CN108031140A - 一种全自动批量回流冷凝装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全自动批量回流冷凝装置，包括处于机械手两侧位置的冷凝管架和机械手，所述冷凝管架用于放置冷凝管，机械手的底部设有多个反应瓶，反应瓶阵列式的放置在样品栏位和处于样品栏位两侧的加热位上，加热位处于冷凝管架的下部，加热位上在对应其内部放置的每个反应瓶处均设有加热装置，所述机械手包括机械抓手以及用于驱动机械抓手三自由度运动的伺服驱动机构，所述机械抓手包括左上机械抓手、右上机械抓手、左下机械抓手和右下机械抓手，本发明的有益效果是：本回流冷凝装置可以自动完成批量样品的回流冷凝操作。

Description

一种全自动批量回流冷凝装置
技术领域
本发明涉及一种回流冷凝装置，具体是一种全自动批量回流冷凝装置。
背景技术
在进行回流冷凝操作时，需要将反应瓶置于加热装置，使冷凝管下端驳口与反应瓶磨口进行对接。目前，完成该实验操作通常还是通过手工来实现。由于整个操作过程自动化程度较低，当进行批量样品回流冷凝操作时，需要消耗大量的劳动力。
如CN201520835500.7公开的一种回流冷凝装置、CN201520156844.5公开的一种可批量操作且稳定性强的COD回流装置、CN201610742782.5公开的一种COD回流冷凝管清洗装置及清洗方法，其主要缺点是：(1)冷凝管与样品瓶对接时，需要人工进行手动操作；
(2)移动样品瓶时需要人工进行；
(3)整个操作过程自动化程度低；
(4)批量样品回流冷凝时，耗时费力且效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动批量回流冷凝装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种全自动批量回流冷凝装置，包括处于机械手两侧位置的冷凝管架和机械手，所述冷凝管架用于放置冷凝管，机械手的底部设有多个反应瓶，反应瓶阵列式的放置在样品栏位和处于样品栏位两侧的加热位上，加热位处于冷凝管架的下部，加热位上在对应其内部放置的每个反应瓶处均设有加热装置，所述机械手包括机械抓手以及用于驱动机械抓手三自由度运动的伺服驱动机构，所述机械抓手包括左上机械抓手、右上机械抓手、左下机械抓手和右下机械抓手，左上机械抓手和右上机械抓手用于抓取处于其侧面的冷凝管使其与反应瓶对接，左下机械抓手和右下机械抓手用于抓取反应瓶使其在加热位和样品栏位上运动，机械手和加热装置均由计算机控制。
作为本发明进一步的方案：所述冷凝管架上安装有呈上下分布的上挂置平台和下挂置平台，上挂置平台和下挂置平台上分别开设有多条上移动轨道和下移动轨道，其中上移动轨道为封闭式，下移动轨道为开放式，并且该下移动轨道长度短于上移动轨道，冷凝管的外部套设有上定位圈和下定位圈，且上定位圈和下定位圈的直径大于上移动轨道和下移动轨道的宽度，上移动轨道上设有对上定位圈的让位。
作为本发明再进一步的方案：所述冷凝管为球形冷凝管，冷凝管的内管两端有驳口，而反应瓶的顶部设有与冷凝管连接的磨口，冷凝管的外管侧面设有上下两个开口，用于接驳运载冷却物质，相邻的两个冷凝管之间以硅胶管连接。
作为本发明再进一步的方案：所述上定位圈和下定位圈均与冷凝管固定连接。
作为本发明再进一步的方案：所述上移动轨道和下移动轨道的位置相对且数量相等，上移动轨道和下移动轨道的长度均大于冷凝管的直径。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本回流冷凝装置可以自动完成批量样品的回流冷凝操作；可实现开机后自动运行，批量样品操作完后，全自动启停，节能环保；设计合理，合理利用空间，经济适用；本装置采用机械手代替人手进行回流冷凝操作，避免人与冷凝管或高温样品瓶的接触，安全可靠，解放人力。
附图说明
图1为一种全自动批量回流冷凝装置的结构示意图。
图2为一种全自动批量回流冷凝装置中机械手的结构示意图。
图3为一种全自动批量回流冷凝装置中加热装置的结构示意图。
图4为一种全自动批量回流冷凝装置中冷凝管架的结构示意图。
图5为一种全自动批量回流冷凝装置中上移动轨道的结构示意图。
图6为一种全自动批量回流冷凝装置中下移动轨道的结构示意图。
图中：1-冷凝管架、2-上挂置平台、3-下挂置平台、4-冷凝管、5-上定位圈、6-下定位圈、7-反应瓶、8-加热装置、9-硅胶管、10-上移动轨道、11-下移动轨道、100-左上机械抓手、200-右上机械抓手、300-左下机械抓手、400-右下机械抓手。
具体实施方式
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。
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种全自动批量回流冷凝装置，包括处于机械手两侧位置的冷凝管架1和机械手，所述冷凝管架1用于放置冷凝管4，机械手的底部设有多个反应瓶7，反应瓶7阵列式的放置在样品栏位和处于样品栏位两侧的加热位上，加热位处于冷凝管架1的下部，加热位上在对应其内部放置的每个反应瓶7处均设有加热装置8，所述机械手包括机械抓手以及用于驱动机械抓手三自由度运动的伺服驱动机构，所述机械抓手包括左上机械抓手100、右上机械抓手200、左下机械抓手300和右下机械抓手400，左上机械抓手100和右上机械抓手200用于抓取处于其侧面的冷凝管4使其与反应瓶7对接，左下机械抓手300和右下机械抓手400用于抓取反应瓶7使其在加热位和样品栏位上运动，机械手和加热装置8均由计算机控制。
