一种智能全自动制样系统及方法技术方案

技术编号:17777497 阅读:76 留言:0更新日期:2018-04-22 04:58
本发明专利技术涉及一种智能全自动制样系统和方法,主要包括:大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块、样品瓶输送及存储模块、和工业机器人;工业机器人为机械臂,大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块均沿圆周方向间隔设置在机械臂的工作半径上,通过工业机器人在大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块之间传递样料,可以实现无人值守全自动制样,制备的样品满足化验需求,避免现有人工操作的各种问题。

【技术实现步骤摘要】
一种智能全自动制样系统及方法
本专利技术涉及到原燃料质量验收领域,具体应用于采制化全流程智能化系统中的制样环节,是一种实验室化验分析或鉴定质量所需的全自动制样装置,特别适用于铁精矿制样。
技术介绍
目前钢铁、煤炭、电力、石油、化工等行业大宗原燃料(如原煤、矿石、合金、辅料等)质量管理工作复杂、繁琐,原燃料资源日益紧缺,价格波动较大,掺杂使假等现象频繁,供应商提出各种质量异议和复检要求,对原燃料的质量管理提出了新的挑战和精细化的要求。采样、制样、化验作为质量验收的三大关键环节,采制化系统的自动化水平直接影响质量验收水平。制样介于采样与化验之间,其主要工作是在不破坏样品代表性的前提下,把采集到的样品粒度逐渐减小,重量也逐步减少,直到制备出符合化验对样品粒度、重量、均匀性等要求的分析样,并保证整体原始样品的物质组分及其含量不变。目前原燃料的制样多由人工操作单体设备完成,作业环境恶劣,粉尘、噪音、机械伤害等严重危害作业人员的身体健康。并且,物料种类繁多、批量巨大,作业人员劳动强度大,操作过程繁琐。因此,急需一种严格按照质量标准,机械化作业,自动化控制,最大限度减少或者杜绝人为干扰,减轻人员劳动强度,改善作业环境,无人值守的制样装置,实现无人值守全自动制样。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
中存在的缺陷,本专利技术要解决的技术问题在于提供一种智能全自动制样系统和方法,可以实现无人值守全自动制样,制备的样品满足化验需求,避免现有人工操作的各种问题。同时,为了避免制样过程水分损失影响分析结果,将全水分分析项目置于全自动制样环节完成,保证全水分分析数据真实、准确、无偏倚。另外,对于质量异议情况所必须的存查样,也需要在全自动制样环节完成并存储。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:一种智能全自动制样系统,其特征在于主要包括:大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块、样品瓶输送及存储模块、和工业机器人;工业机器人为机械臂,大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块均沿圆周方向间隔设置在机械臂的工作半径上,所述工作半径以工业机器人竖向支撑点为圆心,以圆心到机械臂的工作端为半径;所述全自动智能制样系统设置为通过工业机器人在大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块之间传递样料,所述样品瓶输送及存储模块与样品瓶封装模块对接;所述大样缓存输送模块包含链板输送机和密码桶提升机,用于接收来自前期采样的大样;大样放置在密码桶内,通过对密码桶进行排序分批后送至链板输送机,链板输送机将密码桶送至提升机工作区域,读取密码桶的相关信息进行解密开盖,并将空桶自动返回;工业机器人抓取开盖后的密码桶,传递至铁精矿样品制备模块进行倒料;铁精矿样品制备模块包括干燥单元、对辊单元、混匀/缩分单元、振动磨单元、圆盘磨单元;混匀缩分单元包括混匀装置和定质量缩分装置;大样经过密码桶后先进入干燥单元进行干燥,干燥过程中如出现结块则