一種用于樣品采制化的供瓶裝置的制作方法

本實用新型主要涉及到物料樣品的采制化設備，具體涉及一種用于樣品采制化的供瓶裝置。

背景技術：

對于物料（如礦石、煤炭）樣品的采樣、制樣、化驗工作，各個國家均有強制標準，必須遵照標準進行樣品的采制化工作。樣品的采樣、制樣、化驗工作過程的準則是在不破壞樣品代表性的前提下，把采集到的樣品粒度逐漸減小，質量也逐步減少，直到符合實驗室化驗對樣品的粒度和質量（重量）精度要求，然后對符合要求的樣品進行相關的化驗分析。

如以煤炭的樣品采制化為例，實際上是一種抽樣分析的過程，煤炭采樣和制樣的目的，是為了獲得一個其實驗結果能代表整批被采樣煤的實驗煤樣。不論是“采樣”、“制樣”還是“化驗”，這一過程中不能夠有樣本的損失，不能夠令樣本發生一些物理或化學變化，否則將會對最終的試驗結果造成影響。

在物料（如礦石、煤炭）樣品的采樣、制樣、化驗工作中，需要使用到眾多樣瓶來收集樣品，這就會需要一種樣瓶供瓶裝置來為其他相關作業設備提供樣瓶。現有樣瓶供瓶裝置存在以下技術問題：

（1）由于需要為其他相關作業設備持續提供數量眾多的樣瓶，這使得作為樣瓶供應源頭的供瓶裝置本身需要裝載大量的樣瓶，而現有供瓶裝置的樣瓶存儲方式設計不科學，導致供瓶裝置整體體積大、占地大。而一旦將體積設計變小，又會使得設備的裝瓶容量變小，不能適應大數量的供瓶需求，嚴重影響采制化工作效率。

（2）隨著技術的革新和工作需求的變化，使得目的煤樣采制化工作中，不同的作業設備會需要使用到不用體積（容量）規格的樣瓶來裝載不同工作需求的樣品。而現有供瓶裝置存儲設計單一，只能存儲供應同一體積（容量）規格的樣瓶，不能滿足工作需求。而如增加不同存儲供應規格的供瓶裝置，勢必會極大增加使用成本，也造成了資源浪費。

（3）供瓶裝置不止是存儲樣瓶，還需要將存儲的樣瓶及時高效的供應給其他作業設備或者輸送設備。而現有供瓶裝置為實現大容量存儲、高效率供給的目的，使得結構十分復雜，操作不便捷、維護成本高。

（4）現有供瓶裝置智能化程度低，一旦前期的樣瓶存儲失誤，如存儲方向不一致，存儲大小不一致等，則會嚴重影響后續的供給作業，嚴重時甚至損壞設備、發生生產事故。并且現有供瓶裝置也不能對樣瓶使用壽命、樣瓶儲存實時消耗情況等進行評估和計算，也嚴重影響了工作效率和生產經營。

技術實現要素：

本實用新型所解決的技術問題在于：針對現有技術存在的問題，提供一種結構簡單緊湊、體積小、容量大、供給快捷、工作效率高、智能化程度高的用于樣品采制化的供瓶裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種用于樣品采制化的供瓶裝置，包括儲瓶柜和設置于儲瓶柜下方的取瓶輸送機構，所述儲瓶柜內設有多列豎向平行設置的儲瓶格，每列儲瓶格內從下至上依次存儲有多個呈臥式的樣瓶，每列所述儲瓶格豎直方向的底端的出瓶口處均設有一個用于阻擋樣瓶向下掉落的擋瓶開關組件；所述取瓶輸送機構的一端設有用于與外部傳輸設備相配合的供瓶區，所述取瓶輸送機構包括橫設于儲瓶柜下方的平移軌道，所述平移軌道上設有平移翻轉機械手，所述平移翻轉機械手平移至儲瓶格下端時與擋瓶開關組件配合以夾取從出瓶口處掉落的樣瓶并沿平移軌道平移至供瓶區后翻轉、以使樣瓶豎立落放于外部傳輸設備上進行供瓶輸送作業。

