本發(fā)明涉及一種光譜樣品的激振混填料裝置及混填料方法，具體為一種地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)微量粉狀樣品光譜分析前，在混料機(jī)上成批次混合多組份分析樣品，再自動(dòng)充填到試驗(yàn)用碳棒端部孔中的專用設(shè)備，屬粉狀礦物樣品光譜分析試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地質(zhì)礦產(chǎn)部門在進(jìn)行地質(zhì)勘查并用光譜法分析礦物成分時(shí)，往往是預(yù)先在野外采集多種少量的礦物樣品，再在實(shí)驗(yàn)室粉碎研磨得到粉料并加入適量催化劑進(jìn)行混料處理樣品，然后將處理后樣品粉料裝填進(jìn)一定結(jié)構(gòu)的碳棒中，最后對(duì)樣品進(jìn)行光譜試驗(yàn)，通過(guò)光譜分析從而得出礦物的元素成份及其含量。在處理試驗(yàn)樣品的過(guò)程中，通常需要將研磨后的礦粉放入坩堝中，在加入適量粉狀催化劑后，將它們混合均勻；然后將這些混合好的樣品填充到試驗(yàn)碳棒的加工孔中（如圖1所示的b處）。為滿足光譜試驗(yàn)的需要，通常需要多組份的實(shí)驗(yàn)樣品，并按批次分類處理。

中國(guó)實(shí)用新型專利《光譜樣品自動(dòng)攪拌機(jī)》（200820211527.9）提出的自動(dòng)攪拌進(jìn)行混料，是在主振電機(jī)上端有偏心軸穿過(guò)上底盤連接坩堝托盤，主振電機(jī)下端有輸出軸，通過(guò)旋轉(zhuǎn)托盤與固定在傾斜支架上的傾斜底盤中心部位安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，傾斜支架下底部位固定于底座上，上底盤和旋轉(zhuǎn)托盤之間均布有支撐彈簧，坩堝托盤位于上底盤與旋轉(zhuǎn)托盤之間，坩堝托盤的盤面上均勻開(kāi)有多個(gè)坩堝固定孔，坩堝托盤的盤面上覆蓋透明蓋板，其中心安裝緊固手柄將透明蓋板和坩堝托盤壓緊連為一體。采用本裝置可以實(shí)現(xiàn)裝入坩堝中的各種粉料攪拌混合，優(yōu)點(diǎn)是攪拌速度快，攪拌效果好；不足之處是：物料混合后需要將坩堝中的粉料倒出來(lái)，再由人工將粉料裝填進(jìn)碳棒中，不能自動(dòng)裝填。這樣，在進(jìn)行光譜分析試驗(yàn)前需要大量人工來(lái)處理試件，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，填充緊實(shí)效果也不佳；另外，其提出的結(jié)構(gòu)方案中描述的傾斜支架的傾斜角度是固定的，實(shí)驗(yàn)表明并不能適應(yīng)不同粒度的多組份礦粉高效攪拌混合。

中國(guó)發(fā)明專利《混合、攪拌或散布方法和用于該方法的設(shè)備》（201180047615.4）物料混合、攪拌或散布方法，所述設(shè)備包括殼體和容器，容器具有混合室，桿形元件伸進(jìn)到該混合室中。該桿形元件在進(jìn)入混合室的進(jìn)口上連接于膜片，該膜片是容器的壁的部件。為了處理混合室的內(nèi)含物，桿形元件與膜片一起通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置處于運(yùn)動(dòng)。為了避免膜片的意外失效，在該方法的范圍內(nèi)，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行記數(shù)，并且在達(dá)到對(duì)于膜片的承載載荷能力所允許的最大轉(zhuǎn)數(shù)和由此能得出的載荷交變數(shù)時(shí)將該驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)斷。該設(shè)備或方法只適用于大批量相同組份物料的混合，并且設(shè)備中殘留物料較多，在需混合的物料組份變化時(shí)，需要對(duì)設(shè)備清潔處理。

