一种包样收缩装置

技术领域

本发明涉及机械技术领域，更具体地说，涉及一种包样收缩装置。

背景技术

煤质检测通过元素分析仪来检测煤的元素，进而分析判断煤质量的好坏。为了保证煤样品检测的准确性，通常使用锡箔杯01包裹化验样品，包裹时需要用到包样装置将锡箔杯01完全包裹在样品外围，并将锡箔杯01内部空气全部排出。

现有技术中的包样装置，如说明书附图1至附图5所示，包括收缩机构和夹紧机构。收缩机构包括驱动器02、支板03、推杆04、安装板05、导向底座06、压块07以及盖板08。驱动器02利用支板03连接在安装板05上，推杆04的一端与驱动器02的活动部件连接，推杆04的另一端与压块07中的主动压块连接，导向底座06安装在安装板05的上表面，压块07安装在导向底座06内，每一个压块07分别与导向底座06内的导向面配合，设于导向底座5的内孔中，盖板08安装在导向底座06的上表面，锡箔杯01从盖板08中的通孔进入。夹紧机构包括开合组件09、第一夹紧块010、第二夹紧块011以及进样管012。开合组件09的活动部件分别与第一夹紧块010和第二夹紧块011连接，第一夹紧块010和第二夹紧块011设于导向底座06的下方，进样管012设于第一夹紧块010和第二夹紧块011的下方。

包样过程为：装有样品的锡箔杯01先穿过盖板08中间的通孔进入多个压块07合围中，锡箔杯01的底部进入第一夹紧块010和第二夹紧块011中间。开合组件09带动第一夹紧块010和第二夹紧块011夹住锡箔杯01。驱动器02驱动推杆04连接的主动压板07移动，主动压板07推动靠它移动的压板07，此压板07再推动靠它移动的压板07，压板07依次受力，最终所有压块07都沿导向底座06内孔导向面移动，形成一个接近圆形的收拢压紧锡箔杯01，完成包样。随后，驱动器02再驱动推杆04连接的主动压板07移动复位，其他压板07也依次受力复位，完成收缩机构的张开。最后，开合组件09带动第一夹紧块010和第二夹紧块011松开完成包样的锡箔杯01，在重力的作用下，掉入进样管012中，完成进样。

然而，上述包样装置完成包样动作的压块07的动力单一，需逐个相互传递动力，动力损失严重，并且多个压块07与分别与导向底座06内的不同的导向面相互配合，不仅加工难度大、精度高，而且容易产生磨损卡死的问题。此外，上述包样装置的夹紧机构在夹紧锡箔杯01后，包样过程中样品内部容易有空气残留，影响实验结果的准确性，并且由于锡箔杯01的材质超薄，在进行包样时存在很大破损锡箔的风险，造成包样装置污染，无法自动进行下次包样。样品内部很大几率有空气残留，无法保证实验结果准确。

综上所述，如何提供一种加工简单、稳定可靠的包样装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种包样收缩装置，该包样收缩装置可以减少包样过程中锡箔破损，并且能够降低机械加工成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种包样收缩装置，用于将锡箔杯包裹在样品外围，包括：支座，设有通孔；压块，压块设为菱形，压块的个数设为六个，六个压块的一端围成圆周角且可转动地设于通孔的端面上；第一驱动板，位于压块的顶面，可转动地设于端面上，第一驱动板沿外周方向延伸设有第一条形凸起；第二驱动板，设于压块的底面，可转动地设于端面上，第二驱动板沿外周方向延伸设有第二条形凸起，第一条形凸起和第二条形凸起在上下方向对齐，用于驱动压块向圆心或者圆周方向运动；第一限位板，设于第一驱动板的顶面，固定连接在支座的上端面；第二限位板，设于第二驱动板的底面，与支座固定连接。

一种包样收缩装置，包样收缩装置还包括第一驱动轴，第一驱动板设有第一腰形孔，第二驱动板设有第二腰形孔，压块朝向支座内壁的一端设有第一圆孔，第一腰形孔、第一圆孔以及第二腰形孔在上下方向对齐，第一驱动轴插入第一腰形孔、第一圆孔以及第二腰形孔三者中。

