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1、(10)授权公告号 CN 102944445 B (45)授权公告日 2014.06.18 CN 102944445 B (21)申请号 201210480155.0 (22)申请日 2012.11.23 G01N 1/04(2006.01) (73)专利权人 上海出入境检验检疫局工业品与 原材料检测技术中心 地址 200135 上海市浦东新区民生路 1208 号 416 室 (72)发明人 赵洁 陆维民 何秀玲 周之平 袁志磊 CN 102778365 A,2012.11.14, US 3464298 ,1969.09.02, US 2009/0188332 A1,2009.07.30, C。
2、N 202903514 U,2013.04.24, (54) 发明名称 一种棉花取样设备 (57) 摘要 本发明涉及一种棉花取样设备， 所述的棉花 取样设备包括机械执行装置和 PLC 电气控制系 统 ； 所述的机械执行装置由棉花取样装置、 棉包 传送夹持装置、 棉花包原地转向输送机、 动态称重 装置和传送滚道组成 ； 棉花包原地转向输送机前 方依次联接动态称重装置和传送滚道， 侧方依次 联接棉包传送夹持装置和棉花取样装置。本发明 涉及一种棉花取样设备， 主要是一种带圆形切割 式取样刀和棉样爪的棉花取样设备， 所述的棉花 取样刀可以实现圆形切割式取样， 所述的棉样爪 可以在棉样切割完毕后抓取出棉。
3、样， 然后再释放 出棉样， 即边向前进动边进行圆形切割， 取得的棉 样为圆饼状， 取样的深度根据需要可任意调整。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 张艳艳 权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书3页 说明书9页 附图8页 (10)授权公告号 CN 102944445 B CN 102944445 B 1/3 页 2 1. 一种棉花取样设备， 其特征是 ： 所述的棉花取样设备包括机械执行装置和 PLC 电气 控制系统 ； 所述的机械执行装置由棉花取样装置 （） 、 棉包传送夹持装置 （） 、 棉花包原地。
4、 转向输送机 （） 、 动态称重装置 （） 和传送滚道 （） 组成 ； 棉花包原地转向输送机 （） 前方依次联接动态称重装置 （） 和传送滚道 （） ， 侧方依 次联接棉包传送夹持装置 （） 和棉花取样装置 （） ； 所述的棉花取样装置 （） 主要由底座 （21） 、 运动架、 取样头支座 （22） 、 棉花取样头、 推 进装置和取样头进给运动装置构成 ； 所述棉花取样头安装在所述取样头支座 （22） 上， 所述 取样头支座 （22） 与所述底座 （21） 由运动架联接， 所述运动架由推进装置驱动 ； 所述取样头 进给运动装置实现棉花取样头的进给和退刀 ； 所述运动架为导板 （23） 和连接杆。
5、 （30） 构成的矩形框结构， 前后各有一导板 （23） ， 左右 两侧用两根连接杆 （30） 连接牢固， 所述的导板 （23） 有两个导柱孔 ； 所述运动架中固定一丝 杠 （31） ， 所述丝杠 （31） 的布置方向与所述连接杆 （30） 的方向一致 ； 所述推进装置由取样头推进气缸 （36） 和活塞连杆 （29） 组成， 所述活塞连杆 （29） 的一 端安装在取样头推进气缸 （36） 的活塞顶端且所述活塞连杆 （29） 与所述取样头推进气缸 （36） 的活塞处于同一轴线 ； 所述推进装置的活塞连杆 （29） 的另一端固定于所述运动架的导板 （23） ； 所述取样头支座 （22） 下方设置两。
6、侧板， 所述侧板与所述运动架的连接杆 （30） 垂直且 开有与所述运动架的连接杆 （30） 过渡配合的通孔 ； 所述取样头进给运动装置包括取样头进给主动轮 （25） 、 取样头进给从动轮 （39） 和取 样头进给传动带 （40） ， 所述的取样头进给传动带 （40） 连接所述取样头进给主动轮 （25） 和 所述取样头进给从动轮 （39） ， 所述取样头进给从动轮 （39） 的中心设置一丝杠螺母， 所述丝 杠螺母套在所述丝杠 （31） 上 ； 所述取样头进给主动轮 （25） 固定空心轴 （26） 的一端， 所述 空心轴 （26） 的另一端固定一取样头转动驱动轮 （11） ； 所述取样头转动驱动轮。
