本發(fā)明屬于檢測(cè)采樣裝備領(lǐng)域，特別涉及一種農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)采樣儀。

背景技術(shù)：
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隨著食品安全問題的突出，越來越多的人開始重視飲食安全。在平常生活中，人們最先關(guān)注的是餐桌上的水果蔬菜肉類是否具有農(nóng)藥殘留。然而由于市場(chǎng)上的果蔬肉類農(nóng)藥殘留檢測(cè)的方法繁瑣，檢驗(yàn)流程復(fù)雜，操作要求高，多數(shù)要求有一定操作水平的專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)，目前市場(chǎng)上符合此操作規(guī)范的人員不多，從而使造成檢測(cè)時(shí)效性不強(qiáng)，檢測(cè)效果不理想，甚至是人為的疏忽等。如何提供一種自動(dòng)化程度高，無需專業(yè)檢測(cè)人員，適應(yīng)各種使用環(huán)境的檢測(cè)設(shè)備，即成為本發(fā)明研究的對(duì)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是發(fā)明一種由機(jī)械自動(dòng)完成果蔬肉類產(chǎn)品檢測(cè)前采樣流程的農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)采樣儀。

本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)采樣儀，包括有工作臺(tái)、分杯機(jī)構(gòu)、采樣機(jī)構(gòu)、取液機(jī)構(gòu)和試管上料機(jī)構(gòu)；其特征是：

工作臺(tái)：具有上、中、下三層臺(tái)面，中臺(tái)面通過軸承定位有一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤圓周上均勻分布有若干缺口，每個(gè)缺口上設(shè)置有托板和稱重傳感器；所述轉(zhuǎn)盤下方固定有一內(nèi)齒圈；下臺(tái)面安裝有工位電機(jī)和取樣電機(jī)，工位電機(jī)軸帶動(dòng)有第一齒輪，該第一齒輪與所述內(nèi)齒圈嚙合，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)工位上；所述分杯機(jī)構(gòu)、采樣機(jī)構(gòu)、取液機(jī)構(gòu)和試管上料機(jī)構(gòu)分布在上臺(tái)面和中臺(tái)面上，上臺(tái)面對(duì)應(yīng)開設(shè)有通向中臺(tái)面的落杯孔、采樣孔、取液孔和落管孔；

分杯機(jī)構(gòu)：包括分杯座、分杯蓋、外齒圈、分杯齒輪和步進(jìn)電機(jī)；分杯座和分杯蓋具有落杯通孔，所述外齒圈與通孔同心旋轉(zhuǎn)定位在分杯座上，所述復(fù)數(shù)個(gè)分杯齒輪均勻分布在外齒圈外圍，與外齒圈嚙合，且被約束在分杯座與分杯蓋之間；分杯齒輪上固定有分杯螺旋輪，借助復(fù)數(shù)個(gè)分杯螺旋輪共同支撐著套疊在一起的取樣杯，分杯螺旋輪旋轉(zhuǎn)一周能卸去對(duì)一個(gè)取樣杯的支撐，取樣杯從所述通孔、中臺(tái)面落杯孔、下落至轉(zhuǎn)盤對(duì) 應(yīng)的托板上；所述步進(jìn)電機(jī)輸出與外齒圈傳動(dòng)連接；

采樣機(jī)構(gòu)：包括安裝在上臺(tái)面的進(jìn)給總成和安裝在中臺(tái)面的取樣刀具總成；進(jìn)給總成包括進(jìn)給座、進(jìn)給電機(jī)、絲桿、滑塊和杯座；進(jìn)給電機(jī)和絲桿分別定位在進(jìn)給座兩側(cè)，且通過齒輪副傳動(dòng)連接；滑塊滑動(dòng)定位在杯座導(dǎo)軌上、且通過絲母與所述絲桿配合，由絲桿驅(qū)動(dòng)滑塊升降運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)固定在滑塊下部的杯座升降，該杯座能下降穿過所述采樣孔；所述杯座具有杯腔，該杯腔能容納和定位采集杯；所述取樣刀具總成包括取樣電機(jī)、變速箱和刀具，取樣電機(jī)軸經(jīng)變速箱帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)；所述刀具由若干三角刀片搭建成的圓錐形結(jié)構(gòu)，刀具上方正對(duì)著采集杯、下方正對(duì)著托板上的取樣杯；

