CN114858544A - 一种物料检测分析用样片的制作系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种物料检测分析用样片的制作系统，该系统包括定量机构、研磨机构、压片机构、冲片机构、钢环自动存取机构、转运机构、加药机构，样片制备方法具体包括如下步骤：S1.将物料加入定量机构，进行物料的定量操作，定量完成后将物料倒入研磨机构；S2.启动加药机构，基于物料的种类向研磨机构倒入指定数量的药片；S3.启动研磨机构，对加入的物料及药片进行研磨；S4.运转机构从钢环自动存取机构处取钢环，并将钢环放入模组内，模组运动至研磨机构的出料口处；S5.研磨完毕后，将研磨后的混合物料倒入钢环内，模组运动至压片机构的指定位置，启动压片机构对混合物料进行压片，即形成用于物料检测分析用的样片。实现物料检测样片的自动制样过程。
Description
技术领域
本发明属于物料检测分析技术领域，更具体地说，是涉及一种物料检测分析用样片的制作系统。
背景技术
目前，在化验室中对水泥等物料检测分析过程大概分为制样和检测，其中制样过程包括：物料称量、助磨剂称量、研磨、压片、清洁、等过程，现有的制样过程都是专业素质较高的操作人员进行手动操作，操作人员需要掌握多台设备装置的操作使用知识的同时，操作人员劳动强度大，身体健康受物料的粉尘影响严重，此外，人工制样存在制样效率低、操作精度低、结果偏差大的问题。
发明内容
本发明提供一种物料检测分析用样片的制作系统，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的，一种物料检测分析用样片的制作系统，物料检测分析用样片制作装置包括定量机构、研磨机构、压片机构、冲片机构、钢环自动存取机构、转运机构、加药机构，样片制备方法具体包括如下步骤：
S1.将物料加入定量机构，进行物料的定量操作，定量完成后将物料倒入研磨机构；
S2.启动加药机构，基于物料的种类向研磨机构倒入指定数量的药片；
S3.启动研磨机构，对加入的物料及药片进行研磨；
S4.运转机构从钢环自动存取机构处取钢环，并将钢环放入模组内，模组运动至研磨机构的出料口处；
S5.研磨完毕后，将研磨后的混合物料倒入钢环内，模组运动至压片机构的指定位置，启动压片机构对混合物料进行压片，即形成用于物料检测分析用的样片。
进一步的，在步骤S5之后还包括：
S6.通过转运机构将样片送至分析仪；
S7.分析完毕后，通过转运机构将样片运输至冲片机构的指定位置，启动冲片机构，冲掉样片中的混合物料压片；
S8.通过运转机构将冲片机构上的钢环运输至钢环自动存取机构处，进行钢环的存储。
进一步的，定量机构包括：装置壳体，装置壳体上部设置开口部，装置壳体一侧设置翻转气缸，定量料杯与翻转气缸连接，定量料杯包括料杯盛放腔Ⅰ和料杯盛放腔Ⅱ，开闭开口部的旋转开盖与装置壳体另一侧的旋转部件连接，位于定量料杯上方的刮平气缸，刮平气缸端部的刮平杆延伸到装置壳体内部，装置壳体下端设置物料倒出端口，其中，定量机构的定量方法具体如下：
S11.通过旋转部件控制旋转开盖打开，向指定容量的定量料杯内加入物料；
S12.控制刮平气缸伸出，刮平杆刮平定量料杯内的物料，完成定量操作；
S13.控制翻转气缸旋转180°，使得盛满物料的料杯盛放腔反装到开口朝下，将定好量的物料倒入物料倒出端口，进而进入研磨机构。
进一步的，加药机构包括：料仓，料仓内安装转盘，转盘边缘设置缺口部，转盘与电机连接，料仓的料仓底部的开口连通定量阀体，定量阀体上安装激光传感器，定量阀体一侧安装开关气缸，定量阀体下端设置下料管，其中，加药机构的加药方法具体包括如下步骤：
S21.同时启动电机及开关气缸，电机带动转盘旋转，料仓内的药片落入转盘侧边的缺口，当转盘的缺口转到料仓底部的开口处上端时，药片落入定量阀体内腔，通过下料管进入研磨机构；
S22、激光传感器对落入入定量阀体内腔的药片进行计数，在计数值大于预设计数值时，控制电机停止转动，设定时长后关闭气缸开启，药片从下料管进入研磨机构。
进一步的，研磨机构包括：振动平台，振动平台下方安装电机，振动平台上方的平台板件上设置多个减震器，多个减震器上方安装研磨部件，研磨部件包括偏心设置的主驱动轴，主驱动轴下端通过联轴器连接电机，主驱动轴上固定连接研磨支撑支架和研磨钵支架，减震器上端连接研磨支撑支架，研磨钵外侧面抵靠在研磨钵支架上，研磨钵内设置研磨柱和研磨环，研磨支撑支架上还设置从动轴，研磨钵上设置研磨钵上盖，研磨机构的研磨方法具体如下：
启动电机，电机通过联轴器带动主驱动轴进行偏心摆动，通过主驱动轴带动研磨部件摆动，通过研磨环和研磨中柱之间的撞击实现物料的研磨。
