CN109932202B - 一种基于剑式机械手的取样工作箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于剑式机械手的取样工作箱，其取样箱箱体安装取样工作箱支架上，取样杆从取样工作箱体上方装入，通过取样箱箱体内部和取样支架进入高放液储槽进行取样；取样完成后酸洗取样杆，酸洗完成后取样杆提升至放样位置，夹紧取样杆进行放样；剑式机械手分别安装在取样箱正前方和窥视窗平面上，两个剑式机械手辅助进行推动转样小车至放样位置及样品封盖密封；屏蔽密封侧门设置在取样箱体的右侧面；转样小车系统放置在取样箱箱体内腔底部；酸洗系统及取样杆夹紧系统设置在取样箱体上方，便于操作；照明系统设置在取样箱体内部左右上角处，在照明系统光照下，通过窥视窗口观察取样、放样、转样过程操作。

Description

一种基于剑式机械手的取样工作箱

技术领域

本发明涉及核工业领域核废液的储存检测取样技术领域，尤其是一种基于剑式机械手的取样工作箱。

背景技术

随着核电事业的技术储备和长期发展，核电高放废液的存储过程中需要定期对存储池中的高放液进行取样分析。取样工作箱主要面向高放废液池的液相（清液）、固相（淤泥）和有机相废物的取样需求，传统取样为手套孔人工操作的方式，其存在辐射效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于剑式机械手的取样工作箱，采用剑式机械手机构替代传统手套孔人工操作的方式，有效的避免取样过程中废液辐射对操作人员的影响，操作人员通过取样箱外围机构的操作，实现对取样箱内部取样、样品接受、储存和转移操作，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于剑式机械手的取样工作箱，包括取样箱箱体、剑式机械手、取样杆系统、取样工作箱支架、屏蔽密封侧门、屏蔽密封窥视窗、照明系统、酸洗系统、取样杆及取样器夹紧机构、转样小车系统、屏蔽盖取放机构；所述取样箱箱体安装在取样工作箱支架上；所述取样杆系统插接在取样箱箱体的上方，通过取样箱箱体和取样工作箱支架进入高放液储槽进行取样；所述剑式机械手分为两组，分别安装在取样箱箱体正前方和屏蔽密封窥视窗的平面上；所述屏蔽密封侧门设置在取样箱箱体的右侧面；所述转样小车系统放置在取样箱箱体内腔底部；所述酸洗系统和取样杆及取样器夹紧机构设置在取样箱箱体上方；所述照明系统设置在取样箱箱体内部左右上角处。

作为本发明进一步的方案：所述取样杆系统放置在取样箱箱体顶部，取样杆系统的提升通过放置在取样箱箱体顶部的伺服电机驱动实现，取样杆系统伸入储液槽的位置通过放置在取样箱箱体顶部的位置传感器进行检测。

作为本发明进一步的方案：所述剑式机械手放在球面轴承中，剑式机械手在球面轴承内部前后伸缩，且剑式机械手绕球面轴承实现两个自由度的旋转；两组剑式机械手的联合运动实现转样小车系统左右推动，转样小车系统底部安装有万向滚轮和侧面回转轮。

作为本发明进一步的方案：所述取样杆及取样器夹紧机构上安装有手轮盘，转动手轮盘驱动T型丝杠上下运动，并带动丝杆底部的连杆运动。

作为本发明进一步的方案：所述屏蔽盖取放机构包括样品瓶瓶盖，样品瓶瓶盖通过剑式机械手驱动对样品进行封盖；样品瓶瓶盖上辅助放置有屏蔽盖，屏蔽盖的放置通过手动盘绞盘动钢丝绳，钢丝绳盘绕通过滚动轮传递，带动屏蔽盖的取放。

