固体物料自动取样机，由取样机箱和控制系统构成，其中机箱做成长方框体，在机箱上部倾斜固装支撑和安放步进电机支撑臂，支撑臂下方的箱体上安装接料槽，并接通到箱体下部的抽屉内，接料槽的上口安装接近开关，支撑臂下端固定86步进电机，86步进电机的轴端的延伸部垂直并以转动方式装有料斗部件，延伸部的轴端安装57步进电机，机箱的下部侧面装有储料抽屉，自动控制系统安装在箱体内腔上部构成；控制系统由PLC、步近电机及驱动器、传感器、触摸屏电信号连接构成；其中PLC选用欧姆龙的CP1L-M30DT-D，30点CPU单元,DC24V12入12点晶体管输出，与触摸屏和驱动器的连接方式均采用RS232串口，PLC与电脑通过RS232串口连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工生产中处于流动状态下的固体物料自动取样机。
技术介绍
1、固体化工物料包括粉末、小颗粒、小晶体。例如应用非常广泛的化工原料一硫酸锌是一种白色粉末结晶物料。2、《GB/T 6679固体化工产品采样通则》(4. 3采样方法——4. 3. 1粉末、小颗粒、 小晶体的采样——4.3.1.2散装——b)运动物料)规定用自动采样器、勺子或其他合适的工具从皮带运输机或物质的落流中随机地或按一定的时间间隔获取截面样品。3、传统方法测定硫酸锌含量时，需要取样工用不锈钢取样器在出料槽口由一边斜插至底边槽深的3/4处取样，这样才能保证流动物料样品的新鲜和取样代表性。4、在取样现场踏勘时发现取样工难于保证守在出料口定时定量采集流动物料样品，而是在堆积的静止物料上随意找一个点取样；不是按多点分布同时取样而是每半小时取样^ig,分成多个样品单元送检验，有时还会人为延长取样间隔时间，增大单次取样量。现有的硫酸锌取样完全依靠人工操作，取样工劳动强度过大，工效很低，取样间隔时间随意性很大，人工瞬时取样代表性差，在这样的条件下要求取样工定时定量准确采样也是不现实的。原手工取样方式即使满负荷操作最快每5分钟取样一次，每小时共取样12次，工效仅为20%，取样工劳动强度过大。实际取样工效现场抽查的结果与满负荷手工操作仍然有一定差距。对取样工效的抽查情况进行了统计分析，以60分钟的单位时间为限，采集4名取样工所完成的取样次数进行数理统计，取平均值，得到取样工效仅为2. 8%。现有的硫酸锌取样方式完全依靠人工操作，随机性很大，无法定时定量准确考核。 要解决提高取样工效的问题，从传统的管理手段入手，很难有明显的实效。研制自动取样机，在确保样品总体代表性的前提下，从根本上解决提高取样工效的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固体物料自动取样机，以解决流动固体物料取样中目前人工操作的不规范和劳动强度过大问题；既保证取样的科学性，又把取样工效由现在的 2. 8%提高到90%以上。尤其适用于化工固体物料的取样。固体物料自动取样机，由取样控制机箱和自动控制系统两部分构成，其中取样控制机箱由箱体、支撑臂、接料槽、料斗、抽屉构成，具体是机箱1做成长方框体，在机箱上部倾斜固装支撑和安放步进电机支撑臂2，支撑臂下方侧部的箱体上安装接料槽3，接料槽 3接通到箱体下部的抽屉7内，接料槽3的上口部安装接近开关8，支撑臂下端固定86步进电机6 ,86步进电机6的轴端的延伸部垂直并以转动方式装有料斗部件4，延伸部的轴端安装57步进电机5，机箱的下部侧面装有储料抽屉7，自动控制系统安装在箱体内腔上部构成；自动控制系统由PLC、步近电机、步近电机驱动器、传感器、触摸屏电信号连接构成； 其中PLC选用欧姆龙的CP1L-M30DT-D，30点CPU单元，DC24V 12入12点晶体管输出，与触摸屏和驱动器的连接方式均采用RS232串口，PLC与电脑通过RS232串口连接。支撑臂2的手臂3 — B下端端部做成安装电机6的壳体形状，内腔中安装电机保护罩3 — A及其电机6，电机轴通过轴承座3 - D、轴承套3 - E用四颗螺钉3-C固定在手臂3 — B上，轴承3 - F与带动料斗4动作的轴3 -G转动连接。料斗4的上端制作有圆形容器状的料勺4 一 A，下端制成轴套4 一 D，料勺与轴套间是管形料斗柄4 一 B，料斗柄内腔下部安装有滑动螺母丝杆4 一 C。