作為本實用新型的進一步改進，所述平移翻轉機械手上設有可上下升降的頂升驅動部，所述擋瓶開關組件沿樣瓶的瓶身高度方向布置于儲瓶格的一側，所述擋瓶開關組件包括呈口狀的開關框、呈豎直設立的頂桿、用于阻擋樣瓶的擋板和彈簧，所述頂桿活動貫穿于開關框的中部，所述擋板沿瓶身高度方向水平布置且鉸接于頂桿上，所述彈簧套設于頂桿上且限位于開關框的頂板與擋板之間，當所述頂升驅動部向上頂起頂桿并擠壓彈簧時，所述頂桿帶動擋板一起上升以使擋板朝下翻轉、用于打開出瓶口以使最底層的樣瓶掉落至平移翻轉機械手上，當取瓶后所述頂升驅動部向下降落時，所述頂桿在彈簧的回復力作用下向下降落、用于帶動打開的擋板向上翻轉以再次擋住出瓶口。

作為本實用新型的進一步改進，所述開關框的兩側板上均設有一個呈缺口狀的限位滑動部，所述擋板上設有兩根沿瓶身高度方向對稱布置的限位滑動桿，當頂桿帶動擋板上下升降時，兩根所述限位滑動桿對應于兩個限位滑動部內上下滑動以對升降行程進行限位。

作為本實用新型的進一步改進，所述平移翻轉機械手上設有空瓶檢測傳感器，當所述平移翻轉機械手所處的儲瓶格內無樣瓶時，所述平移翻轉機械手根據空瓶檢測傳感器的檢測信息自動平移至下一儲瓶格處進行取瓶作業。

作為本實用新型的進一步改進，所述儲瓶柜內設有不同存放區以用于存放不同瓶高的樣瓶，同一存放區的儲瓶格的水平方向深度與對應存放的樣瓶的瓶高一致、用于使所有樣瓶均處于同一豎向平面上以便于平移翻轉機械手的取瓶作業，所述平移翻轉機械手上設有用于托住落下的樣瓶的半圓狀托板，所述托板為兩塊且沿瓶身高度方向平行布置以用于托住不同瓶高的樣瓶，兩塊所述托板之間設有夾爪。

作為本實用新型的進一步改進，每列所述儲瓶格水平深度方向的底部均設有兩列豎向布置的凸臺部，兩列所述凸臺部之間形成用于使樣瓶瓶蓋端伸入的凹陷部。

作為本實用新型的進一步改進，所述儲瓶柜上設有一個以上的柜門檢測報警組件以用于檢測儲瓶柜柜門是否關閉并發出警報。

作為本實用新型的進一步改進，所述儲瓶柜上設有用于檢測每列儲瓶格內樣瓶存量的紅外對射檢測組件，所述紅外對射檢測組件設置于儲瓶格的側面且距離出瓶口一定高度設置、以用于當檢測到單列儲瓶格內所有樣瓶的整體高度低于紅外對射檢測線時發出警報。

作為本實用新型的進一步改進，所述取瓶輸送機構于供瓶區處還設有用于與平移翻轉機械手相配合的樣瓶防倒組件，所述樣瓶防倒組件包括相連接的防倒驅動氣缸和防倒擋板，當平移翻轉機械手帶動樣瓶翻轉后，所述防倒驅動氣缸驅動防倒擋板伸出、用于和平移翻轉機械手之間形成落放腔以防止掉落至外部傳輸設備上的樣瓶發生傾倒。

作為本實用新型的進一步改進，每個所述樣瓶上均設有用于記錄樣瓶使用次數的電子標簽，所述取瓶輸送機構上于平移翻轉機械手的平移行程上設有標簽識別組件以用于檢測樣瓶的使用次數，所述取瓶輸送機構于供瓶區處還設有用于與標簽識別組件相配合的擋瓶組件，所述擋瓶組件包括相連接的擋瓶驅動氣缸和擋瓶板，所述擋瓶驅動氣缸根據標簽識別組件的檢測信息驅動擋瓶板伸出、用于將超過使用次數的樣瓶擋住。

