一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置
阅读说明：本技术 一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置 (Intelligent filter paper folding device for laboratory ) 是由 申孝军 管超 岳学民 许兆昆 张莹莹 王广帅 刘予徽 卢兴华 常晓 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置,包括分页机构、折叠机构、叠层分离机构和存储机构,所述分页机构包括机架、储纸筒、顶板、齿条、齿条槽、齿轮、电机、推板、汽缸和对齐平台,所述折叠机构包括固定板、一次折叠板、二次折叠板、电机A和电机B,所述叠层分离机构包括汽缸C、支承板、电机C、旋转片、气球、针筒和汽缸D,所述存储机构包括存储筒、电机D、汽缸E、刮纸板、连杆、齿轮D和圆挡板。本发明实现了自动化折叠,可以自动折叠大量的滤纸以备用,降低了实验过程时所浪费的时间和人力浪费。(The invention discloses an intelligent filter paper folding device for a laboratory, which comprises a paging mechanism, a folding mechanism, a lamination separating mechanism and a storage mechanism, wherein the paging mechanism comprises a rack, a paper storage cylinder, a top plate, a rack groove, a gear, a motor, a push plate, a cylinder and an alignment platform, the folding mechanism comprises a fixed plate, a primary folding plate, a secondary folding plate, a motor A and a motor B, the lamination separating mechanism comprises a cylinder C, a supporting plate, a motor C, a rotating sheet, a balloon, a needle cylinder and a cylinder D, and the storage mechanism comprises a storage cylinder, a motor D, a cylinder E, a paper scraping plate, a connecting rod, a gear D and a circular baffle. The automatic folding device realizes automatic folding, can automatically fold a large amount of filter paper for standby, and reduces the waste of time and labor in the experimental process.)
技术领域
本发明涉及滤纸折叠技术，具体涉及一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置。
背景技术
在实验中使用滤纸多连同过滤漏斗及布氏漏斗等仪器一同使用。使用前需把滤纸折成合适的形状，常见的折法是把滤纸折成类似花的形状。滤纸的折迭程度愈高，能提供的表面面积亦愈高，过滤效果亦愈好，但要注意不要过度折迭而导致滤纸破裂。把引流的玻璃棒放在多层滤纸上，用力均匀，避免滤纸破坏。
操作过程
1.将过滤纸对折，连续两次，叠成90°圆心角形状。
2.把叠好的滤纸，按一侧三层，另一侧一层打开，成漏斗状。
