CN114518377A - x射线荧光分析智能机器人熔片系统 - Google Patents

x射线荧光分析智能机器人熔片系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114518377A
CN114518377A CN202210413829.9A CN202210413829A CN114518377A CN 114518377 A CN114518377 A CN 114518377A CN 202210413829 A CN202210413829 A CN 202210413829A CN 114518377 A CN114518377 A CN 114518377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
weighing
crucible
auxiliary agent
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210413829.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114518377B (zh
Inventor
刘露
刘正权
于吉苏
艾福强
王雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Zhongkete Inspection Robot Co ltd
Original Assignee
Nanjing Zhongkete Inspection Robot Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Zhongkete Inspection Robot Co ltd filed Critical Nanjing Zhongkete Inspection Robot Co ltd
Priority to CN202210413829.9A priority Critical patent/CN114518377B/zh
Publication of CN114518377A publication Critical patent/CN114518377A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114518377B publication Critical patent/CN114518377B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/223—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G13/00—Weighing apparatus with automatic feed or discharge for weighing-out batches of material
    • G01G13/24—Weighing mechanism control arrangements for automatic feed or discharge
    • G01G13/28—Weighing mechanism control arrangements for automatic feed or discharge involving variation of an electrical variable which is used to control loading or discharge of the receptacle
    • G01G13/295—Weighing mechanism control arrangements for automatic feed or discharge involving variation of an electrical variable which is used to control loading or discharge of the receptacle for controlling automatic loading of the receptacle
    • G01G13/2951—Weighing mechanism control arrangements for automatic feed or discharge involving variation of an electrical variable which is used to control loading or discharge of the receptacle for controlling automatic loading of the receptacle involving dribble-feed means controlled by the weighing mechanism to top up the receptacle to the target weight
