CN112798323A - 一种原土制样盒自动切割采样装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原土制样盒自动切割采样装置及使用方法，包括推杆组件、夹持组件、运输导轨、采样组件、切割组件和控制组件，所述夹持组件将制样盒夹持，运输导轨上端面设置有齿形轨道，夹持组件下端面固定有齿轮电机，齿轮电机与齿形轨道相配合，所述推杆组件设置于运输导轨宽度方向一侧，采样组件设置于运输导轨宽度方向另一侧，并且切割组件设置于运输导轨和采样组件之间，所述推杆组件和采样组件的中心处于同一直线上，并且推杆组件和采样组件均与运输导轨垂直，所述推杆组件、采样组件和制样盒的中心处于同一平面上，所述推杆组件、夹持组件、齿轮电机、采样组件和切割组件分别与控制组件电连接。

Description

一种原土制样盒自动切割采样装置及使用方法

技术领域

本发明属于地质勘探与取样设备技术领域，具体涉及一种原土制样盒自动切割采样装置及使用方法。

背景技术

岩土工程勘察工作过程中，土工实验是最为有效的测试手段，实验结果的准确程度，对整个工程的安全和质量有着重要的影响，试验样品的好坏则是土工试验结果的关键要素。土工试验原有流程为现场取样、实验室制样（制作试验样品）、实验室试验。制样是土样运输到实验室后，打开包装，取出土样，按照规定的形状对土样进行加工，使其满足后试验的进一步要求，制样过程中需要保证土样样品的原状性、真实性。目前制样过程的对齐夹持、开样、切割、运输各个阶段均为手工作业，且无流水线，制样效率低下，其中切割采样是关键，是制样过程的核心，因此研发一种原土制样盒自动切割采样装置很有必要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种原土制样盒自动切割采样装置及使用方法，克服了现有技术中存在的问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种原土制样盒自动切割采样装置，包括推杆组件、夹持组件、运输导轨、采样组件、切割组件和控制组件，所述夹持组件将制样盒夹持，运输导轨上端面设置有齿形轨道，夹持组件下端面固定有齿轮电机，齿轮电机与齿形轨道相配合，所述推杆组件设置于运输导轨宽度方向一侧，采样组件设置于运输导轨宽度方向另一侧，并且切割组件设置于运输导轨和采样组件之间，所述推杆组件和采样组件的中心处于同一直线上，并且推杆组件和采样组件均与运输导轨垂直，所述推杆组件、采样组件和制样盒的中心处于同一平面上，所述推杆组件、夹持组件、齿轮电机、采样组件和切割组件分别与控制组件电连接。

优选的，所述推杆组件包括推杆电机、推杆、推杆盘和固定座，推杆电机固定于固定座上，所述推杆电机输出端通过齿轮转换器连接推杆，其中推杆靠近推杆电机一端外壁设置有螺纹，所述推杆另一端连接推杆盘，其中推杆盘的直径小于或者等于制样盒端面直径，所述推杆电机、推杆和推杆盘的中心处于同一直线上，其中推杆盘与制样盒的端面中心处于同一直线上且相互平行，所述推杆电机与控制组件电连接。

优选的，所述采样组件包括转盘、转盘电机、第一工作臂、第二工作臂和第三工作臂，转盘电机下端竖直固定于转盘固定座上，所述转盘电机上端与转盘中心连接，第一工作臂、第二工作臂和第三工作臂分别固定于转盘上，其中第一工作臂与第二工作臂之间夹角为90°，第二工作臂与第三工作臂之间夹角为90°，所述转盘电机与控制组件电连接。

优选的，所述第一工作臂包括端面切割刀具、端面切割杆和端面切割旋转电机，其中端面切割旋转电机水平固定于转盘上，所述端面切割旋转电机输出端连接端面切割杆，端面切割杆另一端连接端面切割刀具，其中端面切割刀具的直径与制样盒端面直径相同，并且端面切割刀具与制样盒的中心处于同一平面上，所述端面切割刀具为直刃或斜刃，端面切割旋转电机与控制组件电连接。

优选的，所述第二工作臂包括采样切割刀具、采样切割杆和采样切割旋转电机，其中采样切割旋转电机水平固定于转盘上，所述采样切割旋转电机输出端连接采样切割杆，采样切割杆另一端连接采样切割刀具，所述采样切割刀具选自有环刀具或无环刀具，并且采样切割刀具与制样盒的中心处于同一平面上，所述有环刀具或无环刀具中心位置无刀刃，四周设置有刀刃，其中有环刀具或无环刀具中心位置的直径为60mm，所述采样切割旋转电机与控制组件电连接。

