一种全自动粉体样品制备系统及制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动粉体样品制备系统及制备方法，所述制备系统包括主机架、样品罐、初筛机构、运送机械手、研磨烘干机构、二次筛分机构、分装机构和清理机构；其中初筛机构、研磨烘干机构和二次筛分机构共用一个样品罐，由运送机械手运送样品罐分别经过初筛、研磨烘干和二次筛分工序。本发明专利技术的全自动粉体样品制备系统工作过程中，从样品进样后，无粉体倾倒或更换容器的过程，直到样品制作完成。直到样品制作完成。直到样品制作完成。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动粉体样品制备系统及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种全自动粉体样品制备系统及制备方法，属于实验仪器领域。

技术介绍

[0002]在矿物、土壤、中药等分析检测过程中，通常需要对采集样品进行干燥、研磨和筛分等操作，制备合格的粉体标准样品进行后续分析检测。现有粉体制备过程多数为人工制备，制备流程为人工晾晒、烘干样品
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人工筛分样品
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人工研磨
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人工筛样取样
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人工装瓶并测量重量，效率低，品质难以保证，人工工作环境差。
[0003]中国专利申请(公开号CN111855336A)公开了一种全自动土壤样品制备系统，其通过设置粉碎研磨机构、筛分机构、装样机构、机械手以及清洁组件来实现自动制样。但是其没有设置初筛机构，使得土壤采集样品中的石子、根茎等杂物混进最终样品中(或者需要人工事前去除)；在粉碎研磨之前单独设置干燥加热机构对土壤样品进行干燥处理；此外，在粉碎研磨至筛分工序中，采用机械手翻转研磨缸倒入筛分机构，容易产生扬尘。
[0004]中国专利申请(公开号CN111940042A)公开了一种土壤样品制备装置，包括研磨机构、筛分干燥机构和瓶装机构，通过在进料通道倒入土壤，土壤通过研磨机构粉碎研磨，送入筛分干燥机构，筛分干燥机构对土壤样品进行筛分干燥够，通过瓶装机构装入瓶中保存，该装置提高了样品制备自动化程度。但是其也没有设置初筛机构；并且其研磨机构、筛分干燥机构和瓶装机构相对固定设置，导致各机构清理不便。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术中的某些或某个缺陷，提供一种新型的全自动粉体样品制备系统和制备方法。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供一种全自动粉体样品制备系统，包括主机架、样品罐、初筛机构、运送机械手、研磨烘干机构、二次筛分机构、分装机构和清理机构，其中初筛机构、研磨烘干机构和二次筛分机构共用一个样品罐，由运送机械手运送样品罐分别经过初筛、研磨烘干和二次筛分工序。
[0007]所述初筛机构包括基座连接板、初筛连接板、初筛旋转气缸、初筛子、初筛盖、筛盖开关气缸和初筛电机。
[0008]基座连接板用来与主机架固定连接，初筛连接板与基座连接板通过水平导轨活动连接，初筛旋转气缸连接初筛连接板和初筛，初筛盖由筛盖开关气缸驱动，初筛电机固定在基座连接板上并通过连杆机构与初筛连接板连接，通过初筛电机能够带动初筛连接板进行水平晃动，从而带动初筛子进行筛分操作。
