一種樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置及方法，包括底板和固定在底板上的機(jī)架，機(jī)架頂部設(shè)置有上面板，上面板底部安裝有與上面板連通的落料筒，落料筒的外部設(shè)置有內(nèi)部裝有封裝袋的存袋桶，封裝袋從存袋桶中拉出并包裹住落料筒的下端；存袋桶下方的機(jī)架上設(shè)置有用于切割封裝袋的刀架，刀架上安裝有熱壓裝置和打印裝置，在切割封裝袋時(shí)通過熱壓裝置和打印裝置對封裝袋進(jìn)行封裝和編碼。本裝置是一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、傳感器檢測、控制器處理相互協(xié)同的機(jī)電一體化產(chǎn)品，通過壓力傳感器、熱壓裝置的配合，完成樣包的封裝，然后進(jìn)行噴碼打印，最后刀架機(jī)構(gòu)退出引導(dǎo)臺(tái)，封裝編碼好的樣品袋掉落在底板上，至此一次完整的樣品封裝、編碼操作完成。
【專利說明】—種樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及樣品收集、封裝、編碼設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種在流動(dòng)條件下進(jìn)行的，消除了人為因素產(chǎn)生干擾的具備自動(dòng)封裝、編碼功能的樣品收集、封裝、編碼裝置，用于能源領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域等樣品的收集。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在能源領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域等，需要在生產(chǎn)過程中通過樣品的采集、檢驗(yàn)來監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，如煤炭質(zhì)量監(jiān)控、谷物質(zhì)量監(jiān)控等。
[0003]以煤炭采樣樣品為例，煤炭的采制樣設(shè)備上應(yīng)用的煤炭樣品的制樣和樣品收集的設(shè)備，是分別單獨(dú)完各功能的動(dòng)作，集成性能較差。其空間布局設(shè)置較為分散，同時(shí)在進(jìn)行上述各功能動(dòng)作時(shí)需要人工輔助。這樣不但使整個(gè)煤炭采樣設(shè)備的布局較為困難，而且勞動(dòng)強(qiáng)度較高，另一方面，由于人工的參與對樣品煤品質(zhì)的化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性帶來了隱患，會(huì)引起樣品的遺失、摻雜、以次充好甚至掉包等問題，容易引起供需雙方的利益沖突。
[0004]隨著新的管理理念及煤炭采樣設(shè)備技術(shù)的新發(fā)展，傳統(tǒng)的采樣、制樣、收集設(shè)備為流水線式布局占用空間相對較大，同時(shí)要求設(shè)備運(yùn)行工況相對靜止，功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶的需求。煤炭運(yùn)輸采用汽車和火車運(yùn)輸，采樣和制樣就需要一套流動(dòng)系統(tǒng)。智能化、集成化的流動(dòng)采樣設(shè)備成了用戶的新要求。該集成設(shè)備的應(yīng)用工況與上述的傳統(tǒng)設(shè)備相比將有所擴(kuò)展，同時(shí)集成設(shè)備的投入及運(yùn)行成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的設(shè)備。集成式的設(shè)備可滿足煤炭采樣設(shè)備在靜止、移動(dòng)兩種工況下對樣品煤進(jìn)行收集、封裝及編碼工作。
[0005]鑒于上述原因，亟需研究一種高效、集成、布局緊湊、可適應(yīng)移動(dòng)和靜止作業(yè)工況的自動(dòng)收集、封裝和編碼的裝備，滿足用戶對采樣設(shè)備智能化、多功能化和可靠性的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)在整體布局占用空間較大，對采樣設(shè)備工況要求苛刻，集成化程度低，需要大量人力輔助等不足，以及避免一些人為因素對采樣質(zhì)量的影響，提供一種集成式的收集、封裝、編碼設(shè)備。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，包括底板和固定在底板上的機(jī)架，機(jī)架頂部設(shè)置有上面板，上面板底部安裝有與上面板連通的落料筒，落料筒的外部設(shè)置有內(nèi)部裝有封裝袋的存袋桶，封裝袋從存袋桶中拉出并包裹住落料筒的下端；存袋桶下方的機(jī)架上設(shè)置有用于切割封裝袋的刀架，刀架上安裝有熱壓裝置和打印裝置，分別用于在切割封裝袋時(shí)對封裝袋進(jìn)行封裝和編碼。
