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土样压片打标装置及土样制备设备的制作方法

专利查询2022-6-30  83

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1.本实用新型属于土样制备技术领域,更具体地说,是涉及一种土样压片打标装置及设有上述土样压片打标装置的土样制备设备。


背景技术:

2.随着农业的发展,人们逐渐加大了对土壤的研究。在土壤研究的过程中,需要对土壤孔隙度、土壤容量和土壤结构等特性进行分析,这就需要先将待分析的土壤制作成土样。土样制作一般经过筛分、研磨、称重以及压片等多个工序。
3.现有的压片过程多采用人工上料方式,压制完成后再人工移出,后续再进行打标等操作,该过程采用人工上料,存在上料位置精度差的问题,容易影响压片以及打标质量,且上述过程需要人工频繁进行模具位置的转换,操作繁琐、且易产生安全问题。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种土样压片打标装置及土样制备设备,能够自动进行土样的压片和打标,保证了制作精度,提高了操作的安全性。
5.为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种土样压片打标装置,包括:
6.输送带,用于承托并输送装有土样的模具;
7.压片机,设置于输送带的一侧,用于压制土样;
8.机械手组件,设置于输送带的侧部,用于将装有土样的模具移入压片机内、或将装有土样的模具从压片机移至输送带上;
9.打标机,设置于输送带远离压片机的一侧,打标机的打标头向下设置,用于打印标识至模具上。
10.在一种可能的实现方式中,压片机包括:
11.机箱,与机械手组件相邻的一侧设有开口;
12.压制台,设置于机箱内,用于承托装有土样的模具;
13.下压件,设置于机箱的顶部,且位于压制台的上方,下压件用于下压模具的压盖至土样上;
14.第一电机,设置于机箱的顶部,用于驱动下压件上下移动。
15.一些实施例中,压制台上还设有用于容纳模具的定位腔,定位腔与下压件上下对应且同轴设置。
16.一些实施例中,下压件的下端还设有与模具抵接接触的压板,压板的外径与模具的外径相等。
17.在一种可能的实现方式中,输送带远离压片机的一侧设有沿输送带的走向延伸、且用于限位模具的导送条,导送条的底面与输送带的表面之间具有间隙。
18.在一种可能的实现方式中,打标机包括:
19.支架,设置于输送带远离压片机的一侧,所述打标头安装于所述支架上,并位于所述输送带的上方,打标头的开口朝向输送带设置;
20.喷墨箱,与打标头通过供墨管相连。
21.一些实施例中,土样压片打标装置还包括与打标机电连接的控制器、以及设置于输送带侧部的位置传感器,位置传感器与控制器电连接以发送模具的位置信息至控制器,输送带通过第二电机驱动,第二电机与控制器电连接,控制器用于向第二电机发送启停控制指令、并向打标机发送打标指令。
22.一些实施例中,支架包括:
23.伸缩立杆,沿上下方向延伸;
24.摆动杆,连接于伸缩立杆的上端,且沿水平方向向延伸至输送带上方;
25.连接座,连接于摆动杆的外端,与打标头相连以固定打标头。
26.在一种可能的实现方式中,机械手组件包括:
27.机架;
28.旋转件,设置于机架上,旋转件具有主轴沿上下方向设置的旋转端;
29.纵向线性模组,连接于旋转端,纵向线性模组具有能够上下移动的升降端;
30.横向线性模组,连接于升降端上,横向线性模组具有能够沿水平方向移动以靠近或远离纵向线性模组的平移端;
31.夹爪,设置于平移端上,用于夹取模具。
32.本技术实施例所示的方案,与现有技术相比,本技术实施例所示的方案,机械手组件将装有土样的模具放到压片机中压制成型后,再将装有土样的模具转移至输送带上,输送带带动模具移动,位于输送带侧部的打标机可对模具进行打标操作,该装置实现了模具的精准上料,使土样的压制和打标操作的有序衔接,省去了人工操作的繁琐,提高了生产效率,保证了压片质量及打标精度。
