CN113830473A - 放射源智能仓储系统 - Google Patents

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CN113830473A CN202111092559.8A CN202111092559A CN113830473A CN 113830473 A CN113830473 A CN 113830473A CN 202111092559 A CN202111092559 A CN 202111092559A CN 113830473 A CN113830473 A CN 113830473A
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许杰
董闯
文远征
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Chongqing Hongmeng Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种放射源智能仓储系统，包括由安全围栏围成的工作区域，该工作区域内分布有刻度器屏蔽柜和地坑，地坑通过源坑盖封堵；工作区域内还设有上料滑台、RFID检测设备、中转台和坑盖放置台，该上料滑台上放置有中子罐吊篮、密度罐吊篮和刻度器吊框，第一机器人能够将上料滑台上的中子罐吊篮、密度罐吊篮和刻度器吊框抓取至中转台上，第二机器人一方面能够将所述中转台上的中子罐吊篮和密度罐吊篮抓取至地坑内，另一方面能够将刻度器吊框抓取至刻度器屏蔽柜内。本发明实现了放射源自动化出入库过程，避免完全依靠人工操作，减轻了劳动强度，降低了放射源对人的辐射危害，提高了安全性，同时也提高了放射源仓储管理效率。

Description

放射源智能仓储系统
技术领域
本发明涉及油田测井领域的放射源技术领域，具体涉及一种放射源智能仓储系统。
背景技术
放射源被广泛用于测井、探伤、医疗、科学研究等诸多领域，尤其是在测井领域，通常用到的放射源是中子源、密度源和刻度源，中子源置于中子罐内，密度源置于密度罐内，刻度源置于刻度器内，使用完毕后需将中子罐和密度罐放入源库地坑内，将刻度器放入刻度器屏蔽柜内，使用时再分别从地坑和刻度器屏蔽柜内取出。目前中子罐、密度罐和刻度器的入库、出库均是通过人工进行取放，人工操作一方面工作强度大，效率低，另一方面会面临巨大的辐射危害，危险性较高，且无法对库源进行快速有效的信息管理，因此急需进行改进。
发明内容
针对目前存在的技术问题，本发明提供一种放射源智能仓储系统，以解决现有技术中由于结构限制导致的问题。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种放射源智能仓储系统，包括由安全围栏围成的工作区域，该工作区域内分布有刻度器屏蔽柜和地坑，所述地坑通过源坑盖封堵；
所述工作区域内还设有上料滑台、RFID检测设备、中转台和坑盖放置台，该上料滑台上放置有中子罐吊篮、密度罐吊篮和刻度器吊框，第一机器人能够将所述上料滑台上的中子罐吊篮、密度罐吊篮和刻度器吊框抓取至所述中转台上，第二机器人一方面能够将所述中转台上的中子罐吊篮和密度罐吊篮抓取至所述地坑内，另一方面能够将所述刻度器吊框抓取至所述刻度器屏蔽柜内。
上述技术方案，使用时上料滑台移动至上料工位，将中子罐置于中子罐吊篮内，密度罐置于密度罐吊篮内，刻度器置于刻度器吊框内，然后将装有密度罐的密度罐吊篮置于中子罐吊篮内，上料滑台移动至中转工位，第一机器人动作带动中子罐吊篮和刻度器吊框转移至中转台上，转移至中转台的过程中通过RFID检测设备进行RFID读写与γ检测，然后第二机器人动作将地坑上的源坑盖转移至坑盖放置台上，再将中子罐吊篮抓取至该地坑内然后将源坑盖放至地坑内，同时第二机器人将刻度器吊框抓取至刻度器屏蔽柜内。实现了放射源自动化出入库过程，避免完全依靠人工操作，减轻了劳动强度，降低了放射源对人的辐射危害，提高了安全性，同时也提高了效率。
优选的，所述工作区域包括操作区和库区，所述上料滑台、RFID检测设备、中转台和第一机器人位于操作区，所述第二机器人、刻度器屏蔽柜和地坑位于库区。
优选的，还包括助力臂，操作者通过该助力臂分别将中子罐置于所述中子罐吊篮内、将密度罐置于所述密度罐吊篮内、将刻度器置于所述刻度器吊框内，并能够将装有密度罐的所述密度罐吊篮置于所述中子罐吊篮内。
通过助力臂操作，效率和安全性均较高。
