CN105866455B - 液体原料快速定量注射系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了液体原料快速定量注射系统及其控制方法，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵旋转的角位移机构连接，在角位移机构的底部固定有升降机构，在升降机构的底部固定有带动升降机构平移的平移机构。本发明的有益效果是：通过控制系统协调控制各个机构的动作，实现计量精确，注射速度快，适用于多种液体原料，能够满足多种类型的注射要求，且自动化程度高，大大减少人工操作；通过滑台机构、注射泵，实现了液体原料的快速定量注射；通过平移机构，角位移机构和升降机构，可以调整本发明的高度与倾斜角度，使该系统能够适用于多种类型的装置。

Description

液体原料快速定量注射系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及原料注射系统，具体涉及液体原料快速定量注射系统及其控制方法。

背景技术

快速、定量的微量级精确进样，是实验研究进行原位分析等基础过程中不可或缺的方式和手段，目前固体物料的进样技术已经较为成熟，相关的科技文献和专利文献较多，市售的固体粉料进料设备在功能上也在逐步完善和自动化。

在实验研究和工业生产中，液体原料一般具有高粘性、易氧化、易吸潮和腐蚀性等特点，普通进料设备难以满足要求。目前只存在少数用于特定设备的单一类型液体的进料系统，如液体硬脂酸进料系统，适用范围较窄；许多设备加料时，通常在取料进料的过程中，存在着浪费原料的问题，且进料速度慢，效率低，不能自动实现精确进料。

发明内容

为了解决上述例如进料速度慢等技术问题，本发明提供了一种液体原料快速定量注射系统及其控制方法，该注射系统计量精确，注射速度快，适用于多种液体原料，自动化程度高，大大减少人工操作。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵旋转的角位移机构连接，在角位移机构的底部固定有升降机构，在升降机构的底部固定有带动升降机构平移的平移机构。

本发明的另一方案是：液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵旋转的角位移机构连接，角位移机构的底部固设有带动角位移机构平移的平移机构，平移机构的底部固设有升降机构。

本发明的另一方案是：液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵直线移动的滑台机构连接，在滑台机构的底部固设有角位移机构，角位移机构的底部设有升降机构。

本发明的另一方案是：液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵的底部设有带动注射泵旋转的角位移机构，角位移机构的底部设有平移机构。

进一步地，在所述注射泵与所述角位移机构之间设有带动注射泵直线移动的滑台机构。

进一步地，各个机构通过有线或无线装置连接到控制系统。

进一步地，所述平移机构和所述滑台机构均为直线滑台或对心曲柄滑块机构。

进一步地，所述升降机构为电动升降机或液压升降机或气压升降机或机械升降机。

进一步地，所述角位移机构的位移范围为0°～45°。

定量注射系统的控制方法，具体步骤如下：

1)控制系统控制平移机构移动；

2)在步骤1)完成或进行中时，控制系统控制升降机构升高到设定位置；

3)在步骤1)或步骤2)完成或进行中时，控制系统控制角位移机构旋转设定的角度；

4)控制系统控制滑台机构点动位移；

5)控制系统控制注射泵通过注射器吸取或注射液体原料；

6)重复步骤1)到步骤5)，注射结构后，控制系统控制各机构回到初始位置。

本发明的工作原理是：由控制系统控制升降机构升降，平移机构实现平移，角位移机构实现角度的旋转，并控制滑台机构实现点动，实现对注射器的精确吸液和注射液体原料。

本发明的有益效果是：

1)通过控制系统协调控制各个机构的动作，实现计量精确，注射速度快，适用于多种液体原料，能够满足多种类型的注射要求，且自动化程度高，大大减少人工操作，节省原料。

2)通过滑台机构、注射泵，实现了液体原料的快速定量注射；通过平移机构，角位移机构和升降机构，可以调整本发明的高度与倾斜角度，使该系统能够适用于多种类型的装置。

附图说明

图1是本发明实施例1中定量注射系统的结构图；

图2是本发明实施例1中定量注射系统的立体图；

图3是本发明实施例1中角位移结构的剖视图；

其中：1-平移机构；2-升降机构；3-角位移机构；4-转接平台；5-滑台机构；6-注射泵；7-注射器；8-控制系统；9.旋转件；10.半涡轮；11.蜗杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示，液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜向下设置的注射器7的注射泵6，注射泵6为嘉善瑞创的RSP01-BD，或者，注射泵设有多个推压机构，每个推压机构与一个注射器7配合，可以实现不同原料的同时注射；或者，注射泵6及注射器7采用申请号为2014100387531中公开的液体原料精确微量进样装置，同时，要求注射器7为非腐蚀材料制成的；注射泵6与带动注射泵旋转的角位移机构3连接，在角位移机构3的底部固定有升降机构2，在升降机构2的底部固定有带动升降机构2平移的平移机构1，在所述注射泵6与所述角位移机构3之间设有带动注射泵6直线移动的滑台机构5，在滑台机构5与角位移机构3之间设有转接平台4，各个机构通过有线或无线装置连接到控制系统8，控制系统8设于控制箱内，控制系统为PLC控制器。

所述平移机构1和所述滑台机构5均为直线滑台或对心曲柄滑块机构，或通过电机带动的齿轮齿条机构或为电动丝杠机构。

所述升降机构2为电动升降机或液压升降机或气压升降机或机械升降机，升降机构2的动力源由控制系统8控制，控制系统8为具有数显控制面板的PLC控制器，可以事先对各个机构动作在PLC控制器中进行编码，通过选择程序实现对各个机构动作的控制。