    • G01G13/2954—Weighing mechanism control arrangements for automatic feed or discharge involving variation of an electrical variable which is used to control loading or discharge of the receptacle for controlling automatic loading of the receptacle involving dribble-feed means controlled by the weighing mechanism to top up the receptacle to the target weight wherein the main feed is effected by mechanical conveying means, e.g. by belt conveyors, by vibratory conveyors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明公开一种x射线荧光分析智能机器人熔片系统，包括机柜、助剂称重分样部件、熔样炉、混合振动单元、机械臂、夹爪、取样片吸盘部件、多个样片架和多个样品架，机柜置于地面之上，机柜用于安装助剂称重分样部件、混合振动单元、机械臂、样品架、样片架和取样片吸盘部件，熔样炉紧贴机柜设置且布置在地面之上，助剂称重分样部件、混合振动单元、机械臂、样品架、样片架和取样片吸盘部件均布置在机柜的工作台面上；夹爪设置在机械臂末端。优点：本发明，实现从助剂加样称量到熔融片制备完毕全过程的无人化智能作业。

Description

x射线荧光分析智能机器人熔片系统
技术领域
本发明涉及一种x射线荧光分析智能机器人熔片系统。
背景技术
在水泥、钢铁等行业，需要采用x射线荧光分析方法对原燃料的成分进行分析，其中样品的制备有两种方法，包括粉磨压片法和熔融法。由于熔融法消除了颗粒效应对分析结果的影响，分析结果更为准确，得到了广泛的应用。
熔融法首先就要制备分析用熔融片，一般需要称量样品和助剂，装入坩埚混合均匀后放入熔样炉进行融化，将融化后的溶液倒入样片模具，自然冷却后从模具中取出制备好的玻璃样片，再送入x射线荧光仪进行分析。
整个过程涉及样品、助剂称量分样，混匀，从高温炉放入、取出熔融样，倒模等工序，步骤繁多，操作要求精细，样品多的时候工作量极大，操作人员还面临高温辐射职业危害。
发明内容
本发明提出一种x射线荧光分析智能机器人熔片系统，实现从助剂加样称量到熔融片制备完毕全过程的无人化智能作业。
具体的技术方案是，一种x射线荧光分析智能机器人熔片系统，包括机柜、助剂称重分样部件、熔样炉、混合振动单元、机械臂、夹爪、取样片吸盘部件、多个样片架和多个用于放置样品钳埚的样品架，机柜置于地面之上，机柜用于安装助剂称重分样部件、混合振动单元、机械臂、样品架、样片架和取样片吸盘部件，熔样炉紧贴机柜设置且布置在地面之上，助剂称重分样部件、混合振动单元、机械臂、样品架、样片架和取样片吸盘部件均布置在机柜的工作台面上；夹爪设置在机械臂末端；样品架上放置多个坩埚，每个坩埚内均盛有预先称重好的定量样品剂；机械臂带动夹爪夹取坩埚送入助剂称重分样部件，助剂称重分样部件向坩埚内定量加入助剂，机械臂带动夹爪夹取助剂称重分样部件内的坩埚送入混合振动单元，对坩埚内样品剂和助剂进行混合；机械臂带动夹爪夹取混合振动单元内的坩埚送入熔样炉，熔样炉对坩埚内混合物料进行融化，并将融化后的溶液倒入炉内的样片模具内，进行冷却；冷却时间到，机械臂带动夹爪夹取取样片吸盘部件并伸入熔样炉内，取样片吸盘部件吸取样片模具内的样片，并将样片放置到样片架。
对本发明技术方案的优选，x射线荧光分析智能机器人熔片系统还包括PLC控制系统，PLC控制系统包括PLC控制器、计算机、供电单元、装在夹爪上的气缸电磁阀和装在取样片吸盘部件上的电磁阀，PLC控制器电连接计算机，供电单元与PLC控制器电连接，PLC控制器分别电连接气缸电磁阀和电磁阀；PLC控制器电连接助剂称重分样部件提供助剂分样称重信号，完成助剂的自动分样；PLC控制器电连接机械臂提供运动信号，PLC控制器电连接混合振动单元提供启动的工作信号，PLC控制器电连接熔样炉提供启动的工作信号。本发明技术方案中，PLC控制系统驱动整个系统的动作。
对本发明技术方案的优选，助剂称重分样部件包括仪器箱、称重单元和自动下料单元，仪器箱置于操作基台面上，仪器箱用于安装称重单元和自动下料单元；自动下料单元的下料口位于称重单元的称重托盘的正上方，称重单元电连接PLC控制器，将称重数据送至PLC控制器，PLC控制器根据称重单元传送来的称重数据并与自身设定的助剂重量进行比较，给自动下料单元发送下料信号，进行助剂的自动下料。自动称重，释放人力，结构简单，可操作性强。
对本发明技术方案的优选，助剂称重分样部件还包括多工位样品分样模具和驱动多工位样品分样模具间歇式旋转以及提升的驱动部件，多工位样品分样模具固定在驱动部件上，且多工位样品分样模具上的多工位在间歇式旋转过程中逐一通过称重单元的称重托盘。多工位样品分样模具的应用可以进行多工位的连续工作，提高工作效率。
对本发明技术方案的优选，自动下料单元包括样品仓、下料螺杆、下料套管和电机，样品仓固定在仪器箱顶部，且样品仓的仓进料口竖直朝上，样品仓下方的仓出料口连通下料套管，下料螺杆装于下料套管内且一端伸出下料套管的外部连接电机的电机轴，电机装于仪器箱上，电机电连接PLC控制器。自动下料，释放人力，精确下料。
对本发明技术方案的优选，夹爪包括手指气夹、两个爪夹、光电开关和与机械臂末端相连的连接法兰，手指气夹与连接法兰相连，两个爪夹分别设置在手指气夹上的两个滑块上，手指气夹的气缸电磁阀与PLC控制器电连接，光电开关设置在连接法兰，光电开关指向两个爪夹的开合口，光电开关电连接PLC控制器。夹爪的结构设计，配合机械臂工作，抓取可靠，运转方便。
