一种颗粒物定量分装下料装置的制作方法

本发明涉及物料分装技术领域，尤其涉及一种颗粒物定量分装下料装置。

背景技术：

在工业、农业生产领域，经常需要对颗粒物进行定量分装，分为一份份的产品或者便于原料的投放，如粮食谷物的分装，颗粒药物的分装，固体制剂的分装等等，对于简单的少量的物质可以通过人工手动称重度量等方式进行分装，而对于需要分装的大体量物质则需要借助自动化机械，保证持续有效的操作。

公布号为108275305a的中国发明专利申请中披露了一种小食品定量分装装置，其通过分料盒及分料管进行下料，通过分料管与分料槽获得定量分料的作用，该装置能够获得一定的定量效果，但是由于分料管及分料槽并不是一个相对的封闭的空间，无法保证置于其内的物质正好等于其内部空间体积，即最终得到的定量物质是不精确的，尤其是颗粒体积稍大的物质，且装置需要多种传动机制以及动力系统，结构不紧凑。

授权公告号为104176289b的中国发明专利中披露了一种定量分装装置及方法，通过固定内部体积的滑筒进行分装物料，滑筒的上下移动完成物料的填充与释放，相对前述专利产品，滑筒的内部为一个相对密闭的空腔，可以提高定量分装的准确性，然而依然是通过体积控制形式来进行定量判断，无法保证一定空间内的物料密实性以及密度统一性，准确性有待提高，另外，滑筒的移动，阀门装置的开合，刮板装置的运行都需要其他的动力机制，自动化程度仍需要经过设计进一步提高。

技术实现要素：

本发明所需解决的技术问题是控制颗粒物定量下料的节奏，方便对颗粒物进行定量分装，能够间断性的出料，出料重量额定，且不需要额外供电与额外操作步骤，实现过程简单，适用于粮产或商场中谷物的分装，如大米、黄豆等，也可用于药厂医院颗粒药的的分装，如颗粒中药等。

为了解决上述技术问题，本发明的主要思路是通过颗粒物的自身重力下落结合巧妙的机械结构以及称重原理对颗粒物进行分装，存在储料仓用于存放待分装的颗粒物并通过出料管一实现均匀的下落，装置最外侧存在外壳板对内部构件提供支撑，装置内存在平衡板，平衡板通过中间部位设置平衡轴固定在两侧的外壳板上，平衡板左侧设置有砝码槽，砝码槽内放置可以更换的砝码，而平衡板发生相对倾斜时，砝码可以在砝码槽内滚动但不能脱离砝码槽的两侧（砝码槽两侧具有阻拦结构），而平衡板右侧设置有下料仓，所述的下料仓为一定状态下形成的具有上方开口的半封闭空间，具体由左直板，下直板和右侧板组成，左直板与下直板固定相连，下直板下方通过固定板固定在平衡板右侧端，右侧板两侧固定在两侧的外壳板板面上，此处的两侧外壳板板面俯视间距等于左直板、下直板与右侧板的宽度，这样左直板与下直板随平衡板转动时贴靠在板面内侧滑动。

另外，外壳板内侧设置两道用以支撑平衡板的支轴，为左支轴与右支轴，当平衡板左侧抵靠在左支轴上时，平衡板状态为轻微向左侧倾斜，而当平衡板右侧抵靠在右支轴上时，平衡板显著向右侧倾斜，形成倾覆状态，前述的下直板的右端在一定状态下抵靠在右侧板的内壁并在其相对转动时可以贴靠右侧板内壁相对滑动，该状态下，下料仓底部是封闭的，而当平衡板向右侧倾斜，其右侧抵靠在右支轴上形成倾覆状态时，下直板的右端脱离右侧板，下料仓的底部形成开口，处于下料仓内的颗粒物则发生倾覆。

在操作过程中，初始状态平衡板左侧抵靠在左支轴上，砝码处于砝码槽的最左侧，储料仓内的颗粒物均匀下落到下料仓内，其内部重量逐渐增大，平衡板左右侧达到平衡时，平衡板缓慢向右侧倾斜，继而停止储料仓的出料，余料与惯性使得平衡板继续向右侧倾斜，此过程中砝码会向右侧滚动至砝码槽最右侧，砝码的滑动会加剧不平衡，导致平衡板向右侧倾覆，则下料仓的下部被打开，下料仓内的颗粒物为达到与平衡板左侧平衡的重量，为定量的。

