一种物品取样系统的制作方法

一种物品取样系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种物品取样系统，包括取样支架、取样装置；取样装置包括底架、X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构和取样机构；底架位于取样支架的顶端；X向移动机构固定设置于底架的顶面上；Y向移动机构位于X向移动机构上，Z向移动机构位于Y向移动机构上，取样机构位于Z向移动机构上；由X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构分别控制取样机构的运动，从而运动至装有颗粒物的存储装置上，由取样机构获取一部分颗粒物作为样品。然后再移动至分装装置上进行分装。本发明的物品取样系统，具有能够适应不同的生产节拍，实现自动取样、自动封装的目的，对于样品可以进行第三方加密防伪，可以进行远程操作监控等优点。
【专利说明】一种物品取样系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种物品取样系统。

【背景技术】
[0002] 在粮食、食品等的运输、存储环节中，经常需要随机进行取样检测，以便准确地掌 握粮食的品质，及时发现粮食品质问题，以采取相应的解决措施。目前，还常常需要对一些 粮食或食物进行基因分析，以确认是否为转基因粮食或食物。这种基因分析的过程中，对粮 食或食物的取样要求比较严格，取样后还要进行随时分装，以备检测用。
[0003] 传统的取样方式为手工取样，不仅取样和分装时间长，费时费力，而且取样量不易 把握。在部分工作环境中，粉尘大，人工取样不利于工作人员的健康。
[0004] 申请号为CN201220174154. 9的中国实用新型专利公开了一种粮食检测用全封闭 自动取样机，包括安装在工艺溜管上的执行机构，以及通过取粮溜管与执行机构连接的密 封工作台，执行机构上安装有密封挡板、取粮斗、闸门开关装置和推拉机构，密封挡板安装 在取粮斗靠近工艺溜管的一端，闸门开关装置安装在取粮斗的下方，推拉机构安装在执行 机构的一端，步进电机安装在密封工作台上方，控制安装在密封工作台内部的取料分度盘 转动，取粮溜管的下端安装有粮流感应开关，具有机构精简，操作方便，自动控制程度高，显 著提高了检测效率，取粮品质精确可靠，全封闭无尘作业，环保性能优良，无粉尘爆炸危险。 这种取样装置，控制取粮斗直线移动至工艺溜管中，在工艺溜管内获取粮食后直线移回。这 种取样装置，需要另外配置工艺溜管，而且要使得粮食从工艺流管中流过，不能够直接插入 粮食槽或者粮食袋中直接获取样品，只能单向移动，不具备多向移动功能，系统的适应能力 较差。
[0005] 但是，这种取样机中并无自动分装设备，取样的样品装入取样瓶，在取样完毕后， 人工取下已经装上样品的取样瓶，人工进行封装，存在有费时费力、分装效率低、劳动强度 高等问题。而且，这种取样机无法对液体或者大块状固体进行取样。


【发明内容】

[0006] 本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种物品取样系统，以能 够自动对被取样物品进行自动取样、提高工作效率和取样精度。
[0007] 本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
[0008] -种物品取样系统，其结构特点是，包括取样支架、位于所述取样支架上的用于获 取样品的取样装置；所述取样装置包括底架、X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构和 取样机构；所述底架位于所述取样支架的顶端；所述X向移动机构固定设置于所述底架的 顶面上；所述Y向移动机构位于所述X向移动机构上，所述Z向移动机构位于所述Y向移 动机构上，所述取样机构位于所述Z向移动机构上；由所述X向移动机构带动所述Y向移动 机构、Z向移动机构和取样机构一起在X向移动，由所述Y向移动机构带动Z向移动机构和 取样机构一起在Y向移动，由Z向移动机构带动取样机构在Z向移动至装有被取样物品的 存储装置上，由取样机构获取一部分被取样物品作为样品。
[0009] 所述X向移动机构包括X向导轨，所述X向导轨上固定设置有X向齿条，在所述X 向导轨之上设置有可沿着所述X向导轨和所述X向齿条的长度方向的X向移动底座；所述 X向移动底座上固定设置有一个X向驱动电机，所述X向驱动电机的输出轴上设置有一个 X向齿轮，所述X向齿轮与所述X向齿条相配合，由所述X向驱动电机带动所述X向齿轮转 动。
[0010] 所述Y向移动机构包括Y向导轨，所述Y向导轨设置于所述X向移动底座上；所述 Y向导轨上设置有Y向齿条；在所述Y向导轨之上设置有可沿着所述Y向导轨和所述Y向 齿条的长度方向的Y向移动底座；所述Y向移动底座上固定设置有一个Y向驱动电机，所述 Y向驱动电机的输出轴上设置有一个Y向齿轮，所述Y向齿轮与所述Y向齿条相配合，由所 述Y向驱动电机带动所述Y向齿轮转动。
[0011] 所述Z向移动机构包括固定于所述Y向移动底座上的外壳，所述外壳的内壁面上 固定设置有导槽，所述导槽内嵌设有一个Z向导轨；所述Z向导轨上设置有一个用于安装取 样机构的立柱；所述立柱与所述Z向导轨相固定连接，且立柱与所述Z向导轨均设置于所述 外壳的内腔中；所述取样机构固定于所述立柱的下端；所述立柱为中空结构，立柱的顶端 固定有一个螺母；所述外壳的顶端固定设置有一个Z向驱动电机；所述Z向驱动电机的输 出轴上设置有一根丝杆；所述丝杆与所述立柱顶端的螺母构成丝杆螺母结构。
[0012] 所述取样机构为颗粒物取样机构。
[0013] 所述颗粒物取样机构包括用于装取样品的取样勺、固定板、颗粒物取样驱动装置、 U形槽体和拉杆；所述固定板固定于所述Z向移动机构的下端，所述固定板的下表面的一端 上固定有所述颗粒物取样驱动装置，所述固定板的下表面的另一端上设置有一个向下延伸 的凸台，所述凸台的下端部设置为凹槽，且所述凹槽的两个侧壁上均设置有沿着所述侧壁 的厚度方向穿透所述侧壁的第一通孔。
[0014] 所述U形槽体固定于所述颗粒物取样驱动装置的输出轴上；所述U形槽体的两个 侧壁上均设置有沿着所述侧壁的厚度方向穿透所述侧壁的第二通孔。
[0015] 所述拉杆为弧形板，所述拉杆的两端均设置有沿着所述拉杆的厚度方向穿透所述 拉杆的拉杆通孔。
[0016] 所述拉杆的第一端卡在所述U形槽体内，通过第一销轴将所述拉杆的第一端固定 于所述U形槽体之内，且拉杆可围绕所述第一销轴转动。
[0017] 所述拉杆的第二端卡在所述凸台下端的凹槽内，通过第二销轴将所述拉杆的第二 端固定于所述凹槽内，且拉杆可围绕所述第二销轴转动。
[0018] 所述拉杆的第二端的端部伸出于所述凹槽之外，且在第二端的端部上固定有所述 取样勺。
[0019] 所述拉杆的第二端的拉杆通孔为腰形孔。
[0020] 所述取样机构为液体取样机构。
[0021] 所述液体取样机构括用于装取样品的取样泵、固定板、储液盒和储液盒夹具；所述 固定板固定于所述Z向移动机构的下端，所述取样泵固定于所述固定板的上表面之上；所 述储液盒夹具固定于所述固定板的下表面；所述储液盒夹持在所述储液盒夹具的两个第一 卡爪之间；所述取样泵上设置有两个导液管；两个导液管包括第一导液管和第二导液管； 所述第一导液管插入于所述储液盒之内。
[0022] 所述取样机构为块状固体取样机构。
[0023] 所述块状固体取样机构包括用于装取样品的取样电机、固定板、两端开口的筒形 的取样空心钻头和套筒；所述固定板固定于所述Z向移动机构的下端，所述取样电机和所 述套筒均固定设置于所述固定板上；所述取样电机的输出轴上设置有一个主动带轮。
