CN205602207U - 一种颗粒容积调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种颗粒容积调节装置，包括：药盒，带有相对两端开口的通道；分药筒，垂直安装在所述药盒的通道内，在分药筒上设置有径向开口的容纳孔，所述容纳孔的底部与轴向贯穿所述分药筒的活塞安装孔相通；调节活塞，所述调节活塞通过所述活塞安装孔安装在所述分药筒的容纳孔内；驱动装置，包括驱动所述分药筒做自转的药筒电机，和通过调节装置驱动所述调节活塞在所述容纳孔内做往复运动的活塞电机。本实用新型中分药筒是取粉末物的工具，其在转动过程中，即可完成定量取粉末物的目的。而取粉量的多少，可以由调节装置随时进行调控。本实用新型能够实现连续旋转调剂，相对现有的间歇式调剂方式，大大提高调剂速度。

Description

一种颗粒容积调节装置

技术领域

本实用新型涉及定量控制领域，特别是涉及一种在获取粉状物时，能够自动调节需要获取的容积，且可实现连续获取的颗粒容积调节装置。

背景技术

在现有技术中，很多粉末物(颗粒)的产品需要混合或是定量包装，如中西药调剂、奶粉、白糖、各种粮食等，一般是在流水线上实现定量获取、装袋、封包等一系列作业，但是对于粉末物来说，其取量不易掌握，通常是由人工或机器逐步称量后，再进行封装。这种方式不仅工作效率低下，而且有些产品会因在空气中暴露的时间过长而出现板结现象。

此外，如果涉及多种产品的调配时，如果各产品的称量都采用同一个装置，还容易导致不同产品之间交叉污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种能够自动调节获取量且可以连续获取的颗粒容积调节装置。

特别地，本实用新型提供一种颗粒容积调节装置，包括：

药盒，带有相对两端开口的通道；

分药筒，为圆柱体，垂直安装在所述药盒的通道内，且轴向两端分别与所述药盒的侧壁相对，所述分药筒筒身靠近所述通道内表面的两侧边分别与所述通道弧形接触；在分药筒上设置有径向开口的容纳孔，所述容纳孔的底部与轴向贯穿所述分药筒的活塞安装孔相通；

调节活塞，与所述容纳孔的径向截面形状对应，所述调节活塞的一端连接在一根活塞拉杆上，所述调节活塞通过所述活塞安装孔安装在所述分药筒的容纳孔内；

驱动装置，包括驱动所述分药筒做自转的药筒电机，和通过调节装置驱动所述调节活塞在所述容纳孔内做往复运动的活塞电机。

进一步地，所述容纳孔有多个，且各所述容纳孔在所述分药筒上沿轴向间隔分布，所述调节活塞的数量与所述容纳孔的数量对应。

进一步地，所述药盒与所述分药筒轴向两端对应的侧壁上分别开有一个用于连接所述驱动装置的通孔，所述通孔的直径小于或等于所述分药筒的直径。

进一步地，在所述分药筒上方的所述药盒内设置有可水平收缩的挡板，所述挡板的下表面与所述分药筒的表面密封接触。

进一步地，所述调节装置为齿轮传动系统，所述齿轮传动系统包括与所述活塞电机连接的主动齿轮，和与所述活塞拉杆的端头接触的被动齿轮，以及设置在两者之间用于将所述主动齿轮的动力传递至所述被动齿轮的中间齿轮。

进一步地，所述活塞拉杆的两端分别固定一根齿条，每根所述齿条处分别啮合一个所述被动齿轮，两个所述被动齿轮之间通过固定连杆连接。

进一步地，所述主动齿轮安装在所述分药筒端头处的齿轮固定轴上，所述被动齿轮和所述中间齿轮为一体的两个同轴但直径不同的齿轮，所述中间齿轮与所述主动齿轮啮合。

进一步地，所述调节活塞包括活塞杆和固定在所述活塞杆端头的活塞头，所述活塞头的形状和尺寸与所述容纳孔的形状和尺寸对应，所述活塞杆的杆身上设置有通孔，所述活塞拉杆穿过所述通孔后将各所述调节活塞连接在一起。

