CN113655229A - 一种块状金属样品自动制备检测线及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种块状金属样品自动制备检测线及其检测方法，该检测线由制备模块、输送模块和检测模块构成；其中制备模块至少包括一个抓取机器人和两个样品切削设备；输送模块采用输送带和装载盘组合构成；检测模块至少包括一个抓取机器人和两个样品检测设备。本发明通过由制备模块、输送模块和检测模块三位一体构成的块状金属样品自动制备检测线，实现块状样品从原样到制备，再完成检测的自动化流程，整个过程自动化程度高，检测精度高，而且运行成本较低。因此，本发明既能实现从样品原料到检测的全自动化流程，又能较好的保证样品质量的一致性。
Description
技术领域
本发明属于金属冶炼中的样品制备技术领域，尤其是涉及一种块状金属样品自动制备检测线。
背景技术
在金属冶炼领域中，需对冶炼过程中的金属取样后进行成分检测，以实现对生产过程的及时监控。或对成品金属进行成分检测，以保障出厂成品金属的质量。
在现有技术中，公开号为CN106908615A的发明专利公开了一种基于光谱分析技术的金属成分检测方法及装置，其中采用金属成分检测装置，所述装置包括取样机器人、吹风设备、脉冲激光器、光谱探测设备、光谱分析设备和控制设备，所述脉冲激光器的超短脉冲输出端与样品室相对，其所述脉冲激光器的超短脉冲输出端对准光谱探测设备中的光谱收集透镜组，所述吹风设备的出风口对准所述样品室，所述样品室包括托盘和所述托盘上方的透明外罩，所述取样机器人包括第一机械手臂和第二机械手臂。采用该种方法及装置，实现了采用激光进行非接触式金属成分分析。
又如公开号为CN202869976U的实用新型专利公开了一种熔融金属成分检测装置，包括取样杆系统、脉冲激光器、光路系统、光谱探测装置、时序控制单元、光谱分析单元；取样杆系统包括取样杆和驱动取样杆运动的驱动装置；时序控制单元的时序信号依次触发驱动装置、脉冲激光器及光谱探测装置，驱动装置驱动取样杆插入熔融金属液内部进行取样后，脉冲激光器发射脉冲激光经光路系统聚焦至取样杆表面，产生的等离子体信号光由光路系统采集并导出至光谱探测装置，光谱探测装置获得光谱信息并将其发送至光谱分析单元，即可分析得出熔融金属的实时成分信息。该方案利用取样杆取样，使光学系统元件远离高温炉体，避免了光学元件的性能受到影响，同时确保光谱分析的稳定性。
然而，在对成品金属进行检测时，需对所取成品金属进行表面处理，处理后的表面再用直读光谱等方式进行成分检测，成品金属的表面一般采用人工切削的方式处理，每日操作人员工作重复繁琐，除劳动强度大外，加工后的金属表面也无法保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种块状金属样品自动制备检测线及其检测方法，实现块状样品从原样到制备，再完成检测的自动化流程，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：
一种块状金属样品自动制备检测线，由制备模块、输送模块和检测模块构成；其中制备模块至少包括一个抓取机器人和两个样品切削设备；输送模块采用输送带和装载盘组合构成；检测模块至少包括一个抓取机器人和两个样品检测设备。
其中，样品切削设备包括数控车床、数控铣床、数控磨床之一或者组合。样品检测设备包括激光诱导仪、光谱仪之一或者组合。
进一步的，制备模块包括样品原料盘、抓取机器人一、样品切削设备一及样品切削设备二；其中抓取机器人一布置在包括样品原料盘、样品切削设备一和样品切削设备二这三个设备中央，抓取机器人一实现在四个方向的抓取，完成样品在样品原料盘、样品切削设备一、样品切削设备二及输送模块之间的流转。
进一步的，样品原料盘为标准化设计料盘。
进一步的，输送模块包括样品输送带，样品输送带连接制备模块和检测模块，样品输送带上安装有样品输送装载盘。
进一步的，每套样品输送带安装2个输送装载盘用于实现与制备模块与检测模块同时对接。
进一步的，检测模块包括抓取机器人二、样品检测设备一、样品检测设备二和已检测样品料盘，其中，所述抓取机器人二实现在四个方向的抓取。
采用前述的块状金属样品自动制备检测线的检测方法，包括如下步骤：首先由人工将装有样品的样品原料盘放置在指定位置，设备开始运行后，抓取机器人一从样品原料盘上按照指定顺序，每次抓取一个块状金属样品原料至样品切削设备一或样品切削设备二上进行切削加工，切削加工好后，再由抓取机器人一将制备好的样品抓取放置在样品输送装载盘，再由样品输送带输送至检测模块所在位置；装有已制备样品的样品输送装载盘输送至检测模块端后，由抓取机器人二将已制备样品抓取至样品检测设备一或样品检测设备二进行检测，检测完毕后再由抓取机器人二抓取已检测样品至已检测样品料盘上，待已检测样品料盘装满后再由人工取走保存。
与现有技术相比，本发明通过由制备模块、输送模块和检测模块三位一体构成的块状金属样品自动制备检测线，实现块状样品从原样到制备，再完成检测的自动化流程，整个过程自动化程度高，检测精度高，而且运行成本较低。因此，本发明既能实现从样品原料到检测的全自动化流程，又能较好的保证样品质量的一致性。
附图说明
图1是本发明的块状金属样品自动制备检测线示意图。
附图中的标记为：1-样品原料盘，2-抓取机器人一，3-样品切削设备一，4-样品切削设备二，5-样品输送带，6-样品输送装载盘，7-抓取机器人二，8-样品检测设备一，9-样品检测设备二，10-已检测样品料盘。
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。
如图1所示，本发明的设计包括样品原料盘1，抓取机器人一2、样品切削设备一3、样品切削设备二4、样品输送带5、样品输送装载盘6、抓取机器人二7、样品检测设备一8、样品检测设备二9、已检测样品料盘10。各部件的布置位置和连接方式如图1所示。