7、 （11） 通过取 样头转动传动带 （32） 连接取样头转动主动轮 （33） ， 所述取样头转动主动轮 （33） 经变速箱 （34） 与固定于所述取样头支座 （22） 侧边的取样驱动电机 （35） 相连 ； 所述空心轴 （26） 安装 在取样头回转轴承 （27） 的内圈中， 所述取样头回转轴承 （27） 固定于所述取样头支座 （22） 的上方 ； 所述的棉花取样头主要由棉花取样刀 （7） 、 刀座 （8） 、 棉样爪 （9） 、 棉样爪回转支座 （10） 、 取样头转动驱动轮 （11） 和操纵杆 （19） 构成， 所述的刀座 （8） 为薄壁空心圆柱体， 所述 的刀座 （8） 前端固定 2 4 。
8、把棉花取样刀 （7） ， 所述的操纵杆 （19） 穿过所述取样头转动驱动 轮 （11） 的中心孔与固定法兰 （18） 的中心孔并依次套上弹簧 （12） 和弹簧压板 （13） 且前端 安装在轴承 （16） 的内圈中， 所述取样头转动驱动轮 （11） 与所述固定法兰 （18） 用螺钉连接 牢固， 所述的操纵杆 （19） 的顶端固定一浮动旋转轴 （15） ， 所述浮动旋转轴 （15） 为一螺栓， 其头部压住所述轴承 （16） 的内圈， 所述轴承 （16） 安装在轴承座 （17） 中， 所述轴承座 （17） 前端内孔中有一个台阶， 所述轴承 （16） 的外圈直径大于所述轴承座 （17） 的台阶孔径， 。
9、所述 轴承座 （17） 的前端面有螺纹孔， 通过螺钉连接棉样推出拨盘 （14） ， 所述棉样推出拨盘 （14） 为一圆形平板， 棉样爪座 （20） 呈径向折边和轴向折边构成的 “L” 形， 所述棉样爪 （9） 固定 在所述棉样爪座 （20） 的轴向折边上， 所述的固定法兰 （18） 、 弹簧 （12） 、 弹簧压板 （13） 、 轴承 （16） 、 浮动旋转轴 （15） 、 轴承座 （17） 、 棉样推出拨盘 （14） 、 棉样爪 （9） 和棉样爪座 （20） 都置 权 利 要 求 书 CN 102944445 B 2 2/3 页 3 于所述的刀座 （8） 中， 所述的刀座 （8） 的内径和所。
10、述固定法兰 （18） 的外径过渡配合并用螺 钉周向固定， 安装后所述棉样推出拨盘 （14） 压在所述棉样爪座 （20） 的 “L” 形的径向折边 上， 所述棉样爪座 （20） 径向外侧固定在棉样爪回转支座 （10） 上， 所述棉样爪回转支座 （10） 铰接于所述刀座 （8） ； 所述的棉花取样头中有 3 4 片棉样爪 （9） 组成一组 ； 所述棉花取样头的操纵杆 （19） 后端连接棉样抓取气缸 （28） 的活塞顶端 ； 所述的棉花取样刀 （7） 的前端为前刀面 （1） 、 后刀面 （2） 、 前刀刃 （3） 和后刀刃 （4） ， 所述 前刀刃 （3） 为所述前刀面 （1） 与刀体的底面的相交线。
11、， 所述后刀刃 （4） 为所述后刀面 （2） 与 刀体的底面的相交线 ； 所述前刀刃 （3） 和所述后刀刃 （4） 的夹角为 75 110； 所述前刀 面 （1） 和所述后刀面 （2） 的相交线与刀体底面的夹角 为 25 50， 所述的棉花取样刀 （7） 的材料为 W18Cr4V ； 所述底座 （21） 上方设置两根导柱 （24） ， 所述导柱 （24） 穿在所述导板 （23） 的导柱孔 中 ； 所述的棉包传送夹持装置 （） 主要由棉包传送装置和棉包夹持装置组成 ； 所述的棉包传送装置包括棉包取样输送滚道 （43） 和驱动所述棉包取样输送滚道 （43） 的棉包取样输送滚道驱动电机 （45） 及。
12、棉包取样输送滚道驱动电机变速箱 （46） ， 所述的棉 包取样输送滚道 （43） 、 棉包取样输送滚道驱动电机 （45） 及棉包取样输送滚道驱动电机变 速箱 （46） 安装在棉包取样输送滚道支座 （47） 上 ； 所述的棉包夹持装置主要包括棉包挡板 （41） 、 棉包侧挡板 （42） 、 棉包定位板推动气缸 （49） 和棉包定位板 （52） ， 所述棉包定位板推动气缸 （49） 的活塞顶端连接所述的棉包定位 板 （52） ， 所述的棉包定位板 （52） 固定棉包定位板推动杆 （50） ， 所述的棉包定位板推动杆 （50） 穿在棉包定位板推动杆导板 （51） 的导孔中， 所述棉包定位板推动杆导板。