[0009]進(jìn)一步地，所述的刀架包括通過壓縮彈簧連接的第一刀架和第二刀架，第二刀架中設(shè)置有由長刀桿和短刀桿構(gòu)成的L形切刀，長刀桿通過設(shè)置在長刀桿靠近短刀桿一側(cè)的銷軸安裝在第二刀架上，在長刀桿上分布有刀片；第一刀架上開設(shè)有與切刀配合的過刀槽，短刀桿的端部穿出過刀槽；長刀桿繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，長刀桿上的刀片可從過刀槽中伸出并切斷封裝袋。
[0010]進(jìn)一步地，所述的刀架安裝在一個(gè)固定于機(jī)架的U形引導(dǎo)臺(tái)上，引導(dǎo)臺(tái)與刀架之間采用滑槽配合的方式，通過安裝在機(jī)架上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架在引導(dǎo)臺(tái)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述的熱壓裝置和打印裝置安裝在第一刀架上過刀槽的兩側(cè)，刀架運(yùn)動(dòng)時(shí)熱壓裝置和打印裝置可與引導(dǎo)臺(tái)內(nèi)表面接觸。
[0011]進(jìn)一步地，所述的存袋桶的下端安裝有存袋桶蓋，存袋桶蓋的上端與存袋桶活動(dòng)式連接，存袋桶蓋的下端面上設(shè)置有通孔，通孔上同軸心連通一個(gè)無頂面和底面的圓錐臺(tái)形卡袋器，其中卡袋器的底面圓周與通孔圓周固結(jié)，卡袋器的頂面位于存袋桶蓋之中；所述的落料筒下端依次穿過卡袋器的頂面、底面并伸出到存袋桶蓋的外部。
[0012]進(jìn)一步地，所述的存袋桶包括桶側(cè)壁和桶底面，落料筒伸出桶底面；在桶側(cè)壁上，或桶側(cè)壁與上面板的底部之間沿存袋桶的周向留有用于拉出封裝袋的縫隙。
[0013]進(jìn)一步地，所述的封裝袋為筒形袋，封裝袋套在落料筒的外部，并折疊存放在存袋桶中。
[0014]進(jìn)一步地，所述的長刀桿的端部設(shè)置有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧的一端與長刀桿遠(yuǎn)離短刀桿的一端固結(jié)，復(fù)位彈簧的另一端固定在第二刀架上。
[0015]進(jìn)一步地，在底板上設(shè)置有第一壓力傳感器，在封裝袋中裝入煤樣品后，封裝袋的底部與第一壓力傳感器接觸。
[0016]進(jìn)一步地，該裝置還包括固定在機(jī)架上的控制箱，控制箱中設(shè)置有控制器，控制器與電機(jī)、熱壓裝置、第一壓力傳感器和打印裝置連接。
[0017]進(jìn)一步地，所述的引導(dǎo)臺(tái)的內(nèi)表面上安裝有與熱壓裝置配合的溫度傳感器和與打印裝置配合的第二壓力傳感器。
[0018]一種利用所述裝置進(jìn)行樣品收集封裝編碼的方法，包括以下步驟:
[0019]將裝置放在樣品收分器出料口的下方，打開收分器出料口，使樣品經(jīng)過上面板、落料筒進(jìn)入到封裝袋中，封裝袋開始下落并與底板上的第一壓力傳感器接觸；
[0020]當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鞅O(jiān)控到樣品的重量滿足設(shè)定要求時(shí)，關(guān)閉收分器出料口，控制電機(jī)運(yùn)作使刀架沿著引導(dǎo)臺(tái)向著引導(dǎo)臺(tái)上內(nèi)臺(tái)的方向運(yùn)動(dòng)，直至第一刀架與內(nèi)臺(tái)接觸貼合，將封裝袋擠壓在第一刀架和內(nèi)臺(tái)之間；
[0021]加熱裝置和打印裝置開始工作，對封裝袋進(jìn)行封裝和信息打?。坏诙毫鞲衅骱蜏囟葌鞲衅鲗Φ谝坏都芎蛢?nèi)臺(tái)之間的壓力和溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)壓力值和溫度值滿足預(yù)定條件后，保持一段時(shí)間；
[0022]在熱壓過程中，第二刀架繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，第二刀架中的切刀旋轉(zhuǎn)對封裝袋進(jìn)行切割；
[0023]封裝并打印了信息的封裝袋落在底板上。
[0024]本裝置是一個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、傳感器檢測、控制器處理相互協(xié)同的機(jī)電一體化產(chǎn)品，通過傳感器檢測封裝袋的重力，達(dá)到預(yù)定要求后控制刀架運(yùn)動(dòng)靠近引導(dǎo)臺(tái)內(nèi)側(cè)，利用切刀上的杠桿機(jī)構(gòu)來完成封裝袋的切割。通過壓力傳感器、熱壓裝置的配合，完成樣包的封裝，然后進(jìn)行噴碼打印，最后刀架機(jī)構(gòu)退出引導(dǎo)臺(tái)，封裝編碼好的樣品袋掉落在底板上，至此一次完整的樣品封裝、編碼操作完成。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)特點(diǎn):
[0026]1.在采樣設(shè)備中，將樣品的自動(dòng)收集、封裝和編碼集成一體，可一次性的自動(dòng)完成收集、封裝、編碼三個(gè)工作；
[0027]2.在機(jī)械結(jié)構(gòu)上整機(jī)采用合理的垂直布局，同時(shí)也可以采用相關(guān)復(fù)合布局方式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在空間布局的要求；同時(shí)本方案具有可移植性好的特點(diǎn)，不僅可以固定安裝，也可以根據(jù)實(shí)際需要安裝在汽車等移動(dòng)設(shè)備上；
