一种自动卸料的样品倒料装置的制作方法

本发明主要涉及到物料样品的采制化设备，具体涉及一种自动卸料的样品倒料装置。

背景技术：

对于物料（如矿石、煤炭）样品的采样、制样、化验工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行样品的采制化工作。样品的采样、制样、化验工作过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，把采集到的样品粒度逐渐减小，质量也逐步减少，直到符合实验室化验对样品的粒度和质量（重量）精度要求，然后对符合要求的样品进行相关的化验分析。

如以煤炭的样品采制化为例，实际上是一种抽样分析的过程，煤炭采样和制样的目的，是为了获得一个其实验结果能代表整批被采样煤的实验煤样。煤炭是一种不均匀的物质（粒度、质量特性分布等），被采样煤的质量一般都比较大（几十吨到几万吨不等），从被采样煤中采取具有代表性的一部分煤的过程叫“采样”，目前有机械采样、人工采样、半机械采样等多种方式方法。按标准采到样品后，下一过程是“制样”，制样过程一般有破碎、混合、缩分、干燥等过程。样品制好后即开展下一步的样品“化验”，对样品进行分析。不论是“采样”、“制样”还是“化验”， 这一过程中不能够有样本的损失，不能够令样本发生一些物理或化学变化，否则将会对最终的试验结果造成影响。

在物料（如矿石、煤料）的样品采制、分析工作中，通过样品分样封装装置得到的存样桶，需要转运到制样点，并将存样桶中的样品倒入制样设备中。存样桶往往已经在封装时进行了写码标记，在倒料前需进行读码确认。在采制对接的过程中，倒料的效率将直接影响到整个采制化的工作效率。现有的存样桶倒料存在以下的技术问题：

（1）存样桶一般装样后重量为20至30kg，人工进行倒料劳动强度大，工作效率低，且倒料是持续性工作，需专人长时间参与。

（2）人工倒料前需进行解锁开盖，倒料过程有人工干预，存在换样等样品作假的风险，进而严重影响样品后续的化验结果和生产经营。

（3）通常情况下，同一批次转运的存样桶可能存在多种类型样品且同类型样品的存样桶个数不确定的情况，在转运到制样点后需人工进行扫码确认并做分拣区分，人工读码确认工作繁琐且区分完后仍可能出现二次错误。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单紧凑、智能化程度高、样品安全性高、工作效率高、能降低人工劳动强度的自动卸料的样品倒料装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动卸料的样品倒料装置，包括机架，所述机架构成的收集腔内设有可旋转的转盘机构和多个用于收集样品的存样桶，所述机架的侧面设有一个以上用于将存样桶向机架外翻转以进行倾倒卸料的翻转卸料机构，所述翻转卸料机构包括翻转架组件、翻转驱动组件、升降驱动组件和提取组件，所述翻转架组件竖向铰接安装于机架上，所述提取组件通过升降驱动组件安装于翻转架组件上，所述升降驱动组件驱动提取组件作升降运动用于将转盘机构上的存样桶提取，所述翻转驱动组件与翻转架组件连接用于驱动翻转架组件以由下至上的方向向机架外翻转、以同步带动提取的存样桶向外翻转进行倾倒卸料。

作为本发明的进一步改进，所述存样桶的侧壁上设有两个上下平行间隔布置的提手部；所述升降驱动组件包括滑轨固定板、两条竖向布置的第一滑轨和升降驱动油缸，所述滑轨固定板的一面用于与翻转架组件连接，所述滑轨固定板的另一面上设有平行设置的两条第一滑轨；所述提取组件包括提取基板、设有卡口朝上的提升夹爪和设有卡口朝下的限位夹爪，所述提取基板的一面通过两条第一滑轨安装于滑轨固定板上，所述提取基板的另一面固定有提升夹爪，所述限位夹爪固定于滑轨固定板上、并穿过提取基板后与提升夹爪靠近设置；提取作业前所述提升夹爪和限位夹爪均插设于两个提手部之间的空隙，提取作业时所述提取基板在升降驱动油缸的驱动下沿第一滑轨升起、用于使同步上升的提升夹爪和静止的限位夹爪分别与上下两个提手部卡紧配合以提取存样桶。

