一种氧化石墨烯清洗装置的制作方法

1.本发明属于氧化石墨烯技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯清洗装置。


背景技术：

2.氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜以及两性分子的特性。
3.现有技术中生产由氧化石墨烯薄片制成的薄膜的工艺已十分成熟，并在生产出氧化石墨烯后薄膜需要对其清洗，目前氧化石墨烯薄膜清洗大多由工人在流水线上操作氧化石墨烯的运输，并逐段进行清洗，但此类清洗装置在移动氧化石墨烯、操作清洗设备、氧化石墨烯在定位和收卷机构上的安装以及氧化石墨烯清洗后的输出等操作上多少都需要工人手动操作，导致清洗装置自动化程度很低，清洗效率也低，目前还未出现高度自动化的氧化石墨烯(薄膜)清洗装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯清洗装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧化石墨烯清洗装置，包括清洗箱，所述清洗箱内设有与其内腔的四侧焊接并将清洗箱内腔分为清洗腔和操作腔的分离固板，所述清洗腔中设有第一定位机构、辅助送膜机构、第二定位机构和膜输出机构；
6.所述第一定位机构包括第一套膜架、位于第一套膜架内侧的第一膜卷筒和收卷在第一膜卷筒外壁上的氧化石墨烯薄膜；
7.所述清洗腔内壁两侧均开有滑动调槽，所述辅助送膜机构包括分别设在两个滑动调槽内的丝杠、分别螺纹套在两个丝杠上的套筒、对称水平内嵌在两个套筒相向一侧的第二电推杆以及分别连接在两个第二电推杆端部的探位块；
8.所述第二定位机构包括第二套膜架、位于第二套膜架内侧的第二膜卷筒和第二膜卷筒上的吸膜组件，所述第一套膜架和第二套膜架分别插接安装在清洗腔两侧的两个底撑架上；
9.所述操作腔中设有与分离固板侧壁固定的去离子水箱，并在所述清洗箱内设有送水组件；
10.所述膜输出机构包括与护机套相接的底撑架侧壁焊接的升降板和驱动升降板升降的驱动组件；
11.所述清洗腔底部的四侧均焊接有倾斜板，且所述清洗箱底壁开有与四个倾斜板相接的排出口，该排出口内卡接有底封板。
12.优选的，开设于所述第一套膜架内侧两边的内槽中均滑动设有紧固盘，并设有穿过两个内槽且水平内嵌在第一套膜架内的第一电推杆，两个所述第一电推杆相向一端分别与两个紧固盘焊接固定，两个所述紧固盘相向一侧固定连接有分别插入安装于第一膜卷筒外壁两侧的两个轴承内的插棒。
13.优选的，所述清洗箱外壁其中一侧对称焊接有两个第一电机，两个所述第一电机机轴穿过清洗箱并分别与两个丝杠同轴固定连接，且两个滑动调槽内设有滑动穿过其内的套筒的滑杆，且滑杆两端分别与滑动调槽内壁两侧焊接。
14.优选的，两个所述探位块相向一侧面均开有置物槽，并在每个探位块内侧均设有穿过置物槽并竖直内嵌在探位块内的第三电推杆，两个所述第三电推杆伸出端均连接有膜接贴板；
15.两个所述膜接贴板相向一侧面的中心处均安装有红外传感器，并镶嵌粘接有环绕红外传感器的橡胶片，并在探位块上安装有控制器，探位块上的红外传感器和第三电推杆均与控制器电性连接。
16.优选的，所述第二膜卷筒内部中空开有排气空腔，并在第二膜卷筒外壁开有多个安装槽，所述吸膜组件包括分别位于多个安装槽内的真空吸盘、分别与多个真空吸盘固定连接并伸入排气空腔内的导通管和安装在第二膜卷筒外壁一侧的抽气机，所述抽气机上连接有内置于第二膜卷筒内部并与排气空腔相通的导流气管。
17.优选的，所述第二膜卷筒外壁两侧对称焊接有两个分别与第二套膜架内壁两侧转动连接的驱动轴，焊接在所述第二套膜架外壁的第二电机的机轴穿过第二套膜架并与其中一个驱动轴同轴固定连接，所述第二套膜架外壁还粘接有套在第二电机外侧的护机套。
