CN113533686B - 一种测定土的液塑限自动化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定土的液塑限自动化设备，包括液塑限联合测定仪，还包括设备基座，所述设备基座上设有操控台和所述轨道式机械手，自动调样设备、自动填样设备和所述液塑限联合测定仪沿所述轨道式机械手的轨道方向排布在所述设备基座上，所述自动填样设备包括填样机架、压料机构和用于转动所述封底环的转动机构，所述压料机构包括与所述调样杯一一对应用于下压对应调样杯中式样的的压料组件，填样时所述封底环在所述轨道式机械手控制下与所述式样杯的杯口贴合。本发明能同时对同一土样的多份式样进行混合调样、填样等步骤，保证各个式样杯中填入的式样体量相同，有效提高检测效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，涉及一种测定土的液塑限自动化设备。
背景技术
目前，土木工程中通常采用液塑限联合测定法测出土的液限和塑限指标。检测过程中先将试样与纯水均匀混合调成土膏作为检测所用的式样，将制备好的土膏充分调拌均匀，密实地填入试样杯中，将试样杯放在联合测定仪底座上，使联合测定仪的圆锥在自重下沉入试样，读取圆锥下沉深度；最后测定该试样含水率。
虽然现在对于式样进行自动检测的液塑限联合测定仪和电子水分测定仪都能实现自动检测相关数据，但是在检测前的混合调样、调样后填入式样杯等步骤仍主要以检测人员手动制样为主，而同一类土样需要根据不同的加水比例制作多份式样，一一进行上述制样和检测的步骤，因此在需要进行多类土壤检测时需要耗费较多的人力，以及花费大量时间。其中更容易产生问题的地方在于检测人员将调配好的多份混合后式样进行填样时，多次操作中难免会出现填入式样过程在式样内形成空洞，实际并未填满，以及填入式样时压入过程用力过大，导致一部分水分被挤压而流失，上述操作过程产生的失误都会明显影响检测结果，造成检测结果有误，并且在多份土样集中检测时更容易因多次操作导致上述失误。
同时，传统检测方式以人工为主，一份式样的调制、填样以及检测时间太长，因此检测式样数量多为3份，用于直线拟合时因数据点较少，拟合的可靠性不足，容易出现拟合失败需要重做实验的情况。检测时间太长还导致检测一般必须在温度湿度都受到控制的实验室进行，否则，在现场干燥或温度较高的环境下，多个式样调制检测过程中会因为水分蒸发的因素导致先调制的含水式样的含水率有明显变化，影响实验结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测定土的液塑限自动化设备，以解决现有技术中土样在混合成不同含水率的式样后进行填入式样杯的过程中容易操作失误，导致产生空洞或被挤压流失水分的技术问题以及手动制成大量式样效率低、需要较多人力的技术问题。
所述的一种测定土的液塑限自动化设备，包括液塑限联合测定仪，还包括设备基座，所述设备基座上设有操控台和所述轨道式机械手，自动调样设备、自动填样设备和所述液塑限联合测定仪沿所述轨道式机械手的轨道方向排布在所述设备基座上，调样杯组件包括环形的调样组件架、封底环和若干调样杯，所述调样杯安装在所述调样组件架上并沿所述调样组件架的周向均布排布，所述封底环可转动地安装在所述调样组件架上并与所述调样杯的底部开口相抵接，所述封底环上设有与各个底部开口对应的填料孔，式样杯组件包括环形的式样组件架和安装在所述式样组件架上的若干式样杯，所述式样杯与所述调样杯一一对应，所述轨道式机械手包括调样机械手和式样机械手并分别用于夹紧所述调样杯组件和所述式样杯组件，所述自动填样设备包括填样机架、压料机构和用于转动所述封底环的转动机构，所述压料机构包括与所述调样杯一一对应用于下压对应调样杯中式样的的压料组件，填样时所述封底环在所述轨道式机械手控制下与所述式样杯的杯口贴合。