作為本實用新型的進一步改進，靠近所述擋瓶組件處設有棄瓶組件，所述棄瓶組件的對面開設有棄瓶口，所述棄瓶組件包括相連接的棄瓶驅動氣缸和棄瓶推板，當所述擋瓶板伸出將超過使用次數的樣瓶擋住時，所述棄瓶驅動氣缸驅動棄瓶推板伸出將該樣瓶推入棄瓶口。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

（1）本實用新型的用于樣品采制化的供瓶裝置，將儲瓶柜設計為多列儲瓶格形式，并且采用特殊的臥式的樣瓶存放方式，這極大壓縮了樣瓶的存儲空間，在保證大存儲量的前提下，極大了縮小了設備的體積，極大減小了占地空間。

（2）本實用新型的用于樣品采制化的供瓶裝置，多列儲瓶格形成下落通道，再和下方的平移翻轉機械手相配合，使得樣瓶在自重作用下呈下落式取瓶方式，且前一個樣瓶被取走后，后續的樣瓶會自動補上，使得取瓶結構簡單，取瓶方式方便快捷，易于使用和維護。

（3）本實用新型的用于樣品采制化的供瓶裝置，將平移翻轉機械手橫向設置在多列儲瓶格的下方，平移翻轉機械手一個設備即完成了平移取瓶和翻轉供瓶兩個動作，進一步使得本實用新型智能化程度高，結構簡單但取瓶方式高效，易于使用和維護。

（4）本實用新型的用于樣品采制化的供瓶裝置，平移翻轉機械手還進一步具有驅動開關的功能，并且這種頂起驅動、彈簧回復驅動的方式十分簡單，結構很緊湊，操作很快捷，智能化程度高。二是與平移翻轉機械手配合的擋瓶開關組件結構也十分簡單，能實現自動復位，并不會占用儲瓶柜的過多體積，有效保證了儲瓶柜存儲大容量的實現。

（5）本實用新型的用于樣品采制化的供瓶裝置，存儲多樣化，能夠同時存儲多種不同體積（容量）規格的樣瓶，使得本裝置能夠滿足多種采制化設備裝載不同容量樣品的供應需求。二是使得所有樣瓶均處于同一豎向平面上，這使得所有的樣瓶在向下掉落時都會應相同的位置掉落在平移翻轉機械手上，間接的提高了平移翻轉機械手的取瓶精度；三是將平移翻轉機械手的半圓狀托板設計為兩塊，且之間設有夾爪，這使得不論是掉落的長瓶還是短瓶，兩端的半圓狀托板總對形成很好的承載，并且處于中間位置的夾爪一定能夠夾住該樣瓶，有效保證了樣瓶在平移轉運和翻轉過程中的安全性。

（6）本實用新型的用于樣品采制化的供瓶裝置，通過設置凸臺部和柜門檢測報警組件，如果一旦出現放錯的情況，能及時提醒操作人員進行及時修正或者直接停機，并且通過設置空瓶檢測傳感器、樣瓶防倒組件、擋瓶組件、棄瓶組件，這進一步提高了本設備的智能化，避免了后續風險的發生。

