一种土壤元素分析仪的辅助进料装置及进料方法

技术领域

本发明涉及一种辅助进料装置，尤其涉及一种土壤元素分析仪的辅助进料装置及进料方法。

背景技术

土壤元素分析仪是一种测定土壤样品中若干种元素的分析仪器，具有操作简单、功能齐全、快速准确等特点。现有的土壤元素分析仪采用自动机械结构将样品料包依次通过进料孔送入仪器内进行试验分析。由于原进料结构一次存放试验样品料包数量较少（30至50个），在整个试验过程中需要工作人员反复进行上料工作，尤其是在夜间也需要专人值守进行上料，导致工作人员工作强度极大。

发明内容

本发明的目的是提供一种土壤元素分析仪的辅助进料装置及进料方法，能够实现一次性多数量的自动供料，极大地降低了工作人员的劳动强度。

本发明采用下述技术方案：

一种土壤元素分析仪的辅助进料装置，包括设置有出料口且为中空结构的外筒，外筒内设置有物料输送装置；外筒内还同轴设置有供料装置，所述的供料装置上设置有若干个储料仓，供料装置通过旋转使储料仓内放置的物料依次落入到物料输送装置上，并由物料输送装置输送至出料口；供料装置设置在滑动支架上，外筒设置在底座上，滑动支架与底座滑动连接。

所述的物料输送装置采用设置在外筒内壁上的螺旋输送装置，外筒由外筒驱动装置驱动旋转。

所述的出料口设置在外筒一端的圆周表面上，且出料口的位置与螺旋输送装置的出料口位置对应。

所述的外筒驱动装置安装在底座一端设置的驱动装置支板上，外筒驱动装置的转动轴通过设置在外筒一侧端面的外筒驱动盘与外筒连接；底座下部一端还设置有与外筒外径适配的外筒托架。

所述的供料装置包括同轴且内外套设的料鼓和导向筒，料鼓和导向筒均为中空筒形结构，料鼓表面设置有若干个储料仓，导向筒表面设置有与储料仓对应的供料口，料鼓和导向筒分别由料鼓驱动装置和导向筒驱动装置驱动旋转，储料仓内放置的物料经供料口落入物料输送装置上。

所述的料鼓内设置有驱动装置支座，料鼓驱动装置和导向筒驱动装置分别设置在驱动装置支座内，导向筒驱动装置的转动轴穿过料鼓驱动装置的空心转动轴后与导向筒连接，料鼓驱动装置的空心转动轴与料鼓连接，驱动装置支座与滑动支架连接。

所述的料鼓的圆周表面上沿料鼓的周向均匀设置有若干组轴向储料仓组，每组轴向储料仓组均包括若干个沿轴向均匀设置在料鼓的圆周面上的储料仓；导向筒圆周表面上沿导向筒轴向设置有若干个供料口，且若干个供料口与轴向储料仓组中的若干个储料仓的位置一一对应。

所述的料鼓的左端和右端分别设置有料鼓左辐板和料鼓右辐板，导向筒的左端和右端分别设置有导向筒左辐板和导向筒右辐板，料鼓左辐板和导向筒左辐板分别通过料鼓左轴承和导向筒左轴承与驱动装置支座的左端转动连接；导向筒驱动装置的转动轴通过联轴器连接导向筒驱动轴，导向筒驱动轴穿过料鼓驱动装置的空心转动轴后与导向筒右辐板连接，料鼓右辐板通过料鼓右轴承与驱动装置支座的右端转动连接；导向筒右辐板通过导向筒右轴承与料鼓右辐板转动连接。

所述的料鼓左轴承和导向筒左轴承之间的驱动装置支座的左端设置有隔离套。

一种利用权利要求1所述的土壤元素分析仪的辅助进料方法，依次包括以下步骤：

A：向外移动滑动支架，使料鼓和导向筒从外筒中移出；然后进入步骤B；

B：通过料鼓驱动装置和导向筒驱动装置分别控制料鼓和导向筒转动，使导向筒圆周表面上设置的若干个供料口位于最上端，同时使料鼓的圆周表面上设置的一组轴向储料仓组位于最上端，此时若干个供料口与该组轴向储料仓组中包含的若干个储料仓一一对应；然后将料包通过供料口依次放入对应的储料仓中；然后判断是否需要继续放料；若需要，则进入步骤C；若不需要，则进入步骤D；