对本发明技术方案的优选，取样片吸盘部件包括托架、夹取盘和由气泵供气的吸盘，托架设置在机柜的工作台面上，吸盘设置在夹取盘上，夹取盘放置在托架上将吸盘托起，吸盘连接气泵，气泵装于机柜内部，气泵上的电磁阀电连接PLC控制器。取样片吸盘部件的设置，避免人工操作，解决现有技术中熔样炉，人工取样片的问题。
对本发明技术方案的优选，机柜的工作台面上以及熔样炉的工作部均设置罩壳，罩壳上设置可开合的仓门。罩壳的设置防止了现场操作的危险发生，同时进一步保障了操作人员的安全；仓门的设置方便对内部设备的维修或者情况处理。
对本发明技术方案的优选，混合振动单元为旋涡混合器，在旋涡混合器上加装一个放置钳埚的振动头。旋涡混合器为市售件，设置的振动头目的是针对本系统的结构所需，方便钳埚的使用。
本发明技术方案，熔样炉、混合振动单元和机械臂均为市售件，直接购买获得。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：
本发明的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，从助剂加样称量到熔融片制备完毕全过程的无人化智能作业。
附图说明
图1是实施例1的x射线荧光分析智能机器人熔片系统的外形图。
图2是图1中隐藏罩壳的示意图。
图3是PLC控制器控制的流程框图。
图4是采用单工位的助剂称重分样部件的x射线荧光分析智能机器人熔片系统的工作流程图。
图5是单工位的助剂称重分样部件的结构视图。
图6是多工位的助剂称重分样部件的结构视图。
图7是自动下料单元的结构视图。
图8是图6中去掉部分仪器箱上的壁板的结构视图。
图9是多工位的助剂称重分样部件内的驱动部件的结构视图。
图10是采用多工位的助剂称重分样部件的x射线荧光分析智能机器人熔片系统的工作流程图。
图11是夹爪的结构视图。
图12是取样片吸盘部件的结构视图。
图13是混合振动单元的外形图。
图14是样片架的结构视图。
图15是样品架的第一种结构视图。
图16是样品架的第二种结构视图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图16和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如图1和2所示，一种x射线荧光分析智能机器人熔片系统，包括机柜1、助剂称重分样部件2、熔样炉3、混合振动单元4、机械臂5、夹爪9、取样片吸盘部件7、多个样片架8和多个用于放置样品钳埚的样品架6。
本实施例中，熔样炉3、混合振动单元4和机械臂5均为市售件，直接购买获得。
熔样炉3为市售的全自动熔样机，本实施例中优选市售的HNJC-T4D全自动台式智能熔样机熔融炉。
如图13所示，混合振动单元4为市售的旋涡混合器，本实施例中优选，市售的XH-C旋涡混合器。本实施例在结构需要上，在市售的XH-C旋涡混合器上加装一个配合本实施例钳埚使用的振动头。振动头装在XH-C旋涡混合器的振动件上，且振动头的结构设置能包裹住钳埚，防止钳埚在振动混合过程中掉落。
机械臂5为协作机械臂，本实施例的机械臂5优先采用UR、遨博、艾利特、卡、越疆等这几个品牌的六轴协作机械臂。本实施例机械臂5的末端安装夹爪9，夹爪9用来抓取钳埚。
如图1和2所示，机柜1置于地面之上，机柜1用于安装助剂称重分样部件2、混合振动单元4、机械臂5、样品架6、样片架8和取样片吸盘部件7，熔样炉3紧贴机柜1设置且布置在地面之上，助剂称重分样部件2、混合振动单元4、机械臂5、样品架6、样片架8和取样片吸盘部件7均布置在机柜1的工作台面上；夹爪9设置在机械臂5末端。
样品架6上放置多个坩埚，每个坩埚内均盛有预先称重好的定量样品剂；机械臂5带动夹爪9夹取坩埚送入助剂称重分样部件2，助剂称重分样部件2向坩埚内定量加入助剂，机械臂5带动夹爪9夹取助剂称重分样部件2内的坩埚送入混合振动单元4，对坩埚内样品剂和助剂进行混合；机械臂5带动夹爪9夹取混合振动单元4内的坩埚送入熔样炉3，熔样炉3对坩埚内混合物料进行融化，并将融化后的溶液倒入炉内的样片模具内，进行冷却；冷却时间到，机械臂5带动夹爪9夹取取样片吸盘部件7并伸入熔样炉3内，取样片吸盘部件7吸取样片模具内的样片，并将样片放置到样片架8。
如图14所示，本实施例中的样品架6采用多层结构，目的是能多放置坩埚。样品架6布置在尽量靠近助剂称重分样部件2的位置处，方便机械臂5的抓取。样品架6在使用时，将样品架6上放置的坩埚的位置信息逐一采集好，并存入PLC控制系统内。
如图15和16所示，样片架8为单层结构，样片架8通过螺栓固定在机柜1的工作台面上且靠近熔样炉3布置。样片架8的板面上呈横向和纵向开设多个通孔，且通孔的直径小于样片的直径，通孔用于放置在样片架8的样片进一步散热使用。
如图3所示，x射线荧光分析智能机器人熔片系统还包括PLC控制系统，PLC控制系统包括PLC控制器、计算机、供电单元、装在夹爪9上的气缸电磁阀和装在取样片吸盘部件7上的电磁阀，PLC控制器电连接计算机，供电单元与PLC控制器电连接，PLC控制器分别电连接气缸电磁阀和电磁阀；PLC控制器电连接助剂称重分样部件2提供助剂分样称重信号，完成助剂的自动分样；PLC控制器电连接机械臂5提供运动信号，PLC控制器电连接混合振动单元4提供启动的工作信号，PLC控制器电连接熔样炉3提供启动的工作信号。
本实施例的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，PLC控制器内预先存储有系统内样品架6上每个坩埚在样品架6上的位置信息。
如图1和2所示，本实施例系统内的，助剂称重分样部件2可以为单工位或者多工位。