一种包样收缩装置，包样收缩装置设有限位轴，第一限位板设有第三腰形孔，第二限位板设有第四腰形孔，第一驱动板设有第五腰形孔，第二驱动板设有第六腰形孔，压块在第一圆孔和朝向支座圆心的一端之间设有第二圆孔，第一驱动轴依次插入第三腰形孔、第五腰形孔、第二圆孔、第四腰形孔以及第六腰形孔五者中。

一种包样收缩装置，包样收缩装置还包括支架、气缸以及拉杆，支座设于支架的上表面，气缸固定连接在支架的侧壁，拉杆的一端和气缸的活塞杆固定连接。

一种包样收缩装置，包样收缩装置设有第二驱动轴，拉杆的另一端面设有第七腰形孔，第一条形凸起向外延伸的一端设有第三圆孔，第二条形凸起向外延伸的一端设有第四圆孔，第二驱动轴依次插入第三圆孔、第四圆孔以及第七腰形孔三者中。

一种包样收缩装置，包样收缩装置还设有导样管，导样管的一端设于第二驱动板的底面，导样管的另一端穿过支架的底板。

一种包样收缩装置，包样收缩装置设有环形弹簧，环形弹簧设于压块和支座内壁之间，环形弹簧套接在六个压块的外围，并且在径向上提供作用力用于收拢六个压块。

一种包样收缩装置，第二限位板沿径向凹陷设有第一槽体，支座的上端面在竖直方向设有第二槽体、支座的下端面在竖直方向设有第三槽体，第一槽体、第二槽体以及第三槽体均用于为第一条形凸起和第二条形凸起提供运动空间。

一种包样收缩装置，第一限位板和第一驱动板均设有用于穿过锡箔杯的通孔，第二限位板和第二驱动板均设有用于穿过包有锡箔样品的通孔。

一种包样收缩装置，六个压块靠近支座圆心的一端均设有缺口，缺口设于压块面向第二驱动板的一面，并且沿竖直方向延伸。

相对于背景技术，本发明所提供的包样收缩装置通过六个菱形压块的闭合、张开实现包样过程，压块的一端围成圆周角且设于支座内，第一驱动板设于压块的顶面，第一限位板设于第一驱动板的顶面，第二驱动板设于压块的底面。气缸控制拉杆伸缩，拉杆与第一驱动板和第二驱动板设有的条形凸起通过第二驱动轴连接，第一驱动板和第二驱动板设有腰形孔，压块设有圆孔，第一驱动轴将腰形孔和圆孔连接起来。通过上述结构，气缸的驱动力能够传递给每一个压块，减少动力损失，并且压块有相同的驱动力，这样压块彼此之间互不干扰，压块组合受圆周运动驱动，做离散涡状线运动，能够使运行更加平顺。此外，六个压块受环形弹簧的径向作用力组合在一起，这样各个压块之间配合更加紧密，减少缝隙，避免出现夹样卡样的问题。本发明所提供的包样收缩装置结构简单、生产加工容易，只需一套驱动机构就能够完成将锡箔杯包裹在样品外围的工作，不仅降低成本、提高工作效率，而且减少锡箔破损的可能，具有良好的工艺性及经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术所提供的收缩机构的结构图；

图2为现有技术所提供的夹紧机构的俯视图；

图3为现有技术所提供的包样装置的剖视图；

图4为现有技术所提供的收缩机构完全张开的示意图；

图5为现有技术所提供的收缩机构半收拢的示意图；

图6为本发明所提供的包样收缩装置的爆炸图；

图7为本发明所提供的包样收缩装置的剖视图；

图8为本发明所提供的包样收缩装置压块完全闭合的俯视图；

图9为本发明所提供的包样收缩装置压块完全张开并且放有锡箔杯的俯视图；

图10为本发明所提供的包样收缩装置压块闭合一半的俯视图；

图11为本发明所提供的包样收缩装置压块闭合一半并且隐藏第一限位板的俯视图；

图12为本发明所提供的包样收缩装置压块闭合一半并且隐藏第一限位板和第一驱动板的俯视图；

图13为本发明所提供的包样收缩装置的第一限位板的示意图；

图14为本发明所提供的包样收缩装置的第一驱动板的示意图；

图15为本发明所提供的包样收缩装置的第二驱动板的示意图；

图16为本发明所提供的包样收缩装置的第二限位板的示意图；

图17为本发明所提供的包样收缩装置的压块的示意图；

图18为本发明所提供的包样收缩装置的压块的剖视图；

其中：

01-锡箔杯、02-驱动器、03-支板、04-推杆、05-安装板、06-导向底座、07-压块、08-盖板、09-开合组件、010-第一夹紧块、011-第二夹紧块、012-进样管、

