高精度自动给料仪

技术领域

本发明属于矿物样品实验设备领域，具体涉及一种高精度自动给料仪。

背景技术

对矿物样品进行实验时，需要高频率的用到多份样品，但是目前的样品给料要么效率高而精度低，要么精度高而效率低，不能满足实验的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度自动给料仪，实现全自动的上料、给料称量和运走存料，给料效率高，保证了高精度的给料。

本发明所采用的技术方案是：

一种高精度自动给料仪，包括储料系统、给料系统和称量台；储料系统用于将坩埚逐一放至称量台并在称量到达预设值后运走，包括托盘、能驱动托盘旋转的旋转电机、绕旋转中心分布的坩埚和能驱动托盘升降的升降电机，坩埚悬空插放在托盘上且底部高于称量台，坩埚随托盘下放至称量台上后托盘继续下降能与坩埚脱离；给料系统用于向称量台上的坩埚逐次定量给料直至称量到达预设值，包括带有腔体的给料头、伸入腔体的给料轴以及驱动给料轴周期性升降及旋转的升降旋转装置，给料头的底端设有正对称量台的出料口、侧壁设有进料口，给料轴侧面上底端上方附近设有定量凹槽、定量凹槽上方设有搅拌凸起，给料轴在上位时堵住出料口、在下位时定量凹槽伸出出料口；称量台用于高精度称量并反馈。

进一步地，升降旋转装置包括设在给料轴上端的被动柱、套在给料轴上部且始终向被动柱施加向上力的弹簧、固定的套筒、位于套筒内的主动柱和周期性下压主动柱的直线动力机构，套筒底端面紧密的均布有一圈三角形的卡槽，卡槽的一侧为限位面、另一侧为斜面，主动柱外圆底端均布有与卡槽一一对应的推块，推块与套筒上的直线槽滑动配合，被动柱外圆顶端设有卡块，卡块顶面与卡槽的斜面相适应。

进一步地，多个卡块均布在被动柱外圆顶端。

进一步地，直线动力机构采用往复运动的电磁铁。

进一步地，套筒上的直线槽包括套筒内壁的贯通槽和套筒底面的开口槽。

进一步地，定量凹槽为正向螺纹槽。

进一步地，搅拌凸起为非连续的反向螺纹凸起。

进一步地，旋转电机输出轴连接有下安装板，下安装板的上部设有若干个限位导柱、下部通过轴承支撑，限位导柱均配合的向上穿出托盘，限位导柱上部安装有上安装板，升降电机设在上安装板上且输出轴与托盘连接。

进一步地，坩埚的侧壁为圆弧形或锥形。

进一步地，称量台的显示精度为0.01mg、称量精度能达到0.1mg，采用低中频阻尼减震垫块。

本发明的有益效果是：

本发明能够实现全自动的上料、给料称量和运走存料，给料效率高，关键是，搅拌凸起在给料轴旋转时能对腔体内的物料进行搅拌，起到混匀、蓬松物料的作用，防止物料粘结、成团、搭棚，定量凹槽在给料轴周期性升降时能逐次给出定量体积的均匀物料，周期性升降产生振动还能方便物料落下，再配合称量台的称量反馈，因此保证了高精度的给料。

附图说明

图1是本发明实施例中高精度自动给料仪的结构示意图。

图2是本发明实施例中给料系统的剖视图一，此时的定量凹槽为正向螺纹槽。

图3是本发明实施例中给料系统的剖视图二，此时的定量凹槽为V形槽，为了便于观察，隐去了直线动力机构相关部件。

图4是本发明实施例中给料系统的透视结构图。

图5是本发明实施例中给料轴、被动柱、弹簧、套筒和主动柱的装配局部图。

图6是本发明实施例中套筒的示意图。

图7是本发明实施例中主动柱的示意图。

图8是本发明实施例中给料轴的示意图，此时的定量凹槽为正向螺纹槽。

图9是本发明实施例中给料头的示意图。

图中：

11-旋转电机；12-轴承；13-下安装板；14-坩埚；15-托盘；16-限位导柱；17-上安装板；18-升降电机；

21-给料头；22-给料轴；221-定量凹槽；222-搅拌凸起；23-进料口；24-升降旋转装置；241-被动柱；241a-卡块；242-弹簧；243-套筒；243a-卡槽；243b-直线槽；244-主动柱；244a-推块；245-直线动力机构；25-出料口；

