一种智能制样系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能制样系统，包括中央控制模块、智能转运小车和设于制样端的多个智能制样模块，智能转运小车、多个智能制样模块均与中央控制模块交互通信、用于在中央控制模块的调度下通过智能转运小车将多个样桶运输至制样端制样，智能转运小车上设有用于夹取移动样桶的机械臂模块，在中央控制模块的调度下机械臂模块与多个智能制样模块相配合、用于将样桶从智能转运小车内夹取移至智能制样模块处卸料并通过机械臂模块使样品在多个智能制样模块之间转移以实现自动制样作业。本发明专利技术具有自动化程度高、可大大降低劳动强度、有效保证样品安全、大大缩小制样系统占地面积、大大提高制样工作效率的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种智能制样系统
本专利技术涉及到煤样制样设备领域，具体涉及一种智能制样系统。
技术介绍
对于煤质分析，实际上是一种抽样分析的过程。煤炭是一种不均匀的物质（粒度、质量特性分布等），被抽样的母本一般比较大（几十吨到几万吨不等），最大限度地抽到能代表整个母本质量及特性的代表性样品的过程叫“采样”，目前有机械采样、人工采样、半机械采样等多种方式方法。各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行采样工作。按标准采到样品后，下一过程是制样，制样过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，把样品粒度逐渐减小，质量也逐步减少，直到符合实验室化验对样品的粒度和质量（重量）要求。制样过程一般有空气干燥、破碎、缩分、磨粉等过程。空气干燥（也可加热干燥，但温度应小于50℃）过程是减少样品外部水分，以利于后面的破碎和缩分过程正常进行。制样过程中破碎是把样品粒度减小的过程。缩分过程是对样品进行有代表性地减质的过程，减少的那部分样品必须能代表减少前样本的煤质特征，缩分过程也是制样过程中完成样品量减少的过程，其他过程中标准规定应不允许有煤样损失。因为非缩分过程的样品损失（如煤粉流失，矸石被选出等），会改变该样品的煤质特征，选择性（不一定是人为的）地流失样品是制样过程绝对不允许的。目前煤样按照国家标准主要被制作成三类：全水样、存查样和分析样，三类样品的粒度、含水量等都不相同，且需提供的量也各不相同，如粒度为13mm的全水分样需提供不少于1.25千克，粒度为3mm的查存样需提供不少于0.7千克，而粒度为0.2mm的分析样需提供不少于60克。当不同的煤样被制成后，为保证样品的可靠性，需使用样品包装装置将不同煤样分别包装好以待后续样品分析时使用。为了实现制样自动化，需要将用于制样的各个独立的模块（设备）组合搭建在一起，并使之互相配合，能够实现物料或样品在各模块（设备）件的灵活输送，以同时制备三个不同的样品（全水样、存查样和分析样）。现有技术主要存在以下几个问题：（1）转运自动化程度不高。样品（样桶）从采样端输送至制样端的煤料转运，通常需要人工参与搬运（手工搬运至制样端、或者手工将样品搬运至输送设备上再输送至制样端、或者手工从输送设备上卸料）,这导致劳动强度大，工作效率低。尤其是当转运的路程很长、又不能用输送带等传统输送设备进行传输时，无法满足快速的、大批量的集中输送。使得无法满足采制样系统中无人值守、和自动化对接的作业要求。（2）转运安全性差。由于需要人为搬运，使得在转运过程中存在人为换样、样桶摔落使样品洒落的风险。（3）制样自动化程度不高、制样效率低。采用人工方式逐级制样，将物料从上一级制样模块（设备）人力转移至下一级制样单元（设备），完全不能体现自动化，劳动强度大，效率低，且各环节人工干预容易存在造假的现象。（4）采用传统的皮带输送逐级制样，这种方式为将物料从上一级制样模块（设备）的下方输出口转移至下一级制样单元（设备）的上方输入口，需要拉长输送皮带的长度以减少提升坡度，而这样势必使得整个制样系统的占地面积很大，空间利用率不高。（5）采用多斗输送方式逐级制样，一是用这种方式输送时煤样分布在许多小斗内，使得煤样散开、平铺输送，煤样暴露在空气中的表面积较大，水分损失较多，影响后续的分析化验精度；二是这种输送方式煤样与斗壁接触面积也较大，使得煤样在斗内的残留也多，会对下次制样造成污染，影响后续的分析化验精度；三是多斗输送在实际运用时，每次输送只有其中一小部分斗内装有煤样，所有设备的实际使用效率较低。四是不论采用皮带输送还是多斗输送方式，多个制样模块（设备）之间为了安装输送设备，都存在占地面积大的问题。