如图5所示，单工位的助剂称重分样部件2，包括仪器箱2-1、称重单元2-2和自动下料单元2-3，仪器箱2-1置于机柜1的工作台面上，仪器箱2-1用于安装称重单元2-2和自动下料单元2-3；自动下料单元2-3的下料口位于称重单元2-2的称重托盘的正上方，称重单元2-2电连接PLC控制器，将称重数据送至PLC控制器，PLC控制器根据称重单元2-2传送来的称重数据并与自身设定的助剂重量进行比较，给自动下料单元2-3发送下料信号，进行助剂的自动下料。
本实施例单工位的助剂称重分样部件2，称重单元2-2优选工业型精密天平。本实施例中称重单元2-2优选，华志(福建)电子科技有限公司销售的工业型精密天平。进一步，本实施例的称重单元2-2还可以采用奥豪斯公司(OHAUS)，销售的高精度电子秤。
如图7所示，自动下料单元2-3包括样品仓2-31、下料螺杆2-32、下料套管2-33和电机2-34，样品仓2-31固定在仪器箱2-1顶部，且样品仓2-31的仓进料口竖直朝上，样品仓2-31下方的仓出料口连通下料套管2-33，下料螺杆2-32装于下料套管2-33内且一端伸出下料套管2-33的外部连接电机2-34的电机轴，电机2-34装于仪器箱2-1上，电机2-34电连接PLC控制器。
本实施例单工位的助剂称重分样部件2，自动下料单元2-3，将助剂装填于样品仓2-31内，样品仓2-31于下料套管2-33连通，下料螺杆2-32通过联轴器与电机2-34相连，并安装于下料套管2-33内。在电机2-34驱动下，下料螺杆2-32旋转，将从样品仓2-31漏入下料套管2-33内的助剂逐渐带出，落入放置于称重单元2-2的称重托盘上的坩埚内。
本实施例单工位的助剂称重分样部件2，自动下料单元2-3，采用下料螺杆2-32进行螺旋下料，通过电机2-34对下料速度进行控制，可结合精密天平，实现更加精确的助剂的定量称重。本实施例中自动下料单元2-3的下料速度由PLC控制器控制电机2-34的转速，从而控制下料量。
如图5所示，本实施例系统内，单工位的助剂称重分样部件2，仪器箱2-1上开设可供机械臂5进出的操作窗。
如图4所示，本实施例中的PLC控制系统为已知系统，PLC控制系统驱动本实施例的x射线荧光分析智能机器人熔片系统工作；采用单工位的助剂称重分样部件2，的x射线荧光分析智能机器人熔片系统的工作流程如下：
样品准备，每个坩埚内均盛有预先称重好的定量样品剂，并对每个坩埚进行编号并记入PLC控制系统内，将坩埚逐一放入样品架6上，并将每个坩埚在样品架6上的位置信息记入PLC控制系统内。
机械臂5启动，从样品架6上抓取样第1个坩埚放入助剂称重分样部件2，助剂称重分样部件2自动定量的添加助剂，添加助剂并称重直至完成PLC控制系统内设定的助剂添加量。
振动混合：机械臂5带动夹爪9夹取助剂称重分样部件2内的坩埚送入混合振动单元4，对坩埚内样品剂和助剂进行混合；混合完成后，机械臂5将混匀后的样品坩埚抓取到熔样炉3的坩埚支架上。
熔样炉3工作，PLC控制系统内设定熔样炉3的工作程序，按设定程序熔样完成后，熔样炉自动将熔化的溶液倒入样片模具，待自然冷却或强制风冷后。
样片取样：冷却时间到，机械臂5带动夹爪9夹取取样片吸盘部件7并伸入熔样炉3内，取样片吸盘部件7吸取样片模具内的样片，并将样片放置到样片架8的指定位置，并将此时位置信息记入PLC控制系统。
完成一个工作，重复开始机械臂5启动、振动混合、熔样炉3工作和样片取样。
如图4所示，当本实施例中采用的熔样炉3为单工位熔样炉时，PLC控制系统程序设定，在振动混合，混合完成后，机械臂5将混匀后的样品坩埚抓取到熔样炉3的坩埚支架上。此时，熔样炉3启动工作。
若本实施例中采用的熔样炉3为多工位熔样炉时，PLC控制系统程序设定，在振动混合，混合完成后，机械臂5将混匀后的样品坩埚抓取到熔样炉3的坩埚支架上。此时，再重复机械臂5启动和振动混合，进行多次，直至多工位熔样炉的每个工位上都有坩埚；熔样炉3启动工作。
如图6所示，多工位的助剂称重分样部件2，包括仪器箱2-1、称重单元2-2、自动下料单元2-3、多工位样品分样模具2-5和驱动多工位样品分样模具2-5间歇式旋转以及提升的驱动部件2-6，仪器箱2-1置于机柜1的工作台面上，仪器箱2-1用于安装称重单元2-2和自动下料单元2-3；自动下料单元2-3的下料口位于称重单元2-2的称重托盘的正上方，称重单元2-2电连接PLC控制器，将称重数据送至PLC控制器，PLC控制器根据称重单元2-2传送来的称重数据并与自身设定的助剂重量进行比较，给自动下料单元2-3发送下料信号，进行助剂的自动下料。
本实施例多工位的助剂称重分样部件2，称重单元2-2优选工业型精密天平。本实施例中称重单元2-2优选，华志(福建)电子科技有限公司销售的工业型精密天平。进一步，本实施例的称重单元2-2还可以采用奥豪斯公司(OHAUS)，销售的高精度电子秤。
如图8所示，本实施例系统，多工位的助剂称重分样部件2内的多工位样品分样模具2-5为圆盘，圆盘的中心部连接驱动部件2-6，在圆盘的边缘部开设插入坩埚的多个孔，孔均布设置且所有孔均位于同一圆周上。本实施例的多工位样品分样模具2-5，圆盘的板面上开设多个减重孔。
如图7所示，自动下料单元2-3包括样品仓2-31、下料螺杆2-32、下料套管2-33和电机2-34，样品仓2-31固定在仪器箱2-1顶部，且样品仓2-31的仓进料口竖直朝上，样品仓2-31下方的仓出料口连通下料套管2-33，下料螺杆2-32装于下料套管2-33内且一端伸出下料套管2-33的外部连接电机2-34的电机轴，电机2-34装于仪器箱2-1上，电机2-34电连接PLC控制器。
本实施例系统的，多工位的助剂称重分样部件2内自动下料单元2-3，将助剂装填于样品仓2-31内，样品仓2-31于下料套管2-33连通，下料螺杆2-32通过联轴器与电机2-34相连，并安装于下料套管2-33内。在电机2-34驱动下，下料螺杆2-32旋转，将从样品仓2-31漏入下料套管2-33内的样品逐渐带出，落入放置于称重单元2-2的称重托盘上的坩埚内。