优选的，所述压料机构还包括填样升降机构、安装板和转动电机，所述填样升降机构对称设于所述填样机架上部两侧的上安装板上，一对填样升降机构的升降端之间连接有水平设置的所述安装板，所述转动电机安装在所述安装板上面，所述转动机构包括同轴固定在所述转动电机的输出轴并向下伸出的转动轴和安装在所述转动轴端部的转动件，所述调样组件架包括安装所述调样杯的环形结构和从所述环形结构中心向外径向辐射连接到所述封底环的辐射结构，所述辐射结构的中心设有与所述转动件插接配合的中心孔，所述中心孔与所述转动件均为非圆结构，所述压料组件固定在环形压料架底部，所述环形压料架与所述安装板底部相连。
优选的，所述压料组件包括外管套、弹性伸缩压杆和压力感应器，所述弹性伸缩压杆包括上节杆、滑动插接在所述上节杆下端的下节杆和安装在所述下节杆下端的压板，所述下节杆与所述上节杆之间通过压簧连接，所述压板与所述调样杯的内腔滑动配合，所述上节杆通过电控锁紧结构安装在所述外管套中，所述压力感应器设于所述电控锁紧结构和所述上节杆之间用于检测弹性伸缩压杆所受压力。
优选的，所述环形结构包括与各个调样杯可拆卸固定连接的固定环和周向均匀固定在所述固定环外侧的C形连接件，所述C形连接件的开口沿所述固定环径向朝内，所述C形连接件的上部固定在所述固定环的顶部外缘，所述C形连接件的下部伸到所述封底环的下面，所述封底环下面设有环形沟槽，所述环形沟槽与所述C形连接件的下部之间通过滚子连接，所述滚子可转动地安装在所述C形连接件的下部。
优选的，所述设备底座上还设有对应所述液塑限联合测定仪的检测转动机构，所述检测转动机构包括设于所述设备底座中的检测电机、安装在所述设备底座上的托台基座和转动安装在所述托台基座上的转动托板，所述转动托板与所述检测电机的输出轴连接，所述转动托板顶部具有插接凸起，所述式样组件架包括安装所述式样杯的环形板和从所述环形板中心向外径向辐射连接到所述环形板的辐板，所述辐板中心设有非圆结构的轴孔，所述轴孔与所述插接凸起插接配合并均为非圆结构，所述轴孔与所述插接凸起插接后所述式样杯能被所述转动托板转动到所述液塑限联合测定仪上的检测区域。
优选的，自动调样设备包括调样机架，所述调样机架上部固定有前伸的安装台，所述安装台上面安装有升降电缸、土样容器和水容器，所述土样容器中设有将土样等分的分隔板组件，所述升降电缸的伸缩端向下伸出连接有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌架、搅拌传动机构和若干搅拌组件，所述搅拌组件与所述调样杯一一对应，每个搅拌组件上还设有注水组件和封住所述调样杯杯口的杯盖件，所述杯盖件上设有送入土样的进土管，所述分隔板组件形成的每个分隔区均通过对应的土样管路连通对应的进土管，所述注水组件设有控制进水流量的流量调节阀，所述搅拌架上安装有搅拌电机，所述搅拌电机通过搅拌传动机构与各个搅拌组件传动连接，所述伸缩端固定在所述搅拌架上。
优选的，搅拌组件包括与所述杯盖件转动连接的搅拌套轴，所述搅拌套轴上端与进水管转动连接，所述进水管通过注水管路与所述水容器底部连通，所述搅拌套轴上部位于所述杯盖件下方位置设有向两侧对称伸出的注水横管，所述注水横管下面设有若干注水口，所述搅拌套轴上还由上至下安装有多个沿周向排布的搅拌叶片。
优选的，所述搅拌传动机构包括安装在所述搅拌电机上的主动齿轮、转动安装在所述搅拌架中心的中心转轴、安装在每个搅拌套轴上端的搅拌齿轮以及安装在所述中心转轴上的从动齿轮和中心齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述中心齿轮与各个搅拌齿轮啮合。
