用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统及预处理方法与流程

专利2026-02-19  5


相关申请的交叉引用本技术要求于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043740、于2024年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2024-0045209、于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043742、于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043741、于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043743、于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043744、于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043739以及于2023年4月3日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2023-0043486的优先权和权益,这些韩国专利申请的全部内容通过参引并入本文中。本公开涉及用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统及预处理方法,并且涉及这样的用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统及预处理方法:其能够通过将使用作为有毒物质的酸的预处理过程自动化来实现安全的工作环境、缓解因相同的重复工作而引起的工作人员的疲劳并减少测量误差的产生。


背景技术:

1、包含锂离子等的二次电池是通过用具有传输电子的能力的电极材料对诸如铝或铜的薄金属板(箔)的表面进行涂覆来制造的。电极材料(例如,阴极材料)由许多小颗粒制成,并且电极材料意在包含目标量的各种成分。然而,由于各种原因,在大规模制造过程中,所包含的每种成分的含量可能没有达到目标含量,或者所包含的每种成分的含量可能超过目标含量。特别地,阴极材料中的金属成分的含量对阴极材料的性能具有显著影响。因此,应当确认阴极材料中所包含的金属成分的含量,并且当阴极材料中所包含的金属成分的含量与目标含量不同时,应当对阴极材料的制造过程进行调整。

2、通常,为了测试阴极材料中所包含的金属成分,执行下述预处理过程:收集阴极材料的样品,向收集到的阴极材料的样品中放入酸来使阴极材料的样品溶解,并且向溶解的阴极材料的样品中倒入蒸馏水来对溶解的样品进行稀释。然而,由于预处理过程由工作人员手动执行,因此工作环境中由于预处理过程中所使用的酸而存在安全问题。另外,相同的预处理过程被重复地执行,增加了工作人员的疲劳并导致测量误差。此外,由于工作人员必须目视检查样品是否完全溶解在酸中,因此可能发生安全问题和测量误差。

3、在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解,并且因此其可能包含不构成在本国对于本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、技术问题

2、本公开试图提供一种用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统和预处理方法,其能够通过将使用作为有毒物质的酸的预处理过程自动化来实现安全的工作环境、缓解因相同的重复工作而引起的工作人员的疲劳并减少测量误差的产生。

3、技术解决方案

4、根据本公开的示例性实施方式,用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统包括:样品溶解装置,该样品溶解装置构造成根据设定的预处理条件而将样品输入到管中,并且将酸注入到容纳有样品的管中,以使样品溶解;样品溶解率检测装置,该样品溶解率检测装置配置成对样品在其中样品溶解于酸中的样品溶液中的溶解率进行检测;以及稀释装置,该稀释装置构造成响应于样品的溶解率大于或等于设定的溶解率而对样品溶液进行稀释。

5、预处理系统还可以包括预处理条件调节装置,该预处理条件调节装置配置成响应于样品的溶解率小于设定的溶解率而对设定的预处理条件进行调节。

6、根据本公开的另一示例性实施方式,用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统包括:机器人,该机器人包括能够相对于彼此相对旋转的多个臂,并且所述多个臂中的最前面的臂能够在操作半径内移动;抓持器装置,该抓持器装置安装在机器人的最前面的臂处,并且该抓持器装置在一侧包括用于抓持或释放定量给料头的第一抓持器单元,并且在另一侧包括用于抓持或释放管的第二抓持器单元;样品输入装置,该样品输入装置包括样品输入单元升降装置和管保持器杯状件,样品输入单元升降装置包括安装在其上的定量给料头并且能够上下移动,管保持器杯状件设置在样品输入升降装置下方,并且包括安装在其上的管保持器杯状件,并且样品输入装置构造成将定量给料头中的样品输入到安装在管保持器杯状件上的管中;酸注射装置,该酸注射装置构造成将酸注射到从样品注射装置输入有样品的管中,或者将蒸馏水注射到容纳有样品溶解在其中的酸的管中;热摇动器,该热摇动器构造成向容纳有与样品混合的酸的管施加热并且对管进行摇动,以使样品溶解在酸中;视觉装置,该视觉装置获取容纳有其中样品溶解于酸中的样品溶液的管的设定部分的图像;以及移液装置,该移液装置构造成将一个管中的溶液的一部分转移至另一个管。