由于在進(jìn)行地質(zhì)勘查光譜分析時(shí)，通常需要多批次、不同組份的試件（即一端的空腔內(nèi)裝填有礦粉混合料的碳棒），而每個(gè)試件中裝填的礦粉混合料質(zhì)量很少，通常只有幾克重。為提高礦粉光譜分析試驗(yàn)效率、降低試驗(yàn)成本，節(jié)省人力等，發(fā)明一種光譜分析樣品的自動(dòng)混料和填料一體化裝置，尤為必要并且意義重大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)所述問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種光譜樣品的激振混填料裝置及混填料方法，包括機(jī)架、二相振動(dòng)裝置、混料填料裝置以及控制部分，是預(yù)先將礦粉置入混料填料裝置中上下扣合的坩堝內(nèi)，通過(guò)翻轉(zhuǎn)電機(jī)動(dòng)作設(shè)定傾斜角度、旋轉(zhuǎn)翻料、偏心振動(dòng)、上下周期性抖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多組份礦粉的充分?jǐn)嚢枧c混合，之后再通過(guò)翻轉(zhuǎn)電機(jī)動(dòng)作，將上下扣合的坩堝倒置，結(jié)合旋轉(zhuǎn)、偏心振動(dòng)、上下周期性抖動(dòng)，分別將各坩堝內(nèi)混合均勻后的礦粉填充進(jìn)各碳棒的空腔內(nèi)，循環(huán)往復(fù)，即實(shí)現(xiàn)多批次、多組份的礦粉混料并自動(dòng)向多支碳棒中填料過(guò)程。裝置的設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎，自動(dòng)化程度高，大提高了混料填料工作效率，有利于提高光譜分析精度和工作效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光譜樣品的激振混填料裝置，包括：機(jī)架（1）、二相振動(dòng)裝置（2）、混料填料裝置（3）；其特征在于：

所述機(jī)架（1）包括：立板（101）、翻轉(zhuǎn)電機(jī)（102）、蝸桿（103）、蝸輪（104）、手輪（105）、手動(dòng)定位銷（106）和電動(dòng)定位銷（113）、旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）、橋架（108）、旋轉(zhuǎn)軸（109）、托板（110）、u型板（111），還包括：控制箱（114）；所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)（102）用于驅(qū)動(dòng)蝸桿（103）旋轉(zhuǎn)，所述蝸桿（103）與蝸輪（104）嚙合；所述手輪（105）與蝸桿（103）同軸，手輪（105）也是用于驅(qū)動(dòng)蝸桿（103）旋轉(zhuǎn)；

所述橋架（108）呈方口狀框架結(jié)構(gòu)，橋架（108）兩端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸（109）和軸承定位在立板（101）上部，其中一端的旋轉(zhuǎn)軸上還固連有齒輪，所述齒輪與主動(dòng)輪嚙合，所述主動(dòng)輪與蝸輪（104）同軸；

所述托板（110）跨接并固連在二根旋轉(zhuǎn)軸之間，所述u型板（111）固連在托板（110）下方，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）通過(guò)緊固件安裝在u型板（111）上；

所述托板（110）的兩側(cè)還設(shè)置有定位孔，其中一側(cè)定位孔與手動(dòng)定位銷（106）配合，另一側(cè)定位孔與電動(dòng)定位銷（113）配合；手動(dòng)定位銷（106）和電動(dòng)定位銷（113）均用于鎖定托板（110）在不同工位；

所述二相振動(dòng)裝置（2）包括：旋轉(zhuǎn)盤軸（201）、旋轉(zhuǎn)盤（202）、支撐彈簧組件（203）、振動(dòng)盤（204）、主振電機(jī)（205）、凸輪外套（206）、鎖緊軸（207）和鎖緊軸套（215）、鎖緊手柄（208）、圓柱凸輪（211）、滾輪軸套（212）、滾輪（213）、滾輪軸（214）；所述圓柱凸輪（211）下端套裝并固聯(lián)在主振電機(jī)（205）的輸出軸（217）上，圓柱凸輪（211）的外圓上加工有圓環(huán)狀凸輪溝槽，圓柱凸輪（211）兩端外圓上還設(shè)置有軸承安裝位；所述鎖緊軸套（215）的內(nèi)部還套裝有軸承；

所述旋轉(zhuǎn)盤軸（201）下端與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）對(duì)接，旋轉(zhuǎn)盤軸（201）上端固連在旋轉(zhuǎn)盤（202）下部中心位置，所述旋轉(zhuǎn)盤（202）位于振動(dòng)盤（204）下方且與振動(dòng)盤（204）同心，所述支撐彈簧組件（203）有三組，支撐彈簧組件（203）設(shè)置在旋轉(zhuǎn)盤（202）與振動(dòng)盤（204）之間；

所述旋轉(zhuǎn)盤（202）中心固連有主振電機(jī)安裝板（216），所述主振電機(jī)（205）固連在主振電機(jī)安裝板（216）上；

所述凸輪外套（206）固連在主振電機(jī)安裝板（216）上方，凸輪外套（206）通過(guò)軸承定位所述圓柱凸輪（211）；

所述圓柱凸輪（211）的上端設(shè)置有偏心孔，所述偏心孔內(nèi)套裝有偏心軸（218），所述偏心軸（218）上端穿過(guò)鎖緊軸套（215）內(nèi)的軸承，且偏心軸（218）上端圓柱面與安裝在鎖緊軸套（215）內(nèi)的軸承內(nèi)圈面之間有滿足偏心振動(dòng)的間隙；

