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专利名称：试样自动输送及分拣系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于钢铁试样的自动化系统，特别是涉及一种钢铁试样的自 动输送与分拣系统。
背景技术：
随着炼钢工艺现代化水平的提高，炉前化验结果的反馈时间要求越来越短，这就 要求钢水化验的各道工序尽量快捷、自动化。风动送样作为化验工艺的重要一环，实现试样 快捷有序的全自动传输非常关键。国内生产的风送系统一般采用单机输送方式，试样输送 及分拣相互独立，且试样分拣亦采用手工方式进行，这就不可能将输送及分拣系统整合成 一套复杂的全自动处理线。现阶段国内相应的技术和设备越来越不能满足试样快速分析的 需要。随着国内对该自动系统需求的增加，研制先进的试样自动输送及分拣系统成为必然。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种试样自动输送及分拣系统，本系统 高度集成，自动化程度高。本实用新型所采用的技术方案是试样自动输送及分拣系统包括风送分站、风送 总站、皮带传送装置、抓取装置及分度台和集成控制装置，风送分站通过封闭输送管道接至 风送总站，风送总站通过皮带传送装置接至抓取装置及分度台，集成控制装置和上述各装 置均电连接。本实用新型的优点本实用新型的集成化和自动化程度高，主要体现在试样采用全自动方式开/封 盖和释放；空样盒自动返回；根据试样的来源和检验要求进行试样自动分拣；对分拣后的 试样进行自动输送。本实用新型通过特殊装置及控制方法解决厚薄样在自动系统内较难处理的问题， 将其整合于自动系统内，因此该系统可处理钢厂常见的各种类型的试样。本实用新型将样盒开盖翻转、样盒返回、试样分拣、识别及输送等各工艺环节整合 成一套全自动的集成工艺系统。

图1是本实用新型的系统原理图。图2是本实用新型的系统平面布置图。图3是风送总站的结构组成图。图4-1 4-3是风送总站收发柜的结构图。图5是分送总站的皮带传送系统布置图。图中，1是风送分站；2是输送管道；3是风送总站；4是分站收发柜；5是分站压缩 空气罐；6是第一主皮带；7是第二主皮带；8是第一副皮带；9是第三主皮带；10是第二副皮带；11是总站收发柜；12是总站压缩空气罐；13是抓取装置及气动分度台；14是导向槽； 15是试样；16是机械手；17是气动分度台；18是机器人取样区；19是自动开盖及样盒自动 返回装置；20是试样自动倾翻及释放装置；21是圆柱样溜管；22是钢样溜管；23是渣溜管； 24是机架；25是夹紧装置；26是摆台；27是带滑轨无杆气缸。
具体实施方式
本实用新型采用从分站至总站的试样在封闭管道内的自动正压气力输送工艺、试 样全自动方式开/封盖和释放工艺、空样盒自动返回工艺、根据试样的来源和检验要求进 行自动试样分拣的工艺、对分拣后的试样进行自动输送和存储的工艺；本实用新型还通过 特殊装置及控制方法解决厚薄样在自动系统内较难处理的问题，将其整合于自动系统内， 因此该系统可识别和处理钢厂常见的各种类型的试样；本实用新型将样盒开盖翻转、样盒 返回、试样分拣、识别及输送等各工艺环节整合成一套全自动的集成工艺系统。如图1 图3所示，试样自动输送及分拣系统包括风送分站1(即车间收发柜)、 正压气力输送装置、风送总站3 (即化验室收发柜)、皮带传送装置、抓取装置及分度台13 和集成控制系统，风送分站1通过封闭输送管道2和封闭输送管道2上的正压气力输送 装置接至风送总站3，风送总站3通过皮带传送装置接至抓取装置及分度台13，集成控制 装置和上述各装置均电连接。集成控制装置包括端子板和空气开关。各控制装置可通过 PR0FIBUS-DP (分散型外围设备现场总线)和被控制设备实现电连接。封闭输送管道2和皮 带传送装置上安装光电装置，光电装置包括投光器和受光器。