CN215796848U - 一种自动化废料收集系统 - Google Patents

Abstract

本方案涉及生物医药技术领域，具体涉及废料的自动收集系统。自动化废料收集系统,包括操作台、废料收集装置、配置有运动轨道的机器人，所述废料收集装置布设在操作台内，并连接至人机交互窗口；整体装置均布设在封闭内环境B中，所述内环境B与所述外部环境之间采用人机交互窗口传递废料。本实用新型的收集系统可完成无人化封闭环境的废料自动收集，实现多点位收集，区分玻璃和塑料耗材,实现废料分类管理。

Description

一种自动化废料收集系统

技术领域

本实用新型涉及生物医药技术领域，具体涉及废料的收集。

背景技术

近些年来，随着现代生物技术发展，在生物技术研究实验操作过程中通常会产生废料，由于废料具有一定的污染性，所以需要进行收集。

现有实验室中生物制品自动化平台内部实验过程中所产生的实验耗材需要装置进行专业化收集处理，由于现有实验室中生物制品自动化平台是一个全封闭系统，内外环境阻隔，若采取人工操作进去拿取废料，会存在效率低下、操作不稳定、造成内部环境造成污染等情况。

因此针对上述问题，本方案研制出一种自动化系统来完成，实现废物从内往外运输，确保实验环境干净，完成无人化封闭环境的废料收集，分类管理。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，实现无人化封闭环境的废料收集，研制出一种自动化废料收集系统,其特征在于,包括操作台、废料收集装置、配置有运动轨道的机器人，所述废料收集装置布设在操作台内，并连接至人机交互窗口；所述废料收集箱正对的操作台上设有N个投放区域，每个投放区域均位于所述机器臂操控范围内；整体装置均布设在封闭内环境B中，内环境B与外部环境交界处设有人机交互窗口，所述内环境B与所述外部环境之间采用人机交互窗口传递废料。

进一步改进在于，所述操作台内还设有步进电机，并所述废料收集装置包括：废料收集箱，所述废料收集箱一体分为玻璃废料收集箱和塑料废料收集箱，整体通过滑块布设在导轨上；

滑块，具有锁定卡槽，所述锁定卡槽用于锁定所述废料收集箱；导轨，所述导轨为L型设置，一边设置在操作台内，另一边连接至人机交互窗口，所述导轨用于实现所述滑块按设定路线滑动，与二连杆，其一端被所述步进电机驱动，另一端与滑块连接，并随步进电机的驱动带动所述滑块沿导轨滑动。

进一步改进在于，所述操作台上开设的N个投放区域，记为N1、N2、N3…， 步进电机在收到机器人发出的指令后，所述废料收集箱到达指定投放区域，实现废料收集。

进一步改进在于，所述玻璃废料收集箱和塑料废料收集箱上分别布设有可替换的收集袋，并所述废料收集箱正上方设有卡合盖，可直接卡扣在废料收集装置上形成封闭区域。

进一步改进在于，所述废料收集箱上布设有便于提取的把手。

进一步改进在于，所述机器人内设有数据读取器与信号指令单元，所述操作台上设有可被数据读取器识别的信息载体；所述信号指令单元与数据读取器通信连接，且信号指令单元与信号接收单元通信连接；所述步进电机设有信号接收单元，用于接收经过指令后的信号。

进一步改进在于，所述步进电机收到机器人发出的指令后，步进电机工作，并通过二连杆带动所述废料收集箱移动到达指定投放区域，实现废料收集。

进一步改进在于，所述人机交互窗口外端设有人工控制端口，所述人工控制端口与信号接收单元通信连接。

进一步改进在于，所述人工控制端口为固定在人机交互窗口上的控制按钮。

进一步改进在于，所述废料收集箱的顶部位置布设有红外激光检测传感器，用于检测物体有无超过顶部位置。

本方案中所述的自动化废料收集系统包括但不限于在医药领域的生产、质量控制系统中的应用。

由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案提供了如下有益效果：

其一、可完成无人化封闭环境的废料自动收集，实现多点位收集，区分玻璃和塑料耗材,实现废料分类管理。

其二、人机交互窗口开合设置，可进行废料收集箱的滑出、滑入，确保实验员取走滑出的废料，保证实验环境干净。

其三、废料收集箱设自动感应装置，实现检测物体是否超过废料收集箱顶部位置，防止废料过载或漫出。

其四、废料收集箱体设置便于随拿随走，同时可以保证各种实验废料集中统一处理。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

附图1 为本方案的结构示意图；

附图2 为本方案的废料收集装置示意图；

其中，1-操作台，2-废料收集装置，3-机器人，4-步进电机，21-废料收集箱，22-滑块，23-导轨。

具体实施方式

为使本方案实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本方案实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样, 除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件, 并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、 操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例1

