CN113477174A - 一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实验室涂料配方自动化制备技术领域。具体是一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站。包括箱体，箱体顶部外壁两侧均通过螺栓安装有样品台，且样品台顶部外壁上插接有呈等距离结构分布的样瓶，箱体顶部外壁一侧通过螺栓安装有分料组件，分料组件包括基板，基板顶部外壁一侧通过螺栓安装有转盘模组。通过转盘模组和分料组件和电子秤根据选择的涂料配方自动分配不同的物料到样瓶。配料完成，自动搅拌均匀涂料，再自动测量调节配方粘度，自动存储。实现全自动的同时可以提高实验室涂料配方制备的效率，准确性，节省人力物力，尤其针对一些对人体健康有伤害的涂料配方制备时，可以实现全自动完成。不需要人工干预。
Description
技术领域
本发明涉及实验室涂料配方自动化制备技术领域。具体是一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站。
背景技术
涂料是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。
中国专利号CN107630423A提供一种自动化涂料生产生产装置，包括：搅拌罐体，所述搅拌罐体内设有搅拌机构；进出料机构，所述进出料机构包括气泵、产品罐和若干个原料罐，所述气泵的输出端通过气管连接所述产品罐和若干个原料罐，若干个所述原料罐通过料管连接至所述搅拌罐体，所述搅拌罐体通过出料管连接至所述产品罐。
目前，现有实验室涂料生产测试设备在生产涂料时是手动测试，复杂的工序流程耗时耗力，同时现有实验室测试设备无法对精确涂料添加原料的分量，影响涂料生产质量，同时较为浪费原料，而且现有生产设备无法在生产时对涂料粘度进行检测，需要人工进行检测，费事费力，因此，亟需设计一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，以解决上述背景技术中提出的现有实验室配方制备耗时费力不准确、效率低与无法准确添加原料分量及无法对涂料粘度检测的问题。
本发明的技术方案是：一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，包括箱体，所述箱体顶部外壁两侧均通过螺栓安装有样品台，且样品台顶部外壁上插接有呈等距离结构分布的样瓶，所述箱体顶部外壁一侧通过螺栓安装有分料组件，所述分料组件包括基板，所述基板顶部外壁一侧通过螺栓安装有转盘模组，且转盘模组顶部外壁上通过螺栓安装有转盘架，所述转盘架顶部外壁靠近边缘处插接有等距离呈环形结构分布的液体注射器，所述转盘架顶部外壁一侧设置有两个粉末注射模组，所述转盘架顶部外壁中心处通过螺栓安装有升降模组，所述基板顶部外壁一侧通过螺栓安装有电子秤，且电子秤顶部外壁一侧通过螺栓安装有挡风罩，所述转盘模组内部设置有夹紧气缸。
进一步地，所述箱体侧面外壁上通过螺栓安装有支架，且支架一侧外壁上通过螺栓安装有控制面板，所述箱体底部外壁两侧均通过螺栓安装有呈等距离结构分布的万向轮。
进一步地，所述箱体顶部外壁一侧通过螺栓安装有导轨模组，且导轨模组顶部外壁上设置有滑台夹具，所述箱体顶部外壁靠近导轨模组处均通过螺栓安装有伸出夹爪。
进一步地，所述箱体顶部外壁一侧靠近导轨模组处通过螺栓安装有步进电机，且步进电机与导轨模组呈传动连接。
进一步地，所述箱体顶部外壁两侧分别通过螺栓安装有粘度组件、搅拌组件，所述粘度组件与搅拌组件均包括安装架，所述安装架一侧外壁靠近顶部处通过螺栓安装有移动模组，且移动模组一侧外壁上通过螺栓安装有升降模组。
进一步地，其中一个所述升降模组的输出端通过螺栓安装有转动电机，且转动电机的输出轴通过平键安装有转轴，所述转轴底端通过螺栓安装有分散盘，所述箱体顶部外壁靠近搅拌组件处通过螺栓安装有清洗罐一。
进一步地，其中一个所述升降模组的输出端通过螺栓安装有测粘度机，且测粘度机与转动电机侧面外壁靠近底部处通过螺栓安装有等距离呈环形结构分布的清洗气嘴，其中一个所述移动模组一侧外壁上通过螺栓安装有微注射模组。
进一步地，所述箱体顶部外壁一侧靠近粘度组件处通过螺栓安装有清洗罐二，所述箱体顶部外壁一侧通过螺栓安装有试剂移动模组，且试剂移动模组顶部外壁上设置有呈等距离结构分布的试剂瓶。