本实施例多工位的助剂称重分样部件2，自动下料单元2-3，采用下料螺杆2-32进行螺旋下料，通过电机2-34对下料速度进行控制，可结合精密天平，实现更加精确的助剂的定量称重。自动称重，释放人力，称重精度高。
如图9所示，本实施例系统的，多工位的助剂称重分样部件2内驱动部件2-6包括升降平台2-61和回转平台2-62，回转平台2-62整体设置在升降平台2-61的升降面上，升降平台2-61整体固定在仪器箱2-1上；多工位样品分样模具2-5固定在回转平台的回转面上，升降平台2-61和回转平台2-62均电连接PLC控制器。
本实施例中升降平台和回转平台均带有驱动动力件，驱动动力件均电连接单片机，升降平台和回转平台均为市售件，直接购买获得；本实施例的技术方案中，升降平台的抬起落下目的，放置在多工位样品分样模具的坩埚在下料称重的过程能始终放置在称重托盘上并不接触多工位样品分样模具，在下料称重完成后，能脱离称重托盘，回转平台的工作是带动多工位样品分样模具做间歇式的旋转。
如图6所示，本实施例的升降平台2-61优选式，单剪式升降平台，采用气缸作为驱动动力件。
本实施例系统的，多工位的助剂称重分样部件2内的多工位样品分样模具2-5固定在回转平台2-62上，可以在回转平台2-62的驱动动力件的带动下360度旋转，回转平台2-62固定在升降平台2-61上，升降平台2-61上下升降的过程中，带动多工位样品分样模具2-5上升或下落，使得多工位样品分样模具2-5上的每个工位圆孔内的坩埚下落，使得坩埚落在称重托盘上；多工位样品分样模具2-5上的每个工位圆孔内的坩埚抬起，脱离称重托盘。
当坩埚在称重托盘上，进行下料称量。称重完毕后，升降平台2-61驱动多工位样品分样模具2-5升起，坩埚的抬高使得其底部脱离称重单元，然后旋转平台旋转一定角度，下一个工位的坩埚处于称重单元的正上方，升降平台下降，落下坩埚。
本实施例中，优选坩埚的形状设计为椎体，上部正好卡在多工位样品分样模具2-5的圆孔工位里，在落下的时候，多工位样品分样模具2-5与坩埚不接触，坩埚坐落在称重单元2-2的称量托盘上。
如图8所示，本实施例系统的，多工位的助剂称重分样部件2，还包括位置开关2-7，位置开关2-7采用现有技术中的光电开关，且为市售件。位置开关2-7通过开关支架设置在第一腔室的侧壁上，位置开关2-7电连接PLC控制器。位置开关2-7的设置目的是，多工位样品分样模具2-5旋转是，确定多工位样品分样模具2-5上的工位零位，即起始位。
如图6和8所示，本实施例系统的，多工位的助剂称重分样部件2内仪器箱2-1的内腔由一块隔板2-13分割为两部分，分别为用来容纳称重单元2-2、多工位样品分样模具2-5以及驱动部件2-6的第一腔室和用来容纳自动下料单元2-3第二腔室，装于第二腔室内的自动下料单元2-3的下料套管2-33部分贯穿伸入的第一腔室，下料套管2-33的下料口位于称重单元2-2的称重托盘的正上方。
如图6和8所示，第一腔室的一个侧壁上开设操作窗，操作窗上铰接一块开合门板2-11，开合门板2-11的外侧面设置一个拉手，开合门板2-11上同样地开设供机械臂5进出的操作窗。如图6所示。
如图8所示，在开合门板2-11的背面与第一腔室的内壁之间设置至少两个阻尼器2-12，两个阻尼器2-12对称布置在开合门板2-11的两侧。两个阻尼器2-12的设置，方便开合门板2-11的闭合时起到缓冲作用，防止闭合振动影响称重精度。
如图6所示，在第二腔室的侧壁上也可开设多个观察口，观察口的位置可根据需要设置在想观察的位置处，第二腔室的侧壁上在对应自动下料单元2-3的位置处开设一个，在观察口处均设置透明板。
如图8所示，本实施例的第二腔室的腔室壁板设置一块可拆卸式的壁板，方便第二腔室里的部件安装。
如图8所示，第一腔室内设置用于封装称重单元2-2的罩箱2-14，罩箱2-14与隔板2-13一体结构，罩箱2-14开设装入称重单元2-2的开口，开口与第二腔室相通；在罩箱2-14的上壳板面上开设一个过孔，设置在罩箱2-14内的称重单元2-2上的称重托盘位于过孔的正下方。罩箱2-14起到保护称重单元2-2，即精密天平的作用，也起到防护作用。
如图10所示，本实施例中的PLC控制系统为已知系统，PLC控制系统驱动本实施例的x射线荧光分析智能机器人熔片系统工作；采用多工位的助剂称重分样部件2的x射线荧光分析智能机器人熔片系统的工作流程如下：
样品准备，每个坩埚内均盛有预先称重好的定量样品剂，并对每个坩埚进行编号并记入PLC控制系统内，将坩埚逐一放入样品架6上，并将每个坩埚在样品架6上的位置信息记入PLC控制系统内。
机械臂5启动，从样品架6上抓取样第1个坩埚放入多工位的助剂称重分样部件2的多工位样品分样模具2-5的圆孔工位处，并重复多次，直至每个圆孔工位处都有。
多工位的助剂称重分样部件2，在称量分样时，第一号工位上的坩埚落放于称量单元2-2的称重托盘上，助剂称重分样部件2自动定量的添加助剂，添加助剂并称重直至完成PLC控制系统内设定的助剂添加量。第一号工位上的坩埚称重完成后，多工位的助剂称重分样部件2动作，第二号工位上的坩埚落放于称量单元2-2的称重托盘上，助剂称重分样部件2自动定量的添加助剂，添加助剂并称重直至完成PLC控制系统内设定的助剂添加量。重复步骤，直至多工位样品分样模具2-5内的所有坩埚都完成了助剂添加。
振动混合：第一号工位上的坩埚称重完成后，机械臂5带动夹爪9夹取助剂称重分样部件2内的坩埚送入混合振动单元4，对坩埚内样品剂和助剂进行混合；混合完成后，机械臂5将混匀后的样品坩埚抓取到熔样炉3的坩埚支架上。