[0009]所述运送机械手包括运送连接板、运送基板、运送水平行走电机、运送上下运动电机、运送旋转运动电机、手抓滑台、手抓气缸和夹爪。
[0010]运送连接板通过水平导轨与主机架滑动连接，运送水平行走电机固定在运送连接板上，通过水平丝杠驱动运送连接板沿水平导轨水平运动。
[0011]运送基板与运送连接板固定连接，运送上下运动电机固定在运送基板上，运送基板上设置有竖直导轨，手抓滑台与竖直导轨活动连接，运送上下运动电机通过竖直丝杠驱动手抓滑台沿竖直轨道上下运动。
[0012]运送旋转运动电机安装在手抓滑台上，手抓气缸安装在旋转运动电机的输出轴上，手抓气缸与夹爪连接，夹爪用来夹持样品罐。
[0013]所述研磨烘干机构包括研磨摆动驱动器、研磨基板、研磨旋转电机、研磨盖板、研磨刀和盖板驱动器。
[0014]研磨摆动驱动器固定在主机架上，研磨基板与研磨摆动驱动器连接，研磨盖板通过竖直导轨与研磨基板活动连接，通过盖板驱动器的驱动沿竖直导轨上下运动。
[0015]研磨旋转电机固定在研磨盖板上，其输出轴向下穿过研磨盖板，输出轴上安装研磨刀，研磨基板设置有向外伸出的研磨台，用来承接样品罐。
[0016]研磨台上设置有加热机构，能够对样品罐进行加热，工作时研磨盖板与样品罐密封连接。
[0017]所述二次筛分机构包括二次筛子、二次筛旋转驱动器、旋转基板、升降气缸、筛分滑台、开关阀、开关阀气缸和二次筛电机。
[0018]二次筛旋转驱动器固定安装在主机架上，旋转基板与二次筛旋转驱动器连接；筛分滑台通过导轨与旋转基板活动连接，由升降气缸驱动；二次筛电机与二次筛子连接，驱动二次筛子进行筛分操作；二次筛子的出料口设置开关阀，由开关阀气缸驱动开闭。
[0019]所述分装机构包括下料机械手、下料阀和样品分装台。
[0020]下料机械手包括下料连接板、下料基板、下料水平行走电机、下料上下运动电机、升降滑板和阀体安装板。
[0021]下料连接板与主机架通过水平导轨滑动连接，下料水平行走电机固定在下料连接板上，通过水平丝杠驱动下料连接板沿水平导轨水平运动。
[0022]下料基板与下料连接板固定连接，下料上下运动电机固定在下料基板上，下料基板上设置有竖直导轨，升降滑板与竖直导轨活动连接，下料运送上下运动电机通过竖直丝杠驱动升降滑板沿竖直轨道上下运动。
[0023]阀体安装板固定在升降滑板上，下料阀固定在阀体安装板上。
[0024]下料阀包括阀体、阀芯和阀芯旋转驱动器；阀体上设置有接料口，阀体下方设置有下料口；阀体与阀芯之间通过轴承座连接，阀芯旋转驱动器连接阀芯；阀芯主体为横向圆柱形，圆柱周面上间隔设置有多个横向凹槽。优选情况下，多个横向凹槽有大小两种容积规格，两种容积规格的凹槽间隔设置。优选情况下，阀体上设置有通向阀芯的通气孔，用来通高压气体对阀芯进行清洁。
[0025]样品分装台包括分装基板、称重传感器、料瓶安装板和料瓶；分装基板与主机架固定连接，称重传感器安装在分装基板上，料瓶安装板设置在称重传感器上，料瓶设置在料瓶安装板上。
[0026]所述清理机构包括清理安装基板、清理上下运动气缸、清理升降台、毛刷和清理旋转驱动器，清理安装基板固定在主机架上；清理升降台通过竖直导轨安装在清理安装基板上，通过清理上下运动气缸驱动；毛刷固定在清理旋转驱动器的输出轴上。
[0027]根据本专利技术的第二方面，提供一种全自动粉体样品制备方法，采用上述全自动粉
体样品制备系统，具体包括如下步骤：
[0028](1)初筛盖打开，运送机械手将样品罐运送至初筛子下方；将样品倒入初筛子，初筛盖关闭；通过初筛电机带动初筛连接板进行水平晃动，完成初筛操作；
[0029](2)运送机械手将样品罐运送至研磨烘干机构下方，将样品罐放置在研磨台上，研磨盖板向下运动，盖住样品罐，执行研磨操作；根据样品的干湿状态，选择是否开启加热机构；
