可批量化称量的智能取样称样系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020537861.4 (22)申请日 2020.04.13 (73)专利权人 四川仲测质量技术检测有限公司 地址 610094 四川省成都市中国(四川)自 由贸易试验区成都天府新区华阳街道 天府大道南段2039号36栋3楼12、 13、 14室 (72)发明人 韦立毅何敏 (51)Int.Cl. G01N 35/10(2006.01) G01G 13/00(2006.01) G01N 33/18(2006.01) (54)实用新型名称 一种可批量化称量的智能取样称样系统 。

2、(57)摘要 本实用新型涉及一种可批量化称量的智能 取样称样系统， 其包括传送带、 三轴机械臂和称 量台， 传送带用于传送样品瓶， 传送带上设有用 于驱使传送带间歇运行的驱动机构， 传送带上设 有取样工位， 三轴机械臂设于传送带的一侧， 三 轴机械臂上设有活动部， 活动部上设有称量勺， 活动部上设有用于驱使称量勺翻转的翻转机构， 称量台设于传送带的一侧。 将各个样品瓶分别放 上传送带， 间歇向前移动， 在样品瓶暂留在取样 工位上时， 由三轴机械臂驱使活动部移动至取样 工位的上方， 当活动部移动到位后， 称量勺翻转 舀取样品， 并运送至称量台上， 将样品放入称量 台中， 可有效避免由人工舀取样品。

3、时出现的误 差， 本实用新型全程机械化称量， 具有称量效率 高的效果。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 211978953 U 2020.11.20 CN 211978953 U 1.一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 包括传送带(1)、 三轴机械臂 (2)和称量台(3)， 所述传送带(1)用于传送样品瓶(11)， 所述传送带(1)上设有用于驱使传 送带(1)间歇运行的驱动机构(4)， 所述传送带(1)上设有取样工位(12)， 所述三轴机械臂 (2)设置于传送带(1)的一侧， 所述三轴机械臂(2)上设有活动部(21)， 所述活动部(21)上设 置有称量勺(22)， 。

4、所述活动部(21)上设有用于驱使称量勺(22)翻转舀取样品的翻转机构 (5)， 所述称量台(3)设置于传送带(1)的一侧， 所述活动部(21)能移动至取样工位(12)以及 称量台(3)的正上方。 2.根据权利要求1所述的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述驱 动机构(4)包括槽轮(41)、 拨盘(42)和电机(43)， 所述槽轮(41)同轴固接在传送带(1)的一 根转动辊的一端， 所述电机(43)固定设置在传送带(1)的机架上， 所述拨盘(42)同轴固定安 装在电机(43)的输出轴上， 所述拨盘(42)上固设有与槽轮(41)相适配的圆销(44)。 3.根据权利要求1所述的一。

5、种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述翻 转机构(5)包括安装板(51)和第一气缸(52)， 所述安装板(51)铰接设置在活动部(21)的下 方， 所述称量勺(22)设置在安装板(51)上， 所述第一气缸(52)转动设置在活动板上， 所述安 装板(51)上固设有曲柄(53)， 所述第一气缸(52)的活塞杆与曲柄(53)铰接。 4.根据权利要求1所述的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述称 量勺(22)与安装板(51)可拆卸设置。 5.根据权利要求4所述的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述安 装板(51)上平行设置有压紧片(54)， 所述。

6、安装板(51)靠近压紧片(54)的板面上垂直固设有 导向杆(55)， 所述压紧片(54)沿导向杆(55)长度方向滑动设置在安装板(51)上， 所述压紧 片(54)上沿导向杆(55)轴向开设有穿孔(58)， 所述安装板(51)上开设有与穿孔(58)尺寸相 适配的螺纹孔(57)， 所述穿孔(58)内滑动设置有与螺纹孔(57)相适配的压紧螺栓(56)， 所 述压紧螺栓(56)并列设置有两个， 所述称量勺(22)的勺柄上开设有供压紧螺栓(56)穿过的 定位孔(59)。 6.根据权利要求1所述的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述取 样工位(12)的两侧沿传送带(1)宽度方向对称滑动。

