一种自动化取样装置的制作方法

本发明涉及矿石取样技术领域，具体为一种自动化取样装置。

背景技术：

在资源日益紧缺的现在，对矿石资源的取样以及利用收到各个国家的愈发重视，矿石是指可以从中提取出能被有效利用的成分的一种矿物集合体，传统对于悬崖上的矿石取样方式多为人工依靠绳索进行下落，效率低下的同时对取样工人的安全保障较为困难，在人疏忽的瞬间就容易放生安全事故，现有的取样装置传动复杂，不能准确达到下落的所需位置，对取样工作造成一定困扰，同时由于制造成本较高，对于设备使用过后的维护同样存在困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动化取样装置，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的一种自动化取样装置，包括安装壳体以及设置在所述安装壳体左右端面的安装支架，所述安装壳体中设置有绳索装置，所述绳索装置包括设置在所述安装壳体中的绕线机构以及离心夹紧机构，所述安装壳体下侧端面中设置有左右对称的辅助升降装置，所述绳索装置下方通过中心绳索以及中心吊环固定连接有第一连接块，同时所述辅助升降装置下方通过辅助绳索以及辅助吊环与所述第一连接块固定连接，所述第一连接块下方设置有机械臂升降装置，所述升降装置下方通过第二连接块固定安装有铰链装置，所述铰链装置右端固定连接有机械臂延伸装置，所述机械臂延伸装置右端固定安装有第三连接块，所述第三连接块右端面上侧设置有取样装置，所述第三连接块右端面下侧设置有收纳装置。

进一步的技术方案，所述绳索装置包括设置在所述安装壳体中左右延伸的离心腔，所述离心腔左侧端壁中固定安装有动力电机，所述动力电机右端动力连接有向右延伸的第一转轴，且所述第一转轴右端与所述离心腔右侧端壁转动配合连接，所述离心腔上下端壁中均连通设置有上下延伸的绕线轮收纳腔，且所述绕线轮收纳腔下侧于外界相连通，所述绕线轮收纳腔中设置有固定安装在所述第一转轴外表面的中心绕线轮，所述中心绕线轮外表面固定绕设有中心绳索，且所述中心绳索远离所述中心绕线轮的一端向下延伸，所述第一转轴中设置有左右对称的滑槽，所述滑槽左右端壁之间设置有可上下滑动的第一滑块，所述滑槽中设置有固定安装在所述第一滑块上端并向上延伸的连接杆，且所述连接杆上端可滑动地穿过所述滑槽上侧端壁，所述连接杆左右端面中均设置有锁合槽，所述离心腔上端壁中左右对称地连通设置有位于所述滑槽上侧的夹紧腔，所述安装壳体中设置有左右对称地位于所述夹紧腔两侧的液压腔，所述液压腔上下端壁之间设置有可左右滑动的第二滑块，所述第二滑块靠近所述夹紧腔的端面中固定安装有与所述锁合槽相配合的锁合杆，所述安装壳体中设置有位于所述绕线轮收纳腔上侧的液压机，所述液压机上侧设置有与外界液压油存储腔相连通的液压油输入管，所述液压机左右两侧均连通设置有左右延伸的液压油输送管，且所述液压油输送管下端壁中设置有与所述液压腔相连通的液压油连接管。

进一步的技术方案，所述辅助升降装置包括左右对称地设置在所述安装壳体中的辅助升降腔，所述左右端壁之间转动配合连接有左右延伸的第二转轴，所述辅助升降腔中设置有固定安装在所述第二转轴外表面的辅助绕线轮，所述辅助升降腔下侧端壁中设置有与外界相连通的第一通孔，所述辅助绕线轮外表面固定绕设有辅助绳索，且所述辅助绳索远离所述辅助绕线轮的一端向下延伸并穿过所述第一通孔，所述辅助升降腔中设置有缠绕安装在所述第二转轴外表面的扭力弹簧，且所述扭力弹簧左右两端分别固定安装在所述辅助升降腔上下端壁上，所述扭力弹簧用以提供所述辅助绳索重新缠绕在所述辅助绕线轮上所需的动力。