作为本发明进一步的方案：所述取样箱箱体的上方设置有穿墙接插件，穿墙接插件与照明系统中的电路元件连接。

作为本发明进一步的方案：所述酸洗系统包括有酸洗导流管，酸洗导流管连接有酸洗盘，酸洗盘连接有分流管。

与现有技术相比，本发明有益效果：

本基于剑式机械手的取样工作箱，其取样箱箱体安装取样工作箱支架上，取样杆系统从取样箱箱体上方装入，通过取样箱箱体内部和取样工作箱支架进入高放液储槽进行取样；取样完成后酸洗取样杆，酸洗完成后取样杆提升至放样位置，夹紧取样杆进行放样；剑式机械手分别安装在取样箱箱体正前方和屏蔽密封窥视窗平面上，两个剑式机械手辅助进行推动转样小车系统至放样位置及样品封盖密封；屏蔽密封侧门设置在取样箱箱体的右侧面；转样小车系统放置在取样箱箱体内腔底部；酸洗系统及取样杆夹紧系统设置在取样箱箱体上方，便于操作；照明系统设置在取样箱箱体内部左右上角处，在照明系统光照下，通过屏蔽密封窥视窗观察取样、放样、转样过程操作；采用剑式机械手机构替代传统手套孔人工操作的方式，有效的避免取样过程中废液辐射对操作人员的影响，操作人员通过取样箱外围机构的操作，实现对取样箱内部取样、样品接受、储存和转移等操作。

附图说明

图1为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱主视示意图；

图2为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱右视示意图；

图3为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱主视及细节剖视示意图；

图4为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱转样小车系统示意图；

图5为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱屏蔽盖取放机构示意图

图6为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱酸洗系统示意图；

图7为基于剑式机械手的高放废液取样工作箱取样器夹紧机构示意图。

图中：1取样杆系统、2取样杆及取样器夹紧机构、3屏蔽盖取放机构、4样品瓶瓶盖、5转样小车系统、6万向滚轮、7屏蔽密封侧门、8取样工作箱支架、9穿墙接插件、10伺服电机、11位置传感器、12屏蔽密封窥视窗、13剑式机械手、14球面轴承、15照明系统、16酸洗系统、17手轮盘、18 T型丝杠、19连杆、20屏蔽盖、21取样箱箱体、22酸洗导流管、23酸洗盘、24分流管、25侧面回转轮、26手动盘绞、27滚动轮、28钢丝绳。

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。

请参阅图1-7，本发明实施例中，一种基于剑式机械手的取样工作箱，包括取样箱箱体21、剑式机械手13、取样杆系统1、取样工作箱支架8、屏蔽密封侧门7、屏蔽密封窥视窗12、照明系统15、酸洗系统16、取样杆及取样器夹紧机构2、转样小车系统5、屏蔽盖取放机构3；取样杆系统1放置在取样箱箱体21顶部，取样杆系统1的提升通过放置在取样箱箱体21顶部的伺服电机10驱动实现，取样杆系统1伸入储液槽的位置通过放置在取样箱箱体21顶部的位置传感器11进行检测，摒弃传统按照标注刻度线进行暗箱操作的方式；照明系统15的电路通过设置在取样箱箱体21上方的穿墙接插件9转出，实现照明系统15电路元器件的快速更换及密封；剑式机械手13通过控制手把，实现夹衔的夹紧；剑式机械手13放在在球面轴承14中，剑式机械手13可在球面轴承14内部前后伸缩，同时剑式机械手13可绕球面轴承14实现两个自由度的旋转，通过旋转和前后伸缩可达指定的位置；两个剑式机械手13的联合运动实现转样小车系统5左右推动样品瓶瓶盖4的封盖，屏蔽盖20的辅助放置；转样小车系统5底部万向滚轮6和侧面回转轮25，可防止倾覆；屏蔽盖20的放置通过手动盘绞26盘动钢丝绳28，钢丝绳28盘绕在通过滚动轮27传递，带动屏蔽盖20的取放。

取样杆系统1取样完成后提升脱离高放液槽上表面后进行酸洗，酸洗时在酸洗导流管22中注入酸洗液，酸洗液在酸洗盘23中完成分流进入分流管24，分流后的酸洗液直接对取样管外壁进行清洗，完成酸洗提升到取样箱内，再通过取样杆系统1和取样杆及取样器夹紧机构2夹紧，夹紧过程转动手轮盘17，驱动T型丝杠18的上下运动，带动丝杆底部的连杆19运动实现取样杆的夹紧；取样杆系统1被夹紧后进行放样；取样工作箱取样过程中取样杆系统1、酸洗系统16、取样杆及取样器夹紧机构2协调运动实现取样；转样小车系统5、剑式机械手13、屏蔽盖取放机构3共同运动实现放样、转样；操作过程通过屏蔽密封窥视窗12进行观察。

