CN106466840A - 一种具有防倾倒结构的仪器存放柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防倾倒结构的仪器存放柜，包括柜体，柜体底部前、后侧设有压力传感器，柜体上设有变重心机构，压力传感器和变重心机构与一控制装置电连接。本发明通过变重心机构可以调整仪器存放柜的整体重心位置，制衡柜体的倾倒力矩，在常态下无需通过增大地面支持面面积即可提高仪器存放柜的防倾倒性能。

Description

一种具有防倾倒结构的仪器存放柜

技术领域

本发明涉及一种实验器材保存设施，更具体地说，它涉及一种具有防倾倒结构的仪器存放柜。

背景技术

化学实验室使用大量实验仪器，需要使用专用的橱柜进行存放。但每次使用后有些实验人员出于图省事及便于下次取用的目的，往往不把用过的仪器放到仪器存放柜深处，而是就近放在仪器存放柜内靠近柜门处，实验仪器都聚集在仪器存放柜柜门侧，使得仪器存放柜整体重心偏外，当有时因柜门生涩拉柜门用力过大时，仪器存放柜极易向柜门侧倾倒，往往会造成实验仪器掉出摔碎，甚至伤及人员的事故。为防止此类事故发生，在督促实验人员养成良好操作习惯的同时，还需对现有仪器存放柜进行结构改进，使其不易倾倒。现有技术中，一般是采取增大柜底支撑面面积的方法提高橱柜防倾倒性能的，这种方式最大的缺陷就是加大了橱柜的空间占用，容易对工作人员的行走、工作造成妨碍。公开号为CN101135522A的发明于2008年3月5日公开了一种具有防倾倒装置的整体制冷压缩机仓冷柜，包括装有整个制冷系统的制冷压缩机仓、设于压缩机仓底部的输送装置，于冷柜底部设有滚轮；其特征在于：于所述的冷柜底部的底板上设有防前倾脚撑。本发明所提供的具有制冷压缩机仓的冷柜的防前倾倒装置，由于在冷柜底板，或输送装置的前横梁上设有防前倾脚撑，可防止因各种原因引起的冷柜前倾。但该发明通过防前倾脚撑结构防止冷柜倾倒的方法是一种常用的防倾倒技术手段，除非防前倾脚撑形成的支撑面面积大于柜体横截面积，否则这种防倾倒结构的防倾倒效果有限，而若增大防前倾脚撑形成的支撑面面积，则又会产生加大柜体占地面积的问题。

发明内容

现有的仪器存放柜一般不会为提高防倾倒性能而进行深入、周全的结构设计，难以兼顾防倾倒性能和空间节约效果，为克服这一缺陷，本发明提供了一种既能提高防倾倒性能，又能有效减少空间占用的具有防倾倒结构的仪器存放柜。

本发明的技术方案是：一种具有防倾倒结构的仪器存放柜，包括柜体，柜体底部前、后侧设有压力传感器，柜体上设有变重心机构，压力传感器和变重心机构与一控制装置电连接。仪器存放柜的倾倒通常是由外力促成，且一般情况下仪器存放柜靠墙放置，柜体背侧有支撑，因此仪器存放柜如果发生倾倒，通常都是向前侧，即柜门侧倾倒。发生倾倒时，柜体会以柜体底部前侧为支点进行翻转，重心逐渐偏移直至越过支点，此时柜体底部后侧受到的地面支持力逐渐减小直至消失。本仪器存放柜基于仪器存放柜发生倾倒时的过程特征进行结构设计，设置压力传感器用于监测柜体底部前、后侧所受的地面支持力变化，设置变重心机构用于对冲柜体失衡时的倾倒趋势，使仪器存放柜整体重心得到纠正。当压力传感器监测到柜体底部前、后侧所受的地面支持力不平衡时，控制装置可判断为柜体存在发生倾倒的倾向，随即控制变重心机构工作，使仪器存放柜整体重心远离柜体底部的翻转支点，使柜体回归平衡，最终防止柜体发生倾倒。