其中，储料仓位于装置的最上方，在左直板的上方固定设置有斜向的斜向导槽，当平衡板处于水平状态时，储料仓的出料管一的出口正好位于斜向导槽的上方，颗粒物顺斜向导槽落入下料仓内，而平衡板的中间部位通过连杆固定连接有弧形挡板，弧形挡板的右端与斜向导槽的上端平齐靠近但不连接，弧形挡板可以在随平衡板转动时在一定范围内一直贴于出料口一的下方，这样将出料口一堵住，当平衡板转动至水平状态时，弧形挡板的右侧端刚好将出料管一的出口堵住，使得平衡板在处于平衡时完成对储料仓的停止下料。

另外，从下料仓内落下的颗粒物由出料仓承接，而在下料仓内颗粒物未完全落入出料仓内情况下，平衡板右侧需要一直抵靠在右支轴上不能翘起，为了达到此目的，在出料仓外壁固定设置支撑板，而支撑板通过弹簧一支承载承托板上，支撑板随出料仓上下移动对弹簧一形成压缩，支撑板上在靠近平衡板一侧的两侧端上固定设置有竖直的顶杆，顶杆上部存在凸块，而外壳板内壁在对应位置通过连接片连接有限位杆，限位杆通过转轴活动固定在连接片上，限位杆上部设置有限位凸起，通过限位杆转动来控制限位凸起的所处位置从而形成对平衡板的限制与否，平衡板的右侧在相应位置设置有限位块，在平衡板右侧抵靠在右支轴并且限位杆处于竖直状态时，限位凸起正好抵靠在限位块上对平衡板形成限制阻止平衡板右侧向上翘起。

而阻止平衡板右侧向上翘起与否需要判断出料仓内是否存在一定量的颗粒物，如果出料仓内依然存在一定量颗粒物，说明还有可能下料仓的颗粒物未完全下落，而如果出料仓内颗粒物只存在少量，说明有两种情况，大量颗粒物存在下料仓，下料仓自身重力能能阻止平衡板右侧翘起，或者下料仓的颗粒物完全落下并且出料仓内颗粒物也基本完成分装出去，此时需要排除对平衡板的限制，使得砝码驱使平衡板恢复初始状态。

即为了达到上述目的，出料仓内为空仓或少量颗粒物时，弹簧一推动使其处于一定高度，通过外壳板内壁设置固定块，固定块处在限位杆下端对应位置并与限位杆下端存在一定间距，顶杆上凸块可以上移至限位杆下端与固定块之间，从而推动限位杆发生倾斜，使得限位杆上端的限位凸起脱离对平衡板限位块的限制，另外在限位杆的上部外侧端设置弹簧二抵靠在外壳板内壁，相反的，当凸块脱离限位杆下端与固定块之间时，弹簧二反向驱使限位杆转动至竖直状态，则限位凸起形成对限位块的限制。

最终实现顶杆上凸块上下移动的操作取决于出料仓内颗粒物是否具备一定重量，在整个装置实现定量分装的过程中，平衡板在达到平衡时，储料仓即停止出料，下料仓得到定量的颗粒物，而在平衡板发生倾覆后，此定量颗粒物落入到出料仓内，则从出料仓内落下的颗粒物为定量的，整个实现过程为全自动，机械式重复，并且不需要电力等额外动力驱使以及其他称重设备等，相比其他定量分装设备具有明显优势。

作为改进，储料仓下方的出料管一上设置有控制阀门，能够控制出料管一的打开与否，在完成分装或者需要停止分装时关闭。

作为改进，外壳板上在与砝码槽对应的位置设置有窗口，使得砝码槽与外界连通，便于砝码的更换，调整分装的定量重量。

作为改进，弧形挡板的上端面设置有弧形槽，该弧形槽为槽型凹陷，弧形槽的宽度等于出料管一的下口外径，弧形槽能够随弧形挡板堵住储料仓的出料管一的出口，形成对出料管一出口更有效的封堵。