优选的，所述中子罐吊篮包括吊篮底板，该吊篮底板上围设有吊篮框架，所述吊篮框架上端分布有吊钩，在所述吊篮底板上分布有中子罐定位块和密度罐定位块，该中子罐定位块和密度罐定位块均位于所述吊篮框架内，中子罐通过所述中子罐定位块进行定位，密度罐吊篮通过所述密度罐定位块进行定位。
优选的，所述第一机器人上装有第一抓手，该第一抓手包括第一连接板，该第一连接板的一侧连接第一快换盘，所述第一连接板的另一侧滑动连接有两个第一基板，两个所述第一基板上分别设有与所述中子罐吊篮上的吊钩对应的第一吊篮吊块；
所述第一连接板上还连接有辅助板，该辅助板上活动设有两个辅助基板，两个该辅助基板上分别设有与刻度器吊框上的吊钩对应的第一吊框吊块。
如此设置，第一机器人通过第一快换盘实现与第一抓手的快速连接，并带动第一抓手移动至上料滑台的位置处，两个第一基板相对移动直至两个第一基板上的第一吊篮吊块与中子罐吊篮上的吊钩对应连接起来；在此过程中两个辅助基板相对移动直至两个辅助基板上的第一吊框吊块与刻度器吊框上的吊钩对应连接起来，然后第一机器人动作，同时带动中子罐吊篮和刻度器吊框移动至中转台上。
优选的，在所述第一连接板上设设有扫码摄像头。
如此设置，通过扫码摄像头实现对中子罐、密度罐和刻度器的自动扫码，并将相应信息传递至控制器。
优选的，所述工作区域内还设有抓手放置台，该抓手放置台上放置有第二抓手和第三抓手，所述第二抓手用于抓取所述中子罐吊篮，所述第三抓手用于抓取所述刻度器吊框，所述第二机器人根据需要快换该第二抓手或者第三抓手。
优选的，所述抓手放置台包括放置架，该放置架上分布有支撑台，在所述放置架上靠近其两侧的所述支撑台的位置处设有连接架，该连接架上沿竖直方向设有升降气缸，所述连接架的上端转动连接有翻转压块，所述升降气缸的活动端与所述翻转压块的端部铰接。
如此设置，第二抓手和第三抓手置于支撑台上，然后升降气缸动作会带动翻转压块翻转，翻转压块翻转之后会对第二抓手和第三抓手进行压紧，当需要快换第二抓手或第三抓手时，升降气缸反方向操作即可打开翻转压块，第一机器人通过快换盘连接相应抓手后工作。
优选的，在所述放置架上靠近所述第二抓手的位置处设有固定架，该固定架上连接翻转臂和升降气缸，所述翻转臂的一端与所述升降气缸铰接，其另一端连接有对所述第二抓手上的快换盘进行遮挡防尘的防尘盖。
如此设置，升降气缸动作带动翻转臂动作，进而带动翻转臂上的防尘盖动作后将第二抓手上的快换盘遮挡，进行防尘。
优选的，在所述地坑底部设有地坑架，该地坑架包括置于所述地坑底部的底板，该底板上通过支座连接有支撑框架，所述中子罐吊篮通过该支撑框架进行支撑，所述支撑框架上设有对所述中子罐吊篮进行限位的限位块。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明实现了放射源自动化出入库过程，避免完全依靠人工操作，减轻了劳动强度，降低了放射源对人的辐射危害，提高了安全性，同时也提高了放射源仓储管理效率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的上料滑台、中子罐吊篮、密度罐吊篮和刻度器吊框的结构示意；
图3为图2中的中子罐吊篮的结构示意图；
图4为图1中的第一抓手的结构示意图；
图5为图1中的第二抓手的结构示意图；
图6为图1中的第三抓手的结构示意图；
图7为图1中的抓手放置台的结构示意图；
图8为图1中的地坑架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如附图1-附图8所示的放射源智能仓储系统，包括由安全围栏101围成的工作区域，工作区域分为操作区和库区，上料滑台1、RFID检测设备110、中转台109、第一机器人108、机器人控制柜111、总控制柜和助力臂112，位于操作区，第二机器人107、地面轨道106、坑盖放置台105、刻度器屏蔽柜102和地坑103位于库区，地坑103通过源坑盖封堵，源坑盖采用优质防护材料设计，源坑盖外辐射值＜25微西弗/小时，源坑盖上表面辐射值＜25μsv/h。
上料滑台1上放置有中子罐吊篮2、密度罐吊篮31和刻度器吊框32，助力臂112位于工作区域入口且靠近上料滑台1的位置，操作者通过助力臂112分别将中子罐置于中子罐吊篮2内、将密度罐置于密度罐吊篮31内、将刻度器置于刻度器吊框32内，并能够将装有密度罐的密度罐吊篮31置于中子罐吊篮2内。
本实施例中总共有三种刻度源，对应三种刻度器，因此刻度器吊框32也设置了三种，当然也可以设置多个，具体根据刻度源种类确定。