13、 （51） 固定于 棉包定位器支座 （48） ， 所述的棉包定位板推动气缸 （49） 安装在所述棉包定位器支座 （48） 上， 所述的棉包挡板 （41） 和棉包侧挡板 （42） 分别安装在所述棉包取样输送滚道支座 （47） 上方。 2. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述的刀座 （8） 的薄壁空心 圆柱体上圆周等分开有矩形窗， 所述矩形窗的数量与所述棉样爪 （9） 的数量一致， 所述刀座 （8） 的薄壁空心圆柱体内壁从矩形窗到前端开有凹槽 ； 所述的棉样爪 （9） 为阶梯结构， 其宽 度等于所述的矩形窗的宽度， 所述的棉样爪 （9） 阶梯结构中厚的部分的厚度等于所述。
14、刀座 （8） 的薄壁空心圆柱体的壁厚， 所述的棉样爪 （9） 阶梯结构中薄的部分的厚度等于所述刀座 （8） 的凹槽的深度， 所述的棉样爪 （9） 张开时容置在所述刀座 （8） 中， 与所述刀座 （8） 的薄 壁空心圆柱体的外圆直径和内圆直径一致。 3. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述的棉样爪回转支座 （10） 为由棉样爪旋转轴 （10-1） 、 棉样爪轴承座 （10-2） 和连接板 （10-3） 构成的矩形框结构， 棉样爪旋转轴 （10-1） 两端分别与棉样爪轴承座 （10-2） 通过轴承连接， 连接板 （10-3） 与棉 样爪轴承座 （10-2） 通过螺钉连接。
15、 ； 所述连接板 （10-3） 用螺钉固定在所述刀座 （8） 上， 所述 棉样爪旋转轴 （10-1） 用螺钉连接所述棉样爪座 （20） 的 “L” 形的径向折边。 4. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于所述前刀面 （1） 与所述后刀 面 （2） 的面积相等 ； 所述前刀刃 （3） 、 所述后刀刃 （4） 与所述前刀面 （1） 和所述后刀面 （2） 的 权 利 要 求 书 CN 102944445 B 3 3/3 页 4 相交线组成的刀尖处为一刀头平面 （5） ， 所述刀头平面 （5） 与刀体的底面夹角为6090， 底面边长为 0.5 1mm。 5. 根据权利要求 1 所述。
16、的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述前刀面 （1） 和所述后刀 面 （2） 的相交线与刀体底面的夹角 为 34； 所述前刀刃 （3） 和所述后刀刃 （4） 的夹角为 90。 6. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述的棉花取样刀 （7） 的两 侧开有安装卡槽， 所述的棉花取样刀的后端为一台阶， 台阶上开有固定孔 （6） ； 所述的刀座 （8） 的薄壁空心圆柱体的前端有与所述卡槽对应的安装缺口， 且有与所述固定孔 （6） 对应的 安装螺孔 ； 所述的棉花取样刀 （7） 的厚度等于所述的刀座 （8） 的薄壁空心圆柱体的壁厚， 所 述的棉花取样刀 （7） 的刀尖超出所述。
17、的刀座 （8） 的薄壁空心圆柱体的端面。 7. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述的棉花取样刀由刀头 （） 和刀柄 （） 两部分构成， 所述的刀头 （） 和刀柄 （） 牢固连接 ； 所述的刀头 （） 上有 前刀刃 （3） 和后刀刃 （4） ； 所述的刀头 （） 的后端为与刀体的底面夹角 的斜面， 所述的 刀柄 （） 有与之相适配的斜面。 8. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述的棉花取样刀 （7） 和所 述的棉样爪 （9） 按所述刀座 （8） 的薄壁空心圆柱体的圆周六等分交替布置， 为三把所述的 棉花取样刀 （7） 和三片所述的棉样爪 （。
18、9） 。 9. 根据权利要求 1 所述的一种棉花取样设备， 其特征在于， 所述运动架的导板 （23） 上 固定一丝杠安装板 （37） ， 便于丝杠的安装牢固 ； 所述底座 （21） 设置四个地脚螺栓 （38） ； 所 述的取样头转动驱动轮 （11） 、 取样头转动主动轮 （33） 、 取样头进给主动轮 （25） 和取样头进 给从动轮 （39） 都为链轮， 所述取样头转动传动带 （32） 和取样头进给传动带 （40） 都是链条。 权 利 要 求 书 CN 102944445 B 4 1/9 页 5 一种棉花取样设备 技术领域 0001 本发明涉及一种棉花取样设备， 特别是涉及一种带圆形切割式取样。