进一步地，所述存取组件包括支撑架，所述支撑架一侧外壁靠近顶部处通过螺栓安装有丝杆移动模组，且丝杆移动模组内部螺纹连接有升降气缸，所述升降气缸的输出端通过螺栓安装有第二电动夹爪。
进一步地，所述箱体顶部外壁一侧通过螺栓安装有夹取组件，所述夹取组件包括机械手，所述机械手一端外壁上通过螺栓安装有第一电动夹爪。
本发明通过改进在此提供一种验室智能自动化的涂料配方制备工作站，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
(1)本发明的优点为实验室在使用该设备制备涂料配方时，机械臂自动从样品台上抓取样瓶到电子秤上。通过转盘模组和分料组件和电子秤根据选择的涂料配方自动分配不同的物料到样瓶。配料完成，自动搅拌均匀涂料，再自动测量调节配方粘度，自动存储。实现全自动的同时可以提高实验室涂料配方制备的效率，准确性，节省人力物力，尤其针对一些对人体健康有伤害的涂料配方制备时，可以实现全自动完成。不需要人工干预。
(2)本发明所设计的分料组件，实验室在使用该设备制备涂料配方时，分料组件可以通过电子秤对样瓶内部的添加的物料进行称量，同时分料组件可以控制物料添加的更为准确，避免原有设备原料添加分量不准确影响涂料配方制备，同时可以降低了人为误差，保证实验的有效性和得到重复性很好的实验数据。
(3)本发明所设计的粘度组件，在配方制备过程中，粘度组件上的测粘度机可以对样瓶内部的涂料粘度进行检测，同时可以根据测试结果与配方控制参数对比控制微注射模组启动，向样瓶中添加试剂，控制调制涂料的粘度。
(4)本发明所设计的清洗气嘴、清洗罐一及清洗罐二，在该设备搅拌与粘度测试结束后，测粘度机、分散盘等机构会插入清洗罐一及清洗罐二中，而后配合清洗气嘴可以对测粘度机、分散盘等机构进行清洗，从而避免后续生产时产生交叉污染，影响涂料配方的精度。
(5)本发明所设计的搅拌组件，在使用该设备制备涂料配方时，启动转动电机，可以使得转轴转动，从而使得分散盘转动，以便于对样瓶中的物料进行搅拌，使得物料混合均匀，提高涂料配方的质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的结构主视图；
图2是本发明的夹取组件结构示意图；
图3是本发明的箱体顶部部分结构示意图；
图4是本发明的分料组件结构示意图；
图5是本发明的搅拌组件结构示意图；
图6是本发明的粘度组件结构示意图；
图7是本发明的存取组件结构示意图；
图8是本发明的控制流程图。
附图标记说明：
1箱体、2支架、3万向轮、4夹取组件、5分料组件、6搅拌组件、7粘度组件、8存取组件、9控制面板、10样品台、11样瓶、12机械手、13第一电动夹爪、14电子秤、15挡风罩、16转盘架、17液体注射器、18升降模组、19粉末注射模组、20转盘模组、21夹紧气缸、22导轨模组、23滑台夹具、24步进电机、25安装架、26移动模组、27升降模组、28转动电机、29清洗气嘴、30转轴、31分散盘、32清洗罐一、33伸出夹爪、34测粘度机、35试剂移动模组、36清洗罐二、37微注射模组、38试剂瓶、39支撑架、40丝杆移动模组、41升降气缸、42第二电动夹爪、43基板。
具体实施方式
下面将结合附图1至图8对本发明进行详细说明，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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明通过改进在此提供一种智能自动化涂料生产配方工作工作站，如图1-图8所示，包括箱体1，箱体1顶部外壁两侧均通过螺栓安装有样品台10，样品台10内部设置有气缸，可以在放置样瓶11时移动，使得样瓶11可以放置在样品台10不同位置处，且样品台10顶部外壁上插接有呈等距离结构分布的样瓶11，箱体1顶部外壁一侧通过螺栓安装有分料组件5，分料组件5便于使得物料定量进入样瓶11中，分料组件5包括基板43，基板43顶部外壁一侧通过螺栓安装有转盘模组20，转盘模组20由电机、转盘构成便于使得转盘架16转动，且转盘模组20顶部外壁上通过螺栓安装有转盘架16，转盘架16顶部外壁靠近边缘处插接有等距离呈环形结构分布的液体注射器17，液体注射器17便于向样瓶11中添加胶水等物质，转盘架16顶部外壁一侧设置有两个粉末注射模组19，转盘架16顶部外壁中心处通过螺栓安装有升降模组18，升降模组18便于使得液体注射器17注射，使得粉末注射模组19注射粉末，基板43顶部外壁一侧通过螺栓安装有电子秤14，电子秤14便于在分料组件5加料时对样瓶11内部加的物料分量进行检测。且电子秤14顶部外壁一侧通过螺栓安装有挡风罩15，挡风罩15便于在分料组件5加料时放置风对加料造成影响，转盘模组20内部设置有夹紧气缸21，夹紧气缸21型号优选为HFY20，便于对电子秤14上的样瓶11进行固定。