33.本实用新型还提供了一种土样制备设备,上述土样制备设备设有土样压片打标装置。该土样制备设备能够方便的进行土样的制备和打标,有效的提高了土样制备效率,保证了压制和打标过程中的操作精度,具有良好的实用性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本实用新型实施例提供的土样压片打标装置的结构示意图;
36.图2为本实用新型实施例图1中土样压片打标装置的另一个角度的结构示意图;
37.图3为本实用新型实施例图1中打标机的结构示意图;
38.图4为本实用新型实施例图3中打标机另一个角度的结构示意图;
39.图5为本实用新型实施例图1中压片机的结构示意图;
40.图6为本实用新型实施例图1中机械手组件的结构示意图;
41.图7为本实用新型实施例提供的土样未压制时土样和模具的主视剖视结构示意
图;
42.图8为本实用新型实施例提供的土样压制完成后的土样和模具的主视剖视结构示意图。
43.其中,图中各附图标记:
44.1、输送带;11、导送条;12、第二电机;2、压片机;21、机箱;22、压制台;23、下压件;24、定位腔;25、压板;26、第一电机;3、机械手组件;31、机架;32、旋转件;33、纵向线性模组;34、横向线性模组;35、夹爪;4、打标机;41、支架;411、伸缩立杆;412、摆动杆;413、连接座;42、打标头;43、喷墨箱;44、位置传感器;5、模具;51、本体;52、压盖;6、土样。
具体实施方式
45.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
46.需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本实用新型的描述中,“若干个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
47.请一并参阅图1至图8,现对本实用新型提供的土样压片打标装置进行说明。土样压片打标装置,包括输送带1、压片机2、机械手组件3以及打标机4,输送带1用于承托并输送装有土样6的模具5;压片机2设置于输送带1的一侧,用于压制土样6;机械手组件3设置于输送带1的侧部,用于将装有土样6的模具5移入压片机2内、或将装有土样6的模具5从压片机2移至输送带1上;打标机4设置于输送带1远离压片机2的一侧,打标机4的打标头42向下设置,用于打印标识至模具5上。
48.本实施例提供的土样压片打标装置,与现有技术相比,本实施例提供的土样压片打标装置,机械手组件3将装有土样6的模具5放到压片机2中压制成型后,再将装有土样6的模具5转移至输送带1上,输送带1带动模具5移动,位于输送带1侧部的打标机4可对模具5打标操作,实现了土样6的压制和打标操作的有序衔接,省去了人工操作的繁琐,提高了生产效率,保证了压片质量及打标精度。
49.一些可能的实现方式中,上述特压片机2采用如图5所示结构。参见图5,压片机2包括机箱21、压制台22、下压件23以及第一电机26,机箱21与机械手组件3相邻的一侧设有开口;压制台22设置于机箱21内,用于承托装有土样6的模具5;下压件23设置于机箱21的顶部,且位于压制台22的上方,下压件23用于下压模具5的压盖52至土样6上;第一电机26设置于机箱21的顶部,用于驱动下压件23上下移动。
50.参见图7和图8,模具5包括本体51和压盖52,本体51上设有用于放置土样6的土样
腔,压盖52的底面上设有用于向下伸入土样腔的凸台,凸台的底面直接与土样6接触。
51.作为其中一个实施例,其中模具5的外径为30mm,高度为5mm,土样腔的内径为20mm,深度为2mm,需要压制的土样6的厚度为1mm-2mm,土样6的最终厚度由下压件23的压力决定。在下压件23对压盖52的压力作用下,凸台下压土样6,将土样6压制成型。