19、刀和棉样爪的 棉花取样设备。 背景技术 0002 目前世界上棉包取样主要为人工取样和机械取样， 而机械取样是以美国研制的液 压棉花扦样机为主要方法， 但该方法属于半自动取样。 0003 美国研制的液压棉花扦样机中的取样部件位于棉包滚道的两侧， 采取的是竖立平 行双刀结构， 双刀间距为 150 mm， 取样时靠液压阀控制双刀从包身两侧切入棉包中， 由上往 下运动将棉包两侧切开两个长约 254 mm 的大口子， 再由人工用刀作横向切割， 然后手工取 出棉样， 取出的样品宽 150 mm， 长约 230 mm， 重约 170 g 左右。 （详情参考 United States Patent No. 。
20、3464298, Cotton Bale Sampling Machine,1969） 0004 中国国棉的取样设备在美国的经验基础上也研制了类似的位于棉包滚道的两侧 带竖立平行双刀式取样刀的棉花取样部件， 同样需要人工用刀作横向切割， 然后手工取出 棉样。 0005 如 ： 实用新型专利公开号 CN2693657， 带有自动取样装置的液压棉花打包机。 0006 以上两种的不足和缺陷 ： 都只能取得棉包表层的棉样 ； 需要由人工用刀作横向切 割， 然后手工拿出棉样， 不能到达全自动取样 ； 取样的深度受制于刀片的宽度， 不能调节。 0007 现有技术的带竖立平行双刀结构刀具的棉花取样头， 都是。
21、采用了薄片式的刀片， 这些刀片只能单向垂直插入棉包中， 不能进行回转等切割动作。并且现有技术的刀片在插 入棉包过程中， 由于刀片的刃口角度很小， 且双面都与棉花贴合， 阻力很大， 不能实现深度 取样。 0008 棉包的圆形切割式取样目前尚无相关的文献记载， 适用于圆形切割式取样的带圆 形切割式取样刀和棉样爪的棉花取样头具更是无从报道， 现有技术的取样设备中的取样部 件根本无法应用于此种场合。此外， 现有技术的取样设备不带具有棉包转向功能和棉包称 重功能的装置， 无法使棉包重量检验和棉花取样工作同时完成。 发明内容 0009 本发明的目的是提供一种棉花取样设备， 特别是提供一种带圆形切割式取样刀。
22、和 棉样爪的棉花取样设备。 0010 一种棉花取样设备， 所述的棉花取样设备包括机械执行装置和 PLC 电气控制系 统 ； 所述的机械执行装置由棉花取样装置、 棉包传送夹持装置、 棉花包原地转向输送机、 动 态称重装置和传送滚道组成 ； 0011 棉花包原地转向输送机前方依次联接动态称重装置和传送滚道， 侧方依次联接棉 包传送夹持装置和棉花取样装置 ； 0012 所述的棉花取样装置主要由底座、 运动架、 取样头支座、 棉花取样头、 推进装置和 说 明 书 CN 102944445 B 5 2/9 页 6 取样头进给运动装置构成 ； 所述棉花取样头安装在所述取样头支座上， 所述取样头支座与 所述。
23、底座由运动架联接， 所述运动架由推进装置驱动 ； 所述取样头进给运动装置实现棉花 取样头的进给和退刀 ； 0013 所述运动架为导板和连接杆构成的矩形框结构， 前后各有一导板， 左右两侧用两 根连接杆连接牢固， 所述的导板有两个导柱孔 ； 所述运动架中固定一丝杠， 所述丝杠的布置 方向与所述连接杆的方向一致 ； 0014 所述推进装置由取样头推进气缸和活塞连杆组成， 所述活塞连杆的一端安装在取 样头推进气缸的活塞顶端且所述活塞连杆与所述取样头推进气缸的活塞处于同一轴线 ； 0015 所述推进装置的活塞连杆的另一端固定于所述运动架的导板 ； 0016 所述取样头支座下方设置两侧板， 所述侧板与所。
24、述运动架的连接杆垂直且开有与 所述运动架的连接杆过渡配合的通孔 ； 0017 所述取样头进给运动装置包括取样头进给主动轮、 取样头进给从动轮和取样头进 给传动带， 所述的取样头进给传动带连接所述取样头进给主动轮和所述取样头进给从动 轮， 所述取样头进给从动轮的中心设置一丝杠螺母， 所述丝杠螺母套在所述丝杠上 ； 所述取 样头进给主动轮固定空心轴的一端， 所述空心轴的另一端固定一取样头转动驱动轮 ； 所述 取样头转动驱动轮通过取样头转动传动带连接取样头转动主动轮， 所述取样头转动主动轮 经变速箱与固定于所述取样头支座侧边的取样驱动电机相连 ； 所述空心轴安装在取样头回 转轴承的内圈中， 所述取样。
25、头回转轴承固定于所述取样头支座的上方 ； 0018 所述的棉花取样头主要由刀座、 棉花取样刀、 棉样爪、 棉样爪回转支座、 取样头转 动驱动轮和操纵杆构成， 所述的刀座为薄壁空心圆柱体， 所述的刀座前端固定24把棉花 取样刀， 所述的操纵杆穿过所述取样头转动驱动轮的中心孔与固定法兰的中心孔并依此套 上弹簧和弹簧压板且前端安装在轴承的内圈中， 所述取样头转动驱动轮与所述固定法兰用 螺钉连接牢固， 所述的操纵杆的顶端固定一浮动旋转轴， 所述浮动旋转轴为一螺栓， 其头部 压住所述轴承的内圈， 所述轴承安装在轴承座中， 所述轴承座前端内孔中有一个台阶， 所述 轴承的外圈直径大于所轴承座的台阶孔径， 所。