进一步的，钢环自动存取机构包括：电机固定座，所述的电机固定座下部连接电机，电机固定座上部设置多个导向杆，导向杆上活动套装支撑台，导向杆上部设置上部平台，丝杠穿过电机固定座与电机连接，丝杠上拧装连接块，上部板件上表面设置接近式传感器Ⅰ，上部平台上设置钢环通过孔，钢环通过孔内壁设置接近式传感器Ⅱ，上部平台上表面设置接近式传感器Ⅲ，钢环自动存取机构的钢环自动存取方法具体如下：
钢环的自动入库方法：在接近式传感器Ⅰ无感应信号，接近式传感器Ⅲ有感应到信号时，控制电机向转动，使连接块下移，直至接近式传感器Ⅲ无感应信号，钢环的入库，在接近式传感器Ⅰ有感应信号时，发出满仓信号；
钢环的自动取出方法：在接触接近式传感器Ⅱ有感应信号时，控制电机转动，使连接块上移，直至近式传感器Ⅲ检测到感应信号，完成钢环的出库，在接触接近式传感器Ⅱ不存在感应信号时，发出空仓信号。
进一步的，压片机构包括：设于机构框架上的上部平台，上部平台上设置多个立柱，多个立柱上部设置上盖板，上盖板下表面安装上模，机构框架上还设置升降部件，压片模具位于升降部件和上模之间，立柱上设置模具限位导向部件，升降部件包括气液增压油缸和顶头，顶头下端连接气液增压油缸，气液增压油缸的油路上设有油压传感器，顶头位于压片模具正下方位置，位于上模侧边的传感器Ⅰ及顶头侧面的传感器反射板，压片机构的压片方法具体如下：
在模组运动至压片机构的指定位置时，通过气液增压油缸控制升降部件上移，顶头推动压片模具上移，油压传感器检测到的油压至达到设定的油压阈值，则保持该油压不变，直至传感器Ⅰ到传感器反射板间的距离等于设定的距离阈值，或者是检测出的样片厚度为设定厚度时，控制止升降部件停止上移。
进一步的，冲片机构包括设置在装置框架上部的固定板，装置框架下部设置装置底座，固定板上安装冲片气缸，冲片气缸上安装冲轴，在冲片气缸头部和尾部设置磁性开关Ⅰ、磁性开关Ⅱ，在冲轴上的顶部设置磁性件，装置底座上设置样片定位件，样片定位件上设置穿透样片定位件的排料口，冲片机构的冲片方法具体如下：
在转运机构将样片运输至样片定位件后，向冲片气缸通气，冲片气缸通气后带动冲轴做直线向下运动，直至检测到磁性开关Ⅱ的开关信号时，停止向冲片气缸通气，此时冲轴全部伸出，完成样片的冲片。
进一步的，在步骤S5之后还包括：S9.通过清洁结构对压片机构上的上模下表面进行清洁。
进一步的，清洗结构包括：上模盖，上模盖下表面设置上模，上模盖上套装活动支架，上模气缸一端连接上模盖，上模气缸另一端连接活动支架，活动支架下部设置清洁毛刷，上模下表面的行清洁方法具体如下：
控制上模气缸往复伸缩，通过上模气缸的往复伸缩带动活动支架水平运动，而活动支架在水平运动过程中，活动支架上的清洁毛刷作用在上模下表面。
本发明提出一种一体式结构的物料检测分析用样片制作装置的自动控制系统，对物料样片、检测分析过程的各个环节进行自动控制，对设备进行全生命周期管理，极大提高物料检测分析的准确性、检测效率、检测可靠性，实现化验室无人化，消除粉尘对工作人员身体健康的影响，延长设备使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的定量机构的结构示意图；
图2(a)为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的研磨机构的结构示意图；
图2(b)为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的研磨机构的局部示意图；
图3为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的压片机构的结构示意图；
图4为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的冲片机构的结构示意图；
图5为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的钢环自动存取机构的结构示意图；
图6为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的转运机构的结构示意图；
图7为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的加药机构的结构示意图；
图8(a)为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的清洁结构的剖视图；
图8(b)为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的清洁结构的俯视图；
图9为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的整体结构示意图；
