本發(fā)明涉及煤炭制樣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前我國(guó)煤炭樣品的制備工作基本依賴(lài)人工操作方法分段進(jìn)行，主要包括破碎、篩分、混合、縮分等操作，所使用的設(shè)備制樣需要一定的周期且由于需要人員操作及制樣工序的轉(zhuǎn)接，不僅制樣周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，水分和細(xì)粉損失也較大，制樣精度難以保證，常有偏倚發(fā)生，而且有引入人為誤差的危險(xiǎn)性，且會(huì)造成大量粉塵污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有制樣技術(shù)中存在的智能化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的問(wèn)題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)和均與控制系統(tǒng)連接的加料系統(tǒng)、制樣前置處理單元、機(jī)器人制樣單元、物料傳輸系統(tǒng)和全水分測(cè)定單元；其中，所述控制系統(tǒng)用于接收工控機(jī)傳輸?shù)男畔?、并控制各部件的運(yùn)行，工控機(jī)內(nèi)的信息由人工根據(jù)采樣料筒的煤樣信息輸入；所述加料系統(tǒng)用于在控制系統(tǒng)的控制下將煤樣供給至制樣前置處理單元或接料桶；所述制樣前置處理單元用于在控制系統(tǒng)的控制下對(duì)由加料系統(tǒng)供給的煤樣進(jìn)行破碎和縮分，縮分后的煤樣經(jīng)所述物料傳輸系統(tǒng)的入料單元供給至機(jī)器人制樣單元或全水分測(cè)定單元、縮分后的棄料經(jīng)所述物料傳輸系統(tǒng)的棄料單元輸送至棄煤倉(cāng)；所述機(jī)器人制樣單元用于在控制系統(tǒng)的控制下制備不同種類(lèi)和不同粒度要求的煤樣；所述全水分測(cè)定單元用于在控制系統(tǒng)的控制下對(duì)煤樣進(jìn)行全水分含量測(cè)定。

進(jìn)一步地，所述加料系統(tǒng)包括與所述控制系統(tǒng)連接的大樣處理單元，所述大樣處理單元用于在所述控制系統(tǒng)的控制下對(duì)煤樣進(jìn)行破碎，破碎后的煤樣通過(guò)物料通道輸送至所述制樣前置處理單元、所述全水分測(cè)定單元或所述接料桶。

進(jìn)一步地，所述大樣處理單元通過(guò)自動(dòng)制樣與人工制樣自動(dòng)切換裝置和兩個(gè)物料通道相連，兩個(gè)物料通道分別為物料通道a和物料通道b，其中，物料通道a經(jīng)溜料管連接輸料皮帶機(jī)，煤樣可通過(guò)所述輸料皮帶機(jī)輸送至斗提機(jī)料斗，進(jìn)而加入至所述制樣前置處理單元；所述物料通道b經(jīng)溜料管連接所述接料桶。

進(jìn)一步地，所述制樣前置處理單元包括破碎機(jī)和機(jī)械切割往復(fù)式定質(zhì)量縮分器，所述破碎機(jī)對(duì)由所述前置處理單元輸送的煤樣進(jìn)行破碎，破碎后的煤樣經(jīng)所述機(jī)械切割往復(fù)式定質(zhì)量縮分器縮分，縮分出的煤樣進(jìn)入供給至機(jī)器人制樣單元，縮分后的棄料輸送至棄煤倉(cāng)。