进一步的技术方案，所述机械臂升降装置包括固定安装在所述第一连接块下侧的主升降块，所述主升降块中设置有上下延伸的主升降腔，所述主升降腔中设置有可上下滑动的升降电机安装块，所述升降电机安装块下端面中固定安装有升降电机，所述升降电机下端动力连接有向下延伸的第三转轴，所述主升降腔下端壁中设置有与外界相连通的螺纹槽，且所述第三转轴下端穿过所述螺纹槽并与所述螺纹槽螺纹配合连接，所述主升降腔左右端壁中均连通设置有限位槽，所述限位槽中设置有可上下滑动并与所述升降电机安装块固定配合的第三滑块，所述主升降块左右两端均通过上下对称的第一连接支架固定安装有上下延伸的辅助升降块，所述辅助升降块中设置有上下延伸的辅助升降腔，所述辅助升降腔左右端壁之间设置有可上下滑动的第四滑块，所述第四滑块下端面固定安装有向下延伸的支撑杆，且所述支撑杆下端可滑动地穿过所述辅助升降腔下侧端壁。

进一步的技术方案，所述铰链装置包括前后对称地设置在所述第二连接块下侧的翻转电机安装块，后侧的翻转电机安装块前侧端面中固定安装有翻转电机，所述翻转电机前端动力连接有向前延伸的第四转轴，且所述第四转轴前端与前侧的翻转电机安装块转动配合连接。

进一步的技术方案，所述机械臂延伸装置包括固定安装在所述第四转轴外表面并向右延伸的主延伸块，所述主延伸块中设置有左右延伸的延伸腔，所述延伸腔上下端壁之间设置有可左右滑动的第五滑块，所述第五滑块右端固定连接有向右延伸的安装杆，且所述安装杆右端可滑动地穿过所述延伸腔右侧端壁，所述主延伸块下侧通过左右对称的第二连接支架固定安装有气压缸，所述气压缸右端动力连接有向右延伸的气压杆。

进一步的技术方案，所述取样装置包括设置在所述第三连接块右端的旋转电机安装块，所述旋转电机安装块右侧端面中固定安装有旋转电机，所述旋转电机右端动力连接有向右延伸的第五转轴，所述第五转轴右端固定连接有上下延伸的第四连接块，所述第四连接块右端固定连接有转动块，所述转动块右端面上侧设置有第一开口槽，所述第一开口槽下端壁中固定安装有旋转电机，所述旋转电机上端动力连接有向上延伸的第六转轴，且所述第六转轴上端与所述第一开口槽上端壁转动配合连接，所述第一开口槽中设置有固定安装在所述第六转轴外表面的传动齿轮，所述转动块中还设置有位于所述第一开口槽下侧的第二开口槽，所述第二开口槽上下端壁之间转动配合连接有第七转轴，所述第二开口槽中设置有与所述第七转轴转动配合连接并向右延伸的配合块，所述配合块右端固定连接有上下延伸的的钻头安装块，所述钻头安装块左端面中设置有位于所述第一开口槽右侧的第三开口槽，所述第三开口槽上下端壁之间转动配合连接有第八转轴，所述第三开口槽中还设置有固定安装在所述第八转轴外表面并与所述传动齿轮啮合配合的从动齿轮，所述转动块以及所述钻头安装块的相对端面上侧均设置有环形限位槽，左右两个环形限位槽中均滑动安装有限位块，左右两个限位块之间固定连接有限位杆，所述限位块以及所述限位杆用以增加所述旋转电机运行时的限位效果，所述钻头安装块右端面固定安装有摄像传感装置，所述摄像传感装置用以提供在取样时装置运行所需要的画面，所述钻头安装块右端面还设置有位于所述摄像传感装置下侧的钻孔装置，所述钻孔装置用以钻取悬崖上所需的矿石。

