CN116202820A - 一种化工生产用下取样装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种化工生产用下取样装置，包括：升降单元；取样驱动单元，设置在升降单元上，升降单元用于驱动取样驱动单元在竖直方向上移动；取样单元，设置在取样驱动单元上，取样驱动单元包括机械手和驱动机构，机械手用于夹持取样单元，驱动机构用于驱动取样单元的取样针推杆移动，升降单元带动取样单元上升后，取样单元的取样端从下方插入反应釜内部，驱动机构驱动取样针推杆向下移动后，取样单元抽取反应釜内部的样品。本申请采用与反应釜可分离式的结构，可以实现在不破坏釜内密封的条件下，在可位移的反应釜下部进行全时段取样，使得反应釜可以实现移动、无源、离线等要求。
Description
技术领域
本申请涉及机械手技术领域，特别涉及一种化工生产用下取样装置。
背景技术
随着社会的不断发展，我国的化学工业发展非常迅速。在化工生产中，当反应釜反应结束后，技术人员需要对样品进行抽样分析，将数据汇总，验证样品是否反应充分。
传统的取样方式为人工取样，在取样过程中，受人为操作时间、样品源压力和取样瓶内真空度等多种因素的影响，样品的取样量极不稳定，十分的不便捷且安全性低，容易造成危险。另外在精细化工领域，取样量小且对取样量的精准度要求比较高，人工取样的方式无法胜任。为了解决这个问题，专利CN214040775U公开了一种精细化工反应釜自动取样装置，其在釜体的右侧壁顶部固定设置微型抽液泵，微型抽液泵的输入端贯穿至釜体的内部，以通过侧取样的方式从釜体内部取样。
上述专利虽然实现了精细化工中反应釜的自动取样工作，但是该装置与反应釜是一体的，反应釜在转移时受到较大的制约。
发明内容
本申请实施例提供了一种化工生产用下取样装置，用以解决现有技术中取样装置与反应釜一体式结构制约了反应釜移动的问题。
一方面，本申请实施例提供了一种化工生产用下取样装置，包括：
升降单元；
取样驱动单元，设置在升降单元上，升降单元用于驱动取样驱动单元在竖直方向上移动；
取样单元，设置在取样驱动单元上，取样驱动单元包括机械手和驱动机构，机械手用于夹持取样单元，驱动机构用于驱动取样单元的取样针推杆移动，升降单元带动取样单元上升后，取样单元的取样端从下方插入反应釜内部，驱动机构驱动取样针推杆向下移动后，取样单元抽取反应釜内部的样品。
本申请中的一种化工生产用下取样装置，具有以下优点：
采用与反应釜可分离式的结构，可以实现在不破坏釜内密封的条件下，在可位移的反应釜下部进行全时段取样，使得反应釜可以实现移动、无源、离线等要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种化工生产用下取样装置的整体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的取样单元的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的取样单元和取样驱动单元的结构示意图。
附图标号说明：1-升降单元，110-升降滑轨，120-升降驱动机构，2-旋转单元，3-取样驱动单元，310-机械手，320-滑动机构，330-驱动机构，331-顶板，4-取样单元，410-取样针，411-取样针头，412-取样针筒，413-取样针推杆，420-取样针固定座，421-取样针上沿，422-取样针限槽。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1-3为本申请实施例提供的一种化工生产用下取样装置的结构示意图。本申请实施例提供了一种化工生产用下取样装置，包括：
升降单元1；
取样驱动单元3，设置在升降单元1上，升降单元1用于驱动取样驱动单元3在竖直方向上移动；
取样单元4，设置在取样驱动单元3上，取样驱动单元3包括机械手310和驱动机构330，机械手310用于夹持取样单元4，驱动机构330用于驱动取样单元4的取样针推杆413移动，升降单元1带动取样单元4上升后，取样单元4的取样端从下方插入反应釜内部，驱动机构330驱动取样针推杆413向下移动后，取样单元4抽取反应釜内部的样品。
示例性地，机械手310可以包括两个或两个以上的可相对开合的夹爪，升降单元1处在较低的位置时夹爪打开，以将取样单元4稳定的夹住，然后升降单元1升高使取样单元4靠近反应釜的底部，在取样单元4的顶端接触反应釜的底部后升降单元1继续升高，使取样单元4的顶端从底部插入到反应釜内部，此时由驱动机构330向下驱动取样针推杆413，即可将反应釜中液态的样品抽取至取样单元4中。完成取样后，升降单元1下降，使取样单元4的上端从反应釜中抽出，最后机械手310的夹爪打开，即可将抽取了样品的取样单元4放置在制定的位置。
在本申请的实施例中，为了配合取样单元4抽取样品，需要在反应釜的底部设置供取样单元4的顶部插入的接口，该接口在取样单元4未插入时能够有效防止样品泄露，而取样单元4在插入过程中也不会有很大的阻力。