18.优选的，所述送水组件包括两个连接在去离子水箱上的第一水输管和第二水输管，所述第一水输管和第二水输管均穿过分离固板并连接有两个水平设置的分流桶，并在两个所述分流桶相向一侧均开有多个沿水平方向等间距排列的出水口。
19.优选的，所述驱动组件包括与升降板远离护机套一侧设置的啮接齿相啮合的齿轮、与齿轮同轴焊接的转轴和焊接在清洗箱外壁的第三电机，所述第三电机机轴穿过清洗箱并与转轴同轴固定连接，所述升降板顶端与镶嵌在清洗箱顶壁的顶封板底壁固定连接。
20.优选的，所述清洗箱其中一侧开有用于安装第一套膜架的槽孔，并在该槽孔内卡接有侧封饰板，所述侧封饰板侧壁安装有一个把手，且所述清洗箱位于侧封饰板所在一侧镶嵌安装有与清洗腔相接的视窗。
21.本发明的技术效果和优点：该氧化石墨烯清洗装置，通过将第一套膜架插接在清洗腔内的底撑架内，配合两个第一电机工作带动两个丝杠运转，带动两个探位块移动至氧化石墨烯薄膜两侧，两个第二电推杆伸长带动氧化石墨烯薄膜的两侧边分别伸入两个探位块内侧，在两个红外传感器检测下，控制器驱动两个探位块内的第三电推杆伸长而固定氧化石墨烯薄膜，之后随着两个第一电机工作带动两个探位块将氧化石墨烯薄膜送向第二套膜架，驱动抽气机工作利用三个真空吸盘吸附氧化石墨烯薄膜，完成氧化石墨烯薄膜在第二套膜架上的固定，之后即可随着氧化石墨烯薄膜在第二膜卷筒上的不断收卷将氧化石墨烯薄膜各处清洗，且上下两侧同时清洗，此过程为全自动化操作，提高清洗效率，相比于现有技术具有显著的进步，提高了该装置的自动化程度；
22.在氧化石墨烯薄膜清洗后，第三电机工作利用齿轮和升降板上啮合齿的啮接作用
完成第二套膜架及清洗后的氧化石墨烯薄膜的输出，同样为全自动化操作；由此可知，从待清洗的氧化石墨烯薄膜送至清洗腔内之后，到清洗后氧化石墨烯薄膜的输出，均不需要工人手动操作氧化石墨烯薄膜本身，且整个过程在无菌环境中进行，避免微生物溶于水导致水中产生离子，进而污染氧化石墨烯薄膜；
23.目前现有技术中还未出现此类一体化程度如此之高的氧化石墨烯薄膜清洗装置，本装置在氧化石墨烯薄膜的清洗领域具有开创性意义。
附图说明
24.图1为本发明的竖直剖视图；
25.图2为本发明的第一套膜架的竖直剖视图；
26.图3为本发明的图1中部分结构沿a-a方向的水平剖视图；
27.图4为本发明的探位块的竖直剖视图；
28.图5为本发明的电路连接图；
29.图6为本发明的第二套膜架的竖直剖视图；
30.图7为本发明的第二膜卷筒的竖直剖视图；
31.图8为本发明的分流桶的竖直剖视图；
32.图9为本发明的整体结构示意图。
33.图中：1、清洗箱；2、分离固板；3、侧封饰板；4、第一套膜架；5、第一电推杆；6、紧固盘；7、第一膜卷筒；8、氧化石墨烯薄膜；9、第一电机；10、丝杠；11、套筒；12、第二电推杆；13、探位块；14、第三电推杆；15、膜接贴板；16、红外传感器；17、橡胶片；18、滑杆；19、第二套膜架；20、第二膜卷筒；21、排气空腔；22、导通管；23、真空吸盘；24、导流气管；25、抽气机；26、第二电机；27、护机套；28、底撑架；29、去离子水箱；30、第一水输管；31、第二水输管；32、分流桶；33、出水口；34、升降板；35、齿轮；36、第三电机；37、顶封板；38、底封板；39、视窗。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.本发明提供了如图1-9所示的一种氧化石墨烯清洗装置，包括清洗箱1，所述清洗箱1内设有与其内腔的四侧焊接并将清洗箱1内腔分为清洗腔和操作腔的分离固板2，清洗箱1底壁的两侧对称安装有两个呈条形的支撑腿，所述清洗腔中设有第一定位机构、辅助送膜机构、第二定位机构和膜输出机构；
