本发明公开一种样品气动转运系统及转运方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于样品转运系统制造技术领域。
背景技术：
目前电力系统大部分火电企业在电煤（原样样品）计量、采制样、化验、煤场管理等环节智能化程度较低，很多工作还是靠人工完成。各地电厂的原煤样传统的转动模式如下：入厂、入炉原煤样，经集样桶分样后由打包机打包，然后通过人工+小车转运到制样机人工入料口，最后制样机制样，由于路途较远，现有“人员传送队伍+手推车”模式，一天递送次数多，工作强度大、效率低、占用大量人力资源，且不符合“人样分离”的煤样管理安全原则。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种样品气动转运系统，实现入厂原煤、入炉原煤采样、输送、制样自动化的需求，入炉原煤、入厂原煤的全程气动转运，安全可靠，效率高。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种样品气动转运系统，包括样品自动分样装置、样品自动合样装置、动力风机单元、样品瓶、气动传输管道及控制管理中心，样品自动分样装置与样品自动合样装置通过气动传输管道连接以输送样品瓶，气动传输管道连接动力风机单元，系统在控制管理中心的控制下，实现样品的自动分样灌装、自动远距离气动转运、自动合样的全程作业。
进一步，所述样品自动分样装置包括分样机架，分样机架一端设有分样漏斗，分样漏斗下面为分样工位，分样机架另一端设有收发样品瓶模组，收发样品瓶模组与气动传输管道的接口配合实现样品瓶接收和发送，分样机架内设有平行布置的空瓶流水线和满瓶流水线，空瓶流水线用于承接收发样品瓶模组上的样品瓶并往分样工位推送，分样机架的分样工位一侧设有开合盖机构，开合盖机构与移瓶气缸配合，移瓶气缸的夹爪夹持样品瓶横向移位进行分样、开合盖及转移到满瓶流水线工作区上，满瓶流水线推送样品瓶至收发样品瓶模组并发送。
进一步，所述分样漏斗下面连接灌装螺旋器，灌装螺旋器内设有螺旋丝杆，灌装螺旋器的出口设有密封气缸；所述分样机架内的分样工位设有称重器，收发样品瓶模组一侧设有取瓶机构用于将样品瓶转移到空瓶流水线工作区。
进一步，所述样品自动合样装置包括合样机架，合样机架内设有收发样品瓶模组，收发样品瓶模组与气动传输管道的接口配合实现样品瓶接收和发送，合样机架内设有并排布置的满瓶流水线和空瓶流水线，其中的满瓶流水线用于承接气动传输管道传送的样品瓶，满瓶流水线末端设有横移滑轨，沿横移滑轨设有拆盖工位、空瓶工位及执行工位，所述的拆盖工位设有开合盖机构，所述的执行工位设有翻转倒样机构，翻转倒样机构设置在纵向滑轨上，纵向滑轨设有合样工位，合样工位一侧设有空瓶清洗机构用于清洗倒样后的空瓶。
进一步，所述翻转倒样机构包括设置于纵向滑轨上的滑座、翻转气缸及夹紧倒样气缸，翻转气缸固定在滑座上，翻转气缸的旋转部连接夹紧倒样气缸，夹紧倒样气缸夹持拆盖后的样品瓶在翻转气缸配合下旋转180度倒入到合样料斗内；所述的空瓶清洗机构包括清洗气嘴、提升气缸，清洗气嘴在提升气缸控制下能上下升降并伸入到倒置的样品瓶内进行清洗，清洗气嘴与气源相连。
进一步，所述收发样品瓶模组包括密封托盘、导轨及管道接头，密封托盘设置在导轨上并能沿导轨上下移动，管道接头设置于导轨顶部，管道接头具有密封导向部。