C：通过料鼓驱动装置控制料鼓转动，使料鼓的圆周表面上设置的下一组轴向储料仓组位于最上端，此时若干个供料口与该组轴向储料仓组中包含的若干个储料仓一一对应；然后将料包通过供料口依次放入对应的储料仓中；然后判断是否需要继续放料；若需要，则重复步骤C直至料包全部放入对应的储料仓中；若不需要，则进入步骤D；

D：向内移动滑动支架，使料鼓和导向筒进入到外筒中；然后进入步骤E；

E：首先通过导向筒驱动装置控制导向筒转动，使导向筒圆周表面设置的若干个供料口位于料鼓圆周表面上设置的两组轴向储料仓组之间；然后通过料鼓驱动装置和导向筒驱动装置分别控制料鼓和导向筒同步转动，直至导向筒圆周表面设置的若干个供料口位于最下端；最后通过料鼓驱动装置控制料鼓转动，使料鼓的圆周表面上设置的一组轴向储料仓组位于最下端，此时位于最下端的轴向储料仓组中轴向储料仓内的料包均通过对应的供料口落入外筒内壁上的螺旋输送装置内；

E：通过外筒驱动装置控制外筒转动；此时外筒每旋转一周，螺旋输送装置内的一个料包将通过出料口落入元素分析仪的进料孔中；根据轴向储料仓组中轴向储料仓内的料包的数量，控制外筒转动的次数，直至螺旋输送装置内的全部料包依次落入元素分析仪的进料孔中，完成该组轴向储料仓组内的料包进料工作；

然后判断是否需要继续进料；若需要，则进入步骤F；若不需要，则已完成元素分析仪的辅助进料工作；

F：通过料鼓驱动装置控制料鼓转动，使下一组装有料包的轴向储料仓组位于最下端，此时位于最下端的轴向储料仓组中轴向储料仓内的料包均通过对应的供料口落入外筒内壁上的螺旋输送装置内；然后返回步骤E。

本发明利用供料装置的旋转，通过重力使储料仓内放置的物料依次落入到物料输送装置上，再由物料输送装置依次将物料输送至出料口，并使物料依次经出料口进入到元素分析仪的进料孔中，以按照设定的进料时间实现对土壤元素分析仪的逐个进料工作。

进一步的，本发明利用均可单独旋转的料鼓和导向筒实现对物料的下料控制，即通过料鼓上均匀设置的每一组轴向储料仓组中的储料仓实现物料的单独存放，再利用导向筒实现对储料仓的加料、出料控制，以及对物料的限位；在料鼓上的储料仓与导向筒上的供料口均位于最下端且位置对应时，通过重力驱动物料下落；在料鼓和导向筒位于其他位置时，通过导向筒筒壁对料鼓上储料仓内的物料进行位置限定，防止物料脱落，具有结构简单，使用可靠的优点。同时，本发明通过控制料鼓的多次定角度旋转，实现多组储料仓组中储料仓内物料的定时投放，并配合设置在外筒内壁上的螺旋输送装置，按设定的进料间隙依次将物料通过出料口投放至元素分析仪的进料孔中。

本发明极大地扩充了一次性供料数量，降低了工作人员工作强度，避免了现有检测过程中需要工作人员反复进行上料操作的弊端，无需夜间专人值守进行上料。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为本发明中料鼓的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作以详细的描述：

