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，在混料機上成批次混合多組份分析樣品，再自動充填到試驗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設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地質(zhì)礦產(chǎn)部門在進行地質(zhì)勘查并用光譜法分析礦物成分時，往往是預(yù)先在野外采集多種少量的礦物樣品，再在實驗室粉碎研磨得到粉料并加入適量催化劑進行混料處理樣品，然后將處理后樣品粉料裝填進一定結(jié)構(gòu)的碳棒中，最后對樣品進行光譜試驗，通過光譜分析從而得出礦物的元素成份及其含量。在處理試驗樣品的過程中，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碳棒的加工孔中（如圖1所示的b處）。為滿足光譜試驗的需要，通常需要多組份的實驗樣品，并按批次分類處理。

中國實用新型專利《光譜樣品自動攪拌機》（200820211527.9）提出的自動攪拌進行混料，是在主振電機上端有偏心軸穿過上底盤連接坩堝托盤，主振電機下端有輸出軸，通過旋轉(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，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有多個坩堝固定孔，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。采用本裝置可以實現(xiàn)裝入坩堝中的各種粉料攪拌混合，優(yōu)點是攪拌速度快，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，再由人工將粉料裝填進碳棒中，不能自動裝填。這樣，在進行光譜分析試驗前需要大量人工來處理試件，不僅費時費力，填充緊實效果也不佳；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，實驗表明并不能適應(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，桿形元件伸進到該混合室中。該桿形元件在進入混合室的進口上連接于膜片，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驅(qū)動裝置處于運動。為了避免膜片的意外失效，在該方法的范圍內(nèi)，對驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)數(shù)進行記數(shù)，并且在達(dá)到對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)時將該驅(qū)動裝置關(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，需要對設(shè)備清潔處理。

由于在進行地質(zhì)勘查光譜分析時，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效率、降低試驗成本，節(jié)省人力等，發(fā)明一種光譜分析樣品的自動混料和填料一體化裝置，尤為必要并且意義重大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)所述問題，設(shè)計一種光譜樣品的激振混填料裝置及混填料方法，包括機架、二相振動裝置、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)，通過翻轉(zhuǎn)電機動作設(shè)定傾斜角度、旋轉(zhuǎn)翻料、偏心振動、上下周期性抖動，實現(xiàn)多組份礦粉的充分?jǐn)嚢枧c混合，之后再通過翻轉(zhuǎn)電機動作，將上下扣合的坩堝倒置，結(jié)合旋轉(zhuǎn)、偏心振動、上下周期性抖動，分別將各坩堝內(nèi)混合均勻后的礦粉填充進各碳棒的空腔內(nèi)，循環(huán)往復(fù)，即實現(xiàn)多批次、多組份的礦粉混料并自動向多支碳棒中填料過程。裝置的設(shè)計構(gòu)思新穎，自動化程度高，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：機架（1）、二相振動裝置（2）、混料填料裝置（3）；其特征在于：

所述機架（1）包括：立板（101）、翻轉(zhuǎn)電機（102）、蝸桿（103）、蝸輪（104）、手輪（105）、手動定位銷（106）和電動定位銷（113）、旋轉(zhuǎn)電機（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（102）用于驅(qū)動蝸桿（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，所述齒輪與主動輪嚙合，所述主動輪與蝸輪（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（107）通過緊固件安裝在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)定位孔與手動定位銷（106）配合，另一側(cè)定位孔與電動定位銷（113）配合；手動定位銷（106）和電動定位銷（113）均用于鎖定托板（110）在不同工位；

所述二相振動裝置（2）包括：旋轉(zhuǎn)盤軸（201）、旋轉(zhuǎn)盤（202）、支撐彈簧組件（203）、振動盤（204）、主振電機（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（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（107）對接，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）位于振動盤（204）下方且與振動盤（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）與振動盤（204）之間；

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

所述凸輪外套（206）固連在主振電機安裝板（216）上方，凸輪外套（206）通過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的間隙；

所述鎖緊軸套（215）固連在振動盤（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）中心開有圓孔，所述鎖緊軸（207）穿過碳棒固定盤（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）扣合在振動盤（204）的外沿上；

當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤軸（201）在旋轉(zhuǎn)電機（107）驅(qū)動下，帶動旋轉(zhuǎn)盤（202）旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)盤（202）通過支撐彈簧組件（203）以及振動盤（204）再帶動混料填料裝置（3）旋轉(zhuǎn)；

當(dāng)圓柱凸輪（211）在主振電機（205）驅(qū)動下轉(zhuǎn)動時，所述振動盤（204）在支撐彈簧組件（203）的約束下通過偏心軸（218）帶動作偏心振動，同時，所述滾輪（213）隨著圓柱凸輪（211）旋轉(zhuǎn)而上下移動，進一步的帶動振動盤（204）相對于旋轉(zhuǎn)盤（202）沿著支撐彈簧組件（203）的軸向竄動。

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，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：所述電動定位銷（113）驅(qū)動裝置為電磁鐵。

