，解决以往人工取样或其他取样涉笔取样效率低，取样监测数据不具有代表性的问题。降低人工成本，提升产品质量，提高企业竞争力。本取样系统通过电机驱动，相对于以往技术而言，取样频率可大幅提升，通过电气控制可以实现更高频率得取样，使取样更具代表性，配合其他自动监测设备可串起一整套快速自动检测。实现真正的产品质量过程管控，为企业带来实际效益。

Claims (10)

1.一种粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，包括物料输送管道(1)、与所述物料输送管道(1)呈固定角度连接且呈单筒状的取样系统以及与所述取样系统连接的电机(2)；

所述取样系统包括与所述物料输送管道(1)焊接的取样器安装支座(3)，与所述取样器安装支座(3)连接的取样杯外套(4)，位于所述取样杯外套(4)内且穿过取样杯外套(4)后端的轴孔的取样杯(5)，位于所述取样杯外套(4)下方的下溜管(6)以及与所述取样杯(5)的后端连接的取样杯导向杆(8)，与所述取样杯外套(4)的后端连接的曲轴箱(9)，所述下溜管(6)连接有出样管(7)，所述取样杯导向杆(8)的后端连接有通过固定销(25)锁死的叉形头(26)，所述曲轴箱(9)与所述取样杯外套(4)间设置有用于取样导向杆(8)在其内做伸缩滑动的第一轴套(10)，所述曲轴箱(9)的两侧面设置有轴承支座孔，所述取样杯导向杆(8)的后端连接有曲柄连杆(11)，所述曲柄连杆(11)的另一端连接有在曲轴箱(9)内旋转且穿过曲轴箱(9)轴承孔的第一曲轴(12)，所述第一曲轴(12)的伸出端与电机(2)的电机轴连接。

2.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述取样杯(5)呈管状，所述取样杯(5)在取样杯外套(4)内做活塞运动；

所述取样杯(5)的一面设置有物料进样口，另一面设置有物料出样口，且所述物料开口与物料出口错位分布。

3.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述取样杯外套(4)通过螺栓与所述取样器安装支座(3)连接，且所述取样杯外套(4)呈管状。

4.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述取样杯外套(4)的下方与下溜管(6)串通，构成放样通路。

5.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述取样导向杆(8)的后端设置有销轴孔，所述取样杯导向杆(8)通过销轴孔与曲柄连杆(11)的一端连接。

6.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述曲柄连杆(11)的两端均设置有销轴孔，所述销轴孔内设置有轴套，且所述曲柄连杆(11)通过销轴孔与所述第一曲轴(12)连接。

7.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述第一曲轴(12)在曲轴箱(9)内做旋转运动，并带动曲柄连杆(11)、取样杯导向杆(8)以及取样杯(5)做往复运动。

8.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述曲轴箱(9)的两侧面设置有轴承支座孔，所述轴承支座孔内安装有轴承和密封圈，所述曲轴箱(9)的尾端设置有曲轴箱端盖(13)。

9.根据权利要求8所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述轴承支座的两端面通过第一轴承端盖(14)与密封圈进行密封，且第一轴承端盖(14)的一端开设有孔。

10.根据权利要求1所述的粉状或颗粒状物料的自动取样装置，其特征在于，所述第一曲轴(12)的伸出端通过弹性联轴器(23)与电机(2)的电机轴连接，且所述电机(2)为伺服电机或变频电机。

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