进一步地，所述药盒与所述分药筒接触的位置设置有具备内弧形接触面的接触块。

进一步地，所述调节装置为曲柄滑块传动系统，包括一端与所述活塞电机的驱动轴活动连接曲柄，和与曲柄的另一端活动连接的连杆，在连杆的另一端连接有做直线运动的滑块，滑块与所述活塞拉杆连接。

本发明中分药筒本身既是取粉末物的工具，又是封闭药盒底部的封闭件，其在转动过程中，既完成定量取粉末物的目的，又可防止粉末物泄漏。而取粉量的多少，可以由调节装置随时进行调控。由于容纳孔的容积完全由调节活塞在容纳孔中的位置决定，所以可以通过抬高或降低调节活塞的位置，实现容纳孔容粉量的调整。本发明能够实现连续旋转调剂，相对现有的间歇式调剂方式，大大提高调剂速度。本发明中的粉末物可以是任意一种带颗粒状的粉末，如奶粉、中药颗粒、西药颗粒、颗粒调料、各种面粉等。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的颗粒容积调节装置结构示意图；

图2是图1中的药盒结构示意图；

图3是图1中分药筒的结构示意图；

图4是图1中调节活塞的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的传动系统结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的传动系统另一结构示意图；

图7是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型一个实施例的颗粒容积调节装置100一般性地包括，提供盛药空间和取量空间的药盒10，安装在药盒10内与调节活塞30配合进行定量获取粉末物的分药筒20，以及驱动分药筒20和调节活塞30独立且配合工作的驱动装置。

该药盒10包括相对两端带有开口的通道13；为提高药盒装粉末物的量，该药盒可以为上大下小的倒梯形结构，如，漏斗形或圆形等，上部尺寸的变化以不影响分药筒与其侧壁的密封性为准。此外，药盒的上部也可以直接连接盛装相应粉末物的罐或瓶。

分药筒20为圆柱体，分药筒20安装在药盒10的通道13内，且与通道13的轴线垂直，分药筒20的筒身靠近通道13内表面的两侧边分别与通道13内壁弧形接触。在分药筒20上设置有径向开口的容纳孔22，容纳孔22的底部分别与轴向贯穿分药筒20的活塞安装孔23相通。

调节活塞30的径向截面与容纳孔的径向截面形状对应，调节活塞30的一端连接在一根活塞拉杆31上。调节活塞30通过活塞安装孔23安装在分药筒20的容纳孔22内。

驱动装置包括驱动分药筒20在药盒10内做自转的药筒电机40，和通过调节装置50驱动调节活塞30在容纳孔22内做往复运动的活塞电机60。

在工作时，根据待获取的粉末物的粉量，调节装置50调整调节活塞30在容纳孔22中的位置，使容纳孔22留出的空间与待获取的粉量对应。由药盒10的上方倒入相应的粉末物，粉末物被分药筒20隔离在药盒10的上部。药筒电机40驱动分药筒20在药盒10内进行自转，当分药筒20带有容纳孔22的一面与粉末物接触时，粉末物会填满容纳孔22留出的空间，填满后的粉末物量即是待获取的粉量，分药筒20在药筒电机40的驱动下继续旋转，此过程中，容纳孔22被转入与药盒10的侧壁接触一面，在该接触过程中，粉末物被紧密相贴的药盒10弧形侧壁封闭在容纳孔22中，同时可防止药盒10上方的粉末物下漏。分药筒20继续旋转且容纳孔22离开药盒10的侧壁，此时容纳孔22开口朝向药盒10的下方，粉末物即可在重力的作用下全部倒出，并落入药盒10下方的相应承接部件中，至此完成一次定量取药过程。分药筒20继续旋转，其上容纳孔20会再次与药盒10上部的粉末物接触，从而再次获取定量的粉末物后，继续转动至容纳孔朝向下方时倒出，重复上述转动过程，即可连续获取定量粉末物，直至完成整个取粉程序。整个取粉过程可以由程控中心进行控制。