[0024] 所述取样空心钻头通过轴承设置于所述套筒之内且与所述套筒同轴设置，所述取 样空心钻头能够在所述套筒之内转动；所述取样空心钻头的外周面上固定套设有一个从动 带轮，所述主动带轮与所述从动带轮之间设置有一根传动带，以使得所述主动带轮能够带 动所述从动带轮转动，进而带动所述取样空心钻头转动；所述套筒的顶端还设置有一个气 缸，所述气缸的活塞杆下端设置有一个滑块；所述滑块为圆柱形，位于所述取样空心钻头的 内腔中，能够由所述气缸带动所述滑块在所述取样空心钻头的内腔沿着所述取样空心钻头 的轴向移动。
[0025] 所述的一种物品取样系统还包括分装柜和用于将所获取的样品进行装盒密封的 分装装置。
[0026] 所述分装装置包括分装盒供给装置、位于所述分装盒供给装置内的至上而下摞在 一起的多个分装盒、分装盒盖存储装置和分装盒输送装置；所述分装柜的前面板上开设有 柜门，所述分装柜之内所述分装盒输送装置。
[0027] 所述分装柜的顶面上设置有一个用于将分装盒放入所述分装柜的柜体内的分装 盒输送装置上的分装开口。
[0028] 所述分装盒供给装置位于所述分装柜的第一侧，所述分装盒盖存储装置位于所述 分装柜的第二侧。
[0029] 所述分装盒供给装置包括分装盒槽、分装盒托板、光电传感器和分装盒驱动装置； 所述分装盒槽位于分装柜第一侧上，所述分装盒槽内设置一个分装盒托板，所述分装盒托 板由分装盒驱动装置驱动；所述分装盒驱动装置包括分装盒导轨、分装盒驱动电机、分装盒 驱动电机固定板、驱动齿轮、固定齿条、分装盒托板卡槽和卡槽连接杆；所述分装盒托板通 过所述分装盒托板卡槽和卡槽连接杆与分装盒驱动电机固定板相固定连接；所述分装盒导 轨和所述固定齿条均固定于所述分装柜的第一侧上；所述分装盒驱动电机固定板卡嵌在所 述分装盒导轨上并能沿着所述分装盒导轨的长度方向直线运动；所述分装盒驱动电机固定 安装于所述分装盒驱动电机固定板上；所述驱动齿轮设置于所述分装盒驱动电机的输出轴 上并由所述分装盒驱动电机驱动，所述驱动齿轮由所述分装盒驱动电机驱动；所述驱动齿 轮和所述固定齿条之间相啮合；由所述分装盒驱动电机通过驱动齿轮带动所述分装盒驱 动电机固定板沿着所述分装盒导轨的长度方向直线运动，从而带动所述分装盒托板直线运 动，将分装盒槽内的分装盒向上托起。
[0030] 所述分装盒盖存储装置包括顶端开口的壳体，所述壳体的内腔底部设置有一个弹 簧，所述分装盒盖位于弹簧之上。
[0031] 所述分装盒一个一个地叠加在一起，而后放置在所述分装盒供给装置的分装盒槽 内。
[0032] 在所述分装柜的顶端，在所述分装柜的第一侧和第二侧各设置一个支腿，两个支 腿构成一个支架；所述支架上设置有两根水平光轴和一根水平丝杠；所述水平丝杠的一端 设置有水平丝杠驱动电机；一个机械手支架套设于所述两根水平光轴和所述水平丝杠上， 且所述机械手支架与所述水平丝杠之间以螺纹连接的方式相连接；当所述水平丝杠驱动电 机带动所述水平丝杠转动时，所述机械手支架沿着所述水平丝杠的轴向移动。
[0033] 所述机械手支架顶端设置有一个坚直丝杠驱动电机，所述坚直丝杠驱动电机的输 出轴上固定设置有一根坚直丝杠，所述机械手支架上还设置有两根坚直光轴；一个机械手 固定板套设于所述两根坚直光轴和所述坚直丝杠上，且所述机械手固定板与所述坚直丝杠 之间以螺纹连接的方式相连接；当所述坚直丝杠驱动电机带动所述坚直丝杠转动时，所述 机械手固定板沿着所述坚直丝杠的轴向移动。
[0034] 所述机械手固定板上设置有一个带有第二卡爪的机械手；所述机械手在水平丝杠 驱动电机和坚直丝杠驱动电机的驱动下在分装柜上实现水平和坚直移动。
[0035] 所述分装盒输送装置包括输送驱动电机、一个主动链轮、至少三个从动链轮和一 根链条，由所述输送驱动电机带动所述主动链轮转动，并由所述主动链轮驱动所述从动链 轮运动；所述链条上均匀地设置有多个支杆，所述支杆上设置有分装盒托架；所述分装盒 托架套设于所述支杆上，所述分装盒托架的一侧设置有分装盒配重，所述分装盒托架的另 一端为放置所述分装盒的卡口。
[0036] 所述分装柜中，在位于分装开口的正下方的分装盒托架的下方，设置有一个用于 托住所述分装盒托架的托起装置；所述托起装置包括一个托举气缸，所述托举气缸通过一 个支撑板固定于所述分装柜上。
[0037] 与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0038] 本发明的一种物品取样系统，包括取样支架、取样装置；取样装置包括底架、X向 移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构和取样机构；底架位于取样支架的顶端；X向移动机 构固定设置于底架的顶面上；Y向移动机构位于X向移动机构上，Z向移动机构位于Y向移 动机构上，取样机构位于Z向移动机构上；由X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构分 别控制取样机构的运动，从而运动至装有颗粒物的存储装置上，由取样机构获取一部分颗 粒物作为样品。然后再移动至分装装置上进行分装。
[0039] 取样机构分别设置成颗粒物、液体和块状固体等取样模式，可对不同种类的样品 进行自动取样，通用性强。通过分装装置可实现样品的自动分装，以供给下一步实验分析 用。取样机构是通过电机、气缸等自动装置取样，通过控制气缸或电机等的行程，可实现比 较精确的取样。
[0040] 本发明的物品取样系统，具有能够适应不同的生产节拍，实现自动取样、自动封装 的目的，对于样品可以进行第三方加密防伪，可以进行远程操作监控等优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0041] 图1为本发明的一种物品取样系统的立体图。
[0042] 图2为本发明的一种物品取样系统的取样装置的立体图。
[0043] 图3为图2的取样装置的爆炸图。
[0044] 图4为图3的取样机构的立体图。
[0045] 图5为本发明的一种物品取样系统的分装柜的立体图一。
[0046] 图6为本发明的一种物品取样系统的分装柜的立体图二。
[0047]图7为本发明的一种物品取样系统的分装柜的爆炸图。
[0048] 图8为本发明的一种物品取样系统的分装装置的立体图。
[0049] 图9为本发明的一种物品取样系统的分装装置的爆炸图。
[0050] 图10为本发明的一种物品取样系统的分装盒盖存储装置的爆炸图。
[0051] 图11为本发明的一种物品取样系统设置液体取样机构时的立体图。
[0052] 图12为图11中的液体取样机构的爆炸图。
[0053] 图13为本发明的一种物品取样系统设置块状固体取样机构时的立体图。
[0054] 图14为本发明的一种物品取样系统的块状固体取样机构的立体图和爆炸图。
[0055] 图15为本发明的一种物品取样系统的分装盒供给装置的立体图。
[0056] 图16为本发明的一种物品取样系统的分装盒供给装置的爆炸图。
