机器人制样系统

产品概述

    机器人自动制样系统是赛摩智能自主研发的新一代全自动制样系统，产品依据国家（行业）标准、结合客户和行业的需求、参照我公司长期在该行业积累的丰富的经验以及大量的实验数据为依托进行设计和制作，设计理念超前，系统自动化程度高，技术水平高。

 

    机器人智能制样系统是一款高度自动化、智能化的煤样制备解决方案，旨在提高制样效率、减少交叉污染，并确保最终分析和化验结果的准确性。该系统拥有一系列显著优势，可满足不同煤样参数和处理需求的灵活调整。

    机器人制样和全水分测量系统有机融合，样品的破碎缩分， 全水样的制备过程和机器人制样共享使用， 水分样制备完成直接进入全水测量模块进行测量，系统可自动完成以下功能：进样、缩分平行样、摊平、称重、干燥、检查性干燥、弃样收集、样盘清理、计算结果、网络传输等，全过程无需人为干预。

总之，赛摩机器人智能制样系统以其灵活多样的制样方案、全面解决交叉污染的能力、强大的适应性、人样分离的安全高效设计、样品残留自动监测功能以及配备的原煤样预烘干和制粉环节混匀二分功能等显著优势，为煤炭行业提供了高效、准确、可靠的煤样制备解决方案。系统以工业机器人为核心，配合各制样设备，制样过程自动化控制，信息化管理，性能稳定可靠，速度快，动作精准，误差小。用于实验室煤样精细制备，产品可广泛应用于燃煤电厂、港口、水泥等行业。

系统技术特点

    全自动机器人智能制样系统真正做到了“四防”，防污染、防错误、防残留、防堵粘。除此之外，还具备以下特点：

    制样方案灵活多样

    制样流程可以根据煤样参数灵活调整；系统内置多种制样方案（制样流程、烘干时间、缩分比），可根据样品参数自动选择制样；制样方案可以远程设置；

    全面解决交叉污染

    归根结底，机器人智能制样系统必须解决的就是样品的残留问题，样品的交叉污染和损失的根源就是残留。我方的机器人智能制样系统采取的主要措施有以下三大方面：

1）大样阶段（分析样制取前段）：

①.系统内的设备与样品接触的部位（不限于）均为不锈钢材质，表面光滑，阻力小，可以有效防止样品的沾染；

②.设备内部，包括溜管和中间容器等均采用圆角设计，此措施有效的消除了设备死角带来的样品残留问题；

③.初级破碎机、二级破碎机由于转子旋转，会将样品反射到进料口的腔壁上，从而造成样品成块粘结和样品残留。针对此问题，我方在其进料口处设计有清扫刮板，在工作过程中，往复运动，可以保证样品不残留；

④.针对水分较高的煤种，在样品进入二级破碎模块之前，我方增加了样品的预烘干模块，烘干的时间可以根据煤质情况自动调节。实践证明，此措施不仅可以保证破碎机正常运行，而且可以大幅降低样品残留；

⑤.针对初级破碎模块（因为破碎后要做全水分样），我方加大了破碎机的处理能力（不仅可以破碎最大粒度100mm的煤样，而且进一步提高了电机功率）。实践证明，效果很好；

⑥.定质量缩分模块一机多用：因为减少设备的数量可以有效减少样品产生交叉污染的概率；

2）小样阶段（分析样制取阶段）：

到此阶段，烘干后样品的量很少（~200g），如果在研磨过程中出现样品的残留问题，那将会导致最终的分析和化验结果出现很大的偏差。鉴于此，设备采用“样品清洗”的措施。具体为：第一份200g样品进入分析样制取模块后，将振动磨、分析样混匀装置、二分装置等均清洗一遍，第二份200g制出的两份0.2mm的样品（存查样和分析样）装瓶，样品瓶进入缓存区，放置2小时达到空气干燥平衡后，再封盖、发送到客户指定的位置。

3）中间容器（样品转换的环节）：

制样系统内的中间容器，每做完一个批次的煤样的动作后，均被送至清洗装置，通过清扫刷、根据需要辅以压缩空气。实践证明，可以达到理想的清洗效果。

另外，系统内各个模块均设置有称重机构，各个模块及系统残留率自动计算，如果残留超标，系统会自动报警。

综述，采取以上（不限于）措施，我方机器人智能制样系统在解决样品的交叉污染和损失方面可以达到满意的效果：系统损失率最大的为1.7723%（30组），30组平均损失率为0.5287%。）

    制样系统适应性强

    制样系统兼容机械采样（≤13mm）和人工采样（≤100mm），针对不同种类、灰分、水分的煤种，设备整体的稳定性、可靠性和制样结果，均得到了用户的认可。

    人样分离安全高效

    为减少样品的交叉污染，原煤样通过密码桶转运，这样不仅可以有效解决样品前期的交叉污染问题，而且可以做到人样分离，杜绝了人为因素的影响，密码桶良好的密封结构，可以使样品的水分损失降到最低。
    样品残留自动监测

制样系统内的各个模块均配备称重机构，可以对各个环节的进样、留样、弃样进行称重，残留率自动计算，并上传系统。若残留超标，自动报警，并可以保证各阶段留样重量符合国家标准。

