一种自动混料压片装置、其压片方法和用途

1.本发明属于压片制样技术领域，涉及自动混料压片装置，尤其涉及一种自动混料压片装置、其压片方法和用途。


背景技术：

2.xrf一般指x射线荧光光谱分析，在xrf荧光检测中，检测的样品相态有多种相态，常见的有干粉、压片、熔融，其中压片是xrf测试的最主要样品形态。xrf在测试时原子的能谱激发受到基体效应和矿物效应的影响，而基体效应的主要来源是样品的相态，测试样品的含水率、紧密度、基体成分都会对测量结果产生较大的影响。
3.在冶金、能源、化工等行业中，整体工艺的运行不仅对测量结果的精度有严格的要求，而且对测量手段的实时性也做出了明确的规定。现有压片机多数是离线加工压片，仅能实现自动压片的工作，但与测试分析前后流程衔接不紧密，需人工参与混料、出片等操作。
4.在工厂里进行xrf在线测样时，为使样片更易成型，需要将主物料和辅粘结剂进行充分混合压制，压片机需要与取料机、干燥机、磨碎机等预处理设备进行联动，实现在车间内的自动样品处理，压片机片压制完后，由样片传送机构输送至xrf分析仪进行检测。压片机是xrf预处理的关键步骤，须实现混料、压制和传送等加工过程，完成样品的处理。
5.cn103372993a公开了一种具有混料机构的压片装置，包括具有进料口的压片机本体，在所述压片机本体上还设有与进料口相连接的混料机构，所述混料机构包括内部为空腔结构的混料罐，混料罐通过底座设置在压片机本体上，在混料罐上设置有搅拌装置，混料罐通过设置在其底部的出料口连接在进料口上。本发明方便在压片的同时进行混料，同时还不需要转移混合后的药品原料，因此缩减了工序，提高了生产效率。但是其不能定量进料，以及实现覆边压片成型。
6.cn203391344u公开了一种具有快速压片功能的高效压片机，包括上固定板、上移动板、下移动板、下固定板、四根导向立柱、主油缸、上模芯、中模、下模芯、快进油缸和脱模油缸，上固定板和下固定板分别固定在四根导向立柱的上下端，上移动板和下移动板均套装在四根导向立柱上，主油缸安装在上固定板的上端面上，主油缸的活塞伸出端与上移动板固定连接，快进油缸安装在上固定板的上端面上，快进油缸的活塞伸出端与上移动板固定连接，两个脱模油缸对称安装在上固定板的下端面上，两个脱模油缸的活塞伸出端与下移动板固定连接。但是其无法混料压片和定量进料，同样无法实现覆边压片成型。
7.现有压片装置均存在结构复杂和自动性差等问题，因此，如何在保证压片装置具有结构简单和自动性高的情况下，还能够具有混料和定量进料配比的功能，而且能够实现覆边压片，成为目前迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动混料压片装置、其压片方法和用途，通过竖直定量进料器和水平定量进料器向进料管内按照配比定量加入物料
和辅料，并且分别将物料和辅料加入内圈孔段和外圈孔段，实现混料、定量加料和覆边压片成型，具有结构简单、便于实施和压片效果好等特点。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.第一方面，本发明提供了一种自动混料压片装置，所述的压片装置包括支架，所述支架由上至下依次设置有上模具平台、操作平台和下模具平台，所述操作平台上设置有物料台，所述物料台上竖直贯穿设置有主阀芯，所述主阀芯内开设有进料孔，所述进料孔由上至下分为外圈孔段和内圈孔段，所述外圈孔段的直径大于所述内圈孔段的直径，所述外圈孔段和内圈孔段形成外圈平台；所述的压片装置还包括竖直定量进料器和水平定量进料器，所述竖直定量进料器和水平定量进料器分别向所述进料孔的内圈孔段和外圈孔段内加入物料；所述上模具平台设置有上模具压合件，所述下模具平台设置有下模具压合件，所述上模具压合件和下模具压合件用于压合主阀芯内的物料。
11.本发明通过竖直定量进料器和水平定量进料器分别对进料孔的内圈孔段和外圈孔段进行定量进料，从而实现压片制样过程中定量配比，通过进料孔外圈孔段直径大于内圈孔段直径，在压片的过程中实现了覆边压片，在x射线荧光光谱分析时，能够方便快捷的压片制样，具有结构简单、便于实施和压片效果好等特点。
