用于定量加注固体粉末的装置及料盒的制作方法

1.本发明涉及固体粉末下料技术领域，具体为用于定量加注固体粉末的装置及料盒。


背景技术：

2.在样品的分析检测过程中，经常需要向样品中定量添加某些固体粉末，以实现某种反应，继而进行后续的检测。
3.为实现自动加入粉末，传统的做法是：将粉末存放在一个桶装容器中，而后通过外置的空气泵往桶装容器中加压，桶装容器设有一个可控的阀门，桶装容器加压完毕之后，打开阀门，容器中的粉末在气压作用下通过阀门传递或加注到下游装置中。
4.然而，由于粉末流动性差，且粉末保存时容易吸水凝结成块，提高了粉末传递或加注的困难程度。因此，当前加注粉末的方式为这样的加注方式有以下不足：1、桶装容器中的粉末在气压作用下很容易凝结成块；2、凝结成块的粉末难以通过阀门；3、粉末通过阀门时容易残留，并导致阀门工作异常；4、通过气压推动粉末，难以定量加注或传递粉末，加入量不准确；5、需要外置空气泵，大大提高设备成本与运行噪音。
5.基于上述缺陷，本技术提供一种用于定量加注固体粉末的装置及料盒，以解决现有技术中存在的缺陷。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供用于定量加注固体粉末的装置及料盒，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：用于定量加注固体粉末的装置，包括：柱筒件，柱筒件用于容纳和导引料盒；以及工位盘，柱筒件位于工位盘上端，工位盘包括有轨道，使料盒可以在重力作用下落入轨道；以及传送件，传送件包括有槽口，料盒落入轨道的同时落入槽口，并在传送件的传动作用下沿着轨道转移；以及穿刺刀，料盒被转移至与穿刺刀对应时，在穿刺刀的作用下被穿透，落下粉末。
8.优选的，柱筒件为圆柱筒，包括有若干柱孔，料盒堆叠在柱孔中，柱筒件与工位盘之间转动连接，当柱筒件产生一定角位移时，其中一个柱孔与轨道连通，其余柱孔被工位盘封闭；传送件包括有圆盘件，圆盘件与工位盘之间转动连接，与圆柱筒之间相交，槽口开设于圆盘件上，且槽口有若干个，当圆盘件产生一定角位移，使其中一个槽口分别与其中一个柱孔、轨道连通时，料盒可落入槽口与轨道中。
9.优选的，传送件还包括有驱动销，驱动销设置于圆盘件上；柱筒件还包括有若干长柱槽，若干长柱槽开设于柱筒件的底部；圆盘件带动驱动销转动至与其中一个长柱槽相遇时，带动柱筒件产生角位移，以切换若干柱孔的位置。
10.优选的，传送件还包括有凸轮，凸轮与圆盘件连接；柱筒件还包括有若干弧形槽，
若干弧形槽开设于柱筒件边缘侧，弧形槽的内弧线与凸轮的外缘线曲率半径相等；圆盘件带动凸轮转动至与其中一个弧形槽相遇时，柱筒件被固定，圆盘件继续转动以切换若干槽口的位置。
11.优选的，若干长柱槽与若干柱孔间隔设置，若干弧形槽与若干柱孔一一对应设置；驱动销与长柱槽相遇时，凸轮的外缘线与弧形槽脱离，驱动销与长柱槽脱离时，凸轮的外缘线与弧形槽相遇。
12.优选的，所述加注固体粉末的装置还包括有弹臂，所述弹臂的一端相对于所述工位盘固定设置；所述柱筒件还包括有若干浅槽，若干所述浅槽设置于所述柱筒件侧壁上，所述浅槽的一端延伸至与所述柱筒件的壁面相切，另一端形成槽体，且浅槽的一端至另一端平滑相接；所述凸轮的外缘线与所述弧形槽对应时，所述弹臂对所述浅槽形成干涉作用，至所述驱动销与所述长柱槽相遇带动所述柱筒件转动时，所述弹臂对所述浅槽的干涉作用消失。
13.优选的，工位盘包括有圆槽，圆盘件置于圆槽中，轨道为沿着圆槽底部开设的弧线槽，弧线槽的一端封闭，另一端延伸至圆盘件的边缘处，且开口；槽口为开设于圆盘件边缘处的开口槽，开口槽与圆槽的内壁对落入轨道的料盒形成限制，使料盒在圆盘件的作用下转移，至料盒转移至轨道的开口端时落下。
14.优选的，工位盘还包括有若干通孔，若干通孔开设于轨道上，料盒直径大于通孔直径；穿刺刀有若干，与通孔一一对应；加注固体粉末的装置包括有传感器，传感器与通孔对应；当传感器感应到料盒被转移至与通孔对应时，控制穿刺刀穿刺料盒。
