CN111097276A - 一种机器手操作箱净化*** - Google Patents

Abstract

本发明属于操作箱公布了一种机器手操作箱净化***，包括箱体与过渡箱，所述过渡箱一侧通过内过渡舱门与箱体连通，所述过渡箱另一侧设置有外过渡舱门，所述箱体底部设置有第一进气口，顶部设置有第一出气口，所述过渡箱顶部设置有第二进气口，底部设置有第二出气口，所述箱体内部成对设置有机械臂；所述第一出气口与所述第二出气口通过阀门与导管一端相连接，所述导管另一端通过阀门与第一进气口和第二进气口相连接；所述导管从一端至另一端依次设置有循环泵、氧气吸收罐、二氧化碳吸收罐和干燥罐。本发明的目的提供一种机器手操作箱净化***，代替传统人工操作的模式，适应高压或者抵押环境。

Description

一种机器手操作箱净化***

技术领域

本发明属于操作箱领域，具体为一种机器手操作箱净化***。

背景技术

科技的发展推动着化学电源向着高容量、低能耗、无公害等方向发展。化学电源的发展主要经历了以下几个阶段：铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂电池。其中锂锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、绿色环保等优点，已经越来越受到人们的关注，锂离子电池的研究及性能的提高，已成为化学电源领域的研究热点。

净化***手套箱能提供无水、无氧、无尘的超纯环境，经过净化***净化后箱体内的水氧含量可达到1ppm，其广泛应用于实验室以及锂离子电池、半导体等的生产领域；其工作原理是先对箱体内通入惰性气体同时抽真空进行粗置换以此换取箱体内大部分空气(粗置换过程循环3次以上)，再通过循环泵经过净化***对箱体内气体中含有的少量水氧及有机物进行净化处理，从而使其水氧含量达到1ppm，而后操作人员通过手套对样品进行操作，目前市面上的净化***手套箱上会安装操作手套，操作人员穿戴手套后对手套箱内的物料和设备等进行操作，但由于人的手臂所能操作的范围有限，且人手戴上手套操作精度不够，操作不方便，而且人工操作的劳动强度大、效率低以及安全风险较大；因而出现了无需人手去操作，设计的无手套的全自动净化***机械臂操作箱，以满足工业化全自动生产和全自动实验操作的水氧含量超低的环境需求，同时增加了二氧化碳循环净化处理***，用以实现对二氧化碳含量超低的环境需求，可以满足不同环境的实验需求。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种机器手操作箱净化***，代替传统人工操作的模式，适应超低水氧含量和高精度操作的环境。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种机器手操作箱净化***，包括箱体与过渡箱，所述过渡箱一侧通过内过渡舱门与箱体连通，所述过渡箱另一侧设置有外过渡舱门，所述箱体底部设置有第一进气口，顶部设置有第一出气口，所述过渡箱顶部设置有第二进气口，底部设置有第二出气口，所述箱体内部成对设置有机械臂；所述第一出气口与所述第二出气口通过阀门与导管一端相连接，所述导管另一端通过阀门与第一进气口和第二进气口相连接；所述导管从一端至另一端依次设置有循环泵、氧气吸收罐、二氧化碳吸收罐和干燥罐。

进一步的，所述干燥罐包括外筒，所述外筒中部设置有旋转轴，所述旋转轴上沿轴心阵列设置有物料筒，所述外筒一侧设置有净化气入口与净化气出口，另一侧设置有干燥气入口与干燥气出口；所述化气入口与净化气出口和所述干燥气入口与干燥气出口设置于外筒的顶板或底板上。

进一步的，所述导管和净化气入口与净化气出口相连，所述干燥气入口与干燥气出口与干燥管相连接。

进一步的，所述旋转轴通过轴承与顶板相连接，端部通过联轴器与驱动电机输出轴相连接。

进一步的，所述氧气吸收罐外部设置有换热盘管，所述换热盘管连接于干燥管上，所述干燥管与热风机相连接。

进一步的，所述物料筒的两端均设置有拦截网，所述物料筒的高度等于外筒的顶板与底板之间的间隔。

进一步的，所述物料筒与外筒的顶板与底板接触处设置有滑动密封圈。

进一步的，两所述相邻物料筒的端部通过密封板相连接。

本发明的有益效果：提供一种机器手操作箱净化***，代替传统人工操作的模式，适应高压或者抵押环境。

1、本发明采用机械臂代替传统的手套，使得操作箱能适应更加复杂的环境，同时由于锂离子电池的电解液在20℃时会分解产生氟化氢，而用人手进行操作时由于人的体温为37℃左右，因此会导致电解液分解产生氟化氢对整个设备会有所腐蚀，因此采用机械臂能避免该种情况产生。

