CN114397175B - 一种放射性样品的装样装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种放射性样品的装样装置，包括夹具推动机构，用于将成对的夹具推送到预定位置；样品推动机构，用于将样品推送到所述预定位置，使所述样品的销钉孔与所述夹具的销钉孔对准；销钉安装机构，用于在所述预定位置将销钉安装至所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔内，以使所述样品安装在所述夹具上；引伸计安装机构，用于将引伸计的刀刃装入所述样品的刀口；以及电控系统，分别与所述夹具推动机构、所述样品推动机构、所述销钉安装机构和所述引伸计安装机构电连接。本申请装置能够降低提高样品的安装难度，便于机械手进行操作，自动化程度高。

Description

一种放射性样品的装样装置

技术领域

本申请涉及样品的装样领域，尤其涉及一种放射性样品的装样装置。

背景技术

断裂韧性可表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标，在工程部件的结构完整性评估和服役安全分析领域有着广泛的应用。断裂韧性常用紧凑拉伸(CT)样品进行测试，标准的CT样品称为1CT样品，其宽、长、高尺寸分别为25.4×63.6×60.96mm³。

在开展核反应堆等特种材料研究时，通常为了提升辐照资源利用率、减小样品放射性以及提高辐照试验参数均匀性，往往需要采用小尺寸CT样品进行测试。而对放射性微小CT样品进行断裂韧性试验时，由于样品具有放射性，不能通过人手直接操作，此类操作一般通过热室的机械手开展，但机械手操作粗放，其精细程度远未达到装夹要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种放射性样品的装样装置，以解决样品安装难度大等问题。

为了达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

夹具推动机构，用于将成对的夹具推送到预定位置；

样品推动机构，用于将样品推送到所述预定位置，使所述样品的销钉孔与所述夹具的销钉孔对准；

销钉安装机构，用于在所述预定位置将销钉安装至所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔内，以使所述样品安装在所述夹具上；

引伸计安装机构，用于将引伸计的刀刃装入所述样品的刀口；以及

电控系统，分别与所述夹具推动机构、所述样品推动机构、所述销钉安装机构和所述引伸计安装机构电连接。

进一步地，所述夹具推动机构包括：

具有第一安装槽的夹具座，用于放置成对的所述夹具；

对中调整件，设置在所述第一安装槽的一侧，用于调整成对的所述夹具沿所述第一安装槽移动至所述预定位置；以及

夹具驱动件，设置在所述第一安装槽的另一侧，配合所述对中调整件，用于将成对的所述夹具固定在所述预定位置。

进一步地，所述样品推动机构包括：

具有第二安装槽的样品座，用于放置所述样品；以及

样品驱动件，用于推送所述样品沿所述第二安装槽移动至所述预定位置，使所述样品的销钉孔与所述夹具的销钉孔对准。

进一步地，所述销钉安装机构包括：

销钉导向件，所述销钉导向件上具有两个导向孔，两个所述导向孔配置为将两个所述销钉导向地从较宽间距引导至较窄间距，以便与所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔对准。

进一步地，销钉导向件包括依次连接的第一导向部、第二导向部、第三导向部和第四导向部，所述导向孔贯穿于所述第一导向部、所述第二导向部、所述第三导向部和所述第四导向部。

进一步地，所述导向孔在所述第一导向部内形成连通的竖直孔和倾斜孔，所述导向孔在所述第二导向部内形成倾斜孔，所述第二导向部的倾斜孔与所述第一导向部的倾斜孔同轴设置，所述第一导向部的竖直孔、所述第一导向部的倾斜孔以及所述第二导向部的倾斜孔的孔径依次减小；

所述导向孔在所述第三导向部形成承接孔和扶正孔，所述承接孔竖直设置，与所述第二导向部的倾斜孔对接，所述扶正孔竖直设置于所述承接孔下方，所述扶正孔的孔径小于所述承接孔的孔径；

所述导向孔在所述第四导向部内竖直设置，与所述扶正孔对接且孔径小于所述扶正孔的孔径。

进一步地，所述销钉安装机构还包括：

安装弹夹，用于预先放置所述销钉，所述销钉导向件与所述安装弹夹连接并位于所述安装弹夹的下方；以及

销钉驱动件，用于推送所述销钉沿所述销钉导向件移动至所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔内。