所述鎖緊軸套（215）固連在振動(dòng)盤（204）中部，所述鎖緊軸（207）上端與鎖緊手柄（208）旋接，鎖緊軸（207）下端與鎖緊軸套（215）旋接；所述滾輪軸套（212）通過(guò)螺栓固連在鎖緊軸套（215）下端外圓的銑平面上，所述滾輪軸（214）穿過(guò)滾輪軸套（212），所述滾輪（213）套裝在滾輪軸（214）上，且滾輪（213）外圓嵌合在圓柱凸輪（211）的環(huán)狀溝槽中；

所述支撐彈簧組件（203）包括彈簧以及套裝在彈簧外部的彈簧套，所述彈簧兩端設(shè)置有封頭螺栓，所述封頭螺栓分別與旋轉(zhuǎn)盤（202）及振動(dòng)盤（204）固連；

所述鎖緊軸（207）呈圓筒狀，所述鎖緊手柄（208）旋接在鎖緊軸（207）上端中心；

所述混料填料裝置（3）包括：碳棒固定盤（301）、支撐桿（302）、鎖緊扣（303）、坩堝上固定盤（304）、坩堝下固定盤（305）、坩堝組件（306），還包括碳棒（307），所述碳棒（307）裝填粉料的一端加工有圓柱孔；所述坩堝組件（306）呈兩頭小、中間大棒槌狀，所述碳棒（307）裝填粉料的一端插入坩堝組件（306）中；

所述坩堝上固定盤（304）和坩堝下固定盤（305）上均勻的分布有承載坩堝組件（306）的圓孔；所述碳棒固定盤（301）上相應(yīng)的也開(kāi)有定位并支撐碳棒（307）的圓孔，所述圓孔上裝有橡膠圈，碳棒（307）與所述橡膠圈內(nèi)孔緊配合；

所述坩堝下固定盤（305）固連在鎖緊軸套（207）外圓上，所述支撐桿（302）兩端通過(guò)螺栓將碳棒固定盤（301）與坩堝上固定盤（304）定位并鎖緊，所述碳棒固定盤（301）與坩堝上固定盤（304）中心開(kāi)有圓孔，所述鎖緊軸（207）穿過(guò)碳棒固定盤（301）與坩堝上固定盤（304）中心圓孔，所述鎖緊手柄（208）用于將坩堝上固定盤（304）與鎖緊軸（207）固連；所述鎖緊扣（303）固連在支撐桿（302）上，鎖緊扣（303）用于將混料填料裝置（3）扣合在振動(dòng)盤（204）的外沿上；

當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤軸（201）在旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤（202）旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)盤（202）通過(guò)支撐彈簧組件（203）以及振動(dòng)盤（204）再帶動(dòng)混料填料裝置（3）旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)圓柱凸輪（211）在主振電機(jī)（205）驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述振動(dòng)盤（204）在支撐彈簧組件（203）的約束下通過(guò)偏心軸（218）帶動(dòng)作偏心振動(dòng)，同時(shí)，所述滾輪（213）隨著圓柱凸輪（211）旋轉(zhuǎn)而上下移動(dòng)，進(jìn)一步的帶動(dòng)振動(dòng)盤（204）相對(duì)于旋轉(zhuǎn)盤（202）沿著支撐彈簧組件（203）的軸向竄動(dòng)。

如上所述一種光譜樣品的激振混填料裝置，其特征在于：所述坩堝組件（306）包括：上坩堝膠套（310）和下坩堝膠套（311）、上坩堝（312）、下坩堝（313），還包括用于混合攪拌和填料緊實(shí)的瑪瑙球；所述上坩堝（312）包覆在上坩堝膠套（310）中，所述下坩堝（313）包覆在下坩堝膠套（311）中，所述上坩堝膠套（310）套裝在坩堝上固定盤（304）的圓孔內(nèi)，所述下坩堝膠套（311）套裝在坩堝下固定盤（305）的圓孔內(nèi)；上坩堝膠套（310）與下坩堝膠套（311）相向扣合，上坩堝膠套（310）以及上坩堝（312）的頂部都開(kāi)設(shè)有圓形通孔，所述圓形通孔用于容納碳棒（307）插入；所述瑪瑙球有至少一個(gè)，各瑪瑙球的半徑相同或不同，其中最小的瑪瑙球的半徑值大于碳棒（307）的圓柱孔半徑。

如上所述一種光譜樣品的激振混填料裝置，其特征在于：所述電動(dòng)定位銷（113）驅(qū)動(dòng)裝置為電磁鐵。

如上所述一種光譜樣品的激振混填料裝置，其特征在于：所述手輪（105）與蝸桿（103）之間設(shè)置有彈性聯(lián)結(jié)器，所述彈性聯(lián)結(jié)器用于在手輪（105）壓下時(shí)與蝸桿（103）扣合，松開(kāi)手輪（105）時(shí)與蝸桿（103）脫扣，從而實(shí)現(xiàn)手輪（105）驅(qū)動(dòng)蝸桿（103）與翻轉(zhuǎn)電機(jī)（102）驅(qū)動(dòng)蝸桿（103）的運(yùn)動(dòng)互不干擾。

