一种机器人对应型多功能烘箱的制作方法

1.本实用新型涉及焦炭、煤炭制样检测技术领域，具体为一种机器人对应型多功能烘箱装置。


背景技术：

2.焦炭、煤炭制样分析设备是应用于煤炭矿区采矿、焦炭生产、煤炭焦炭散货装卸码头运输等行业的原料分析检测、科研等需求的一类装置。目前，绝大部分制样间和实验室制样备样过程主要是通过人工搬运桶装待制备样品，逐步对样品进行破碎、缩分、全水分分析测定、样品预烘干、样品研磨、样品成分分析等制样分析工作。
3.传统的人工制样分析过程的烘干程序中其存在的不足主要表现在：
4.(1)水分测定样品备样、称量过程中水分损失量大，水分测定结果数据引入的测定偏差大；
5.(2)烘干作业需要同时使用多台(两台以上)高温、低温不同型号烘箱设备；
6.(3)传统烘箱无法满足与机器人对接实现在线及时高效的水分测定烘干和样品预烘干作业要求，因此，亟待实用新型一种新型烘箱以解决上述问题。


技术实现要素：

7.为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供一种机器人对应型多功能烘箱，其包括：
8.一种机器人对应型多功能烘箱，所述机器人对应型多功能烘箱包括烘箱控制单元、样品盘、样品盘旋转托盘、烘箱门开关气缸、运行旋转轴、保温固定板、热风循环风机、旋转定位机构、高温区烘箱门、带变速箱的电机、低温区烘箱门、低温区烘箱门气缸、预烘干样品容器、样品容器旋转托盘、高温区加热装置、低温区加热装置分区隔温固定板、箱体主架、热风循环管道、热风循环进风口、热风循环区间切换装置和温度检测传感器；
9.所述烘箱控制单元设计布置在箱体主架顶部，该烘箱具有独立plc控制单元，用于设置烘箱运行各类参数及与上下游设备通信控制设备运转；所述样品盘、预烘干样品容器通过定位卡槽分别平放在样品盘旋转托盘和样品容器旋转托盘上；
10.所述样品盘旋转托盘高温区设置有三层，低温区设置有一层，高温区和低温区间设置有分区隔温固定板；所述样品容器旋转托盘低温区设置一层，上述托盘分别通过螺栓与运行旋转轴相连接；所述运行旋转轴上端通过轴端轴承固定在箱体主架顶部，所述运行旋转轴顶部通过螺栓与旋转定位机构相连接，所述旋转定位机构用于设备运转时样品盘旋转托盘和样品容器旋转托盘的定位确认，所述运行旋转轴底部通过轴端轴承固定在箱体主架底部，所述运行旋转轴低端固定安装有同步带驱动轮且通过同步带与电机的变速箱连接。
11.进一步，所述热风循环风机通过螺栓固定在箱体主架顶部且进风口与烘箱热风循环管道相连通，热风循环风机通过热风循环管道分别与烘箱高、低温区相连接，热风循环管
道末端设置有热风循环进风口,热风循环管道内设置有热风循环区间切换装置，用于切换热风循环区间。
12.进一步，所述高温区烘箱门通过合页固定在箱体主架上，所述高温区烘箱门气缸底座通过螺栓固定在箱体主架上且伸缩杆端通过螺栓固定在高温区烘箱门侧面；所述低温区烘箱门通过合页固定在箱体主架上，所述低温区烘箱门气缸底座通过螺栓固定在箱体主架上且伸缩杆端通过螺栓固定在低温区烘箱门上下两侧；所述保温固定板通过螺栓固定在箱体主架内层侧，所述高温区加热装置、低温区加热装置通过螺栓固定在烘箱加热仓后侧保温固定板上。
13.进一步，所述烘箱内壁涂装耐热材料，高温区和低温区分别设有温度检测传感器，用于实时检测高温区和低温区的温度。
14.进一步，所述烘箱控制单元设有独立plc控制系统，分别与高温区烘箱门气缸、低温区烘箱门气缸、热风循环风机、旋转定位机构、电机、高温区加热装置、低温区加热装置、热风循环区间切换装置和温度检测传感器信号连接，用于设置烘箱运行各类参数及与上下游设备通信控制设备运转。
15.本实用新型所达到的有益效果为：
16.高温区烘箱工作空间可同时至少放置12个样品盘进行烘干水分测定作业，低温区可同时放置4个样品盘及4个样品桶进行预烘干作业。每次放置、取出样品时不影响在检样品。
17.可实现与机器人配合自动完成焦炭水分在线测定、焦炭机械强度转鼓样品自动预烘干等工作；可实现与机器人配合自动完成煤炭水分在线测定、煤炭工分样品自动预烘干等工作。
18.本实用新型所公开的多功能烘箱设有高温水分测定区和低温样品预烘干备样区，可实现常规高温、低温双烘箱功能，集成到机器人制样系统内可有效节省机器人周边的设备布局空间。设备烘干效率高、烘干质量好，可在线及时高效完成烘干作业要求。
附图说明
19.图1为本实用新型正面整体结构示意图；
20.图2为本实用新型侧面整体结构示意图；
21.图3为本实用新型背面整体结构示意图；
22.图4为本实用新型热风循环系统结构示意图；
23.图5为本实用新型高温区样品盘、托架结构示意图；
24.图6为本实用新型低温区样品容器、托架结构示意图；
25.图7为本实用新型低温区烘箱门结构示意图。
26.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
27.1、烘箱控制单元；2、样品盘；3、样品盘旋转托盘；4、高温区烘箱门气缸；5、运行旋转轴；6、保温固定板；7、热风循环风机；8、旋转定位机构；9、高温区烘箱门；10、带变速箱的电机；11、低温区烘箱门；12、低温区烘箱门气缸；13、预烘干样品容器；14、样品容器旋转托盘；15、高温区加热装置；16、低温区加热装置；17、分区隔温固定板；18、箱体主架；19、热风循环管道；20、热风循环进风口；21、热风循环区间切换装置；22、温度检测传感器。
