CN116818465A - 一种固体样品自动磨粉压片机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于钻井、粮食、中药、土壤等固体样品检测技术领域，涉及一种固体样品自动磨粉压片机及方法，包括模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构、直线移动组件以及安装在直线移动组件的滑台上的夹持机构；所述夹持机构用于夹持模具固定架上存放的压片模具，通过所述直线移动组件带动所夹持的压片模具先后移动至磨粉机的出料端正下方、压力机的工作台面以及样品推送机构的推送端；实现了固体样品的自动磨粉，自动接料，并实现了自动压片后将压片后的压片模具通过样品推送机构送出，从而实现了自动磨粉、自动压片，从而有效的避免了人工操作粉碎粒度参差不齐，进而影响元素检测结果准确性的问题。

Description

一种固体样品自动磨粉压片机及方法

技术领域

本申请属于钻井固体样品检测技术领域，更具体地说，涉及一种固体样品自动磨粉压片机及方法。

背景技术

随着元素检测技术的发展，近年来为了满足现场元素检测的需求，一些固体样品中元素直接检测设备被广泛应用到元素检测领域，如：元素录井、土壤修复、重要质控、粮食重金属元素检测等；固体样品直接检测技术需要对固体样品进行粉碎压片后进行检测；特别是在钻井技术领域中，首先要清洗粉碎器皿，其次是将块状固体样品置于研钵中粉碎，然后将粉碎后的样品进行过筛，得到样品粉末，最后就将样品粉末置于模具中，采用千斤顶进行压片，最终得到待测样品片。

上述传统方法耗时耗力，通常处理一个样品需要6-8分钟，此外人工粉碎的方式粒度参差不齐，影响元素检测结果的准确性。

发明内容

本发明提供了一种固体样品自动磨粉压片机及方法，拟解决目前粉碎压片耗时耗力，且粉碎粒度参差不齐，影响元素检测结果准确性的问题。

一种固体样品自动磨粉压片机，包括模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构、直线移动组件以及安装在直线移动组件的滑台上的夹持机构；

所述夹持机构用于夹持模具固定架上存放的压片模具，通过所述直线移动组件带动所夹持的压片模具先后移动至磨粉机的出料端正下方、压力机的工作台面以及样品推送机构的推送端。

本发明通过夹持机构夹持压片模具，并在所述直线移动组件的带动下先后移动至磨粉机的出料端正下方、压力机的工作台面以及样品推送机构的推送端，从而实现了固体样品的自动磨粉，自动接料，并实现了自动压片后将压片后的压片模具通过样品推送机构送出，从而实现了自动磨粉、自动压片，从而有效的避免了粉碎粒度参差不齐，影响元素检测结果准确性的问题。

优选的，所述磨粉机的出料端正下方设置有接料斗。

优选的，还包括模具储存架，所述模具储存架内部存储有压片模具；

所述模具储存架的一端靠近模具固定架，并且在模具储存架靠近模具固定架的一端设置有供压片模具通过的通孔；

所述模具储存架远离模具固定架的一端安装有顶推机构，所述顶推机构的伸缩端与放置在模具储存架内的压片模具接触。

优选的，所述模具固定架包括模具固定平台，所述模具固定平台的下方设置所述模具储存架，并且在模具固定平台上设置有供所述压片模具通过的通孔。

优选的，所述模具固定平台上安装有用于检测压片磨具位置的传感器。

优选的，所述模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构以及直线移动组件均安装在固定板上。

优选的，所述夹持机构带动所述压片模具进行运动的运动路径为直线。

优选的，还包括车架以及设置在车架上的行走轮，模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构以及直线移动组件均安装在车架上。