如上所述一種光譜樣品的激振混填料裝置，其特征在于：所述滾輪軸套（212）中設(shè)置的滾輪軸（214）上，還套裝有電磁閥線圈，所述電磁閥線圈用于驅(qū)動(dòng)滾輪軸（214）沿軸向伸出或縮回；當(dāng)滾輪軸伸出時(shí)，所述滾輪（213）外圓嵌合在圓柱凸輪（211）的環(huán)狀溝槽中，當(dāng)滾輪軸（214）縮回時(shí)，所述滾輪（213）外圓與圓柱凸輪（211）處于非接觸狀態(tài)。

如上所述一種光譜樣品的激振混填料裝置，其特征在于：所述控制箱（114）包括：旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）驅(qū)動(dòng)控制單元、翻轉(zhuǎn)電機(jī)（102）驅(qū)動(dòng)控制單元、電動(dòng)定位銷（113）的電磁鐵驅(qū)動(dòng)控制單元、主振電機(jī)（205）驅(qū)動(dòng)控制單元、滾輪軸（214）電磁線圈驅(qū)動(dòng)單元。

一種光譜樣品的激振混填料裝置的混填料方法，包括：混料填料裝置（3）在混料時(shí)的操作方法和混料填料裝置（3）在填料時(shí)的操作方法；其特征在于：每一次光譜樣品的混料和填料過(guò)程按如下步驟：

（1）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿（103），控制托板（110）上表面呈水平狀；

（2）取出碳棒固定盤（301）和坩堝上固定盤（304），向位于坩堝下固定盤（305）中的每一只下坩堝（313）中注入設(shè)定量的待混合樣品粉料，再將上坩堝膠套（310）與下坩堝膠套（311）相向扣合，將鎖緊扣（303）與振動(dòng)盤（204）的外沿扣緊，再擰緊鎖緊手柄（208）；

（3）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿（103），順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至托板（110）上表面與水平面呈10~45度傾角，再通過(guò)手動(dòng)定位銷（106）或電動(dòng)定位銷（113）鎖定托板（110）；

（4）開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）和主振電機(jī)（205），下坩堝（313）中的樣品粉料在旋轉(zhuǎn)以及疊加的偏心振動(dòng)過(guò)程中充分混合均勻；

（5）關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）和主振電機(jī)（205），電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿（103），繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至托板（110）上表面與地面相向且平行，此時(shí)上坩堝（312）位于下坩堝（313）的正下方，再通過(guò)手動(dòng)定位銷（106）或電動(dòng)定位銷（113）鎖定托板（110）；

（6）控制滾輪軸（214）上套裝的電磁線圈得電，使得滾輪（213）外圓伸出并嵌合在圓柱凸輪（211）的溝槽中，再開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）和主振電機(jī)（205），使得混合均勻的樣品粉料自動(dòng)填充進(jìn)碳棒（307）的圓柱孔中，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）和主振電機(jī)（205），同時(shí)控制滾輪軸（214）上套裝的電磁線圈失電，滾輪（213）縮回；

（7）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿（103），控制托板（110）上表面旋轉(zhuǎn)至水平狀，松開(kāi)鎖緊扣（303）和鎖緊手柄（208），抽出碳棒（307）；循環(huán)往復(fù)，再重復(fù)下一個(gè)混料和填料過(guò)程。

如上所述一種光譜樣品的激振混料填料裝置的混填料方法，其特征在于：所述步驟⑷中的操作過(guò)程或者是：

控制滾輪軸（214）上套裝的電磁線圈得電，使得滾輪（213）外圓伸出并嵌合在圓柱凸輪（211）的溝槽中，再開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)（107）和主振電機(jī)（205），下坩堝（313）中的樣品粉料在旋轉(zhuǎn)以及疊加的偏心振動(dòng)的同時(shí)，再疊加上下抖動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

（1）本發(fā)明利用上下坩堝扣合方式，一次裝料即可完成攪拌混料與裝填進(jìn)碳棒二道工序，自動(dòng)化程度高，大大提高了工作效率。

（2）本發(fā)明通過(guò)偏心振動(dòng)結(jié)合上下抖動(dòng)激振的二相振動(dòng)方式，更充分更均勻的實(shí)現(xiàn)了樣品粉料的攪拌與混合，填充料時(shí)可確保樣品粉料在碳棒中有足夠的密實(shí)度，且各碳棒中樣品粉料的一致性好，特別有利于光譜分析時(shí)的準(zhǔn)確度提高。

