CN105865878B - 一种自动研磨压片机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动研磨压片机，由上至下依次包括研磨装置、筛分装置和压片装置；研磨装置包括两层以上层叠设置的研磨层，每个研磨层包括两对以上水平设置的研磨柱；筛分装置包括不锈钢筛网和设置于不锈钢筛网上的贴片式振动器；压片装置包括压片室、上压板、上压板驱动电机、气缸和气泵；气泵连接于气缸，所述气缸的活塞朝上竖直设立，气缸的活塞可滑动的设置于压片室内；压片室的顶部设置有样品喂入口。本发明自动研磨压片机大大提高了样品研磨与压片的效率，提高了样品加工的一致性。

Description

一种自动研磨压片机

技术领域

本发明涉及实验室检验设备领域，特别是涉及一种用于制作红外样品的自动研磨压片机。

背景技术

红外光谱检测是一种物质结构常用的检测手段。对于固体检测样品，在制样时一般将其与溴化钾混合后研磨至细粉后压片。在现有技术中，对于固体样品制样的研磨和压片步骤，一般是采用手动的方式，在玛瑙研钵中研磨，过200目筛(或用肉眼观察样品研磨程度)，然后在转移至压片器中手动压片。手动制样的方法耗时长，效率低下，并且样品一致性偏差大，对实验结果造成不良影响。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于制作红外样品的自动研磨压片机，用于解决现有技术中红外光谱检测样品需手动研磨和压片，制作过程耗时长、效率低下、样品一致性偏差大，影响实验结果的问题。

本发明是这样实现的：

一种自动研磨压片机，由上至下依次包括研磨装置、筛分装置和压片装置；

所述研磨装置包括两层以上层叠设置的研磨层，每个研磨层包括两对以上水平设置的研磨柱，由上至下每个研磨层上的研磨柱之间的间隙逐渐变小，所述研磨柱的一端连接有驱动电机，驱动电机驱动每对研磨柱相互反向旋转；

所述筛分装置包括不锈钢筛网和设置于不锈钢筛网上的贴片式振动器；

所述压片装置包括压片室、上压板、上压板驱动电机、气缸和气泵；

所述气泵连接于气缸，所述气缸的活塞朝上竖直设立，气缸的活塞可滑动的设置于压片室内，活塞的顶端设置有托盘；

所述压片室的顶部设置有样品喂入口，所述上压板的下表面的边缘处设置有一旋转支点，上压板通过所述旋转支点可打开或闭合的设置于样品喂入口处，所述上压板上旋转支点处设置有一竖直向下延伸的传动轴，所述上压板驱动电机水平设置于上压板下方，传动轴的末端设置有第一斜面齿轮，上压板驱动电机转轴的末端设置有与所述第一斜面齿轮垂直啮合的第二斜面齿轮。

进一步的，所述研磨柱的材质为玛瑙。

进一步的，所述研磨柱的驱动电机为微型电机，研磨柱内设有沿轴线方向延伸的通孔，通孔的内表面设置有内花键，微型电机的转轴上连接有传动轴，传动轴设置于所述通孔内，并且传动轴的表面设置有所述内花键相适配的外花键。

进一步的，所述贴片式振动器设置于不锈钢筛网下表面的中部。

进一步的，所述不锈钢筛网为250目的不锈钢筛网。

进一步的，还包括：

重量传感器，所述重量传感器设置于托盘底部，用于测量托盘上物质的质量；以及

用于显示重量传感器测量数据的显示器。

进一步的，所述筛分装置还包括上大下小的倒锥形收集器，收集器的顶部连接于研磨装置的底部，收集器的底部连接于压片室的顶部，所述不锈钢筛网设置于收集器内的中上部。

进一步的，所述研磨柱的表面设置有螺旋形研磨纹，同一研磨层内相邻两研磨柱上的研磨纹螺旋方向相反；由上至下不同研磨层的研磨柱上的研磨纹逐渐变细。

进一步的，所述气缸的底部设置有用于充气的充气口和用于向外抽气的抽气孔，所述充气口和抽气孔分别通过管道连接于气泵。

进一步的，所述研磨柱未设置驱动电机端设置有振动电机。

本发明的有益效果为：本发明自动研磨压片机包括了研磨装置、筛分装置和压片装置，本发明结构简单紧凑，并且布局合理，功能齐全，可自动完成样品研磨、筛分和压片，大大提高了实验过程中样品加工效率；所述研磨装置包括两层以上层叠设置的研磨层，每个研磨层包括两对以上水平设置的研磨柱，由上至下每个研磨层上的研磨柱之间的间隙逐渐变小，所述研磨柱的一端连接有驱动电机，驱动电机驱动每对研磨柱相互反向旋转，因此样品研磨的精度高，研磨后粉末的粗细一致性高，有效保障了实验结果的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施方式自动研磨压片机的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视图；

