CN105963730A - 一种紫外线杀菌机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及杀菌领域，具体涉及一种紫外线杀菌机器人，所述机器人包括：位于壳体内部的升压电源，储能电容，灯管自动升降机构和紫外灯管，位于壳体上表面的人机操作界面以及位于壳体外部的移动装置；通过所述人机操作界面对所述灯管自动升降机构进行控制，使得所述紫外灯管随着所述灯管自动升降机构升出壳体上表面或者降回壳体内部，所述升压电源和储能电容用于为所述紫外灯管供电，具有杀菌效率高，操作方便，杀菌空间范围大，杀菌效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及杀菌领域，具体涉及一种紫外线杀菌机器人。
背景技术
紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。传统的紫外线杀菌设备，杀菌效率低，操作不方便，杀菌空间范围少，杀菌效果差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种紫外线杀菌机器人。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种紫外线杀菌机器人，所述机器人包括：
位于壳体内部的升压电源，储能电容，灯管自动升降机构和紫外灯管，位于壳体上表面的人机操作界面以及位于壳体外部的移动装置；通过所述人机操作界面对所述灯管自动升降机构进行控制，使得所述紫外灯管随着所述灯管自动升降机构升出壳体上表面或者降回壳体内部，所述升压电源和储能电容用于为所述紫外灯管供电。
进一步地，所述灯管自动升降机构包括：丝杆升降机构，电动推杆闭合机构，单片机控制板；当所述紫外灯管需要工作时，所述灯管自动升降机构会自动打开位于所述壳体上表面的盖板从升降盒中把所述紫外灯管升出所述壳体外部。
进一步地，所述升降盒中上下各有一个行各程开关，用于控制所述紫外灯管的升限。
进一步地，所述升压电源包括：通过导线相互连接的控制单元，逆变装置和升压整流单元。
进一步地，所述控制单元包括三块PCB板。
进一步地，所述逆变单元包括IGBT模块和散热器风机。
进一步地，所述升压整流单元包括：非晶变压器，高压硅堆和大功率铝壳电阻。
进一步地,所述紫外灯管为3000V氙气灯。
进一步地,所述机器人还包括位于所述壳体上表面的显示屏。
进一步地,所述机器人还包括遥控器。
采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明的一种紫外线杀菌机器人，具有杀菌效率高，操作方便，杀菌空间范围大，杀菌效果好的优点。
附图说明
图1是本发明的一种紫外线杀菌机器人的结构示意图；
图2是本发明的一种紫外线杀菌机器人的结构示意图；
图3是本发明的一种紫外线杀菌机器人的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1至图3所示，本发明所述的一种紫外线杀菌机器人，所述机器人包括：
位于壳体1内部的升压电源2，储能电容3，灯管自动升降机构4和紫外灯管5，位于壳体1上表面的人机操作界面6以及位于壳体1外部的移动装置7；通过所述人机操作界面6对所述灯管自动升降机构4进行控制，使得所述紫外灯管5随着所述灯管自动升降机构4升出壳体1上表面或者降回壳体1内部，所述升压电源2和储能电容3用于为所述紫外灯管5供电。
所述灯管自动升降机构4包括：丝杆升降机构，电动推杆闭合机构，单片机控制板；当所述紫外灯管5需要工作时，所述灯管自动升降机构会自动打开位于所述壳体1上表面的盖板从升降盒中把所述紫外灯管升5出所述壳体1外部。
所述升降盒中上下各有一个行各程开关，用于控制所述紫外灯管的升限。
所述升压电源2包括：通过导线相互连接的控制单元，逆变装置和升压整流单元。
所述控制单元包括三块PCB板。
所述逆变单元包括IGBT模块和散热器风机。
所述升压整流单元包括：非晶变压器，高压硅堆和大功率铝壳电压。
所述紫外灯管5为3000V氙气灯。
所述机器人还包括位于所述壳体上表面的显示屏8。
所述机器人还包括遥控器。
实施例：
本发明是为了极大的提升紫外线的杀菌效率，传统的紫外线杀菌功率小杀菌时间长效果差。为了提高能量就要比传统的紫外线杀菌功率要大，本发明利用国际先进的脉冲紫外氙气灯杀菌。本发明主要由升压电源2，储能电容3，灯管自动升降机构4，人机操作界面6，四轮移动，摇控远程控制，紫外灯管5几大部分部组成。灯管自动升降机构4由丝杆升降机构，电动推杆闭合机构，单片机控制板组成。当紫外灯管5需要工作时，灯管自动升降机构4会自动打开盖板从升降盒中把灯管升出机外，使用完毕后又会自动降回升降盒中并闭合盖板。本机器人的工作原理是：开机时面板上有一个钥匙开关连接到单片机ATMEGA8L-8AU的IO口，把钥匙开关打到开的位置，此时是钥匙开关的闭合，闭合给单片机23脚IO口一个低电平信号，23脚收到信号后30脚输出高电平给由两个继电器组成的24V正反控制反转给出的正24V经导线供给面板的电动推杆，电动推杆推动圆形盖板缓慢打开，当盖板完全打开，盖板尾部碰触到装在轨道尾部的行程开关时，行程开关闭合给出低电平信号至32脚IO口，31脚给出信号给继电器使继电器断开24V电动推杆的供电，电动推杆失电停止工作。同时26、28、15脚IO口给出通信信号给步进电器的控制器，控制器控制步进电机工作，步进电机轴经梅花连轴器连接到丝杆的尾部拖动丝杆转动，使丝杆上的活动灯坐向上运动，而活动灯坐上面就是紫外灯管5，灯座和散热风机，灯座导线经过拖链，是可以活动的。