参考附图1-2，附图2中B字样指的是，废料收集装置2布设在内环境B中。自动化废料收集系统,包括操作台1、废料收集装置2、配置有运动轨道的机器人3，所述废料收集装置2布设在操作台1内，并连接至人机交互窗口。废料收集箱21正对的操作台1上设有N个投放区域，每个投放区域均位于所述机器臂操控范围内；整体装置均布设在封闭内环境B中，内环境B与外部环境交界处设有人机交互窗口，所述内环境B与所述外部环境之间采用人机交互窗口传递废料。

所述操作台1内还设有步进电机4，并所述废料收集装置2包括：

废料收集箱21，所述废料收集箱21一体分为玻璃废料收集箱21和塑料废料收集箱21，整体通过滑块22布设在导轨23上；

滑块22，具有锁定卡槽，所述锁定卡槽用于锁定所述废料收集箱21；

导轨23，所述导轨23为L型设置，一边设置在操作台1内，另一边连接至人机交互窗口，所述导轨23用于实现所述滑块22按设定路线滑动，与

二连杆，其一端被所述步进电机4驱动，另一端与滑块22连接，并随步进电机4的驱动带动所述滑块22沿导轨23滑动。

所述操作台1上开设的N个投放区域，记为N1、N2、N3…， 步进电机4在收到机器人3发出的指令后，所述废料收集箱21到达指定投放区域，实现废料收集。

所述玻璃废料收集箱21和塑料废料收集箱21上分别布设有可替换的收集袋，并所述废料收集箱21正上方设有卡合盖，可直接卡扣在废料收集装置2上形成封闭区域。

投放区域设定:我们使用步进电机4与废料收集装置2，进行废料收集箱21的移动，前期会在根据机器人3的臂展范围来对废料收集箱21进行位置区域定义，可有多个区域，确保满足所有机器人3的废料丢弃动作。

实际操作中，其位置区域定义方式可按实际情况设置，本方案提供如下设置，废料收集箱21移动位置到达该机器臂操控范围内废料投放区域，废料收集箱21正对的操作台1上设有N个投放区域，即操作台1上开设N个投放口，可记为N1、N2、N3…，根据步进电机4的驱动带动废料收集箱21的位置定位。

本实施例中还提供另一位置方式，当需要丢弃时，步进电机4收集到信号，可设置有多个机器人3，当废料收集箱21到达A位置机器人3所在时，我们对应A位置的投放点为a，废料装置底部的感应位点会滑动至a点，以满足废料投放所需。同时机器人3的视觉系统会进行位置校准和确认，保证废料精准丢弃。

实施例2

所述机器人3内设有数据读取器与信号指令单元，所述操作台1上设有可被数据读取器识别的信息载体；所述信号指令单元与数据读取器通信连接，且信号指令单元与信号接收单元通信连接；所述步进电机4设有信号接收单元，用于接收经过指令后的信号。

所述步进电机4收到机器人发出的指令后，步进电机4工作，并通过二连杆带动所述废料收集箱21移动到达指定投放区域，实现废料收集。

区分玻璃和塑料:由于平台内部实验过程中所产生的实验耗材材料不一，可能有塑料材质的废料，也可能玻璃材质的废料。因此，在废料收集时，需要提前对实验废料进行区分并实现分类放置。

所述机器人内设有数据读取器与信号指令单元，所述信号指令单元与数据读取器通信连接。所述操作台1上设有可被数据读取器识别的信息载体，信息载体包括材料包括记录该机械臂拿取的耗材位置，同时提前对位置上耗材的性状进行前期区域划分。当信息传输到信号指令单元后这样当机器人3在丢弃时，会判断其丢弃的是普桶塑料还是玻璃，随后机器人3自带的视觉系统会进行位置校准和确认，保证废料精准丢弃

废料丢弃:对当前所有实验过程中涉及耗材的丢弃时，机器人3会给出一条指令信号，该指令与步进电机4上的信号接收单元接收后，步进电机4根据发出指令的机器人连接，随后步进电机4工作，二连杆一端被所述步进电机4驱动，另一端与滑块22连接，并随步进电机4的驱动带动所述滑块22沿导轨23滑动；因废料收集箱21整体通过滑块22布设在导轨23上，从而带动所述废料收集箱21沿导轨23滑动。

废料收集箱21自动移动位置到达该机器臂操控范围内废料区域投放点，废料收集箱21正对的操作台1上设有N个投放区域，所述操作台1上开设的N个投放口，可记为N1、N2、N3…， 步进电机4在收到机器人3发出的指令后，所述步进电机4到达指定投放区域，机器臂实现废料收集。