[0030](3)在步骤(2)运行的同时，初筛子翻转运动180度，将未通过初筛子的筛上物倒入废品箱，初筛清理机构对初筛子进行清理，清理完成后，初筛子和初筛清理机构复位；
[0031](4)步骤(2)完成后，研磨盖板向上运动，研磨刀与样品罐分离；运送机械手抓起样品罐运送至二次筛分机构；
[0032](5)样品罐放置到筛分滑台上后，升降气缸驱动筛分滑台向上运动，使得样品罐开口端与二次筛子对接；然后，二次筛旋转驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动粉体样品制备系统，其特征在于，包括主机架、样品罐、初筛机构、运送机械手、研磨烘干机构、二次筛分机构、分装机构和清理机构，其中初筛机构、研磨烘干机构和二次筛分机构共用一个样品罐，由运送机械手运送样品罐分别经过初筛、研磨烘干和二次筛分工序。2.根据权利要求1所述的全自动粉体样品制备系统，其特征在于，所述初筛机构包括基座连接板、初筛连接板、初筛旋转气缸、初筛子、初筛盖、筛盖开关气缸和初筛电机；基座连接板用来与主机架固定连接，初筛连接板与基座连接板通过水平导轨活动连接，初筛旋转气缸连接初筛连接板和初筛，初筛盖由筛盖开关气缸驱动，初筛电机固定在基座连接板上并通过连杆机构与初筛连接板连接，通过初筛电机能够带动初筛连接板进行水平晃动，从而带动初筛子进行筛分操作。3.根据权利要求1所述的全自动粉体样品制备系统，其特征在于，所述运送机械手包括运送连接板、运送基板、运送水平行走电机、运送上下运动电机、运送旋转运动电机、手抓滑台、手抓气缸和夹爪；运送连接板通过水平导轨与主机架滑动连接，运送水平行走电机固定在运送连接板上，通过水平丝杠驱动运送连接板沿水平导轨水平运动；运送基板与运送连接板固定连接，运送上下运动电机固定在运送基板上，运送基板上设置有竖直导轨，手抓滑台与竖直导轨活动连接，运送上下运动电机通过竖直丝杠驱动手抓滑台沿竖直轨道上下运动；运送旋转运动电机安装在手抓滑台上，手抓气缸安装在旋转运动电机的输出轴上，手抓气缸与夹爪连接，夹爪用来夹持样品罐。4.根据权利要求1所述的全自动粉体样品制备系统，其特征在于，所述研磨烘干机构包括研磨摆动驱动器、研磨基板、研磨旋转电机、研磨盖板、研磨刀和盖板驱动器；研磨摆动驱动器固定在主机架上，研磨基板与研磨摆动驱动器连接，研磨盖板通过竖直导轨与研磨基板活动连接，通过盖板驱动器的驱动沿竖直导轨上下运动；研磨旋转电机固定在研磨盖板上，其输出轴向下穿过研磨盖板，输出轴上安装研磨刀，研磨基板设置有向外伸出的研磨台，用来承接样品罐；研磨台上设置有加热机构，能够对样品罐进行加热，工作时研磨盖板与样品罐密封连接。5.根据权利要求1所述的全自动粉体样品制备系统，其特征在于，所述二次筛分机构包括二次筛子、二次筛旋转驱动器、旋转基板、升降气缸、筛分滑台、开关阀、开关阀气缸和二次筛电机；二次筛旋转驱动器固定安装在主机架上，旋转基板与二次筛旋转驱动器连接；筛分滑台通过导轨与旋转基板活动连接，由升降气缸驱动；二次筛电机与二次筛子连接，驱动二次筛子进行筛分操作；二次筛子的出料口设置开关阀，由开关阀气缸驱动开闭；初始状态下，二次筛子和接料斗倒扣设置在筛分滑台上方，当盛放样品的样品罐放置到筛分滑台上后，升降气缸驱动筛分滑台向上运动，使得样品罐开口端与二次筛子对接；然后，二次筛旋转驱动器驱动旋转基...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙桂芳，孙雪云，王春雨，牛木森，陈健，刘武岳，李杰，王俊洋，
申请(专利权)人：北京融通创维科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：