技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于车载物料的全自动取样系统，属于自动化取样的技术领域。
相关背景技术
[0002] 目前国内的各大生产企业对于车载物料取样有两种方式：第一种为人工手动取样，人工取样工作强度大，作业复杂，存在各种人为因素的干扰，很难保证物料取样的有效性、真实性；
第二种为自动取样，目前的自动取样技术通常是利用抓斗、螺旋钻、铲子等直接进行取样作业，仅能适应对于散装料的直上直下式自动取样场景。
[0003] 然而，现有技术中，很多场景下需要通过吨袋打包物料，再进行车辆运输。该场景存在制约自动取样的技术难点：吨袋在填装物料后，其上部通常具有空袋，且吨袋在吊装到车辆上后，自身吊带会其上方形成堆叠，从而导致现有的自动取样技术无法实现，严重制约了车辆自动取样的发展。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，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。
[0018] 一种用于车载物料的全自动取样系统，如附图1、2所示，包括车库1、行车机构2、多轴机器人3、取样器4、视觉定位机构5、识别一体机6、门禁装置7、快换公头8、快换母头9、取样器存放机构10、L型校准块11、破碎机12、缩分机13、样品封装机14、控制器。
[0019] 识别一体机6安装于门禁装置7的入口处，用于识别车牌号，门禁装置7设置于车库1的入口处。门禁装置7具体可包括道闸、车辆检测器，车辆检测器用于入口处有无车辆，道闸的开合可用于控制车辆进出。
[0020] 行车机构2包括行车导轨2a、大车2b、大车驱动2c、机器人轨道2d、机器人驱动2e，行车导轨2a架设在车库1上，大车2b架设在行车导轨2a上，且在大车驱动2c的带动下，沿行车导轨2a移动，机器人轨道2d铺设在大车2b底部，多轴机器人3倒挂固定在机器人轨道2d上，且在机器人驱动2e的带动下，沿机器人轨道2d移动。
[0021] 多轴机器人3活动端安装快换公头8、L型校准块11、视觉定位机构5，视觉定位机构5优选采用3D工业相机，具备图像采集和图像处理功能，可自动识别吨袋侧部的适当采样点。
[0022] 本实施例中，由于采用了大跨度的行车，容易在行车的轨道和滚轮之间形成间隙，从而导致整体形成位置偏差，同时，在某些特殊场地，长时间实用会形成基础沉降，导致形成竖向偏差，因此设置了多重的校准结构：如附图3～7所示，取样器存放机构10具体包括主体支架10a及固定在主体支架10a上的多个横向定位传感器10b、多个纵向定位传感器10c、至少三个下传感器10e，主体支架
10a上开设有多个V型卡槽10d，每个V型卡槽10d内分别摆放取样器4，取样器4优选采用螺旋取样器或钎子取样器，每个取样器4上分别固定快换母头9，快换公头8与快换母头9对位匹配。L型校准块11的一侧与横向定位传感器10b对位、另一侧与纵向定位传感器10c对位、底面与下传感器10e对位。进行取样器4与多轴机器人3的自动化安装时，首先通过L型校准块
11的一侧与多个横向定位传感器10b对位，测量其横向偏差，再通过另一侧与多个纵向定位传感器10c对位，测量其纵向偏差，从而完成水平位置校准。然后再通过其底面与至少三个下传感器10e进行对位测量，从而完成竖向位置校准，各项位置校准过程可分离执行，以降低空间要求。最终再进行快换公头8、快换母头9之前的自动化装配作业，大幅提高装配成功率。
[0023] 如附图1所示，破碎机12、缩分机13相互连接，样品封装机14位于缩分机13下方，分别用于执行取样后物料的自动化破碎、缩分、样品封装作业。
[0024] 多轴机器人3的活动范围覆盖车库1、取样器存放机构10、破碎机12，以实现车载吨袋的采样、取样器的更换、采样后物料的转移。
[0025] 多轴机器人3、取样器4、视觉定位机构5、大车驱动2c、机器人驱动2e、识别一体机6、门禁装置7、快换公头8、快换母头9、横向定位传感器10b、多个纵向定位传感器10c、下传感器10e、破碎机12、缩分机13、样品封装机14分别与控制器信号关联。
[0026] 本实施例的全自动取样系统使用前，可以通过控制器预先对接现场的生产系统，获取车牌信息及车辆上装在的物料信息，例如吨袋内是装载的石灰石还是白云石等。然后待车辆行驶到门禁装置的入口处时，通过识别一体机识别车辆的车牌信息，与控制器预先获取的车牌信息进行对照，如符合则打开门禁，如不符合则保持门禁关闭状态，从而避免后续流程误操作。
[0027] 其次，车牌信息对照无误后，一方面打开门禁装置，车辆可正常驶入车库内。另一方面，控制器信号控制大车驱动、机器人驱动带动多轴机器人到达取样器存放机构处，执行快换公头的位置校准作业，再根据预先获取的车载物料信息，选择对应位置的取样器，并驱动多轴机器人到达对应位置，执行快换公头和快换母头的装配作业。
[0028] 再次，软件根据取样规则发出随机取样点位，通过控制器信号控制视觉定位机构对车辆装载区域进行自动化的图像采集和图像处理，识别出适合采样的吨袋侧壁采集点，然后信号控制采样器到达指定位置，进行物料采样。
[0029] 之后，驱动完成采用的采样器到达破碎机处，放下物料，执行后续自动化的破碎、缩分和样品封装作业，从而完成整个采样过程。
[0030] 本实施例的全自动取样系统实现了车载吨袋的全自动随机位置取样作业过程，且不受吨袋上方空袋及吊带堆叠的影响，从吨袋侧面进行取样。同时，还可通过多个方向的重复定位进行不同取样器的精确组装，大幅提高系统可靠性。