角位移机构3包括水平设置于半开壳体内的蜗杆11，蜗杆11的一端与设于壳体外的旋转件9连接，蜗杆11的另一端设于壳体内，蜗杆11与设于蜗杆11上方的半涡轮10配合，在半涡轮10的上部设有倾斜设置的转接平台4；同时，在壳体外设有角度刻度线；通过人工旋转旋转件9进而带动蜗杆11旋转，从而带动半涡轮10旋转，实现注射器的角度移动。角位移机构3的位移范围为0°～45°。

当向该装置加料时，用所述的数显控制面板或电脑控制程序向滑台机构5的伺服电机发出动作指令，升降机构2和角位移机构3动作到设定位置，滑台机构5动作，将固定在注射泵机构6上的注射器7伸入液体原料储存装置中，注射泵机构6接收到控制系统8的指令，开始控制注射器7吸取液体原料，当达到控制系统8所设置的吸液量时，注射泵机构6停止动作，完成吸液。

随后，用控制系统8分别控制平移机构1的进退、升降机构2的升降和角位移机构3的角度增减，根据不同的注射要求，调整该装置高度及倾斜角度。控制滑台机构5点动，确定注射位置，在控制系统8中完成设定。

控制系统8发出信号，滑台机构5先行点动前进，到达设定的注射泵位置，滑台机构5按照控制机构8指令，快速动作，到达设定的注射位置，停止，注射泵机构6控制注射器7按设定注射量进行注射，到达设定的停留时间后，滑台机构5快退返回所述设定的注射泵6位置，一次注射完成。按设定的循环间隔，进行下次注射，完成设定的循环次数后，停止注射，点动返回初始位置。

实施例2

液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜向下设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵旋转的角位移机构连接，角位移机构的底部固设有带动角位移机构平移的平移机构，平移机构的底部固设有升降机构，在所述注射泵与所述角位移机构之间设有带动注射泵直线移动的滑台机构，各个机构通过有线或无线装置连接到控制系统。

所述平移机构和所述滑台机构均为直线滑台或对心曲柄滑块机构。

实施例3

液体原料快速定量注射系统，包括带有倾斜向下设置的注射器的注射泵，注射泵的底部通过螺栓固定在滑台机构的滑块上，滑台机构通过转接平台固定在角位移机构，角位移机构的底部设有升降机构，各个机构通过有线或无线装置连接到控制系统。

实施例4

在需要被注入液体原料的设备高度较低时，可以省去升降机构，快速定量注射系统，包括带有倾斜向下设置的注射器的注射泵，注射泵的底部设有带动注射泵旋转的角位移机构，角位移机构的底部设有平移机构。

所述角位移机构的位移范围为0°～45°。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.液体原料快速定量注射系统，其特征在于，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵旋转的角位移机构连接，在角位移机构的底部固定有升降机构，在升降机构的底部固定有带动升降机构平移的平移机构；

角位移机构包括水平设置于半开壳体内的蜗杆，蜗杆的一端与设于壳体外的旋转件连接，蜗杆的另一端设于壳体内，蜗杆与设于蜗杆上方的半涡轮配合，在半涡轮的上部设有倾斜设置的转接平台。

2.液体原料快速定量注射系统，其特征在于，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵旋转的角位移机构连接，角位移机构的底部固设有带动角位移机构平移的平移机构，平移机构的底部固设有升降机构；

角位移机构包括水平设置于半开壳体内的蜗杆，蜗杆的一端与设于壳体外的旋转件连接，蜗杆的另一端设于壳体内，蜗杆与设于蜗杆上方的半涡轮配合，在半涡轮的上部设有倾斜设置的转接平台。

3.如权利要求1或2所述的定量注射系统，其特征在于，在所述注射泵与所述角位移机构之间设有带动注射泵直线移动的滑台机构。

4.如权利要求3所述的定量注射系统，其特征在于，各个机构通过有线或无线装置连接到控制系统。

5.如权利要求3所述的定量注射系统，其特征在于，所述平移机构和所述滑台机构均为直线滑台或对心曲柄滑块机构。

6.如权利要求3所述的定量注射系统，其特征在于，所述升降机构为电动升降机或液压升降机或气压升降机或机械升降机。

7.如权利要求4所述的定量注射系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）控制系统控制平移机构移动；

2）在步骤1）完成或进行中时，控制系统控制升降机构升高到设定位置；

3）在步骤1）或步骤2）完成或进行中时，控制系统控制角位移机构旋转设定的角度；

4）控制系统控制滑台机构点动位移；

5）控制系统控制注射泵通过注射器吸取或注射液体原料；

6）重复步骤1）到步骤5），注射结构后，控制系统控制各机构回到初始位置。

8.液体原料快速定量注射系统，其特征在于，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵与带动注射泵直线移动的滑台机构连接，在滑台机构的底部固设有角位移机构，角位移机构的底部设有升降机构；

角位移机构包括水平设置于半开壳体内的蜗杆，蜗杆的一端与设于壳体外的旋转件连接，蜗杆的另一端设于壳体内，蜗杆与设于蜗杆上方的半涡轮配合，在半涡轮的上部设有倾斜设置的转接平台。

9.液体原料快速定量注射系统，其特征在于，包括带有倾斜设置的注射器的注射泵，注射泵的底部设有带动注射泵旋转的角位移机构，角位移机构的底部设有平移机构；

角位移机构包括水平设置于半开壳体内的蜗杆，蜗杆的一端与设于壳体外的旋转件连接，蜗杆的另一端设于壳体内，蜗杆与设于蜗杆上方的半涡轮配合，在半涡轮的上部设有倾斜设置的转接平台。

10.如权利要求1或2或8或9所述的定量注射系统，其特征在于，所述角位移机构的位移范围为0°~45°。