优选的，所述第三工作臂包括样品环、样品杆和样品旋转电机，其中样品旋转电机水平固定于转盘上，所述样品旋转电机输出端连接样品杆，样品杆另一端连接样品环，所述样品环直径为60mm，并且样品环与制样盒的中心处于同一平面上，所述样品旋转电机与控制组件电连接。

优选的，所述切割组件包括切刀、气动泵和门型框架，门型框架固定于运输导轨和采样组件之间，所述门型框架顶部设置有气动泵，气动泵输出端连接切刀，切刀所在平面与制样盒端面所在平面平行，所述气动泵与控制组件电连接。

优选的，所述夹持组件下端面中心位置设置有第一位置传感器，推杆组件和采样组件中心连线的运输导轨上设置有第二位置传感器，所述第一位置传感器和第二位置传感器分别与控制组件电连接。

优选的，所述夹持组件包括底座、上夹头、夹持推杆和推杆齿轮电机，夹持推杆下端固定于底座上端面一侧，所述上夹头一端设置有安装孔，其中安装孔一侧固定有推杆齿轮电机，所述夹持推杆上端穿过安装孔，其中夹持推杆靠近推杆齿轮电机的一侧设置有齿形轨道，推杆齿轮电机与齿形轨道相配合，所述推杆齿轮电机与控制组件电连接，所述控制组件为PLC控制单元。

一种如上任一项所述的原土制样盒自动切割采样装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：控制组件控制夹持组件夹紧制样盒，接着控制组件控制齿轮电机启动，夹持组件在齿轮电机的带动下沿运输导轨的齿形轨道向推杆组件和采样组件固定处运动；

步骤2：当夹持组件到达推杆组件和采样组件固定处时停止，使推杆组件和采样组件的中心与制样盒的轴向中心处于同一直线上；

步骤3：控制组件控制推杆组件将制样盒中的土样顶出，接着控制组件控制采样组件将顶出的土样采样；

步骤4：控制组件控制切割组件将采样组件采样的土样与制样盒剩余土样切割分离。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明提供了一种能够实现对制样盒端面土切除、样品切割、装环取样等关键动作进行自动化切割取样的装置及方法，减少了人工干预，实现原土制样过程的自动化，为后续操作打下良好的基础，相比人工制样效率提高100%，降低实验人员的劳动强度和环境污染，大大提高了原土试样的制样效率；

（2）本发明夹持组件底座下端面中心位置设置有第一位置传感器，推杆组件和采样组件中心连线的运输导轨上设置有第二位置传感器，当底座下端的第一位置传感器移动到运输导轨的第二位置传感器处时触发，齿轮电机停止，这样可自动将制样盒移动至推杆组件和采样组件的中心位置，对齐精度高；

（3）本发明推杆组件通过推杆电机推动推杆盘，推杆盘与制样盒的端面中心处于同一直线上且相互平行，推杆盘的直径小于或者等于制样盒端面直径，因此推杆组件可快速将制样盒中的土样顶出，土样受力均匀，可提高后期土工实验的精确度；

（4）本发明采样组件包括三个工作臂，三个工作臂之间的夹角为90°，第一个工作臂能够将整个土样端面切割，实现表层多余土的去除效果，第二个工作臂的采样切割刀具中间采集范围内没有切割刀片，旋转时只有采集范围外的土样被切割、去除，最后露出待采集圆柱体土样，第三个工作臂的样品环可被推杆电机推动压入圆柱体土样，然后切割组件落下，将土样和样品环分离，这样可以将中间土样快速压入样品环，压入样品环的土样可最大程度的体现土样真实情况，大大提高后期土工实验的精确度；

（5）本发明夹持组件包括底座、上夹头、夹持推杆和推杆齿轮电机，推杆齿轮电机带动上夹头可沿夹持推杆上的齿形轨道上下移动，从而夹紧或者松开制样盒，实现制样盒的自动夹紧，底座下端设置有齿轮电机，运输导轨上端面设置有齿形轨道，齿轮电机与齿形轨道相配合，齿轮电机可带动底座至自动拆盖组件固定处。

