液體原料快速定量注射系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了液體原料快速定量注射系統(tǒng)及其控制方法，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射泵，注射泵與帶動(dòng)注射泵旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)連接，在角位移機(jī)構(gòu)的底部固定有升降機(jī)構(gòu)，在升降機(jī)構(gòu)的底部固定有帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)平移的平移機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是：通過控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)計(jì)量精確，注射速度快，適用于多種液體原料，能夠滿足多種類型的注射要求，且自動(dòng)化程度高，大大減少人工操作；通過滑臺(tái)機(jī)構(gòu)、注射泵，實(shí)現(xiàn)了液體原料的快速定量注射；通過平移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整本發(fā)明的高度與傾斜角度，使該系統(tǒng)能夠適用于多種類型的裝置。
【專利說明】
液體原料快速定量注射系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及原料注射系統(tǒng)，具體涉及液體原料快速定量注射系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]快速、定量的微量級(jí)精確進(jìn)樣，是實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行原位分析等基礎(chǔ)過程中不可或缺的方式和手段，目前固體物料的進(jìn)樣技術(shù)已經(jīng)較為成熟，相關(guān)的科技文獻(xiàn)和專利文獻(xiàn)較多，市售的固體粉料進(jìn)料設(shè)備在功能上也在逐步完善和自動(dòng)化。
[0003]在實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)生產(chǎn)中，液體原料一般具有高粘性、易氧化、易吸潮和腐蝕性等特點(diǎn)，普通進(jìn)料設(shè)備難以滿足要求。目前只存在少數(shù)用于特定設(shè)備的單一類型液體的進(jìn)料系統(tǒng)，如液體硬脂酸進(jìn)料系統(tǒng)，適用范圍較窄；許多設(shè)備加料時(shí)，通常在取料進(jìn)料的過程中，存在著浪費(fèi)原料的問題，且進(jìn)料速度慢，效率低，不能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)精確進(jìn)料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述例如進(jìn)料速度慢等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種液體原料快速定量注射系統(tǒng)及其控制方法，該注射系統(tǒng)計(jì)量精確，注射速度快，適用于多種液體原料，自動(dòng)化程度高，大大減少人工操作。
[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)連接，在角位移機(jī)構(gòu)的底部固定有升降機(jī)構(gòu)，在升降機(jī)構(gòu)的底部固定有帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)平移的平移機(jī)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的另一方案是:液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)連接，角位移機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有帶動(dòng)角位移機(jī)構(gòu)平移的平移機(jī)構(gòu)，平移機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有升降機(jī)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的另一方案是:液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗直線移動(dòng)的滑臺(tái)機(jī)構(gòu)連接，在滑臺(tái)機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有角位移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有升降機(jī)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明的另一方案是:液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗的底部設(shè)有帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有平移機(jī)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，在所述注射栗與所述角位移機(jī)構(gòu)之間設(shè)有帶動(dòng)注射栗直線移動(dòng)的滑臺(tái)機(jī)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，各個(gè)機(jī)構(gòu)通過有線或無線裝置連接到控制系統(tǒng)。
[0012]進(jìn)一步地，所述平移機(jī)構(gòu)和所述滑臺(tái)機(jī)構(gòu)均為直線滑臺(tái)或?qū)π那瑝K機(jī)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，所述升降機(jī)構(gòu)為電動(dòng)升降機(jī)或液壓升降機(jī)或氣壓升降機(jī)或機(jī)械升降機(jī)。
[0014]進(jìn)一步地，所述角位移機(jī)構(gòu)的位移范圍為0°?45°。
[0015]定量注射系統(tǒng)的控制方法，具體步驟如下:
[0016]I)控制系統(tǒng)控制平移機(jī)構(gòu)移動(dòng)；
[0017]2)在步驟I)完成或進(jìn)行中時(shí)，控制系統(tǒng)控制升降機(jī)構(gòu)升高到設(shè)定位置；
[0018]3)在步驟I)或步驟2)完成或進(jìn)行中時(shí)，控制系統(tǒng)控制角位移機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)設(shè)定的角度；
[0019]4)控制系統(tǒng)控制滑臺(tái)機(jī)構(gòu)點(diǎn)動(dòng)位移；
[0020]5)控制系統(tǒng)控制注射栗通過注射器吸取或注射液體原料；
[0021]6)重復(fù)步驟I)到步驟5)，注射結(jié)構(gòu)后，控制系統(tǒng)控制各機(jī)構(gòu)回到初始位置。