1-支座、11-底座主体、

2-压块、21-第一圆孔、22-第二圆孔、23-缺口、

3-第一驱动板、31-第一条形凸起、311-第三圆孔、32-第一腰形孔、33-第五腰形孔、

4-第二驱动板、41-第二条形凸起、411-第四圆孔、42-第二腰形孔、43-第六腰形孔、

5-第一限位板、51-第三腰形孔、

6-第二限位板、61-第四腰形孔、62-第一槽体、

7-第一驱动轴、8-限位轴、9-支架、10-气缸、101-活塞杆、11-拉杆、111-第七腰形孔、12-第二驱动轴、13-导样管、14-环形弹簧、15-第二槽体、16-第三槽体。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本申请实施例提供的包样收缩装置，可参考说明书附图6至附图18，用于将锡箔杯01包裹在样品外围，包括：支座1，设有通孔；压块2，压块2设为菱形，压块2的个数设为六个，六个压块2的一端围成圆周角且可转动地设于通孔的端面上；第一驱动板3，位于压块2的顶面，可转动地设于端面上，第一驱动板3沿外周方向延伸设有第一条形凸起31；第二驱动板4，设于压块2的底面，可转动地设于端面上，第二驱动板4沿外周方向延伸设有第二条形凸起41，第一条形凸起31和第二条形凸起41在上下方向对齐，用于驱动压块2向圆心或者圆周方向运动；第一限位板5，设于第一驱动板3的顶面，固定连接在支座1的上端面；第二限位板6，设于第二驱动板4的底面，与支座1固定连接。

支座1为圆筒状，压块2的形状近似菱形，本实施例中，压块2设置为六个，每块压块2都相同，压块2的一端彼此互相接触，压块2彼此接触的一端能够围设成为一个圆周角，相当于每个压块2的顶角为60°。压块2设于第一驱动板3和第二驱动板4之间，第一驱动板3和第二驱动板4均设有条形凸起，条形凸起和驱动装置连接，带动第一驱动板3和第二驱动板4转动，进而第一驱动板3和第二驱动板4带动压块2运动，每个压块2都和驱动板连接，这样驱动装置的动力能够传递到每一个压块1，不仅可以减少动力损失，而且由于压块2有相同的驱动力，压块2彼此之间互不干扰，能够使运行更加平顺，减少夹样卡样的情况发生。

当压块2闭合时，以说明书附图8为例，六个压块2的一端集中在一点，六个压块2拼接围成一个圆周角，能够收拢装有样品的锡箔杯01，实现包样。当压块2完全张开时，以说明书附图9为例，六个压块2的一端彼此接触并形成一定角度，最终拼接围成一个近似圆的形状，这个形状的尺寸大于锡箔杯的最大外径，通常在使用夹爪放置锡箔杯01于第一驱动板3上时压块2不受干扰，其具体尺寸根据实际情况设置。当然，压块2的个数也可以设置为其他数量，只要所有压块2的顶角能够围成一个圆周角即可，本文不做限制。

压块2、第一驱动板3和第二驱动板4设置在第一限位板5与第二限位板6之间，压块2、第一驱动板3和第二驱动板4设置在支座1的通孔内，能够相对于支座1做运动，第一限位板5和第二限位板6分别设置在支座1的两个端面，与支座1固定连接，相对于支座静止不动。第一驱动板3和第二驱动板4能够限制压块2、第一驱动板3和第二驱动板4运动位置，使压块2按照离散涡状线运动。

如说明书附图7所示，包样收缩装置还包括第一驱动轴7，第一驱动板3设有第一腰形孔32，第二驱动板4设有第二腰形孔42，压块2朝向支座1内壁的一端设有第一圆孔21，第一腰形孔32、第一圆孔21以及第二腰形孔42在上下方向对齐，第一驱动轴7插入第一腰形孔32、第一圆孔21以及第二腰形孔42三者中。

