烧结料检测设备的测试样品收集排放装置的制作方法

本发明涉及一种冶金行业烧结球团生产设备物料检测技术领域，特别涉及一种检测设备的测试样品（颗粒或粉体）的自动收集排放装置。

背景技术：

目前钢铁行业针对原料分析检测，都是采用定期人工采集原料样品，在实验室进行单个多次检测的方式，而实验室使用的检测设备，一般都是通过人工将需要检测的样品物料添加到检测容器中，检测完成后，再通过人工将容器内已检测完的样品物料取出，放入废物仓内进行后续处理。这种检测耗时耗力，不能及时反映钢铁生产中原料的物性状态。随着工业的发展，钢铁生产要求越来越严，生产过程中实时监测也被提上日程，特别是在原料处理阶段，因原料来源分散，物料差异大，必须通过对原料物性的实时监测，来决定生产过程的某些参数。随着科技的进步，现代钢铁生产车间需要逐步建立在线实时自动检测设备，怎样将检测完的样品物料自动收集和排放，是提高检测效率的关键一步。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、自动化程度高、排料效率高、能在在线检测设备运行中自动快速地将检测完成的样品物料收集和排放的装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种烧结料检测设备的测试样品收集排放装置，所述烧结料检测设备包括样品容器杯，以及用于运送样品容器杯至排料工位处的托架，所述测试样品收集排放装置包括吸排料组件，所述吸排料组件设有吸料口和用于排放物料的排料口，所述吸料口与到达排料工位处的样品容器杯对接，所述排料口与用于收集物料的储料仓或者与用于输送物料的生产线对接。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，还包括用于推动所述样品容器杯与所述吸排料组件的吸料口无缝对接的推杆机构，所述推杆机构位于所述托架的下方，其包括滑动筒、穿设于滑动筒内的推拉杆以及驱动推拉杆上升与所述样品容器杯的底部接触的驱动组件；所述驱动组件包括旋转轴、凸轮、复位摆锤、用于推动所述旋转轴旋转的短翻板以及竖直设于所述托架底部的触碰器，所述旋转轴水平装设于排料工位处的支架下端，所述短翻板装设于旋转轴的一端，所述凸轮和复位摆锤设于旋转轴的另一端，所述推拉杆的底端滑动支撑于所述凸轮的曲面上，所述支架的底端还设有限制复位摆锤过度摆动的限位板。

优选的，还包括用于推动所述样品容器杯与所述吸排料组件的吸料口无缝对接的推杆机构，所述推杆机构位于所述托架的下方，其包括滑动筒、穿设于滑动筒内的推拉杆以及驱动推拉杆上升与所述样品容器杯的底部接触的驱动组件；所述驱动组件包括旋转轴、凸轮以及用于驱动旋转轴旋转的步进电机，所述旋转轴水平装设于排料工位处的支架的下端，所述凸轮设于旋转轴的一端，所述步进电机装设于旋转轴的另一端，所述推拉杆的底端滑动支撑于所述凸轮的曲面上。

优选的，还包括用于推动所述样品容器杯与所述吸排料组件的吸料口无缝对接的推杆机构，所述推杆机构位于所述托架的下方，其包括推拉杆以及驱动推拉杆上升与所述样品容器杯的底部接触的驱动组件；所述驱动组件为电磁铁驱动器，所述推拉杆的底端与所述电磁铁驱动器的驱动端连接。

优选的，所述推拉杆包括一竖直滑杆以及设于滑杆顶端的水平顶板，所述顶板的上表面上设有一层能防止刚性碰撞所述样品容器杯的高密度海绵。

优选的，所述吸排料组件为真空吸料机构，其包括真空发生器、真空腔以及作为所述吸料口的吸嘴，所述真空发生器装设于所述真空腔的顶部，所述吸嘴位于样品容器杯的上方并通过一导料管与所述真空腔连通，真空腔的底部设有所述的排料口，排料口处设有控制排料的阀门，所述阀门通过一正气压管和一反气压管与所述真空发生器连通并由真空发生器产生的气压控制开闭。