7、预处理系统还可以包括:定量给料头保持器,在该定量给料头保持器上安装有多个定量给料头;管保持器,在该管保持器上安装有多个管,在所述多个管中,管盖联接至管本体;以及盖打开/关闭装置,该盖打开/关闭装置构造成使管盖与管本体分离或将管盖联接至管本体,其中,定量给料头保持器、管保持器、样品输入装置、盖打开/关闭装置、酸注射装置、热摇动器、视觉装置和移液装置可以至少部分地设置在机器人的操作半径内。

8、管保持器杯状件可以设置在第一重量计上,并且第一重量计可以对输入到管中的样品的量进行检测。

9、酸注射装置可以构造成在使安装在酸注射装置上的管倾斜并使管旋转的同时将液体注射到管中。

10、盖打开/关闭装置可以使管盖沿第一旋转方向旋转,以使管盖与管本体分离,并且可以使管盖沿第二旋转方向旋转,以将管盖联接至管本体,并且盖打开/关闭装置可以构造成根据管盖的旋转量来使管盖上升或下降。

11、盖打开/关闭装置可以构造成在使管盖沿第二旋转方向旋转之前将管盖压靠管本体。

12、热摇动器可以包括:摇动器单元,该摇动器单元构造成对摇动器杆进行摇动;加热块,该加热块定位在摇动器杆上并对安装好的管进行加热;以及隔热覆盖件,该隔热覆盖件在加热块上与加热块间隔开并且包围加热块,并且管可以插入到隔热覆盖件和加热块中并安装在隔热覆盖件和加热块上。

13、在将容纳有与样品混合的酸的管转移至热摇动器之前,机器人可以通过盖打开/关闭装置将管盖联接至管本体,并且对与管盖联接的管进行摇动,以使样品与酸混合。

14、移液装置可以将一个管中的样品溶液的一部分转移至另一个管,机器人可以将另一个管转移至酸注射装置,以将蒸馏水容纳在另一个管中,并且移液装置可以构造成将容纳在另一个管中的蒸馏水注射到容纳有样品溶液的一部分的另一个管中,以对容纳在另一个管中的样品溶液的一部分进行稀释。

15、预处理系统还可以包括:控制器,该控制器对机器人、抓持器装置、定量给料头保持器、管保持器、样品输入装置、盖打开/关闭装置、酸注射装置、热摇动器、视觉装置和移液装置的操作进行控制,控制器配置成:从视觉装置接收容纳有样品溶液的管的设定部分的图像,用预设的图像处理程序对设定部分的图像进行处理,并且对样品的溶解率进行检测。

16、抓持器装置还可以包括以可旋转的方式安装在机器人的最前面的臂上的抓持器本体,并且在抓持器本体的一侧上可以安装有第一抓持器单元,并且在抓持器本体的另一侧上可以安装有第二抓持器单元,并且第一抓持器单元可以包括:第一抓持指状件和第二抓持指状件,第一抓持指状件和第二抓持指状件能够朝向彼此或远离彼此移动;导引衬套,该导引衬套具有筒形形状并包括敞开的一个表面和封闭的另一表面,并且导引衬套固定在第一抓持指状件和第二抓持指状件中的每一者的梢部部分内;第一推动器或第二推动器,第一推动器或第二推动器设置在导引衬套的敞开的一个表面上,并且能够沿着导引衬套的内周表面滑动;导引轴,该导引轴穿过形成在导引衬套的封闭的另一表面上的导引轴孔向一侧延伸并且连接至第一推动器或第二推动器;以及导引弹簧,该导引弹簧相对于导引衬套弹性地支承第一推动器或第二推动器。

17、导引轴可以与导引衬套的内周表面间隔开,并且导引弹簧可以设置在导引轴与导引衬套之间。

18、第一推动器和第二推动器以及导引轴的沿轴向方向朝向另一侧的运动可以受到形成在导引衬套的内周表面上的台阶部的限制,并且第一推动器和第二推动器以及导引轴的沿轴向方向朝向一侧的运动可以受到导引轴的另一端部部分的限制,并且导引轴的另一端部部分的直径可以大于导引轴的其他部分的直径。

