筛板装填机构以及自动装柱机的制作方法

本发明用于自动装填色谱分离采样管，特别涉及筛板装填机构以及自动装柱机。

背景技术：

在化学分离领域，色谱分离采样管广泛应用于食品安全、医药分析、环境监测、临床检测、司法鉴定、电子、纺织、石油化工等诸多行业。色谱分离采样管的需要在柱管中装填下筛板、定量药粉、上筛板，当对这种采样管进行批量装填时，人工装填就存在装填效率低、装填精度低等缺点。

技术实现要素：

本发明为解决公知技术中存在的技术问题提供筛板装填机构以及一种自动装柱机，极大地提高了色谱采样管的装填效率和精度。

本发明包括如下技术方案：

一种筛板装填机构，其特征在于包括筛板送料机构以及筛板定位机构，所述筛板送料机构包括竖直设置的管状冲头，所述管状冲头连接于负压机构，所述管状冲头下端部吸住筛板并向下移动从而将筛板装入采样管；所述筛板定位机构包括基板、托板以及驱动所述托板直线移动的驱动机构；在所述基板上设置有竖直的通道用于所述管状冲头穿过，还设置有水平的第一导向槽，所述第一导向槽与所述通道连通从而使所述托板能够插入到所述第一导向槽内并能够阻挡所述通道；在所述基板的一侧设置有连通至所述通道的上料口，所述上料口位于所述托板的上方。

进一步的，所述通道包括位于所述上料口上方的第一部分、正对着上料口的第二部分以及位于所述托板下方的第三部分；所述第三部分至少上部的内侧壁为倒锥形。

进一步的，所述第二部分的横截面为正方形，所述正方形的边长与所述筛板的直径相等。

进一步的，所述基板包括筛板上限位板和筛板下矫正板，所述筛板下矫正板固定于筛板上限位板下方；所述通道贯穿所述筛板上限位板与筛板下矫正板；所述第一部分位于所述筛板上限位板；所述第一导向槽开始于所述筛板下矫正板的上端面；所述筛板上限位板的下端面设置有一定位台，所述定位台进入到所述第一导向槽内；所述定位台的靠近所述通道的一侧为平面，所述第二部分正对着所述定位台。

筛板从上料口进入所述通道的第二部分，所述筛板的边缘与筛板下矫正板和定位台相切。当托板插入第一导向槽中时，定位台的底面压紧托板顶面，定位台靠近通道的一侧贴紧筛板侧面。

进一步的，所述第一部分的侧壁设置有开口。所述开口便于管状冲头吸气以及便于观察筛板的吸取是否对位。

进一步的，所述驱动机构为气缸驱动装置或丝杠电机驱动装置。所述驱动装置固定在基板上，因此优选为体积小巧轻便的超薄气缸。

进一步的，所述筛板装填机构还包括行程调整机构，用于调整所述管状冲头的行程。

进一步的，所述筛板送料机构包括连接于所述管状冲头的滑块、滑轨以及导向块，所述滑轨固定于所述导向块上，所述滑块包括限位部，所述限位部插入到所述导向块上的第二导向槽内；所述行程调整机构包括限位滑块以及限位滑块驱动装置，所述限位滑块驱动装置能够驱动所述限位滑块在所述第二导向槽内移动，从而将所述限位部的最大行程限定在指定位置。

进一步的，所述限位滑块驱动装置为顶丝手轮，所述顶丝手轮的丝杆穿过所述限位滑块上的螺纹孔。通过转动顶丝手轮调整限位滑块在丝杆上的位置，从而限定滑块限位部的移动范围。

所述顶丝手轮还包括位置指示器，通过位置指示器能够直观地显示顶丝手轮驱动限位滑块移动的位置。

一种自动装柱机，包括机台、上料机构、如前所述的筛板装填机构以及装料机构。

进一步的，所述机台上设有转盘，所述用于将设置于转盘上的采样管送至筛板装填机构的工位以及装料机构的工位。。

进一步的，所述筛板装填机构为两个，位于装料机构工位的两侧。两个筛板装填机构分别为上筛板装填机构和下筛板装填机构，上筛板装填机构、装料机构和下筛板装填机构依次完成采样管装填的工序。

进一步的，上料机构为振动盘。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本发明的筛板送料机构采用竖直设置的管状冲头进行取料和送料，所述管状冲头下端部吸住筛板并向下移动从而将筛板送入采样管。

2、本发明的筛板定位机构通过采用基板和托板辅助筛板送料机构完成送料。基板上设置有竖直的通道、连通至所述通道的上料口以及与通道连通的水平第一导向槽，所述上料口位于所述托板的上方，所述托板能够插入第一导向槽内。筛板经送料口送至插入第一导向槽内部的托板上方，供筛板送料机构取用。

