一種物品取樣系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種物品取樣系統，包括取樣支架、取樣裝置；取樣裝置包括底架、X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構和取樣機構；底架位于取樣支架的頂端；X向移動機構固定設置于底架的頂面上；Y向移動機構位于X向移動機構上，Z向移動機構位于Y向移動機構上，取樣機構位于Z向移動機構上；由X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構分別控制取樣機構的運動，從而運動至裝有顆粒物的存儲裝置上，由取樣機構獲取一部分顆粒物作為樣品。然后再移動至分裝裝置上進行分裝。本發明的物品取樣系統，具有能夠適應不同的生產節拍，實現自動取樣、自動封裝的目的，對于樣品可以進行第三方加密防偽，可以進行遠程操作監控等優點。
【專利說明】一種物品取樣系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種物品取樣系統。

【背景技術】
[0002] 在糧食、食品等的運輸、存儲環節中，經常需要隨機進行取樣檢測，以便準確地掌 握糧食的品質，及時發現糧食品質問題，以采取相應的解決措施。目前，還常常需要對一些 糧食或食物進行基因分析，以確認是否為轉基因糧食或食物。這種基因分析的過程中，對糧 食或食物的取樣要求比較嚴格，取樣后還要進行隨時分裝，以備檢測用。
[0003] 傳統的取樣方式為手工取樣，不僅取樣和分裝時間長，費時費力，而且取樣量不易 把握。在部分工作環境中，粉塵大，人工取樣不利于工作人員的健康。
[0004] 申請號為CN201220174154. 9的中國實用新型專利公開了一種糧食檢測用全封閉 自動取樣機，包括安裝在工藝溜管上的執行機構，以及通過取糧溜管與執行機構連接的密 封工作臺，執行機構上安裝有密封擋板、取糧斗、閘門開關裝置和推拉機構，密封擋板安裝 在取糧斗靠近工藝溜管的一端，閘門開關裝置安裝在取糧斗的下方，推拉機構安裝在執行 機構的一端，步進電機安裝在密封工作臺上方，控制安裝在密封工作臺內部的取料分度盤 轉動，取糧溜管的下端安裝有糧流感應開關，具有機構精簡，操作方便，自動控制程度高，顯 著提高了檢測效率，取糧品質精確可靠，全封閉無塵作業，環保性能優良，無粉塵爆炸危險。 這種取樣裝置，控制取糧斗直線移動至工藝溜管中，在工藝溜管內獲取糧食后直線移回。這 種取樣裝置，需要另外配置工藝溜管，而且要使得糧食從工藝流管中流過，不能夠直接插入 糧食槽或者糧食袋中直接獲取樣品，只能單向移動，不具備多向移動功能，系統的適應能力 較差。
[0005] 但是，這種取樣機中并無自動分裝設備，取樣的樣品裝入取樣瓶，在取樣完畢后， 人工取下已經裝上樣品的取樣瓶，人工進行封裝，存在有費時費力、分裝效率低、勞動強度 高等問題。而且，這種取樣機無法對液體或者大塊狀固體進行取樣。


【發明內容】

[0006] 本發明是為避免上述已有技術中存在的不足之處，提供一種物品取樣系統，以能 夠自動對被取樣物品進行自動取樣、提高工作效率和取樣精度。
[0007] 本發明為解決技術問題采用以下技術方案。
[0008] -種物品取樣系統，其結構特點是，包括取樣支架、位于所述取樣支架上的用于獲 取樣品的取樣裝置；所述取樣裝置包括底架、X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構和 取樣機構；所述底架位于所述取樣支架的頂端；所述X向移動機構固定設置于所述底架的 頂面上；所述Y向移動機構位于所述X向移動機構上，所述Z向移動機構位于所述Y向移 動機構上，所述取樣機構位于所述Z向移動機構上；由所述X向移動機構帶動所述Y向移動 機構、Z向移動機構和取樣機構一起在X向移動，由所述Y向移動機構帶動Z向移動機構和 取樣機構一起在Y向移動，由Z向移動機構帶動取樣機構在Z向移動至裝有被取樣物品的 存儲裝置上，由取樣機構獲取一部分被取樣物品作為樣品。
[0009] 所述X向移動機構包括X向導軌，所述X向導軌上固定設置有X向齒條，在所述X 向導軌之上設置有可沿著所述X向導軌和所述X向齒條的長度方向的X向移動底座；所述 X向移動底座上固定設置有一個X向驅動電機，所述X向驅動電機的輸出軸上設置有一個 X向齒輪，所述X向齒輪與所述X向齒條相配合，由所述X向驅動電機帶動所述X向齒輪轉 動。
[0010] 所述Y向移動機構包括Y向導軌，所述Y向導軌設置于所述X向移動底座上；所述 Y向導軌上設置有Y向齒條；在所述Y向導軌之上設置有可沿著所述Y向導軌和所述Y向 齒條的長度方向的Y向移動底座；所述Y向移動底座上固定設置有一個Y向驅動電機，所述 Y向驅動電機的輸出軸上設置有一個Y向齒輪，所述Y向齒輪與所述Y向齒條相配合，由所 述Y向驅動電機帶動所述Y向齒輪轉動。
[0011] 所述Z向移動機構包括固定于所述Y向移動底座上的外殼，所述外殼的內壁面上 固定設置有導槽，所述導槽內嵌設有一個Z向導軌；所述Z向導軌上設置有一個用于安裝取 樣機構的立柱；所述立柱與所述Z向導軌相固定連接，且立柱與所述Z向導軌均設置于所述 外殼的內腔中；所述取樣機構固定于所述立柱的下端；所述立柱為中空結構，立柱的頂端 固定有一個螺母；所述外殼的頂端固定設置有一個Z向驅動電機；所述Z向驅動電機的輸 出軸上設置有一根絲桿；所述絲桿與所述立柱頂端的螺母構成絲桿螺母結構。
[0012] 所述取樣機構為顆粒物取樣機構。
[0013] 所述顆粒物取樣機構包括用于裝取樣品的取樣勺、固定板、顆粒物取樣驅動裝置、 U形槽體和拉桿；所述固定板固定于所述Z向移動機構的下端，所述固定板的下表面的一端 上固定有所述顆粒物取樣驅動裝置，所述固定板的下表面的另一端上設置有一個向下延伸 的凸臺，所述凸臺的下端部設置為凹槽，且所述凹槽的兩個側壁上均設置有沿著所述側壁 的厚度方向穿透所述側壁的第一通孔。
[0014] 所述U形槽體固定于所述顆粒物取樣驅動裝置的輸出軸上；所述U形槽體的兩個 側壁上均設置有沿著所述側壁的厚度方向穿透所述側壁的第二通孔。
[0015] 所述拉桿為弧形板，所述拉桿的兩端均設置有沿著所述拉桿的厚度方向穿透所述 拉桿的拉桿通孔。
[0016] 所述拉桿的第一端卡在所述U形槽體內，通過第一銷軸將所述拉桿的第一端固定 于所述U形槽體之內，且拉桿可圍繞所述第一銷軸轉動。
[0017] 所述拉桿的第二端卡在所述凸臺下端的凹槽內，通過第二銷軸將所述拉桿的第二 端固定于所述凹槽內，且拉桿可圍繞所述第二銷軸轉動。
[0018] 所述拉桿的第二端的端部伸出于所述凹槽之外，且在第二端的端部上固定有所述 取樣勺。
[0019] 所述拉桿的第二端的拉桿通孔為腰形孔。
[0020] 所述取樣機構為液體取樣機構。
[0021] 所述液體取樣機構括用于裝取樣品的取樣泵、固定板、儲液盒和儲液盒夾具；所述 固定板固定于所述Z向移動機構的下端，所述取樣泵固定于所述固定板的上表面之上；所 述儲液盒夾具固定于所述固定板的下表面；所述儲液盒夾持在所述儲液盒夾具的兩個第一 卡爪之間；所述取樣泵上設置有兩個導液管；兩個導液管包括第一導液管和第二導液管； 所述第一導液管插入于所述儲液盒之內。
[0022] 所述取樣機構為塊狀固體取樣機構。
[0023] 所述塊狀固體取樣機構包括用于裝取樣品的取樣電機、固定板、兩端開口的筒形 的取樣空心鉆頭和套筒；所述固定板固定于所述Z向移動機構的下端，所述取樣電機和所 述套筒均固定設置于所述固定板上；所述取樣電機的輸出軸上設置有一個主動帶輪。