优选的，所述吸嘴为锥形吸嘴，所述锥形吸嘴的内壁面采用圆弧过渡，锥形吸嘴的吸口大于或等于所述样品容器杯的杯口。

优选的，所述装置还包括一个以上能使样品容器杯内产生高速气流的通气小口，所述通气小口设于所述样品容器杯的杯口处、或设于吸嘴的口边处或稍高位置处；通气小口的孔径为2mm-6mm。

优选的，还包括用于判断是否有样品容器到达排料工位处的感应元件，所述感应元件与所述吸排料组件电连接。

优选的，所述感应元件为接近开关，所述接近开关竖直装设于排料工位处所设的支架顶部并位于所述托架的下方。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的装置，通过在检测设备的排料工位处设置吸排料组件，并使其吸料口与到达排料工位处的样品容器杯对接，即可将其内的样品吸出并排出干净，其能在在线检测设备运行中自动快速地将检测完成的样品物料收集和排放，排料效率高，且结构简单，自动化程度高。

2、本发明的装置中，通过设置推杆机构将样品容器杯推送至与吸排料组件的吸料口无缝对接，即可避免由于样品容器杯与吸嘴之间存在缝隙而使大量的外部风进入吸料口，造成样品容器杯内气流弱而无法带动物料的问题，吸排料效果好，效率高。且其中的推拉杆的运动既可由托架下设置的触碰器通过触碰旋转轴上的翻板带动凸轮旋转控制，也可由步进电机带动凸轮旋转控制，还可由电磁铁驱动器直接控制，其形式多样、控制可靠，操作方便。

3、本发明的装置中，样品容器杯的杯口或吸嘴上设置通气小口，可使样品容器杯内产生强大的气流，使物料被强大的气流带动高效输送出去，吸料能力及效率大大提高。

4、本发明的装置中，还设有用于判断是否有样品容器杯到达排料工位处的接近开关，其与吸排料组件电连接，当运送样品容器杯的托架运行至排料工位处时，接近开关即可感应并使吸排料组件通电开始吸排料，其控制可靠方便，结构更简单，成本更低。

附图说明

图1是本发明的应用结构示意图一。

图2是本发明的应用结构示意图二。

图3是本发明实施例1中推杆机构上升后的主视结构示意图。

图4是本发明实施例1中推杆机构上升后的侧视结构示意图。

图5是本发明实施例2中推杆机构上升后的结构示意图。

图6是本发明实施例3中推杆机构下降后的结构示意图。

图7是本发明中通气小口设于样品容器杯杯口处的位置示意图。

图8是本发明中通气小口设于吸嘴口边处的位置示意图。

图9是本发明中通气小口设于吸嘴稍高位置处的位置示意图（样品容器杯与锥形吸嘴内部水平接触时）。

图10是本发明中通气小口设于吸嘴稍高位置处的位置示意图（样品容器杯与锥形吸嘴内部倾斜接触时）。

图11是本发明中通气小口设于吸嘴稍高位置处的位置示意图（样品容器杯与内壁呈圆弧过渡的锥形吸嘴内部水平接触时）。

图12是本发明实施例1的运行效果示意图。

图例说明：

1、托架；101、触碰器；2、样品容器杯；201、通气小口；3、吸嘴；4、导料管；5、吸排料组件；501、真空发生器；502、真空腔；503、正气压管；504、反气压管；505、阀门；6、接近开关；7、支架；8、推杆机构；801、高密度海绵；802、推拉杆；803、电磁铁驱动器；804、滑动筒；805、旋转轴；806、凸轮；807、复位摆锤；808、限位板；809、步进电机；9、储料仓；11、皮带输送机。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

参见图1和图2，本发明烧结料检测设备的测试样品收集排放装置，烧结料检测设备包括样品容器杯2，以及用于运送样品容器杯2至排料工位处的托架1，测试样品收集排放装置包括吸排料组件5，吸排料组件5设有吸料口和用于排放物料的排料口，吸料口与到达排料工位处的样品容器杯2对接，排料口与用于收集物料的储料仓9或者与用于输送物料的生产线对接。