图10为本发明所述的物料检测分析用样片制作装置的主视结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：
物料检测分析用样片制的作系统由物料检测分析用样片制作装置及其对应的样片制作方法组成，附图1-附图10是本发明提供的一种物料检测分析用样片制作装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。该物料检测分析用样片制作装置包括：
定量机构1、研磨机构2、压片机构3、冲片机构4、钢环自动存取机构 5、转运机构6、加药机构7，所述的定量机构1、研磨机构2、压片机构3、冲片机构4、钢环自动存取机构5、转运机构6、加药机构7均安装在框架8 上，基于该物料检测分析用样片制作装置的样片制作方法具体如下：
S1.将物料加入定量机构，进行物料的定量操作，定量完成后将物料倒入研磨机构；
S2.启动加药机构，基于物料的种类向研磨机构倒入指定数量的药片；
S3.启动研磨机构，对加入的物料及药片进行研磨；
S4.运转机构从钢环自动存取机构处取钢环，并将钢环放入模组内，模组运动至研磨机构的出料口处；
S5.研磨完毕后，将研磨后的混合物料倒入钢环内，模组运动至压片机构的指定位置，启动压片机构对混合物料进行压片，即形成用于物料检测分析用的样片。
上述模组由导轨及运行在导轨上的小车组成，小车的运行路线:钢环自动存取机构的存储位置→研磨机构的出料口→压片机构的压片位置在同一直线上,小车在该直线上做往复运动，通过步骤S1至步骤S5完成了指定制样过程。
在本发明的另一实施例中，在步骤S5之后还包括：
S6.通过转运机构将样片送至分析仪；
S7.分析完毕后，转运机构将样片运输至冲片机构的指定位置，启动冲片机构，冲掉样片中的混合物料压片；
S8.通过运转机构将冲片机构上的钢环运输至钢环自动存取机构处，进行钢环的存储。
通过步骤S6完成了样片的自动送检过程，基于步骤S7及S8完成了检测后的钢环回收过程。
在本发明实施例中，定量机构1包括：装置壳体1-1，装置壳体1-1上部设置开口部1-2，装置壳体1-1一侧设置翻转气缸1-3，定量料杯1-4与翻转气缸1-3连接，定量料杯1-4包括料杯盛放腔Ⅰ1-5和料杯盛放腔Ⅱ1-6，开闭开口部1-2的旋转开盖1-7与装置壳体1-1另一侧的旋转部件1-8连接，位于定量料1-4杯上方的刮平气缸(图中未示出)，刮平气缸端部的刮平杆延伸到装置壳体1-1内部，装置壳体1-1下端设置物料倒出端口1-9，旋转部件1-8、刮平气缸及翻转气缸均与控制单元连接，该控制单元Ⅰ通讯连接。定量机构的定量方法具体如下：
S11.通过旋转部件控制旋转开盖打开，向指定容量的定量料杯内加入物料；
S12.控制刮平气缸伸出，刮平杆刮平定量料杯内的物料，完成定量操作；
S13.控制翻转气缸旋转180°，使得盛满物料的料杯盛放腔反装到开口朝下，将定好量的物料倒入物料倒出端口，进而进入研磨机构。
在本发明实施例中，加药机构7包括：料仓7-1，料仓7-1内安装转盘 7-2，转盘7-2上设置缺口部7-5，转盘7-2与电机7-6连接，料仓7-1的料仓底部7-3的开口连通定量阀体7-4，定量阀体7-4上安装激光传感器7-9，定量阀体一侧安装开关气缸7-10，定量阀体7-4下端设置下料管7-7，电机7-6、开关气缸7-10及激光传感器7-9均与控制单元Ⅱ通讯连接，加药方法具体包括如下步骤：
S21.同时启动电机及开关气缸，电机带动转盘旋转，料仓内的药片落入转盘侧边的缺口，当转盘的缺口转到料仓底部的开口处上端时，药片落入定量阀体内腔，通过下料管进入研磨机构；
S22、对落入入定量阀体内腔的药片进行计数，在计数值大于预设计数值时，控制电机停止转动，设定时长后关闭气缸开启，药片从下料管进入研磨机构。
料仓用于储存装一定数量的药片，电机旋转时能够带动转盘(圆盘)在料仓内旋转，料仓内的药片由于重力和摩擦力作用，落入转盘侧边的缺口，料仓底部则有开口。因此，每次当转盘的缺口转到开口处上端时，一粒药片由于重力落入阀体内腔，药片数量达到预设数量电机停止，将预设数量的药片下落到下料管，完成自动加药。该药片自动加入装置，结构简单，能够自动、精准实现药片按需求量添加，利于药片的储存和添加可靠性，减少药片添加阻力和碰撞。
料仓7-1上部设置料仓盖7-11，料仓盖7-11和转盘7-2之间形成药片储存腔体7-12。料仓盖封闭料仓，起到防尘功能。而药片储存腔体的形成，防止药片储存腔体(药片仓)和下料管之间互相污染。
所述的电机7-6垂直安装在料仓底部7-3，电机7-6穿过料仓底部7-3与转盘7-2底部固定连接。上述结构，电机能够控制转盘可靠转动。定量阀体 7-4另一侧侧面设置排气管7-13。上述结构，气缸开关关闭时阀体内的密封气体通过排气管排出，避免内部压力过大。