作为优选，所述变重心机构包括变重心滑块、滑杆、螺杆和驱动电机，滑杆设于柜体底部，变重心滑块滑动连接在滑杆上，变重心滑块螺纹连接在螺杆上，螺杆与驱动电机传动连接。变重心滑块具有一定重量，能起配重作用。驱动电机在所述控制装置的指令控制下转动，驱动螺杆转动，螺杆与变重心滑块间的相对转动可转换为变重心滑块在滑杆上的移动，柜体产生倾倒趋势时，变重心滑块向柜体背侧移动，增大阻止柜体倾倒的反向力矩，制衡柜体自身及柜内存放仪器产生的倾倒力矩，从而使仪器存放柜整体的重心向背侧偏移，产生防止柜体向柜门侧倾倒的效果。

作为优选，螺杆上设有前螺纹段和后螺纹段，前螺纹段端部朝向柜体正面，后螺纹段端部朝向柜体背面，前螺纹段和后螺纹段上的螺纹旋向相反，变重心滑块连接在后螺纹段上，前螺纹段上螺纹连接有推压滑块，推压滑块滑动连接在滑杆上，滑杆上还滑动连接一延伸支脚，延伸支脚与推压滑块间设有一压簧和活动通止挡板，常态下的活动通止挡板位于延伸支脚与推压滑块的连线上且压簧两端分别连接在推压滑块和活动通止挡板上。延伸支脚、推压滑块、压簧和活动通止挡板构成一应急稳定机构，当仪器存放柜受到强力推动而在短时间内发生倾倒，变重心机构来不及调整到位，因而不足以制衡倾倒力矩时，应急稳定机构启动，活动通止挡板切换状态，解除对压簧的阻挡，压簧势能释放，推动延伸支脚伸出，延伸支脚可快速增大柜体底部的地面支撑面面积，形成新的地面支持力力矩制衡倾倒力矩。变重心滑块、推压滑块分处后螺纹段和前螺纹段上，螺杆转动时，变重心滑块、推压滑块同步反向移动，在柜体自身及柜内存放仪器所造成的倾倒力矩越来越大时，变重心滑块越来越靠近柜体背侧，与此同时，推压滑块则越来越靠近柜体柜门侧，对压簧的压缩量也越来越大，这样一旦柜体失衡且变重心机构也无法阻止柜体倾倒趋势时，被触发的应急稳定机构可通过充分压缩的压簧提供足够的延伸支脚爆发推动力，使延伸支脚迅速弹出，形成阻止柜体倾倒的最后一道防护措施。反之，柜体平衡状态越稳定，变重心滑块、推压滑块也越靠近中间位置，压簧的也越松弛，避免压簧一直处于压紧状态，有利于压簧保持应有的工作寿命。

作为优选，活动通止挡板滑动连接在一挡板滑杆上，挡板滑杆端部设有一电磁铁，电磁铁电连接在所述控制装置上。电磁铁在控制装置的指令控制下工作，通过通电后的磁吸力拉动活动通止挡板，改变活动通止挡板的通止状态，使压簧、延伸支脚得以继续执行后续机构运动。采用电磁铁触发所述应急稳定机构，结构简单，且能有效实现应急稳定机构工作的自动控制。

作为优选，延伸支脚上设有滚轮。设置滚轮可减小延伸支脚弹出时的运动阻力，确保延伸支脚能迅速发挥防柜体倾倒的功效。

作为优选，柜体上还设有陀螺仪，陀螺仪电连接在所述控制装置上。陀螺仪用作为检测柜体是否存在倾倒失控趋势的传感器，一旦柜体快速倾斜，陀螺仪即可感知并生成柜体状态的采样信号输入控制装置，控制装置据此可形成柜体即将发生倾倒，并输出控制信号触发应急稳定机构。