3、本发明的所述基板上的竖直通道的第二部分横截面为与筛板直径相等的正方形，所述正方形截面的设计可以使筛板在通道的第二部分内的时候筛板外缘与正方形截面的三条边相切，便于筛板自动摆正位置。

4、本发明的所述基板上的竖直通道的第三部分至少上部的内侧壁为倒锥形，所述内侧壁形状的设计可以防止筛板从通道意外掉落，此外当筛板位置存在偏差时通过内侧壁对筛板的挤压能够将其自动调整至与管状冲头对正的中间位置便于筛板送料机构取用。

5、本发明的筛板装填机构通过行程调整机构，调整管状冲头的行程。由于筛板装填机构所装填的不同批次的采样管高度不同，导致筛板装填机构在装填不同批次的采样管时需要调整移动范围，因此需要设置行程调整机构来限制其位移。

6、本发明中的自动装柱机通过机台、上料机构、筛板装填机构以及装料机构的组合作业模式实现对色谱分离采样管进行批量装填，极大地提高了色谱采样管的装填效率。

附图说明

图1是筛板装填机构的整体结构示意图。

图2是行程调整机构的结构示意图。

图3是筛板送料机构的结构示意图。

图4是筛板定位机构的结构示意图。

图5是筛板定位机构的仰视结构示意图。

图6是筛板装填机构吸取筛板时的局部剖示图。

图7是筛板装填机构送压筛板前的局部剖示图。

图8是筛板装填机构送压筛板时的局部剖示图。

图9是筛板装填机构送压筛板时的局部结构示意图。

图10是筛板装填机构的剖面结构示意图。

图11是自动装柱机的外部结构示意图。

图12是自动装柱机的主体结构示意图。

图13是机台的剖面机构示意图。

图14是锁紧块的安装结构示意图。

图15是筛板装填机构的剖面结构立体示意图。

图16为图15中a部局部放大图。

图17为图15的另一角度示意图。

图18为图17中b部局部放大图。

图中，1-行程调整机构；11-顶丝手轮；12-位置指示器；13-丝杆；14-限位滑块；142-锁紧块；15-安装板；16-导向块；161-第二导向槽；17-滑轨；18-后盖板；19-无油衬套；

2-筛板送料机构；21-限位部；22-滑块；23-管状冲头；24-滑块连接板；25-连接杆；26-筛板工装支撑；27-六角形螺母；

3-通道；31-基板；311-筛板上限位板；312-筛板下矫正板；32-定位台；

4-筛板定位机构；41-第一导向槽；411-u型凹槽；412-上料口；42-托板；43-超薄气缸；431-气缸安装座；

5-机台；51-机罩；52-转盘；53-工位；54-报警灯；55-触摸屏；56-配电箱；57-分割器；58-联轴器；59-转轴；

6-下筛板装填机构；61-下筛板振动盘；

7-装料机构；

8-上筛板装填机构；81-上筛板振动盘；

9-采样管；91-筛板。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图详细说明如下。

一种筛板装填机构，包括筛板送料机构2以及筛板定位机构4，所述筛板送料机构2包括竖直设置的管状冲头23，所述管状冲头23连接于负压机构，所述管状冲头23下端部吸住筛板91并向下移动从而将筛板91送入采样管9；所述筛板定位机构4包括基板31、托板42以及驱动所述托板42直线移动的驱动机构；在所述基板31上设置有竖直的通道3用于所述管状冲头23穿过，还设置有水平的第一导向槽41，所述第一导向槽41与所述通道3连通从而使所述托板42能够插入到所述第一导向槽41内并能够阻挡所述通道3；在所述基板31的一侧设置有连通至所述通道3的上料口412，所述上料口412位于所述托板42的上方。如图15-18所示，所述通道3包括位于所述上料口412上方的第一部分3a、正对着上料口412的第二部分3b、位于所述托板42下方的第三部分3c以及正对着所述托板的第四部分3d；所述第三部分3c至少上部的内侧壁为倒锥形，即倒锥形的上部直径略大于筛板直径，倒锥形下部与筛板直径相等。所述第二部分3b的横截面为正方形，所述正方形的边长与所述第三部分3c上部圆形的直径相等，所述第四部分3d的横截面与所述第二部分3b的横截面形状相同，并且所述第三部分的上端部截面的圆形内切于所述第四部分下端部截面的正方形。