本发明的技术效果：1、对同一土样能同时混合产生多份含水率不同的式样，并在多个式样进行对式样杯填样时，通过压板下压实现多个式样同时下降填入式样杯，又通过弹性伸缩压杆和压力感应器结合保证在对式样产生的压力达到一定值自动收缩避免过度挤压式样又能保证有空洞时能继续压入式样。而封底环让本设备能控制何时将调样杯中的式样加入式样杯，又能及时将填满式样杯的式样与多余的式样分隔，并抹平式样杯的顶部保证各个式样杯中填入的式样体量相同。
2、本发明的工作过程能同时实现同一土样多组式样的自动混合、自动填样以及在各设备之间自动移动等一系列动作最后实现多份式样的整套自动检测步骤，有效减少人的参与，降低其中人为失误因素对检测结果的影响。
3、本设备通过自动化设计和设备结构，能同时实现多份式样的调样、填样工作，大大减少时间，一份土样能制作更多式样，增大直线拟合结果的可靠性，不易出现现有技术中拟合不成功导致实验重做的问题。而且本设备能同时进行多个式样的调样填样过程，仅在检测仪进行检测时需要依次等待进行，所以降低了制样时间对式样中水分蒸发因素的影响，而检测仪检测所需时间很短，让本设备能够在靠近现场的地方对土样进行快速检测，环境温度和湿度的影响不明显。
4、本发明由于在控制混合过程各个式样中水分加入比例时只需要以阀门调节流量就能同时控制各个式样中加入水的比例，因此能够一次调整多次使用，避免现有技术中需要多次对加水量进行称量控制。通过搅拌组件搅拌的同时以注水横管随搅拌过程分散注水，让水与土能更快搅拌均匀，减少试样中各区域含水量出现差异的可能，从而提高检测结果的可靠性。
附图说明
图1为本发明一种测定土的液塑限自动化设备的结构示意图。
图2为图1所示结构中自动调样设备在使用中的结构示意图。
图3为图1所示结构中自动填样设备在使用中的结构示意图。
图4为图1所示结构中液塑限联合测定仪和检测转动机构的结构示意图。
图5为图2所示结构在隐藏搅拌装置后的结构示意图。
图6、图7为图2所示结构中搅拌装置的结构示意图。
图8为图3所示结构中弹性伸缩压杆的局部剖视图。
图9为图4所示结构在另一视角下的结构示意图。
图10为图2所示结构中调样杯组件的结构示意图。
图11为图10所示结构中封底环的结构示意图。
图12为图4所示结构中式样杯组件的结构示意图。
图13为图1所示结构中轨道式机械手省略外壳后的结构示意图。
图14为使用本发明进行土样检测时的流程图。
附图中的标记为：1、设备基座，2、操控台，21、电子水分测定仪，3、轨道式机械手，31、轨道，32、滑台，33、夹紧手指，34、机械手主体，35、伸出臂，4、自动调样设备，41、调样机架，42、安装台，43、土样容器，44、水容器，45、升降电缸，46、搅拌装置，461、搅拌架，462、搅拌电机，463、流量调节阀，464、杯盖件，465、搅拌套轴，466、注水横管，467、搅拌叶片，468、搅拌传动机构，4681、主动齿轮，4682、从动齿轮，4683、中心齿轮，4684、搅拌齿轮，47、土样管路，48、注水管路，5、自动填样设备，51、填样机架，52、填样升降机构，53、转动电机，54、压料架，55、转动轴，56、压料组件，561、外管套，562、上节杆，563、下节杆，564、压簧，565、压力感应器，567、结构主体，568、电控锁舌，569、锁紧件，57、转动件，6、检测转动机构，61、托台基座、62、转动托板，7、液塑限联合测定仪，8、调样杯组件，81、调样杯，82、C形连接件，83、固定环，84、组件柄，85、封底环，86、辐射结构，87、滑移槽，88、填料孔，89、中心孔，9、式样杯组件，91、环形板，92、辐板，93、式样杯，94、伸出柄，95、轴孔。