专利名称：一种智能化工业分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤质分析仪器技术领域，特别涉及一种智能化工业分析仪。
背景技术：
在传统技术中，对于可燃物质成分的分析仪器始终需要大量人工处理。特别是测试前需人工对各个样品进行反复称量，测试中需人工在不同测试阶段或设备间转移样品， 测试后需人工对测试完的盛样品的坩埚进行弃样。自动化程度不高，劳动强度大，工作效率极低，测试中因人工参与，对测试环境因素如温度等变化较大，导致测试精度受人为因素影响而不高。不能满足工业分析的市场要求。目前有很多自动化工业分析仪都采用了自动称样和送取样的结构，市场上存在的自动化的工业分析仪有三种类型第一种类型是无自动送取样，具有自动称量，只设有燃烧装置与自动称样装置；第二种类型是有自动送取样，同时具有自动称量，其送取样装置2是通过三点一线的水平移动完成坩埚从称样装置1到相应的燃烧装置3中，样品充分燃烧后再回到称样装置1的(如图1所示)；第三种类型是有自动送取样，同时具有自动称量，其送取样装置2是通过在平面内X、Y轴方向的移动完成坩埚从称样装置1 (A)到相应的燃烧装置1(A或B)中，样品充分燃烧后再到样装置称样装置I(B)的(如图2所示)。第二、第三种类型在取样装置中通过从坩埚底部顶起坩埚，沿着坩埚孔的缺口 6方向把坩埚水平移出，放样盘(或称量盘、炉子托盘)上的坩埚孔位必须带有缺口且坩埚底顶部设有托顶装置，可以实现与之分离。上述第一种类型只设有燃烧装置与自动称样装置，称样装置与燃烧装置是没有单独分开的，这种分析仪天平易受温度程度较大，对测试结果影响较大；第二种类型分析仪虽然实现了称样装置ι与燃烧装置3的分离，避免天平易受温度程度，但只适合于一个称样装置1和一个燃烧装置3，而且两种情形的共同缺陷在于不能同时进行多指标测试；第三种类型是虽然适合于多个称样装置1和多个燃烧装置3，可以实现多指标测试。但是要实现坩埚移动，势必有一个X轴水平移动机构与一个Y轴水平移动机构以及固定于X轴水平移动机构或Y轴水平移动机构上的机械手升降机构。同时机械手上送取坩埚位是固定的，不能满足需要多坩埚位(一个以上)或变化调整坩埚位、满足多指标同时测试的要求，不能智能化实现。要么就如图3所示的在其上固定多个送取样杆5 ；要么就如图4和图5所示的，通过其它装置的移动或转动来实现，而且其位置是事先需要设置另外一套装置，即就是说事先固定了的，不能X、Y、Z三坐标空间内的任意位置均可以实现取样，运送、放样等动作，不灵活、不智能，应用范围有局限性，而且机构繁多，没有巧妙一体化设计，导致体积臃肿庞大， 故障率上升，增加生产成本。上述的送取样装置通过从坩埚底部顶起坩埚，沿着坩埚孔的缺口方向把坩埚水平移出。放样盘(或称量盘、炉子托盘、杆)上的坩埚孔位必须带有缺口 6，可以实现与之分离。其实开缺口会带来强度减弱或迫使其增厚，特别是在燃烧装置中，还会使之变形大大增大。另外这种从坩埚底部托起的形式，容易在取送移动过程中掉落，现有技术中在此基础上进行了改良，增加了一种坩埚的夹持装置。如图6所示，在送取样机构的机械手(送取样杆)加了一夹持装置，夹持装置包括撑杆7、定杆8、弹簧9和压缩盘10，定杆8固定于撑杆 7的顶端，另一端设有压缩盘10，当机械手(送取样杆)12在偏心机构13作用下上升，将放于称量盘或放样盘上的坩埚11托起，一起向上位移一段距离后，坩埚11被压缩盘10与机械手(送取样杆)12的两端压紧，来解决坩埚在运动过程中的抖动等不稳定问题。这样一来，还是存在缺陷机构复杂，占用空间，被托举坩埚底面如有些不平整的，在受外力作用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。总而言之，无论如何， 离不开托起坩埚的支撑装置，耗用空间。因此，如何设计一种于X、Y、Z空间内能实现任意送取样的智能化工业分析仪，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种智能化工业分析仪，以保证能够在X、Y、Z空间内能实现任意送取样。