进一步地，箱体1侧面外壁上通过螺栓安装有支架2，且支架2一侧外壁上通过螺栓安装有控制面板9，控制面板9便于控制该设备运行，箱体1底部外壁两侧均通过螺栓安装有呈等距离结构分布的万向轮3，万向轮3便于该设备移动。
进一步地，箱体1顶部外壁一侧通过螺栓安装有导轨模组22，导轨模组22便于使得滑台夹具23运动，从而运输样瓶11，且导轨模组22顶部外壁上设置有滑台夹具23，滑台夹具23便于承载样瓶11，箱体1顶部外壁靠近导轨模组22处均通过螺栓安装有伸出夹爪33，伸出夹爪33由伸出气缸、电动夹爪组成，可以使得滑台夹具23上的样瓶11落在搅拌组件6、粘度组件7指定位置。
进一步地，箱体1顶部外壁一侧靠近导轨模组22处通过螺栓安装有步进电机24，步进电机24型号优选为57BLY75 70W，便于为导轨模组22运动提供动力，且步进电机24与导轨模组22呈传动连接。
进一步地，箱体1顶部外壁两侧分别通过螺栓安装有粘度组件7、搅拌组件6，粘度组件7与搅拌组件6均包括安装架25，安装架25一侧外壁靠近顶部处通过螺栓安装有移动模组26，且移动模组26一侧外壁上通过螺栓安装有升降模组27，升降模组27配合移动模组26使得测粘度机34、转轴30位置变动可以插接在样瓶11内部。
进一步地，其中一个升降模组27的输出端通过螺栓安装有转动电机28，转动电机28型号优选为GMP36-TEC3650，便于为转轴30转动提供动力，且转动电机28的输出轴通过平键安装有转轴30，转轴30便于传递运动，转轴30底端通过螺栓安装有分散盘31，分散盘31便于在转轴30作用下对样瓶11内部的物料进行搅拌，箱体1顶部外壁靠近搅拌组件6处通过螺栓安装有清洗罐一32。
进一步地，其中一个升降模组27的输出端通过螺栓安装有测粘度机34，测粘度机34便于对样瓶11中的涂料粘度进行测量，且测粘度机34与转动电机28侧面外壁靠近底部处通过螺栓安装有等距离呈环形结构分布的清洗气嘴29，清洗气嘴29便于对进入清洗罐一32、清洗罐二36中的结构进行清洗，其中一个移动模组26一侧外壁上通过螺栓安装有微注射模组37，微注射模组37包括旋转气缸、试剂升降电机、挤压电机、注射器等设备，便于对样瓶11中添加试剂。
进一步地，箱体1顶部外壁一侧靠近粘度组件7处通过螺栓安装有清洗罐二36，清洗罐二36便于配合清洗气嘴29对测粘度机34的探头等结构进行清洗，箱体1顶部外壁一侧通过螺栓安装有试剂移动模组35，试剂移动模组35内部设置有运动结构使得试剂瓶38可以运动，且试剂移动模组35顶部外壁上设置有呈等距离结构分布的试剂瓶38，试剂瓶387便于存储试剂。
进一步地，存取组件8包括支撑架39，支撑架39一侧外壁靠近顶部处通过螺栓安装有丝杆移动模组40，丝杆移动模组40由电机，丝杆构成，便于使得升降气缸41位置水平移动，且丝杆移动模组40内部螺纹连接有升降气缸41，升降气缸41型号优选为CP96SDB40-125C，便于为第二电动夹爪42运动提供动力，升降气缸41的输出端通过螺栓安装有第二电动夹爪42，第二电动夹爪42便于抓取滑台夹具23上的样瓶11。
进一步地，箱体1顶部外壁一侧通过螺栓安装有夹取组件4，夹取组件4包括机械手12，机械手12便于第一电动夹爪13将样品台10上的样瓶11放置在电子秤14或者滑台夹具23上，机械手12一端外壁上通过螺栓安装有第一电动夹爪13，第一电动夹爪13便于夹持样瓶11。
