CN204314307U - 模块式自动煤质分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块式自动煤质分析装置，包括送样模块(1)、机械手(2)、取样器(3)、坩埚备存模块(4)、样品称量模块(5)、催化剂填加模块(6)、整平装置(7)、煤质分析仪(8)、控制模块(9)和基座(10)；送样模块、机械手、取样器、坩埚备存模块、样品称量模块、催化剂填加模块、整平装置、煤质分析仪、控制模块分别安装在基座上，并在机械手周围布置；所述的送样模块、取样器布置在两组样品称量模块之间布置；控制模块通过线缆分别与送样模块、机械手、样品称量模块、催化剂填加模块、整平装置和煤质分析仪连接。通过机器手取代人工辅助作业和模块化设计，降低人工劳动强度、提高了煤质分析的精密度和作业效率。

Description

模块式自动煤质分析装置

技术领域

本实用新型涉及一种模块式自动煤质分析装置，属于煤质检测技术领域。

背景技术

随着市场经济的发展，煤炭生产的不断增长，煤质分析为煤炭生产和利用提供技术检验数据；在保证煤炭产品质量、满足用户对煤质的需求、提高生产效率和煤炭的优化利用起着重要的作用；无论是煤炭的生产、仓储、流通和应用，煤炭质量的高低是关键的评价指标，因此采样、制样和化验分析是最基本也是最重要的三个环节，化验分析又是最关键的环节。受传统设备技术水平的制约，化验分析环节一直处于半自动作业状态，通常都依靠人工完成。存在的问题：占用场地大，劳动强度大、效率低下、工作环境差、化验分析精密度易受人为情感因素干扰等。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种模块式自动煤质分析装置，通过机器手取代煤质分析过程中的人工辅助作业和模块化的设计，结构简单紧凑，降低人工劳动强度、改善环境、提高了煤质分析的精密度和作业效率。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案：该模块式自动煤质分析装置，包括送样模块、机械手、取样器、坩埚备存模块、样品称量模块、催化剂填加模块、整平装置、煤质分析仪、控制模块和基座；送样模块、机械手、取样器、坩埚备存模块、样品称量模块、催化剂填加模块、整平装置、煤质分析仪、控制模块分别安装在基座上，并在机械手周围布置；所述的送样模块、取样器布置在两组样品称量模块之间布置，减少机械手无效路径，提高作业效率；控制模块通过线缆分别与送样模块、机械手、样品称量模块、催化剂填加模块、整平装置和煤质分析仪连接。

进一步地，所述的送样模块包括来样容器、来样识别装置、来样容器开封装置、来样容器密封装置和进给装置；来样识别装置、来样容器开封装置、来样容器密封装置依次布置在进给装置上并与其连接，来样容器置于进给装置的输送载体上。

更进一步改进在于，所述的进给装置具有隧道式外壳。

进一步，所述的来样容器开封装置为旋盖式开封，或为破口式开封。

优选的，所述的样品称量模块包括称量装置、混匀装置、给料装置；混匀装置用于待分析样品的缓存、混匀，安装在给料装置的上部，所述的给料装置为可移式，用于伸入到称量装置内填加样品，布置在称量装置一侧，所述的称量装置的防护外壳上设有加料通道和坩埚通道。

进一步，所述的混匀装置为缓存容器、或为可拌合缓存容器、或为缩分装置。

进一步的改进还在于，所述的基座包括基座模块一、基座模块二、基座模块三、基座模块四、隔离围挡；基座模块一、基座模块二、基座模块三、基座模块四通过相互连接形成整体再与隔离围挡连接。

与现有技术相比，本实用新型采用模块化设计，方便组装和运输，采用机器手取代人工煤质分析作业，煤质分析作业全过程自动化，无须人为值守，避免了人为因素的干扰，减小了分析结果的偏差，提高了煤质分析的精密度和煤质分析效率。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型中送样模块的示意图；