本发明中，吸排料组件5为真空吸料机构，包括真空发生器501、真空腔502以及作为吸料口的锥形吸嘴3，真空发生器501装设于真空腔502的顶部，吸嘴3通过一导料管4（塑料软管或钢管）与真空腔502连通，排料口设于真空腔502的底部，排料口处设有控制排料的阀门505，阀门505通过一正气压管503和一反气压管504与真空发生器501连通并由真空发生器501产生的气压控制开闭。通过真空发生器501将真空腔502内的空气抽干，可使真空腔502内接近真空状态，这样使通过导料管4连接的吸嘴3处和真空腔502处之间产生比较大的压力差，在吸嘴3处产生吸力。当真空吸料机构5通电开始工作时，真空发生器501工作，真空发生器501从真空腔502抽气的同时，会产生一股正气压通过正气压管503驱动阀门505关闭，使真空腔502密封，开始吸料。当真空吸料机构5断电停止工作时，真空发生器501会产生一股反气压通过反气压管504驱动阀门505打开，将物料排出真空腔502。排出的物料既可储存于储料仓9，积满后将物料取出做处理；也可以直接排放至生产线上，如烧结球团行业可安装在皮带输送机11上，物料直接返回生产再利用。

本发明中，还包括用于判断是否有样品容器杯2到达排料工位处的感应元件，其优选为接近开关6，接近开关6竖直装设于排料工位处所设的支架7顶部，并与吸排料组件5电连接。通过在检测设备的排料工位处设置接近开关和真空吸料机构，当运送样品容器杯的托架运行至排料工位处时，接近开关即可感应并使真空吸料机构通电开始吸排料，其结构简单，自动化程度高，能在在线检测设备运行中自动快速地将检测完成的样品物料收集和排放，排料效率高。

在实际生产中，为使设备运行可靠，样品容器杯2的杯口会与吸嘴3之间保持有一定的距离。为避免该种状态下由于大量的外部风会通过样品容器杯2与吸嘴3之间的空隙进入吸嘴3，造成样品容器杯2内气流弱而无法带动物料，本发明在排料工位处设置了推杆机构8，用于推动样品容器杯2与吸排料组件5的吸料口无缝对接，以避免空气进入吸嘴3。推杆机构8具有三种实施例结构。

实施例1：

如图3、图4和图12所示，本实施例中，推杆机构8包括驱动组件、推拉杆802以及滑动筒804，推拉杆802包括竖直滑杆以及设于竖直滑杆顶端的水平顶板，推拉杆802下端的滑杆可在滑动筒804中上下滑动，滑动筒804竖直固定在支架7的另一侧上。驱动组件包括水平设于支架7下端的旋转轴805，旋转轴805上一端带有凸轮806和复位摆锤807，旋转轴805另一端为旋转驱动的短翻板，推拉杆802的滑杆底端滑动支撑于凸轮806的曲面上。当托架1将样品容器杯2运送逐渐接近排料工位时，托架1下设置的触碰器101会接触到推杆机构8中的旋转轴805上的短翻板，在运动中推动翻板，致使旋转轴805旋转，带动凸轮806旋转，从而使凸轮806在旋转中推动推拉杆802往上，直至托架1运行至接近开关6处，凸轮806运行到极限（此时复位摆锤807处于水平状态），推拉杆802将样品容器杯2顶入到吸嘴3里，样品容器杯2由于吸力作用而牢固地被吸附在吸嘴3上。真空吸料机构5通电开始从样品容器杯2内吸料，物料随气流通过导料管4被输送至真空腔502内；吸料完成后，托架1继续运行，触碰器101脱离旋转轴805上的翻板，旋转轴805在复位摆锤807的作用下回转，直至复位摆锤807被限位板808阻挡，凸轮806恢复初始位置，推拉杆802也随之滑落恢复原始状态。样品容器杯2回落在托架1上，托架1带样品容器杯2离开；物料被收集至储料仓9内或者被排放至皮带输送机11返回工业生产，如此循环往复工作。