    配备原煤样预烘干

    在先前我方签订的机器人智能制样项目执行的过程中，用户现场煤样的水分含量很高，有的达到20%多，如果这部分煤样直接进入二级破碎模块，其发生堵煤或者残留超标的概率便会大大增加。如果堵煤，就要花费很长的时间来清除里面的积煤，甚至影响用户的正常生产。为彻底解决该问题，我们特别增加了原煤样的预烘干模块。实践证明，此措施不仅可以保证破碎机正常运行，而且可以大幅降低样品残留，取得了良好的效果。

     制粉环节混匀二分

    在实际应用和化验过程中发现，如果制粉之前缩分，会导致最终的0.2mm的分析样和存查样出现差异，甚至出现商业纠纷。为解决该问题、保证两份样品的完全一致性，我方制样系统在振动磨下部设计有混匀装置，研磨完的样品（~200g）全部进入混匀装置，经过充分混匀后，一分为二，再将其装入样品瓶。实践证明，通过该方法，可以保证两份样品的完全一致性。

    其它特点

　　　1）完整性：

　　　我方对设备供货和功能的完整性负责。设备配置和工艺方案应达到或优于本技术协议基本配置，以通过考核值为最终目标。

　　　2）对接良好：

　　　全自动制样系统能够与采样系统和气动传输系统的样瓶发送站对接良好。

　　　3）全自动制样系统的满足以下技术要求:

　　　4）全自动制样系统能读取密码桶编码信息，制样完成后，能生成制样原始记录，原始记录主要内容包括制样设备编号、制样时间、样品编码（按买方提供的编码制度执行）、样品重量及制样中发生异常信息等，并自动传输至智能化管控平台。

　　　5）全自动制样系统全部操作均通过工业控制专业软件，可实现对操作时间、来样信息、制样信息（称重数据、缩分比设置、出料粒度、烘干时间）的可追溯性。调度人员可通过调度室内的上位机随时掌握现场情况，及时处理各种问题，出现故障时，发出声音报警。也能根据实际需要进行设置操作，接受PLC传送的数据及各种有关的信息。上位机操作设置管理权限，将操作、维护、管理分开，便捷管理。并可对制样过程的主要运行参数进行实时或事后打印。

　　　6）系统现场采用触摸屏操作，可现场显示主要设备工作情况及制样过程主要运行参数，当系统发生故障事，现场设声光报警，并在触摸屏上显示故障发生点。

　　　7）全自动制样系统具有断电记忆功能，在电源恢复后，所有模块均可从断电前中断阶段继续制样，机器人由人工干预，恢复断电时前一个工作步骤。

　　　8）系统具有故障报警提示、故障记录存储，便于维护。

　　　9）系统具有远程手动、机旁手动、全自动等3种操作模式。

　　　10）空载运载时噪声不大于85dB（A）；制样工作时，在距各传动机构边缘1m、下方1.5m处测得的噪声值应不大于85dB（A）。

系统设备组成

　　　电气控制系统（含六轴工业机器人）、密码桶缓存输送模块、密码桶/样品瓶输送模块、理瓶输送机（按需）、初级破碎模块、二级破碎模块、定质量缩分模块、样品烘干模块、分析样制取模块、二分模块、样品预烘干模块、弃样暂存模块、样品自动封装和气体发送模块、除尘系统、制样系统底盘、气动系统。

　　　

系统工艺流程

系统技术参数

项目			全自动机器人制样系统
设备数量			1套
系统结构形式			全自动机器人智能制样系统
进料粒度			机械取样：≤13mm 人工取样：≤100mm
进料重量			6~120kg
进料方式			自动
制样方案			分析样、水分样、存查样
初级破碎出料粒度			≤6mm
二级破碎出料粒度			≤3mm
研磨系统进料粒度			≤3mm
研磨系统出料粒度			0.2mm
系统取样参数	备查全水分样		1份，质量≥1.25kg，粒度6mm
	存查样		1份，质量≥700g，粒度3mm
	分析样		1份或2份，质量约≥60g，粒度0.2mm
	存查样样		1份，质量约≥60g，粒度0.2mm
水分适应性			≤18%（全水）
给料机（带除铁器）	定质量缩分器 皮带给料机		带料流整形装置，根据煤样质量自动缩分比、 计算给料时间(最小缩分次数60次)
	破碎机皮带给料机		带料流整形装置
	二分器振动给料机		≤1min连续给料，倾角满足快速给料，每个格槽均匀接料
	振动磨振动给料机		≤1min连续给料，倾角满足快速给料
清扫			①样品清洗：振动磨②刷子清扫、压缩空气清扫：烘干托盘、中转容器、烘干托盘、中转容器 ③破碎机自带刮板清扫装置 ④皮带给料机自带刮板清扫装置 ⑤预留接口，用于清理设备表面积灰
最大工作能力 连续制样出料间隔时间			25~35min/样
系统功率			～50kW
设备安装环境需求			位置：室内安装；温度：室温(0~35℃)；气压：当地气压；
设备质量			~15000kg
单体设备最大质量			~1400kg
		烘干（研磨前）	6个工位
		暂存样工位	6个工位
称重机构		初级破碎模块	1台
		二级破碎模块	1台
		定质量缩分后称重	2台
		分析样制取模块	2台
		二分模块	2台
		分析样烘干模块	1台
		大样预烘干模块	1台
气动系统气源压力及风量			0.8MPa，1m³/min
除尘系统除尘点及形式			每个模块内均设置除尘点脉冲滤筒除尘器
电源参数			3PH/AC380V/50Hz
日工作制			24h/d