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种智能化工业分析仪，包括至少一个燃烧装置、所述至少一个称样装置和用于在燃烧装置和所述称样装置之间转移坩埚的至少一个送取样装置，其特征在于，所述送取样装置具体包括用于抓取所述坩埚的机械手；用于驱动所述机械手升降运动的升降机构；用于驱动所述机械手旋转运动的旋转机构。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述送取样装置的升降机构具体包括设置在所述升降固定座上的第一升降传动件，所述旋转机构的旋转座可上下滑动的设置于所述第一升降传动件上；设置于所述旋转座上的机械爪升降电机，所述机械爪升降电机的输出轴上设有与所述第一升降传动件配合的，并随所述机械爪升降电机输出动力沿所述第一升降传动件上下移动的第二升降传动件。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述送取样装置的旋转机构具体包括可上下滑动的设置于所述第一升降传动件上的旋转座；设置于所述旋转座上的机械爪旋转电机，所述机械爪旋转电机的电机轴上设有第一旋转传动件；可转动的设置于所述旋转座上的转盘，所述机械手设于所述转盘上，所述转盘的输入轴上设有与所述第一旋转传动件配合的第二旋转传动件；设置于所述转盘上，用于确定所述转盘旋转角度的旋转角度定位器。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述机械手具体包括设置于所述转盘上的伸缩电机固定座；设置于所述伸缩电机固定座上的机械爪固定板；分别铰接在所述机械爪固定板两侧的两个机械爪；设置于所述机械爪固定板上的机械爪驱动器，所述机械爪驱动器的伸缩端通过机械爪传动件分别与两个所述机械爪相铰接。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述机械爪固定板可滑动地设置于所述伸缩电机固定座上；所述机械手还包括设置于所述伸缩电机固定座上的伸缩电机，所述伸缩电机的输出轴上设有第一伸缩传动件；与所述机械爪固定板固定连接的伸缩传动件，所述伸缩传动件上设有与所述第一伸缩传动件配合，且所述第一伸缩传动件转动，前后移动的第二伸缩传动件。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述称样装置具体包括称量盘，其上设有多个用于支撑所述坩埚的坩埚支撑孔；与所述称量盘相连，用于驱动所述称量盘升降和旋转的称量盘升降旋转机构；位于所述称量盘下侧的称样天平，所述称样天平的称样杆与所述称量盘的其中一个坩埚支撑孔相对应。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述称量盘升降旋转机构包括升降固定座；设置于所述升降固定座上的称量盘升降电机，所述称量盘升降电机的输出轴上设有升降驱动件；与所述升降固定座上下滑动配合的升降导向件，所述升降导向件与所述升降驱动件相抵；与所述升降导向件相连的旋转电机固定架；设置于所述旋转电机固定架上的称量盘旋转电机；与所述称量盘相连的称量盘支杆；与所述称量盘支杆相连的旋转连接轴，所述旋转连接轴与所述称量盘旋转电机的电机轴相连。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述称样装置还包括罩设于所述称量盘外侧的称量保护壳，所述称样杆伸入所述称量保护壳内；设置于所述称量保护壳内的温控系统，所述温控系统用于保证所述称量保护壳内稳定的温度环境；设置于所述称量保护壳一侧上的称量保护腔门。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述燃烧装置包括燃烧炉和用于将所述坩埚送至所述燃烧炉内的坩埚升降装置。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述坩埚升降装置具体包括升降支座；设置于所述升降支座上的第一坩埚升降传动件；设置于所述第一坩埚升降传动件上的升降导向件；与所述升降导向件上下滑动配合的电机固定座；设置于所述电机固定座上的坩埚升降电机，所述坩埚升降电机的输出轴上设有与所述第一坩埚升降传动件配合，并驱动所述第一坩埚升降传动件上下移动的第二坩埚升降传动件；