本实施例中，分药筒20本身既是取粉末物的工具，又是封闭药盒底部的封闭件，其在转动过程中，既完成定量取粉末物的目的，又可防止粉末物泄漏。而取粉量的多少，即容纳孔22的容积，由调节装置50进行调控。由于容纳孔22的容积完全由调节活塞30在容纳孔22中的位置决定，所以可以通过抬高或降低调节活塞30的位置，实现容纳孔22容粉量的调整。具体的调节装置50可以是手动调节结构，如：在分药筒20的两端头设置供活塞拉杆31的端头伸出的调节槽24，通过螺帽将活动拉杆31的端头固定在指定的位置处，即可实现容纳孔22容量的调整。此外，调节装置50还可以是自动调整结构，其利用程序控制的活塞电机60，来提供调节活塞拉杆31上下的部件的动力，该部件可以是齿轮齿条传动结构、皮带传动结构、曲柄滑块传动结构、气动传动结构、液压传动结构等。

在本实施例中，虽然限定了一个容纳孔22，但在其它的实施例中，该容纳孔22可以有多个，且各容纳孔22在分药筒20上沿一个轴向间隔分布，而调节活塞30的数量可以与容纳孔22的数量对应，每个调节活塞30分别与活塞拉杆31固定，这样，在活塞拉杆31动作时，即可控制所有的调节活塞30同时动作。

此外，在多个容纳孔22的结构下，可以只有一个容纳孔22进行工作，也可以所有的容纳孔22同时工作，还可以关闭指定容纳孔22而留下预定的容纳孔22。

具体的容纳孔22的封闭结构可以是在分药筒20上方的药盒10内，设置可水平收缩的挡板，该挡板的下表面与分药筒20的表面密封接触。挡板可以在分药筒20的表面滑动，通过滑动至分药筒20的不同位置来实现不同数量的容纳孔22的遮挡。在不需要遮挡容纳孔22时，挡板可以收缩至药盒10的侧壁内。挡板可以分别设置在分药筒20的两侧，以从分药筒20的两端同时向中间进行容纳孔22的遮挡。

本实施例能够实现连续旋转调剂，相对现有的间歇式调剂方式，大大提高调剂速度。本实施例中的粉末物可以是任意一种带颗粒状的粉末，如奶粉、中药颗粒、西药颗粒、颗粒调料、各种面粉等。

在前述实施例中，驱动装置可以采用封闭式的结构安装在药盒10内，对分药筒20和调节活塞30进行驱动，而在本实用新型的另一个实施例中，还可以在药盒10与分药筒20轴向两端对应的侧壁上，分别设置一个用于连接驱动装置的通孔12，该通孔12的内圆面和分药筒20的外圆面相配合，以避免粉末物泄漏。

此结构下，药筒电机40设置在药盒10的一侧，并穿过药盒10侧壁上的通孔12与分药筒20的轴向一端连接，以驱动分药筒20在药盒10内旋转。调节装置50设置在药盒10的另一侧，在活塞电机60的控制下，通过药盒10侧壁上的通孔12调节活塞拉杆31的位置，进而调整调节活塞30在容纳孔22内的位置，最终实现容纳孔22容药量的调整。

通过通孔12可以使驱动装置安装在药盒10的外部，以方便各部件的维护。分药筒20直径与通孔12的直径相对应，能够利用分药筒20的轴向两端封闭通孔12，以避免内部的粉末物漏出。此外，为进一步提高通孔12处的封闭效果，可以在通孔12处设置相应的密封部件，如密封轴承、密封垫片。

进一步地，在本实用新型的一实施例中，该调节装置50可以是齿轮齿条传动系统，该齿轮齿轮传动系统包括与活塞电机60连接的主动齿轮51，和驱动活塞拉杆31上下的被动齿轮52，以及设置在主动齿轮51和被动齿轮52之间，用于将主动齿轮51的动力传递至被动齿轮52的中间齿轮53，在活塞拉杆31的端头上可固定与调节活塞30行进方向平行的齿条54。