3-称量台；31-低中频阻尼减震垫块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图9所示，一种高精度自动给料仪，包括储料系统、给料系统和称量台3；储料系统用于将坩埚14逐一放至称量台3并在称量到达预设值后运走，包括托盘15、能驱动托盘15旋转的旋转电机11、绕旋转中心分布的坩埚14和能驱动托盘15升降的升降电机18，坩埚14悬空插放在托盘15上且底部高于称量台3，坩埚14随托盘15下放至称量台3上后托盘15继续下降能与坩埚14脱离；给料系统用于向称量台3上的坩埚14逐次定量给料直至称量到达预设值，包括带有腔体的给料头21、伸入腔体的给料轴22以及驱动给料轴周期性升降及旋转的升降旋转装置24，给料头21的底端设有正对称量台3的出料口25、侧壁设有进料口23，给料轴22侧面上底端上方附近设有定量凹槽221、定量凹槽221上方设有搅拌凸起222，给料轴22在上位时堵住出料口25、在下位时定量凹槽221伸出出料口25；称量台3用于高精度称量并反馈，当所有坩埚14的重量不能控制在相同的范围内时，称量台3先进行初始称量，然后进行后续称量，根据增量判断是否到达预设值，当所有坩埚14的重量能控制在相同的范围内时，称量台3直接进行称量，根据总量判断是否到达预设值。

如图1所示，在本实施例中，旋转电机11输出轴连接有下安装板13，下安装板13的上部设有若干个限位导柱16、下部通过轴承12支撑，限位导柱16均配合的向上穿出托盘15，限位导柱16上部安装有上安装板17，升降电机18设在上安装板17上且输出轴与托盘15连接；旋转电机11通过限位导柱16带动托盘15和升降电机18一起旋转，升降电机18带动托盘15沿限位导柱16升降。本实施例以旋转为基础动作，当然也可以以升降为基础动作，如升降电机18带动旋转电机11和托盘15一起升降，旋转电机11带动托盘15单独旋转。

在本实施例中，坩埚14的侧壁为圆弧形或锥形，方便悬空托起。

如图2至图9所示，在本实施例中，升降旋转装置24包括设在给料轴22上端的被动柱241、套在给料轴22上部且始终向被动柱241施加向上力的弹簧242、固定的套筒243、位于套筒243内的主动柱244和周期性下压主动柱244的直线动力机构245，套筒243底端面紧密的均布有一圈三角形的卡槽243a，卡槽243a的一侧为限位面、另一侧为斜面，主动柱244外圆底端均布有与卡槽243a一一对应的推块244a，推块244a与套筒243上的直线槽243b滑动配合，被动柱241外圆顶端设有卡块241a，卡块241a顶面与卡槽243a的斜面相适应；初始状态下卡块241a为高位且被限位面限位，推块244a下压时推动卡块241a下移压缩弹簧242的同时通过卡块241a顶面使其产生旋转趋势，卡块241a顶端脱离限位面后旋转并在弹簧242的复位下贴合卡槽243a的斜面旋转的同时上升直至被限位面限位，卡块241a上升时带动推块244a复位。本实施例中给料轴22的上下运动和旋转运动采用同一个直线动力机构245驱动，安装配套方便，当然也可以采用两套机构分别带动给料轴22上下运动和旋转运动，不过结构复杂，安装不便。

如图6所示，在本实施例中，套筒243上的直线槽243b包括套筒243内壁的贯通槽和套筒243底面的开口槽，主动柱244从套筒243下部往上装配，起到了防脱的效果。

如图2和图8所示，在本实施例中，定量凹槽221为正向螺纹槽，给料轴22在下降和旋转时，正向螺纹槽221有挤压物料的作用，使物料能快速给出。这里给出的是优选例，如图3所示，定量凹槽221还可以是V形槽，加工方便，但是效果比正向螺纹槽差。

如图2、图3和图8所示，在本实施例中，搅拌凸起222优选采用非连续的反向螺纹凸起，起到搅拌的作用，同时避免压料和粘料。

在本实施例中，多个卡块241a均布在被动柱241外圆顶端，给料轴22运动更加平稳。

在本实施例中，直线动力机构245采用往复运动的电磁铁。

在本实施例中，称量台3的显示精度为0.01mg、称量精度能达到0.1mg，采用低中频阻尼减震垫块31。如此高精度的称量台3对称量环境的细微变化均极为敏感，在实验室木地板上二米外的轻微脚步，即可能导致称量状态不稳定，还可以在储料系统和给料系统的支架上采用低中频阻尼减震垫块31，并且保证称量环境半封闭。

本发明能够实现全自动的上料、给料称量和运走存料，给料效率高，关键是，搅拌凸起222在给料轴22旋转时能对腔体内的物料进行搅拌，起到混匀、蓬松物料的作用，防止物料粘结、成团、搭棚，定量凹槽221在给料轴22周期性升降时能逐次给出定量体积的均匀物料，周期性升降产生振动还能方便物料落下，再配合称量台3的称量反馈，因此保证了高精度的给料。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。