[0028]3.在集成各個(gè)動(dòng)作時(shí)，設(shè)計(jì)了一種刀架機(jī)構(gòu)，主要表現(xiàn)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件完成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)控制，即刀架的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)和刀片繞銷軸切割封裝袋的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0029]4.刀架機(jī)構(gòu)中切刀的設(shè)計(jì)和布置，使用了牽引刀架機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源產(chǎn)生的作用力來實(shí)現(xiàn)切割工作，在一次操作完成之后，切刀在復(fù)位彈簧的作用下繞銷軸復(fù)位；
[0030]5.為了保證切割的可靠性，設(shè)計(jì)了刀架前后分離的機(jī)構(gòu)，中間采用4個(gè)壓縮彈簧連接；為了保證封裝的可靠性，刀片安裝在兩個(gè)封裝位置的中間區(qū)域，因此可以保證切割位置的準(zhǔn)確性；
[0031]6.存袋桶下側(cè)出袋、兩側(cè)存袋、存袋桶桶體和桶蓋相分離的結(jié)構(gòu)造型以及與此相對應(yīng)的重力自動(dòng)抽袋方式，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供袋從而實(shí)現(xiàn)裝置的智能集成化；
[0032]7.與現(xiàn)有裝置相比，本裝置集成性好，結(jié)構(gòu)簡單、高效、集成、布局緊湊且成本低；
[0033]8.除煤樣品、谷物樣品之外，本裝置還能應(yīng)用于其他固體或流體類樣品的收集。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為存袋桶部分的軸向剖視圖；
[0036]圖3為刀架部分的剖視圖；
[0037]圖4為刀架部分的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5引導(dǎo)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6存袋桶第二種結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0040]圖7為存袋桶第三種結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0041]圖8為刀架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0042]圖9為封裝袋封裝后示意圖；
[0043]圖中各標(biāo)號(hào)表不:I—上面板,2—落料筒，3—機(jī)架,4一存袋桶，5—存袋桶蓋，6—引導(dǎo)臺(tái)，7—刀架，7-1—第一刀架，7-2—第二刀架，8—控制箱，9—底板，10 —電機(jī)，11—封裝袋，12—鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；401—桶側(cè)壁，402—桶底面，403—縫隙，501—卡袋器，601—溫度傳感器，602—第二壓力傳感器，603—內(nèi)臺(tái)，604—滑槽，605—側(cè)臺(tái)，701—熱壓裝置，702—打印裝置，703—切刀，704—復(fù)位彈簧，705—銷軸，706—壓縮彈簧，707—刀片，708—短刀桿，709—長刀桿，710—卡板，711—限位板，712—過刀槽，713—存刀槽，901—第一壓力傳感器；

【具體實(shí)施方式】
[0044]遵從上述技術(shù)方案，如圖1所示，一種樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，包括底板9和固定在底板9上的機(jī)架3，機(jī)架3上部設(shè)置有上面板1，上面板I底部安裝有與上面板I連通的落料筒2，落料筒2的外部設(shè)置有內(nèi)部裝有封裝袋11的存袋桶4，封裝袋11從存袋桶4中拉出并包裹住落料筒2的下端；存袋桶4下方的機(jī)架3上設(shè)置有用于切割封裝袋11的刀架7，刀架7上安裝有熱壓裝置701和打印裝置702，在切割封裝袋11時(shí)通過熱壓裝置701和打印裝置702對封裝袋11進(jìn)行封裝和編碼。
[0045]底板9為一整塊鋼板，以焊接的方式固定機(jī)架3。底板9的面積相對于機(jī)架3底部大，一方面使機(jī)架3更加穩(wěn)定，另一方面便于底板9在移動(dòng)設(shè)備，如汽車上的安裝。本裝置可整體安裝在移動(dòng)汽車上，因此在底板9上可開設(shè)有連接孔，或焊接有連接卡等連接部件，方便整個(gè)裝置的安裝。