图4是本实用新型中样品称量模块的示意图；

图5是本实用新型中基座的示意图。

图中：1、送样模块，1.1、来样容器，1.2、来样识别装置，1.3、来样容器开封装置，1.4、来样容器密封装置，1.5、进给装置，1.5.1、隧道式外壳，1.5.2、起始位置，2、机械手，3、取样器，4、坩埚备存模块，5、样品称量模块，5.1、称量装置，5.1.1、加料通道，5.1.2、坩埚通道，5.2、混匀装置，5.3、给料装置，6、催化剂填加模块，7、整平装置，8、煤质分析仪，9、控制模块，10、基座，10.1、基座模块一，10.2、基座模块二，10.3、基座模块三，10.4、基座模块四，10.5、隔离围挡。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括送样模块1、机械手2、取样器3、坩埚备存模块4、样品称量模块5、催化剂填加模块6、整平装置7、煤质分析仪8、控制模块9和基座10；送样模块1、机械手2、取样器3、坩埚备存模块4、样品称量模块5、催化剂填加模块6、整平装置7、煤质分析仪8、控制模块9分别安装在基座10上，并在机械手2周围布置，减少机械手2无效路径，提高作业效率；所述的送样模块1、取样器3布置在两组样品称量模块5之间布置；控制模块9通过线缆分别与送样模块1、机械手2、样品称量模块5、催化剂填加模块6、整平装置7和煤质分析仪8连接。

进一步的改在于，所述的送样模块1，如图3所示，包括来样容器1.1、来样识别装置1.2、来样容器开封装置1.3、来样容器密封装置1.4、进给装置1.5；来样识别装置1.2、来样容器开封装置1.3、来样容器密封装置1.4依次布置在进给装置1.5上并与其连接，来样容器1.1置于进给装置1.6的输送载体上；利用送样模块1，取代人工对来样的识别、来样容器开封、非取样时的封口和来样容器的退出作业；降低人工劳动强度、提高了煤质分析的作业效率。

更进一步改进在于，所述的进给装置1.5，如图3所示，具有隧道式外壳1.5.1；来样容器1.1置于进给装置1.5起始端的输送载体上，工作时，来样容器1.1的开封是在进入隧道式外壳1.5.1内进行的，避免了人为接触样品的机会，杜绝了人为情感因素对化验分析精密度的干扰。

所述的来样容器开封装置1.3为旋盖式开封，或为破口式开封；来样容器开封方式的不同，适应了来样容器的封盖型式。

作为样品称量的优选方案，所述的样品称量模块5，如图4所示，包括称量装置5.1、混匀装置5.2、给料装置5.3；混匀装置5.2用于待分析样品的缓存、混匀，安装在给料装置5.3的上部，所述的给料装置5.3为可移式，用于伸入到称量装置5.1内填加样品，布置在称量装置5.1一侧，所述的称量装置5.1的防护外壳上设有加料通道5.1.1和坩埚通道5.1.2，加料通道5.1.1用于可移式称量装置5.1伸入到称量装置5.1内填加样品和退出的开关通道，坩埚通道5.1.2用于机械手2对坩埚的送取开关通道，减少环境因素对称量装置5.1的影响，提高样品的称量精度。

所述的混匀装置5.2为缓存容器、或为可拌合缓存容器、或为缩分装置；通过取样器3在来样容器1.1取样后的样倒入缓存容器，将来样容器1.1内的所有样品倒入可拌合缓存容器内或缩分装置内，其目的在于提高填加的样品对来样的代表性，提高煤质分析的精密度。

进一步的改进还在于，所述的基座10，如图1和图5所示，包括基座模块一10.1、基座模块二10.3、基座模块三10.3、基座模块四10.4、隔离围挡10.5；基座模块一10.1、基座模块二10.2、基座模块三10.3、基座模块四10.4通过相互连接形成整体再与隔离围挡10.5连接；模块化的改进使得结构紧凑，利于运输安装，隔离围挡10.5使煤质分析形成可监控区域，杜绝了人为情感因素对化验分析精密度的干扰。

