一种材料检测一体化设备的制作方法

本发明涉及材料检测设备技术领域，特别涉及一种材料检测一体化设备。

背景技术：

红外碳硫分析仪是一种用于检测样品中的碳、硫元素含量的检测设备，目前广泛用于各种材料的碳、硫元素检测中。检测时，试样中的碳、硫在富氧条件下经过高温加热，生成二氧化碳、二氧化硫气体，该气体经处理后进入相应的吸收池中，对相应的红外辐射光进行吸收，经吸收的红外辐射光入射到探测器上，由探测器转化为电信号，经计算机处理即可得到材料中碳、硫的含量，具有测量范围宽、抗干扰能力强、功能齐全、操作简单、分析结果准确快速的特点。

现有的红外碳硫分析仪在检测样品时往往采用人工辅助操作方式，通过人工操作在坩埚中加入样品和助熔剂，然后将坩埚放置到红外碳硫分析仪上。通过红外碳硫分析仪完成对样品的检测，依次完成对多个样品的检测。采用这种操作方式，自动化程度低，操作效率不高，并且会因为人为操作的不规范给检测结果带来误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种材料检测一体化设备，可实现多样品检测的自动化操作，避免了人为操作所带来的误差，检测精度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种材料检测一体化设备，包括碳硫分析仪、送样装置和助熔剂添加装置，所述碳硫分析仪包括燃烧炉和送样机构，所述送样机构用于将坩埚送入到燃烧炉中，所述碳硫分析仪上在送样机构和送样装置之间设置有取样装置，所述取样装置用于抓取送样装置上的坩埚并送至碳硫分析仪的送样机构，所述助熔剂添加装置设置在送样装置上方，用于向待检测的样品中加入助熔剂。

上述技术方案中，进一步地，所述送样机构包括轴向驱动机构、转动驱动机构和坩埚支杆，所述坩埚支杆用于固定安装坩埚，所述轴线驱动机构用于驱动坩埚支杆沿其轴向做上下运动，转动驱动机构用于驱动坩埚支杆沿其轴线转动；所述轴向驱动机构包括气缸和设置在气缸活塞杆上的连接套，气缸活塞杆和连接套之间固定连接；所述连接套另一端连接坩埚支杆，坩埚支杆与连接套之间转动连接，坩埚支杆可相对于连接套转动；所述转动驱动机构包括电机和齿轮组，所述齿轮组包括主动轮和从动轮，主动轮设置在电机转轴上，从动轮固定设置在坩埚支杆上，主动轮与从动轮之间啮合。

上述技术方案中，进一步地，所述自动送样机构还包括固定框架，所述固定框架为整体成型结构，包括底框板、中框板、上框板和侧框板，所述底框板、中框板和上框板依次设置在侧框板上，所述底框板、中框板和上框板上分别设置有安装孔，所述各安装孔中心位于同一竖直直线上，所述气缸固定安装在底框板下方，气缸活塞杆设置在底框板的安装孔内，所述电机固定设置在中框板上，所述坩埚支杆分别穿过中框板和上框板上的安装孔，坩埚支杆一端从上框板的安装孔穿出。

上述技术方案中，进一步地，所述取样装置包括转动电机、设置在转动电机转轴上的转动座和设置在转动座上的取样机构；所述取样机构包括主臂、对称设置在主臂上的两个支臂和分别设置在两个支臂上的卡爪，所述主臂上设置有驱动气缸，两个支臂一端分别与主臂之间铰链连接，所述支臂上在其中部分别与一推杆铰链连接，推杆另一端上设置有销轴，主臂上沿其轴线方向上设置有两个平行的滑槽，所述销轴一端伸入到滑槽内，另一端连接有推板，所述推板连接驱动气缸活塞杆。

上述技术方案中，进一步地，所述送样装置包括送样平台，所述送样平台上设置有取样台、干燥箱和送样气缸，所述取样台和送样气缸分别设置在干燥箱的两侧，送样气缸活塞杆伸入到干燥箱内，用于将干燥箱内的坩埚推出到干燥箱外的取样台上。

上述技术方案中，进一步地，所述取样台上设置有称重装置。

上述技术方案中，进一步地，所述助熔剂添加装置包括设置在送样装置上方的导轨和设置在导轨上的多个加料管，所述加料管上设置有开口向下设置的送料管，所述送料管上分别设置有开关控制阀。

本发明可实现检测过程中的自动取样、送样及检测自动化操作，大大减少了人工参与的步骤，提高了检测效率，并且避免了检测过程中因人工操作对检测精度所造成的影响。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明中送样机构结构示意图；其中a)为送样机构主视图，b)为送样机构左视图。

图3为本发明中取样装置结构示意图；a)为取样装置主视图，b)为取样装置俯视图。

图4为本发明中送样装置结构示意图。

图5为本发明中助熔剂添加装置结构示意图。

图中：1、碳硫分析仪，2、送样机构，3、取样装置，4、送样装置，5、助熔剂添加装置，6、坩埚，7、燃烧炉；

201、气缸，202、电机，203、坩埚支杆，205、连接套，206、主动轮，207、从动轮，208、底框板，209、中框板，210、上框板，211、侧框板，212、导套，215、轴承，216、轴承盖，217、安装孔；

301、转动电机，302、转动座，303、主臂，304、支臂，305、卡爪，306、驱动气缸，307、驱动气缸活塞杆，308、推杆，309、销轴，310、滑槽，311、推板；