附图说明

图1、本发明一种原土制样盒自动切割采样装置的结构示意图；

图2、本发明一种原土制样盒自动切割采样装置的夹持组件结构示意图。

附图标记说明：

1、推杆组件，2、夹持组件，3、运输导轨，4、采样组件，5、切割组件，6、制样盒，7、齿轮电机，8、第一位置传感器，9、第二位置传感器；

1-1、推杆电机，1-2、推杆，1-3、推杆盘，1-4、固定座；

2-1、底座，2-2、上夹头，2-3、夹持推杆，2-4、推杆齿轮电机；

4-1、转盘，4-2、转盘电机，4-3、第一工作臂，4-4、第二工作臂，4-5、第三工作臂；

4-3-1、端面切割刀具，4-3-2、端面切割杆，4-3-3、端面切割旋转电机；

4-4-1、采样切割刀具，4-4-2、采样切割杆，4-4-3、采样切割旋转电机；

4-5-1、样品环，4-5-2、样品杆，4-5-3、样品旋转电机；

5-1、切刀，5-2、气动泵，5-3、门型框架。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种原土制样盒自动切割采样装置，包括推杆组件1、夹持组件2、运输导轨3、采样组件4、切割组件5和控制组件，所述夹持组件2将制样盒6夹持，运输导轨3上端面设置有齿形轨道，夹持组件2下端面固定有齿轮电机7，齿轮电机7与齿形轨道相配合，所述推杆组件1设置于运输导轨3宽度方向一侧，采样组件4设置于运输导轨3宽度方向另一侧，并且切割组件5设置于运输导轨3和采样组件4之间，所述推杆组件1和采样组件4的中心处于同一直线上，并且推杆组件1和采样组件4均与运输导轨3垂直，所述推杆组件1、采样组件4和制样盒6的中心处于同一平面上，所述推杆组件1、夹持组件2、齿轮电机7、采样组件4和切割组件5分别与控制组件电连接。

所述运输导轨3的齿形轨道沿运输导轨3的长度方向设置。

实施例2

如图1所示，优选的所述推杆组件1包括推杆电机1-1、推杆1-2、推杆盘1-3和固定座1-4，推杆电机1-1固定于固定座1-4上，所述推杆电机1-1输出端通过齿轮转换器连接推杆1-2，其中推杆1-2靠近推杆电机1-1一端外壁设置有螺纹，所述推杆1-2另一端连接推杆盘1-3，其中推杆盘1-3的直径小于或者等于制样盒6端面直径，所述推杆电机1-1、推杆1-2和推杆盘1-3的中心处于同一直线上，其中推杆盘1-3与制样盒6的端面中心处于同一直线上且相互平行，所述推杆电机1-1与控制组件电连接。

所述推杆盘1-3上设置有推杆位置传感器，位置传感器与控制组件电连接。

实施例3

如图1所示，优选的，所述采样组件4包括转盘4-1、转盘电机4-2、第一工作臂4-3、第二工作臂4-4和第三工作臂4-5，转盘电机4-2下端竖直固定于转盘固定座上，所述转盘电机4-2上端与转盘4-1中心连接，第一工作臂4-3、第二工作臂4-4和第三工作臂4-5分别固定于转盘4-1上，其中第一工作臂4-3与第二工作臂4-4之间夹角为90°，第二工作臂4-4与第三工作臂4-5之间夹角为90°，所述转盘电机4-2与控制组件电连接。

所述第一工作臂4-3、第二工作臂4-4和第三工作臂4-5端部均设置位置传感器，位置传感器与控制组件电连接。

如图1所示，优选的，所述第一工作臂4-3包括端面切割刀具4-3-1、端面切割杆4-3-2和端面切割旋转电机4-3-3，其中端面切割旋转电机4-3-3水平固定于转盘4-1上，所述端面切割旋转电机4-3-3输出端连接端面切割杆4-3-2，端面切割杆4-3-2另一端连接端面切割刀具4-3-1，其中端面切割刀具4-3-1的直径与制样盒6端面直径相同，并且端面切割刀具4-3-1与制样盒6的中心处于同一平面上，所述端面切割刀具4-3-1为直刃或斜刃，端面切割旋转电机4-3-3与控制组件电连接。