进一步，所述开合盖机构包括电磁铁及瓶盖定位气缸，电磁铁安装于支架顶部，电磁铁连接吸头部，吸头部两侧各设有瓶盖定位气缸，支架上还设有横移滑轨，横移滑轨上设置移瓶气缸。
进一步，所述空瓶流水线或满瓶流水线均包括卡瓶连板及控制卡瓶连板移位的纵向气缸和前后气缸，卡瓶连板上设有两个以上的卡口用于卡住瓶身，纵向气缸带动卡瓶连板沿流水线方向移位，前后气缸控制卡瓶连板在流水线的垂直方向动作并与纵向气缸配合实现卡瓶连板顺序推送样品瓶。
一种样品气动转运系统的转运方法，包括如下步骤：
Ｓ1、分样：
（１）、自动收瓶，前端采样机采集的样品倒入样品自动分样装置的漏斗内，根据控制管理中心指令接收空瓶；
（２）、空瓶推送，空瓶接收后自动推送到空瓶流水线的缓冲排队工位，空瓶流水线依次推入到开合盖工位；
（３）、开合盖，利用开合盖机构开启并提起瓶盖，待样品瓶灌满样品返回后，再下落合上瓶盖；
（４）、分样、称重、写码，样品瓶推送到分样工位后，边分样边称重，称重达到设定值后，停止灌装样品，同时写入样品信息码，分样指令和样品编码信息来自于控制管理中心下达，一个批次样品分样完成后自动上报分样瓶数和最后一瓶结束编码；
（５）、满瓶推送：分样后的煤样瓶推送到满瓶流水线工位区，并顺序推送到收发工位进行气动传输发送；
Ｓ2、合样：
（1）、自动收发瓶：根据控制管理中心指令自动接收样品满瓶和发送空瓶；
（2）、开合瓶盖：利用开合盖机构开启并提起瓶盖，待样品瓶倾倒并清洗返回后，再下落合上瓶盖；
（3）、自动倾倒煤样：根据控制管理中心下达的指令，样品瓶推送到执行工位后，夹住瓶体翻转180度，瓶口向下，将样品倾到漏斗或料斗内，并汇集后送入制样机的入料口；
（4）、空瓶清洗：倾倒完后的样品瓶，顺序转入清洗工位，通过高压空气清洗样品瓶；
（5）、空瓶回送：清洗后的样品空瓶在缓冲排队工位区，顺序排队发送回自动分样装置。
Ｓ1分样和Ｓ２分样之间的气动传输管道设有暂存柜或暂存工作站，合样步骤中在接收到样品瓶时读取瓶身上的编码芯片信息，若信息与控制管理中心的信息不匹配，则要将此样瓶剔除。
本发明通过气动传输管道将相距数百米的入厂煤、入炉煤采样点自动分样装置和自动合样装置连接在一起，在系统控制中心的控制下，实现原煤样的自动分样灌装、自动远距离气动转运、自动合样倾倒入制样机制样的全程自动化工作流程，具有安全可靠、传送效率高等优点。
附图说明
图1是本发明实施例系统示意图。
图２是本发明样品自动分样装置示意图。
图３是样品自动分样装置示意图。
图４是本发明分料漏斗示意图。
图５是图４中Ａ－Ａ剖视图。
图６是本发明样品自动合样装置示意图。
图７是样品自动合样装置另一示意图。
图８是本发明翻转倒样机构示意图。
图９是本发明翻转倒样机构侧视图。
图10是本发明清洗机构示意图。
图11是本发明清洗机构侧视图。
图12是本发明收发样品瓶模组立体图。
图13是本发明收发样品瓶模组示意图。
图14本发明开合盖示意图。
图15是图14中Ｂ－Ｂ剖视图。
图16是本发明双流水线示意图。
图17是本发明双流水线侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：请参阅图1至图17，一种样品气动转运系统，包括样品自动分样装置１、样品自动合样装置２、动力风机单元、样品瓶Ｍ、气动传输管道３及控制管理中心，样品自动分样装置１与样品自动合样装置２通过气动传输管道３连接以输送样品瓶Ｍ，气动传输管道连接动力风机单元，系统在控制管理中心的控制下，实现样品的自动分样灌装、自动远距离气动转运、自动合样的全程作业。
