CN105112283B - 培养箱及培养箱门体自动启闭的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种培养箱及培养箱门体自动启闭的方法，其中培养箱包括箱体，在箱体的一侧对应每个放置有培养盒的腔体均设置有用于选择性封闭所述腔体的门体，所述门体通过连接件与所述箱体连接，在所述门体与所述箱体的后侧壁之间并位于所述腔体的开口外围设置有密封组件，在所述密封组件内均匀设置有用于将所述门体吸合在所述后侧壁上的磁体，在所述门体上设置有与机械手配合的抓取部。对比现有技术，本发明的培养箱具有结构简单、保温效果好的优点，并能够适用于机械手自动取盒工作，取盒过程中箱内的温度影响小。

Description

培养箱及培养箱门体自动启闭的方法

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，尤其涉及一种培养箱及培养箱门体自动启闭的方法。

背景技术

培养箱是一种用于细菌、霉菌、微生物的培养、保存、植物栽培、育种试验的专用设备，操作者在操作过程中需要经常打开培养箱的箱门，进行培养盒的取放工作。

现有的培养箱的结构多样，可以实现的功能也很多。例如中国专利文献CN202717777 U公开一种培养箱内门多开门结构，包括：培养箱箱体1′、培养箱外门2′以及培养箱内门3′；在培养箱内门3′的中部活动安装有小门4′，在小门4′的边缘设有密封条。小门4′的数量为2扇～5扇。小门4′的宽度为培养箱内门3′宽度的50％～90％；小门4′的高度为培养箱内门3′高度的15％～40％。本发明培养箱内门3′中部多开门结构的小门4′设计开口较小，最大限度的减少了外部空间和培养箱内部的空气交换量，因此，可以有效减少培养箱内部污染的机会，所述培养箱内门3′和所述小门4′可以拆卸，也更易维护；同时较小的空气交换量又有利于培养箱内部更好地保持温度、湿度、气体浓度的稳定性和关门后的快速恢复，提供了培养箱样品培养成功的几率。上述培养箱的结构虽然能解决能耗、污染等问题，但是其仍然具有以下缺陷：1、培养箱内门中小门的只能手动开启，不能适应自动化开启的需求；2、多层门体的结构增加了整个培养箱的门体的厚度；3、培养箱内门和培养箱外门均没有设置保温结构或者加热结构，容易导致热量流失，不能保证培养箱内温度的恒定，降低了实验的准确性；4、培养箱内门的小门的关闭需要设置额外的锁扣结构，这样增加了小门的密封难度，降低了整个培养箱的密封性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种培养箱，其能够适用于机械手自动取盒工作，取盒过程中箱内的温度影响小。

本发明的另一个目的在于提供一种培养箱，其结构简单，保温效果好。

本发明的又一个目的在于提供一种培养箱，其能够在保证培养箱内部温度恒定的同时降低箱门的厚度。

本发明的再一个目的在于提供一种培养箱门体自动启闭的方法，操作方便，自动化程度高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种培养箱，包括箱体，在箱体的一侧对应每个放置有培养盒的腔体均设置有用于选择性封闭所述腔体的门体，所述门体通过连接件与所述箱体连接，在所述门体与所述箱体的后侧壁之间并位于所述腔体的开口外围设置有密封组件，在所述密封组件内均匀设置有用于将所述门体吸合在所述后侧壁上的磁体，在所述门体上设置有与机械手配合的抓取部。

作为培养箱的一种优选方案，所述密封组件包括环形开设在腔体的开口外围的容纳槽、可拆卸设置在所述容纳槽内的呈中空状态的密封圈以及封装在所述密封圈内的与所述容纳槽结构相匹配的磁铁，所述密封圈部分凸出于所述容纳槽外；或，