在一种可能的实施例中，升降单元1包括：升降滑轨110；升降驱动机构120设置在升降滑轨110的底部，升降滑轨110上竖直滑动设置有滑块，取样驱动单元3设置在滑块上，升降驱动机构120与滑块连接，并驱动滑块在竖直方向上移动。
示例性地，升降滑轨110可以采用两个相对设置的竖直板或者竖直设置的横截面为U型的管状结构，滑块设置在该升降滑轨110的内部，且与取样驱动单元3连接，当升降驱动机构120驱动滑块上下移动时，取样驱动单元3也将在滑块的带动下上下移动。
在本申请的实施例中，升降驱动机构120为气缸或旋转电机和丝杆的组合。当采用气缸时，升降驱动机构120的伸缩端将与滑块固定连接，而采用旋转电机和丝杆的组合时，首先需要将丝杆竖直转动设置在升降滑轨110中，并与滑块螺接，再将旋转电机的转轴与丝杆的底部固定连接，当旋转电机带动丝杆转动时，滑块在升降滑轨110的阻挡下不会随着丝杆一起转动，进而在丝杆和滑块上螺母安装座的配合下将丝杆的转动转换为滑块的上下移动。
在一种可能的实施例中，还包括旋转单元2，旋转单元2设置在升降单元1上，取样驱动单元3设置在旋转单元2上，旋转单元2用于驱动取样驱动单元3在水平方向上转动。
示例性地，旋转单元2可以采用步进电机，取样驱动单元3水平转动设置在滑块上，同时旋转单元2也水平固定设置在滑块上，旋转单元2的旋转驱动轴与取样驱动单元3的转轴连接，当旋转单元2转动时能够带动取样驱动单元3同步转动，使取样驱动单元3能够在水平面内转动一定的角度，以适应更大的夹取和取样的操作范围。
在一种可能的实施例中，取样驱动单元3还包括滑动机构320，驱动机构330设置在滑动机构320上，滑动机构320用于将驱动机构330移动至取样针推杆413下方，同时使驱动机构330和取样针推杆413连接。
示例性地，由于取样单元4由机械手310夹取，因此为了方便机械手310操作，在机械手310夹持取样单元4的过程中滑动机构320会缩回，以避免对取样单元4造成影响，在机械手310完成对取样单元4的夹取且需要取样时，滑动机构320再伸长并与取样针推杆413连接。
在本申请的实施例中，滑动机构320可以采用气缸控制，当气缸的伸缩轴伸长时，能够带动滑动机构320中的活动部分向外滑动，而当气缸的伸缩轴缩短时，能够带动滑动机构320中的活动部分向内滑动。驱动机构330设置在滑动机构320的末端，进而在滑动机构320的驱动下水平移动。
在一种可能的实施例中，驱动机构330的顶部设置有顶板331，顶板331的顶面上设置有卡槽，顶板331随着驱动机构330移动至取样针推杆413下方时，取样针推杆413卡接在卡槽中。
示例性地，卡槽为设置在顶板331顶面上纵截面为倒T型的槽，且该卡槽贯穿顶板331的两个相对侧面。取样针推杆413的底端具有突出的推拉板，该推拉板的直径与卡槽的底部宽度相当，因此当顶板331随着驱动机构330移动至取样针推杆413下方时，推拉板能够插入至卡槽中，不影响顶板331的继续移动，而且倒T型的结构使取样针推杆413无论是向上还是向下移动都能受到顶板331的控制。
在一种可能的实施例中，取样单元4包括取样针410和取样针固定座420，取样针410设置在取样针固定座420内部，取样针410包括取样针头411、取样针筒412和取样针推杆413，取样针头411设置在取样针筒412的头端，取样针推杆413滑动设置在取样针筒412并从取样针筒412的尾端伸出，取样针头411和取样针推杆413分别从取样针固定座420的相对两侧面上伸出。
示例性地，取样针筒412为空心的管状结构，其头端外径缩小后与取样针头411可拆卸或固定连接，取样针推杆413则通过活塞滑动设置在取样针筒412内部，并从取样针筒412的尾端伸出。
在本申请的实施例中，驱动机构330可以采用气缸，顶板331设置在气缸的伸缩端，当取样针推杆413在顶板331的带动下向下移动时，取样针筒412内部将形成负压，在负压的作用下，插入至反应釜内部的取样针头411将样品抽出，并流入至取样针筒412内部。
在一种可能的实施例中，取样针固定座420为开合机构，取样针410可拆卸的设置在取样针固定座420内部。
示例性地，取样针固定座420可以采用两个半圆柱状的块状结构组合得到，该两个半圆柱状的块状结构可以通过铰链转动连接，且块状结构在组合后相对的侧面上分别设置半圆柱状的凹槽，两个凹槽组合在一起切好与取样针筒412的外部形状和大小匹配，因此当取样针410放置在该凹槽中后，块状结构组合在一起能够将取样针410稳定的夹住。
采用开合结构的取样针固定座420后，能够使取样针410完成取样后方便操作人员将取样针410取出，已进行样品检测等操作。
在本申请的实施例中，取样针筒412的尾端外侧面上设置有凸板，取样针固定座420在取样针推杆413伸出的侧面上设置有取样针限槽422，取样针410设置在取样针固定座420内部后，凸板卡接在取样针限槽422中。
取样针限槽422优选采用纵截面为十字型的结构，不但使凸板能够顺利插入，而且取样针筒412以及取样针推杆413也能正常伸出。
在一种可能的实施例中，取样针固定座420在取样针头411伸出的侧面上设置有凸出的取样针上沿421，机械手310夹持在取样针固定座420上后与取样针上沿421接触。