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-14所示，本发明提供了一种测定土的液塑限自动化设备，包括液塑限联合测定仪7、设备基座1，所述设备基座1上设有操控台2和所述轨道式机械手3，自动调样设备4、自动填样设备5和所述液塑限联合测定仪7沿所述轨道式机械手3的轨道31方向排布在所述设备基座1上，调样杯组件8包括环形的调样组件架、封底环85和若干调样杯81，所述调样杯81安装在所述调样组件架上并沿所述调样组件架的周向均布排布，所述封底环85可转动地安装在所述调样组件架上并与所述调样杯81的底部开口相抵接，所述封底环85上设有与各个底部开口对应的填料孔88，式样杯组件9包括环形的式样组件架和安装在所述式样组件架上的若干式样杯93，所述式样杯93与所述调样杯81一一对应，所述轨道式机械手3包括调样机械手和式样机械手并分别用于夹紧所述调样杯组件8和所述式样杯组件9，所述自动填样设备5包括填样机架51、压料机构和用于转动所述封底环85的转动机构，所述压料机构包括与所述调样杯81一一对应用于下压对应调样杯81中式样的的压料组件56，填样时所述封底环85在所述轨道式机械手3控制下与所述式样杯93的杯口贴合。
封底环85上还设有与调样杯81一一对应的滑移槽87，所述调样杯81底部与所述滑移槽87底部秘贴以避免水分散失，转动封底环85时，调样杯81底部沿滑移槽87滑动。所述操控台2上设有与式样数量对应的若干电子水分测定仪21。式样杯93底部设有通气小孔，所述式样杯93内部设有连通所述通气孔的气道，所述气道延伸到杯口侧面的排气孔，所述通气小孔盖有小片防水透气膜，防止水分渗入，气道用于在压入式样时，将内部气体排出。
所述压料机构还包括填样升降机构52、安装板和转动电机53，所述填样升降机构52对称设于所述填样机架51上部两侧的上安装板上，一对填样升降机构52的升降端之间连接有水平设置的所述安装板，所述转动电机53安装在所述安装板上面，所述转动机构包括同轴固定在所述转动电机53的输出轴并向下伸出的转动轴55和安装在所述转动轴55端部的转动件57，所述调样组件架包括安装所述调样杯81的环形结构和从所述环形结构中心向外径向辐射连接到所述封底环85的辐射结构86，所述辐射结构86的中心设有与所述转动件57插接配合的中心孔89，所述中心孔89与所述转动件57均为非圆结构，所述压料组件56固定在环形压料架54底部，所述环形压料架54与所述安装板底部相连。所述转动轴55为可伸缩的结构，包括外轴套和内轴杆，所述内轴杆滑动插接在所述外轴套下端且二者之间还通过滑键连接，从而让二者形成能轴向滑动而不能相对转动的连接结构。
所述压料组件56包括外管套561、弹性伸缩压杆和压力感应器565，所述弹性伸缩压杆包括上节杆562、滑动插接在所述上节杆562下端的下节杆563和安装在所述下节杆563下端的压板，所述下节杆563与所述上节杆562之间通过压簧564连接，所述压板与所述调样杯81的内腔滑动配合，所述上节杆562通过电控锁紧结构安装在所述外管套561中，所述压力感应器565设于所述电控锁紧结构和所述上节杆562之间用于检测弹性伸缩压杆所受压力。
所述电控锁紧结构包括结构主体567、通过电磁铁控制的电控锁舌568、滑动连接在所述结构主体567并径向向外伸出的锁紧件569和弹性连接件，所述电控锁舌568的伸出部分为圆锥形或正多面锥体，所述伸出部分伸出时挤压所述锁紧件569向外伸出与所述外套管的内部顶紧实现对自身的固定，弹性连接件连接所述锁紧件569和所述结构主体567，在电控锁舌568缩回时弹性连接件将所述锁紧件569缩回接触电控锁紧结构与所述外套管之间的固定连接结构。压簧564能起到缓冲收缩作用，避免下压速度较快导致填样升降机构52停止下降前就过度挤压式样。