工作时，活塞电机60通过驱动轴驱动主动齿轮51转动，进而通过中间齿轮53将动力传递到被动齿轮52，被动齿轮52绕其齿轮固定轴在原地转动，通过与齿条54的啮合驱动齿条54做直线移动，进而齿条54带动活塞拉杆31上下移动，进而使调节活塞30在容纳孔22内上下移动，实现取药量的调节。

其中，主动齿轮51可以安装在分药筒20一端的固定板80上，在固定板上设置有轴向凸出的齿轮固定轴81，主动齿轮51通过轴心的通孔套在齿轮固定轴81上。被动齿轮52和中间齿轮53为一体的两个同轴但直径不同的齿轮，中间齿轮53与主动齿轮51啮合，并直接将主动齿轮51的动力传递给被动齿轮52。其中活塞电机60驱动主动齿轮51转动时，主动齿轮51带动中间齿轮53转动，而中间齿轮53则带动被动齿轮52驱动齿条54上下。本实施例中，虽然限定了中间齿轮53和被动齿轮52为一体式结构，但其它的实施例，上述两个齿轮也可以为分别独立的齿轮，同时中间齿轮53还可以根据需要设置多个。

本实施例中，还可以在分药筒20两侧同时设置被动齿轮52和齿条54，两个被动齿轮52通过固定杆55连接，当活塞电机60侧的被动齿轮52转动时，可以通过固定杆55同步转动药盒电机40侧的被动齿轮52，进而同时驱动活塞连杆31两侧的齿条54移动，该结构可以保持各调节活塞30的运动同步，并使各容纳孔22的容纳容积保持一致。

本实施例中虽然限定了被动齿轮52直接驱动齿条54的结构，但在其它的实施例中，也可以直接利用被动齿轮52的旋转驱动皮带或链条传动系统来直接升降活塞拉杆31。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，为控制取粉量的精度，该药筒电机40和活塞电机60可以分别连接一个记录电机转轴位置的编码器70。编码器70可以将药盒电机40的当前转轴位置，以及活塞电机60的转轴位置上传至程控中心，为程控中心的控制提供支持数据。其中，活塞电机60的转轴位置即决定了当前容纳孔22的容积大小。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，为提高取粉末物的速度和效率，药筒电机40和活塞电机60在工作时可以相互配合，通过控制药筒电机20和活塞电机60的转速来提高分药筒20的工作效率。

控制活塞电机60的运动以调节调节活塞30的方法如下：

步骤100，当容纳孔位于药盒的上部且与粉末物接触时，控制调节活塞向预定停留位置行进，以吸进粉末物；

该步骤可以充分利用调节活塞30在下行时产生的吸力，以提高容纳孔22的进粉速度。这里的预定停留位置即是预定的取粉量的容积。

步骤200，当容纳孔转动至药盒的下方时，控制调节活塞向容纳孔开口方向行进，以清除容纳孔内的粉末物；

该步骤不但可以加快粉末物的排出效率，同时也可以将粘附在容纳孔22壁上的粉末物清理下来。

步骤300，在定量或者改变取粉量过程中，通过不变或者改变调节活塞30位置，重复上述步骤。

在本实施例中，通过控制调节活塞30在进粉和出粉时的动作，可以提高工作效率。调节活塞30的位置的调节可在药筒电机40、活塞电机60连续运动中实现，通过活塞电机60相对于药筒电机20的差速运动，实现对调节活塞30位置的调整，从而保证了取药速度和效率的提升。具体的控制过程可以由程控中心实现。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，该调节活塞30可以包括活塞杆302和固定在活塞杆302端头的活塞头301，活塞头301的形状和尺寸与容纳孔22的形状和尺寸对应，活塞杆302的杆身上设置有固定孔303，活塞拉杆31穿过固定孔303后将各调节活塞30连接在一起。活塞头301的径向截面形状与容纳孔22的径向截面形状一致，可以避免粉末物泄漏。采用固定孔303的结构方便调整调节活塞30的位置，使之与容纳孔22的安装更加方便。具体的调节活塞30和容纳孔22的对应形状可以是圆形、方形、椭圆或异形等形状。在考虑到最大装粉量的情况下，本实施例优选的形状为方形。

