基于负压吸附的颗粒分散装置的制作方法

本发明涉及一种自动分散装置，特别是一种用于细小固体颗粒的自动分散装置。

技术背景

固体颗粒是工业和医药等领域中的常见物质，根据种类和应用范围的不同，他们通常具有不同的形貌。对于微小颗粒（粒径200-500um），为了得到其粒径分布情况，我们一般会采取筛分法来进行检测。但是筛分法存在着较大的系统误差及缺点，比如耗时长，受人为因素大，样本需求量大，无法得到准确粒径值等缺点。在对固体颗粒的研究中，计算机图像技术有着广泛的应用，如显微镜成像技术，投射电镜技术等。随着计算机应用技术的发展，采用机器视觉图像检测法，具有直观可靠，准确度高，自动化程度高，样本需求量小的特点。在机器视觉图像检测法中，有一个关键步骤是将细小颗粒分散成单层，防止因为颗粒重叠而影响视觉检测的准确度。目前的手段一般都是人工摇晃取样盘，以达到均匀分散的目的，这种方法不稳定，效果差，且无法分离粘连的颗粒。

技术实现要素：

为了解决现有的颗粒分散装置的不稳定，效果差的问题，本发明提供了一种能够分离粘连的颗粒、分散效果稳定基于负压吸附的颗粒分散装置。

基于负压吸附的颗粒分散装置，具有机座和相机，安装在机座上的筛分机构，筛分机构包括基板、盖板和孔板，基板内凹，孔板覆盖于基板上、并与基板的内壁围成负压腔，盖板作为边框将孔板与基板固定，孔板与基板之间设置密封圈；孔板上设有筛孔，筛孔的孔径小于待分散粉末的粒径，相机的拍摄区域对准孔板的筛孔区域；负压腔与负压装置连接；基板上安装有振动电机。盖板作为边框将孔板与基板固定，从而将孔板上的筛孔全部外露于盖板，待分散的颗粒放置于筛板上。工作时，开启振动电机和负压装置，负压腔内形成负压环境，待分散颗粒在基板的振动过程中被吸附在孔板的筛孔处，没有被吸附的颗粒被振动到筛孔区域的边缘。关闭振动电机，相机拍照。

进一步，机座为两根立柱，基板两端架设于立柱上、并分别于立柱铰接，基板与立柱的一端设置步进电机，步进电机带动基板转动。振动电机开启时，步进电机带动基板旋转，使基板倾斜，从而在振动过程中，未被吸附在筛孔处的颗粒纷纷滑落到较低的一端。振动电机关闭后，步进电机带动基板复位到水平位置，由相机拍照。拍照结束后，步进电机再次使基板转动到倾斜位置，再次开启振动电机，如此重复多次，经过多次拍照，直到颗粒分布图像稳定即认为这一批待分散颗粒的粒径分布达到实际值。

进一步，负压装置与负压腔之间设置粉尘过滤器。粉尘过滤器防止细小粉末进入负压装置内。

本发明的优点在于：1、整个装置结构简单，流程清晰易懂，仅需要简单的编程即可完成自动化检测过程。

2、装置效果好，颗粒分散均匀，十分适合后一步的图像分析。

3、振动装置保证颗粒不会出现堆积现象，且振动可以破坏聚集在一起的大颗粒块，使结果更加真实可靠。

附图说明

图1是本发明的正面示意图。

图2是本发明背面示意图。

图3是孔板组件示意图。

图4是本发明另一旋转位置示意图。

具体实施方案

如图1、2所示。基于负压吸附的颗粒分散装置，包括机座1、筛分机构2、振动电机3、步进电机4、粉尘过滤器5、软管6、电机固定弯板7、轴座8。机座1平放在工作台上，筛分机构与机座通过轴座8和步进电机4的伸出轴连接，可在步进电机4带动下自由旋转。振动电机3通过电机固定弯板7与筛分机构2通过螺栓连接，振动电机轴端接有离心块，可产生高频振动。粉尘过滤器5与筛分机构背面通过气密螺纹连接，用于阻止筛分机构2中的粉尘进入软管6中，软管6与粉尘过滤器5通过气密螺纹连接，软管B端与负压装置连接。

如图3所示，筛分机构2包含基板9，盖板10，孔板11，密封圈12，左连接块13，右连接块14。基板9内凹、从而使孔板11覆盖于基板9上时，孔板11与基板9的内腔壁围成负压腔，密封圈12置于孔板11和基板之间，用于密封，保证负压腔内产生负压环境。孔板11上设有筛孔，筛孔阵列分布，筛孔孔径小于待分散颗粒的粒径。基板9与左连接块13和右连接块14通过螺栓连接，左连接块9与轴座8通过转轴连接形成铰接，右连接块14与步进电机4输出轴直接连接。盖板10与基板9通过螺栓连接。孔板11被盖板10和基板9压住，盖板10作为边框，从而使孔板11的筛孔区域外露。待分散颗粒放置于筛孔区域上，当负压装置开启时，负压腔内形成负压，将颗粒吸附在筛孔处。

本发明在使用时，首先利用控制设备控制步进电机将筛分机构旋转至正面竖直朝上位置(即使基板水平)，将待检测颗粒放置在孔板11 A侧的筛孔区域内。然后启动振动电机，同时启动软管连接的负压设备，再控制步进电机旋转到图1所示位置，此时粉末沿着孔板斜面振下，由于负压作用，部分颗粒会在滑落过程中被吸附在筛孔处，筛孔孔径小于待分散颗粒的粒径，而没有被吸附的颗粒则一直滑落到另一端。振动数秒后，待颗粒状态稳定，关闭振动电机，控制步进电机将筛分机构旋转回正面朝上状态，停顿数秒，装置上部的工业相机进行拍照（未画出）。拍照结束后，控制步进电机将孔板组件旋转至图3所示的倾斜位置，重复上一步的流程，经过数次拍照，可以认为，视觉检测结果已经接近这一批颗粒粒径分布的实际值了。

多次检测后，孔板组件中不可避免会残留一些细小颗粒，此时可拆开顶板，用小毛刷将颗粒清理出去。

本发明的有益效果是：

1、整个装置结构简单，流程清晰易懂，仅需要简单的编程即可完成自动化检测过程。

2、装置效果好，颗粒分散均匀，十分适合后一步的图像分析。

3、振动装置保证颗粒不会出现堆积现象，且振动可以破坏聚集在一起的大颗粒块，使结果更加真实可靠。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。