一种全自动分样封装系统的制作方法

本发明涉及自动化采制样机技术领域，具体为一种全自动分样封装系统。

背景技术：

从2004年开始，为提高样品的代表性，尽可能避免人为因素的干扰，各大火力发电厂均加快了用机械化采制样机替代人工采制样工作的进程，到目前为止绝大部分火力发电厂都已经完成了替换，在采制化工作的源头上为燃煤样品的客观性、公正性提供了保障。但是，样品从采样机中提取，然后进行离线制样、化验等工序时，样品与其各种相关信息的同步传递，一直未能得到比较满意的解决。

对于机械化采制样工作完成后，样品和其相关信息的同步传递，最少需要满足样品及其相关信息的一致性、样品信息保密的可靠性、样品质量不失真等几个主要因素的要求。样品及其相关信息的一致性，指的是从机械化采制样机的存样器里取出的样品，需与该样品的各项信息一一对应，且不会随着样品的转移或后续制样、化验工作的开展而产生变化；样品信息保密的可靠性指的是，与样品相关的各项信息，只能对因工作需要的人员和设备进行有权限的局部开放或全部开放，此项性能应该严格、紧致，不能出现样品信息在不需要开放的情况下而发散的现象，以免给采制化工作的公正性、客观性带来不良影响；样品质量不失真，主要指的是样品在取出和转运以及后续制样、化验等过程中不能出现损失，不论是样品的遗漏还是水分挥发、有选择的留取样品等各种因素。

为达到上述要求，各大采制样设备的使用单位以及生产厂家，在如何解决好样品和其相关信息的同步传递这个问题上，均花费了大量的人力物力等方面的资源来处理，但效果仍不尽人意。在机械采制样工作中普遍采用的方式有纸质版传递信息、编码处理后再用纸质版传递信息、将样品打包再喷码传递信息等方式。其中纸质版传递信息是最为原始的一种方式，因信息在很大程度上均处于开放状态，不能达到保密性的要求而基本被淘汰；其次是先将信息按照管理方面设定的形式进行密码处理，再用纸质版的形式与样品一起完成同步传递，这种方式主要因为样品的密封性能不好、纸质版密码信息与样品容易出现混乱、编码操作或样品质量容易出现问题，也将难以满足采制样设备使用单位的要求；将样品打包后再喷码同步传递信息的方式，已经逐步成为采制样设备使用方面的主流趋势，只是目前市场上具备打包喷码功能的采制样设备，因其在打包喷码工序中所配置的部件繁多、布置空间较大、故障点多、前期投入较大、后期使用成本较高等因素，一直未能在市场上得到有效推广和认同。新型的数据化全自动分样封装系统作为一种简单便捷、封装可靠、前期投入和后期使用成本均相对偏低、对现场空间要求不高的，且各项性能更强更优的分样封装设备，就成为了解决机械化采制样工作完成后，实现样品和信息同步传递的迫切需求。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种有效满足样品及其相关信息的一致性、样品信息保密的可靠性、样品质量不失真等要求的全自动分样封装系统。

本发明提供如下的技术方案：本发明一种全自动分样封装系统，包括防护罩壳、子样桶、步进式传输机构、间隔分样机构、子样桶全自动封装机构和集控式电控装置，所述防护罩壳一端设有取样门，所述步进式传输机构、间隔分样机构、子样桶全自动封装机构均设于防护罩壳内，所述间隔分样机构和子样桶全自动封装机构设于步进式传输机构上方，所述集控式电控装置设于防护罩壳上，所述步进式传输机构、间隔分样机构和子样桶全自动封装机构均与集控式电控装置电连接，所述子样桶置于步进式传输机构上；所述步进式传输机构包括驱动装置、传送带和支撑腿，所述驱动装置设于防护罩壳内，所述支撑腿设于防护罩壳外，所述驱动装置为槽轮驱动装置，所述支撑腿上转动设有传动轴，所述传送带两端分别设于驱动装置和支撑腿的传动轴上，在槽轮机构的驱动作用下，实现了传送带的步进式传输运动，从而为全自动分样提供条件，所述传送带上设有子样桶放置凹槽；所述间隔分样机构包括进料斗、封堵板、导向杆、齿条框、驱动轴、驱动齿轮和封堵驱动电机，所述导向杆设于防护罩壳顶壁上，所述齿条框上端滑动设于导向杆上，所述齿条框中部设有长方形驱动槽，所述长方形驱动槽相对两侧对称设有两组推拉锯齿，所述封堵驱动电机设于防护罩壳内侧壁上，所述驱动轴转动设于防护罩壳内侧壁上且与封堵驱动电机输出轴相连，所述驱动齿轮设于驱动轴上，所述驱动齿轮为不完全齿轮，所述驱动齿轮依次与长方形驱动槽相对两侧的两组推拉锯齿啮合，所述封堵板设于齿条框外侧，所述进料斗设于防护罩壳顶壁上，所述进料斗靠近齿条框的一侧设有封堵槽，所述封堵板滑动设于封堵槽内，通过封堵板的位置移动，与槽轮机构相互配合实现样品的间隔分样。