示例性地，取样针上沿421位于取样针固定座420的外侧面顶端，当机械手310夹持取样针固定座420后，随着取样针固定座420和机械手310一同上升，可以使取样针固定座420的一部分重量以及上升过程中受到的阻力通过取样针上沿421传递给机械手310，进而确保取样针固定座420不会从机械手310中滑出。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种化工生产用下取样装置，其特征在于，包括：
升降单元（1）；
取样驱动单元（3），设置在所述升降单元（1）上，所述升降单元（1）用于驱动所述取样驱动单元（3）在竖直方向上移动；
取样单元（4），设置在所述取样驱动单元（3）上，所述取样驱动单元（3）包括机械手（310）和驱动机构（330），所述机械手（310）用于夹持所述取样单元（4），所述驱动机构（330）用于驱动所述取样单元（4）的取样针推杆（413）移动，所述升降单元（1）带动所述取样单元（4）上升后，所述取样单元（4）的取样端从下方插入反应釜内部，所述驱动机构（330）驱动所述取样针推杆（413）向下移动后，所述取样单元（4）抽取反应釜内部的样品。
2.根据权利要求1所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述升降单元（1）包括：
升降滑轨（110）；
升降驱动机构（120）设置在所述升降滑轨（110）的底部，所述升降滑轨（110）上竖直滑动设置有滑块，所述取样驱动单元（3）设置在所述滑块上，所述升降驱动机构（120）与所述滑块连接，并驱动所述滑块在竖直方向上移动。
3.根据权利要求2所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述升降驱动机构（120）为气缸或旋转电机和丝杆的组合。
4.根据权利要求1所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，还包括旋转单元（2），所述旋转单元（2）设置在所述升降单元（1）上，所述取样驱动单元（3）设置在所述旋转单元（2）上，所述旋转单元（2）用于驱动所述取样驱动单元（3）在水平方向上转动。
5.根据权利要求1所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述取样驱动单元（3）还包括滑动机构（320），所述驱动机构（330）设置在所述滑动机构（320）上，所述滑动机构（320）用于将所述驱动机构（330）移动至所述取样针推杆（413）下方，同时使所述驱动机构（330）和取样针推杆（413）连接。
6.根据权利要求5所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述驱动机构（330）的顶部设置有顶板（331），所述顶板（331）的顶面上设置有卡槽，所述顶板（331）随着所述驱动机构（330）移动至所述取样针推杆（413）下方时，所述取样针推杆（413）卡接在所述卡槽中。
7.根据权利要求1所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述取样单元（4）包括取样针（410）和取样针固定座（420），所述取样针（410）设置在所述取样针固定座（420）内部，所述取样针（410）包括取样针头（411）、取样针筒（412）和所述取样针推杆（413），所述取样针头（411）设置在所述取样针筒（412）的头端，所述取样针推杆（413）滑动设置在所述取样针筒（412）并从所述取样针筒（412）的尾端伸出，所述取样针头（411）和取样针推杆（413）分别从所述取样针固定座（420）的相对两侧面上伸出。
8.根据权利要求7所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述取样针固定座（420）为开合机构，所述取样针（410）可拆卸的设置在所述取样针固定座（420）内部。
9.根据权利要求8所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述取样针筒（412）的尾端外侧面上设置有凸板，所述取样针固定座（420）在所述取样针推杆（413）伸出的侧面上设置有取样针限槽（422），所述取样针（410）设置在所述取样针固定座（420）内部后，所述凸板卡接在所述取样针限槽（422）中。
10.根据权利要求7所述的一种化工生产用下取样装置，其特征在于，所述取样针固定座（420）在所述取样针头（411）伸出的侧面上设置有凸出的取样针上沿（421），所述机械手（310）夹持在所述取样针固定座（420）上后与所述取样针上沿（421）接触。
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 罗久里: "脉冲式微型催化反应器(Ⅱ)", 石油炼制与化工, no. 05, pages 44 - 51 * |
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