19、第二抓持器单元可以包括:第三抓持指状件和第四抓持指状件,第三抓持指状件和第四抓持指状件能够朝向或远离彼此移动;第一管钳部分和第二管钳部分,第一管钳部分和第二管钳部分设置在第三抓持指状件的梢部部分和第四抓持指状件的梢部部分处,并且具有与管对应的形状,以抓持管;以及第一抓持杆凹槽和第二抓持杆凹槽,第一抓持杆凹槽和第二抓持杆凹槽设置在第三抓持指状件的梢部部分和第四抓持指状件的梢部部分处,并且具有与抓持杆对应的形状,以对其上安装有管的管保持器的抓持杆进行抓持。

20、第二抓持器单元还可以包括第一限位器和第二限位器,第一限位器和第二限位器从第三抓持指状件的梢部部分和第四抓持指状件的梢部部分向上突出,以对第二抓持器单元朝向抓持杆的运动进行限制。

21、控制器可以配置成对机器人以及第一抓持器单元和第二抓持器单元进行控制,其中,控制器可以控制第一推动器和第二推动器对设置在定量给料头保持器或样品输入装置上的第一安装按钮或第二安装按钮进行按压,并且控制机器人使第一抓持器单元向下移动,以对定量给料头进行安装,并且控制第一推动器和第二推动器按压第一安装按钮或第二安装按钮,并且控制机器人使第一抓持器单元向上移动,以使定量给料头分离。

22、盖打开/关闭装置可以包括:封盖工作台,该封盖工作台具有设置在其一侧的第一管保持器和设置在其另一侧的第二管保持器,并且封盖工作台能够旋转成将第一管保持器和第二管保持器中的一者定位在第一位置和第二位置中的一者中,并且将第一管保持器和第二管保持器中的另一者定位在第一位置和第二位置中的另一者中,在第一位置中,管被安装或抓持,在第二位置处,管盖联接至管本体,或者管盖与管本体分离;以及支承件升降块,该支承件升降块通过盖单元升降致动器上下移动;盖抓持器支承件,该盖抓持器支承件以可旋转的方式安装在支承件升降块上;第一盖和第二盖,第一盖和第二盖安装在盖抓持器支承件上,在第二位置处与管的管盖对应定位,并且构造成朝向彼此移动以抓持管盖,或者远离彼此移动以设置管盖;第一管本体抓持器和第二管本体抓持器,第一管本体抓持器和第二管本体抓持器构造成在第二位置处与管的管本体对应定位,朝向彼此移动以抓持管本体,或者远离彼此移动以设置管本体;以及盖旋转致动器,该盖旋转致动器安装在支承件升降块上,包括穿透支承件升降块并连接至盖抓持器支承件的下端部,并且盖旋转致动器构造成使盖抓持器支承件沿第一旋转方向旋转以使管盖与管本体分离,并且使盖抓持器支承件沿作为与第一旋转方向相反的方向的第二旋转方向旋转以将管盖联接至管本体。

23、盖打开/关闭装置还可以包括第一排气罩,第一排气罩构造成安装在与第二位置对应的位置中,以对由管中的液体产生的气体进行抽吸。

24、盖打开/关闭装置还可以包括工作台旋转致动器,工作台旋转致动器构造成使封盖工作台旋转180°,以将第一管保持器和第二管保持器中的一者定位在第一位置中并且将第一管保持器和第二管保持器中的另一者定位在第二位置中。

25、盖打开/关闭装置还可以包括传感器,该传感器配置成对下述内容进行检测:管是否被安装在第一位置处的第一管保持器或第二管保持器上,管或管盖是否被安装在第二位置处的第一管保持器或第二管保持器上,以及/或者第一盖抓持器和第二盖抓持器是否抓持管盖。

26、控制器可以配置成:接收表示由传感器检测到的值的信号,并且基于信号对工作台旋转致动器、第一盖抓持器和第二盖抓持器、第一管本体抓持器和第二管本体抓持器、盖单元升降致动器、以及/或者盖旋转致动器的操作进行控制。