进一步地，所述子样桶全自动封装机构包括塑封膜送料组件、导向轮组件、导向横板、负压输气管、导向气泵一、塑封膜拉动组件和塑封组件，所述塑封膜送料组件设于防护罩壳顶壁下方，所述导向轮组件设于防护罩壳侧壁上，所述导向横板设于防护罩壳侧壁上，所述导向横板上端均匀分布设有负压孔，所述导向气泵一设于防护罩壳顶壁上，所述负压输气管两端分别设于导向气泵一和导向横板上，所述塑封膜拉动组件和塑封组件均设于防护罩壳顶壁下方，所述导向横板一端延伸至塑封膜拉动组件下方。

进一步地，所述塑封膜拉动组件包括支撑板、拉动驱动电机、主动轴、从动轴、主动锥形轮、从动锥形轮、拉动驱动螺杆、螺纹块、导向气泵二和导向输气管，所述导向气泵二设于防护罩壳顶壁上，所述导向输气管一端与导向气泵二相连，所述支撑板设于防护罩壳顶壁下方，所述拉动驱动电机设于防护罩壳顶壁上，所述主动轴转动设于防护罩壳顶壁上且与拉动驱动电机输出轴相连，所述主动锥形轮设于主动轴上，所述从动轴转动设于支撑板上，所述从动锥形轮设于从动轴上，所述从动锥形轮和主动锥形轮啮合，所述拉动驱动螺杆转动设于支撑板上，所述拉动驱动螺杆与从动轴相连，所述螺纹块通过螺纹连接设于拉动驱动螺杆上，所述导向输气管另一端贯穿螺纹块设置，所述导向输气管上设有负压吸附头。

进一步地，所述拉动驱动电机为正反双转电机。

进一步地，所述导向输气管为弹性折叠软管。

进一步地，所述塑封组件包括伸缩气缸和塑封头，所述伸缩气缸设有两组，所述塑封头设于两组伸缩气缸下端，所述塑封头为倒u形结构设置，所述塑封头内径与子样桶外径适配。

进一步地，所述驱动装置、封堵驱动电机、导向气泵一、导向气泵二、拉动驱动电机、伸缩气缸和塑封头均与集控式电控装置电连接。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明一种全自动分样封装系统，与现有技术相比，具有下列有益效果：

首先，从保证样品质量不失真的角度来看，因为数据化全自动分样封装系统对集样器中的子样桶采用了全自动分样封装的方式，在采制样机操作人员取样前，就必须先启动设备完成对子样桶的自动封口，再由取样人员完成取样工作，这样在取样人员取出样桶时，样桶就已处于完全密封的状态，既可以避免了样品在转运或倒装过程中可能出现的水分损失或质量变化，也消除了取样、转运人员可直接接触到样品的现象，在取样过程中最大限度的避免了环境因素和人为因素对样品质量的干扰；

其次，数据化分样封装系统采用上位机进行集中操控，能达到操作简单明了、易学易懂的效果；独立配置的集控式电控装置，使设备的运行自成体系，不对原有采样机的正常采制样工作产生任何不良影响；同时新系统可采用整体安装方式，仅对原采制样机的分样机进行简单的整体更换即可，现场改造量很小，使安装过程方便快捷，因此现场工作时间即使含调试在内也仅需2~3天就可以完成，对用户正常生产运营所产生的影响将减到最低。

总体而言，本发明提供的一种全自动分样封装系统，采用了目前市场上最为精简的部件配置方式，既达到在取样、转运过程中对环境因素和人为因素的有效控制，又实现了煤样信息的数据化管理和保密性要求，对使用场地的条件要求也并不苛刻，同时大幅度地降低了设备整体运行的故障率，是实现机械化采制样工作后样品和其相关信息同步传递的一种可靠方式。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种全自动分样封装系统的整体结构示意图；