[0024] 所述取樣空心鉆頭通過軸承設置于所述套筒之內且與所述套筒同軸設置，所述取 樣空心鉆頭能夠在所述套筒之內轉動；所述取樣空心鉆頭的外周面上固定套設有一個從動 帶輪，所述主動帶輪與所述從動帶輪之間設置有一根傳動帶，以使得所述主動帶輪能夠帶 動所述從動帶輪轉動，進而帶動所述取樣空心鉆頭轉動；所述套筒的頂端還設置有一個氣 缸，所述氣缸的活塞桿下端設置有一個滑塊；所述滑塊為圓柱形，位于所述取樣空心鉆頭的 內腔中，能夠由所述氣缸帶動所述滑塊在所述取樣空心鉆頭的內腔沿著所述取樣空心鉆頭 的軸向移動。
[0025] 所述的一種物品取樣系統還包括分裝柜和用于將所獲取的樣品進行裝盒密封的 分裝裝置。
[0026] 所述分裝裝置包括分裝盒供給裝置、位于所述分裝盒供給裝置內的至上而下摞在 一起的多個分裝盒、分裝盒蓋存儲裝置和分裝盒輸送裝置；所述分裝柜的前面板上開設有 柜門，所述分裝柜之內所述分裝盒輸送裝置。
[0027] 所述分裝柜的頂面上設置有一個用于將分裝盒放入所述分裝柜的柜體內的分裝 盒輸送裝置上的分裝開口。
[0028] 所述分裝盒供給裝置位于所述分裝柜的第一側，所述分裝盒蓋存儲裝置位于所述 分裝柜的第二側。
[0029] 所述分裝盒供給裝置包括分裝盒槽、分裝盒托板、光電傳感器和分裝盒驅動裝置； 所述分裝盒槽位于分裝柜第一側上，所述分裝盒槽內設置一個分裝盒托板，所述分裝盒托 板由分裝盒驅動裝置驅動；所述分裝盒驅動裝置包括分裝盒導軌、分裝盒驅動電機、分裝盒 驅動電機固定板、驅動齒輪、固定齒條、分裝盒托板卡槽和卡槽連接桿；所述分裝盒托板通 過所述分裝盒托板卡槽和卡槽連接桿與分裝盒驅動電機固定板相固定連接；所述分裝盒導 軌和所述固定齒條均固定于所述分裝柜的第一側上；所述分裝盒驅動電機固定板卡嵌在所 述分裝盒導軌上并能沿著所述分裝盒導軌的長度方向直線運動；所述分裝盒驅動電機固定 安裝于所述分裝盒驅動電機固定板上；所述驅動齒輪設置于所述分裝盒驅動電機的輸出軸 上并由所述分裝盒驅動電機驅動，所述驅動齒輪由所述分裝盒驅動電機驅動；所述驅動齒 輪和所述固定齒條之間相嚙合；由所述分裝盒驅動電機通過驅動齒輪帶動所述分裝盒驅 動電機固定板沿著所述分裝盒導軌的長度方向直線運動，從而帶動所述分裝盒托板直線運 動，將分裝盒槽內的分裝盒向上托起。
[0030] 所述分裝盒蓋存儲裝置包括頂端開口的殼體，所述殼體的內腔底部設置有一個彈 簧，所述分裝盒蓋位于彈簧之上。
[0031] 所述分裝盒一個一個地疊加在一起，而后放置在所述分裝盒供給裝置的分裝盒槽 內。
[0032] 在所述分裝柜的頂端，在所述分裝柜的第一側和第二側各設置一個支腿，兩個支 腿構成一個支架；所述支架上設置有兩根水平光軸和一根水平絲杠；所述水平絲杠的一端 設置有水平絲杠驅動電機；一個機械手支架套設于所述兩根水平光軸和所述水平絲杠上， 且所述機械手支架與所述水平絲杠之間以螺紋連接的方式相連接；當所述水平絲杠驅動電 機帶動所述水平絲杠轉動時，所述機械手支架沿著所述水平絲杠的軸向移動。
[0033] 所述機械手支架頂端設置有一個堅直絲杠驅動電機，所述堅直絲杠驅動電機的輸 出軸上固定設置有一根堅直絲杠，所述機械手支架上還設置有兩根堅直光軸；一個機械手 固定板套設于所述兩根堅直光軸和所述堅直絲杠上，且所述機械手固定板與所述堅直絲杠 之間以螺紋連接的方式相連接；當所述堅直絲杠驅動電機帶動所述堅直絲杠轉動時，所述 機械手固定板沿著所述堅直絲杠的軸向移動。
[0034] 所述機械手固定板上設置有一個帶有第二卡爪的機械手；所述機械手在水平絲杠 驅動電機和堅直絲杠驅動電機的驅動下在分裝柜上實現水平和堅直移動。
[0035] 所述分裝盒輸送裝置包括輸送驅動電機、一個主動鏈輪、至少三個從動鏈輪和一 根鏈條，由所述輸送驅動電機帶動所述主動鏈輪轉動，并由所述主動鏈輪驅動所述從動鏈 輪運動；所述鏈條上均勻地設置有多個支桿，所述支桿上設置有分裝盒托架；所述分裝盒 托架套設于所述支桿上，所述分裝盒托架的一側設置有分裝盒配重，所述分裝盒托架的另 一端為放置所述分裝盒的卡口。
[0036] 所述分裝柜中，在位于分裝開口的正下方的分裝盒托架的下方，設置有一個用于 托住所述分裝盒托架的托起裝置；所述托起裝置包括一個托舉氣缸，所述托舉氣缸通過一 個支撐板固定于所述分裝柜上。
[0037] 與已有技術相比，本發明有益效果體現在：
[0038] 本發明的一種物品取樣系統，包括取樣支架、取樣裝置；取樣裝置包括底架、X向 移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構和取樣機構；底架位于取樣支架的頂端；X向移動機 構固定設置于底架的頂面上；Y向移動機構位于X向移動機構上，Z向移動機構位于Y向移 動機構上，取樣機構位于Z向移動機構上；由X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構分 別控制取樣機構的運動，從而運動至裝有顆粒物的存儲裝置上，由取樣機構獲取一部分顆 粒物作為樣品。然后再移動至分裝裝置上進行分裝。
[0039] 取樣機構分別設置成顆粒物、液體和塊狀固體等取樣模式，可對不同種類的樣品 進行自動取樣，通用性強。通過分裝裝置可實現樣品的自動分裝，以供給下一步實驗分析 用。取樣機構是通過電機、氣缸等自動裝置取樣，通過控制氣缸或電機等的行程，可實現比 較精確的取樣。
[0040] 本發明的物品取樣系統，具有能夠適應不同的生產節拍，實現自動取樣、自動封裝 的目的，對于樣品可以進行第三方加密防偽，可以進行遠程操作監控等優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 圖1為本發明的一種物品取樣系統的立體圖。
[0042] 圖2為本發明的一種物品取樣系統的取樣裝置的立體圖。
[0043] 圖3為圖2的取樣裝置的爆炸圖。
[0044] 圖4為圖3的取樣機構的立體圖。
[0045] 圖5為本發明的一種物品取樣系統的分裝柜的立體圖一。
[0046] 圖6為本發明的一種物品取樣系統的分裝柜的立體圖二。
[0047]圖7為本發明的一種物品取樣系統的分裝柜的爆炸圖。
[0048] 圖8為本發明的一種物品取樣系統的分裝裝置的立體圖。
[0049] 圖9為本發明的一種物品取樣系統的分裝裝置的爆炸圖。
[0050] 圖10為本發明的一種物品取樣系統的分裝盒蓋存儲裝置的爆炸圖。
[0051] 圖11為本發明的一種物品取樣系統設置液體取樣機構時的立體圖。
[0052] 圖12為圖11中的液體取樣機構的爆炸圖。
[0053] 圖13為本發明的一種物品取樣系統設置塊狀固體取樣機構時的立體圖。
[0054] 圖14為本發明的一種物品取樣系統的塊狀固體取樣機構的立體圖和爆炸圖。
[0055] 圖15為本發明的一種物品取樣系統的分裝盒供給裝置的立體圖。
[0056] 圖16為本發明的一種物品取樣系統的分裝盒供給裝置的爆炸圖。