26、述轴承座的前端面有螺纹孔， 通过螺钉连接 棉样推出拨盘， 所述棉样推出拨盘为一圆形平板， 棉样爪座呈径向折边和轴向折边构成的 “L” 形， 所述棉样爪固定在所述棉样爪座的轴向折边上， 所述的固定法兰、 弹簧、 弹簧压板、 轴承、 浮动旋转轴、 轴承座、 棉样推出拨盘、 棉样爪和棉样爪座都置于所述的刀座中， 所述的 刀座的内径和所述固定法兰的外径过渡配合并用螺钉周向固定， 安装后所述棉样推出拨盘 压在所述棉样爪座的 “L” 形的径向折边上， 所述棉样爪座径向外侧固定在棉样爪回转支座 上， 所述棉样爪回转支座铰接于所述刀座 ； 0019 所述的棉花取样头中有 3 4 片棉样爪组成一组。 0020 。
27、所述棉花取样头的操纵杆后端连接棉样抓取气缸的活塞顶端。 0021 所述的棉花取样刀的前端为前刀面、 后刀面、 前刀刃和后刀刃， 所述前刀刃为所述 前刀面与刀体的底面的相交线， 所述后刀刃为所述后刀面与刀体的底面的相交线 ； 所述前 刀刃和所述后刀刃的夹角为 75 110 ； 所述前刀面和所述后刀面的相交线与刀体底面 的夹角 为 25 50。 0022 所述底座上方设置两根导柱， 所述导柱穿在所述导板的导柱孔中。 0023 所述的棉包传送装置包括棉包取样输送滚道和驱动所述棉包取样输送滚道的棉 说 明 书 CN 102944445 B 6 3/9 页 7 包取样输送滚道驱动电机及棉包取样输送滚道驱。
28、动电机变速箱， 所述的棉包取样输送滚 道、 棉包取样输送滚道驱动电机及棉包取样输送滚道驱动电机变速箱安装在棉包取样输送 滚道支座上 ； 0024 所述的棉包夹持装置主要包括棉包挡板、 棉包侧挡板、 棉包定位板推动气缸和棉 包定位板， 所述棉包定位板推动气缸的活塞顶端连接所述的棉包定位板， 所述的棉包定位 板固定棉包定位板推动杆， 所述的棉包定位板推动杆穿在棉包定位板推动杆导板的导孔 中， 所述棉包定位板推动杆导板固定于棉包定位器支座， 所述的棉包定位板推动气缸安装 在所述棉包定位器支座上， 所述的棉包挡板和棉包侧挡板分别安装在所述棉包取样输送滚 道支座上方。 0025 作为优选的技术方案 ： 。
29、0026 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的刀座的薄壁空心圆柱体上圆周等分开有矩 形窗， 所述矩形窗的数量与所述棉样爪的数量一致， 所述刀座的薄壁空心圆柱体内壁从矩 形窗到前端开有凹槽 ； 所述的棉样爪为阶梯结构， 其宽度等于所述的矩形窗的宽度， 所述的 棉样爪阶梯结构中厚的部分的厚度等于所述刀座的薄壁空心圆柱体的壁厚， 所述的棉样爪 阶梯结构中薄的部分的厚度等于所述刀座的凹槽的深度， 所述的棉样爪张开时容置在所述 刀座中， 与所述刀座的薄壁空心圆柱体的外圆直径和内圆直径一致。 0027 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的棉样爪回转支座为由棉样爪旋转轴、 棉样 爪轴承座和连接板构成的矩形框。
30、结构， 棉样爪旋转轴两端分别与棉样爪轴承座通过轴承连 接， 连接板与棉样爪轴承座通过螺钉连接 ； 所述连接板用螺钉固定在所述刀座上， 所述棉样 爪旋转轴用螺钉连接所述棉样爪座的 “L” 形的径向折边。 0028 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的棉花取样刀的材料为 W18Cr4V ； 所述前刀 面与所述后刀面的面积相等。 0029 如上所述的一种棉花取样设备， 所述前刀刃、 所述后刀刃与所述前刀面和所述后 刀面的相交线组成的刀尖处为一刀头平面， 所述刀头平面与刀体的底面夹角为 60 90， 底面边长为 0.5 1mm。在刀头的刀尖去掉锐角， 由于刀头的材料是硬质合金材料， 非常 容易爆掉一小。
31、块 （称为爆角） ， 去掉一个小锐角过大， 会影响到的锋利度， 过小无法避免爆 角。为保证取样刀的使用寿命和锋利度， 去掉锐角顶点的距离离水平地面的垂直距离约为 0.5mm。 0030 如上所述的一种棉棉花取样设备， 所述前刀面和所述后刀面的相交线与刀体底面 的夹角 为 34。刀进入棉包时需要有撑开棉包内部棉纤维的推力， 若斜面角度过小， 撑 力也会小， 刀进入会比较困难 ； 若斜面角度过大， 推动的阻力会增大。 因此， 只有推力和阻力 达到一定的平衡时， 切割效果最好。经过反复试验验证， 该角度为 34 时最合适。 0031 如上所述的一种棉花取样设备， 所述前刀刃和所述后刀刃的夹角为 90。