本发明的工作原理为：在使用该设备时，工作人员可以将样瓶11放置在样品台10上，而后工作人员通过控制面板9控制该设备运动，此时夹取组件4启动，机械手12会运行转动，从而使得第一电动夹爪13可以夹持住样品台10上的样瓶11，而后在机械手12的控制下，样瓶11会被放置在电子秤14上的挡风罩15内部，之后分料组件5会启动，此时转盘模组20会使得转盘架16转动，使得液体注射器17或者粉末注射模组19正对挡风罩15内部的样瓶11上方，而后升降模组18启动，从而对液体注射器17进行挤压或者使得粉末注射模组19受到挤压，使得物料可以进入样瓶11内部，之后添加好物料的样瓶11会被夹取组件4放置在滑台夹具23上，此时步进电机24转动，使得导轨模组22启动，使得带有滑台夹具23在导轨模组22上运动，当运动到搅拌组件6时，其中一个伸出夹爪33启动，从而将滑台夹具23上的样瓶11推到搅拌组件6指定位置，之后在控制面板9的控制下移动模组26与升降模组27会启动，从而使得转轴30可以准确插接在样瓶11内部，而后转动电机28会启动，使得转轴30带动分散盘31对样瓶11内部的物料进行搅拌，之后在搅拌结束后，伸出夹爪33会将样瓶11重新夹取到滑台夹具23上，之后被运输到粘度组件7处，而后重复上述伸出夹爪33步骤，将样瓶11放置在粘度组件7指定位置处，同时移动模组26与升降模组27会启动，使得测粘度机34的输出端可以插接在样瓶11内部，从而对样瓶11内部的涂料粘度进行检测，之后在检测结束后，测粘度机34升起，而后试剂移动模组35移动，将所需试剂瓶38移动至指定位置，而后微注射模组37中的移动气缸往试剂一端移动，同时微注射模组37中的旋转气缸转动将微注射模组37中微型注射器转动至所需试剂瓶38正上方，而后微注射模组37中位置下降，将试剂注射到样瓶11内部，完成对样瓶11试剂的添加，之后伸出夹爪33重复上述步骤将样瓶11放置在滑台夹具23上，之后丝杆移动模组40启动，使得升降气缸41位置改变，使得第二电动夹爪42可以夹持住样瓶11，而后在丝杠移动模组40与升降气缸41的运动下，可以将样瓶11放置在靠近存取组件8处的样品台10上，从而完成对涂料的生产，同时在该设备搅拌与粘度测试结束后，测粘度机34、分散盘31等机构会插入清洗罐一32及清洗罐二36中，而后配合清洗气嘴29可以对测粘度机34、分散盘31等机构进行清洗，从而避免后续生产时产生交叉污染，影响涂料的质量。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：包括箱体(1)，所述箱体(1)顶部外壁两侧均通过螺栓安装有样品台(10)，且样品台(10)顶部外壁上插接有呈等距离结构分布的样瓶(11)，所述箱体(1)顶部外壁一侧通过螺栓安装有分料组件(5)，所述分料组件(5)包括基板(43)，所述基板(43)顶部外壁一侧通过螺栓安装有转盘模组(20)，且转盘模组(20)顶部外壁上通过螺栓安装有转盘架(16)，所述转盘架(16)顶部外壁靠近边缘处插接有等距离呈环形结构分布的液体注射器(17)，所述转盘架(16)顶部外壁一侧设置有两个粉末注射模组(19)，所述转盘架(16)顶部外壁中心处通过螺栓安装有升降模组(18)，所述基板(43)顶部外壁一侧通过螺栓安装有电子秤(14)，且电子秤(14)顶部外壁一侧通过螺栓安装有挡风罩(15)，所述转盘模组(20)内部设置有夹紧气缸(21)。
2.根据权利要求1所述的一种智能自动化涂料生产配方工作工作站，其特征在于：所述箱体(1)侧面外壁上通过螺栓安装有支架(2)，且支架(2)一侧外壁上通过螺栓安装有控制面板(9)，所述箱体(1)底部外壁两侧均通过螺栓安装有呈等距离结构分布的万向轮(3)。
3.根据权利要求1所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：所述箱体(1)顶部外壁一侧通过螺栓安装有导轨模组(22)，且导轨模组(22)顶部外壁上设置有滑台夹具(23)，所述箱体(1)顶部外壁靠近导轨模组(22)处均通过螺栓安装有伸出夹爪(33)。
4.根据权利要求3所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：所述箱体(1)顶部外壁一侧靠近导轨模组(22)处通过螺栓安装有步进电机(24)，且步进电机(24)与导轨模组(22)呈传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：所述箱体(1)顶部外壁两侧分别通过螺栓安装有粘度组件(7)、搅拌组件(6)，所述粘度组件(7)与搅拌组件(6)均包括安装架(25)，所述安装架(25)一侧外壁靠近顶部处通过螺栓安装有移动模组(26)，且移动模组(26)一侧外壁上通过螺栓安装有升降模组(27)。
6.根据权利要求5所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：其中一个所述升降模组(27)的输出端通过螺栓安装有转动电机(28)，且转动电机(28)的输出轴通过平键安装有转轴(30)，所述转轴(30)底端通过螺栓安装有分散盘(31)，所述箱体(1)顶部外壁靠近搅拌组件(6)处通过螺栓安装有清洗罐一(32)。