如图1所示，优选的，所述第二工作臂4-4包括采样切割刀具4-4-1、采样切割杆4-4-2和采样切割旋转电机4-4-3，其中采样切割旋转电机4-4-3水平固定于转盘4-1上，所述采样切割旋转电机4-4-3输出端连接采样切割杆4-4-2，采样切割杆4-4-2另一端连接采样切割刀具4-4-1，所述采样切割刀具4-4-1选自有环刀具或无环刀具，并且采样切割刀具4-4-1与制样盒6的中心处于同一平面上，所述有环刀具或无环刀具中心位置无刀刃，四周设置有刀刃，其中有环刀具或无环刀具中心位置的直径为60mm，所述采样切割旋转电机4-4-3与控制组件电连接。

所述有环刀具为中间为圆环，圆环四周设置刀刃，所述无环刀具为中间无环，四周设置刀刃。

如图1所示，优选的，所述第三工作臂4-5包括样品环4-5-1、样品杆4-5-2和样品旋转电机4-5-3，其中样品旋转电机4-5-3水平固定于转盘4-1上，所述样品旋转电机4-5-3输出端连接样品杆4-5-2，样品杆4-5-2另一端连接样品环4-5-1，所述样品环4-5-1直径为60mm，并且样品环4-5-1与制样盒6的中心处于同一平面上，所述样品旋转电机4-5-3与控制组件电连接。

实施例4

如图1所示，优选的，所述切割组件5包括切刀5-1、气动泵5-2和门型框架5-3，门型框架5-3固定于运输导轨3和采样组件4之间，所述门型框架5-3顶部设置有气动泵5-2，气动泵5-2输出端连接切刀5-1，切刀5-1所在平面与制样盒6端面所在平面平行，所述气动泵5-2与控制组件电连接。

实施例5

如图1所示，优选的，所述夹持组件2下端面中心位置设置有第一位置传感器8，推杆组件1和采样组件4中心连线的运输导轨3上设置有第二位置传感器9，所述第一位置传感器8和第二位置传感器9分别与控制组件电连接。

实施例6

如图2所示，优选的，所述夹持组件2包括底座2-1、上夹头2-2、夹持推杆2-3和推杆齿轮电机2-4，夹持推杆2-3下端固定于底座2-1上端面一侧，所述上夹头2-2一端设置有安装孔，其中安装孔一侧固定有推杆齿轮电机2-4，所述夹持推杆2-3上端穿过安装孔，其中夹持推杆2-3靠近推杆齿轮电机2-4的一侧设置有齿形轨道，推杆齿轮电机2-4与齿形轨道相配合，所述推杆齿轮电机2-4与控制组件电连接，所述控制组件为PLC控制单元。

如图2所示，优选的，所述底座2-1下端为矩形结构，底座2-1上端中间位置设置有U型槽，其中U型槽与制样盒6外壁相配合；所述上夹头2-2上端为矩形结构，上夹头2-2下端中间位置设置有U型槽，其中U型槽与制样盒6外壁相配合。

优选的，所述控制组件为PLC控制单元。

所述底座2-1下端面固定有齿轮电机7，其中齿轮电机7可为多个。

所述夹持推杆2-3侧面的齿形轨道沿夹持推杆2-3高度方向设置。

所述U型槽的中心位置下端设置有第一位置传感器8。

实施例7

优选的，一种如上任一项所述的原土制样盒自动切割采样装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：控制组件控制夹持组件2夹紧制样盒6，接着控制组件控制齿轮电机7启动，夹持组件2在齿轮电机7的带动下沿运输导轨3的齿形轨道向推杆组件1和采样组件4固定处运动；

步骤2：当夹持组件2到达推杆组件1和采样组件4固定处时停止，使推杆组件1和采样组件4的中心与制样盒6的轴向中心处于同一直线上；

步骤3：控制组件控制推杆组件1将制样盒6中的土样顶出，接着控制组件控制采样组件4将顶出的土样采样；

步骤4：控制组件控制切割组件5将采样组件4采样的土样与制样盒6剩余土样切割分离。

本发明的工作原理如下：

本发明公开了一种对原状土试样（简称原土）进行自动端面土切除、取样切割、采样的的装置，实现原土制样过程中制样盒6内原土的自动切割与采样，夹持组件2实现制样盒6的夹持固定，可通过在运输导轨3上的前、后移动，定位在推杆组件1与采样组件4的中线位置，推杆组件1的推杆1-2采用推杆电机1-1驱动，实现对被夹持组件2水平固定的制样盒6中原土样品的整体推移突出外壳端面至一段距离，采样组件4由固定在转盘4-1上的第一工作臂4-3、第二工作臂4-4和第三工作臂4-5组成，通过转盘4-1的旋转选择工作臂，实现端面切割、采样土切割、采样环填过程，切刀5-1实现采样组件4进行样品环4-5-1填装工序后进行端面切割。