升降盒中是上下各有一个行各程开关，当活动灯坐向上运动到顶端时，会触碰到上面的行程开关。上面的行程开关连接到单片机的32脚IO口，IO口收到底电平信号就会给出电机控制器停止信号。步进电机停止，灯管升出完成。当紫外灯管5下降时是反向的工作过程，当面板钥匙开给单片机一个高电平信号，26.28.15脚IO口给出通信信号给步进电器的控制器，控制器控制步进电器反向运动，丝杆反转带动灯座向下运动，当灯座下降到底部时，触碰到装在底部的行程开关，行程开关给单片机1脚IO口，31脚就给发出发信号给继电器，继电器吸合给出反24V给电动推杆，电动推杆再次拖动盖板闭合。升压电源2从结构上分三部分，由控制单元，逆变单元，升压整流单元，三部分是用导线连接起来的。控制板是由三块PCB板组成，逆变部分是由两个富士IGBT模块和散热器风机组成，升压整流部分是由非晶变压器，高压硅堆，大功率铝壳电压组成。电源的主要工作原理如下，主控板主电源IC是采用先进的DSPICdsPIC30F2020数字电源芯片控制，产生中频20KHz PWM脉宽信号驱动功率器件IGBT，逆变成交流，经非晶变压器升压，再经过10KV/10A高压硅堆组成的桥式整流，整流成高达3000V的直流电压，3000V电压通过串联功率电阻，电阻是由四个RLX 20R/100W铝壳电阻并联而成等同于一个400W/5R的电阻，用来限制充电电流，给储能电容充电。储能电容是4.5KV/32uF高压电容。电容两端直接连接到脉冲氙气灯两端，脉冲氙气灯需要高压触发灯管内的氙气，使内部氙气放电才能发光。紫外灯管5电压达3000V时才触发灯管。当电容两端电压充电上升上到3000V以上时，电压会经过电压反馈线，连接到反馈取样板，取样板会把3000VDC用10个300K高精密电阻压分压取样经TLE2141运放IC驱动连接给医用光隔离ICLOC117得到电压反馈的隔离信号，因为取样板上的IC电路都是由取样板上的独立的开关电源供电，所以得到的电压反馈信号是和3000V完全隔离的，隔离信号通过导线连接到主控板上供给数字电源IC DSPICdsPIC30F2020第4脚，当4脚电压达到门坎电压时，芯片经内部计算得到指令，使6、7脚发出预燃信号，预燃信号分两部分，7脚信号连接到预燃板，经过光耦PC817隔离控制预燃板的电源芯片SG3525（因两块电路板都是独立电源须隔离）第8脚 使SG3525产生50KHzPWM信号，信号经过IXDN504SIA和驱动变压器，驱动两只MOS管子构成的半桥开关电源，使电源的输出端得到一个400V电压经整流输到高压部分的可控硅上，6脚信号完成。7脚信号经IC2003反向器驱动一个脉冲变压器，脉冲变压器到一个隔离的脉冲信号，脉冲信号经过导线接到高压部分的可控硅门极，触发可控硅，可控硅驱动高压包把400VDC升压到高达20000V的高压经硅胶导线连接到脉冲氙气灯的触发丝，触发灯管内部的氙气放电，产生高能的紫外线，当触发电压停止时，灯管也停止发光，只有等到下一个脉冲高压到来时，灯管又会被触发点亮。灯管瞬间放电产生比大阳光强10万的紫外线。因脉冲瞬间的紫外能量比传统紫外灯管高，所以可以有短时间内完成杀菌，因此本发明极大的提高杀菌效率和杀菌效果。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (10)
1.一种紫外线杀菌机器人，其特征在于，所述机器人包括：
位于壳体内部的升压电源，储能电容，灯管自动升降机构和紫外灯管，位于壳体上表面的人机操作界面以及位于壳体外部的移动装置；通过所述人机操作界面对所述灯管自动升降机构进行控制，使得所述紫外灯管随着所述灯管自动升降机构升出壳体上表面或者降回壳体内部，所述升压电源和储能电容用于为所述紫外灯管供电。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述灯管自动升降机构包括：丝杆升降机构，电动推杆闭合机构，单片机控制板；当所述紫外灯管需要工作时，所述灯管自动升降机构会自动打开位于所述壳体上表面的盖板从升降盒中把所述紫外灯管升出所述壳体外部。
3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述升降盒中上下各有一个行程开关，用于控制所述紫外灯管的升限。
4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述升压电源包括：通过导线相互连接的控制单元，逆变装置和升压整流单元。
5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述控制单元包括三块PCB板。
6.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述逆变单元包括IGBT模块和散热器风机。
7.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，所述升压整流单元包括：非晶变压器，高压硅堆和大功率铝壳电阻。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的机器人，其特征在于,所述紫外灯管为3000V氙气灯。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的机器人，其特征在于,所述机器人还包括位于所述壳体上表面的显示屏。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的机器人，其特征在于,所述机器人还包括遥控器。
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