CN110510558B - 一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置，包括动力源、联轴器、开盖头、夹紧部件和升降部件；所述动力源通过联轴器驱动开盖头旋转；所述夹紧部件和升降部件作用于待开盖容器以配合所述开盖头旋转使待开盖容器的盖子与容器体分离；所述开盖头包括骨架和至少部分包覆在所述骨架外的弹性摩擦部件；所述弹性摩擦部件能够在受到所述盖子挤压形变后夹住盖子。本发明的有益效果如下：旋盖用的开盖头用内嵌骨架外表包裹弹性摩擦部件(聚氨酯为例)，具有很大的弹性和摩擦，在旋盖时可以有效的将瓶盖夹紧，并且瓶盖与瓶身分开后保证盖子不会掉落，该设计极大的简化了瓶盖夹紧装置，简化了维护方式。

Description

一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置
技术领域
本发明属于核工业领域，具体涉及一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置。
背景技术
目前市场上存在的旋盖机比较广泛，用在各种不同行业领域。但在核工业领域，涉及到核反应物质，存在大量辐射污染。对于放射性样品瓶的开合盖操作，一是需要考虑泄漏的问题，保证人员能够处于远离操作现场的安全区域，二则是一般的旋盖机旋盖后，盖子又可能从开盖头上脱落，这在辐射环境下是件很严重的事情。现有技术中解决盖子开启后容易脱落的技术问题一般是采用机械手代替开盖头进行开盖操作，其不足在于机械手操作较为复杂，价格高昂，而且一旦出现故障维修相当麻烦。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置，至少能够提供一种简单的瓶盖夹紧装置，简化了维护方式，并且安全可靠。
本发明的技术方案如下：
一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置，包括动力源、联轴器、开盖头、夹紧部件和升降部件；所述动力源通过联轴器驱动开盖头旋转；所述夹紧部件和升降部件作用于待开盖容器以配合所述开盖头旋转使待开盖容器的盖子与容器体分离；所述开盖头包括骨架和至少部分包覆在所述骨架外的弹性摩擦部件；所述弹性摩擦部件能够在受到所述盖子挤压形变后夹住盖子。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述动力源外设置有密封罩；所述密封罩包括相互连接的罩体和封罩盖；所述罩体底部与所述联轴器的轴承密闭连接。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述联轴器包括轴承和连接件；所述连接件穿过所述轴承以在其两端分别与动力源和开盖头连接；所述连接件与所述轴承之间设置有密封圈。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述连接件包括同轴设置的第一连接件、第二连接件和第三连接件；所述第一连接件、第二连接件和第三连接件依次连接；所述第三连接件还穿过所述第二连接件与第一连接件连接；所述第一连接件穿过所述轴承；所述动力源与第一连接件连接，开盖头与第三连接件连接；所述密封圈为至少两个，设置于所述第一连接件与轴承之间。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述开盖头用于夹住所述盖子的部分为由外至内逐渐变小的开口。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述动力源为带有扭矩传感器的伺服电机。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述弹性摩擦部件由聚氨酯材料制成。
进一步地，上述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，所述动力源、联轴器、开盖头、夹紧部件和升降部件分别安装在同一支架上的不同位置以确保所述开盖头、夹紧部件和升降部件配合准确。
本发明的有益效果如下：