设置于所述电机固定座上的坩埚支撑杆，所述坩埚支撑杆顶部设有用于支撑所述坩埚的支撑台，所述坩埚支撑杆与所述燃烧炉的进口相对应。优选地，在上述智能化工业分析仪中，所述燃烧炉包括燃烧炉体；与所述燃烧炉体相连通的通气环；设置于所述燃烧炉体内的控温元件，所述控温元件用于控制所述燃烧炉体内的温度。从上述的技术方案可以看出，本发明提供的智能化工业分析仪，通过送取样装置实现燃烧装置和称样装置之间对坩埚的转移。通过送取样装置的升降机构实现机械手的上下运动，通过送取样装置的旋转机构，使得机械爪在任意平面内的旋转动作，因此能够保证机械手在X、Y、Z轴内可任意送取样，大大提升工业分析仪的整机性能与效率。
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为现有技术中一种工业分析仪的结构示意图；图2为现有技术中另一种工业分析仪的结构示意图；图3为现有技术中增加送取样杆实现多坩埚并行的原理示意图；图4为现有技术中一种需转动实现多坩埚并行的原理示意图；图5为现有技术中一种需移动实现多坩埚并行的原理示意图；图6为现有技术中一种对坩埚的夹持装置的结构示意图；图7为本发明实施例一提供的智能化工业分析仪的俯视图；图8为本发明实施例二提供的智能化工业分析仪的俯视图；图9为本发明实施例三提供的智能化工业分析仪的俯视图；图10为本发明实施例四提供的智能化工业分析仪的俯视图；图11为本发明实施例五提供的智能化工业分析仪的俯视图；图12为本发明实施例提供的送取样装置的结构示意图；图13为本发明实施例一提供的取样装置任意点取样原理图；图14为本发明实施例二提供的取样装置任意点取样原理图；图15为本发明实施例提供的多坩埚位并行测试过程一的结构示意图；图16为本发明实施例提供的多坩埚位并行测试过程二的结构示意图；图17为本发明实施例提供的多坩埚位并行测试过程三的结构示意图；图18为本发明实施例提供的多坩埚位并行测试过程四的结构示意图；图19为本发明实施例提供的多坩埚位并行测试过程五的结构示意图；图20为本发明实施例提供的称样装置的结构示意图；图21为本发明实施例提供的燃烧装置的结构示意图；图22为本发明实施例提供的燃烧装置工作原理的示意图23为本发明实施例提供的机械爪进入称样装置抓取的工作状态示意图；图M为本发明实施例提供的机械爪夹起坩埚脱离称量盘的工作状示意图；图25为本发明实施例提供的机械爪夹着坩埚旋转至坩埚支撑杆上方的工作示意图；图沈为本发明实施例提供的机械爪松开坩埚并置于坩埚支撑杆上的工作示意图。
具体实施例方式本发明公开了一种智能化工业分析仪，以保证能够在X、Y、Z空间内能实现任意送取样。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7-图12，图7为本发明实施例一提供的智能化工业分析仪的俯视图；图 8为本发明实施例二提供的智能化工业分析仪的俯视图；图9为本发明实施例三提供的智能化工业分析仪的俯视图；图10为本发明实施例四提供的智能化工业分析仪的俯视图；图 11为本发明实施例五提供的智能化工业分析仪的俯视图；图12为本发明实施例提供的送取样装置的结构示意图。本发明实施例提供的智能化工业分析仪，包括至少一个燃烧装置3、至少一个称样装置1和用于在燃烧装置3和称样装置1之间转移坩埚11的至少一个送取样装置2。送取样装置2具体包括升降固定座15、升降机构、旋转机构和机械手。机械手用于抓取所述坩埚11，升降机构用于驱动机械手升降运动，旋转机构用于驱动机械手旋转运动。在本发明一具体实施例中，升降机构可设置在升降固定座15上(也可以不设置升降固定座15，直接设置于车间地面上)，用于驱动机械手做升降运动。旋转机构可设置于升降机构的升降端，用于驱动机械手旋转运动。