在本实施例中，分药筒20的两端可以采用活动封盖的结构，当调节活塞30安装到位后，再进行两端封闭。也可以是直接在分药筒20的轴向上冲出相应的贯穿孔，以安装调节活塞。如固定杆55的安装可以直接在分药筒20的轴向上冲出一个尺寸对应的连杆孔25，将固定杆55穿过连杆孔25后，再分别与两个被动齿轮52固定。同样，还可以在各容纳孔22的下方冲出相应长度的活塞安装孔23，将分别安装在活塞拉杆31上的调节活塞30由活塞安装孔23的一端插入，再分别将调节活塞30插入各对应的容纳孔22中，此时，活塞电机60只需要避免调节活塞的运动超出容纳孔的长度即可。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，该药盒10与分药筒20接触的位置可以分别设置一个独立的具备内弧形接触面的接触块11。接触块11可以凸出于药盒10的内壁，与分药筒20的外圆周形成弧形接触。采用接触块11的结构后，不但可以提高分药筒20与药盒10接触时的密封效果，而且可以避免容纳孔22中的粉末物提前排出。此外，接触块11还可以设置不同的内径，以适应不同直径的分药筒20，提高适用范围。

如图6所示，进一步地，在本实用新型的一个实施例中，驱动调节活塞30的调节装置50还可以是曲柄滑块传动系统，该曲柄滑块传动系统包括一端与活塞电机60的驱动轴活动连接的曲柄56，和与曲柄56的另一端活动连接的连杆57，在连杆57的另一端连接有做直线运动的滑块58，滑块58与活塞拉杆31的端头连接。

在工作时，曲柄56的一端随活塞电机60的驱动轴同时转动，曲柄56的转动同时带动连杆57摆动，安装在连杆57端头的滑块58设置在一个滑动槽59内，滑块58的一端穿过滑动槽59后与安装调节活塞30的活塞拉杆31端头连接，当连杆57驱动滑块58在滑动槽59内做上下动作时，其同时带动活塞拉杆31同步上下，从而实现调节活塞30的上下。

以下根据图7以具体例子说明活塞电机60的几种调节模式。

第一种调控模式

(1)程控中心给出需要调剂的粉末物的体积；

(2)以容纳孔22处于药盒10的DA段为起始，活塞电机60相对药盒电机40进行差速运动，活塞电机60通过主动齿轮51、中间齿轮53、被动齿轮52驱动齿条54作直线运动，从而实现了调节活塞30的移动，并在容纳孔22内形成需要的粉末容积大小；

(3)容纳孔22转动至药盒10的AB段时，活塞电机60随着药盒电机40同速转动，药盒10上部的粉末物在自身重力作用下落入容纳孔22内，实现了粉末物的装载；

(4)容纳孔22转动至药盒10的BC段时，活塞电机60随着药盒电机40同速转动，药盒10的内表面与分药筒20的外圆面接触，起到了对容纳孔22的封闭，并可刮去多余的粉末物，同时实现粉末物从AB段向CD段的运输；

(5)容纳孔22转动至药盒10的CD段时，有两种动作方式，一种方式，活塞电机60相对药盒电机40差速运动，带动调节活塞30向容纳孔22口移动，推动处于容纳孔22内的粉末物向外卸载；另一种方式，活塞电机60与药盒电机40同速转动，容纳孔22中的粉末物利用自身重力从容纳孔22中落出，实现卸载；

(6)程控中心重新给出需要调剂的粉末物重量，重复(1)至(5)步骤，直至完成整个分装过程。

第二种调控方式

(1)程控中心给出需要调剂的粉末物容积；

(2)以容纳孔22处于药盒10的DA段为起始，活塞电机60相对药盒电机40做差速运动，活塞电机60通过主动齿轮51、中间齿轮53、被动齿轮52驱动齿条54作直线运动，从而实现了调节活塞30的移动，并在容纳孔22内形成需要的粉末容积大小，此时调节活塞30位于容纳孔22口处；