上料滑台位于工作区域的入口处，第一机器人108位于上料滑台1和RFID检测设备110之间，这样当第一机器人108将中子罐吊篮2和刻度器吊框32转至中转台的过程中即可通过RFID检测设备110对放射源进行RFID读写与γ检测，中转台109位于靠近库区的位置。
请参考图2，上料滑台1包括基座11，基座11上滑动设有安装板13，具体可通过滑轨和滑块的滑动配合方式进行滑动，安装板13上设有分别对中子罐吊篮2、密度罐吊篮31和刻度器吊框32进行定位的定位机构，定位机构可为定位块或定位销等，具体根据实际结构设置即可。
请参考图3，中子罐吊篮2包括吊篮底板21，吊篮底板21上设有与安装板13上的定位机构配合的定位孔，该吊篮底板21上沿其周向围设有吊篮框架22，吊篮框架22围成的空间整体呈长圆形空间结构，吊篮框架22上端分布有吊钩26，方便机器人抓取，在吊篮底板21上分布有中子罐定位块23，中子罐通过中子罐定位块23进行定位，在吊篮框架22内设有密度罐底板24，密度罐底板24位置高于吊篮底板21的位置，同时密度罐底板24与吊篮底板21相平行，在密度罐底板24上分布有密度罐定位块24，中子罐定位块23和密度罐定位块24均位于吊篮框架22围成的空间内，密度罐吊篮31通过密度罐定位块24进行定位。在吊篮框架22内设有分割柱27，通过该分割柱27将中子罐吊篮2内的中子罐所在区域和密度罐所在区域分割开。同时在吊篮底板21和密度罐底板24上设有航插结构，当中子罐和密度罐分别放入该中子罐吊篮2后将相应航插插上，保证中子罐、密度罐可以稳定持续的进行充电。
请参考图4结合图1，第一机器人108上装有第一抓手6，通过该第一抓手6即可抓取中子罐吊篮2，也可抓取刻度器吊框32，从图中可看出，该第一抓手6包括第一连接板61，该第一连接板61的一侧连接第一快换盘68，第一连接板61的另一侧滑动连接有两个第一基板62，两个第一基板62并排设置，且两个第一基板62可相向或者背向移动，具体为通过滑轨与滑块配合的方式进行滑动，可以为一个第一基板62固定，另一个第一基板62沿滑轨移动实现两者的相对移动，也可以是两个第一基板62均可以沿滑轨移动，移动时可通过气缸进行驱动。在两个第一基板62上分别设有与中子罐吊篮上的吊钩26对应的第一吊篮吊块64，本实施例中中子罐吊篮2上设有四个吊钩，对应的第一吊篮吊块64也为四个，且两两为一组设置在对应的第一基板62上。这样当其中一个第一基板62上的第一吊篮吊块与中子罐吊篮2上的吊钩连接上后，另一个第一基板62滑动，其上的第一吊篮吊块会与中子罐吊篮上的另外的两个吊钩连接配合，实现了第一抓手对中子罐吊篮2的抓取。放下时反方向移动第一座板62即可。
第一连接板61上还连接有辅助板65，辅助板65所在平面与第一连接板61所在平面平行，该辅助板65上活动设有两个辅助基板66，两个辅助基板66所在平面与辅助板65所在平面平行，两个辅助基板66可相向或者背向移动，在两个辅助基板66上分别设有与刻度器吊框32上的吊钩对应的第一吊框吊块67，本实施例中每个刻度器吊框上的吊钩为四个，所以对应的每个辅助基板66上设有两个第一吊框吊块67，当一个辅助基板66上的两个第一吊框吊块67与刻度器吊框上的吊钩连接上后，两个辅助基板66之间产生相对移动，直至另一个辅助基板66上的第一吊框吊块67与刻度器吊框上的另外两个吊钩连接上即可，两个辅助基板66之间的移动可通过气缸进行驱动。放下刻度器吊框时向相反方向移动第一基板66即可。
同时在第一连接板61和辅助板65分别设有传感器63，用于检测中子罐吊篮和刻度器吊框的有无，在第一连接板61上设设有扫码摄像头69，扫码摄像头69与总控制柜电连接，可对抓取的中子罐、密度罐和刻度器进行扫码，并将相应信息传递至总控制柜。
中转台109有两个，采用常用结构即可，只要在上面设置一些对中子罐吊篮2、刻度器吊框32进行定位的定位机构即可。
本实施例中刻度器屏蔽柜102绕库区的周向布置在其外围，地坑103分布在内部，为了提高效率第二机器人107有两个，相应的设在库区的地面轨道106也有两个，第二机器人107沿地面轨道106前后移动。
请参考图8，在库区内设有两个抓手放置台5，每个抓手放置台5上均可放置第二抓手8和第三抓手7，第二抓手8用于抓取中子罐吊篮2，第三抓手7用于抓取刻度器吊框32，第二机器人107根据需要在抓手放置台5上连接该第二抓手8或者第三抓手7。