本发明的使用方法如下：

步骤1：控制组件控制夹持组件2夹紧制样盒6，接着控制组件控制齿轮电机7启动，夹持组件2在齿轮电机7的带动下沿运输导轨3的齿形轨道向推杆组件1和采样组件4固定处运动；

步骤2：当底座2-1下端的第一位置传感器8与第二位置传感器9触发，控制组件控制齿轮电机7停止，使推杆组件1和采样组件4的中心与制样盒6的轴向中心处于同一直线上；

步骤3：控制组件控制推杆电机1-1开启，推杆盘1-3在推杆电机1-1的带动下向土样运动，将土样按照设定的速度与距离顶出，土样在顶出的同时第一工作臂4-3旋转运动切割土样端面，将表层多余土切割掉，端面齐整；

推杆盘1-3在推杆电机1-1继续带动下向土样运动，土样在顶出的同时第二工作臂4-4旋转运动切割采样区域，将多余土切割掉留出圆柱样土；

推杆盘1-3在推杆电机1-1继续带动下向土样运动，土样在顶出的同时将土样压入第三工作臂4-5的样品环4-5-1内；

步骤4：控制组件控制切割组件5的切刀5-1落下，将采样组件4采样的土样与制样盒6剩余土样切割分离。

端面土切割

转盘4-1由转盘电机4-2带动做90°旋转，选择第一工作臂4-3对准原土样品中心线，第一工作臂4-3设置一台端面切割旋转电机4-3-3，使工作臂前端的三抓卡兰上的端面切割刀具4-3-1做匀速旋转运动，其中端面切割刀具4-3-1为直刃或斜刃可选，特殊结构的端面刀刃在旋转时能够将整个土样端面切割到，实现表层多余土的去除效果。

采样区域切割

转盘4-1由转盘电机4-2带动做90°旋转，选择第二工作臂4-4对准原土样品中心线，第二工作臂4-4设置一台采样切割旋转电机4-4-3，使工作臂前端的三抓卡兰上的采样切割刀具4-4-1做匀速旋转运动，采样切割刀具4-4-1分为有环或无环刀具，特殊结构的采样刀刃结构设计成中间采集范围直径60mm内没有切割刀片，旋转时只有采集范围外的土样被切割、去除，最后露出待采集圆柱体土样。

采样环安装及切割

转盘4-1由转盘电机4-2带动做90°旋转，选择第三工作臂4-5对准原土样品中心线，推杆盘1-3在推杆电机1-1带动下将土样压入第三工作臂4-5的样品环4-5-1，然后切刀5-1落下，将土样和样品环4-5-1分离，转盘4-1由转盘电机4-2带动做90°旋转停止，最后收集样品环4-5-1。

本发明的控制逻辑如下：

1、PLC控制单元控制推杆电机1-1的正反转，带动推杆盘1-3的前后移动，推动土样在制样盒6中前移，并根据推杆位置传感器的控制推杆电机1-1转动或停止。

2、PLC控制单元控制转盘电机4-2正反转，做90°步进，每个工作臂到达位置后由位置传感器反馈PLC进行定位制动。

3、第一工作臂4-3定位后，PLC控制单元控制推杆电机1-1和端面切割旋转电机4-3-3同时旋转，进行端面土切割，到达第一个推杆位置传感器后，停止两个电机工作。

4、第二工作臂4-4定位后，PLC控制单元控制推杆电机1-1和采样切割旋转电机4-4-3同时旋转，进行采样区域土切割，到达第二个推杆位置传感器后，停止两个电机工作。

5、第三工作臂4-5定位后，PLC控制单元控制推杆电机1-1旋转，将土样压入第三工作臂4-5的样品环4-5-1，到达第三个推杆位置传感器后，停止电机工作。

6、第三工作臂4-5定位、推杆电机1-1工作后停止，PLC控制单元控制切刀5-1落下，切割样品环4-5-1。

7、切刀5-1复位后，PLC控制单元控制转盘4-1继续旋转90°停止，取出样品环4-5-1。

本发明提供了一种能够实现对制样盒端面土切除、样品切割、装环取样等关键动作进行自动化切割取样的装置及方法，减少了人工干预，实现原土制样过程的自动化，为后续操作打下良好的基础，相比人工制样效率提高100%，降低实验人员的劳动强度和环境污染，大大提高了原土试样的制样效率。