[0057] 圖1?圖16中標號為：1取樣支架，2底架，3X向移動機構，301X向導軌，302X向 齒條，303X向移動底座，304X向驅動電機，305X向齒輪，4Y向移動機構，401Y向導軌，402Y 向齒條，403Y向移動底座，404Y向驅動電機，405Y向齒輪，5Z向移動機構，501Z向導軌，502 外殼，503導槽，504立柱，505螺母，506Z向驅動電機，507絲桿，6顆粒物取樣機構，601取樣 勺，602顆粒物取樣驅動裝置，603U形槽體，6031第二通孔，604拉桿，6041拉桿通孔，6042 第一端，6043第二端，605凸臺，606凹槽，6061第一通孔，7液體取樣機構，701取樣泵，702 儲液盒，703儲液盒夾具，7031第一卡爪，704第一導液管，705第二導液管，8塊狀固體取樣 機構，801取樣電機，802取樣空心鉆頭，803套筒，804主動帶輪，805從動帶輪，806傳動帶， 807氣缸，808活塞桿，809滑塊，8010軸承，9固定板，10分裝柜，1001前面板，1002柜門， 1003第一側，1004第二側，11分裝盒供給裝置，1101分裝盒槽，1102光電傳感器，1103分裝 盒導軌，1104分裝盒托板卡槽，1105卡槽連接桿，1106分裝盒托板，1107分裝盒驅動電機， 1108分裝盒驅動電機固定板，1109驅動齒輪，分裝盒驅動裝置1110,1111固定齒條，12分裝 盒，13分裝盒蓋存儲裝置，1301殼體，1302彈簧，1303翻邊，14分裝盒輸送裝置，1401輸送 驅動電機，1402主動鏈輪，1403從動鏈輪，1404鏈條，1405支桿，1406分裝盒托架，1407分 裝盒配重，1408卡口，15分裝開口，16分裝盒蓋，17支架，1701支腿，18機械手支架，19水 平光軸，20水平絲杠，21水平絲杠驅動電機，22堅直絲杠驅動電機，23堅直絲杠，24堅直光 軸，25機械手固定板，26機械手，2601第二卡爪，27托起裝置，2701托舉氣缸，28支撐板。
[0058] 以下通過【具體實施方式】，并結合附圖對本發明作進一步說明。

【具體實施方式】
[0059] 參見圖1-16, 一種物品取樣系統，包括取樣支架1、位于所述取樣支架1上的用于 獲取樣品的取樣裝置；所述取樣裝置包括底架2、X向移動機構3、Y向移動機構4、Z向移動 機構5和取樣機構；所述底架2位于所述取樣支架1的頂端；所述X向移動機構3固定設 置于所述底架2的頂面上；所述Y向移動機構4位于所述X向移動機構3上，所述Z向移 動機構5位于所述Y向移動機構4上，所述取樣機構位于所述Z向移動機構5上；由所述X 向移動機構3帶動所述Y向移動機構4、Z向移動機構5和取樣機構一起在X向移動，由所 述Y向移動機構4帶動Z向移動機構5和取樣機構一起在Y向移動，由Z向移動機構5帶 動取樣機構在Z向移動至裝有被取樣物品的存儲裝置上，由取樣機構獲取一部分被取樣物 品作為樣品。
[0060] 所述X向移動機構3包括X向導軌301，所述X向導軌301上固定設置有X向齒條 302,在所述X向導軌301之上設置有可沿著所述X向導軌301和所述X向齒條302的長度 方向（即附圖1中X向）的X向移動底座303;所述X向移動底座303上固定設置有一個X 向驅動電機304,所述X向驅動電機304的輸出軸上設置有一個X向齒輪305,所述X向齒 輪305與所述X向齒條302相配合，由所述X向驅動電機304帶動所述X向齒輪305轉動； X向齒輪與X向齒條構成齒輪齒條運動機構；由于X向齒條固定于所述X向導軌上，為固定 件；當所述X向齒輪轉動時，所述X向齒輪、X向驅動電機以及X向移動底座等組件一起沿 著所述X向齒條的長度方向運動；從而帶動位于X向移動底座上的Y向移動機構沿著所述 X向移動，實現了取樣系統的X向運動。
[0061] 所述Y向移動機構4包括Y向導軌401，所述Y向導軌401設置于所述X向移動 底座303上；所述Y向導軌401上設置有Y向齒條402 ;在所述Y向導軌401之上設置有可 沿著所述Y向導軌401和所述Y向齒條402的長度方向（即附圖1中Y向）的Y向移動底 座403 ;所述Y向移動底座403上固定設置有一個Y向驅動電機404,所述Y向驅動電機404 的輸出軸上設置有一個Y向齒輪405,所述Y向齒輪405與所述Y向齒條402相配合，由所 述Y向驅動電機404帶動所述Y向齒輪405轉動；Y向齒輪與Y向齒條構成齒輪齒條運動 機構；由于Y向齒條固定于所述Y向導軌上，為固定件；當所述Y向齒輪轉動時，所述Y向齒 輪、Y向驅動電機以及Y向移動底座等組件一起沿著所述Y向齒條的長度方向運動，即沿著 所述Y向移動，從而帶動位于Y向移動底座上的Z向移動機構沿著所述Y向移動，實現了取 樣系統的Y向運動。
[0062] 所述Z向移動機構5包括固定于所述Y向移動底座403上的外殼502,所述外殼 502的內壁面上固定設置有導槽503,所述導槽503內嵌設有一個Z向導軌501 ;所述Z向 導軌501上設置有一個用于安裝取樣機構的立柱504 ;所述立柱504與所述Z向導軌501 相固定連接，且立柱504與所述Z向導軌501均設置于所述外殼502的內腔中；所述取樣機 構固定于所述立柱504的下端；所述立柱504為中空結構，立柱504的頂端固定有一個螺母 505 ;所述外殼502的頂端固定設置有一個Z向驅動電機506 ;所述Z向驅動電機506的輸 出軸上設置有一根絲桿507 ;所述絲桿507與所述立柱504頂端的螺母505構成絲桿螺母 結構。具體實施時，Z向為垂直于地面的堅直方向，X向和Y向均為水平方向，X向、Y向和 Z向如圖1的XYZ坐標系所示；當Z向驅動電機轉動時，由于所述Z向驅動電機和所述絲桿 是固定于所述外殼的頂端的，而螺母、立柱和取樣機構是固定于一體的且可沿著所述Z向 導軌上下移動，在Z向驅動電機的驅動下，所述螺母、立柱和取樣機構一起在導槽內上下移 動；具體實施時，為確保z向移動平穩，在所述外殼的內壁上一上一下設置有兩個導槽。
[0063] 具體實施時，取樣機構在經過X向、Y向和Z向的移動后，移動至被取樣物品的上 方，然后Z向移動機構結合取樣機構動作，實現樣品的獲取；然后，再由取樣裝置將樣品移 動至分裝裝置的分裝盒的上方，將樣品倒入分裝盒，進行樣品的分裝。
[0064] 所述取樣機構為顆粒物取樣機構6。
[0065] 所述顆粒物取樣機構6包括用于裝取樣品的取樣勺601、固定板9、顆粒物取樣驅 動裝置602、U形槽體603和拉桿604 ;所述固定板9固定于所述Z向移動機構5的下端，所 述固定板9的下表面的一端上固定有所述顆粒物取樣驅動裝置602,所述固定板9的下表 面的另一端上設置有一個向下延伸的凸臺605,所述凸臺605的下端部設置為凹槽606,且 所述凹槽606的兩個側壁上均設置有沿著所述側壁的厚度方向穿透所述側壁的第一通孔 6061。
[0066] 所述U形槽體603固定于所述顆粒物取樣驅動裝置602的輸出軸上；所述U形槽 體603的兩個側壁上均設置有沿著所述側壁的厚度方向穿透所述側壁的第二通孔6031。 [0067] 所述拉桿604為弧形板，所述拉桿604的兩端均設置有沿著所述拉桿604的厚度 方向穿透所述拉桿的拉桿通孔6041。
[0068] 所述拉桿604的第一端6042卡在所述U形槽體603內，通過第一銷軸將所述拉桿 的第一端6042固定于所述U形槽體603之內，且拉桿604可圍繞所述第一銷軸607轉動；第 一銷軸穿過U形槽體603的兩個側壁上的第二通孔6031和拉桿第一端上的拉桿通孔6041， 從而形成一個轉動副結構。
[0069] 所述拉桿604的第二端卡在所述凸臺605下端的凹槽606內，通過第二銷軸將所 述拉桿604的第二端固定于所述凹槽606內，且拉桿604可圍繞所述第二銷軸轉動；第二銷 軸穿過凹槽606的兩個側壁上的第一通孔6061和拉桿第二端上的拉桿通孔6041，也形成一 個轉動副結構。
[0070] 所述拉桿604的第二端6043的端部伸出于所述凹槽606之外，且在第二端6043 的端部上固定有所述取樣勺601。
[0071] 所述拉桿604的第二端6043的拉桿通孔6041為腰形孔。