[0046]底板9上固定有機(jī)架3，機(jī)架3可采用多種結(jié)構(gòu)，沒有過多的要求，但最宜采用多跟平行桿焊接構(gòu)成，不僅結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，而且能有效觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低整機(jī)重量。機(jī)架3垂直固結(jié)在底板9上，在其頂端設(shè)置有上面板1，上面板I用于導(dǎo)入煤炭樣品。本裝置放置在煤炭樣品收分器的出料口正下方，從收分器中出來的煤樣品落在上面板I上。上面板I的結(jié)構(gòu)可以有多種，可根據(jù)收分器的出料流量和距離收分器的高度來設(shè)置上面板I的大小，其最宜采用圓形結(jié)構(gòu)，上面板I的大小以煤炭、谷物等樣品落在上面板I上并靜止后不能從上面板I的邊緣落下為準(zhǔn)。因此，由于重力作用樣品距離上面板I越遠(yuǎn)其動(dòng)能越大，落下后可能發(fā)生的滾動(dòng)就越遠(yuǎn)，因此與收分器距離遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)采用較大的上面板I。
[0047]上面板I的中部下凹，構(gòu)成碗形結(jié)構(gòu)，在上面板I的中部，即下凹面的最底部開設(shè)有圓孔，可使落在上面板I上的煤樣品順利進(jìn)入圓孔下方的落料筒2。上面板I的底部安裝有一個(gè)落料筒2，落料筒2與圓孔貫接；落料筒2為圓管狀，其直徑和高度可根據(jù)具體所需收集的樣品重量進(jìn)行選型。落料桶的上端固結(jié)上面板I底部，上端圓周與圓孔圓周連接，如圖2所示。
[0048]落料筒2的外部與落料筒2同軸心線設(shè)置有存袋桶4，存袋桶4中裝有封裝帶。存袋桶4可以有多種結(jié)構(gòu):
[0049]第一種:如圖2所示，該存袋桶4的下部開口并安裝有存袋桶蓋5，存袋桶蓋5的上端與存袋桶4活動(dòng)式連接，如采用螺紋或法蘭連接。存袋桶4的下端面上設(shè)置有通孔，落料筒2從通孔中穿出。在存袋桶4下端面的通孔上安裝有卡袋器501，該卡袋器501為無頂面和底面的圓錐臺(tái)形，頂面小于底面，卡袋器501的底面圓周與通孔圓周固結(jié)，卡袋器501的頂面位于存袋桶蓋5之中。落料筒2的下端依次穿過卡袋器501的頂面、底面并伸出到存袋桶蓋5的外部。
[0050]卡袋器501和落料筒2的側(cè)壁之間留有一定距離，經(jīng)過發(fā)明人大量實(shí)驗(yàn)，當(dāng)卡袋器501和落料筒2之間的距離不大于1.5倍封裝袋11厚度時(shí)，可以使裝入煤樣品的封裝袋11在重力作用下緩緩從存袋桶4中抽出，且有較為合適的下落速率，在封裝袋11落在底板9上的過程中，封裝袋11中的煤樣品能達(dá)到良好的收集要求，同時(shí)與底板9的緩慢接觸可使第一壓力傳感器901稱重準(zhǔn)確，增加其使用壽命。若之間的距離大于1.5倍封裝袋11厚度，則封裝袋11中只要落入煤樣品，封裝袋11就會(huì)以較快的速度下落，導(dǎo)致封裝袋11的抽出速度過快，在煤樣品落在底板9上后，封裝袋11可能繼續(xù)抽出，造成封裝袋11的折疊、封裝袋11過大等情況?？ù?01與封裝袋11接觸的邊緣采用倒角圓弧處理以防封裝袋11被劃傷。
[0051]第二種:如圖6所示,另一種存袋桶4結(jié)構(gòu)中，該存袋桶4包括桶側(cè)壁401和桶底面402 (相當(dāng)于桶蓋)，落料筒2伸出桶底面402，而桶側(cè)壁401的頂部與上面板I底部固結(jié)，在桶側(cè)壁401上沿桶的圓周向開設(shè)有一圈縫隙403，縫隙403的寬度不大于1.5倍封裝袋11的厚度；封裝袋11從該縫隙403中抽出，并包裹在落料筒2的底部。與第一種情況相同，封裝袋11中落入煤樣品后，由于縫隙403的限制，使封裝袋11緩緩從存袋桶4中抽出并下落。
[0052]第三種:如圖7所示，該存袋桶4結(jié)構(gòu)與第二種基本相同，不同之處為該存袋桶4圓周上的縫隙403設(shè)置在桶側(cè)壁401與上面板I的底部之間，縫隙403寬度不大于1.5倍封裝袋11厚度。
[0053]上述三種存袋桶4結(jié)構(gòu)，可分別從存袋桶4底部、存袋桶4側(cè)壁、存袋桶4頂部抽出封裝袋11，但相比較而言第一種結(jié)構(gòu)需要抽出的封裝袋11最少，并且要求封裝袋11只需要大于落料筒2的直徑即可，而后兩種結(jié)構(gòu)需要的封裝袋11較大，抽出的封裝袋11也最多，但后兩種結(jié)構(gòu)相對于第一種簡單一些，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。
[0054]封裝袋11為筒形袋，封裝袋11套在落料筒2的外部，并折疊存放在存袋桶4中，如圖2、圖6和圖7所示。使用前先將筒形封裝袋11沿其軸向進(jìn)行壓縮折疊呈圓圈形，然后使落料筒2從折疊后的封裝袋11中穿過，將封裝袋11放置在存袋桶4中，然后將存袋桶4的一端從卡袋器501與落料筒2之間，或從縫隙403中抽出即可；封裝袋11在進(jìn)行一次封裝后，會(huì)進(jìn)行熱塑封裝并切割，切割后封裝的部分相對密閉，形成封裝袋11的底部，而再進(jìn)行下一次的收集過程。