[0057] 图1?图16中标号为：1取样支架，2底架，3X向移动机构，301X向导轨，302X向 齿条，303X向移动底座，304X向驱动电机，305X向齿轮，4Y向移动机构，401Y向导轨，402Y 向齿条，403Y向移动底座，404Y向驱动电机，405Y向齿轮，5Z向移动机构，501Z向导轨，502 外壳，503导槽，504立柱，505螺母，506Z向驱动电机，507丝杆，6颗粒物取样机构，601取样 勺，602颗粒物取样驱动装置，603U形槽体，6031第二通孔，604拉杆，6041拉杆通孔，6042 第一端，6043第二端，605凸台，606凹槽，6061第一通孔，7液体取样机构，701取样泵，702 储液盒，703储液盒夹具，7031第一卡爪，704第一导液管，705第二导液管，8块状固体取样 机构，801取样电机，802取样空心钻头，803套筒，804主动带轮，805从动带轮，806传动带， 807气缸，808活塞杆，809滑块，8010轴承，9固定板，10分装柜，1001前面板，1002柜门， 1003第一侧，1004第二侧，11分装盒供给装置，1101分装盒槽，1102光电传感器，1103分装 盒导轨，1104分装盒托板卡槽，1105卡槽连接杆，1106分装盒托板，1107分装盒驱动电机， 1108分装盒驱动电机固定板，1109驱动齿轮，分装盒驱动装置1110,1111固定齿条，12分装 盒，13分装盒盖存储装置，1301壳体，1302弹簧，1303翻边，14分装盒输送装置，1401输送 驱动电机，1402主动链轮，1403从动链轮，1404链条，1405支杆，1406分装盒托架，1407分 装盒配重，1408卡口，15分装开口，16分装盒盖，17支架，1701支腿，18机械手支架，19水 平光轴，20水平丝杠，21水平丝杠驱动电机，22坚直丝杠驱动电机，23坚直丝杠，24坚直光 轴，25机械手固定板，26机械手，2601第二卡爪，27托起装置，2701托举气缸，28支撑板。
[0058] 以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本发明作进一步说明。

【具体实施方式】
[0059] 参见图1-16, 一种物品取样系统，包括取样支架1、位于所述取样支架1上的用于 获取样品的取样装置；所述取样装置包括底架2、X向移动机构3、Y向移动机构4、Z向移动 机构5和取样机构；所述底架2位于所述取样支架1的顶端；所述X向移动机构3固定设 置于所述底架2的顶面上；所述Y向移动机构4位于所述X向移动机构3上，所述Z向移 动机构5位于所述Y向移动机构4上，所述取样机构位于所述Z向移动机构5上；由所述X 向移动机构3带动所述Y向移动机构4、Z向移动机构5和取样机构一起在X向移动，由所 述Y向移动机构4带动Z向移动机构5和取样机构一起在Y向移动，由Z向移动机构5带 动取样机构在Z向移动至装有被取样物品的存储装置上，由取样机构获取一部分被取样物 品作为样品。
[0060] 所述X向移动机构3包括X向导轨301，所述X向导轨301上固定设置有X向齿条 302,在所述X向导轨301之上设置有可沿着所述X向导轨301和所述X向齿条302的长度 方向（即附图1中X向）的X向移动底座303;所述X向移动底座303上固定设置有一个X 向驱动电机304,所述X向驱动电机304的输出轴上设置有一个X向齿轮305,所述X向齿 轮305与所述X向齿条302相配合，由所述X向驱动电机304带动所述X向齿轮305转动； X向齿轮与X向齿条构成齿轮齿条运动机构；由于X向齿条固定于所述X向导轨上，为固定 件；当所述X向齿轮转动时，所述X向齿轮、X向驱动电机以及X向移动底座等组件一起沿 着所述X向齿条的长度方向运动；从而带动位于X向移动底座上的Y向移动机构沿着所述 X向移动，实现了取样系统的X向运动。
[0061] 所述Y向移动机构4包括Y向导轨401，所述Y向导轨401设置于所述X向移动 底座303上；所述Y向导轨401上设置有Y向齿条402 ;在所述Y向导轨401之上设置有可 沿着所述Y向导轨401和所述Y向齿条402的长度方向（即附图1中Y向）的Y向移动底 座403 ;所述Y向移动底座403上固定设置有一个Y向驱动电机404,所述Y向驱动电机404 的输出轴上设置有一个Y向齿轮405,所述Y向齿轮405与所述Y向齿条402相配合，由所 述Y向驱动电机404带动所述Y向齿轮405转动；Y向齿轮与Y向齿条构成齿轮齿条运动 机构；由于Y向齿条固定于所述Y向导轨上，为固定件；当所述Y向齿轮转动时，所述Y向齿 轮、Y向驱动电机以及Y向移动底座等组件一起沿着所述Y向齿条的长度方向运动，即沿着 所述Y向移动，从而带动位于Y向移动底座上的Z向移动机构沿着所述Y向移动，实现了取 样系统的Y向运动。
[0062] 所述Z向移动机构5包括固定于所述Y向移动底座403上的外壳502,所述外壳 502的内壁面上固定设置有导槽503,所述导槽503内嵌设有一个Z向导轨501 ;所述Z向 导轨501上设置有一个用于安装取样机构的立柱504 ;所述立柱504与所述Z向导轨501 相固定连接，且立柱504与所述Z向导轨501均设置于所述外壳502的内腔中；所述取样机 构固定于所述立柱504的下端；所述立柱504为中空结构，立柱504的顶端固定有一个螺母 505 ;所述外壳502的顶端固定设置有一个Z向驱动电机506 ;所述Z向驱动电机506的输 出轴上设置有一根丝杆507 ;所述丝杆507与所述立柱504顶端的螺母505构成丝杆螺母 结构。具体实施时，Z向为垂直于地面的坚直方向，X向和Y向均为水平方向，X向、Y向和 Z向如图1的XYZ坐标系所示；当Z向驱动电机转动时，由于所述Z向驱动电机和所述丝杆 是固定于所述外壳的顶端的，而螺母、立柱和取样机构是固定于一体的且可沿着所述Z向 导轨上下移动，在Z向驱动电机的驱动下，所述螺母、立柱和取样机构一起在导槽内上下移 动；具体实施时，为确保z向移动平稳，在所述外壳的内壁上一上一下设置有两个导槽。
[0063] 具体实施时，取样机构在经过X向、Y向和Z向的移动后，移动至被取样物品的上 方，然后Z向移动机构结合取样机构动作，实现样品的获取；然后，再由取样装置将样品移 动至分装装置的分装盒的上方，将样品倒入分装盒，进行样品的分装。
[0064] 所述取样机构为颗粒物取样机构6。
[0065] 所述颗粒物取样机构6包括用于装取样品的取样勺601、固定板9、颗粒物取样驱 动装置602、U形槽体603和拉杆604 ;所述固定板9固定于所述Z向移动机构5的下端，所 述固定板9的下表面的一端上固定有所述颗粒物取样驱动装置602,所述固定板9的下表 面的另一端上设置有一个向下延伸的凸台605,所述凸台605的下端部设置为凹槽606,且 所述凹槽606的两个侧壁上均设置有沿着所述侧壁的厚度方向穿透所述侧壁的第一通孔 6061。
[0066] 所述U形槽体603固定于所述颗粒物取样驱动装置602的输出轴上；所述U形槽 体603的两个侧壁上均设置有沿着所述侧壁的厚度方向穿透所述侧壁的第二通孔6031。 [0067] 所述拉杆604为弧形板，所述拉杆604的两端均设置有沿着所述拉杆604的厚度 方向穿透所述拉杆的拉杆通孔6041。
[0068] 所述拉杆604的第一端6042卡在所述U形槽体603内，通过第一销轴将所述拉杆 的第一端6042固定于所述U形槽体603之内，且拉杆604可围绕所述第一销轴607转动；第 一销轴穿过U形槽体603的两个侧壁上的第二通孔6031和拉杆第一端上的拉杆通孔6041， 从而形成一个转动副结构。
[0069] 所述拉杆604的第二端卡在所述凸台605下端的凹槽606内，通过第二销轴将所 述拉杆604的第二端固定于所述凹槽606内，且拉杆604可围绕所述第二销轴转动；第二销 轴穿过凹槽606的两个侧壁上的第一通孔6061和拉杆第二端上的拉杆通孔6041，也形成一 个转动副结构。
[0070] 所述拉杆604的第二端6043的端部伸出于所述凹槽606之外，且在第二端6043 的端部上固定有所述取样勺601。
[0071] 所述拉杆604的第二端6043的拉杆通孔6041为腰形孔。