所述环形结构包括与各个调样杯81可拆卸固定连接的固定环83和周向均匀固定在所述固定环83外侧的C形连接件，所述C形连接件的开口沿所述固定环83径向朝内，所述C形连接件的上部固定在所述固定环83的顶部外缘，所述C形连接件的下部伸到所述封底环85的下面，所述封底环85下面设有环形沟槽，所述环形沟槽与所述C形连接件的下部之间通过滚子连接，所述滚子可转动地安装在所述C形连接件的下部。所述调样杯81为管状结构，所述调样杯81的底部开口的端面上安装有一圈密封环，用于在封底环85相对所述调样杯81移动时保持底部密封防止水分渗出。
所述设备底座上还设有对应所述液塑限联合测定仪7的检测转动机构6，所述检测转动机构6包括设于所述设备底座中的检测电机、安装在所述设备底座上的托台基座61和转动安装在所述托台基座61上的转动托板62，所述转动托板62与所述检测电机的输出轴连接，所述转动托板62顶部具有插接凸起，所述式样组件架包括安装所述式样杯93的环形板91和从所述环形板91中心向外径向辐射连接到所述环形板91的辐板92，所述辐板92中心设有非圆结构的轴孔95，所述轴孔95与所述插接凸起插接配合并均为非圆结构，所述轴孔95与所述插接凸起插接后所述式样杯93能被所述转动托板62转动到所述液塑限联合测定仪7上的检测区域。
所述轨道式机械手3包括轨道31、沿轨道31运动的滑台32和滑台驱动机构、安装在所述滑台32上的机械手主体34，所述机械手主体34通过自转机构与滑台32转动连接所述机械手主体34包括主体框架、设于所述主机框架上并与之滑动连接的机械手升降机构、安装在所述机械手升降机构上能竖直转动的伸出臂35和安装在所述伸出臂35的伸出端的夹紧手指33，所述夹紧手指33能夹紧所述环形结构的组件柄84和所述环形板91的伸出柄94，所述组件柄84固定在所述环形结构外缘，所述伸出柄94固定在所述环形板91外缘。
自动调样设备4包括调样机架41，所述调样机架41上部固定有前伸的安装台42，所述安装台42上面安装有升降电缸45、土样容器43和水容器44，所述土样容器43中设有将土样等分的分隔板组件，所述升降电缸45的伸缩端向下伸出连接有搅拌装置46，所述搅拌装置46包括搅拌架461、搅拌传动机构468和若干搅拌组件，所述搅拌组件与所述调样杯81一一对应，每个搅拌组件上还设有注水组件和封住所述调样杯81杯口的杯盖件464，所述杯盖件464上设有送入土样的进土管，所述分隔板组件形成的每个分隔区均通过对应的土样管路47连通对应的进土管，所述注水组件设有控制进水流量的流量调节阀463，所述搅拌架461上安装有搅拌电机462，所述搅拌电机462通过搅拌传动机构468与各个搅拌组件传动连接，所述伸缩端固定在所述搅拌架461上。
搅拌组件包括与所述杯盖件464转动连接的搅拌套轴465，所述搅拌套轴465上端与进水管转动连接，所述进水管通过注水管路48与所述水容器44底部连通，所述搅拌套轴465上部位于所述杯盖件464下方位置设有向两侧对称伸出的注水横管466，所述注水横管466下面设有若干注水口，所述搅拌套轴465上还由上至下安装有多个沿周向排布的搅拌叶片467。
所述搅拌传动机构468包括安装在所述搅拌电机462上的主动齿轮4681、转动安装在所述搅拌架461中心的中心转轴、安装在每个搅拌套轴465上端的搅拌齿轮4684以及安装在所述中心转轴上的从动齿轮4682和中心齿轮4683，所述主动齿轮4681与所述从动齿轮4682啮合，所述中心齿轮4683与各个搅拌齿轮4684啮合。
操作台上设有操作面板、显示屏，而操作台内设有相应的控制计算机，所述控制计算机用于控制轨道式机械手3、液塑限联合测定仪7、自动调样设备4和自动填样设备5，并能对测得的数据进行处理从而得到最后的检测结果。
