CN111905666A - 一种快换化学反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快换化学反应装置，快换化学反应装置外形呈圆筒状结构，内部分为化学药品存储、分选组件、供水组件、反应及推送组件以及外部的外筒快换结构四部分。所述分选轮组部分中间圆孔与分选旋转轴固定连接，分选轮组部分上端与化学品及清水存储盒组件滑动紧密接触，分选轮组部分下端与反应及推送组件中的反应釜滑动紧密接触，分选轮组部分外端面与反应及推送组件中的摆杆旋转相连。本发明能够实现结构快速安装、更换前提下的化学反应药品的分组保存、快速混合反应及精准快速释放，装置在保证化学品隔离存储、精准投放的基础上实现安全、可靠的反应过程，防止反应过程中出现外溅、漏水、漏气等安全事故。
Description
技术领域
本发明属于机械自动化工程领域，具体地说是一种快换化学反应装置。
背景技术
用于建筑表面的设备、机器人种类很多，人工检测幕墙建筑的项目较多，如建筑幕墙玻璃露点检测、玻璃镀层质量检测、密封胶条采样等等。上述检测项目是非常重要的工作，能够为幕墙建筑是否能够继续使用提供最直接的判定依据，为后续工作提供安全保证。现有的高层幕墙检测过程中都是采用专业技术人员或者小型无人机进行，但人工检测危险性高、无人机检测只能针对外形形状进行，无法给出详细的技术参数，采用机器人携带快速化学反应装置代替人工进行露点检测能够有效提高检测效率、消除幕墙建筑安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快换化学反应装置，该装置能够快速安装在爬壁机器人上，在爬壁过程中实现快速、精确的真空玻璃露点检测，以解决有机器人自身无法精确进行幕墙建筑中真空玻璃露点检测的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种快换化学反应装置，其特征在于：快换化学反应装置外形呈圆筒状结构，内部分为化学药品存储/分选组件（1）、供水组件（2）、反应及推送组件（3）以及外部的外筒快换结构（4）四部分；所述化学药品存储/分选组件（1）包含支撑板部分（5）、分选电机驱动部分（6）及分选轮组部分（7）；所述支撑板部分（5）包括化学品及清水存储盒组件（8）、“L”形机构支撑板（9），支撑板部分（5）中的“L”形机构支撑板（9）分别与外筒快换结构（4）、分选电机驱动部分（6）相连；所述分选电机驱动部分（6）包括分选电机固定板（10）、分选电机（11）、分选旋转轴（12），所述分选电机固定板（10）为“T”形结构，其中间伸出部分与“L”形机构支撑板（9）固定连接，“T”形上下两端分别与分选电机（11）和供水组件（2）相连，所述分选旋转轴（12）中间与“L”形机构支撑板（9）旋转连接，一端与分选电机（11）固定连接，另一端与分选轮组部分（7）相连；所述分选轮组部分（7）中间圆孔与分选旋转轴（12）固定连接，分选轮组部分（7）上端与化学品及清水存储盒组件（8）滑动紧密接触，分选轮组部分（7）下端与反应及推送组件（3）中的反应釜（13）滑动紧密接触，分选轮组部分（7）外端面与反应及推送组件（3）中的摆杆（14）旋转相连。
所述的供水组件（2）包括供水电机（15）、蠕动泵（16）、进水管（17）和出水管（18），所述供水电机（15）、蠕动泵（16）分别与分选电机固定板（10）固定连接，且供水电机（15）电机轴与蠕动泵（16）中心孔旋转连接，所述蠕动泵（16）进水口通过进水管（17）与化学品及清水存储盒组件（8）相连，蠕动泵（16）出水口通过出水管（18）与反应釜（13）固定连接。
所述反应及推送组件（3）包括反应釜（13）、摆杆（14）和推送杆（19），所述反应釜（13）是化学药品和清水混合、反应空间，其上端圆弧形结构与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）外圆相互耦合，并保持滑动接触；所述摆杆（14）一端与分选轮组部分（7）中的端面固定轮（28）旋转相连，另一端与推送杆（19）上端旋转相连；所述推送杆（19）下端圆杆与反应釜（13）上圆孔滑动连接。
所述的外筒快换结构（4）包括圆筒结构（21）、端盖（22）、止推台肩（23）、定位台肩（24）以及数据接口（25）；所述端盖（22）与圆管结构（21）活动连接，止推台肩（23）在圆管结构（21）前端，防止圆管结构（21）上下移动，定位台肩（24）在圆管结构（21）后端，防止圆管结构（21）左右旋转；所述数据接口（25）在内部通过电线连接供水电机（15）、分选电机（11），并与定位台肩（24）集成在一起。
