[发明专利]一种实验室物料自动分析系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种实验室物料自动分析系统及使用方法，包括物料处理装置、物料分析装置、抓取机器人、视觉检测装置和移动机器人；物料处理装置位于移动机器人的前方，实现对物料的传输、信息读写、混匀称重、取样；物料分析装置位于移动机器人的周围，实现对物料分析和器皿回收；所述抓取机器人设置在移动机器人上端，并与控制系统连接，所述视觉检测装置安装在抓取机器人上，并与控制系统连接。本一种实验室物料自动分析系统及使用方法，结构简单紧凑，通过视觉识别定位、机器人准确抓取实现对物料的自动处理和分析，适用不同环境，灵活性更高，避免人工操作。

技术领域

本发明涉及实验室物料分析领域，具体涉及一种实验室物料自动分析系统及使用方法。

背景技术

实验室的物料(如样品等)在输入实验室后，需要经过物料信息识别、混匀、样瓶开盖、微量称取并装入对应器皿、将称取样品及器皿逐一放入对应仪器等一系列处理程序才能满足化验要求，而目前实验室的这项工作通常由化验员手工完成，工作繁琐、强度大，易出现偏差等而影响物料化验结果。

近年来，随着机器人技术的快速发展及其应用领域的拓展，实验室物料分析机器人自动化模式也随之产生并不断趋于完善。然而对于工业机器人的应用，目前大多是安装在固定的位置，只能在一定的工作半径区域内完成工作，无法满足大范围的工作需求。而实验室分析仪器较多，且不同实验室仪器通常布置在不同的房间，布局差别大，不同仪器工位就需要多台机器人协同工作。而对于机器人使用的频次不高的场所，多台机器人的使用造成整体成本的增加，甚至在特殊场地下无法安装多台机器人。

发明内容

本发明提供一种实验室物料自动分析系统及使用方法，结构简单紧凑，通过机器人准确抓取实现对物料的自动处理和分析，适用不同环境，灵活性更高，并且使用方法简单高效，避免人工操作。

为实现上述目的，本一种实验室物料自动分析系统包括物料处理装置、物料分析装置、抓取机器人、视觉检测装置和移动机器人；

所述物料处理装置位于移动机器人的前方，实现对物料的传输、信息读写、混匀称重、取样刮料、样勺的清洗和样瓶位置定位；

所述物料分析装置位于移动机器人的左右侧，实现对物料分析和器皿回收；所述抓取机器人设置在移动机器人上端，并与控制系统连接，所述视觉检测装置安装在抓取机器人上，并与控制系统连接。

进一步的，所述物料处理装置包括物料传输装置、信息读写器、物料混匀装置、清洁装置、称重装置和取样刮料装置，所述物料传输装置左右布置在天平台上，所述物料混匀装置、清洁装置、称重装置和取样刮料装置均架设在物料传输装置上，物料传输装置左端设有信息读写器、右端设有样瓶位置检测装置。

进一步的，所述取样刮料装置包括支撑柱、第一支撑板和第二支撑板；所述支撑柱竖直设置在天平台上，第一支撑板和第二支撑板均转动安装在支撑柱上，第一支撑板上滑动设置刮料板，并通过锁紧装置锁紧固定，第二支撑板上设有样勺存放槽。

进一步的，所述抓取机器人包括机械臂和电动手抓，机械臂活动安装在移动机器人上端，电动手抓活动安装在机械臂一端，并设有多个手爪加长指。

进一步的，所述视觉检测装置设置在抓取机器人上，包括环形光源、工业摄像机和摄像机支架，所述摄像机支架设置在电动手抓旁，工业摄像机固定安装在摄像机支架上，并且镜头处设有环形光源，工业摄像机与控制系统上的影像分析装置连接。

进一步的，所述移动机器人包括活动移动的机器人本体，机器人本体上设有多个器皿暂存盘。

进一步的，所述称重装置下端通过阻尼减震垫安装在天平台上。

进一步的，所述物料混匀装置包括驱动机构、混匀机构、样瓶上下件机构和拧盖机构。

进一步的，所述物料分析装置包括安装在实验台上的灰分工业分析仪、挥发分工业分析仪、测硫仪、器皿组件、水分仪和器皿回收箱。