一种固体样品自动磨粉压片方法，采用本发明所述的一种固体样品自动磨粉压片机，包括以下步骤：

将固体样品放入磨粉机的固样进料斗中，启动磨粉机开始对固体样品进行粉碎，当磨粉机的出料端开始出料时的n秒后，控制器控制直线移动组件带动夹持机构夹持的压片模具达到出料端的下方，粉料落入压片模具内部；

m秒后，通过控制器控制直线移动组件将装有粉料的压片模具移动至压力机的工作平台，通过控制器启动压力机对压片模具内的粉料进行压片；

压片完成后，通过控制器控制直线移动组件将压片模具输送至样品推送机构的推送端；再通过控制器控制样品推送机构将所述压片模具推出，工作人员拿取压片磨具，对压片模具中进行压片后的粉料进行检测。

优选的，所述n为5-10之间的任意数，所述m为3-10之间任意数。

本发明的有益效果包括：

本发明通过夹持机构夹持压片模具，并在所述直线移动组件的带动下先后移动至磨粉机的出料端正下方、压力机的工作台面以及样品推送机构的推送端，从而实现了固体样品的自动磨粉，自动接料，并实现了自动压片后将压片后的压片模具通过样品推送机构送出，从而实现了自动磨粉、自动压片，从而有效的避免了粉碎粒度参差不齐，影响元素检测结果准确性的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

附图标记说明：1.直线移动组件；2.夹持机构；3.夹爪；4.模具固定架；5.压片模具；6.磨粉机；7.固样进料斗；8.压力机；9.推送机构；10.固定板；11.出料筒；12.模具储存架；13.顶推机构。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见附图1所示，一种固体样品自动磨粉压片机，包括模具固定架4、磨粉机6、压力机8、推送机构9、直线移动组件1以及安装在直线移动组件1的滑台上的夹持机构2；

所述夹持机构2用于夹持模具固定架4上存放的压片模具5，通过所述直线移动组件1带动所夹持的压片模具5先后移动至磨粉机6的出料端正下方、压力机8的工作台面以及样品推送机构9的推送端。

参见附图1所示，通过直线移动组件1带动所述夹持机构2做直线运动，夹持机构2的夹爪3移动至可抓取压片模具5的位置处，在驱动夹爪3运动，夹持模具固定架4上放置的压片模具5，夹持完成后，启动直线移动组件1，通过直线移动组件1带动所述压片模具5做直线运动，将压片模具5移动至磨粉机6的(出料端)出料筒11正下方，粉末样品落至压片模具5内，接料完成后，通过驱动直线移动组件1，带动装有粉末样品的压片模具5移动至压力机8的工作台面，移动到位后，启动压力机8进行压片；当压片完成后，通过直线移动组件1将经过压片的压片模具5移动至推送机构9的推送端，通过推送端将经过压片的压片模具5推出，人工取拿经过压片的压片模具5对压片模具5内的粉末样品进行检测。

本发明通过夹持机构2夹持压片模具5，并在所述直线移动组件1的带动下先后移动至磨粉机6的出料端正下方、压力机8的工作台面以及样品推送机构9的推送端，从而实现了固体样品的自动磨粉，自动接料，并实现了自动压片后将压片后的压片模具5通过样品推送机构9送出，从而实现了自动磨粉、自动压片，从而有效的避免了粉碎粒度参差不齐，影响元素检测结果准确性的问题。

作为本实施例的一种可选的实施方式，所述直线移动组件1采用丝杠直线模组，所述丝杠直线模组的驱动装置采用步进电机；通过步进电机驱动所述丝杠直线模组的丝杠转动，进而使得丝杠直线模组的滑台做直线运动，带动所述夹持机构2做直线运动。

在本实施例中，夹持机构2包括驱动部、传动部和夹爪3，驱动部用于驱动夹爪3夹持所述压片模具5；在本实施例中，对于驱动部、传动部和夹爪3的相关配合不在进行相关的赘述，其原因在于，在现有技术中，如何通过驱动部(电机)以及传动部带动夹爪3进行夹持物件是本领域技术人员的常规技术手段；故不在进行相关的赘述。