3.把漏斗状滤纸装入漏斗内，滤纸边要低于漏斗边，向漏斗口内倒一些清水，使浸湿的滤纸与漏斗内壁贴靠，再把余下的清水倒掉，待用。
4.将装好滤纸的漏斗安放在过滤用的漏斗架上，(如铁架台的圆环上)，在漏斗颈下放接纳过滤液的烧杯或试管，并使漏斗颈尖端靠于接纳容器的壁上。
5.向漏斗里注入需要过滤的液体时，右手持盛液烧杯，左手持玻璃棒，玻璃棒下端靠紧漏斗三层低一面上，使杯口紧贴玻璃棒，待滤液体沿杯口流出，再沿玻璃棒倾斜之势，顺势流入漏斗内，流到漏斗里的液体，液面不能超过漏斗中滤纸的高度。
6.当液体经过滤纸，沿漏斗颈流下时，要检查一下液体是否沿杯壁顺流而下，注到杯底。否则应该移动烧杯或旋转漏斗，使漏斗尖端与烧杯壁贴牢，就可以使液体沿烧杯内壁缓缓流下。
而现在在实验室中，需要用到滤纸时，都是现场折叠的，如果需要滤纸的量大，则非常的浪费时间和人力，因此，在此提出一种可以智能自动化折叠滤纸的装置。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置。
根据本申请实施例提供的技术方案，一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置，包括分页机构、折叠机构、叠层分离机构和存储机构，
所述分页机构包括机架、储纸筒、顶板、齿条、齿条槽、齿轮、电机、推板、汽缸和对齐平台，所述储纸筒固定在下方的机架上，在所述储纸筒中心处的正下方设有一固定在所述机架上的所述齿条槽，在所述齿条槽内套有所述齿条，在所述齿条的顶端焊接有所述推板，所述齿条与所述齿轮之间啮合，所述齿轮上焊接着所述电机的输出轴，在所述储纸筒的上方设有一侧L型的所述顶板，所述顶板通过旋转轴安装在对齐平台上，所述对齐平台的一端套在所述储纸筒，另一端通过支腿固定在所述机架上，在所述对齐平台通过紧固件安装有一汽缸，所述汽缸的另一端安装着推纸板；
所述折叠机构包括固定板、一次折叠板、二次折叠板、电机A和电机B，所述固定板通过支柱固定在所述机架上，所述固定板、一次折叠板和二次折叠板组成一个圆形板且三者的连接处均为弧面结构，在所述固定板和一次折叠板的连接处套有一旋转轴，所述旋转轴的另一端连接着所述电机A，所述旋转轴与所述一次折叠板和二次折叠板之间套有一旋转轴，所述旋转轴的另一端连接着所述电机B，所述旋转轴与所述二次折叠板之间采用焊接的方式连接，所述电机A和电机B均通过支柱固定在所述机架上；
所述叠层分离机构包括汽缸C、支承板、电机C、旋转片、气球、针筒和汽缸D，所述汽缸C固定在所述机架上，在所述汽缸C的输出端的顶端焊接着所述支承板，所述支承板的顶表面通过螺丝固定有所述电机C，所述旋转片套装在所述电机C的轴套上，在所述旋转片的前端通过胶水固定着所述气球，所述气球的前端往所述旋转片的前端延伸长度，在所述气球的进气口上密封固定连接着所述针筒的出气口，所述针筒的活塞杆与所述汽缸D的输出端固定连接，所述针筒和汽缸D均位于所述旋转片的上方且所述活塞杆穿过所述电机C上的轴套；
所述存储机构包括存储筒、电机D、汽缸E、刮纸板、连杆、齿轮D和圆挡板，所述存储筒上设有若干个敞开式的储纸槽，所述存储筒的中部为圆心孔，在所述存储筒上套有一所述刮纸板，所述刮纸板的中心处通过所述连杆与所述汽缸E连接，在所述汽缸E后端外表面上设有一圈环齿，在所述环齿的下方啮合着所述齿轮D，所述齿轮D与所述电机D连接，在所述齿轮D与电机D之间焊接有一所述圆挡板，所述圆挡板与所述存储筒的后端表面相切，所述电机D的汽缸E均通过支座固定在所述机架上。
本发明中，所述汽缸、推纸板的中心点与所述储纸筒的中心点位于同一条直线上，所述推纸板向着储纸筒中心点的一侧设有凹槽，凹槽下方的边缘为半圆形结构。
本发明中，所述固定板设有一体成型的弧形挡边，所述弧形挡边的内面与所述二次折叠板的外侧相切。
本发明中，所述旋转片的长度为所述电机C的中心点到所述固定板直径的。
本发明中，所述齿条和齿轮上的相邻齿之间的距离均为滤纸的厚度，所述齿条和齿轮上的齿之间的间距相同，所述齿条的长度大于所述储纸筒的高度。
本发明中，所述凹槽的宽度大于一张滤纸的厚度小于两张滤纸的厚度。
本发明中，所述固定板、一次折叠板和二次折叠板组合起来形成与滤纸等大的圆板，所述一次折叠板为圆板的所述二次折叠板为圆板的圆板与所述储纸筒平行且相切。