2、本发明由于对二氧化碳进行了去除，一般除去二氧化碳均是采用碱(氢氧化钙或氢氧化钠)，二氧化碳与这两种物质反应会产生水分，从而使得整个***内的水含量远大于传统操作箱水分含量，因此本装置的干燥罐相比于传统的操作箱干燥装置会失效的非常快，这就造成整个装置每次使用的时间不长，因此本发明采用阵列设置的多个物料筒，并且为可旋转设置可以便捷的切换不同的物料筒对气体进行干燥，同时另一侧可以同步对换下来的物料筒进行干燥再生；从而实现了边实验边对净化***的干燥罐再生的操作。

3、本发明采用步进电机可以精确控制旋转角度，从而确保物料筒更换的精确性；通过热风机对物料筒进行干燥加快了干燥的速率，同时干燥过后的废气通过加热盘管对氧气吸收罐加热加快了氧气吸收的速率，同时在对氧气吸收罐进行再生操作时不需要额外提供热源；采用拦截网可以避免硅胶跑出，同时在物料筒转动过程中防止硅胶被碾碎。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明干燥罐立体结构示意图。

图3为本发明干燥罐主视结构示意图。

图4为图3中A-A出剖视图。

图5为本发明干燥罐去除外筒主视结构示意图。

图6为本发明干燥罐去除外筒俯视结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、箱体；11、第一进气口；12、第一出气口；2、过渡箱；21、内过渡舱门；22、外过渡舱门；23、第二进气口；24、第二出气口；3、机械臂；4、导管；41、循环泵；42、氧气吸收罐；421、换热盘管；43、二氧化碳吸收罐；5、干燥罐；51、外筒；511、净化气入口；512、净化气出口；521、干燥气入口；522、干燥气出口；52、旋转轴；53、物料筒；531、拦截网；532、滑动密封圈；533、密封板；6、干燥管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-6所示，本发明的具体结构为：一种机器手操作箱净化***，包括箱体1与过渡箱2，所述过渡箱2一侧通过内过渡舱门21与箱体1连通，所述过渡箱2另一侧设置有外过渡舱门22，所述外过渡舱门22与室外相连接，所述箱体1底部设置有第一进气口11，顶部设置有第一出气口12，所述第一进气口11与第一出气口12呈斜对角设置，所述过渡箱2顶部设置有第二进气口23，底部设置有第二出气口24，所述第二进气口23与第二出气口24呈斜对角设置，所述箱体1内部成对设置有机械臂3，所述机械臂3为申请号为CN201811312033.4所记载的机械臂；所述第一出气口12与所述第二出气口24通过阀门与导管4一端相连接，所述导管4另一端通过阀门与第一进气口11和第二进气口23相连接；所述导管4从一端至另一端依次设置有循环泵41、氧气吸收罐42、二氧化碳吸收罐43和干燥罐5；采用机械臂代替传统的手套，使得操作箱能适应更加复杂的环境，同时由于锂离子电池的电解液在20℃时会分解产生氟化氢，而用人手进行操作时由于人的体温为37℃左右，因此会导致电解液分解产生氟化氢对整个设备会有所腐蚀，因此采用机械臂能避免该种情况产生。

优选的，所述干燥罐5包括外筒51，所述外筒51中部设置有旋转轴52，所述旋转轴52上沿轴心阵列设置有4个物料筒53，所述物料筒53内部填充有硅胶，所述物料筒53以旋转轴52为轴可旋转设置，所述外筒51左侧顶板上设置有净化气入口511、底板上设置有净化气出口512；右侧顶板上设置有干燥气入口521、底板上干燥气出口522；所述净化气入口511与净化气出口512位于同一轴心上，所述干燥气入口521与干燥气出口522位于同一轴心上。