作为本实施例的一种可选的实施方式，所述推送机构9采用电动推杆、伸缩气缸以及伸缩油缸中的任意一中，只需要将所述推送机构9的固定端固定，并在推送机构9的伸缩端安装承载板即可；当完成压片后，夹爪3夹持压片模具5，将压片模具5运输到所述承载板上，在启动推动机构将所述压片模具5推出供人工取拿即可。

作为本实施例的一种可选的实施方式，所述压力机8的下压端与所述压片模具5的内腔匹配；参见图1所示，压片模具5的整体呈圆桶形，对应的压力机8的下压端应当为与所述压片模具5内腔相匹配的圆柱状，从而能够对压片模具5内腔中存储的粉末样品进行压片操作；当然上述形状也并非是对本发明的限定，应当理解为本发明的一个示例，只需要保证压片模具5的内腔形状能够与所述压力机8的下压端适配即可。

作为本申请的一些实施例中，所述磨粉机6的出料端正下方设置有接料斗。

在所述磨粉机6的出料端，即图1所示的出料筒11的正下方设置所述接料斗，有效的避免了粉末状样品随意撒漏；并且所述磨粉机6的出料端与接料斗之间保留有供所述压片模具5通过的间隙；使得压片模具5能够顺利通过出料端和接料斗之间的空间；由于通过直线移动组件1带动所述压片模具5做直线运动，而为了避免在直线运动的过程中，压片模具5与所述接料斗之间发生碰撞，因此接料斗与磨粉机6的出料端需要保留供所述压片模具5通过的间隙。

作为本申请的一些实施例中，还包括模具储存架12，所述模具储存架12内部存储有压片模具5；

所述模具储存架12的一端靠近模具固定架4，并且在模具储存架12靠近模具固定架4的一端设置有供压片模具5通过的通孔；

所述模具储存架12远离模具固定架4的一端安装有顶推机构13，所述顶推机构13的伸缩端与放置在模具储存架12内的压片模具5接触。

通过在模具储存架12内部储存压片模具5，使得每次在使用时只需开启整个装置后，通过顶推机构13推动所述压片模具5上升；参见图1所示，压片模具5上升至所述模具固定架4后，通过所述夹爪3夹持压片模具5做直线运动即可，当完成压片模具5内的样品检测后，工作人员将压片模具5放回模具储存架12内，保证模具储存架12内的压片模具5数量充足即可。

作为本实施例的一种实施方式，所述顶推机构13采用电动推杆、伸缩气缸以及伸缩油缸中的一种。

作为本发明的一些实施例中，所述模具固定架4包括模具固定平台，所述模具固定平台的下方设置所述模具储存架12，并且在模具固定平台上设置有供所述压片模具5通过的通孔。

作为本发明的一些实施例中，所述模具固定平台上安装有用于检测压片磨具位置的传感器。

参见图1所示，本发明的模具固定平台上安装有支架，支架顶部安装有一安装平台，安装平台上安装有传感器，所述传感器的工作端朝向放置在模具固定平台上的压片模具5，通过所述传感器检测压片模具5的距离变换，从而判断出压片模具5是否被夹爪3输送离开；通过控制器获取该传感器的检测信号，启动所述顶推机构13将压片模具5顶出放置在模具固定平台上。

作为本实施例的一种可选的实施方式，参见图1所示，所述传感器为测距传感器，通过测距传感器检测测距传感器到压片模具5的距离，从而判断压片模具5是否被取走，进而将检测信号给到控制器，通过控制器控制所述顶推机构13做出相应的动作。

作为本实施例的一种可选的实施方式，所述传感器为行程开关，即在所述夹爪3与压片模具5的接触面上安装行程开关，当夹爪3夹持到所述压片模具5时，并且此时夹爪3在直线移动组件1的带动下运行至所述磨粉机6的出料端正下方后，控制器控制所述顶推机构13工作将所述压片模具5顶出放置在模具固定平台上；当然上述行程开关的安装位置只是示例性的，也可以是在顶推机构13顶出后，所述压片模具5与行程开关接触，并且在所述直线移动组件1将所述压片模具5输送离开后，再进行下一组压片模具5的顶推。