作为改进，下直板的右侧端头下方设置有与其俯视宽度相同的下短板，平衡板在一定范围内转动时下短板能够随下直板的右侧端头贴靠在右侧板中下部区域内侧面滑动。

作为改进，顶杆的中部区域存在定位块，所述定位块固定在外壳板的内壁上，定位块上设置有竖直贯通的条形槽，顶杆穿过所述条形槽并且可以在条形槽内上下移动，定位块的作用是避免顶杆上下移动时发生偏移造成凸块不能正确进入限位杆下端与固定块之间。

附图说明

图1为本发明整体立体示意图。

图2为本发明整体去除最外侧外壳板立体示意图。

图3为本发明内部平衡板左侧抵靠在左支轴状态局部立体示意图。

图4为本发明内部平衡板右侧抵靠在右支轴状态局部立体示意图。

图5为本发明内部平衡板右侧抵靠在右支轴状态正视示意图。

图6为本发明内部平衡板左侧抵靠在左支轴状态正视示意图。

图7为本发明平衡板左侧抵靠在左支轴状态部分a-a截面图。

图8为本发明平衡板右侧抵靠在右支轴状态部分a-a截面图。

图9为本发明改进实施例整体立体示意图。

具体实施方式

本发明提供一种颗粒物定量分装下料装置，如图2所示，包括外壳板1，储料仓2，平衡板3，砝码槽4，砝码41，下料仓5，外壳板1设置在装置最外侧，平衡板3的中间位置下侧端两侧设置有与其固定为一体的耳板31，耳板31上存在圆孔并且其内插入有平衡轴32，平衡轴32两侧端固定在外壳板1上，由于图2中去除了处于正面外侧的外壳板1，所以平衡轴32暴露在外，砝码槽4为具有一定长度的槽型体，其设置在平衡板3的左侧上端面（相对图6中正视图，整个砝码槽都处在平衡轴的左侧），砝码41为球型重物，其放置在砝码槽4内并且可以在砝码槽4内左右滚动，并且砝码槽4两侧端具有阻拦结构，即砝码41不能滑过砝码槽4的两侧端，其中下料仓5包括左直板51，下直板52与右侧板53，其相互之间俯视状态下的宽度相同且大于平衡板3的宽度，其中外壳板1两侧存在与其为一体的板面11（板面11即为外壳板1的一部分），板面11俯视状态下的间距等于左直板51与下直板52及右侧板53的俯视宽度，其中右侧板53两侧端固定设置在板面11上，同样图1至图4中为详细表现，去除了处于正面外侧的板面11，而左直板51和下直板52与板面11之间不固定，左直板51与右直板52能够贴靠在板面11上滑动，其中，左直板51固定设置在下直板52左侧端上（相对图6正视图），下直板52的中间部位通过固定板54固定连接在平衡板3的右侧端（相对图6正视图），则下直板52与左直板51可以随平衡板3绕平衡轴32相对转动，其中右侧板53由右直板531与右弧板532组成，右直板531无缝连接在右弧板532的上方从而组成右侧板53，其中右弧板532的弧形轮廓与平衡板3绕平衡轴32转动时下直板52的右侧端头的移动路径一致，并且平衡板3在一定范围内转动时下直板52的右侧端头可以贴靠在右弧板532的内侧面滑动，这样，平衡板3在一定范围内转动时，下直板52的右侧端贴靠在右侧板53上，而左直板51与下直板52的两侧端贴靠在两侧的板面11上，由此可形成四周与底部被包围的空腔，下料仓5即由此形成。

其中，平衡板3的左侧端下方在外壳板1的内侧两侧面固定设置有左支轴33，平衡板3的右侧端下方在外壳板1的内侧两侧面固定设置有右支轴34，当平衡板3转动至其左侧端抵靠在左支轴33上时，平衡板3的状态为轻微向左倾斜，当平衡板3转动至其右侧端抵靠在右支轴34上时，平衡板3的状态为显著向右倾斜，即左支轴33的相对高度要显著高于右支轴34，如图6及图5所示，并且当平衡板3转动至其右侧端抵靠在右支轴34上时，下直板52的右侧端头明显远离右弧板532，即下料仓5的下侧失去封闭，颗粒物会发生倾覆下落。

