一种自动留样系统及自动留样系统的控制方法与流程

1.本发明涉及粮食检测技术领域，具体涉及一种自动留样系统及自动留样系统的控制方法。


背景技术：

2.在对粮食籽粒进行品质检验时，需要进行留样封存，利于后期对检测数据进行对比、重新检验、数据追溯等工作。现有的留样系统均为每个样本都单独占用一个空间，每个空间还需要留有用来取料结构进出的空间，使得空间利用率较低。并且由于每个样本都单独存放，在运输时通常需要一步到位的将样本运输至目标位置，运送效率低，运输装置的运输周期长。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种自动留样系统及自动留样系统的控制方法，解决了现有技术中运送效率低，运输周期长的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种自动留样系统，包括：进出料机构，所述进出料机构用于将样本从第一端移动至第二端或者用于将样本从第二端移动至第一端；定位机构，所述定位机构用于放置周转箱，所述周转箱用于存放多个样本；抓取机构，所述抓取机构包括移动组件和抓取组件，所述抓取组件与所述移动组件相连，所述移动组件适于带动所述抓取组件在所述定位机构与所述进出料机构的第二端间移动，所述抓取组件适于夹持或释放所述样本，所述抓取机构用于从所述进出料机构的第二端将样本抓取到位于所述定位机构的周转箱中或将位于所述定位机构的周转箱中的所述样本抓取到所述进出料机构的第二端；货架，所述货架用于存放多个所述周转箱取料机构，所述取料机构适于在所述定位机构和所述货架间移动，以将所述周转箱从所述货架移动到所述定位机构或者用于将所述周转箱从所述定位机构移动到所述货架；其中， 所述进出料机构的第一端和所述进出料机构的第二端沿第一方向间隔布置，所述进出料机构、所述定位机构、所述货架沿所述第一方向顺次布置。
5.所述自动留样系统相对于现有技术的优势在于，将多个样本堆放在一个周转箱内，运输时先将样本运输至周转箱内，周转箱装满后再将周转箱放置到货架上，相比于直接将样本放置到货架上，运输的效率更高，运输周期更短。
6.在一些实施例中，所述定位机构设有多个，多个所述定位机构的至少两个分别位于所述进出料机构的第二方向的两侧，两个所述定位机构之间留有间隔，所述进出料机构至少部分适于伸入所述间隔内，其中，所述第二方向为水平方向且与第一方向垂直。
7.在一些实施例中，所述取料机构包括：走行组件，所述走行组件包括齿轮齿条组件；第一驱动组件，所述间隔与所述货架间形成第一路径，所述第一驱动组件与所述齿轮齿条组件动力耦合连接，以驱动所述取料结构在所述第一路径内移动，以往返于所述货架与所述间隔内。
8.在一些实施例中，所述取料机构包括：主体部，所述主体部与走行组件动力耦合连接；货叉，所述货叉沿第二方向延伸，所述货叉包括连接段、伸缩段和取料组件，所述连接段与主体部相连，所述伸缩段中与所述连接段滑动配合，所述取料组件与所述伸缩段相连；第二驱动组件，所述第二驱动组件与所述伸缩段动力耦合连接，以使所述伸缩段相对所述连接段滑动以伸向所述定位机构。
9.在一些实施例中，所述取料组件有两个，两个所述取料组件分别位于所述伸缩段的两侧，以适于所述伸缩段双向伸出取料。
10.在一些实施例中，所述货架包括第一货架和第二货架，所述第一货架和所述第二货架分别位于所述第一路径的两侧。
11.在一些实施例中，所述定位机构包括：定位底座，所述定位底座上设置有通过电机驱动的定位皮带，所述定位皮带用于承托和运输所述周转箱；定位板，所述定位板位于所述定位皮带的输出端的一侧，所述定位板适于止抵所述周转箱；夹紧件，所述夹紧件设有多个夹紧端，多个所述夹紧端的至少两个分别设于所述定位皮带的宽度方向的两侧，所述夹紧端适于从所述周转箱的两侧夹紧所述周转箱。
12.在一些实施例中，所述抓取机构为框架结构，所述框架结构包括顶框，所述顶框位于所述定位机构上方，且所述顶框位于至少部分所述进出料机构的上方，所述移动组件与所述框架结构连接安装于所述顶框，所述移动组件适于带动抓取组件沿第一方向、第二方向和第三方向移动，所述第一方向、所述第二方向、第三方向互相垂直。
13.本发明还提出了一种自动留样系统的控制方法，所述的自动留样系统用于执行所述自动留样系统的控制方法，所述步骤包括：s1：开启所述留样系统，并初始化设置；s2：启动所述进出料机构，并检测样本是否到达所述进出料机构的第二端，若结果为“是”则所述抓取机构抓取样本，若结果为“否”则重复s2；s3：判定周转箱是否定位完成，若结果为“是”则执行s4；若结果为“否”则给出等待周转箱到位信号；s4：所述抓取机构将抓取的样本放置到等待周转箱；s5：判断所述周转箱是否满料，若结果为“是”则所述取料机构将所述周转箱从所述定位机构移动至所述货架的指定位置，若结果为“否”则重复s2。
