专利名称：一种坩埚送取样装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可燃物质成分分析仪器技术领域，特别涉及一种坩埚送取样装置。
背景技术：
传统技术中，用于可燃物质成分的分析仪器自动化程度低，需要大量人工处理环节，使得分析仪器在使用时劳动强度大、工作效率低，测试存在人为误差，不能适应仪器在线分析的要求。为了避免人为误差，有很多自动化仪器自动化送取样的结构与方式，代替了传统仪器纯手工操作方式。而要实现煤质分析仪器的自动化，最关键技术之一就是如何实现坩埚从放样盘、称量盘及分析炉等的自动送取过程。现有的煤质分析仪实现自动送取过程采用的是机械手(送取样杆)托举送取样的方式，即通过机械手(送取样杆)将坩埚举起，在驱动装置的作用下在放样盘、称量盘及分析炉之间运动，完成试验所需的送样和取样状态工作。但机械手托举送取样存在缺陷因某些特定要求，必须采用带盖腰豉形坩埚，该坩埚重心偏高，底面不平整，而且坩埚运动中的平稳性要求很高。在运动过程中的轻微抖动，极易造成坩埚晃动进而翻埚，并且可能引起其它的故障，导致仪器无法正常工作。为了解决翻埚问题，现有技术中在上述基础上进行了改良，增加了一种对坩埚的夹持装置。如图1所示，在送取样机构的机械手(送取样杆)上添加了一夹持装置，夹持装置包括撑杆7、定杆6、弹簧5和压缩盘4，定杆6固定于撑杆7的顶端，定杆6的另一端设有压缩盘4，当机械手2在偏心机构1作用下上升，将放于称量盘或放样盘上的坩埚3托起，一起向上位移一段距离后，坩埚3被压缩盘4与机械手2两端压紧。从而解决坩埚在运动过程中的抖动等不稳定问题。然而，上述加紧装置机构复杂，体积庞大，弹簧会受温度而失效，易卡滞，实际应用意义不大，且还不能适应于温度稍高或者坩埚需要封闭保护的环境中。坩埚为陶瓷等脆性材料且为空心薄壁件，两端受压，很容易使坩埚压碎或产生裂纹。被托举的坩埚底面如有不平整的，若上下两端的受力点不在一条直线上时，易产生位置移位或歪斜，造成定位不准引起故障。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种坩埚送取样装置，以避免运动过程中造成的翻埚现象，并且避免坩埚受压损坏及上下受力点不准，产生的位置移位或歪斜引起故障。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种坩埚送取样装置，包括水平移动机构和竖直移动机构，所述竖直移动机构上的送取样杆顶部设有卡设坩埚的定位装置。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述定位装置为容纳所述坩埚底部的定位凹槽。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述定位装置包括与所述送取样杆顶部相连的支架，以及设置在该支架上与所述坩埚的截面形状相同的卡环，该卡环围成的面积大于所述坩埚的底部面积，且小于所述坩埚的最大横截面面积。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述竖直移动机构设置在所述水平移动机构上。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述水平移动机构具体包括水平驱动装置；丝杠机构，其丝杠与所述水平驱动装置的输出轴相连；水平线性滑轨，其与所述丝杠机构的移动螺母相连。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述竖直移动机构具体包括设置在所述水平线性滑轨上的齿条；设置在所述齿条一侧的竖直线性滑轨；与所述齿条啮合的齿轮；与所述齿轮相连的竖直驱动装置，其可滑动的设置在所述竖直线性滑轨上；设置在所述竖直驱动装置上的固定架，该固定架与所述送取样杆相连。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述送取样杆通过限制其轴向旋转的限位装置与所述固定架相连。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述限位装置具体包括设置在所述送取样杆上的限位槽，以及设置在所述固定架上与该限位槽配合的限位键。优选的，在上述坩埚送取样装置中，所述送取样杆与所述固定架相连部位的截面为非圆形截面。优选的，在上述坩埚送取样装置中，还包括控制所述水平驱动装置和所述竖直驱动装置启动与停止的控制装置。从上述的技术方案可以看出，本发明通过在送取样杆的顶部设置卡设坩埚的定位装置，给坩埚定位，结构极为简单，有效解决了在运动中抖动等因素，造成的坩埚的位移和跌落。利用相似定位，坩埚不会受制作公差等因素影响。坩埚不受其它外力作用，杜绝了外力对坩埚造成的破坏与带来的其它影响。避免了机构复杂，体积庞大的弊降低了设计难度与设计成本，且进一步减少了故障源，降低了故障率，提高了整体运行的可靠性和稳定性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有坩埚送取样系统的夹持装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的坩埚送取样装置的结构示意图；图3为本发明实施例提供的坩埚送取样装置的局部俯视结构示意图；图4为本发明实施例提供的坩埚送取样装置的局部剖视结构示意图；图5为本发明实施例提供的送取样杆的结构示意图6为图5的俯视图。
