CN204897348U - 智能封装样品收集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能封装样品收集器，种智能封装样品收集器，包括固定架、转盘机构和转盘驱动装置，固定架的侧面设有控制器，转盘机构的转盘上设有两个以上的样品桶，样品进口与其中一个样品桶的上端口相通，样品桶上均设有智能封盖，智能封盖与样品桶的桶口尺寸相配合并通过锁紧机构卡在样品桶上部锁紧；样品进口处设有智能封盖执行机构和智能封盖控制器，智能封盖控制器可自动控制智能封盖的开启和合盖动作；转盘侧面设有位置传感器，位置传感器将信号传送至控制器，控制器根据该信号控制转盘驱动装置的启停。本样品收集器仅在加料时短暂开盖，其它时间始终处于封闭状态，避免了样品污染，保证了样品的可信度。

Description

智能封装样品收集器

技术领域

本实用新型涉及一种样品收集器，尤其涉及一种智能封装样品收集器，属于矿物采样设备技术领域。

背景技术

样品收集器是矿物机械化采样系统中用于对采样单元所对应总样自动收集的装置。机械采样制样装置技术要求规定，除初级采样器外，采样制样的各部件应采用密封式结构，用于避免子样样品和缩分后的试样在流动、处理、搬运过程中的水分损失及外界污染，确保样品的准确性。现有的样品收集器的工作过程如下：首先采用多工位样品桶依次切换集样，并通过样品收集器整体称量获得采样单元对应的样品重量，最后人工封盖喷码并移离至下一道工序，采用这种样品收集器所存在的缺陷在于：

1.样品桶在封盖转运、存放过程中，样品桶盖能够轻易被打开，无法杜绝人样接触，造成样品的可信度下降；

2.只能检测采样单元对应的样品重量，不能精确检测每次缩分后的样品量，无法为采样的提取比正常与否的判断提供数据支持；

3.不易实现机械采样环节样品信息的智能化管理。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种智能封装样品收集器，使样品桶只在现场加料及实验室取料时打开封装锁盖，在转运、存储过程中均锁闭密封，杜绝无关人员接触样品可能，提高样品的可信度；样品的实时重量、来源、采制时间以及锁盖状态等信息被加密联网存储，方便智能化管理。

为了实现上述目的所采用的技术方案：一种智能封装样品收集器，包括固定架、转盘机构和转盘驱动装置，固定架的侧面设有控制器，转盘机构的转盘上设有两个以上的样品桶，样品进口与其中一个样品桶的上端口相通，样品桶上均设有智能封盖，智能封盖与样品桶的桶口尺寸相配合并通过锁紧机构卡在样品桶上部锁紧；样品进口处设有智能封盖执行机构和智能封盖控制器，智能封盖控制器可自动控制智能封盖的开启和合盖动作；转盘侧面设有位置传感器，位置传感器将信号传送至控制器，控制器根据该信号控制转盘驱动装置的启停。

样品桶在转盘机构的带动下移动至样品进口下方进行样品收集，智能封盖执行机构在智能控制器的控制下控制智能封盖的开启或合盖，位置传感器设置在样品进口的前一个工位上，并将待收集样品的样品桶的位置信息传送至控制器和智能控制器，因此样品收集器仅在加料时短暂开盖，其它时间始终处于封闭状态，避免了样品污染，保证了样品的可信度；样品桶在收集器内部运转时可自动完成开锁、开盖、加料、锁盖写码及换桶工作，控制器不仅能收集样品的属性信息和人员作业授权或作业信息，还能生成样品的属性信息，为采样系统样品信息网络化管理提供支撑。

进一步的，智能封盖执行机构包括升降架、样品进口溜槽、导轨、水平驱动器、滑杆和滑架，所述导轨固定在水平驱动器的下侧，水平驱动器带动滑架、升降架沿滑杆水平伸缩运动，升降架)通过升降运动取、放智能封盖，并通过自身挂钩带动样品进口溜槽沿着导轨内槽水平倾斜移动，各动作依次组合完成移盖，导料，封盖动作。

待收集样品的样品桶在进入加料工位前被开锁，在进入加料工位后，升降架携智能封盖上移，随后水平驱动器携升降架水平移动远离样品进口，同时样品进口溜槽在水平驱动器的带动下沿着导轨倾斜平移至样品进口处；在完成加料后，水平驱动器携样品进口溜槽沿着导轨远离样品进口，同时升降架和智能封盖水平移动至样品桶的上方，升降架下移将智能封盖封闭在样品桶的桶口上，然后锁紧机构动作将智能封盖锁紧在样品桶的桶口上。样品进口溜槽在喂料时上部连接样品进口，下部连接样品桶口，可以起到密封导料效果，避免扬尘现象造成的内部环境恶劣，加完样品料后立即封盖锁闭，避免了异料进入样品桶内，同时减少了水分的散失，提高了样品的可信度。同时，该机构结构简单，空间紧凑，控制过程简单，故障率低，能应用于极端寒冷环境，特别适用于自动化配合控制。

更进一步的，转盘上均匀安装有若干托盘，所述样品桶分别固定在每个托盘上，托盘的侧周面开有卡槽且卡槽的宽度大于转盘的厚度，每个托盘均卡装在转盘上并可在卡槽宽度范围内竖直移动；样品进口的正下方安装有称重传感器，待收集样品的样品桶随转盘转至样品进口处时，托盘带动样品桶自动上移并支撑在称重传感器上，称重传感器将检测到的样品重量信息实时传输至控制器。

当转盘将样品桶转到进料位置时，由于托板的底部略低于称重传感器的顶部，因此可以使承载样品桶的托板被称重传感器顶起并沿着卡槽向上移，使样品进口位置的样品桶的重量完全由称重传感器承担，称重传感器对当前样品桶进行称重并将数据上传，控制器将可以根据当前重量核算每次收集的样品重量，计量精度优于整体称量。

更进一步的，所述智能封盖包括盖体和锁壳，锁紧机构安装在锁壳的内部；盖体的上端具有T型把手，升降架下端具有叉手，叉手插入智能封盖的T型把手带动其上下移动。

更进一步的，智能封盖的锁壳为倒锥台形状。智能封盖采用倒锥台的形状可以使智能封盖进入样品桶时起到导向作用。

更进一步的，智能封盖的锁壳内具有检测封盖锁紧状态的状态检测传感器，把手内具有接收器，状态检测传感器通过接收器将信号输送至智能封盖控制器，智能封盖控制器控制锁紧机构的启闭和信息传输。

进一步的，所述锁紧机构的锁紧方式为单向、双向或者多向内插式；锁紧机构包括电机、控制板、电源和连杆机构，电源为电机、控制板和接收器供电；连杆机构的两端具有锁舌，电机与连杆机构相连并控制锁舌的伸缩，接收器与控制板相连并读取写码器的信息控制电机的启闭。

锁紧机构开启状态下，锁盖和桶体可以完全分离，在锁闭状态下锁盖和桶体紧密配合不能打开或分离。集成电路板和服务器无线通信使锁盖的电池电量、开闭状态、样品信息等可以在线监测，不同锁盖和桶体间可以任意互换，使用简便，易于维护。

更进一步的，盖体上具有充电口和电量指示灯，所述电源为可充电式电源并通过充电口进行充电。电量不足时还可以直接采用外接电源打开锁盖，也可以给电池充电，控制器可以远程读取电源电量，当电量过低时电量指示灯可以提示用户通过充电口充电。

更进一步的，所述固定架的四周均安装有密封罩体。所有空样品桶放入收集器中后立即锁闭密封罩体，当所有样品桶收集完成后才打开密封罩体，在所有样品桶收集完毕之前保证整体的密闭性，进一步提高了样品收集器的可信度。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图；

图2为智能封盖执行机构1的立体示意图Ⅰ；

图3为智能封盖执行机构1的立体示意图Ⅱ；

图4为带有智能封盖4的样品桶7的主视图；

图5为智能封盖4的立体示意图；

图6为智能封盖4的内部结构示意图；

图7为本实用新型的局部剖视图。

图中：1、智能封盖执行机构，1.1、升降架，1.2、样品进口溜槽，1.3、导轨，1.4、水平驱动器，1.5滑杆，1.6滑架，2、转盘驱动装置，3、智能封盖控制器，4、智能封盖，4.1、锁紧机构，4..1.1、电机，4.1.2、连杆机构，4.1.3、锁舌，4.1.4、电源，4.1.5、控制板，4.2、状态检测传感器，4.3，把手，4.4、接收器，4.5、盖体，4.6、锁壳，4.7、充电口，5、控制器，6，密封罩体，7、样品桶，8、固定架，9、转盘机构，9.1、转盘，9.2、托板，10、位置传感器，11、样品进口，12、称重传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图6所示，一种智能封装样品收集器，包括固定架8、转盘机构9和转盘驱动装置2，固定架8的侧面设有控制器5，转盘机构9的转盘9.1上设有两个以上的样品桶7，样品进口11与其中一个样品桶7的上端口相通；样品桶7上均设有智能封盖4，智能封盖4与样品桶7的桶口尺寸相配合并通过锁紧机构4.1卡在样品桶7上部锁紧；样品进口11处设有智能封盖执行机构1和智能封盖控制器3，智能封盖控制器3可自动控制智能封盖4的开启和合盖动作；转盘9.1侧面设有位置传感器10，位置传感器10将信号传送至控制器5，控制器5根据该信号控制转盘驱动装置9的启停。

样品桶7在转盘机构9的带动下移动至样品进口11下方进行样品收集，智能封盖执行机构1在智能控制器3的控制下控制智能封盖4的开启或合盖，位置传感器10设置在样品进口11的前一个工位上，并将待收集样品的样品桶的位置信息传送至控制器5和智能控制器3，因此样品收集器仅在加料时短暂开盖，其它时间始终处于封闭状态，避免了样品污染，保证了样品的可信度；样品桶在收集器内部运转时可自动完成开锁、开盖、加料、锁盖写码及换桶工作，控制器5不仅能收集样品的属性信息和人员作业授权或作业信息，还能生成样品的属性信息，为采样系统样品信息网络化管理提供支撑。

如图2、3所示，智能封盖执行机构1包括升降架1.1、样品进口溜槽1.2、导轨1.3、水平驱动器1.4、滑杆1.5和滑架1.6，所述导轨1.3固定在水平驱动器1.4的下侧，水平驱动器1.4带动滑架1.6、升降架1.1沿滑杆1.5水平伸缩运动，升降架1.1通过升降运动取、放智能封盖4，并通过自身挂钩带动样品进口溜槽1.2沿着导轨1.3内槽水平倾斜移动，各动作依次组合完成移盖，导料，封盖动作。

待收集样品的样品桶7在进入加料工位前被开锁，在进入加料工位后，升降架1.1携智能封盖4上移，随后水平驱动器1.4携升降架水平移动远离样品进口11，同时样品进口溜槽1.2在水平驱动器1.4的带动下沿着导轨1.3倾斜平移至样品进口11处；在完成加料后，水平驱动器1.4携样品进口溜槽1.2沿着导轨1.3远离样品进口11，同时升降架1.1和智能封盖4水平移动至样品桶的上方，升降架1.1下移将智能封盖4封闭在样品桶的桶口上，然后锁紧机构4.1动作将智能封盖4锁紧在样品桶的桶口上。样品进口溜槽1.2在喂料时上部连接样品进口11，下部连接样品桶口，可以起到密封导料效果，避免扬尘现象造成的内部环境恶劣，加完样品料后立即封盖锁闭，避免了异料进入样品桶内，同时减少了水分的散失，提高了样品的可信度。同时，该机构结构简单，空间紧凑，控制过程简单，故障率低，能应用于极端寒冷环境，特别适用于自动化配合控制。

如图7所示，转盘9.1上均匀安装有若干托盘9.2，所述样品桶7分别固定在每个托盘9.2上，托盘9.2的侧周面开有卡槽且卡槽的宽度大于转盘的厚度，每个托盘9.2均卡装在转盘9.1上并可在卡槽宽度范围内竖直移动；样品进口11的正下方安装有称重传感器12，待收集样品的样品桶7随转盘9.1转至样品进口11处时，托盘9.2带动样品桶7自动上移并支撑在称重传感器12上，称重传感器12将检测到的样品重量信息实时传输至控制器5。

当转盘9.1将样品桶7转到进料位置时，由于托板9.2的底部略低于称重传感器12的顶部，因此可以使承载样品桶7的托板9.2被称重传感器12顶起并沿着卡槽向上移，使样品进口位置的样品桶的重量完全由称重传感器12承担，称重传感器12对当前样品桶7进行称重并将数据上传，控制器5将可以根据当前重量核算每次收集的样品重量，计量精度优于整体称量。

如图5所示，所述智能封盖4包括盖体4.5和锁壳4.6，锁紧机构4.1安装在锁壳4.6的内部；盖体4.5的上端具有T型把手4.3，升降架1.1下端具有叉手，叉手插入智能封盖的T型把手4.3带动其上下移动。

智能封盖的锁壳4.6为倒锥台形状。智能封盖采用倒锥台的形状可以使智能封盖进入样品桶时起到导向作用。

如图5和图6所示，智能封盖的锁壳4.6内具有检测封盖锁紧状态的状态检测传感器4.2，把手4.3内具有接收器4.4，状态检测传感器4.2通过接收器4.4将信号输送至智能封盖控制器3，智能封盖控制器3控制锁紧机构4.1的启闭和信息传输。样品收集器的上端具有写码器，智能封盖上具有样品信息卡，智能封盖控制器与写码器相连并通过写码器将信息写入样品信息卡上。样品信息卡可以对所收集样品的属性信息进行标识；智能封盖控制器不仅能收集样品的属性信息和人员作业授权或作业信息，还能生成样品的属性信息，为采样系统样品信息网络化管理提供支撑。

如图5和图6所示，所述锁紧机构4.1的锁紧方式为单向、双向或者多向内插式；锁紧机构4.1包括电机4.1.1、控制板4.1.5、电源4.1.4和连杆机构4.1.2，电源4.1.4为电机4.1.1、控制板4.1.5和接收器4.4供电；连杆机构4.1.2的两端具有锁舌4.1.3，电机4.1.1与连杆机构4.1.2相连并控制锁舌4.1.3的伸缩，接收器4.4与控制板4.1.5相连并读取写码器的信息控制电机4.1.1的启闭。该锁紧机构还具备自锁功能，能有效防止撬锁。

锁紧机构开启状态下，锁盖和桶体可以完全分离，在锁闭状态下锁盖和桶体紧密配合不能打开或分离。集成电路板和服务器无线通信使锁盖的电池电量、开闭状态、样品信息等可以在线监测，不同锁盖和桶体间可以任意互换，使用简便，易于维护。

如图5所示，盖体上具有充电口4.7和电量指示灯，所述电源4.1.4为可充电式电源并通过充电口4.7进行充电。电量不足时还可以直接采用外接电源打开锁盖，也可以给电池充电，控制器5可以远程读取电源电量，当电量过低时电量指示灯可以。

如图1所示，所述固定架8的四周均安装有密封罩体6。所有空样品桶放入收集器中后立即锁闭密封罩体，当所有样品桶收集完成后才打开密封罩体，在所有样品桶收集完毕之前保证整体的密闭性，进一步提高了样品收集器的可信度。

样品桶可以为圆形桶、方形桶等各种形状容器，材质可以为金属，塑料等多种材质桶。

以具体实施例对本实用新型的工作原理详尽描述，所述样品收集器内包括六只带有锁闭的智能封盖4的样品桶7。

如图1至图6所示，将带有锁闭的智能封盖4的空的样品桶7放入各桶位，锁闭各密封罩体6，然后启动该样品收集器。转盘机构9在转盘驱动装置2的驱动下旋转，位置传感器10判断并记录各桶位置并编号，智能封盖控制器3对各智能封盖4读取状态并进行开锁或锁紧，称重传感器12称量各样品桶7的重量并记录保存至控制器5；目标样品桶7运入样品进口11下的工位时，智能封盖控制器3控制启动智能封盖执行机构1，升降装置1.1和水平驱动装置1.4配合执行一个矩形的运动轨迹，对智能封盖4进行提升、转移打开智能封盖4，连接样品进口溜槽1.2，喂入样品物料；样品收集完成后，智能封盖控制器3控制启动智能封盖执行机构1移走样品进口溜槽1.2，同时盖入智能封盖4并锁上锁紧机构4.1，称重传感器12秤出加入样品重量并输入控制器，完成整个加料；转盘机构9旋转将下一个待加料样品桶7运入样品进口11下的工位再次完成上述工作过程；全部样品桶7被加满后需要打开密封罩体6成批更换样品桶7，样品桶7出桶前需要通过智能封盖控制器3对每一个样品桶7的智能封盖4进行锁闭，读出锁盖状态后写入样品信息编号。被授权的取桶人员通过刷卡或远程指令打开样品收集器密封罩体6更换取走锁闭的样品桶7。

所有的样品桶除了在短暂的进料阶段桶口被打开，其余阶段均处于密封状态，样品桶在离开收集器阶段智能封盖均处于锁闭状态，非授权人员无法打开智能封盖接触样品，大大增加了样品的可信度；样品的实时重量、来源、采制时间和锁盖状态等信息被加密联网存储，方便进行智能化管理。

Claims (9)

1.一种智能封装样品收集器，包括固定架（8）、转盘机构（9）和转盘驱动装置（2），固定架（8）的侧面设有控制器（5），转盘机构（9）的转盘（9.1）上设有两个以上的样品桶（7），样品进口（11）与其中一个样品桶（7）的上端口相通；其特征在于：样品桶（7）上均设有智能封盖（4），智能封盖（4）与样品桶（7）的桶口尺寸相配合并通过锁紧机构（4.1）卡在样品桶（7）上部锁紧；样品进口（11）处设有智能封盖执行机构（1）和智能封盖控制器（3），智能封盖控制器（3）可自动控制智能封盖（4）的开启和合盖动作；转盘（9.1）侧面设有位置传感器（10），位置传感器（10）将信号传送至控制器（5），控制器（5）根据该信号控制转盘驱动装置（9）的启停。

2.如权利要求1所述的智能封装样品收集器，其特征在于：智能封盖执行机构（1）包括升降架（1.1）、样品进口溜槽（1.2）、导轨（1.3）、水平驱动器（1.4）、滑杆（1.5）和滑架（1.6），所述导轨（1.3）固定在水平驱动器（1.4）的下侧，水平驱动器（1.4）带动滑架（1.6）、升降架（1.1）沿滑杆（1.5）水平伸缩运动，升降架（1.1）通过升降运动取、放智能封盖（4），并通过自身挂钩带动样品进口溜槽（1.2）沿着导轨（1.3）内槽水平倾斜移动，各动作依次组合完成移盖，导料，封盖动作。

3.如权利要求2所述的智能封装样品收集器，其特征在于：转盘（9.1）上均匀安装有若干托盘（9.2），所述样品桶（7）分别固定在每个托盘（9.2）上，托盘（9.2）的侧周面开有卡槽且卡槽的宽度大于转盘的厚度，每个托盘（9.2）均卡装在转盘（9.1）上并可在卡槽宽度范围内竖直移动；样品进口（11）的正下方安装有称重传感器（12），待收集样品的样品桶（7）随转盘（9.1）转至样品进口（11）处时，托盘（9.2）带动样品桶（7）自动上移并支撑在称重传感器（12）上，称重传感器（12）将检测到的样品重量信息实时传输至控制器（5）。

4.如权利要求3所述的智能封装样品收集器，其特征在于：所述智能封盖（4）包括盖体（4.5）和锁壳（4.6），锁紧机构（4.1）安装在锁壳（4.6）的内部；盖体（4.5）的上端具有T型把手（4.3），升降架（1.1）下端具有叉手，叉手插入智能封盖的T型把手（4.3）带动其上下移动。

5.如权利要求4所述的智能封装样品收集器，其特征在于：智能封盖的锁壳（4.6）为倒锥台形状。

6.如权利要求5所述的智能封装样品收集器，其特征在于：智能封盖的锁壳（4.6）内具有检测封盖锁紧状态的状态检测传感器（4.2），把手（4.3）内具有接收器（4.4），状态检测传感器（4.2）通过接收器（4.4）将信号输送至智能封盖控制器（3），智能封盖控制器（3）控制锁紧机构（4.1）的启闭和信息传输。

7.如权利要求6所述的智能封装样品收集器，其特征在于：所述锁紧机构（4.1）的锁紧方式为单向、双向或者多向内插式；锁紧机构（4.1）包括电机（4.1.1）、控制板（4.1.5）、电源（4.1.4）和连杆机构（4.1.2），电源（4.1.4）为电机（4.1.1）、控制板（4.1.5）和接收器（4.4）供电；连杆机构（4.1.2）的两端具有锁舌（4.1.3），电机（4.1.1）与连杆机构（4.1.2）相连并控制锁舌（4.1.3）的伸缩，接收器（4.4）与控制板（4.1.5）相连并读取写码器的信息来控制电机（4.1.1）的启闭。

8.如权利要求7所述的智能封装样品收集器，其特征在于：盖体上具有充电口（4.7）和电量指示灯，所述电源（4.1.4）为可充电式电源并通过充电口（4.7）进行充电。

9.如权利要求1至8任一权利要求所述的智能封装样品收集器，其特征在于：所述固定架（8）的四周均安装有密封罩体（6）。