本发明夹持组件底座下端面中心位置设置有第一位置传感器，推杆组件和采样组件中心连线的运输导轨上设置有第二位置传感器，当底座下端的第一位置传感器移动到运输导轨的第二位置传感器处时触发，齿轮电机停止，这样可自动将制样盒移动至推杆组件和采样组件的中心位置，对齐精度高。

本发明推杆组件通过推杆电机推动推杆盘，推杆盘与制样盒的端面中心处于同一直线上且相互平行，推杆盘的直径小于或者等于制样盒端面直径，因此推杆组件可快速将制样盒中的土样顶出，土样受力均匀，可提高后期土工实验的精确度。

本发明采样组件包括三个工作臂，三个工作臂之间的夹角为90°，第一个工作臂能够将整个土样端面切割，实现表层多余土的去除效果，第二个工作臂的采样切割刀具中间采集范围内没有切割刀片，旋转时只有采集范围外的土样被切割、去除，最后露出待采集圆柱体土样，第三个工作臂的样品环可被推杆电机推动压入圆柱体土样，然后切割组件落下，将土样和样品环分离，这样可以将中间土样快速压入样品环，压入样品环的土样可最大程度的体现土样真实情况，大大提高后期土工实验的精确度。

本发明夹持组件包括底座、上夹头、夹持推杆和推杆齿轮电机，推杆齿轮电机带动上夹头可沿夹持推杆上的齿形轨道上下移动，从而夹紧或者松开制样盒，实现制样盒的自动夹紧，底座下端设置有齿轮电机，运输导轨上端面设置有齿形轨道，齿轮电机与齿形轨道相配合，齿轮电机可带动底座至自动拆盖组件固定处。

本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：包括推杆组件（1）、夹持组件（2）、运输导轨（3）、采样组件（4）、切割组件（5）和控制组件，所述夹持组件（2）将制样盒（6）夹持，运输导轨（3）上端面设置有齿形轨道，夹持组件（2）下端面固定有齿轮电机（7），齿轮电机（7）与齿形轨道相配合，所述推杆组件（1）设置于运输导轨（3）宽度方向一侧，采样组件（4）设置于运输导轨（3）宽度方向另一侧，并且切割组件（5）设置于运输导轨（3）和采样组件（4）之间，所述推杆组件（1）和采样组件（4）的中心处于同一直线上，并且推杆组件（1）和采样组件（4）均与运输导轨（3）垂直，所述推杆组件（1）、采样组件（4）和制样盒（6）的中心处于同一平面上，所述推杆组件（1）、夹持组件（2）、齿轮电机（7）、采样组件（4）和切割组件（5）分别与控制组件电连接。

2.根据权利要求1所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述推杆组件（1）包括推杆电机（1-1）、推杆（1-2）、推杆盘（1-3）和固定座（1-4），推杆电机（1-1）固定于固定座（1-4）上，所述推杆电机（1-1）输出端通过齿轮转换器连接推杆（1-2），其中推杆（1-2）靠近推杆电机（1-1）一端外壁设置有螺纹，所述推杆（1-2）另一端连接推杆盘（1-3），其中推杆盘（1-3）的直径小于或者等于制样盒（6）端面直径，所述推杆电机（1-1）、推杆（1-2）和推杆盘（1-3）的中心处于同一直线上，其中推杆盘（1-3）与制样盒（6）的端面中心处于同一直线上且相互平行，所述推杆电机（1-1）与控制组件电连接。

3.根据权利要求1所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述采样组件（4）包括转盘（4-1）、转盘电机（4-2）、第一工作臂（4-3）、第二工作臂（4-4）和第三工作臂（4-5），转盘电机（4-2）下端竖直固定于转盘固定座上，所述转盘电机（4-2）上端与转盘（4-1）中心连接，第一工作臂（4-3）、第二工作臂（4-4）和第三工作臂（4-5）分别固定于转盘（4-1）上，其中第一工作臂（4-3）与第二工作臂（4-4）之间夹角为90°，第二工作臂（4-4）与第三工作臂（4-5）之间夹角为90°，所述转盘电机（4-2）与控制组件电连接。