熔样炉3工作，PLC控制系统内设定熔样炉3的工作程序，按设定程序熔样完成后，熔样炉自动将熔化的溶液倒入样片模具，待自然冷却或强制风冷后。
样片取样：冷却时间到，机械臂5带动夹爪9夹取取样片吸盘部件7并伸入熔样炉3内，取样片吸盘部件7吸取样片模具内的样片，并将样片放置到样片架8的指定位置，并将此时位置信息记入PLC控制系统。
完成第一工位处的工作，重复开始振动混合、熔样炉3工作和样片取样，进行第二工位处工作，依次完成，直至多工位样品分样模具2-5上的所有圆孔工位均完成。
如图10所示，当本实施例中采用的熔样炉3为单工位熔样炉时，PLC控制系统程序设定，在振动混合，混合完成后，机械臂5将混匀后的样品坩埚抓取到熔样炉3的坩埚支架上。此时，熔样炉3启动工作。
若本实施例中采用的熔样炉3为多工位熔样炉时，PLC控制系统程序设定，在振动混合，混合完成后，机械臂5将混匀后的样品坩埚抓取到熔样炉3的坩埚支架上。此时，再重复机械臂5启动和振动混合，进行多次，直至多工位熔样炉的每个工位上都有坩埚；熔样炉3启动工作。
如图11所示，夹爪9包括手指气夹9-1、两个爪夹9-2、光电开关9-3和与机械臂末端相连的连接法兰9-4，手指气夹9-1与连接法兰9-4相连，两个爪夹9-2分别设置在手指气夹9-1上的两个滑块上，手指气夹9-1的气缸电磁阀与PLC控制器电连接，光电开关9-3设置在连接法兰9-4，光电开关9-3指向两个爪夹9-2的开合口，光电开关9-3电连接PLC控制器。
本实施例的夹爪9，通过连接法兰9-4和螺栓固定在机械臂末端，两个爪夹9-2开合用于夹取坩埚或者取样片吸盘部件7。
本实施例的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，手指气夹9-1为市售件，优选采用市售的薄型手指气夹，优选采用SMC或亚德客市售的薄型手指气夹。
手指气夹9-1的进气接头通过气管连接气泵，气泵置于机柜1的内部，夹爪9的气缸电磁阀设置在气管上，且气缸电磁阀电连接PLC控制器，PLC控制器控制夹爪9的抓取动作。
如图12所示，取样片吸盘部件7包括托架7-1、夹取盘7-2和由气泵供气的吸盘7-3，托架7-1设置在机柜1的工作台面上，吸盘7-3设置在夹取盘7-2上，夹取盘7-2放置在托架7-1上将吸盘7-3托起，吸盘7-3连接气泵，气泵装于机柜内部，气泵上的电磁阀电连接PLC控制器。
本实施例的取样片吸盘部件7，在不工作时，吸盘7-3放置在托架7-1上。夹取盘7-2的设置是配合夹爪9的两个爪夹9-2设置，在夹取盘7-2的外壁上设置与两个爪夹9-2的开合口配合的夹取槽。
本实施例的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，取样片吸盘部件7内的吸盘7-3为市售件，优选采用市售的工业气动真空吸盘，采用侧边进气。工业气动真空吸盘的销售厂家很多，本实施例不举例。
如图1所示，机柜1的工作台面上以及熔样炉3的工作部均设置罩壳10，罩壳10上设置可开合的仓门。
本实施例的x射线荧光分析智能机器人熔片系统的系统扩展功能：前端可与自动制样系统连接，将自动制备的样品剂传输到样品架上；后端可与自动x射线荧光分析进样系统连接，将制备好的样片自动传送到检测仪器检测工位。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，包括机柜（1）、助剂称重分样部件（2）、熔样炉（3）、混合振动单元（4）、机械臂（5）、夹爪（9）、取样片吸盘部件（7）、多个样片架（8）和多个用于放置样品钳埚的样品架（6），
机柜（1）置于地面之上，机柜（1）用于安装助剂称重分样部件（2）、混合振动单元（4）、机械臂（5）、样品架（6）、样片架（8）和取样片吸盘部件（7），熔样炉（3）紧贴机柜（1）设置且布置在地面之上，助剂称重分样部件（2）、混合振动单元（4）、机械臂（5）、样品架（6）、样片架（8）和取样片吸盘部件（7）均布置在机柜（1）的工作台面上；夹爪（9）设置在机械臂（5）末端；
样品架（6）上放置多个坩埚，每个坩埚内均盛有预先称重好的定量样品剂；机械臂（5）带动夹爪（9）夹取坩埚送入助剂称重分样部件（2），助剂称重分样部件（2）向坩埚内定量加入助剂，机械臂（5）带动夹爪（9）夹取助剂称重分样部件（2）内的坩埚送入混合振动单元（4），对坩埚内样品剂和助剂进行混合；机械臂（5）带动夹爪（9）夹取混合振动单元（4）内的坩埚送入熔样炉（3），熔样炉（3）对坩埚内混合物料进行融化，并将融化后的溶液倒入炉内的样片模具内，进行冷却；冷却时间到，机械臂（5）带动夹爪（9）夹取取样片吸盘部件（7）并伸入熔样炉（3）内，取样片吸盘部件（7）吸取样片模具内的样片，并将样片放置到样片架（8）。
2.根据权利要求1所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，x射线荧光分析智能机器人熔片系统还包括PLC控制系统，PLC控制系统包括PLC控制器、计算机、供电单元、装在夹爪（9）上的气缸电磁阀和装在取样片吸盘部件（7）上的电磁阀，PLC控制器电连接计算机，供电单元与PLC控制器电连接，PLC控制器分别电连接气缸电磁阀和电磁阀；PLC控制器电连接助剂称重分样部件（2）提供助剂分样称重信号，完成助剂的自动分样；PLC控制器电连接机械臂（5）提供运动信号，PLC控制器电连接混合振动单元（4）提供启动的工作信号，PLC控制器电连接熔样炉（3）提供启动的工作信号。
