CN113310763A - 一种防止样品残留的制样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止样品残留的制样装置，包括柜体，所述柜体顶部设置用于投料的下料斗，所述柜体内设置有用于样品剪切的滚剪机构，滚剪机构下方设置有可移动的接料斗；所述滚剪机构包括一对其上设有圆刀片的刀辊，每个刀辊位于剪切口处对应设置有刀梳，每个所述刀辊上均设置有在刀辊转动时能接触对应刀梳，使得刀梳交替振动的抖动凸点。本发明既能保证制样均匀又不会污染后续样品，降低了检测人员劳动强度，提高了样品的一致性和检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及物质质量检测技术领域，具体涉及一种防止样品残留的制样装置。
背景技术
随着生活水平提高，人们也越来越重视所穿着的服装是否影响我们身体的健康，特别是婴幼儿用品。因此，标准在不断的修订过程中，也越来越多的涉及限量物质的检测。一般来说纺织品、皮革和人造革等服装用材料的限量物质检测项目有可分解芳香胺染料(日常叫禁用偶氮染料)、分散染料、甲醛、pH值、含氯苯酚、有机氯、六价铬、邻苯二甲酸酯之类化合物增塑剂、APEO、PFOS、挥发性化合物释放和重金属等。化学实验室中限量物质检测都有一个制样的环节，标准要求样品剪成5mm×5mm左右的小块。虽说各个化学实验室规模大小不一，但目前都是以手工剪刀制样为主。使用剪刀制样，不仅无法保证样品规格的一致性，而且费时费力，工作强度大，制样效率低。以每个样品20g计，手工制样需要的时间约(5～6)min。主要是连续剪样品人会产生疲劳感，还容易造成手指磨伤起泡。时间一长，手上会起老茧，对女同事来说，非常影响美观。
目前也有很多采用机器剪切来完成制样，如公开号为CN203981473U的专利说明书中公开了一种纺织品检测样品裁切装置，该装置包括机架、气缸、裁切平台、伸缩臂和裁切刀模，气缸固定于机架上部，裁切平台固定于气缸活塞杆正对的机架下部，气缸的活塞杆与伸缩臂连接，伸缩臂的另一端固定有横向压板，裁切刀模由面板和固定于面板底面的切刀构成，裁切刀模活动设置于压板和裁切平台之间，为了得到适用于有害物质检测的样品，采用平行线条的刀模，裁切两次，在第一次冲压切割后，也是手动在将刀模旋转90°进行第二次冲压切割。
上述技术方案是利用多排平行刀模冲压一次后转90°再冲压得到颗粒试样的制样方法。但由于刀较多，刀刃都在同一个平面上，形成较大的接触面，需要较大的压力才能实现制样，因此该类型技术方案更优的设计方案是先用气缸活塞下压，再用油压配合的冲压方式才实现了制样。力道和时机需要检测人员掌控，如果按钮的时间太短，就会出现切不断的情况。如按钮时间过长，容易造成刀片压入过深拔不出来。由于是多个刀片同时冲压制样，容易造成试样卡在刀片的间隙，造成清理困难，如不注意就有可能污染后续样品。另外，使用一段时间后，塑料垫板会损耗，表面会被冲压出大量的凹槽，而且还都是纤维残留物。因此，需要及时清理、清洗或将表面刨平或者直接更换塑料垫板。
或如公开号为CN109911682A的专利说明中公开了一种片状材料的分切装置包括：沿待分切材料的输送方向依次设有上滚剪机构、振动给料槽、下滚剪机构以及粒状材料收集盒；所述振动给料槽包括给料槽和促使给料槽振动的振动电机；所述给料槽倾斜设置，靠近上滚剪机构的一端用于收集经过上滚剪机构分切后的条状材料，靠近下滚剪机构的一端设有条形取样口；所述条形取样口将条状材料输送到下滚剪机构进行分切；所述粒状材料收集盒用于收集经过下滚剪机构分切后的粒状材料。
上述方案将水平切割改成滚切，将原本的水平旋转90°的切割转向方式通过在上下两组滚切刀组之间设置振动给料槽实现。该装置在使用过程中存在的问题有：(1)振动给料槽上料速度较慢，影响制样速率；(2)样品易残留在下滚切机构内，长时间易造成堵塞，且影响样品剪切；(3)残留的样品会污染后续制样的其他样品。因此，开发一台既能制样均匀又不会污染后续样品的制样装置，对降低检测人员劳动强度、提高试样均一性和提高检测效率具有非常重要的意义。本申请也是发明人在基于上述方案在实际应用中出现的种种问题后的改进，制样速率大大提成且提高了样品一致性，上述效果也在实际应用中得到了验证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防止样品残留的制样装置，既能保证制样均匀又不会污染后续样品，降低了检测人员劳动强度，提高了样品的一致性和检测效率。
