CN111380721A - 一种侧向翻开式自动开合取样料盘结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧向翻开式自动开合取样料盘结构，包括料盘架、料格装置、开盖装置和驱动装置，前述的料盘架包括料盘盖板和料盘底座两部分，是整个自动开合取样料盘的支撑结构；料盘盖板形成一个盒体结构，将装置的其它部分容纳在其中；前述的料格装置包括止动扳手、料格卡槽、料格和弹簧顶杆四部分，料格卡槽安装在料盘底座上，料格放入料格卡槽中，由止动扳手和弹簧顶杆将料格固定，其中弹簧顶杆为固定端，止动扳手为活动端，在松开止动扳手后，可以对料格进行装卸。本发明的这种取样盘使得在铝电解生产中的电解质取样过程能够精确控制，同时防止样品在运输途中被污染。本发明来源于铝电解车间的电解质取样作业，但同时也适用于其他需要取样的生产、试验等场景。

Description

一种侧向翻开式自动开合取样料盘结构

技术领域

本发明涉及一种侧向翻开式自动开合取样料盘结构，属于机械结构领域、铝电解取样领域。

背景技术

为掌握铝电解槽内电解质中氧化铝浓度和其他成分的分布信息，需要定期对电解槽内电解质进行取样分析。目前一般是采用人工取样的方式，配备无动力的推车放置料盘和取样工具。工人利用取样工具在电解槽中取样，然后将样品按照炉号放入对应料盘中，对一个炉体取样完成后，由工人将放有料盘和取样工具的推车推至下一炉体，继续进行取样作业。人工取样时，工人将面对电解槽进行作业，作业环境温度很高，劳动强大很大。为降低工人的劳动强大，铝电解自动取样检测设备是铝电解智能制造的重要方式。

由中国铝业股份有限公司申请的发明专利(公开号为104502152A)公开了一种铝电解槽内电解质的取样方法及装置，其取样过程是在根据研究需要，利用在电解槽纵向槽边和横向槽边分别画出刻度，确定取样点在电解槽的水平面上的纵向坐标和横向坐标，确定出电解槽的水平面上的电解质各取样位置；再利用控制管式取样器的插入电解质的深度，确定出取样的电解质在电解槽电解质分布的高度位置，获得三维坐标的电解槽电解质的取样点，并根据取样的电解质样品分析结果数据和取样样品三维坐标值，换算出各样品对应的槽内三维坐标上的电解质分布，获得电解槽内电解质中氧化铝浓度和其他成分的立体分布信息。

由湖南创元铝业有限公司申请的实用新型专利(公开号为203629889U)公开了一种电解质取样装置，其包括主杆，与所述主杆铰接相连的副杆，位于所述主杆的一端与所述主杆固定相连的容器瓶，位于所述副杆的一端与所述副杆固定相连的且与所述容器瓶相配的容器盖。所述电解质取样装置还包括设置在所述副杆底部的可调支撑部。

然而，以上现有技术没有考虑到如下问题：现有的取样装置或取样盘在铝电解生产中的电解质取样过程不能够精确控制，而且样品在运输途中被污染，因此需要对其进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现侧向翻开的自动开合取样料盘结构，以解决现有技术存在的以上问题。

本发明是这样实现的：

本发明是一种侧向翻开式自动开合取样料盘结构，包括料盘架、料格装置、开盖装置和驱动装置，前述的料盘架包括料盘盖板和料盘底座两部分，是整个自动开合取样料盘的支撑结构；料盘盖板形成一个盒体结构，将装置的其它部分容纳在其中；前述的料格装置包括止动扳手、料格卡槽、料格和弹簧顶杆四部分，料格卡槽安装在料盘底座上，料格放入料格卡槽中，由止动扳手和弹簧顶杆将料格固定，其中弹簧顶杆为固定端，止动扳手为活动端，在松开止动扳手后，可以对料格进行装卸。

在本发明中，丝杠通过轴承座固定到料盘底座上，滑轨放置在丝杠正上方，滑轨固定在料盘盖板上，推杆滑块内部的螺纹套在丝杠上，并由滑轨进行导向；前述的驱动装置由驱动电机带动丝杠转动，同时丝杠的转动带动推杆滑块的前后移动作为开盖装置的动力。在本发明中，推杆在电机和丝杠的驱动下前后移动，推杆推动各个料格盖的顶杆，顶杆向上顶起，顶杆上端与拨块连接，顶杆的向上移动，使顶杆上的螺栓在拨块的U型孔内滑动，从而带动拨块绕料格盖板的轴顺时针转动，同时就带动料格盖板的轴顺时针转动，使得料格盖饭向上翻转，打开了料格盖板。

本发明的这种取样盘使得在铝电解生产中的电解质取样过程能够精确控制，同时防止样品在运输途中被污染。本发明来源于铝电解车间的电解质取样作业，但同时也适用于其他需要取样的生产、试验等场景。

