一种多用途通风柜的制作方法

本发明涉及通风柜的技术领域，特别是一种多用途通风柜的技术领域。

背景技术：

实验室通风是实验室中不可缺少的环境要求，为了避免实验室工作人员不吸入或咽入一些对人体健康有害的化学物质和有机体，实验室中常会设置有通风装置。通风柜和通风罩为防止部分蒸气、气体和微粒(烟雾、煤烟、灰尘和气悬体)吸收的常用通风装置。实验室中还常设置单独的放置架对试管等实验容器具进行固定放置，放置架大多硬度大需要实验人员在放置实验容器具时小心放置避免磕碰导致器具的损坏。为了提高空间利用率，再将通风柜用作辅助实验工作台使用时，常会在通风柜的工作台面上设置放置架等紧固装置用于放置实验容器具以便实验的顺利进行。

电流变流体是一种新型智能材料，由易极化的细小固体颗粒分散到低介电常数的液体中所形成的悬浮体系，一般呈现流动的状态。在施加或撤去外加电场时，其性能就会发生突变，由易流动的液体向固体转变，在此转变过程中，表观粘度及剪切应力均增加几个数量级，所形成的固体呈bingham塑性行为，其转变是可逆的，一旦撤去外加电场，瞬间(毫秒级)恢复到液态。银耳状锡钛氧基混合物w-tto颗粒，该颗粒由5～10nm厚的纳米片层相互交联构成，在4kv/mm电场强度下静态屈服应力可以达到88kpa，动态剪切应力超过40kpa，通过与硅油混合形成电流变流体。基于电流变流体的固液态有效转变这一特性，可用于制作实验容器具的紧固装置。

现有的一些通风柜存在空气净化效果不理想，需手动调节控制玻璃门的高度位置，功能也较为单一，对实验容器具的紧固及存取效果不佳，无法用单一紧固装置满足不同型号类型的实验容器具放置需求，使用过程中无法对部分带盖的实验容器具进行快速方便的开启等问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种多用途通风柜，能够具有良好的空气净化效果，集实验容器具固定、自动开盖、通风、辅助实验工作台、清洗等多用途于一体，实验容器具紧固及存取效果佳且可满足多型号实验器具的放置需求。

为实现上述目的，本发明提出了一种多用途通风柜，包括柜体、空气净化系统装置、紧固装置、机械臂抓取装置，所述柜体上设有空气净化系统装置、紧固装置、机械臂抓取装置、微电脑控制装置、工作台面板、与空气净化系统装置相连通的通风道、若干通风孔，所述空气净化系统装置包括全热交换器、若干风扇，所述紧固装置上放置有试管，紧固装置、微电脑控制装置均放置在工作台面板上，所述空气净化系统装置、紧固装置、机械臂抓取装置均与微电脑控制装置相连。

作为优选，所述柜体上设有水槽、若干储物室和导轨，柜体上安装有电动升降玻璃门，电动升降玻璃门两侧配合安装在导轨上，所述水槽上设有进水口和出水口，进水口和出水口上均设有电动控制阀，所述柜体内部和储物室内部均安装有照明灯，所述电动升降玻璃门的表面设有高透亮覆膜。

作为优选，所述空气净化系统装置位于柜体的顶部内侧且与通风道相平齐位置，所述风扇和通风孔的数量均为2，所述空气净化系统装置上设有旧风入口、新风入口、旧风出口和新风出口，所述全热交换器、两个风扇均固定安装在空气净化系统装置的内部，所述旧风入口和新风出口均与通风道相连通，所述新风入口和旧风出口分别与两个通风孔相连通。

作为优选，所述紧固装置为自动夹紧装置或带升降装置的自动感应紧固装置，自动夹紧装置和自动感应紧固装置均包括金属框、外接电源控制装置和若干内部填充有电流变流体的绝缘膜，所述外接电源控制装置由电源、电源控制器、变压器和若干导线连接而成。

作为优选，所述自动夹紧装置中的绝缘膜数量为3且呈三角形形状分布。

作为优选，所述自动感应紧固装置中的绝缘膜数量为2且呈左右对称分布，所述升降装置由带推杆的电机、与推杆相连的梯形升降平台构成，所述体现升降平台上设有感应器。

作为优选，所述电流变流体由银耳状锡钛氧基混合物颗粒和硅油组成。

作为优选，所述机械机械臂抓取装置由固定安装在柜体内壁的滑轨和液压缸、可滑动安装在滑轨上的滑架、固定安装在滑架上的旋转电机、可转动的机械臂组成，所述机械臂和转动轴之间用传动装置相连，机械臂的端部设有与微电脑控制装置相连的气动夹手或吸液控制装置。

