CN219496410U - 自动进样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动进样装置，包括：机械臂、夹爪、视觉采样定位机构以及热解吸机构，所述夹爪及所述视觉采样定位机构安装在所述机械臂的末端，所述热解吸机构包括具有进样口的加热头，所述进样口处形成有密封连接部；所述视觉采样定位机构用于检测所述进样口的位置；所述夹爪用于将待热解吸的采样管通过所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，并在将待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将一密封件密封连接在所述密封连接部；所述热解吸机构用于在所述密封件密封连接在所述密封连接部后对所述加热头的加热腔内的将待热解吸的采样管进行热解吸。该自动进样装置采用视觉检测的方式，达到提高效率、准确度及可靠性的目的。

Description

自动进样装置

技术领域

本实用新型涉及采样管进样检测技术领域，特别是涉及一种自动进样装置。

背景技术

热解吸机构，是以采样管采集空气或废气样品，空气或废气中的污染物被吸附管中的吸附剂所吸附，把吸附管放入热解吸机构的加热头内，加热头按设定温度对吸附管设定部位按设定的时间加热，将吸附管中的吸附剂所吸附的待分析化学物质解吸出来，导入分析仪器进行分析。

现有技术中，一般通过进样装置将采样管提供至热解吸机构。传统进样装置有转盘式结构及XY运动平台式结构，但其整体结构复杂，对应适用的采样管规格单一。此外，现有的进样装置无视觉检测，易发生故障，可靠性较差。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种自动进样装置，采用视觉检测的方式，达到提高效率、准确度及可靠性的目的。

一种自动进样装置，包括机械臂、夹爪、视觉采样定位机构以及热解吸机构，所述夹爪及所述视觉采样定位机构安装在所述机械臂的末端，所述热解吸机构包括具有进样口的加热头，所述进样口处形成有密封连接部；

所述视觉采样定位机构用于检测所述进样口的位置；

所述夹爪用于将待热解吸的采样管通过所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，并在将待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将一密封件密封连接在所述密封连接部；

所述热解吸机构用于在所述密封件密封连接在所述密封连接部后对所述加热头的加热腔内的待热解吸的采样管进行热解吸。

在其中一个实施例中，所述视觉采样定位机构包括摄像组件。

在其中一个实施例中，所述自动进样装置还包括托盘，所述托盘上设置有管体放置区域、密封件放置区域以及回收区域，所述管体放置区域用于放置待热解吸的采样管，所述密封件放置区域用于放置所述密封件，所述回收区域用于回收完成热解吸的采样管；

所述夹爪用于将位于所述管体放置区域的待热解吸的采样管通过所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，并在待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将位于所述密封件放置区域的密封件密封连接在所述密封连接部；

所述夹爪还用于在采样管完成热解吸后使所述密封件脱离所述密封连接部，并将完成热解吸的采样管放置在所述回收区域；

所述视觉采样定位机构还用于检测所述管体放置区域上的待热解吸的采样管的位置，或用于检测所述密封件放置区域上的密封件的位置，或用于检测所述回收区域的位置。

在其中一个实施例中，所述密封连接部形成有外螺纹；

所述密封件包括垫片以及具体有通孔的螺帽，所述垫片设于所述通孔内，所述螺帽的内壁形成有可与所述外螺纹螺纹配合的内螺纹；

所述夹爪用于在待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将所述螺帽拧紧在所述密封连接部上，以使所述垫片压紧并密封所述进样口。

在其中一个实施例中，所述热解吸机构还包括出料组件，所述出料组件用于使所述加热头的加热腔内的完成热解吸的采样管由所述进样口露出。

在其中一个实施例中，所述出料组件包括吹气结构，所述吹气结构用于将所述加热头的加热腔内的完成热解吸的采样管由所述进样口吹出。

在其中一个实施例中，所述自动进样装置还包括设于所述进样口的周缘的传感器，所述传感器用于检测所述进样口是否有采样管或螺帽，或用于检测是否有待热解吸的采样管经所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，或用于检测是否有完成热解吸的采样管由所述进样口露出。