所述基板31包括筛板上限位板311和筛板下矫正板312，所述筛板下矫正板312固定于筛板上限位板311下方；所述通道3贯穿所述筛板上限位板311与筛板下矫正板312；所述第一部分3a位于所述筛板上限位板311；所述第一导向槽41开始于所述筛板下矫正板312的上端面；所述筛板上限位板311的下端面设置有一定位台32，所述定位台32进入到所述第一导向槽42内；所述定位台32的靠近所述通道3的一侧为平面，所述第二部分3b正对着所述定位台32，从而使该平面形成所述第二部分3b侧壁的一部分。筛板从上料口412进入所述通道3的第二部分3b，所述筛板的边缘与筛板下矫正板312和定位台32相切。当托板42插入第一导向槽41中时，定位台32的底面贴着托板42顶面，定位台32靠近通道的一侧贴着筛板侧面。如图16、18所示，当所述托板42处于撤出状态从而使所述通道3贯通时，所述托板42的靠近通道3一侧的侧端面恰好与所述第三部分3c上部圆形相切，使该侧端面形成所述第四部分3d侧壁的一部分。

所述第一部分3a的侧壁设置有开口。所述驱动机构为气缸驱动装置或丝杠电机驱动装置。所述驱动装置固定在基板31上，因此优选为体积小巧轻便的超薄气缸43。

所述筛板装填机构还包括行程调整机构1，用于调整所述管状冲头23的行程；所述筛板送料机构2包括连接于所述管状冲头23的滑块22、滑轨17以及导向块16，所述滑轨17固定于所述导向块16上，所述滑块包括限位部，所述限位部21插入到所述导向块16上的第二导向槽161内；所述行程调整机构1包括限位滑块14以及限位滑块驱动装置，所述限位滑块驱动装置能够驱动所述限位滑块14在第二导向槽开设于导向块上的限位槽162内移动，从而将所述限位部21的最大行程限定在指定位置。作为进一步改进，如图14所示，在所述限位滑块14上还设置有锁紧块142，当调整所述限位滑块14到指定位置时，可以通过锁紧块142将其锁紧在导向块16上。所述锁紧块142可以通过锁紧螺栓143安装在所述限位滑块14上，旋拧缩紧螺栓143能够使锁紧块142压紧导向块16。

所述限位滑块驱动装置为顶丝手轮11，所述顶丝手轮11的丝杆13穿过所述限位滑块14上的螺纹孔。通过转动顶丝手轮11调整限位滑块14在丝杆13上的位置，从而限定滑块14限位部21的移动范围。

一种自动装柱机，包括机台5、筛板送料机构、如前所述的筛板装填机构以及装料机构7。所述机台5上设有转盘52，所述转盘52上设有工位53。所述筛板装填机构为两个，位于装料机构7工位的两侧。筛板送料机构为振动盘。

实施例：参阅附图1-10，筛板装填机构包括行程调整机构1、筛板送料机构2以及筛板定位机构4；

所述行程调整机构1用于调整所述管状冲头23的行程；所述行程调整机构1包括顶丝手轮11、位置指示器12、丝杆13和限位滑块14；所述位置指示器12位于安装板15上，安装板15底部固装导向块16；所述丝杆13依次穿过导向块16、限位滑块14、安装板15和位置指示器12，丝杆13顶部安装顶丝手轮11；所述导向块16中部固装滑轨17；所述丝杆13穿过安装板15的位置处装有无油衬套19，所述导向块16后部装有后盖板18，所述丝杆13选用螺纹杆；所述顶丝手轮11的丝杆13穿过所述限位滑块14上的螺纹孔。通过转动顶丝手轮11调整限位滑块14在丝杆13上的位置，从而将所述限位部21的最大行程限定在指定位置。

所述筛板送料机构2包括滑块22以及竖直设置的管状冲头23，所述滑块22包括限位部21，所述管状冲头23连接于负压机构，所述管状冲头23下端部吸住筛板91并向下移动从而将筛板91送入采样管9；所述管状冲头23通过六角形螺母27安装在滑块22上，滑块22安装在滑轨17上；所述限位部21固装于滑块22顶部，限位部21插入第二导向槽161内，所述滑块22通过滑块连接板24和连接杆25安装在筛板工装支撑26上。所述筛板工装支撑26上固装筛板下矫正板312，筛板下矫正板312与气缸安装座431固定连接，超薄气缸43安装在气缸安装座431内，气缸安装座431固定在基板31上；所述筛板下矫正板312一侧设有u型凹槽411，连接杆25穿过u型凹槽411与滑块连接板24相连。

所述筛板定位机构4包括基板31、托板42以及驱动所述托板42直线移动的驱动机构；在所述基板31上设置有竖直的通道3用于所述管状冲头23穿过，还设置有水平的第一导向槽41，所述第一导向槽41与所述通道3连通从而使所述托板42能够插入到所述第一导向槽41内并能够阻挡所述通道3；在所述基板31的一侧设置有连通至所述通道3的上料口412，所述上料口412位于托板42的上方。