如图1至图4所示，本发明所述的土壤元素分析仪的辅助进料装置，包括设置有出料口1且为中空结构的外筒2，外筒2内设置有物料输送装置，物料输送装置用于将物料输送至出料口1处；外筒2内还同轴设置有供料装置，所述的供料装置上设置有若干个用于单独存储物料的储料仓12，供料装置通过旋转使储料仓12内放置的物料依次落入到物料输送装置上，并通过控制物料输送装置依次将物料输送至出料口1，使物料依次经出料口1进入到元素分析仪的进料孔中。外筒2与供料装置之间设置有与物料大小匹配的间隙，以便于物料的顺利移动。供料装置设置在滑动支架3上，外筒2设置在底座4上，滑动支架3与底座4滑动连接，便于抽出工料装置并对供料装置单独进行装料。

外筒2和物料输送装置可采用分体式结构，外筒2固定安装在底座4上，由物料输送装置单独运动，将物料输送装置上的物料依次输送至出料口1处；物料输送装置可采用设置在外筒2和供料装置之间的输送带，通过输送带的循环式步进运动，使输送带上的物料按设定的间隙依次从输送带前端掉落，并通过出料口1落入到元素分析仪的进料孔中。

本发明中，外筒2和物料输送装置采用一体式结构，物料输送装置采用设置在外筒2内壁上的螺旋输送装置5，外筒2由外筒驱动装置6驱动旋转，通过控制外筒2进行周期性转动，利用螺旋输送装置5按设定的时间间隔依次将物料输送至出料口1，并通过出料口1依次落入到元素分析仪的进料孔中。

本实施例中，出料口1设置在外筒2一端的圆周表面上，且出料口1的位置与螺旋输送装置5的出料口位置对应。出料口1的大小可为四分之一圆周，以便于物料顺利掉出。螺旋输送装置5可采用左旋螺旋叶片。

外筒驱动装置6安装在底座4右端设置的驱动装置支板7上，外筒驱动装置6的转动轴利用连接套29与外筒驱动盘8连接，外筒驱动盘8设置在外筒2右侧端面；底座4下部一端还设置有与外筒2外径适配的外筒托架9，以配合外筒驱动装置6实现外筒2的转动。外筒驱动装置6可采用步进式旋转电机。

本发明中，供料装置包括同轴且内外套设的料鼓10和导向筒11，料鼓10和导向筒11均为中空筒形结构，料鼓10表面设置有若干个储料仓12，导向筒11表面设置有与储料仓12对应的供料口13，料鼓10和导向筒11分别由料鼓驱动装置14和导向筒驱动装置15驱动旋转，且料鼓10和导向筒11均可单独旋转；当储料仓12与供料口13均位于最下端且位置对应时，储料仓12内放置的物料在重力作用下经供料口13落入物料输送装置上。本发明利用均可单独旋转的料鼓10和导向筒11实现对物料的下料控制，即在料鼓10上的储料仓12与导向筒11上的供料口13均位于最下端且位置对应时，通过重力驱动物料下落；在料鼓10和导向筒11位于其他位置时，通过导向筒11筒壁对料鼓10上储料仓12内的物料进行位置限定，防止物料脱落，具有结构简单，使用可靠的优点。

本发明中，料鼓10的圆周表面上沿料鼓10的周向均匀设置有若干组轴向储料仓组16，每组轴向储料仓组16均包括若干个沿轴向均匀设置在料鼓10的圆周面上的储料仓12；导向筒11圆周表面上沿导向筒11轴向设置有若干个供料口13，且若干个供料口13与轴向储料仓组16中的若干个储料仓12的位置一一对应。本实施例中，可在料鼓10的圆周表面上设置25组轴向储料仓组16，每组轴向储料仓组16均包括12个储料仓12，料鼓10可一次性存放300个料包；导向筒11圆周表面上同样设置12个与储料仓12对应的供料口13。

为了实现料鼓10和导向筒11的单独旋转，本发明中，料鼓10内设置有驱动装置支座17，料鼓驱动装置14和导向筒驱动装置15分别设置在驱动装置支座17内，导向筒驱动装置15的转动轴穿过料鼓驱动装置14的空心转动轴后与导向筒11连接，料鼓驱动装置14的空心转动轴与料鼓10连接，驱动装置支座17与滑动支架3连接。料鼓驱动装置14和导向筒驱动装置15均可采用步进式旋转电机。