进一步的技术方案，所述收纳装置包括固定设置在所述第三连接块右端面下侧的收纳块，所述收纳块中设置有开口向上的收纳槽，所述收纳槽用以存储取样成功的矿石。

本发明的有益效果是：

使用时，通过所述安装支架将装置安装至适宜下落的位置，此时启动所述动力电机，所述动力电机带动所述第一转轴转动，从而通过所述辅助升降腔将所述中心绳索放下，此时由于离心力的存在所述第一滑块在所述滑槽内像远离所述第一转轴的方向滑动，待所述取样装置下移到接近位置时关闭所述动力电机同时启动所述液压机，所述液压机通过液压油带动所述锁合杆像靠近所述夹紧腔的方向移动，从而通过所述锁合杆与所述锁合槽之间的配合关系将所述第一转轴锁死，此时启动所述升降电机，所述升降电机通过所述第三转轴与所述螺纹槽之间的螺纹配合带动所述第二连接块向下移动，从而带动取样装置移动到相对精确的高度位置，此时启动所述翻转电机，所述翻转电机通过所述第四转轴带动所述主延伸块翻转适宜的角度，此时启动所述旋转电机，所述旋转电机通过所述第五转轴带动所述第四连接块移动适宜角度，此时启动所述旋转电机，所述旋转电机通过所述第六转轴带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮通过与所述钻头安装块之间的啮合关系带动所述钻头安装块翻转到适宜位置，通过所述升降电机、所述气压缸、所述翻转电机、所述旋转电机以及所述旋转电机之间的精确配合带动取样装置移动到最为适宜的位置处，此时启动所述钻孔装置，通过所述钻孔装置将悬崖上的矿石去下，此时取样成功的矿石落到所述收纳槽，此时重新启动所述动力电机带动装置恢复初始位置。

本发明结构简单，操作方便，通过紧凑的传动结构带动装置下落一定高度，从而完成对带取样的矿石完成自动化的取样动作，成功地替代了传统方式依靠人工通过绳索下落对悬崖上的矿石进行取样的这一高危险工作，加快了取样的效率以及稳定性。

附图说明

图1是本发明的一种自动化取样装置内部整体结构示意图；

图2是本发明中图1中a处的结构示意图；

图3是本发明中图1中b处的结构示意图；

图4是本发明中图1中c处结构的左示图；

图5是本发明中图1中d处的结构示意图；

图6是本发明中图5中e处的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

参照图1-6，根据本发明的实施例的一种自动化取样装置，包括安装壳体153以及设置在所述安装壳体153左右端面的安装支架100，所述安装壳体153中设置有绳索装置，所述绳索装置包括设置在所述安装壳体153中的绕线机构以及离心夹紧机构，所述安装壳体153下侧端面中设置有左右对称的辅助升降装置，所述绳索装置下方通过中心绳索101以及中心吊环102固定连接有第一连接块103，同时所述辅助升降装置下方通过辅助绳索123以及辅助吊环122与所述第一连接块103固定连接，所述第一连接块103下方设置有机械臂升降装置，所述升降装置下方通过第二连接块104固定安装有铰链装置，所述铰链装置右端固定连接有机械臂延伸装置，所述机械臂延伸装置右端固定安装有第三连接块115，所述第三连接块115右端面上侧设置有取样装置，所述第三连接块115右端面下侧设置有收纳装置。