取液機(jī)構(gòu)：包括取液器座和吸管總成，該吸管總成借助升降座活動(dòng)定位在取液器座上，升降座一側(cè)通過直線軸承定位在取液器座的導(dǎo)柱上、另一側(cè)設(shè)置有一齒條；所述取液器座上設(shè)置一由升降舵機(jī)帶動(dòng)的取液齒輪，該取液齒輪與所述齒條嚙合，驅(qū)動(dòng)升降座帶吸管總成往復(fù)升降動(dòng)作；所述取液器座通過一轉(zhuǎn)軸定位在上臺(tái)面上，該轉(zhuǎn)軸上固定有擺動(dòng)齒輪，該擺動(dòng)齒輪與固定在上臺(tái)面底面的取液電機(jī)輸出軸上的齒輪嚙合，由取液電機(jī)驅(qū)動(dòng)吸管總成在不同工位完成吸液、釋放和更換吸嘴動(dòng)作；在吸管總成擺動(dòng)軌跡的中臺(tái)面上設(shè)置有吸嘴料座；

試管上料機(jī)構(gòu)：包括安裝在上臺(tái)面的料倉總成和活動(dòng)定位在中臺(tái)面上的試管旋轉(zhuǎn)座，料倉總成嵌設(shè)在上臺(tái)面的落管孔中，從料倉總成出管口排出的正置試管，一—落入正下方的試管旋轉(zhuǎn)座中，等待接納所述吸管總成釋放的取樣液。

所述取樣刀具總成的變速箱驅(qū)動(dòng)有一對(duì)刀具，一對(duì)刀具對(duì)稱分布在取樣電機(jī)軸兩側(cè)，且刀具和變速箱可繞取樣電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)。

所述取樣刀具總成中的變速箱通過軸承定位在取樣電機(jī)軸上，所述取樣電機(jī)軸上固定的齒輪與變速箱中一對(duì)對(duì)稱分布的刀具齒輪嚙合，該刀具齒輪通過空心軸定位在變速箱上，刀具的底部鎖固在空心軸上端面；所述取樣電機(jī)軸上套設(shè)有一軸套，該軸套上端部鎖固在變速箱上、下端部固定有一大齒輪，該大齒輪與工位電機(jī)軸上設(shè)置的第二主動(dòng)齒輪嚙合，由工位電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤換位的同時(shí)，使一對(duì)刀具同步換位。

所述吸管總成包括吸管、管套、升降座和吸液舵機(jī)；管套套設(shè)在吸管外，兩者分別定位在升降座上，管套頂端的外展部在升降座升至接近高位時(shí)能被取液器座抵觸及，并迫使管套相對(duì)于吸管向下移位，能夠頂出套設(shè)在吸管下端部的吸嘴，實(shí)現(xiàn)更換吸嘴動(dòng)作； 吸液舵機(jī)驅(qū)動(dòng)一凸輪，該凸輪抵觸在吸管活塞端，凸輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)吸管吸液或釋放動(dòng)作。

所述料倉總成具有進(jìn)料斗、圓形腔、旋轉(zhuǎn)試管叉和出管口；圓形腔厚度能容納一試管，出管口處于圓形腔相切的垂直向下方向，進(jìn)料斗下方切入圓形腔；所述旋轉(zhuǎn)試管叉安裝在圓形腔中心上，旋轉(zhuǎn)試管叉具有復(fù)數(shù)根徑向輻射狀叉柄，在叉柄前端設(shè)置有切向叉桿，復(fù)數(shù)根叉桿朝同一旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)時(shí)從進(jìn)料斗下方鉤起倒致的試管，旋轉(zhuǎn)半周后送入出管口，逐一排出落入正下方的試管旋轉(zhuǎn)座中；所述試管旋轉(zhuǎn)座同一圓周上均勻分布有復(fù)數(shù)個(gè)試管插孔，在管座電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，試管旋轉(zhuǎn)座上的試管插孔逐一處于所述出管口正下方，承納落入的試管。

所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有四個(gè)缺口，分別對(duì)應(yīng)落杯、采樣、取液和回收工位。

所述轉(zhuǎn)盤在缺口旋轉(zhuǎn)后沿設(shè)置有擋板；回收工位對(duì)應(yīng)設(shè)置有取樣杯導(dǎo)向板，該導(dǎo)向板固定在上臺(tái)面底部，并延伸至轉(zhuǎn)盤外沿。