所述的化学品及清水存储盒组件（8）包括化学品存储盒（26）、清水存储盒（27），所述化学品及清水存储盒组件（8）下端结构呈圆弧状，与化学品分选轮（20）外圆相互耦合，并保持滑动接触；所述化学品存储盒（26）与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）相对应，所述清水存储盒（27）与化学品存储盒（26）并列，并与“L”形机构支撑板（9）固定连接。
所述的分选轮组部分（7）由化学品分选轮（20）与两端的端面固定轮（28）组成，所述端面固定轮（28）与化学品分选轮（20）同心安装，两个化学品分选轮（20）上的扇形开口结构孔顺时针交错排布，并与分选旋转轴（12）固定连接；所述化学品分选轮（20）为圆盘形结构，上面加工有扇形开口结构孔，与化学品存储盒（26）相互配合将化学品粉末转盛并转运至其它位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明快换化学反应装置与机器人之间具有结构和电器接口，能够与爬壁机器人实现快速连接固定。
2.本发明采用化学反应降温法，反应产生无毒无害的生成物，对既有建筑幕墙无有害影响。
3.本发明能够实现精确剂量的反应物混合，反应时间、结果可预测，对于各种状态下的幕墙检测具有适应性。
4.本发明的快换结构能够拓展至其它类型检测装置。
附图说明
图1 快换装置总体结构示意图。
图2 快换装置俯视图示意图。
图3 快换装置内部结构示意图。
图4 快换装置内部结构侧视示意图。
图5 快换装置化学品及清水存储盒组件结构示意图。
图6 快换装置分选轮组部分及反应及推送组件结构示意图。
图7 快换装置化学药品存储/分选组件结构示意图。
图8 快换装置化学品分选轮结构示意图。
图9 快换装置内部结构主视示意图。
其中：1为化学药品存储/分选组件、2为供水组件、3为反应及推送组件、4为外筒快换结构、5为支撑板部分、6为分选电机驱动部分、7为分选轮组部分、8为化学品及清水存储盒组件、9为“L”形机构支撑板、10为分选电机固定板、11为分选电机、12为分选旋转轴、13为反应釜、14为摆杆、15为供水电机、16为蠕动泵、17为进水管、18为出水管、19为推送杆、20为化学品分选轮、21为圆筒结构、22为端盖、23为止推台肩、24为定位台肩、25为数据接口、26为化学品存储盒、27为清水存储盒、28为端面固定轮、29为方形凹槽。
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。
实施例一
如图1、2、3、9所示，快换化学反应装置外形呈圆筒状结构，内部分为化学药品存储/分选组件（1）、供水组件（2）、反应及推送组件（3）以及外部的外筒快换结构（4）四部分。化学药品存储/分选组件（1）包含支撑板部分（5）、分选电机驱动部分（6）及分选轮组部分（7），其中支撑板部分（5）还包括化学品及清水存储盒组件（8）和“L”形机构支撑板（9）。如图7所示，分选电机驱动部分（6）包括分选电机固定板（10）、分选电机（11）、分选旋转轴（12）。如图6所示，分选轮组部分（7）包括化学品分选轮（20）与两端的端面固定轮（28）。如图5所示，化学品及清水存储盒组件（8）包括化学品存储盒（26）、清水存储盒（27），其下端结构呈圆弧状，与化学品分选轮（20）外圆相互耦合，并保持滑动接触。化学品存储盒（26）与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）相对应，清水存储盒（27）与化学品存储盒（26）并列，并与“L”形机构支撑板（9）固定连接。“L”形机构支撑板（9）同时与分选电机固定板（10）相连，分选电机固定板（10）为“T”形结构，其中间伸出部分与“L”形机构支撑板（9）固定连接，“T”形上下两端分别与分选电机（11）和供水组件（2）相连。如图8所示，化学品分选轮（20）为圆盘形结构，上面加工有扇形开口结构孔，两个化学品分选轮（20）放置在中间，两个端面固定轮（28）分别固定在两侧并与化学品分选轮（20）同心安装，最后与分选旋转轴（12）固定连接。
如图3、4、5所示，供水组件（2）整体安装在分选电机固定板（10）上，位于分选电机（11）下方，由供水电机（15）、蠕动泵（16）、进水管（17）和出水管（18）组成。供水电机（15）、蠕动泵（16）分别与分选电机固定板（10）固定连接，且供水电机（15）电机轴与蠕动泵（16）中心孔旋转连接，所述蠕动泵（16）进水口通过进水管（17）与化学品及清水存储盒组件（8）相连，蠕动泵（16）出水口通过出水管（18）与反应釜（13）固定连接。