15.优选的，穿刺刀包括有：刀架，刀架为圆柱筒结构；以及刀头，刀头为十字椎体结构，刀头固定于刀架的一端；以及吹气管，吹气管连接刀架的另一端，与刀架密封连接。
16.优选的，柱筒件包括有连接柱孔与连接柱，连接柱孔开设于柱筒件上，连接柱置于连接柱孔内，连接柱通过轴承与连接柱孔连接，连接柱的下端与工位盘固定连接。
17.优选的，用于定量加注固体粉末的装置，还包括：盖板，盖板覆盖于工位盘上端，与工位盘固定连接，将传送件封闭于工位盘内；以及电机，电机安装于盖板上端，电机的输出端穿过盖板与传送件的转轴连接，转轴分别与盖板、工位盘之间通过轴承连接；以及滑轨、滑块与气缸，滑轨固定于盖板上端，气缸固定于滑轨上端，滑块与滑轨滑动连接，气缸的输出端与滑块连接，滑块下端连接穿刺刀。
18.本发明还提供如下技术方案：用于定量加注固体粉末的料盒，包括：料筒，料筒的两端开口；以及密封膜，密封膜将料筒两端的开口封闭；以及料腔，料腔为料筒内壁与密封膜之间形成的密封腔体。
19.优选的，料筒为圆形柱筒，密封膜为铝膜。
20.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：1.本发明公开的一种用于定量加注固体粉末的料盒，其使用料盒将固体粉末密封于内，使得该种加注方式可以有效阻止空气中的水分渗入粉末中，进而避免粉末结块，同时料盒可以重复利用，降低成本；2.本发明公开的一种用于定量加注固体粉末的装置，其通过驱动销与长柱槽的联动作用，使传送件与圆柱筒之间进行有效联动，又通过凸轮与弧形槽的联动作用，使圆柱筒在下料时相对静止，如此使传送件实现了传送料盒、联动圆柱筒，控制圆柱筒静止的三重作
用，如此节省了带动圆柱筒需要的动力源，从而降低了设备成本与控制难度；3.本发明公开的一种用于定量加注固体粉末的装置，通过刺破加吹动方式加注粉末，有效避免了粉末在阀门等处残留的缺陷，大大减少了粉末在传递过程中的损失量，同时，通过标准容积的粉末盒，使得装置添加粉末的定量准确度大大提高。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明实施例1中用于定量加注固体粉末的装置的立体图；图2是本发明实施例1中用于定量加注固体粉末的装置的爆炸图；图3是本发明实施例1中柱筒件、工位盘、传送件的安装示意图；图4是本发明实施例1中柱筒件、工位盘、传送件的立体图；图5是本发明实施例2中柱筒件和传送件的安装示意图；图6是本发明实施例3中柱筒件和传送件的安装示意图；图7是本发明实施例1中料盒的剖视图；图中：柱筒件1，圆柱筒1-1，柱孔1-2，长柱槽1-3，弧形槽1-4，内弧线1-4-1，连接柱孔1-5，连接柱1-6，浅槽1-7；工位盘2，轨道2-1，圆槽2-2，内壁2-2-1，通孔2-3；传送件3，槽口3-1，圆盘件3-2，驱动销3-3，凸轮3-4，外缘线3-4-1，转轴3-5；穿刺刀4，刀架4-1，刀头4-2，吹气管4-3；传感器5；盖板6；滑轨7；滑块8；气缸9；电机10；弹臂11；料盒12，料筒12-1，密封膜12-2，料腔12-3。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
23.现有技术中粉末的加注方法是：将粉末存放在一个桶装容器中，通过外置的空气泵往桶装容器中加压，桶装容器出口处设有一个可控的阀门，桶装容器加压完毕之后，打开阀门，容器中的粉末在气压作用下通过阀门加注到下游装置中。这种加注方法具有明显的缺陷：粉末在气压作用下很容易凝结成块，且粉末保存时容易吸水凝结成块，成块的粉末难
以通过阀门，导致加注动作不畅，再者，粉末通过阀门时容易残留，导致阀门工作异常，还有，通过外置空气泵加注粉末时，难以定量加注，还会产生噪音，且功能消耗较大；基于以上缺陷，本技术考虑将粉末定量密封在料盒12中，每次加注都通过该料盒12实现定量加注，且可以避免粉末结块，但是，该加注方法需要具有与其配套的加注装置，如若不然，会消耗较多的人工，基于此，本技术提供实施例1，如图1，具体为一种用于定量加注固体粉末的装置，以此辅助料盒12的加注动作。
