本發(fā)明屬于核燃料后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械手清洗設(shè)備，可用于對(duì)機(jī)械手手臂清洗去污。

背景技術(shù)：

在核領(lǐng)域，從事核科學(xué)研究及生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)室及工廠對(duì)放射性物質(zhì)進(jìn)行操作均離不開核用機(jī)械手，它能夠通過適當(dāng)?shù)纳锲帘螌⒉僮魅藛T與危險(xiǎn)環(huán)境隔開進(jìn)行操作。其目的是使操作人員與被操作對(duì)象隔開，在保證操作人員及操作環(huán)境安全的前提下對(duì)放射性物質(zhì)進(jìn)行操作。

由于機(jī)械手從手手臂長(zhǎng)時(shí)間工作于放射性環(huán)境下，為便于對(duì)其清洗檢修和保護(hù)機(jī)械零部件，通常在除夾鉗以外的手臂金屬結(jié)構(gòu)外面有一個(gè)保護(hù)套，在檢修時(shí)將其拆除然后對(duì)其他部分清洗。因放射性環(huán)境的特殊性，機(jī)械手臂的清洗系統(tǒng)須考慮到以下幾點(diǎn)：

整個(gè)清洗過程必須在密閉包容的空間內(nèi)進(jìn)行，防止放射性氣氛外溢；

在對(duì)機(jī)械手臂清洗之前必須將沾污的機(jī)械臂保護(hù)套拆除并轉(zhuǎn)運(yùn)出；

清洗系統(tǒng)應(yīng)方便人員操作，有相應(yīng)的觀察措施；

機(jī)械手臂清洗過程必須穩(wěn)定可靠，保證機(jī)械臂安全、可靠、充分地被清洗。

本發(fā)明正是針對(duì)放射性環(huán)境下工作的機(jī)械手臂清洗而提供的一種機(jī)械手清洗手套箱。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手臂隔離清洗，本發(fā)明提供一種機(jī)械手清洗設(shè)備，能夠?qū)φ次郗h(huán)境下工作的機(jī)械手臂清洗去污，實(shí)現(xiàn)工作人員與被操作對(duì)象隔離，保證了工作人員在安全環(huán)境下對(duì)放射性物質(zhì)的操作；結(jié)構(gòu)緊湊、檢修方便。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種機(jī)械手清洗設(shè)備，包括相互連通的上箱體和下箱體，所述上箱體內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的錐齒盤和錐齒輪，錐齒盤可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐在上箱體的底部，錐齒輪通過穿設(shè)在上箱體側(cè)壁上的傳動(dòng)軸與設(shè)置在上箱體外部的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接；錐齒盤的盤面上設(shè)有用于固定機(jī)械手的支撐裝置；下箱體內(nèi)設(shè)有用于清洗機(jī)械手的清洗去污系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述支撐裝置包括用于夾緊機(jī)械手的夾緊機(jī)構(gòu)和用于支撐機(jī)械手的機(jī)械手掛架；所述夾緊機(jī)構(gòu)包括支架及對(duì)稱設(shè)置在支架上的兩個(gè)可伸縮的夾緊部件；機(jī)械手掛架包括機(jī)械手掛架本體，機(jī)械手掛架本體的頂部設(shè)有用于掛住機(jī)械手的溝槽。

進(jìn)一步，所述夾緊部件包括底板和安裝在底板上的固定架；一根絲桿穿過固定架和底板，其首端設(shè)置夾緊塊，尾端設(shè)置手輪，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪時(shí)，絲桿帶動(dòng)夾緊塊軸向運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述清洗去污系統(tǒng)包括高壓水管和超聲波清洗池，高壓水管安裝在下箱體上部、用于對(duì)機(jī)械手手臂清洗，超聲波清洗池安裝在下箱體底部、用于對(duì)機(jī)械手夾鉗清洗。

進(jìn)一步，所述傳動(dòng)軸通過軸座安裝在上箱體上，軸座包括中間套、設(shè)置在中間套外端的鎖緊螺母及設(shè)置在中間套內(nèi)端的滾動(dòng)軸承。

進(jìn)一步，所述錐齒盤通過連接部件轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在上箱體上，連接部件包括支盤和錐齒壓板，支盤與錐齒盤之間及支盤和錐齒壓板之間均設(shè)有滾珠。

進(jìn)一步，所述上箱體和下箱體上分別設(shè)有窺視檢修系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述上箱體上還設(shè)有進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述上箱體內(nèi)還設(shè)有用于清洗上箱體內(nèi)壁的活動(dòng)沖洗管。