如图2、3、5、6所示，反应及推送组件（3）由反应釜（13）、摆杆（14）和推送杆（19）组成，反应釜（13）是化学药品和清水混合、反应空间，其上端圆弧形结构与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）外圆相互耦合，并保持滑动接触。摆杆（14）一端与分选轮组部分（7）中的端面固定轮（28）旋转相连，另一端与推送杆（19）上端旋转相连。推送杆（19）下端圆杆与反应釜（13）上圆孔滑动连接。
如图1、2所示，外筒快换结构（4）由圆筒结构（21）、端盖（22）、止推台肩（23）、定位台肩（24）以及数据接口（25）。端盖（22）与圆管结构（21）通过螺纹活动连接，止推台肩（23）加工在圆管结构（21）前端，防止圆管结构（21）上下移动，定位台肩（24）加工在圆管结构（21）后端，防止圆管结构（21）上下移动的同时能够防止圆管结构（21）左右旋转。数据接口（25）在内部通过电线连接供水电机（15）、分选电机（11），并与定位台肩（24）集成在一起。圆筒结构（21）内部底板加工方形凹槽（29），其与“L”形机构支撑板（9）的底座结构尺寸相对应，实现“L”形机构支撑板（9）在圆筒结构（21）内部的安装定位。
实施例二
如图2-7所示，分选电机（11）通过螺钉与分选电机固定板（10）固定，分选电机（11）输出轴与分选旋转轴（12）同轴固定连接。当分选电机（11）输出轴沿顺时针方向旋转，带动分选旋转轴（12）同时沿顺时针方向旋转。
分选旋转轴（12）中间与“L”形机构支撑板（9）旋转固定，一端与分选电机（11）固定连接，另一端与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）和端面固定轮（28）轴心固定相连，两个化学品分选轮（20）上的扇形开口结构孔顺时针交错排布；分选轮组部分（7）中两个化学品分选轮（20）上的扇形开口结构孔都位于化学品及清水存储盒组件（8）下端圆弧状结构的左侧，当分选旋转轴（12）顺时针旋转，带动分选轮组部分（7）中的两个化学品分选轮（20）顺时针旋转。
其中一个化学品分选轮（20）上的扇形开口于其两侧的端面固定轮（28）端面、另一个化学品分选轮（20）端面组成一个开口的盒子形状。两个化学品分选轮（20）上的扇形开口结构孔先后通过与之对应的化学品存储盒（26），并在旋转过程中将不同化学品存储盒（26）中的化学品转存到扇形开口结构中。
当分选轮组部分（7）继续绕分选旋转轴（12）旋转使两个化学品分选轮（20）上的扇形开口结构孔开口朝下，将两个扇形开口结构孔中的化学药品倾撒至反应釜（13）中混合，此时分选电机（11）带动分选轮组部分（7）旋转180度。
此时系统控制供水电机（15）旋转并通过电机轴带动蠕动泵（16）旋转将清水存储盒（27）中的清水通过进水管（17）和出水管（18）泵送至反应釜（13）中，使反应釜（13）中的化学品在清水的作用下开始进行化学反应，同时分选电机（11）带动分选轮组部分（7）继续顺时针旋转，使端面固定轮（28）带动摆杆（14）和推送杆（19）进行旋转摆杆运动，将推送杆（19）的下端从“L”形机构支撑板（9）对应孔中拔出，使反应釜（13）中的反应溶液从“L”形机构支撑板（9）对应孔中喷至幕墙真空玻璃表面继续进行化学反应，反应过程中将真空玻璃对应点的热量吸收，使该点温度快速降至常温露点之下，如果该玻璃真空结构被破坏则真空结构中出现凝露现象，反之真空玻璃内部不会出现凝露现象，证明真空玻璃密封完好。
本发明的工作原理为：
如图1、2、3、5所示，一种快换化学反应装置通过圆筒结构（21）上的止推台肩（23）、定位台肩（24）和数据接口（25）等结构实现装置与爬壁机器人的快速连接。
通过圆筒结构（21）内“L”形机构支撑板（9）的支撑固定，分选电机（11）带动分选旋转轴（12）和化学品分选轮（20）旋转，使化学品存储盒（26）中的化学药品定量投入反应釜（13）中。同时通过供水电机（15）带动蠕动泵（16）及其附属的进水管（17）和出水管（18）将清水存储盒（27）中的清水定量引入反应釜（13）中实现化学药品与清水的混合反应。
最后，通过与端面固定轮（28）的顺时针旋转，带动与其旋转连接的摆杆（14）旋转，实现推送杆（19）在圆筒结构（21）的底孔中上下移动，将反应过程中的溶液推送至幕墙建筑物真空玻璃表面，对真空玻璃表明的快速降温，实现对真空玻璃进行凝露检测。