14.所述自动留样系统的控制方法与上述的自动留样系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
15.在一些实施例中，所述步骤s3给出等待周转箱到位信号包括：s31、判断所述定位机构上是否有周转箱，若结果为“否”则执行s34，若结果为“是”则执行s32；s32、判断所述定位机构上的周转箱是否满料。若结果为“否”则给出等待周转箱到位信号；若结果为“是”则执行s33；s33、所述取料机构将所述定位机构上的周转箱放置到所述货架的指定位置，执行s34；s34、所述取料机构从所述货架取出一个空周转箱，所述取料机构将所述空周转箱放置到所述定位机构上，所述定位机构开始定位，给出等待周转箱到位信号。
附图说明
16.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本发明的一些实施例的装置的结构示意图；图2是本发明的一些实施例的装置的正视图；
图3是本发明的一些实施例的装置的俯视图；图4是本发明的一些实施例抓取机构的结构示意图；图5是本发明的一些实施例取样机构的结构示意图；图6是本发明的一些实施例货叉的结构示意图；图7是本发明的一些实施例货叉的仰视图；图8是本发明的一些实施例定位机构的结构示意图；图9是本发明的一些实施例货架的结构示意图；图10是本发明的一些实施例周转箱的结构示意图；图11是本发明的一些实施例存样流程图；图12是本发明的一些实施例取样流程图。
17.附图标记：进出料机构10；出料机构11；进料机构12；定位机构20；第一定位机构21；第二定位机构22；定位底座221；夹紧件222；定位皮带223；定位板224；抓取机构30；移动组件3a；框架31；顶框311；第二移动组件32；第三移动组件33；第一移动组件34；抓取组件35；货架40；货架底板41；取料固定座42；取料机构50；主体部501；走行组件51；第一驱动组件511；升降组件52；货叉53；连接段531；伸缩段532；第二驱动组件533；周转箱60；样本70。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
19.下面参考图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10描述根据本发明实施例的自动留样系统，包括：进出料机构10，进出料机构10用于将样本70从第一端移动至第二端或者用于将样本70从第二端移动至第一端。也就是说，样本70进出自动取样系统均是通过进出料机构10，进出料机构10可以将外部的样本70运输至自动留样系统内部，也可以将自动留样系统内部的样本70运输至外部。运输至自动留样系统内部的样本70会通过抓取机构30抓取起来，运送到周转箱60内。
20.抓取机构30包括移动组件3a和抓取组件35，抓取组件35与移动组件3a相连，移动组件3a适于带动抓取组件35在定位机构20与进出料机构10的第二端间移动，抓取组件35适于夹持或释放样本70，抓取机构30用于从进出料机构10的第二端将样本70抓取到位于定位机构20的周转箱60中或将位于定位机构20的周转箱60中的样本70抓取到进出料机构10的第二端。也就是说，周转箱60放置在定位机构20上，存样时，抓取机构30将样本70从进出料机构10上抓取到定位机构20的周转箱60上。
21.定位机构20用于对周转箱60进行定位，具体来说，定位机构20用于放置周转箱60，周转箱60用于存放多个样本70。当周转箱60存放的样本70满了之后，取料机构50会将装满样本70的周转箱60放置到货架40上，货架40用于存放多个周转箱60。
22.取料机构50适于在定位机构20和货架40间移动，以将周转箱60从货架40移动到定位机构20或者用于将周转箱60从定位机构20移动到货架60；在实际运行时，样本70通过进出料机构10运输进自动留样系统，样本70到达指定
位置时，抓取机构30将样本70抓起，运输至定位机构20定位完成的周转箱60内，重复若干次直至周转箱60内的样品70放满，周转箱60放满后，定位机构20解除定位，取料机构50将放满的周转箱60从定位机构20上运输至货架40的指定位置存放好，即可完成留样。