進(jìn)一步地，經(jīng)所述制樣前置處理單元縮分后的煤樣灌裝至集料桶；所述入料單元包括輸送滾筒線(xiàn)以及與所述輸送輥筒線(xiàn)相連的自動(dòng)提升倒料裝置，其中，集料桶經(jīng)所述輸送滾筒線(xiàn)輸送至相應(yīng)的機(jī)器人制樣單元后，再經(jīng)煤樣自動(dòng)提升倒料裝置將所述集料桶內(nèi)的煤樣加入至系統(tǒng)分配的相應(yīng)機(jī)器人制樣單元入料口。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人制樣單元包括機(jī)械手和環(huán)繞在機(jī)械手四周設(shè)置的入料皮帶機(jī)、縮分器、對(duì)輥破碎機(jī)、空氣干燥平衡裝置、研磨機(jī)、清掃除塵器、旋蓋機(jī)、空瓶暫存臺(tái)和棄料單元，所述機(jī)械手根據(jù)煤樣制備要求將煤樣轉(zhuǎn)移到環(huán)繞在機(jī)械手四周的裝置內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述物料傳輸系統(tǒng)的棄料單元包括棄料皮帶機(jī)，所述棄料系統(tǒng)用于對(duì)產(chǎn)生棄料的部件進(jìn)行定期棄料，所述產(chǎn)生棄料的部件包括所述制樣前置處理單元、所述機(jī)器人制樣單元和智能存儲(chǔ)系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括打包系統(tǒng)，所述打包系統(tǒng)包括真空打包機(jī)，所述打包系統(tǒng)用于對(duì)所述機(jī)器人制樣單元制備的樣品進(jìn)行打包。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括打包系統(tǒng)，所述打包系統(tǒng)包括真空打包機(jī)、寫(xiě)碼單元和掃碼單元，所述打包機(jī)用于對(duì)所述機(jī)器人制樣單元制備的樣品進(jìn)行打包，所述寫(xiě)碼單元用于對(duì)打包好的樣品寫(xiě)碼編號(hào)，所述掃碼單元用于將樣品的編號(hào)輸入至存儲(chǔ)系統(tǒng)中；和/或，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括除塵系統(tǒng)，所述除塵系統(tǒng)與所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)內(nèi)的所有排塵點(diǎn)對(duì)接。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括煤樣自動(dòng)提升裝置，該煤樣自動(dòng)提升裝置包括傳動(dòng)鏈條，所述煤樣自動(dòng)提升裝置用于將所述機(jī)器人制樣單元制備的煤樣瓶傳輸至化驗(yàn)室入口等待化驗(yàn)。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括煤樣暫存臺(tái)，所述煤樣暫存臺(tái)包括皮帶機(jī)和分料裝置，并設(shè)置有暫存臺(tái)滿(mǎn)載時(shí)提示人工取走的提醒裝置。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)，接收工控機(jī)傳輸?shù)男畔?，并控制各部件的運(yùn)行，依次將采集的煤樣經(jīng)加料系統(tǒng)供給至制樣前置處理單元、機(jī)器人制樣單元進(jìn)行制樣，實(shí)現(xiàn)了智能制樣系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，同時(shí)根據(jù)用戶(hù)的需求對(duì)制樣的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可根據(jù)不同種類(lèi)的樣品，優(yōu)化選擇最佳制樣參數(shù)，自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、工作效率高、制樣周期短、而且可以避免人為誤差的危險(xiǎn)性、制樣精度高、粉塵污染小。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的機(jī)器人制樣單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、制樣前置處理單元；2、接料桶；3、入料單元；4、機(jī)器人制樣單元；5、棄料單元；6、棄煤倉(cāng)；7、大樣處理單元；8、自動(dòng)制樣與人工制樣自動(dòng)切換裝置；9、物料通道a；10、物料通道b；11、打包系統(tǒng)；12、自動(dòng)提升裝置；13、煤樣暫存臺(tái)；14、全水分測(cè)定單元；40、機(jī)械手；41、入料皮帶機(jī)、42、縮分器；43、對(duì)輥破碎機(jī)；44、空氣干燥平衡裝置；45、研磨機(jī)；46、清掃除塵器；47、旋蓋機(jī)；48、空瓶暫存臺(tái)；49、寫(xiě)碼機(jī)；51、棄料皮帶機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。

優(yōu)選實(shí)施例一:

本優(yōu)選實(shí)施例提供了一種機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有煤炭樣品的制備工作勞動(dòng)強(qiáng)度大、制樣精度低等問(wèn)題而設(shè)計(jì)。

如圖1所示，本優(yōu)選實(shí)施例提供的機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和均與控制系統(tǒng)連接的加料系統(tǒng)、制樣前置處理單元1、機(jī)器人制樣單元4、物料傳輸系統(tǒng)和全水分測(cè)定單元14；其中，控制系統(tǒng)用于接收工控機(jī)傳輸?shù)男畔?、并控制各部件的運(yùn)行，工控機(jī)內(nèi)的信息由人工根據(jù)采樣料筒的煤樣信息輸入；物料傳輸系統(tǒng)用于在控制系統(tǒng)的作用下對(duì)煤樣進(jìn)行傳輸；加料系統(tǒng)用于在控制系統(tǒng)的控制下將煤樣供給至制樣前置處理單元1或接料桶2；制樣前置處理單元1用于在控制系統(tǒng)的控制下對(duì)由加料系統(tǒng)供給的煤樣進(jìn)行破碎和縮分，縮分后的煤樣經(jīng)物料傳輸系統(tǒng)的入料單元3供給至機(jī)器人制樣單元4或、全水分測(cè)定單元14、縮分后的棄料經(jīng)物料傳輸系統(tǒng)的棄料單元5輸送至棄煤倉(cāng)6；機(jī)器人制樣單元4用于在控制系統(tǒng)的控制下制備不同種類(lèi)和不同粒度要求的煤樣；全水分測(cè)定單元14用于在控制系統(tǒng)的控制下對(duì)煤樣進(jìn)行全水分含量測(cè)定。設(shè)置接料桶2，可以在機(jī)器人制樣單元4出現(xiàn)故障或其它特殊要求時(shí)采用人工制樣方式。