作为优选，驱动电机为伺服电机。本发明需根据压力传感器的监测数据实时进行变重心调整，柜体伺服电机控制精度高且可断续运行，适合变重心机构的工作要求。

作为优选，柜体底部呈矩形，压力传感器为两个，分别设于柜体正面和背面的底部矩形边的中部。矩形的柜体底部形状规则，在柜体正面和背面的底部矩形边的中部设置压力传感器可方便、准确地监测柜体的平衡状况，同时也使得本发明中变重心机构能及时、可靠的发挥功效。

本发明的有益效果是：

在不扩大仪器存放柜占地面积的同时提高仪器存放柜的防倾倒性能。本发明通过变重心机构可以调整仪器存放柜的整体重心位置，制衡柜体的倾倒力矩，在常态下无需通过增大地面支持面面积即可提高仪器存放柜的防倾倒性能。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的一种正面视图；

图3为本发明延伸支脚伸出时的一种结构示意图。

图中，1-柜体，2-压力传感器，3-变重心滑块，4-滑杆，5-螺杆，6-驱动电机，7-前螺纹段，8-后螺纹段，9-推压滑块，10-延伸支脚，11-活动通止挡板，12-压簧，13-支脚。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

如图1、图2、图3所示，一种具有防倾倒结构的仪器存放柜，包括柜体1，柜体1底部设前、后侧有压力传感器2，柜体1底部呈矩形，压力传感器2为两个，分别设于柜体1正面和背面的底部矩形边的中部，柜体1底部四角各安装一支脚13。柜体1底部设有变重心机构，压力传感器2和变重心机构与一控制装置电连接。所述变重心机构包括变重心滑块3、圆柱形的滑杆4、螺杆5和驱动电机6，滑杆4固定于柜体1底部，沿从柜体1正面到背面的走向设置，柜体1底板上开有自柜体正面贯通到柜体背面的槽，滑杆4位于该槽中，滑杆4两端分别与两压力传感器2邻近，变重心滑块3通过一滑套滑动连接在滑杆4上，变重心滑块3螺纹连接在螺杆5上，螺杆5平行位于滑杆4上方，螺杆5两端转动连接在柜体上。螺杆5与驱动电机6通过一同步带机构传动连接，该同步带机构由一对同步带轮和包绕在同步带轮上的同步带构成。驱动电机6为伺服电机，也受所述控制装置的指令控制。螺杆5上设有前螺纹段7和后螺纹段8，前螺纹段7端部朝向柜体1正面，后螺纹段8端部朝向柜体1背面，前螺纹段7和后螺纹段8上的螺纹旋向相反，变重心滑块3连接在后螺纹段8上，前螺纹段7上设有应急稳定机构，该应急稳定机构包括延伸支脚10、推压滑块9、压簧12和活动通止挡板11，推压滑块9螺纹连接在前螺纹段7上，同时推压滑块9又通过一滑套与滑杆4滑动连接，延伸支脚10通过一滑套滑动连接滑杆4上，延伸支脚10上设有滚轮，延伸支脚10与支脚13等高，滑杆4上设有防转槽，延伸支脚10的滑套内壁设有凸台，凸台适配嵌合在防转槽中。压簧12和可侧向移动的活动通止挡板11位于延伸支脚10与推压滑块9间，压簧12套接在滑杆4上，活动通止挡板11上设有一U形开口，常态下的活动通止挡板11位于延伸支脚10与推压滑块9的连线上且滑杆4嵌在U形开口中，压簧12两端分别抵接在推压滑块9和活动通止挡板11上。柜体1内部还设有陀螺仪，陀螺仪电连接在所述控制装置上。活动通止挡板11滑动连接在一挡板滑杆上，挡板滑杆端部设有一电磁铁，电磁铁电连接在所述控制装置上。