第一驱动轴7用于将压块2和第一驱动板3、第二驱动板4连接起来，也就是说第一驱动板3和第二驱动板4通过第一驱动轴7驱动压块，由于压块2在支座1内做离散涡状线运动，因此，第一驱动板3设有第一腰形孔32，第二驱动板4上设有第二腰形孔42，第一驱动轴7的两端分别位于第一腰形孔32和第二腰形孔42，第一驱动轴7的中间部分位于压块2的第一圆孔21内，第一驱动轴7在第一腰形孔32和第二腰形孔42内运动，能够带动压块2运动。由于有六个压块2，每一个压块2都由第一驱动轴7带动，因此，第一驱动轴7的个数也为六个，第一驱动板3设置的第一腰形孔32以及第二驱动板4上设置的第二腰形孔42也在圆周内均等分设为六个，当第一驱动轴7安装时，第一腰形孔32和第二腰形孔42上下对齐，第一圆孔21设置在与第一腰形孔32和第二腰形孔42重叠的位置。

包样收缩装置设有限位轴8，第一限位板5设有第三腰形孔51，第二限位板6设有第四腰形孔61，第一驱动板3设有第五腰形孔33，第二驱动板4设有第六腰形孔43，压块2在第一圆孔21和朝向支座1圆心的一端之间设有第二圆孔22，第一驱动轴7依次插入第三腰形孔51、第五腰形孔33、第二圆孔22、第六腰形孔43以及第四腰形孔61五者中。

限位轴8的两端分别位于第一限位板5的第三腰形孔51和第二限位板6的第四腰形孔61，限位轴8的中间部位依次设置在第一驱动板3的第五腰形孔33、压块2的第二圆孔22和第二驱动板4的第六腰形孔43。限位轴8的设置能够连接第一限位板5、第二限位板6、第一驱动板3、压块2和第二驱动板4，能够使得上述结构更加紧密稳定的组合起来，当包样收缩装置在工作过程中，为了防止限位轴8在竖直方向移动，限位轴8可以设置为销轴的形式。

如说明书附图6至附图9所示，第三腰形孔51和第四腰形孔61以压块2的个数为基数均等分的设置在第一限位板5和第二限位板6上，腰形孔的宽度根据限位轴8插入其中的直径设置，腰形孔的长度根据压块2张开和闭合的尺寸设置，腰形孔的方向设置为从圆的圆周朝向圆的圆心。当压块2在张开和闭合的过程中限位轴8在第三腰形孔51和第四腰形孔61内移动。第一驱动板3设置的第五腰形孔33和第二驱动板4设置的第六腰形孔43，为了在第一驱动板3和第二驱动板4运动时避让限位轴8。当限位轴8安装时第三腰形孔51和第四腰形孔61上下对齐，第五腰形孔33和第六腰形孔43上下对齐，第二圆孔22设置在与第三腰形孔51、第四腰形孔61、第五腰形孔33和第六腰形孔43重叠的位置。

包样收缩装置还包括支架9、气缸10以及拉杆11，支座1设于支架9的上表面，气缸10固定连接在支架9的侧壁，拉杆11的一端和气缸10的活塞杆101固定连接。支架9为气缸10和支座1提供安装位置，气缸10作为驱动装置为驱动压块2的运动提供动力，气缸10的活动部件活塞杆101和拉杆11固定连接，拉杆11用于传递动力。活塞杆101和拉杆11的连接方式可以为多种，包括螺纹连接、销连接、键连接等，驱动装置的设置方式除了气缸之外也可以为其他形式，如电缸、导轨滑块等直线机构，本文均不做具体限制。

包样收缩装置设有第二驱动轴12，拉杆11的另一端面设有第七腰形孔111，第一条形凸起31向外延伸的一端设有第三圆孔311，第二条形凸起41向外延伸的一端设有第四圆孔411，第二驱动轴12依次插入第三圆孔311、第四圆孔411以及第七腰形孔111三者中。

第二驱动轴12用于连接拉杆11和第一驱动板3、第二驱动板4，第二驱动轴12的两端分别设于第三圆孔311和第四圆孔411，第二驱动轴12的中间部位位于第七腰形孔111，由于拉杆11随着活塞杆101做直线运动，而将动力传递给第一驱动板3和第二驱动板4时，第一驱动板3和第二驱动板4做旋转运动，因此，当气缸10推动活塞杆101做伸缩运动时，第二驱动轴12在第七腰形孔111内移动。