本實(shí)施例提供的機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)，接收工控機(jī)傳輸?shù)男畔ⅲ⒖刂聘鞑考倪\(yùn)行，依次將采集的煤樣經(jīng)加料系統(tǒng)供給至制樣前置處理單元1、機(jī)器人制樣單元4進(jìn)行制樣，還可將前置處理單元1處理的煤樣供給至全水分測(cè)定單元進(jìn)行全水分含量化驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了智能制樣系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行及煤樣全水分含量的即時(shí)在線(xiàn)化驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)用戶(hù)的需求對(duì)制樣的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可根據(jù)不同種類(lèi)的樣品，優(yōu)化選擇最佳制樣參數(shù)，自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、工作效率高、制樣周期短、而且可以避免人為誤差的危險(xiǎn)性、制樣精度高、粉塵污染小。

通常情況下，加料系統(tǒng)包括與控制系統(tǒng)連接的輸送帶和斗提機(jī)，在控制系統(tǒng)控制下，輸送帶給斗提機(jī)加料，斗提機(jī)將煤樣倒入至制樣前置處理單元1。但是當(dāng)采取的煤樣體積較大(尤其是通過(guò)人工采取煤樣時(shí))，通常需要對(duì)煤樣進(jìn)行預(yù)處理，因此，加料系統(tǒng)還包括與控制系統(tǒng)連接的大樣處理單元7，大樣處理單元7用于在控制系統(tǒng)的控制下對(duì)煤樣進(jìn)行破碎，破碎后的煤樣通過(guò)物料通道輸送至制樣前置處理單元1、全水分測(cè)定單元14或接料桶2。在機(jī)器人制樣單元4出現(xiàn)故障或其它特殊要求時(shí)采用人工制樣方式時(shí)，接料桶2中收集的煤樣可采取人工制樣的方式進(jìn)行制樣。

進(jìn)一步地，大樣處理單元7通過(guò)自動(dòng)制樣與人工制樣自動(dòng)切換裝置8和兩個(gè)物料通道相連，兩個(gè)物料通道分別為物料通道a9和物料通道b10，其中，物料通道a9經(jīng)溜料管連接輸料皮帶機(jī)，煤樣可通過(guò)輸料皮帶機(jī)輸送至斗提機(jī)料斗，進(jìn)而加入至制樣前置處理單元1；物料通道b10經(jīng)溜料管連接接料桶2。自動(dòng)制樣與人工制樣自動(dòng)切換裝置8可通過(guò)氣動(dòng)控制。

制樣前置處理單元1的結(jié)構(gòu)沒(méi)有具體限制，可以對(duì)煤樣進(jìn)行破碎即可，為了提高破碎效果，優(yōu)選地，制樣前置處理單元1包括破碎機(jī)和機(jī)械切割往復(fù)式定質(zhì)量縮分器42，破碎機(jī)對(duì)由前置處理單元輸送的煤樣進(jìn)行破碎，破碎后的煤樣經(jīng)機(jī)械切割往復(fù)式定質(zhì)量縮分器42縮分，縮分出的煤樣通過(guò)入料單元3供給至機(jī)器人制樣單元4，縮分后的棄料通過(guò)棄料單元5輸送至棄煤倉(cāng)6。