23.在本技术中，如图1所示，第一方向为进出料机构10的延伸方向，且第一方向沿水平方向延伸，既物料的进出方向（图1中的x方向）；第二方向为与第一方向垂直，且第二方向沿水平方向延伸，即第二方向为进出料机构10的宽度方向（图1中的y方向）；第三方向为自动留样系统的高度方向（图1中的z方向），下面参考上述多个方向描述根据本发明的自动留样系统的实施例。
24.本技术的自动留样系统将多个样本堆放在一个周转箱内，运输时先将样本运输至周转箱内，周转箱装满后再将周转箱放置到货架上，相比于直接将样本放置到货架上，运输的效率更高，运输周期更短。
25.在一些示例中，如图1所示，本技术中各部件沿第一方向布置，进出料机构10设置在一端，其次是抓取机构30，接着是定位机构20，进出料机构10和定位机构20的至少部分与抓取机构30穿插设置，便于抓取机构30抓取样本70。
26.在一些示例中，如图2、图3所示，自动留样系统包括进出料机构10、定位机构20、抓取机构30、货架40和取样机构50，进出料机构10的第一端和进出料机构10的第二端沿第一方向间隔布置，进出料机构10、抓取机构30、货架40沿第一方向顺次布置。进出料机构10用于将样本70运输进出自动留样系统。进出料机构10部分延伸至抓取机构30的内部，以便于抓取机构30的抓取组件35进行抓取，抓取机构30内部设有定位机构20，定位机构20位于抓取机构30抓取组件35的下方，抓取组件35用于将样本70在进出料机构10和定位机构20之间抓取。两个定位机构20之间留出间隔，进出料机构10部分伸入间隔内。抓取机构30远离进出料机构10的一侧为货架40，货架40设有两排，两排货架40之间设有沿第一方向延伸的通道，取样机构50设置在该通道内，并且该通道与上述间隔位于同一直线，取样机构50部分伸入该间隔内。取样机构50沿第一方向移动，以将周转箱60在定位机构20和货架40之间运输。
27.在一些示例中，本技术的进出料机构10包括进料机构12和出料机构11，当需要留样时，进出料机构10的进料机构11工作，将样本70从外部运输至自动留样系统内，当需要出料时，进出料机构10的出料机构12工作，将样本70从内部运输至自动留样系统外。
28.在一些实施例中，如图1所示，定位机构20设有多个，每个定位机构20均可以定位一个周转箱60。抓取机构30也可以设有多个，多个抓取机构30可以将样本70抓取到多个被定位机构20定位的周转箱60中。定位机构20可以对周转箱60进行定位，便于抓取机构30抓取样本70时，更准确地置到周转箱60内。
29.在一些实施例中，如图1所示，定位机构20设有两个 ，包括第一定位机构21和第二定位机构22，第一定位机构21和第二定位机构22分别设置在进出料机构10的两侧，第一定位机构21和第二定位机构22中间设有间隔，进出料机构10至少部分伸入间隔内。也就是说，进出料机构10在第二方向上设置在第一定位机构21和第二定位机构22中间，便于抓取机构30抓取样本70，进料时，当样本70离定位机构20在第一方向的距离越来越近，抓取机构30所要移动的距离就越少，抓取效率就越高，当样本70与定位机构20在第一方向上距离一致时（此时进出料机构10部分位于两个定位机构20之间的间隔内，样本70也处于该间隔内，样本70此时在第一方向上与定位机构20对齐，在第二方向上与定位机构20存在距离），抓取机构
30只需要进行第二方向的移动，即可将样本70抓取至定位机构20的周转箱60内。
30.在一些示例中，如图1所示，进出料机构10为传送带，具体地，进料机构11和出料机构12分别形成为两条并排设置的传送带，进料机构11和出料机构12并排设置，第一定位机构21和第二定位机构22分别与进料机构11和出料机构12对应。第一定位机构21和第二定位机构22可以一个用于定位进料的周转箱60，一个用于定位出料的周转箱60。
31.在一些示例中，如图4所示，本技术的抓取机构30包括框架31，框架31包括顶框311，移动组件3a设置在顶框311上，移动组件3a包括第二移动组件32、第三移动组件33、第一移动组件34，抓取组件35可以通过第一移动组件34在第一方向上进行移动，第二移动组件32或第三移动组件33也可以通过第一移动组件34在第一方向上进行移动。抓取组件35可以通过第二移动组件32在第二方向上进行移动，第一移动组件34或第三移动组件33也可以通过第二移动组件32在第二方向上进行移动。抓取组件35可以通过第三移动组件33在第三方向上进行移动，第二移动组件32或第一移动组件34也可以通过第三移动组件33在第三方向上进行移动。第二移动组件32、第三移动组件33、第一移动组件34均可以是滑槽滑轮组件，但不限于此。