（6）现有制样系统为了实现不同批次（煤样可能分为不同的几批，每批需要装载几个甚至十几个样桶）、不同类型（全水样、存查样和分析样）的快速制样，通常需要在制样端设置复杂的合样归批装置，合样归批装置用于将不同批次的十几个甚至数十个样桶先集合在一起，然后将同批次的所有样桶归拢在一起，再分别进行同批次的合样倒料制样。这种装置一是设备复杂、占地大、制作维护成本高；二是合样归批需要一定的时间，导致工作效率低，不能很好的满足采制样自动化的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种自动化程度高、可大大降低劳动强度、有效保证样品安全、大大缩小制样系统占地面积、大大提高制样工作效率的智能制样系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种智能制样系统，包括中央控制模块、智能转运小车和设于制样端的多个智能制样模块，所述智能转运小车、多个智能制样模块均与中央控制模块交互通信、用于在中央控制模块的调度下通过智能转运小车将多个样桶运输至制样端制样，所述智能转运小车上设有用于夹取移动样桶的机械臂模块，在中央控制模块的调度下所述机械臂模块与多个智能制样模块相配合、用于将样桶从智能转运小车内夹取移至智能制样模块处卸料并通过机械臂模块使样品在多个智能制样模块之间转移以实现自动制样作业。作为本专利技术的进一步改进，所述制样端还设有样瓶存储模块，所述样瓶存储模块存储有多个样瓶、用于制样时使机械臂模块夹取样瓶于多个智能制样模块之间接料并转移以实现自动制样作业。作为本专利技术的进一步改进，所述多个智能制样模块包括全水样智能制样模块、分析样智能制样模块、存查样智能制样模块的任意组合。作为本专利技术的进一步改进，所述多个智能制样模块包括样品封装模块以用于对机械臂模块夹取来的已制样样瓶进行封装。作为本专利技术的进一步改进，所述多个智能制样模块包括清洗模块以用于对机械臂模块夹取来的样桶或者样瓶进行自动清洗。作为本专利技术的进一步改进，所述制样端还设有样品管理区以用于对机械臂模块夹取来的已制样样品进行暂存管理。作为本专利技术的进一步改进，所述多个智能制样模块包括在线称重模块、以用于对机械臂模块夹取来的样桶或者样瓶进行称重，所述中央控制模块与在线称重模块交互通讯、用于对称重数据进行存储和管理。作为本专利技术的进一步改进，所述智能转运小车上设有交互控制模块，所述交互控制模块与中央控制模块交互通信、以用于根据中央控制模块的指示信息对智能转运小车、机械臂模块进行控制。作为本专利技术的进一步改进，所述智能转运小车上设有用于存储多个样桶的样桶管理模块，样桶被夹取存储时所述交互控制模块存储样桶编号信息、并且根据机械臂模块的夹取移动路线存储样桶于样桶管理模块处的存储坐标信息以用于取样时对多个样桶实现分拣。作为本专利技术的进一步改进，所述智能转运小车上设有解锁开盖模块，所述交互控制模块与解锁开盖模块通信连接、用于控制解锁开盖模块将机械臂模块夹取来的样桶进行解锁开盖或合盖上锁。作为本专利技术的进一步改进，所述机械臂模块包含固定于智能转运小车上的旋转底座，所述旋转底座上设有多轴机械臂，所述多轴机械臂的最末端上设有末端夹取机构以用于抓取并翻转样桶。作为本专利技术的进一步改进，所述样桶管理模块包括固定于智能转运小车上的存储架，所述存储架上设有多个用于存储样桶的固定仓位。作为本专利技术的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能制样系统，其特征在于，包括中央控制模块（8）、智能转运小车和设于制样端的多个智能制样模块（9），所述智能转运小车、多个智能制样模块（9）均与中央控制模块（8）交互通信、用于在中央控制模块（8）的调度下通过智能转运小车将多个样桶运输至制样端制样，所述智能转运小车上设有用于夹取移动样桶的机械臂模块（4），在中央控制模块（8）的调度下所述机械臂模块（4）与多个智能制样模块（9）相配合、用于将样桶从智能转运小车内夹取移至智能制样模块（9）处卸料并通过机械臂模块（4）使样品在多个智能制样模块（9）之间转移以实现自动制样作业。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能制样系统，其特征在于，包括中央控制模块（8）、智能转运小车和设于制样端的多个智能制样模块（9），所述智能转运小车、多个智能制样模块（9）均与中央控制模块（8）交互通信、用于在中央控制模块（8）的调度下通过智能转运小车将多个样桶运输至制样端制样，所述智能转运小车上设有用于夹取移动样桶的机械臂模块（4），在中央控制模块（8）的调度下所述机械臂模块（4）与多个智能制样模块（9）相配合、用于将样桶从智能转运小车内夹取移至智能制样模块（9）处卸料并通过机械臂模块（4）使样品在多个智能制样模块（9）之间转移以实现自动制样作业。