本发明的使用过程如下：一、准备操作，将初步筛选处理后的土样装入土样容器43顶部推平，用分隔板组件将土样分隔为体量相等的六个部分。在水容器44中注入足够量水。根据装入的土样总量在被均匀分隔后的体量计算采用不同比例注水所需的水量并进一步计算出各个注水管路48应有的流量，据此对流量调节阀463进行调整。让自动填样设备5中的弹性伸缩压杆自然伸展并位于外管套561最下端。对各个设备进行校对，特别是压力感应器565和液塑限联合测定仪7。让调样机械手夹住调样杯组件8，此时封底环85封住所述调样杯81的底部开口，让式样机械手夹住式样杯组件9。
二、自动调样，将调样杯组件8移动到自动调样设备4的调样区正中。启动升降电缸45将搅拌架461降下，直至杯盖件464盖住调样杯81，打开土样容器43和水容器44的开口，让各个分割区的土样和水开始沿各自管路流向对应的调样杯81，此过程中又启动搅拌电机462，后者通过搅拌传动机构468同时驱动各个搅拌组件进行搅拌，与此同时水也随注水横管466的不断转动向下持续流出，在搅拌叶片467作用下土样与相应比例的水充分混合形成对应的式样。由于此过程水是分散注入并随搅拌套轴465转动而在不同位置洒水，因此能更快地与土样混合均匀形成的式样各部分含水率相差较小，测定结果更加可靠。
三、自动填样，调样机械手将调样杯组件8移动到自动填样设备5的填样区域正中，同时式样机械手也将式样杯组件9保持在相应位置，填样时所述封底环85在所述轨道式机械手3控制下与所述式样杯93的杯口贴合。这时启动自动填样设备5，填样升降机构52将安装板降下，首先转动件57插接到辐射结构86的中心孔89中，这时压料组件56尚未实现压料，在该位置转动电机53启动通过转动轴55驱动封底环85转动，从而让填料孔88连通调样杯81和式样杯93，接着填样升降机构52继续下降，转动轴55收缩，而每个压料组件56对应下压到相应的调样杯81中挤压式样。式样被压入式样杯93并填满的情况下压板继续下压会受到阻力，弹性伸缩压杆也会因此收缩，而此过程的压力会传递到压力感应器565。当压力感应器565测得压力达到一定值说明式样已填满式样杯93，这时压力感应器565发出信号解除电控锁紧结构，从而让弹性伸缩压杆在继续下压过程中能自然缩入外管套561，避免过度压紧式样。而当所有电控锁紧结构都解除锁紧状态，填样升降机构52即停止下压，并让转动电机53驱动封底环85逆向转动，封底环85将式样杯93中填满的式样与调样杯81中的多余式样分隔开，式样杯93的式样顶部也被其抹平，从而完成填样过程。该方式相比手动挖取式样填入式样杯93中，不仅速度较快并且能比较可靠地保证填平式样杯93，各个式样填实效果基本一致，填料过程不容易出现式样下面有空洞也不会因填压用力太大造成水分挤出，因此能保证后续检测结果的可靠性。
四、液塑限检测，将填满式样的式样杯组件9单独通过式样机械手移动到检测转动机构6上，由检测电机驱动式样杯组件9转动将其中一个式样杯93置于液塑限联合测定仪7进行检测，检测圆锥入土的深度数据，每检测完一个式样杯93，就收回圆锥并让检查电机就带动式样杯组件9转动一定角度，让下一个式样杯93进入检测区域。检测人员在此空隙时间对圆锥下端进行清理和涂抹凡士林，本设备在下一个式样杯93进入检测区等待一小段时间让检测人员完成清理即自动进行再次检测，这样依次将所有式样杯93中的式样都检测完后，再由人工或多自由度机械手从各个式样杯93中挖取一定量式样，分别送到相应的电子水分测定仪21上，检测相应含水率。