所述密封组件包括环形开设在所述门体上的与所述腔体的开口相匹配的容纳槽，所述容纳槽设置在所述门体在闭合状态下靠近所述后侧壁的一侧，在所述容纳槽内可拆卸设置有呈中空状态的密封圈，在所述密封圈内封装有与所述容纳槽的结构相匹配的磁铁，所述密封圈部分凸出于所述容纳槽外。

将封装有磁铁的密封圈嵌入到容纳槽内，可以保证密封组件的安装稳定性，也不需要额外的固定件对密封组件进行固定，提高了密封效果，另外，在后期需要更换密封圈时，更加方便；通过将密封圈部分凸出于容纳槽外，使得门体在闭合过程中，有足够的密封圈密封门体和箱体之间的缝隙。

作为培养箱的一种优选方案，所述门体包括中空的门体壳体，所述门体壳体内设置加热件，所述加热件与控制器连接。

通过在门体内设置加热件，一方面可以保证腔体内的温度恒定，另一方面也可以降低门体的厚度，减少材料的消耗和门体的占用面积。

优选的，所述加热件为电加热片或电加热管。

作为培养箱的一种优选方案，所述门体壳体包括在所述门体闭合状态下靠近所述后侧壁的壳体第一面、与所述壳体第一面相对并间隔设置的壳体第二面、用于连接所述壳体第一面和所述壳体第二面的壳体环侧面，所述壳体第一面采用导热金属制成，所述壳体第二面和/或所述壳体环侧面采用绝热材料制成。

将门体壳体的结构采用金属和绝缘材料配合的结构，使得门体的保温、隔热效果更好，降低能源的流失。

优选的，所述壳体第一面采用不锈钢制成。

优选的，所述门体壳体内并位于所述加热件靠近所述壳体第二面的一侧填充有保温材料。

通过在加热件与壳体第二面之间填充保温材料，使得加热件发出的热量与壳体第二面隔离，进一步降低能源的消耗。

更加优选的，所述保温材料为玻璃棉或岩棉。

作为培养箱的一种优选方案，所述抓取部为开设在所述壳体环侧面上的凹槽。

通过在壳体环侧面上设置凹槽，机械手在自动开门过程中，机械手上的开启部插入到凹槽内，然后拖动门体与箱体分离，由于门体有连接件的限制，使得门体绕连接件转动至指定角度，实现门体的开启。

优选的，所述凹槽开设在所述壳体环侧面远离所述连接件的位置。

更加优选的，在门体闭合状态下，所述凹槽开设在所述壳体环侧面邻近所述腔体的顶部的位置。

作为培养箱的一种优选方案，所述抓取部为凸设在所述壳体环侧面上的凸部，所述门体闭合后，所述凸部与所述箱体的后侧壁之间具有抓取空隙；或，

所述抓取部为设置在所述壳体第二面上的把手，所述把手上具有所述机械手抓取的空间。

作为培养箱的一种优选方案，所述箱体上并位于所述门体的闭合位置设置有用于检测所述门体的开启状态的触动开关，所述触动开关与控制器连接。

通过在箱体上设置触动开关，可以通过触动开关检测门体的开启状态，以保证机械手在后期抓取腔体内的培养盒时更加顺利。

作为培养箱的一种优选方案，所述连接件为阻尼轴，所述阻尼轴可转动的最大角度为90°。

将阻尼轴的可转动的最大角度设置为90°，使得门体在打开时能保持在90°的位置，便于机械手的精确化操作，同时为相邻腔体的门体腾出开启空间，便于在箱体上设置多个腔体和门体，以及多个门体的同时操作。

作为培养箱的一种优选方案，所述阻尼轴设置在所述后侧壁邻近所述腔体的底部的位置，即所述门体朝下开启。

优选的，所述阻尼轴设置在所述后侧壁邻近所述腔体的顶部的位置，即所述门体朝上开启；或，

所述阻尼轴设置在所述箱体的后侧壁邻近所述腔体的内后侧壁的位置，即所述门体朝左或朝右开启。

优选的，所述箱体上设置多个所述腔体，相邻两个所述腔体之间的间距大于单个所述门体的厚度。

还提供一种培养箱门体自动启闭的方法，使用如上所述的培养箱，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100、控制器控制机械手移动至门体的抓取部处，并插入到抓取部内；