27、当传感器检测到管被安装在第一位置处的第一管保持器或第二管保持器上并且管盖未被定位在第二位置处的第一管保持器或第二管保持器中时,控制器可以通过工作台旋转致动器使封盖工作台旋转180°,以使管移动至第二位置。

28、当传感器检测到管被安装在第一位置处的第一管保持器或第二管保持器上并且管盖被定位在第二位置处的第一管保持器或第二管保持器中时,控制器可以通过盖单元升降致动器使第一盖抓持器和第二盖抓持器下降以抓持管盖,并且再次使第一盖抓持器和第二盖抓持器上升。

29、当传感器检测到管未被安装在第一位置处的第一管保持器或第二管保持器上,管被安装在第二位置处的第一管保持器或第二管保持器上,并且第一盖抓持器和第二盖抓持器没有抓持管盖时,控制器可以控制第一盖抓持器和第二盖抓持器抓持管盖,控制盖旋转致动器使与管本体联接的管盖沿第一旋转方向旋转,并且根据盖旋转致动器的旋转量来控制盖单元升降致动器提升管盖。

30、当传感器检测到管未被安装在第一位置处的第一管保持器或第二管保持器上,管被安装在第二位置处的第一管保持器或第二管保持器上,并且第一盖抓持器和第二盖抓持器抓持管盖时,控制器可以控制盖单元升降致动器使管盖朝向管本体下降,控制盖旋转致动器使管盖相对于管本体沿第二旋转方向旋转,并且根据盖旋转致动器的旋转量控制盖单元升降致动器使管盖下降。

31、控制器在使管盖相对于管本体沿第二旋转方向旋转之前可以控制盖单元升降致动器以一定载荷将管本体与管盖压在一起。

32、酸注射装置可以包括:酸供应单元,该酸供应单元包括构造成对容纳在多个液体瓶中的液体进行泵送的液体泵送单元;酸注射单元,该酸注射单元包括其中形成有酸注射室的酸注射室本体、安装在酸注射室内的注射喷嘴安装部分上并构造成与液体泵送单元连通以将从液体泵送单元泵送的液体注射到管中的注射喷嘴、以及安装在酸注射室本体上并与注射喷嘴安装部分连接以使注射喷嘴安装部分上下移动的喷嘴升降致动器;以及管装载器单元,该管装载器单元构造成将管安装在其上,使安装好的管倾斜,以将管插入到酸注射室中,并且使倾斜的安装好的管旋转,当管倾斜并旋转并定位在酸注射室中时,并且喷嘴升降致动器可以使注射喷嘴安装部分下降并将注射喷嘴安装部分定位在管上,并且注射喷嘴将从液体泵送单元泵送的液体注射到倾斜的旋转的管中。

33、酸注射单元还可以包括:排水盘,该排水盘设置在酸注射室本体下方;以及漏斗移动致动器,该漏斗移动致动器在第一漏斗位置与第二漏斗位置之间移动,在第一漏斗位置中,漏斗定位在注射喷嘴的正下方,以接收从注射喷嘴喷洒的液体,漏斗连接至延伸到酸注射室中的漏斗移动连杆,并且漏斗安装在漏斗移动连杆上,在第二漏斗位置中,漏斗移动连杆和漏斗在酸注射室内不与管的运动和注射喷嘴安装部分的运动重叠。

34、酸注射单元还可以包括第二排气罩,第二排气罩构造成至少部分地环绕注射喷嘴并且对由从注射喷嘴喷洒的液体而产生的气体进行抽吸。

35、管装载器单元可以包括:支承框架,该支承框架从酸注射室的前方朝向酸注射室延伸;装载器框架导轨,该装载器框架导轨从支承框架沿着支承框架延伸;装载器框架转移致动器,该装载器框架转移致动器构造成将装载器框架在第一装载器位置与第二装载器位置之间转移,在第一装载器位置中,管被安装或抓持,在第二装载器位置中,管被倾斜并进入酸注射室;倾斜致动器,该倾斜致动器使安装在装载器框架上的倾斜框架在倾斜位置与初始位置之间倾斜;以及旋转板旋转致动器,该旋转板旋转致动器构造成使以可旋转的方式安装在倾斜框架上的旋转板进行旋转。