[0055]刀架7結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示。刀架7包括通過壓縮彈簧706連接的第一刀架7_1和第二刀架7-2，第一刀架7-1和第二刀架7-2并行設(shè)置，在第一刀架7-1和第二刀架7_2之間除了壓縮彈簧706，還設(shè)置有限位板711和限位槽結(jié)構(gòu)，其中限位板711固結(jié)在第二刀架7-2上，限位槽開設(shè)在第一刀架7-1中，壓縮彈簧706壓縮時(shí)，第一刀架7-1和第二刀架7-2之間的距離減小，同時(shí)限位板711在限位槽中滑動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)可以使第一刀架7-1相對于第二刀架7-2始終為直線運(yùn)動(dòng)，而不會(huì)偏離，限位板711的長度方向與壓縮彈簧706的軸向平行，使第一刀架7-1和第二刀架7-2之間運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。
[0056]第二刀架7-2的中部沿壓縮彈簧706的軸向開設(shè)有條形的存刀槽713，在存刀槽713中設(shè)置有由長刀桿709和短刀桿708構(gòu)成的L形切刀703，長刀桿709通過設(shè)置在長刀桿709靠近短刀桿708 —側(cè)的銷軸705安裝在第二刀架7_2上，銷軸705固結(jié)在存刀槽713的側(cè)壁上且與側(cè)壁垂直，而切刀703與存刀槽713的側(cè)壁平行。銷軸705盡量多靠近短刀桿708 —側(cè)，使長刀桿709 —側(cè)有較長的力臂，這樣在繞銷軸705轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只需輕推短刀桿708，長刀桿709的端部就會(huì)有較長的行進(jìn)距離，便于切割。
[0057]在長刀桿709上分布有刀片707，如圖3所示，切刀703設(shè)置多個(gè)，且切刀703與長刀桿709垂直設(shè)置，便于切割封裝袋11。
[0058]在第一刀架7-1上開設(shè)有與切刀703配合的過刀槽712，過刀槽712與存刀槽713對應(yīng)，開設(shè)方向與存刀槽713相同；而短刀桿708的端部穿出過刀槽712，當(dāng)沿著短刀桿708的軸向推動(dòng)短刀桿708時(shí)，圍繞銷軸705形成一個(gè)杠桿，此時(shí)長刀桿709繞著銷軸705轉(zhuǎn)動(dòng)，長刀桿709上的刀片707可從過刀槽712中伸出并切斷封裝袋11。
[0059]在過刀槽712兩側(cè)的兩側(cè)均分布有熱壓裝置701，這樣經(jīng)過熱壓后，在塑封袋上形成兩道壓痕，然后通過過刀槽712中伸出的刀片707進(jìn)行切割；而打印裝置702設(shè)置在過刀槽712下側(cè)的熱壓裝置701上，或該熱壓裝置701的一側(cè)，打印裝置702在熱壓時(shí)，同時(shí)在塑封袋上進(jìn)行打印編碼，使切割后已封裝的封裝袋11上印有編碼。熱壓裝置701可采用常規(guī)的熱塑封技術(shù)中普遍使用的熱敏元件，而打印裝置702亦有多種選擇，如噴碼打印頭。
[0060]為了使切刀703平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，在機(jī)架3上安裝有U形引導(dǎo)臺(tái)6，如圖5所示，該引導(dǎo)臺(tái)6由兩個(gè)相對平行的側(cè)臺(tái)605和連接兩個(gè)側(cè)臺(tái)605的內(nèi)臺(tái)603構(gòu)成；引導(dǎo)臺(tái)6與刀架7之間采用滑槽604配合的方式:在刀架7的兩側(cè)設(shè)置有卡板710，而在兩個(gè)側(cè)臺(tái)605相對的一個(gè)面上開設(shè)有滑槽604，刀架7可沿滑槽604滑動(dòng)，并使第一刀架7-1與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603接觸?？刹捎秒姍C(jī)10來驅(qū)動(dòng)刀架7運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，電機(jī)10安裝在機(jī)架3上，通過鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等常規(guī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與刀架7連接，驅(qū)動(dòng)刀架7在引導(dǎo)臺(tái)6中往復(fù)運(yùn)動(dòng)；如圖8所示,為鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12的示意圖；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)連接在第二刀架7-2上，當(dāng)電機(jī)10驅(qū)動(dòng)刀架7運(yùn)動(dòng)時(shí)，第一刀架7-1與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603之間距離逐漸減小，然后短刀桿708先與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603接觸，使長刀桿709開始轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而第一刀架7-1與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603接觸，而此時(shí)封裝袋11已被夾在第一刀架7-1與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603之間；這時(shí)候第一刀架7-1上過刀槽712兩側(cè)的熱壓裝置701和打印裝置702開始工作，熱壓裝置701對封裝袋11進(jìn)行加壓加熱，使封裝袋11被封?。