用于抓取坩埚11的机械手设置于旋转机构上。本发明提供的智能化工业分析仪，通过送取样装置2实现燃烧装置3和称样装置 1之间对坩埚11的转移。通过送取样装置2的升降机构实现机械手的上下运动，通过送取样装置2的旋转机构，使得机械爪在任意平面内的旋转动作，因此能够保证机械手在X、Y、Z 轴内可任意送取样，大大提升工业分析仪的整机性能与效率。如图7所示，本发明实施例一提供的智能化工业分析仪，具有一个燃烧装置3、一个称样装置1和一个送取样装置2 ；控制系统14用于协调燃烧装置3、称样装置1和送取样装置2之间的运动关系。如图8所示，本发明实施例二提供的智能化工业分析仪，包括控制系统14、送取样装置2、燃烧装置3和两个的称样装置1。如图9所示，本发明实施例三提供的智能化工业分析仪，包括控制系统14、两个的燃烧装置3、称样装置1和送取样装置2。如图10所示，本发明实施例四提供的智能化工业分析仪，包括控制系统14、两个燃烧装置3、两个称样装置1和送取样装置2。如图11所示，本发明实施例五提供的智能化工业分析仪，包括控制系统14、两个燃烧装置3、两个称样装置1和两个送取样装置2。本发明对燃烧装置3、称样装置1和送取样装置2的具体数量不做限定。如图12所示，本发明实施例提供的送取样装置2的升降机构具体包括第一升降传动件和机械爪升降电机21。其中，第一升降传动件设置在升降固定座15上，旋转机构的旋转座19可上下滑动的设置于第一升降传动件上。机械爪升降电机21设置于旋转座19上，机械爪升降电机21 的输出轴上设有与第一升降传动件16配合的，并随所述机械爪升降电机21输出动力沿所述第一升降传动件16上下移动的第二升降传动件。在本发明一具体实施例中，第一升降传动件16可为齿条，而第二升降传动件为与第一升降传动件16啮合的齿轮。取样装置2的升降机构除齿轮齿条机构外，还可为链条机构、丝杠机构等升降形式。通过机械爪升降电机21的转动，其输出轴上的齿轮与第一升降传动件16啮合，因此可使得设置在旋转座19上的各个部件跟随上下移动，移动的方向与机械爪升降电机21 的转动方向有关。为了保证旋转座19上下移动的稳定性，在第一升降传动件16上设有升降导向件17 (可具体为滑轨或滑槽)，旋转座19与该升降导向件17滑动配合。在本实施例中，送取样装置2的旋转机构具体包括旋转座19、机械爪旋转电机18、 转盘和旋转角度定位器20。其中，旋转座19可上下滑动的设置于第一升降传动件16上，机械爪旋转电机18 设置于旋转座19上，机械爪旋转电机18的电机轴上设有第一旋转传动件。转盘可转动的设置于旋转座19上，机械手设于转盘上，转盘的输入轴上设有与第一旋转传动件配合的第二旋转传动件31。用于确定转盘旋转角度的旋转角度定位器20设置于转盘上。在本发明一具体实施例中，第一旋转传动件可为齿轮，而第二旋转传动件31为与第一旋转传动件啮合的齿轮。取样装置2的旋转机构除齿轮旋转机构外，还可为带轮旋转机构、链轮旋转机构、摩擦轮旋转机构等旋转形式。通过机械爪旋转电机18输出动力，其电机轴上的第一旋转传动件跟随转动，由于第一旋转传动件和第二旋转传动件31啮合，继而带动转盘转动，从而带动设置在转盘上的机械手转动。旋转角度定位器20用于确定转盘转动过程中停止的位置。具体可通过光电传感器，和在旋转角度定位器20上需要停止的位置开设凹槽实现，即光电传感器发出的光穿过旋转角度定位器20上的凹槽时，机械爪旋转电机18停止转动。在本实施例中，机械手具体包括伸缩电机固定座22、机械爪固定板M、机械爪27 和机械爪驱动器25。其中，伸缩电机固定座22设置于转盘上，机械爪固定板M设置于伸缩电机固定座 22上。两个机械爪27分别铰接在机械爪固定板M两侧，机械爪驱动器25设置于机械爪固定板M上，机械爪驱动器25的伸缩端通过机械爪传动件沈分别与两个机械爪27相铰接。通过机械爪驱动器25输出动力，带动机械爪传动件沈向前移动，由于两个机械爪 27分别与机械爪固定板M铰接，继而随着机械爪传动件沈的前移，使得两个机械爪27处于打开状态，相反运动时，两个机械爪27处于闭合状态。