如图4-1 图4-3所示，风送总站3采用总站收发柜组11，图4_1 图4_3显示 了单个总站收发柜11的结构，其中图4-1是主视图，图4-2是左视图，图4-3是俯视图。总 站收发柜11包括带滑轨无杆气缸27、摆台26、夹紧装置25、自动开盖及样盒自动返回装置 19、试样自动倾翻及释放装置20、圆柱样溜管21、钢样溜管22和渣样溜管23，结构紧凑且维 护方便。其连接关系为自动开盖及样盒自动返回装置19位于柜机架24上部，上接封闭输 送管道2。工作状态时自动开盖及样盒自动返回装置19的下部出口和试样自动倾翻及释放 装置20的上入口对应，试样自动倾翻及释放装置20位于柜机架24中部。柜机架24中部 还接有圆柱样溜管21、钢样溜管22和渣溜管23。夹紧装置25位于试样自动倾翻及释放装 置20的上入口处，摆台26的下面接有带滑轨无杆气缸27。风送分站1采用分站收发柜4，分站收发柜4里装有机械开盖器，并配置键盘输入 设备用于试样信息输入；分站收发柜4旁设置有试样去毛刺和切柄机构。如图2所示，每个风送分站1的收发柜接有分站压缩空气罐5，风送总站3的收发 柜组则接有总站压缩空气罐12。这些压缩空气罐用作压缩空气供应系统。如图3和图5所示，皮带传送装置包括第一主皮带6、第一副皮带8、第二主皮带7、 第二副皮带10、第三主皮带9。第一主皮带6、第一副皮带8、第二主皮带7和第二副皮带10 均位于风送总站3下方，这不但节省了空间，而且使总站浑然一体、美观大方。风送总站3 通过第三主皮带9接至抓取装置及分度台13。第三主皮带9上装有导向槽14及厚薄样方 向检测装置，专门用于试样15中厚薄样的处理。皮带传送装置由皮带控制系统控制。试样抓取装置和分度台是本工艺系统的最后两个组成环节，分度台是圆形的试样 缓存台。试样抓取装置采用带换向功能的三维机械手16，负责将试样从皮带上抓取到分度
4台上，最后由使用机器人的自动制样及化验系统从分度台上取走试样。实施例如图1 图5所示，车间收发柜有9台，依次编号1 9号车间柜，化验室收发柜 组也由9台收发柜组成，依次编号。每台车间收发柜和对应的化验室总站收发柜11通过封 闭管道连接。封闭管道上布置有光电装置和泄压装置。各部分工作过程如下1)风送分站1风送分站1的收发柜由人工操作，样盒由人工取出经机械开盖器打开和关闭样 盒，然后输入试样信息、放入样品和票签，最后经人工将样盒放入分站收发柜4按键发送。2)风送总站3风送总站3的样盒收发柜实现样盒的自动接收、平移、开/封盖、旋转、返回等功 能，可根据试样信息自动判别试样类别，并在开盖后将不同类别的试样分别倒入相应的溜 槽内。总站设置一块系统故障显示面板，方便系统维护。总站各收发柜分别安装触摸屏，能设置总站收发柜11处于自动、手动操作或手动 调试状态；在手动操作状态时进行手动接收和发送操作；在设备维护时对各动作元件进行 手动强制操作。3)试样分拣传输部分(即皮带传送系统)如图5所示，皮带传送系统按三条主皮带/两条副皮带方式水平布局。第一主皮 带6、第二主皮带7分别用来输送渣样和圆柱样，第三主皮带9用来将两条副皮带送来的厚 薄样和球拍样输送到圆形试样分度台17，然后由机械手16将试样抓入后续自动试样化验 系统。渣样和圆柱样通过皮带直接输送到人工取样位置，并在该位置分别设置一台标签 打印机，当操作人员取走试样后，打印机自动或手动确认后打印出相应的标签。副皮带按“先到先走”的原则运行，试样按到样的时间先后依次进入副皮带。当检测到试样后，第三主皮带9开始运行，第三主皮带9的光电装置检测样品类 型，若为厚薄样，则判别其方向并由试样抓取装置将之调整至给定方向，并由试样抓取装置 抓入圆形试样分度台。若为其他类型试样，则直接由试样抓取装置抓入圆形试样分度台。试样抓取装置同气动分度台17、机器人取样区18 —体，分度台有8个试样存放位 置用于存放厚薄样或球拍样，分度台气动旋转，制样机器人从分度台固定位置抓取试样至 试样自动化验系统进行处理。4)电控系统(即集成控制系统)集成控制系统配备西门子S7-400型高端可编程序控制器对多套风送设备进行控 制。本系统具有记录试样有关数据和补充/更正样号以及对所有信息进行智能判别、统计、 储存等功能，并具有故障判断、记录、统计、记时等功能。所有信号采集均采用接近开关或光电开关，使系统更加稳定可靠。5)数据传输数据传输通过PR0FIBUS-DP实现。数据传输部分主要的功能为采集计划数据进行分类处理；