挥捎跓釅貉b置701在過刀槽712兩側(cè)均有分布，因此會(huì)形成兩道壓痕，熱塑封的同時(shí)進(jìn)行打印，使裝有煤樣品的塑封袋的上端留有打印的信息；在塑封和打印的同時(shí)，由于電機(jī)10的驅(qū)動(dòng),雖第一刀架7-1不能再繼續(xù)移動(dòng)，但第二刀架7-2仍可繼續(xù)移動(dòng)，對壓縮彈簧706進(jìn)行壓縮，減小第一刀架7-1與第二刀架7-2之間的距離，則切刀703旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從過刀槽712中伸出，切刀703上的刀片707將兩道壓痕之間的塑封袋切割斷，則塑封并打印后的裝有煤樣品的塑封袋會(huì)直接落下。
[0061]在切割完畢后，使刀架7反向運(yùn)動(dòng)，而在長刀桿709的端部設(shè)置有復(fù)位彈簧704，復(fù)位彈簧704的一端與長刀桿709遠(yuǎn)離短刀桿708的一端固結(jié)，復(fù)位彈簧704的另一端固定在第二刀架7-2上的存刀槽713中。在切刀703旋轉(zhuǎn)時(shí)，復(fù)位彈簧704處于拉伸狀態(tài)，而當(dāng)?shù)都?反向運(yùn)動(dòng)，使短刀桿708與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603脫離接觸時(shí)，在復(fù)位彈簧704彈力收縮的作用下，使切刀703回到原來的位置，供下一次使用。
[0062]由于切刀703從過刀槽712中伸出時(shí)，第一刀架7_1已經(jīng)與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603接觸，因此為了使切刀703更好的工作，在引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603上開設(shè)有凹槽，供切刀703的刀片707旋轉(zhuǎn)時(shí)通過，這樣切刀703從過刀槽712中穿出時(shí)，刀片707不會(huì)撞在引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603上，而凹槽為切刀703的運(yùn)動(dòng)提供了空間，使切刀703做圓周運(yùn)動(dòng)，對封裝袋11進(jìn)行切割。
[0063]本裝置可通過人工控制電機(jī)10、熱壓裝置701和打印裝置702來進(jìn)行煤樣品的收集封裝，而更優(yōu)的方案是，通過控制器來進(jìn)行自動(dòng)控制:
[0064]本裝置進(jìn)一步包括固定在機(jī)架3上的控制箱8，控制箱8中設(shè)置有控制器，控制器與電機(jī)10、熱壓裝置701和打印裝置702連接；控制器可采用本領(lǐng)域常規(guī)的多種控制器件，如單片機(jī)。而為了輔助單片機(jī)判斷熱塑封程度，在引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)表面上，S卩引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603上安裝有與熱壓裝置701配合的溫度傳感器601和與打印裝置702配合的第二壓力傳感器602。當(dāng)?shù)谝坏都?-1與引導(dǎo)臺(tái)6的內(nèi)臺(tái)603接觸進(jìn)行熱壓與打印時(shí)，溫度傳感器601和第二壓力傳感器602分別監(jiān)控溫度值和壓力值，當(dāng)溫度值和壓力值均達(dá)到預(yù)定條件后，維持三秒鐘時(shí)間，使塑封更加牢靠，然后控制電機(jī)10反轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一次的封裝過程。
[0065]為了控制封裝袋11中煤樣品的量，在底板9的上表面設(shè)置有第一壓力傳感器901,封裝袋11中裝入煤樣品后，封裝袋11在重力作用下緩緩下落，直至與第一壓力傳感器901接觸，此時(shí)第一壓力傳感器901開始監(jiān)測煤樣品重量，當(dāng)煤樣品重量達(dá)到預(yù)定要求后，控制器控制刀架7運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行封裝、打印、切割過程；煤樣品收集好后，取走樣品，再進(jìn)行下一次的收集過程，如圖9所示。為了在封裝過程中不受影響，在煤樣品達(dá)到重量要求后，應(yīng)暫時(shí)關(guān)閉上面板I上部的收分器，切割完畢后再打開收分器進(jìn)行下一次的樣品收集，而收分器的打開關(guān)閉也可以通過該控制器進(jìn)行控制。