[0072] 所述固定板固定于所述Z向移动机构的立柱的底面上。取样驱动装置为直线电机 或者气缸，可带动所述U形槽体在坚直方向上进行上下运动。当需要对颗粒物进行取样时， 取样装置的X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构将取样勺移动至需要取样的颗粒物 处。取样驱动装置带动U形槽体向上运动，那么位于所述拉杆的另一端的取样勺的勺口就 会向下倾斜后插入所述颗粒物之内（，或者同时控制X向或Y向移动机构，使得取样勺向前 移动，更便于装满取样勺），然后取样驱动装置带动U形槽体向下运动，则位于所述拉杆的 另一端的取样勺的勺口就会向上翘起，从而使得取样勺之内可装入颗粒物，完成取样的动 作。然后，在由由X向移动机构、Y向移动机构带动取样勺移动至分装装置的分装盒上方， 再次由取样驱动装置控制取样勺的勺口向下倾斜，颗粒物在自重的作用下自动滑落掉入分 装盒之内，由分装装置对分装盒进行扣合，完成一次取样。然后再由取样装置带动取样勺进 行下一次取样和分装。
[0073] 所述取样机构为液体取样机构7。
[0074] 所述液体取样机构括用于装取样品的取样泵701、固定板9、储液盒702和储液盒 夹具703 ;所述固定板9固定于所述Z向移动机构5的下端，所述取样泵701固定于所述固 定板9的上表面之上；所述储液盒夹具703固定于所述固定板9的下表面；所述储液盒702 夹持在所述储液盒夹具703的两个第一卡爪7031之间；所述取样泵701上设置有两个导液 管；两个导液管包括第一导液管704和第二导液管705 ;所述第一导液管704插入于所述储 液盒702之内。
[0075] 所述固定板固定于所述Z向移动机构的立柱的底面上。采用取样泵作为液体样品 获取装置。取样泵上设置的两个导液管作为液体的引导管。所述第一导液管与所述取样泵 相连接的部分为软管，在所述软管上连接一根硬质管，所述硬质管插入于所述储液盒之内； 或者所述第一导液管采用硬质管，由多根金属或者硬质塑料管连接而成。所述第二导液管 采用软管结构，以便于将第二导液管的下端插入至被取样液体或者分装盒中。
[0076] 当需要对液体进行取样时，取样装置的X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构 将取样泵移动至需要取样的液体处。然后工作人员由将第二导液管手动插入至需要取样的 液体中，然后启动取样泵，通过第一导液管将获取的液体导入至储液盒之中。
[0077] 然后，由X向移动机构、Y向移动机构带动取样泵移动至分装装置的分装盒上方， 由工作人员将第二导液管插入至分装盒之内；再次启动取样泵，将液体样品从储液盒中通 过第二导液管导入至分装盒之内；由分装装置对分装盒进行扣合，完成一次取样。然后再由 取样装置带动取样泵进行下一次取样和分装。
[0078] 所述取样机构为块状固体取样机构8。
[0079] 所述块状固体取样机构包括用于装取样品的取样电机801、固定板9、两端开口的 筒形的取样空心钻头802和套筒803 ;所述固定板9固定于所述Z向移动机构5的下端，所 述取样电机801和所述套筒803均固定设置于所述固定板9上；所述取样电机801的输出 轴上设置有一个主动带轮804。
[0080] 所述取样空心钻头802通过轴承8010设置于所述套筒803之内且与所述套筒803 同轴设置，所述取样空心钻头802能够在所述套筒803之内转动；所述取样空心钻头802的 外周面上固定套设有一个从动带轮805,所述主动带轮804与所述从动带轮805之间设置有 一根传动带806,以使得所述主动带轮804能够带动所述从动带轮805转动，进而带动所述 取样空心钻头802转动；所述套筒803的顶端还设置有一个气缸807,所述气缸807的活塞 杆808下端设置有一个滑块809 ;所述滑块809为圆柱形，位于所述取样空心钻头802的内 腔中，能够由所述气缸807带动所述滑块809在所述取样空心钻头802的内腔沿着所述取 样空心钻头802的轴向移动。
[0081] 所述固定板固定于所述Z向移动机构的立柱的底面上。米用取样电机作为对较大 块状固体进行取样的驱动机构。取样空心钻头在取样电机的驱动下，高速转动，钻入所述块 状固体，获取样品。取样电机和取样空心钻头之间采用带轮传动方式传动。取样空心钻头通 过轴承设置在套筒之内，可高速旋转并由Z向移动机构带动在坚直方向上直线移动，从而 对块状固体进行取样。在所述从动带轮、传动带和主动带轮下方，设置有一个封盖，将所述 从动带轮、传动带和主动带轮封闭在由封盖、固定板和套筒围成的空间内。所述滑块的上端 设置有圆形盲孔，盲孔内周面设置内螺纹，气缸活塞杆的下端设置外螺纹，所述滑块与所述 活塞杆之间以螺纹连接的方式相互连接，使得滑块能够固定在所述活塞杆的下端，而且拆 卸方便。所述套筒上方设置一个端盖，所述气缸固定在所述端盖之上，气缸的活塞杆与滑块 伸入至所述取样空心钻头的内腔中，以便于将取样空心钻头的内腔中的固体样品顶出去。
[0082] 当需要对对较大块状固体进行取样时，取样装置的X向移动机构、Y向移动机构、 Z向移动机构将取样电机移动至需要取样的较大块状固体上方。然后由取样电机带动所述 主动齿轮转动，主动齿轮通过传动带驱动从动齿轮及取样空心钻头高速转动；进而，由Z向 移动机构带动取样机构向下直线移动，使得取样空心钻头在高速转动的同时逐渐插入至被 取样的较大块状固体内，从而可将部分固体塞入所述取样空心钻头的内腔中，作为样品。完 成取样后，由z向移动机构带动取样机构向上直线移动，取样空心钻头移出被取样的较大 块状固体。再由X向移动机构、Y向移动机构将取样机构移动至分装装置的分装盒上方，由 Z向移动机构带动取样机构向下直线移动直至取样空心钻头下端口低于所述分装盒的盒 口，然后由气缸驱动滑块将样品从取样空心钻头的内腔中顶出，掉落在所述分装盒之内，由 分装装置对分装盒进行扣合，完成一次取样。然后再由取样装置带动取样电机进行下一次 取样和分装。
[0083] 具体实施时，可在所述Z向移动机构的立柱的底面上同时设置三种取样机构：颗 粒物取样机构、液体取样机构和块状固体取样机构。将用于将颗粒物取样机构、液体取样机 构和块状固体取样机构的固定板设置成可以活动（比如可以转动的或者直线移动）方式， 使得三种取样装置的位置可以调整变换，以使得能够实现对不同种类的物品进行取样，提 高本发明的物品取样系统的通用性和适用性。在其中一个实施例中，可将固定板可设置成 包括板体和长导轨的形式；在板体的下表面设置一个导槽，导槽内设置一根长导轨，所述颗 粒物取样机构、液体取样机构和块状固体取样机构均固定于所述长导轨上。在需要哪种取 样机构时，将哪种取样机构移动至Z向移动机构的立柱的正下方进行取样，如此一来，可实 现颗粒物、液体、大块固体等物体的取样，而不用更换取样机构，提高了设备使用的便捷性。
[0084] 所述的一种物品取样系统还包括分装柜10和用于将所获取的样品进行装盒密封 的分装装置；所述取样支架固定于所述分装柜的后板上，所述取样装置在获取样品后，将取 样机构移动至分装装置的分装盒的上方。
[0085] 所述分装装置包括分装盒供给装置11、位于所述分装盒供给装置11内的至上而 下摞在一起的多个分装盒12、分装盒盖存储装置13和分装盒输送装置14 ;所述分装柜10 的前面板1001上开设有柜门1002,所述分装柜10之内所述分装盒输送装置14。
[0086] 所述分装柜10的顶面上设置有一个用于将分装盒12放入所述分装柜10的柜体 内的分装盒输送装置14上的分装开口 15。
[0087] 所述分装盒供给装置11位于所述分装柜10的第一侧1003,所述分装盒盖存储装 置13位于所述分装柜10的第二侧1004。
