固体粉末全自动进出料智能定量分样仪及分样方法与流程

本技术属于自动称量设备，尤其涉及一种固体粉末全自动进出料智能定量分样仪及分样方法。

背景技术：

1、目前，固体粉末样品的精密称量是医药、食品、环境、新材料、化工、地质矿产等领域实验室理化分析、质量控制、配方研发环节的核心前处理工序，称量结果的准确性、操作过程的规范性直接决定了后续检测数据的有效性。近年来，检验检测行业规范化程度持续提升，样品检测通量不断加大，实验室自动化、无人化转型已成为行业主流趋势，核心诉求是通过自动化设备替代人工重复操作，降低人员接触有毒有害粉末的职业暴露风险，同时减少人工操作带来的随机误差。

2、目前，行业内已出现部分自动化粉末称量设备。以多通道全自动固体粉末称量工作站为例，该类设备采用一体式机柜设计，包含与机身固定的称重单元、多组固定式螺旋给料单元及三轴机械臂。其工作流程为：人工先将样品从原存储瓶分装至设备料仓，录入参数后，设备自动完成给料和称量，完成后由人工清洁料仓、回收剩余样品。

3、然而，上述现有技术存在以下问题：无法实现人工仅完成样品瓶与称量盘上料后的全自动连续闭环运行。具体而言，称量前需人工分装样品至料仓，称量后需人工清洁料仓、回收样品，全程多次人工介入，无法做到“上料后设备自动完成取料、给料、称量、回收、收纳全流程”。这不仅导致人工负荷大、效率低，还因多次样品转移增加了污染和损耗风险。

技术实现思路

1、本技术提供了一种固体粉末全自动进出料智能定量分样仪及分样方法，旨在一定程度上解决如何实现固体粉末的全自动定量分样的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种固体粉末全自动进出料智能定量分样仪，包括：

3、给样瓶模块，用于存放若干样品瓶，并将样品瓶输送至第一工位，以及将加样后的样品瓶回收；

4、量盘模块，用于存放若干称量盘，称量盘上设有至少一个称量舟，量盘模块还用于将称量盘输送至第二工位，以及将所述称量舟在所述第二工位与第三工位之间转移；

5、称量模块，包括位于第三工位的天平，以及用于夹持样品瓶并驱动样品瓶下料的给料机构；

6、控制模块，控制模块分别与给样瓶模块、量盘模块以及称量模块电连接，控制模块用于协调各模块动作，使所述样品瓶在所述第一工位和第三工位之间往复移送，以及使所述称量舟在所述第二工位和第三工位之间往复移送，并控制给料机构根据天平的反馈调节样品瓶向称量舟的下料速度。

7、进一步地，给样瓶模块包括储瓶仓、取瓶机构、移瓶机构以及弃瓶机构；储瓶仓用于存放若干样品瓶；取瓶机构与储瓶仓连接，用于从储瓶仓中取出样品瓶；移瓶机构与取瓶机构对应设置，用于接收取瓶机构取出的样品瓶，并将样品瓶推送至给料机构；弃瓶机构与移瓶机构或给料机构对应设置，用于接收加样后的样品瓶并将其排出。

8、进一步地，所述给样瓶模块还包括检测元件，所述检测元件设置于所述储瓶仓的各储瓶通道处，与所述控制单元电连接，用于检测各储瓶通道内是否存放有样品瓶并向所述控制单元发送检测信号。

9、进一步地，储瓶仓内设置有限位凸台，样品瓶上开设有限位凹槽，限位凸台与限位凹槽相适配，以限制所述样品瓶的放置方向。

10、进一步地，量盘模块包括量盘料架、进料升降机构、出料升降机构、量盘输送机构、开合盖机构以及量舟转移机构；量盘料架用于堆叠存放多个称量盘；进料升降机构设置于量盘料架的一侧，用于将堆叠的称量盘逐个抬升至取盘位置；量盘输送机构与进料升降机构对应设置，用于接收抬升至取盘位置的称量盘，并将称量盘输送至第二工位；出料升降机构设置于量盘料架的另一侧，用于接收从第二工位返回的加样后的称量盘，并将其逐个堆叠收纳；开合盖机构设置于第一工位，用于旋开或旋紧样品瓶的瓶盖；量舟转移机构设置于第二工位与第三工位之间，用于从位于第二工位的称量盘上抓取称量舟并转移至第三工位，以及将加样后的称量舟从第三工位放回第二工位的称量盘上。