本实施例中，料鼓10的左端和右端分别设置有料鼓左辐板18和料鼓右辐板19，导向筒11的左端和右端分别设置有导向筒左辐板20和导向筒右辐板21，料鼓左辐板18和导向筒左辐板20分别通过料鼓左轴承26和导向筒左轴承27与驱动装置支座17的左端转动连接；导向筒驱动装置15的转动轴通过联轴器24连接导向筒驱动轴25，导向筒驱动轴25穿过料鼓驱动装置14的空心转动轴后与导向筒右辐板21连接，料鼓右辐板19通过料鼓右轴承22与驱动装置支座17的右端转动连接；导向筒右辐板21通过导向筒右轴承23与料鼓右辐板19转动连接。料鼓左轴承26和导向筒左轴承27之间的驱动装置支座17的左端设置有隔离套28。

本发明中，上述辅助进料装置的使用方法，即利用上述辅助进料装置实现的辅助进料方法，依次包括以下步骤：

A：向外移动滑动支架3，使料鼓10和导向筒11从外筒2中移出；然后进入步骤B；

B：通过料鼓驱动装置14和导向筒驱动装置15分别控制料鼓10和导向筒11转动一定角度，使导向筒11圆周表面上设置的若干个供料口13位于最上端，同时使料鼓10的圆周表面上设置的一组轴向储料仓组16位于最上端，此时若干个供料口13与该组轴向储料仓组16中包含的若干个储料仓12一一对应；然后将料包通过供料口13依次放入对应的储料仓12中；随后判断是否需要继续放料；若需要，则进入步骤C；若不需要，则进入步骤D；

C：通过料鼓驱动装置14控制料鼓10转动一定角度，使料鼓10的圆周表面上设置的下一组轴向储料仓组16位于最上端，此时保证若干个供料口13与该组轴向储料仓组16中包含的若干个储料仓12一一对应；然后将料包通过供料口13依次放入对应的储料仓12中；随后判断是否需要继续放料；若需要，则重复步骤C直至料包全部放入对应的储料仓12中；若不需要，则进入步骤D；

D：向内移动滑动支架3，使料鼓10和导向筒11进入到外筒2中；然后进入步骤E；

E：首先通过导向筒驱动装置15控制导向筒11转动，使导向筒11圆周表面设置的若干个供料口13位于料鼓10圆周表面上设置的两组轴向储料仓组16之间，利用导向筒11筒壁对料鼓10上储料仓12内的物料进行位置限定，以防止料包意外脱落；然后通过料鼓驱动装置14和导向筒驱动装置15分别控制料鼓10和导向筒11同步转动，直至导向筒11圆周表面设置的若干个供料口13位于最下端，使导向筒11到达工作位置；最后通过料鼓驱动装置14控制料鼓10转动一定角度，使料鼓10的圆周表面上设置的一组轴向储料仓组16也位于最下端，此时位于最下端的若干个供料口13与该组轴向储料仓组16中包含的若干个储料仓12一一对应，轴向储料仓组16中轴向储料仓12内的料包均通过对应的供料口13落入外筒2内壁上的螺旋输送装置5内；

E：通过外筒驱动装置6控制外筒2转动；外筒2转动的同时带动螺旋输送装置5转动；此时外筒2每旋转一周，螺旋输送装置5内的一个料包在螺旋输送装置5的作用下将通过出料口1落入元素分析仪的进料孔中；根据轴向储料仓组16中轴向储料仓12内的料包的数量，控制外筒2转动的次数，直至螺旋输送装置5内的全部料包依次落入元素分析仪的进料孔中，完成该组轴向储料仓组16内的料包进料工作；

随后判断是否需要继续进料；若需要，则进入步骤F；若不需要，则已完成元素分析仪的辅助进料工作；

F：通过料鼓驱动装置14控制料鼓10转动一定角度，使下一组装有料包的轴向储料仓组16位于最下端，此时位于最下端的轴向储料仓组16中轴向储料仓12内的料包均通过对应的供料口13落入外筒2内壁上的螺旋输送装置5内；然后返回步骤E。