当压力传感器2监测到柜体1底部前、后侧所受的地面支持力不平衡时，控制装置可判断为柜体1存在发生倾倒的倾向，随即控制变重心机构工作，驱动电机6在所述制装置的指令控制下转动，驱动螺杆5转动，螺杆5与变重心滑块3间的相对转动可转换为变重心滑块3在滑杆4上的移动，柜体1产生倾倒趋势时，变重心滑块3向柜体背侧移动，增大阻止柜体倾倒的反向力矩，制衡柜体自身及柜内存放仪器产生的倾倒力矩，从而使仪器存放柜整体的重心向背侧偏移，产生防止柜体向柜门侧倾倒的效果。分处后螺纹段8和前螺纹段7上的变重心滑块3、推压滑块9随螺杆5转动时，变重心滑块3、推压滑块9同步反向移动，在柜体1自身及柜内存放仪器所造成的倾倒力矩越来越大时，变重心滑块3越来越靠近柜体1背侧，与此同时，推压滑块9则越来越靠近柜体柜门侧，对压簧12的压缩量也越来越大，这样一旦柜体1失衡且变重心机构也无法阻止柜体倾倒趋势时，应急稳定机构被触发，电磁铁在控制装置的指令控制下通电工作，通过通电后的磁吸力拉动活动通止挡板11，使活动通止挡板11横向移动，解除对压簧12的锁止，被充分压缩的压簧12提供足够的延伸支脚10爆发推动力，使延伸支脚10迅速弹出，快速增大柜体1底部的地面支持面面积，形成阻止柜体倾倒的最后一道防护措施。反之，柜体平衡状态越稳定，变重心滑块3、推压滑块9也越靠近中间位置，压簧12的也越松弛，避免压簧12一直处于压紧状态，有利于压簧12保持应有的工作寿命。应急稳定机构每被触发使用一次后，待柜体1恢复平衡后都需人工将延伸支脚10、推压滑块9、压簧12和活动通止挡板11位置复原，以备下次使用。

Claims (8)

1.一种具有防倾倒结构的仪器存放柜，包括柜体（1），其特征是柜体（1）底部设前、后侧有压力传感器（2），柜体（1）上设有变重心机构，压力传感器（2）和变重心机构与一控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的仪器存放柜，其特征是所述变重心机构包括变重心滑块（3）、滑杆（4）、螺杆（5）和驱动电机（6），滑杆（4）设于柜体（1）底部，变重心滑块（3）滑动连接在滑杆（4）上，变重心滑块（3）螺纹连接在螺杆（5）上，螺杆（5）与驱动电机（6）传动连接。

3.根据权利要求2所述的仪器存放柜，其特征是螺杆（5）上设有前螺纹段（7）和后螺纹段（8），前螺纹段（7）端部朝向柜体（1）正面，后螺纹段（8）端部朝向柜体（1）背面，前螺纹段（7）和后螺纹段（8）上的螺纹旋向相反，变重心滑块（3）连接在后螺纹段（8）上，前螺纹段（7）上螺纹连接有推压滑块（9），推压滑块（9）滑动连接在滑杆（4）上，滑杆（4）上还滑动连接一延伸支脚（10），延伸支脚（10）与推压滑块（9）间设有一压簧（12）和活动通止挡板（11），常态下的活动通止挡板（11）位于延伸支脚（10）与推压滑块（9）的连线上且压簧（12）两端分别连接在推压滑块（9）和活动通止挡板（11）上。

4.根据权利要求3所述的仪器存放柜，其特征是活动通止挡板（11）滑动连接在一挡板滑杆上，挡板滑杆端部设有一电磁铁，电磁铁电连接在所述控制装置上。

5.根据权利要求3所述的仪器存放柜，其特征是延伸支脚（10）上设有滚轮。

6.根据权利要求1所述的仪器存放柜，其特征是柜体（1）上还设有陀螺仪，陀螺仪电连接在所述控制装置上。

7.根据权利要求2所述的仪器存放柜，其特征是驱动电机（6）为伺服电机。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的仪器存放柜，其特征是柜体（1）底部呈矩形，压力传感器（2）为两个，分别设于柜体（1）正面和背面的底部矩形边的中部。