[0066]利用本裝置進(jìn)行樣品收集封裝編碼的方法如下:
[0067]以收集煤炭樣品為例:將本裝置安裝在固定采制樣設(shè)備上，或安裝在移動(dòng)采樣機(jī)上，將本裝置位于煤炭樣品制樣器的出料口下部，使上面板1，尤其是上面板I上的圓孔部分位于出料口的正下方。將封裝袋11放置在存袋桶4中，然后將封裝袋11的一端從存袋桶4中抽出，使封裝袋11包裹在落料筒2的下端；首次使用先通過熱壓裝置701進(jìn)行一次封裝袋11的塑封，使封裝袋11底部封??；然后即可開始收集煤樣品的工作。
[0068]通過控制器控制熱壓裝置701繼續(xù)預(yù)熱，然后打開上一級(jí)的收分器出料口，煤樣品將落在上面板I上，繼而通過落料筒2進(jìn)入到封裝袋11中。在重力作用下，封裝袋11緩緩從存袋桶4中抽出，開始下落，繼而封裝袋11的底部與第一壓力傳感器901接觸，此時(shí)第一壓力傳感器901開始監(jiān)測煤樣品的重量，并將信息發(fā)送給控制器。
[0069]當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?01監(jiān)控到煤樣品的重量滿足設(shè)定要求時(shí)，控制器發(fā)送控制信號(hào)關(guān)閉上一級(jí)收分器出料口的底板9，暫時(shí)停止落料；與此同時(shí)，控制器控制電機(jī)10運(yùn)作，電機(jī)10通過鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12牽引刀架7沿著引導(dǎo)臺(tái)6向著引導(dǎo)臺(tái)6上內(nèi)臺(tái)603的方向運(yùn)動(dòng)，直至第一刀架7-1與內(nèi)臺(tái)603接觸貼合；由于封裝袋11穿過引導(dǎo)臺(tái)6和刀架7之間，因此刀架7行進(jìn)過程中，將封裝袋11擠壓在第一刀架7-1與內(nèi)臺(tái)603之間。刀架7接觸后熱壓裝置701和打印裝置702開始工作，對封裝袋11進(jìn)行封裝和信息打印，在封裝袋11上形成兩道壓痕；此時(shí)煤樣品就被封裝在了下面一道壓痕下部的封裝袋11中；在熱壓裝置701對封裝袋11熱壓的過程中，第二壓力傳感器602和溫度傳感器601對第一刀架7_1和內(nèi)臺(tái)603之間的壓力和溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)壓力值和溫度值滿足預(yù)定條件后，保持一段時(shí)間(一般為3?5s)，使熱壓更牢固。
[0070]在熱壓的整個(gè)過程中，刀架也完成了封裝袋11的切割:在第一刀架7-1與內(nèi)臺(tái)603接觸的過程中，第二刀架7-2繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，第一刀架7-1和第二刀架7-2之間的壓縮彈簧706壓縮，減小第二刀架7-2和第一刀架7-1之間的距離，直到第一刀架7-1和第二刀架7_2之間的距離不能再壓縮，使切刀703更靠近內(nèi)臺(tái)603 ;在內(nèi)臺(tái)603對切刀703上短刀桿708力的作用下(短刀桿708接觸內(nèi)臺(tái)603后被推動(dòng))，切刀703旋轉(zhuǎn)，切刀703上的刀片707從過刀槽712伸出，對兩條壓痕之間的封裝袋11進(jìn)行切割，則封裝并打印了信息的封裝袋11被切割后落在底板9上；然后控制器控制電機(jī)10反轉(zhuǎn)，短刀桿708失去限制，在復(fù)位彈簧704的作用下，切刀703回到原來位置，完成一次樣品的封裝、編碼過程。
[0071]在一次封裝結(jié)束后，封裝袋11被上一次封裝完成的樣品袋拉出存袋桶4，而上一次留下的壓痕作為下一次封裝時(shí)封裝袋11的底部，從而為下一次樣品的收集做好了準(zhǔn)備。
【權(quán)利要求】
1.一種樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，包括底板(9)和固定在底板(9)上的機(jī)架(3)，其特征在于，機(jī)架(3)頂部設(shè)置有上面板(1)，上面板(1)底部安裝有與上面板(1)連通的落料筒(2)，落料筒(2)的外部設(shè)置有內(nèi)部裝有封裝袋(11)的存袋桶(4)，封裝袋(11)從存袋桶(4)中拉出并包裹住落料筒(2)的下端；存袋桶(4)下方的機(jī)架(3)上設(shè)置有用于切割封裝袋(11)的刀架(7)，刀架(7)上安裝有熱壓裝置(701)和打印裝置(702)，分別用于在切割封裝袋(11)時(shí)對封裝袋(11)進(jìn)行封裝和編碼。