本实施例中采用的式样杯93和调样杯81均为六个，检测过程以六个式样为一组，电子水分测定仪21区可以由不少于6组电子水分测定仪21组成，可以同时测定6个试样对应的含水率；结合液塑限联合测定仪7测得的对应数据，利用数据处理系统自动绘制含水率和圆锥入土深度关系曲线，把6个点自动拟合成一条直线，在关系曲线上自动读取液限和塑限。最终得到的结果还可以通过本设备内置的无线传输模块发送到数据处理中心。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种测定土的液塑限自动化设备，包括液塑限联合测定仪(7)，其特征在于：还包括设备基座(1)，所述设备基座(1)上设有操控台(2)和轨道式机械手(3)，自动调样设备(4)、自动填样设备(5)和所述液塑限联合测定仪(7)沿所述轨道式机械手(3)的轨道(31)方向排布在所述设备基座(1)上，调样杯组件(8)包括环形的调样组件架、封底环(85)和若干调样杯(81)，所述调样杯(81)安装在所述调样组件架上并沿所述调样组件架的周向均布排布，所述封底环(85)可转动地安装在所述调样组件架上并与所述调样杯(81)的底部开口相抵接，所述封底环(85)上设有与各个底部开口对应的填料孔(88)，式样杯组件(9)包括环形的式样组件架和安装在所述式样组件架上的若干式样杯(93)，所述式样杯(93)与所述调样杯(81)一一对应，所述轨道式机械手(3)包括调样机械手和式样机械手并分别用于夹紧所述调样杯组件(8)和所述式样杯组件(9)，所述自动填样设备(5)包括填样机架(51)、压料机构和用于转动所述封底环(85)的转动机构，所述压料机构包括与所述调样杯(81)一一对应用于下压对应调样杯(81)中式样的的压料组件(56)，填样时所述封底环(85)在所述轨道式机械手(3)控制下与所述式样杯(93)的杯口贴合。
2.根据权利要求1所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：所述压料机构还包括填样升降机构(52)、安装板和转动电机(53)，所述填样升降机构(52)对称设于所述填样机架(51)上部两侧的上安装板上，一对填样升降机构(52)的升降端之间连接有水平设置的所述安装板，所述转动电机(53)安装在所述安装板上面，所述转动机构包括同轴固定在所述转动电机(53)的输出轴并向下伸出的转动轴(55)和安装在所述转动轴(55)端部的转动件(57)，所述调样组件架包括安装所述调样杯(81)的环形结构和从所述环形结构中心向外径向辐射连接到所述封底环(85)的辐射结构(86)，所述辐射结构(86)的中心设有与所述转动件(57)插接配合的中心孔(89)，所述中心孔(89)与所述转动件(57)均为非圆结构，所述压料组件(56)固定在环形压料架(54)底部，所述环形压料架(54)与所述安装板底部相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：所述压料组件(56)包括外管套(561)、弹性伸缩压杆和压力感应器(565)，所述弹性伸缩压杆包括上节杆(562)、滑动插接在所述上节杆(562)下端的下节杆(563)和安装在所述下节杆(563)下端的压板，所述下节杆(563)与所述上节杆(562)之间通过压簧(564)连接，所述压板与所述调样杯(81)的内腔滑动配合，所述上节杆(562)通过电控锁紧结构安装在所述外管套(561)中，所述压力感应器(565)设于所述电控锁紧结构和所述上节杆(562)之间用于检测弹性伸缩压杆所受压力。
4.根据权利要求2所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：所述环形结构包括与各个调样杯(81)可拆卸固定连接的固定环(83)和周向均匀固定在所述固定环(83)外侧的C形连接件，所述C形连接件的开口沿所述固定环(83)径向朝内，所述C形连接件的上部固定在所述固定环(83)的顶部外缘，所述C形连接件的下部伸到所述封底环(85)的下面，所述封底环(85)下面设有环形沟槽，所述环形沟槽与所述C形连接件的下部之间通过滚子连接，所述滚子可转动地安装在所述C形连接件的下部。