优选的，所述导管4和净化气入口511与净化气出口512相连，所述干燥气入口521与干燥气出口522与干燥管6相连接；采用阵列设置的多个物料筒，并且为可旋转设置可以便捷的切换不同的物料筒对气体进行干燥，同时另一侧可以同步对换下来的物料筒进行干燥再生。

优选的，所述旋转轴52通过轴承与顶板相连接，端部通过联轴器与驱动电机输出轴相连接，所述驱动电机为步进电机，采用步进电机可以精确控制旋转角度，从而确保物料筒更换的精确性。

优选的，所述氧气吸收罐42外部设置有换热盘管421，所述换热盘管421连接于干燥管6上，所述干燥管6与热风机相连接；通过热风机对物料筒进行干燥加快了干燥的速率，同时干燥过后的废气通过加热盘管对氧气吸收罐加热加快了氧气吸收的速率，同时在对氧气吸收罐进行再生操作时不需要额外提供热源。

优选的，所述物料筒53的两端均设置有拦截网531，所述物料筒53的高度等于外筒51的顶板与底板之间的间隔；采用拦截网可以避免硅胶跑出，同时在物料筒转动过程中防止硅胶被碾碎。

优选的，所述物料筒53与外筒51的顶板与底板接触处设置有滑动密封圈532；采用滑动密封圈可以防止净化气体从物料筒与外筒相接处跑出，也可以防止外部气体进入物料筒内。

优选的，两所述相邻物料筒53的端部通过密封板533相连接；采用密封板可以避免当物料筒转动时，当出气口与进气口位于两物料筒间隔之内时，防止外部气体进入导管内。

具体使用时，手套箱的使用方法与现有手套箱一致，当干燥罐5的干燥效果不佳时，此时控制步进电机旋转45°，切换为下一个干燥罐进行干燥，可以一边进行实验一边干燥再生，不影响使用时间，同时启动热分机电源对位于干燥气出口522处的干燥罐进行干燥，同时干燥加热过后的气体通过加热盘管对氧气吸收罐42加热，催化反应过程。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种机器手操作箱净化***，包括箱体(1)与过渡箱(2)，所述过渡箱(2)一侧通过内过渡舱门(21)与箱体(1)连通，所述过渡箱(2)另一侧设置有外过渡舱门(22)，所述箱体(1)底部设置有第一进气口(11)，顶部设置有第一出气口(12)，所述过渡箱(2)顶部设置有第二进气口(23)，底部设置有第二出气口(24)，其特征在于，所述箱体(1)内部成对设置有机械臂(3)；所述第一出气口(12)与所述第二出气口(24)通过阀门与导管(4)一端相连接，所述导管(4)另一端通过阀门与第一进气口(11)和第二进气口(23)相连接；所述导管(4)从一端至另一端依次设置有循环泵(41)、氧气吸收罐(42)、二氧化碳吸收罐(43)和干燥罐(5)。

2.根据权利要求1所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，所述干燥罐(5)包括外筒(51)，所述外筒(51)中部设置有旋转轴(52)，所述旋转轴(52)上沿轴心阵列设置有物料筒(53)，所述外筒(51)一侧设置有净化气入口(511)与净化气出口(512)，另一侧设置有干燥气入口(521)与干燥气出口(522)；所述净化气入口(511)与净化气出口(512)和所述干燥气入口(521)与干燥气出口(522)设置于外筒(51)的顶板或底板上。

3.根据权利要求2所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，所述导管(4)和净化气入口(511)与净化气出口(512)相连，所述干燥气入口(521)与干燥气出口(522)与干燥管(6)相连接。

4.根据权利要求2所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，所述旋转轴(52)通过轴承与顶板相连接，端部通过联轴器与驱动电机输出轴相连接。

5.根据权利要求3所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，所述氧气吸收罐(42)外部设置有换热盘管(421)，所述换热盘管(421)连接于干燥管(6)上，所述干燥管(6)与热风机相连接。

6.根据权利要求2所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，所述物料筒(53)的两端均设置有拦截网(531)，所述物料筒(53)的高度等于外筒(51)的顶板与底板之间的间隔。

7.根据权利要求6所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，所述物料筒(53)与外筒(51)的顶板与底板接触处设置有滑动密封圈(532)。

8.根据权利要求2所述的一种机器手操作箱净化***，其特征在于，两所述相邻物料筒(53)的端部通过密封板(533)相连接。

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