一种全自动缩分机的制作方法

本发明涉及一种应用于冶金、煤炭、港口商检等行业中等强度物料试样的制备，尤其是一种全自动缩分机，属于测试制样设备技术领域。

背景技术

“缩分”通常是指在粒度不变的情况下减少质量，以达到检测、检验所需物料质量的过程。在金属冶炼、热处理等行业中，缩分是物料制样的关键程序，目的在于减轻后续工作负荷，减少试样量并满足检验所需的抽样量。

试样的缩分有在线和离线之分，采用机器进行缩分的主要要求是提高缩分精确度并减轻劳动强度。

检索发现，申请号为201110030783.4的中国专利文献公开了一种缩分斜槽，包括收集斗，与收集斗的底部相连的溜槽，该溜槽与收集斗的轴线之间具有大于0度小于90度的夹角，与溜槽相连的安装座，该安装座与收集斗同轴。其通过将缩分斜槽设置于振动供料缩分机构上，并通过将该缩分斜槽的安装座与旋转主轴相连，使得缩分斜槽可转动。但其只能定比例缩分。

据申请人了解，现有技术未能实现称重、存样弃除、振动给料、缩分取样、剩余物料保存等整个操作过程的全自动化；并且只能实现按比例缩分，即按进料的预定比例进行缩分，无法切实实现按预定质量的抽样缩分。

技术实现要素：

本发明的首要目的在于：提出一种整个缩分作业全自动的缩分机，从而大大提高工作效率、减轻劳动强度。

本发明进一步的目的在于：提出一种可以实现按预定质量缩分、并且结构简单的全自动缩分机。

为了达到以上首要目的，本发明全自动缩分机的基本技术方案为：包括支撑在底座最上方的进料口，所述进料口的底部位于具有称重传感器的称重料斗上，所述称重料斗底部为可启闭的出料通道；所述出料通道的下方安置具有溜槽的振动料盒高端，所述振动料盒的低端装有缩分电机驱动的可旋转落料管，所述落料管的出口朝向缩分漏斗的圆锥侧壁上部，所述缩分漏斗的底部具有存样出口，所述圆锥侧壁具有预定取样分度角的出样口。

工作时，颗粒状的待缩分物料从进样口进入称重料斗，称重记录后开启出料通道，物料落入振动料盒，在起振电机的作用下均匀簸送到落料管，在其被缩分电机带动旋转过程中落入缩分料斗，大部分由存样出口落到存料罐保存，少部分按要求从预定分度的出样口输出流到取样嘴被采集。由此可见，本发明以各部分的合理衔接设置实现了整个过程的全自动化，可以显著提高工作效率、减轻劳动强度。

本发明进一步的完善是，所述底座上支撑有位于存样出口下的存样装置，所述存样装置包括转位电机驱动的水平转位盘，所述转位盘上周向安置有一组底部分别具有可复位关闭滑阀的存样罐，当所述存样罐位于存样出口正下方时，所述相应滑阀正对安置在底座上的开启缸伸缩端。这样，可以实现进料同时，自动控制存样罐转位后底部开启，将罐内过期物料弃除清空，再自动关闭等待接料存储。从而可以连续多次自动化进行不同物料的缩分和存料。

为了达到进一步的目的，本发明的全自动缩分机包括控制电路，所述称重传感器的信号输出端接控制电路的称重信号输入端，所述控制电路的控制输出端接所述缩分电机的受控端，用以按以下计算结果控制缩分电机的每周暂停时间t2：

t2=（m总θ-360m定）/6nm定

式中

t2——缩分电机的每周暂停时间，单位：分钟

m总——称重传感器传来的物料初始质量，单位：克

θ——缩分漏斗圆锥侧壁的预定取样分度角，单位：度

m定——预定的物料缩分质量，单位：克

n——落料管的转速，单位：转/分钟。

以上缩分质量控制的思路及计算是申请人在长期实践中发现并总结归纳的，试验证明，无论进料质量多少、均可准确缩分出预定质量的抽样物料。

进一步，所述振动料盒安置在振动垫上并与起振电机衔接。

进一步，所述称重料斗通过称重传感器支撑在支架上。

进一步，所述出样口斜向渐缩。

总之，采用本发明不仅实现了从一批物料称重、存样弃除、振动给料、缩分取样、剩余物料保存等整个操作过程的全自动运行稳定，而且准确无误，质量缩分精确，大大减轻了劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一个实施例的外部结构立体示意图。