（3）攪拌混料與填充粉料均在密閉的上下坩堝中進(jìn)行，減少了樣品粉料的濺潑損失，縮短甚至消除了樣品粉料在向碳棒中轉(zhuǎn)移時(shí)與空氣大面積接觸時(shí)間，有利于提高對(duì)樣品粉料的分析精度。

（4）本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，各步驟中對(duì)控制對(duì)象的運(yùn)行時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度均連續(xù)可調(diào)，操作簡(jiǎn)單，省工省時(shí)，對(duì)不同規(guī)格的樣品粉料適應(yīng)性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1是待填充樣品粉料的碳棒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例“一種光譜樣品的激振混填料裝置”在攪拌混料時(shí)示意圖外圈；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例“一種光譜樣品的激振混填料裝置”在向碳棒中填充樣品粉料時(shí)示意圖；

圖4是圖2另一個(gè)方向示意圖；

圖5是機(jī)架部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5仰視圖；

圖7是二相振動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7中部分構(gòu)件放大及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖8中a處放大圖；

圖10是混料填料裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖中裝載了全部坩堝組件；

圖11坩堝組件結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中的標(biāo)記說(shuō)明：

圖1中：b—碳棒中加工的待填充樣品粉料的圓柱孔。

圖2、圖3中:1—機(jī)架，2—二相振動(dòng)裝置，3—混料填料裝置。

圖5、圖6中：101—立板，102—翻轉(zhuǎn)電機(jī)，103—蝸桿，104—蝸輪，105—手輪，106—手動(dòng)定位銷，107—旋轉(zhuǎn)電機(jī)，108—橋架，109—旋轉(zhuǎn)軸，110—托板，111—u型板，113—電動(dòng)定位銷，114—控制箱。

圖7～圖9中:201—旋轉(zhuǎn)盤軸，202—旋轉(zhuǎn)盤，203—支撐彈簧組件，204—振動(dòng)盤，205—主振電機(jī)，206—凸輪外套，207—鎖緊軸，208—鎖緊手柄，211—圓柱凸輪，212—滾輪軸套，213—滾輪，214—滾輪軸，215—鎖緊軸套，216—主振電機(jī)安裝板，217—輸出軸，218—偏心軸。

圖10、圖11中:301—碳棒固定盤，302—支撐桿，303—鎖緊扣，304—坩堝上固定盤，305—坩堝下固定盤，306—坩堝組件，307—碳棒，310—上坩堝膠套，311—下坩堝膠套，312—上坩堝，313—下坩堝。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)，本技術(shù)方案中未詳細(xì)述及的，均為公知技術(shù)。

參見(jiàn)圖2及附圖3，本發(fā)明一種光譜樣品的激振混填料裝置，包括：機(jī)架1、二相振動(dòng)裝置2、混料填料裝置3三部分，其中機(jī)架1中還有設(shè)置有控制箱114，混料填料裝置3安裝了多組坩堝組件306，二相振動(dòng)裝置2下方正中伸出有旋轉(zhuǎn)盤軸201。

圖2是處于攪拌混料狀態(tài)下二相振動(dòng)裝置2及混料填料裝置3呈現(xiàn)的姿態(tài)示意圖，圖3是處于向碳棒中填充樣品粉料時(shí)的姿態(tài)示意圖，為了提高附圖2清晰度，混料填料裝置3僅表示安裝了一圈坩堝組件306情況，由圖2可知實(shí)際使用中可一次安裝30組坩堝組件306。圖3為處于填料狀態(tài)下二相振動(dòng)裝置2及混料填料裝置3呈現(xiàn)的姿態(tài)示意圖。圖2中，混料填料裝置3扣合在二相振動(dòng)裝置2上方，二相振動(dòng)裝置2通過(guò)旋轉(zhuǎn)盤軸201鎖定在機(jī)架1的上方。

參考附圖4和附圖6，所述機(jī)架1包括：立板101、翻轉(zhuǎn)電機(jī)102、蝸桿103、蝸輪104、手輪105、手動(dòng)定位銷106和電動(dòng)定位銷113、旋轉(zhuǎn)電機(jī)107、橋架108、旋轉(zhuǎn)軸109、托板110、u型板111；所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)102用于驅(qū)動(dòng)蝸桿103旋轉(zhuǎn)，所述蝸桿103與蝸輪104嚙合；所述手輪105與蝸桿103同軸，手輪105也是用于驅(qū)動(dòng)蝸桿103旋轉(zhuǎn)；所述立板101位于兩側(cè)部。