图3为本发明实施方式中研磨柱与驱动电机的结构示意图；

图4为本发明实施方式中不锈钢筛网与振动器的结构示意图；

图5为本发明实施方式中上压板与上压板驱动电机的连接示意图；

图6为图5中虚线框内剖视图的放大图。

标号说明：

1、研磨装置；2、筛分装置；3、压片装置；11、研磨柱；12、驱动电机；21、不锈钢筛网；22、振动器；23、收集器；31、压片室；32、气缸；33、气泵；34、上压板驱动电机；35、上压板；41、按键；42、显示器；111、通孔；121、传动轴；321、活塞；322、托盘；341、上压板驱动电机的转轴；350、旋转支点；342、第二斜面齿轮；351、传动轴；352、第一斜面齿轮。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图6，本发明实施方式一种用于制作红外样品的自动研磨压片机，该自动研磨压片机由上至下依次包括用于对红外样品进行研磨的研磨装置1，用于对研磨粉末进行筛分的筛分装置2，以及用于将筛分后的样品粉末进行压片的压片装置3。

请参阅图1和图2，所述研磨装置1包括两层以上层叠设置的研磨层，每个研磨层包括两对以上水平设置的研磨柱11，由上至下每个研磨层上的研磨柱之间的间隙逐渐变小，所述研磨柱11的一端连接有驱动电机12，驱动电机驱动每对研磨柱相互反向旋转。研磨柱轴面相向运动，挤压使较大颗粒样品破碎，从而达到研磨药品的目的。控制并排相邻的两个滚轴之间的缝隙从上层至下层的变化为由大到小，可以通过改变滚轴的叠放层数来控制研磨后颗粒的大小。

研磨后的粉末由于重力作用落入筛分装置2上进行筛分。优选的，所述研磨柱11的表面设置有螺旋形研磨纹，同一研磨层内相邻两研磨柱上的研磨纹螺旋方向相反；并且由上至下不同研磨层的研磨柱上的研磨纹逐渐变细。

请参阅图1、图2和图4，所述筛分装置2包括不锈钢筛网21和设置于不锈钢筛网21上的贴片式振动器22；具体的，在本实施方式中，所述贴片式振动器22设置于不锈钢筛网21下表面的中部。不锈钢筛网21在贴片式振动器22的带动下一同振动，在振动器22的振动作用下，直径小于网孔大小的颗粒掉落至下方的压片装置中。筛分装置进一步保证了样品的颗粒直径达标，可以进行压片。筛分后的粉末由于重力的作用落入下方的压片装置内。在本实施方式中，所述不锈钢筛网为250目的不锈钢筛网。

请参阅图1、图2、图5和图6，所述压片装置3包括压片室31、上压板35、上压板驱动电机34、气缸32和气泵33；

所述气泵33通过管道连接于气缸32底部的充气口和抽气口，所述气缸32的活塞321朝上竖直设立，活塞321为工字形活塞，气缸的活塞321可滑动的设置于压片室31内，活塞321的顶端设置有用于盛放待压片粉末的托盘322；在托盘322的底部还设置有用于称量待压片粉末重量的微型重力传感器。

所述压片室31的顶部设置有样品喂入口，所述上压板35的下表面的边缘处设置有一旋转支点350(旋转支点350在上压板35的下表面，所在图5中不能清楚的看见，图5只是大概的标记了旋转支点的位置)，上压板35通过所述旋转支点可打开或闭合的设置于样品喂入口处，所述上压板上旋转支点350处设置有一竖直向下延伸的传动轴351，所述上压板驱动电机34水平设置于上压板35下方，传动轴351的末端设置有第一斜面齿轮352，上压板驱动电机的转轴341的末端设置有与所述第一斜面齿轮351垂直啮合的第二斜面齿轮342。当上压板驱动电机34旋转时，通过所述第一斜面齿轮351、第二斜面齿轮342以及传动轴351驱动上压板35绕旋转支点350旋转，从而实现上压板关闭和打开功能。

为了便于收集筛分后的样品粉末，所述筛分装置2还包括了上大下小的倒锥形收集器23，收集器23的顶部连接于研磨装置2的底部，收集器23的底部连接于压片室31的顶部，所述不锈钢筛网21设置于收集器23内的中上部。

该压片装置通过活塞32、气泵33以及上压板的配合来达到压片的目的。在研磨样品期间，可由气泵33向气缸32充部分气体使“工”字活塞321下板处于气缸32的中部。当经过研磨筛分的样品经过收集器掉落至“工”字活塞321上板时，通过微型重量传感器可以由显示器读取重量，到一定质量后停止研磨和筛分，开始压片。如图2所示，开始压片时，上压片驱动电机34驱动上压片板35旋转一定角度，使其将喂入口关闭(转动至与活塞圆心在同一直线上)气泵33开始向气缸32内充气，使活塞321上升，进行压片。压片结束后，气泵33将气缸32中气体全部抽出，活塞321下降至压片室下方的台面上，即可将压好的样品窗片拿出进行红外光谱测定。

