一种实验台及操作方法与流程

本发明属于实验器材领域，尤其涉及一种实验台及操作方法。

背景技术：
随着我国对于人才动手创新能力要求的进一步提高，在高中和大学课堂上，实验课的学习也越来越受重视。实验课大致分为物理实验课、化学实验课，其中在化学实验课上经常需要多个试管来进行实验，试管也是化学实验中必不可少的实验器材，目前采用的方式是实验人员人工去试管存放区去取，然后在操作台进行实验，实验完成后又拿到清洗区人工清洗，清洗完成后再将试管返回存放区，在日常实验中经常会出现在拿试管的过程中不小心将试管摔在地上、或者实验完成后将试管从实验区拿到清洗区时，残留的液体会掉在衣服上或者地上，存在有安全隐患，并且整个过程都是人工操作，费事费力。

技术实现要素：
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种实验台，其可以实现试管的自动化运输、清洗、烘干等，不但避免了运输实验器材中安全事故的发生，而且还可以提高工作效率。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种实验台，包括试管储存装置、实验操作装置、清洗装置、烘干装置、传送装置、传感器、照相识别装置、控制器和显示器。实验操作装置、清洗装置、烘干装置均设置有传感器，照相识别装置设置在实验操作装置和清洗装置之间的传送装置上，控制器和显示器设置在实验操作装置的侧方，控制器分别与试管储存装置、实验操作装置、清洗装置、烘干装置、传送装置、传感器、照相识别装置、传感器和显示器电连接。作为优选，照相识别装置通过支架设置在传送装置上方。进一步地，所述试管储存装置包括外壳、试管架、台板、隔板、升降装置、推送装置，在相邻的两个隔板之间设置有多个台板，且台板通过升降装置上下层叠的放置，最底层台板的前端与传送装置相抵接，后端与推送装置一相抵接，试管架放置在相应的台板上，整个试管储存装置设置在传送装置的一侧，在传送装置的另一侧设置有相应的推送装置二。作为优选，推送装置包括推块、推杆、气缸，推块与试管架相接触。作为优选，升降装置包括链轮、链条。进一步地，所述实验操作装置包括玻璃罩、风扇、通风门、操作台、风扇电源、支架、操作孔、传感器一，玻璃罩扣放在操作台上，操作孔设置在玻璃罩的侧部，风扇设置在玻璃罩内部的上端，通风门设置在操作台上，风扇电源设置在玻璃罩的外部侧面，传感器一设置在操作台的底部，操作台的下部设置有四个支架，操作台通过支架架设在传送装置上，传送装置从操作台的底部穿过；作为优选，支架的下端设置有滚轮，可根据实际需要设置实验操作装置的位置。进一步地，所述清洗装置包括架体、升降旋转装置、旋转刷体、出水喷头、清洗液喷头、液体槽、传感器二，升降旋转装置的上端固定在架体上，下端设置有旋转刷体，旋转刷体的大小和相应试管的大小一一对应，出水喷头和清洗液喷头分别设置在旋转刷体的两侧，传感器二设置在液体槽下端的前部。进一步地，所述烘干装置包括外壳、紫外线干燥管、传感器三，紫外线干燥管设置在外壳内部的上端，外壳的两端均设置有U型口，传送装置从两个U型口穿过，传感器三设置在前端的U型口处。作为优选，传送装置为不规则的椭圆形轨道装置，分为内外双轨道方式，内外轨道由直线段轨道、过渡圆弧轨道和圆弧轨道构成，圆弧轨道的半径大于直线段轨道内切圆的半径，过渡外轨道半径大于过渡内轨道半径，这种设计减少了过渡时冲击。一种实验台的操作方法，需要进行实验时，首先实验人员在显示器上设置实验需要用的试管的型号、个数；设置后，推送装置一将相应的试管架推送至传送带上，传送带将其传送至实验操作装置下面；设置在操作台底部的传感器一检测到试管架时，传送装置停止，试验人员将需要的试管拿到操作台上进行实验；实验结束后，开启风扇，打开通风门，使实验产生的有毒气体尽快排出，将实验后的试管按之前的位置放置在相应的试管架上，然后开启传送装置；传送装置从实验操作装置的底部穿过，当试管架经过照相识别装置后，照相识别装置检测试管的型号，当试管架运行到清洗装置下方时，传感器二检测到试管架，传送装置停止，升降旋转装置控制与照相识别装置检测到相应试管型号的旋转刷体下行，深入到试管内，开启清洗液喷头和出水喷头向试管内喷射，旋转刷体对试管内进行清洗，清洗完成后，再开启出水喷头向试管喷射进行冲洗；冲洗完成后，升降旋转装置上升，再开启传送装置，将试管架运送至烘干装置，烘干装置上设置的传感器三检测到试管架时，传送装置停止，烘干装置对试管进行烘干，烘干完成后，开启传送装置，当试管架运送至试管储存装置时，根据之前照相识别装置识别的试管的型号，相应的推送装置二将其推送到相应的台板上。与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：1)整个操作过程不需要人工搬送试管，避免了因搬送过程中试管不慎摔落；2)实现了自动化清洗试管，不需要人工清洗试管，提高了工作效率；且在自动清洗时，根据不同型号的试管使用相应大小的旋转刷体，既清洗干净又减少浪费；3)传送轨道设置为不规则的椭圆形轨道装置，相比现有的圆弧轨道减少了过渡时的冲击，使传送更稳固。