本实用新型涉及到原燃料质量验收领域，具体应用于铁矿石、煤炭、烧结矿等物料的全自动制样系统研磨单元内，是一种用于实验室化验分析或鉴定质量时粉碎加工用的研磨装置。
背景技术：
采样、制样、化验作为质量验收的三大关键环节，采制化系统的自动化水平直接影响质量验收水平。制样介于采样与化验之间，其工作原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，重量也逐步减少，直到符合化验对样品粒度和重量要求，制备的样品应均匀并达到规定要求的粒度，保证整体原始样品的物质组分及其含量不变。
制样系统中研磨是对分析化验粒度的保障单元，且理论上样品不得有损失，以及不得发生物理或化学变化，对总精密度、制样精密度、化验误差有较大影响。以铁矿石、烧结矿、煤炭的样品采制化为例，国家标准要求铁矿石、烧结矿分析样品的粒度在120目或150目以上，煤炭分析样品的粒度在80目以上。
目前，物料的研磨均采用研磨设备半自动运行，传统研磨单体设备主要包括振动粉碎机或圆盘粉碎机两种形式。工作时，需要人工向研磨机投放物料，研磨结束后人工清理样品，不能应用于智能全自动制样系统中。
振动粉碎机是一种高效制粉设备，由料钵、料钵盖以及设置在料钵内的击环、击块组成，加工过程中，料钵作圆周式强迫振动，物料在击块、击环间被挤压、剪切、撞击、研磨而被粉碎，具有制粉快、入料粒度较大等优点。但不足之处在于每一瞬间撞击面只有2处，即容器内壁与击环外壁、击环内壁与击环侧面（从理论上分析只是两处圆柱面相切的母线）。因此，机械振动所作的功并未充分得到利用，粉碎后存在少量大颗粒物料粒度（过筛率）无法满足化验要求，需采取人工筛分研磨或多次机械筛分研磨等辅助措施解决该问题。
圆盘粉碎机是矿石行业分析试样制备的指定设备之一，其主要工作执行件是由定磨盘和动磨盘组成。定磨盘与机体连接，动磨盘与传动主轴连接，定磨盘与动磨盘啮合形成粉碎腔和磨盘间隙，物料在粉碎腔中高速旋转运动，通过层压力和剪切力作用粉碎至所需粒度后，沿定磨盘与动磨盘之间缝隙抛出。
圆盘粉碎机利用层压粉碎与剪切粉碎机理，具有研磨充分的优点，物料可以被粉碎的更细，粒度完全满足化验要求。但受结构形式的限制，也存在一定缺陷。对于立式圆盘粉碎机（磨盘面平行于水平面），入料粒度要求较细，大颗粒无法进入圆盘内，这对前道破碎效果要求较高，需采取人工筛分粗磨或多次机械筛分破碎等辅助措施；对于卧式圆盘粉碎机（磨盘面垂直于水平面），动磨盘的旋转无法实现带动所有进入磨盘中的物料随之转动，磨盘的间隙微调要求较高，部分入料未经研磨直接滑出圆盘，这部分物料需人工研磨至所需粒度。
目前，市场上应用于智能全自动制样系统的研磨单元大部分为带筛振动粉碎装置，该装置在传统振动粉碎机上增加与化验粒度要求相对应的筛网，物料粉碎至所需粒度后自动通过筛网进入出料口排出，未满足粒度要求的物料继续在料钵中粉碎，直至完全通过筛网，研磨过程结束。该装置解决了传统振动粉碎机物料粒度的问题，但存在以下缺点：
1）筛网堵塞：水分适应性较差，粘性较大的物料容易粘附在筛网上堵塞筛孔，导致过筛效率降低，从而引起物料过破碎或发生变质，影响化验精度。
2）收集率低：虽然可以通过负压吸或正压吹等方式清理筛网和研磨腔上残料排出，随除尘系统弃料，但仍然无法保证清理完全，且理论上残留的物料不能丢弃，否则会破坏物料的代表性。
3）均匀性差：采用粉碎后过筛的方式将物料进行了选择性分层，影响了样品的均匀性，必须增加混匀装置。
4）自动化程度不高：筛网需频繁人工更换，不利于系统长期自动化运转。
综上所述，振动研磨机和圆盘粉碎机单独应用于智能全自动制样系统，不具备自动完成，无人值守的功能；市场新型带筛振动粉碎装置因收集率低、过破碎、筛网堵塞、样品代表性较差等问题，也无法满足高精度制样要求的智能全自动制样系统。研磨单元为智能全自动制样系统实现的关键，针对现有振动研磨机和圆盘粉碎机的特点，需进行有效改进。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于智能全自动制样系统的研磨装置，既满足物料化验需求，又能应用于智能全自动制样系统，避免现有全自动研磨设备存在的各种问题。