[0072] 所述固定板固定于所述Z向移動機構的立柱的底面上。取樣驅動裝置為直線電機 或者氣缸，可帶動所述U形槽體在堅直方向上進行上下運動。當需要對顆粒物進行取樣時， 取樣裝置的X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構將取樣勺移動至需要取樣的顆粒物 處。取樣驅動裝置帶動U形槽體向上運動，那么位于所述拉桿的另一端的取樣勺的勺口就 會向下傾斜后插入所述顆粒物之內（，或者同時控制X向或Y向移動機構，使得取樣勺向前 移動，更便于裝滿取樣勺），然后取樣驅動裝置帶動U形槽體向下運動，則位于所述拉桿的 另一端的取樣勺的勺口就會向上翹起，從而使得取樣勺之內可裝入顆粒物，完成取樣的動 作。然后，在由由X向移動機構、Y向移動機構帶動取樣勺移動至分裝裝置的分裝盒上方， 再次由取樣驅動裝置控制取樣勺的勺口向下傾斜，顆粒物在自重的作用下自動滑落掉入分 裝盒之內，由分裝裝置對分裝盒進行扣合，完成一次取樣。然后再由取樣裝置帶動取樣勺進 行下一次取樣和分裝。
[0073] 所述取樣機構為液體取樣機構7。
[0074] 所述液體取樣機構括用于裝取樣品的取樣泵701、固定板9、儲液盒702和儲液盒 夾具703 ;所述固定板9固定于所述Z向移動機構5的下端，所述取樣泵701固定于所述固 定板9的上表面之上；所述儲液盒夾具703固定于所述固定板9的下表面；所述儲液盒702 夾持在所述儲液盒夾具703的兩個第一卡爪7031之間；所述取樣泵701上設置有兩個導液 管；兩個導液管包括第一導液管704和第二導液管705 ;所述第一導液管704插入于所述儲 液盒702之內。
[0075] 所述固定板固定于所述Z向移動機構的立柱的底面上。采用取樣泵作為液體樣品 獲取裝置。取樣泵上設置的兩個導液管作為液體的引導管。所述第一導液管與所述取樣泵 相連接的部分為軟管，在所述軟管上連接一根硬質管，所述硬質管插入于所述儲液盒之內； 或者所述第一導液管采用硬質管，由多根金屬或者硬質塑料管連接而成。所述第二導液管 采用軟管結構，以便于將第二導液管的下端插入至被取樣液體或者分裝盒中。
[0076] 當需要對液體進行取樣時，取樣裝置的X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構 將取樣泵移動至需要取樣的液體處。然后工作人員由將第二導液管手動插入至需要取樣的 液體中，然后啟動取樣泵，通過第一導液管將獲取的液體導入至儲液盒之中。
[0077] 然后，由X向移動機構、Y向移動機構帶動取樣泵移動至分裝裝置的分裝盒上方， 由工作人員將第二導液管插入至分裝盒之內；再次啟動取樣泵，將液體樣品從儲液盒中通 過第二導液管導入至分裝盒之內；由分裝裝置對分裝盒進行扣合，完成一次取樣。然后再由 取樣裝置帶動取樣泵進行下一次取樣和分裝。
[0078] 所述取樣機構為塊狀固體取樣機構8。
[0079] 所述塊狀固體取樣機構包括用于裝取樣品的取樣電機801、固定板9、兩端開口的 筒形的取樣空心鉆頭802和套筒803 ;所述固定板9固定于所述Z向移動機構5的下端，所 述取樣電機801和所述套筒803均固定設置于所述固定板9上；所述取樣電機801的輸出 軸上設置有一個主動帶輪804。
[0080] 所述取樣空心鉆頭802通過軸承8010設置于所述套筒803之內且與所述套筒803 同軸設置，所述取樣空心鉆頭802能夠在所述套筒803之內轉動；所述取樣空心鉆頭802的 外周面上固定套設有一個從動帶輪805,所述主動帶輪804與所述從動帶輪805之間設置有 一根傳動帶806,以使得所述主動帶輪804能夠帶動所述從動帶輪805轉動，進而帶動所述 取樣空心鉆頭802轉動；所述套筒803的頂端還設置有一個氣缸807,所述氣缸807的活塞 桿808下端設置有一個滑塊809 ;所述滑塊809為圓柱形，位于所述取樣空心鉆頭802的內 腔中，能夠由所述氣缸807帶動所述滑塊809在所述取樣空心鉆頭802的內腔沿著所述取 樣空心鉆頭802的軸向移動。
[0081] 所述固定板固定于所述Z向移動機構的立柱的底面上。米用取樣電機作為對較大 塊狀固體進行取樣的驅動機構。取樣空心鉆頭在取樣電機的驅動下，高速轉動，鉆入所述塊 狀固體，獲取樣品。取樣電機和取樣空心鉆頭之間采用帶輪傳動方式傳動。取樣空心鉆頭通 過軸承設置在套筒之內，可高速旋轉并由Z向移動機構帶動在堅直方向上直線移動，從而 對塊狀固體進行取樣。在所述從動帶輪、傳動帶和主動帶輪下方，設置有一個封蓋，將所述 從動帶輪、傳動帶和主動帶輪封閉在由封蓋、固定板和套筒圍成的空間內。所述滑塊的上端 設置有圓形盲孔，盲孔內周面設置內螺紋，氣缸活塞桿的下端設置外螺紋，所述滑塊與所述 活塞桿之間以螺紋連接的方式相互連接，使得滑塊能夠固定在所述活塞桿的下端，而且拆 卸方便。所述套筒上方設置一個端蓋，所述氣缸固定在所述端蓋之上，氣缸的活塞桿與滑塊 伸入至所述取樣空心鉆頭的內腔中，以便于將取樣空心鉆頭的內腔中的固體樣品頂出去。
[0082] 當需要對對較大塊狀固體進行取樣時，取樣裝置的X向移動機構、Y向移動機構、 Z向移動機構將取樣電機移動至需要取樣的較大塊狀固體上方。然后由取樣電機帶動所述 主動齒輪轉動，主動齒輪通過傳動帶驅動從動齒輪及取樣空心鉆頭高速轉動；進而，由Z向 移動機構帶動取樣機構向下直線移動，使得取樣空心鉆頭在高速轉動的同時逐漸插入至被 取樣的較大塊狀固體內，從而可將部分固體塞入所述取樣空心鉆頭的內腔中，作為樣品。完 成取樣后，由z向移動機構帶動取樣機構向上直線移動，取樣空心鉆頭移出被取樣的較大 塊狀固體。再由X向移動機構、Y向移動機構將取樣機構移動至分裝裝置的分裝盒上方，由 Z向移動機構帶動取樣機構向下直線移動直至取樣空心鉆頭下端口低于所述分裝盒的盒 口，然后由氣缸驅動滑塊將樣品從取樣空心鉆頭的內腔中頂出，掉落在所述分裝盒之內，由 分裝裝置對分裝盒進行扣合，完成一次取樣。然后再由取樣裝置帶動取樣電機進行下一次 取樣和分裝。
[0083] 具體實施時，可在所述Z向移動機構的立柱的底面上同時設置三種取樣機構：顆 粒物取樣機構、液體取樣機構和塊狀固體取樣機構。將用于將顆粒物取樣機構、液體取樣機 構和塊狀固體取樣機構的固定板設置成可以活動（比如可以轉動的或者直線移動）方式， 使得三種取樣裝置的位置可以調整變換，以使得能夠實現對不同種類的物品進行取樣，提 高本發明的物品取樣系統的通用性和適用性。在其中一個實施例中，可將固定板可設置成 包括板體和長導軌的形式；在板體的下表面設置一個導槽，導槽內設置一根長導軌，所述顆 粒物取樣機構、液體取樣機構和塊狀固體取樣機構均固定于所述長導軌上。在需要哪種取 樣機構時，將哪種取樣機構移動至Z向移動機構的立柱的正下方進行取樣，如此一來，可實 現顆粒物、液體、大塊固體等物體的取樣，而不用更換取樣機構，提高了設備使用的便捷性。
[0084] 所述的一種物品取樣系統還包括分裝柜10和用于將所獲取的樣品進行裝盒密封 的分裝裝置；所述取樣支架固定于所述分裝柜的后板上，所述取樣裝置在獲取樣品后，將取 樣機構移動至分裝裝置的分裝盒的上方。
[0085] 所述分裝裝置包括分裝盒供給裝置11、位于所述分裝盒供給裝置11內的至上而 下摞在一起的多個分裝盒12、分裝盒蓋存儲裝置13和分裝盒輸送裝置14 ;所述分裝柜10 的前面板1001上開設有柜門1002,所述分裝柜10之內所述分裝盒輸送裝置14。
[0086] 所述分裝柜10的頂面上設置有一個用于將分裝盒12放入所述分裝柜10的柜體 內的分裝盒輸送裝置14上的分裝開口 15。
[0087] 所述分裝盒供給裝置11位于所述分裝柜10的第一側1003,所述分裝盒蓋存儲裝 置13位于所述分裝柜10的第二側1004。