作为优选，所述传动装置由转动轴、同步带、与旋转电机输出端相连的主同步带轮、与转动轴相连的副同步带轮组成，同步带两端分别与主同步带轮、副同步带轮相连，所述液压缸上设有带活塞的活塞杆，活塞的端部与滑架固定连接。

作为优选，所述气动夹手由气缸、两个夹手相互连接而成，所述吸液控制装置由线性气缸、多通道加样器相互连接而成，所述多通道加样器上设有若干可配合安装移液管枪头的安装部。

本发明的有益效果：本发明通过将柜体上设有空气净化系统装置、紧固装置、机械臂抓取装置、工作台面板、与空气净化系统装置相连通的通风道和通风孔，紧固装置通过电流变流体的固液态转化控制试管的固定情况，使得通风柜集实验容器具固定、自动开盖、通风、辅助实验工作台、清洗等多用途于一体，紧固装置可用于固定不同形状大小型号的实验容器具；将空气净化系统装置上设有旧风入口、新风入口、旧风出口和新风出口，全热交换器、两个风扇均固定安装在空气净化系统装置的内部，旧风入口和新风出口均与通风道相连通，新风入口和旧风出口分别与两个通风孔相连通，使得通风柜具有良好的空气净化效果以及空气对流效果，降低热量的散失；将柜体上设有工作台面板、储物室、带进水口和出水口的水槽，使得通风柜可作为实验辅助工作台使用，在实验过程中用水方便，易于清洗及存放试管等实验容器具；将机械机械臂抓取装置由固定安装在柜体内壁的滑轨和液压缸、可滑动安装在滑轨上的滑架、固定安装在滑架上的旋转电机、机械臂组成，机械臂和转动轴之间用传动装置相连，机械臂的端部设有气动夹手或吸液控制装置，方便实现机械臂上的气动夹手对实验容器具进行开盖操作，操作过程中平稳性佳，机械臂也可用于夹取实验容器具以及吸液操作；该通风柜结构新颖，使用方便，具备良好的光照性，安全性高。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种多用途通风柜的结构示意图；

图2是本发明一种多用途通风柜的左视图；

图3是本发明一种多用途通风柜的后视图；

图4是本发明一种多用途通风柜的空气净化系统装置结构示意图；

图5是本发明一种多用途通风柜的机械臂抓取装置第一种实施例结构示意图；

图6是本发明一种多用途通风柜的自动夹紧装置结构示意图；

图7是本发明一种多用途通风柜的自动夹紧装置局部俯视图；

图8是本发明一种多用途通风柜的自动感应紧固装置的结构示意图；

图9是本发明一种多用途通风柜的机械臂抓取装置第二种实施例结构示意图；

图10是本发明一种多用途通风柜的机械臂抓取装置第二种实施例局部剖视图；

图11是本发明一种多用途通风柜的机械臂抓取装置第二种实施例局部示意图。

图中：1-柜体、2-空气净化系统装置、3-紧固装置、4-试管、5-机械臂抓取装置、6-外接电源控制装置、7-金属框、11-储物室、12-导轨、13-通风道、14-水槽、15-微电脑控制装置、16-电动升降玻璃门、17-通风孔、18-工作台面板、21-全热交换器、22-旧风入口、23-新风入口、24-旧风出口、25-新风出口、26-风扇、31-绝缘膜、32-梯形升降平台、33-电机、34-推杆、51-滑轨、52-滑架、53-旋转电机、54-转动轴、55-机械臂、141-进水口、142-出水口。