包样收缩装置还设有导样管13，导样管13的一端设于第二驱动板4的底面，导样管13的另一端穿过支架9的底板。当锡箔杯01包样完成后进入导样管13，随后进行收集，因此，导样管13的一端穿过第二限位板6与第二驱动板4的底面接触，导样管13的另一端伸出支架9。

包样收缩装置设有环形弹簧14，环形弹簧14设于压块2和支座1内壁之间，环形弹簧14套接在六个压块2的外围，并且在径向上提供作用力用于收拢六组压块2。

如说明书附图6所示，环形弹簧14固定在每个压块2上插入的第一驱动轴7的两端，环形弹簧14在竖直方向上分别被第一驱动板3和第二驱动板4限位固定，无论是压块2闭合还在张开，环形弹簧14都能在径向上提供作用力，收拢六个压块2向中间靠拢，这样能够使得各压块2之间配合更加紧密，减少缝隙，压块2在做离散涡状线运动时更加平稳，避免夹样、卡样的情况发生。

第二限位板6沿径向凹陷设有第一槽体62，支座1的上端面在竖直方向设有第二槽体15、支座1的下端面在竖直方向设有第三槽体16，第一槽体62、第二槽体15和第三槽体16均用于为第一条形凸起31和第二条形凸起41提供运动空间。当气缸10驱动第一驱动板3和第二驱动板4做转动时，第一条形凸起31和第二条形凸起41伸出支座1之外，为了给第一条形凸起31和第二条形凸起41提供运动空间，支座1设置第二槽体15以及第三槽体16，第一槽体62、第二槽体15和第三槽体16的长度根据第一条形凸起31和第二条形凸起41转动范围设置。

第一限位板5和第一驱动板3均设有用于穿过锡箔杯01的通孔，第二限位板6和第二驱动板4均设有用于穿过包有锡箔样品的通孔。锡箔杯01在包样动作之前，需要穿过第一限位板5和第一驱动板3，并且压块2完全张开，锡箔杯01的底部放置在第二驱动板4的顶面，因此，第一限位板5和第一驱动板3的通孔尺寸根据抓取锡箔杯01的夹爪设置。包样结束后，包有锡箔的样品依靠自身重力落入导样管13，第二驱动板4的通孔大于锡箔杯01底面的最小直径，并且大于完成包样的带有锡箔的样品的最大直径。导样管13的上端伸入第二驱动板4的通孔，故第二驱动板4的通孔外径尺寸根据导样管13的上端直径设置。

如说明书附图7、附图17和附图18所示，六个压块2靠近支座1圆心的一端均设有缺口23，缺口23设于压块2面向第二驱动板4的一面，并且沿竖直方向延伸。每个压块2在顶角处设有一段缺口23，这样六个压块2在完全闭合后所有的缺口会形成一个近似圆柱的空间，当对锡箔杯01包样时，缺口23的设置能够防止当压块2完全闭合后将完成包样的锡箔杯01挤出，进而避免锡箔破损。

本申请所提供的包样收缩装置的工作流程为：首先，驱动装置气缸10的执行部件活塞杆101连同拉杆11伸出，拉杆11上的第二驱动轴12驱动第一驱动板3和第二驱动板4在支座1通孔中旋转。然后，第一驱动板3和第二驱动板4上所设置的轴向倾斜的第一腰形孔32和第二腰形孔42驱动压块2上所插接的第一驱动轴7远离或靠近支座圆心，进行离散涡状线运动；压块2上安装的限位轴8在第一限位板5和第二限位板6设置的腰形孔内，进行往复运动。最后，所有压块2在第一驱动轴7、限位轴8、环形弹簧14的作用下做相互紧贴的离散涡状线运动(类似光圈开合运动)，即组成一个近似圆形的张开收拢运动。

当活塞杆101伸出时，拉杆11带动六个压块2同时张开到最大后，盛有样品的锡箔杯01从第一限位板5和第一驱动板3中间所设置的进样通孔进入，放置于第二驱动板4的上端面。当活塞杆101收缩时，拉杆11带动六个压块2同时进行收拢运动，抱紧平放在第二驱动板4上端面中心处放置盛有样品的锡箔杯01，完成包样。此时，活塞杆101再次伸出，带动压块2组合张开到最大，抱紧的样品受重力作用，从第二驱动板4和插接在第二限位板6的导样管13中间的掉样孔中掉落，完成进样。这样，包样收缩装置回到初始状态，可以进入下一个包样流程。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的包样收缩装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。