所述橋架108呈方口狀框架結(jié)構(gòu)，橋架108兩端通過(guò)固連的旋轉(zhuǎn)軸109和軸承定位在兩側(cè)立板101之間的上部；本發(fā)明實(shí)施例中，位于圖5右端的旋轉(zhuǎn)軸109上，同軸固連有齒輪，與所述齒輪嚙合的是主動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪與蝸輪104同軸，因此當(dāng)蝸桿103旋轉(zhuǎn)時(shí)，橋架108亦繞旋轉(zhuǎn)軸109旋轉(zhuǎn)。

如圖5所示，所述托板110呈板凳狀，托板110的兩個(gè)板凳腿分別跨接并固連在旋轉(zhuǎn)軸109上，所述u型板111固連在托板110下方的中部，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)107通過(guò)緊固件安裝在u型板111上；旋轉(zhuǎn)電機(jī)107的輸出軸穿過(guò)托板110中部。

所述托板110的兩側(cè)面開(kāi)有定位孔，其中一側(cè)定位孔與手動(dòng)定位銷106配合，另一側(cè)定位孔與電動(dòng)定位銷113配合，所述電動(dòng)定位銷113驅(qū)動(dòng)裝置為電磁鐵。手動(dòng)定位銷106和電動(dòng)定位銷113均用于鎖定托板110在不同工位中。所述手輪105與蝸桿103之間設(shè)置有一種彈性聯(lián)結(jié)器（圖中未畫出），所述彈性聯(lián)結(jié)器用于在手輪105壓下時(shí)與蝸桿103扣合，此時(shí)旋轉(zhuǎn)手輪105即可帶動(dòng)蝸桿103旋轉(zhuǎn)，松開(kāi)手輪105時(shí)通過(guò)彈性聯(lián)結(jié)器作用，手輪105即與蝸桿103脫扣，此時(shí)若翻轉(zhuǎn)電機(jī)102動(dòng)作，手輪105不會(huì)隨動(dòng)，二者之間互不涉，有利于安全操作。

參考附圖7～附圖9，所述二相振動(dòng)裝置2包括：旋轉(zhuǎn)盤軸201、旋轉(zhuǎn)盤202、支撐彈簧組件203、振動(dòng)盤204、主振電機(jī)205、凸輪外套206、鎖緊軸207和鎖緊軸套215、鎖緊手柄208、圓柱凸輪211、滾輪軸套212、滾輪213和滾輪軸214；所述圓柱凸輪211呈空心狀，圓柱凸輪211下端套裝在主振電機(jī)205輸出軸217上，圓柱凸輪211的外圓上加工有圓環(huán)狀凸輪溝槽。由圖9可知，本發(fā)明實(shí)施例中，所述圓柱凸輪溝槽是在垂直方向上下起伏的等寬凹槽。圓柱凸輪211兩端外圓上還設(shè)置有軸承安裝位。

所述旋轉(zhuǎn)盤軸201下端與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)107對(duì)接，旋轉(zhuǎn)盤軸201上端固連在旋轉(zhuǎn)盤202下部中心位置，所述旋轉(zhuǎn)盤202位于振動(dòng)盤204下方且與振動(dòng)盤204同心，旋轉(zhuǎn)盤202與振動(dòng)盤204之間是均勻分布的三組支撐彈簧組件203；所述支撐彈簧組件203包括彈簧以及套裝在彈簧外部的彈簧套，所述彈簧兩端設(shè)置有封頭螺栓，其中位于下端的封頭螺栓固連在旋轉(zhuǎn)盤202圓周上，位于上端的封頭螺栓固連在振動(dòng)盤204圓周上。

所述主振電機(jī)205固連在主振電機(jī)安裝板216下方，所述主振電機(jī)安裝板216固連在旋轉(zhuǎn)盤202上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)107旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)盤202即通過(guò)三組支撐彈簧組件203帶動(dòng)振動(dòng)盤204一起旋轉(zhuǎn)，由此即帶動(dòng)位于振動(dòng)盤204上方的混料填料裝置3與振動(dòng)盤204同步旋轉(zhuǎn)，此時(shí)當(dāng)主振電機(jī)205工作時(shí)，振動(dòng)盤204還要相對(duì)于旋轉(zhuǎn)盤202偏心振動(dòng)。

所述凸輪外套206固連在主振電機(jī)安裝板216上方，凸輪外套206通過(guò)軸承定位所述圓柱凸輪211。

所述偏心軸218下端套裝在圓柱凸輪211的上端的偏心孔中，偏心軸218上端穿過(guò)安裝在鎖緊軸套215中的軸承，且該偏心軸218的上端圓柱面與安裝在鎖緊軸套215內(nèi)部的軸承內(nèi)圈面之間有滿足偏心振動(dòng)的間隙。