36.所述第一定位机构包括第一套膜架4、位于第一套膜架4内侧的第一膜卷筒7和收卷在第一膜卷筒7外壁上的氧化石墨烯薄膜8；
37.所述清洗腔内壁两侧均开有滑动调槽，所述辅助送膜机构包括分别设在两个滑动调槽内的丝杠10、分别螺纹套在两个丝杠10上的套筒11、对称水平内嵌在两个套筒11相向一侧的第二电推杆12以及分别连接在两个第二电推杆12端部的探位块13；
38.所述第二定位机构包括第二套膜架19、位于第二套膜架19内侧的第二膜卷筒20和
第二膜卷筒20上的吸膜组件，所述第一套膜架4和第二套膜架19分别插接安装在清洗腔两侧的两个底撑架28上；
39.所述操作腔中设有与分离固板2侧壁固定的去离子水箱29，并在所述清洗箱1内设有送水组件；
40.所述膜输出机构包括与护机套27相接的底撑架28侧壁焊接的升降板34和驱动升降板34升降的驱动组件；
41.所述清洗腔底部的四侧均焊接有倾斜板，且所述清洗箱1底壁开有与四个倾斜板相接的排出口，该排出口内卡接有底封板38，设置的四个倾斜板有利于将清洗后的水导向排出口并排出至外界，在不使用该装置时，使底封板38封闭排出口。
42.具体的，开设于所述第一套膜架4内侧两边的内槽中均滑动设有紧固盘6，并设有穿过两个内槽且水平内嵌在第一套膜架4内的第一电推杆5，两个所述第一电推杆5相向一端分别与两个紧固盘6焊接固定，两个所述紧固盘6相向一侧固定连接有分别插入安装于第一膜卷筒7外壁两侧的两个轴承内的插棒，如图2所示，两个第一电推杆5伸至最长，带动两个紧固盘6上的插棒刚好插在两个轴承内，且两个紧固盘6本身与第一膜卷筒7外壁两侧相贴合，保证了第一膜卷筒7的稳定。
43.具体的，所述清洗箱1外壁其中一侧对称焊接有两个第一电机9，两个所述第一电机9机轴穿过清洗箱1并分别与两个丝杠10同轴固定连接，且两个滑动调槽内设有滑动穿过其内的套筒11的滑杆18，且滑杆18两端分别与滑动调槽内壁两侧焊接，设置的滑杆18使得套筒11滑动时更平稳。
44.具体的，两个所述探位块13相向一侧面均开有置物槽，并在每个探位块13内侧均设有穿过置物槽并竖直内嵌在探位块13内的第三电推杆14，两个所述第三电推杆14伸出端均连接有膜接贴板15；
45.两个所述膜接贴板15相向一侧面的中心处均安装有红外传感器16，红外传感器16型号可选hc-sr501，并镶嵌粘接有环绕红外传感器16的橡胶片17，并在探位块13上安装有控制器，控制器型号可选s7-200，探位块13上的红外传感器16和第三电推杆14均与控制器电性连接。
46.具体的，所述第二膜卷筒20内部中空开有排气空腔21，并在第二膜卷筒20外壁开有多个安装槽，所述吸膜组件包括分别位于多个安装槽内的真空吸盘23、分别与多个真空吸盘23固定连接并伸入排气空腔21内的导通管22和安装在第二膜卷筒20外壁一侧的抽气机25，所述抽气机25上连接有内置于第二膜卷筒20内部并与排气空腔21相通的导流气管24。
47.具体的，所述第二膜卷筒20外壁两侧对称焊接有两个分别与第二套膜架19内壁两侧转动连接的驱动轴，焊接在所述第二套膜架19外壁的第二电机26的机轴穿过第二套膜架19并与其中一个驱动轴同轴固定连接，所述第二套膜架19外壁还粘接有套在第二电机26外侧的护机套27。
48.具体的，所述送水组件包括两个连接在去离子水箱29上的第一水输管30和第二水输管31，去离子水箱29上安装有两个分别与两个水输管连接的水泵，并通过两个水泵抽出去离子水箱29内的去离子水(为现有技术)，所述第一水输管30和第二水输管31均穿过分离固板2并连接有两个水平设置的分流桶32，并在两个所述分流桶32相向一侧均开有多个沿
水平方向等间距排列的出水口33，设置分流桶32将水分开，并从多个出水口33排出，有利于使去离子水相对等量地释放在氧化石墨烯薄膜上。