[0022]本發(fā)明的工作原理是:由控制系統(tǒng)控制升降機(jī)構(gòu)升降，平移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平移，角位移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)角度的旋轉(zhuǎn)，并控制滑臺(tái)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)注射器的精確吸液和注射液體原料。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]I)通過控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)計(jì)量精確，注射速度快，適用于多種液體原料，能夠滿足多種類型的注射要求，且自動(dòng)化程度高，大大減少人工操作，節(jié)省原料。
[0025]2)通過滑臺(tái)機(jī)構(gòu)、注射栗，實(shí)現(xiàn)了液體原料的快速定量注射;通過平移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，可以調(diào)整本發(fā)明的高度與傾斜角度，使該系統(tǒng)能夠適用于多種類型的
目.ο
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中定量注射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中定量注射系統(tǒng)的立體圖；
[0028]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中角位移結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0029]其中:1-平移機(jī)構(gòu);2-升降機(jī)構(gòu)；3-角位移機(jī)構(gòu);4-轉(zhuǎn)接平臺(tái)；5-滑臺(tái)機(jī)構(gòu);6_注射栗;7-注射器;8-控制系統(tǒng);9.旋轉(zhuǎn)件;10.半渦輪;11.蝸桿。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1所示，液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜向下設(shè)置的注射器7的注射栗6，注射栗6為嘉善瑞創(chuàng)的RSPOl-BD，或者，注射栗設(shè)有多個(gè)推壓機(jī)構(gòu)，每個(gè)推壓機(jī)構(gòu)與一個(gè)注射器7配合，可以實(shí)現(xiàn)不同原料的同時(shí)注射;或者，注射栗6及注射器7采用申請(qǐng)?zhí)枮?014100387531中公開的液體原料精確微量進(jìn)樣裝置，同時(shí)，要求注射器7為非腐蝕材料制成的;注射栗6與帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)3連接，在角位移機(jī)構(gòu)3的底部固定有升降機(jī)構(gòu)2，在升降機(jī)構(gòu)2的底部固定有帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)2平移的平移機(jī)構(gòu)1，在所述注射栗6與所述角位移機(jī)構(gòu)3之間設(shè)有帶動(dòng)注射栗6直線移動(dòng)的滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5，在滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5與角位移機(jī)構(gòu)3之間設(shè)有轉(zhuǎn)接平臺(tái)4，各個(gè)機(jī)構(gòu)通過有線或無線裝置連接到控制系統(tǒng)8，控制系統(tǒng)8設(shè)于控制箱內(nèi)，控制系統(tǒng)為PLC控制器。
[0033]所述平移機(jī)構(gòu)I和所述滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5均為直線滑臺(tái)或?qū)π那瑝K機(jī)構(gòu)，或通過電機(jī)帶動(dòng)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)或?yàn)殡妱?dòng)絲杠機(jī)構(gòu)。
[0034]所述升降機(jī)構(gòu)2為電動(dòng)升降機(jī)或液壓升降機(jī)或氣壓升降機(jī)或機(jī)械升降機(jī)，升降機(jī)構(gòu)2的動(dòng)力源由控制系統(tǒng)8控制，控制系統(tǒng)8為具有數(shù)顯控制面板的PLC控制器，可以事先對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)動(dòng)作在PLC控制器中進(jìn)行編碼，通過選擇程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的控制。
[0035]角位移機(jī)構(gòu)3包括水平設(shè)置于半開殼體內(nèi)的蝸桿11，蝸桿11的一端與設(shè)于殼體外的旋轉(zhuǎn)件9連接，蝸桿11的另一端設(shè)于殼體內(nèi)，蝸桿11與設(shè)于蝸桿11上方的半渦輪10配合，在半渦輪10的上部設(shè)有傾斜設(shè)置的轉(zhuǎn)接平臺(tái)4;同時(shí)，在殼體外設(shè)有角度刻度線;通過人工旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)件9進(jìn)而帶動(dòng)蝸桿11旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)半渦輪10旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)注射器的角度移動(dòng)。角位移機(jī)構(gòu)3的位移范圍為0°?45°。
[0036]當(dāng)向該裝置加料時(shí)，用所述的數(shù)顯控制面板或電腦控制程序向滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5的伺服電機(jī)發(fā)出動(dòng)作指令，升降機(jī)構(gòu)2和角位移機(jī)構(gòu)3動(dòng)作到設(shè)定位置，滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5動(dòng)作，將固定在注射栗機(jī)構(gòu)6上的注射器7伸入液體原料儲(chǔ)存裝置中，注射栗機(jī)構(gòu)6接收到控制系統(tǒng)8的指令，開始控制注射器7吸取液體原料，當(dāng)達(dá)到控制系統(tǒng)8所設(shè)置的吸液量時(shí)，注射栗機(jī)構(gòu)6停止動(dòng)作，完成吸液。
[0037]隨后，用控制系統(tǒng)8分別控制平移機(jī)構(gòu)I的進(jìn)退、升降機(jī)構(gòu)2的升降和角位移機(jī)構(gòu)3的角度增減，根據(jù)不同的注射要求，調(diào)整該裝置高度及傾斜角度?？刂苹_(tái)機(jī)構(gòu)5點(diǎn)動(dòng)，確定注射位置，在控制系統(tǒng)8中完成設(shè)定。