一种防止样品残留的制样装置，包括柜体，所述柜体顶部设置用于投料的下料斗，所述柜体内设置有用于样品剪切的滚剪机构，滚剪机构下方设置有可移动的接料斗；
所述滚剪机构包括一对其上设有圆刀片的刀辊，每个刀辊位于剪切口处对应设置有刀梳，每个所述刀辊上均设置有在刀辊转动时能接触对应刀梳，使得刀梳交替振动的抖动凸点。
本方案中，在刀辊上增加抖动凸点，使得样品在滚切的同时，刀梳不断振动，样品能够顺利通过，且不会残留，因此不会造成卡料，大大降低了停机频率，制样速率和检测效率得到很大提升。
作为优选，所述刀辊上的抖动凸点均为交替设置的多个。抖动凸点设置多个，增加刀梳的振动频率，更能保证不会卡料。
作为优选，所述圆刀片均匀分布在刀辊上，且设置间距为3-4mm。
作为优选，所述制样装置包括用于向剪切口输送气流的气流发生装置；
所述气流发生装置包括设置在柜体顶部、出风口对准剪切口的风刀以及为风刀提供空气的空压机。
用高速气流对圆刀片以及柜体内腔进行清理，具有不错的效果，同时也能防止样品残留的问题。
进一步优选，所述制样装置包括靠近接料斗上方的取样口、用于检测接料斗是否接料的光栅传感器；
所述气流发生装置还包括电磁阀，光栅传感器通过光栅控制器控制所述电磁阀动作，所述空压机的出风口与电磁阀的进风口通过气管连通，所述电磁阀包括低风速出口和高风速出口，所述低风速出口和高风速出口分别通过气管与风刀的进风口连通。
电磁阀的低风速出口始终处于出风状态，通过光栅传感器感知接料斗是否在接样，如果在接样，电磁阀的高风速出口关闭；如果没有在接样，电磁阀切换到无阀门控制的高风速，这样既能让接料斗接到试样，又不会飞出来，从取样口拿出接料斗时，试样也不会从取样口飞出，同时在切割完成后的高风速又能清除残留的粉尘和试样。
作为优选，所述制样装置包括用于向剪切口输送高速气流的气流发生装置；所述气流发生装置包括出风口对准剪切口的暴风枪以及恒流风扇。
进一步优选，所述制样装置包括靠近接料斗上方的取样口、用于检测接料斗是否接料的光栅传感器；光栅传感器通过光栅控制器控制暴风枪的工作。
恒流风扇始终提供低速风，通过光栅传感器感知接料斗是否在接样，如果在接样，光栅控制器控制暴风枪停止工作；如果没有在接样，光栅控制器控制暴风枪提供高速风，这样既能让接料斗接到试样，又不会飞出来，从取样口拿出接料斗时，试样也不会从取样口飞出，同时在切割完成后的高风速又能清除残留的粉尘和试样。
作为优选，所述接料斗为漏勺，采用漏勺可以保证气流顺利通过；所述柜体内位于接料斗的下方为粉尘室，在粉尘室的出口处设置有粉尘收集布袋。
本发明的有益效果：
本发明采用圆刀组对样品进行切割，增加刀梳抖动，避免卡料；配置光栅传感器和气流发生装置，能根据漏勺是否在接样自动切换气流的速度。在切割时提供适当的风速，不仅能在切割时为刀片降温且还可以降低试样残留，还不至于让试样吹的到处都是；在去除漏勺，换到高速气流可进一步去除试样的残留，为下一次制样做好准备。能有效的切割样品，还能有效降低批次间相互污染的情况。同时制样速度快、出样率高、适用规格广。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为本发明另一种实施例的结构示意图。
图3为梭织织物、含氨纶针织织物、牛仔布、头层牛皮革、剖层牛皮革和超细纤维合成革材料经本发明制样装置制样得到的试样规格大小。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种防止样品残留的制样装置，可适用于皮革、织物、人造革、橡胶等干性材料的制样，制样装置具体包括柜体1，柜体1顶部设置用于投料的下料斗2，柜体1内设置有用于样品剪切的滚剪机构，滚剪机构下方设置有可移动的接料斗4。
滚剪机构包括一对其上设有圆刀片311的刀辊31，圆刀片311均匀分布在刀辊上，且设置间距为3-4mm，优选为3.5mm，每个刀辊31位于剪切口处对应设置有刀梳32，每个刀辊31上均设置有在刀辊转动时能接触对应刀梳32，使得刀梳32交替振动的抖动凸点312。
本实施例中，每个刀辊31上均设置一个抖动凸点312，为了提高刀梳32的振动频率，在一些可选的实施例中，刀辊31上的抖动凸点312均为交替设置的多个。
本实施例中，制样装置还包括用于向剪切口输送高速气流的气流发生装置。
本实施例中，如图1所示，气流发生装置包括设置在柜体1顶部、出风口对准剪切口的风刀51以及为风刀51提供高压空气的空压机52。