机械爪固定板M可滑动地设置于伸缩电机固定座22上。机械手还包括设置于伸缩电机固定座22上的伸缩电机观，伸缩电机观的输出轴上设有第一伸缩传动件；与机械爪固定板M固定连接的伸缩传动件23，伸缩传动件23上设有与第一伸缩传动件配合，且随所述第一伸缩传动件转动，前后移动的第二伸缩传动件。在本发明一具体实施例中，第一伸缩传动件可为齿轮，而第二伸缩传动件为与第一伸缩传动件啮合的齿条。送取样装置任意点取样原理即为极坐标取点原理。如图13所示，如果要从称样装置1距旋转中心距离为A的任意点32 (下面简称任意点A 32)和与称样装置1距旋转中心距离为B的任意点33 (下面简称任意点B 33)取送样，可通过送取样装置2上的机械爪升降电机21驱动，带动第一升降传动件16将机械手部分升降至合适高度，同时通过机械爪旋转电机18驱动，旋转角度定位器20调整好旋转中心与称样装置1上任意点A32之间角度a(旋转中心与空间点A32的夹角)，然后由伸缩电机观驱动，伸缩行程定位器30定位， 伸进称样装置1的放样盘内至距离A(旋转中心与空间点A32的中心距)，然后在机械爪驱动器25的作用下，机械爪27向中心合拢夹紧坩埚11。然后在机械爪升降电机21驱动上升一段距离(保证坩埚11离开称样装置的放样盘平面)，最后又在伸缩电机观驱动下缩回至取样前的位置即可，退出称样装置，此时可以在机械爪旋转电机18驱动下，将样运送到试验所需位置即可。如果改变为空间点B33取样，其整个过程与上述同理，只要将旋转角度调整为b (旋转中心与空间点B33的夹角)，同时伸缩至距离B (旋转中心与任意点B33的中心距)，如果在不同的称样装置1之间切换取送样，也是同理，只要送取样装置2与之调整好其对应的旋转角度与伸缩距离。以此类推，只要设定的范围内，如图7-图11所示，在一个或一个以上称样装置1、燃烧装置3之间的取送样均可以完全由送取样装置2的智能化实现。送取样装置2采用极坐标取样原理，还可以满足需要多坩埚位(一个以上)或变化调整坩埚位、满足多指标同时测试的要求，从而不需要增设其它装置的移动或转动装置， 减少机构，灵活性、智能化大大提高。如图14-图16所示，角度不变的情况下，可通过调整伸缩距(半径)A可以得到不同的坩埚位；又如图17和图18所示，在伸缩距(半径)不变的情况下，通过调整角度a可以得到不同的坩埚位；本发明再进一步扩展，又如图19所示， 同时调整伸缩距(半径)与角度a，则可以得到任意的坩埚位。由此可见，送取样装置2能灵活、智能的满足多坩埚，多工位的同时测试的送取样要求。请参阅图20，图20为本发明实施例提供的称样装置的结构示意图。本发明实施例提供的称样装置1具体包括称量盘44、称量盘升降旋转机构和称样天平48。其中，称量盘44上设有多个用于支撑坩埚11的坩埚支撑孔，用于驱动称量盘44 升降和旋转的称量盘升降旋转机构与称量盘44相连。称样天平48位于称量盘44下侧，称样天平48的称样杆47与称量盘44的其中一个坩埚支撑孔相对应。在本实施例中，称量盘升降旋转机构包括升降固定座37、称量盘升降电机38、升降导向件39、旋转电机固定架40、称量盘旋转电机35、称量盘支杆45和旋转连接轴41。其中，称量盘升降电机38设置于升降固定座37上，称量盘升降电机38的输出轴上设有升降驱动件36。升降导向件39与升降固定座37上下滑动配合，升降导向件39与升降驱动件36相抵。旋转电机固定架40与升降导向件39相连，称量盘旋转电机35设置于旋转电机固定架40上。称量盘支杆45与称量盘44相连，旋转连接轴41与称量盘支杆45 相连，旋转连接轴41与称量盘旋转电机35的电机轴相连。上述升降驱动件36可为偏心轮或凸轮。为了进一步优化上述技术方案，本发明实施例提供的称样装置1还包括称量保护壳46、温控系统42和称量保护腔门43。其中，称量保护壳46罩设于称量盘44的外侧，称样杆47伸入称量保护壳46内。温控系统42设置于称量保护壳46内，温控系统42用于保证称量保护壳46内稳定的温度环境，称量保护腔门43设置于称量保护壳46 —侧上。在称量盘升降电机38驱动下，升降驱动件36旋转，旋转电机固定架40随升降导向件39 —起上下直线运动。