请参阅图２至图５，样品自动分样装置１包括分样机架11，分样机架11一端设有分样漏斗12，分样漏斗12下面为分样工位，分样机架11另一端设有收发样品瓶模组4，收发样品瓶模组4与气动传输管道3的接口配合实现样品瓶接收和发送，分样机架11内设有平行布置的空瓶流水线51和满瓶流水线52，空瓶流水线51用于承接收发样品瓶模组４上的样品瓶并往分样工位推送，分样机架11的分样工位一侧设有开合盖机构6，开合盖机构６与移瓶气缸13配合，移瓶气缸13的夹爪夹持样品瓶横向移位进行分样、开合盖及转移到满瓶流水线52工作区上，满瓶流水线52推送样品瓶至收发样品瓶模组４并发送。如图４及图５，分样漏斗12下面连接灌装螺旋器121，灌装螺旋器121内设有螺旋丝杆1211并由灌装电机1212控制，灌装螺旋器121的出口设有密封气缸122；所述分样机架11内的分样工位设有称重器，收发样品瓶模组4一侧设有取瓶机构14用于将样品瓶转移到空瓶流水线工作区，如图３, 取瓶机构14可以是取瓶移位气缸。
请参阅图６－图11，样品自动合样装置2包括合样机架21，合样机架21内设有收发样品瓶模组4，收发样品瓶模组4与气动传输管道3的接口配合实现样品瓶接收和发送，合样机架11内设有并排布置的满瓶流水线52和空瓶流水线51，其中的满瓶流水线52用于承接气动传输管道3传送的样品瓶，满瓶流水线末端设有横移滑轨22，沿横移滑轨设有拆盖工位、空瓶工位及执行工位，所述的拆盖工位设有开合盖机构6，所述的执行工位设有翻转倒样机构23，翻转倒样机构23设置在纵向滑轨24上，纵向滑轨上设有合样工位，纵向滑轨为直线同步带滑轨，合样工位一侧设有空瓶清洗机构25用于清洗倒样后的空瓶, 空瓶清洗机构所在位为清洗工位250。如图８及图９，翻转倒样机构23包括设置于纵向滑轨上的滑座231、翻转气缸232及夹紧倒样气缸233，翻转气缸232固定在滑座231上，翻转气缸232的旋转部连接夹紧倒样气缸233，夹紧倒样气缸夹持拆盖后的样品瓶在翻转气缸配合下旋转180度倒入到合样料斗230内；如图10、图11，所述的空瓶清洗机构25包括清洗气嘴251、提升气缸252，清洗气嘴在提升气缸控制下能上下升降并伸入到倒置的样品瓶内进行清洗，清洗气嘴与气源相连。
如图12、图13，样品自动分样装置和样品自动合样装置的收发样品瓶模组均包括密封托盘41、导轨42及管道接头43，密封托盘41设置在导轨42上并能沿导轨上下移动，管道接头43设置于导轨顶部，管道接头具有密封导向部430。如图14、图15，样品自动分样装置１的开合盖机构6包括电磁铁61及瓶盖定位气缸62，电磁铁61安装于支架63顶部，电磁铁连接吸头部610，吸头部两侧各设有瓶盖定位气缸62，支架上还设有横移滑轨13，纵向滑轨为直线同步带滑轨或其他直线导轨，横移滑轨13上设置移瓶气缸；而样品自动合样装置的开合盖机构6包括电磁铁61及瓶盖定位气缸62，电磁铁61安装于支架63顶部，电磁铁连接吸头部630，吸头部两侧各设有瓶盖定位气缸62，支架上设有横移滑轨22，横移滑轨22上设置移瓶气缸，横向滑轨为直线同步带滑轨，配合马达实现多位停动。如16、及图17，样品自动分样装置１内的空瓶流水线51和满瓶流水线52，其中，空瓶流水线51或满瓶流水线52均包括卡瓶连板201及控制卡瓶连板移位的纵向气缸502和前后气缸503，卡瓶连板501上设有两个以上的卡口500用于卡住瓶身，如３、４、５或更多个卡口，纵向气缸502带动卡瓶连板501沿流水线方向移位，前后气缸503控制卡瓶连板501在流水线的垂直方向动作并与纵向气缸502配合实现卡瓶连板顺序推送样品瓶。样品自动合样装置２内空瓶流水线和满瓶流水线的布局与样品自动分样装置１内布局相反，但两者的具体结构及工作方式相同。