(3)容纳孔22转动至药盒10的AB段时，活塞电机60相对药盒电机40做差速运动，使调节活塞30逐渐向远离容纳孔22口一端移动，直至达到预定的粉末物容积位置，此过程中，利用调节活塞30在容纳孔22内移动产生的吸力，可提高粉末物的装载速度；

(4)容纳孔22转动至药盒10的BC段时，活塞电机60随着药盒电机40做同速转动，药盒10的内表面与分药筒20的外圆面接触，起到了对容纳孔22的封闭，并可刮去多余的粉末物，同时实现粉末物从AB段向CD段的运输；

(5)容纳孔22转动至药盒10的CD段时，有两种工作方式，一种方式，活塞电机60相对药盒电机40做差速运动，带动调节活塞30向容纳孔22口移动，推动处于容纳孔22内的粉末物向外卸载；另一种方式，活塞电机60与药盒电机40同速转动，容纳孔22中的粉末物利用自身重力从容纳孔22中落出，实现卸载；

(6)程控中心重新给出需要调剂的粉末物的容积，重复(1)至(5)步骤，直至完成整个分装过程。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种颗粒容积调节装置，其特征在于，包括：

药盒，带有相对两端开口的通道；

分药筒，为圆柱体，垂直安装在所述药盒的通道内，且轴向两端分别与所述药盒的侧壁相对，所述分药筒筒身靠近所述通道内表面的两侧边分别与所述通道弧形接触；在分药筒上设置有径向开口的容纳孔，所述容纳孔的底部与轴向贯穿所述分药筒的活塞安装孔相通；

调节活塞，与所述容纳孔的径向截面形状对应，所述调节活塞的一端连接在一根活塞拉杆上，所述调节活塞通过所述活塞安装孔安装在所述分药筒的容纳孔内；

驱动装置，包括驱动所述分药筒做自转的药筒电机，和通过调节装置驱动所述调节活塞在所述容纳孔内做往复运动的活塞电机。

2.根据权利要求1所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述容纳孔有多个，且各所述容纳孔在所述分药筒上沿轴向间隔分布，所述调节活塞的数量与所述容纳孔的数量对应。

3.根据权利要求1所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述药盒与所述分药筒轴向两端对应的侧壁上分别开有一个用于连接所述驱动装置的通孔，所述通孔的直径小于或等于所述分药筒的直径。

4.根据权利要求3所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

在所述分药筒上方的所述药盒内设置有可水平收缩的挡板，所述挡板的下表面与所述分药筒的表面密封接触。

5.根据权利要求1所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述调节装置为齿轮传动系统，所述齿轮传动系统包括与所述活塞电机连接的主动齿轮，和与所述活塞拉杆的端头接触的被动齿轮，以及设置在两者之间用于将所述主动齿轮的动力传递至所述被动齿轮的中间齿轮。

6.根据权利要求5所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述活塞拉杆的两端分别固定一根齿条，每根所述齿条处分别啮合一个所述被动齿轮，两个所述被动齿轮之间通过固定连杆连接。

7.根据权利要求5所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述主动齿轮安装在所述分药筒端头处的齿轮固定轴上，所述被动齿轮和所述中间齿轮为一体的两个同轴但直径不同的齿轮，所述中间齿轮与所述主动齿轮啮合。

8.根据权利要求1所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述调节活塞包括活塞杆和固定在所述活塞杆端头的活塞头，所述活塞头的形状和尺寸与所述容纳孔的形状和尺寸对应，所述活塞杆的杆身上设置有通孔，所述活塞拉杆穿过所述通孔后将各所述调节活塞连接在一起。

9.根据权利要求1所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述药盒与所述分药筒接触的位置设置有具备内弧形接触面的接触块。

10.根据权利要求1所述的颗粒容积调节装置，其特征在于，

所述调节装置为曲柄滑块传动系统，包括一端与所述活塞电机的驱动轴活动连接曲柄，和与曲柄的另一端活动连接的连杆，在连杆的另一端连接有做直线运动的滑块，滑块与所述活塞拉杆连接。