图2是图1实施例的内部结构立体示意图。

图3是图2中振动缩分部分的立体结构示意图。

图4是图2中存样装置部分的立体结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例实验室用全自动缩分机的基本构成如图1、2、所示，底座1通过立柱最上方支撑进料口2，进料口2的底部位于称重料斗4上，该称重料斗4通过称重传感器3支撑在支架上，底部为通过气缸5驱动的可启闭出料通道。

出料通道的下方安置具有溜槽的振动料盒6高端。此部分的具体结构如图3所示，振动料盒6的低端装有带减速器缩分电机10通过皮带11减速传动驱动的可绕垂向轴旋转的落料管8。由于具有溜槽的振动料盒6安置在振动垫12上并与起振电机13衔接，因此当起振电机13启动后将被带动起振。落料管8的出口朝向缩分漏斗9的圆锥侧壁上部。缩分漏斗9的底部具有存样出口9-1，圆锥侧壁具有预定取样分度角的斜向渐缩出样口9-2，其下端为取样嘴9-3。当缩分电机带动落料管匀速转动时，预定取样分度角的出样口将实现预定比例的缩分。

由于实际上经常需要将质量在一定范围变化的物料进行按所需质量缩分，因此本实施例的全自动缩分机含有安置在电器控制柜内含plc的控制电路，称重传感器的信号输出端接控制电路的称重信号输入端，控制电路的控制输出端接缩分电机、起振电机、转位电机以及气缸、开启缸等的受控端，用以按以下计算结果控制缩分电机的每周暂停时间t2：

t2=（m总θ-360m定）/6nm定

式中

t2——缩分电机的每周暂停时间，单位：分钟

m总——称重传感器传来的物料初始质量，单位：克

θ——缩分漏斗圆锥侧壁的预定取样分度角，单位：度

m定——预定的物料缩分质量，单位：克

n——落料管的转速，单位：转/分钟。

由于本实施例转速为n的缩分电机通过减速比i1的减速器、以及减速比为i2的皮带传动带动落料管时，因此n=n/（i1*i2）。

以上公式的具体推导过程如下：

设物料的初始质量为m总；缩分漏斗圆锥侧壁的预定取样分度角开口角度为θ；缩分电机转速为n；电机自带的减速比为i1；皮带轮减速比为i2；预定的缩分质量为m定；一个周期t内溜槽转动一周的时间为t1；溜槽转一圈后停留的时间为t2；

当一个周期t内料流的速度相等时，每个周期t内流过的物料质量分别为m1m2m3.......mn，每个周期t内溜槽转动一周t1流出的物料质量分别为mk1mk2mk3.......mkn；

由缩分比可得

参与定比例缩分的物料总质量ma=m定

溜槽转动一周的时间t1=

m总=m1+m2+m3.......+mn

ma=mk1+mk2+mk3.......+mkn

mk1=

mk2=。

mkn=

由此可得

即t2=。

此外，本实施例的底座1还支撑有位于存样出口9-1下的存样装置14，其具体结构如图4所示，该存样装置14包括转位电机14-1通过传动机构驱动的水平转位盘14-2，该转位盘14-2上周向安置有一组十二个底部分别具有可复位关闭滑阀14-4的存样罐14-3，当存样罐14-3位于存样出口9-1正下方时，其滑阀14-4正对安置在底座1上的开启缸14-5伸缩端。因此，不仅可以按需通过开启缸控制滑阀启、闭，从而承接存储或弃除清空缩分的余料，而且可以控制转位、连续多次自动化进行承接或弃除。

本实施例由于缩分电机、转位电机以及气缸、开启缸等均受控于控制电路的plc，因此可以实现如下自动化过程：进样口进料进入称重料斗——存样装置（12个工位）顺时针转动一个工位——存样罐下部的滑阀打开——将存样罐内的过期物料弃除（清空存样罐）——存样罐下部的滑阀关闭——称重料斗内物料由称重传感器记录下重量上传至plc——称重料斗下方一组气缸打开（初始状态为关闭）——物料落入到振动料盒——在起振电机的作用下物料均匀前移——经落料管落入缩分料斗——缩分电机驱动落料管作旋转运动——plc自动计算出落料管转动一圈后缩分电机停留的时间——进入缩分料斗的物料大部分落入到存料灌保存，按质量要求缩分出的物料从出料口流向取样嘴。

试验证明，采用本实施例的缩分机，可以根据来样质量，在缩分比例不变的情况下，自动调整弃样时间，从而实现按照所需质量进行缩分，且智能全自动化，缩分精度高，切实迎合未来定质量缩分的发展趋势。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。