有益地或示例性地，所述绳索装置包括设置在所述安装壳体153中左右延伸的离心腔125，所述离心腔125左侧端壁中固定安装有动力电机127，所述动力电机127右端动力连接有向右延伸的第一转轴130，且所述第一转轴130右端与所述离心腔125右侧端壁转动配合连接，所述离心腔125上下端壁中均连通设置有上下延伸的绕线轮收纳腔136，且所述绕线轮收纳腔136下侧于外界相连通，所述绕线轮收纳腔136中设置有固定安装在所述第一转轴130外表面的中心绕线轮137，所述中心绕线轮137外表面固定绕设有中心绳索101，且所述中心绳索101远离所述中心绕线轮137的一端向下延伸，所述第一转轴130中设置有左右对称的滑槽141，所述滑槽141左右端壁之间设置有可上下滑动的第一滑块140，所述滑槽141中设置有固定安装在所述第一滑块140上端并向上延伸的连接杆142，且所述连接杆142上端可滑动地穿过所述滑槽141上侧端壁，所述连接杆142左右端面中均设置有锁合槽143，所述离心腔125上端壁中左右对称地连通设置有位于所述滑槽141上侧的夹紧腔150，所述安装壳体153中设置有左右对称地位于所述夹紧腔150两侧的液压腔154，所述液压腔154上下端壁之间设置有可左右滑动的第二滑块152，所述第二滑块152靠近所述夹紧腔150的端面中固定安装有与所述锁合槽143相配合的锁合杆151，所述安装壳体153中设置有位于所述绕线轮收纳腔136上侧的液压机145，所述液压机145上侧设置有与外界液压油存储腔相连通的液压油输入管146，所述液压机145左右两侧均连通设置有左右延伸的液压油输送管144，且所述液压油输送管144下端壁中设置有与所述液压腔154相连通的液压油连接管147。

有益地或示例性地，所述辅助升降装置包括左右对称地设置在所述安装壳体153中的辅助升降腔138，所述左右端壁之间转动配合连接有左右延伸的第二转轴131，所述辅助升降腔138中设置有固定安装在所述第二转轴131外表面的辅助绕线轮132，所述辅助升降腔138下侧端壁中设置有与外界相连通的第一通孔134，所述辅助绕线轮132外表面固定绕设有辅助绳索123，且所述辅助绳索123远离所述辅助绕线轮132的一端向下延伸并穿过所述第一通孔134，所述辅助升降腔138中设置有缠绕安装在所述第二转轴131外表面的扭力弹簧，且所述扭力弹簧左右两端分别固定安装在所述辅助升降腔138上下端壁上，所述扭力弹簧用以提供所述辅助绳索123重新缠绕在所述辅助绕线轮132上所需的动力。

有益地或示例性地，所述机械臂升降装置包括固定安装在所述第一连接块103下侧的主升降块168，所述主升降块168中设置有上下延伸的主升降腔165，所述主升降腔165中设置有可上下滑动的升降电机安装块170，所述升降电机安装块170下端面中固定安装有升降电机167，所述升降电机167下端动力连接有向下延伸的第三转轴163，所述主升降腔165下端壁中设置有与外界相连通的螺纹槽162，且所述第三转轴163下端穿过所述螺纹槽162并与所述螺纹槽162螺纹配合连接，所述主升降腔165左右端壁中均连通设置有限位槽164，所述限位槽164中设置有可上下滑动并与所述升降电机安装块170固定配合的第三滑块166，所述主升降块168左右两端均通过上下对称的第一连接支架156固定安装有上下延伸的辅助升降块157，所述辅助升降块157中设置有上下延伸的辅助升降腔171，所述辅助升降腔171左右端壁之间设置有可上下滑动的第四滑块155，所述第四滑块155下端面固定安装有向下延伸的支撑杆160，且所述支撑杆160下端可滑动地穿过所述辅助升降腔171下侧端壁。

有益地或示例性地，所述铰链装置包括前后对称地设置在所述第二连接块104下侧的翻转电机安装块172，后侧的翻转电机安装块172前侧端面中固定安装有翻转电机175，所述翻转电机175前端动力连接有向前延伸的第四转轴174，且所述第四转轴174前端与前侧的翻转电机安装块172转动配合连接。