24.具体的，为了方便加注固体粉末的装置辅助料盒12下料，如图7，料盒12具体包括有料筒12-1，料筒12-1为圆形柱筒，其两端开口，还包括有密封膜12-2，密封膜12-2将料筒12-1两端的开口封闭，在本实施例中，密封膜12-2为铝膜，还包括有料腔12-3，料腔12-3为料筒12-1内壁与密封膜12-2之间形成的密封腔体，其中粉末加注于料腔12-3内，且料腔12-3体积优选为粉末加注量的1.1~1.5倍，在执行加注动作时，只需将两端的密封膜12-2刺破即可。
25.进一步的，料筒12-1或密封膜12-2上印有试剂种类以及净重、生产日期等标识。
26.在本实施例中，每个料盒12中为6.5g-7.5g硫酸镁、氯化钠、柠檬酸钠、柠檬酸氢二钠、醋酸钠等粉末试剂的混和粉料，料盒12的外径为25mm，料腔12-3容积在8ml~12ml之间。
27.进一步的，为了实现加注动作的自动化，如图2，本加注固体粉末的装置包括有柱筒件1，柱筒件1用于容纳和导引料盒12，具体的，料盒12堆叠于柱筒件1中；还包括有工位盘2，柱筒件1位于工位盘2上端，工位盘2包括有轨道2-1，使料盒12可以在重力作用下落入轨道2-1，落入轨道2-1后以待下一步的动作，其中料盒12外径与轨道2-1为间隙配合，且轨道2-1的深度优选比料盒高0.5~2mm，以防止料盒12在轨道2-1与传送件3的槽口3-1之间卡塞；还包括有传送件3，传送件3包括有槽口3-1，料盒12落入轨道2-1的同时落入槽口3-1，并在传送件3的传动作用下沿着轨道2-1转移，其中传送件3由动力源，如电机带动，传送件3转动时，由槽口3-1带动料盒12沿着轨道2-1转移；还包括有穿刺刀4，料盒12被转移至与穿刺刀4对应时，在穿刺刀4的作用下被穿透，落下粉末，即粉末被加注于下游装置中，如此可实现粉末的自动加注，同时避免了加注动作不畅、动能消耗较大的缺陷。
28.进一步的，为了加大柱筒件1的容量，避免过多的占用人工，如图2~4，将柱筒件1为设置为圆柱筒1-1，其中圆柱筒1-1包括有若干柱孔1-2，料盒12堆叠在柱孔1-2中，料盒12外径与柱孔1-2为间隙配合，柱孔1-2直径设计为25mm（正公差+0.05~+0.15），柱筒件1与工位盘2之间转动连接，当柱筒件1产生一定角位移时，其中一个柱孔1-2与轨道2-1连通，其余柱孔1-2被工位盘2封闭，即柱筒件1容量增加的同时若干柱孔1-2可以单一运作，在本实施例1中，柱孔1-2优选有六个。
29.进一步的，如图2~4，传送件3具体包括有圆盘件3-2，圆盘件3-2与工位盘2之间转动连接，与圆柱筒1-1之间相交，槽口3-1开设于圆盘件3-2上，即使圆盘件3-2的一端置于圆柱筒1-1与轨道2-1之间，为柱孔1-2、槽口3-1、轨道2-1三者提供相交的条件，料盒12与槽口3-1之间为间隙配合；当圆盘件3-2被动力源带动产生一定角位移，使槽口3-1分别与其中一个柱孔1-2、轨道2-1相交时，料盒12可落入槽口3-1与轨道2-1中，圆盘件3-2继续转动带动料盒12转移；同时为了增加工作效率，使传送件3在一个转动周期内可传送多个料盒12，设置了槽口3-1有若干个。
30.进一步的，在上述的表述中可以得知，柱筒件1与传送件3均需要通过动力源带动，
2置于圆槽2-2中，轨道2-1为沿着圆槽2-2底部开设的弧线槽，弧线槽的一端位于圆槽2-2底部内并封闭，另一端伸出圆槽2-2外并延伸至圆盘件3-2的边缘处，且开口，如此废品盒可在开口处落下，从而运送出轨道2-1；同时槽口3-1为开设于圆盘件3-2边缘处的开口槽，开口槽与圆槽2-2的内壁2-2-1对落入轨道2-1的料盒12形成限制，使料盒12在圆盘件3-2的作用下转移，至料盒12转移至轨道2-1的开口端时落下，即槽口3-1只对料盒12形成传送作用，并不会限制料盒12落下，在本实施例1中，如图2，为了进一步的防止槽口3-1限制料盒12下落，设置了槽口3-1的边缘与圆盘件3-2的边缘为平滑连接，同时轨道2-1的开口处还连接有废料盒12引导槽，用于引导废料盒12排出。