进一步地，所述安装弹夹包括：

弹夹座，所述销钉驱动件连接在所述弹夹座上，所述弹夹座上形成有定位孔和用于放置所述销钉的第一轨道；以及

推动座，所述推动座连接在所述弹夹座上，用于推动所述销钉沿所述第一轨道移动至所述导向孔上方；

所述销钉驱动件穿过所述定位孔，推送所述销钉沿所述导向孔移动至所述样品的销钉孔和所述夹具的销钉孔内。

进一步地，所述推动座包括：

座体，具有第二轨道，所述座体与所述弹夹座连接，所述第二轨道与所述第一轨道连通，以使所述销钉能够从所述座体远离所述第一轨道的一端推入所述第二轨道；

弹簧推杆，安装在所述座体上，用于推动所述销钉沿所述第二轨道移动至所述第一轨道。

进一步地，所述销钉安装机构还包括升降驱动件，与所述安装弹夹连接，用于带动所述安装弹夹和所述销钉导向件升降。

进一步地，所述引伸计安装机构包括：

具有第三安装槽的引伸计座，用于放置所述引伸计；

引伸计导向件，设置在所述引伸计座上，并位于所述第三安装槽内；

引伸计驱动件，用于推动所述引伸计沿所述第三安装槽移动，所述引伸计导向件引导所述引伸计的刀刃张开，以便装入所述样品的刀口。

根据上述任意一项的装样装置，所述夹具推动机构水平固定设在平台上，沿所述夹具推动机构的宽度方向，所述样品推动机构与所述夹具推动机构靠近所述预定位置的一侧面垂直连接，所述引伸计安装机构与所述夹具推动机构靠近所述预定位置的另一侧面垂直连接，所述销钉安装机构一端固定在平台上，另一端位于所述预定位置的上方。

进一步地，所述电控系统包括控制盒，用于手动或自动控制所述夹具推动机构、所述样品推动机构、所述销钉安装机构以及所述引伸计安装机构移动。

本申请实施例公开了一种放射性样品的装样装置，通过夹具推动机构和样品推动机构推动夹具和样品到达预定位置，使用销钉安装机构把销钉固定在夹具和样品的销钉孔中，采用引伸计推动机构将引伸计卡在样品刀口上，降低了样品的安装难度，自动化程度高。

附图说明

图1为放射性样品的结构示意图；

图2为现有技术中的夹具与样品连接后的结构示意图；

图3为现有技术中夹具的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种放射性样品的装样装置的结构示意图；

图5为图4的俯视结构示意图；

图6为图4中的销钉穿过夹具与样品的结构示意图；

图7为图4中的引伸计的结构示意图；

图8为图4中的夹具推动机构推动夹具的剖视结构示意图；

图9为图8中的调整部形成第一安装槽的结构示意图；

图10为图4中的样品推动机构推动样品的结构示意图；

图11为图4中的销钉安装机构的结构示意图；

图12为图11中的销钉导向件的纵截面示意图；

图13为图11中的弹夹座和推动座的纵截面示意图；

图14为图13中销钉在第二轨道上A处的剖面示意图；

图15为图4中的引伸计安装机构推动引伸计的结构示意图；

图16为图15中的引伸计导向件的结构示意图。

附图标记说明

装样装置1；夹具推动机构11；夹具座111；调整部1111；对接部1112；驱动部1113；第一安装槽111a；锲型槽111a1；方形槽111a2；第一开口111b；第二开口111c；对中调整件112；夹具驱动件113；样品推动机构12；样品座121；第二安装槽121a；样品驱动件122；销钉安装机构13；安装弹夹131；弹夹座1311；定位孔1311a；第一轨道1311b；推动座1312；弹簧推杆13121；推杆131211；弹簧131212；滑动块131213；座体13122；第二轨道13122a；销钉导向件132；导向孔132a；第一导向部1321；第二导向部1322；第三导向部1323；承接孔1323a；扶正孔1323b；过渡区1323c；第四导向部1324；销钉驱动件133；固定板134；升降驱动件135；连接座136；缓冲垫137；引伸计安装机构14；引伸计座141；第三安装槽141a；引伸计导向件142；引伸计驱动件143；平台2；夹具3；第一夹具31；开口槽311；限位部312；对中插销313；第二夹具32；样品4；开口41；刀口42；销钉孔43；引伸计5；刀刃51；引伸计臂52；扩张部521；回位部522；隔离挡板6；销钉7。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。本申请实施例中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含地包括至少一个特征。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