本实用新型的工作过程为：

第一步：如图3所示，阐述送样的工作过程。

1)来样容器1.1置于进给装置1.5输送载体的起始位置1.5.2，来样容器1.1内装有分析样；

2)送样模块1进入工作状态；来样容器1.1在进给装置1.5输送载体的作用下进入隧道式外壳1.5.1内，通过来样识别装置1.2时，来样容器密封盖上的属性信息喷码被扫描记录；

3)到达来样容器开封装置1.3位置时，进给装置1.5停止，来样容器开封装置1.3对来样容器1.1进行开封，完毕后，进给装置1.5带动已开封的来样容器1.1继续运行；

4)已开封的来样容器1.1离开隧道式外壳1.5.1，并到达来样容器密封装置1.4的位置，该位置在隔离围挡10.5的区域内，进给装置1.5停止，等待样品的使用，来样容器密封装置1.4将已开封的来样容器1.1临时封口。

第二步：如图4所示，使用两组样品称量模块5中的一组用于分析样的称量，另一组用于全水样的称量，下面分别阐述分析样和全水样的称量过程：

分析样的称量过程为：

1)来样容器密封装置1.4打开对来样容器1.1的封口，机械手2抓取取样器3，***已开封的来样容器1.1内对分析样品拌匀；之后，挖取2g分析样品并装入混匀装置5.2内，根据需要重复该作业，此种情况，混匀装置5.2为缓存容器；取样间隔，来样容器密封装置1.4保持对来样容器1.1的封口；取样结束后，机械手2将一直抓取的取样器3回送到原存放位置，同时，进给装置1.5通过倒转将剩有部分样品的来样容器1.1退回到进给装置1.5输送载体的起始位置1.5.2，移走来样容器1.1，等待新的来样；

2)坩埚通道5.1.2打开，机械手2从坩埚备存模块4抓取相应的坩埚送入称量装置5.1内，坩埚通道5.1.2关闭，称量装置5.1去皮；

3)加料通道5.1.1打开，给料装置5.3通过加料通道5.1.1移动至称量装置5.1内并对准坩埚，缓存容器内的分析样品通过重力进入给料装置5.3，给料装置5.3开始将分析样输送并在控制下往坩埚内定量填加分析样品，完成后，给料装置5.3通过加料通道5.1.1移出称量装置5.1，加料通道5.1.1关闭；

4)根据需要，多次重复1)、2)、3)，称量出灰分分析样1g±0.1g、挥发分1g±0.1g、硫分50mg±5mg；坩埚通道5.1.2打开，机械手2依次抓取填加分析样的坩埚从称量装置5.1内通过坩埚通道5.1.2取出，送至煤质分析仪8中相应指标分析仪中，开始煤质分析，坩埚通道5.1.2关闭；

全水样的称量过程为：

1)机械手2抓取已开封的来样容器1.1，将全部全水样倒入混匀装置5.2内，此种情况，混匀装置5.2为可拌合缓存容器，将全水样充分拌合混匀，确保填加样品的代表性；机械手2将空的来样容器1.1回送至来样容器密封装置1.4的位置，进给装置1.5通过倒转将空的来样容器1.1退回到进给装置1.5输送载体的起始位置1.5.2，移走来样容器1.1，等待新的来样；

2)坩埚通道5.1.2打开，机械手2从坩埚备存模块4抓取全水样坩埚送入称量装置5.1内，坩埚通道5.1.2关闭，称量装置5.1去皮；

3)加料通道5.1.1打开，给料装置5.3通过加料通道5.1.1移动至称量装置5.1内并对准全水样坩埚，可拌合缓存容器内经过混匀的全水样通过重力进入给料装置5.3，给料装置5.3开始将全水样输送并在控制下往坩埚内定量填加全水样，完成后，给料装置5.3通过加料通道5.1.1移出称量装置5.1，加料通道5.1.1关闭；