附图说明

图1是自动开合取样料盘的外形结构平面图；

图2是自动开合取样料盘的外形结构立面图；

图3是自动开合取样料盘的内部结构平面图；

图4是料格装置示意图；

图5是驱动装置示意图；

图6是开盖装置局部轴侧图；

图7是开盖装置正视图；

图8是开盖装置侧视剖面图，即图7中A-A剖视图；

图9是开盖装置原理示意图。

附图中的标记为：1-料盘架，2-料格装置，3-开盖装置，4-驱动装置，5-料盘盖板，6-料盘底座，7-止动扳手，8-料格卡槽，9-料格，10-弹簧顶杆，11-步进电机，12-电机支架，13-滑轨支架，14-联轴器一，15-轴承及轴承座一，16-丝杠，17-驱动滑块，18-滑轨，19-轴承及轴承座二，20-联轴器二，21-编码器支座，22-编码器；23-滑轨导槽；24-带丝杠螺母的滑块；25-拨片；26-支撑板一；27-料格盖板；28-支撑板二；29-拨块；30-顶杆；31-轴套；32-复位弹簧；33-滚轮；34-安装条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的实施例：首先，从整体上看，本发明包括料盘架1、料格装置2、开盖装置3和驱动装置4，通过图1-3可以分别了解本发明的外部构造和内部详细结构。另外，可以看到，料盘架1包括料盘盖板5和料盘底座6两部分，是整个自动开合取样料盘的支撑结构。料盘盖板5形成一个盒体结构，将装置的其它部分容纳在其中。

如图4所示，料格装置2包括止动扳手7、料格卡槽8、料格9和弹簧顶杆10四部分，料格卡槽8安装在料盘底座6上，料格9放入料格卡槽8中，由止动扳手7和弹簧顶杆10将料格9固定，其中弹簧顶杆10为固定端，止动扳手6为活动端，在松开止动扳手7后，可以对料格9进行装卸。

另外，图5还同时展示了驱动装置4的结构，驱动装置4包括步进电机11，电机支架12，滑轨支架13，联轴器一14，轴承及轴承座一15，丝杠16，驱动滑块17，滑轨18，轴承及轴承座二19，联轴器二20，编码器支座21，编码器22。

整个驱动装置4通过滑轨支架13固定在料盘盖板5上，滑轨支架13的两端分别固定了电机支架12和编码器支架21，电机支架12上安装有步进电机11，步进电机11通过联轴器一14与丝杠16进行连接，丝杠16通过固定在滑轨支架13上的轴承及轴承座一15和轴承及轴承座二19进行固定，丝杠16的另一端通过联轴器二20与编码器22连接，编码器22固定在编码器支座21上，编码器支座21也起到支撑作用。滑轨支架13底面介于轴承及轴承座一15和轴承及轴承座二19之间的位置，安装有滑轨18，滑轨18与丝杠16平行。驱动滑块17安装在滑轨18和丝杠16上，驱动滑块17包括滑轨导槽23、带丝杠螺母的滑块24和拨片25三部分，滑轨导槽23套在滑轨18上，以保证驱动滑块移动17的直线度，带丝杠螺母的滑块24由丝杠16转动带动其沿滑轨18前后移动，拨片25为梯形结构，左右各一个。整个驱动装置4通过步进电机11带动丝杠16转动，从而使驱动滑块17沿滑轨18前后移动，以驱动开盖装置3，编码器22则通过记录丝杠16转动的圈数，转换为驱动滑块17的位置，实现对驱动滑块17位置的控制。

如图6、图7和图8所示为开盖装置3结构图，开盖装置3包括支撑板一26，料格盖板27，支撑板二28，拨块29，顶杆30，轴套31，复位弹簧32，滚轮33，安装条34。其中活动顶升凸轮16为一个带轴的凸轮，活动顶升凸轮16结构如图7所示。支撑板一26、支撑板二28和安装条34为整个开盖装置3的支撑结构，其中安装条34通过螺丝固定在料盘盖板5内部，支撑板二28安装在安装条34上，支撑板一26固定在料盘盖板5外部的侧面。

在安装条34中设有用于放置顶杆30的轴孔，如图8所示，顶杆30在套上轴套31和复位弹簧32后，放置到安装条34的轴孔中，其中复位弹簧放置在轴套31和顶杆30的轴肩之间，轴套31依靠螺钉挡在轴孔内。顶杆30的下部安装有滚轮33，顶杆30上部安装有螺栓，拨块29设有U型孔，螺栓插入到拨块29的U型孔中，可在U型孔中滑动。料格盖板27为一个带轴的盖板，轴的两端安装在支撑板一26和支撑板二28上，其中一端穿过支撑板二28后与拨块29固定在一起。顶杆30的上下移动，使顶杆30上的螺栓在拨块29的U型孔内滑动，从而带动拨块29绕料格盖板27的轴转动，由于拨块与料格盖板27的轴固定在一起，同时就带动料格盖板27的轴转动，使得料格盖饭27沿轴翻转。