3.根据权利要求2所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，助剂称重分样部件（2）包括仪器箱（2-1）、称重单元（2-2）和自动下料单元（2-3），仪器箱（2-1）置于操作基台面上，仪器箱（2-1）用于安装称重单元（2-2）和自动下料单元（2-3）；自动下料单元（2-3）的下料口位于称重单元（2-2）的称重托盘的正上方，称重单元（2-2）电连接PLC控制器，将称重数据送至PLC控制器，PLC控制器根据称重单元（2-2）传送来的称重数据并与自身设定的助剂重量进行比较，给自动下料单元（2-3）发送下料信号，进行助剂的自动下料。
4.根据权利要求3所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，助剂称重分样部件（2）还包括多工位样品分样模具（2-5）和驱动多工位样品分样模具（2-5）间歇式旋转以及提升的驱动部件（2-6），多工位样品分样模具（2-5）固定在驱动部件（2-6）上，且多工位样品分样模具（2-5）上的多工位在间歇式旋转过程中逐一通过称重单元（2-2）的称重托盘。
5.根据权利要求4所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，自动下料单元（2-3）包括样品仓（2-31）、下料螺杆（2-32）、下料套管（2-33）和电机（2-34），样品仓（2-31）固定在仪器箱（2-1）顶部，且样品仓（2-31）的仓进料口竖直朝上，样品仓（2-31）下方的仓出料口连通下料套管（2-33），下料螺杆（2-32）装于下料套管（2-33）内且一端伸出下料套管（2-33）的外部连接电机（2-34）的电机轴，电机（2-34）装于仪器箱（2-1）上，电机（2-34）电连接PLC控制器。
6.根据权利要求1所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，夹爪（9）包括手指气夹（9-1）、两个爪夹（9-2）、光电开关（9-3）和与机械臂末端相连的连接法兰（9-4），手指气夹（9-1）与连接法兰（9-4）相连，两个爪夹（9-2）分别设置在手指气夹（9-1）上的两个滑块上，手指气夹（9-1）的气缸电磁阀与PLC控制器电连接，光电开关（9-3）设置在连接法兰（9-4），光电开关（9-3）指向两个爪夹（9-2）的开合口，光电开关（9-3）电连接PLC控制器。
7.根据权利要求6所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，取样片吸盘部件（7）包括托架（7-1）、夹取盘（7-2）和由气泵供气的吸盘（7-3），托架（7-1）设置在机柜（1）的工作台面上，吸盘（7-3）设置在夹取盘（7-2）上，夹取盘（7-2）放置在托架（7-1）上将吸盘（7-3）托起，吸盘（7-3）连接气泵，气泵装于机柜内部，气泵上的电磁阀电连接PLC控制器。
8.根据权利要求1所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，机柜（1）的工作台面上以及熔样炉（3）的工作部均设置罩壳（10），罩壳（10）上设置可开合的仓门。
9.根据权利要求1所述的x射线荧光分析智能机器人熔片系统，其特征在于，混合振动单元（4）为旋涡混合器，在旋涡混合器上加装一个放置钳埚的振动头。
CN202210413829.9A 2022-04-20 2022-04-20 x射线荧光分析智能机器人熔片系统 Active CN114518377B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210413829.9A CN114518377B (zh) 2022-04-20 2022-04-20 x射线荧光分析智能机器人熔片系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210413829.9A CN114518377B (zh) 2022-04-20 2022-04-20 x射线荧光分析智能机器人熔片系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114518377A true CN114518377A (zh) 2022-05-20
CN114518377B CN114518377B (zh) 2022-06-24

Family

ID=81600448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210413829.9A Active CN114518377B (zh) 2022-04-20 2022-04-20 x射线荧光分析智能机器人熔片系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114518377B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03259727A (ja) * 1990-03-09 1991-11-19 Ngk Insulators Ltd 放射性廃棄物の高温溶融物のサンプリング方法および装置
CN107796494A (zh) * 2017-11-17 2018-03-13 苏州钮曼精密机电科技有限公司 一种多工位称重系统
JP2018119940A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 有限会社アメナ工房 蛍光ｘ線分析装置用ガラスビードの作製方法
CN108627376A (zh) * 2018-05-08 2018-10-09 齐鲁工业大学 一种基于桌面机器臂的细胞标本载玻片自动封装控制系统