32.在一些示例中，抓取组件35为吸盘组件，吸盘组件通过吸盘固定座与移动组件3a连接。通过吸附的方式抓取效率更高。由于样本70包装适用范围广，由于抓取机构30采用的是吸盘，且又是通过周转箱60进行周转，所以基本目前市面上大多数的包装均适用。如自封袋、包装袋、熟料盒、纸盒等。
33.在一些示例中，如图5、图6、图7所示，取料机构50包括主体部501和货叉53，货叉53沿第二方向延伸，货叉53包括连接段531、伸缩段532和取料组件，连接段531与主体部501相连，伸缩段532与连接段531滑动配合，取料组件与伸缩段532相连，在一些示例中，伸缩段532可以为多个，多个伸缩段532依次相连，多个伸缩段532可以依次伸出连接段531以延长货叉53的伸出长度。具体来说，货叉53的连接段531与主体部501连接，与主体部501相对静止，随着主体部501移动而移动。货叉53的伸缩段532可以伸出，用于叉取周转箱60，第二驱动组件533提供动力，使得伸缩段532可以带动周转箱60沿第二方向移动。
34.留样时，取料组件可以将定位机构20上的周转箱60叉取起来，收缩伸缩段532使周转箱60移动至连接段531处，然后随主体部501移动至货架40指定位置处，再伸出伸缩段532，通过取料组件将周转箱60放置到货架40上。取样时相反。在一些示例中，货叉包括上叉、中叉、下叉，下叉与主体部501连接，下叉固定连接有电机，上叉、中叉、下叉依次设置，并通过齿轮齿条结构连接，以便于上叉和中叉相对于下叉伸出，电机与上叉和/或中叉动力耦合连接。
35.在一些示例中，取料组件可以是上叉，伸缩段532可以是中叉，连接段531可以是下叉，但不限于此。
36.在一些示例中，取料组件设有两个，分别位于伸缩段532的两侧，以适于所述伸缩段532双向伸出取料。为了与两个定位机构20配合，伸缩段532可以双向伸出，便于叉取两个定位机构20上的周转箱60。取料组件也可以设计成部分位于两个定位机构20的间隔内，伸缩段532只能沿第二方向伸出，第一方向与第三方向通过主体部501的移动实现。
37.在一些示例中，取料机构50还包括走行组件51，走行组件51用于带动主体部501沿第一方向移动，往返于货架40和两个定位机构20之间的间隔处，走行组件51包括齿轮齿条
组件，第一驱动组件511给齿轮齿条组件提供动力，走行组件包括齿条部和齿轮部，齿条部沿第一方向布设，齿轮部与主体部501连接，并且齿轮部的齿轮与齿条部的齿条动力耦合连接，第一驱动组件511为齿轮部的齿轮提供动力，驱动齿轮相对齿条部的齿条运动，从而带动主体部501沿第一方向移动。
38.在一些示例中，主体部501包括升降组件52，升降组件52用于带动货叉53沿第三方向移动。由于货叉53可以沿第二方向伸缩，走行组件51可以沿第一方向移动，配合升降组件52沿第三方向移动，即可使得周转箱60可以运输至任意位置。
39.在一些示例中，如图8所示，定位机构20包括定位底座221，定位底座221上设置有通过电机驱动的定位皮带223，定位皮带223用于承托和运输周转箱；定位板224，定位板224位于定位皮带223的输出端的一侧，定位板224适于止抵周转箱；夹紧件222，夹紧件222设有多个夹紧端，多个夹紧端的至少两个分别设于定位皮带223的宽度方向的两侧，夹紧端适于从周转箱的两侧夹紧周转箱。具体来说，在抓取机构30将样本70抓取到周转箱60内之前，需要对周转箱60进行定位，取料机构50将周转箱60放置到定位底座221上，定位皮带223会带动周转箱60移动，当周转箱60移动到定位板224位置时停止，定位板224对周转箱60进行第二方向的限位，并且，夹紧件222将周转箱60夹紧，对周转箱60进行第一方向的限位，此时，抓取机构30抓取样本后可以准确的放置入周转箱60内。
40.在一些示例中，夹紧件222包括第一定位气缸和第二定位气缸，第一定位气缸和第二定位气缸起到夹紧周转箱60的作用，电机驱动定位皮带223单向运动，当周转箱60向定位板224贴近后，电机停止驱动，此时在第一定位气缸和第二定位气缸和定位板224的作用下，周转箱60被固定在定位机构20上。