5.根据权利要求1所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：所述设备基座(1)上还设有对应所述液塑限联合测定仪(7)的检测转动机构(6)，所述检测转动机构(6)包括设于所述设备基座(1)中的检测电机、安装在所述设备基座(1)上的托台基座(61)和转动安装在所述托台基座(61)上的转动托板(62)，所述转动托板(62)与所述检测电机的输出轴连接，所述转动托板(62)顶部具有插接凸起，所述式样组件架包括安装所述式样杯(93)的环形板(91)和从所述环形板(91)中心向外径向辐射连接到所述环形板(91)的辐板(92)，所述辐板(92)中心设有非圆结构的轴孔(95)，所述轴孔(95)与所述插接凸起插接配合并均为非圆结构，所述轴孔(95)与所述插接凸起插接后所述式样杯(93)能被所述转动托板(62)转动到所述液塑限联合测定仪(7)上的检测区域。
6.根据权利要求1所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：自动调样设备(4)包括调样机架(41)，所述调样机架(41)上部固定有前伸的安装台(42)，所述安装台(42)上面安装有升降电缸(45)、土样容器(43)和水容器(44)，所述土样容器(43)中设有将土样等分的分隔板组件，所述升降电缸(45)的伸缩端向下伸出连接有搅拌装置(46)，所述搅拌装置(46)包括搅拌架(461)、搅拌传动机构(468)和若干搅拌组件，所述搅拌组件与所述调样杯(81)一一对应，每个搅拌组件上还设有注水组件和封住所述调样杯(81)杯口的杯盖件(464)，所述杯盖件(464)上设有送入土样的进土管，所述分隔板组件形成的每个分隔区均通过对应的土样管路(47)连通对应的进土管，所述注水组件设有控制进水流量的流量调节阀(463)，所述搅拌架(461)上安装有搅拌电机(462)，所述搅拌电机(462)通过搅拌传动机构(468)与各个搅拌组件传动连接，所述伸缩端固定在所述搅拌架(461)上。
7.根据权利要求6所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：搅拌组件包括与所述杯盖件(464)转动连接的搅拌套轴(465)，所述搅拌套轴(465)上端与进水管转动连接，所述进水管通过注水管路(48)与所述水容器(44)底部连通，所述搅拌套轴(465)上部位于所述杯盖件(464)下方位置设有向两侧对称伸出的注水横管(466)，所述注水横管(466)下面设有若干注水口，所述搅拌套轴(465)上还由上至下安装有多个沿周向排布的搅拌叶片(467)。
8.根据权利要求7所述的一种测定土的液塑限自动化设备，其特征在于：所述搅拌传动机构(468)包括安装在所述搅拌电机(462)上的主动齿轮(4681)、转动安装在所述搅拌架(461)中心的中心转轴、安装在每个搅拌套轴(465)上端的搅拌齿轮(4684)以及安装在所述中心转轴上的从动齿轮(4682)和中心齿轮(4683)，所述主动齿轮(4681)与所述从动齿轮(4682)啮合，所述中心齿轮(4683)与各个搅拌齿轮(4684)啮合。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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