机器人3将需丢弃的废料丢入废料收集箱21中，废料收集箱21根据废料耗材材料不同，一体分为玻璃废料收集箱21和塑料废料收集箱21。

实施例3

所述人机交互窗口外端设有人工控制端口，所述人工控制端口与信号接收单元通信连接。所述人工控制端口为固定在人机交互窗口上的控制按钮。所述废料收集箱21的顶部位置布设有红外激光检测传感器，用于检测物体有无超过顶部位置。

废料收集箱21滑出、滑入:当完成当日实验后，将人机交互窗口打开，所述人机交互窗口外端设有人工控制端口，所述人工控制端口与步进电机4上的信号接收单元通信连接，所述人工控制端口可设置为固定在人机交互窗口上的控制按钮。当按下控制按钮时，信号传输至步进电机4上的信号接收单元，随后步进电机4工作，并带动所述废料收集箱21沿导轨23滑动，当废料收集箱21到达人机交互窗口处，实验员取走滑出的废料。同理，当是实验人员完成清理后，按下人机交互窗口上的控制按钮后，信号接收单元会接收到指令信号，步进电机4工作，并带动所述废料收集箱21沿导轨23滑动，人机交互窗口处的废料收集箱21从导轨23自动滑进内环境B中。

激光检测传感器原理，所述废料收集箱21的顶部位置布设有红外激光检测传感器，用于检测物体有无超过顶部位置。激光检测传感器，其主要原理是利用信号的直线传播，以及信号在反射、折射、散射后接收位点所获取的光信号差，来实现检测物体是否超过废料收集箱21顶部位置。

所述废料收集箱21上布设有便于提取的把手。并所述废料收集箱21正上方设有卡合盖，可直接卡扣在废料收集装置2上形成封闭区域，当需要取出废料收集箱21后，直接盖上盖子提走即可。

优选的，废料收集箱21分成玻璃废料收集箱21和塑料废料收集箱21，所述玻璃废料收集箱21和塑料废料收集箱21上分别布设有可替换的收集袋，进一步的，玻璃废料收集箱21内的收集袋的材料可进行专门设置为气泡袋，防止玻璃尖锐物刺穿。

本方案中还提供了一种自动化废料收集系统的应用，所述的自动化废料收集系统包括但不限于在医药领域的生产、质量控制系统中应用，只要该领域涉及到自动收集系统，都可对本方案进行变形。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种自动化废料收集系统,其特征在于,包括操作台、废料收集装置、配置有运动轨道的机器人，整个装置布设在封闭内环境B中，内环境B与外部环境交界处设有人机交互窗口，所述内环境B与所述外部环境之间采用人机交互窗口传递废料；所述废料收集装置布设在操作台内，并连接至人机交互窗口；废料收集箱正对的操作台上设有N个投放区域，每个投放区域均位于所述机器臂操控范围内。

2.如权利要求1所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述操作台内还设有步进电机，并所述废料收集装置包括：

废料收集箱，所述废料收集箱一体分为玻璃废料收集箱和塑料废料收集箱，整体通过滑块布设在导轨上；

滑块，具有锁定卡槽，所述锁定卡槽用于锁定所述废料收集箱；

导轨，所述导轨为L型设置，一边设置在操作台内，另一边连接至人机交互窗口，所述导轨用于实现所述滑块按设定路线滑动，与

二连杆，其一端被所述步进电机驱动，另一端与滑块连接，并随步进电机的驱动带动所述滑块沿导轨滑动。

3.如权利要求2所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述操作台上开设的N个投放区域，记为N1、N2、N3…， 步进电机在收到机器人发出的指令后，所述废料收集箱到达指定投放区域，实现废料收集。

4.如权利要求2所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述玻璃废料收集箱和塑料废料收集箱上分别布设有可替换的收集袋，并所述废料收集箱正上方设有卡合盖，可直接卡扣在废料收集装置上形成封闭区域。

5.如权利要求4所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述废料收集箱上布设有便于提取的把手。

6.如权利要求1所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述机器人内设有数据读取器与信号指令单元，

所述操作台上设有可被数据读取器识别的信息载体；

所述信号指令单元与数据读取器通信连接，且信号指令单元与信号接收单元通信连接；

所述步进电机设有信号接收单元，用于接收经过指令后的信号。

7.如权利要求6所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述步进电机收到机器人发出的指令后，步进电机工作，并通过二连杆带动所述废料收集箱移动到达指定投放区域，实现废料收集。

8.如权利要求7所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述人机交互窗口外端设有人工控制端口，所述人工控制端口与信号接收单元通信连接。

9.如权利要求8所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述人工控制端口为固定在人机交互窗口上的控制按钮。

10.如权利要求9所述的一种自动化废料收集系统,其特征在于，所述废料收集箱的顶部位置布设有红外激光检测传感器，用于检测物体有无超过顶部位置。

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