一种核工业用出料转运装置的制作方法

本实用新型涉及转运装置，特别是一种核工业用出料转运装置。
背景技术：
：在处理具有高辐射、高污染或高危险物质(如核材料)时，各个设备会设置在密封箱体内进行操作，密封箱体内只保留机械手和设备。由于密封箱内的工作环境，工作人员一般会被禁止进入进行操作并且密封箱不能轻易被打开，这就对密封箱内设备的可靠性、精准性及后期维护时的可操作性提出了很高的要求。核工业中出料转运需要进行两个步骤：打开外层容器屏蔽塞，取出内层容器转运，由于屏蔽塞和内层容器需要采用不同的抓手抓取，因此一般需要4～6个驱动部件才能完成(即两个抓手的驱动、两个抓手的z轴以及x轴运动)，过多的驱动部件特别是电机在高辐射环境下很容易发生不正常工作的情况，而且复杂的走线在后期维护时也是非常不方便的。技术实现要素：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种核工业用出料转运装置，能够有效减少处于密封箱体内的驱动装置数量，特别是提供了一种能够适用于屏蔽塞抓取的无动力抓手，能够在高辐射环境下可靠运作，而且密封箱体内走线简单，易损设备更换简单。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种核工业用出料转运装置，其结构包括x轴驱动组件、x轴运动平台、第一z轴抓取组件和第二z轴抓取组件，所述x轴运动平台设置在x轴驱动组件上并沿x轴方向运动，所述第一z轴抓取组件和第二z轴抓取组件设置在x轴运动平台上；所述第一z轴抓取组件包括第一升降驱动装置、第一升降传动装置和吸盘抓手，所述第一升降驱动装置通过第一升降传动装置驱动吸盘抓手沿z轴方向运动；所述第二z轴抓取组件包括第二升降驱动装置、第二升降传动装置和无动力抓手，所述无动力抓手包括外壳、方向转换装置和夹爪装置，所述外壳、方向转换装置和夹爪装置依次连接，所述外壳可相对方向转换装置沿z轴方向运动并带动方向转换装置转动，所述方向转换装置通过转动带动夹爪装置水平运动，所述第二升降驱动装置通过第二升降传动装置驱动外壳沿z轴方向运动。进一步地，所述方向转换装置为转套，所述转套上外周设有连续的斜线导轨，所述外壳上设有与斜线导轨相配合的滑动销；所述转套与夹爪装置配合的表面设置有弧形开口，所述夹爪装置包括滚动销、复位件和夹具，所述滚动销与弧形开口相配合，所述滚动销与夹具连接，所述复位件向滚动销或夹具施加朝弧形开口方向的力。作为优选，所述斜线导轨的形状为连续的y形。作为优选，所述第二升降传动装置为卷扬机。作为优选，所述第二z轴抓取组件设置在安装板上，所述安装板可拆卸连接x轴运动平台。作为优选，所述第一升降传动装置和第二升降传动装置中均包括蜗轮蜗杆结构。作为优选，所述第一升降驱动装置和第二升降驱动装置中均包括摇轮。作为优选，x轴驱动组件包括x轴驱动装置、贯穿装置和x轴传动装置，所述贯穿装置包括贯穿轴、联轴器和密封圈，所述x轴驱动装置通过贯穿装置驱动x轴传动装置。本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果：1、通过设置无动力抓手，利用升降运动，将z轴方向的拉力以及重力转化为夹爪装置的动力，减少了屏蔽塞开合时所需要的外部驱动；2、各部件主要采用机械配合，在高辐射工作环境下运行稳定，特别是卷扬机的传动在定位精度要求不高的屏蔽塞开合工作中可靠性很高；3、走线简单且各部件更换容易，第二z轴抓取组件可以实现整体更换；4、密封箱体内的传动装置均设有自锁结构，并且设置了可在故障时由机械手操作的摇轮；5、x轴驱动装置外置，从而进一步减少密封箱体内的外部驱动数量。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型的轴测视图。图2为本实用新型的正面视图。图3为屏蔽塞的结构示意图。图4为无动力抓手的正面剖视图。图5为转套的结构示意图。图6为转套表面展开示意图。图7为夹爪装置所在平面的剖面图。图8为第一z轴抓取组件的结构示意图。标号说明：x轴驱动组件1x轴电机11贯穿轴12联轴器13密封圈14丝杠15直线导轨16x轴运动平台17第一z轴抓取组件2第一升降电机21第一升降传动装置22第一减速机221吸盘抓手23第一摇轮24第二z轴抓取组件3第二升降电机31卷扬机32第二减速机321无动力抓手33吊耳331外壳332滑动销3321转套333y形导轨3331钢球3332弧形开口3333支撑体334上支撑架335升降销3351下支撑架336夹爪装置337滚动销3371夹具3372复位弹簧3373中心开口338第二摇轮34安装板35屏蔽塞4屏蔽塞头41屏蔽塞腰42产品杯5具体实施方式下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。本实施例为核工业用出料转运装置，用于出料时打开外容器上的屏蔽塞4并取出外容器中的产品杯5。如图1所示，本实施例由x轴驱动组件1、第一z轴抓取组件2和第二z轴抓取组件3组成，其中除x轴驱动组件1中的x轴电机11和贯穿装置外的其他部件均设置在密封箱体内，设置在密封箱体外的x轴电机11通过多个相互连接的联轴器13和贯穿轴12将动力传递至丝杠15，其中联轴器13和贯穿轴12的数量设置和密封箱的层数设置相关，并且在贯穿装置穿过密封箱的箱体时，还通过密封圈14对密封箱与贯穿轴12间进行密封。