[0088] 所述分装盒供给装置11包括分装盒槽1101、分装盒托板1106、光电传感器1102 和分装盒驱动装置1110 ;所述分装盒槽1101位于分装柜10第一侧1003上，所述分装盒槽 1101内设置一个分装盒托板1106,所述分装盒托板1106由分装盒驱动装置1110驱动；所 述分装盒驱动装置1110包括分装盒导轨1103、分装盒驱动电机1107、分装盒驱动电机固定 板1108、驱动齿轮1109、固定齿条1111、分装盒托板卡槽1104和卡槽连接杆1105 ;所述分 装盒托板1106通过所述分装盒托板卡槽1104和卡槽连接杆1105与分装盒驱动电机固定 板1108相固定连接；所述分装盒导轨1103和所述固定齿条1111均固定于所述分装柜10 的第一侧1003上；所述分装盒驱动电机固定板1108卡嵌在所述分装盒导轨1103上并能沿 着所述分装盒导轨1103的长度方向直线运动；所述分装盒驱动电机1107固定安装于所述 分装盒驱动电机固定板1108上；所述驱动齿轮1109设置于所述分装盒驱动电机1107的 输出轴上并由所述分装盒驱动电机1107驱动，所述驱动齿轮1109由所述分装盒驱动电机 1107驱动；所述驱动齿轮1109和所述固定齿条1111之间相啮合；由所述分装盒驱动电机 1107通过驱动齿轮1109带动所述分装盒驱动电机固定板1108沿着所述分装盒导轨1103 的长度方向直线运动，从而带动所述分装盒托板1106直线运动，将分装盒槽1101内的分装 盒12向上托起。
[0089] 所述分装盒盖存储装置13包括顶端开口的壳体1301，所述壳体1301的内腔底部 设置有一个弹簧1302,所述分装盒盖16位于弹簧1302之上；所述分装柜10的第一侧1003 和第二侧1004相对设置，位于前板面1001的两侧。壳体呈柱形，顶端开口，顶端的开口设 置两个面对面的翻边1303。多个分装盒盖一个一个摞起来，放在所述壳体之内，下面由弹 簧顶着；弹簧设置是一个弹簧座上，套设在弹簧座的中心柱上（如图11所示）；在壳体的上 端开口处，设置有两个向内弯曲的相对设置的翻边1303,以防止分装盒盖掉落；这样一来， 分装盒盖就一个个地存储在壳体内。需要分装盒盖时，从壳体开口处没有设置翻边1303的 一侧推动最上面的一个分装盒盖并将其推出壳体，移动到分装柜的顶面上；第二个分装盒 盖在弹簧的作用下，升至顶端，由两个翻边1303卡住，成为最上面的一个分装盒盖。如此一 来，可依次将壳体内的分装盒盖逐一取出。
[0090] 所述分装盒12 -个一个地叠加在一起，而后放置在所述分装盒供给装置11的分 装盒槽1101内。
[0091] 分装盒供给装置11为中空的矩形框体，分装盒卡在所述矩形框体的中间，即分装 盒放置于分装盒槽1101的内腔中。分装盒槽1101固定于所述分装柜10的第一侧1003上。 分装盒槽1101的底部设置有一个所述分装盒托板，在分装盒槽的靠近所述分装盒驱动装 置的一侧上开设有一个沿着所述长槽；所述分装盒托板与所述分装盒托板卡槽1104之间 的连接部通过所述长槽；所述分装盒驱动电机固定板1108由分装盒驱动电机1107经驱动 齿轮1109传动，通过固定齿条1111在Z轴方向上下移动。
[0092] 分装盒供给装置11自动提供分装盒12的过程为：分装盒驱动电机1107带动分装 盒托板1106向上运动，使得最上面的一个分装盒12的上端高于输送分装柜10的顶面，以 供机械手夹取；光电传感器1102检测到机械手拿走一个分装盒后，由分装盒驱动电机1107 带动分装盒托板1106向上运动，将下一个分装盒输送至分装柜顶面，以供机械手下一次夹 取。如此一来，可依次将分装盒槽中的分装盒逐一取出，从而实现自动取盒操作。
[0093] 在所述分装柜10的顶端，在所述分装柜10的第一侧1003和第二侧1004各设置 一个支腿1701，两个支腿1701构成一个支架17 ;所述支架17上设置有两根水平光轴19 和一根水平丝杠20 ;所述水平丝杠20的一端设置有水平丝杠驱动电机21 ;-个机械手支 架18套设于所述两根水平光轴19和所述水平丝杠20上，且所述机械手支架18与所述水 平丝杠20之间以螺纹连接的方式相连接；当所述水平丝杠驱动电机21带动所述水平丝杠 20转动时，所述机械手支架18沿着所述水平丝杠20的轴向移动；所述两个水平光轴和所 述水平丝杠的两端分别插入所述两个支腿中，其中一个支腿上还设置所述水平丝杠驱动电 机；水平丝杠转动时，机械手支架在所述分装柜的第一侧和所述第二侧支架移动，即实现了 机械手支架的水平移动。
[0094] 所述机械手支架18顶端设置有一个坚直丝杠驱动电机22,所述坚直丝杠驱动电 机22的输出轴上固定设置有一根坚直丝杠23,所述机械手支架18上还设置有两根坚直光 轴24 ;-个机械手固定板25套设于所述两根坚直光轴24和所述坚直丝杠23上，且所述机 械手固定板25与所述坚直丝杠23之间以螺纹连接的方式相连接；当所述坚直丝杠驱动电 机22带动所述坚直丝杠23转动时，所述机械手固定板25沿着所述坚直丝杠23的轴向移 动；所述两个坚直光轴和所述坚直丝杠的两端分别插入所述机械手支架上，所述坚直丝杠 驱动电机驱动所述坚直丝杠转动；坚直丝杠转动时，机械手固定板沿着所述坚直丝杠上下 移动，即实现了机械手支架的坚直移动。
[0095] 所述机械手固定板25上设置有一个带有第二卡爪2601的机械手26 ;所述机械手 26在水平丝杠驱动电机21和坚直丝杠驱动电机22的驱动下在分装柜10上实现水平和坚 直移动。所述取样装置将样品放入所述分装柜一侧的分装盒内之后。由水平丝杠驱动电机 和坚直丝杠驱动电机带动所述机械手，使得机械手移动至分装盒处，夹持住分装盒后移动 至分装柜顶端的分装开口上，在分装柜内部位于分装开口的下方是分装盒输送装置，可恰 好将分装盒放置在分装盒输送装置上。然后，机械手移动至分装盒盖存储装置处，从分装盒 盖存储装置的壳体顶端开口处没有设置翻边的一侧推动最上面的一个分装盒盖并将其推 出壳体，移动到分装柜的顶面，然后由机械手夹持分装盒盖并移动至分装柜顶端的分装开 口上，将分装盒盖盖在分装盒上；然后，驱动机械手下压分装盒盖，将分装盒盖盖紧。盖上分 装盒盖后，分装盒输送装置将装有样品并加盖了的分装盒运走，进行下一次分装。机械手固 定板25上还设置有一根立杆。机械手固定板在机械手的一侧，伸出一个延伸边，延伸边上 固定该立柱，立柱顶端呈圆台形。
[0096] 所述分装盒输送装置14包括输送驱动电机1401、一个主动链轮1402、至少三个从 动链轮1403和一根链条1404,由所述输送驱动电机1401带动所述主动链轮1402转动，并 由所述主动链轮1402驱动所述从动链轮1403运动；所述链条1404上均匀地设置有多个支 杆1405，所述支杆1405上设置有分装盒托架1406 ;所述分装盒托架1406套设于所述支杆 1405上，所述分装盒托架1406的一侧设置有分装盒配重1407,所述分装盒托架1406的另 一端为放置所述分装盒12的卡口 1408。
[0097] 所述分装柜10中，在位于分装开口 15的正下方的分装盒托架1406的下方，设置 有一个用于托住所述分装盒托架1406的托起装置27 ;所述托起装置27包括一个托举气缸 2701，所述托举气缸2701通过一个支撑板28固定于所述分装柜10上。装有样品的分装盒 通过分装开口放下后，恰好落在所述分装盒托架的卡口上。由于所述分装盒托架的一侧设 置有配重，因此恰好使得分装盒托架能在立杆上保持水平。而后，由气缸顶在所述分装盒托 架的下方后，由机械手将所述分装盒盖压紧。由于托举气缸在分装盒托架下面顶着所述分 装盒托架，因此使得分装盒托架不会在机械手的压力下发生翻转，从而可顺利地将分装盒 盖盖上。此时，就顺利地完成了一次取样和分装工作。然后，托举气缸落下，由输送驱动电 机驱动主动链轮，使得装了分装盒的分装盒托架移动，将另一个没有分装盒的分装盒托架 运动至分装开口的正下方，准备接收下一个分装盒。