[0088] 所述分裝盒供給裝置11包括分裝盒槽1101、分裝盒托板1106、光電傳感器1102 和分裝盒驅動裝置1110 ;所述分裝盒槽1101位于分裝柜10第一側1003上，所述分裝盒槽 1101內設置一個分裝盒托板1106,所述分裝盒托板1106由分裝盒驅動裝置1110驅動；所 述分裝盒驅動裝置1110包括分裝盒導軌1103、分裝盒驅動電機1107、分裝盒驅動電機固定 板1108、驅動齒輪1109、固定齒條1111、分裝盒托板卡槽1104和卡槽連接桿1105 ;所述分 裝盒托板1106通過所述分裝盒托板卡槽1104和卡槽連接桿1105與分裝盒驅動電機固定 板1108相固定連接；所述分裝盒導軌1103和所述固定齒條1111均固定于所述分裝柜10 的第一側1003上；所述分裝盒驅動電機固定板1108卡嵌在所述分裝盒導軌1103上并能沿 著所述分裝盒導軌1103的長度方向直線運動；所述分裝盒驅動電機1107固定安裝于所述 分裝盒驅動電機固定板1108上；所述驅動齒輪1109設置于所述分裝盒驅動電機1107的 輸出軸上并由所述分裝盒驅動電機1107驅動，所述驅動齒輪1109由所述分裝盒驅動電機 1107驅動；所述驅動齒輪1109和所述固定齒條1111之間相嚙合；由所述分裝盒驅動電機 1107通過驅動齒輪1109帶動所述分裝盒驅動電機固定板1108沿著所述分裝盒導軌1103 的長度方向直線運動，從而帶動所述分裝盒托板1106直線運動，將分裝盒槽1101內的分裝 盒12向上托起。
[0089] 所述分裝盒蓋存儲裝置13包括頂端開口的殼體1301，所述殼體1301的內腔底部 設置有一個彈簧1302,所述分裝盒蓋16位于彈簧1302之上；所述分裝柜10的第一側1003 和第二側1004相對設置，位于前板面1001的兩側。殼體呈柱形，頂端開口，頂端的開口設 置兩個面對面的翻邊1303。多個分裝盒蓋一個一個摞起來，放在所述殼體之內，下面由彈 簧頂著；彈簧設置是一個彈簧座上，套設在彈簧座的中心柱上（如圖11所示）；在殼體的上 端開口處，設置有兩個向內彎曲的相對設置的翻邊1303,以防止分裝盒蓋掉落；這樣一來， 分裝盒蓋就一個個地存儲在殼體內。需要分裝盒蓋時，從殼體開口處沒有設置翻邊1303的 一側推動最上面的一個分裝盒蓋并將其推出殼體，移動到分裝柜的頂面上；第二個分裝盒 蓋在彈簧的作用下，升至頂端，由兩個翻邊1303卡住，成為最上面的一個分裝盒蓋。如此一 來，可依次將殼體內的分裝盒蓋逐一取出。
[0090] 所述分裝盒12 -個一個地疊加在一起，而后放置在所述分裝盒供給裝置11的分 裝盒槽1101內。
[0091] 分裝盒供給裝置11為中空的矩形框體，分裝盒卡在所述矩形框體的中間，即分裝 盒放置于分裝盒槽1101的內腔中。分裝盒槽1101固定于所述分裝柜10的第一側1003上。 分裝盒槽1101的底部設置有一個所述分裝盒托板，在分裝盒槽的靠近所述分裝盒驅動裝 置的一側上開設有一個沿著所述長槽；所述分裝盒托板與所述分裝盒托板卡槽1104之間 的連接部通過所述長槽；所述分裝盒驅動電機固定板1108由分裝盒驅動電機1107經驅動 齒輪1109傳動，通過固定齒條1111在Z軸方向上下移動。
[0092] 分裝盒供給裝置11自動提供分裝盒12的過程為：分裝盒驅動電機1107帶動分裝 盒托板1106向上運動，使得最上面的一個分裝盒12的上端高于輸送分裝柜10的頂面，以 供機械手夾取；光電傳感器1102檢測到機械手拿走一個分裝盒后，由分裝盒驅動電機1107 帶動分裝盒托板1106向上運動，將下一個分裝盒輸送至分裝柜頂面，以供機械手下一次夾 取。如此一來，可依次將分裝盒槽中的分裝盒逐一取出，從而實現自動取盒操作。
[0093] 在所述分裝柜10的頂端，在所述分裝柜10的第一側1003和第二側1004各設置 一個支腿1701，兩個支腿1701構成一個支架17 ;所述支架17上設置有兩根水平光軸19 和一根水平絲杠20 ;所述水平絲杠20的一端設置有水平絲杠驅動電機21 ;-個機械手支 架18套設于所述兩根水平光軸19和所述水平絲杠20上，且所述機械手支架18與所述水 平絲杠20之間以螺紋連接的方式相連接；當所述水平絲杠驅動電機21帶動所述水平絲杠 20轉動時，所述機械手支架18沿著所述水平絲杠20的軸向移動；所述兩個水平光軸和所 述水平絲杠的兩端分別插入所述兩個支腿中，其中一個支腿上還設置所述水平絲杠驅動電 機；水平絲杠轉動時，機械手支架在所述分裝柜的第一側和所述第二側支架移動，即實現了 機械手支架的水平移動。
[0094] 所述機械手支架18頂端設置有一個堅直絲杠驅動電機22,所述堅直絲杠驅動電 機22的輸出軸上固定設置有一根堅直絲杠23,所述機械手支架18上還設置有兩根堅直光 軸24 ;-個機械手固定板25套設于所述兩根堅直光軸24和所述堅直絲杠23上，且所述機 械手固定板25與所述堅直絲杠23之間以螺紋連接的方式相連接；當所述堅直絲杠驅動電 機22帶動所述堅直絲杠23轉動時，所述機械手固定板25沿著所述堅直絲杠23的軸向移 動；所述兩個堅直光軸和所述堅直絲杠的兩端分別插入所述機械手支架上，所述堅直絲杠 驅動電機驅動所述堅直絲杠轉動；堅直絲杠轉動時，機械手固定板沿著所述堅直絲杠上下 移動，即實現了機械手支架的堅直移動。
[0095] 所述機械手固定板25上設置有一個帶有第二卡爪2601的機械手26 ;所述機械手 26在水平絲杠驅動電機21和堅直絲杠驅動電機22的驅動下在分裝柜10上實現水平和堅 直移動。所述取樣裝置將樣品放入所述分裝柜一側的分裝盒內之后。由水平絲杠驅動電機 和堅直絲杠驅動電機帶動所述機械手，使得機械手移動至分裝盒處，夾持住分裝盒后移動 至分裝柜頂端的分裝開口上，在分裝柜內部位于分裝開口的下方是分裝盒輸送裝置，可恰 好將分裝盒放置在分裝盒輸送裝置上。然后，機械手移動至分裝盒蓋存儲裝置處，從分裝盒 蓋存儲裝置的殼體頂端開口處沒有設置翻邊的一側推動最上面的一個分裝盒蓋并將其推 出殼體，移動到分裝柜的頂面，然后由機械手夾持分裝盒蓋并移動至分裝柜頂端的分裝開 口上，將分裝盒蓋蓋在分裝盒上；然后，驅動機械手下壓分裝盒蓋，將分裝盒蓋蓋緊。蓋上分 裝盒蓋后，分裝盒輸送裝置將裝有樣品并加蓋了的分裝盒運走，進行下一次分裝。機械手固 定板25上還設置有一根立桿。機械手固定板在機械手的一側，伸出一個延伸邊，延伸邊上 固定該立柱，立柱頂端呈圓臺形。
[0096] 所述分裝盒輸送裝置14包括輸送驅動電機1401、一個主動鏈輪1402、至少三個從 動鏈輪1403和一根鏈條1404,由所述輸送驅動電機1401帶動所述主動鏈輪1402轉動，并 由所述主動鏈輪1402驅動所述從動鏈輪1403運動；所述鏈條1404上均勻地設置有多個支 桿1405，所述支桿1405上設置有分裝盒托架1406 ;所述分裝盒托架1406套設于所述支桿 1405上，所述分裝盒托架1406的一側設置有分裝盒配重1407,所述分裝盒托架1406的另 一端為放置所述分裝盒12的卡口 1408。
[0097] 所述分裝柜10中，在位于分裝開口 15的正下方的分裝盒托架1406的下方，設置 有一個用于托住所述分裝盒托架1406的托起裝置27 ;所述托起裝置27包括一個托舉氣缸 2701，所述托舉氣缸2701通過一個支撐板28固定于所述分裝柜10上。裝有樣品的分裝盒 通過分裝開口放下后，恰好落在所述分裝盒托架的卡口上。由于所述分裝盒托架的一側設 置有配重，因此恰好使得分裝盒托架能在立桿上保持水平。而后，由氣缸頂在所述分裝盒托 架的下方后，由機械手將所述分裝盒蓋壓緊。由于托舉氣缸在分裝盒托架下面頂著所述分 裝盒托架，因此使得分裝盒托架不會在機械手的壓力下發生翻轉，從而可順利地將分裝盒 蓋蓋上。此時，就順利地完成了一次取樣和分裝工作。然后，托舉氣缸落下，由輸送驅動電 機驅動主動鏈輪，使得裝了分裝盒的分裝盒托架移動，將另一個沒有分裝盒的分裝盒托架 運動至分裝開口的正下方，準備接收下一個分裝盒。
[0098] 物品取樣系統的取樣方法包括如下步驟：
[0099] 步驟1 :由取樣裝置的X向移動機構3和Y向移動機構4依次動作，將取樣機構移 動至被取樣物品的正上方；
[0100] 步驟2 :由Z向移動機構5帶動取樣機構向下移動，使得取樣機構運動至能夠取樣 的位置；