【具体实施方式】

实施例1参阅图1至图7，本发明一种多用途通风柜，包括柜体1、空气净化系统装置2、紧固装置3、机械臂抓取装置5,所述柜体1上设有空气净化系统装置2、紧固装置3、机械臂抓取装置5、微电脑控制装置15、工作台面板18、与空气净化系统装置2相连通的通风道13、若干通风孔17，所述空气净化系统装置2包括全热交换器21、若干风扇26，所述紧固装置3上放置有试管4，紧固装置3、微电脑控制装置15均放置在工作台面板18上，所述空气净化系统装置2、紧固装置3、机械臂抓取装置5均与微电脑控制装置15相连，所述柜体1上设有水槽14、若干储物室11和导轨12，柜体1上安装有电动升降玻璃门16，电动升降玻璃门16两侧配合安装在导轨12上，所述水槽14上设有进水口141和出水口142，进水口141和出水口142上均设有电动控制阀，所述柜体1内部和储物室11内部均安装有照明灯，所述电动升降玻璃门16的表面设有高透亮覆膜，所述空气净化系统装置2位于柜体1的顶部内侧且与通风道13相平齐位置，所述风扇26和通风孔17的数量均为2，所述空气净化系统装置2上设有旧风入口22、新风入口23、旧风出口24和新风出口25，所述全热交换器21、两个风扇26均固定安装在空气净化系统装置2的内部，所述旧风入口22和新风出口25均与通风道13相连通，所述新风入口23和旧风出口24分别与两个通风孔17相连通，所述紧固装置3为自动夹紧装置，自动夹紧装置包括金属框7、外接电源控制装置6和若干内部填充有电流变流体的绝缘膜31，所述外接电源控制装置6由电源、电源控制器、变压器和若干导线连接而成，所述自动夹紧装置中的绝缘膜31数量为3且呈三角形形状分布，所述电流变流体由银耳状锡钛氧基混合物颗粒和硅油组成，所述机械臂抓取装置5由固定安装在柜体1内壁的滑轨51和液压缸、可滑动安装在滑轨上的滑架52、固定安装在滑架52上的旋转电机53、机械臂55组成，所述机械臂55和转动轴54之间用传动装置相连，机械臂55的端部设有气动夹手，所述传动装置由转动轴54、同步带、与旋转电机51输出端相连的主同步带轮、与转动轴54相连的副同步带轮组成，同步带两端分别与主同步带轮、副同步带轮相连，所述液压缸上设有带活塞的活塞杆，活塞的端部与滑架52固定连接，其中，自动夹紧装置在使用时电流变流体会根据试管形态自动调整流动方向使得三个绝缘膜31包裹住试管4的外圆面，与此同时电源控制器输出信号控制电源开启，在变压器作用下电源电压转变为所需工作电压并向绝缘膜31内的电流变流体通电，电流变流体在外加电场的作用下实现液态向固态的转变，固化的电流变流体完成对试管4的紧固，拿取试管4时，停止电源向电流变流体通电，电流变流体在失去外加电场后变为液态即可轻松拿取试管4，此外，气动夹手上的气缸气动控制夹手的松紧。

实施例2参阅图1、图2、图3、图4、图5、图8、图9、图10和图11，所述紧固装置3为带升降装置的自动感应紧固装置，自动感应紧固装置包括金属框7、外接电源控制装置6和若干内部填充有电流变流体的绝缘膜31，所述外接电源控制装置6由电源、电源控制器、变压器和若干导线连接而成，所述自动感应紧固装置中的绝缘膜31数量为2且呈左右对称分布，所述升降装置由带推杆34的电机33、与推杆34相连的梯形升降平台32构成，梯形升降平台32上设有感应器，所述机械臂55的端部设有吸液控制装置，吸液控制装置由线性气缸56、多通道加样器57相互连接而成，所述多通道加样器57上设有若干可配合安装移液管枪头59的安装部58，其余结构同实施例1相同，其中，自动感应紧固装置在使用时梯形升降平台32上的感应器感应到上方的试管4位置后，电机33转动带动推杆34向上运动使得梯形升降平台32也同步向上运动，梯形升降平台32在上升过程中挤压绝缘膜31使得两个绝缘膜31顶部内的电流变流体同时向内聚拢流动，电流变流体向内聚拢时会根据试管4形态自动调整流动方向使得两个绝缘膜31包裹住试管4的外圆面，与此同时电源控制器输出信号控制电源开启，在变压器作用下电源电压转变为所需工作电压并向电流变流体通电，电流变流体在外加电场的作用下实现液态向固态的转变，固化的电流变流体完成对试管4的紧固，当需要拿取试管4时，停止电源向电流变流体通电，电流变流体在失去外加电场后变为液态即可轻松拿取试管4，当吸液控制装置需要吸取液体时，将移液管枪头57配合安装在多通道加样器57的安装部58上，通过线性气缸56作用使得安装部58与外部气压产生压强差使得移液管枪头57实现吸液。