[0098] 物品取样系统的取样方法包括如下步骤：
[0099] 步骤1 :由取样装置的X向移动机构3和Y向移动机构4依次动作，将取样机构移 动至被取样物品的正上方；
[0100] 步骤2 :由Z向移动机构5带动取样机构向下移动，使得取样机构运动至能够取样 的位置；
[0101] 步骤3 :由取样机构进行取样，获取样品；
[0102] 步骤4 :由Z向移动机构5带动取样机构向上移动，再由Y向移动机构4和X向移 动机构3依次动作，将取样机构移动至分装柜的分装开口 15的正上方；
[0103] 步骤5 :由取样机构将获取的样品装入分装盒，并盖上分装盒盖；
[0104] 步骤6 :由分装柜内的分装盒输送装置14移动已经装入样品的分装盒，进行下一 次分装。
[0105] 所述步骤3中的取样机构为颗粒物取样机构6 ;取样驱动装置为直线电机或者气 缸；取样驱动装置带动U形槽体向上运动，位于所述拉杆的另一端的取样勺的勺口就会向 下倾斜后插入所述颗粒物之内，然后取样驱动装置带动U形槽体向下运动，则位于所述拉 杆的另一端的取样勺的勺口就会向上翘起，从而使得取样勺之内可装入颗粒物，完成取样 的动作。
[0106] 在所述步骤5中，颗粒物取样机构6将获取的颗粒物样品装入分装盒的过程为：由 取样驱动装置带动U形槽体向上运动，控制取样勺的勺口向下倾斜，颗粒物在自重的作用 下自动滑落掉入分装盒之内。
[0107] 所述步骤3中的取样机构为液体取样机构7 ;当需要对液体进行取样时，取样装置 的X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构将取样泵移动至需要取样的液体处；然后工 作人员由将第二导液管手动插入至需要取样的液体中，然后启动取样泵，通过第一导液管 将获取的液体导入至储液盒之中，完成取样的动作。
[0108] 在所述步骤5中，液体取样机构7将获取的液体样品装入分装盒的过程为：启动取 样泵，将液体样品从储液盒中通过第二导液管导入至分装盒之内。
[0109] 所述步骤3中的取样机构为块状固体取样机构8 ;由取样电机带动所述主动齿轮 转动，主动齿轮通过传动带驱动从动齿轮及取样空心钻头高速转动；进而，由Z向移动机构 带动取样机构向下直线移动，使得取样空心钻头在高速转动的同时逐渐插入至被取样的较 大块状固体内，从而将部分固体塞入所述取样空心钻头的内腔中，作为样品，完成取样的动 作。
[0110] 在所述步骤5中，块状固体取样机构8将获取的块状固体样品装入分装盒的过程 为：由Z向移动机构带动取样机构向下直线移动，直至取样空心钻头下端口低于所述分装 盒的盒口，然后由气缸驱动滑块将样品从取样空心钻头的内腔中顶出，掉落在所述分装盒 之内。
【权利要求】
1. 一种物品取样系统，其特征是，包括取样支架（1)、位于所述取样支架（1)上的用于 获取样品的取样装置；所述取样装置包括底架（2)、X向移动机构（3)、Y向移动机构（4)、Z 向移动机构（5)和取样机构；所述底架（2)位于所述取样支架（1)的顶端；所述X向移动机 构（3)固定设置于所述底架（2)的顶面上；所述Y向移动机构（4)位于所述X向移动机构 (3)上，所述Z向移动机构（5)位于所述Y向移动机构（4)上，所述取样机构位于所述Z向 移动机构（5)上；由所述X向移动机构（3)带动所述Y向移动机构（4)、Z向移动机构（5) 和取样机构一起在X向移动，由所述Y向移动机构（4)带动Z向移动机构（5)和取样机构 一起在Y向移动，由Z向移动机构（5)带动取样机构在Z向移动至装有被取样物品的存储 装置上，由取样机构获取一部分被取样物品作为样品。
2. 根据权利要求1所述的一种物品取样系统，其特征是，所述X向移动机构（3)包括 X向导轨（301)，所述X向导轨（301)上固定设置有X向齿条（302)，在所述X向导轨（301) 之上设置有可沿着所述X向导轨（301)和所述X向齿条（302)的长度方向的X向移动底座 (303) ;所述X向移动底座（303)上固定设置有一个X向驱动电机（304)，所述X向驱动电机 (304) 的输出轴上设置有一个X向齿轮（305)，所述X向齿轮（305)与所述X向齿条（302) 相配合，由所述X向驱动电机（304)带动所述X向齿轮（305)转动。 所述Y向移动机构（4)包括Y向导轨（401)，所述Y向导轨（401)设置于所述X向移 动底座（303)上；所述Y向导轨（401)上设置有Y向齿条（402);在所述Y向导轨（401)之 上设置有可沿着所述Y向导轨（401)和所述Y向齿条（402)的长度方向的Y向移动底座 (403) ;所述Y向移动底座（403)上固定设置有一个Y向驱动电机（404)，所述Y向驱动电机 (404) 的输出轴上设置有一个Y向齿轮（405)，所述Y向齿轮（405)与所述Y向齿条（402) 相配合，由所述Y向驱动电机（404)带动所述Y向齿轮（405)转动。 所述Z向移动机构（5)包括固定于所述Y向移动底座（403)上的外壳（502)，所述外壳 (502)的内壁面上固定设置有导槽（503)，所述导槽（503)内嵌设有一个Z向导轨（501);所 述Z向导轨（501)上设置有一个用于安装取样机构的立柱（504);所述立柱（504)与所述 Z向导轨（501)相固定连接，且立柱（504)与所述Z向导轨（501)均设置于所述外壳（502) 的内腔中；所述取样机构固定于所述立柱（504)的下端；所述立柱（504)为中空结构，立柱 (504)的顶端固定有一个螺母（505);所述外壳（502)的顶端固定设置有一个Z向驱动电机 (506);所述Z向驱动电机（506)的输出轴上设置有一根丝杆（507);所述丝杆（507)与所 述立柱（504)顶端的螺母（505)构成丝杆螺母结构。
3. 根据权利要求1所述的一种物品取样系统，其特征是，所述取样机构为颗粒物取样 机构（6)。 所述颗粒物取样机构（6)包括用于装取样品的取样勺（601)、固定板（9)、颗粒物取样 驱动装置（602)、U形槽体（603)和拉杆（604);所述固定板（9)固定于所述Z向移动机构 (5)的下端，所述固定板（9)的下表面的一端上固定有所述颗粒物取样驱动装置￠02)，所 述固定板（9)的下表面的另一端上设置有一个向下延伸的凸台（605)，所述凸台（605)的下 端部设置为凹槽￠06)，且所述凹槽￠06)的两个侧壁上均设置有沿着所述侧壁的厚度方 向穿透所述侧壁的第一通孔（6061)。 所述U形槽体（603)固定于所述颗粒物取样驱动装置（602)的输出轴上；所述U形槽体 (603)的两个侧壁上均设置有沿着所述侧壁的厚度方向穿透所述侧壁的第二通孔（6031); 所述拉杆（604)为弧形板，所述拉杆（604)的两端均设置有沿着所述拉杆￠04)的厚 度方向穿透所述拉杆的拉杆通孔（6041)。 所述拉杆（604)的第一端（6042)卡在所述U形槽体（603)内，通过第一销轴将所述 拉杆的第一端￠042)固定于所述U形槽体（603)之内，且拉杆（604)可围绕所述第一销轴 (607)转动；第一销轴穿过U形槽体603的两个侧壁上的第二通孔6031和拉杆第一端上的 拉杆通孔6041，从而形成一个转动副结构。 所述拉杆（604)的第二端卡在所述凸台（605)下端的凹槽（606)内，通过第二销轴 将所述拉杆￠04)的第二端固定于所述凹槽￠06)内，且拉杆￠04)可围绕所述第二销轴 转动；第二销轴穿过凹槽606的两个侧壁上的第一通孔6061和拉杆第二端上的拉杆通孔 6041，也形成一个转动副结构。 所述拉杆￠04)的第二端￠043)的端部伸出于所述凹槽（606)之外，且在第二端 (6043)的端部上固定有所述取样勺（601)。