入料單元3的結(jié)構(gòu)沒(méi)有具體限制，可以將制樣機(jī)給料集料桶輸送至機(jī)器人制樣單元4即可，為了提高入料效果，優(yōu)選地，經(jīng)制樣前置處理單元1縮分后的煤樣灌裝至集料桶，入料單元3包括輸送滾筒線(xiàn)以及與輸送輥筒線(xiàn)相連的自動(dòng)提升倒料裝置，其中，集料桶經(jīng)輸送滾筒線(xiàn)輸送至相應(yīng)的機(jī)器人制樣單元4后，再經(jīng)煤樣自動(dòng)提升倒料裝置將其內(nèi)的煤樣加入至系統(tǒng)分配的相應(yīng)機(jī)器人制樣單元4入料口。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，機(jī)器人制樣單元4包括機(jī)械手40和環(huán)繞在機(jī)械手40四周設(shè)置的入料皮帶機(jī)41、縮分器42、對(duì)輥破碎機(jī)43、空氣干燥平衡裝置44、研磨機(jī)45、清掃除塵器46、旋蓋機(jī)47、寫(xiě)碼機(jī)49、空瓶暫存臺(tái)48和棄料單元5，機(jī)械手40根據(jù)煤樣制備要求將煤樣轉(zhuǎn)移到環(huán)繞在機(jī)械手40四周的裝置內(nèi)。其中，縮分器42的型號(hào)、數(shù)量沒(méi)有限制，可以根據(jù)具體需要制備的煤樣的粒度等進(jìn)行設(shè)置，例如包括布料四分器a(6mm煤樣)、布料四分器b10(3mm煤樣)、四分器(縮分比1:1:2)，二分器a(3mm煤樣)、二分器b10(0.2mm煤樣)以及六分器，布料器優(yōu)選但不局限為由不銹鋼材料制成；對(duì)輥破碎機(jī)43的具體類(lèi)型可以根據(jù)需要制備的煤樣粒度進(jìn)行設(shè)置，例如，為3mm對(duì)輥破碎機(jī)43，3mm對(duì)輥破碎機(jī)43的入料粒度≦6mm，即能保證出料粒度≦3mm；清掃除塵器46主要用于吹掃與敲打布料器的集料桶與煤樣托盤(pán)，防止煤樣的交叉感染，過(guò)程中由機(jī)械手40持相關(guān)集料桶與托盤(pán)至清掃除塵位進(jìn)行清掃。清掃除塵器46可采用壓縮空氣的方式進(jìn)行除塵。煤樣經(jīng)各縮分器42、對(duì)輥破碎機(jī)43、空氣干燥平衡裝置44、研磨機(jī)45、清掃除塵器46處理后，制備為一份或多份質(zhì)量與粒徑合乎要求的樣品，封裝于空瓶暫存臺(tái)48中的瓶體后，通過(guò)旋蓋機(jī)47封裝，通過(guò)寫(xiě)碼機(jī)49將煤樣信息寫(xiě)碼；空氣干燥平衡裝置44優(yōu)選為包括可以將其內(nèi)溫度和濕度保持在恒定值的恒溫恒濕烘干箱和只具有單純干燥功能的烘干箱。恒溫恒濕空氣干燥平衡裝置用于將煤樣處理至與外界環(huán)境的溫度和濕度相同的狀態(tài)。本實(shí)施方式中，機(jī)器人制樣單元4機(jī)械化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度小且可避免樣品被污染。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，物料傳輸系統(tǒng)的棄料單元5包括棄料皮帶機(jī)，棄料系統(tǒng)用于對(duì)產(chǎn)生棄料的部件進(jìn)行定期棄料，產(chǎn)生棄料的部件包括制樣前置處理單元1、機(jī)器人制樣單元4和智能存儲(chǔ)系統(tǒng)。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括打包系統(tǒng)11，打包系統(tǒng)11包括真空打包機(jī)、寫(xiě)碼單元和掃碼單元，打包機(jī)用于對(duì)機(jī)器人制樣單元制備的樣品進(jìn)行打包，寫(xiě)碼單元用于對(duì)打包好的樣品寫(xiě)碼編號(hào)，掃碼單元用于將樣品的編號(hào)輸入至存儲(chǔ)系統(tǒng)中。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括煤樣自動(dòng)提升裝置12，該煤樣自動(dòng)提升裝置12包括傳動(dòng)鏈條，煤樣自動(dòng)提升裝置12用于將機(jī)器人制樣單元4制備的煤樣瓶傳輸至化驗(yàn)室入口等待化驗(yàn)。提升裝置靠鏈條提升，定位準(zhǔn)確可靠，提升平穩(wěn)，煤樣瓶不會(huì)傾倒，設(shè)置安全防護(hù)裝置。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括煤樣暫存臺(tái)13，煤樣暫存臺(tái)13包括皮帶機(jī)和分料裝置，并設(shè)置有暫存臺(tái)滿(mǎn)載時(shí)提示人工取走的提醒裝置。

在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，所述機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)還包括除塵系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)與機(jī)器人煤炭智能制樣系統(tǒng)內(nèi)的所有排塵點(diǎn)對(duì)接，以使煤炭智能制樣系統(tǒng)內(nèi)的粉塵濃度(pm10)低于國(guó)家指定標(biāo)準(zhǔn)10mg/m³，以保證制樣的精度，使除塵效果達(dá)到最優(yōu)。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。