7、设置有两块用于夹持样品瓶(11)的样瓶 夹瓣(6)， 所述样瓶夹瓣(6)的背侧设置有第二气缸(61)， 所述第二气缸(61)沿样瓶夹瓣(6) 滑动方向固设在传送带(1)的机架上， 所述第二气缸(61)的活塞杆与样瓶夹瓣(6)固定连 接。 7.根据权利要求6所述的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述样 瓶夹瓣(6)的内侧设置有缓冲层(62)。 8.根据权利要求1所述的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 其特征在于： 所述样 品瓶(11)上顺序设置有标签， 所述取样工位(12)设置有用于读取标签的标签阅读器(7)， 所 述称量台(3)上设置有用于读取重量称量数据的数据阅读器(。

8、71)， 还包括数据终端(72)， 所 述数据终端(72)与标签阅读器(7)以及数据阅读器(71)分别电连接， 所述数据终端(72)用 于将标签阅读器(7)的读数以及数据阅读器(71)的读数对应记录。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211978953 U 2 一种可批量化称量的智能取样称样系统 技术领域 0001 本实用新型涉及检测设备技术领域， 尤其是涉及一种可批量化称量的智能取样称 样系统。 背景技术 0002 土壤测试是指经田间试验证明测定结果与作物产量之间有最佳相关性的分析方 式。 从田间采集土壤样品是土壤测试工作的开始。 由于土壤， 特别是耕作土壤的化学组分在 不同位置存在巨大差。

9、异， 选择具有代表性的土壤样品成为决定土壤测试结果可靠程度的重 要环节。 一般用多点采样的方法， 一般应不少于1020个。 采样的深度以耕层土壤为限,通 常为015厘米或020厘米。 各采样点采集的土壤样品要混合均匀,以供测试。 0003 授权公告号为CN209478188U的中国专利公开了一种三轴悬臂机械手， 包括X轴滑 轨， X轴滑轨上端活动连接有X轴滑块， X轴滑轨右端部固定安装有第一电机， X轴滑块上端固 定安装有Y轴滑轨， Y轴滑轨左端活动连接有Y轴滑块， Y轴滑轨左侧面固定安装有Z轴滑轨， Z 轴滑轨左端活动连接有Z轴滑块， Y轴滑轨右侧面中部开有限位卡槽， 限位卡槽左侧面设有 固。

10、定滑轨， 固定滑轨右端活动连接有固定滑块， 固定滑块右端部固定安装有第二齿条， 第二 齿条下表面后端部通过第二连接杆连接有配重块。 0004 上述中的现有技术方案存在以下缺陷： 在对土壤测试过程中将多点土壤进行混合 时， 需要确保个点土壤样品质量相等， 通常由人工对已取放入样品中的土壤进行取样， 以及 进行称量， 容易出现人为误差， 使各点土壤比重不同， 数据真实度不高， 同时人工来回取样 称重， 容易疲劳， 工作效率较低。 实用新型内容 0005 针对现有技术存在的不足， 本实用新型的目的是提供一种可批量化称量的智能取 样称样系统， 具有自动化取样称样， 提高称样效率的优点。 0006 本实。

11、用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的： 0007 一种可批量化称量的智能取样称样系统， 包括传送带、 三轴机械臂和称量台， 所述 传送带用于传送样品瓶， 所述传送带上设有用于驱使传送带间歇运行的驱动机构， 所述传 送带上设有取样工位， 所述三轴机械臂设置于传送带的一侧， 所述三轴机械臂上设有活动 部， 所述活动部上设置有称量勺， 所述活动部上设有用于驱使称量勺翻转舀取样品的翻转 机构， 所述称量台设置于传送带的一侧， 所述活动部能移动至取样工位以及称量台的正上 方。 0008 通过采用上述技术方案， 检测人员在进行土壤检测时， 在各个样品瓶中分别盛放 入待测试的土壤区域中各点的。

12、土壤试样， 再将各个样品瓶分别放上传送带， 启动驱动机构， 驱使传送带上样品瓶依次向前移动， 使各个样品瓶依次通过取样工位， 并在取样工位暂留， 在样品瓶暂留在取样工位上时， 由三轴机械臂驱使活动部移动至取样工位的上方， 当活动 部移动到位后， 启动翻转机构， 驱使称量勺舀取样品， 接着， 再由三轴机械臂将活动部移动 说明书 1/5 页 3 CN 211978953 U 3 至称量台上， 再次转动称量勺， 将舀取的样品放入称量台中， 可有效避免由人工舀取样品时 出现的误差， 同时全程机械化称量， 称量效率高。 0009 本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述驱动机构包括槽轮、 拨盘和。