36、管装载器单元还可以包括第三管保持器,该第三管保持器设置在旋转板上并且使管安装在其上。

37、酸注射装置还可以包括对下述内容进行检测的传感器:管是否被安装在第三管保持器上,装载器框架是否被定位在第一装载器位置或第二装载器位置处,以及/或者倾斜框架是否处于初始位置或者是否倾斜至倾斜位置。

38、多个液体瓶中的每个液体瓶可以设置在第二重量计上,并且第二重量计可以配置成对多个液体瓶中的每个液体瓶中所容纳的液体的量进行测量。

39、酸注射室本体的前表面可以是敞开的,并且酸注射单元还可以包括:酸注射室挡板,该酸注射室挡板选择性地关闭酸注射室本体的敞开的前表面;以及挡板致动器,该挡板致动器构造成利用酸注射室挡板关闭或打开酸注射室本体的敞开的前表面。

40、移液装置可以包括:移液器梢部托盘,在该移液器梢部托盘上安装有多个移液器梢部;移液工作台,该移液工作台具有设置在其一侧的第一移液器管保持器和设置在另一侧的第二移液器管保持器,并且移液工作台能够旋转成将第一移液器管保持器和第二移液器管保持器中的一者定位在第一移液器管位置和第二移液器管位置中的一者中,并且将第一移液器管保持器和第二移液器管保持器中的另一者定位在第一移液器管位置和第二移液器管位置中的另一者中,在第一移液器管位置中,管被安装或抓持,在第二移液器管位置中,从管收集溶液或将溶液注射到管中;移液器单元,该移液器单元构造成在与移液器梢部托盘对应的位置处对移液器梢部进行安装,并且在与移液工作台相当的位置处对容纳在第一管中的溶液的一部分进行收集,或者将收集到的溶液注射到第二管中;以及移液器移动单元,该移液器移动单元使移液器单元在与移液器梢部托盘对应的位置和与移液工作台对应的位置之间移动。

41、移液装置还可以包括移液器梢部托盘转移单元,该移液器梢部托盘转移单元使移液器梢部托盘朝向或远离移液器单元移动。

42、移液装置还可以包括移液工作台旋转致动器,该移液工作台旋转致动器构造成使移液工作台旋转180°,以将第一移液器管保持器和第二移液器管保持器中的一者定位在第一移液器管位置中并且将第一移液器管保持器和第二移液器管保持器中的另一者定位在第二移液器管位置中。

43、移液器单元可以包括:移液器导引框架,该移液器导引框架连接至移液器移动单元,并且通过移液器移动单元在与移液器梢部托盘对应的位置和与移液工作台对应的位置之间移动;移液器滑动件,移液器滑动件安装成能够沿着移液器导引框架在竖向方向上滑动;移液器模块,该移液器模块包括固定地安装在移液器滑动件上的移液器模块本体、以及能够相对于移液器模块本体沿竖向方向相对移动的移液器活塞;以及移液器推动致动器,该移液器推动致动器安装成能够移液器滑动件上沿竖向方向滑动,并且构造成按压移液器活塞的上端部。

44、移液器活塞可以弹性地安装在移液器模块本体上。

45、在移液器活塞的下端部部分处可以形成有安装端部部分,移液器梢部安装在该安装端部部分上。

46、安装端部可以被下降,同时将移液器梢部向下推动,使得移液器梢部的下端部部分浸没在被容纳在第一管中的溶液中,并且安装端部在移液器梢部的下端部部分浸没在被容纳在第一管中的溶液中的同时可以弹性地上升以对被容纳在第一管中的溶液的一部分进行收集,并且安装端部可以构造成在溶液被容纳在移液器梢部中时将移液器梢部向下推动,以将溶液注射到第二管中。