[0101] 步驟3 :由取樣機構進行取樣，獲取樣品；
[0102] 步驟4 :由Z向移動機構5帶動取樣機構向上移動，再由Y向移動機構4和X向移 動機構3依次動作，將取樣機構移動至分裝柜的分裝開口 15的正上方；
[0103] 步驟5 :由取樣機構將獲取的樣品裝入分裝盒，并蓋上分裝盒蓋；
[0104] 步驟6 :由分裝柜內的分裝盒輸送裝置14移動已經裝入樣品的分裝盒，進行下一 次分裝。
[0105] 所述步驟3中的取樣機構為顆粒物取樣機構6 ;取樣驅動裝置為直線電機或者氣 缸；取樣驅動裝置帶動U形槽體向上運動，位于所述拉桿的另一端的取樣勺的勺口就會向 下傾斜后插入所述顆粒物之內，然后取樣驅動裝置帶動U形槽體向下運動，則位于所述拉 桿的另一端的取樣勺的勺口就會向上翹起，從而使得取樣勺之內可裝入顆粒物，完成取樣 的動作。
[0106] 在所述步驟5中，顆粒物取樣機構6將獲取的顆粒物樣品裝入分裝盒的過程為：由 取樣驅動裝置帶動U形槽體向上運動，控制取樣勺的勺口向下傾斜，顆粒物在自重的作用 下自動滑落掉入分裝盒之內。
[0107] 所述步驟3中的取樣機構為液體取樣機構7 ;當需要對液體進行取樣時，取樣裝置 的X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構將取樣泵移動至需要取樣的液體處；然后工 作人員由將第二導液管手動插入至需要取樣的液體中，然后啟動取樣泵，通過第一導液管 將獲取的液體導入至儲液盒之中，完成取樣的動作。
[0108] 在所述步驟5中，液體取樣機構7將獲取的液體樣品裝入分裝盒的過程為：啟動取 樣泵，將液體樣品從儲液盒中通過第二導液管導入至分裝盒之內。
[0109] 所述步驟3中的取樣機構為塊狀固體取樣機構8 ;由取樣電機帶動所述主動齒輪 轉動，主動齒輪通過傳動帶驅動從動齒輪及取樣空心鉆頭高速轉動；進而，由Z向移動機構 帶動取樣機構向下直線移動，使得取樣空心鉆頭在高速轉動的同時逐漸插入至被取樣的較 大塊狀固體內，從而將部分固體塞入所述取樣空心鉆頭的內腔中，作為樣品，完成取樣的動 作。
[0110] 在所述步驟5中，塊狀固體取樣機構8將獲取的塊狀固體樣品裝入分裝盒的過程 為：由Z向移動機構帶動取樣機構向下直線移動，直至取樣空心鉆頭下端口低于所述分裝 盒的盒口，然后由氣缸驅動滑塊將樣品從取樣空心鉆頭的內腔中頂出，掉落在所述分裝盒 之內。
【權利要求】
1. 一種物品取樣系統，其特征是，包括取樣支架（1)、位于所述取樣支架（1)上的用于 獲取樣品的取樣裝置；所述取樣裝置包括底架（2)、X向移動機構（3)、Y向移動機構（4)、Z 向移動機構（5)和取樣機構；所述底架（2)位于所述取樣支架（1)的頂端；所述X向移動機 構（3)固定設置于所述底架（2)的頂面上；所述Y向移動機構（4)位于所述X向移動機構 (3)上，所述Z向移動機構（5)位于所述Y向移動機構（4)上，所述取樣機構位于所述Z向 移動機構（5)上；由所述X向移動機構（3)帶動所述Y向移動機構（4)、Z向移動機構（5) 和取樣機構一起在X向移動，由所述Y向移動機構（4)帶動Z向移動機構（5)和取樣機構 一起在Y向移動，由Z向移動機構（5)帶動取樣機構在Z向移動至裝有被取樣物品的存儲 裝置上，由取樣機構獲取一部分被取樣物品作為樣品。
2. 根據權利要求1所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述X向移動機構（3)包括 X向導軌（301)，所述X向導軌（301)上固定設置有X向齒條（302)，在所述X向導軌（301) 之上設置有可沿著所述X向導軌（301)和所述X向齒條（302)的長度方向的X向移動底座 (303) ;所述X向移動底座（303)上固定設置有一個X向驅動電機（304)，所述X向驅動電機 (304) 的輸出軸上設置有一個X向齒輪（305)，所述X向齒輪（305)與所述X向齒條（302) 相配合，由所述X向驅動電機（304)帶動所述X向齒輪（305)轉動。 所述Y向移動機構（4)包括Y向導軌（401)，所述Y向導軌（401)設置于所述X向移 動底座（303)上；所述Y向導軌（401)上設置有Y向齒條（402);在所述Y向導軌（401)之 上設置有可沿著所述Y向導軌（401)和所述Y向齒條（402)的長度方向的Y向移動底座 (403) ;所述Y向移動底座（403)上固定設置有一個Y向驅動電機（404)，所述Y向驅動電機 (404) 的輸出軸上設置有一個Y向齒輪（405)，所述Y向齒輪（405)與所述Y向齒條（402) 相配合，由所述Y向驅動電機（404)帶動所述Y向齒輪（405)轉動。 所述Z向移動機構（5)包括固定于所述Y向移動底座（403)上的外殼（502)，所述外殼 (502)的內壁面上固定設置有導槽（503)，所述導槽（503)內嵌設有一個Z向導軌（501);所 述Z向導軌（501)上設置有一個用于安裝取樣機構的立柱（504);所述立柱（504)與所述 Z向導軌（501)相固定連接，且立柱（504)與所述Z向導軌（501)均設置于所述外殼（502) 的內腔中；所述取樣機構固定于所述立柱（504)的下端；所述立柱（504)為中空結構，立柱 (504)的頂端固定有一個螺母（505);所述外殼（502)的頂端固定設置有一個Z向驅動電機 (506);所述Z向驅動電機（506)的輸出軸上設置有一根絲桿（507);所述絲桿（507)與所 述立柱（504)頂端的螺母（505)構成絲桿螺母結構。
3. 根據權利要求1所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述取樣機構為顆粒物取樣 機構（6)。 所述顆粒物取樣機構（6)包括用于裝取樣品的取樣勺（601)、固定板（9)、顆粒物取樣 驅動裝置（602)、U形槽體（603)和拉桿（604);所述固定板（9)固定于所述Z向移動機構 (5)的下端，所述固定板（9)的下表面的一端上固定有所述顆粒物取樣驅動裝置￠02)，所 述固定板（9)的下表面的另一端上設置有一個向下延伸的凸臺（605)，所述凸臺（605)的下 端部設置為凹槽￠06)，且所述凹槽￠06)的兩個側壁上均設置有沿著所述側壁的厚度方 向穿透所述側壁的第一通孔（6061)。 所述U形槽體（603)固定于所述顆粒物取樣驅動裝置（602)的輸出軸上；所述U形槽體 (603)的兩個側壁上均設置有沿著所述側壁的厚度方向穿透所述側壁的第二通孔（6031); 所述拉桿（604)為弧形板，所述拉桿（604)的兩端均設置有沿著所述拉桿￠04)的厚 度方向穿透所述拉桿的拉桿通孔（6041)。 所述拉桿（604)的第一端（6042)卡在所述U形槽體（603)內，通過第一銷軸將所述 拉桿的第一端￠042)固定于所述U形槽體（603)之內，且拉桿（604)可圍繞所述第一銷軸 (607)轉動；第一銷軸穿過U形槽體603的兩個側壁上的第二通孔6031和拉桿第一端上的 拉桿通孔6041，從而形成一個轉動副結構。 所述拉桿（604)的第二端卡在所述凸臺（605)下端的凹槽（606)內，通過第二銷軸 將所述拉桿￠04)的第二端固定于所述凹槽￠06)內，且拉桿￠04)可圍繞所述第二銷軸 轉動；第二銷軸穿過凹槽606的兩個側壁上的第一通孔6061和拉桿第二端上的拉桿通孔 6041，也形成一個轉動副結構。 所述拉桿￠04)的第二端￠043)的端部伸出于所述凹槽（606)之外，且在第二端 (6043)的端部上固定有所述取樣勺（601)。
