CN211317483U - 一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，包括取样模块、称量模块、机械转动模块、机械臂、负压除尘器和微机控制模块，所述的取样模块、称量模块、机械转动模块、机械臂、负压除尘器分别与微机控制模块连接。与现有技术相比，本实用新型简单实用，可显著提高微量煤粉定量称取工作效率，同时也为化验室智能化及无人化发展提供了新的思路。

Description

一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置

技术领域

本实用新型涉及一种煤粉称取装置，尤其是涉及一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置。

背景技术

目前，实验室进行微量煤粉定量称取普遍采用人工方法，即工作人员通常需要采用称量勺将玻璃广口瓶中的煤粉进行多次取样直至所需称取的样量满足要求，该过程不仅对工作人员的操作水平要求较高，同时也增加了实验室工作量。在实验室设备智能化程度越来越高的情况下，如何促进煤粉的称取过程自动化，提高实验工作效率，一直是研究的难点。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高效率的适用于微量煤粉定量称取的自动化装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，包括：

取样模块，包括螺旋给料器、外罩和搅拌器，所述的外罩的上下两头开口，所述的螺旋给料器位于外罩中，螺旋给料机的出料口从外罩一头伸出，所述的搅拌器从外罩另一头伸出；

称量模块，包括装样器皿和分析天平；

机械转动模块，与所述的外罩连接，实现外罩沿竖直平面内的转动；

机械臂；

微机控制模块，与取样模块、称量模块、机械转动模块、机械臂和负压除尘器分别连接；

工作时，机械臂抓取装有煤粉的样品瓶，将瓶口与搅拌器所在的外罩开口连接，搅拌器将煤粉搅拌均匀，然后机械转动模块将外罩竖直翻转，使螺旋给料器的出料口对准分析天平上的装样器皿，螺旋给料器将煤粉输送至装样器皿中，进行称重，当煤粉质量达到设定要求后，外罩竖直翻转，螺旋给料器反向运动，将外罩内的剩余煤粉返回样品瓶。

所述的搅拌器所在的外罩开口设有内螺纹，所述的样品瓶的瓶口设有相匹配的外螺纹。

所述的取样模块还包括微型马达，所述的微型马达与螺旋给料器同轴连接，所述的螺旋给料器与搅拌器固定连接。

所述的称量模块还包括转盘和旋转升降台，所述的转盘位于旋转升降台上，所述的转盘上有多个通孔，所述的装样器皿可稳定放置于通孔内且装样器皿下部从通孔中露出，当转盘带动装样器皿转动至分析天平正上方后，旋转升降台高度下降，使装样器皿底部与分析天平接触，同时转盘与装样器皿和分析天平不接触。

所述的装样器皿底部的横截面积小于顶部的横截面积。

所述的机械转动模块包括步进电机和齿轮传动装置，所述的步进电机与齿轮传动装置同轴连接，所述的齿轮传动装置与外罩固定连接。

所述的齿轮传动装置包括与步进电机同轴连接的第一齿轮、与所述的第一齿轮啮合的齿条、与所述的齿条啮合连接的第二齿轮。

所述的装置还包括与微机控制模块和外罩内部连接的负压除尘器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)通过各模块的协同作用，可方便的实现微量煤粉自动称取。

(2)本实用新型可拓展用于化验室智能化与无人化的建设。

(3)将外罩翻转可实现煤粉搅拌、煤粉取样、煤粉返回取样品的动作切换，不会造成煤粉撒漏。

(4)螺旋给料器给料的出料速度均匀可控，有利于煤粉质量的精确控制。

(5)通过旋转升降台的升降实现装样器皿的放置、称重和转移，动作平稳，转移速度快。

(6)机械臂可模拟人工操作，具备较高的稳定性与可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中取样模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中称量模块中转盘的结构示意图；

附图标记：

1、螺旋给料器；2、微型马达；3、外罩；4、搅拌器；5、样品瓶；6、转盘； 7、装样器皿；8、旋转升降台；9、分析天平；10、步进电机；11、齿轮传动装置； 12、机械臂；13、负压除尘器；14、微机控制模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

参见图1至图3，一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置包括：1、螺旋给料器；2、微型马达；3、外罩；4、搅拌器；5、样品瓶；6、转盘；7、装样器皿； 8、旋转升降台；9、分析天平；10、步进电机；11、齿轮传动装置；12、机械臂； 13、负压除尘器；14、微机控制模块。

取样模块包括螺旋给料器1、微型马达2、搅拌器4、外罩3和样品瓶5，螺旋给料器1与微型马达2同轴连接，螺旋给料器1与搅拌器4固定连接，所述的微型马达2与外罩3固定连接，外罩3内壁设有螺纹，样品瓶5口设有螺纹，外罩3 内壁与样品瓶5螺纹可咬合紧密。称量模块包括转盘6、装样器皿7、旋转升降台 8与分析天平9，转盘6与旋转升降台8连接，转盘6设有小孔，装样器皿7可放置于转盘6小孔内，分析天平9位于取样模块的螺旋给料器1正下方，可对装样器皿7进行称量。机械转动模块包括步进电机10、齿轮传动装置11，步进电机10与齿轮传动装置11同轴连接，齿轮传动装置11与取样模块的外罩3固定连接。负压除尘器13软管穿过取样模块的外罩3，与内部连接。取样模块、称量模块、机械转动模块、机械臂12、负压除尘器13分别与微机控制模块14连接。