49.具体的，所述驱动组件包括与升降板34远离护机套27一侧设置的啮接齿相啮合的齿轮35、与齿轮35同轴焊接的转轴和焊接在清洗箱1外壁的第三电机36，所述第三电机36机轴穿过清洗箱1并与转轴同轴固定连接，所述升降板34顶端与镶嵌在清洗箱1顶壁的顶封板37底壁固定连接，如图1所示，在清洗腔底壁的其中一侧倾斜板上焊接有一个竖衔接杆，该竖衔接杆竖直插入升降板34，使得升降板34可以稳定地升降。
50.具体的，所述清洗箱1其中一侧开有用于安装第一套膜架4的槽孔，并在该槽孔内卡接有侧封饰板3，所述侧封饰板3侧壁安装有一个把手，且所述清洗箱1位于侧封饰板3所在一侧镶嵌安装有与清洗腔相接的视窗39，视窗39为玻璃材质，便于人员看清清洗腔内各部件的运作情况，使得人员进行准确地操作。
51.工作原理，该氧化石墨烯清洗装置，在使用时，首先使氧化石墨烯薄膜8收卷在第一膜卷筒7外壁上，并将第一膜卷筒7置于第一套膜架4内侧，驱动两个第一电推杆5伸长带动两个紧固盘6上的插棒分别插在第一膜卷筒7两侧的轴承内，完成第一套膜架4和第一膜卷筒7的固定；通过清洗箱1侧壁的槽孔将第一套膜架4水平送入清洗箱1内腔中，使第一套膜架4插接在底撑架28上，之后握住侧封饰板3上的把手，将侧封饰板3卡合在该槽孔内，并使氧化石墨烯薄膜8伸出一小部分(参考图1中氧化石墨烯薄膜8的位置)；
52.驱动两个第一电机9工作带动两个丝杠10运转，使两个套筒11移动至清洗腔靠近两个第一套膜架4的一侧，驱动两个第二电推杆12伸长带动两个探位块13靠近氧化石墨烯薄膜8，使氧化石墨烯薄膜8的两侧边分别置于两个探位块13内侧，当每个探位块13内侧的两个红外传感器16检测到有物体进入探位块13内侧(具体地说，是两个膜接贴板15内侧)时，其传输电信号至控制器(控制器可安装在探位块13内，或其他合适位置)，控制器驱动两个第三电推杆14同时伸长，带动两个膜接贴板15上的橡胶片17相互贴合并固定氧化石墨烯薄膜8的一侧边；待氧化石墨烯薄膜8两侧边均被固定后，两个第一电机9反转，带动两个探位块13和被固定的氧化石墨烯薄膜8朝向护机套27移动，同时氧化石墨烯薄膜8不断从第一膜卷筒7上被取出；
53.当氧化石墨烯薄膜8贴近第二膜卷筒20时，驱动第二电机26工作带动与之连接的驱动轴转动，并使第二膜卷筒20转动而带动多个真空吸盘23朝向氧化石墨烯薄膜8，驱动抽气机25工作并利用导流气管24抽出排气空腔21内侧的空气，且使多个真空吸盘23对氧化石墨烯薄膜8产生吸力，使氧化石墨烯薄膜8被固定在第二膜卷筒20外壁上，此时再次驱动第二电机26工作带动第二膜卷筒20转动，使氧化石墨烯薄膜8在第二膜卷筒20外壁缠裹几圈(确保氧化石墨烯薄膜8不会从第二膜卷筒20上掉落，此时抽气机25可停止工作)；
54.驱动去离子水箱29上两个水泵工作，利用第一水输管30和第二水输管31将去离子水送至两个分流桶32，并从两个分流桶32上的多个出水口33排出，从而对氧化石墨烯薄膜8上下两侧同时清洗，此时驱动第二电机26不断工作，使清洗后的氧化石墨烯薄膜8缓慢地收卷在第二膜卷筒20上(此时抽气机25停止工作)；
55.待氧化石墨烯薄膜8全部收卷在第二膜卷筒20上之后，水泵停止工作，水从清洗箱1底部的排出口排出(可在清洗箱1底部进行水的收集，并在其他领域重复利用，为现有技术)；驱动第三电机36工作带动齿轮35转动，使升降板34上升并带动第二套膜架19和第二膜
卷筒20伸出至外界，即可将收卷在第二膜卷筒20上的氧化石墨烯薄膜8取出，完成氧化石墨烯薄膜8的清洗(整个过程在无菌环境中进行，可在无菌室内进行)。
56.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。