作为本发明的进一步改进，所述升降驱动组件还包括两条竖向布置的第二滑轨，所述滑轨固定板通过两条第二滑轨安装于翻转架组件上，待提取基板完成第一滑轨的上升行程后，所述滑轨固定板在升降驱动油缸的驱动下沿第二滑轨于翻转架组件上升起、以使提取的存样桶继续上升至翻转卸料的作业高度。

作为本发明的进一步改进，所述存样桶的外侧面上设有用于打开桶盖的解锁感应装置，所述提取组件上设有与解锁感应装置相配合的取电装置，所述提取组件将存样桶提取时，所述取电装置与解锁感应装置接触、用于使解锁感应装置取电以打开桶盖进行卸料作业。

作为本发明的进一步改进，所述解锁感应装置设置于存样桶侧壁的下端部，所述提取组件的下端部设有水平伸出的解锁承载部，所述取电装置设置于解锁承载部的顶面。

作为本发明的进一步改进，所述解锁感应装置包括用于控制解锁时间的时间继电器，取电后所述时间继电器开始计时作业、以在存样桶翻转至适合卸料的角度时使解锁感应装置打开桶盖进行卸料作业。

作为本发明的进一步改进，所述机架的侧面设有安装支架 ，所述翻转架组件铰接安装于安装支架 上，所述翻转驱动组件设于安装支架 与翻转架组件之间，所述翻转驱动组件包括翻转驱动油缸、第一连杆件和第二连杆件，所述翻转驱动油缸的底端铰接安装于安装支架 的底板上，所述翻转驱动油缸的顶端同时与第一连杆件的一端和第二连杆件一端铰接，所述第一连杆件的另一端与安装支架 的侧壁铰接，所述第二连杆件的另一端与翻转架组件铰接，翻转作业时所述翻转驱动油缸的顶端向上运动并通过第一连杆件和第二连杆件使翻转架组件由下至上向机架外翻转。

作为本发明的进一步改进，所述翻转架组件包括竖向设置的安装板和水平固定于安装支架 上的旋转轴，所述安装板的一侧用于安装升降驱动组件，所述安装板另一侧的上端固定有两块对称设置的翻转板，两块所述翻转板均活动穿设于旋转轴上、用于使翻转架组件沿旋转轴翻转。

作为本发明的进一步改进，两块所述翻转板之间固定有连接杆，所述第二连杆件的一端与连接杆铰接。

作为本发明的进一步改进，每个所述存样桶桶盖的一端均通过弹性铰接件铰接于桶身上、以使桶盖在未锁止时向上弹起以保持存样桶的打开，所述机架内于翻转卸料机构处的两侧均设有一个合盖支架，所述合盖支架靠近存样桶的一端上设有用于挤压桶盖的挤压部，所述挤压部包括滚轮轴和一个以上的滚轮，当完成倾倒卸料的存样桶旋转经过合盖支架时，一个以上所述滚轮的轮面均接触弹起的桶盖顶面，并在桶盖顶面滚动以将桶盖逐步向下挤压直至完成桶盖关闭。

作为本发明的进一步改进，每个所述存样桶桶盖的顶面上均设有用于记录桶内样品信息的电子记录卡，所述机架内设有用于对存样桶的桶位信息和样品信息进行读取记录的读码组件，所述转盘机构根据读码组件的反馈信息正/反双向旋转以快速将待卸料的存样桶旋转至翻转卸料机构处。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的自动卸料的样品倒料装置，结构简单紧凑、智能化程度高，能同时收集多个存样桶并连续完成自动卸料，取消了人力卸料的工作要求，降低了劳动成本和生产成本。

（2）本发明的自动卸料的样品倒料装置，自动卸料工作效率高、持续性强，由于采用旋转作业模式，能旋转循环完成多批次卸料，并且使得样品倒料装置停机时间短或者不需要停机（如样品倒料装置一端正常进行样品卸料作业，另一端同步完成进出桶收集作业，即无需停机），提高了生产效率，缩短了样品在分析试验前的滞留时间，有效保证了样品的化学特性。

（3）本发明的自动卸料的样品倒料装置，能自动完成样品收集和卸料，样品存储转运安全性高，避免了人工接触存样桶，避免了人为换样、样品造假的可能，有效了保证了样品的真实性和代表性，确保后续分析试验的真实可靠。