1、旋盖用的开盖头用内嵌骨架外表包裹弹性摩擦部件(聚氨酯为例)，具有很大的弹性和摩擦，在旋盖时可以有效的将瓶盖夹紧，并且瓶盖与瓶身分开后保证盖子不会掉落，该设计极大的简化了瓶盖夹紧装置，简化了维护方式；
2、开盖头结构简单，可较简便的完成开盖头更换，并可适配不同规格的瓶盖；
3、联轴器与拧紧机间采用两级旋转密封，密封圈材质为聚四氟乙烯，可有效防止手套箱内放射性气体与动力源拧紧机的接触，后期维护可直接进行拧紧机的更换，避免放射性物质泄漏；
4、升降部件的相应动作保证开盖时开盖头与瓶盖完全结合，瓶盖旋转到最后一圈螺纹时瓶盖与瓶身完全脱离；
5、通过密封罩将动力源密封能够有效避免辐射环境对动力源污染，有利于检修。
附图说明
图1为本发明的一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置的结构示意图。
图2为本发明实施例中开盖头的结构剖面图。
图3为本发明实施例中联轴器的剖面结构图。
图4为本发明一个实施例开盖过程中的某一状态示意图。
图5为本发明一个实施例开盖过程中的另一状态示意图。
上述附图中，1、罩体；2、封罩盖；3、联轴器；4、开盖头；5、夹紧部件；6、升降部件；7、支架；301、罩体底部；302、轴承；303、第一连接件；304、第二连接件；305、第三连接件；306、密封圈；307、密封圈；401、骨架；402、弹性摩擦部件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供了一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置，包括动力源、联轴器3、开盖头4、夹紧部件5和升降部件6；所述动力源通过联轴器3驱动开盖头4旋转；所述夹紧部件5和升降部件6作用于待开盖容器以配合所述开盖头4旋转使待开盖容器的盖子与容器体分离。
所述开盖头4包括骨架401和至少部分包覆在所述骨架401外的弹性摩擦部件402；所述弹性摩擦部件402能够在受到所述盖子挤压形变后夹住盖子。所述弹性摩擦部件由聚氨酯材料制成。本实施例中采用不锈钢骨架内嵌，外面包裹聚氨酯，聚氨酯包裹后，具有很大的弹性和摩擦，在旋盖时可以有效的将瓶盖夹紧，并且瓶盖与瓶身分开后保证盖子不会掉落，该设计极大的简化了瓶盖夹紧装置，简化了维护方式。开盖头4用于夹住所述盖子的部分为由外至内逐渐变小的开口，以便瓶盖伸入。
所述动力源外设置有密封罩；所述密封罩包括相互连接的罩体1和封罩盖2；所述罩体底部301与所述联轴器3的轴承302密闭连接。如此，整个动力源均处于密封的保护状态，避免放射性污染，便于动力源维护。所述动力源为带有扭矩传感器的伺服电机。控制器通过扭矩传感器传递的信号实时监测瓶盖的旋转扭矩，并通过扭矩判断瓶盖是否完成拧盖和开盖，是否发生了滑丝等异常。
如图3所示，所述联轴器3包括轴承302和连接件；所述连接件穿过所述轴承302以在其两端分别与动力源和开盖头4连接；所述连接件与所述轴承302之间设置有密封圈(306、307)。
连接件包括同轴设置的第一连接件303、第二连接件304和第三连接件305；所述第一连接件303、第二连接件304和第三连接件305依次连接；所述第三连接件305还穿过所述第二连接件304与第一连接件303连接；所述第一连接件303穿过所述轴承302；所述动力源与第一连接件303连接，开盖头4与第三连接件305连接。本实施例中，通过三个连接件实现快换结构的设计，可较简便的完成开盖头4更换，并可适配不同规格的瓶盖。同时，第一连接件303、第二连接件304和第三连接件305的连接方式形成可压缩式结构，可以有效防止样品瓶盖被压损坏以及有效监测实时扭矩及角度的变化。
本实施例中，联轴器3材料采用不锈钢材料，结构形式四立柱支撑，安全稳固。
所述密封圈为至少两个，设置于所述第一连接件303与轴承302之间，如此，联轴器3与动力源间采用两级旋转密封，密封圈材质为聚四氟乙烯，可有效防止手套箱内放射性气体与动力源的接触，后期维护可直接进行动力源的更换，避免放射性物质泄漏。
本实施例中，所述动力源、联轴器3、开盖头4、夹紧部件5和升降部件6分别安装在同一支架7的不同位置以确保所述开盖头4、夹紧部件5和升降部件6配合准确。