13、 电机， 所述槽轮同轴固接在传送带的一根转动辊的一端， 所述电机固定设置在传送带的机 架上， 所述拨盘同轴固定安装在电机的输出轴上， 所述拨盘上固设有与槽轮相适配的圆销。 0010 通过采用上述技术方案， 电机转动时带动拨盘转动， 在拨盘转动一圈时， 其上圆销 插入槽轮上插槽中一次， 并带动槽轮转动一定角度， 再带动传送带的转动辊以及转送带间 歇运动。 0011 本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述翻转机构包括安装板和第一 气缸， 所述安装板铰接设置在活动部的下方， 所述称量勺设置在安装板上， 所述第一气缸转 动设置在活动板上， 所述安装板上固设有曲柄， 所述第一气缸的活塞杆与曲柄。

14、铰接。 0012 通过采用上述技术方案， 在活动部在三轴机械臂上移动到取样工位上方， 并向下 移动， 使称量勺插入样品瓶中样品内后， 启动第一气缸， 使第一气缸的活塞杆收回， 使安装 板向上翻转， 同时带动称量勺将样品舀取， 在活动部移动至称量台上方后， 驱使第一气缸伸 出， 样品勺向下翻转， 将样品放入称量台上， 使用方便。 0013 本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述称量勺与安装板可拆卸设 置。 0014 通过采用上述技术方案， 将称量勺与安装板可拆卸安装， 试验人员可根据检测土 壤区域的需要， 更换不同大小的称量勺， 以舀取不同分量的样品， 提高适用性。 0015 本实用新。

15、型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述安装板上平行设置有压紧 片， 所述安装板靠近压紧片的板面上垂直固设有导向杆， 所述压紧片沿导向杆长度方向滑 动设置在安装板上， 所述压紧片上沿导向杆轴向开设有穿孔， 所述安装板上开设有与穿孔 尺寸相适配的螺纹孔， 所述穿孔内滑动设置有与螺纹孔相适配的压紧螺栓， 所述压紧螺栓 并列设置有两个， 所述称量勺的勺柄上开设有供压紧螺栓穿过的定位孔。 0016 通过采用上述技术方案， 在安装称量勺时， 先拧松压紧螺栓， 使压紧螺栓从安装板 上螺纹孔中脱出， 接着， 将称量勺的勺柄伸入安装板与压紧片之间， 使称量勺上定位孔与压 紧片上对齐， 再将压紧螺栓穿过称量勺上。

16、定位孔拧紧在安装板上， 通过压紧片将称量勺压 紧同时， 两颗压紧螺栓能将称量勺固定更稳固， 可有效避免称量勺旋转， 使称量勺舀取样品 更稳定。 0017 本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述取样工位的两侧沿传送带宽 度方向对称滑动设置有两块用于夹持样品瓶的样瓶夹瓣， 所述样瓶夹瓣的背侧设置有第二 气缸， 所述第二气缸沿样瓶夹瓣滑动方向固设在传送带的机架上， 所述第二气缸的活塞杆 与样瓶夹瓣固定连接。 0018 通过采用上述技术方案， 在传送带将样品瓶送入取样工位后， 第二气缸启动， 其活 塞杆伸出， 推动两片样瓶夹瓣分别抵接在样品瓶的两侧外壁上， 将样品瓶夹紧， 可有效避免 在称量。

17、勺舀取样品时带动样品瓶晃动， 提高样品瓶稳定性。 0019 本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述样瓶夹瓣的内侧设置有缓冲 层。 0020 通过采用上述技术方案， 在样瓶夹瓣的内侧设置缓冲层， 可使样瓶夹瓣在夹持样 说明书 2/5 页 4 CN 211978953 U 4 品瓶时柔性接触， 有效避免第二气缸施力过大将样品瓶夹坏， 同时增大样品夹瓣与样品瓶 接触面积， 增大摩擦力， 提高夹持稳定性。 0021 本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为： 所述样品瓶上顺序设置有标签， 所述取样工位设置有用于读取标签的标签阅读器， 所述称量台上设置有用于读取重量称量 数据的数据阅读器， 还。