本发明涉及的原料可以是火电企业的原煤样，也可以是其他样品。
一种样品气动转运系统的转运方法，包括如下步骤：
Ｓ1、分样：
（１）、自动收瓶，前端采样机采集的样品倒入样品自动分样装置１的漏斗内，根据控制管理中心指令接收空瓶；
（２）、空瓶推送，空瓶接收后自动推送到空瓶流水线51的缓冲排队工位，空瓶流水线依次推入到开合盖工位；
（３）、开合盖，利用开合盖机构6开启并提起瓶盖，待样品瓶灌满样品返回后，再下落合上瓶盖；
（４）、分样、称重、写码，样品瓶推送到分样工位后，边分样边称重，称重达到设定值后，停止灌装样品，同时写入样品信息码，分样指令和样品编码信息来自于控制管理中心下达，一个批次样品分样完成后自动上报分样瓶数和最后一瓶结束编码；
（５）、满瓶推送：分样后的煤样瓶推送到满瓶流水线52工位区，并顺序推送到收发工位进行气动传输发送；
Ｓ2、合样：
（1）、自动收发瓶：根据控制管理中心指令自动接收样品满瓶和发送空瓶；
（2）、开合瓶盖：利用开合盖机构6开启并提起瓶盖，待样品瓶倾倒并清洗返回后，再下落合上瓶盖；
（3）、自动倾倒煤样：根据控制管理中心下达的指令，样品瓶推送到执行工位后，夹住瓶体翻转180度，瓶口向下，将样品倾到漏斗或料斗内，并汇集后送入制样机的入料口；
（4）、空瓶清洗：倾倒完后的样品瓶，顺序转入清洗工位，通过高压空气清洗样品瓶；
（5）、空瓶回送：清洗后的样品空瓶在缓冲排队工位区，顺序排队发送回自动分样装置。
Ｓ1分样和Ｓ２分样之间的气动传输管道设有暂存柜100或暂存工作站，合样步骤中在接收到样品瓶时读取瓶身上的编码芯片信息，若信息与控制管理中心的信息不匹配，则要将此样瓶剔除。
本发明中采用的样品瓶可用于储存6mm、13mm原煤样，并作为传输载体，实现在管道内的气动转运，适应自动分样装置和自动合样装置的分样和合样，电磁自锁式瓶盖结构与开合盖机构配合，样品瓶的瓶、盖不分离，只有在分样或合样时，通过设备自动打开或关闭瓶盖，其它时候无法开启，安全性高，瓶身上设有RFID芯片用于编写样品信息。
本发明中样品自动分样装置集自动空瓶接收、自动空瓶缓冲排队、自动拆盖、自动分样灌装称重、自动封装写码、自动满瓶缓冲排队、自动发送于一体。前端采样机采集的原煤样经集样桶倒入自动分样装置漏斗内，经自动分样装置自动分样称重、封装写码后，自动发送到位于自动制样间内的自动合样装置。
本发明中样品自动合样装置集自动接收瓶、自动排队缓冲、自动读码识别、自动拆盖、自动倾倒煤样、自动清洗空瓶、自动上盖、自动空瓶回传于一体。自动合样装置接收倾倒的原煤样直接倒入自动制样机的人工入料口内，或汇集一个原煤样批次到翻斗机内或输送带上，再提升倒入自动制样机的人工入料口。倾倒完原煤样的空瓶移入自动清洗区，通过高压空气循环吹洗瓶内煤灰，清洗之后空瓶再经缓冲排队后，自动回传到自动分样装置重新分样再次循环利用。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。