靠近接料斗4上方的取样口还设置有用于检测接料斗4是否接料的光栅传感器6；气流发生装置还包括电磁阀53，光栅传感器6通过光栅控制器7控制电磁阀53动作，以控制风速大小。
具体地，空压机52的出风口与电磁阀53的进风口通过气管连通，电磁阀53包括低风速出口和高风速出口，低风速出口和高风速出口分别通过气管与风刀51的进风口连通，其中低风速出口和高风速出口上分别设置一根支管，一根上设置有阀门54，另一根上设置有三通阀55，以将两根支管与主气管连通，阀门54用于控制低风速，三通阀55用于低速风和高速风汇流。
电磁阀53的低风速出口始终处于出风状态，光栅传感器6感知接料斗4在接样，光栅控制器7控制电磁阀53的高风速出口关闭，当光栅传感器6感知接料斗4没有在接样，光栅控制器7控制电磁阀53切换到无阀门控制的高风速，这样既能让接料斗4接到试样，又不会飞出来，从取样口拿出接料斗4时，试样也不会从取样口飞出，同时在切割完成后的风速又能清除残留的粉尘和试样。
在一些可替换的实施例中，气流发生装置可相应进行替换调整，如图2所示，气流发生装置包括出风口对准剪切口的暴风枪51以及枪恒流风扇(图中未示出)；同样地，靠近接料斗4上方的取样口也设置有用于检测接料斗4是否接料的光栅传感器6；光栅传感器6通过光栅控制器(图中未示出)控暴风枪51的工作；具体地，恒流风扇始终提供低速风，当光栅传感器6感知接料斗4在接样，光栅控制器6控制暴风枪51低速工作；当光栅传感器6感知接料斗4没有在接样，光栅控制器6控制暴风枪51高速工作。
本实施例中，接料斗4为漏勺，采用漏勺可以保证气流顺利通过；柜体1内位于接料斗4的下方为粉尘室，在粉尘室的出口处设置有粉尘收集布袋8，通过高速气流将粉尘吹至粉尘室内并通过粉尘收集布袋8进行收集，降低了污染。
本发明的工作过程：
通过人工将试样放入到下料斗2内，试样掉落至滚剪机构内进行滚切，在剪切的同时，刀辊31上的抖动凸点312使得刀梳32不断振动，避免了试样堵塞残留；同时气流发生装置产生气流帮助对圆刀片311以及柜体1内腔进行清理，进一步防止样品残留，经一次剪切后的试样掉落至漏勺内，工作人员通过手持漏勺，将一次剪切后的试样重新放入下料斗2内进行二次剪切，反复进行3-4次剪切，即可得合格的样品。由于试样需要进行多次的剪切，因此一定要避免试样在圆刀片311处残留，造成卡塞，因此抖动凸点312的巧妙设计能很好地解决该问题。
图3为梭织织物、含氨纶针织织物、牛仔布、头层牛皮革、剖层牛皮革和超细纤维合成革材料经本发明制样装置制样得到的试样规格大小。
可以看出，虽说都经由同一个制样机制样，但由于不同的织物有不同的三维结构，紧密度不同，得到的试样规格也不同。相对来说，紧密的织物、皮革和人造革容易得到标准的试样，而轻薄的织物比较容易被撕扯开，比如图3中的梭织织物比5mm×5mm的稍大，但会比用手工所剪样品小。原预达到的技术指标的试样规格：≤5mm×5mm，与预达到的技术指标比较可以发现，本制样装置已经基本达到预定的要求。
由于不同材料，其单位面积质量不同，制样效率也不同。一般来说，单面面积质量较大的皮革和呢类织物制样效率会高，而轻薄的里布等织物制样效率相对来说偏低。以头层牛皮革、呢类织物和聚酯纤维里布做为例子，对本发明的制样效率进行考察。称取20g样品，对完成该重量样品所需时间进行计时，单位为s，然后换算成以min为单位，与原预达到的技术指标的制样效率20g/min比较，看是否达到预定目标。
梭织织物样品所需的时间为50s，制样效率为24g/min；
含氨纶针织样品所需的时间为44s，制样效率为27g/min；
牛仔布样品所需的时间为46s，制样效率为26g/min；
头层牛皮革样品所需的时间为93s，制样效率为13g/min；
剖层牛皮革样品所需的时间为75s，制样效率为16g/min；
超细纤维合成革样品所需的时间为89s，制样效率为13g/min；
与预达到的技术指标比较可以发现，虽说本制样装置在切割皮革类材料时制样效率稍低，但是在切割织物类材料样品时已经超过预定的要求。
同样以梭织织物、含氨纶针织织物、牛仔布、头层牛皮革、剖层牛皮革和超细纤维合成革材料做为例子，对本发明的出样率进行考察。称取20g样品，对得到的试样进行称重，单位为g，然后除以20g，乘以100％得到实际出样率。并与预达到的技术指标出样率90％比较，看是否达到预定目标。
梭织织物样品所得到的试样重量为18.0g，出样率为90％；
含氨纶针织织物样品所得到的试样重量为19.9g，出样率为99％；
牛仔布样品所得到的试样重量为19.3g，出样率为96％；