所述冷凝管架1上安装有呈上下分布的上挂置平台2和下挂置平台3，上挂置平台2和下挂置平台3上分别开设有多条上移动轨道10和下移动轨道11，其中上移动轨道10为封闭式，下移动轨道11为开放式，便于冷凝管4的取出和放置，使冷凝管4在需要与反应瓶7对接时可以移出下移动轨道11，并且该下移动轨道11长度短于上移动轨道10，当冷凝管4脱离下移动轨道11时，冷凝管4可在垂直方向上一个较大范围(上下定位圈间距)内进行伸缩，该设计使冷凝管4可以与多种高度的反应瓶7进行对接，冷凝管4的外部套设有上定位圈5和下定位圈6，且上定位圈5和下定位圈6的直径大于上移动轨道10和下移动轨道11的宽度，且上移动轨道10上设有对上定位圈5的让位，使得上定位圈5能方便的从上移动轨道10取下，上定位圈5保证了冷凝管4不会从冷凝管架1滑落，冷凝管4不工作时，可单手操作将冷凝管4置于上移动轨道10和下移动轨道11中，两个定位圈均起稳固冷凝管4的作用，用于使得冷凝管4能平稳的放置在上挂置平台2和下挂置平台3上。
所述冷凝管4为球形冷凝管，冷凝管4的内管两端有驳口，而反应瓶7的顶部设有与冷凝管4连接的磨口，冷凝管4的外管侧面设有上下两个开口，用于接驳运载冷却物质，相邻的两个冷凝管4之间以硅胶管9连接，冷凝管4中的水流方向遵循下进上出原理，可供实验者进行批量回流冷凝操作。
所述上定位圈5和下定位圈6均与冷凝管4固定连接。
所述上移动轨道10和下移动轨道11的位置相对且数量相等，上移动轨道10和下移动轨道11的长度均大于冷凝管4的直径，使得冷凝管4能在上移动轨道10和下移动轨道11水平或竖直运动。
本发明的工作原理是：将待消解液加入到样品瓶内，并将样品瓶摆放在样品栏中的样品位，左下机械抓手和右下机械抓手分别抓取一个反应瓶并移动至加热位，左上机械抓手和右上机械抓手分别抓取冷凝管与反应瓶对接，如此连续地进行操作，将反应瓶放置在加热位，并与冷凝管对接，加热消解时间达到之后，左上机械抓手和右上机械抓手将冷凝管挂起，左下机械抓手和右下机械抓手将反应瓶移至原样品栏位，如此依次连续地多个反应瓶放回原样品栏位，加热位空出来后，机械抓手对新的反应瓶依次执行回流冷凝操作，消解时间到达又将样品瓶依次放回原样品位，如此，完成全自动批量回流冷凝装置。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种全自动批量回流冷凝装置，包括处于机械手两侧位置的冷凝管架(1)和机械手，其特征在于，所述冷凝管架(1)用于放置冷凝管(4)，机械手的底部设有多个反应瓶(7)，反应瓶(7)阵列式的放置在样品栏位和处于样品栏位两侧的加热位上，加热位处于冷凝管架(1)的下部，加热位上在对应其内部放置的每个反应瓶(7)处均设有加热装置(8)，所述机械手包括机械抓手以及用于驱动机械抓手三自由度运动的伺服驱动机构，所述机械抓手包括左上机械抓手(100)、右上机械抓手(200)、左下机械抓手(300)和右下机械抓手(400)，左上机械抓手(100)和右上机械抓手(200)用于抓取处于其侧面的冷凝管(4)使其与反应瓶(7)对接，左下机械抓手(300)和右下机械抓手(400)用于抓取反应瓶(7)使其在加热位和样品栏位上运动，机械手和加热装置(8)均由计算机控制。
2.根据权利要求1所述的一种全自动批量回流冷凝装置，其特征在于，所述冷凝管架(1)上安装有呈上下分布的上挂置平台(2)和下挂置平台(3)，上挂置平台(2)和下挂置平台(3)上分别开设有多条上移动轨道(10)和下移动轨道(11)，其中上移动轨道(10)为封闭式，下移动轨道(11)为开放式，并且该下移动轨道(11)长度短于上移动轨道(10)，冷凝管(4)的外部套设有上定位圈(5)和下定位圈(6)，且上定位圈(5)和下定位圈(6)的直径大于上移动轨道(10)和下移动轨道(11)的宽度，上移动轨道(10)上设有对上定位圈(5)的让位。
3.根据权利要求2所述的一种全自动批量回流冷凝装置，其特征在于，所述冷凝管(4)为球形冷凝管，冷凝管(4)的内管两端有驳口，而反应瓶(7)的顶部设有与冷凝管(4)连接的磨口，冷凝管(4)的外管侧面设有上下两个开口，用于接驳运载冷却物质，相邻的两个冷凝管(4)之间以硅胶管(9)连接。
4.根据权利要求2所述的一种全自动批量回流冷凝装置，其特征在于，所述上定位圈(5)和下定位圈(6)均与冷凝管(4)固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种全自动批量回流冷凝装置，其特征在于，所述上移动轨道(10)和下移动轨道(11)的位置相对且数量相等，上移动轨道(10)和下移动轨道(11)的长度均大于冷凝管(4)的直径。
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