在其中一个实施例中，所述机械臂包括高度驱动组件、第一连接臂以及第二连接臂，所述第一连接臂可转动地连接在所述高度驱动组件，所述第二连接臂的一端与所述第一连接臂转动连接，所述第二连接臂的另一端与所述夹爪及所述视觉采样定位机构转动相接；

所述高度驱动组件用于驱动所述第一连接臂沿高度方向运动。

在其中一个实施例中，所述机械臂还包括连接端板，所述夹爪与所述视觉采样定位机构安装在所述连接端板上。

在其中一个实施例中，所述自动进样装置还包括机架，所述机械臂、所述夹爪及所述视觉采样定位机构均安装在所述机架上；

所述机架上设置有操作窗口，所述操作窗口的边缘安装有安全光栅。

上述自动进样装置，基于视觉检测进行设计，通过设置视觉采样定位机构，以用于检测在热解吸机构的进样口的位置，使待热解吸的采样管可准确投放至热解吸机构的加热头的加热腔内，并可使密封件密封连接在进样口处的密封连接部上，以待热解吸机构对加热头的加热腔内的待热解吸的采样管进行热解吸。该自动进样装置采用视觉检测的方式，使得采样管的放料及密封件的密封均通过视觉检测，提高自动进样装置的效率及准确度，提高可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的自动进样装置的结构示意图；

图2为图1去掉机架及安全光栅后的结构示意图。

附图中各标号的含义为：

1-机械臂；11-高度驱动组件；111-滑板；112-滑块；12-第一连接臂；13-第二连接臂；14-连接端板；

2-夹爪；

3-视觉采样定位机构；31-摄像组件；

4-热解吸机构；41-加热头；

5-托盘；51-管体放置区域；52-密封件放置区域；53-回收区域；54-回收盒；

6-传感器；

7-安全光栅；

8-采样管；

9-密封件；91-螺帽；

10-机架。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1及图2所示，其为本实用新型的一种实施例的自动进样装置，包括机械臂1、夹爪2、视觉采样定位机构3以及热解吸机构4，所述夹爪2及所述视觉采样定位机构3安装在所述机械臂1的末端，所述热解吸机构4包括具有进样口的加热头41，所述进样口处形成有密封连接部。

所述视觉采样定位机构3用于检测所述进样口的位置。

所述夹爪2用于将待热解吸的采样管8通过所述进样口投放至所述加热头41内，并在将待热解吸的采样管8投放至所述加热头41的加热腔内后将一密封件9密封连接在所述密封连接部。

所述热解吸机构4用于在所述密封件9密封连接在所述密封连接部后对所述加热头41的加热腔内的将待热解吸的采样管8进行热解吸。

本实用新型的实施例的自动进样装置，基于视觉检测进行设计，通过设置视觉采样定位机构3，以用于检测在热解吸机构4的进样口的位置，使待热解吸的采样管8可准确投放至热解吸机构4的加热头41的加热腔内，并可使密封件9密封连接在进样口处的密封连接部上，以待热解吸机构4对加热头41的加热腔内的将待热解吸的采样管8进行热解吸。该自动进样装置采用视觉检测的方式，使得采样管8的放料及密封件9的密封均通过视觉检测，提高自动进样装置的效率及准确度，提高可靠性。

在一个实施例中，如图1及图2所示，所述视觉采样定位机构3包括摄像组件31，通过摄像组件31对检测位置的拍摄，以实现视觉检测。

在一个实施例中，如图1及图2所示，所述自动进样装置还包括托盘5，所述托盘5上设置有管体放置区域51、密封件放置区域52以及回收区域53，所述管体放置区域51用于放置待热解吸的采样管8，所述密封件放置区域52用于放置所述密封件9，所述回收区域53用于回收完成热解吸的采样管8。

所述夹爪2用于将位于所述管体放置区域51的待热解吸的采样管8通过所述进样口投放至所述加热头41的加热腔内，在待热解吸的采样管8投放至所述加热头41的加热腔内后，所述夹爪2可将位于所述密封件放置区域52的密封件9密封连接在所述密封连接部，以封堵所述进样口。