36.进一步的，为了实现对料盒12的穿刺动作，如图4，设置了工位盘2还包括有若干通孔2-3，若干通孔2-3开设于轨道2-1上，料盒12直径大于通孔2-3直径，具体的，料盒12直径比通孔2-3直径大2mm~7mm，通孔2-3直径设计在18~23mm之间，以防止料盒12在传送过程中经通孔2-3掉落；如图2，还设置有穿刺刀4若干，与通孔2-3一一对应；还设置有加注固体粉末的装置包括有传感器5，传感器5与通孔2-3对应；当传感器5感应到料盒12被转移至与通孔2-3对应时，利用plc控制器控制穿刺刀4穿刺料盒12，使料盒12中的粉末通过通孔2-3下料，其中为了引导下料，通孔2-3处还设置有引导筒，引导筒固定连接于工位盘2的下端，且引导筒内壁涂覆有光滑材料，以防止粉末挂壁；在本实施例1中，穿刺刀4与通孔2-3优选有两个。
37.进一步的，如图2，穿刺刀4具体包括有刀架4-1，刀架4-1为圆柱筒1-1结构，还包括有刀头4-2，刀头4-2为十字椎体结构，刀头4-2固定于刀架4-1的一端，当穿刺刀4下移时了，十字椎体的刀头4-2将料盒12上下两端的铝膜刺破，使粉末下落；同时还包括头吹气管4-3，吹气管4-3连接刀架4-1的另一端，与刀架4-1密封连接，吹气管4-3内吹出的载气将附着在料盒12内表面的粉末一并吹落，以确保下料的准确性。
38.进一步的，柱筒件1与工位盘2的连接方式具体为：如图2，柱筒件1包括有连接柱孔1-5与连接柱1-6，连接柱孔1-5开设于柱筒件1上，且位于柱筒件1的中轴线上，连接柱1-6置于连接柱孔1-5内，连接柱1-6通过上下两个轴承与连接柱孔1-5连接，连接柱1-6的下端与工位盘2之间通过螺栓固定连接。
39.进一步的，传送件3与工位盘2之间的连接方式具体为：如图2，加注固体粉末的装置还包括有盖板6，盖板6覆盖于工位盘2上端，与工位盘2之间通过螺栓固定连接，将传送件3封闭于工位盘2内，还包括有电机10，电机安装于盖板6上端，电机10的输出端穿过盖板6与传送件3的转轴3-5连接，转轴3-5分别与盖板6、工位盘2之间通过轴承连接，其中电机10优选为步进电机。
40.进一步的，穿刺刀4与盖板6之间的连接方式为：如图2，加注固体粉末的装置还包括有滑轨7、滑块8与气缸9，滑轨7通过螺栓固定于盖板6上端，气缸9通过螺栓与板件固定于滑轨7上端，滑块8与滑轨7滑动连接，气缸9的输出端与滑块8通过螺栓固定连接，滑块8的下端连接穿刺刀4的刀架4-1，穿刺刀4由气缸9提供穿刺动力。
41.进一步的，为了支撑本装置，如图2，本加注固体粉末的装置还包括有支架，支架与盖板6之间通过螺栓连接。
42.同时，本技术还提供实施例2，实施例2与实施例1的区别在于：如图5，在本实施例2中，圆盘件3-2优选包括有四个槽口3-1，当驱动销3-3带动柱
孔1-2切换完成后，驱动销3-3对柱筒件1的作用消失，柱筒件1静止，圆盘件3-2继续转动，使四个槽口3-1内依次落入料盒12，对料盒12进行转移，至四个料盒12下料完成并若离轨道2-1后，圆盘件3-2完成一周的转动，圆盘件3-2上的驱动销3-3继续与下一个长柱槽1-3相遇，进行下一个轮回；即在本实施例2中，圆盘件3-2完成一周的转动可以对同一柱孔1-2内的四个料盒12完成下料动作。
43.进一步的，在本实施例2中，穿刺刀4有四个。
44.同时，本技术还提供实施例3，实施例3与实施例1的区别在于：如图5，在本实施例3中，柱孔1-2、长柱槽1-3、弧形槽1-4共有八个。
45.进一步的，在本实施例3中，圆盘件3-2优选包括有四个槽口3-1，当驱动销3-3带动柱孔1-2切换完成后，驱动销3-3对柱筒件1的作用消失，柱筒件1静止，圆盘件3-2继续转动，使四个槽口3-1内依次落入料盒12，对料盒12进行转移，至四个料盒12下料完成并若离轨道2-1后，圆盘件3-2完成一周的转动，圆盘件3-2上的驱动销3-3继续与下一个长柱槽1-3相遇，进行下一个轮回；即在本实施例2中，圆盘件3-2完成一周的转动可以对同一柱孔1-2内的四个料盒12完成下料动作。
46.进一步的，在本实施例3中，穿刺刀4有三个。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。