步骤S200、机械手克服磁体的吸合力拖动门体脱离箱体，门体由于连接件的限制转动至一定角度，实现门体的开启；

步骤S300、机械手推动门体贴向箱体，磁体将门体吸合在箱体的腔体的开口处，同时由于磁体的磁力，门体朝向箱体挤压密封组件，实现有效密封。

本发明的有益效果为：本发明提供的培养箱通过在门体上设置抓取部，可以配合自动化操作过程中机械手的全机械化操作，使培养箱的开关门的操作更加简单、方便、省力和安全；通过在门体和箱体之间设置带有磁体的密封组件，可以在机械手推动门体闭合时，一方面通过磁体的磁力将门体吸合贴紧在箱体上，另一方面可以通过磁体的磁力，使门体具有挤压设置在门体与箱体之间的密封组件的作用力，加强门体之间的密封效果。

附图说明

图1为现有技术的培养箱的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的培养箱的结构示意图。

图3为图2的A向结构示意图。

图4为本发明实施例提供的培养箱的局部结构示意图，展示的是门体开启的状态。

图5为本发明实施例提供的培养箱的门体的结构剖视示意图。

图6为本发明提供的密封圈和磁铁的组合示意图。

图7为图6的A-A的一种剖视示意图。

图8为图6的A-A的另一种剖视示意图。

图1中：

1′、培养箱箱体；2′、培养箱外门；3′、培养箱内门；4′、小门。

图2至8中：

1、箱体；11、后侧壁；12、腔体；13、前门；

2、培养盒；

3、门体；31、门体壳体；311、壳体第一面；312、壳体第二面；313、壳体环侧面；32、电加热片；33、保温材料；34、凹槽；

4、密封组件；41、密封圈；42、磁铁；

5、触动开关；6、阻尼轴。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图2、3、4所示，本发明实施例的培养箱包括箱体1，在箱体1内由上至下设置有四个用于放置培养盒2的腔体12，对应每个放置有培养盒2的腔体12均设置有用于选择性封闭腔体12的门体3，相邻两个腔体12之间的间距相等且均大于单个门体3的厚度。门体3通过连接件与箱体1连接，在门体3与箱体1的后侧壁11之间并位于腔体12的开口外围设置有密封组件4，在密封组件4内均匀设置有用于将门体3吸合在后侧壁11上的磁体，在门体3上设置有与机械手配合的抓取部。机械手在开启门体3的过程中，机械手首先与抓取部接触，扣住抓取部，拉动门体3脱离箱体1的后侧壁11，而门体3因为连接件的限制，使得门体3在被机械手拉动的过程中，绕连接件转动，实现门体3的开启，门体3在开启过程中，机械手需要克服密封组件4内的磁体的吸合力，在门体3关闭过程中，机械手推动门体3靠近后侧壁11时，磁体将门体3吸合在后侧壁11上，同时磁体将给予门体3一定的吸合力，使得门体3朝向后侧壁11有一个挤压密封组件4的作用力，使密封组件4被挤压变形，增强门体3和后侧壁之间的连接密封性。

其中，如图4和5所示，门体3包括中空的门体壳体31，门体壳体31内设置加热件，加热件与控制器连接。在本实施例中，加热件采用电加热片32。当然，加热件不限于采用电加热片2，还可以采用电加热管。门体壳体31包括在门体3闭合状态下靠近后侧壁11的壳体第一面311、与壳体第一面311相对并间隔设置的壳体第二面312、用于连接壳体第一面311和壳体第二面312的壳体环侧面313，壳体第一面311采用导热金属制成，壳体第二面312和/或壳体环侧面313采用绝热材料制成。