12.作为本发明的一个优选技术方案，所述的竖直定量进料器包括气缸组件以及设置于气缸组件上的主料定量器，所述主料定量器用于向进料孔的内圈孔段加入物料，所述气缸组件用于带动定量器沿竖直方向往复运动。
13.优选地，所述气缸组件包括缸体，所述缸体套设有缸套，所述缸体的一侧设置有气路连接器。
14.优选地，所述缸体与气路连接器通过缸体连接器连接。
15.优选地，所述缸体远离气路连接器的一侧设置有缸体固定器。
16.优选地，所述的竖直定量进料器上还设置有限位器。
17.本发明通过在竖直定量进料器上设置限位器是为了防止竖直定量进料器掉落，并控制竖直定量进料器的移动位置。
18.优选地，所述气路连接器上设置有三通气动阀。
19.作为本发明的一个优选技术方案，所述水平定量进料器包括固定于物料平台上的水平滑轨，所述水平滑轨上设置有上平移件和下平移件，所述上平移件在下平移件的顶部设置，所述上平移件和下平移件水平滑动，所述水平定量进料器在水平方向往返运动，所述上平移件上设置有辅料定量器，所述辅料定量器用于向所述进料孔的外圈孔段加入物料。
20.优选地，所述内圈孔段与外圈孔段对接处形成外圈平台，所述辅料定量器加入的物料落至所述外圈平台。
21.优选地，所述上平移件和下平移件均连接有驱动件，所述驱动件用于分别带动上平移件和下平移件在水平方向滑动。
22.优选地，所述驱动件为直线电机。
23.作为本发明的一个优选技术方案，所述的上模具压合件包括固定于上模具平台的上模具油泵，所述上模具油泵底部通过上模具法兰和联轴器连接有上模具油缸，所述上模具油缸伸入所述进料孔对物料进行压合。
24.优选地，所述上模具油缸上由上至下套设有油缸限位器和上油缸连接器。
25.优选地，所述上模具油缸伸入进料孔的距离≤3mm，例如，距离为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm或3.0mm。
26.优选地，所述上模具油缸的底部设置有上油缸定位器，所述上油缸定位器用于对上模具油缸进行定位。
27.优选地，所述上模具油缸的竖直轴线与进料孔的轴线重合。
28.作为本发明的一个优选技术方案，所述的下模具压合件包括固定于下模具平台的下模具油泵，所述下模具油泵连接有下模具油缸，所述下模具油缸伸入所述进料孔的内圈孔段，与上模具油缸上下移动对物料进行压合。
29.优选地，所述下模具油缸上设置有下模具定位器，所述下模具定位器固定于所述支架上。
30.优选地，所述下模具油缸的竖直轴线与进料孔的轴线重合。
31.作为本发明的一个优选技术方案，所述的压片装置还包括控制器，所述控制器分别独立电性连接所述的主料定量器、辅料定量器、气缸组件、驱动件、上模具油泵和下模具油泵，所述控制器用于分别控制主料定量器的加料、辅料定量器的加料、气缸组件的启动、驱动件的启动、上模具油泵的启动和下模具油泵的启动。
32.优选地，所述控制器为dcs控制器。
33.作为本发明的一个优选技术方案，所述的压片装置还包括设置于支架底部的底座。
34.优选地，所述竖直定量进料器连接有料仓。
35.第二方面，本发明提供了一种采用如第一方面所述的自动混料压片装置的压片方法，所述的压片方法包括：
36.竖直定量进料器向进料孔的内圈孔段加入物料，上模具压合件和下模具压合件对内圈孔段内物料进行压合，压合后水平定量进料器向进料孔的外圈孔段加入辅料，再次压合后完成覆边压片。
37.作为本发明的一个优选技术方案，所述的压片方法具体包括以下步骤：
38.(ⅰ)按照压片配比，通过主料定量器向进料孔的内圈孔段加入物料，上模具油缸下移伸入进料孔，下模具油缸上移伸入进料孔的内圈孔段，上模具油缸与下模具油缸对物料进行一次压片，一次压片后，上模具油缸回至初始位置，下模具油缸向上移动，使下模具油缸的上表面与外圈平台位于同一平面，内圈孔段内的压片位于下模具油缸的上表面；
39.(ⅱ)滑动上平移件，辅料定量器向外圈平台上加入辅料，上模具油缸下移伸入进料孔进行二次压片，完成覆边压片，上模具油缸回至初始位置，滑动下平移件将下模具油缸的上表面的压片推出，下模具油缸回至初始位置。
40.第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的自动混料压片装置的用途，所述的自动混料压片装置用于x射线荧光光谱分析的制样。