断裂韧性可表征材料阻止裂纹扩展的能力，是度量材料的韧性好坏的一个定量指标，在工程部件的结构完整性评估和服役安全分析领域有着广泛的应用。断裂韧性常用紧凑拉伸(CT)样品进行测试，标准的CT样品称为1CT样品，其宽、长、高尺寸分别为25.4×63.6×60.96mm³，如图1所示为CT样品的结构示意图。

在开展核反应堆等特种材料研究时，通常为了提升辐照资源利用率、减小样品放射性以及提高辐照试验参数均匀性，往往需要采用小尺寸CT样品进行测试。目前已研究的小尺寸CT主要有1/6CT样品(即在1CT样品尺寸的基础上1/6等比缩小)、1/4CT样品和1/2CT样品，其中，1/6CT样品(微小CT样品)具有较高的试验研究及工程应用价值，是极具应用前景的小尺寸CT样品。

在对CT样品在测试时，需要将样品装夹在试验机的夹具上进行试验。现有技术中，一般通过人工或机械手直接将销钉7’插入夹具3’与样品4的，如图2所示是夹具3’与样品4用销钉7’连接后的结构示意图，图3是CT样品的夹具3’的结构示意图。但是，通过人工或机械手直接连接样品4与夹具3’对放射性微小CT样品进行断裂韧性试验时，存在如下问题：1.样品尺寸小，装夹精度要求高(例如样品4和销钉7’在夹具3’上的装配，引伸计安装)，人工操作难度大；2.由于样品具有放射性，不能通过人手直接操作，此类操作一般通过热室的机械手开展，但机械手操作粗放，其精细程度远未达到1/6CT样品的装夹要求。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种放射性样品的装样装置，请参阅图4，包括夹具推动机构11、样品推动机构12、销钉安装机构13、引伸计安装机构14以及电控系统。

夹具推动机构11用于将成对的夹具3推动到预定位置。样品推动机构12用于将样品4推送到预定位置，使样品4的销钉孔43与夹具3的销钉孔43对准。例如，请参阅图1和图6，CT样品4中间具有开口41，开口41两侧分别具有一销钉孔43，夹具3由第一夹具31和第二夹具32组成，第一夹具31和第二夹具32分别连接在样品4的两侧的销钉孔43上，以第一夹具31为例，第一夹具31一端设置有开口槽311，开口槽311的高度与样品4的厚度适配，开口槽311的上下均为限位部312，上下两限位部312分别具有销钉孔43，当样品4进入开口槽311后，样品4的销钉孔43与上下两限位部312的销钉孔43对齐，也就是说三个销钉孔43位于同一直线上，便于销钉7插入。

销钉安装机构13用于在预定位置将销钉7安装至夹具3的销钉孔43和样品4的销钉孔43内，以使样品4安装在夹具3上。例如，销钉安装机构13具有导向结构，导向结构将两销钉7导向地从较宽间距引导至较窄间距，以便与夹具3的销钉孔43和样品4的销钉孔43对准。两销钉7开始位于较宽间距的位置，方便安装销钉安装机构13的驱动部件，使销钉安装机构13的驱动部件有操作空间。同时，由于设计了导向结构，两销钉经导向地从较宽间距的位置引导至较窄间距的两销钉孔43中，从而提高了销钉7的装配精度、降低了装配难度，提高了装配自动化程度。

引伸计安装机构14用于将引伸计5的刀刃51装入样品4的刀口42。例如，如图1和图7所示，引伸计5具有刀刃51和引伸计臂52，引伸计臂52包括连接的扩张部521和回位部522。样品4的两外侧具有V型槽的刀口42，引伸计5一端具有的V型凸块刀刃51，可以稳定夹住样品4。电控系统分别与夹具推动机构11、样品推动机构12、销钉安装机构13和引伸计安装机构14电连接。