整个料盘在工作时，工作原理如图9所示。在步进电机11的驱动下，拨片25沿丝杠16运动，假设拨片25向图9中所示的方向运行，拨片25右侧的顶杆30受拨片25的作用，底部滚轮33沿着拨片25的斜面向上滚动，顶杆30向上顶起，顶杆上端与拨块29连接，顶杆30的向上移动，使顶杆30上的螺栓在拨块29的U型孔内滑动，从而带动拨块29绕料格盖板27的轴顺时针转动，由于拨块与料格盖板27的轴固定在一起，同时就带动料格盖板27的轴顺时针转动，使得料格盖饭27沿轴向上翻转，打开了料格盖板27。

料格盖板27完全打开后，滚轮33运动到拨片25顶部，拨片25继续向右运动，在复位弹簧32的驱动下，滚轮33沿着拨片25的斜面向下滚动，顶杆30向下落下，顶杆上端与拨块29连接，顶杆30的向下移动，使顶杆30上的螺栓在拨块29的U型孔内滑动，从而带动拨块29绕料格盖板27的轴逆时针转动，同时就带动料格盖板27的轴逆时针转动，使得料格盖饭27沿轴向下翻转，关闭了料格盖板27。

至此完成一个料格9的打开与关闭。拨片25继续向前运动则继续打开下一个料格盖板27。

拨片25的位置由编码器22通过丝杠16转动的圈数来确定，再有编码器22将位置信息传送给控制系统，从而实现对任意料格9开启关闭的控制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：包括料盘架(1)、料格装置(2)、开盖装置(3)和驱动装置(4)，所述料盘架(1)包括料盘盖板(5)和料盘底座(6)两部分，是整个自动开合取样料盘的支撑结构；料盘盖板(5)形成一个盒体结构，将装置的其它部分容纳在其中；所述料格装置(2)包括止动扳手(7)、料格卡槽(8)、料格(9)和弹簧顶杆(10)四部分，料格卡槽(8)安装在料盘底座(6)上，料格(9)放入料格卡槽(8)中，由止动扳手(7)和弹簧顶杆(10)将料格(9)固定，其中弹簧顶杆(10)为固定端，止动扳手(6)为活动端，在松开止动扳手(7)后，可以对料格(9)进行装卸。

2.根据权利要求1所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述驱动装置(4)包括步进电机(11)，电机支架(12)，滑轨支架(13)，联轴器一(14)，轴承及轴承座一(15)，丝杠(16)，驱动滑块(17)，滑轨(18)，轴承及轴承座二(19)，联轴器二(20)，编码器支座(21)和编码器(22)。

3.根据权利要求2所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：整个驱动装置(4)通过滑轨支架(13)固定在料盘盖板(5)上，滑轨支架(13)的两端分别固定电机支架(12)和编码器支架(21)，电机支架(12)上安装有步进电机(11)，步进电机(11)通过联轴器一(14)与丝杠(16)进行连接，丝杠(16)通过固定在滑轨支架(13)上的轴承及轴承座一(15)和轴承及轴承座二(19)进行固定，丝杠(16)的另一端通过联轴器二(20)与编码器(22)连接，编码器(22)固定在编码器支座(21)上。

4.根据权利要求3所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述滑轨支架(13)底面介于轴承及轴承座一(15)和轴承及轴承座二(19)之间的位置安装有滑轨(18)，滑轨(18)与丝杠(16)平行。

5.根据权利要求4所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述驱动滑块(17)安装在滑轨(18)和丝杠(16)上，驱动滑块(17)包括滑轨导槽(23)、带丝杠螺母的滑块(24)和拨片(25)三部分。

6.根据权利要求5所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述滑轨导槽(23)套在滑轨(18)上，以保证驱动滑块移动(17)的直线度，带丝杠螺母的滑块(24)由丝杠(16)转动带动其沿滑轨(18)前后移动，拨片(25)为梯形结构，左右各一个。

7.根据权利要求1所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述开盖装置(3)包括支撑板一(26)，料格盖板(27)，支撑板二(28)，拨块(29)，顶杆(30)，轴套(31)，复位弹簧(32)，滚轮(33)和安装条(34)；其中活动顶升凸轮(16)为一个带轴的凸轮；支撑板一(26)、支撑板二(28)和安装条(34)为整个开盖装置(3)的支撑结构，其中安装条(34)通过螺丝固定在料盘盖板(5)内部，支撑板二(28)安装在安装条(34)上，支撑板一(26)固定在料盘盖板(5)外部的侧面。

8.根据权利要求7所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：在安装条(34)中设有用于放置顶杆30的轴孔，顶杆(30)在套上轴套(31)和复位弹簧(32)后，放置到安装条(34)的轴孔中，其中复位弹簧放置在轴套(31)和顶杆(30)的轴肩之间，轴套(31)依靠螺钉挡在轴孔内。

9.根据权利要求8所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述顶杆(30)的下部安装有滚轮(33)，顶杆(30)上部安装有螺栓，螺栓插入到拨块(29)的U型孔中，可以在U型孔中滑动。

10.根据权利要求8所述的侧向翻开式自动开合取样料盘结构，其特征在于：所述料格盖板(27)为一个带轴的盖板，轴的两端安装在支撑板一(26)和支撑板二(28)上，其中一端穿过支撑板二(28)后与拨块(29)固定在一起。

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