在本发明实施例中，研磨机构2包括振动平台2-1，振动平台2-1下方安装电机2-2，振动平台2-1上方的平台板件2-3上设置多个减震器2-4，多个减震器2-4上方安装研磨部件2-5，研磨部件2-5包括偏心设置的主驱动轴 2-6，主驱动轴2-6下端通过联轴器2-7连接电机2-2，主驱动轴2-6上固定连接研磨支撑支架2-8和研磨钵支架2-9，减震器2-4上端连接研磨支撑支架 2-8，研磨钵2-10外侧面抵靠在研磨钵支架2-9上，研磨钵2-10内设置研磨柱2-11和研磨环2-12，研磨支撑支架2-8上还设置从动轴2-13，研磨钵2-10 上设置研磨钵上盖2-14，电机2-2与控制单元Ⅲ通讯连接，研磨机构的研磨方法具体如下：
启动电机，电机通过联轴器带动主驱动轴进行偏心摆动，通过主驱动轴带动研磨部件摆动，通过研磨环和研磨中柱之间的撞击实现物料的研磨。
由研磨部件(研磨单元)、振动驱动器和振动平台组成。振动驱动器由电机(驱动马达)和联轴器(优选伸缩联轴器)组成，电机通过防松螺栓连接在振动平台下端，为研磨部件提供振动的动力；研磨部件振动过程中产生的振动，通过连接研磨部件和振动平台的减震器(优选弹簧减振器)过滤掉，减少研磨部件对整机的振动影响和噪音。研磨部件的振动由主驱动轴提供动力，同时由两个从动轴对研磨钵的运动形成约束；主驱动轴和从动轴是具有相等偏心距的偏心轴，从而使研磨部件在振动驱动器的激励下实现具有规律的摆动。主驱动轴的振动动力来自振动驱动器的输入。主驱动轴连接在联轴器的上方依次串联连接配重块、研磨支撑支架和研磨钵支架，最上方由压板和锁紧螺母进行限位，主驱动轴在接受联轴器传递的动力以后，会带动整个研磨钵支架进行偏心摆动，研磨钵支架带动其上的研磨钵、研磨钵上盖(包括在内的研磨壁和研磨上盖，位于研磨壁和研磨上盖所形成空腔内的研磨环和研磨中柱受到撞击和摩擦力的影响会产生位移，从而形成互相之间的多次撞击，达到对从物料管落下的颗粒物料进行撞击、碾压的研磨效果，使之粉碎成可使用的微小粉末。同时电机(驱动马达)和主驱动轴之间使用联轴器连接，保证研磨部件振动时产生的位移不对驱动马达造成冲击，延长驱动马达的使用寿命。本发明所述的振动磨结构，有效提高振动研磨效率和质量，使物料可靠粉碎形成满足样片制作成型要求的微小粉末，同时在保证正常研磨情况下降低研磨部件的外部整体摆动，保障电机不参与振动，减少电机的无用功，避免对电机造成冲击，减小整体尺寸，提高整体性能。
所述的研磨机构2的研磨钵2-10下端的出料口连通延伸管路2-15，延伸管路2-15上设置排料管2-16，研磨钵上盖2-14上设置进料管2-17。上述结构，需要研磨物料时，待研磨物料从进料管进入研磨钵内，通过研磨钵及研磨柱、研磨环的振动进行研磨。研磨完成后，排料气缸收缩带动推杆向下移动一段距离，使物料从研磨钵2-10下端的出料口通过延伸管路2-15滑向排料管，引入其他设备，进行下一环节处理。所述的延伸管路2-15下端设置排料气缸2-18，延伸管路2-1内设置推杆2-19，推杆2-19下端连接排料气缸2-18，推杆2-19上端的封堵件2-20设置为形状和尺寸与研磨钵2-10下端的出料口相同的结构。上述结构，排料气缸伸出带动推杆上移后，封堵件会封闭研磨钵2-10下端的出料口，实现密封，此时物料可以可靠在研磨钵内进行研磨，而不会落到外面。
所述的电机2-2设置为能够通过联轴器2-7带动主驱动轴2-6偏心摆动的结构，电机2-2通过联轴器2-7带动主驱动轴6偏心摆动时，主驱动轴2-6 设置为能够带动研磨部件2-5进行物料研磨的结构。联轴器2-6和电机2-2 之间设置振动驱动器2-25。所述的研磨部件2-5的主驱动轴6带动研磨部件 2-5进行物料研磨时，研磨部件2-5的研磨钵2-10、研磨钵上盖2-14所形成空腔内的研磨环2-12和研磨中柱2-11受到撞击和摩擦力的影响产生位移，从而形成互相之间的撞击，达到对从进料管2-17落下的颗粒物料进行撞击、碾压的研磨，使颗粒物料粉碎成可使用的微小粉末的结构。上述结构，能够通过研磨部件的动作，高效实现物料的振动研磨。
在本发明实施例中，钢环自动存取机构5包括：电机固定座5-1，所述的电机固定座5-1下部连接电机5-2，电机固定座5-1上部设置多个导向杆 5-3，导向杆5-3上活动套装支撑台5-4，导向杆5-3上部设置上部平台5-5，丝杠5-6穿过电机固定座5-1与电机5-2连接，丝杠5-6上拧装连接块5-7，电机固定座5-1包括下部板件5-8和上部板件5-9，下部板件5-8和上部板件 5-9之间通过多个支撑柱5-10连接，所述的上部板件5-9上表面设置接近式传感器Ⅰ5-11，上部平台5-5上设置钢环通过孔5-12，钢环通过孔5-12内壁设置接近式传感器Ⅱ13，上部平台5-5上表面设置接近式传感器Ⅲ5-14，电机 5-2、接近式传感器Ⅰ、接触接近式传感器Ⅱ及接近式传感器Ⅲ均与控制单元Ⅳ通讯连接，钢环自动存取机构的钢环存取方法具体如下：