本发明中，所述气球和针筒内预装有气体。
本发明中，所述刮纸板上设有叶片，叶片的数量与所述储纸槽的数量一致，所述叶片上设有开口槽。
本发明中，所述储纸槽为圆形结构且储纸槽的两侧开口小于3cm。
有益效果：
1.采用推纸板的形式有效的将滤纸进行分层，减少出现多层滤纸被折叠的可能，使多层滤纸被折叠的机率不足8％，在可接受的范围内；
2.弧形挡边有效的防止了滤纸被折叠时被推出折叠平台的可能，能够使折叠工作得以顺利进行；
3.实现了自动化折叠，可以自动折叠大量的滤纸以备用，降低了实验过程时所浪费的时间和人力浪费。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中齿条-电机部分的结构示意图；
图3为本发明中折叠机构的结构示意图；
图4为本发明中叠层分离机构的结构示意图；
图5为本发明中存储机构的结构示意图；
图6为本发明中刮纸板的结构示意图；
图7为本发明中齿轮D与圆档析之间的结构示意图。
图中标号：
机架－1；储纸筒－2；顶板－3；齿条－4；齿条槽－5；齿轮－6；电机－7；推板－8；汽缸－9；对齐平台－10；推纸板－13；
固定板－20；一次折叠板－21；二次折叠板－22；电机A－23；电机B－24；弧形挡边－25；
汽缸C－30；支承板－31；电机C－32；旋转片－33；气球－34；针筒－35；汽缸D－36；
存储筒－40；电机D－41；汽缸E－42；刮纸板－43；连杆－44；齿轮D－45；圆挡板－46。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-图7所示，一种用于实验室的智能化滤纸折叠装置，包括分页机构、折叠机构、叠层分离机构和存储机构，
所述分页机构包括机架1、储纸筒2、顶板3、齿条4、齿条槽5、齿轮6、电机7、推板8、汽缸9和对齐平台10，所述储纸筒2固定在下方的机架1上，在所述储纸筒2中心处的正下方设有一固定在所述机架1上的所述齿条槽5，在所述齿条槽5内套有所述齿条4，在所述齿条4的顶端焊接有所述推板8，所述齿条4与所述齿轮6之间啮合，所述齿轮6上焊接着所述电机7的输出轴，在所述储纸筒2的上方设有一侧L型的所述顶板3，所述顶板3通过旋转轴安装在对齐平台10上，所述对齐平台10的一端套在所述储纸筒2，另一端通过支腿固定在所述机架1上，在所述对齐平台10通过紧固件安装有一汽缸9，所述汽缸9的另一端安装着推纸板13；
所述折叠机构包括固定板20、一次折叠板21、二次折叠板22、电机A23和电机B24，所述固定板20通过支柱固定在所述机架1上，所述固定板20、一次折叠板21和二次折叠板22组成一个圆形板且三者的连接处均为弧面结构，在所述固定板20和一次折叠板21的连接处套有一旋转轴，所述旋转轴的另一端连接着所述电机A23，所述旋转轴与所述一次折叠板21之间采用焊接的方式连接，所述固定板20和二次折叠板22之间套有一旋转轴，所述旋转轴的另一端连接着所述电机B24，所述旋转轴与所述二次折叠板22之间采用焊接的方式连接，所述电机A23和电机B24均通过支柱固定在所述机架1上；
所述叠层分离机构包括汽缸C30、支承板31、电机C32、旋转片33、气球34、针筒35和汽缸D36，所述汽缸C30固定在所述机架1上，在所述汽缸C30的输出端的顶端焊接着所述支承板31，所述支承板31的顶表面通过螺丝固定有所述电机C32，所述旋转片33套装在所述电机C32的轴套上，在所述旋转片33的前端通过胶水固定着所述气球34，所述气球34的前端往所述旋转片33的前端延伸1/4的长度，在所述气球34的进气口上密封固定连接着所述针筒35的出气口，所述针筒35的活塞杆与所述汽缸D36的输出端固定连接，所述针筒35和汽缸D36均位于所述旋转片33的上方且所述活塞杆穿过所述电机C32上的轴套；
所述存储机构包括存储筒40、电机D41、汽缸E42、刮纸板43、连杆44、齿轮D45和圆挡板46，所述存储筒40上设有若干个敞开式的储纸槽，所述存储筒40的中部为圆心孔，在所述存储筒40上套有一所述刮纸板43，所述刮纸板43的中心处通过所述连杆44与所述汽缸E42连接，在所述汽缸E42后端外表面上设有一圈环齿，在所述环齿的下方啮合着所述齿轮D45，所述齿轮D45与所述电机D41连接，在所述齿轮D45与电机D41之间焊接有一所述圆挡板46，所述圆挡板46与所述存储筒40的后端表面相切，所述电机D41的汽缸E42均通过支座固定在所述机架1上。