4. 根据权利要求3所述的一种物品取样系统，其特征是，所述拉杆￠04)的第二端 (6043)的拉杆通孔￠041)为腰形孔。 所述固定板固定于所述Z向移动机构的立柱的底面上。取样驱动装置为直线电机或 者气缸，可带动所述U形槽体在坚直方向上进行上下运动。当需要对颗粒物进行取样时， 取样装置的X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构将取样勺移动至需要取样的颗粒物 处。取样驱动装置带动U形槽体向上运动，那么位于所述拉杆的另一端的取样勺的勺口就 会向下倾斜后插入所述颗粒物之内，或者同时控制X向或Y向移动机构，使得取样勺向前移 动，更便于装满取样勺，然后取样驱动装置带动U形槽体向下运动，则位于所述拉杆的另一 端的取样勺的勺口就会向上翘起，从而使得取样勺之内可装入颗粒物，完成取样的动作。然 后，在由由X向移动机构、Y向移动机构带动取样勺移动至分装装置的分装盒上方，再次由 取样驱动装置控制取样勺的勺口向下倾斜，颗粒物在自重的作用下自动滑落掉入分装盒之 内，由分装装置对分装盒进行扣合，完成一次取样。然后再由取样装置带动取样勺进行下一 次取样和分装。
5. 根据权利要求1所述的一种物品取样系统，其特征是，所述取样机构为液体取样机 构⑵。 所述液体取样机构括用于装取样品的取样泵（701)、固定板（9)、储液盒（702)和储液 盒夹具（703);所述固定板（9)固定于所述Z向移动机构（5)的下端，所述取样泵（701)固 定于所述固定板（9)的上表面之上；所述储液盒夹具（703)固定于所述固定板（9)的下表 面；所述储液盒（702)夹持在所述储液盒夹具（703)的两个第一卡爪（7031)之间；所述取 样泵（701)上设置有两个导液管；两个导液管包括第一导液管（704)和第二导液管（705); 所述第一导液管（704)插入于所述储液盒（702)之内。 所述固定板固定于所述Z向移动机构的立柱的底面上。采用取样泵作为液体样品获取 装置。取样泵上设置的两个导液管作为液体的引导管。所述第一导液管与所述取样泵相连 接的部分为软管，在所述软管上连接一根硬质管，所述硬质管插入于所述储液盒之内；或者 所述第一导液管采用硬质管，由多根金属或者硬质塑料管连接而成。所述第二导液管采用 软管结构，以便于将第二导液管的下端插入至被取样液体或者分装盒中。 当需要对液体进行取样时，取样装置的X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构将取 样泵移动至需要取样的液体处。然后工作人员由将第二导液管手动插入至需要取样的液体 中，然后启动取样泵，通过第一导液管将获取的液体导入至储液盒之中。 然后，由X向移动机构、Y向移动机构带动取样泵移动至分装装置的分装盒上方，由工 作人员将第二导液管插入至分装盒之内；再次启动取样泵，将液体样品从储液盒中通过第 二导液管导入至分装盒之内；由分装装置对分装盒进行扣合，完成一次取样。然后再由取样 装置带动取样泵进行下一次取样和分装。
6.根据权利要求1所述的一种物品取样系统，其特征是，所述取样机构为块状固体取 样机构（8)。 所述块状固体取样机构包括用于装取样品的取样电机（801)、固定板（9)、两端开口的 筒形的取样空心钻头（802)和套筒（803);所述固定板（9)固定于所述Z向移动机构（5)的 下端，所述取样电机（801)和所述套筒（803)均固定设置于所述固定板（9)上；所述取样电 机（801)的输出轴上设置有一个主动带轮（804)。 所述取样空心钻头（802)通过轴承（8010)设置于所述套筒（803)之内且与所述套筒 (803)同轴设置，所述取样空心钻头（802)能够在所述套筒（803)之内转动；所述取样空心 钻头（802)的外周面上固定套设有一个从动带轮（805)，所述主动带轮（804)与所述从动 带轮（805)之间设置有一根传动带（806)，以使得所述主动带轮（804)能够带动所述从动 带轮（805)转动，进而带动所述取样空心钻头（802)转动；所述套筒（803)的顶端还设置 有一个气缸（807)，所述气缸（807)的活塞杆（808)下端设置有一个滑块（809);所述滑块 (809)为圆柱形，位于所述取样空心钻头（802)的内腔中，能够由所述气缸（807)带动所述 滑块（809)在所述取样空心钻头（802)的内腔沿着所述取样空心钻头（802)的轴向移动。 所述固定板固定于所述Z向移动机构的立柱的底面上。采用取样电机作为对较大块状 固体进行取样的驱动机构。取样空心钻头在取样电机的驱动下，高速转动，钻入所述块状固 体，获取样品。取样电机和取样空心钻头之间采用带轮传动方式传动。取样空心钻头通过 轴承设置在套筒之内，可高速旋转并由Z向移动机构带动在坚直方向上直线移动，从而对 块状固体进行取样。在所述从动带轮、传动带和主动带轮下方，设置有一个封盖，将所述从 动带轮、传动带和主动带轮封闭在由封盖、固定板和套筒围成的空间内。所述滑块的上端设 置有圆形盲孔，盲孔内周面设置内螺纹，气缸活塞杆的下端设置外螺纹，所述滑块与所述活 塞杆之间以螺纹连接的方式相互连接，使得滑块能够固定在所述活塞杆的下端，而且拆卸 方便。所述套筒上方设置一个端盖，所述气缸固定在所述端盖之上，气缸的活塞杆与滑块伸 入至所述取样空心钻头的内腔中，以便于将取样空心钻头的内腔中的固体样品顶出去。 当需要对对较大块状固体进行取样时，取样装置的X向移动机构、Y向移动机构、Z向移 动机构将取样电机移动至需要取样的较大块状固体上方。然后由取样电机带动所述主动齿 轮转动，主动齿轮通过传动带驱动从动齿轮及取样空心钻头高速转动；进而，由Z向移动机 构带动取样机构向下直线移动，使得取样空心钻头在高速转动的同时逐渐插入至被取样的 较大块状固体内，从而可将部分固体塞入所述取样空心钻头的内腔中，作为样品。完成取样 后，由Z向移动机构带动取样机构向上直线移动，取样空心钻头移出被取样的较大块状固 体。再由X向移动机构、Y向移动机构将取样机构移动至分装装置的分装盒上方，由Z向移 动机构带动取样机构向下直线移动直至取样空心钻头下端口低于所述分装盒的盒口，然后 由气缸驱动滑块将样品从取样空心钻头的内腔中顶出，掉落在所述分装盒之内，由分装装 置对分装盒进行扣合，完成一次取样。然后再由取样装置带动取样电机进行下一次取样和 分装。 具体实施时，可在所述Z向移动机构的立柱的底面上同时设置三种取样机构：颗粒物 取样机构、液体取样机构和块状固体取样机构。将用于将颗粒物取样机构、液体取样机构和 块状固体取样机构的固定板设置成可以活动的方式，使得三种取样装置的位置可以调整变 换，以使得能够实现对不同种类的物品进行取样，提高本发明的物品取样系统的通用性和 适用性。在其中一个实施例中，可将固定板可设置成包括板体和长导轨的形式；在板体的下 表面设置一个导槽，导槽内设置一根长导轨，所述颗粒物取样机构、液体取样机构和块状固 体取样机构均固定于所述长导轨上。在需要哪种取样机构时，将哪种取样机构移动至Z向 移动机构的立柱的正下方进行取样，如此一来，可实现颗粒物、液体、大块固体等物体的取 样，而不用更换取样机构，提高了设备使用的便捷性。