附图说明图1是本发明实验台示意图；图2是本发明试管储存装置结构主视图；图3是本发明试管储存装置结构侧视图；图4是本发明实验操作装置结构立体图；图5是本发明清洗装置结构立体图；图6是本发明烘干装置结构立体图。附图标记如下：试管储存装置1、实验操作装置2、清洗装置3、烘干装置4、传送装置5、照相识别装置6、控制器7和显示器8；外壳1-1、试管架1-2、台板1-3、隔板1-4、升降装置1-5、推送装置一1-6、推送装置二1-7、推块1-8、推杆1-9、气缸1-10、链轮1-11、链条1-12；玻璃罩2-1、风扇2-2、通风门2-3、操作台2-4、风扇电源2-5、支架2-6、操作孔2-7、传感器一2-8、滚轮2-9；架体3-1、升降旋转装置3-2、旋转刷体3-3、出水喷头3-4、清洗液喷头3-5、传感器二3-6、液体槽3-7；外壳4-1、紫外线干燥管4-2、传感器三4-3。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。参照附图1，一种实验台，包括试管储存装置1、实验操作装置2、清洗装置3、烘干装置4、传送装置5、照相识别装置6、控制器7和显示器8。实验操作装置2、清洗装置3、烘干装置4均设置有传感器，照相识别装置6通过支架设置在实验操作装置2和清洗装置3之间的传送装置5上，控制器7和显示器8设置在实验操作装置2的侧方。参照附图1-3，所述试管储存装置1包括外壳1-1、试管架1-2、台板1-3、隔板1-4、升降装置1-5、推送装置一1-6、推送装置二1-7，在相邻的两个隔板1-4之间设置有多个台板1-3，且台板1-3通过升降装置1-5上下层叠的放置，最底层台板1-3的前端与传送装置5相抵接，后端与推送装置一1-6相抵接，试管架1-2放置在相应的台板1-3上，整个试管储存装置1设置在传送装置5的一侧，在传送装置5的另一侧设置有相应的推送装置二1-7。推送装置一1-6和推送装置二1-7包括推块1-8、推杆1-9、气缸1-10，推块1-8与试管架1-2相接触。升降装置1-5包括链轮1-11、链条1-12，升降装置1-5可根据实验所需要试管的个数升降相应的高度，以将所需要的试管架1-2运送至传送装置5上。参照附图4，所述实验操作装置2包括玻璃罩2-1、风扇2-2、通风门2-3、操作台2-4、风扇电源2-5、支架2-6、操作孔2-7、传感器一2-8，玻璃罩2-1扣放在操作台2-4上，操作孔2-7设置在玻璃罩2-1的侧部，风扇2-2设置在玻璃罩2-1内部的上端，通风门2-3设置在操作台2-4上，风扇电源2-5设置在玻璃罩2-1的外部侧面，传感器一2-8设置在操作台2-4的底部，操作台2-4的下部设置有四个支架2-6，操作台2-4通过支架2-6架设在传送装置5上，传送装置5从操作台2-4的底部穿过，支架2-6的下端设置有滚轮2-9，可根据实际需要设置实验操作装置的位置，与现有的固定操作台相比更加灵活方便。参照附图5，所述清洗装置3包括架体3-1、升降旋转装置3-2、旋转刷体3-3、出水喷头3-4、清洗液喷头3-5、传感器二3-6、液体槽3-7，升降旋转装置3-2的上端固定在架体3-1上，下端设置有旋转刷体3-3，旋转刷体3-3的大小和相应试管的大小一一对应，出水喷头3-4和清洗液喷头3-5分别设置在旋转刷体3-3的两侧，传感器二3-6设置在液体槽3-7下端的前部。参照附图6，所述烘干装置4包括外壳4-1、紫外线干燥管4-2、传感器三4-3，紫外线干燥管4-2设置在外壳4-1内部的上端，外壳4-1的两端均设置有U型口，传送装置5从两个U型口穿过，传感器三4-3设置在前端的U型口处。参照附图1，传送装置5为不规则的椭圆形轨道装置，分为内外双轨道方式，内外轨道由直线段轨道、过渡圆弧轨道和圆弧轨道构成，圆弧轨道的半径大于直线段轨道内切圆的半径，过渡外轨道半径大于过渡内轨道半径，这种设计减少了过渡时冲击。本发明的工作原理如下：当需要进行实验时，实验人员首先在显示器上设置实验需要用的试管的型号、个数；设置后，推送装置一将相应的试管架推送至传送带上，如果需要多个试管，则链轮和链条运行相应的高度；传送带将试管架传送至实验操作装置下面，设置在操作台底部的传感器一检测到试管架时，传送装置停止，试验人员将需要的试管拿到操作台上进行实验，实验结束后，开启风扇，打开通风门，使实验产生的有毒气体尽快排出，将实验后的试管按之前的位置放置在相应的试管架上，然后开启传送装置；传送装置从实验操作装置的底部穿过，当试管架经过照相识别装置后，照相识别装置检测记录试管的型号；当试管架运行到清洗装置下方时，传感器二检测到试管架，传送装置停止，升降旋转装置控制与照相识别装置检测到相应试管型号的旋转刷体下行，深入到试管内，开启清洗液喷头和出水喷头向试管内喷射，旋转刷体对试管内进行清洗，清洗完成后，再开启出水喷头向试管喷射进行冲洗；冲洗完成后，升降旋转装置上升，再开启传送装置，将试管架运送至烘干装置，烘干装置下端设置的传感器三检测到试管架时，传送装置停止，烘干装置对试管进行烘干，烘干完成后，开启传送装置，当试管架运送至试管储存装置时，根据之前照相识别装置识别的试管的型号，相应的推送装置二将其推送到相应的台板上，完成实验。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。