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）壓下時與蝸桿（103）扣合，松開手輪（105）時與蝸桿（103）脫扣，從而實現(xiàn)手輪（105）驅(qū)動蝸桿（103）與翻轉(zhuǎn)電機（102）驅(qū)動蝸桿（103）的運動互不干擾。

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)動滾輪軸（214）沿軸向伸出或縮回；當(dāng)滾輪軸伸出時，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，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（107）驅(qū)動控制單元、翻轉(zhuǎn)電機（102）驅(qū)動控制單元、電動定位銷（113）的電磁鐵驅(qū)動控制單元、主振電機（205）驅(qū)動控制單元、滾輪軸（214）電磁線圈驅(qū)動單元。

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）在混料時的操作方法和混料填料裝置（3）在填料時的操作方法；其特征在于：每一次光譜樣品的混料和填料過程按如下步驟：

（1）電動或手動驅(qū)動蝸桿（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）與振動盤（204）的外沿扣緊，再擰緊鎖緊手柄（208）；

（3）電動或手動驅(qū)動蝸桿（103），順時針旋轉(zhuǎn)至托板（110）上表面與水平面呈10~45度傾角，再通過手動定位銷（106）或電動定位銷（113）鎖定托板（110）；

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

（5）關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機（107）和主振電機（205），電動或手動驅(qū)動蝸桿（103），繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至托板（110）上表面與地面相向且平行，此時上坩堝（312）位于下坩堝（313）的正下方，再通過手動定位銷（106）或電動定位銷（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，再開啟旋轉(zhuǎn)電機（107）和主振電機（205），使得混合均勻的樣品粉料自動填充進碳棒（307）的圓柱孔中，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機（107）和主振電機（205），同時控制滾輪軸（214）上套裝的電磁線圈失電，滾輪（213）縮回；

（7）電動或手動驅(qū)動蝸桿（103），控制托板（110）上表面旋轉(zhuǎn)至水平狀，松開鎖緊扣（303）和鎖緊手柄（208），抽出碳棒（307）；循環(huán)往復(fù)，再重復(fù)下一個混料和填料過程。

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，再開啟旋轉(zhuǎn)電機（107）和主振電機（205），下坩堝（313）中的樣品粉料在旋轉(zhuǎn)以及疊加的偏心振動的同時，再疊加上下抖動。

本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是：

（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碳棒二道工序，自動化程度高，大大提高了工作效率。

（2）本發(fā)明通過偏心振動結(jié)合上下抖動激振的二相振動方式，更充分更均勻的實現(xiàn)了樣品粉料的攪拌與混合，填充料時可確保樣品粉料在碳棒中有足夠的密實度，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)移時與空氣大面積接觸時間，有利于提高對樣品粉料的分析精度。

（4）本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)自動化操作，各步驟中對控制對象的運行時間、旋轉(zhuǎn)速度均連續(xù)可調(diào)，操作簡單，省工省時，對不同規(guī)格的樣品粉料適應(yīng)性強。

附圖說明

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)明實施例“一種光譜樣品的激振混填料裝置”在攪拌混料時示意圖外圈；

圖3是本發(fā)明實施例“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示意圖；

圖4是圖2另一個方向示意圖；

圖5是機架部分結(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—機架，2—二相振動裝置，3—混料填料裝置。

圖5、圖6中：101—立板，102—翻轉(zhuǎn)電機，103—蝸桿，104—蝸輪，105—手輪，106—手動定位銷，107—旋轉(zhuǎn)電機，108—橋架，109—旋轉(zhuǎn)軸，110—托板，111—u型板，113—電動定位銷，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—振動盤，205—主振電機，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。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明，所述實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。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(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：機架1、二相振動裝置2、混料填料裝置3三部分，其中機架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扣合在二相振動裝置2上方，二相振動裝置2通過旋轉(zhuǎn)盤軸201鎖定在機架1的上方。

參考附圖4和附圖6，所述機架1包括：立板101、翻轉(zhuǎn)電機102、蝸桿103、蝸輪104、手輪105、手動定位銷106和電動定位銷113、旋轉(zhuǎn)電機107、橋架108、旋轉(zhuǎn)軸109、托板110、u型板111；所述翻轉(zhuǎn)電機102用于驅(qū)動蝸桿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輪，所述主動輪與蝸輪104同軸，因此當(dāng)蝸桿103旋轉(zhuǎn)時，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107通過緊固件安裝在u型板111上；旋轉(zhuǎn)電機107的輸出軸穿過托板110中部。

所述托板110的兩側(cè)面開有定位孔，其中一側(cè)定位孔與手動定位銷106配合，另一側(cè)定位孔與電動定位銷113配合，所述電動定位銷113驅(qū)動裝置為電磁鐵。手動定位銷106和電動定位銷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壓下時與蝸桿103扣合，此時旋轉(zhuǎn)手輪105即可帶動蝸桿103旋轉(zhuǎn)，松開手輪105時通過彈性聯(lián)結(jié)器作用，手輪105即與蝸桿103脫扣，此時若翻轉(zhuǎn)電機102動作，手輪105不會隨動，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、振動盤204、主振電機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107對接，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位于振動盤204下方且與振動盤204同心，旋轉(zhuǎn)盤202與振動盤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盤204圓周上。