有益地或示例性地，所述机械臂延伸装置包括固定安装在所述第四转轴174外表面并向右延伸的主延伸块120，所述主延伸块120中设置有左右延伸的延伸腔117，所述延伸腔117上下端壁之间设置有可左右滑动的第五滑块121，所述第五滑块121右端固定连接有向右延伸的安装杆107，且所述安装杆107右端可滑动地穿过所述延伸腔117右侧端壁，所述主延伸块120下侧通过左右对称的第二连接支架106固定安装有气压缸105，所述气压缸105右端动力连接有向右延伸的气压杆110。

有益地或示例性地，所述取样装置包括设置在所述第三连接块115右端的旋转电机安装块114，所述旋转电机安装块114右侧端面中固定安装有旋转电机113，所述旋转电机113右端动力连接有向右延伸的第五转轴180，所述第五转轴180右端固定连接有上下延伸的第四连接块183，所述第四连接块183右端固定连接有转动块185，所述转动块185右端面上侧设置有第一开口槽182，所述第一开口槽182下端壁中固定安装有旋转电机181，所述旋转电机181上端动力连接有向上延伸的第六转轴186，且所述第六转轴186上端与所述第一开口槽182上端壁转动配合连接，所述第一开口槽182中设置有固定安装在所述第六转轴186外表面的传动齿轮184，所述转动块185中还设置有位于所述第一开口槽182下侧的第二开口槽198，所述第二开口槽198上下端壁之间转动配合连接有第七转轴197，所述第二开口槽198中设置有与所述第七转轴197转动配合连接并向右延伸的配合块195，所述配合块195右端固定连接有上下延伸的的钻头安装块187，所述钻头安装块187左端面中设置有位于所述第一开口槽182右侧的第三开口槽191，所述第三开口槽191上下端壁之间转动配合连接有第八转轴193，所述第三开口槽191中还设置有固定安装在所述第八转轴193外表面并与所述传动齿轮184啮合配合的从动齿轮190，所述转动块185以及所述钻头安装块187的相对端面上侧均设置有环形限位槽201，左右两个环形限位槽201中均滑动安装有限位块200，左右两个限位块200之间固定连接有限位杆202，所述限位块200以及所述限位杆202用以增加所述旋转电机181运行时的限位效果，所述钻头安装块187右端面固定安装有摄像传感装置192，所述摄像传感装置192用以提供在取样时装置运行所需要的画面，所述钻头安装块187右端面还设置有位于所述摄像传感装置192下侧的钻孔装置194，所述钻孔装置194用以钻取悬崖上所需的矿石。

有益地或示例性地，所述收纳装置包括固定设置在所述第三连接块115右端面下侧的收纳块111，所述收纳块111中设置有开口向上的收纳槽112，所述收纳槽112用以存储取样成功的矿石。

初始状态时，所述动力电机127处于关闭状态，所述中心绳索101在所述中心绕线轮137中最大程度缠绕，所述辅助绳索123也在所述扭力弹簧的作用下最大程度缠绕在所述辅助绕线轮132外表面，从而所述第一连接块103处于最大程度上升状态，同时所述第一滑块140在重力的作用下最大程度向下滑动，此时所述第一滑块140下端面与所述滑槽141下侧端壁相抵接，同时所述液压机145处于关闭状态，此时所述第二滑块152在液压油的作用下最大程度向远离所述夹紧腔150的方向移动，所述升降电机167处于关闭状态所述升降电机安装块170在所述主升降腔165中最大程度向上滑动，从而所述升降电机安装块170上端面与所述主升降腔165上侧端壁相抵接，所述气压缸105处于关闭状态，此时所述第五滑块121在所述延伸腔117内最大程度向左滑动，从而所述第五滑块121左端面与所述延伸腔117左侧端壁相抵接。