進(jìn)一步，所述下箱體內(nèi)還設(shè)有用于將沖洗完畢的機(jī)械手手臂吹干的壓空管。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

本發(fā)明的機(jī)械手清洗設(shè)備，根據(jù)機(jī)械手臂的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照機(jī)械手臂清洗流程在重力豎直方向布置手套箱內(nèi)，且分上、下箱布置，上箱體能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械手保護(hù)套的拆除及機(jī)械手臂的加緊固定，下箱體主要對(duì)沾污的手臂及沾污較嚴(yán)重的夾鉗完成清洗，清洗去污時(shí)，實(shí)現(xiàn)工作人員與被操作對(duì)象隔離，保證了工作人員在安全環(huán)境下對(duì)放射性物質(zhì)的操作，達(dá)到功能的相對(duì)隔離，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂的有效清洗；結(jié)構(gòu)緊湊，操作、檢修方便，同時(shí)又可確保人員安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明機(jī)械手清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中支撐裝置的俯視圖；

圖3是圖2中夾緊部件的俯視圖；

圖4是圖1中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的放大圖。

圖中：

1.排風(fēng)過濾器；2.操作顯示面板；3.照明燈具；4.進(jìn)料袋封門；5.帶手套孔窺視窗；6.上箱體；7.進(jìn)風(fēng)過濾器；8.上袋封檢修門；9.活動(dòng)沖洗管；10.機(jī)械手掛架；11.錐齒盤；13.錐齒壓板；15.密封板；16.滾珠；17.支盤；18.支座；19.下箱上窺視窗；20.手套孔；21.支腿；22.壓空管；23.下箱下窺視窗；24.下箱體；25.超聲波清洗池；26.下袋封檢修門；27.高壓水管；29.電機(jī)支架；30.下箱上窺視窗；12、14、28、31、38、43、49、50.螺釘；32、59.螺母；33.錐齒輪；34.鍵；35.滾動(dòng)軸承；36.墊板；37.電機(jī)支座；39.減速電機(jī)總成；40.鎖緊螺母；41.壓塊；42.密封墊；44.壓緊墊；45.傳動(dòng)軸；46.中間套；47.外套；48.支架；51.夾緊塊；52、53.銷；54.絲桿；55.導(dǎo)向軸；56.固定架；57.底板；58.手輪

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1所示，是本發(fā)明提供的機(jī)械手清洗設(shè)備，包括相互連通而又密閉的上箱體6和下箱體24。上箱體6與下箱體24之間設(shè)有墊板36，上箱體6焊接在墊板36上，下箱體24通過螺釘31與墊板36連接。

上箱體6上設(shè)有傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、支撐裝置、照明系統(tǒng)、進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)、上窺視檢修系統(tǒng)。

傳動(dòng)系統(tǒng)包括一對(duì)相互嚙合的錐齒輪33和錐齒盤11。錐齒輪33通過穿設(shè)在上箱體側(cè)壁上的傳動(dòng)軸45與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剛性連接，從而將上箱體外部的動(dòng)力傳遞到上箱體的內(nèi)部，且實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向。傳動(dòng)軸45通過軸座安裝在上箱體側(cè)壁上，該軸座包括中間套46及設(shè)置在中間套46外部的外套47，外套47與上箱體6焊接，中間套46與外套47通過螺釘43連接，兩者之間的連接處設(shè)有壓緊墊44，確保上箱體的密封性。中間套46為空心結(jié)構(gòu)，其外端與傳動(dòng)軸45之間通過鎖緊螺母40密封，鎖緊螺母40與中間套46采用螺紋配合，中間套46內(nèi)端與鎖緊螺母40之間設(shè)置壓塊41和密封墊42，實(shí)現(xiàn)該處箱體內(nèi)外的氣氛密閉隔離。錐齒輪33與中間套46之間通過滾動(dòng)軸承35軸向定位，錐齒輪33通過鍵34與傳動(dòng)軸45連接，傳動(dòng)軸45端部通過螺母32將錐齒輪33固定在傳動(dòng)軸上，避免錐齒輪33軸向竄動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括減速電機(jī)總成39，減速電機(jī)總成39與傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)軸45連接，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)換向。減速電機(jī)總成39通過電機(jī)支座37固定在墊板36上，減速電機(jī)總成39與電機(jī)支座37通過螺釘38連接；墊板36的下方設(shè)有電機(jī)支架29，電機(jī)支架29一端固定在下箱體上，另一端固定在墊板下表面，用于對(duì)電機(jī)支座29的支撐。