综上所述：本基于剑式机械手的取样工作箱，其取样箱箱体21安装取样工作箱支架8上，取样杆系统1从取样箱箱体21上方装入，通过取样箱箱体21内部和取样工作箱支架8进入高放液储槽进行取样；取样完成后酸洗取样杆，酸洗完成后取样杆提升至放样位置，夹紧取样杆进行放样；剑式机械手13分别安装在取样箱箱体21正前方和屏蔽密封窥视窗12平面上，两个剑式机械手13辅助进行推动转样小车系统5至放样位置及样品封盖密封；屏蔽密封侧门7设置在取样箱箱体21的右侧面；转样小车系统5放置在取样箱箱体21内腔底部；酸洗系统16及取样杆夹紧系统设置在取样箱箱体21上方，便于操作；照明系统15设置在取样箱箱体21内部左右上角处，在照明系统15光照下，通过屏蔽密封窥视窗12观察取样、放样、转样过程操作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于剑式机械手的取样工作箱，包括取样箱箱体（21）、剑式机械手（13）、取样杆系统（1）、取样工作箱支架（8）、屏蔽密封侧门（7）、屏蔽密封窥视窗（12）、照明系统（15）、酸洗系统（16）、取样杆及取样器夹紧机构（2）、转样小车系统（5）、屏蔽盖取放机构（3）；其特征在于：所述取样箱箱体（21）安装在取样工作箱支架（8）上；所述取样杆系统（1）插接在取样箱箱体（21）的上方，通过取样箱箱体（21）和取样工作箱支架（8）进入高放液储槽进行取样；所述剑式机械手（13）分为两组，分别安装在取样箱箱体（21）正前方和屏蔽密封窥视窗（12）的平面上；所述屏蔽密封侧门（7）设置在取样箱箱体（21）的右侧面；所述转样小车系统（5）放置在取样箱箱体（21）内腔底部；所述酸洗系统（16）和取样杆及取样器夹紧机构（2）设置在取样箱箱体（21）上方；所述照明系统（15）设置在取样箱箱体（21）内部左右上角处。

2.根据权利要求1所述的一种基于剑式机械手的取样工作箱，其特征在于：所述取样杆系统（1）放置在取样箱箱体（21）顶部，取样杆系统（1）的提升通过放置在取样箱箱体（21）顶部的伺服电机（10）驱动实现，取样杆系统（1）伸入储液槽的位置通过放置在取样箱箱体（21）顶部的位置传感器（11）进行检测。

3.根据权利要求1所述的一种基于剑式机械手的取样工作箱，其特征在于：所述剑式机械手（13）放在球面轴承（14）中，剑式机械手（13）在球面轴承（14）内部前后伸缩，且剑式机械手（13）绕球面轴承（14）实现两个自由度的旋转；两组剑式机械手（13）的联合运动实现转样小车系统（5）左右推动，转样小车系统（5）底部安装有万向滚轮（6）和侧面回转轮（25）。

4.根据权利要求1所述的一种基于剑式机械手的取样工作箱，其特征在于：所述取样杆及取样器夹紧机构（2）上安装有手轮盘（17），转动手轮盘（17）驱动T型丝杠（18）上下运动，并带动丝杆底部的连杆（19）运动。

5.根据权利要求1所述的一种基于剑式机械手的取样工作箱，其特征在于：所述屏蔽盖取放机构（3）包括样品瓶瓶盖（4），样品瓶瓶盖（4）通过剑式机械手（13）驱动对样品进行封盖；样品瓶瓶盖（4）上辅助放置有屏蔽盖（20），屏蔽盖（20）的放置通过手动盘绞（26）盘动钢丝绳（28），钢丝绳（28）盘绕通过滚动轮（27）传递，带动屏蔽盖（20）的取放。

6.根据权利要求1所述的一种基于剑式机械手的取样工作箱，其特征在于：所述取样箱箱体（21）的上方设置有穿墙接插件（9），穿墙接插件（9）与照明系统（15）中的电路元件连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于剑式机械手的取样工作箱，其特征在于：所述酸洗系统（16）包括有酸洗导流管（22），酸洗导流管（22）连接有酸洗盘（23），酸洗盘（23）连接有分流管（24）。

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