CN108746517A (zh) * 2018-08-16 2018-11-06 深圳市金鼎丰贵金属设备科技有限公司 一种真空连续式铸锭炉及其铸锭工艺
CN210945815U (zh) * 2019-09-29 2020-07-07 苏州拓又达新能源科技有限公司 一种稀土冶炼生产线
CN211940972U (zh) * 2020-03-20 2020-11-17 西安汇创贵金属新材料研究院有限公司 一种真空熔炉用机械夹爪
CN112147298A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 长春黄金研究院有限公司 一种用于火试金混料、熔样、灰吹的自动化操作方法
CN214472215U (zh) * 2021-02-22 2021-10-22 深路医学科技(武汉)有限公司 一种封片机
CN113984733A (zh) * 2021-11-30 2022-01-28 安徽美诺福科技有限公司 粉末样荧光全智能制样检验系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03259727A (ja) * 1990-03-09 1991-11-19 Ngk Insulators Ltd 放射性廃棄物の高温溶融物のサンプリング方法および装置
JP2018119940A (ja) * 2017-01-23 2018-08-02 有限会社アメナ工房 蛍光ｘ線分析装置用ガラスビードの作製方法
CN107796494A (zh) * 2017-11-17 2018-03-13 苏州钮曼精密机电科技有限公司 一种多工位称重系统
CN108627376A (zh) * 2018-05-08 2018-10-09 齐鲁工业大学 一种基于桌面机器臂的细胞标本载玻片自动封装控制系统
CN108746517A (zh) * 2018-08-16 2018-11-06 深圳市金鼎丰贵金属设备科技有限公司 一种真空连续式铸锭炉及其铸锭工艺
CN210945815U (zh) * 2019-09-29 2020-07-07 苏州拓又达新能源科技有限公司 一种稀土冶炼生产线
CN211940972U (zh) * 2020-03-20 2020-11-17 西安汇创贵金属新材料研究院有限公司 一种真空熔炉用机械夹爪
CN112147298A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 长春黄金研究院有限公司 一种用于火试金混料、熔样、灰吹的自动化操作方法
CN214472215U (zh) * 2021-02-22 2021-10-22 深路医学科技(武汉)有限公司 一种封片机
CN113984733A (zh) * 2021-11-30 2022-01-28 安徽美诺福科技有限公司 粉末样荧光全智能制样检验系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王春生: "铁矿石全自动在线检测系统的应用现状及发展趋势", 《现代矿业》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114518377B (zh) 2022-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110732636B (zh) 一种无模铸造自动化生产线
CN113528341B (zh) 一种生物组织生产系统及生产方法
CN108856697B (zh) 汽油机铝活塞全自动铸造设备
CN209802779U (zh) 载玻片自动分析仪
WO2022016475A1 (zh) 样本前处理系统
CN217111096U (zh) 多工位样品智能称量分样仪
CN109770697A (zh) 自动烹饪机器人和烹饪方法
CN114518377B (zh) x射线荧光分析智能机器人熔片系统
CN111336809A (zh) 基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备及方法
CN115523985A (zh) 一种高精度药品自动称量机
CN111198129A (zh) 水泥胶砂强度检测机器人系统
CN216459457U (zh) 一种全自动离心装置及生物质培养容器的批量处理设备
CN113063955B (zh) 一种实验室物料自动分析系统
CN111731580B (zh) 一种自动定量下料装袋设备
CN112375863A (zh) 金属冶炼送样装置
EP0306276A2 (en) Method and apparatus for vitrifying and analysing powdery and granular materials
CN215668049U (zh) 一种生物组织生产系统
CN115229156A (zh) 自动化轮辐生产设备
CN113523254B (zh) 一种贵金属制造高真空的连续铸造机
CN213623838U (zh) 一种热弯机上下料装置
CN219870572U (zh) 用于火试金法的自动化配料系统
CN215140987U (zh) 微孔板离心机
CN220873534U (zh) 一种自动灌胶烘烤的生产装置
CN217534550U (zh) 一种套管全自动上下料设备
CN214030536U (zh) 一种陶瓷片生坯摆盘装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant