CN217520572U - 一种煤粉自动添加称量装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种煤粉自动添加称量装置，包括瓶身和开设有闸板安装槽和出料孔的瓶盖，闸板安装槽内安装有闸板，闸板设有拉动结构，瓶盖的中部贯穿安装有转轴，转轴在位于瓶盖的内部端面密封连接刮板，转轴的外部固连副同步带轮；还包括安装座、设有安装腔室的支架、固定安装在支架上的下料驱动电机、安装于下料驱动电机的主同步带轮、同步带、用以支撑同步带的至少两个轴承、用以压紧瓶身的气缸、设于出料孔下方的坩埚和用以称量及获得坩埚内煤粉重量的称重天平。应用本申请，实现了煤粉自动添加称量，无需执行打开煤粉瓶、利用工具取出煤粉加入料钵、清洗料钵和瓶身等操作，操作更加简单，效率更高。

Description

一种煤粉自动添加称量装置

技术领域

本申请涉及煤炭制样及煤质分析设备技术领域，更具体地说，涉及一种煤粉自动添加称量装置。

背景技术

煤炭是一种质量不均匀的物质，在生产、流通、利用等环节都需要进行质量检验，以确定价格和用途。煤炭检验过程通常有样品称重、装样、仪器测定等步骤。用于分析的煤样通常粒度在0.2mm以下，称样量通常为0.05±0.005g和1±0.1g两种重量范围内，人工添加称量煤样时，采用药匙等小勺从煤粉瓶中将煤样取出，倒入事先放置在天平秤盘上的坩埚中，接近样重要求时，人手需要轻轻敲打小勺使煤样一点点加入坩埚中直至达到规定样重范围。称量结束再称量下一个煤样时需要擦净小勺防止煤样相互污染。

随着煤质仪器技术水平的不断提升，自动化程度随之提高。传统由人工进行的煤质分析工作正在逐步由机器人替代完成。煤样在制样阶段制成煤粉后，通常保存在煤粉瓶中。机器人替代人进行称样、装样、放样、仪器操作等动作，但在关键的称样环节还需要相应的专用设备，其中煤样往坩埚中添加就需要自动加料称量装置。

目前，市面上的自动加料称量装置，大多需要借助料钵作为中转：首先，将煤粉瓶瓶盖打开；然后，利用取样勺将煤粉瓶中煤粉取出，加入到料钵中；最后，将煤粉放入称量装置进行煤粉下料称量。

然而，上述料钵中转的方式，需要开盖装置将煤粉瓶盖打开，还需要用机械臂和取样勺配合进行取样，取样勺取样后以及自动加料称量完成后，需要对取样勺和料钵进行清洁，防止煤粉交叉污染。上述操作十分繁锁，且效率低下。

实用新型内容

本申请提供一种煤粉自动添加称量装置，省去现有技术中开盖、料钵中转、取样勺和料钵清理操作，实现煤粉添加称量的自动化。

本申请提供一种煤粉自动添加称量装置，包括瓶身和盖装于瓶口的瓶盖，所述瓶盖开设有闸板安装槽和位于闸板安装槽的出料孔，所述闸板安装槽设有闸板，所述闸板设有可供机器人手臂拉动的拉动结构，所述瓶盖的中部贯穿安装有转轴，所述转轴在位于所述瓶盖的内部密封连接刮板，所述转轴在位于所述瓶盖的外部固连副同步带轮，还包括：

安装座和支架，所述支架安装于所述安装座，所述支架设有安装腔室；

下料驱动电机，固定安装在所述支架上；

主同步带轮，设于所述安装腔室，所述主同步带轮安装于所述下料驱动电机的驱动轴；

同步带，设于所述安装腔室，套装于所述主同步带轮及所述副同步带轮；

至少两个轴承，各所述轴承固定于所述安装腔室，用以支撑所述同步带；

气缸，安装在所述支架上且设于所述瓶身的正上方，用以当瓶身和瓶盖放置到位时压紧瓶身；

坩埚，其埚口位于所述出料孔的下方；

称重天平，用以称量及获得所述坩埚内煤粉的重量。

在一些实施例中，还包括竖向安装于所述安装座的直线滑台，所述支架固连于所述直线滑台的滑块侧壁，所述直线滑台的滑块由升降电机驱动上下移动。

在一些实施例中，所述支架包括立板和垂直安装于所述立板底部的支撑板，其中，所述立板固连于所述滑块的侧壁，所述支撑板设有所述安装腔室。

在一些实施例中，还包括安装于所述直线滑台侧壁的两个光电开关，两个所述光电开关与控制器通讯连接、用以检测所述支架的位置。

在一些实施例中，所述立板的侧壁安装有挡光片，用于触发上下两个光电开关的信号。

在一些实施例中，所述拉动结构具体为凹槽。

在一些实施例中，所述闸板滑动适配于所述闸板安装槽，以使所述闸板能够在所述闸板安装槽内推拉平移。

在一些实施例中，所述闸板安装槽和所述闸板中的一者设有磁性件，另一者设有磁铁，所述闸板与所述闸板安装槽磁吸连接。

在一些实施例中，所述瓶身与所述瓶盖螺纹连接。

本申请所提供的煤粉自动添加称量装置，在机械手协助下，将煤粉瓶倒置放置在支架上，使副同步带轮与同步带贴合并拉紧，机械手将煤粉瓶放置到位后，气缸驱动压紧瓶身，机械手拉开闸板，在下料驱动电机及传动机构的驱动下即可带动刮板旋转刮动，将煤粉刮落至下方坩埚中进行自动称量，由此实现煤粉添加和称量的自动化操作。应用本申请，无需执行打开煤粉瓶、利用工具取出煤粉加入料钵、料钵和瓶身清洗等操作，更加简便高效。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为市面上的煤粉瓶的示意图；

图2为本申请所提供的煤粉自动添加称量装置中煤粉瓶的局部剖视图；

图3为图2中瓶盖的放大图；

图4为图3中瓶盖内侧俯视图；

图5为图3中瓶盖外侧俯视图；

图6为图5中的闸板拉开后瓶盖外侧俯视图；

图7为图6中闸板拔出后瓶盖侧视图；

图8为本申请所提供的煤粉自动添加称量装置的主视图；

图9为图8中支撑板的剖视图；

图10为本申请所提供的煤粉自动添加称量装置的侧视图。

其中，1-瓶身、2-瓶盖、3-闸板、4-转轴、5-刮板、6-副同步带轮、7-安装座、8-下料驱动电机、9-主同步带轮、10-同步带、11-轴承、12-气缸、13-坩埚、14-称重天平、15-直线滑台、16-立板、17-支撑板、18-光电开关、19-挡光片、20-密封圈；

21-出料孔、22-滑槽、31-拉动结构；

151-滑块、152-升降电机。

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。

请参考图1至图7，图1为市面上的煤粉瓶的示意图；图2为本申请所提供的煤粉自动添加称量装置中煤粉瓶的局部剖视图；图3为图2中瓶盖的放大图；图4为图3中瓶盖内侧俯视图；图5为图3中瓶盖外侧俯视图；图6为图5中的闸板拉开后瓶盖外侧俯视图；图7为图6中闸板拔出后瓶盖侧视图；图8为本申请所提供的煤粉自动添加称量装置的主视图；图9为图8中支撑板的剖视图；图10为本申请所提供的煤粉自动添加称量装置的侧视图。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

本申请提供一种煤粉自动添加称量装置，用于煤粉的自动化称量，包括瓶身1和盖装于瓶口的瓶盖2，瓶盖2上开设有闸板安装槽，闸板安装槽上开设有出料孔21，出料孔21为细缝状，闸板安装槽内安装有闸板3，闸板3设有拉动结构31，以便供机器人手臂拉动，实现闸板3的开合。瓶盖2的中部贯穿安装有转轴4，转轴4可相对于瓶盖2旋转，转轴4在位于瓶盖2的内侧端部密封连接刮板5，转轴4在位于瓶盖2的外侧端部通过连接件固定连接副同步带轮6。在静止情况下，由于煤粉具有粘黏性，不会从出料孔21内自由掉出，只有刮板5在转轴4的带动下旋转，才会将瓶身1内部的煤粉刮落。

称量平台上安装有安装座7，安装座7上安装支架，该支架设有安装腔室，支架上固定安装有下料驱动电机8。下料驱动电机8的驱动轴上安装主同步带轮9，主同步带轮9设于安装腔室，主同步带轮9与副同步带轮6平行分布，同步带10设于安装腔室，并且同步带10套装在主同步带轮9和副同步带轮6上，安装腔室的内侧壁上通过连接件固定至少两个轴承11，两个轴承11优选相对设置，两个轴承11与主同步带轮9形成能够支撑同步带10的外廓式结构。煤粉瓶的副同步带轮6放置至支架上时，主同步带轮9、副同步带轮6和两个轴承11能够形成同步带10张紧结构，在下料驱动电机8的驱动下，确保同步带10可靠运行。

此外，支架上还固定安装有气缸12，气缸12设于瓶身1的正上方，当瓶身1和瓶盖2放置到位时，气缸12的驱动端下行压紧瓶身1。瓶体下方的称量平台上放置称重天平14，称重天平14上放置坩埚13，坩埚13的埚口位于出料孔21的正下方，称重天平14用以称量及获得坩埚13内煤粉的重量。

需要说明的是，本申请中的瓶身1和瓶盖2可以采用螺纹连接或扣接等方式可拆卸式连接，刮板5可以通过密封圈20和紧固螺钉固定在转轴4上。

自动加料称量时，机器人手臂将装有煤粉的煤粉瓶倒置放在支架上并向外稍平移，以使煤粉瓶上副同步带轮6与同步带10贴合并拉紧。煤粉瓶放置到位后，气缸12将煤粉瓶压紧在支架上，机械手松开煤粉瓶，机械手再将坩埚13放至称重天平14上，然后机械手将闸板3拉开至一定位置，此时启动下料驱动电机8，下料驱动电机8带动同步带10和副同步带轮6驱动下转动，煤粉瓶中煤粉在刮板5旋转刮动下，通过出料孔21落入坩埚13中。当煤粉重量达到规定范围或者预设重量值时，下料驱动电机8停止转动，煤粉停止下料。待所有坩埚13均完成加样，机械臂将闸板3关闭，气缸12松开煤粉瓶，机械手将煤粉瓶移走并更换新的煤粉瓶。

本申请中的煤粉瓶采用倒置方式，通过在下端的瓶盖2上开设出料孔21并设置闸板3，闸板3设有拉动结构31，机器人手臂通过拉动拉动结构31，即可将出料孔21打开进行煤粉放料，无需借助开盖装置和取样勺，省去了煤粉瓶盖打开操作，以及机械臂和取样勺配合取样操作，也省去对取样勺和料钵清洁操作，实现了煤粉的自动添加称量，操作简单高效。

为了防止出料孔21距离坩埚13太高导致煤粉下落过程中飘至坩埚13外部，在本申请一种具体实施例中，进一步设有滑台机构。具体地，直线滑台15竖向安装在安装座7上，直线滑台15的滑块151侧壁通过连接件安装支架。直线滑台15的滑块151由升降电机152驱动上下移动，在安装煤粉瓶过程中，对支架和气缸12进行升降调节，由此调节出料孔21与坩埚13埚口距离，防止煤粉飘落坩埚13外部。该高度可调节结构还可以适用于不同高度的坩埚13，提高应用范围。

需要说明的是，转轴4可以采用同步带轮驱动，也可以采用圆皮带、传动链等方式驱动。

支架具体具有可拆卸结构，包括立板16和支撑板17，其中，立板16通过锁紧件固连于滑块151的侧壁，支撑板17设有上述的安装腔室，支撑板17通过锁紧件垂直固连于立板16的底部，主同步带轮9、副同步带轮6、同步带10和轴承11均设置在支撑板17的安装腔室内。

为了进一步提高自动化程度，还包括安装于直线滑台15侧壁的两个光电开关18，两个光电开关18与控制器通讯连接，用以检测支架位置。具体来说，通过直线滑台15侧面安装的光电开关18，在控制器的控制下，通过光电开关18进行定位，并控制升降电机152的启停和转向，由此可对滑块151的位置进行定位。

进一步地，可以在位于上部的光电开关18与立板16之间连接设置挡光片19，挡光片19安装在立板16侧面，挡光片19可触发上下两个光电开关18的信号，与光电开关18配合实现升降机构上滑块151的上下定位。

上述瓶盖2上的拉动结构31优选但不限于为凹槽、拉块或者拉环。

关于闸板3的安装方式，在一种具体实施例中，闸板3滑动安装在闸板安装槽中，具体地，闸板安装槽的内部两侧壁设有一对滑槽22，闸板3滑动安装在滑槽22中，机械手通过拉动闸板3上的拉动结构31，使闸板3沿着闸板安装槽滑动，实现出料口的开闭。

在另一种具体实施例中，闸板3和闸板安装槽两者中的一者设有磁性件，另一者设有磁铁，闸板3与闸板安装槽磁吸连接，机械手通过拉动闸板3上的拉动结构31，实现闸板3的开合。

此外，机器手在抓起煤粉瓶放至支撑板17上之前，煤粉瓶还可以通过转盘和检测元件对闸板3进行定位，以保证闸板3方向，使机械手每次可以准确拉开及关闭闸板3。

综上，本申请对传统煤粉瓶进行了改进，瓶盖2设有闸板安装槽和转轴4，闸板安装槽内安装闸板3，闸板3上设置可适用于机器手的拉动结构，转轴4上安装刮板5和副同步带轮6。煤粉瓶采用倒置放置结构，通过下料驱动电机8及同步带等传动机构对转轴4进行外部驱动，配合刮板5将煤粉瓶中的煤粉刮落，实现煤粉少量连续出料，极大地减少了机器人煤质化验系统中设备数量，避免相互污染，有效地提高了系统效率和可靠性。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的煤粉自动添加称量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种煤粉自动添加称量装置，包括瓶身(1)和盖装于瓶口的瓶盖(2)，其特征在于，所述瓶盖(2)开设有闸板安装槽和位于闸板安装槽的出料孔(21)，所述闸板安装槽设有闸板(3)，所述闸板(3)设有可供机器人手臂拉动的拉动结构(31)，所述瓶盖(2)的中部贯穿安装有转轴(4)，所述转轴(4)在位于所述瓶盖(2)的内部密封连接刮板(5)，所述转轴(4)在位于所述瓶盖(2)的外部固连副同步带轮(6)，还包括：

安装座(7)和支架，所述支架安装于所述安装座(7)，所述支架设有安装腔室；

下料驱动电机(8)，固定安装在所述支架上；

主同步带轮(9)，设于所述安装腔室，所述主同步带轮(9)安装于所述下料驱动电机(8)的驱动轴；

同步带(10)，设于所述安装腔室，套装于所述主同步带轮(9)及所述副同步带轮(6)；

至少两个轴承(11)，各所述轴承(11)固定于所述安装腔室，用以支撑所述同步带(10)；

气缸(12)，安装在所述支架上且设于所述瓶身(1)的正上方，用以当瓶身(1)和瓶盖(2)放置到位时压紧瓶身(1)；

坩埚(13)，其埚口位于所述出料孔(21)的下方；

称重天平(14)，用以称量及获得所述坩埚(13)内煤粉的重量。

2.根据权利要求1所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，还包括竖向安装于所述安装座(7)的直线滑台(15)，所述支架固连于所述直线滑台(15)的滑块(151)侧壁，所述直线滑台(15)的滑块(151)由升降电机(152)驱动上下移动。

3.根据权利要求2所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，所述支架包括立板(16)和垂直安装于所述立板(16)底部的支撑板(17)，其中，所述立板(16)固连于所述滑块(151)的侧壁，所述支撑板(17)设有所述安装腔室。

4.根据权利要求3所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，还包括安装于所述直线滑台(15)侧壁的两个光电开关(18)，两个所述光电开关(18)与控制器通讯连接、用以检测所述支架的位置。

5.根据权利要求4所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，所述立板(16)的侧壁安装有挡光片(19)，用于触发上下两个光电开关(18)的信号。

6.根据权利要求1～5任一项所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，所述拉动结构(31)具体为凹槽。

7.根据权利要求6所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，所述闸板(3)滑动适配于所述闸板安装槽，以使所述闸板(3)能够在所述闸板安装槽内推拉平移。

8.根据权利要求6所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，所述闸板安装槽和所述闸板(3)中的一者设有磁性件，另一者设有磁铁，所述闸板(3)与所述闸板安装槽磁吸连接。

9.根据权利要求1所述的煤粉自动添加称量装置，其特征在于，所述瓶身(1)与所述瓶盖(2)螺纹连接。

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