当采样管8完成热解吸后，所述夹爪2还用于使所述密封件9脱离所述密封连接部，之后将完成热解吸的采样管8放置在所述回收区域53。

所述视觉采样定位机构3除了对所述进样口的位置进行检测，还用于检测所述管体放置区域51上的待热解吸的采样管8的位置，或用于检测所述密封件放置区域52上的密封件9的位置，或用于检测所述回收区域53的位置。

通过所述视觉采样定位机构3对所述管体放置区域51上的待热解吸的采样管8的位置、所述密封件放置区域52上的密封件9的位置及所述回收区域53的位置，以实现机械臂1的精准夹取或下放。

优选地，所述回收区域53放置有用于回收完成热解吸的采样管的回收盒54。

在一个实施例中，所述密封连接部形成有外螺纹。

所述密封件9包括垫片以及具体有通孔的螺帽91，所述垫片设于所述通孔内，所述螺帽91的内壁形成有可与所述外螺纹螺纹配合的内螺纹。

在待热解吸的采样管8投放至所述加热头41的加热腔内后，所述夹爪2可将所述螺帽91拧紧在所述密封连接部上，以使所述垫片压紧并密封所述进样口。

在一个实施例中，所述热解吸机构4还包括出料组件，所述出料组件用于使所述加热头41的加热腔内的完成热解吸的采样管8由所述进样口露出，以供所述夹爪将完成热解吸的采样管放置在所述回收区域。

优选地，所述出料组件包括吹气结构，所述吹气结构用于将所述加热头41的加热腔内的完成热解吸的采样管8由所述进样口吹出，使完成热解吸的采样管8由位于所述进样口上方的夹爪2进行夹持，之后，由所述夹爪2将完成热解吸的采样管放置在所述回收区域进行回收。

在一个实施例中，如图1及图2所示，所述自动进样装置还包括设于所述进样口的周缘的传感器6，所述传感器6用于检测所述进样口是否有采样管8或螺帽91，或用于检测是否有待热解吸的采样管8经所述进样口投放至所述加热头41内，或用于检测是否有完成热解吸的采样管8由所述进样口露出，以提高自动进样及取放螺帽91的可靠性。

在一个实施例中，如图1及图2所示，所述机械臂1包括高度驱动组件11、第一连接臂12以及第二连接臂13，所述第一连接臂12可转动地连接在所述高度驱动组件11，所述第二连接臂13的一端与所述第一连接臂12转动连接，所述第二连接臂13的另一端可转动的与所述夹爪2及所述视觉采样定位机构3相接。

所述高度驱动组件11用于驱动所述第一连接臂12沿高度方向运动。

通过采用多关节机械臂1，可以完成更复杂的动作。此外，采样管8的取放料、螺帽91的取放及拧紧均可通过同一个夹爪2完成，简化了机械结构，可以适应不同规格的采样管8。

进一步地，所述高度驱动组件11包括驱动模块、滑板111以及滑块112，所述滑块112沿高度方向可滑动地安装在所述滑板111上，所述驱动模块用于驱动所述滑块112相对所述滑板111滑动。所述第一连接臂12可转动地连接在所述滑块112上。

在一个实施例中，如图1及图2所示，所述机械臂1还包括连接端板14，所述夹爪2与所述视觉采样定位机构3安装在所述连接端板14上。

在一个实施例中，如图1所示，所述自动进样装置还包括机架10，所述机械臂1、所述夹爪2及所述视觉采样定位机构3均安装在所述机架10上。

所述机架10上设置有操作窗口，所述操作窗口的边缘安装有安全光栅7。通过设置所述安全光栅7，防止所述自动进样装置工作时，用户意外进入到机械臂1工作区域，导致人身伤害。

本实用新型实施例的自动进样装置的工作过程为：

自动进样装置工作开始时，机械手1在托盘5上巡检，通过视觉采样定位机构3得到托盘5上管体放置区域51的采样管8的数量及准确夹取位置、密封件放置区域52上螺帽91的准确夹取位置。之后，单个采样管8的自动进样流程如下：

机械手1先将托盘5上管体放置区域51的采样管8夹取至热解吸机构4的进样口的上方，待对准进样口位置后松开采样管8，使采样管8由进样口下落至热解吸机构4的加热头41的加热腔内。之后，机械手1从托盘5的密封件放置区域52夹取螺帽91，并将螺帽91拧紧在进样口处，加热头41的加热腔对其内部的采样管8进行加热，完成热解吸过程。