本实施例通过夹具推动机构11和样品推动机构12推动夹具3和样品4到预定位置，通过销钉安装机构13把销钉7导向地固定在夹具3的销钉孔43和样品4的销钉孔43中，采用引伸计安装机构14将引伸计5卡在样品4刀口42上，降低了样品4安装难度，自动化程度高。

具体地，夹具推动机构11、样品推动机构12、销钉安装机构13和引伸计安装机构14均固定设置在平台2上。例如，可以通过紧固件固定平台2上。可以理解地，平台2可以是热室(进行高放射性试验和操作的屏蔽小室)内的地板，也可以是放射性样品的装样装置的组成部分，如此可以形成整套装备，不需要在热室内单独安装各个机构，简化了装样装置的在热室内的安装工序，提高了安装效率。

在一实施例中，请参阅图5，夹具推动机构11水平固定在平台2上，沿夹具推动机构11的宽度方向，样品推动机构12与夹具推动机构11上靠近预定位置的一侧面垂直连接，引伸计安装机构14与夹具推动机构11上靠近预定位置的另一侧面垂直连接，销钉安装机构13一端固定在平面上，另一端位于预定位置的上方，即夹具推动机构11、样品推动机构12和引伸计安装机构14形成“十”型，销钉安装机构13位于“十”的交点的上方。

本实施例中，样品4、夹具3以及引伸计5装配操作都集中在同一个工位完成，安装精度高；整个装置呈立体式结构，紧凑性强，可靠性高，操作平台2构造简洁，无操作死角，可通过机械手辅助下放置样品4、夹具3和引伸计5，以及取出安装好夹具的样品，操作简单、稳定。

在一实施例中，请参阅图8，夹具推动机构11包括夹具座111、对中调整件112以及夹具驱动件113。具体地，夹具座111包括调整部1111、对接部1112以及驱动部1113，由于样品4较小，相邻两部之间具有一定的间距，节省成本以及为机械手夹取夹具3提供可操作的空间。第一夹具31一侧位于调整部1111，另一侧位于对接部1112，第二夹具32一侧位于驱动部1113，另一端位于对接部1112，样品推动机构12和引伸计安装机构14连接在对接部1112的两侧。

进一步地，夹具座111具有第一安装槽111a，用于放置成对的夹具3。具体地，如图9所述，调整部1111上形成有第一安装槽111a，第一安装槽111a沿宽度的截面形状为锲型与方形的叠加，锲型槽111a1的周侧的弧线与夹具3的外轮廓相适配，减少推送夹具3时出现滑落或者卡死，提高安装精度。方型槽111a2使得夹具3移动时有良好的对中性，例如，如图5所示，夹具3靠近第一安装槽111a的侧面设置有对中插销313，对中插销313位于方形槽111a2内，在夹具驱动件113的推动下，可以使第一夹具31和第二夹具32在预定位置相互接触的限位部312端面对其，防止两夹具3的限位部312端面发生错位，减少装样出错率。

进一步地，如图8所述，对中调整件112设置在第一安装槽111a的一侧，用于调整成对的夹具3沿第一安装槽111a移动至预定位置。具体地，对中调整件112可以是对中调整螺钉，对中调整螺钉位于调整部1111远离对接部1112的一侧，通过旋转螺钉，微调螺钉的伸出距离，推动第一夹具31带动第二夹具32沿第一安装槽111a移动至预定位置，便于样品4和引伸计5能够进入两夹具3开口槽311形成的空间内。

进一步地，夹具座111沿宽度方向的两侧形成有与第一安装槽111a连通的第一开口111b和第二开口111c，有利于样品4和引伸计5平稳地进入两夹具3开口槽311形成的空间内，便于样品4和引伸计5的安装。