使用ex-Programmer是欧姆龙PLC的编程软件的微机编程直接和PLC进行串口通讯；CP1L-M30DT-D内置了控制步进电机的脉冲输出电路，Y2为高速脉冲的输出端口，利用 CPlL搭载的4轴IOOkHz的高速计数器功能计数脉冲个数；并设置了电机手动/自动控制、 正/反转运行、加速/减速运行、暂停/复位控制指令电路。在程序中采用了频率加减速控制指令(ACC)进行控制，采用与二相86系列PLC相配套的专用HMI (人机界面)设备MT506MV触摸屏，利用触摸屏自带的fesybuid2000组态软件设计2个控制输入界面，分别是界面一“固体物料自动取样机”和界面二“系统设置”。取样极限位置的信号检测由PLC程序对步进电机的行程和总转角控制来实现；控制程序分为4部分电机手动/自动控制、正/反转运行、加速/减速运行、暂停/复位； PLC做控制信号源，用PMM8713四相步进电机的脉冲分配器、SI-7300A集成功率放大器，组成四相步进电机功率驱动电路；两相脉冲由PLC MVDC输出端产生，选用PLC的20 kHz高速脉冲输出口输出高速脉冲，高速计数采用接近开关采集数据，两个步进电机作为执行器， 与4-C滑动螺母丝杆轴转动连接。两相步进电机的固有步距角是1. 8°，通过驱动器精确控制步进电机的相电流，实现驱动器以1/20细分，则每个脉冲为0. 09°。取样脉冲的计数采用的是接近开关非接触式检测，3mm的接近开关安装在料斗的极限位置槽口处。按照上述方案，把取样控制机箱做成立式箱体，箱体内腔分成上下两仓，下部设置储料抽屉滑行导轨，箱体侧壁开口，安装接料槽，其下口处于储料抽屉的上方。上仓作为电器部分的安装室，自动控制电器组装后即安装在上仓内。这样制成的固体物料自动取样机， 是一种机电一体化的固体物料取样机。使用时，工作人员只需要利用系统设置界面和固体物料自动取样机进行固体物料取样的操作。即可准确、定时，科学的按规定取好物料的样品。在确保样品总体代表性的前提下，从根本上解决提高取样工效的问题。附图说明图1是整机立体图。图2是机箱立体图。图3是支撑臂。图4是接料槽主视图。图5接料槽俯视图。图6是料斗部件主视图。图7是料斗部件侧视图。4图8是料柄滑动螺母及丝杆传动方式示意图。图9是自动控制系统。图10是PLC控制步进电机原理图。图11是人机界面操作图。具体实施例方式以下结合附图，作为实施例，对技术方案具体说明。参照图1，图中部件序号说明1是机箱、2是支撑臂、3是接料槽、4是料斗部件、5 是57步进电机、6是86步进电机、7是储料抽屉、8是接近开关。电机5的转轴与料斗柄套接后用销子固定；电机6安装在支撑臂的电机保护罩内3-A，通过轴承、轴与料斗部件连接， 接近开关8安装在拌料槽3 口部下方，传递了取样次数的信号。参照图2，机箱1的箱框2-E用角铁做成，箱框底部安装导轨2-A，作为储料抽屉7 的滑行导轨；箱框上部中间固定垫板2-B，角铁2-C、角铁2-D固定在箱框一侧的框体上。箱框做好后，用不锈钢板材封闭各个面，并留有安装支撑臂、接料槽和储料抽屉的安装口。其作用是a、密闭保护箱内电器设备不受粉尘污染；b、作为采样装置的支撑体。参照图3，支撑臂2由7个部分组成电机保护罩3-A、手臂3_B、螺钉3_C、轴承座 3-D、轴承套3-E、轴承3-F、轴3-G。通过轴承套，用4颗GB70-85-M6 X 30内六角圆柱头螺钉固定安装在手臂3-B上，支撑臂的作用为支撑和安放步进电机6。装配好的支撑臂2斜向固定在机箱上部，安装有步进电机6的下端即伸出在机箱底的外面。参照图4及图5，接料槽3的做成横截面呈U字形的长形槽，直接焊接在箱体上，上口伸出在箱体外，以接收料勺4 一 A取来的固体物料，下口伸入在箱体内腔中的储料抽屉7 上方；同时它还托住本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贺光友，高俊飞，李琼，赵冬梅，
申请(专利权)人：国营云南机器三厂，
类型：发明
国别省市：
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