52.压片机2的机箱21的侧部具有开口,可供机械手组件3伸入,以便将装有土样6的模具5放置到机箱21内。压制台22用于承托装有土样6的模具5,在第一电机26的驱动作用下,下压件23下移并下压模具5的压盖52,压强为15mpa,利用压盖52底面上的凸台对土样6施加下压力,使土样6成型为片状结构的成品。
53.下压件23下压过程中,压盖52下移并通过压盖52与本体51之间的缝隙将模具5中多余的气体排出,之后下压件23下压至达到预设压强值,此时压盖52底面上的凸台与土样完全贴合,完成压片过程。压制台22的中部设有通孔,通孔内设有能够向上顶推模具5以使模具5从定位腔24中向上顶出,最后模具5通过机械手组件3夹取至输送带1上。
54.压片机2在进行压片是采用挤压或冲压等多种方式,根据土样6检测试验的需求可以利用不同规格的模具5压制出不同规格要求的土样6的成品。另外,还可以增大模具5的设置深度,使其可以同时压制出多个土样6的成品。在对模具5进行上料时,按一个土样6的厚度要求进行上料后,之后铺装隔板用于分隔相邻两个土样6成品,然后再重复上料操作和铺装隔板的操作,直至模具5上料完成,最后通过压片机2一次性成型出多个土样6成品。
55.压片机2对应设置有控制单元,在控制单元中可预设和调整每次压片的压力参数值及压力持续时间参数值,实现对不同土样的压制过程的控制。
56.在一些实施例中,上述特征压制台22可以采用如图5所示结构。参见图5,压制台22上还设有用于容纳模具5的定位腔24,定位腔24与下压件23上下对应且同轴设置。
57.压制台22上设置有用于容纳模具5的定位腔24,定位腔24可对模具5的位置进行有效的限定,使模具5保持与下压件23上下精准对应的关系,便于下压件23对模具5的压盖52进行精准施力,保证土样6整体受力均衡,保证土样6的压制质量。
58.压制土样6的过程中,会有少量土样6的颗粒残留在压片机2上。压片机2需进行多种不同成分土样6的制作,为了避免先后压制的两种土样6之间产生相互干扰,可以在压片机2上设置真空吸头,上述真空吸头分别与工业级吸尘器相连,能够将各部件内残留的土样6抽吸清理干净。
59.在一些实施例中,上述特征下压件23可以采用如图5所示结构。参见图5,下压件23的下端还设有与模具5抵接接触的压板25,压板25的外径与模具5的外径相等。
60.下压件23的下端设置有压板25,压板25的外径和压盖52外径相等。可为压盖52的顶面提供均衡的压力,进而使压盖52下方的凸台受到更加均匀的下压力,以保证土样6的压制质量。
61.一些可能的实现方式中,上述特征输送带1采用如图1和图2所示结构。参见图1和图2,输送带1远离压片机2的一侧设有沿输送带1的走向延伸、且用于限位模具5的导送条11,导送条11的底面与输送带1的表面之间具有间隙。
62.设置在输送带1上的导送条11可对模具5的输送方向进行限定,避免模具5在运行过程中行走方向发生偏斜。模具5在输送带1上在导送条11的限位作用下达到打标机4处,打标机4向模具5的顶面打标,可保证打标的清晰度和完整度。
63.一些可能的实现方式中,上述特征打标机4采用如图3和图4所示结构。参见图3和图4,打标机4包括支架41以及喷墨箱43,支架41设置于输送带1远离压片机2的一侧,打标头42安装于支架41上,且位于输送带1的上方,打标头42的开口朝向输送带1设置;喷墨箱43与打标头42通过供墨管相连。
64.支架41可将打标头42悬空架设于输送带1的上方,使打标头42能够与模具5上下对应。喷墨箱43通过供墨管与打标头42连接,用于向打标头42送墨。
65.另外,在喷墨箱43的外部还可以设置显示屏,便于工作人员对打标机4的工作状态进行实时观测,了解打印过程中的各项参数是否正常。