所述主振電機205固連在主振電機安裝板216下方，所述主振電機安裝板216固連在旋轉(zhuǎn)盤202上。當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機107旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)盤202即通過三組支撐彈簧組件203帶動振動盤204一起旋轉(zhuǎn)，由此即帶動位于振動盤204上方的混料填料裝置3與振動盤204同步旋轉(zhuǎn)，此時當(dāng)主振電機205工作時，振動盤204還要相對于旋轉(zhuǎn)盤202偏心振動。

所述凸輪外套206固連在主振電機安裝板216上方，凸輪外套206通過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的間隙。

所述鎖緊軸套215固連在振動盤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)動滾輪軸214沿軸向伸出或縮回；當(dāng)電磁線圈得電后驅(qū)動滾輪軸214伸出時，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，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（參見圖1中b處加工孔），所述的瑪瑙球的數(shù)量為一個或多個，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)時不會自坩堝組件中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中心開有圓孔，所述鎖緊軸207穿過碳棒固定盤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107驅(qū)動下，帶動旋轉(zhuǎn)盤202旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)盤202通過支撐彈簧組件203以及振動盤204再帶動混料填料裝置3旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)圓柱凸輪211和偏心軸218在主振電機205驅(qū)動下自轉(zhuǎn)并偏心振動時，所述振動盤204同步偏心振動，且所述滾輪213隨著圓柱凸輪211旋轉(zhuǎn)而上下移動，進一步的帶動振動盤204相對于旋轉(zhuǎn)盤202沿著支撐彈簧組件203的軸向上下運動。

圖6中所示控制箱114內(nèi)包括：旋轉(zhuǎn)電機107驅(qū)動控制單元、翻轉(zhuǎn)電機102驅(qū)動控制單元、電動定位銷113的電磁鐵驅(qū)動控制單元、主振電機205驅(qū)動控制單元、滾輪軸電磁線圈驅(qū)動單元，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的混填料方法，包括：混料填料裝置3在攪拌混料時的操作方法和混料填料裝置3在填料時的操作方法。每一次光譜樣品的混料和填料過程按如下優(yōu)選步驟：

（1）電動或手動驅(qū)動蝸桿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與振動盤204的外沿扣緊，再擰緊鎖緊手柄208；

（3）電動或手動驅(qū)動蝸桿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），再通過手動定位銷106或電動定位銷113鎖定托板110；

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

（5）關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，電動或手動驅(qū)動蝸桿103，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至托板110上表面與地面相向且平行，此時上坩堝312位于下坩堝313的正下方，再通過手動定位銷106或電動定位銷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，再開啟旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，使得混合均勻的樣品粉料自動填充進碳棒307的圓柱孔中，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，同時控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈失電，滾輪213縮回；

（7）電動或手動驅(qū)動蝸桿103，控制托板110上表面旋轉(zhuǎn)至水平狀，松開鎖緊扣303和鎖緊手柄208，抽出碳棒307；循環(huán)往復(fù)，再重復(fù)下一個混料和填料過程。

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

（1）電動或手動驅(qū)動蝸桿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與振動盤204的外沿扣緊，再擰緊鎖緊手柄208；

（3）電動或手動驅(qū)動蝸桿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），再通過手動定位銷106或電動定位銷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，再開啟旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，下坩堝313中的樣品粉料在旋轉(zhuǎn)以及疊加的偏心振動的同時，再疊加上下抖動，形成激振混料模式；

（5）關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，電動或手動驅(qū)動蝸桿103，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至托板110上表面與地面平行，此時上坩堝312位于下坩堝313的正下方，再通過手動定位銷106或電動定位銷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，再開啟旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，使得混合均勻的樣品粉料自動填充進碳棒307的圓柱孔中，再關(guān)閉旋轉(zhuǎn)電機107和主振電機205，同時控制滾輪軸214上套裝的電磁線圈失電，滾輪213縮回；

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

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裝填樣品粉料等工序，自動化程度高，大大提高了工作效率。通過偏心振動結(jié)合上下抖動方式，更充分更均勻的實現(xiàn)了樣品粉料的攪拌與混合，填充料時可確保樣品粉料在碳棒中有足夠的密實度，各碳棒中樣品粉料的一致性好，特別有利于光譜分析時的準(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)移時與空氣大面積接觸時間，有利于提高對樣品粉料的分析精度。本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)自動化操作，各步驟中對控制對象的運行時間、旋轉(zhuǎn)速度均連續(xù)可調(diào)，操作簡單，省工省時，對不同規(guī)格的樣品粉料適應(yīng)性強。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“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“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”、“固連”等術(shù)語應(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；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(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。