待热解吸完成后，机械手1先将进样口处的螺帽91拧下并放置在托盘5的密封件放置区域52，之后，机械手1移动至进样口的上方，吹气结构将加热头41的加热腔内的采样管8向上吹出，由机械手1进行抓住夹持并送至回收盒54内。

重复上述单个采样管8自动进样过程，直到托盘5上的采样管8全部完成自动进样。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动进样装置，其特征在于：包括机械臂、夹爪、视觉采样定位机构以及热解吸机构，所述夹爪及所述视觉采样定位机构安装在所述机械臂的末端，所述热解吸机构包括具有进样口的加热头，所述进样口处形成有密封连接部；

所述视觉采样定位机构用于检测所述进样口的位置；

所述夹爪用于将待热解吸的采样管通过所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，并在将待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将一密封件密封连接在所述密封连接部；

所述热解吸机构用于在所述密封件密封连接在所述密封连接部后对所述加热头内的待热解吸的采样管进行热解吸。

2.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述视觉采样定位机构包括摄像组件。

3.根据权利要求2所述的自动进样装置，其特征在于：所述自动进样装置还包括托盘，所述托盘上设置有管体放置区域、密封件放置区域以及回收区域，所述管体放置区域用于放置待热解吸的采样管，所述密封件放置区域用于放置所述密封件，所述回收区域用于回收完成热解吸的采样管；

所述夹爪用于将位于所述管体放置区域的待热解吸的采样管通过所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，并在待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将位于所述密封件放置区域的密封件密封连接在所述密封连接部；

所述夹爪还用于在采样管完成热解吸后使所述密封件脱离所述密封连接部，并将完成热解吸的采样管放置在所述回收区域；

所述视觉采样定位机构还用于检测所述管体放置区域上的待热解吸的采样管的位置，或用于检测所述密封件放置区域上的密封件的位置，或用于检测所述回收区域的位置。

4.根据权利要求3所述的自动进样装置，其特征在于：所述密封连接部形成有外螺纹；

所述密封件包括垫片以及具体有通孔的螺帽，所述垫片设于所述通孔内，所述螺帽的内壁形成有可与所述外螺纹螺纹配合的内螺纹；

所述夹爪用于在待热解吸的采样管投放至所述加热头的加热腔内后将所述螺帽拧紧在所述密封连接部上，以使所述垫片压紧并密封所述进样口。

5.根据权利要求3所述的自动进样装置，其特征在于：所述热解吸机构还包括出料组件，所述出料组件用于使所述加热头的加热腔内的完成热解吸的采样管由所述进样口露出。

6.根据权利要求5所述的自动进样装置，其特征在于：所述出料组件包括吹气结构，所述吹气结构用于将所述加热头的加热腔内的完成热解吸的采样管由所述进样口吹出。

7.根据权利要求5所述的自动进样装置，其特征在于：所述自动进样装置还包括设于所述进样口的周缘的传感器，所述传感器用于检测所述进样口是否有采样管或螺帽，或用于检测是否有待热解吸的采样管经所述进样口投放至所述加热头的加热腔内，或用于检测是否有完成热解吸的采样管由所述进样口露出。

8.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述机械臂包括高度驱动组件、第一连接臂以及第二连接臂，所述第一连接臂可转动地连接在所述高度驱动组件，所述第二连接臂的一端与所述第一连接臂转动连接，所述第二连接臂的另一端与所述夹爪及所述视觉采样定位机构转动相接；

所述高度驱动组件用于驱动所述第一连接臂沿高度方向运动。

9.根据权利要求8所述的自动进样装置，其特征在于：所述机械臂还包括连接端板，所述夹爪与所述视觉采样定位机构安装在所述连接端板上。

10.根据权利要求1所述的自动进样装置，其特征在于：所述自动进样装置还包括机架，所述机械臂、所述夹爪及所述视觉采样定位机构均安装在所述机架上；

所述机架上设置有操作窗口，所述操作窗口的边缘安装有安全光栅。