称量盘旋转电机35固定于旋转电机固定架40上，与旋转连接轴41相连，而旋转连接轴41通过称量盘支杆45与称量盘44相连。在称量盘旋转电机35 作用下，称量盘实现旋转动作。同时在称量盘升降电机38作用下，可以实现升降动作。通过称样杆47，称样天平48感应从而实现对坩埚11的称量。称样装置1称量的工作原理由送取样装置2运送过来的坩埚11放入称量盘44 后，称量保护腔门43关闭，由温控系统42控制，使称量保护腔(由称量保护壳46围成)达到一个稳定的称量环境后开始称量。先由称量盘升降电机38驱动，带动称量盘44下降。待坩埚11脱离称量盘44落在称样杆47上，由称样天平48感应实现称量。称量完成后，称量盘升降电机38作用下，带动称量盘44上升回位。在称量盘旋转电机35的驱动下，带动称量盘44旋转一坩埚位，再重复上述过程，可进行下一坩埚的称量。请参阅图21和图22，图21为本发明实施例提供的燃烧装置的结构示意图；图22 为本发明实施例提供的燃烧装置工作原理的示意图。本发明实施例提供的燃烧装置3包括燃烧炉和用于将坩埚11送至燃烧炉内的坩埚升降装置。其中坩埚升降装置具体包括升降支座53、第一坩埚升降传动件M、升降导向件55、电机固定座51、坩埚升降电机52和坩埚支撑杆50。其中，第一坩埚升降传动件M设置于升降支座53上，升降导向件55设置于第一坩埚升降传动件M上。电机固定座51与升降导向件55上下滑动配合，坩埚升降电机52设置于电机固定座51上，坩埚升降电机52 的输出轴上设有与第一坩埚升降传动件M配合，并驱动所述第一坩埚升降传动件M上下移动的第二坩埚升降传动件。坩埚支撑杆50设置于电机固定座51上，坩埚支撑杆50顶部设有用于支撑坩埚11的支撑台，坩埚支撑杆50与燃烧炉的进口相对应。在本实施例中，第一坩埚升降传动件M为齿条，相应的第二坩埚升降传动件为与第一坩埚升降传动件讨啮合的齿轮。燃烧炉包括燃烧炉体57、通气环56和控温元件58。其中，通气环56与燃烧炉体 57相连通，控温元件58设置于燃烧炉体57内，控温元件58用于控制燃烧炉体57内的温度。在坩埚升降电机52的驱动下，通过第一坩埚升降传动件M及升降导向件55，带动坩埚支撑杆50做上升运动直进入燃烧炉体57内进行燃烧。燃烧炉体57内设有通气环 56、控温元件58，其目的保证有充分的燃烧环境与有效控制。燃烧完成后，在坩埚升降电机 52的驱动下作逆向动作回位。请参阅图23-图沈，图23为本发明实施例提供的机械爪进入称样装置抓取的工作状态示意图；图M为本发明实施例提供的机械爪夹起坩埚脱离称量盘的工作状示意图；图25为本发明实施例提供的机械爪夹着坩埚旋转至坩埚支撑杆上方的工作示意图；图沈为本发明实施例提供的机械爪松开坩埚并置于坩埚支撑杆上的工作示意图。如果从称样装置1的称量盘44取样送至燃烧装置3的坩埚支撑杆50上并进行燃烧。先通过送取样装置2上的机械爪升降电机21驱动，带动第一升降传动件16将机械手部分升降至合适高度，同时由又机械爪旋转电机18驱动，旋转角度定位器20调整好旋转中心与称样装置1上称量盘44所需取样坩埚11之间角度，然后由伸缩电机观驱动，伸缩行程定位器30定位，伸进称样装置的称量盘44内，此时应控制称量保护腔门43打开，然后在机械爪驱动器25的作用下，机械爪27向中心合拢夹紧坩埚11。然后在机械爪升降电机21驱动上升一段距离，使坩埚11底端脱离称量盘44。然后送取样装置2的伸缩电机观驱动下缩回至取样前的位置，退出称样装置同时称量保护腔门43关闭，此时在机械爪旋转电机18驱动下，送取样装置2旋转一定角度，伸缩电机观驱动一定的距离，使坩埚运送至燃烧装置3的升降机构上坩埚支撑杆50的正上方。最后，送取样装置2的机械爪升降电机21驱动，带动机械手部分下降，使坩埚落于坩埚支撑杆50上，此时机械爪驱动器25的作用下，机械爪27由中心向外分开，松开坩埚， 伸缩电机观驱动下缩回，离开燃烧装置3。如果从燃烧装置3的坩埚支撑杆5取样送至称样装置1的称量盘44上并进行称量。只要如上所述的逆过程即可。