32、。 0032 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的棉花取样刀的两侧开有安装卡槽， 所述的 棉花取样刀的后端为一台阶， 台阶上开有固定孔。所述的刀座的薄壁空心圆柱体的前端有 与所述卡槽对应的安装缺口， 且有与所述固定孔对应的安装螺孔 ； 所述的棉花取样刀的厚 度等于所述的刀座的薄壁空心圆柱体的壁厚， 所述的棉花取样刀的刀尖超出所述的刀座的 薄壁空心圆柱体的端面。 0033 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的棉花取样刀由刀头和刀柄两部分构成， 所 说 明 书 CN 102944445 B 7 4/9 页 8 述的刀头和刀柄牢固连接 ； 所述的刀头上有前刀刃和后刀刃 ； 所述的刀头的后端为与刀体 。
33、的底面夹角 的斜面， 所述的刀柄有与之相适配的斜面。 0034 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的刀头和刀柄牢固连接是指所述的刀头和刀 柄 （） 粘接或焊接。 0035 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的粘接是指所述的刀头和刀柄用 1000 度 CPS 氧化铜无机胶水粘接。 0036 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的刀头的材料为 W18Cr4V， 所述的刀柄的材料 为 45#钢。这样是由于刀头材料为 W18Cr4V， 硬度非常高， 不但昂贵， 而且不易加工， 因此， 刀 柄材料选择 45#钢材料制作， 这样既节约成本， 又易于加工。可以实现圆形切割式取样， 即 边向前进动边进行圆形切割。
34、， 取得的棉样为圆饼状， 取样的深度根据需要可任意调整。 0037 如上所述的一种棉花取样设备， 所述的棉花取样刀和所述的棉样爪按所述刀座的 薄壁空心圆柱体的圆周六等分交替布置， 为三把所述的棉花取样刀和三片所述的棉样爪。 0038 如上所述的一种棉花取样设备， 所述运动架的导板上固定一丝杠安装板， 便于丝 杠的安装牢固 ； 所述底座设置四个地脚螺栓 ； 所述的取样头转动驱动轮、 取样头转动主动 轮、 取样头进给主动轮和取样头进给从动轮都为链轮， 所述取样头转动传动带和取样头进 给传动带都是链条。 0039 有益效果 0040 本发明的一种棉花取样设备， 是一种带圆形切割式取样刀和棉样爪的适用。
35、于圆形 切割取样的棉花取样设备， 可以实现圆形切割式取样， 即边向前进动边进行圆形切割， 棉样 爪可以在棉样切割完毕后抓取出棉样， 然后再释放出棉样， 取得的棉样为圆饼状， 取样的深 度根据需要可任意调整。 附图说明 0041 图 1 是本发明的一种棉花取样设备 0042 图 2 是本发明的棉包传送夹持装置和棉花取样装置的结构示意图 0043 图 3 是本发明的棉花取样装置的结构示意图 0044 图 4 是本发明的机械执行装置的取样头进给驱动装置结构示意图 0045 图 5 是本发明的一种棉花取样头的结构示意图 0046 图 6 是本发明的一种棉花取样头的爆炸结构示意图 0047 图 7 是本。
36、发明的一种棉花取样刀的结构示意图 0048 图 8 是本发明的一种便于安装的棉花取样刀的结构示意图 0049 图 9 是本发明的一种分体式棉花取样刀的结构示意图 0050 图 10 是图 9 的纵向剖面示意图 0051 图 11 是本发明的分体式棉花取样刀的刀头结构示意图 0052 其中 1 是前刀面， 2 是后刀面， 3 是前刀刃， 4 是后刀刃， 5 是刀头平面， 6 是固定孔， 0053 7 是棉花取样刀 8 是刀座 9 是棉样爪 10 是棉样爪回转支座 0054 10-1 是棉样爪旋转轴 10-2 是棉样爪轴承座 10-3 是连接板 0055 11 是取样头转动驱动轮 12 是弹簧 1。
37、3 是弹簧压板 14 是棉样推出拨盘 0056 15 是浮动旋转轴 16 是轴承 17 是轴承座 18 是固定法兰 19 是操纵杆 说 明 书 CN 102944445 B 8 5/9 页 9 0057 20 是棉样爪座 21 是底座 22 是取样头支座 23 是导板 24 是导柱 0058 25是取样头进给主动轮 26是空心轴 27是取样头回转轴承 28是棉样抓取气 缸 0059 29 是活塞连杆 30 是连接杆 31 是丝杠 32 是取样头转动传动带 0060 33 是取样头转动主动轮 34 是变速箱 35 是取样驱动电机 0061 36是取样头推进气缸 37是丝杠安装板 38是地脚螺栓 。