具体的，壳体第二面312和壳体环侧面313采用塑料一体注塑成型，壳体第二面312和壳体环侧面313的结构不限于采用塑料一体注塑成型，还可以采用板材拼接成型。

门体壳体31内并位于电加热片32靠近壳体第二面312的一侧填充有保温材料33，填充保温材料33使得电加热片32与壳体第二面312被隔离，从而使电加热片32发出的热量尽可能少的传递到壳体第二面312上流失，进一步降低能源的消耗。优选的，保温材料33为玻璃棉或岩棉。

如图4、6、7所示，密封组件4包括环形开设在腔体12的开口外围的容纳槽、可拆卸设置在容纳槽内的呈中空状态的密封圈41以及封装在密封圈内的与容纳槽结构相匹配的磁铁42，密封圈41部分凸出于容纳槽外。密封圈41的截面呈圆形，封装在密封圈41内的磁铁42的截面也呈圆形，对应的，容纳槽为弧形槽。

需要说明的是，在本发明提供的其它实施例中，如图8所示，密封圈41的截面呈方形，封装在密封圈41内的磁铁42的截面也呈方形，对应的，容纳槽为方形槽。

当然，密封圈41、磁铁42的结构不限于为上述实施例所述的圆形或方形，还可以为椭圆形。

密封组件4的设置位置不限于设置在后侧壁11上，还可以设置在门体3上，具体如下：密封组件4包括环形开设在门体3上的与腔体12的开口相匹配的容纳槽，容纳槽设置在门体3的壳体第一面311上，在容纳槽内可拆卸设置有呈中空状态的密封圈41，在密封圈41内封装有与容纳槽的结构相匹配的磁铁42，密封圈41部分凸出于容纳槽外。

将封装有磁铁42的密封圈41嵌入到容纳槽内，可以保证密封组件4的安装稳定性，即不需要额外的固定件对密封组件4进行固定，提高了密封效果，另外，在后期需要更换密封圈41时，操作方便；通过将密封圈41部分凸出于容纳槽外，使得门体3在闭合过程中，有足够的密封圈41密封门体3和箱体1之间的缝隙。

抓取部为开设在壳体环侧面313上并靠近腔体12的顶部的凹槽34，通过在壳体环侧面313上设置凹槽34，机械手在自动开门过程中，机械手上的开启部插入到凹槽34内，然后拖动门体3与箱体1分离，由于门体3有连接件的限制，使得门体3绕连接件转动至指定角度，实现门体3的开启。

凹槽34的设置位置不限于设置在靠近腔体12顶部的位置，可以根据门体3的开启方向设置较好抓取的位置，例如，如果门体3朝上开启，那么凹槽34设置在壳体环侧面313靠近腔体12底部的位置，如果门体3朝左开启，那么凹槽34设置在壳体环侧面313靠近腔体12的右侧壁的位置，如果门体3朝右开启，那么凹槽34设置在壳体环侧面313靠近腔体12的左侧壁的位置。

抓取部除了可以采用凹槽34结构，还可以采用凸部或者把手的结构，具体的，当抓取部为凸设在壳体环侧面313上的凸部时，门体3闭合后，凸部与箱体1的后侧壁11之间具有抓取空隙；当抓取部为设置在壳体第二面312上的把手，把手上具有机械手抓取的空间。

箱体1上并位于门体3的闭合位置设置有用于检测门体3的开启状态的触动开关5，触动开关5与控制器连接。

在本实施例中，连接件为阻尼轴6，阻尼轴6可转动的最大角度为90°。将阻尼轴6的可转动的最大角度设置为90°，使得门体3在打开时能保持在90°的位置，便于机械手的精确化操作，同时为相邻腔体12的门体3腾出开启空间，便于在箱体1上设置多个腔体12和门体3，以及多个门体3的同时操作。

