[发明专利]一种储氢材料评价实验室自动化平台及其评价测试的方法

说明书

本申请公开了一种储氢材料评价实验室自动化平台及其评价测试的方法，所述自动化平台包括球磨工作站、储氢材料预处理工作站、反应管单元、复合移动机器人、储氢材料评价工作站、自动控制模块。本申请通过自动化机构，可以实现全自动化的反应管内管装卸，以及待测试材料的自动装填与卸载。因反应管需要很大的扭矩才能满足密封需求，所以自动化机构可以更好的保证扭矩的一致，以及反应管密封的稳定性，同时减轻了人力需求；通过复合移动机器人，替代实验员，完成反应管等物料的转移，减轻了实验员的工作，也可以满足实验室24h运转的需求。

技术领域

本申请涉及一种储氢材料评价实验室自动化平台及其评价测试的方法，属于储氢材料技术领域。

背景技术

储氢材料需要在惰性气体环境中进行操作，遇到空气，水汽和氧等组分时会发生危险。对于实验人员来说，需要格外注意手套箱内操作，避免出现密封不严，在移出反应器时发生危险。储氢材料预处理因此变得复杂危险。

储氢材料的实验通常为10小时甚至更长，预处理时间也需要10小时左右。依赖实验员的实验方式，严重依赖实验员的时间安排，设备空闲时间较多(夜间，或者人员在做其他事情)，不能高效运作。

发明内容

本申请的一个方面，提供了一种储氢材料评价实验室自动化平台，所述储氢材料评价实验室自动化平台包括球磨工作站、储氢材料预处理工作站、反应管单元、复合移动机器人、储氢材料评价工作站、自动控制模块；

所述球磨工作站包括球磨罐，用于将球磨罐中的储氢材料进行球磨；

所述储氢材料预处理工作站包括全自动手套箱，所述储氢材料预处理工作站用于根据实验参数，在全自动手套箱内将储氢材料装入球磨罐中密封；

所述储氢材料预处理工作站还包括用于将球磨后的储氢材料转移到所述反应管单元中、完成储氢材料的装样，和回收测试实验后的储氢材料；

所述复合移动机器人具有机械臂，用于球磨罐、反应单元的转运；

所述储氢材料评价工作站用于与装样后的反应单元连接，进行测试实验；

所述自动控制模块，通过录入的储氢材料信息，获取实验参数并输入到所述储氢材料评价工作站，发出指令开启实验并记录实验过程数据。

本申请中，使用复合移动机器人，来完成各个功能站之间的物料流转，复合移动机器人具备机械臂，能够实现反应管和球磨罐的取放，减少人的工作量。

所述全自动手套箱作为工作仓，用于实现储氢材料的安全装卸。

所述球磨罐为球磨工作站中的一个可重复使用的容器，其中内容物(储氢材料)的装填在储氢材料预处理工作站中进行。

可选地，以往的储氢材料评价实验，实验全程由人工完成，因为储氢材料需要惰性气体环境，所以材料制备，反应前装填都需要在手套箱中完成。本实验室中使用的储氢材料预处理工作站，具备全自动手套箱以及诸多非标自动化机构，实现了储氢材料全自动装填与卸载，免去人工操作。减少了实验员的工作，同时避免操作失误带来的材料失效，甚至起火危险。

可选地，所述全自动手套箱内包括XYZ桁架机械臂和自动化机构，用于实现球磨罐、反应管单元的全自动转移。全自动手套箱内有一套XYZ桁架机械臂和自动化机构，用于实现若干功能。全自动手套箱与普通手套箱的区别在于，它有一个全自动的过渡仓，可以将物品从手套箱内，自动转移到仓外，不需要人工干预，目的在于自动完成球磨罐和反应管单元的仓内外转移。

可选地，本申请中，为了避免储氢材料接触空气发生危险，采用了全自动的储氢材料预处理工作站，该工作站使用全自动手套箱作为工作仓，充入惰性气体来保护储氢材料，使用XYZ桁架机械臂以及多个自动机构，实现安全的储氢材料的装填与清扫，以及反应器和球磨罐的拆卸工作。