38、39是取样头进给从动 轮 0062 40 是取样头进给传动带 41 是棉包挡板 42 是棉包侧挡板 0063 43 是棉包取样输送滚道 44 是棉包取样输送滚道地脚螺栓 0064 45 是棉包取样输送滚道驱动电机 46 是棉包取样输送滚道驱动电机变速箱 0065 47 是棉包取样输送滚道支座 48 是棉包定位器支座 49 是棉包定位板推动气 缸 0066 50 是棉包定位板推动杆 51 是棉包定位板推动杆导板 52 是棉包定位板 0067 53 是棉包定位装置地脚螺栓 0068 是刀头 是刀柄 是棉花取样装置 是棉包传送夹持装置 0069 是棉花包原地转向输送机 是动态称重装置 是传送滚道 具。
39、体实施方式 0070 下面结合具体实施方式， 进一步阐述本发明。 应理解， 这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。 此外应理解， 在阅读了本发明讲授的内容之后， 本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改， 这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。 0071 如图1和2所示， 是本发明的一种棉花取样设备， 所述的棉花取样设备包括机械执 行装置和 PLC 电气控制系统 ； 所述的机械执行装置由棉花取样装置 （） 、 棉包传送夹持装 置 （） 、 棉花包原地转向输送机 （） 、 动态称重装置 （） 和传送滚道 （） 组成 ； 0072 棉花包原地转向输送机 （） 。
40、前方依次联接动态称重装置 （） 和传送滚道 （） ， 侧 方依次联接棉包传送夹持装置 （） 和棉花取样装置 （） ； 0073 所述的棉花包原地转向输送机 （） 参见本申请人于 2012 年 2 月 9 日申请的实用 新型专利 “棉花包原地转向输送装置” 申请号 201220041228.1。 0074 所述的动态称重装置 （） 参见本申请人于 2012 年 2 月 8 日申请的实用新型专利 “全自动动态称重装置” 申请号 201220039703.1。 0075 所述的传送滚道 （） 为动力滚道。 0076 如图 3 所示， 所述的棉花取样装置， 主要由底座 （21） 、 运动架、 取样头支。
41、座 （22） 、 棉 花取样头、 推进装置和取样头进给运动装置构成 ； 所述棉花取样头安装在所述取样头支座 （22） 上， 所述取样头支座 （22） 与所述底座 （21） 由运动架联接， 所述运动架由推进装置驱 动 ； 所述取样头进给运动装置实现棉花取样头的进给和退刀 ； 0077 所述运动架为导板 （23） 和连接杆 （30） 构成的矩形框结构， 前后各有一导板 （23） ， 左右两侧用两根连接杆 （30） 连接牢固， 所述的导板 （23） 有两个导柱孔 ； 所述运动架中固定 一丝杠 （31） ， 所述丝杠 （31） 的布置方向与所述连接杆 （30） 的方向一致 ； 说 明 书 CN 102。
42、944445 B 9 6/9 页 10 0078 所述推进装置由取样头推进气缸 （36） 和活塞连杆 （29） 组成， 所述活塞连杆 （29） 的一端安装在取样头推进气缸 （36） 的活塞顶端且所述活塞连杆 （29） 与所述取样头推进气 缸 （36） 的活塞处于同一轴线 ； 0079 所述推进装置的活塞连杆 （29） 的另一端固定于所述运动架的导板 （23） ； 0080 所述取样头支座 （22） 下方设置两侧板， 所述侧板与所述运动架的连接杆 （30） 垂 直且开有与所述运动架的连接杆 （30） 过渡配合的通孔 ； 0081 所述取样头进给运动装置包括取样头进给主动轮 （25） 、 取样头进。
43、给从动轮 （39） 和取样头进给传动带 （40） ， 见图 4， 所述的取样头进给传动带 （40） 连接所述取样头进给主 动轮 （25） 和所述取样头进给从动轮 （39） ， 所述取样头进给从动轮 （39） 的中心设置一丝杠 螺母， 所述丝杠螺母套在所述丝杠 （31） 上 ； 所述取样头进给主动轮 （25） 固定空心轴 （26） 的一端， 所述空心轴 （26） 的另一端固定一取样头转动驱动轮 （11） ； 所述取样头转动驱动 轮 （11） 通过取样头转动传动带 （32） 连接取样头转动主动轮 （33） ， 所述取样头转动主动轮 （33） 经变速箱 （34） 与固定于所述取样头支座 （22） 侧。