本發(fā)明由機(jī)械代替人工檢測(cè)，自動(dòng)完成采樣、取液檢測(cè)等流程，尤其是采用四工位的轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)一周即可完成落杯、采樣、取液和舊杯的回收四個(gè)步驟，并配合采樣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可兼容對(duì)不同農(nóng)產(chǎn)品的取樣，簡(jiǎn)化取樣過程和難度；取液過程也采用四工位，分別完成取液、釋放、退吸嘴、上新吸嘴，并在一弧形空間內(nèi)完成，與四工位轉(zhuǎn)盤形成有機(jī)銜接，使得結(jié)構(gòu)更為緊湊，自動(dòng)化程度高，檢測(cè)過程無需專業(yè)人員操作的特點(diǎn)，可廣泛運(yùn)用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和加工的各個(gè)環(huán)節(jié)。

附圖說明：

下面結(jié)合具體圖例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

圖1采樣儀立體示意圖

圖2采樣儀工作臺(tái)三層臺(tái)面分解示意圖

圖3中臺(tái)面分解示意圖

圖4分杯機(jī)構(gòu)分解示意圖

圖5進(jìn)給總成與取樣刀具總成位置關(guān)系示意圖

圖6取樣刀具總成剖面示意圖

圖7取液機(jī)構(gòu)立體示意圖

圖8試管上料機(jī)構(gòu)示意圖

其中

11—上臺(tái)面 111—落杯孔 112—采樣孔 113—取液孔

114—落管孔 12—中臺(tái)面 13—下臺(tái)面 2—轉(zhuǎn)盤

21—缺口 22—托板 23—稱重傳感器 24—內(nèi)齒圈

25—工位電機(jī) 26—第一齒輪 27—第二齒輪 28—擋板

29—導(dǎo)向板 31—分杯座 310—通孔 32—分杯蓋

33—外齒圈 34—分杯齒輪 341—分杯螺旋輪 35—步進(jìn)電機(jī)

4—進(jìn)給總成 41—進(jìn)給座 42—進(jìn)給電機(jī) 43—絲桿

44—滑塊 45—杯座 46—齒輪副 47—杯座導(dǎo)軌

5—取樣刀具總成 51—取樣電機(jī) 511—取樣電機(jī)軸 52—變速箱

521—齒輪 522—刀具齒輪 523—空心軸 524—軸套

525—大齒輪 53—刀具 6—吸管總成 61—取液器座

611—導(dǎo)柱 612—取液齒輪 613—擺動(dòng)齒輪 62—升降座

621—直線軸承 622—齒條 63—取液電機(jī) 64—吸嘴料座

65—吸管 66—管套 67—凸輪 68—收納斗

69—萬向輪 7—料倉總成 71—進(jìn)料斗 72—圓形腔

73—旋轉(zhuǎn)試管叉 731—叉柄 732—叉桿 74—出管口

8—試管旋轉(zhuǎn)座 81—試管插孔 82—管座電機(jī) 9—取樣杯

91—采集杯 92—吸嘴 93—試管

具體實(shí)施方式：

參照?qǐng)D1、圖2和圖3，農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)采樣儀，包括有工作臺(tái)、分杯機(jī)構(gòu)、采樣機(jī)構(gòu)、取液機(jī)構(gòu)和試管上料機(jī)構(gòu)；其中：

工作臺(tái)：具有上臺(tái)面11、中臺(tái)面12和下臺(tái)面13三層結(jié)構(gòu)，中臺(tái)面12通過軸承定位有一環(huán)狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)盤2，該轉(zhuǎn)盤2圓周上均勻分布有若干缺口21，每個(gè)缺口21上設(shè)置有托板22和稱重傳感器23；轉(zhuǎn)盤2下方固定有一內(nèi)齒圈24；下臺(tái)面13安裝有工位電機(jī)25和取樣電機(jī)，工位電機(jī)軸帶動(dòng)有第一齒輪26，該第一齒輪與內(nèi)齒圈24嚙合，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2旋轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)工位上。

具體地說，轉(zhuǎn)盤2上設(shè)置有四個(gè)缺口21，分別對(duì)應(yīng)落杯、采樣、取液和回收工位，也即轉(zhuǎn)盤2旋轉(zhuǎn)一周，每個(gè)托板22上的取樣杯9即可完成全部工序。為了取樣杯9能順利回收，轉(zhuǎn)盤2在缺口旋轉(zhuǎn)后沿設(shè)置有擋板28；回收工位對(duì)應(yīng)設(shè)置有取樣杯導(dǎo)向板29，該導(dǎo)向板29固定在上臺(tái)面11底部，并延伸至轉(zhuǎn)盤2外沿，將使用過的取樣杯往轉(zhuǎn)盤外側(cè)推送出，落入接納的收集桶中。