抓手放置台5包括固定在库区地面的放置架51，该放置架51上分布有五个支撑台52，对应图中左侧用于放置第三抓手7，右侧用于放置第二抓手8，在放置架51上对应两侧的支撑台52的位置处设有连接架59，该连接架59上沿竖直方向设有升降气缸54，在连接架59的上端转动连接有翻转压块55，翻转压块55的中部与连接架59转动连接，升降气缸54的活动端与翻转压块55的外端端部铰接，这样升降气缸54升降时可带动翻转压块55转动，从而将第二抓手8和第三抓手7压紧。同时在设有翻转压块的四个支撑台52上设有定位柱和定位孔，第二抓手7和第三抓手8可通过该定位柱和定位孔进行定位，然后再通过翻转压块进行压紧。
在放置架51上靠近第二抓手8的位置处设有固定架56，即对应图中右侧位置，固定架56上转动连接翻转臂57和升降气缸54，升降气缸54沿竖直方向设置，翻转臂57的一端与升降气缸54铰接，其另一端连接有对第二抓手8上的快换盘进行遮挡防尘的防尘盖58。当升降气缸动作带动翻转臂动作，进而带动翻转臂上的防尘盖动作后将第二抓手上的快换盘遮挡，进行防尘。
参考图5，第二抓手8包括第二连接板81，该第二连接板81的一侧设有两个第二基板82，两个第二基板82所在平面与第二连接板81所在平面平行，两个第二基板82之间可在同一个平面内相对移动，移动时由气缸驱动，两个第二基板82上分别设有第二吊篮吊块84，四个第二吊篮吊块84分别对应中子罐吊篮2上的吊钩。在第二连接板81上设有连接柱85，该连接柱85所在平面与第二连接板81所在平面垂直，在连接柱85上设第二快换盘86，通过该第二快换盘86与第二机器人连接。
参考图6，第三抓手7包括第三连接板73，该第三连接板73上滑动设有两个第三基板72，两个第三基板72所在平面与第三连接板73所在平面平行，两个第三基板72可以是一个固定，一个滑动，也可以是两个均可以滑动，滑动时滑轨滑块配合的方式，由气缸驱动，在两个第三基板72上分别设两个第三吊框吊块74，四个第三吊框吊块74与刻度器吊框上的四个吊钩对应。在第三连接板73上设有第三连接架75，第三连接架75上连接第三快换盘76，通过该第三快换盘76实现与第二机器人的快换连接。
参考图8，在地坑103底部设有地坑架4，该地坑架4包括置于地坑103底部的底板41，该底板41上通过四个支座42连接有支撑框架43，中子罐吊篮2通过该支撑框架43进行支撑，支撑框架43整体呈矩形，且在支撑框架43的四个角上分别设有对中子罐吊篮2进行限位的限位块44，同时限位块的位置处设有绝缘垫片和绝缘垫圈，在绝缘垫片上设吊篮定位销45。
坑盖放置台105只要能放置源坑盖就行，结构不需单独设计，采用一般结构就行，本实施例中共设置了五个坑盖放置台。
本发明的原理如下：
上料滑台1移动至上料工位，人工通过助力臂112将中子罐置于中子罐吊篮2内，密度罐置于密度罐吊篮31内，刻度器分别置于对应刻度器吊框32内，然后将装有密度罐的密度罐吊篮31置于中子罐吊篮2内，上料滑台1移动至中转工位，第一机器人108抓取中子罐吊篮2和刻度器吊框32并通过第一抓手6上的扫码摄像头69进行扫码后将信息传至总控制柜，实现入库信息登记，第一机器人动作带动中子罐吊篮2和刻度器吊框32转移至中转台109上，转移至中转台109的过程中通过RFID检测设备110进行RFID读写与γ检测，然后第二机器人将地坑103内的源坑盖移动至源坑盖放置台105上，第二机器人107从抓手放置台5上连接第二抓手8后将中转台109上的中子罐吊篮2抓取至地坑103内然后将源坑盖放至地坑内，同时第二机器人断开与第二抓手的连接后通过快换盘实现与第三抓手7的连接，带动该第三抓手7抓取刻度器吊框抓32后放至刻度器屏蔽柜102内，实现放射源的自动化入库过程；出库时同样的道理，只是与入库时的工序相反。
以上描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种放射源智能仓储系统，其特征在于：包括由安全围栏(101)围成的工作区域，该工作区域内分布有刻度器屏蔽柜(102)和地坑(103)，所述地坑(103)通过源坑盖封堵；
所述工作区域内还设有上料滑台(1)、RFID检测设备(110)、中转台(109)和坑盖放置台(105)，该上料滑台(1)上放置有中子罐吊篮(2)、密度罐吊篮(31)和刻度器吊框(32)，第一机器人(108)能够将所述上料滑台(1)上的中子罐吊篮(2)、密度罐吊篮(31)和刻度器吊框(32)抓取至所述中转台(109)上，第二机器人(107)一方面能够将所述中转台(109)上的中子罐吊篮(2)和密度罐吊篮(31)抓取至所述地坑(103)内，另一方面能够将所述刻度器吊框(32)抓取至所述刻度器屏蔽柜(102)内。