本装置所有电机均为电动，由外接电源驱动。该自动研磨压片机的控制部分设置了多个控制按键，包括：“ON/OFF”按键、“充气”按键、“抽气”按键、“压片板”按键。当按“ON/OFF”按键时，开始研磨和筛分，再按“ON/OFF”按键，结束研磨和筛分。按“充气”按键，气泵开始充气，停止充气再按“充气”按键；充气后若要将气缸中气体放掉，再按一下“抽气”按键，停止抽气再按“抽气”按键。“压片板”按键用于控制上压板打开或闭合的状态，压片之前，长按“压片板”按键，使压片板转动至合适位置(打开状态，使样品粉末可落入压片室内)，进行压片时，按“压片板”按键将上压板关闭(程序可自动控制关闭)，可压片结束，长按压片板使压片板打开至合适位置(打开状态)。

优选的，为了保证样品的研磨精度，在本实施方式中，所述研磨柱11的材质为玛瑙。在其他实施方式中，所述研磨柱11也可以选用其他耐磨高硬度材料制成。

在本实施方式中，所述研磨柱11的驱动电机12为微型电机，研磨柱11内设有沿轴线方向延伸的通孔111，通孔111的内表面设置有内花键，微型电机的转轴上连接有传动轴121，传动轴121设置于所述通孔111内，并且传动轴121的表面设置有所述内花键相适配的外花键。所述研磨柱11与驱动电机12通过通孔与嵌套设置于通孔111内的传动轴121进行驱动，使驱动电机的作用力均匀的作用于研磨柱上的不同位置，提高了研磨柱的受力均匀性，从而提高了研磨柱的研磨平顺性。

进一步的，为了使研磨柱上附着的样品粉末脱落至下一研磨层或筛分装置中，所述研磨柱11未设置驱动电机端设置有振动电机。振动电机在研磨柱一端振动使研磨柱在轴向方向振动，从而将附着其上的样品粉末脱落。

为了方便清洗研磨压片机，在一实施方式中，所述研磨装置和筛分装置的侧围板(即外板)分别是通过卡扣连接方式可拆卸的设置于机架上相应位置。当设备使用完毕后，可将各侧围板拆卸下来，从而便于用酒精、刷子或洗耳球等清洁液或清洁工具对设备进行清洁。

本发明自动研磨压片装置除了用于红外样品制作，还可用于其他具有相同或相似加工过程的样品制作。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动研磨压片机，其特征在于，由上至下依次包括研磨装置、筛分装置和压片装置；

所述研磨装置包括两层以上层叠设置的研磨层，每个研磨层包括两对以上水平设置的研磨柱，由上至下每个研磨层上的研磨柱之间的间隙逐渐变小，所述研磨柱的一端连接有驱动电机，驱动电机驱动每对研磨柱相互反向旋转；

所述筛分装置包括不锈钢筛网和设置于不锈钢筛网上的贴片式振动器；

所述压片装置包括压片室、上压板、上压板驱动电机、气缸和气泵；

所述气泵连接于气缸，所述气缸的活塞朝上竖直设立，气缸的活塞可滑动的设置于压片室内，活塞的顶端设置有托盘；

所述压片室的顶部设置有样品喂入口，所述上压板的下表面的边缘处设置有一旋转支点，上压板通过所述旋转支点可打开或闭合的设置于样品喂入口处，所述上压板上旋转支点处设置有一竖直向下延伸的传动轴，所述上压板驱动电机水平设置于上压板下方，传动轴的末端设置有第一斜面齿轮，上压板驱动电机转轴的末端设置有与所述第一斜面齿轮垂直啮合的第二斜面齿轮。

2.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述研磨柱的材质为玛瑙。

3.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述研磨柱的驱动电机为微型电机，研磨柱内设有沿轴线方向延伸的通孔，通孔的内表面设置有内花键，微型电机的转轴上连接有传动轴，传动轴设置于所述通孔内，并且传动轴的表面设置有所述内花键相适配的外花键。

4.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述贴片式振动器设置于不锈钢筛网下表面的中部。

5.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述不锈钢筛网为250目的不锈钢筛网。

6.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，还包括：

重量传感器，所述重量传感器设置于托盘底部，用于测量托盘上物质的质量；以及

用于显示重量传感器测量数据的显示器。

7.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述筛分装置还包括上大下小的倒锥形收集器，收集器的顶部连接于研磨装置的底部，收集器的底部连接于压片室的顶部，所述不锈钢筛网设置于收集器内的中上部。

8.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述研磨柱的表面设置有螺旋形研磨纹，同一研磨层内相邻两研磨柱上的研磨纹螺旋方向相反；由上至下不同研磨层的研磨柱上的研磨纹逐渐变细。

9.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述气缸的底部设置有用于充气的充气口和用于向外抽气的抽气孔，所述充气口和抽气孔分别通过管道连接于气泵。

10.根据权利要求1所述的自动研磨压片机，其特征在于，所述研磨柱未设置驱动电机端设置有振动电机。