本发明结构简单、可靠，能够与爬壁机器人进行快速安装连接，能够对幕墙建筑表面进行智能化检测，通过化学反应方法实现真空幕墙玻璃局部快速降温，从而达到凝露环境条件，同过是否出现凝露现象判别真空玻璃的密封状态，实现对幕墙建筑安全状态的感知及对城市建筑安全的评估服务。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种快换化学反应装置，其特征在于：快换化学反应装置外形呈圆筒状结构，内部分为化学药品存储/分选组件（1）、供水组件（2）、反应及推送组件（3）以及外部的外筒快换结构（4）四部分；所述化学药品存储/分选组件（1）包含支撑板部分（5）、分选电机驱动部分（6）及分选轮组部分（7）；所述支撑板部分（5）包括化学品及清水存储盒组件（8）、“L”形机构支撑板（9），支撑板部分（5）中的“L”形机构支撑板（9）分别与外筒快换结构（4）、分选电机驱动部分（6）相连；所述分选电机驱动部分（6）包括分选电机固定板（10）、分选电机（11）、分选旋转轴（12），所述分选电机固定板（10）为“T”形结构，其中间伸出部分与“L”形机构支撑板（9）固定连接，“T”形上下两端分别与分选电机（11）和供水组件（2）相连，所述分选旋转轴（12）中间与“L”形机构支撑板（9）旋转连接，一端与分选电机（11）固定连接，另一端与分选轮组部分（7）相连；所述分选轮组部分（7）中间圆孔与分选旋转轴（12）固定连接，分选轮组部分（7）上端与化学品及清水存储盒组件（8）滑动紧密接触，分选轮组部分（7）下端与反应及推送组件（3）中的反应釜（13）滑动紧密接触，分选轮组部分（7）外端面与反应及推送组件（3）中的摆杆（14）旋转相连。
2.根据权利要求1所述一种快换化学反应装置，其特征在于：供水组件（2）包括供水电机（15）、蠕动泵（16）、进水管（17）和出水管（18），所述供水电机（15）、蠕动泵（16）分别与分选电机固定板（10）固定连接，且供水电机（15）电机轴与蠕动泵（16）中心孔旋转连接，所述蠕动泵（16）进水口通过进水管（17）与化学品及清水存储盒组件（8）相连，蠕动泵（16）出水口通过出水管（18）与反应釜（13）固定连接。
3.根据权利要求1所述一种快换化学反应装置，其特征在于：反应及推送组件（3）包括反应釜（13）、摆杆（14）和推送杆（19），所述反应釜（13）是化学药品和清水混合、反应空间，其上端圆弧形结构与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）外圆相互耦合，并保持滑动接触；所述摆杆（14）一端与分选轮组部分（7）中的端面固定轮（28）旋转相连，另一端与推送杆（19）上端旋转相连；所述推送杆（19）下端圆杆与反应釜（13）上圆孔滑动连接。
4.根据权利要求1所述一种快换化学反应装置，其特征在于：外筒快换结构（4）包括圆筒结构（21）、端盖（22）、止推台肩（23）、定位台肩（24）以及数据接口（25）；所述端盖（22）与圆管结构（21）活动连接，止推台肩（23）在圆管结构（21）前端，防止圆管结构（21）上下移动，定位台肩（24）在圆管结构（21）后端，防止圆管结构（21）左右旋转；所述数据接口（25）在内部通过电线连接供水电机（15）、分选电机（11），并与定位台肩（24）集成在一起。
5.根据权利要求1所述化学品及清水存储盒组件（8），其特征在于：化学品及清水存储盒组件（8）包括化学品存储盒（26）、清水存储盒（27），所述化学品及清水存储盒组件（8）下端结构呈圆弧状，与化学品分选轮（20）外圆相互耦合，并保持滑动接触；所述化学品存储盒（26）与分选轮组部分（7）中的化学品分选轮（20）相对应，所述清水存储盒（27）与化学品存储盒（26）并列，并与“L”形机构支撑板（9）固定连接。
6.根据权利要求1所述分选轮组部分（7），其特征在于：分选轮组部分（7）由化学品分选轮（20）与两端的端面固定轮（28）组成，所述端面固定轮（28）与化学品分选轮（20）同心安装，两个化学品分选轮（20）上的扇形开口结构孔顺时针交错排布，并与分选旋转轴（12）固定连接；所述化学品分选轮（20）为圆盘形结构，上面加工有扇形开口结构孔，与化学品存储盒（26）相互配合将化学品粉末转盛并转运至其它位置。
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