钢环的自动入库方法：在接近式传感器Ⅰ无感应信号，接近式传感器Ⅲ有感应到信号时，控制电机向转动，使连接块下移，直至接近式传感器Ⅲ无感应信号，钢环的入库，在接近式传感器Ⅰ有感应信号时，发出满仓信号；
钢环的自动取出方法：在接触接近式传感器Ⅱ有感应信号时，控制电机转动，使连接块上移，直至接近式传感器Ⅲ检测到感应信号，完成钢环的出库，在接触接近式传感器Ⅱ不存在感应信号时，发出空仓信号。
电机5-2固定在电机固定座5-1上，丝杠5-6一端与电机5-2连接，丝杠 5-6另一端穿过连接块5-7，通过电机2向不同方向转动，带动连接块7向上或向下移动，连接块5-7施力在钢环上，下移放入钢环5-16，向上供应钢环 5-16。导向杆设置多根，在多根导向杆中间有一个可通过电机带动丝杠旋转而上下自由移动的连接块，连接块连接支撑台，支撑台上用于放置钢环，而多根导向杆从不同位置限位钢环。通过控制部件控制电机向不同方向转动，带动连接块上下，实现钢环的自动装入和自动供应。该钢环自动存取机构，结构简单，操控可靠，能够方便实现钢环的自动存放和自动供应，实现自动化精准控制，满足研磨压片装置整体需求。
所述的丝杠5-6通过联轴器5-15与电机5-2的驱动轴连接。所述的下部板件5-8和上部板件5-9上分别设置开孔，联轴器5-15上部与穿过上部板件 5-9的丝杠5-6连接，联轴器5-15下端与穿过下部板件5-8的电机5-2的驱动轴连接。上述结构，电机与丝杠之间为柔性连接，弱化冲击力。
在本发明实施例中，压片机构3包括：机构框架3-1，所述的机构框架 3-1上设置上部平台3-2，上部平台3-2上设置多个立柱3-3，多个立柱3-3 上部设置上盖板3-17，上盖板3-17下表面安装上模3-4，机构框架3-1上还设置升降部件3-5，压片模具3-6位于升降部件3-5和上模3-4之间，立柱 3-3上设置模具限位导向部件3-7，所述的升降部件3-5包括气液增压油缸 3-10和顶头3-11，顶头3-11下端连接气液增压油缸3-10，气液增压油缸3-10 的油路上设有油压传感器，顶头3-11位于压片模具3-6正下方位置，顶头 3-11设置为垂直布置的结构，气液增压油缸、油压传感器、传感器Ⅰ及传感器反射板与控制单元Ⅵ通讯连接，压片机构的压片方法具体如下：
在模组运动至压片机构的指定位置时，通过气液增压油缸控制升降部件上移，顶头推动压片模具上移，油压传感器检测到的油压至达到设定的油压阈值，则保持该油压不变，直至传感器Ⅰ到传感器反射板间的距离等于设定的距离阈值，或者是检测出的样片厚度为设定厚度时，控制止升降部件停止上移。
压片机构的压片压力来源于升降部件的气液增压油缸，可以通过电气比例阀调节油缸的压力数值，气液增压油缸顶杆上安装有顶头，推动压片模具实现动作。机构框架起到支撑及安装布置各部件的作用。上部平台固定布置，上部平台上布置立柱，立柱上布置上模，而模具限位导向部件7对工作中的模具起到限位和引导作用，确保模具只能上下动作，向上实现压片，完成压片后向下移动，而后取出成品试验样片。上模则和模具配合，两者接触时实现样片压制。这样，能够方便高效实现样片直至成型，效率高，质量得到保障，并且使用寿命长，设备精度高，维护简单便捷。试验样片制作装置用压片机构，结构简单，制造成本低，能够方便快捷实现试验样片压片成型，并且安装调试简易、定位精准，结构紧凑，成型质量高，使用寿命高。
所述的压片模具3-6垂直布置在上部平台3-2上方，压片模具3-6上端对准上模3-4，压片模具3-6下端对准升降部件3-5。上述结构，上盖板下表面安装有高硬度、高光洁度的上模，保证压片上表面质量。而升降部件3-5 伸出时，带动压片模具(模具)向上移动，从而配合上模完成压制。
所述的模具限位导向部件3-7包括直线模组3-8和直线轴承3-9，直线模组3-8位于压片模具3-6一侧位置，直线轴承3-9位于压片模具3-6另一侧位置。直线模组3-8和直线轴承3-9活动作用在压片模具侧面，确保压片模具只能上下移动，避免左右晃动。
所述的压片机构还包括模具托架3-12，模具托架3-12活动套装在压片模具3-6上，直线模组3-8与模具托架3-12连接。所述的试验样片制作装置用压片机构还包括调平机构3-13，调平机构3-13布置在立柱3-3上，调平机构3-13位于压片模具3-6下方。上述结构，通过调平机构的设置，能够有效保证连接直线轴承和直线模组的压模托架的水平运动精度，从而保证压片模具在压片过程中垂直上下运动，与其他部件不会形成夹角干涉，提高整体使用寿命和压片质量。