本发明的巧妙之处在于通过砝码41在砝码槽4内滑动来控制平衡板3的摆动从而实现颗粒物的定量累积与倾覆下料，第一阶段，砝码41处于砝码槽4内的最左侧端，下料仓5内为空仓，则平衡板3左侧重量明显大于右侧，如图6所示，由于左侧存在左支轴33支撑，该状态为稳定状态，对下料仓5内进行填充颗粒物，慢慢累积使得平衡板3右侧重量逐渐增加，而下料仓5的整体重量通过固定板54传递给平衡板3，而且右侧板53未对颗粒物形成承托支撑，则相对平衡板3来说，右侧受力集中在固定板54与其连接点，可以精确确定下料仓3内重量，在下料仓5整体重量达到临界点时，平衡板3逐渐向右侧发生倾斜，当平衡板3达到水平状态时，下料仓5内颗粒物重量相对等于砝码41重量（该为某一精确值，不一定绝对等于砝码41重量，砝码41可以以此状态颗粒物的总重做标记），此时停止对下料仓5内填充颗粒物，由于余料以及惯性影响，平衡板3继续向右侧倾斜，随之而来的，砝码41会向右侧滑动直至滑至砝码槽41的最右侧，如图5所示（为了不影响图中图号标注，未在图中画出颗粒物，仅作为示意），平衡板3则会在短时间内发生倾覆，左直板51与下直板52会迅速下坠直至平衡板3右侧端抵靠到右支轴34上，此时下直板52的右侧端头已明显远离右弧板532，则下料仓5下方失去封闭，累积的颗粒物迅速落下并且本次落下的颗粒物重量既是此前下料仓5内累积的物料重量，为定量的。

所述储料仓2设置在本发明装置的最上方，储料仓2通过支架与外壳板1的上端固定相连并得到支撑，如图1所示，储料仓2的下方设置有出料管一21，所述出料管一21与储料仓2的内部连通，出料管一21的出口正对平衡板3中间位置的上方，如图2所示，平衡板3中间位置通过连杆35固定连接有弧形挡板36，弧形挡板36的弧形轮廓与出料管一21的出口所处位置点绕平衡轴32转动形成的路径一致（实际上，出料管一21出口未绕平衡轴转动，只是其所处位置点进行抽象转动形成路径，便于描述），这样弧形挡板36能够在平衡板3转动的一定范围内一直贴于出料管一21的出口处，可以将出料管一21出口堵住，则储料仓2内颗粒物停止下落，并且，当平衡板3转动至水平状态时，弧形挡板36的右侧端刚好将出料管一21的出口堵住，完成前述中平衡板3左右侧重量平衡时颗粒物停止对下料仓5内进行填充。

所述左直板51的上端处固定设置有斜向导槽55，斜向导槽55相对其下端向右上方倾斜，则其内的物质可以自然向下料仓5内滑落，斜向导槽55的槽口宽度大于出料管一21的出口内径，其上端口与弧形挡板36的右侧端平齐，并且其上端口贴靠在弧形挡板36的右侧端但并未相连，这样平衡板3左右侧装置自身重量可以自然分开，同时斜向导槽55的上端口与弧形挡板36右侧端贴靠可以保证在出料管一21出口下方的紧密衔接，即平衡板3处于左侧倾斜状态下，斜向导槽55的上端口处在出料管一21出口下方，颗粒物自然下落并顺导槽路径滑落到下料仓5内，而一旦平衡板3处于平衡状态或向右侧倾斜状态时，弧形挡板36滑过出料管一21的出口下方，即将出料管一21堵住，完成停止出料操作。