附圖說明

圖1是本實用新型用于樣品采制化的供瓶裝置的立體結構原理示意圖。

圖2是本實用新型用于樣品采制化的供瓶裝置的透視立體結構原理示意圖。

圖3是本實用新型的儲瓶柜的立體結構原理示意圖。

圖4是本實用新型的平移翻轉機械手的立體結構原理示意圖。

圖5是本實用新型平移翻轉機械手取樣瓶時的結構原理示意圖。

圖6是本實用新型的擋瓶開關組件的立體結構原理示意圖。

圖7是本實用新型的樣瓶防倒組件、擋瓶組件、棄瓶組件的結構原理示意圖。

圖例說明：

1、儲瓶柜；11、儲瓶格；111、凸臺部；112、凹陷部；13、柜門檢測報警組件；14、紅外對射檢測組件；12、擋瓶開關組件；121、開關框；1211、限位滑動部；122、頂桿；123、擋板；1231、限位滑動桿；124、彈簧；2、取瓶輸送機構；21、平移軌道；22、平移翻轉機械手；221、頂升驅動部；222、空瓶檢測傳感器；223、托板；224、夾爪；23、樣瓶防倒組件；231、防倒驅動氣缸；232、防倒擋板；24、標簽識別組件；25、擋瓶組件；251、擋瓶驅動氣缸；252、擋瓶板；26、棄瓶組件；261、棄瓶驅動氣缸；262、棄瓶推板；27、棄瓶口；3、樣瓶；4、供瓶區。

具體實施方式

以下結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1至圖7所示，本實用新型提供一種用于樣品采制化的供瓶裝置，包括儲瓶柜1和設置于儲瓶柜1下方的取瓶輸送機構2，儲瓶柜1內設有多列豎向平行設置的儲瓶格11，每列儲瓶格11內從下至上依次存儲有多個呈臥式的樣瓶3，每列的樣瓶3相互接觸。每列儲瓶格11豎直方向的底端的出瓶口處均設有一個用于阻擋樣瓶3向下掉落的擋瓶開關組件12。取瓶輸送機構2的一端設有用于與外部傳輸設備（如傳輸帶，圖中未示出）相配合的供瓶區4，取瓶輸送機構2包括橫設于儲瓶柜1下方的平移軌道21，平移軌道21上設有平移翻轉機械手22，平移翻轉機械手22平移至儲瓶格11下端時與擋瓶開關組件12配合以夾取從出瓶口處掉落的樣瓶3并沿平移軌道21平移至供瓶區4后翻轉、以使樣瓶3豎立落放于外部傳輸設備上進行供瓶輸送作業。當原本處于最下端的樣瓶3被取走后，其他樣瓶3在自重作用下自動向下掉落，使得原本處于倒數第二個的樣瓶3又變成出瓶口處的首個樣瓶3。通過以上特殊的科學設計，具有如下優點：

一是本實用新型將儲瓶柜1設計為多列儲瓶格11形式，并且采用特殊的臥式的樣瓶3存放方式，這極大壓縮了樣瓶3的存儲空間，在保證大存儲量的前提下，極大了縮小了設備的體積，極大減小了占地空間。二是本實用新型的多列儲瓶格11形成下落通道，再和下方的平移翻轉機械手22相配合，使得樣瓶3在自重作用下呈下落式取瓶方式，且前一個樣瓶3被取走后，后續的樣瓶3會自動補上，使得取瓶結構簡單，取瓶方式方便快捷，易于使用和維護。三是本實用新型將平移翻轉機械手22橫向設置在多列儲瓶格11的下方，平移翻轉機械手22一個設備即完成了平移取瓶和翻轉供瓶兩個動作，進一步使得本實用新型智能化程度高，結構簡單但取瓶方式高效，易于使用和維護。