所述的试验样片制作装置用压片机构还包括传感器Ⅰ14和传感器Ⅱ15。所述的试验样片制作装置用压片机构还包括传感器反射板。上述结构，样片压制过程中，压片模具(压模)在接到控制部件发出的信号后，在接料连接口接料前到达钢环检测位，此时传感器Ⅱ检测信号是否在合理范围，以此确认钢环放置情况；升降部件的气液增压顶杆上装有带限位的传感器反射板，在压片过程中传感器Ⅰ通过反射板的距离变化向控制部件反馈压片情况。
冲片机构4设置于机构框架4-1上部的固定板4-2，装置框架4-1下部设置装置底座4-3，固定板4-2上安装冲片气缸4-4，冲片气缸4-4上安装冲轴4-5，在冲片气缸头部和尾部设置磁性开关Ⅰ、磁性开关Ⅱ，在冲轴的顶部设置有磁性件，装置底座4-3上设置样片定位件4-6，样片定位件4-6上设置穿透样片定位件4-6的排料口4-7，冲片气缸、4-4磁性开关Ⅱ及磁性开关Ⅰ均与控制单元Ⅴ通讯连接，冲片机构的冲片方法具体如下：
在转运机构将样片运输至样片定位件后，向冲片气缸通气，冲片气缸通气后带动冲轴做直线向下运动，直至检测到磁性开关Ⅱ的开关信号时，停止向冲片气缸通气，此时冲轴全部伸出，完成样片的冲片，在检测到磁性开关Ⅰ的开关信号时，此时冲轴全部缩回。
冲片气缸与固定板通过螺钉或连接螺栓固定连接，冲片气缸的伸缩杆与冲轴通过螺纹固定连接，限位套和回位弹簧活动套装穿冲轴上，可以做上下往复运动，而冲轴下端设置防止限位套脱落的限位件，装置底座与固定板通过螺钉或连接螺栓固定连接；待冲片样片(钢环样片)放置在样片定位件4-6 上，与排料口同轴，且与冲轴同轴。这样，冲片气缸通气后带动冲轴做直线向下运动，限位套限位钢环样片的位置，回位弹簧压缩到工作高度，冲轴继续向下冲掉样片，冲掉的部分通过排料口排出，工作结束后冲片气缸断气，冲片气缸收缩带动冲轴回位，同时回位弹簧回弹，顶推限位套回到原有位置。这样，方便高效实现冲片。本发明所述的样片冲片装置，结构简单、合理，制造成本低，体积小，操作使用便捷可靠，能够有效提高冲片效率，同时有效保障冲片质量。所述的冲轴4-5下端设置限位套4-8，冲轴4-5上套装回位弹簧4-9。所述的回位弹簧4-9一端顶靠在限位套4-8上，回位弹簧4-9 另一端顶靠在冲片气缸4-4上，回位弹簧4-9为螺旋弹簧。上述结构，回位弹簧在冲片过程中在限位套的作用下实现收缩，而冲击完成后控制限位套回位。
所述的转运机构6包括连接支架6-1，所述的连接支架6-1安装在水平气缸6-2上，连接支架6-1上安装工位摆台6-3，工位摆台6-3上安装升降气缸6-4，升降气缸6-4上安装气爪6-5，气爪6-5上安装手指Ⅰ6-6和手指Ⅱ6-7，升降气缸及气爪6-5与控制单元Ⅷ通讯连接，上述结构，进行试验样片转运时，在控制部件的控制下，各部件相互实现配合作业。气爪带动手指Ⅰ6和手指Ⅱ7(手指是按照试验样片大小设计)打开和闭合，能够够夹住试验样片，而升降气缸升降调整气爪和手指的高度，三工位摆台带动升降气缸摆动，使得气爪与手指摆动多个工作位置来转运试验样片，手指与气爪做直线往复运动。而水平气缸带动连接支架水平移动。通过采用上述结构，在进行试验样片转运时，操作简单方便、自动化操作，能够提高转运效率，而转运装置结构布局紧凑合理。本发明所述的试验样片转运装置，结构简单紧凑，能够精准实现多方向移动转运，同时操作使用简单方便、自动化程度高，提高转运效率。
所述的水平气缸6-2设置为能够带动连接支架6-1水平移动的结构。所述的试验样片转运装置的工位摆台6-3与电机连接，电机设置为能够带动工作摆台6-3相对于连接支架1水平转动的结构。所述的水平气缸6-2设置为能够带动气爪6-5垂直升降的结构。所述的试验样片转运装置的气爪6-5设置为能够控制手指Ⅰ6-6和手指Ⅱ6-7张开和合拢的结构。
所述的水平气缸6-2、升降气缸6-4分别与控制部件连接。气爪6-5、电机分别与控制部件连接。上述结构，通过控制部件，实现对与控制部件连接的部件的动作及动作先后顺序的控制和调整，操作可靠。
所述的调整阻尼器与连接支架连接。工位摆台在转运试验样片6-9摆动时，调整阻尼器6-8可以更好控制转运装置实现平稳可靠的转运作业。
压片机构3还包括清洁机构3-9，清洁机构3-9包括上模盖3-17，上模盖3-17下表面设置上模3-4，上模盖3-17上套装活动支架9-3，上模气缸9-4 一端连接上模盖3-17，上模气缸9-4另一端连接活动支架9-3，活动支架9-3 下部设置清洁毛刷9-5，上模气缸与控制键单元Ⅶ通讯连接，上模下表面的行清洁方法具体如下：
控制上模气缸往复伸缩，通过上模气缸的往复伸缩带动活动支架水平运动，而活动支架在水平运动过程中，活动支架上的清洁毛刷作用在上模下表面。