根据不同样品瓶的大小，可选择不同规格的开盖头4，满足不同规格样品瓶的旋盖需求。可应用于乏燃料后处理厂分析手套箱内跑兔瓶的快速开盖，可扩展应用于其他恶劣环境下的旋盖应用场景。
经试验，本具体实施方式提供的放射性瓶的自动化旋盖装置，能够确保每次开盖之后，瓶盖不掉落，彻底与瓶体分开，合盖确保最终拧紧结果一致并且达到设定扭矩值。
开盖过程：
将跑兔瓶放置在开盖机的夹紧部件固定跑兔瓶的位置，夹紧部件将跑兔瓶夹紧，此时动力源启动，动力源启动的同时，升降部件将跑兔瓶升起，当升降部件上升到位，旋盖开始(如图4所示)，延迟一定时间后，控制升降部件自由下落，待开盖完成，依靠升降部件的重力使跑兔瓶盖与瓶体彻底分开，各部件回归原位(如图5所示)，开盖过程结束。
合盖过程：
将跑兔瓶放至固定夹紧位置，夹紧部件运动使跑兔瓶被夹紧，升降部件上升，动力源带动开盖头拧盖，当检测到瓶盖扭矩达到预期扭力值(本实施例中设定为0.8N·M)，开盖头停止旋转，升降部件下降，升降部件到位后，夹紧部件运动使跑兔瓶处于放松状态，合盖完成。
异常情况(滑丝)：
在装置进行合盖过程中，开盖头处于持续旋转状态，而实时检测的扭矩值在预定时间内(本实施例中设定为10秒)无法达到预设值(0.8N·M)，则判定为该跑兔瓶出现滑丝状态，无法拧紧瓶盖，设备进行异常信息报警。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种放射性样品瓶的自动化旋盖装置，其特征在于：包括动力源、联轴器(3)、开盖头(4)、夹紧部件(5)和升降部件(6)；所述动力源通过联轴器(3)驱动开盖头(4)旋转；所述夹紧部件(5)和升降部件(6)作用于待开盖容器以配合所述开盖头(4)旋转使待开盖容器的盖子与容器体分离；所述开盖头(4)包括骨架(401)和至少部分包覆在所述骨架(401)外的弹性摩擦部件(402)；所述弹性摩擦部件(402)能够在受到所述盖子挤压形变后夹住盖子；
所述联轴器(3)包括轴承(302)和连接件；所述连接件穿过所述轴承(302)以在其两端分别与动力源和开盖头(4)连接；所述连接件与所述轴承(302)之间设置有密封圈(306、307)；
所述连接件包括同轴设置的第一连接件(303)、第二连接件(304)和第三连接件(305)；所述第一连接件(303)、第二连接件(304)和第三连接件(305)依次连接；所述第三连接件(305)还穿过所述第二连接件(304)与第一连接件(303)连接；所述第一连接件(303)穿过所述轴承(302)；所述动力源与第一连接件(303)连接，开盖头(4)与第三连接件(305)连接；所述密封圈为至少两个，设置于所述第一连接件(303)与轴承(302)之间。
2.如权利要求1所述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，其特征在于：所述动力源外设置有密封罩；所述密封罩包括相互连接的罩体(1)和封罩盖(2)；所述罩体的底部与所述联轴器(3)的轴承(302)密闭连接。
3.如权利要求1所述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，其特征在于：所述开盖头(4)用于夹住所述盖子的部分为由外至内逐渐变小的开口。
4.如权利要求1所述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，其特征在于：所述动力源为带有扭矩传感器的伺服电机。
5.如权利要求1所述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，其特征在于：所述弹性摩擦部件(402)由聚氨酯材料制成。
6.如权利要求1-5任一所述的放射性样品瓶的自动化旋盖装置，其特征在于：所述动力源、联轴器(3)、开盖头(4)、夹紧部件(5)和升降部件(6)分别安装在同一支架(7)上的不同位置以确保所述开盖头(4)、夹紧部件(5)和升降部件(6)配合准确。
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