18、包括数据终端， 所述数据终端与标签阅读器以及数据阅读器分别电 连接， 所述数据终端用于将标签阅读器的读数以及数据阅读器的读数对应记录。 0022 通过采用上述技术方案， 试验人员在样品瓶上贴上顺序排列的唯一识别标签， 将 样品瓶按照标签顺序依次放上传送带， 并被依次送上取样工位进行取样时， 由标签阅读器 扫描读取标签， 将唯一识别数据送往数据终端进行存储记录， 当三轴机械臂将该瓶样品舀 取并放入称量台上进行称量后， 数据阅读器读取称量台的称量数据， 并送往数据终端， 与样 品瓶的识别数据并列存储记录， 便于试验人员随时停止放入样品瓶， 以及对样品瓶数量和 对应称量台上称量的小样总重量进行记录，。

19、 使用方便， 提高称样效率。 0023 综上所述， 本实用新型包括以下至少一种有益技术效果： 0024 1. 检测人员在进行土壤检测时， 将各个样品瓶分别放上传送带， 驱使传送带上样 品瓶依次向前移动， 在样品瓶暂留在取样工位上时， 由三轴机械臂驱使活动部移动至取样 工位的上方， 当活动部移动到位后， 称量勺翻转舀取样品， 并运送至称量台上， 将样品放入 称量台中， 可有效避免由人工舀取样品时出现的误差， 同时全程机械化称量， 称量效率高； 0025 2. 将称量勺与安装板可拆卸安装， 试验人员可根据检测土壤区域的需要， 更换不 同大小的称量勺， 以舀取不同分量的样品， 提高适用性； 0026。

20、 3.样品瓶按照标签顺序依次放上传送带， 标签阅读器扫描标签， 当三轴机械臂将 该瓶样品舀取并放入称量台上进行称量后， 数据阅读器读取称量台的称量数据， 两者数据 送往数据终端， 按顺序并列存储记录， 便于试验人员对样品瓶数量和对应称量台上称量的 小样总重量进行记录， 使用方便， 提高称样效率。 附图说明 0027 图1是本实用新型的整体结构示意图。 0028 图2是图1中A部分的局部放大示意图。 0029 图3是图1中B部分的局部放大示意图。 0030 图4是本实用新型活动部部分的爆炸结构示意图。 0031 图中， 1、 传送带； 11、 样品瓶； 12、 取样工位； 2、 三轴机械臂； 2。

21、1、 活动部； 22、 称量勺； 3、 称量台； 4、 驱动机构； 41、 槽轮； 42、 拨盘； 43、 电机； 44、 圆销； 5、 翻转机构； 51、 安装板； 52、 第一气缸； 53、 曲柄； 54、 压紧片； 55、 导向杆； 56、 压紧螺栓； 57、 螺纹孔； 58、 穿孔； 59、 定位孔； 6、 样瓶夹瓣； 61、 第二气缸； 62、 缓冲层； 7、 标签阅读器； 71、 数据阅读器； 72、 数据终端。 具体实施方式 0032 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 0033 参照图1、 2， 为本实用新型公开的一种可批量化称量的智能取样称样系统， 包括传 送带1、 。

22、三轴机械臂2和称量台3。 传送带1包括机架、 转动辊与皮带， 转动辊转动安装在机架 上， 平行设置有多根皮带绕设在转动辊上。 传送带1上设置有用于驱使皮带间歇运行的驱动 说明书 3/5 页 5 CN 211978953 U 5 机构4， 包括槽轮41、 拨盘42和电机43。 槽轮41同轴固定连接在机架端部的一根转动辊上， 电 机43固定安装在机架上， 拨盘42同轴固定安装在电机43的输出轴上， 圆销44固定安装在拨 盘42上， 与槽轮41上插槽相适配。 电机43启动时， 拨盘42上圆销44逐次插接入槽轮41上的插 槽中， 带动槽轮41间歇运动。 0034 参照图1、 3， 传送带1上靠近机架输。

23、送带末端， 设有取样工位12， 取样工位12上， 位 于皮带的两侧， 分别对称设有样瓶夹瓣6， 样瓶夹瓣6呈弧形， 两片样瓶夹瓣6的凹面相互正 对。 两片样瓶夹瓣6的凹面上均固定粘接有缓冲层62， 缓冲层62为橡胶。 机架上设有用于驱 使两片样瓶夹瓣6同步靠近的驱动件， 驱动件可以为第二气缸61， 两个第二气缸61分别设于 两片样瓶夹瓣6的外侧， 并与机架螺栓固定连接。 两个第二气缸61的轴心均平行于皮带的宽 度方向， 且活塞杆的端部分别螺栓固定连接在两片样瓶夹瓣6的外侧壁上。 当皮带上样品瓶 11完成一次前进后， 两个第二气缸61的活塞杆同时伸出， 夹持住取样工位12上样品瓶11， 在 皮带。