如圖2至圖6所示，進一步，在較佳實施例中，平移翻轉機械手22上設有可上下升降的頂升驅動部221，擋瓶開關組件12沿樣瓶3的瓶身高度方向布置于儲瓶格11的一側，擋瓶開關組件12包括呈口狀的開關框121、呈豎直設立的頂桿122、用于阻擋樣瓶3的擋板123和彈簧124，頂桿122活動貫穿于開關框121的中部，擋板123沿瓶身高度方向水平布置且鉸接于頂桿122上，彈簧124套設于頂桿122上且限位于開關框121的頂板與擋板123之間，當頂升驅動部221向上頂起頂桿122并擠壓彈簧124時，頂桿122帶動擋板123一起上升以使擋板123朝下翻轉、用于打開出瓶口以使最底層的樣瓶3掉落至平移翻轉機械手22上，當取瓶后頂升驅動部221向下降落時，頂桿122在彈簧124的回復力作用下向下降落、用于帶動打開的擋板123向上翻轉以再次擋住出瓶口。通過這樣的特殊設置，一是使得平移翻轉機械手22這一個設備在滿足了上述的平移取瓶和翻轉供瓶兩個功能時，還進一步具有驅動開關的功能，并且這種頂起驅動、彈簧回復驅動的方式十分簡單，結構很緊湊，操作很快捷，智能化程度高。二是與平移翻轉機械手22配合的擋瓶開關組件12結構也十分簡單，能實現自動復位，并不會占用儲瓶柜1的過多體積，有效保證了儲瓶柜1存儲大容量的實現。

如圖6所示，進一步，在較佳實施例中，開關框121的兩側板上均設有一個呈缺口狀的限位滑動部1211，擋板123上設有兩根沿瓶身高度方向對稱布置的限位滑動桿1231，當頂桿122帶動擋板123上下升降時，兩根限位滑動桿1231對應于兩個限位滑動部1211內上下滑動以對升降行程進行限位。通過這樣的特殊設置，使得擋瓶開關組件12設計更加合理，擋板123在上下升降時更加靈活，并且通過限位設計使得設備的安全性高，不會出現如頂過位使設備卡殼失效的風險。

如圖4所示，進一步，在較佳實施例中，平移翻轉機械手22上設有空瓶檢測傳感器222，當平移翻轉機械手22所處的儲瓶格11內無樣瓶3時，平移翻轉機械手22根據空瓶檢測傳感器222的檢測信息自動平移至下一儲瓶格11處進行取瓶作業。通過這樣的特殊設置，使得本實用新型的裝置智能化程度高，能夠實現連續不間斷供瓶作業，有效保證了后續生產作業的持續正常進行。

如圖2、圖3所示，進一步，在較佳實施例中，儲瓶柜1內設有不同存放區以用于存放不同瓶高的樣瓶3，同一存放區的儲瓶格11的水平方向深度與對應存放的樣瓶3的瓶高一致、用于使所有樣瓶3均處于同一豎向平面上以便于平移翻轉機械手22的取瓶作業，平移翻轉機械手22上設有用于托住落下的樣瓶3的半圓狀托板223，托板223為兩塊且沿瓶身高度方向平行布置以用于托住不同瓶高的樣瓶3，兩塊托板223之間設有夾爪224。通過這樣的特殊設置，一是使得本實用新型的裝置存儲多樣化，能夠同時存儲多種不同體積（容量）規格的樣瓶3，使得本裝置能夠滿足多種采制化設備裝載不同容量樣品的供應需求。二是由于存儲了不同高度規格的樣瓶3，勢必又會機械手增大取瓶、轉運時的難度和風險。本實用新型為了解決這一技術問題，作了兩處特殊設計：一是同一存放區的儲瓶格11的水平方向深度與對應存放的樣瓶3的瓶高一致，這使得如圖中所示所有樣瓶3的底面均處于同一豎向平面上，這使得所有的樣瓶3在向下掉落時都會應相同的位置掉落在平移翻轉機械手22上，間接的提高了平移翻轉機械手22的取瓶精度；二是本實用新型將平移翻轉機械手22的半圓狀托板223設計為兩塊，且兩塊托板223之間設有夾爪224，這使得不論是掉落的長瓶還是短瓶，兩端的半圓狀托板223總對形成很好的承載，并且處于中間位置的夾爪224一定能夠夾住該樣瓶3，有效保證了樣瓶3在平移轉運和翻轉過程中的安全性。由于不同存放區水平方向深度各不相同，使得不同存放區所安裝的擋瓶開關組件12的大小也各不相同。