11、进一步地，给料机构包括垂直升降模组、夹瓶组件以及振动给料器；垂直升降模组设置于第一工位处；夹瓶组件安装于垂直升降模组上，用于夹持位于第一工位的样品瓶；振动给料器安装于夹瓶组件上，用于振动夹瓶组件所夹持的样品瓶，以驱动样品瓶内的粉末下落。

12、进一步地，称量模块还包括减震台，减震台设置于天平下方或周侧。

13、进一步地，样品瓶上设有第一识别芯片，称量盘上设有第二识别芯片；控制模块还包括识别读写器和操作面板，识别读写器与操作面板电连接，用于读取第一识别芯片和第二识别芯片的信息，并将称量数据与对应的样品信息绑定存储。

14、进一步地，识别读写器包括第一读写器、第二读写器和写卡器；第一读写器设置于取瓶机构上，用于读取样品瓶的第一识别芯片；第二读写器设置于量盘料架上，用于读取称量盘的第二识别芯片；写卡器设置于操作面板上，用于向样品瓶的第一识别芯片写入样品信息。

15、第二方面，本技术提供了一种固体粉末全自动进出料智能定量分样仪的分样方法，应用于上述的固体粉末全自动进出料智能定量分样仪，包括以下步骤：

16、s100，将样品瓶批量放入给样瓶模块，将称量盘批量放入量盘模块；

17、s200，控制给样瓶模块将一个样品瓶输送至第一工位，控制量盘模块将一个称量盘输送至第二工位；

18、s300，控制量盘模块从当前称量盘上抓取一个称量舟转移至第三工位，控制给料机构夹持第一工位的样品瓶向该称量舟下料，根据天平实时反馈调节下料速度至目标重量后，将该称量舟移回第二工位的称量盘上；重复本步骤，直至当前称量盘上的全部称量舟均完成加样，则将该称量盘收纳；

19、s400，若当前第一工位的样品瓶内尚有物料，则控制量盘模块将下一个称量盘输送至第二工位，并返回步骤s300；若当前样品瓶内物料已用尽，则控制给样瓶模块将其回收，并将下一个样品瓶输送至第一工位，然后返回步骤s300。

20、本技术与现有技术相比存在的有益效果是：

21、本技术的固体粉末全自动进出料智能定量分样仪具体工作时，首先，人工将若干装有样品的样品瓶批量放入给样瓶模块，将若干空称量盘批量放入量盘模块；其次，控制模块协调各模块动作，给样瓶模块将一个样品瓶输送至第一工位，量盘模块将一个称量盘输送至第二工位，并从该称量盘上抓取第一个称量舟转移至第三工位；然后，称量模块的给料机构夹持第一工位的样品瓶，向第三工位的称量舟下料，天平实时反馈重量数据，控制模块根据反馈动态调节下料速度，直至该称量舟内的样品重量达到目标值；接着，控制模块控制量盘模块将加样后的称量舟从第三工位移回第二工位的称量盘上，并抓取同盘上的下一个带分料的称量舟转移至第三工位，重复加样过程，直至当前称量盘上的所有称量舟均完成加样，此时控制模块控制量盘模块将该称量盘收纳；同时，若当前样品瓶内的物料尚未用尽，则给样瓶模块将其保持在第一工位，供下一个称量盘继续取料；若当前样品瓶内的物料已用尽，则控制给样瓶模块将其从第一工位回收，并自动从储瓶仓中取出下一个样品瓶输送至第一工位，如此循环，实现连续无人化批量分样。

22、具体的，通过给样瓶模块、量盘模块、称量模块与控制模块的协同配合，实现了人工仅需完成样品瓶和称量盘上料后的全自动无人化连续闭环运行。其中，一个样品瓶可持续为多个称量舟甚至多个称量盘供料直至物料用尽，避免了频繁更换样品瓶，一个称量盘待其上全部称量舟加样完成后才整体收纳，提高了设备利用率。同时，控制模块协调各工位间的自动流转确保全流程无需人工干预，根据天平实时反馈闭环调节下料速度保证了微量称量的精度与稳定性。由此，显著降低了人工负荷与样品污染风险，提升了批量处理通量和称量结果的可靠性。