47、移液装置还可以包括移液器梢部推出器,该移液器梢部推出器构造成通过将移液器活塞的上端部向下按压来使安装在安装端部上的移液器梢部分离。

48、由移液器梢部推出器向移液器活塞施加的按压量可以大于由移液器推动致动器向移液器活塞施加的按压量。

49、金属成分测试可以在使管中的样品溶解于酸中之后进行,以对样品中所包含的金属成分进行检测,并且视觉装置可以包括:驱动辊子和支撑辊子,驱动辊子和支撑辊子构造成对容纳有样品溶解在其中的酸的管进行安装并使管旋转;图像获取装置,该图像获取装置构造成安装在驱动辊子与支撑辊子之间,以获取旋转的管的下部图像;照明模块,该照明模块构造成从相对于管与图像获取装置相反的一侧向管照射光;以及控制器,该控制器配置成通过对由图像获取装置获取的管的下部图像进行处理来测试样品的溶解率。控制器可以配置成:通过基于图像特征的视觉算法来对管的设定部分的图像中的管区域进行检测,通过对管区域应用形状识别算法来检测关注区域,根据设定参考对检测到的关注区域内的像素进行分类并为经分类的像素分配像素值,并且使用每个像素的像素值来检测样品的溶解率。

50、视觉装置还可以包括:管旋转致动器,该管旋转致动器构造成通过驱动辊子来使管旋转;以及支撑辊子致动器,该支撑辊子致动器构造成使支撑辊子朝向或远离驱动辊子移动。

51、视觉装置还可以包括照明模块致动器,该照明模块致动器使照明模块在照射位置与初始位置之间移动,在照射位置中,照明模块朝向管移动,以向管照射光,在初始位置中,不会阻碍管安装在驱动辊子与支撑辊子之间。

52、控制器可以通过圆霍夫变换将管的下部图像中的管区域检测为圆,并且使用圆的中心点坐标和半径对管区域进行切割。

53、控制器可以配置成:通过主动轮廓模型根据管区域中的关注对象对区域进行设定,在逐渐缩窄该区域的同时寻找奇异点,并且根据奇异点对关注区域进行检测。

54、控制器可以配置成:根据设定参考将检测到的关注区域中的像素分类为两种类型的像素,并且通过将像素值0或1分配给经分类的像素来将经分类的像素二值化。

55、控制器可以配置成:对经检测的关注区域中的所有像素的亮度的平均值进行计算,将像素值0分配给比亮度的平均值暗设定量的像素,将像素值1分配给其余的像素,并且将像素的总数目与像素值为1的像素的数目的比率计算为溶解率。

56、控制器可以配置成在溶解率低于设定溶解率时对溶解率进行反馈。

57、控制器可以配置成:基于反馈的溶解率对样品溶解在其中的酸的成分、酸的量、对容纳有样品溶解在其中的酸的管进行加热的时间和/或温度进行调节。

58、根据本公开的又一示例性实施方式,用于对样品中的金属成分进行测试的预处理方法包括:根据设定的预处理条件,通过样品溶解装置将酸注射到容纳有样品的管中,以使样品溶解;通过样品溶解率检测装置对样品在其中样品溶解于酸中的样品溶液中的溶解率进行检测;以及响应于样品的溶解率大于或等于设定溶解率而通过稀释装置对样品溶液进行稀释。

59、预处理方法还可以包括:响应于样品的溶解率小于设定溶解率而通过预处理条件调节装置对设定的预处理条件进行调节。

60、根据本公开的又一示例性实施方式,用于对样品中的金属成分进行测试的预处理方法包括:通过样品注射装置将定量给料头中的样品输入到第一管中;通过酸注射装置将酸注射到输入有样品的第一管中;通过热摇动器对容纳有样品溶解在其中的酸的第一管进行摇动并施加热;通过视觉装置获取第一管的设定部分的图像;通过控制器借助于对第一管的设定部分的图像进行处理来测试样品的溶解率;以及响应于样品的溶解率大于或等于设定溶解率而对样品溶液进行稀释。

61、预处理方法还可以包括:通过机器人将定量给料头从定量给料头保持器移除,并且将移除的定量给料头安装在样品输入单元升降装置上,机器人具有安装在其最前面的端部处的抓持器装置;通过配备有抓持器装置的机器人将第一管从管保持器移除;通过盖打开/关闭装置使管盖与第一管分离;以及通过配备有抓持器装置的机器人将与管盖分离的第一管安装在管保持器杯状件上。