41.本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
42.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
43.本发明通过竖直定量进料器和水平定量进料器分别对进料孔的内圈孔段和外圈孔段进行定量进料，从而实现压片制样过程中定量配比，通过进料孔外圈孔段直径大于内圈孔段直径，在压片的过程中实现了覆边压片，在x射线荧光光谱分析时，能够方便快捷的压片制样，具有结构简单、便于实施和压片效果好等特点。
附图说明
44.图1为本发明一个具体实施方式中提供的自动混料压片装置的结构示意图；
45.图2为一个具体实施方式中提供的自动混料压片装置的正视图；
46.图3为一个具体实施方式中提供的自动混料压片装置的俯视图；
47.图4为一个具体实施方式中提供的自动混料压片装置的剖视图；
48.图5为一个具体实施方式中提供的竖直定量进料器的正视图；
49.图6为一个具体实施方式中提供的竖直定量进料器的俯视图；
50.图7为一个具体实施方式中提供的水平定量进料器的正视图；
51.图8为一个具体实施方式中提供的水平定量进料器的俯视图。
52.其中，1
‑
上模具油泵；2
‑
上模具平台；3
‑
上模具法兰；4
‑
联轴器；5
‑
上模具油缸；6
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油缸限位器；7
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上油缸连接器；8
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上油缸定位器；9
‑
物料台；10
‑
操作平台；11
‑
主阀芯；12
‑
下模具油缸；13
‑
下模具定位器；14
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下模具平台；15
‑
底座；16
‑
下模具油泵；17
‑
缸体；18
‑
缸体固定器；19
‑
缸套；20
‑
缸体连接器；21
‑
三通气动阀；22
‑
气路连接器；23
‑
上平移件；24
‑
下平移件；25
‑
水平定量进料器；26
‑
竖直定量进料器。
具体实施方式
53.需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
54.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
56.在一个具体实施方式中，本发明提供了一种自动混料压片装置，如图1、图2、图3和图4所示，所述的压片装置包括支架，支架由上至下依次设置有上模具平台2、操作平台10和下模具平台14，操作平台10上设置有物料台9，物料台9上竖直贯穿设置有主阀芯11，主阀芯11内开设有进料孔，进料孔由上至下分为外圈孔段和内圈孔段，外圈孔段的直径大于内圈孔段的直径，外圈孔段和内圈孔段形成外圈平台；压片装置还包括竖直定量进料器26和水平定量进料器25，竖直定量进料器26和水平定量进料器25分别向进料孔的内圈孔段和外圈孔段内加入物料；上模具平台2设置有上模具压合件，下模具平台14设置有下模具压合件，
上模具压合件和下模具压合件用于压合主阀芯11内的物料。
57.本发明通过竖直定量进料器26和水平定量进料器25分别对进料孔的内圈孔段和外圈孔段进行定量进料，从而实现压片制样过程中定量配比，通过进料孔外圈孔段直径大于内圈孔段直径，在压片的过程中实现了覆边压片，在x射线荧光光谱分析时，能够方便快捷的压片制样，具有结构简单、便于实施和压片效果好等特点。
58.进一步地，如图5和图6所示，竖直定量进料器26包括气缸组件以及设置于气缸组件上的主料定量器，主料定量器用于向进料孔的内圈孔段加入物料，气缸组件用于带动定量器沿竖直方向往复运动。更进一步地，气缸组件包括缸体17，缸体17套设有缸套19，缸体17的一侧设置有气路连接器22，缸体17与气路连接器22通过缸体连接器20连接，缸体17远离气路连接器22的一侧设置有缸体固定器18，竖直定量进料器26上还设置有限位器，气路连接器22上设置有三通气动阀21。