7.根据权利要求5所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：其中一个所述升降模组(27)的输出端通过螺栓安装有测粘度机(34)，且测粘度机(34)与转动电机(28)侧面外壁靠近底部处通过螺栓安装有等距离呈环形结构分布的清洗气嘴(29)，其中一个所述移动模组(26)一侧外壁上通过螺栓安装有微注射模组(37)。
8.根据权利要求7所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：所述箱体(1)顶部外壁一侧靠近粘度组件(7)处通过螺栓安装有清洗罐二(36)，所述箱体(1)顶部外壁一侧通过螺栓安装有试剂移动模组(35)，且试剂移动模组(35)顶部外壁上设置有呈等距离结构分布的试剂瓶(38)。
9.根据权利要求1所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：所述存取组件(8)包括支撑架(39)，所述支撑架(39)一侧外壁靠近顶部处通过螺栓安装有丝杆移动模组(40)，且丝杆移动模组(40)内部螺纹连接有升降气缸(41)，所述升降气缸(41)的输出端通过螺栓安装有第二电动夹爪(42)。
10.根据权利要求1所述的一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站，其特征在于：所述箱体(1)顶部外壁一侧通过螺栓安装有夹取组件(4)，所述夹取组件(4)包括机械手(12)，所述机械手(12)一端外壁上通过螺栓安装有第一电动夹爪(13)。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110940416.1A CN113477174A (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110940416.1A CN113477174A (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113477174A true CN113477174A (zh) | 2021-10-08 |
Family
ID=77946634
Family Applications (1)
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| CN202110940416.1A Pending CN113477174A (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种实验室智能自动化的涂料配方制备工作站 |
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|---|---|
| CN (1) | CN113477174A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116532006A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-08-04 | 中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司 | 一种油漆涂料自动搅拌及粘度检测机构 |
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2021
- 2021-08-17 CN CN202110940416.1A patent/CN113477174A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116532006A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-08-04 | 中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司 | 一种油漆涂料自动搅拌及粘度检测机构 |
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