44、边的取样驱动电机 （35 ） 相连 ； 所述 空心轴 （26） 安装在取样头回转轴承 （27） 的内圈中， 所述取样头回转轴承 （27） 固定于所述 取样头支座 （22） 的上方 ； 0082 如图 5 和 6 所示， 所述的棉花取样头主要由刀座 （8） 、 棉花取样刀 （7） 、 棉样爪 （9） 、 棉样爪回转支座 （10） 、 取样头转动驱动轮 （11） 和操纵杆 （19） 构成， 所述的刀座 （8） 为薄壁 空心圆柱体， 所述的刀座 （8） 前端固定 2 4 把棉花取样刀 （7） ， 所述的操纵杆 （19） 穿过所 述取样头转动驱动轮 （11） 的中心孔与固定法兰 （18） 的中心孔并依。
45、此套上弹簧 （12） 和弹簧 压板 （13） 且前端安装在轴承 （16） 的内圈中， 所述取样头转动驱动轮 （11） 与所述固定法兰 （18） 用螺钉连接牢固， 所述的操纵杆 （19） 的顶端固定一浮动旋转轴 （15） ， 所述浮动旋转轴 （15） 为一螺栓， 其头部压住所述轴承 （16） 的内圈， 所述轴承 （16） 安装在轴承座 （17） 中， 所 述轴承座 （17） 前端内孔中有一个台阶， 所述轴承 （16） 的外圈直径大于所轴承座 （17） 的台 阶孔径， 所述轴承座 （17） 的前端面有螺纹孔， 通过螺钉连接棉样推出拨盘 （14） ， 所述棉样 推出拨盘 （14） 为一圆形平板， 棉。
46、样爪座 （20） 呈径向折边和轴向折边构成的 “L” 形， 所述棉 样爪 （9） 固定在所述棉样爪座 （20） 的轴向折边上， 所述的固定法兰 （18） 、 弹簧 （12） 、 弹簧压 板 （13） 、 轴承 （16） 、 浮动旋转轴 （15） 、 轴承座 （17） 、 棉样推出拨盘 （14） 、 棉样爪 （9） 和棉样 爪座 （20） 都置于所述的刀座 （8） 中， 所述的刀座 （8） 的内径和所述固定法兰 （18） 的外径过 渡配合并用螺钉周向固定， 安装后所述棉样推出拨盘 （14） 压在所述棉样爪座 （20） 的 “L” 形 的径向折边上， 所述棉样爪座 （20） 径向外侧固定在棉样爪回。
47、转支座 （10） 上， 所述棉样爪回 转支座 （10） 铰接于所述刀座 （8） 。 0083 所述的棉花取样头中有 3 4 片棉样爪 （9） 组成一组。 0084 所述棉花取样头的操纵杆 （19） 后端连接棉样抓取气缸 （28） 的活塞顶端。 0085 如图 7 所示， 所述的棉花取样刀 （7） 的前端为前刀面 （1） 、 后刀面 （2） 、 前刀刃 （3） 和后刀刃 （4） ， 所述前刀刃 （3） 为所述前刀面 （1） 与刀体的底面的相交线， 所述后刀刃 （4） 为 所述后刀面 （2） 与刀体的底面的相交线 ； 所述前刀刃 （3） 和所述后刀刃 （4） 的夹角为 75 110 ； 所述前刀面。
48、 （1） 和所述后刀面 （2） 的相交线与刀体底面的夹角 为 25 50。 0086 所述底座 （21） 上方设置两根导柱 （24） ， 所述导柱 （24） 穿在所述导板 （23） 的导柱 孔中。 说 明 书 CN 102944445 B 10 7/9 页 11 0087 所述的棉包传送装置包括棉包取样输送滚道 （43） 和驱动所述棉包取样输送滚道 （43） 的棉包取样输送滚道驱动电机 （45） 及棉包取样输送滚道驱动电机变速箱 （46） ， 所述 的棉包取样输送滚道 （43） 、 棉包取样输送滚道驱动电机 （45） 及棉包取样输送滚道驱动电 机变速箱 （46） 安装在棉包取样输送滚道支座 （。
49、47） 上， 见图 2 ； 44 是棉包取样输送滚道地脚 螺栓。 0088 所述的棉包夹持装置主要包括棉包挡板 （41） 、 棉包侧挡板 （42） 、 棉包定位板推动 气缸 （49） 和棉包定位板 （52） ， 所述棉包定位板推动气缸 （49） 的活塞顶端连接所述的棉包 定位板 （52） ， 所述的棉包定位板 （52） 固定棉包定位板推动杆 （50） ， 所述的棉包定位板推动 杆 （50） 穿在棉包定位板推动杆导板 （51） 的导孔中， 所述棉包定位板推动杆导板 （51） 固 定于棉包定位器支座 （48） ， 所述的棉包定位板推动气缸 （49） 安装在所述棉包定位器支座 （48） 上， 所述的棉包挡板 （4。