利用对辊单元将干燥后结块的样料打散破块;随后样料倒入混匀/缩分单元,先进入混匀装置,保障大样充分均匀,后进入定质量缩分装置进行一级缩分得到全水分样、存查样、分析样共用的共用样;共用样由工业机器人送入全水分分析模块,进行全水分分析实验得到全水分含量并上传至数据管理系统;做完全水分试验的共用样由工业机器人再次送入混匀/缩分单元进行二级缩分,得到存查样和待进一步制备的分析样;存查样由工业机器人传递至样品瓶封装模块;分析样则送入振动磨单元进行充分研磨,经过振动磨单元研磨后的铁精矿进入圆盘磨单元进行进一步粉碎,制备出粒度达到-0.1mm的分析样,出料后的分析样充分混匀,并一分为二,随后待工业机器人送至样品瓶封装模块。进一步的,样品瓶封装模块设置封盖装置和多个样品瓶,存查样和分析样经工业机器人送至各样品瓶装瓶,之后通过封盖装置封盖形成样品瓶,并将与样品瓶信息对应的样料信息录入该模块的控制系统;样品瓶封盖后密封便于后续样品瓶输送及存储模块输送。进一步的,大样缓存输送模块输送和缓存密码桶的数量设置为大于12只。进一步的,振动磨单元的进料和出料均需称量,以确保振动磨内残留量满足要求;所述定质量缩分装置的均匀给料装置采用皮带给料机、料流整形挡板、均匀拨料器中的至少一种。进一步的,样品瓶能够重复使用,采用芯片、二维码或条形码对样品进行唯一性编码标识,样品瓶封装模块还设置样品瓶理瓶装置,样品瓶空瓶经样品瓶理瓶装置整理排队,待工业机器人抓取后接料;样品瓶封装模块封盖可采用旋盖式或压盖式。进一步的,样品瓶输送及存储模块主要完成分析样瓶和存查样瓶的发送、接收、排出;由存查样柜和风动送样装置构成,其中:存查样柜自动完成存查样的接收、存放、提取、过期样排出、自动调出样瓶、数据存储和管理功能;风动送样装置包括制样端发送装置、样品瓶接收装置、存查样柜收发装置、弃样接收装置、换向器、动力站、输送管道。进一步的,样品在完成制备并装瓶成功之前还设置有弃样暂存模块,弃样暂存模块中设置若干暂存样工位,各暂存样工位下料口设有闸门在确定制样成功后再弃样。进一步的,智能全自动制样系统还设置清洗、吹扫功能单元。进一步的,全水分分析模块主要包括鼓风干燥箱、托盘升降机构、样品摊平机构;采用具有多工位样品容器的旋转盘进行旋转切换工位,通过托盘升降机构托着样品容器进出鼓风干燥箱实现自动进出样功能,摊平机构实现对样品的均匀摊平。一种全自动智能制样方法,其特征在于:工业机器人将大样缓存输送模块的大样从密码桶倒出,之后先进入干燥单元进行干燥,干燥过程中如出现结块则利用对辊单元将干燥后结块的样料打散破块;随后样料倒入混匀/缩分单元,先进入混匀装置,保障大样充分均匀,后进入定质量缩分装置进行一级缩分得到全水分样、存查样、分析样共用的共用样;共用样由工业机器人送入全水分分析模块,进行全水分分析实验得到全水分含量并上传至数据;做完全水分试验的共用样由工业机器人再次送入混匀/缩分单元进行二级缩分,得到存查样和待进一步制备的分析样;存查样由工业机器人传递至样品瓶封装模块;分析样则送入振动磨单元进行充分研磨,经过振动磨单元研磨后的铁精矿进入圆盘磨单元进行进一步粉碎,制备出粒度达到-0.1mm的分析样,出料后的分析样充分混匀,并一分为二,随后待工业机器人送至样品瓶封装模块进行装瓶封盖;将样品瓶封装模块完成的分析样瓶和存查样瓶送入样品瓶输送及存储模块,分析样瓶自动输送至实验室进行化验分析,存查样品自动输送至存查样柜,以备为后续质量异议情况发生时启用;弃样暂存模块则将样品制备模块中产生的弃样集中暂存至固定容器中,以备制样系统发生故障、制样失败时启用弃样代替正样,避免因制样设备故障造成样品无法完成质量验收。本专利技术利用工业机器人将所有模块无缝连接起来,所有模块无缝对接,真正实现制样环节全流程无人值守智能化操作。机械手可以在其工作半径范围内,停留在任意模块处倒料或接料,替代人工操作的同时,避免样料交叉污染,提高智能化水平和生产效率。优选的,所述大样缓存输送模块缓存并输送来样至样品制备模块,根据送样量及制样设备生产效率设计缓存工位。优选的,所述样品制备模块主要包括混匀、缩分、破碎、干燥、研磨等工序,根据样料的品种、粒度、化本文档来自技高网...