阻尼轴6的设置位置对应了门体3的开启方向，如果阻尼轴6设置在后侧壁11邻近腔体12的底部的位置，即门体3朝下开启；如果阻尼轴6设置在后侧壁11邻近腔体12的顶部的位置，即门体3朝上开启；如果阻尼轴6设置在箱体1的后侧壁11邻近腔体12的内侧壁的位置，即门体3朝左或朝右开启。

本发明的“第一”、“第二”等等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种培养箱，其特征在于，包括箱体，在箱体的一侧对应每个放置有培养盒的腔体均设置有用于选择性封闭所述腔体的门体，所述门体通过连接件与所述箱体连接，在所述门体与所述箱体的后侧壁之间并位于所述腔体的开口外围设置有密封组件，在所述密封组件内均匀设置有用于将所述门体吸合在所述后侧壁上的磁体，在所述门体上设置有与机械手配合的抓取部；

所述门体包括中空的门体壳体，所述门体壳体内设置加热件，所述加热件与控制器连接；所述门体壳体包括在所述门体闭合状态下靠近所述后侧壁的壳体第一面、与所述壳体第一面相对并间隔设置的壳体第二面、用于连接所述壳体第一面和所述壳体第二面的壳体环侧面，所述门体壳体内并位于所述加热件靠近所述壳体第二面的一侧填充有保温材料；

所述密封组件包括环形开设在腔体的开口外围的容纳槽、可拆卸设置在所述容纳槽内的呈中空状态的密封圈以及封装在所述密封圈内的与所述容纳槽结构相匹配的磁铁，所述密封圈部分凸出于所述容纳槽外；或，

所述密封组件包括环形开设在所述门体上的与所述腔体的开口相匹配的容纳槽，所述容纳槽设置在所述门体在闭合状态下靠近所述后侧壁的一侧，在所述容纳槽内可拆卸设置有呈中空状态的密封圈，在所述密封圈内封装有与所述容纳槽的结构相匹配的磁铁，所述密封圈部分凸出于所述容纳槽外。

2.根据权利要求1所述的培养箱，其特征在于，所述门体壳体包括在所述门体闭合状态下靠近所述后侧壁的壳体第一面、与所述壳体第一面相对并间隔设置的壳体第二面、用于连接所述壳体第一面和所述壳体第二面的壳体环侧面，所述壳体第一面采用导热金属制成，所述壳体第二面和/或所述壳体环侧面采用绝热材料制成。

3.根据权利要求2所述的培养箱，其特征在于，所述抓取部为开设在所述壳体环侧面上的凹槽。

4.根据权利要求2所述的培养箱，其特征在于，所述抓取部为凸设在所述壳体环侧面上的凸部，所述门体闭合后，所述凸部与所述箱体的后侧壁之间具有抓取空隙；或，

所述抓取部为设置在所述壳体第二面上的把手，所述把手上具有所述机械手抓取的空间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的培养箱，其特征在于，所述箱体上并位于所述门体的闭合位置设置有用于检测所述门体的开启状态的触动开关，所述触动开关与控制器连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的培养箱，其特征在于，所述连接件为阻尼轴，所述阻尼轴可转动的最大角度为90°。

7.根据权利要求6所述的培养箱，其特征在于，所述阻尼轴设置在所述后侧壁邻近所述腔体的底部的位置，即所述门体朝下开启。

8.一种培养箱门体自动启闭的方法，使用如权利要求1至7任一项所述的培养箱，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100、控制器控制机械手移动至门体的抓取部处，并插入到抓取部内；

步骤S200、机械手克服磁体的吸合力拖动门体脱离箱体，门体由于连接件的限制转动至一定角度，实现门体的开启；

步骤S300、机械手推动门体贴向箱体，磁体将门体吸合在箱体的腔体的开口处，同时由于磁体的磁力，门体朝向箱体挤压密封组件，实现有效密封。