如圖3所示，進一步，在較佳實施例中，每列儲瓶格11水平深度方向的底部均設有兩列豎向布置的凸臺部111，兩列凸臺部111之間形成用于使樣瓶3瓶蓋端伸入的凹陷部112。當樣瓶3都正常放置時，所有樣瓶3瓶蓋端都會對應伸入的凹陷部112內、且底面端都會處于同一豎直平面。但是如果一旦出現放錯的情況，如將某個樣瓶3的瓶蓋端朝外放置，樣瓶3的底端由于大于瓶蓋端，使得底端不能伸入的凹陷部112內，受凸臺部111的影響，使得該樣瓶3勢必會從儲瓶柜1伸出一截，這十分直觀的提醒了操作人員進行糾錯，避免了后續風險的發生。

如圖2所示，進一步，在較佳實施例中，儲瓶柜1上設有一個以上的柜門檢測報警組件13以用于檢測儲瓶柜1柜門是否關閉并發出警報。當出現上述的放錯，而操作人員又沒有及時修正時，凸出一截的樣瓶3勢必會使得儲瓶柜1柜門不能正常關閉，此時柜門檢測報警組件13會發出警報，進而再次提醒操作人員進行及時修正或者直接停機，這進一步提高了本設備的智能化，避免了后續風險的發生。

如圖3所示，進一步，在較佳實施例中，儲瓶柜1上設有用于檢測每列儲瓶格11內樣瓶3存量的紅外對射檢測組件14，紅外對射檢測組件14設置于儲瓶格11的側面且距離出瓶口一定高度設置、以用于當檢測到單列儲瓶格11內所有樣瓶3的整體高度低于紅外對射檢測線時發出警報。例如當紅外對射檢測組件14檢測的高度為三個樣瓶3的高度時，一旦某列儲瓶格11內樣瓶3由于不斷供應而只剩兩個時，紅外對射檢測組件14會及時發出警報，提醒操作人員及時添加樣瓶3，進一步提高了本設備的智能化。

如圖2、圖7所示，進一步，在較佳實施例中，取瓶輸送機構2于供瓶區4處還設有用于與平移翻轉機械手22相配合的樣瓶防倒組件23，樣瓶防倒組件23包括相連接的防倒驅動氣缸231和防倒擋板232，當平移翻轉機械手22帶動樣瓶3翻轉后，防倒驅動氣缸231驅動防倒擋板232伸出、用于和平移翻轉機械手22之間形成落放腔以防止掉落至外部傳輸設備上的樣瓶3發生傾倒。這使得樣瓶3在從平移翻轉機械手22上向下掉落時，受到平移翻轉機械手22和防倒擋板232在其兩側的保護，能夠有效避免樣瓶3發生傾倒。

如圖2、圖7所示，進一步，在較佳實施例中，每個樣瓶3上均設有用于記錄樣瓶3使用次數的電子標簽，取瓶輸送機構2上于平移翻轉機械手22的平移行程上設有標簽識別組件24以用于檢測樣瓶3的使用次數，取瓶輸送機構2于供瓶區4處還設有用于與標簽識別組件24相配合的擋瓶組件25，擋瓶組件25包括相連接的擋瓶驅動氣缸251和擋瓶板252，擋瓶驅動氣缸251根據標簽識別組件24的檢測信息驅動擋瓶板252伸出、用于將超過使用次數的樣瓶3擋住。這使得操作人員能夠及時將該樣瓶3進行替換，避免樣瓶3在后續使用中發生破裂等風險。

如圖2、圖7所示，進一步，在較佳實施例中，靠近擋瓶組件25處設有棄瓶組件26，棄瓶組件26的對面開設有棄瓶口27，棄瓶組件26包括相連接的棄瓶驅動氣缸261和棄瓶推板262，當擋瓶板252伸出將超過使用次數的樣瓶3擋住時，棄瓶驅動氣缸261驅動棄瓶推板262伸出將該樣瓶3推入棄瓶口27。這進一步提高了本裝置的智能化，使得不用人工替換，而直接將該樣瓶3廢棄。

以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護范圍。