支撐裝置包括機(jī)械手掛架10和機(jī)械手夾緊機(jī)構(gòu)，兩者均設(shè)置在錐齒盤11上，能夠隨錐齒盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)械手掛架10包括掛架本體，掛架本體的頂部設(shè)有傾斜的凹槽，用于機(jī)械手的定位與支撐。夾緊機(jī)構(gòu)包括支架48及對(duì)稱設(shè)置支架48上的兩個(gè)可伸縮的夾緊部件。每個(gè)夾緊部件包括底板57、設(shè)置在底板57上的固定架56及穿設(shè)在底板57和固定架56上的絲桿裝置。絲桿裝置包括絲桿54及設(shè)置在絲桿54兩側(cè)的導(dǎo)向軸55，絲桿54及導(dǎo)向軸55的一端設(shè)有夾緊塊51，絲桿54的另一端通過螺母59軸向加緊，且在該端的絲桿54上設(shè)有手輪58。夾緊塊51通過銷53和銷52固定在絲桿和導(dǎo)向軸上，夾緊塊51的內(nèi)側(cè)面設(shè)有與機(jī)械手的外側(cè)面相適配的形狀。開有螺孔和光孔的固定架56焊接在底板57上，導(dǎo)向軸55能夠在固定架56的光孔內(nèi)滑動(dòng)，絲桿54則與固定架56螺孔配合，絲桿54的另一端銑成方形，與手輪58的方形孔相配，由此，夾緊塊51、銷52、銷53、絲桿54、導(dǎo)向軸55、支架56、底板57、手輪58、螺母59共同組成加緊機(jī)構(gòu)，如圖2、3所示。本實(shí)施例中加緊裝置共2套，以機(jī)械手臂為軸心對(duì)稱布置，當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪58時(shí)，在導(dǎo)向軸55的限定下絲桿54帶動(dòng)夾緊塊51軸向運(yùn)動(dòng)。機(jī)械手掛架10、加緊機(jī)構(gòu)的支架48和底板57分別用螺釘12、螺釘49和螺釘50連接在錐齒盤11上。

如圖4所示，錐齒盤11通過下部的連接部件可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐在墊板36上。連接部件包括設(shè)置在墊板36上的支座18、設(shè)置在支座18上的支盤17及設(shè)置在支盤17的外側(cè)的齒輪壓板13。錐齒盤11與齒輪壓板13之間通過螺釘14連接，支盤17與支座18之間通過螺釘28連接。錐齒盤11與支盤17之間、支盤17與齒輪壓板13之間均設(shè)有滾珠16，齒輪壓板13、螺釘14和支盤17上開有滑槽，便于滾珠16在滑槽內(nèi)滾動(dòng)。錐齒盤11與支盤17之間的滾珠16在滑槽內(nèi)滾動(dòng)同時(shí)在垂直向起支撐作用，從而實(shí)現(xiàn)錐齒盤11與支盤17相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)且限定水平向運(yùn)動(dòng)。齒輪壓板13的底部設(shè)有密封板15，確保齒輪壓板13和支盤17之間滑槽的封閉。

上窺視檢修系統(tǒng)包括上窺視系統(tǒng)和上檢修系統(tǒng)。上窺視系統(tǒng)包括帶手套孔窺視窗5，手套開孔設(shè)置在手輪58標(biāo)高上下位置，便于操作同時(shí)觀察手輪58的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。上檢修系統(tǒng)包括進(jìn)料袋封門4和上袋封檢修門8，機(jī)械手臂可通過進(jìn)料袋封門4進(jìn)入，當(dāng)上箱體產(chǎn)生廢物時(shí)，可通過上袋封檢修門8轉(zhuǎn)運(yùn)出，便于物料進(jìn)出轉(zhuǎn)運(yùn)及檢修工作。

照明系統(tǒng)包括照明燈具3及照明燈具開關(guān)。照明燈具3設(shè)置在帶手套孔窺視窗5上方的上箱體內(nèi)，便于觀察上箱體內(nèi)部情況。照明燈具開關(guān)設(shè)置在上箱體外部的操作顯示面板2上，用于控制照明燈具3的啟閉。