5[0043]将风送分站1发送的试样信息数据传输至总站工控机处理，进行排序、储存、错误 信息修正、上抛等操作；向制样机器人传送相应的试样信息。在试样输送及分拣部分对试样排序后，试样相应的数据也将以同样的顺序自动进 行数据排序，在试样被制样机器人抓取时，其相应的数据同步传输给后续机器人系统。6)系统编程所有操作系统均选用Windows XP，人机界面及数据库管理采用组态王软件开发， 后台数据库使用SQL Server。
权利要求试样自动输送及分拣系统，其特征在于包括风送分站、风送总站、皮带传送装置、抓取装置及分度台和集成控制装置，风送分站通过封闭输送管道接至风送总站，风送总站通过皮带传送装置接至抓取装置及分度台，集成控制装置和上述各装置均电连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于风送总站采用总站收发柜组，总站收发柜 组包括自动开盖及样盒自动返回装置、试样自动倾翻及释放装置、圆柱样溜管、钢样溜管和 渣溜管，自动开盖及样盒自动返回装置位于柜组机架上部，上接封闭输送管道；工作状态时 自动开盖及样盒自动返回装置的下部出口和试样自动倾翻及释放装置的上入口对应，试样 自动倾翻及释放装置位于柜组机架中部；柜组机架中部还接有圆柱样溜管、钢样溜管和渣 溜管。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于风送分站采用分站收发柜，分站收发柜里 装有机械开盖器，并配置键盘输入设备；分站收发柜旁设置有试样去毛刺和切柄机构。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于皮带传送装置包括第一主皮带、第一副皮 带、第二主皮带、第二副皮带、第三主皮带；第一主皮带、第一副皮带、第二主皮带和第二副 皮带均位于风送总站下方，风送总站通过第三主皮带接至抓取装置及分度台；皮带传送装 置还接有皮带控制系统。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于抓取装置采用三维机械手，分度台采用圆 形试样缓存台。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的系统，其特征在于封闭输送管道和皮带传送 装置上均装有光电装置，光电装置包括投光器和受光器。
7.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于每个风送分站的收发柜接有分站压 缩空气罐，风送总站的收发柜组则接有总站压缩空气罐。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于第三主皮带上装有导向槽及厚薄样方向 检测装置。
专利摘要本实用新型提供了一种试样自动输送及分拣系统，其包括风送分站、风送总站、皮带传送装置、抓取装置及分度台和集成控制装置，风送分站通过封闭输送管道接至风送总站，风送总站通过皮带传送装置接至抓取装置及分度台，集成控制装置和上述各装置均电连接。本系统高度集成化，自动化程度高。
文档编号G01N35/04GK201740786SQ20092022781
公开日2011年2月9日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者田俊慧, 郭宏亮, 郭继东, 陈建军, 黄灏 申请人:中冶南方工程技术有限公司