丝杠15上设置有x轴运动平台17，x轴运动平台17另一侧连接直线导轨16，从而通过丝杠螺母配合实现x轴运动平台17的x轴向运动。x轴运动平台17上设置有第一z轴抓取组件2和第二z轴抓取组件3，其中第二z轴抓取组件3整体通过安装板35的螺栓可拆卸固定在x轴运动平台17上。外容器的屏蔽塞4由第二z轴抓取组件3打开，如图2所示，第二z轴抓取组件3通过无动力抓手33实现屏蔽塞4的打开，无动力抓手33通过卷扬机32升降，卷扬机32通过第二升降电机31经具有蜗轮蜗杆结构的第二减速机321驱动，第二升降电机31为防辐射电机以满足密封箱中的工作环境，当第二升降电机31停止工作时，卷扬机32也可以通过机械手控制第二摇轮34进行操作。结合图3至7，说明无动力抓手33打开屏蔽塞4的具体工作流程，其中屏蔽塞4整体呈一印章形状，顶部的屏蔽塞头41呈一圆弧形状且较中部的屏蔽塞腰42直径大，无动力抓手33包括一圆筒状支撑体334，支撑体334下部中心开设有允许屏蔽塞头41进入的中心开口338，在中心开口338的径向方向上均匀分布有3组夹爪装置337，夹爪装置337由滚动销3371、夹具3372和复位弹簧3373组成，其中夹具3372设置在中心开口338的边缘，夹具3372与支撑体334间通过复位弹簧3373连接，复位弹簧3373对夹具3372施加远离中心开口338的力，滚动销3371连接在夹具3372远离中心开口338的端面，夹具3372与支撑体334间还设置有连接销和横向滑轨以用来导向。支撑体334的上下端部通过螺栓固定连接有上支撑架335和下支撑架336，上支撑架335和下支撑架336向外延伸形成用于安装转套333的空间，转套333通过钢球3332分别与上支撑架335和下支撑架336滚动连接，从而使转套333可绕中心线进行自转，转套333的下部设有弧形开口3333，弧形开口3333与滚动销3371相接触。上支撑架335外侧设置有连接销，连接销与上支撑架335外侧设置的外壳332上的竖直滑轨相配合，同时支撑体334上部中心也开设有中心导孔以与外壳332上中心导块配合，从而实现外壳332相对于支撑体334上下运动而不发生转动。外壳332的上端固定连接吊耳331，吊耳331通过卷扬机32吊放从而实现外壳332的升降，外壳332的下部向内侧设置有滑动销3321，滑动销3321与转套333表面设置的连续y形导轨3331配合，由于外壳332与支撑体334间无法发生相对转动，当滑动销3321在y形导轨3331中斜向运动时，转套333会相对支撑体334转动，从而改变弧形开口3333与滚动销3371的配合面，从而实现对夹具3372的推动和释放。具体地来说，如图5至7所示，转套333下部共设置有6个弧形开口3333，弧形开口3333相互间通过过渡段连接，其中每个弧形开口3333的顶部为波峰，每个过渡段的中心为波谷，因此共计12个波峰和波谷，转套333外表面同样设置有12个连续的y形轨道，每个y形轨道右上角位置下方正对一个波峰或波谷，从而当滑动销3321每次运动到y形轨道右上角位置时，滚动销3371都与波峰或波谷位置配合，所以外壳332相对于支撑体334作一次完整的升降运动，转套333都会转动一个波峰与波谷间的距离从而实现夹具3372的抓放。实际在工作中，首先滑动销3321会位于波峰位置，夹具3372处于打开状态，当无动力抓手33下降到屏蔽塞4位置，屏蔽塞头41进入中心开口338，屏蔽塞腰42与夹具3372的位置相配合，屏蔽塞4底阻止支撑体334继续下降，而外壳332由于卷扬机32继续放线，在重力的作用下会相对支撑体334继续下降，转套333开始旋转直到滑动销3321运动到y形轨道底部，弧形开口3333与滚动销3371的配合面从波峰向波谷转动；当卷扬机32吊起外壳332时，支撑体334由于重力作用会继续留在屏蔽塞4底上，外壳332相对支撑体334上升，转套333开始旋转直到滑动销3321运动到y形轨道右上角，弧形开口3333与滚动销3371的配合面转动到波谷，夹具3372完全夹住屏蔽塞腰42，从而继续提升外壳332会将屏蔽塞4一同提起完成打开动作，而放下屏蔽塞4时只要再重复一次外壳332相对支撑体334的升降运动，弧形开口3333与滚动销3371的配合面转动到波峰，夹具3372就会被完全打开，使屏蔽塞4脱离无动力抓手33。外容器的屏蔽塞4被打开后由第一z轴抓取组件2取出产品杯5，结合图8，第一z轴抓取组件2通过吸盘抓手23完成产品杯5的抓取，吸盘抓手23通过第一升降传动装置22升降，第一升降传动装置22为齿轮齿条配合，v形齿条滑道通过机械式传感器来检测运动位置，确保核环境下的运行稳定可靠，齿轮通过第一升降电机21经具有蜗轮蜗杆结构的第一减速机221驱动，第一升降电机21为防辐射电机以满足密封箱中的工作环境，当第一升降电机21停止工作时，第一升降传动装置22也可以通过机械手控制第一摇轮24进行操作。当产品杯5被取出后，通过x轴驱动组件1带动第一z轴抓取组件2在x轴向运动，到达下料位置后通过第一z轴抓取组件2完成下料。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属
技术领域：
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。当前第1页12