本实用新型系对现有振动粉碎机和圆盘粉碎机进行改进，突破现有单种破碎方式的局限性以及无法无人操作的缺陷，组合改进后可以实现智能全自动研磨，粒度完全满足化验要求，样品收集率高，且制样精度满足标准要求。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于智能全自动制样系统的研磨装置，它包括振动粉碎机和圆盘粉碎机，其特征在于：还设置一个工业机械手，所述振动粉碎机和圆盘粉碎机沿工业机械手的工作半径设置，所述工作半径设置为：振动粉碎机和圆盘粉碎机的入料口、出料口均与工业机械手的工作端对接，工业机器人将接料容器内振动粉碎机完成的物料倒至圆盘粉碎机入料口无需人工干预。
进一步的，与工业机器人旋转方向相配合，振动粉碎机和圆盘粉碎机的工作先后顺序设置为振动粉碎机前置圆盘粉碎机后置。
进一步的，振动粉碎机和圆盘粉碎机出料口均无筛网直接对接接料容器。
进一步的，在振动粉碎机和圆盘粉碎机出料口设置空气吹扫装置。
进一步的，振动粉碎机和圆盘粉碎机的入料口、出料口均采用下料漏斗、溜槽、集料槽结构，与工业机械手对接实现倒料、接料、物料转移。
进一步的，振动粉碎机包括矿石振动粉碎机和煤炭振动粉碎机两种：矿石振动粉碎机采用耐磨硬质合金料钵制成，煤炭振动粉碎机采用普通高锰钢料钵制成。
进一步的，圆盘粉碎机包括矿石圆盘粉碎机和煤炭圆盘粉碎机两种：矿石圆盘粉碎机采用磨盘面垂直于水平面的立式驱动轴型式，煤炭圆盘粉碎机采用磨盘面平行于水平面的卧式驱动轴型式。
进一步的，振动粉碎机和圆盘粉碎机均位于智能全自动制样系统的样品制备模块中，该智能全自动制样系统还至少包括大样缓存输送模块、全水分分析模块、样品瓶封装模块、样品瓶输送及存储模块、弃样暂存模块；样品制备模块、大样缓存输送模块、全水分分析模块、样品瓶封装模块、弃样暂存模块均位于工业机械手的工作半径上，大样缓存输送模块与采样系统对接，用于自动接收大样密码桶并送至样品制备模块；样品制备模块出来的制样经工业机械手送至样品瓶封装模块装瓶封盖；样品瓶输送及存储模块与样品瓶封装模块出口端对接，用于将样品瓶分别送入化验室或存样柜；弃样暂存模块则将样品制备模块中产生的弃样集中暂存至固定容器中。
进一步的，大样缓存输送模块包含链板输送机和密码桶提升机；链板输送机负责自动接收大样密码桶，将密码桶送至密码桶提升机工作区域，密码桶提升机与工业机械手对接用于将密码桶提升后供工业机械手抓取开盖后的密码桶。
本实用新型用于智能全自动制样系统的有益效果：
1）前置振动粉碎机，入料粒度-3mm，对上一级破碎要求较宽松，易于实现。
2）前置振动粉碎机，出料粒度-1mm，克服了后置圆盘粉碎机入料粒度小的限制。
3）后置圆盘粉碎机，研磨充分，出料粒度完全满足化验要求，煤-80目，矿-150目。
4）后置圆盘粉碎机，研磨过程充分混匀，研磨后样品均匀，保证化验精度。
5）振动粉碎机与圆盘粉碎机的物料传递利用全自动六轴工业机器人，工业机器人将接料容器内振动粉碎机完成的物料倒至圆盘粉碎机入料口，无需人工干预。
6）振动粉碎机和圆盘粉碎机出料口均无筛网设计，物料收集充分，样品代表性强，无选择性研磨和收集现象。出料形式简单，无样品堵塞、积料设计漏洞，易实现连续作业，长期作业无需人工干预清理，对于智能全自动制样系统非常适用。
7）通过工业机器人传递物料，振动粉碎机+圆盘粉碎机联合研磨的方式将两种单体设备的优点充分发挥，缺点完全规避，保证粒度要求的同时，样品收集率、均匀性、代表性都能较好的实现，从而保障了制样和化验的精密度。
8）振动粉碎机与圆盘粉碎机改进组合后，可以实现智能全自动研磨，满足无人值守自动化要求，结构简单、设计合理，物料适应性强，粒度完全满足化验要求，与振动粉碎机单体加工相比过筛率提高10%以上，部分中高硬度矿种甚至提高接近30%，制样精度满足标准要求，避免人为干扰因素，大大提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型用于智能全自动制样系统的研磨装置结构示意图。
图2为图1的俯视方向结构示意图。
图3为本实用新型研磨装置在智能全自动制样系统中的位置分布示意图。