62、管保持器杯状件可以设置在第一重量计上,并且输入到第一管中的样品的量可以由第一重量计来检测。

63、酸注射装置可以构造成在使管倾斜并使管旋转的同时将液体注射到安装在酸注射装置上的管中。

64、对样品溶液的稀释可以包括:通过酸注射装置将蒸馏水注射到第一管中以对样品溶液进行一次稀释;通过移液装置将第一管中的经一次稀释的样品溶液的一部分转移至第二管;以及通过酸注射装置或移液装置将蒸馏水注射到第二管中,以对样品溶液进行二次稀释。

65、对样品溶液的稀释可以包括:通过移液装置将第一管中的样品溶液的一部分转移至第二管;通过酸注射装置将蒸馏水注射到第二管中,以对样品溶液进行一次稀释;以及通过酸注射装置或移液装置将蒸馏水注射到第二管中,以对样品溶液进行二次稀释。

66、对第一管的设定部分的图像的获取可以在容纳有样品溶解在其中的酸的第一管进行旋转时执行。

67、通过处理第一管的设定部分的图像对测试样品的溶解率的测试可以包括:通过基于图像特征的视觉算法对第一管的设定部分的图像中的管区域进行检测;对管区域应用形状识别算法,以检测关注区域;根据设定参考对检测到的关注区域内的像素进行分类,并且为经分类的像素分配像素值;以及使用每个像素的像素值对样品的溶解率进行检测。

68、控制器可以配置成:通过圆霍夫变换将第一管的下部图像中的管区域检测为圆,并且使用圆的中心点坐标和半径对管区域进行切割。

69、控制器可以配置成通过主动轮廓模型根据管区域中的关注对象对区域进行设定,在逐渐缩窄该区域的同时寻找奇异点,并且根据奇异点对关注区域进行检测。

70、控制器可以配置成根据设定参考将检测到的关注区域中的像素分类为两种类型的像素并且通过将像素值0或1分配给经分类的像素使经分类的像素二值化。

71、控制器可以配置成:对经检测的关注区域中的所有像素的亮度的平均值进行计算,将像素值0分配给比亮度的平均值暗设定量的像素,将像素值1分配给其余的像素,并且将像素的总数目与像素值为1的像素的数目的比率计算为溶解率。

72、预处理方法还可以包括:响应于样品的溶解率小于设定溶解率而对设定的预处理条件进行调节。

73、有利效果

74、根据本公开,通过将使用作为有毒物质的酸的预处理过程自动化,可以实现安全的工作环境,缓解由于相同的重复工作而引起的工作人员的疲劳并减少测量误差的产生。

75、另外,通过借助于各种图像处理方法自动地检查样品的溶解率并将溶解率反映在预处理过程中,可以提高对样品中的金属成分进行测试的精度。

76、将在示例性实施方式的详细描述中明确地或隐含地描述由示例性实施方式获得或预期的其他效果。也就是说,将在下面的详细描述中描述根据示例性实施方式预期的各种效果。


技术特征:

1.一种用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统,所述预处理系统包括:

2.根据权利要求1所述的预处理系统,还包括:

3.一种用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统,所述预处理系统包括:

4.根据权利要求3所述的预处理系统,还包括:

5.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

6.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

7.根据权利要求4所述的预处理系统,其中:

8.根据权利要求7所述的预处理系统,其中:

9.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

10.根据权利要求4所述的预处理系统,其中:

11.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

12.根据权利要求4所述的预处理系统,还包括:

13.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

14.根据权利要求13所述的预处理系统,其中:

15.根据权利要求13所述的预处理系统,其中:

16.根据权利要求13所述的预处理系统,其中:

17.根据权利要求16所述的预处理系统,其中:

18.根据权利要求13所述的预处理系统,还包括:

19.根据权利要求4所述的预处理系统,其中:

20.根据权利要求19所述的预处理系统,其中:

21.根据权利要求19所述的预处理系统,其中:

22.根据权利要求21所述的预处理系统,还包括:

23.根据权利要求22所述的预处理系统,其中:

24.根据权利要求23所述的预处理系统,其中:

25.根据权利要求23所述的预处理系统,其中:

26.根据权利要求23所述的预处理系统,其中:

27.根据权利要求23所述的预处理系统,其中:

28.根据权利要求27所述的预处理系统,其中:

29.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

30.根据权利要求29所述的预处理系统,其中:

31.根据权利要求29所述的预处理系统,其中:

32.根据权利要求29所述的预处理系统,其中:

33.根据权利要求32所述的预处理系统,其中:

34.根据权利要求33所述的预处理系统,还包括:

35.根据权利要求29所述的预处理系统,其中:

36.根据权利要求29所述的预处理系统,其中:

37.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

38.根据权利要求37所述的预处理系统,还包括:

39.根据权利要求37所述的预处理系统,其中:

40.根据权利要求37所述的预处理系统,其中:

41.根据权利要求40所述的预处理系统,其中:

42.根据权利要求40所述的预处理系统,其中:

43.根据权利要求42所述的预处理系统,其中:

44.根据权利要求40所述的预处理系统,还包括:

45.根据权利要求44所述的预处理系统,其中:

46.根据权利要求3所述的预处理系统,其中:

47.根据权利要求46所述的预处理系统,还包括:

48.根据权利要求46所述的预处理系统,还包括:

49.根据权利要求46所述的预处理系统,其中:

50.根据权利要求46所述的预处理系统,其中:

51.根据权利要求46所述的预处理系统,其中:

52.根据权利要求51所述的预处理系统,其中:

53.根据权利要求52所述的预处理系统,其中:

54.根据权利要求53所述的预处理系统,其中:

55.一种用于对样品中的金属成分进行测试的预处理方法,所述预处理方法包括:

56.根据权利要求55所述的预处理方法,还包括:

57.一种用于对样品中的金属成分进行测试的预处理方法,所述预处理方法包括:

58.根据权利要求57所述的预处理方法,还包括:

59.根据权利要求58所述的预处理方法,其中:

60.根据权利要求57所述的预处理方法,其中:

61.根据权利要求57所述的预处理方法,其中:

62.根据权利要求57所述的预处理方法,其中:

63.根据权利要求57所述的预处理方法,其中:

64.根据权利要求57所述的预处理方法,其中:

65.根据权利要求64所述的预处理方法,其中:

66.根据权利要求64所述的预处理方法,其中:

67.根据权利要求64所述的预处理方法,其中:

68.根据权利要求67所述的预处理方法,其中:

69.根据权利要求57所述的预处理方法,还包括:


技术总结
公开了一种用于对样品中的金属成分进行测试的预处理系统和预处理方法。预处理系统包括:机器人,其包括能够相对于彼此旋转的多个臂,其中多个臂中的最前面的臂能够在操作半径内移动;抓持器装置,其安装在机器人的最前面的臂上并且在其一侧包括用于抓持或安置定量给料头的第一抓持器单元,在其另一侧包括用于抓持或安置管的第二抓持器单元;能够保持多个定量给料头的定量给料头保持器;能够保持多个管的管保持器,每个管中管盖附接至管本体;样品输入装置,其包括样品输入部件升降装置和管保持器杯状件,样品输入部件升降装置中安置有定量给料头并且样品输入部件升降装置能够上下移动,管保持器杯状件定位在样品输入部件升降装置下方并且其中安置有管,样品输入装置构造成将位于定量给料头中的样品输入到位于管保持器杯状件中的管中;盖打开/关闭装置,其构造成将管盖与管本体分离或将管盖与管本体结合;酸注射装置,其构造成将酸注射到容纳有样品的管中或者将蒸馏水注射到容纳有样品溶解在其中的酸的管中;热摇动器,其构造成向容纳有与样品混合的酸的管施加热并摇动管以使样品溶解在酸中;用于获取容纳有其中样品溶解于酸中的样品溶液的管的设定部分的图像的视觉装置;以及移液装置,该移液装置构造成将容纳在一个管中的溶液的一部分转移至另一个管。

技术研发人员:姜镐晟,卢贤佑,申民和,朴济燮,朴世贞,李瑞真,李敏瑛,郑珉涣,安民彻,金庆洛
受保护的技术使用者:株式会社LG化学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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