实施例2

如图5所示，本实施例中，推杆机构8包括驱动组件、推拉杆802以及滑动筒804，推拉杆802包括竖直滑杆以及设于竖直滑杆顶端的水平顶板，推拉杆802下端的滑杆可在滑动筒804中上下滑动，滑动筒804竖直固定在支架7的另一侧上。驱动组件包括旋转轴805、凸轮806以及用于驱动旋转轴805旋转的步进电机809，旋转轴805水平装设于支架7的下端，凸轮806设于旋转轴805的一端，步进电机809装设于旋转轴805的另一端，推拉杆802下端的滑杆的底端滑动支撑于凸轮806的曲面上，步进电机809与接近开关6连接。当托架1将样品容器杯2运送逐渐接近排料工位时，接近开关6感应到托架1，托架1停止运动，步进电机809开始运动，带动旋转轴805旋转，从而使凸轮806旋转，推动推拉杆802往上，凸轮806运行到极限时，步进电机809停止，推拉杆802将样品容器杯2顶入到吸嘴3里，样品容器杯2由于吸力作用而牢固地被吸附在吸嘴3上。真空吸料机构5通电开始吸料，物料随气流通过导料管4被输送至真空腔502内；吸料完成后，步进电机809继续启动，凸轮806恢复初始位置，推拉杆802也随之滑落恢复原始状态，样品容器杯2回落在托架1上，托架1带样品容器杯2离开；物料被收集至储料仓9内或者被排放至皮带输送机11返回工业生产，如此循环往复工作。

实施例3

如图6所示，本实施例中，推杆机构8包括推拉杆802和电磁铁驱动器803，电磁铁驱动器803设于支架7的另一侧上端，推拉杆802包括竖直滑杆以及设于竖直滑杆顶端的水平顶板，滑杆与电磁铁驱动器803的驱动端连接。电磁铁驱动器803与接近开关6连接，接近开关6探测到托架1运行至排料工位处时，电磁铁驱动器803开始通电使滑杆往上运动，将样品容器杯2顶入到吸嘴3里，样品容器杯2由于吸力作用而牢固地被吸附在吸嘴3上。真空吸料机构5通电开始吸料，物料随气流通过导料管4被输送至真空腔502内；吸料完成后，电磁铁驱动器803断电，电磁力消失，推拉杆802下落恢复原始状态；样品容器杯2因吸力消失回落在托架1上，托架1带样品容器杯2离开；物料被收集至储料仓9内或者被排放至皮带输送机11返回工业生产。如此循环往复工作。

上述实施例中，推拉杆802的顶板上均安装了高密度海绵801，可以防止刚性碰撞破坏样品容器杯2。

本发明中，真空吸料机构5中的吸嘴3为锥形吸嘴，锥形吸嘴的吸口等于样品容器杯2的杯口，且锥形吸嘴的内壁面采用圆弧过渡，该结构更有利于气流和物料流动，减少物料与内壁碰触回落样品容器杯2中，提高排料输送效率。但当吸嘴3吸附住样品容器杯2时，样品容器杯2内部将无气流流动，物料很难被输送出样品容器杯2，因此为使样品容器杯2内物料高效被输送出去，如图7和图8所示，本发明在样品容器杯2的杯口处或是吸嘴3的口边处开设一个以上的圆形或方形通气小口201，其孔径优选为2mm-6mm。这样可以在样品容器杯2内产生高速气流，将物料带动并输送出样品容器杯2。

考虑到推杆机构8在上推样品容器杯2时，有一定几率将样品容器杯2顶偏，此时如果锥形吸嘴的吸口等于样品容器杯2的杯口，则会造漏风严重风量过大，使样品容器杯2内的气流偏弱，物料输送吸料能力随之变差，因此就需将吸嘴3的吸口设计成大于样品容器杯2的杯口，锥形吸嘴的内壁面也可采用圆弧过渡，如图9、图10和图11所示，这样即使样品容器杯2上顶与吸嘴3偏置接触，也不会有缺口产生大量漏风，并且将通气小口201设置在吸嘴3的稍靠上部位（高于样品容器杯2与吸嘴3的接触处），由于吸嘴3为锥形斜面结构，从通气小口201进来的气流会斜向下流动，更容易产生强气流旋涡，更有利于带动物料，使吸料能力及效率大大提高。

以上所述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。在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。