作为本发明的一些实施例中，所述模具固定架4、磨粉机6、压力机8、推送机构9以及直线移动组件1均安装在固定板10上。

通过设置所述固定板10，可将整个装置集成在一个箱体中，箱体外部开设对应磨粉机6固样进料斗7的进料口、对应模具储存架12的模具存储口以及对于推送机构9的压片模具5输出口即可；并将所述固定与所述箱体内壁相互装配，其中所述推送机构9的固定端可以安装所述箱体的底壁上；并且在所述箱体的外壁底部可以安装车轮，如此方便整体装置的运输，并且也方便了现场作业。

作为本发明的一些实施例中，所述夹持机构2带动所述压片模具5进行运动的运动路径为直线；即，在本实施例中，压片模具5位于模具固定架4的中心点、压片模具5位于磨粉机6出料端正下方的中心点、压片模具5位于压力机8工作台面的中心点以及压片模具5位于推送机构9伸缩端的中心点属于同一直线，即上述四个中心的连线属于同一直线，并且该直线与直线移动组件1的运行路径平行；即通过将四个中心点的连线设置到同一直线上，使得本发明只需通过直线移动组件1的直线驱动就能够使夹爪3达到四个相应的点位，无需再增加其他驱动使夹爪3进行其他自由度的位移；因此极大的降低了本发明的制造成本，并且运行路径简单，极大的提高了整个过程的效率。

一种固体样品自动磨粉压片方法，采用本发明所述的一种固体样品自动磨粉压力机8，包括以下步骤：

将固体样品放入磨粉机6的固样进料斗7中，启动磨粉机6开始对固体样品进行粉碎，当磨粉机6的出料端开始出料时的5秒后，控制器控制直线移动组件1带动夹持机构2夹持的压片模具5达到出料端的下方，粉料落入压片模具5内部；

5秒后，通过控制器控制直线移动组件1将装有粉料的压片模具5移动至压力机8的工作平台，通过控制器启动压力机8对压片模具5内的粉料进行压片；

压片完成后，通过控制器控制直线移动组件1将压片模具5输送至样品推送机构9的推送端；再通过控制器控制样品推送机构9将所述压片模具5推出，工作人员拿取压片磨具，对压片模具5中进行压片后的粉料进行检测。

本发明在磨粉机6出料后五秒，控制直线移动组件1带动所述压片模具5到达出料端的正下方，开始接料，并在五秒后驱动直线移动组件1带动压片模具5进入下一道工序，使得通过压片模具5进行接料时，只需要接取中间段的粉料，避免了各种样品之间的干扰，进而提高了后续的检测精度。

在本发明中还包括整体的驱动方式，具体如下：

作为示例性的一种驱动方式如下：

在直线移动组件1上安装有四个行程开关，四个行程开关分别对应上述四个压片模具5的中心点；

从模具固定架4到推送机构9的四个中心点分别对应的是第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关以及第四行程开关；

