适用于矿石动态取样的机器人取样装置与取样机器人制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种适用于矿石动态取样的机器人取样装置与取样机器人，属于矿石取样技术领域。该取样装置包括固定基座、第一固定板、第二固定板、转动块、导向筒、压缩弹簧、活动筒、取样铲固定块和取样铲等结构。采用本发明专利技术取样装置能对一定尺寸范围内的不均匀粒度矿石有较好的取样效果，取样装置取样速度快，还具有较快的卸料能力，保证运动中的每节矿兜都能取得到样，取样装置具有较好的柔性和自适应能力，冲击力作用下能自适应和避开矿石的冲击以避免自身的损伤并成功取样，冲击力消失后能自适应快速恢复到原来的状态，避免将冲击力传递到取样机器人对取样机器人造成破坏。取样机器人对取样机器人造成破坏。取样机器人对取样机器人造成破坏。

【技术实现步骤摘要】
适用于矿石动态取样的机器人取样装置与取样机器人


[0001]本专利技术属于矿石取样
，具体涉及一种适用于矿石动态取样的机器人取样装置与取样机器人。

技术介绍

[0002]我国矿石储量位居世界前列，矿石仍然是我国的主要资源。矿用电机车是我国矿石生产的主要运输工具，矿兜的作用是储存矿石，电机车牵引矿兜到装矿溜井下进行装矿，每列电机车牵引多节矿兜，所有矿兜装满矿后会被电机车牵引到卸矿站进行卸矿，装矿溜井与卸矿站之间设有取样点，取样是指从总体中抽取个体或样品的过程，也即对当班矿石进行样品抽取并为矿石品位检验准备的过程。现有矿山的取样方式主要为人工取样，为保证生产效率，取样的状态为动态取样，即运矿电机车行进至取样点时匀速行驶不停车，电机车在行进过程中，取样工人依次在每节矿兜便于取样的位置用铲子进行取样，并将取得的样品快速放到对应的容器中，直至此列电机车所有矿兜取样工作完成为止，除去特殊原因，经过取样点的每列电机车牵引的每节矿兜都要进行取样。矿山井下冒顶片帮、车辆伤害等危险因素多，同时还存在粉尘大、湿度高等危害，取样工人作业的取样点也是如此。在智能制造的大背景下，考虑到安全生产等因素，机械化换人、自动化减人已然成为一种趋势，因此专利技术适用于矿石动态取样的机器人取样装置与取样机器人十分必要。取样的状态为动态取样，由于车一直是行进状态，每节矿兜会连续发生运动，对取样时间要求比较高，要做到快速取样并且将取得的样品快速卸到对应的容器中，保证每节矿兜都取到样品才能算取样成功，矿石的粒度是不均匀的加之车会向前行进，在取样过程中会有较大的冲击。人工取样时，由于人是比较灵活的，判断和反应动作较快，且人手具有较好的柔性，能做到快速取样、卸样及缓解冲击。因此适用于矿石动态取样的机器人取样装置要做到能承受较大的冲击，且具有较好的柔性和自适应能力，在冲击作用力下能自适应避开矿石的冲击以达到避免自身的损伤且能成功取样，冲击作用力消失后能自适应恢复原状，同时不对取样机器人造成伤害，为保证动态状态下每节矿兜的取样成功，该取样装置还应具有较快的卸料能力，取样装置还能在一定尺寸的矿石粒度范围内对不均匀粒度矿石取样有较好的适应能力。取样机器人应具有灵活的位移空间及快速的响应速度，能达到快速将取样装置移动到目标取样点取样及卸料。
[0003]在现有技术中，专利文献CN109269826A公开了适用于机器人的采样装置与采样机器人，包括：近端部、远端部、活动连接部；所述近端部包括：内套筒、外套筒、套筒驱动机构；所述远端部包括：采集驱动机构、采集器、套筒限位件；近端部与远端部之间铰接连接；在套筒驱动机构的驱动下，外套筒能够在释放位置与锁定位置之间运动，其有益效果为：采样头具有一定的运动维度，能进行一定程度的角度调整，采样头上有采集爪，在被采样物体规则的情况下采样效率较高。该专利文献的不足之处是：采样装置虽然具有一定的柔性，但对应零件可活动的空间较小，无法较好避免向前运动的矿石的较大冲击，在冲击下，采样装置容易损坏，冲击力随之会传递到采样机器人上，对采样机器人造成损坏，采集端为爪子的形
式，由于矿石的粒度是不确定且不均匀的以及爪子动作速度较慢，会严重影响采样成功率，在冲击力作用下，爪子容易被损坏。专利文献CN114393599A公开了适用于机器人的采样机械手与采样机器人，包括：上壳体部和活动连接部件，所述上壳体部的内部包括内套筒，所述活动连接部件的内部包括气缸，所述内套筒的内部设置有气缸，且气缸能够带动上外套筒在第一位置和第二位置之间进行运动，所述上外套筒与所述十字万向节的底座相接触，下壳体部位于刚性状态，当上外套筒位于第二位置后，所述上外套筒在所述上壳体部的表面相重合，下壳体部位于柔性状态。本专利技术通过气缸将上外套筒进行升降带动，进而使上壳体部处于柔性和刚性两者状态下进行切换，采样头的运动纬度灵活，能对动态目标进行采样进而提高了此装置的实用功能，增强了此装置的适用性。其有益效果为：采样头的运动维度灵活，采集头中有螺旋叶轮，可以对物料进行收集和卸料，采样头可以进行旋转，方便进行深层取样。该专利文献的不足之处是：采样装置虽然具有一定的柔性，但对应零件可活动的空间较小，装置的动作靠气缸的动作来实现，自适应能力不强，无法较好避免向前运动的矿石的较大冲击，在冲击下，采样装置容易损坏，冲击力随之会传递到采样机器人上，对采样机器人造成损坏，采集头以螺旋叶轮的形式来对物料进行收集和卸料，取样及卸料的时间较长，会很大程度影响取样成功率。因此如何克服现有技术的不足是目前矿石取样
亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种适用于矿石动态取样的机器人取样装置与取样机器人，实现连续运动多矿兜动态矿石的稳定、高效取样及卸料，达到人工取样的效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种适用于矿石动态取样的机器人取样装置，包括：固定基座、第一固定板、第二固定板、转动块、导向筒、压缩弹簧、活动筒、取样铲固定块和取样铲；
[0007]固定基座的上下两侧固定分别连接有第一固定板、第二固定板；转动块转动安装在第一固定板、第二固定板之间；
[0008]还包括第一拉伸弹簧、第二拉伸弹簧、第三拉伸弹簧和第四拉伸弹簧；
[0009]第一拉伸弹簧的一端与转动块相连，另一端固定在第一固定板、第二固定板之间；
[0010]第三拉伸弹簧的一端与转动块相连，另一端固定在第一固定板、第二固定板之间；
[0011]第二拉伸弹簧的一端与转动块相连，另一端固定在第一固定板、第二固定板之间；
[0012]第四拉伸弹簧的一端与转动块相连，另一端固定在第一固定板、第二固定板之间；
[0013]导向筒的一端与转动块固定连接，另一端与活动筒滑动连接；
[0014]活动筒通过取样铲固定块与取样铲相连；
[0015]压缩弹簧设在活动筒、导向筒内部；
[0016]压缩弹簧的右端穿过活动筒后与取样铲固定块的一端的接触；
[0017]压缩弹簧的左端与导向筒内底部接触。
[0018]进一步，优选的是，还包括第一限高块、第二限高块、第三限高块；第一限高块的轴向两端上设有第一限高块第一螺纹孔和第一限高块第二螺纹孔，第二限高块的轴向两端上设有第二限高块第一螺纹孔和第二限高块第二螺纹孔，第三限高块的轴向两端上设有第三
限高块第一螺纹孔和第三限高块第二螺纹孔；
[0019]固定基座上设有固定基座第一限高块、固定基座第二限高块、固定基座第三限高块、固定基座第四限高块、固定基座第五限高块、固定基座第六限高块、固定基座第一连接通孔、固定基座第二连接通孔、固定基座第三连接通孔和固定基座第四连接通孔；
[0020]固定基座第一限高块、固定基座第二限高块、固定基座第三限高块、固定基座第四限高块、固定基座第五限高块、固定基座第六限高块的外端面上均设有固定基座限高块螺纹孔；
[0021]固定基座第一限高块和固定基座第四限高块平端面之间的距离a分别与固定基座第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于矿石动态取样的机器人取样装置，其特征在于，包括：固定基座（100）、第一固定板（200）、第二固定板（300）、转动块（800）、导向筒（1300）、压缩弹簧（1400）、活动筒（1700）、取样铲固定块（1800）和取样铲（1900）；固定基座（100）的上下两侧固定分别连接有第一固定板（200）、第二固定板（300）；转动块（800）转动安装在第一固定板（200）、第二固定板（300）之间；还包括第一拉伸弹簧（400）、第二拉伸弹簧（500）、第三拉伸弹簧（600）和第四拉伸弹簧（700）；第一拉伸弹簧（400）的一端与转动块（800）相连，另一端固定在第一固定板（200）、第二固定板（300）之间；第三拉伸弹簧（600）的一端与转动块（800）相连，另一端固定在第一固定板（200）、第二固定板（300）之间；第二拉伸弹簧（500）的一端与转动块（800）相连，另一端固定在第一固定板（200）、第二固定板（300）之间；第四拉伸弹簧（700）的一端与转动块（800）相连，另一端固定在第一固定板（200）、第二固定板（300）之间；导向筒（1300）的一端与转动块（800）固定连接，另一端与活动筒（1700）滑动连接；活动筒（1700）通过取样铲固定块（1800）与取样铲（1900）相连；压缩弹簧（1400）设在活动筒（1700）、导向筒（1300）内部；压缩弹簧（1400）的右端穿过活动筒（1700）后与取样铲固定块（1800）的一端的接触；压缩弹簧1400的左端与导向筒（1300）内底部接触。2.根据权利要求1所述的适用于矿石动态取样的机器人取样装置，其特征在于，还包括第一限高块（900）、第二限高块（1000）、第三限高块（1100）；第一限高块（900）的轴向两端上设有第一限高块第一螺纹孔（901）和第一限高块第二螺纹孔（902），第二限高块（1000）的轴向两端上设有第二限高块第一螺纹孔（1001）和第二限高块第二螺纹孔（1002），第三限高块（1100）的轴向两端上设有第三限高块第一螺纹孔（1101）和第三限高块第二螺纹孔（1102）；固定基座（100）上设有固定基座第一限高块（101）、固定基座第二限高块（102）、固定基座第三限高块（103）、固定基座第四限高块（104）、固定基座第五限高块（105）、固定基座第六限高块（106）、固定基座第一连接通孔（108）、固定基座第二连接通孔（109