其中，1-振动粉碎机、2-圆盘粉碎机、3-工业机器人、4-样品瓶封装模块、5-样品瓶输送及存储模块、6-弃样暂存模块、7-全水分分析模块、8-大样缓存输送模块、9-样品制备模块。
具体实施方式
下面结合煤炭、铁矿石、烧结矿等具体实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1：一种用于矿石（铁矿石、烧结矿）自动制样系统的研磨设备，它包括矿石振动研磨机1，矿石立式圆盘粉碎机2。矿石（铁矿石、烧结矿）经过前道破碎工序处理成-3mm粒度后，工业机械手3将其倒入矿石振动粉碎机入料口进行初级粉碎，根据矿石品种和样品量，设定振动粉碎机振动时间，粉碎至-1mm后自动出料，工业机械手3将初级粉碎物料倒入立式圆盘粉碎机，圆盘粉碎机根据化验要求的-150目粒度调整合适的间隙，自动完成研磨工作后出料，工业机械手3将其取出进入缩分或封装环节。
实施例2：一种用于煤炭（动力煤、焦煤等）自动制样系统的研磨设备，它包括煤炭振动粉碎机1，矿石立式圆盘粉碎机2。煤炭（动力煤、焦煤）经过前道破碎工序处理成-3mm粒度后，工业机械手3将其倒入煤炭振动粉碎机入料口进行初级粉碎，根据煤炭品种和样品量，设定振动粉碎机振动时间，粉碎至-1mm后自动出料，工业机械手3将初级粉碎物料倒入卧式圆盘粉碎机，圆盘粉碎机根据化验要求的-80目粒度调整合适的间隙，自动完成研磨工作后出料，工业机械手3将其取出进入缩分或封装环节。
优选的，在振动粉碎机和圆盘粉碎机出料口设置空气吹扫装置，避免交叉污染，实现自动化连续作业。
优选的，振动粉碎机和圆盘粉碎机的入料口、出料口均进行了改造，采用下料漏斗、溜槽、集料槽等结构，满足工业机器人自动倒料、接料、转移等功能需求。
实施例3：本实用新型研磨装置所在的智能全自动制样系统如图3所示，包括：大样缓存输送模块8、样品制备模块9、全水分分析模块7、样品瓶封装模块4、样品瓶输送及存储模块5、弃样暂存模块6。通过工业机械手3在各模块间传递样料。
大样缓存输送模块8，包含链板输送机和密码桶提升机。在采样环节收集并处理至粒度为-6mm的大样送至智能全自动制样系统进行样品制备，该模块负责自动接收大样密码桶，智能管控系统软件对密码桶进行排序分批，链板输送机将密码桶送至提升机工作区域，读取密码桶的相关信息进行解密开盖，并将空桶自动返回。该模块输送和缓存密码桶的数量根据制样量设定。工业机械手3抓取开盖后的密码桶，传递至下一模块进行倒料。
样品制备模块9（以铁精矿示例，部分原料（如煤）根据是否多次缩分而有所差别和简略，但都包括振动粉碎机1、圆盘粉碎机2工作环节）包括干燥单元21、对辊单元22、混匀/缩分单元23、振动粉碎机1、圆盘粉碎机2；混匀缩分单元23包括混匀装置和定质量缩分装置；大样经过密码桶后先进入干燥单元进行干燥，干燥过程中如出现结块则利用对辊单元22将干燥后结块的样料打散破块；随后样料倒入混匀/缩分单元23，先进入混匀装置，保障大样充分均匀，后进入定质量缩分装置进行一级缩分得到全水分样、存查样、分析样共用的共用样；共用样由工业机械手3送入全水分分析模块7，进行全水分分析实验得到全水分含量并上传至数据管理系统；
做完全水分试验的共用样由工业机械手3再次送入混匀/缩分单元23进行二级缩分，得到存查样和待进一步制备的分析样；存查样由工业机械手3传递至样品瓶封装模块4；分析样则送入振动粉碎机1进行充分研磨，经过振动粉碎机1研磨后的料进入圆盘粉碎机2进行进一步粉碎，制备出粒度达到-0.1mm的分析样，出料后的分析样充分混匀，并一分为二，随后待工业机械手3送至样品瓶封装模块4。
样品瓶封装模块设置封盖装置和多个样品瓶，存查样和分析样经工业机器人送至各样品瓶装瓶，之后通过封盖装置封盖形成样品瓶，并将与样品瓶信息对应的样料信息录入该模块的控制系统；样品瓶封盖后密封便于后续样品瓶输送及存储模块5输送。样品瓶中分析样瓶自动输送至实验室进行化验分析，存查样品自动输送至存查样柜，以备为后续质量异议情况发生时启用，以备制样系统发生故障、制样失败时启用弃样代替正样，避免因制样设备故障造成样品无法完成质量验收。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变型，因此所有等同的技术方案，都落入本实用新型的保护范围。