CN111098337A - 一种全透明机械臂真空操作箱 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种全透明机械臂真空操作箱，它属于真空手套箱领域，它包括隔板，所述隔板两侧设置有操作箱和过渡仓，所述隔板上设置有用于连通操作箱和过渡仓的通孔，所述隔板上设置有用于关闭通孔的密封门，所述操作箱内设置有机械臂，所述过渡仓内设置有支座，所述支座上端竖直穿插有支撑座；所述操作箱内设置有水平滑动的滑动板，所述滑动板上端设置有托物板，所述托物板于过渡仓一侧设置有驱动支撑座下降的叉板。本发明的目的是提供一种全透明机械臂真空操作箱，能使过渡仓内的物料快速进入操作箱内，能在真空状态下，使用机械臂自动进行实验与生产操作。

Description

一种全透明机械臂真空操作箱

技术领域

本发明涉及真空手套箱领域，具体为一种全透明机械臂真空操作箱。

背景技术

真空手套箱能提供无水、无氧、无尘的超纯环境，广泛应用于实验室以及锂离子电池、半导体等的生产领域，目前市面上的真空手套箱上会安装手套，作业人员穿戴手套后对手套箱内的物料和设备等进行操作，其劳动强度大、效率低以及安全风险较大，并且由于人的手臂所能操作的范围有限等原因，使得人手戴上手套操作时，精度难以达到一些生产、实验的要求；同时由于橡胶手套具有很大弹性，及人手戴上手套后需要进行各种延展性的复杂实验操作，故在真空状态下是不能进行各种实验操作，需要先在手套里外两面同时进行抽真空，由此在手套里外没有压差状态下进行抽真空，后通入惰性气体，使得箱体内(手套的里面)与箱体外面即大气环境(手套的外面)无压差，后打开手套口的真空室门，人手套入手套后进行操作，因上述原因，因此现出现了具有机械臂和机械手的真空操作箱，可以在物料以在真空状态下，通过设置好的程序以驱动机械臂等进行操作，无需人手去操作，以满足工业化全自动生产和全自动实验操作的需求；但因真空手套箱使用时需将箱内的空气抽出在充入高纯惰性气体，为减少物料进出时间、降低惰性气体使用量等，会设置与箱体连通的过渡仓，如专利：一种全透明真空手套箱(CN201420590097.1)中的操作箱体与过渡腔，此时将过渡仓内的物料放入箱体内会较为麻烦。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种全透明机械臂真空操作箱，能使过渡仓内的物料快速进入操作箱内。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是一种全透明机械臂真空操作箱，它包括操作箱和过渡仓，所述操作箱和过渡仓上均设置有气阀和压力表等，所述操作箱和过渡仓之间设置有隔板，所述隔板上设置有用于连通操作箱和过渡仓的通孔，所述隔板上设置有用于关闭通孔的密封门，密封门通过电动或气动控制，所述操作箱内设置有用于对物料进行操作的机械臂；所述过渡仓内设置有支座，所述支座内部中空，所述支座上活动支撑座，所述支撑座上端可伸出支座；所述操作箱内设置有水平滑动的滑动板，所述滑动板上端设置有托物板，所述托物板一端设置有叉板，所述叉板可从通孔伸入过渡仓内并驱动支撑座下降，从而使物料从支撑座过渡到叉板。

进一步的，为使得支撑座能够暂时托住物料并在叉板进入过渡仓后能够下降，所述支撑座包括间隔设置的支撑板和驱动板，所述支撑板和驱动板上端穿插并伸出支座上端，所述支撑板和驱动板下端与底板连接，所述驱动板上端面低于支撑板上端面，当叉板位于操作箱时，即使支撑板上端放置有物料，驱动板上端面也高于叉板下端面，当叉板水平运动至过渡仓时，叉板从驱动板侧端移动至驱动板上方，从而推动驱动板连同支撑板向下运动，使支撑板上端面低于叉板上端面，从而使物料从支撑座过渡到叉板上；当叉板退回到操作箱时，底板在弹簧的作用下复位，从而使支撑板和驱动板上升复位。