4. 根據權利要求3所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述拉桿￠04)的第二端 (6043)的拉桿通孔￠041)為腰形孔。 所述固定板固定于所述Z向移動機構的立柱的底面上。取樣驅動裝置為直線電機或 者氣缸，可帶動所述U形槽體在堅直方向上進行上下運動。當需要對顆粒物進行取樣時， 取樣裝置的X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構將取樣勺移動至需要取樣的顆粒物 處。取樣驅動裝置帶動U形槽體向上運動，那么位于所述拉桿的另一端的取樣勺的勺口就 會向下傾斜后插入所述顆粒物之內，或者同時控制X向或Y向移動機構，使得取樣勺向前移 動，更便于裝滿取樣勺，然后取樣驅動裝置帶動U形槽體向下運動，則位于所述拉桿的另一 端的取樣勺的勺口就會向上翹起，從而使得取樣勺之內可裝入顆粒物，完成取樣的動作。然 后，在由由X向移動機構、Y向移動機構帶動取樣勺移動至分裝裝置的分裝盒上方，再次由 取樣驅動裝置控制取樣勺的勺口向下傾斜，顆粒物在自重的作用下自動滑落掉入分裝盒之 內，由分裝裝置對分裝盒進行扣合，完成一次取樣。然后再由取樣裝置帶動取樣勺進行下一 次取樣和分裝。
5. 根據權利要求1所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述取樣機構為液體取樣機 構⑵。 所述液體取樣機構括用于裝取樣品的取樣泵（701)、固定板（9)、儲液盒（702)和儲液 盒夾具（703);所述固定板（9)固定于所述Z向移動機構（5)的下端，所述取樣泵（701)固 定于所述固定板（9)的上表面之上；所述儲液盒夾具（703)固定于所述固定板（9)的下表 面；所述儲液盒（702)夾持在所述儲液盒夾具（703)的兩個第一卡爪（7031)之間；所述取 樣泵（701)上設置有兩個導液管；兩個導液管包括第一導液管（704)和第二導液管（705); 所述第一導液管（704)插入于所述儲液盒（702)之內。 所述固定板固定于所述Z向移動機構的立柱的底面上。采用取樣泵作為液體樣品獲取 裝置。取樣泵上設置的兩個導液管作為液體的引導管。所述第一導液管與所述取樣泵相連 接的部分為軟管，在所述軟管上連接一根硬質管，所述硬質管插入于所述儲液盒之內；或者 所述第一導液管采用硬質管，由多根金屬或者硬質塑料管連接而成。所述第二導液管采用 軟管結構，以便于將第二導液管的下端插入至被取樣液體或者分裝盒中。 當需要對液體進行取樣時，取樣裝置的X向移動機構、Y向移動機構、Z向移動機構將取 樣泵移動至需要取樣的液體處。然后工作人員由將第二導液管手動插入至需要取樣的液體 中，然后啟動取樣泵，通過第一導液管將獲取的液體導入至儲液盒之中。 然后，由X向移動機構、Y向移動機構帶動取樣泵移動至分裝裝置的分裝盒上方，由工 作人員將第二導液管插入至分裝盒之內；再次啟動取樣泵，將液體樣品從儲液盒中通過第 二導液管導入至分裝盒之內；由分裝裝置對分裝盒進行扣合，完成一次取樣。然后再由取樣 裝置帶動取樣泵進行下一次取樣和分裝。
6.根據權利要求1所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述取樣機構為塊狀固體取 樣機構（8)。 所述塊狀固體取樣機構包括用于裝取樣品的取樣電機（801)、固定板（9)、兩端開口的 筒形的取樣空心鉆頭（802)和套筒（803);所述固定板（9)固定于所述Z向移動機構（5)的 下端，所述取樣電機（801)和所述套筒（803)均固定設置于所述固定板（9)上；所述取樣電 機（801)的輸出軸上設置有一個主動帶輪（804)。 所述取樣空心鉆頭（802)通過軸承（8010)設置于所述套筒（803)之內且與所述套筒 (803)同軸設置，所述取樣空心鉆頭（802)能夠在所述套筒（803)之內轉動；所述取樣空心 鉆頭（802)的外周面上固定套設有一個從動帶輪（805)，所述主動帶輪（804)與所述從動 帶輪（805)之間設置有一根傳動帶（806)，以使得所述主動帶輪（804)能夠帶動所述從動 帶輪（805)轉動，進而帶動所述取樣空心鉆頭（802)轉動；所述套筒（803)的頂端還設置 有一個氣缸（807)，所述氣缸（807)的活塞桿（808)下端設置有一個滑塊（809);所述滑塊 (809)為圓柱形，位于所述取樣空心鉆頭（802)的內腔中，能夠由所述氣缸（807)帶動所述 滑塊（809)在所述取樣空心鉆頭（802)的內腔沿著所述取樣空心鉆頭（802)的軸向移動。 所述固定板固定于所述Z向移動機構的立柱的底面上。采用取樣電機作為對較大塊狀 固體進行取樣的驅動機構。取樣空心鉆頭在取樣電機的驅動下，高速轉動，鉆入所述塊狀固 體，獲取樣品。取樣電機和取樣空心鉆頭之間采用帶輪傳動方式傳動。取樣空心鉆頭通過 軸承設置在套筒之內，可高速旋轉并由Z向移動機構帶動在堅直方向上直線移動，從而對 塊狀固體進行取樣。在所述從動帶輪、傳動帶和主動帶輪下方，設置有一個封蓋，將所述從 動帶輪、傳動帶和主動帶輪封閉在由封蓋、固定板和套筒圍成的空間內。所述滑塊的上端設 置有圓形盲孔，盲孔內周面設置內螺紋，氣缸活塞桿的下端設置外螺紋，所述滑塊與所述活 塞桿之間以螺紋連接的方式相互連接，使得滑塊能夠固定在所述活塞桿的下端，而且拆卸 方便。所述套筒上方設置一個端蓋，所述氣缸固定在所述端蓋之上，氣缸的活塞桿與滑塊伸 入至所述取樣空心鉆頭的內腔中，以便于將取樣空心鉆頭的內腔中的固體樣品頂出去。 當需要對對較大塊狀固體進行取樣時，取樣裝置的X向移動機構、Y向移動機構、Z向移 動機構將取樣電機移動至需要取樣的較大塊狀固體上方。然后由取樣電機帶動所述主動齒 輪轉動，主動齒輪通過傳動帶驅動從動齒輪及取樣空心鉆頭高速轉動；進而，由Z向移動機 構帶動取樣機構向下直線移動，使得取樣空心鉆頭在高速轉動的同時逐漸插入至被取樣的 較大塊狀固體內，從而可將部分固體塞入所述取樣空心鉆頭的內腔中，作為樣品。完成取樣 后，由Z向移動機構帶動取樣機構向上直線移動，取樣空心鉆頭移出被取樣的較大塊狀固 體。再由X向移動機構、Y向移動機構將取樣機構移動至分裝裝置的分裝盒上方，由Z向移 動機構帶動取樣機構向下直線移動直至取樣空心鉆頭下端口低于所述分裝盒的盒口，然后 由氣缸驅動滑塊將樣品從取樣空心鉆頭的內腔中頂出，掉落在所述分裝盒之內，由分裝裝 置對分裝盒進行扣合，完成一次取樣。然后再由取樣裝置帶動取樣電機進行下一次取樣和 分裝。 具體實施時，可在所述Z向移動機構的立柱的底面上同時設置三種取樣機構：顆粒物 取樣機構、液體取樣機構和塊狀固體取樣機構。將用于將顆粒物取樣機構、液體取樣機構和 塊狀固體取樣機構的固定板設置成可以活動的方式，使得三種取樣裝置的位置可以調整變 換，以使得能夠實現對不同種類的物品進行取樣，提高本發明的物品取樣系統的通用性和 適用性。在其中一個實施例中，可將固定板可設置成包括板體和長導軌的形式；在板體的下 表面設置一個導槽，導槽內設置一根長導軌，所述顆粒物取樣機構、液體取樣機構和塊狀固 體取樣機構均固定于所述長導軌上。在需要哪種取樣機構時，將哪種取樣機構移動至Z向 移動機構的立柱的正下方進行取樣，如此一來，可實現顆粒物、液體、大塊固體等物體的取 樣，而不用更換取樣機構，提高了設備使用的便捷性。