本发明工作过程：

本发明一种多用途通风柜在工作过程中，当需要进行通风换气时，室外的新鲜空气在靠近新风出口25的风扇26作用下依次通过通风孔3、新风入口23、全热交换器21后从新风出口25处经通风道13进入室内，室内的污浊空气在靠近旧风出口24的风扇26作用下依次通过通风道13、旧风入口22、全热交换器21后从旧风出口24处经通风孔17排至室外，双向空气流动实现室内空气的净化；当需要清洗或实验用水时，柜体1内的水槽14上的进水口141接通外部水管后可为实验过程提供充足的水，出水口142接通外部水管可用于排出实验过程中产生的污水，关闭出水口142上的电动控制阀使得水槽14具有一定的蓄水功能可以节约用水；当需要存放实验容器具时，实验人员可将多余的实验容器具存放在储物室11内；当需要对试管4等实验容器具进行紧固时，将试管4等实验容器具可放置在紧固装置3上，外接电源控制装置6的电源控制器输出信号控制电源开启，在变压器作用下电源电压转变为所需工作电压并向绝缘膜3内的电流变流体通电，电流变流体在外加电场的作用下实现液态向固态的转变，固化的电流变流体完成对试管4的紧固；当需要对实验容器具进行开盖处理时，紧固装置3中的电流变流体固定住实验容器具的下端，机械臂抓取装置5中的液压缸接通油路使得活塞运动并带动滑架52沿着滑轨51滑行直至滑架52运动至紧固装置3的正上方，启动旋转电机53，在传动装置的带动作用下转动轴54跟随旋转电机53同步转动，机械臂55随之转动，机械臂55转动至实验容器具的端盖位置后，机械臂55上气动夹手夹住端盖，之后旋转电机53反向转动，机械臂55上的夹手即可完成实验容器具的开盖操作；当需要进行吸液作用时，选择机械臂55上的吸液控制装置，将移液管枪头57配合安装在多通道加样器57的安装部58上，通过线性气缸56作用使得安装部58与外部气压产生压强差使得移液管枪头57实现吸液；其中，实验人员可在工作台面板18上进行相应的实验，照明灯可以提供良好的光亮环境，微电脑控制器4可控制照明灯的开关、进水口141和出水口142上电动控制阀的开启情况、机械臂抓取装置5上气动夹手或吸液控制装置的运行情况、紧固装置3和空气净化系统装置2的运行状态以及电动升降玻璃门16的升降位置，机械臂55也可用于夹取实验容器具或吸取定量的液体，移液管枪头57套装在多通道加样器57的安装部58上。

本发明一种多用途通风柜，将柜体1上设有空气净化系统装置2、紧固装置3、机械臂抓取装置5、工作台面板18、与空气净化系统装置2相连通的通风道13和通风孔17，紧固装置3通过电流变流体的固液态转化控制试管的固定情况，使得通风柜集实验容器具固定、自动开盖、通风、辅助实验工作台、清洗等多用途于一体，紧固装置3可用于固定不同形状大小型号的实验容器具；将空气净化系统装置2上设有旧风入口22、新风入口23、旧风出口24和新风出口25，全热交换器21、两个风扇26均固定安装在空气净化系统装置2的内部，旧风入口22和新风出口25均与通风道13相连通，新风入口23和旧风出口24分别与两个通风孔17相连通，使得通风柜具有良好的空气净化效果以及空气对流效果，降低热量的散失；将柜体1上设有工作台面板18、储物室11、带进水口141和出水口142的水槽14，使得通风柜可作为实验辅助工作台使用，在实验过程中用水方便，易于清洗及存放试管4等实验容器具；将机械机械臂抓取装置5由固定安装在柜体1内壁的滑轨51和液压缸、可滑动安装在滑轨51上的滑架52、固定安装在滑架52上的旋转电53机、机械臂55组成，机械臂55和转动轴54之间用传动装置相连，机械臂55的端部设有气动夹手或吸液控制装置，方便实现机械臂55上的气动夹手对实验容器具进行开盖操作，操作过程中平稳性佳，机械臂55也可用于夹取实验容器具以及吸液操作；该通风柜结构新颖，使用方便，具备良好的光照性，安全性高。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。