一种智能全自动制样系统及方法

【技术保护点】
一种智能全自动制样系统,其特征在于主要包括:大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块、样品瓶输送及存储模块、和工业机器人;工业机器人为机械臂,大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块均沿圆周方向间隔设置在机械臂的工作半径上,所述工作半径以工业机器人竖向支撑点为圆心,以圆心到机械臂的工作端为半径;所述全自动智能制样系统设置为通过工业机器人在大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块之间传递样料,所述样品瓶输送及存储模块与样品瓶封装模块对接;所述大样缓存输送模块包含链板输送机和密码桶提升机,用于接收来自前期采样的大样;大样放置在密码桶内,通过对密码桶进行排序分批后送至链板输送机,链板输送机将密码桶送至提升机工作区域,读取密码桶的相关信息进行解密开盖,并将空桶自动返回;工业机器人抓取开盖后的密码桶,传递至铁精矿样品制备模块进行倒料;铁精矿样品制备模块包括干燥单元、对辊单元、混匀/缩分单元、振动磨单元、圆盘磨单元;混匀缩分单元包括混匀装置和定质量缩分装置;大样经过密码桶后先进入干燥单元进行干燥,干燥过程中如出现结块则利用对辊单元将干燥后结块的样料打散破块;随后样料倒入混匀/缩分单元,先进入混匀装置,保障大样充分均匀,后进入定质量缩分装置进行一级缩分得到全水分样、存查样、分析样共用的共用样;共用样由工业机器人送入全水分分析模块,进行全水分分析实验得到全水分含量并上传至数据管理系统;做完全水分试验的共用样由工业机器人再次送入混匀/缩分单元进行二级缩分,得到存查样和待进一步制备的分析样;存查样由工业机器人传递至样品瓶封装模块;分析样则送入振动磨单元进行充分研磨,经过振动磨单元研磨后的铁精矿进入圆盘磨单元进行进一步粉碎,制备出粒度达到‑0.1mm的分析样,出料后的分析样充分混匀,并一分为二,随后待工业机器人送至样品瓶封装模块。...

【技术特征摘要】
1.一种智能全自动制样系统,其特征在于主要包括:大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块、样品瓶输送及存储模块、和工业机器人;工业机器人为机械臂,大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块均沿圆周方向间隔设置在机械臂的工作半径上,所述工作半径以工业机器人竖向支撑点为圆心,以圆心到机械臂的工作端为半径;所述全自动智能制样系统设置为通过工业机器人在大样缓存输送模块、样品制备模块、全水分分析模块、弃样暂存模块、样品瓶封装模块之间传递样料,所述样品瓶输送及存储模块与样品瓶封装模块对接;所述大样缓存输送模块包含链板输送机和密码桶提升机,用于接收来自前期采样的大样;大样放置在密码桶内,通过对密码桶进行排序分批后送至链板输送机,链板输送机将密码桶送至提升机工作区域,读取密码桶的相关信息进行解密开盖,并将空桶自动返回;工业机器人抓取开盖后的密码桶,传递至铁精矿样品制备模块进行倒料;铁精矿样品制备模块包括干燥单元、对辊单元、混匀/缩分单元、振动磨单元、圆盘磨单元;混匀缩分单元包括混匀装置和定质量缩分装置;大样经过密码桶后先进入干燥单元进行干燥,干燥过程中如出现结块则利用对辊单元将干燥后结块的样料打散破块;随后样料倒入混匀/缩分单元,先进入混匀装置,保障大样充分均匀,后进入定质量缩分装置进行一级缩分得到全水分样、存查样、分析样共用的共用样;共用样由工业机器人送入全水分分析模块,进行全水分分析实验得到全水分含量并上传至数据管理系统;做完全水分试验的共用样由工业机器人再次送入混匀/缩分单元进行二级缩分,得到存查样和待进一步制备的分析样;存查样由工业机器人传递至样品瓶封装模块;分析样则送入振动磨单元进行充分研磨,经过振动磨单元研磨后的铁精矿进入圆盘磨单元进行进一步粉碎,制备出粒度达到-0.1mm的分析样,出料后的分析样充分混匀,并一分为二,随后待工业机器人送至样品瓶封装模块。2.根据权利要求1所述的智能全自动制样系统,其特征在于:样品瓶封装模块设置封盖装置和多个样品瓶,存查样和分析样经工业机器人送至各样品瓶装瓶,之后通过封盖装置封盖形成样品瓶,并将与样品瓶信息对应的样料信息录入该模块的控制系统;样品瓶封盖后密封便于后续样品瓶输送及存储模块输送。3.根据权利要求1所述的智能全自动制样系统,其特征在于:大样缓存输送模块输送和缓存密码桶的数量设置为大于12只。4.根据权利要求1所述的智能全自动制样系统,其特征在于:振动磨单元的进料和出料均需称量,以确保振动磨内残留量满足要求;所述定质量缩分装置的均匀给料装置采用皮带给料机、料流整形挡板、均匀拨料器中的至少一种。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚为鄢起红鲍昌华
申请(专利权)人:中冶南方工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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