24、将进入下一次运动前， 两个第二气缸61的活塞杆同时收回， 松开样品瓶11。 可使用计时 器配合电磁阀控制第二气缸61启闭。 传送带1的出料方向一侧可添加放置台对送出的样品 瓶11进行收集。 0035 三轴机械臂2放置于传送带1的一侧， 三轴机械臂2上的活动部21能以水平方向上X 轴、 Y轴以及竖直方向上Z轴进行滑动， 取样工位12位于三轴机械臂2上活动部21的活动范围 下方。 活动部21上个设有称量勺22， 为驱使称量勺22翻转， 舀取样品瓶11中样品， 活动部21 上设有用于驱使称量勺22翻转的翻转机构5， 包括安装板51和第一气缸52。 安装板51铰接在 活动部21的下部， 其的铰接轴水平。

25、， 安装板51上焊接有曲柄53， 第一气缸52的活塞杆与曲柄 53铰接， 第一气缸52远离活塞杆的一端与活动部21铰接。 0036 参照图4， 称量勺22安装在安装板51上， 并与安装板51可拆卸安装。 称量勺22的安 装方式可以为压紧安装， 安装板51上垂直焊接有导向杆55， 导向杆55上滑动套设有压紧片 54。 压紧片54上垂直开设有至少两个穿孔58， 安装板51上垂直开设有与穿孔58位置对应的 螺纹孔57， 称量勺22的勺柄上开设有与穿孔58对应的定位孔59。 通过将称量勺22的勺柄放 置于压紧片54与安装板51之间， 使用压紧螺栓56依次穿过穿孔58和定位孔59， 最后与螺纹 孔57螺。

26、纹连接， 即可将称量勺22固定在安装板51上。 0037 参照图1、 3， 称量台3位于三轴机械臂2上活动部21的活动范围下方， 样品瓶11上顺 序粘贴有具有唯一识别功能的标签， 样品瓶11放上传送带1上时， 按标签顺序放入。 机架的 取样工位12上固定安装有标签阅读器7， 标签阅读器7用于识别标签数据。 称量台3上设有数 据阅读器71， 用于读取称量台3的称量数据。 机架上设有数据终端72， 分别与标签阅读器7以 及数据阅读器71电连接， 用于收集两者上收集的数据， 并对两者收集的数据顺序记录， 按照 顺序匹配。 数据终端72上设有显示器， 用于显示两者数据结果。 0038 本实施例的实施原。

27、理为： 检测人员在进行土壤检测时， 在各个样品瓶11中分别盛 放入待测试的土壤区域中各点的土壤试样， 再将各个样品瓶11分别放上传送带1。 启动电机 43， 电机43转动时带动拨盘42转动， 在拨盘42转动一圈时， 其上圆销44插入槽轮41上插槽中 一次， 并带动槽轮41转动一定角度， 从而驱使传送带1上样品瓶11间歇向前移动。 当各个样 品瓶11依次通过取样工位12， 并在取样工位12暂留， 在样品瓶11暂留在取样工位12上时， 由 三轴机械臂2驱使活动部21移动至取样工位12的上方， 当活动部21移动到位后， 启动翻转机 构5， 驱使称量勺22舀取样品， 接着， 再由三轴机械臂2将活动部2。

28、1移动至称量台3上， 再次转 说明书 4/5 页 6 CN 211978953 U 6 动称量勺22， 将舀取的样品放入称量台3中。 传送带1完成一次传送和停留工作过程内， 机械 手完成一次取样和放样工作。 可有效避免由人工舀取样品时出现的误差， 同时全程机械化 称量， 称量效率高。 0039 本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例， 并非依此限制本实用新 型的保护范围， 故： 凡依本实用新型的结构、 形状、 原理所做的等效变化， 均应涵盖于本实用 新型的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 CN 211978953 U 7 图1 说明书附图 1/4 页 8 CN 211978953 U 8 图2 说明书附图 2/4 页 9 CN 211978953 U 9 图3 说明书附图 3/4 页 10 CN 211978953 U 10 图4 说明书附图 4/4 页 11 CN 211978953 U 11 。