401、送样平台，402、取样台，403、干燥箱，404、送样气缸，405、称重装置；

501、导轨，502、加料管，503、送料管，504、开关控制阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本实施例中的材料检测一体化设备，包括碳硫分析仪1、送样装置3和助熔剂添加装置5，所述碳硫分析仪1包括燃烧炉7和送样机构2，所述送样机构2用于将坩埚送入到燃烧炉7中；所述碳硫分析仪1上在送样机构2和送样装置4之间设置有取样装置3，所述取样装置3用于抓取送样装置4上的坩埚6并送至碳硫分析仪1的送样机构2；所述助熔剂添加装置5设置在送样装置4上方，用于向待检测的样品中加入助熔剂。该一体化设备可实现检测过程中的取样、送样和检测的自动化操作，提高了设备的检测效率和检测精度，及设备的自动化程度。

如图2所示，本实施例中的送样机构包括轴向驱动机构、转动驱动机构和坩埚支杆203，所述坩埚支杆203用于固定安装坩埚6，所述轴线驱动机构用于驱动坩埚支杆沿其轴向做上下运动，转动驱动机构用于驱动坩埚支杆沿其轴线转动。所述轴向驱动机构包括气缸201和设置在气缸活塞杆上的连接套205，气缸活塞杆和连接套205之间固定连接；所述连接套205另一端连接坩埚支杆203，坩埚支杆203与连接套205之间转动连接，坩埚支杆203可相对于连接套转动。通过连接套连接气缸活塞杆和连接套，气缸在动作时，气缸活塞杆带动连接套做上下运动。连接套与坩埚支杆之间的转动连接可通过以下结构来实现，在坩埚支杆203上固定设置轴承215，将通过轴承盖216将轴承固定在连接套205内；此时坩埚支杆可在连接套内转动，同时在连接套上下运动时带动坩埚支杆做上下运动。

转动驱动机构包括电机202和齿轮组，所述齿轮组包括主动轮206和从动轮207，主动轮206设置在电机转轴上，从动轮207固定设置在坩埚支杆203上，主动轮206与从动轮207之间啮合。电机转动时，主动轮带动从动轮转动，实现坩埚支杆的转动。

本实施例中的自动送样机构还包括固定框架，所述固定框架为整体成型结构，包括底框板208、中框板209、上框板210和侧框板211，所述底框板208、中框板209和上框板210依次设置在侧框板211上，所述底框板208、中框板209和上框板210上分别设置有安装孔217，所述各安装孔217中心位于同一竖直直线上，所述气缸201固定安装在底框板208下方，气缸活塞杆设置在底框板的安装孔内，所述电机202固定设置在中框板209上，所述坩埚支杆203分别穿过中框板209和上框板210上的安装孔217，坩埚支杆203一端从上框板的安装孔217穿出。该送样机构中采用整体成型的固定框架，对气缸、电机和坩埚支杆进行整体装配安装，使坩埚支杆在上下运动和转动过程中具有很好的装配同轴度，提高了自动送样机构的动作精度。

优选地，中框板209和上框板210的安装孔217上分别均设置有导套212，所述坩埚支杆203分别设置在导套212内。通过设置导套用于对坩埚支杆进行导向作用，提高坩埚支杆的运动精度，同时防止坩埚支杆与固定框架之间的磨损而影响结构的使用寿命。

本实施例中，坩埚支杆端部设置有转动限位结构，坩埚底部设置有与转动限位结构相对应的限位结构，坩埚安装到坩埚支杆上与转动限位结构相配合，坩埚支杆转动时带动坩埚转动。

本实施例中，如图3所示，取样装置包括转动电机301、设置在转动电机转轴上的转动座302和设置在转动座上的取样机构；所述取样机构包括主臂303、对称设置在主臂上的两个支臂304和分别设置在两个支臂上的卡爪305，所述主臂303上设置有驱动气缸306，两个支臂304一端分别与主臂303之间铰链连接，所述支臂304上在其中部分别与一推杆308铰链连接，推杆308另一端上设置有销轴309，主臂303上沿其轴线方向上设置有两个平行的滑槽310，所述销轴309一端伸入到滑槽310内，另一端连接有推板311，所述推板311连接驱动气缸活塞杆307。驱动气缸活塞杆向右伸出时，驱动气缸活塞杆推动推板向右运动，推板带动两个销轴沿滑槽向右运动，此时推杆张开使两个支臂张开，坩埚送样平台上将待检测的坩埚推至指定位置，驱动气缸活塞杆向左运动，驱动气缸活塞杆带动推板向左运动，推板驱动两个销轴沿滑槽向左运动，此时推杆向内收拢，在推杆的作用下两个支臂收拢通过卡爪将坩埚送样平台上的坩埚夹紧，实现对坩埚的抓取。启动电机向左转动180°，将坩埚送至坩埚支架位置，启动气缸重复上述操作即可将坩埚放置到坩埚支架上，实现自动取样操作。

如图4所示，所述送样装置包括送样平台401，所述送样平台401上设置有取样台402、干燥箱403和送样气缸404，所述取样台402和送样气缸404分别设置在干燥箱403的两侧，干燥箱用于放置经预处理后的坩埚，送样气缸活塞杆伸入到干燥箱403内，用于将干燥箱内的坩埚6推出到干燥箱外的取样台402上。优选地，所述取样台402上设置有称重装置405，用于在向坩埚内添加助熔剂和样品时进行自动称重控制。

如图5所示，助熔剂添加装置包括设置在送样装置上方的导轨501和设置在导轨上的多个加料管502，在导轨的驱动下加料管可沿导轨方向运动，使在向取样台上的坩埚内添加助熔剂时，加料管能自动移动到坩埚的正上方；所述加料管502上设置有开口向下设置的送料管503，所述送料管503上分别设置有开关控制阀504。在向坩埚内添加助熔剂时，导轨控制相应的加料管运动到坩埚上方，控制开关控制阀向坩埚内添加助熔剂。各加料管上可设置重量传感器，用于精确控制助熔剂的添加量。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。