同理，多工位，多称样装置1、燃烧装置3相互之间坩埚送取过程相同。综上所述，本发明具有如下技术效果1、本发明不需要送取样装置通过从坩埚底部顶起坩埚，同时在进行多坩埚位取送时，不需要再设置移动或旋转机构，可减少机构，放样盘(或称量盘、炉子托盘、杆)上的坩埚孔位不需带有缺口，能增加强度。结构简单与可靠，机构一体化设计。2、本发明比现有技术在送取样装置上没有一个X轴水平移动机构与一个Y轴水平移动机构，体积小巧，价格低廉。3、本发明的送取样装置采用极坐标取点原理，可实现从一个或一个以上称量装置、燃烧装置相互之间任意位置样的送取。同时可实现多坩埚位并行测试的样的送取。具有升降、旋转、伸缩、抓取功能，解决了只能固定点取送样的情况，可以实现智能化灵活取送样，可实现多坩埚位并行测试的样的送取。4、本发明的称量装置、燃烧装置、送取样装置均包括一个或一个以上的设置，能满足用户样品不集中，满足实时进行样品分析的功能需求与并行测试。5、本发明采用全自动化控制，且送取样装置行程短，不需要像原来的工业分析仪作X、Y，以及往返动作，解决了劳动强度，极大的提高的工作效率。6、不需要额外新增弃样装置，送取样装置可以实现送样、取样、弃样功能，集成度
尚ο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
1.一种智能化工业分析仪，包括至少一个燃烧装置(3)、所述至少一个称样装置(1)和用于在燃烧装置C3)和所述称样装置(1)之间转移坩埚(11)的至少一个送取样装置0)， 其特征在于，所述送取样装置( 具体包括用于抓取所述坩埚(11)的机械手； 用于驱动所述机械手升降运动的升降机构； 用于驱动所述机械手旋转运动的旋转机构。
2.根据权利要求1所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述送取样装置(2)的升降机构具体包括设置在所述升降固定座(1 上的第一升降传动件(16)，所述旋转机构的旋转座(19) 可上下滑动的设置于所述第一升降传动件(16)上；设置于所述旋转座(19)上的机械爪升降电机(21)，所述机械爪升降电机的输出轴上设有与所述第一升降传动件(16)配合的，并随所述机械爪升降电机输出动力沿所述第一升降传动件(16)上下移动的第二升降传动件。
3.根据权利要求2所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述送取样装置( 的旋转机构具体包括可上下滑动的设置于所述第一升降传动件(16)上的旋转座(19)； 设置于所述旋转座(1 上的机械爪旋转电机(18)，所述机械爪旋转电机(1 的电机轴上设有第一旋转传动件；可转动的设置于所述旋转座(19)上的转盘，所述机械手设于所述转盘上，所述转盘的输入轴上设有与所述第一旋转传动件配合的第二旋转传动件(31)；设置于所述转盘上，用于确定所述转盘旋转角度的旋转角度定位器00)。
4.根据权利要求3所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述机械手具体包括 设置于所述转盘上的伸缩电机固定座02)；设置于所述伸缩电机固定座02)上的机械爪固定板04)； 分别铰接在所述机械爪固定板04)两侧的两个机械爪(XT)； 设置于所述机械爪固定板04)上的机械爪驱动器(25)，所述机械爪驱动器0 的伸缩端通过机械爪传动件06)分别与两个所述机械爪(XT)相铰接。
5.根据权利要求4所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述机械爪固定板04)可滑动地设置于所述伸缩电机固定座02)上；所述机械手还包括设置于所述伸缩电机固定座02)上的伸缩电机(观)，所述伸缩电机08)的输出轴上设有第一伸缩传动件；与所述机械爪固定板04)固定连接的伸缩传动件(23)，所述伸缩传动件上设有与所述第一伸缩传动件配合，且随所述第一伸缩传动件转动，前后移动的第二伸缩传动件。