在上臺(tái)面11和中臺(tái)面12上還分布有分杯機(jī)構(gòu)、采樣機(jī)構(gòu)、取液機(jī)構(gòu)和試管上料機(jī)構(gòu)，而上臺(tái)面11對(duì)應(yīng)開設(shè)有通向中臺(tái)面12的落杯孔111、采樣孔112、取液孔113和落管孔114。

結(jié)合圖4，分杯機(jī)構(gòu)：包括分杯座31、分杯蓋32、外齒圈33、分杯齒輪34和步進(jìn)電機(jī)35；分杯座31和分杯蓋32具有落杯通孔310，外齒圈33與通孔310同心旋轉(zhuǎn)定位在分杯座31上，復(fù)數(shù)個(gè)分杯齒輪34均勻分布在外齒圈33外圍，與外齒圈33嚙合，且被約束在分杯座31與分杯蓋32之間；分杯齒輪34上固定有分杯螺旋輪341，借助復(fù)數(shù)個(gè)分杯螺旋輪341共同支撐著套疊在一起的取樣杯9，分杯螺旋輪341旋轉(zhuǎn)一周能卸去對(duì)一個(gè)取樣杯9的支撐，取樣杯從通孔310、中臺(tái)面的落杯孔111、下落至轉(zhuǎn)盤2對(duì)應(yīng)的托板22上；步進(jìn)電機(jī)35輸出與外齒圈33傳動(dòng)連接，由步進(jìn)電機(jī)35驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)分杯動(dòng)作。

結(jié)合圖5和圖6，采樣機(jī)構(gòu)：包括安裝在上臺(tái)面11的進(jìn)給總成4和安裝在中臺(tái)面12的取樣刀具總成5；進(jìn)給總成4包括進(jìn)給座41、進(jìn)給電機(jī)42、絲桿43、滑塊44和杯座45；進(jìn)給電機(jī)42和絲桿43分別定位在進(jìn)給座41兩側(cè)，且通過齒輪副46傳動(dòng)連接，由進(jìn)給電機(jī)42帶動(dòng)絲桿43正反旋轉(zhuǎn)；滑塊44滑動(dòng)定位在杯座導(dǎo)軌47上、且通過絲母與絲桿43配合，由絲桿43驅(qū)動(dòng)滑塊44升降運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)固定在滑塊44下部的杯座45升降，該杯座45能逐漸下降穿過采樣孔112，完成取樣動(dòng)作；杯座45具有杯腔，該杯腔能容納和定位采集杯91，采集杯91用來裝農(nóng)產(chǎn)品取下的塊樣。

取樣刀具總成5包括取樣電機(jī)51、變速箱52和刀具53，取樣電機(jī)軸511經(jīng)變速箱52帶動(dòng)刀具53旋轉(zhuǎn)，切削采集杯91中的農(nóng)產(chǎn)品塊樣，將其切削成碎末或湖狀；刀具53由若干三角刀片531搭建成的圓錐形結(jié)構(gòu)，刀具53上方正對(duì)著采集杯91、下方正對(duì)著托板上的取樣杯9，切削的碎末直接落入取樣杯9中；更進(jìn)一步地說，取樣刀具總成5的變速箱52驅(qū)動(dòng)有一對(duì)刀具53，一對(duì)刀具53對(duì)稱分布在取樣電機(jī)軸兩側(cè)，且刀具53和變速箱52可繞取樣電機(jī)軸511旋轉(zhuǎn)，切換刀具53，以便一把處于切削作業(yè)，另一把處于清洗狀態(tài)，交替進(jìn)行，既保證取樣效率，又不會(huì)產(chǎn)生交叉污染。

具體地說，取樣刀具總成5中的變速箱52通過軸承定位在取樣電機(jī)軸511上，取 樣電機(jī)軸511上固定的齒輪521與變速箱中一對(duì)對(duì)稱分布的刀具齒輪522嚙合，該刀具齒輪522通過空心軸523定位在變速箱52上，刀具53的底部鎖固在空心軸523上端面；取樣電機(jī)軸511上套設(shè)有一軸套524，該軸套524上端部鎖固在變速箱52上、下端部固定有一大齒輪525，該大齒輪525與工位電機(jī)25軸上設(shè)置的第二主動(dòng)齒輪27嚙合，由工位電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤2換位的同時(shí)，使一對(duì)刀具53同步換位。刀具齒輪522和空心軸523可如本實(shí)例連體結(jié)構(gòu)，也可以為分體結(jié)構(gòu)。