4.根据权利要求3所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述第一工作臂（4-3）包括端面切割刀具（4-3-1）、端面切割杆（4-3-2）和端面切割旋转电机（4-3-3），其中端面切割旋转电机（4-3-3）水平固定于转盘（4-1）上，所述端面切割旋转电机（4-3-3）输出端连接端面切割杆（4-3-2），端面切割杆（4-3-2）另一端连接端面切割刀具（4-3-1），其中端面切割刀具（4-3-1）的直径与制样盒（6）端面直径相同，并且端面切割刀具（4-3-1）与制样盒（6）的中心处于同一平面上，所述端面切割刀具（4-3-1）为直刃或斜刃，端面切割旋转电机（4-3-3）与控制组件电连接。

5.根据权利要求3所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述第二工作臂（4-4）包括采样切割刀具（4-4-1）、采样切割杆（4-4-2）和采样切割旋转电机（4-4-3），其中采样切割旋转电机（4-4-3）水平固定于转盘（4-1）上，所述采样切割旋转电机（4-4-3）输出端连接采样切割杆（4-4-2），采样切割杆（4-4-2）另一端连接采样切割刀具（4-4-1），所述采样切割刀具（4-4-1）选自有环刀具或无环刀具，并且采样切割刀具（4-4-1）与制样盒（6）的中心处于同一平面上，所述有环刀具或无环刀具中心位置无刀刃，四周设置有刀刃，其中有环刀具或无环刀具中心位置的直径为60mm，所述采样切割旋转电机（4-4-3）与控制组件电连接。

6.根据权利要求3所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述第三工作臂（4-5）包括样品环（4-5-1）、样品杆（4-5-2）和样品旋转电机（4-5-3），其中样品旋转电机（4-5-3）水平固定于转盘（4-1）上，所述样品旋转电机（4-5-3）输出端连接样品杆（4-5-2），样品杆（4-5-2）另一端连接样品环（4-5-1），所述样品环（4-5-1）直径为60mm，并且样品环（4-5-1）与制样盒（6）的中心处于同一平面上，所述样品旋转电机（4-5-3）与控制组件电连接。

7.根据权利要求1所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述切割组件（5）包括切刀（5-1）、气动泵（5-2）和门型框架（5-3），门型框架（5-3）固定于运输导轨（3）和采样组件（4）之间，所述门型框架（5-3）顶部设置有气动泵（5-2），气动泵（5-2）输出端连接切刀（5-1），切刀（5-1）所在平面与制样盒（6）端面所在平面平行，所述气动泵（5-2）与控制组件电连接。

8.根据权利要求1所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述夹持组件（2）下端面中心位置设置有第一位置传感器（8），推杆组件（1）和采样组件（4）中心连线的运输导轨（3）上设置有第二位置传感器（9），所述第一位置传感器（8）和第二位置传感器（9）分别与控制组件电连接。

9.根据权利要求1所述的一种原土制样盒自动切割采样装置，其特征在于：所述夹持组件（2）包括底座（2-1）、上夹头（2-2）、夹持推杆（2-3）和推杆齿轮电机（2-4），夹持推杆（2-3）下端固定于底座（2-1）上端面一侧，所述上夹头（2-2）一端设置有安装孔，其中安装孔一侧固定有推杆齿轮电机（2-4），所述夹持推杆（2-3）上端穿过安装孔，其中夹持推杆（2-3）靠近推杆齿轮电机（2-4）的一侧设置有齿形轨道，推杆齿轮电机（2-4）与齿形轨道相配合，所述推杆齿轮电机（2-4）与控制组件电连接，所述控制组件为PLC控制单元。

10.一种如权利要求1~9任一项所述的原土制样盒自动切割采样装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：控制组件控制夹持组件（2）夹紧制样盒（6），接着控制组件控制齿轮电机（7）启动，夹持组件（2）在齿轮电机（7）的带动下沿运输导轨（3）的齿形轨道向推杆组件（1）和采样组件（4）固定处运动；

步骤2：当夹持组件（2）到达推杆组件（1）和采样组件（4）固定处时停止，使推杆组件（1）和采样组件（4）的中心与制样盒（6）的轴向中心处于同一直线上；

步骤3：控制组件控制推杆组件（1）将制样盒（6）中的土样顶出，接着控制组件控制采样组件（4）将顶出的土样采样；

步骤4：控制组件控制切割组件（5）将采样组件（4）采样的土样与制样盒（6）剩余土样切割分离。

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