进一步的，为避免叉板移动过程中，物料从支撑板上掉落，所述过渡仓于叉板相对的侧壁上设置有挡板。

进一步的，为确保叉板能移动至驱动板上方而不是被驱动板挡住，所述叉板下端于支撑座一侧设置有斜角

进一步的，所述操作箱内水平设置有穿过滑动板的螺杆和导柱，所述螺杆在电机的带动下旋转，所述螺杆与滑动板螺纹连接，从而使滑动板连同托物板水平运动。

进一步的，所述操作箱和过渡仓由透明材质制成，如亚克力等，以便于观测实验和生产等，同时可简化照明系统。

进一步的，为确保将物料留在过渡仓内，所述过渡仓内设置有限制推杆。

本发明的有益效果：物料放置于过渡仓内后关闭过渡仓，然后将过渡仓和操作箱内的空气抽除后充入高纯惰性气体，再然后将过渡仓内的物料送入到操作箱内以进行操作、实验；物料处理完成后，通孔开放，将物料送回过渡仓，然后通孔关闭，再然后打开过渡仓将物品拿出；重新将物料送入操作箱时，只需要对过渡仓进行抽气并充入惰性气体，该过程中操作箱内的惰性气体溢出量较少且抽气充气时间较少。

1、通孔打开时，叉板可伸入操作箱内，且在移动过程中与驱动板接触并向下按压驱动板，驱动板与支撑板下端一同固定在底板上，支撑板随着驱动板地下降而下降；随着叉板与驱动板接触面增大，支撑板由一端倾斜下降而变至水平且支撑板上端面整体低于叉板上端面，支撑板下降过程中，物料逐渐从支撑板上移动到叉板上，当叉板退回到操作箱时，由于物料与支撑板的接触面小于与叉板的接触面，从而使得物料连同叉板一起进入操作箱。

2、叉板下端于支撑座一侧设置有斜角，可确保叉板能从驱动板侧端移动至驱动板上方。

3、通过电机带动螺杆旋转，使得与螺杆螺纹连接的滑动板往复移动，从而使叉板和托物板能平稳滑行。

附图说明

图1为本发明前视结构示意图。

图2为支座结构示意图。

图3为托物板俯视结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、隔板；2、操作箱；3、过渡仓；4、通孔；5、密封门；6、机械臂；7、支座；8、滑动板；9、托物板；10、叉板；11、支撑板；12、驱动板；13、底板；14、弹簧；15、挡板；16、螺杆；17、导柱；18、电机；19、限制推杆。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图3所示，本发明的具体结构为：它包括隔板1，所述隔板1两侧设置有操作箱2和过渡仓3，所述操作箱2和过渡仓3的结构可使用申请号为201420590097.1的中国专利申请中公开的操作箱体和过渡腔的结构，所述隔板1上设置有用于连通操作箱2和过渡仓3的通孔4，所述隔板1上设置有用于关闭通孔4的密封门5，所述操作箱2内设置有机械臂6，所述机械臂6可采用申请号为201811312033.4的中国专利申请中公开的装夹机构或根据需要在市面上采购具有多个关节的机械臂，机械臂的操纵控制系统可设置在操作箱2的外侧，所述过渡仓3内设置有支座7，所述支座7上端竖直穿插有支撑座，物料放置在支撑座上端；所述操作箱2内设置有水平滑动的滑动板8，所述滑动板8上端设置有托物板9，所述托物板9于过渡仓3一侧设置有驱动支撑座下降的叉板10。

优选的，所述支撑座包括间隔设置的支撑板11和驱动板12，所述支撑板11和驱动板12上端穿插并伸出支座7上端，所述支撑板11和驱动板12下端与底板13连接，所述支撑板11上端面摩擦力小于叉板10上端面的摩擦力，所述底板13与支座7底部之间设置有弹簧14。