6.根据权利要求1-5任一项所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述称样装置(1) 具体包括称量盘(44)，其上设有多个用于支撑所述坩埚(11)的坩埚支撑孔；与所述称量盘G4)相连，用于驱动所述称量盘G4)升降和旋转的称量盘升降旋转机构；位于所述称量盘G4)下侧的称样天平(48)，所述称样天平0 的称样杆G7)与所述称量盘G4)的其中一个坩埚支撑孔相对应。
7.根据权利要求6所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述称量盘升降旋转机构包括升降固定座(37)；设置于所述升降固定座(37)上的称量盘升降电机(38)，所述称量盘升降电机(38)的输出轴上设有升降驱动件(36)；与所述升降固定座(37)上下滑动配合的升降导向件(39)，所述升降导向件(39)与所述升降驱动件(36)相抵；与所述升降导向件(39)相连的旋转电机固定架GO)； 设置于所述旋转电机固定架GO)上的称量盘旋转电机(35)； 与所述称量盘G4)相连的称量盘支杆G5)；与所述称量盘支杆0 相连的旋转连接轴(41)，所述旋转连接轴Gl)与所述称量盘旋转电机(35)的电机轴相连。
8.根据权利要求7所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述称样装置(1)还包括 罩设于所述称量盘G4)外侧的称量保护壳(46)，所述称样杆07)伸入所述称量保护壳(46)内；设置于所述称量保护壳G6)内的温控系统(42)，所述温控系统02)用于保证所述称量保护壳G6)内稳定的温度环境；设置于所述称量保护壳G6) —侧上的称量保护腔门03)。
9.根据权利要求1-5任一项所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述燃烧装置(3) 包括燃烧炉和用于将所述坩埚(11)送至所述燃烧炉内的坩埚升降装置。
10.根据权利要求9所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述坩埚升降装置具体包括升降支座(53)；设置于所述升降支座(53)上的第一坩埚升降传动件(54)； 设置于所述第一坩埚升降传动件(54)上的升降导向件(55)； 与所述升降导向件(55)上下滑动配合的电机固定座(51)；设置于所述电机固定座(51)上的坩埚升降电机(52)，所述坩埚升降电机(52)的输出轴上设有与所述第一坩埚升降传动件(54)配合，并驱动所述第一坩埚升降传动件(54)上下移动的第二坩埚升降传动件；设置于所述电机固定座(51)上的坩埚支撑杆(50)，所述坩埚支撑杆(50)顶部设有用于支撑所述坩埚(11)的支撑台，所述坩埚支撑杆(50)与所述燃烧炉的进口相对应。
11.根据权利要求9所述的智能化工业分析仪，其特征在于，所述燃烧炉包括 燃烧炉体(57)；与所述燃烧炉体(57)相连通的通气环(56)；设置于所述燃烧炉体(57)内的控温元件(58)，所述控温元件(58)用于控制所述燃烧炉体(57)内的温度。
全文摘要
本发明公开了一种智能化工业分析仪，包括至少一个燃烧装置、至少一个称样装置和用于在燃烧装置和称样装置之间转移坩埚的至少一个送取样装置，其特征在于，送取样装置具体包括用于抓取所述坩埚的机械手；用于驱动所述机械手升降运动的升降机构；用于驱动所述机械手旋转运动的旋转机构。本发明提供的智能化工业分析仪，通过送取样装置实现燃烧装置和称样装置之间对坩埚的转移。通过送取样装置的升降机构实现机械手的上下运动，通过送取样装置的旋转机构，使得机械爪在任意平面内的旋转动作，因此能够保证机械手在X、Y、Z轴内可任意送取样，大大提升工业分析仪的整机性能与效率。
文档编号G01N5/04GK102519827SQ20111043541
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22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