2.根据权利要求1所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：所述工作区域包括操作区和库区，所述上料滑台(1)、RFID检测设备(110)、中转台(109)和第一机器人(108)位于操作区，所述第二机器人(107)、刻度器屏蔽柜(102)和地坑(103)位于库区。
3.根据权利要求1所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：还包括助力臂(112)，操作者通过该助力臂(112)分别将中子罐置于所述中子罐吊篮(2)内、将密度罐置于所述密度罐吊篮(31)内、将刻度器置于所述刻度器吊框(32)内，并能够将装有密度罐的所述密度罐吊篮(31)置于所述中子罐吊篮(2)内。
4.根据权利要求3所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：所述中子罐吊篮(2)包括吊篮底板(21)，该吊篮底板(21)上围设有吊篮框架(22)，所述吊篮框架(22)上端分布有吊钩(26)，在所述吊篮底板(21)上分布有中子罐定位块(23)和密度罐定位块(24)，该中子罐定位块(23)和密度罐定位块(24)均位于所述吊篮框架(22)内，中子罐通过所述中子罐定位块(23)进行定位，密度罐吊篮(31)通过所述密度罐定位块(24)进行定位。
5.根据权利要求4所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：所述第一机器人(108)上装有第一抓手(6)，该第一抓手(6)包括第一连接板(61)，该第一连接板(61)的一侧连接第一快换盘(68)，所述第一连接板(61)的另一侧滑动连接有两个第一基板(62)，两个所述第一基板(62)上分别设有与所述中子罐吊篮(2)上的吊钩(26)对应的第一吊篮吊块(64)；
所述第一连接板(61)上还连接有辅助板(65)，该辅助板(65)上活动设有两个辅助基板(66)，两个该辅助基板(66)上分别设有与刻度器吊框(32)上的吊钩对应的第一吊框吊块(67)。
6.根据权利要求5所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：在所述第一连接板(61)上设有扫码摄像头(69)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：所述工作区域内还设有抓手放置台(5)，该抓手放置台(5)上放置有第二抓手(8)和第三抓手(7)，所述第二抓手(8)用于抓取所述中子罐吊篮(2)，所述第三抓手(7)用于抓取所述刻度器吊框(32)，所述第二机器人(107)根据需要连接该第二抓手(8)或者第三抓手(7)。
8.根据权利要求7所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：所述抓手放置台(5)包括放置架(51)，该放置架(51)上分布有支撑台(52)，在所述放置架(51)上靠近其两侧的所述支撑台(52)的位置处设有连接架(59)，该连接架(59)上沿竖直方向设有升降气缸(54)，所述连接架(59)的上端转动连接有翻转压块(55)，所述升降气缸(54)的活动端与所述翻转压块(55)铰接。
9.根据权利要求8所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：在所述放置架(51)上靠近所述第二抓手(8)的位置处设有固定架(56)，该固定架(56)上连接翻转臂(57)和升降气缸(54)，所述翻转臂(57)的一端与所述升降气缸(54)铰接，其另一端连接有对所述第二抓手(8)上的快换盘进行遮挡防尘的防尘盖(58)。
10.根据权利要求1所述的放射源智能仓储系统，其特征在于：在所述地坑(103)的底部设有地坑架(4)，该地坑架(4)包括置于所述地坑(103)底部的底板(41)，该底板(41)上通过支座(42)连接有支撑框架(43)，所述中子罐吊篮(2)通过该支撑框架(43)进行支撑，所述支撑框架(43)上设有对所述中子罐吊篮(2)进行限位的限位块(44)。
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