具体实施例方式本发明公开了一种坩埚送取样装置，以避免运动过程中造成的翻埚现象，并且避免坩埚受压损坏及上下受力点不准，产生的位置移位或歪斜引起故障。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图2-图6，图2为本发明实施例提供的坩埚送取样装置的结构示意图；图3 为本发明实施例提供的坩埚送取样装置的局部俯视结构示意图；图4为本发明实施例提供的坩埚送取样装置的局部剖视结构示意图；图5为本发明实施例提供的送取样杆的结构示意图；图6为图5的俯视图。本发明提供的坩埚送取样装置，包括水平移动机构和竖直移动机构，其中，竖直移动机构上的送取样杆9顶部设有卡设坩埚3的定位装置21。定位装置21用于对坩埚3进行定位，该定位装置21以能够卡住坩埚3为目的，其至少能将坩埚3的底部卡入定位装置 21内，卡入的深度越深，其稳定性越好，但相应的需要送取样杆9的行程越大；卡入的深度越浅，其稳定性越差，但相应的需要送取样杆9的行程越小，所以坩埚3的卡入深度以实际使用自行设置。本发明通过在送取样杆9的顶部设置卡设坩埚3的定位装置21，给坩埚3定位， 结构极为简单，有效解决了在运动中抖动等因素，造成的坩埚3的位移和跌落。利用相似定位，坩埚3不会受制作公差等因素影响。坩埚3不受其它外力作用，杜绝了外力对坩埚3造成的破坏与带来的其它影响。避免了机构复杂，体积庞大的弊端，降低了设计难度与设计成本，且进一步减少了故障源，降低了故障率，提高了整体运行的可靠性和稳定性。定位装置21可以为容纳所述坩埚3底部的定位凹槽，该定位凹槽与坩埚3的下部的截面形状相同。在定位装置21上升至坩埚3位置时，随着定位装置21的继续上升，坩埚 3的底部落入定位凹槽内，并伴随着定位装置的继续上升，在定位凹槽的截面与坩埚相应高度处的截面相同时，坩埚3便卡设在定位装置21内。定位装置21继续上升时，便能够将坩埚3抬升。坩埚3的下部可以为圆形、椭圆形、方形或异形，相应的定位凹槽为相同的圆形、 椭圆形、方形或异形。定位装置21可包括与所述送取样杆9顶部相连的支架212，以及设置在该支架 212上与所述坩埚3的截面形状相同的卡环211，该卡环211围成的面积大于所述坩埚3的底部面积，且小于所述坩埚3的最大面积。即卡环211能够从坩埚3的底部卡入，并能够卡在坩埚3大于卡环211的截面处。用于控制送取样杆9竖直移动的竖直移动机构10设置在控制取样杆9水平移动的水平移动机构11上。如图4所示，其中水平移动机构11具体包括水平驱动装置18，可为电机；丝杠机构17，其丝杠与所述水平驱动装置18的输出轴相连，通过水平驱动装置18 将动力传递给丝杠机构17的丝杠，带动丝杠旋转，该丝杠机构17优选为滚珠丝杠机构；
水平线性滑轨16，其与所述丝杠机构17的移动螺母相连，通过丝杠的转动，使得移动螺母沿丝杠的轴向移动，同时带动水平线性滑轨16沿其滑轨底座移动。竖直移动机构10具体可包括设置在所述水平线性滑轨16上的齿条20，齿条竖直的设置在水平线性滑轨16 上；设置在所述齿条20 —侧的竖直线性滑轨15，竖直线性滑轨15设置在齿条20的一侧，充当导向的作用，同时兼具装配竖直驱动装置14的作用，使得竖直驱动装置14可沿竖直线性滑轨15滑动；与所述齿条20啮合的齿轮19 ；与所述齿轮19相连的竖直驱动装置14，其可滑动的设置在所述竖直线性滑轨15 上，该竖直驱动装置14可以为电机，通过竖直驱动装置14输出转动，带动齿轮19跟随转动，通过齿轮19和齿条20的啮合运动，为竖直驱动装置14和齿轮19施加上下移动的驱动力，从而使得竖直驱动装置14和齿轮19沿齿条20和竖直线性滑轨15滑动上下滑动。设置在所述竖直驱动装置14上的固定架13，该固定架13与所述送取样杆9相连， 固定架13用于固定送取样杆9。水平移动机构11用于实现竖直移动机构的水平移动，竖直移动机构10用于实现送取样杆9的竖直移动，所以通过水平移动机构11和竖直移动机构 10可实现送取样杆9任意位置的移动。如图3所示，当竖直驱动装置14驱动齿轮19和齿条20时，带定位装置21的送取样杆9通过固定架13与竖直线性滑轨15 —起垂直上升。将放于放样盘8上的坩埚3托起， 并被定位装置21同时定位。当水平驱动装置18控制丝杠机构17作旋转时，通过丝杠副传动与水平线性滑轨16的导向，实现整个送取样机构在水平方向的移动。进而实现坩埚移动范围内放样盘8之间的移动、送取。在整个移动、送取过程中，因坩埚3被定位，不会造成坩埚3的位移和跌落，同时坩埚3不受其它外力作用，杜绝了外力对坩埚3造成的破坏与引起的故障，另外也不会受坩埚3制作公差等因素影响。