所述筛板定位机构4包括基板31、托板42以及驱动所述托板42直线移动的驱动机构；在所述基板31上设置有竖直的通道3用于所述管状冲头23穿过，还设置有水平的第一导向槽41，所述第一导向槽41与所述通道3连通从而使所述托板42能够插入到所述第一导向槽41内并能够阻挡所述通道3；在所述基板31的一侧设置有连通至所述通道3的上料口412，所述上料口412位于所述托板42的上方。所述通道3包括位于所述上料口412上方的第一部分3a、正对着上料口412的第二部分3b以及位于所述托板42下方的第三部分3c；所述第三部分3c至少上部的内侧壁为倒锥形。

所述第一部分3a的侧壁设置有开口。所述第二部分3b的横截面为正方形，所述正方形的边长与所述筛板91的直径相等。所述基板31包括筛板上限位板311和筛板下矫正板312，所述筛板下矫正板312固定于筛板上限位板311下方；所述通道3贯穿所述筛板上限位板311与筛板下矫正板312；所述第一部分3a位于所述筛板上限位板311；所述第一导向槽41开始于所述筛板下矫正板312的上端面；所述筛板上限位板311的下端面设置有一定位台32，所述定位台32进入到所述第一导向槽42内；所述定位台32的靠近所述通道3的一侧为平面，所述第二部分3b正对着所述定位台32。筛板从上料口412进入所述通道3的第二部分3b，所述筛板的边缘与筛板下矫正板312和定位台32相切。当托板42插入第一导向槽41中时，定位台32的底面压紧托板42顶面，定位台32靠近通道的一侧贴紧筛板侧面。

参阅附图11-13，一种自动装柱机，用于在柱管中装填下筛板、定量药粉和上筛板，包括机台5、机罩51、下筛板振动盘61、下筛板装填机构6、装料机构7、上筛板振动盘81和上筛板装填机构8，所述机台5上设有转盘52，所述转盘52上设有工位53；所述下筛板振动盘61给下筛板装填机构6送料，所述上筛板振动盘81给上筛板装填机构8送料；所述下筛板装填机构6、装料机构7以及上筛板装填机构8分别对应一个工位53。当然，除了本实施例之外，还可以根据实际情况设置多个筛板装填机构。所述机罩51安装在机台5上，机罩51顶部设有报警灯54和触摸屏55。机罩51用于将工作空间与外部环境隔离并起到防尘作用。机器停止工作则报警灯54亮起。所述机台5内设有配电箱56、分割器57和联轴器58，所述联轴器58通过转轴59连接转盘52。所述工位53在转盘52上呈环形阵列均匀分布。所述自动装柱机通过气动系统和电控系统控制各机构运行。筛板装填机构工作原理：通过行程调整机构1限制筛板送料机构2的移动范围，通过管状冲头23完成吸料和送料。

第一步，调整位置准备上料：通过顶丝手轮11调整限位滑块14限定筛板送料机构2的移动范围，由超薄气缸43推动托板42进入第一导向槽41中并将通道3堵住；

第二步，上料和吸料：送料机构将筛板91送入如图5所示上料口412中，筛板91落入第一导向槽41内且位于托板42上，通过行程调整机构1将筛板送料机构2位置移动到限位孔31内，管状冲头23底部接触筛板91并将其吸住，如图10所示；

第三步，调整位置准备送料：由超薄气缸43推动托板42退出第一导向槽41；

第四步，管状冲头送压筛板：通过行程调整机构1将筛板送料机构2位置移动到贯通孔44下方，管状冲头23伸入采样管9内并将筛板91送至指定位置压紧释放，采样管9位于工位53中，工位53位于转盘52上；

第五步，送料后复位：管状冲头23完成送料后，通过行程调整机构1将筛板送料机构2位置移动到初始位置。

自动装柱机工作原理：配电箱56连接分割器57的输入端，分割器57的输出端连接联轴器58，联轴器58连接转轴59，转轴59带动转盘52转动，各机构在电控系统控制下通过气动系统完成自动装填。

第一步，参数设置及准备工作：确保各机构运作正常并通过触摸屏55设置各机构的工作参数，将采样管9放入对应的工位53内并打开电源；

第二步，下筛板装填：下筛板装填机构6工作过程如筛板装填机构工作原理所述，初轮作业时装料机构7和上筛板装填机构8不工作；

第三步，定量药粉装填：转盘52顺时针转动将装填完下筛板的采样管9送至装料机构7对应的操作位置，装料机构7向采样管9中装填定量的药粉，初轮作业时下筛板装填机构6对第二个工位53进行下筛板装填，上筛板装填机构8不工作；

第四步，上筛板装填：上筛板装填机构8工作过程如筛板装填机构工作原理所述，初轮作业时下筛板装填机构6对第三个工位53进行下筛板装填，装料机构7对第二个工位53进行装填；

第五步，装填完毕后停工警示：随着转盘52转动，各工位53上轮流进行第二至第四步，直至转盘52全部装填完毕，自动装柱机停止工作并亮起报警灯54。

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本发明的保护范围之内。