2.如權(quán)利要求1所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，所述的刀架(7)包括通過壓縮彈簧(706)連接的第一刀架(7-1)和第二刀架(7-2)，第二刀架(7-2)中設(shè)置有由長刀桿(709)和短刀桿(708)構(gòu)成的L形切刀(703)，長刀桿(709)通過設(shè)置在長刀桿(709)靠近短刀桿(708) —側(cè)的銷軸(705)安裝在第二刀架(7_2)上，在長刀桿(709)上分布有刀片(707);第一刀架(7-1)上開設(shè)有與切刀(703)配合的過刀槽(712)，短刀桿(708)的端部穿出過刀槽(712);長刀桿(709)繞銷軸(705)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，長刀桿(709)上的刀片(707)可從過刀槽(712)中伸出并切斷封裝袋(11)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，所述的刀架(7)安裝在一個(gè)固定于機(jī)架⑶的U形引導(dǎo)臺(tái)(6)上，引導(dǎo)臺(tái)(6)與刀架(7)之間采用滑槽(604)配合的方式，通過安裝在機(jī)架(3)上的電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)刀架(7)在引導(dǎo)臺(tái)(6)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述的熱壓裝置(701)和打印裝置(702)安裝在第一刀架(7-1)上過刀槽(712)的兩側(cè)，刀架(7)運(yùn)動(dòng)時(shí)熱壓裝置(701)和打印裝置(702)可與引導(dǎo)臺(tái)(6)內(nèi)表面接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，所述的存袋桶(4)的下端安裝有存袋桶蓋(5)，存袋桶蓋(5)的上端與存袋桶(4)活動(dòng)式連接，存袋桶蓋(5)的下端面上設(shè)置有通孔，通孔上同軸心連通一個(gè)無頂面和底面的圓錐臺(tái)形卡袋器(501)，其中卡袋器(501)的底面圓周與通孔圓周固結(jié)，卡袋器(501)的頂面位于存袋桶蓋(5)之中；所述的落料筒(2)下端依次穿過卡袋器(501)的頂面、底面并伸出到存袋桶蓋(5)的外部。
5.如權(quán)利要求1所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，所述的存袋桶(4)包括桶側(cè)壁(401)和桶底面(402)，落料筒(2)伸出桶底面(402);在桶側(cè)壁(401)上，或桶側(cè)壁(401)與上面板(1)的底部之間沿存袋桶(4)的周向留有用于拉出封裝袋(11)的縫隙(403)。
6.如權(quán)利要求2所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，所述的長刀桿(709)的端部設(shè)置有復(fù)位彈簧(704)，復(fù)位彈簧(704)的一端與長刀桿(709)遠(yuǎn)離短刀桿(708)的一端固結(jié)，復(fù)位彈簧(704)的另一端固定在第二刀架(7-2)上。
7.如權(quán)利要求3所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，在底板(9)上設(shè)置有第一壓力傳感器(901)，在封裝袋(11)中裝入煤樣品后，封裝袋(11)的底部與第一壓力傳感器(901)接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，該裝置還包括固定在機(jī)架(3)上的控制箱(8)，控制箱(8)中設(shè)置有控制器，控制器與電機(jī)(10)、熱壓裝置(701)、第一壓力傳感器(901)和打印裝置(702)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的樣品自動(dòng)收集封裝編碼裝置，其特征在于，所述的引導(dǎo)臺(tái)(6)的內(nèi)表面上安裝有與熱壓裝置(701)配合的溫度傳感器(601)和與打印裝置(702)配合的第二壓力傳感器(602)。
10.一種利用權(quán)利要求9所述裝置進(jìn)行樣品收集封裝編碼的方法，其特征在于，包括以下步驟: 將裝置放在樣品收分器出料口的下方，打開收分器出料口，使樣品經(jīng)過上面板、落料筒進(jìn)入到封裝袋中，封裝袋開始下落并與底板上的第一壓力傳感器接觸； 當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅鞅O(jiān)控到樣品的重量滿足設(shè)定要求時(shí)，關(guān)閉收分器出料口，控制電機(jī)運(yùn)作使刀架沿著引導(dǎo)臺(tái)向著引導(dǎo)臺(tái)上內(nèi)臺(tái)的方向運(yùn)動(dòng)，直至第一刀架與內(nèi)臺(tái)接觸貼合，將封裝袋擠壓在第一刀架和內(nèi)臺(tái)之間； 加熱裝置和打印裝置開始工作，對封裝袋進(jìn)行封裝和信息打?。坏诙毫鞲衅骱蜏囟葌鞲衅鲗Φ谝坏都芎蛢?nèi)臺(tái)之間的壓力和溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)壓力值和溫度值滿足預(yù)定條件后，保持一段時(shí)間； 在熱壓過程中，第二刀架繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，第二刀架中的切刀旋轉(zhuǎn)對封裝袋進(jìn)行切割； 封裝并打印了信息的封裝袋落在底板上。
【文檔編號(hào)】B65B61/02GK104260951SQ201410472279
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】賀利樂, 宋云飛, 郭志杰 申請人:西安建筑科技大學(xué)