所述鎖緊軸套215固連在振動(dòng)盤204中部，所述鎖緊軸207上端與鎖緊手柄208旋接，鎖緊軸207下端與鎖緊軸套215旋接。

所述滾輪軸套212通過(guò)螺栓固連在鎖緊軸套215下端外圓銑平面上，所述滾輪軸214穿過(guò)滾輪軸套212，所述滾輪213套裝在滾輪軸214上且，滾輪213外圓嵌合在圓柱凸輪211的環(huán)狀溝槽中。本發(fā)明實(shí)施例中，所述滾輪軸套212中設(shè)置的滾輪軸214上，還套裝有電磁線圈（圖中未畫出），所述電磁線圈用于驅(qū)動(dòng)滾輪軸214沿軸向伸出或縮回；當(dāng)電磁線圈得電后驅(qū)動(dòng)滾輪軸214伸出時(shí)，所述滾輪213外圓嵌合在圓柱凸輪211的環(huán)狀溝槽中，當(dāng)電磁線圈失電后滾輪軸214縮回時(shí)，所述滾輪213外圓與圓柱凸輪211的環(huán)狀溝槽處于非接觸狀態(tài)。

參考圖10、圖11，所述混料填料裝置3包括：碳棒固定盤301、支撐桿302、鎖緊扣303、坩堝上固定盤304、坩堝下固定盤305、坩堝組件306；還包括碳棒307，以及用于混合攪拌和填料緊實(shí)的瑪瑙球（圖中未畫出），所述碳棒307裝填粉料的一端加工有圓柱孔（參見(jiàn)圖1中b處加工孔），所述的瑪瑙球的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)，瑪瑙球的半徑可以相同或不同，其中最小瑪瑙球的半徑值略大于碳棒307上的圓柱孔半徑；所述坩堝組件306呈兩頭小、中間大棒槌狀，所述碳棒307裝填粉料的一端插入坩堝組件306中。

所述坩堝上固定盤304和坩堝下固定盤305上均勻的分布有承載坩堝組件306的圓孔；所述碳棒固定盤301上相應(yīng)的也開(kāi)有定位并支撐碳棒307的圓孔，該圓孔上裝有橡膠圈，碳棒307與該橡膠圈內(nèi)孔緊密配合（圖中未畫出），這樣當(dāng)碳棒307處于倒置狀態(tài)時(shí)不會(huì)自坩堝組件中306中向下滑落。

所述坩堝下固定盤305固連在鎖緊軸套207外圓上，所述支撐桿302兩端通過(guò)螺栓將碳棒固定盤301與坩堝上固定盤304定位并鎖緊，所述碳棒固定盤301與坩堝上固定盤304中心開(kāi)有圓孔，所述鎖緊軸207穿過(guò)碳棒固定盤301與坩堝上固定盤304中心圓孔，所述鎖緊手柄208用于將坩堝上固定盤304與鎖緊軸207固連；所述鎖緊扣303固連在支撐桿302上，鎖緊扣303用于將混料填料裝置3扣合在振動(dòng)盤204的外沿上；另外，所述鎖緊軸207呈圓筒狀，鎖緊軸207分別穿過(guò)坩堝下固定盤305和坩堝上固定盤304后，在碳棒固定盤301的中心，通過(guò)與鎖緊手柄208旋接，將混料填料裝置3固定并定位。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤軸201在旋轉(zhuǎn)電機(jī)107驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤202旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)盤202通過(guò)支撐彈簧組件203以及振動(dòng)盤204再帶動(dòng)混料填料裝置3旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)圓柱凸輪211和偏心軸218在主振電機(jī)205驅(qū)動(dòng)下自轉(zhuǎn)并偏心振動(dòng)時(shí)，所述振動(dòng)盤204同步偏心振動(dòng)，且所述滾輪213隨著圓柱凸輪211旋轉(zhuǎn)而上下移動(dòng)，進(jìn)一步的帶動(dòng)振動(dòng)盤204相對(duì)于旋轉(zhuǎn)盤202沿著支撐彈簧組件203的軸向上下運(yùn)動(dòng)。

圖6中所示控制箱114內(nèi)包括：旋轉(zhuǎn)電機(jī)107驅(qū)動(dòng)控制單元、翻轉(zhuǎn)電機(jī)102驅(qū)動(dòng)控制單元、電動(dòng)定位銷113的電磁鐵驅(qū)動(dòng)控制單元、主振電機(jī)205驅(qū)動(dòng)控制單元、滾輪軸電磁線圈驅(qū)動(dòng)單元，還包括觸摸屏操作面板等模塊。

參考附圖1～附圖11，本發(fā)明一種光譜樣品的激振混填料裝置所公開(kāi)的混填料方法，包括：混料填料裝置3在攪拌混料時(shí)的操作方法和混料填料裝置3在填料時(shí)的操作方法。每一次光譜樣品的混料和填料過(guò)程按如下優(yōu)選步驟：