提高坩埚3在运动中的平稳性与寿命， 降低了成本。送取样杆9通过限制其轴向旋转的限位装置与所述固定架13相连，避免送取样杆 9沿固定架13的固定部位处旋转。因为在旋转后，送取样杆9顶部的定位装置21会跟随转动，在坩埚3的截面为非圆截面时，小角度的转动都会使得定位装置21无法与坩埚3实现卡位，所以针对非圆截面的坩埚，上述限位装置的设置显得十分重要。限位装置可具体包括设置在所述送取样杆9上的限位槽22，以及设置在所述固定架13上与该限位槽22配合的限位键。通过限位键和限位槽22的配合，避免定位装置21 相对于固定架13的配合处转动。另外，也可通过送取样杆9与固定架13相连部位的截面为非圆形截面来避免二者之间相对转动。只有圆柱面为配合面时，才不能限定二者相对转动，当二者的配合面为非圆形截面时，那么二者是不能发生相对转动的，所以通过对二者截面的限制同样能够达到相同的限定效果。为了优化上述技术方案，本发明还可包括控制水平驱动装置18和竖直驱动装置 14启动与停止的控制装置12。通过设置控制装置12可实现一键控制水平驱动装置18和竖直驱动装置14的启动与停止，或通过自动控制、时序控制等方式实现送取样的操纵。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种坩埚送取样装置，包括水平移动机构和竖直移动机构，其特征在于，所述竖直移动机构上的送取样杆(9)顶部设有卡设坩埚(3)的定位装置01)。
2.如权利要求1所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述定位装置为容纳所述坩埚(3)底部的定位凹槽。
3.如权利要求1所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述定位装置包括与所述送取样杆(9)顶部相连的支架，以及设置在该支架上与所述坩埚(3)的截面形状相同的卡环，该卡环围成的面积大于所述坩埚(3)的底部面积，且小于所述坩埚(3)的最大横截面面积。
4.如权利要求1所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述竖直移动机构设置在所述水平移动机构上。
5.如权利要求4所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述水平移动机构具体包括水平驱动装置(18)；丝杠机构(17)，其丝杠与所述水平驱动装置(18)的输出轴相连；水平线性滑轨(16)，其与所述丝杠机构(17)的移动螺母相连。
6.如权利要求5所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述竖直移动机构具体包括设置在所述水平线性滑轨(16)上的齿条00)；设置在所述齿条00) —侧的竖直线性滑轨(15)；与所述齿条OO)啮合的齿轮(19)；与所述齿轮(19)相连的竖直驱动装置(14)，其可滑动的设置在所述竖直线性滑轨 (15)上；设置在所述竖直驱动装置(14)上的固定架(13)，该固定架(1 与所述送取样杆(9) 相连。
7.如权利要求6所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述送取样杆(9)通过限制其轴向旋转的限位装置与所述固定架(1 相连。
8.如权利要求6所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述限位装置具体包括设置在所述送取样杆(9)上的限位槽(22)，以及设置在所述固定架(1 上与该限位槽0 配合的限位键。
9.如权利要求6所述的坩埚送取样装置，其特征在于，所述送取样杆(9)与所述固定架 (13)相连部位的截面为非圆形截面。
10.如权利要求6所述的坩埚送取样装置，其特征在于，还包括控制所述水平驱动装置 (18)和所述竖直驱动装置(14)启动与停止的控制装置(12)。
全文摘要
本发明公开了一种坩埚送取样装置，包括水平移动机构和竖直移动机构，所述竖直移动机构上的送取样杆(9)顶部设有卡设坩埚(3)的定位装置(21)。本发明通过在送取样杆的顶部设置卡设坩埚的定位装置，给坩埚定位，结构极为简单，有效解决了在运动中抖动等因素，造成的坩埚的位移和跌落。利用相似定位，坩埚不会受制作公差等因素影响。坩埚不受其它外力作用，杜绝了外力对坩埚造成的破坏与带来的其它影响。避免了机构复杂，体积庞大的弊端，降低了设计难度与设计成本，且进一步减少了故障源，降低了故障率，提高了整体运行的可靠性和稳定性。
文档编号G01N35/10GK102279277SQ20111008678
公开日2011年12月14日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者张德强, 李学时, 罗建文, 肖幸 申请人:长沙开元仪器股份有限公司