（4）本发明的自动卸料的样品倒料装置，翻转卸料机构结构设计特殊，一是使得在提取作业前，转盘机构上挂载或者承载的多个存样桶均能十分顺畅的从翻转卸料机构处通过，而提取作业时，提取组件又能够快速将旋转到位的存样桶提取，工作效率极高。二是升降驱动油缸驱动提取基板升起，能使得提升夹爪和限位夹爪最终分别与上下两个提手部卡紧配合，使得存样桶能够被牢牢的卡紧固定在提取组件上，便于进一步将存样桶提取并完成后续的翻转卸料作业，存样桶不会发生掉落的风险。

（5）本发明的自动卸料的样品倒料装置，这种叠层结构设计和分段式滑动设计，一是可以使得存样桶被进一步提升，不但确保存样桶从转盘机构上完全脱离，而且提升到更高高度的存样桶能够更好的完成翻转倾倒卸料作业。二是使得升降驱动油缸一个驱动件能够分步完成卡紧提取和再次提升两个动作，使得翻转卸料机构的整体结构更加紧凑、简单，智能化程度更高，制作成本更低。

（6）本发明的自动卸料的样品倒料装置，存样桶只有在运动至适合卸料的角度时才会打开卸料，这种延时开盖的设计避免了提前开盖导致在刚开始旋转时样品乱洒、样品流失的情况发生，也避免了提前开盖导致桶内样品水分散失、影响后续分析试验精度的风险。

附图说明

图1是本发明的自动卸料的样品倒料装置的立体结构原理示意图。

图2是本发明的样品倒料装置在卸料时的正视结构原理示意图。

图3是本发明的样品倒料装置在卸料时的局部立体结构原理示意图。

图4是本发明的翻转卸料机构的立体结构原理示意图。

图5是本发明的翻转卸料机构的正视结构原理示意图。

图6是本发明的翻转卸料机构在提取存样桶前的正视结构原理示意图。

图7是本发明的翻转卸料机构在提取存样桶时的正视结构原理示意图。

图8是本发明的翻转卸料机构在提取存样桶至最高位时的正视结构原理示意图。

图例说明：

1、机架；11、安装支架 ；2、存样桶；21、提手部；22、解锁感应装置；3、翻转卸料机构；31、翻转架组件；311、安装板；312、翻转板；313、旋转轴；314、连接杆；32、翻转驱动组件；321、翻转驱动油缸；322、第一连杆件；323、第二连杆件；33、升降驱动组件；331、滑轨固定板；332、第一滑轨；333、升降驱动油缸；334、第二滑轨；34、提取组件；341、提取基板；342、提升夹爪；343、限位夹爪；344、取电装置；345、解锁承载部；4、合盖支架；5、读码组件；6、转盘机构。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至图8所示，本发明提供一种自动卸料的样品倒料装置，包括机架1，机架1构成的收集腔内设有可旋转的转盘机构6和多个用于收集样品的存样桶2，多个存样桶2设于转盘机构6上且能随转盘机构6一起旋转；机架1的侧面设有一个以上用于将存样桶2向机架1外翻转以进行倾倒卸料的翻转卸料机构3，翻转卸料机构3包括翻转架组件31、翻转驱动组件32、升降驱动组件33和提取组件34，翻转架组件31竖向铰接安装于机架1上，提取组件34通过升降驱动组件33安装于翻转架组件31上，升降驱动组件33驱动提取组件34作升降运动用于将转盘机构6上的存样桶2提取，翻转驱动组件32与翻转架组件31连接用于驱动翻转架组件31以由下至上的方向向机架1外翻转、以同步带动提取的存样桶2向外翻转进行倾倒卸料。具体实施原理如下：

转盘机构6上挂载或者承载了多个存样桶2。当需要卸料时，转盘机构6带动需要卸料的存样桶2一起旋转运动至翻转卸料机构3处，翻转卸料机构3的升降驱动组件33会驱动提取组件34向上升起，逐步向上升的提取组件34会将该存样桶2从转盘机构6上提取，使得该存样桶2固定在提取组件34上。然后，翻转驱动组件32会驱动翻转架组件31以由下至上的方向向机架1外翻转，翻转的翻转架组件31势必会带动提取的存样桶2一起同步向外翻转，并最终使得该存样桶2完成倾倒卸料。