（1）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，控制托板110上表面呈水平狀；

（2）取出碳棒固定盤301和坩堝上固定盤304，向位于坩堝下固定盤305中的每一只下坩堝313中注入設(shè)定量的待混合樣品粉料，再將上坩堝膠套310與下坩堝膠套311相向扣合，將鎖緊扣303與振動(dòng)盤204的外沿扣緊，再擰緊鎖緊手柄208；

（3）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，使得托板110上表面與水平面呈一定傾角（一般小于45度角），再通過(guò)手動(dòng)定位銷106或電動(dòng)定位銷113鎖定托板110；

（4）開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，下坩堝313中的樣品粉料在旋轉(zhuǎn)以及疊加的偏心振動(dòng)過(guò)程中充分混合均勻；

（5）關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至托板110上表面與地面相向且平行，此時(shí)上坩堝312位于下坩堝313的正下方，再通過(guò)手動(dòng)定位銷106或電動(dòng)定位銷113鎖定托板110；

（6）控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈得電，使得滾輪213外圓伸出并嵌合在圓柱凸輪211的溝槽中，再開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，使得混合均勻的樣品粉料自動(dòng)填充進(jìn)碳棒307的圓柱孔中，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，同時(shí)控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈失電，滾輪213縮回；

（7）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，控制托板110上表面旋轉(zhuǎn)至水平狀，松開(kāi)鎖緊扣303和鎖緊手柄208，抽出碳棒307；循環(huán)往復(fù)，再重復(fù)下一個(gè)混料和填料過(guò)程。

作為本發(fā)明另一個(gè)技術(shù)方案的實(shí)施例，每一次光譜樣品的混料和填料過(guò)程或者是按如下方法操作：

（1）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，控制托板110上表面呈水平狀；

（2）取出碳棒固定盤301和坩堝上固定盤304，向位于坩堝下固定盤305中的每一只下坩堝313中注入設(shè)定量的待混合樣品粉料，再將上坩堝膠套310與下坩堝膠套311相向扣合，將鎖緊扣303與振動(dòng)盤204的外沿扣緊，再擰緊鎖緊手柄208；

（3）電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，使得托板110上表面與水平面呈一定傾角（一般小于45度角），再通過(guò)手動(dòng)定位銷106或電動(dòng)定位銷113鎖定托板110；

（4）控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈得電，使得滾輪213外圓伸出并嵌合在圓柱凸輪211的溝槽中，再開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，下坩堝313中的樣品粉料在旋轉(zhuǎn)以及疊加的偏心振動(dòng)的同時(shí)，再疊加上下抖動(dòng)，形成激振混料模式；

（5）關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，電動(dòng)或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸桿103，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至托板110上表面與地面平行，此時(shí)上坩堝312位于下坩堝313的正下方，再通過(guò)手動(dòng)定位銷106或電動(dòng)定位銷113鎖定托板110；

（6）控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈得電，使得滾輪213外圓伸出并嵌合在圓柱凸輪211的溝槽中，再開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，使得混合均勻的樣品粉料自動(dòng)填充進(jìn)碳棒307的圓柱孔中，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機(jī)107和主振電機(jī)205，同時(shí)控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈失電，滾輪213縮回；

（7）電動(dòng)或手動(dòng)逆向驅(qū)動(dòng)蝸桿103，控制托板110上表面旋轉(zhuǎn)至水平狀，松開(kāi)鎖緊扣303和鎖緊手柄208，抽出碳棒307；循環(huán)往復(fù)，再重復(fù)下一個(gè)混料和填料過(guò)程。

本發(fā)明利用上下坩堝扣合方式，一次裝料即可完成攪拌混料以及向碳棒圓柱孔中自動(dòng)裝填樣品粉料等工序，自動(dòng)化程度高，大大提高了工作效率。通過(guò)偏心振動(dòng)結(jié)合上下抖動(dòng)方式，更充分更均勻的實(shí)現(xiàn)了樣品粉料的攪拌與混合，填充料時(shí)可確保樣品粉料在碳棒中有足夠的密實(shí)度，各碳棒中樣品粉料的一致性好，特別有利于光譜分析時(shí)的準(zhǔn)確度提高。攪拌混料與填充粉料均在密閉的上下坩堝中進(jìn)行，減少了樣品粉料的濺潑損失，縮短甚至消除了樣品粉料在向碳棒中轉(zhuǎn)移時(shí)與空氣大面積接觸時(shí)間，有利于提高對(duì)樣品粉料的分析精度。本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，各步驟中對(duì)控制對(duì)象的運(yùn)行時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度均連續(xù)可調(diào)，操作簡(jiǎn)單，省工省時(shí)，對(duì)不同規(guī)格的樣品粉料適應(yīng)性強(qiáng)。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”、“固連”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。