2.根据权利要求1所述的智能制样系统，其特征在于，所述制样端还设有样瓶存储模块（10），所述样瓶存储模块（10）存储有多个样瓶、用于制样时使机械臂模块（4）夹取样瓶于多个智能制样模块（9）之间接料并转移以实现自动制样作业。


3.根据权利要求2所述的智能制样系统，其特征在于，所述多个智能制样模块（9）包括全水样智能制样模块（91）、分析样智能制样模块（92）、存查样智能制样模块（93）的任意组合。


4.根据权利要求3所述的智能制样系统，其特征在于，所述多个智能制样模块（9）包括样品封装模块（94）以用于对机械臂模块（4）夹取来的已制样样瓶进行封装。


5.根据权利要求3所述的智能制样系统，其特征在于，所述多个智能制样模块（9）包括清洗模块（95）以用于对机械臂模块（4）夹取来的样桶或者样瓶进行自动清洗。


6.根据权利要求1所述的智能制样系统，其特征在于，所述制样端还设有样品管理区（96）以用于对机械臂模块（4）夹取来的已制样样品进行暂存管理。


7.根据权利要求1所述的智能制样系统，其特征在于，所述多个智能制样模块（9）包括在线称重模块（97）、以用于对机械臂模块（4）夹取来的样桶或者样瓶进行称重，所述中央控制模块（8）与在线称重模块（97）交互通讯、用于对称重数据进行存储和管理。


8.根据权利要求1所述的智能制样系统，其特征在于，所述智能转运小车上设有交互控制模块（2），所述交互控制模块（2）与中央控制模块（8）交互通信、以用于根据中央控制模块（8）的指示信息对智能转运小车、机械臂模块（4）进行控制。


9.根据权利要求8所述的智能制样系统，其特征在于，所述智能转运小车上设有用于存储多个样桶的样桶管理模块（3），样桶被夹取存储时所述交互控制模块（2）存储样桶编号信息、并且根据机械臂模块（4）的夹取移动路线存储样桶于样桶管理模块（3）处的存储坐标信息以用于取样时对多个样...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仲焘，
申请(专利权)人：湖南三德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43