使用时，通过所述安装支架100将装置安装至适宜下落的位置，此时启动所述动力电机127，所述动力电机127带动所述第一转轴130转动，从而通过所述辅助升降腔138将所述中心绳索101放下，此时由于离心力的存在所述第一滑块140在所述滑槽141内像远离所述第一转轴130的方向滑动，待所述取样装置下移到接近位置时关闭所述动力电机127同时启动所述液压机145，所述液压机145通过液压油带动所述锁合杆151像靠近所述夹紧腔150的方向移动，从而通过所述锁合杆151与所述锁合槽143之间的配合关系将所述第一转轴130锁死，此时启动所述升降电机167，所述升降电机167通过所述第三转轴163与所述螺纹槽162之间的螺纹配合带动所述第二连接块104向下移动，从而带动取样装置移动到相对精确的高度位置，此时启动所述翻转电机175，所述翻转电机175通过所述第四转轴174带动所述主延伸块120翻转适宜的角度，此时启动所述旋转电机113，所述旋转电机113通过所述第五转轴180带动所述第四连接块183移动适宜角度，此时启动所述旋转电机181，所述旋转电机181通过所述第六转轴186带动所述传动齿轮184转动，所述传动齿轮184通过与所述钻头安装块187之间的啮合关系带动所述钻头安装块187翻转到适宜位置，通过所述升降电机167、所述气压缸105、所述翻转电机175、所述旋转电机113以及所述旋转电机181之间的精确配合带动取样装置移动到最为适宜的位置处，此时启动所述钻孔装置194，通过所述钻孔装置194将悬崖上的矿石去下，此时取样成功的矿石落到所述收纳槽112，此时重新启动所述动力电机127带动装置恢复初始位置。

本发明结构简单，操作方便，通过紧凑的传动结构带动装置下落一定高度，从而完成对带取样的矿石完成自动化的取样动作，成功地替代了传统方式依靠人工通过绳索下落对悬崖上的矿石进行取样的这一高危险工作，加快了取样的效率以及稳定性。

本发明的有益效果是：

使用时，通过所述安装支架将装置安装至适宜下落的位置，此时启动所述动力电机，所述动力电机带动所述第一转轴转动，从而通过所述辅助升降腔将所述中心绳索放下，此时由于离心力的存在所述第一滑块在所述滑槽内像远离所述第一转轴的方向滑动，待所述取样装置下移到接近位置时关闭所述动力电机同时启动所述液压机，所述液压机通过液压油带动所述锁合杆像靠近所述夹紧腔的方向移动，从而通过所述锁合杆与所述锁合槽之间的配合关系将所述第一转轴锁死，此时启动所述升降电机，所述升降电机通过所述第三转轴与所述螺纹槽之间的螺纹配合带动所述第二连接块向下移动，从而带动取样装置移动到相对精确的高度位置，此时启动所述翻转电机，所述翻转电机通过所述第四转轴带动所述主延伸块翻转适宜的角度，此时启动所述旋转电机，所述旋转电机通过所述第五转轴带动所述第四连接块移动适宜角度，此时启动所述旋转电机，所述旋转电机通过所述第六转轴带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮通过与所述钻头安装块之间的啮合关系带动所述钻头安装块翻转到适宜位置，通过所述升降电机、所述气压缸、所述翻转电机、所述旋转电机以及所述旋转电机之间的精确配合带动取样装置移动到最为适宜的位置处，此时启动所述钻孔装置，通过所述钻孔装置将悬崖上的矿石去下，此时取样成功的矿石落到所述收纳槽，此时重新启动所述动力电机带动装置恢复初始位置。

本发明结构简单，操作方便，通过紧凑的传动结构带动装置下落一定高度，从而完成对带取样的矿石完成自动化的取样动作，成功地替代了传统方式依靠人工通过绳索下落对悬崖上的矿石进行取样的这一高危险工作，加快了取样的效率以及稳定性。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型，其均落入本发明的保护范围之内，本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。