7.根据权利要求1所述的一种物品取样系统，其特征是，还包括分装柜（10)和用于将 所获取的样品进行装盒密封的分装装置；所述取样支架固定于所述分装柜的后板上，所述 取样装置在获取样品后，将取样机构移动至分装装置的分装盒的上方。 所述分装装置包括分装盒储存装置（11)、位于所述分装盒储存装置（11)内的分装盒 (12)、分装盒盖存储装置（13)和分装盒输送装置（14);所述分装柜（10)的前面板（1001) 上开设有柜门（1002)，所述分装柜（10)之内所述分装盒输送装置（14)。 所述分装柜（10)的顶面上设置有一个用于将分装盒（12)放入所述分装柜（10)的柜 体内的分装盒输送装置（14)上的分装开口（15)。 所述分装盒储存装置（11)位于所述分装柜（10)的第一侧（1003)，所述分装盒盖存 储装置（13)位于所述分装柜（10)的第二侧（1004);所述分装盒（12)卡嵌（放置）在所 述分装盒储存装置（11)内；所述分装盒储存装置（11)包括分装盒槽（1101)、分装盒托板 (1106)、光电触感器（1102)和驱动装置（1110);所述分装盒槽（1101)位于分装柜（10) 第一侧（1003)上，所述分装盒槽（1101)内设置一个分装盒托板（1106)，所述分装盒托板 (1106)由驱动装置（1110)驱动；所述驱动装置包括导轨（1103)、驱动电机（1107)、电机 固定板（1108)、齿轮（1109)、齿条（1111)、分装盒托板卡槽（1104)和卡槽连接杆（1105); 所述分装盒托板（1106)由分装盒托板卡槽（1104)和卡槽连接杆（1105)与电机固定板 (1108) 相连接；所述电机固定板（1108)由驱动电机（1107)经齿轮（1109)传动，通过齿条 (1109) 在Z轴方向上下移动；所述分装盒盖存储装置（13)包括顶端开口的壳体（1301)，所 述壳体（1301)的内腔底部设置有一个弹簧（1302)，所述分装盒盖（16)位于弹簧（1302)之 上；所述分装柜（10)的第一侧（1003)和第二侧（1004)相对设置，位于前板面（1001)的两 侦k壳体呈柱形，顶端开口，顶端的开口设置两个面对面的翻边（1303)。多个分装盒盖一个 一个摞起来，放在所述壳体之内，下面由弹簧顶着；弹簧设置是一个弹簧座上，套设在弹簧 座的中心柱上（如图11所示）；在壳体的上端开口处，设置有两个向内弯曲的相对设置的 翻边（1303)，以防止分装盒盖掉落；这样一来，分装盒盖就一个个地存储在壳体内。需要分 装盒盖时，从壳体开口处没有设置翻边（1303)的一侧推动最上面的一个分装盒盖并将其 推出壳体，移动到分装柜的顶面上；第二个分装盒盖在弹簧的作用下，升至顶端，由两个翻 边（1303)卡住，成为最上面的一个分装盒盖。如此一来，可依次将壳体内的分装盒盖逐一 取出。分装盒储存装置（11)为中空的矩形框体，分装盒放置于分装盒槽（1101)中。所述 分装盒储存装置中放置有一个分装盒（12)，当光电传感器（1102)检测到机械手拿走一个 分装盒后，由驱动电机（1107)带动分装盒托板（1106)向上运动，将下一个分装盒输送至分 装柜顶面。如此一来，可依次将分装盒槽中的分装盒逐一取出，从而实现自动取盒操作。 在所述分装柜（10)的顶端，在所述分装柜（10)的第一侧（1003)和第二侧（1004)各 设置一个支腿（1701)，两个支腿（1701)构成一个支架（17);所述支架（17)上设置有两根 水平光轴（19)和一根水平丝杠（20);所述水平丝杠（20)的一端设置有水平丝杠驱动电机 (21); -个机械手支架（18)套设于所述两根水平光轴（19)和所述水平丝杠（20)上，且所 述机械手支架（18)与所述水平丝杠（20)之间以螺纹连接的方式相连接；当所述水平丝杠 驱动电机（21)带动所述水平丝杠（20)转动时，所述机械手支架（18)沿着所述水平丝杠 (20)的轴向移动；所述两个水平光轴和所述水平丝杠的两端分别插入所述两个支腿中，其 中一个支腿上还设置所述水平丝杠驱动电机；水平丝杠转动时，机械手支架在所述分装柜 的第一侧和所述第二侧支架移动，即实现了机械手支架的水平移动。 所述机械手支架（18)顶端设置有一个坚直丝杠驱动电机（22)，所述坚直丝杠驱动电 机（22)的输出轴上固定设置有一根坚直丝杠（23)，所述机械手支架（18)上还设置有两根 坚直光轴（24);-个机械手固定板（25)套设于所述两根坚直光轴（24)和所述坚直丝杠 (23)上，且所述机械手固定板（25)与所述坚直丝杠（23)之间以螺纹连接的方式相连接； 当所述坚直丝杠驱动电机（22)带动所述坚直丝杠（23)转动时，所述机械手固定板（25)沿 着所述坚直丝杠（23)的轴向移动；所述两个坚直光轴和所述坚直丝杠的两端分别插入所 述机械手支架上，所述坚直丝杠驱动电机驱动所述坚直丝杠转动；坚直丝杠转动时，机械手 固定板沿着所述坚直丝杠上下移动，即实现了机械手支架的坚直移动。 所述机械手固定板（25)上设置有一个带有第二卡爪（2601)的机械手（26);所述机械 手（26)在水平丝杠驱动电机（21)和坚直丝杠驱动电机（22)的驱动下在分装柜（10)上实 现水平和坚直移动。所述取样装置将样品放入所述分装柜一侧的分装盒内之后。由水平丝 杠驱动电机和坚直丝杠驱动电机带动所述机械手，使得机械手移动至分装盒处，夹持住分 装盒后移动至分装柜顶端的分装开口上，在分装柜内部位于分装开口的下方是分装盒输送 装置，可恰好将分装盒放置在分装盒输送装置上。然后，机械手移动至分装盒盖存储装置 处，从分装盒盖存储装置的壳体顶端开口处没有设置翻边的一侧推动最上面的一个分装盒 盖并将其推出壳体，移动到分装柜的顶面，然后由机械手夹持分装盒盖并移动至分装柜顶 端的分装开口上，将分装盒盖盖在分装盒上；然后，驱动机械手下压分装盒盖，将分装盒盖 盖紧。盖上分装盒盖后，分装盒输送装置将装有样品并加盖了的分装盒运走，进行下一次分 装。机械手固定板25上还设置有一根立杆。机械手固定板在机械手的一侧，伸出一个延伸 边，延伸边上固定该立柱，立柱顶端呈圆台形。
8.根据权利要求7所述的一种物品取样系统，其特征是，所述分装盒输送装置（14) 包括输送驱动电机（1401)、一个主动链轮（1402)、至少三个从动链轮（1403)和一根链 条（1404)，由所述输送驱动电机（1401)带动所述主动链轮（1402)转动，并由所述主动 链轮（1402)驱动所述从动链轮（1403)运动；所述链条（1404)上均匀地设置有多个支杆 (1405)，所述支杆（1405)上设置有分装盒托架（1406);所述分装盒托架（1406)套设于所 述支杆（1405)上，所述分装盒托架（1406)的一侧设置有分装盒配重（1407)，所述分装盒托 架（1406)的另一端为放置所述分装盒（12)的卡口（1408)。
9.根据权利要求8所述的一种物品取样系统，其特征是，所述分装柜（10)中，在位于 分装开口（15)的正下方的分装盒托架（1406)的下方，设置有一个用于托住所述分装盒托 架（1406)的托起装置（27);所述托起装置（27)包括一个托举气缸（2701)，所述托举气缸 (2701)通过一个支撑板（28)固定于所述分装柜（10)上。装有样品的分装盒通过分装开口 放下后，恰好落在所述分装盒托架的卡口上。由于所述分装盒托架的一侧设置有配重，因此 恰好使得分装盒托架能在立杆上保持水平。而后，由气缸顶在所述分装盒托架的下方后，由 机械手将所述分装盒盖压紧。由于托举气缸在分装盒托架下面顶着所述分装盒托架，因此 使得分装盒托架不会在机械手的压力下发生翻转，从而可顺利地将分装盒盖盖上。此时，就 顺利地完成了一次取样和分装工作。然后，托举气缸落下，由输送驱动电机驱动主动链轮， 使得装了分装盒的分装盒托架移动，将另一个没有分装盒的分装盒托架运动至分装开口的 正下方，准备接收下一个分装盒。
【文档编号】G01N1/04GK104101512SQ201410361327
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】李彪, 朱华庆, 程志友, 陈方军, 仲严, 梅益平, 过长春, 刘葆林 申请人:安徽省一一通信息科技有限公司