所述平衡板3右侧以及右侧板53的下方设置有出料仓6，出料仓6存在敞开的上开口，当平衡板3向右侧倾斜至其右侧端抵靠在右支轴34上时，下直板52的右侧端与右弧板532的下端均处在出料仓6的上开口上方，如图5所示，在平衡板3向右侧倾斜发生倾覆时，下料仓5内累积的颗粒物迅速掉落到出料仓6内，出料仓6的下方设置有出料管二61，所述出料管二61为竖直设置，其与出料仓6内部相连通，出料仓6内的颗粒物可从出料管二61中落下，出料仓6的外壁上水平固定设置有支撑板62，而出料仓6的下方设置有承托板63，承托板63上设置有开口可供出料管二61穿过，支撑板62与承托板63之间存在若干个弹簧一71，承托板63边沿固定设置在外壳板1下侧端，得到承载，通过弹簧一71可以对支撑板62与出料仓6形成支撑，随着出料仓6内颗粒物增多，重量增加则会使得出料仓6与支撑板62向下移动，而承托板63上设置有开口供出料管二61穿过，则不影响颗粒物的落下，实际的，出料管二61的出口内径显著小于出料仓6的内径，则从下料仓5内倾覆而下的颗粒物会在短时间内累积到出料仓6内，而出料管二61不能短时间内将颗粒物落下，则在该状态下受重力增大影响，出料仓6与支撑板62向下移动，待一段时间后，出料管二61将颗粒物逐渐排出，出料仓6内重量减少，则弹簧一71支承，出料仓6与支撑板62则会向上移动恢复，这是本发明运转过程中出料仓6处的状态变化。

所述平衡板3的右侧上端面两侧边沿处设置有限位块37，则限位块37存在两道，限位块37上存在水平直面371，如图5与图6所示，当平衡板3向右侧倾斜至其右侧端抵靠在右支轴34上时，限位块37上的水平直面371处于水平状态，如图5所示，两道限位块37的外侧存在限位杆83（同样的，限位杆83及与其相连的部件均存在两道），限位杆83的上端存在限位凸起831，如图3视角内部示意图所示，当限位杆83处于竖直状态时，限位凸起831的下端面为水平状态，并且当平衡板3的右侧端倾斜抵靠在右支轴34上，同时限位杆83处于竖直状态时，限位凸起831处于限位块37的上方并且限位凸起831的下端面抵靠在限位块37上水平直面371上，如图4所示，图中限位凸起831抵靠在限位块37上使得限位块37未正常显示，可参见图8，则该状态下，限位凸起831阻挡了限位块37的转动路径，平衡板3与限位块37受到限位凸起831的限制无法向上翘动，则其受到限制。

其中，限位杆83的中间位置通过转轴与其两侧的连接片84连接在外壳板1上，如图3所示，限位杆83能够绕其中间位置的转轴相对转动，限位杆83的上端外侧固定设置有柱块832，如图8所示，在外壳板1内侧与柱块832对应位置设置有限位环833，在限位杆83绕其中间位置转轴相对转动时，柱块832可以插入到限位环833内，并且柱块832上与限位环833内存在弹簧二72，则弹簧72能够对限位杆83的上端位置进行推动使限位杆83恢复竖直状态。

另外，所述支撑板62在其靠近平衡板3的一侧端两侧位置固定设置有竖直的顶杆81，如图4所示，则同样的，顶杆81存在两道，两道顶杆81的上端内侧端设置有凸块82，凸块82的内侧端存在倾斜端面821，另外，在限位杆83的下端外侧与外壳板1之间存在固定块85，如图3及图7所示，固定块85固定设置在外壳板1上，并且固定块85与限位杆83之间存在一定间距，而顶杆81的顶端处在固定块85与限位杆83之间，另外弹簧一71的弹性系数要显著大于弹簧二72的弹性系数，则当弹簧一71反弹使得顶杆81上移时其上的凸块82能够伸入到限位杆83与固定块85之间，如图8到图7的变化演示，并且凸块82上的倾斜端面821能够推动限位杆83饶其转轴顺时针转动使得其上端位置压缩弹簧二72，相应的，限位凸起831脱离限位块37的转动路径，则限位块37向上移动不受影响，平衡板3右侧端可以向上翘动，当出料仓6内颗粒物达到一定重量时，出料仓6下移带动顶杆81下移使得凸块82向下脱离限位杆83与固定块85之间，则弹簧二72推动限位杆83上端使其恢复竖直状态，若平衡板3上限位块37处于限位凸起831的下方，则平衡板3会受到限制无法转动。