41.在一些示例中，如图9所示，货架40包括第一货架和第二货架，第一货架与第二货架底部均设有货架底板41，两个货架底板41通过取料固定座42连接，取料机构50设置在取料固定座42上，走行机构51在取料固定座42上沿第一方向移动，在两个定位机构20的间隔加上取料固定座42在第一方向上形成第一路径，取料机构50的走行机构51在第一路径上移动，以将周转箱60在定位机构20与货架40之间运输。
42.请参阅图11、图12，本技术还提出了一种自动留样系统及控制方法，该控制方法包括：包括：s1：开启所述留样系统，并初始化设置；s2：启动所述进出料机构10，并检测样本70是否到达所述进出料机构10的第二端，若结果为“是”则所述抓取机构30抓取样本70，若结果为“否”则重复s2；s3：判定周转箱60是否定位完成，若结果为“是”则执行s4；若结果为“否”则给出等待周转箱60到位信号；s4：所述抓取机构30将抓取的样本70放置到等待周转箱60；s5：判断所述周转箱60是否满料，若结果为“是”则所述取料机构50将所述周转箱60从所述定位机构20移动至所述货架40的指定位置，若结果为“否”则重复s2。
43.通过上述控制方法，本技术的自动留样系统可以按照上述方法将多个样本70堆放在一个周转箱60内，运输时先将样本70运输至周转箱60内，周转箱60装满后再将周转箱60放置到货架40上，相比于直接将样本70放置到货架40上，运输的效率更高，运输周期更短。
44.在一些实施例中，所述步骤s3给出等待周转箱60到位信号包括：s31、判断所述定位机构20上是否有周转箱60，若结果为“否”则执行s34，若结果为“是”则执行s32；s32、判断所述定位机构20上的周转箱60是否满料，若结果为“否”则给出等待周转箱60到位信号；若结果为“是”则执行s33；s33、所述取料机构50将所述定位机构20上
的周转箱60放置到所述货架40的指定位置，执行s34；s34、所述取料机构50从所述货架40取出一个空的周转箱60，所述取料机构50将所述空周转箱60放置到所述定位机构20上，所述定位机构20开始定位，给出等待周转箱60到位信号。
45.具体来说，在使用上述自动留样系统进行存样时，先开启自动留样系统，并进行初始化设置；初始化完成时后，进行判定。判断定位机构20上是否有周转箱60，若结果为“否”，则取料机构50从货架40取一个空的周转箱60，取料机构50控制货叉53将周转箱60放置到定位机构20上，定位机构20进行定位，并给出等待周转箱60到位信号；判断定位机构20上是否有周转箱60，若结果为“是”，则进行下一步：判断周转箱60是否满料，若结果为“是”，则取料机构50将定位机构20上的周转箱60运输到指定位置放置，然后取料机构50从货架40取一个空的周转箱60，取料机构50控制货叉53将周转箱60放置到定位机构20上，定位机构20进行定位，并给出等待周转箱60到位信号；判断周转箱60是否满料，若结果为“否”，则直接给出等待周转箱60到位信号。
46.收到等待周转箱60到位信号后，抓取机构30放置到样本70到周转箱60。
47.初始化完成时后，启动进料流水线运输样本70，并判断样本70是否到位，若判断结果为“否”则重复“启动进料流水线运输样本70，并判断样本70是否到位”步骤，直至判断结构为“是”，即可进行下一步：抓取机构30取走样本70，并判断周转箱60是否定位完成，若结果为“否”则给出等待周转箱60到位信号；若结果为“是”则控制抓取机构30放置样本70到周转箱60。
48.最后判断周转箱60是否放满，若结果为“否”则重复“启动进料流水线运输样本70，并判断样本70是否到位”步骤；若结果为“是”，则取料机构50将周转箱60放置到指定位置后，结束。
49.在一些示例中，存样时通过进料机构12进行入料，并且通过与进料机构12较近的第二定位机构22进行定位，但不限于此。
50.在一些示例中，在使用上述自动留样系统进行取样时，先读取程序中需要取料的样本70位置编号，然后控制取料取件取出样本70所在的周转箱60，取料组件控制货叉53将周转箱60放置在定位机构20上，定位机构20对周转箱60进行定位，便于抓取机构30准确抓取样本70，接着检测定位是否完成，若检测未完成则定位机构20重复对周转箱60的定位动作；若检测已完成定位，则抓取机构30将样本70抓取到出料机构11上，进行出料，完成后取料机构50将周转箱60放置到指定位置后，结束。
51.在一些示例中，出料时，通过离出料机构11较近的第一定位机构21对周转箱60进行定位，但不限于此。
52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本
发明的范围由权利要求及其等同物限定。