4)坩埚通道5.1.2打开，机械手2抓取填加全水样的坩埚从称量装置5.1内通过坩埚通道5.1.2取出送至整平装置7上，同时通道5.1.2关闭，整平装置7将坩埚内的全水样表面振平后，机械手2再抓取坩埚对准催化剂填加模块填加催化剂，伴随着填加过程机械手2慢慢移动，以保证所撒催化剂均匀的的平铺在全水样的表面；

5)根据需要，多次重复1)、2)、3)、4)，机械手2将填加催化剂后全水样坩埚送至煤质分析仪8中的全水分测定仪，开始煤质分析。

第三步：废弃坩埚的处理

1)煤质分析结束，机械手2依次从煤质分析仪8中的灰分测定仪、挥发分测定仪、定硫仪或全水分测定仪中取出相应的废弃坩埚，送至坩埚备存模块4的相应位置。

2)控制模块9依序控制各动作环节，并记录来样信息、称量数据、煤质分析数据等或输出。

该实用新型，采用模块化设计，方便组装和运输，采用机器手取代人工煤质分析作业，煤质分析作业全过程自动化，无须人为值守，避免了人为因素的干扰，减小了分析结果的偏差，提高了煤质分析的精密度和煤质分析效率。

Claims (7)

1.一种模块式自动煤质分析装置，包括送样模块(1)、取样器(3)、坩埚备存模块(4)、样品称量模块(5)、催化剂填加模块(6)、整平装置(7)、煤质分析仪(8)和基座(10)；其特征在于，还包括机械手(2)和控制模块(9)，送样模块(1)、机械手(2)、取样器(3)、坩埚备存模块(4)、样品称量模块(5)、催化剂填加模块(6)、整平装置(7)、煤质分析仪(8)、控制模块(9)分别安装在基座(10)上，并在机械手(2)周围布置；所述的送样模块(1)、取样器(3)布置在两组样品称量模块(5)之间布置；控制模块(9)通过线缆分别与送样模块(1)、机械手(2)、样品称量模块(5)、催化剂填加模块(6)、整平装置(7)和煤质分析仪(8)连接。

2.如权利要求1所述的一种模块式自动煤质分析装置，其特征在于，所述的送样模块(1)包括来样容器(1.1)、来样识别装置(1.2)、来样容器开封装置(1.3)、来样容器密封装置(1.4)和进给装置(1.5)；来样识别装置(1.2)、来样容器开封装置(1.3)、来样容器密封装置(1.4)依次布置在进给装置(1.5)上并与其连接，来样容器(1.1)置于进给装置(1.5)的输送载体上。

3.如权利要求2所述的一种模块式自动煤质分析装置，其特征在于，所述的进给装置(1.5)具有隧道式外壳(1.5.1)。

4.如权利要求2或3所述的一种模块式自动煤质分析装置，其特征在于，所述的来样容器开封装置(1.3)为旋盖式开封，或为破口式开封。

5.如权利要求1所述的一种模块式自动煤质分析装置，其特征在于，所述的样品称量模块(5)包括称量装置(5.1)、混匀装置(5.2)和给料装置(5.3)；混匀装置(5.2)用于待分析样品的缓存、混匀，安装在给料装置(5.3)的上部，所述的给料装置(5.3)为可移式，用于伸入到称量装置(5.1)内填加样品，布置在称量装置(5.1)一侧；所述的称量装置(5.1)的防护外壳上设有加料通道(5.1.1)和坩埚通道(5.1.2)。

6.如权利要求5所述的一种模块式自动煤质分析装置，其特征在于，所述的混匀装置(5.2)为缓存容器、或为可拌合缓存容器、或为缩分装置。

7.如权利要求1所述的一种模块式自动煤质分析装置，其特征在于，所述的基座(10)包括基座模块一(10.1)、基座模块二(10.3)、基座模块三(10.3)、基座模块四(10.4)、隔离围挡(10.5)；基座模块一(10.1)、基座模块二(10.3)、基座模块三(10.3)、基座模块四(10.4)通过相互连接形成整体再与隔离围挡(10.5)连接。