本实施例中的试验装置的设计合理、结构简单。

本实施例中的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置的运行过程如下：

①在微机控制模块14的控制下，机械臂12将装有一定量煤粉的样品瓶5放置于取样装置的搅拌器4正下方，并将样品瓶5的开口正对外罩3，将样品瓶5与外罩3依靠螺纹拧紧密封，此时微型马达2启动，带动搅拌器4转动对样品瓶5 内的煤粉进行搅拌混匀。

②在微机控制模块14控制下，机械臂12将一定数量的装样器皿7放置于转盘6小孔中；在微机控制模块14控制下，转盘6将装样器皿7转动至分析天平9 正上方，此时旋转升降台8将转盘6高度下降至装样器皿7与分析天平9接触，同时装样器皿7与转盘6不接触。分析天平9对装样器皿7进行称重，并将质量数据上传至微机控制模块14，装样器皿7等待煤粉的加入。

③在微机控制模块14控制下，步进电机10与齿轮传动装置11带动取样装置整体上下旋转，直至取样装置的螺旋给料器1尖端正对分析天平9上的装样器皿7 正上方，并保持一微小距离。此时微型马达2启动，带动螺旋给料器1与搅拌器4 转动，同时产生微小振动，将样品瓶5内的煤粉缓缓输送至装样器皿7中。分析天平9同时进行称量并将实时数据传输至微机控制模块14，等到分析天平9传输的质量数据与需要定量称取的数据较为接近时，微型马达2停止运作，步进电机10 与齿轮传动装置11启动，将取样装置整体上下旋转，直至取样装置的螺旋给料器 1尖端垂直向上，微型马达2反向运作，直至剩余煤粉返回样品瓶5。分析天平9 准确称量样品质量，并将质量信息传输至微机控制模块14。

④在微机控制模块14控制下，机械臂12将样品瓶5从取样装置的外罩3旋松并取下。负压除尘器13启动，将残余煤粉从取样装置内负压抽出。

⑤如需批量称量，重复①～④步骤。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，包括：

取样模块，包括螺旋给料器(1)、外罩(3)和搅拌器(4)，所述的外罩(3)的上下两头开口，所述的螺旋给料器(1)位于外罩(3)中，螺旋给料器(1)的出料口从外罩(3)一头伸出，所述的搅拌器(4)从外罩(3)另一头伸出；

称量模块，包括装样器皿(7)和分析天平(9)；

机械转动模块，与所述的外罩(3)连接，实现外罩(3)沿竖直平面内的转动；

机械臂(12)；

微机控制模块(14)，与取样模块、称量模块、机械转动模块和机械臂(12)分别连接；

工作时，机械臂(12)抓取装有煤粉的样品瓶(5)，将瓶口与搅拌器(4)所在的外罩开口连接，搅拌器(4)将煤粉搅拌均匀，然后机械转动模块将外罩(3)竖直翻转，使螺旋给料器(1)的出料口对准分析天平(9)上的装样器皿(7)，螺旋给料器(1)将煤粉输送至装样器皿(7)中，进行称重，当煤粉质量达到设定要求后，外罩(3)竖直翻转，螺旋给料器(1)反向运动，将外罩(3)内的剩余煤粉返回样品瓶(5)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的搅拌器(4)所在的外罩(3)开口设有内螺纹，所述的样品瓶(5)的瓶口设有相匹配的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的取样模块还包括微型马达(2)，所述的微型马达(2)与螺旋给料器(1)同轴连接，所述的螺旋给料器(1)与搅拌器(4)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的称量模块还包括转盘(6)和旋转升降台(8)，所述的转盘(6)位于旋转升降台(8)上，所述的转盘(6)上有多个通孔，所述的装样器皿(7)可稳定放置于通孔内且装样器皿(7)下部从通孔中露出，当转盘(6)带动装样器皿(7)转动至分析天平(9)正上方后，旋转升降台(8)高度下降，使装样器皿(7)底部与分析天平(9)接触，同时转盘(6)与装样器皿(7)和分析天平(9)不接触。

5.根据权利要求4所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的装样器皿(7)底部的横截面积小于顶部的横截面积。

6.根据权利要求1所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的机械转动模块包括步进电机(10)和齿轮传动装置(11)，所述的步进电机(10)与齿轮传动装置(11)同轴连接，所述的齿轮传动装置(11)与外罩(3)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的齿轮传动装置(11)包括与步进电机(10)同轴连接的第一齿轮、与所述的第一齿轮啮合的齿条、与所述的齿条啮合连接的第二齿轮。

8.根据权利要求1所述的一种适用于微量煤粉定量称取的自动化装置，其特征在于，所述的装置还包括与微机控制模块(14)和外罩(3)内部连接的负压除尘器(13)。

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