其中，在平衡板3右侧端转动至右支轴34时，限位块37的水平直面371为水平状态，并且对其限制的限位凸起831下端面也为水平状态，则限位块37对限位凸起831形成的推力是竖直向上的，而造成限位杆83处于竖直状态的弹簧二72的推力处于水平状态，则平衡板3右侧翘起的趋势不会对弹簧二72造成压缩，则平衡板3无法通过自身突破限位凸起831的限制。

另外，外壳板1下端通过支架12固定设置有水平底板13，如图1所示，用于承托本发明的整个装置，可为下一步的分装操作提供平台。

本发明的具体操作流程及实现原理是，首先，初始状态下，砝码41位于砝码槽4的最左侧，下料仓5内为空，平衡板3左侧端抵靠在左支轴33上，储料仓2内存放有大量待进行分装的颗粒物，而储料仓2上出料管一21出口位于斜向导槽55的上端口处，如图2所示，则储料仓2内颗粒物自然下落到斜向导槽55上并滑落到下料仓5内，逐渐，下料仓5内颗粒物累积到一定重量后，平衡板3缓慢向右侧倾斜，待平衡板3达到水平状态时，弧形挡板36将出料管一21出口堵住，停止下料，则下料仓5内得到定量的颗粒物，平衡板3继续向右侧倾斜，随之砝码41滑向砝码槽的右侧，如图5所示，平衡板3彻底失去平衡，瞬间向右侧倾覆，则下料仓5的下直板52右侧端脱离右弧板532，下料仓5被打开，其内的颗粒物迅速掉落到出料仓6内使得出料仓6下移，则顶杆81下移，如图4及图8所示，凸块82脱离限位杆83与固定块85之间，随之弹簧二72驱使限位杆83上端使得限位杆83恢复竖直状态，而此时平衡板3右侧端抵靠于右支轴34上，限位杆83上限位凸起831会卡住平衡板3上限位块37，则此状态下平衡板3暂时不能转动，出料仓6内的颗粒物从出料管二61中落下，操作人员或自动操作机械通过包装盒或包装袋进行接装，待出料仓6内颗粒物下落完尽，下料仓5内颗粒物则早已完全落下，则包装盒或包装袋此次接装的颗粒物为定量的，即前述下落到下料仓5内的定量颗粒物，再对包装盒或包装袋进行打包，一份重量的颗粒物分装完毕，接着下料仓5内为空，同时出料仓6内重量减轻，顶杆81上移使得凸块82驱使限位杆83转动使得限位凸起831失去对限位块37的限制，如图3及图7所示，从而砝码41影响会造成平衡板3向左侧倾斜，直至平衡板3左侧端抵靠到左支轴33上，如图6，恢复初始状态，接着下一份的定量下料。

本发明的优势是，全程装置自动运行，无需额外电力或其他动力或其他称重装置，操作及其简单，只需依次在出料口二61出口处等料即可。

作为改进，储料仓2下方的出料管一21上设置有控制阀门211，如图1所示，能够控制出料管一21的打开与否，在完成分装或者需要停止分装时关闭。

作为改进，外壳板1上在与砝码槽4对应的位置设置有窗口12，如图9所示，使得砝码槽4与外界连通，便于砝码41的更换，调整分装的定量重量。

作为改进，弧形挡板36的上端面设置有弧形槽361，该弧形槽361为槽型凹陷，弧形槽361的宽度等于出料管一21的下口外径，弧形槽361能够随弧形挡板36堵住储料仓2的出料管一21的出口，形成对出料管一21出口更有效的封堵。

作为改进，下直板52的右侧端头下方设置有与其俯视宽度相同的下短板521，如图5所示，平衡板3在一定范围内转动时下短板521能够随下直板52的右侧端头贴靠在右弧板532内侧面滑动，进一步保证下直板52与右弧板532之间贴近时无颗粒物渗漏。

作为改进，顶杆81的中部区域存在定位块86，所述定位块86固定在外壳板1的内壁上，如图7所示，定位块86上设置有竖直贯通的条形槽861，顶杆81穿过所述条形槽861并且可以在条形槽861内上下移动，定位块86的作用是避免顶杆81上下移动时发生偏移造成凸块82不能正确进入限位杆83下端与固定块85之间。