图2为本发明一种全自动分样封装系统间隔分样机构的结构示意图；

图3为本发明一种全自动分样封装系统子样桶全自动封装机构的结构示意图。

其中，1、防护罩壳，2、子样桶，3、步进式传输机构，4、间隔分样机构，5、子样桶全自动封装机构，6、驱动装置，7、传送带，8、支撑腿，9、进料斗，10、封堵板，11、导向杆，12、齿条框，13、驱动轴，14、驱动齿轮，15、导向轮组件，16、导向横板，17、负压输气管，18、导向气泵一，19、导向气泵二，20、支撑板，21、拉动驱动电机，22、主动轴，23、从动轴，24、主动锥形轮，25、从动锥形轮，26、拉动驱动螺杆，27、螺纹块，28、导向输气管，29、伸缩气缸，30、塑封头，31、塑封膜送料组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1~3所示，本发明采取的技术方案如下：一种全自动分样封装系统，包括防护罩壳1、子样桶2、步进式传输机构3、间隔分样机构4、子样桶全自动封装机构5和集控式电控装置，防护罩壳1一端设有取样门，步进式传输机构3、间隔分样机构4、子样桶全自动封装机构5均设于防护罩壳1内，间隔分样机构4和子样桶全自动封装机构5设于步进式传输机构3上方，集控式电控装置设于防护罩壳1上，步进式传输机构3、间隔分样机构4和子样桶全自动封装机构5均与集控式电控装置电连接，子样桶2置于步进式传输机构3上；步进式传输机构3包括驱动装置6、传送带7和支撑腿8，驱动装置6设于防护罩壳1内，支撑腿8设于防护罩壳1外，驱动装置6为槽轮驱动装置6，支撑腿8上转动设有传动轴，传送带7两端分别设于驱动装置6和支撑腿8的传动轴上，在槽轮机构的驱动作用下，实现了传送带7的步进式传输运动，从而为全自动分样提供条件，传送带7上设有子样桶放置凹槽；间隔分样机构4包括进料斗9、封堵板10、导向杆11、齿条框12、驱动轴13、驱动齿轮14和封堵驱动电机，导向杆11设于防护罩壳1顶壁上，齿条框12上端滑动设于导向杆11上，齿条框12中部设有长方形驱动槽，长方形驱动槽相对两侧对称设有两组推拉锯齿，封堵驱动电机设于防护罩壳1内侧壁上，驱动轴13转动设于防护罩壳1内侧壁上且与封堵驱动电机输出轴相连，驱动齿轮14设于驱动轴13上，驱动齿轮14为不完全齿轮，驱动齿轮14依次与长方形驱动槽相对两侧的两组推拉锯齿啮合，封堵板10设于齿条框12外侧，进料斗9设于防护罩壳1顶壁上，进料斗9靠近齿条框12的一侧设有封堵槽，封堵板10滑动设于封堵槽内，通过封堵板10的位置移动，与槽轮机构相互配合实现样品的间隔分样。

其中，子样桶全自动封装机构5包括塑封膜送料组件31、导向轮组件15、导向横板16、负压输气管17、导向气泵一18、塑封膜拉动组件和塑封组件，塑封膜送料组件31设于防护罩壳1顶壁下方，导向轮组件15设于防护罩壳1侧壁上，导向横板16设于防护罩壳1侧壁上，导向横板16上端均匀分布设有负压孔，导向气泵一18设于防护罩壳1顶壁上，负压输气管17两端分别设于导向气泵一18和导向横板16上，塑封膜拉动组件和塑封组件均设于防护罩壳1顶壁下方，导向横板16一端延伸至塑封膜拉动组件下方。

塑封膜拉动组件包括支撑板20、拉动驱动电机21、主动轴22、从动轴23、主动锥形轮24、从动锥形轮25、拉动驱动螺杆26、螺纹块27、导向气泵二19和导向输气管28，导向气泵二19设于防护罩壳1顶壁上，导向输气管28一端与导向气泵二19相连，支撑板20设于防护罩壳1顶壁下方，拉动驱动电机21设于防护罩壳1顶壁上，主动轴22转动设于防护罩壳1顶壁上且与拉动驱动电机21输出轴相连，主动锥形轮24设于主动轴22上，从动轴23转动设于支撑板20上，从动锥形轮25设于从动轴23上，从动锥形轮25和主动锥形轮24啮合，拉动驱动螺杆26转动设于支撑板20上，拉动驱动螺杆26与从动轴23相连，螺纹块27通过螺纹连接设于拉动驱动螺杆26上，导向输气管28另一端贯穿螺纹块27设置，导向输气管28上设有负压吸附头。拉动驱动电机21为正反双转电机。导向输气管28为弹性折叠软管。

塑封组件包括伸缩气缸29和塑封头30，伸缩气缸29设有两组，塑封头30设于两组伸缩气缸29下端，塑封头30为倒u形结构设置。

驱动装置6、封堵驱动电机、导向气泵一18、导向气泵二19、拉动驱动电机21、伸缩气缸29和塑封头30均与集控式电控装置电连接。

具体使用时，将原料置于进料斗9内，子样桶2置于子样桶放置凹槽内，启动步进式传输机构3，在步进式传输机构3的间隔传动作用下，子样桶2被传输至进料斗9正下方，集控式电控装置控制封堵驱动电机动作，在驱动齿轮14和齿条框12的驱动作用下，封堵板10进行抽拉间隔封堵，从而实现自动分样，分样完毕的子样桶2继续在步进式传输机构3的传输作用下被传输至子样桶全自动封装机构5正下方，在负压作用下塑封膜始终贴附于导向横板16上，在拉动驱动电机21的传动作用下，螺纹块27带动导向输气管28沿拉动驱动螺杆26往复移动，当螺纹块27带动导向输气管28移动至导向横板16正上方时，导向气泵一18停止工作，导向气泵二19开始工作，在负压的作用下，塑封膜随负压吸附头移动至拉动驱动螺杆26的另一端，启动伸缩气缸29的同时，导向气泵一18开始工作，导向气泵二19停止工作，以保证塑封膜一端始终在导向横板16上，伸缩气缸29推动塑封头30将塑封膜塑封于子样桶2上即可。

要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。