進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)包括進(jìn)風(fēng)過濾器7、排風(fēng)過濾器1及安裝在操作顯示面板2上測(cè)定設(shè)備內(nèi)部壓力的膜盒壓力計(jì)。由此，箱體內(nèi)污染氣氛通過進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)排出，不會(huì)導(dǎo)致沾污物外泄，且該進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)能夠控制氣流方向。

上箱體6內(nèi)還設(shè)有活動(dòng)沖洗管9，當(dāng)上箱體6內(nèi)壁受到沾污時(shí)，可通過帶手套孔窺視窗5操作活動(dòng)沖洗管9進(jìn)行沖洗，從而保證上箱體6的內(nèi)部干凈環(huán)境。

下箱體24設(shè)置在支腿21上，上箱體通過支腿21進(jìn)行支撐，支腿21通過螺釘與墊板連接。下箱體24內(nèi)設(shè)有清洗去污系統(tǒng)和下窺視檢修系統(tǒng)。清洗去污系統(tǒng)包括用于清洗機(jī)械手臂的高壓水管27和用于清洗機(jī)械手臂頭部夾鉗的超聲波清洗池25。機(jī)械手臂通過高壓水管27的高壓水進(jìn)行沖洗，當(dāng)沖洗完畢后通過設(shè)置在下箱體24內(nèi)的壓空管22通氣吹干，保證手臂的清潔度；夾鉗部分則沒入超聲波清洗池25中利用超聲波進(jìn)行清洗。本發(fā)明高壓水管在沖洗手臂的同時(shí)也能對(duì)下箱體內(nèi)壁清洗，保證下箱體24內(nèi)部處于干凈氣氛下。

下窺視檢修系統(tǒng)包括下窺視系統(tǒng)和下檢修系統(tǒng)。下窺視系統(tǒng)包括兩個(gè)下箱上窺視窗19、30及下箱下窺視窗23，用于在操作機(jī)械手臂的同時(shí)觀察箱體內(nèi)部情況。下箱上窺視窗19下方還設(shè)有手套孔20，用于手臂輔助清洗。下檢修系統(tǒng)包括下袋封檢修門26，設(shè)置在下箱體的一側(cè)，用于對(duì)下箱體內(nèi)部件進(jìn)行檢修和廢物的轉(zhuǎn)運(yùn)。

由此，上箱體主要作用是將從進(jìn)料袋封門進(jìn)入的機(jī)械手通過手套孔窺視窗輔助操作置于機(jī)械手的支撐裝置上，通過手套孔窺視窗操作加緊機(jī)構(gòu)加緊固定機(jī)械手，同時(shí)操作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過傳動(dòng)系統(tǒng)整體旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，可將沾污的機(jī)械手保護(hù)套拆除，并將其從上袋封檢修門中運(yùn)出。下箱體主要用于對(duì)機(jī)械手的手臂和夾鉗進(jìn)行清洗。

綜上，當(dāng)機(jī)械手臂從進(jìn)料袋封門4進(jìn)入到手套箱后，啟動(dòng)減速電機(jī)總成39帶動(dòng)錐齒盤11轉(zhuǎn)動(dòng)，使連接在錐齒盤11上的機(jī)械手支撐裝置一起轉(zhuǎn)動(dòng)，便于機(jī)械手臂順利放置在機(jī)械手掛架10上，利用機(jī)械手支架48實(shí)現(xiàn)雙點(diǎn)支撐穩(wěn)定機(jī)械手臂，然后將外表面沾污的機(jī)械手保護(hù)套通過帶手套孔窺視窗5、手套孔20拆除，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪58實(shí)現(xiàn)夾緊塊51對(duì)機(jī)械手臂的加緊固定。此時(shí)，機(jī)械手臂上部在上箱體6中，手臂中下部在下箱體24中，夾鉗則落入超聲波清洗池25中。向超聲波清洗池25中注入清洗液清洗夾鉗，啟動(dòng)高壓水管27的高壓水進(jìn)行沖洗機(jī)械手臂，附帶沖洗下箱體24內(nèi)壁，操作活動(dòng)沖洗管9沖洗可能被沾污的上箱體6內(nèi)壁，當(dāng)沖洗完畢后通過壓空管22通氣吹干，保證此時(shí)手套箱內(nèi)處于干凈的氣氛中。為充分清洗手臂，可驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)總成39整體旋轉(zhuǎn)機(jī)械手。機(jī)械手臂清洗完畢后即可從進(jìn)料袋封門4轉(zhuǎn)運(yùn)出下一工位，清洗過程結(jié)束。

本發(fā)明的機(jī)械手清洗設(shè)備并不限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。