59.进一步地，如图7和图8所示，水平定量进料器25包括固定于物料平台上的水平滑轨，水平滑轨上设置有上平移件23和下平移件24，上平移件23在下平移件24的顶部设置，上平移件23和下平移件24水平滑动，水平定量进料器25在水平方向往返运动，上平移件23上设置有辅料定量器，辅料定量器用于向进料孔的外圈孔段加入物料。内圈孔段与外圈孔段对接处形成外圈平台，辅料定量器加入的物料落至所述外圈平台。上平移件23和下平移件24均连接有驱动件，驱动件用于分别带动上平移件23和下平移件24在水平方向滑动。更进一步地，驱动件为直线电机。
60.进一步地，上模具压合件包括固定于上模具平台2的上模具油泵1，上模具油泵1底部通过上模具法兰3和联轴器4连接有上模具油缸5，上模具油缸5伸入所述进料孔对物料进行压合。上模具油缸5上由上至下套设有油缸限位器6和上油缸连接器7，上模具油缸5伸入进料孔的距离≤3mm。上模具油缸5的底部设置有上油缸定位器8，上油缸定位器8用于对上模具油缸5进行定位。上模具油缸5的竖直轴线与进料孔的轴线重合。
61.进一步地，下模具压合件包括固定于下模具平台14的下模具油泵16，下模具油泵16连接有下模具油缸12，下模具油缸12伸入所述进料孔的内圈孔段，与上模具油缸5上下移动对物料进行压合。下模具油缸12上设置有下模具定位器13，下模具定位器13固定于所述支架上。下模具油缸12的竖直轴线与进料孔的轴线重合。
62.进一步地，压片装置还包括控制器，控制器分别独立电性连接主料定量器、辅料定量器、气缸组件、驱动件、上模具油泵1和下模具油泵16，控制器用于分别控制主料定量器的加料、辅料定量器的加料、气缸组件的启动、驱动件的启动、上模具油泵1的启动和下模具油泵16的启动。控制器为dcs控制器。
63.进一步地，压片装置还包括设置于支架底部的底座15。竖直定量进料器26连接有料仓。
64.在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种采用上述的自动混料压片装置的压片方法，所述的压片方法具体包括以下步骤：
65.(ⅰ)按照压片配比，通过主料定量器向进料孔的内圈孔段加入物料，上模具油缸5下移伸入进料孔，下模具油缸12上移伸入进料孔的内圈孔段，上模具油缸5与下模具油缸12对物料进行一次压片，一次压片后，上模具油缸5回至初始位置，下模具油缸12向上移动，使下模具油缸12的上表面与外圈平台位于同一平面，内圈孔段内的压片位于下模具油缸12的
上表面；
66.(ⅱ)滑动上平移件23，辅料定量器向外圈平台上加入辅料，上模具油缸5下移伸入进料孔进行二次压片，完成覆边压片，上模具油缸5回至初始位置，滑动下平移件24将下模具油缸12的上表面的压片推出，下模具油缸12回至初始位置。
67.应用例1
68.本实施例提供了一种采用一个具体实施方式中所述的自动混料压片装置的压片方法，其中主料定量器内放置有酸浸渣粉末，料定量器内放置有硼酸粉末，所述的压片方法具体包括以下步骤：
69.(ⅰ)按照压片配比称取，通过主料定量器向进料孔的内圈孔段加入物料，上模具油缸5下移伸入进料孔，下模具油缸12上移伸入进料孔的内圈孔段，上模具油缸5与下模具油缸12对物料进行一次压片，一次压片后，上模具油缸5回至初始位置，下模具油缸12向上移动，使下模具油缸12的上表面与外圈平台位于同一平面，内圈孔段内的压片位于下模具油缸12的上表面；
70.(ⅱ)滑动上平移件23，辅料定量器向外圈平台上加入辅料，上模具油缸5下移伸入进料孔进行二次压片，完成覆边压片，上模具油缸5回至初始位置，滑动下平移件24将下模具油缸12的上表面的压片推出，下模具油缸12回至初始位置。
71.通过以上应用例，本发明通过竖直定量进料器26和水平定量进料器25分别对进料孔的内圈孔段和外圈孔段进行定量进料，从而实现压片制样过程中定量配比，通过进料孔外圈孔段直径大于内圈孔段直径，在压片的过程中实现了覆边压片，在x射线荧光光谱分析时，能够方便快捷的压片制样，具有结构简单、便于实施和压片效果好等特点。
72.申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。