针对连接在上盖板下方的上模在压片后表面会粘有一定得颗粒物的问题，为避免残存的颗粒物对下一次压片可能产生的污染，在上盖板上设置活动支架，活动支架和上盖板通过上模气缸连接，通过控制上模气缸伸缩，带动活动支架水平运动，而活动支架在水平运动过程中，活动支架上的清洁毛刷会作用在上模下表面，对上模表面进行清理，而控制上模气缸往复伸缩，就能够对上模下表面往复清理，从而提高清洁度，确保下次压片质量。本发明所述的模具清洁机构，结构简单，成本低，能够高效、自动、干净清理上模压片后残留的物料，保障下次压片产品不会受到污染，保障压片质量。
所述的上模气缸9-4与能够控制上模气缸9-4伸缩的控制部件连接。上述结构，控制部件实现准确控制，也可以设定上模气缸伸缩的次数。这样，针对不同需要清洁的物料，设定不同次数，满足清洁度的要求。
所述的活动支架9-3设置为n字形结构，毛刷架9-6一端与活动支架9-3 一侧连接，毛刷架9-6另一端与活动支架9-3另一侧连接。上述结构，毛刷架可以方便安装和拆卸更换，满足不同模具对不同清洁毛刷的需求。这样，活动支架通用性高，使得不同模具都可以使用，降低成本。
所述的清洁毛刷9-5设置在毛刷架9-6上表面位置。所述的控制部件控制上模气缸9-4伸缩时，上模气缸9-4设置为能够相对于上模盖9-1水平移动的结构。上述结构，清洁毛刷在活动支架往复运动过程完成清洁。
所述的毛刷架9-6与吸尘管9-7连通。上述结构，在清洁毛刷清洁颗粒物的过程中，吸尘管内的吸力对颗粒物进行吸附，将颗粒物吸走，避免颗粒物落在地上或模具的其他地方，保障作业设备现场清洁。
所述的上模气缸9-4相对于上模盖3-17水平移动时，清洁毛刷9-5设置为能够接触上模下表面从而对上模下表面实现清洁的结构。
所述的压片机构3的模具限位导向部件3-7包括直线模组3-8和直线轴承3-9，直线模组3-8位于压片模具3-6一侧位置，直线轴承3-8位于压片模具3-6另一侧位置。直线模组3-8和直线轴承3-9活动作用在压片模具侧面，确保压片模具只能上下移动，避免左右晃动。
本发明提出一种一体式结构的物料检测分析用样片制作装置的自动控制系统，对物料检测分析过程的各个环节进行自动控制，对设备进行全生命周期管理，极极大提高物料检测分析的准确性、检测效率、检测可靠性，实现化验室无人化，消除粉尘对工作人员身体健康的影响，延长设备使用寿命。此外，制作装置工作时，研磨机构的电机不参与震动，减少装置工作时的震动幅度，避免做无用功，降低能量消耗；压片机构采用直线模组结构，压片模具控制精度准确，结构更易于安装、调试和维护，转运机构采用多气缸组合模式，反馈稳定，成本降低。本发明所述的物料检测分析用样片制作装置，结构简单、紧凑，效率高效，能够高效、高质完成样品制作，自动化程度高，平均6-7分钟完成一份样片，并且实现同时多份样片进行不同环节处理，全面提高制片效率。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，物料检测分析用样片制作装置包括定量机构、研磨机构、压片机构、冲片机构、钢环自动存取机构、转运机构、加药机构，样片制备方法具体包括如下步骤：
S1.将物料加入定量机构，进行物料的定量操作，定量完成后将物料倒入研磨机构；
S2.启动加药机构，基于物料的种类向研磨机构倒入指定数量的药片；
S3.启动研磨机构，对加入的物料及药片进行研磨；
S4.运转机构从钢环自动存取机构处取钢环，并将钢环放入模组内，模组运动至研磨机构的出料口处；
S5.研磨完毕后，将研磨后的混合物料倒入钢环内，模组运动至压片机构的指定位置，启动压片机构对混合物料进行压片，即形成用于物料检测分析用的样片。
2.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，在步骤S5之后还包括：
S6.通过转运机构将样片送至分析仪；
S7.分析完毕后，通过转运机构将样片运输至冲片机构的指定位置，启动冲片机构，冲掉样片中的混合物料压片；
S8.通过运转机构将冲片机构上的钢环运输至钢环自动存取机构处，进行钢环的存储。
3.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，定量机构包括：装置壳体，装置壳体上部设置开口部，装置壳体一侧设置翻转气缸，定量料杯与翻转气缸连接，定量料杯包括料杯盛放腔Ⅰ和料杯盛放腔Ⅱ，开闭开口部的旋转开盖与装置壳体另一侧的旋转部件连接，位于定量料杯上方的刮平气缸，刮平气缸端部的刮平杆延伸到装置壳体内部，装置壳体下端设置物料倒出端口，其中，定量机构的定量方法具体如下：
S11.通过旋转部件控制旋转开盖打开，向指定容量的定量料杯内加入物料；
S12.控制刮平气缸伸出，刮平杆刮平定量料杯内的物料，完成定量操作；
S13.控制翻转气缸旋转180°，使得盛满物料的料杯盛放腔反装到开口朝下，将定好量的物料倒入物料倒出端口，进而进入研磨机构。