卸料完成后，翻转驱动组件32会驱动翻转架组件31原路向机架1内翻转复原，然后升降驱动组件33会驱动提取组件34向下降落，逐步下降的提取组件34会将该空置的存样桶2重新落放固定于转盘机构6上，然后转盘机构6再次旋转，带动下一个需要卸料的存样桶2旋转至至翻转卸料机构3处，以此循环。

通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：一是使得本发明的样品倒料装置结构简单紧凑、智能化程度高，能同时收集多个存样桶2并连续完成自动卸料，取消了人力卸料的工作要求，降低了劳动成本和生产成本。二是自动卸料工作效率高、持续性强，由于采用旋转作业模式，能旋转循环完成多批次卸料，并且使得样品倒料装置停机时间短或者不需要停机（如样品倒料装置一端正常进行样品卸料作业，另一端同步完成进出桶收集作业，即无需停机），提高了生产效率，缩短了样品在分析试验前的滞留时间，有效保证了样品的化学特性。三是能自动完成样品收集和卸料，样品存储转运安全性高，避免了人工接触存样桶2，避免了人为换样、样品造假的可能，有效了保证了样品的真实性和代表性，确保后续分析试验的真实可靠。

如图4至图8所示，进一步，在较佳实施例中，存样桶2的侧壁上设有两个上下平行间隔布置的提手部21；升降驱动组件33包括滑轨固定板331、两条竖向布置的第一滑轨332和升降驱动油缸333，滑轨固定板331的一面用于与翻转架组件31连接，滑轨固定板331的另一面上设有平行设置的两条第一滑轨332；提取组件34包括提取基板341、设有卡口朝上的提升夹爪342和设有卡口朝下的限位夹爪343，提取基板341的一面通过两条第一滑轨332安装于滑轨固定板331上，提取基板341的另一面固定有提升夹爪342，限位夹爪343固定于滑轨固定板331上、并穿过提取基板341后与提升夹爪342靠近设置；如图6所示，提取作业前提升夹爪342和限位夹爪343均插设于两个提手部21之间的空隙；如图7所示，提取作业时提取基板341在升降驱动油缸333的驱动下沿第一滑轨332升起、用于使同步上升的提升夹爪342和静止的限位夹爪343分别与上下两个提手部21卡紧配合以提取存样桶2。

通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：一是这种结构形式，使得在提取作业前，转盘机构6上挂载或者承载的多个存样桶2均能十分顺畅的从翻转卸料机构3处通过，而提取作业时，提取组件34又能够快速将旋转到位的存样桶2提取，工作效率极高。二是升降驱动油缸333驱动提取基板341升起，能使得上升的提升夹爪342和静止的限位夹爪343逐步拉开间距，并最终分别与上下两个提手部21卡紧配合，使得存样桶2能够被牢牢的卡紧固定在提取组件34上，便于进一步将存样桶2提取并完成后续的翻转卸料作业，存样桶2不会发生掉落的风险。

如图4至图8所示，进一步，在较佳实施例中，升降驱动组件33还包括两条竖向布置的第二滑轨334，滑轨固定板331通过两条第二滑轨334安装于翻转架组件31上，待提取基板341完成第一滑轨332的上升行程后，滑轨固定板331在升降驱动油缸333的驱动下沿第二滑轨334于翻转架组件31上升起、以使提取的存样桶2继续上升至翻转卸料的作业高度（如图8所示，）。通过以上特殊的科学设计：一是可以使得存样桶2被进一步提升，不但确保存样桶2从转盘机构6上完全脱离，而且提升到更高高度的存样桶2能够更好的完成翻转倾倒卸料作业。二是通过这种叠层结构设计和分段式滑动设计，使得升降驱动油缸333一个驱动件能够分步完成卡紧提取和再次提升两个动作，使得翻转卸料机构3的整体结构更加紧凑、简单，智能化程度更高，制作成本更低。

如图4至图8所示，进一步，在较佳实施例中，存样桶2的外侧面上设有用于打开桶盖的解锁感应装置22，提取组件34上设有与解锁感应装置22相配合的取电装置344，提取组件34将存样桶2提取时，取电装置344与解锁感应装置22接触、用于使解锁感应装置22取电以打开桶盖进行卸料作业。在本实施例中，解锁感应装置22设置于存样桶2侧壁的下端部，提取组件34的下端部设有水平伸出的解锁承载部345，取电装置344设置于解锁承载部345的顶面。通过这样的设计，使得提取组件34在上升的过程中，还同步完成了使存样桶2的开桶的动作，结构更加紧凑、简单，智能化程度更高。