优选的，所述过渡仓3于叉板10相对的侧壁上设置有挡板15，所述挡板15采用弹性材料制成。

优选的，所述叉板10下端于支撑座一侧设置有斜角，所述斜角上端边沿高于支撑板11上端面。

优选的，所述操作箱2内水平设置有穿过滑动板8的螺杆16和导柱17，所述螺杆16与电机18的输出轴连接，所述电机18安装在操作箱2外侧，所述电机18的输出轴穿过操作箱2侧壁内的轴承且电机18的输出轴与轴承之间填充有轴封，所述螺杆16与滑动板8螺纹连接。

优选的，所述操作箱2和过渡仓3由全透明亚克力板制成，其厚度为10-40mm，因操作箱2和过渡仓3为透明，故可以不用额外设置照明系统，并且由于全透明的原因便于观察，同时由于操作箱2和过渡仓3的透光性等原因，机械臂的定位系统等其它伺服系统可安装在箱体外。

优选的，所述过渡仓3内设置有限制推杆19，所述限制推杆19可采用电动推杆，所述限制推杆19的活塞杆向支座7运动以阻挡物料回到操作箱2内，所述限制推杆19设置于靠近通孔4的一侧。

具体使用时：物料放置于支撑板11上端后关闭过渡仓，然后将过渡仓和操作箱内的空气抽除后充入高纯惰性气体，再然后通孔4开放，托物板9随着滑动板8运动，使得叉板10伸入操作箱2内，叉板10在移动过程中与驱动板12接触并向下按压驱动板12，驱动板12与支撑板11下端一同固定在底板13上，使得支撑板11随着驱动板12下降；随着支撑板11下降，物料逐渐从支撑板11上移动到叉板10上；物料随叉板10移入操作箱2；物料处理完成后，通孔4开放，叉板10将物料送回过渡仓3，然后限制推杆19的活塞杆伸出，以挡住物料退回操作箱2的路径，随着叉板10退回操作箱2，使得物料留在过渡仓3内，再然后通孔4关闭，此时打开过渡仓3将物料拿出即可。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种全透明机械臂真空操作箱，它包括隔板(1)，所述隔板(1)两侧设置有操作箱(2)和过渡仓(3)，所述隔板(1)上设置有用于连通操作箱(2)和过渡仓(3)的通孔(4)，所述隔板(1)上设置有用于关闭通孔(4)的密封门(5)，所述操作箱(2)内设置有机械臂(6)，其特征在于，所述过渡仓(3)内设置有支座(7)，所述支座(7)上端竖直穿插有支撑座；所述操作箱(2)内设置有水平滑动的滑动板(8)，所述滑动板(8)上端设置有托物板(9)，所述托物板(9)于过渡仓(3)一侧设置有驱动支撑座下降的叉板(10)。

2.根据权利要求1所述的一种全透明机械臂真空操作箱，其特征在于，所述支撑座包括间隔设置的支撑板(11)和驱动板(12)，所述支撑板(11)和驱动板(12)上端穿插并伸出支座(7)上端，所述支撑板(11)和驱动板(12)下端与底板(13)连接，所述底板(13)与支座(7)底部之间设置有弹簧(14)。

3.根据权利要求2所述的一种全透明机械臂真空操作箱，其特征在于，所述过渡仓(3)于叉板(10)相对的侧壁上设置有挡板(15)。

4.根据权利要求2所述的一种全透明机械臂真空操作箱，其特征在于，所述叉板(10)下端于支撑座一侧设置有斜角。

5.根据权利要求1所述的一种全透明机械臂真空操作箱，其特征在于，所述操作箱(2)内水平设置有穿过滑动板(8)的螺杆(16)和导柱(17)，所述螺杆(16)与电机(18)传动连接，所述螺杆(16)与滑动板(8)螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种全透明机械臂真空操作箱，其特征在于，所述操作箱(2)和过渡仓(3)由透明材质制成。

7.根据权利要求1所述的一种全透明机械臂真空操作箱，其特征在于，所述过渡仓(3)内设置有限制推杆(19)。

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