在本发明中，包括制备、运输和检测三个主要部分，涉及的设备如没有具体说明结构，均可以采用现有设备。
如图1所示，制备模块主要由图1下半部分所展示，制备模块包括样品原料盘1、抓取机器人一2、样品切削设备一3及样品切削设备二4。其中样品原料盘1为标准化设计料盘，可实现机器人的定位抓取。抓取机器人一2布置在其他三台设备中央，抓取机器人一2可实现在四个方向的抓取，完成样品在样品原料盘1、样品切削设备一3、样品切削设备二4及输送模块之间的流转。
样品切削设备一3及样品切削设备二4用于切削样品原料的表面，以得到满足检测需求的样品表面，样品切削设备一3及样品切削设备二4按照检测设备对于切削表面的要求，采用数控车床、数控铣床、数控磨床等设备，样品切削设备一3及样品切削设备二4可以是同一种切削设备，同时加工两个相同样品，以加快样品制备速度，也可以是两种不同加工精度或类型的设备，实现对所制备样品的逐级加工，以获得更好的加工表面。
输送模块主要由图1中的中部所展示，输送模块包括样品输送带5、样品输送装载盘6，样品输送带5用于连接制备模块和检测模块，样品输送带5上安装有样品输送装载盘6，输送装载盘6的形状及装载数量按照检测需求及制备、检测效率设计，样品输送带5安装2个输送装载盘6，可实现与制备模块与检测模块同时对接。
检测模块主要由图1中上部所展示，检测模块包括抓取机器人二7、样品检测设备一8、样品检测设备二9、已检测样品料盘10，抓取机器人二7与抓取机器人一2实现的操作一致，样品检测设备一8和样品检测设备二9可根据样品特性及企业习惯，采用激光诱导仪、光谱仪等设备，也可以采用不同检测设备，以检测不同特性。已检测样品料盘10与样品原料盘1一致，用于已检测样品的保存。
参照图1，具体实施时，按照如下步骤进行检测工作：首先由人工将装有样品的样品原料盘1放置在指定位置，设备开始运行后，抓取机器人一2从样品原料盘1上按照指定顺序，每次抓取一个块状金属样品原料至样品切削设备一3或样品切削设备二4上进行切削加工，切削加工好后，再由抓取机器人一2将制备好的样品抓取放置在样品输送装载盘6，再由样品输送带5输送至检测模块所在位置。装有已制备样品的样品输送装载盘6输送至检测模块端后，由抓取机器人二7将已制备样品抓取至样品检测设备一8或样品检测设备二9进行检测，检测完毕后再由抓取机器人二7抓取已检测样品至已检测样品料盘10上，待已检测样品料盘10装满后再由人工取走保存。
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 (9)
1.一种块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：由制备模块、输送模块和检测模块构成；其中制备模块至少包括一个抓取机器人和两个样品切削设备；输送模块采用输送带和装载盘组合构成；检测模块至少包括一个抓取机器人和两个样品检测设备。
2.根据权利要求1所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：样品切削设备包括数控车床、数控铣床、数控磨床之一或者组合。
3.根据权利要求1所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：所述样品检测设备包括激光诱导仪、光谱仪之一或者组合。
4.根据权利要求2所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：所述制备模块包括样品原料盘(1)、抓取机器人一(2)、样品切削设备一(3)及样品切削设备二(4)；其中抓取机器人一(2)布置在包括样品原料盘(1)、样品切削设备一(3)和样品切削设备二(4)这三个设备中央，抓取机器人一(2)实现在四个方向的抓取，完成样品在样品原料盘(1)、样品切削设备一(3)、样品切削设备二(4)及输送模块之间的流转。
5.根据权利要求4所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：样品原料盘(1)为标准化设计料盘。
6.根据权利要求1所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：所述输送模块包括样品输送带(5)，样品输送带(5)连接制备模块和检测模块，样品输送带(5)上安装有样品输送装载盘(6)。
7.根据权利要求6所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：每套样品输送带(5)安装2个输送装载盘(6)用于实现与制备模块与检测模块同时对接。
8.根据权利要求1所述的块状金属样品自动制备检测线，其特征在于：所述检测模块包括抓取机器人二(7)、样品检测设备一(8)、样品检测设备二(9)和已检测样品料盘(10)，其中，所述抓取机器人二(7)实现在四个方向的抓取。
9.一种采用如权利要求1-8中任意一项所述的块状金属样品自动制备检测线的检测方法，其特征在于包括如下步骤：首先由人工将装有样品的样品原料盘(1)放置在指定位置，设备开始运行后，抓取机器人一(2)从样品原料盘(1)上按照指定顺序，每次抓取一个块状金属样品原料至样品切削设备一(3)或样品切削设备二(4)上进行切削加工，切削加工好后，再由抓取机器人一(2)将制备好的样品抓取放置在样品输送装载盘(6)，再由样品输送带(5)输送至检测模块所在位置；装有已制备样品的样品输送装载盘(6)输送至检测模块端后，由抓取机器人二(7)将已制备样品抓取至样品检测设备一(8)或样品检测设备二(9)进行检测，检测完毕后再由抓取机器人二(7)抓取已检测样品至已检测样品料盘(10)上，待已检测样品料盘(10)装满后再由人工取走保存。
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