进一步，在较佳实施例中，解锁感应装置22包括用于控制解锁时间的时间继电器，取电后时间继电器开始计时作业、以在存样桶2翻转至适合卸料的角度时使解锁感应装置22打开桶盖进行卸料作业。在本实施例中，当翻转架组件31带动存样桶2翻转至约90°时，时间继电器计时结束，解锁感应装置22使得存样桶盖被打开，样品开始从存样桶2中下落至机架1外部的料斗内，此时翻转架组件31在翻转驱动组件32的驱动下继续翻转到位，使得样品最终被全部倒出。当翻转到位时，由于翻转驱动组件32的无缓冲刚性冲击，又会对存样桶2产生一定的冲击震动，使得桶内的残留样品全部脱离存样桶2。通过以上特殊的科学设计，使得存样桶2只有在运动至适合卸料的角度时才会打开卸料，这种延时开盖的设计避免了提前开盖导致在刚开始旋转时样品乱洒、样品流失的情况发生，也避免了提前开盖导致桶内样品水分散失、影响后续分析试验精度的风险。

如图1至图5所示，进一步，在较佳实施例中，机架1的侧面设有安装支架 11，翻转架组件31铰接安装于安装支架 11上，翻转驱动组件32设于安装支架 11与翻转架组件31之间，翻转驱动组件32包括翻转驱动油缸321、第一连杆件322和第二连杆件323，翻转驱动油缸321的底端铰接安装于安装支架 11的底板上，翻转驱动油缸321的顶端同时与第一连杆件322的一端和第二连杆件323一端铰接，第一连杆件322的另一端与安装支架 11的侧壁铰接，第二连杆件323的另一端与翻转架组件31铰接，翻转作业时翻转驱动油缸321的顶端向上运动并通过第一连杆件322和第二连杆件323使翻转架组件31由下至上向机架1外翻转。

如图3至图5所示，进一步，在较佳实施例中，翻转架组件31包括竖向设置的安装板311和水平固定于安装支架 11上的旋转轴313，安装板311的一侧用于安装升降驱动组件33，安装板311另一侧的上端固定有两块对称设置的翻转板312，两块翻转板312均活动穿设于旋转轴313上、用于使翻转架组件31沿旋转轴313翻转。在本实施例中，两块翻转板312之间固定有连接杆314，第二连杆件323的一端与连接杆314铰接。由于存样桶2具有一定的重量，而两块翻转板312的设计能够对安装板311形成很好的支撑，在翻转卸料的同时有效保证了翻转架组件31整体的稳固性和平衡性，使得存样桶2不会发生晃动，进而有效保证了精准卸料的完成。

如图3至图5所示，进一步，在较佳实施例中，每个存样桶2桶盖的一端均通过弹性铰接件铰接于桶身上、以使桶盖在未锁止时向上弹起以保持存样桶2的打开，机架1内于翻转卸料机构3处的两侧均设有一个合盖支架4，合盖支架4靠近存样桶2的一端上设有用于挤压桶盖的挤压部，挤压部包括滚轮轴和一个以上的滚轮，当完成倾倒卸料的存样桶2旋转经过合盖支架4时，一个以上滚轮的轮面均接触弹起的桶盖顶面，并在桶盖顶面滚动以将桶盖逐步向下挤压直至完成桶盖关闭。这使得在完成卸料后，开盖的存样桶2在旋转时能被及时关闭桶盖，不会影响下批次卸料的旋转作业的进行。设置左右两个合盖支架4，使得桶盖不论朝向哪一侧打开，均能通过对应的旋转方向进行压合关闭。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，每个存样桶2桶盖的顶面上均设有用于记录桶内样品信息的电子记录卡，机架1内设有用于对存样桶2的桶位信息和样品信息进行读取记录的读码组件5，所述转盘机构6根据读码组件5的反馈信息正/反双向旋转以快速将待卸料的存样桶2旋转至翻转卸料机构3处。通过这样的特殊设计，使得本发明收集装置可以实现无序收集存样桶2，然后转盘机构6通过读码组件5的反馈信息正/反双向旋转，以实现“就近原则”的快速取桶并进行快速卸料作业。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。