如图1所示，当启动本装置时，夹爪3位于模具固定架4的一侧，第一行程开关触发，并且此时用于检测压片模具5的传感器检测到模具固定架4上存在压片模具5时，控制器(此处控制器还用于接收第一行程开关和传感器的给出的信号，从而判断是否应当驱动夹爪3进行夹持)控制所述夹爪3的驱动装置运行，驱动夹爪3夹持所述压片模具5，完成夹持后(可在控制器中设定时间，到达该时间后表示夹持完成，当然也可以是如上述提到的在夹爪与所述压片模具5的接触面上设置行程开关来检测夹持是否完成)，控制器将控制指令给到直线移动组件1的驱动器，通过驱动器驱动所述直线移动组件1带动夹爪3做直线移动，当触碰到第二行程开关后停止五秒后(在五秒内完成接料)继续控制直线移动组件1进行移动至触碰到第三行程开关后停止，控制器接收到第三行程开关的信息后，将控制指令发送给压力机8，压力机8执行控制指令进行压片，当压力机8完成压片后，将已完成的信号传输给控制器，控制器接收到信号后，将控制指令传输给直线移动组件1的驱动器，通过驱动器驱动直线移动组件1带动夹爪3移动，直至第四行程开关触发后，将信号传输给控制器，控制器将控制指令传输给推送机构9，推送机构9将所述压片模具5推出，当推送机构9的伸缩端回位后，控制器接收到该回位信息，则向直线移动组件1的驱动器发出复位指令，使得直线移动组件1带动所述夹爪3回到初始位置；当夹爪3回到初始位置后，控制器获取信息后，将控制指令传输到顶推机构13的驱动器，顶推机构13的驱动器驱动顶推机构13的伸缩端伸出，将压片模具5推送至模具固定架4上，以备下次使用；参见图1所示，在本实施例中，当装置回位后再将压片模具5推出，能够有效避免夹爪3在回到初始位置时与模具固定架4上的压片模具5发生干扰。

一种可选的实施方式，所述控制器采用PLC或单片机。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，包括模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构、直线移动组件以及安装在直线移动组件的滑台上的夹持机构；

所述夹持机构用于夹持模具固定架上存放的压片模具，通过所述直线移动组件带动所夹持的压片模具先后移动至磨粉机的出料端正下方、压力机的工作台面以及样品推送机构的推送端。

2.根据权利要求1所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，所述磨粉机的出料端正下方设置有接料斗。

3.根据权利要求1所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，还包括模具储存架，所述模具储存架内部存储有压片模具；

所述模具储存架的一端靠近模具固定架，并且在模具储存架靠近模具固定架的一端设置有供压片模具通过的通孔；

所述模具储存架远离模具固定架的一端安装有顶推机构，所述顶推机构的伸缩端与放置在模具储存架内的压片模具接触。

4.根据权利要求3所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，所述模具固定架包括模具固定平台，所述模具固定平台的下方设置所述模具储存架，并且在模具固定平台上设置有供所述压片模具通过的通孔。

5.根据权利要求4所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，所述模具固定平台上安装有用于检测压片磨具位置的传感器。

6.根据权利要求1所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，所述模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构以及直线移动组件均安装在固定板上。

7.根据权利要求1所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，所述夹持机构带动所述压片模具进行运动的运动路径为直线。

8.根据权利要求1所述的一种固体样品自动磨粉压片机，其特征在于，还包括车架以及设置在车架上的行走轮，模具固定架、磨粉机、压力机、推送机构以及直线移动组件均安装在车架上。

9.一种固体样品自动磨粉压片方法，其特征在于，采用权利要求1到8任意一项所述的一种固体样品自动磨粉压片机，包括以下步骤：

将固体样品放入磨粉机的固样进料斗中，启动磨粉机开始对固体样品进行粉碎，当磨粉机的出料端开始出料时的n秒后，控制器控制直线移动组件带动夹持机构夹持的压片模具达到出料端的下方，粉料落入压片模具内部；

m秒后，通过控制器控制直线移动组件将装有粉料的压片模具移动至压力机的工作平台，通过控制器启动压力机对压片模具内的粉料进行压片；

压片完成后，通过控制器控制直线移动组件将压片模具输送至样品推送机构的推送端；再通过控制器控制样品推送机构将所述压片模具推出，工作人员拿取压片磨具，对压片模具中进行压片后的粉料进行检测。

10.根据权利要求9所述的一种固体样品自动磨粉压片方法，其特征在于，所述n为5-10之间的任意数，所述m为3-10之间任意数。