[0038]控制系統(tǒng)8發(fā)出信號(hào)，滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5先行點(diǎn)動(dòng)前進(jìn)，到達(dá)設(shè)定的注射栗位置，滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5按照控制機(jī)構(gòu)8指令，快速動(dòng)作，到達(dá)設(shè)定的注射位置，停止，注射栗機(jī)構(gòu)6控制注射器7按設(shè)定注射量進(jìn)行注射，到達(dá)設(shè)定的停留時(shí)間后，滑臺(tái)機(jī)構(gòu)5快退返回所述設(shè)定的注射栗6位置，一次注射完成。按設(shè)定的循環(huán)間隔，進(jìn)行下次注射，完成設(shè)定的循環(huán)次數(shù)后，停止注射，點(diǎn)動(dòng)返回初始位置。
[0039]實(shí)施例2
[0040]液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜向下設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)連接，角位移機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有帶動(dòng)角位移機(jī)構(gòu)平移的平移機(jī)構(gòu)，平移機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有升降機(jī)構(gòu)，在所述注射栗與所述角位移機(jī)構(gòu)之間設(shè)有帶動(dòng)注射栗直線移動(dòng)的滑臺(tái)機(jī)構(gòu)，各個(gè)機(jī)構(gòu)通過有線或無線裝置連接到控制系統(tǒng)。
[0041 ]所述平移機(jī)構(gòu)和所述滑臺(tái)機(jī)構(gòu)均為直線滑臺(tái)或?qū)π那瑝K機(jī)構(gòu)。
[0042]實(shí)施例3
[0043]液體原料快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜向下設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗的底部通過螺栓固定在滑臺(tái)機(jī)構(gòu)的滑塊上，滑臺(tái)機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)接平臺(tái)固定在角位移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有升降機(jī)構(gòu)，各個(gè)機(jī)構(gòu)通過有線或無線裝置連接到控制系統(tǒng)。
[0044]實(shí)施例4
[0045]在需要被注入液體原料的設(shè)備高度較低時(shí)，可以省去升降機(jī)構(gòu)，快速定量注射系統(tǒng)，包括帶有傾斜向下設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗的底部設(shè)有帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有平移機(jī)構(gòu)。
[0046]所述角位移機(jī)構(gòu)的位移范圍為0°?45°。
[0047]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.液體原料快速定量注射系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)連接，在角位移機(jī)構(gòu)的底部固定有升降機(jī)構(gòu)，在升降機(jī)構(gòu)的底部固定有帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)平移的平移機(jī)構(gòu)。2.液體原料快速定量注射系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)連接，角位移機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有帶動(dòng)角位移機(jī)構(gòu)平移的平移機(jī)構(gòu)，平移機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有升降機(jī)構(gòu)。3.液體原料快速定量注射系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗與帶動(dòng)注射栗直線移動(dòng)的滑臺(tái)機(jī)構(gòu)連接，在滑臺(tái)機(jī)構(gòu)的底部固設(shè)有角位移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有升降機(jī)構(gòu)。4.液體原料快速定量注射系統(tǒng)，其特征在于，包括帶有傾斜設(shè)置的注射器的注射栗，注射栗的底部設(shè)有帶動(dòng)注射栗旋轉(zhuǎn)的角位移機(jī)構(gòu)，角位移機(jī)構(gòu)的底部設(shè)有平移機(jī)構(gòu)。5.如權(quán)利要求1或2所述的定量注射系統(tǒng)，其特征在于，在所述注射栗與所述角位移機(jī)構(gòu)之間設(shè)有帶動(dòng)注射栗直線移動(dòng)的滑臺(tái)機(jī)構(gòu)。6.如權(quán)利要求5所述的定量注射系統(tǒng)，其特征在于，各個(gè)機(jī)構(gòu)通過有線或無線裝置連接到控制系統(tǒng)。7.如權(quán)利要求5所述的定量注射系統(tǒng)，其特征在于，所述平移機(jī)構(gòu)和所述滑臺(tái)機(jī)構(gòu)均為直線滑臺(tái)或?qū)π那瑝K機(jī)構(gòu)。8.如權(quán)利要求5所述的定量注射系統(tǒng)，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)為電動(dòng)升降機(jī)或液壓升降機(jī)或氣壓升降機(jī)或機(jī)械升降機(jī)。9.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的定量注射系統(tǒng)，其特征在于，所述角位移機(jī)構(gòu)的位移范圍為O。?45°。10.如權(quán)利要求6所述的定量注射系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，具體步驟如下: 1)控制系統(tǒng)控制平移機(jī)構(gòu)移動(dòng)； 2)在步驟I)完成或進(jìn)行中時(shí)，控制系統(tǒng)控制升降機(jī)構(gòu)升高到設(shè)定位置； 3)在步驟I)或步驟2)完成或進(jìn)行中時(shí)，控制系統(tǒng)控制角位移機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)設(shè)定的角度； 4)控制系統(tǒng)控制滑臺(tái)機(jī)構(gòu)點(diǎn)動(dòng)位移； 5)控制系統(tǒng)控制注射栗通過注射器吸取或注射液體原料； 6)重復(fù)步驟I)到步驟5)，注射結(jié)構(gòu)后，控制系統(tǒng)控制各機(jī)構(gòu)回到初始位置。
【文檔編號(hào)】G01N35/10GK105866455SQ201610210901
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】董玉平, 徐鵬舉, 陳勇, 王斌, 常加富, 于圣濤, 梁敬翠, 董磊
【申請(qǐng)人】山東大學(xué)