）、固定基座第三连接通孔（110）和固定基座第四连接通孔（111）；固定基座第一限高块（101）、固定基座第二限高块（102）、固定基座第三限高块（103）、固定基座第四限高块（104）、固定基座第五限高块（105）、固定基座第六限高块（106）的外端面上均设有固定基座限高块螺纹孔（107）；固定基座第一限高块（101）和固定基座第四限高块（104）平端面之间的距离a分别与固定基座第二限高块（102）和固定基座第五限高块（105）平端面之间的距离b、固定基座第三限高块（103）和固定基座第六限高块（106）平端面之间的距离c相等，且与第一限高块（900）、第二限高块（1000）、第三限高块（1100）的轴向长度相等；第一固定板（200）上设有第一固定板第一固定孔（201）、第一固定板第二固定孔（202）、第一固定板第三固定孔（203）、第一固定板第四固定孔（204）、第一固定板第五固定孔（205）、第一固定板第六固定孔（206）、第一固定板第一螺杆过孔（207）、第一固定板第一螺
杆过孔（208）和第一固定板转动螺栓过孔（209）；第二固定板（300）上设有第二固定板第一固定孔（301）、第二固定板第二固定孔（302）、第二固定板第三固定孔（303）、第二固定板第四固定孔（304）、第二固定板第五固定孔（305）、第二固定板第六固定孔（306）、第二固定板第七固定孔（307）、第二固定板第一螺杆过孔（308）和第二固定板转动螺栓过孔（309）；第一固定板（200）和第二固定板（300）形状相同，且上下对称设置在固定基座（100）的两侧；还包括多个固定板固定螺丝组件（2200）；第一固定板第一固定孔（201）与固定基座第一限高块（101）的固定基座限高块螺纹孔（107）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第一固定板第二固定孔（202）与固定基座第二限高块（102）的固定基座限高块螺纹孔（107）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第一固定板第三固定孔（203）、与固定基座第三限高块（103）的固定基座限高块螺纹孔（107）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第二固定板第一固定孔（301）与固定基座第四限高块（104）的固定基座限高块螺纹孔（107）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第二固定板第二固定孔（302）与固定基座第五限高块（105）的固定基座限高块螺纹孔（107）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第二固定板第三固定孔（303）与固定基座第六限高块（106）的固定基座限高块螺纹孔（107）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第一固定板第四固定孔（204）与第一限高块第一螺纹孔（901）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第一固定板第五固定孔（205）与第二限高块第一螺纹孔（1001）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第一固定板第六固定孔（206）与第三限高块第一螺纹孔（1101）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第二固定板第四固定孔（304）与第一限高块第二螺纹孔（902）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第二固定板第五固定孔（305）与第二限高块第二螺纹孔（1002）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连；第二固定板第六固定孔（306）与第三限高块第二螺纹孔（1102）通过固定板固定螺丝组件（2200）相连。3.根据权利要求2所述的适用于矿石动态取样的机器人取样装置，其特征在于，转动块（800）包括转动块转动销筒（801）；转动销筒（801）的一侧壁从左到右依次设有转动块第一螺杆过孔（804）、转动块第二螺杆过孔（805）、转动块第一通孔（802）；转动销筒（801）的另一侧壁从左到右依次设有转动块第三螺杆过孔（806）、转动块第四螺杆过孔（807）、转动块第二通孔（803）；转动销筒（801）的底部设有转动块第一螺纹通孔（808）、转动块第二螺纹通孔（809）、转动块第三螺纹通孔（810）和转动块第四螺纹通孔（811）；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵重阳，冯兆松，尹业华，李刚，袁明路，罗磊，陆广任，肖彦龙，蒋弘，
申请(专利权)人：云南昆钢电子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：