7.根據權利要求1所述的一種物品取樣系統，其特征是，還包括分裝柜（10)和用于將 所獲取的樣品進行裝盒密封的分裝裝置；所述取樣支架固定于所述分裝柜的后板上，所述 取樣裝置在獲取樣品后，將取樣機構移動至分裝裝置的分裝盒的上方。 所述分裝裝置包括分裝盒儲存裝置（11)、位于所述分裝盒儲存裝置（11)內的分裝盒 (12)、分裝盒蓋存儲裝置（13)和分裝盒輸送裝置（14);所述分裝柜（10)的前面板（1001) 上開設有柜門（1002)，所述分裝柜（10)之內所述分裝盒輸送裝置（14)。 所述分裝柜（10)的頂面上設置有一個用于將分裝盒（12)放入所述分裝柜（10)的柜 體內的分裝盒輸送裝置（14)上的分裝開口（15)。 所述分裝盒儲存裝置（11)位于所述分裝柜（10)的第一側（1003)，所述分裝盒蓋存 儲裝置（13)位于所述分裝柜（10)的第二側（1004);所述分裝盒（12)卡嵌（放置）在所 述分裝盒儲存裝置（11)內；所述分裝盒儲存裝置（11)包括分裝盒槽（1101)、分裝盒托板 (1106)、光電觸感器（1102)和驅動裝置（1110);所述分裝盒槽（1101)位于分裝柜（10) 第一側（1003)上，所述分裝盒槽（1101)內設置一個分裝盒托板（1106)，所述分裝盒托板 (1106)由驅動裝置（1110)驅動；所述驅動裝置包括導軌（1103)、驅動電機（1107)、電機 固定板（1108)、齒輪（1109)、齒條（1111)、分裝盒托板卡槽（1104)和卡槽連接桿（1105); 所述分裝盒托板（1106)由分裝盒托板卡槽（1104)和卡槽連接桿（1105)與電機固定板 (1108) 相連接；所述電機固定板（1108)由驅動電機（1107)經齒輪（1109)傳動，通過齒條 (1109) 在Z軸方向上下移動；所述分裝盒蓋存儲裝置（13)包括頂端開口的殼體（1301)，所 述殼體（1301)的內腔底部設置有一個彈簧（1302)，所述分裝盒蓋（16)位于彈簧（1302)之 上；所述分裝柜（10)的第一側（1003)和第二側（1004)相對設置，位于前板面（1001)的兩 偵k殼體呈柱形，頂端開口，頂端的開口設置兩個面對面的翻邊（1303)。多個分裝盒蓋一個 一個摞起來，放在所述殼體之內，下面由彈簧頂著；彈簧設置是一個彈簧座上，套設在彈簧 座的中心柱上（如圖11所示）；在殼體的上端開口處，設置有兩個向內彎曲的相對設置的 翻邊（1303)，以防止分裝盒蓋掉落；這樣一來，分裝盒蓋就一個個地存儲在殼體內。需要分 裝盒蓋時，從殼體開口處沒有設置翻邊（1303)的一側推動最上面的一個分裝盒蓋并將其 推出殼體，移動到分裝柜的頂面上；第二個分裝盒蓋在彈簧的作用下，升至頂端，由兩個翻 邊（1303)卡住，成為最上面的一個分裝盒蓋。如此一來，可依次將殼體內的分裝盒蓋逐一 取出。分裝盒儲存裝置（11)為中空的矩形框體，分裝盒放置于分裝盒槽（1101)中。所述 分裝盒儲存裝置中放置有一個分裝盒（12)，當光電傳感器（1102)檢測到機械手拿走一個 分裝盒后，由驅動電機（1107)帶動分裝盒托板（1106)向上運動，將下一個分裝盒輸送至分 裝柜頂面。如此一來，可依次將分裝盒槽中的分裝盒逐一取出，從而實現自動取盒操作。 在所述分裝柜（10)的頂端，在所述分裝柜（10)的第一側（1003)和第二側（1004)各 設置一個支腿（1701)，兩個支腿（1701)構成一個支架（17);所述支架（17)上設置有兩根 水平光軸（19)和一根水平絲杠（20);所述水平絲杠（20)的一端設置有水平絲杠驅動電機 (21); -個機械手支架（18)套設于所述兩根水平光軸（19)和所述水平絲杠（20)上，且所 述機械手支架（18)與所述水平絲杠（20)之間以螺紋連接的方式相連接；當所述水平絲杠 驅動電機（21)帶動所述水平絲杠（20)轉動時，所述機械手支架（18)沿著所述水平絲杠 (20)的軸向移動；所述兩個水平光軸和所述水平絲杠的兩端分別插入所述兩個支腿中，其 中一個支腿上還設置所述水平絲杠驅動電機；水平絲杠轉動時，機械手支架在所述分裝柜 的第一側和所述第二側支架移動，即實現了機械手支架的水平移動。 所述機械手支架（18)頂端設置有一個堅直絲杠驅動電機（22)，所述堅直絲杠驅動電 機（22)的輸出軸上固定設置有一根堅直絲杠（23)，所述機械手支架（18)上還設置有兩根 堅直光軸（24);-個機械手固定板（25)套設于所述兩根堅直光軸（24)和所述堅直絲杠 (23)上，且所述機械手固定板（25)與所述堅直絲杠（23)之間以螺紋連接的方式相連接； 當所述堅直絲杠驅動電機（22)帶動所述堅直絲杠（23)轉動時，所述機械手固定板（25)沿 著所述堅直絲杠（23)的軸向移動；所述兩個堅直光軸和所述堅直絲杠的兩端分別插入所 述機械手支架上，所述堅直絲杠驅動電機驅動所述堅直絲杠轉動；堅直絲杠轉動時，機械手 固定板沿著所述堅直絲杠上下移動，即實現了機械手支架的堅直移動。 所述機械手固定板（25)上設置有一個帶有第二卡爪（2601)的機械手（26);所述機械 手（26)在水平絲杠驅動電機（21)和堅直絲杠驅動電機（22)的驅動下在分裝柜（10)上實 現水平和堅直移動。所述取樣裝置將樣品放入所述分裝柜一側的分裝盒內之后。由水平絲 杠驅動電機和堅直絲杠驅動電機帶動所述機械手，使得機械手移動至分裝盒處，夾持住分 裝盒后移動至分裝柜頂端的分裝開口上，在分裝柜內部位于分裝開口的下方是分裝盒輸送 裝置，可恰好將分裝盒放置在分裝盒輸送裝置上。然后，機械手移動至分裝盒蓋存儲裝置 處，從分裝盒蓋存儲裝置的殼體頂端開口處沒有設置翻邊的一側推動最上面的一個分裝盒 蓋并將其推出殼體，移動到分裝柜的頂面，然后由機械手夾持分裝盒蓋并移動至分裝柜頂 端的分裝開口上，將分裝盒蓋蓋在分裝盒上；然后，驅動機械手下壓分裝盒蓋，將分裝盒蓋 蓋緊。蓋上分裝盒蓋后，分裝盒輸送裝置將裝有樣品并加蓋了的分裝盒運走，進行下一次分 裝。機械手固定板25上還設置有一根立桿。機械手固定板在機械手的一側，伸出一個延伸 邊，延伸邊上固定該立柱，立柱頂端呈圓臺形。
8.根據權利要求7所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述分裝盒輸送裝置（14) 包括輸送驅動電機（1401)、一個主動鏈輪（1402)、至少三個從動鏈輪（1403)和一根鏈 條（1404)，由所述輸送驅動電機（1401)帶動所述主動鏈輪（1402)轉動，并由所述主動 鏈輪（1402)驅動所述從動鏈輪（1403)運動；所述鏈條（1404)上均勻地設置有多個支桿 (1405)，所述支桿（1405)上設置有分裝盒托架（1406);所述分裝盒托架（1406)套設于所 述支桿（1405)上，所述分裝盒托架（1406)的一側設置有分裝盒配重（1407)，所述分裝盒托 架（1406)的另一端為放置所述分裝盒（12)的卡口（1408)。
9.根據權利要求8所述的一種物品取樣系統，其特征是，所述分裝柜（10)中，在位于 分裝開口（15)的正下方的分裝盒托架（1406)的下方，設置有一個用于托住所述分裝盒托 架（1406)的托起裝置（27);所述托起裝置（27)包括一個托舉氣缸（2701)，所述托舉氣缸 (2701)通過一個支撐板（28)固定于所述分裝柜（10)上。裝有樣品的分裝盒通過分裝開口 放下后，恰好落在所述分裝盒托架的卡口上。由于所述分裝盒托架的一側設置有配重，因此 恰好使得分裝盒托架能在立桿上保持水平。而后，由氣缸頂在所述分裝盒托架的下方后，由 機械手將所述分裝盒蓋壓緊。由于托舉氣缸在分裝盒托架下面頂著所述分裝盒托架，因此 使得分裝盒托架不會在機械手的壓力下發生翻轉，從而可順利地將分裝盒蓋蓋上。此時，就 順利地完成了一次取樣和分裝工作。然后，托舉氣缸落下，由輸送驅動電機驅動主動鏈輪， 使得裝了分裝盒的分裝盒托架移動，將另一個沒有分裝盒的分裝盒托架運動至分裝開口的 正下方，準備接收下一個分裝盒。
【文檔編號】G01N1/04GK104101512SQ201410361327
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】李彪, 朱華慶, 程志友, 陳方軍, 仲嚴, 梅益平, 過長春, 劉葆林 申請人:安徽省一一通信息科技有限公司