66.在利用压片机2进行土样6压制、利用打标机4进行打标操作的基础上,土样压片打标装置还包括与打标机4电连接的控制器、以及设置于输送带1侧部的位置传感器44,位置传感器44与控制器电连接以发送模具5的位置信息至控制器,输送带1通过第二电机12驱动,第二电机12与控制器电连接,控制器用于向第二电机12发送启停控制指令、并向打标机4发送打标指令。
67.为了使模具5能够精准的停在打标头42的下方,保证打标过程中模具5处于稳定的位置,设置了能够监测模具5位置的位置传感器44,当位置传感器44监测到模具5的位置信息后,并将上述位置信息传输给控制器,控制器根据预设程序向输送带1的第二电机12发送停止的控制指令,模具5停止在打标头42的正下方,同时控制器向打标机4发送打标的控制指令,打标头42对模具5进行精准打标,实现了打标操作的精准控制。
68.本实施例中,打标是打在模具5上。当利用玻璃或者亚克力片承载土样时,则将标记打在玻璃或者亚克力片上。另外,当利用塑料袋容纳土样时,则采用打标贴纸贴在塑料袋上的方式进行打标操作。
69.在一些实施例中,上述特征支架41可以采用如图3和图4所示结构。参见图3和图4,支架41包括伸缩立杆411、摆动杆412以及连接座413,伸缩立杆411沿上下方向延伸;摆动杆412连接于伸缩立杆411的上端,且沿水平方向延伸至输送带1上方;连接座413连接于摆动杆412的外端,与打标头42相连以固定打标头42。
70.支架41采用伸缩立杆411和摆动杆412结合的形式,摆动杆412外端的连接座413用于和打标头42连接以固定打标头42,使打标头42悬空位于输送带1的上方。伸缩立杆411可以调节打标头42的高度,使打标头42的高度与模具5的顶面高度相匹配,避免二者之间间距过大造成打标不清晰的问题,同时,也避免二者之间距离过近造成的位置干涉。摆动杆412能够水平摆动,以使打标头42能够准确地对应模具5的顶面,保证打标位置的精准性。
71.具体的,请参见图3和图4,支架41与摆动杆412通过锁定件相连,锁定件沿摆动杆412的径向贯穿设置,伸缩立杆411的上端面上设有与锁定件螺纹连接的锁定孔。
72.摆动杆412通过锁定件安装在伸缩立杆411的上端。锁定件为贯穿摆动杆412的径向设置的螺栓,锁定件能够与伸缩杆上端的锁定孔螺纹配合,锁定件可将摆动杆412稳定的锁定在伸缩立杆411的上端,避免摆动杆412绕伸缩立杆411摆动,保证打标头42位置的稳定性。
73.一些可能的实现方式中,上述特征机械手组件3采用如图6所示结构。参见图6,机械手组件3包括机架31、旋转件32、纵向线性模组33、横向线性模组34以及夹爪35,旋转件32设置于机架31上,旋转件32具有主轴沿上下方向设置的旋转端;纵向线性模组33连接于旋
转端,纵向线性模组33具有能够上下移动的升降端;横向线性模组34连接于升降端上,横向线性模组34具有能够沿水平方向移动以靠近或远离纵向线性模组33的平移端;夹爪35设置于平移端上,用于夹取模具5。
74.机械手组件3用于向压片机2内供送模具5,或者将模具5从压片机2中转移至输送带1上。机械手组件3与控制器电连接,以接收控制器的控制信号。其中,旋转件32的旋转端可带动上方的构件以及模具5水平旋转至水平面内的某一位置,纵向线性模组33的升降端可以带动模具5进行上下方向上的位置调整,横向线性模组34的平移端可带动模具5靠近或远离旋转件32,夹爪35用于夹持模具5,在上述构件的配合下模具5可在压片机2与输送带1之间转移,保证位置的精准,提高了压片和打标效率。
75.基于同一发明构思,本技术实施例还提供了一种土样制备设备,上述土样制备设备设有土样压片打标装置。该土样制备设备能够方便的进行土样的制备和打标,有效的提高了土样制备效率,保证了压制和打标过程中的操作精度,具有良好的实用性。
76.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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