头层牛皮革样品所得到的试样重量为19.7g，出样率为98％；
剖层牛皮革样品所得到的试样重量为19.5g，出样率为97％；
超细纤维合成革样品所得到的试样重量为19.2g，出样率为96％；
与预达到的技术指标比较可以发现，本制样装置不仅达到预定的要求，还超出了预定的要求。
对于可接受的样品规格来说，在申请时主要考虑圆刀片组的宽度和喂入口的大小对样品是否有限制。选取厚度为4mm或超过4mm厚的材料作为样品用于检验是否预达到了可接受的样品最大规格，而选择0.5mm厚或小于0.5mm厚材料作为样品用于检验可接受的样品最小规格。
将厚的样品，按长100mm和宽100mm的大小剪取1块，然后喂入制样装置，观察是否都能通过制样装置得到所需的试样。将薄的织物按长20mm和宽20mm的大小剪取1块，然后喂入制样装置，观察是否都能通过制样机得到所需的试样。
预达到的技术指标：
可接受的样品最大规格：长：100mm；宽：100mm；厚：4.0mm；
可接受的样品最小规格：长：20mm；宽：20mm；厚：0.5mm。
经多次实验，大的样品规格大小为长：100mm；宽：100mm；厚：5.50mm，小的样品规格大小为长：20mm；宽：20mm；厚：0.10mm，与预达到的技术指标比较可以发现，本制样装置不仅已经达到预定的要求，还超出了要求。
对后续样品的污染，比较容易想到的是从制样装置所制得的试样是否残留有试样，另外还可以从经制样装置制样得到的样品和用剪刀制样得到的样品所得的检测结果是否在不确定范围内，或者相对于其他影响因素，制样装置的制样方法不会对检测结果造成影响。
为了准确比较制样装置制样的污染情况，开展了人工剪刀制样和制样装置制样对纺织品pH值检测的影响，具体数据如表1所示。
表1人工剪刀制样和制样装置制样对pH值检测的影响
从表1可以看出，影响比较小。与预达到的技术指标比较可以发现，本制样装置已经达到预定的要求。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防止样品残留的制样装置，包括柜体，所述柜体顶部设置用于投料的下料斗，其特征在于：所述柜体内设置有用于样品剪切的滚剪机构，滚剪机构下方设置有可移动的接料斗；
所述滚剪机构包括一对其上设有圆刀片的刀辊，每个刀辊位于剪切口处对应设置有刀梳，每个所述刀辊上均设置有在刀辊转动时能接触对应刀梳，使得刀梳交替振动的抖动凸点。
2.根据权利要求1所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述刀辊上的抖动凸点均为交替设置的多个。
3.根据权利要求1所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述圆刀片均匀分布在刀辊上，且设置间距为3-4mm。
4.根据权利要求1所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述制样装置包括用于向剪切口输送气流的气流发生装置；
所述气流发生装置包括设置在柜体顶部、出风口对准剪切口的风刀以及为风刀提供空气的空压机。
5.根据权利要求4所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述制样装置包括靠近接料斗上方的取样口、用于检测接料斗是否接料的光栅传感器；
所述气流发生装置还包括电磁阀，光栅传感器通过光栅控制器控制所述电磁阀动作，所述空压机的出风口与电磁阀的进风口通过气管连通，所述电磁阀包括低风速出口和高风速出口，所述低风速出口和高风速出口分别通过气管与风刀的进风口连通。
6.根据权利要求1所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述制样装置包括用于向剪切口输送高速气流的气流发生装置；所述气流发生装置包括出风口对准剪切口的暴风枪以及恒流风扇。
7.根据权利要求6所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述制样装置包括靠近接料斗上方的取样口、用于检测接料斗是否接料的光栅传感器；光栅传感器通过光栅控制器控制暴风枪的工作。
8.根据权利要求1所述的防止样品残留的制样装置，其特征在于：所述接料斗为漏勺，所述柜体内位于接料斗的下方为粉尘室，在粉尘室的出口处设置有粉尘收集布袋。
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