所述汽缸9、推纸板13的中心点与所述储纸筒2的中心点位于同一条直线上，所述推纸板13向着储纸筒2中心点的一侧设有凹槽，凹槽下方的边缘为半圆形结构。所述固定板20设有一体成型的弧形挡边25，所述弧形挡边25的内面与所述二次折叠板22的外侧相切。
所述旋转片33的长度为所述电机C32的中心点到所述固定板20直径的1/2-2/3处。所述齿条4和齿轮6上的相邻齿之间的距离均为1-2张滤纸的厚度，所述齿条4和齿轮6上的齿之间的间距相同，所述齿条4的长度大于所述储纸筒2的高度。所述固定板20、一次折叠板21和二次折叠板22组合起来形成与滤纸等大的圆板，所述一次折叠板21为圆板的1/2，所述二次折叠板22为圆板的1/4，圆板与所述储纸筒2平行且相切。所述气球34和针筒35内预装有气体。所述刮纸板43上设有叶片，叶片的数量与所述储纸槽的数量一致，所述叶片上设有开口槽。所述储纸槽为圆形结构且储纸槽的两侧开口小于3cm。
机架1为内空结构，在机架1内部放置有电控部分的线路及所有汽缸的气压部分及线路等。本装置的电控箱设置在外部，可方便调试及设置各个参数。在本装置中，连接处一般都采用焊接或者螺丝的方式固定，部分位置也可以采用五金配件进行连接。
需要折纸时，推开可旋转的顶板3，然后将滤纸放入到储纸筒2内，推板8接住滤纸。再将顶板3复位，启动已经调试好的电控箱。电机7通过齿轮6和齿条4将推板8往上推，此时的电机7如果和差速齿轮连接的效果会更好更方便控制。如果不使用差速齿轮，则每次都需要在短时间内输入小电流，防止被顶升的滤纸过多。此时，顶板3也可以起到防止滤纸过多被顶起的情况，而顶板3与储纸筒2顶边的距离在2张滤纸的厚度之间，也就是比推纸板13略高一点。滤纸被顶起来后，电机7停止工作，然后汽缸9工作，将推动推纸板13把滤纸从滤纸层中分开。而滤纸层是松散状态的，因此，两层滤纸之间一般不会出现被同时推出的可能。而疏于推纸板13下端的弧形结构，会将滤纸进一步分离。滤纸被推到圆板上，然后汽缸9复位。
当滤纸到达圆板上时，汽缸C30顶起电机C32，然后电机C32带动旋转片33来到固定板20上方，然后汽缸C30下降。使旋转片33贴合在滤纸上。然后与一次折叠板21固定连接的电机A23工作，使一次折叠板21翻转160°-170°左右，一次折叠板21和二次折叠板22可以略高于固定板20。一次折叠板21折叠完后复位，与二次折叠板22连接的电机B24开始工作，同样翻转160°-170°左右。在折叠的过程中，弧形挡边25可以防止滤纸因为外力的原因掉落。二次折叠板22折叠好后，复位。
然后汽缸C30升起，带着折叠好的滤纸运动到存储筒40处并进入到储纸槽内，然后汽缸D36推动针筒35上的活塞杆，使针筒35内的气体进入到气球34内，从而将折叠好的滤纸张开。由于气球34具有弹性，并不会对滤纸造成损坏。有效的降低了工作过程中的滤纸的破损率。膨胀的气球34维持3-5秒的时间，然后汽缸D36复位，气球34也复位。
汽缸E42往回拉动刮纸板43，将展开的滤纸从旋转片33上刮下，进入到储纸槽内。每次拉动刮纸板43时，汽缸E42行程都不一样。或者限定相同的行程，但每次都是短距离即可。可根据实际情况选择不同的方式。至此，完成一整个过程。再次只需要重复上述过程即可，或者根据实际需要进行调节。
机架1；储纸筒2；顶板3；齿条4；齿条槽5；齿轮6；电机7；推板8；汽缸9；对齐平台10；推纸板13；
固定板20；一次折叠板21；二次折叠板22；电机A23；电机B24；弧形挡边25；
汽缸C30；支承板31；电机C32；旋转片33；气球34；针筒35；汽缸D36；
存储筒40；电机D41；汽缸E42；刮纸板43；连杆44；齿轮D45；圆挡板46；
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
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