4.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，加药机构包括：料仓，料仓内安装转盘，转盘边缘设置缺口部，转盘与电机连接，料仓的料仓底部的开口连通定量阀体，定量阀体上安装激光传感器，定量阀体一侧安装开关气缸，定量阀体下端设置下料管，其中，加药机构的加药方法具体包括如下步骤：
S21.同时启动电机及开关气缸，电机带动转盘旋转，料仓内的药片落入转盘侧边的缺口，当转盘的缺口转到料仓底部的开口处上端时，药片落入定量阀体内腔，通过下料管进入研磨机构；
S22、激光传感器对落入入定量阀体内腔的药片进行计数，在计数值大于预设计数值时，控制电机停止转动，设定时长后关闭气缸开启，药片从下料管进入研磨机构。
5.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，研磨机构包括：振动平台，振动平台下方安装电机，振动平台上方的平台板件上设置多个减震器，多个减震器上方安装研磨部件，研磨部件包括偏心设置的主驱动轴，主驱动轴下端通过联轴器连接电机，主驱动轴上固定连接研磨支撑支架和研磨钵支架，减震器上端连接研磨支撑支架，研磨钵外侧面抵靠在研磨钵支架上，研磨钵内设置研磨柱和研磨环，研磨支撑支架上还设置从动轴，研磨钵上设置研磨钵上盖，研磨机构的研磨方法具体如下：
启动电机，电机通过联轴器带动主驱动轴进行偏心摆动，通过主驱动轴带动研磨部件摆动，通过研磨环和研磨中柱之间的撞击实现物料的研磨。
6.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，钢环自动存取机构包括：电机固定座，所述的电机固定座下部连接电机，电机固定座上部设置多个导向杆，导向杆上活动套装支撑台，导向杆上部设置上部平台，丝杠穿过电机固定座与电机连接，丝杠上拧装连接块，上部板件上表面设置接近式传感器Ⅰ，上部平台上设置钢环通过孔，钢环通过孔内壁设置接近式传感器Ⅱ，上部平台上表面设置接近式传感器Ⅲ，钢环自动存取机构的钢环自动存取方法具体如下：
钢环的自动入库方法：在接近式传感器Ⅰ无感应信号，接近式传感器Ⅲ有感应到信号时，控制电机向转动，使连接块下移，直至接近式传感器Ⅲ无感应信号，钢环的入库，在接近式传感器Ⅰ有感应信号时，发出满仓信号；
钢环的自动取出方法：在接触接近式传感器Ⅱ有感应信号时，控制电机转动，使连接块上移，直至近式传感器Ⅲ检测到感应信号，完成钢环的出库，在接触接近式传感器Ⅱ不存在感应信号时，发出空仓信号。
7.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，压片机构包括：设于机构框架上的上部平台，上部平台上设置多个立柱，多个立柱上部设置上盖板，上盖板下表面安装上模，机构框架上还设置升降部件，压片模具位于升降部件和上模之间，立柱上设置模具限位导向部件，升降部件包括气液增压油缸和顶头，顶头下端连接气液增压油缸，气液增压油缸的油路上设有油压传感器，顶头位于压片模具正下方位置，位于上模侧边的传感器Ⅰ及顶头侧面的传感器反射板，压片机构的压片方法具体如下：
在模组运动至压片机构的指定位置时，通过气液增压油缸控制升降部件上移，顶头推动压片模具上移，油压传感器检测到的油压至达到设定的油压阈值，则保持该油压不变，直至传感器Ⅰ到传感器反射板间的距离等于设定的距离阈值，或者是检测出的样片厚度为设定厚度时，控制止升降部件停止上移。
8.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，冲片机构包括设置在装置框架上部的固定板，装置框架下部设置装置底座，固定板上安装冲片气缸，冲片气缸上安装冲轴，在冲片气缸头部和尾部设置磁性开关Ⅰ、磁性开关Ⅱ，在冲轴上的顶部设置磁性件，装置底座上设置样片定位件，样片定位件上设置穿透样片定位件的排料口，冲片机构的冲片方法具体如下：
在转运机构将样片运输至样片定位件后，向冲片气缸通气，冲片气缸通气后带动冲轴做直线向下运动，直至检测到磁性开关Ⅱ的开关信号时，停止向冲片气缸通气，此时冲轴全部伸出，完成样片的冲片。
9.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，在步骤S5之后还包括：
S9.通过清洁结构对压片机构上的上模下表面进行清洁。
10.如权利要求1所述物料检测分析用样片的制作系统，其特征在于，清洗结构包括：上模盖，上模盖下表面设置上模，上模盖上套装活动支架，上模气缸一端连接上模盖，上模气缸另一端连接活动支架，活动支架下部设置清洁毛刷，上模下表面的行清洁方法具体如下：
控制上模气缸往复伸缩，通过上模气缸的往复伸缩带动活动支架水平运动，而活动支架在水平运动过程中，活动支架上的清洁毛刷作用在上模下表面。
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