具体实施方式
28.为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.请参阅图1-图7，本实用新型提供一种技术方案：一种机器人对应型多功能烘箱，所述机器人对应型多功能烘箱包括烘箱控制单元1、样品盘2、样品盘旋转托盘3、烘箱门开关气缸、运行旋转轴5、保温固定板6、热风循环风机7、旋转定位机构8、高温区烘箱门9、带变速箱的电机10、低温区烘箱门11、低温区烘箱门气缸12、预烘干样品容器13、样品容器旋转托盘14、高温区加热装置15、低温区加热装置16分区隔温固定板17、箱体主架18、热风循环管道19、热风循环进风口20、热风循环区间切换装置21和温度检测传感器22。
32.所述烘箱控制单元1设计布置在箱体主架18顶部，该烘箱具有独立plc控制单元，用于设置烘箱运行各类参数及与上下游设备通信控制设备运转；所述样品盘2、预烘干样品容器13通过定位卡槽分别平放在样品盘旋转托盘3和样品容器旋转托盘14上。
33.所述样品盘旋转托盘3高温区设置有三层，低温区设置有一层，高温区和低温区间设置有分区隔温固定板17；所述样品容器旋转托盘14低温区设置一层，上述托盘分别通过螺栓与运行旋转轴5相连接；所述运行旋转轴5上端通过轴端轴承固定在箱体主架18顶部，所述运行旋转轴5顶部通过螺栓与旋转定位机构8相连接，所述旋转定位机构8用于设备运转时样品盘旋转托盘3和样品容器旋转托盘14的定位确认，所述运行旋转轴5底部通过轴端轴承固定在箱体主架18底部，所述运行旋转轴5低端固定安装有同步带驱动轮且通过同步带与电机的变速箱连接。
34.热风循环风机7通过螺栓固定在箱体主架18顶部且进风口与烘箱热风循环管道19相连通，热风循环风机7通过热风循环管道19分别与烘箱高、低温区相连接，热风循环管道19末端设置有热风循环进风口20,热风循环管道19内设置有热风循环区间切换装置21，用于切换热风循环区间。
35.高温区烘箱门9通过合页固定在箱体主架18上，所述高温区烘箱门气缸4底座通过螺栓固定在箱体主架18上且伸缩杆端通过螺栓固定在高温区烘箱门9侧面；所述低温区烘箱门11通过合页固定在箱体主架18上，所述低温区烘箱门气缸12底座通过螺栓固定在箱体主架18上且伸缩杆端通过螺栓固定在低温区烘箱门11上下两侧；所述保温固定板6通过螺栓固定在箱体主架18内层侧，所述高温区加热装置15、低温区加热装置16通过螺栓固定在烘箱加热仓后侧保温固定板6上。
36.烘箱内壁涂装耐热材料，高温区和低温区分别设有温度检测传感器22，用于实时检测高温区和低温区的温度。
37.烘箱控制单元1设有独立plc控制系统，分别与高温区烘箱门气缸4、低温区烘箱门气缸12、热风循环风机7、旋转定位机构8、电机10、高温区加热装置15、低温区加热装置16、热风循环区间切换装置21和温度检测传感器22信号连接，用于设置烘箱运行各类参数及与上下游设备通信控制设备运转。
38.本实用新型的一种机器人对应型多功能烘箱的使用过程如下：
39.s1：plc控制系统发出系统设备运行指令，加热装置同时将高温区和低温区加热至设定温度值，控制系统发出指令至机器人可进行相关样品的称量装载和烘干作业；
40.s2:机器人夹取装载有样品称量后的样品盘或样品桶至烘箱门正前方，控制系统指令相应的控制高温区或低温区的烘箱门气缸将相关温区烘箱门打开，机器人夹取装载有样品的样品盘或样品桶放入高温区或低温区的相应样品容器旋转托盘上(样品桶只用于质量大于4kg小于20kg的样品的预烘干备样作业用)，装载有样品的样品盘或样品桶放置结束后，相应温区的烘箱门关闭；
41.s3：电机启动，经同步带带动样品盘旋转托盘、样品容器旋转托盘水平转动至下一放置工位(旋转90
°
)；继续进行下一个样品的放置；
42.s4：plc控制系统根据设定时间，控制指令热风循环风机和热风循环区间切换装置定时对两个温区的高湿高热空气与外界空气进行循环更换，以此加快相应温区内的湿热空气的排除，加块样品的烘干速度；
43.s5：相应温区的温度传感器实时检测相应温区的温度，并传输至plc控制系统，plc控制系统、相应温区的温度传感器、相应温区加热装置组成反馈控制回路，按plc控制系统设定的加热时间与加热温度执行；
44.s6：相应温区的样品烘干至系统设定时间后，plc控制系统发出控制指令，控制相应温区烘箱门气缸将相应温区烘箱门打开，机器人夹取出装载有烘干后样品的样品盘或样品桶进行称量或进行后续制样流程工作，相应温区烘箱门关闭；
45.s7：机器人夹取出装载有烘干后样品的样品盘或样品桶进行称量，接着将称量后的样品倒入后续制样流程设备，机器人继续夹取着该空样品容器到样品容器清洗设备内对容器进行清洗，清洗后放回烘箱上游的装载备样流程设备内排队，等待下一个样品的装载称量和烘干作业流程。
46.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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。