結(jié)合圖7，取液機(jī)構(gòu)：包括吸管總成6和取液器座61，該吸管總成6借助升降座62活動(dòng)定位在取液器座61上，升降座62一側(cè)通過直線軸承621定位在取液器座61的導(dǎo)柱611上、另一側(cè)設(shè)置有一齒條622；取液器座61上設(shè)置一由升降舵機(jī)帶動(dòng)的取液齒輪612，該取液齒輪612與齒條622嚙合，驅(qū)動(dòng)升降座62帶吸管總成6往復(fù)升降動(dòng)作；所述取液器座61通過一轉(zhuǎn)軸定位在上臺(tái)面11上，該轉(zhuǎn)軸上固定有擺動(dòng)齒輪613，該擺動(dòng)齒輪613與固定在上臺(tái)面11底面的取液電機(jī)63輸出軸上的齒輪嚙合，由取液電機(jī)63驅(qū)動(dòng)吸管總成6在不同工位完成吸液、釋放和更換吸嘴動(dòng)作；在吸管總成6擺動(dòng)軌跡的中臺(tái)面12上設(shè)置有吸嘴料座64，在吸嘴料座64中預(yù)備潔凈的吸嘴92，以便每次提取、釋放完成后，更換新的吸嘴92，避免交叉污染。為了保持取液器座61的運(yùn)行平穩(wěn)，在懸出端設(shè)置有萬向輪69，該萬向輪69可在上臺(tái)面11滾動(dòng)，支撐著取液座61的擺動(dòng)運(yùn)行。

更具體地說，吸管總成6包括吸管65、管套66、升降座62和吸液舵機(jī)；管套66套設(shè)在吸管65外，兩者分別定位在升降座62上，管套66頂端的外展部在升降座62升至接近高位時(shí)能被取液器座61抵觸及，并迫使管套66相對(duì)于吸管65向下移位，能夠頂出套設(shè)在吸管65下端部的吸嘴92，實(shí)現(xiàn)更換吸嘴動(dòng)作；吸液舵機(jī)驅(qū)動(dòng)一凸輪67，該凸輪67抵觸在吸管65的活塞端，凸輪67旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)吸管65吸液或釋放取樣液的動(dòng)作。

如圖2，吸管總成6運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧線，故上臺(tái)面11開設(shè)的取液孔113也圓弧形，吸管總成6的行程兩端，對(duì)應(yīng)中臺(tái)面12上的試管旋轉(zhuǎn)座8的一試管插孔81和轉(zhuǎn)盤2一托板22正上方，完成取液和釋放取樣液動(dòng)作；在試管旋轉(zhuǎn)座8與轉(zhuǎn)盤2之間的中臺(tái)面12上，設(shè)置有吸嘴料座64和收納斗68，收納斗68用來收集更換后的吸嘴92或者導(dǎo)入下方的收納桶中。吸管總成6運(yùn)行到此兩工位時(shí)，完成退下用過的吸嘴92，從吸嘴料座64中再套上新的吸嘴，而后移動(dòng)至轉(zhuǎn)盤2處，再吸入取樣液。

結(jié)合圖8，試管上料機(jī)構(gòu)：包括安裝在上臺(tái)面11的料倉總成7和活動(dòng)定位在中臺(tái)面12上的試管旋轉(zhuǎn)座8，料倉總成7嵌設(shè)在上臺(tái)面11的落管孔114中。

料倉總成7具有進(jìn)料斗71、圓形腔72、旋轉(zhuǎn)試管叉73和出管口74；圓形腔72厚度能容納一試管，出管口74處于圓形腔72相切的垂直向下方向，進(jìn)料斗71下方切入圓形腔72；旋轉(zhuǎn)試管叉73安裝在圓形腔72的中心上，旋轉(zhuǎn)試管叉73具有復(fù)數(shù)根徑向輻射狀叉柄731，在叉柄731前端設(shè)置有切向叉桿732，復(fù)數(shù)根叉桿732朝同一旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)時(shí)從進(jìn)料斗71下方鉤起倒致的試管93，旋轉(zhuǎn)半周后送入出管口74，從出管口74排出正置的試管93，逐一落入正下方的試管旋轉(zhuǎn)座8中，等待接納吸管總成6釋放的取樣液；

結(jié)合圖3，試管旋轉(zhuǎn)座8同一圓周上均勻分布有復(fù)數(shù)個(gè)試管插孔81，在管座電機(jī)82驅(qū)動(dòng)下，試管旋轉(zhuǎn)座上的試管插孔81逐一處于所述出管口74正下方，承納落入的試管93。試管93注入取樣液后，即由人工取走放置檢測(cè)箱中檢測(cè)。