进一步地，夹具驱动件113设置在第一安装槽111a的另一侧，配合对中调整件112，用于将成对的夹具3固定在预定位置。例如，夹具驱动件113可以位于驱动部1113背离对接部1112一侧；夹具驱动件113可以是夹具推动气缸，夹具推动气缸通过紧固件固定设置在平台2上，夹具推动气缸的推杆的一端与第二夹具32上远离限位部312的端面抵接，在夹具推动气缸驱动下，推杆推动第二夹具32带动第一夹具31固定在预定位置，使得第一夹具31与对中调整件112抵接。

本实施例通过对中调整件112和夹具驱动件113能够使成对的夹具3达到预定位置固定，方便对中调整和快速固定，便于样品4、引伸计5以及销钉7的安装。

在一实施例中，请参阅图10，样品推动机构12包括样品座121和样品驱动件122。样品座121具有第二安装槽121a，用于放置样品4。例如，第二安装槽121a槽宽稍大于样品4的宽度，减少推动样品4时滑落或者卡死，提高样品4安装精度；第二安装槽121a的槽口与第一开口111b对准，便于样品4能够进入两夹具3开口槽311形成的空间内。样品驱动件122用于推送样品4沿第二安装槽121a移动至预定位置，使样品4的销钉孔43与夹具3的销钉孔43对准。例如，样品驱动件122可以是样品驱动气缸。

本实施例采用样品驱动件122能够稳定推动样品4沿第二安装槽121a至预定位置，减少了样品4的滑落，提高了样品4的安装精度。

在一实施例中，请参阅图11，销钉安装机构13包括安装弹夹131、销钉导向件132以及销钉驱动件133。销钉安装机构13的导向结构形成在销钉导向件132上。安装弹夹131用于预先放置销钉7；销钉导向件132与安装弹夹131连接并位于安装弹夹131下方，用于导向地引导销钉7安装至夹具3和样品4的销钉孔43内；销钉驱动件133用于推送销钉7沿销钉导向件132移动至夹具3的销钉孔43和样品4的销钉孔43内。

进一步地，请参阅图12，销钉导向件132形成有导向孔132a，例如，形成有间隔设置的两导向孔132a。

具体地，沿销钉7导向方向，导向孔132a贯穿至整个销钉导向件132。销钉导向件132包括第一导向部1321、第二导向部1322、第三导向部1323和第四导向部1324，且通过紧固件连接成一个整体。两个导向孔132a在第一导向部1321和第二导向部1322内由两端向中部靠拢倾斜设置，即两个导向孔132a由在第一导向部1321上部较宽的间距向第二导向部1322下部较窄的间距倾斜。

导向孔132a在第一导向部1321可形成连通的竖直孔和倾斜孔，第一导向部1321的竖直孔用于承接销钉7，以便顺利地引导至导向孔132a内。导向孔132a在第二导向部1322为倾斜孔，第一导向部1321的倾斜孔与第二导向部1322的倾斜孔同轴设置。其中，第一导向部1321的竖直孔、第一导向部1321的倾斜孔以及第二导向部1322的倾斜孔的孔径可以依次减小，第一导向部1321的竖直孔的孔径较大可以使销钉7顺利进入导向孔132a，第二导向部1322的倾斜孔的孔径较小可以逐步引导销钉7与夹具3的销钉孔43对位。

导向孔132a在第三导向部1323形成有承接孔1323a和扶正孔1323b，承接孔1323a竖直设置，与第二导向部1322的倾斜孔对接，扶正孔1323b竖直设置于承接孔1323a下方，扶正孔1323b的孔径小于承接孔1323a的孔径，且两者对接处具有过渡区1323c，降低销钉7卡死的可能性。销钉7落入承接孔1323a和扶正孔1323b后，由于承接孔1323a和扶正孔1323b均为竖直设置，且扶正孔1323b的孔径小于承接孔1323a的孔径，有助于销钉7从倾斜状态转变为竖直状态，便于进一步与夹具3的销钉孔43准确对位。

导向孔132a在第四导向部1324内竖直设置，与扶正孔1323b对接并比扶正孔1323b的孔径小，导向孔132a在第四导向部1324内的孔径略大于销钉7的头部，且第四导向部1324内的两导向孔132a之间的距离等于样品4两销钉孔43或者夹具3上两销钉孔43之间的距离，便于销钉7的插入安装。

可以理解的是，导向孔132a在第一导向部1321和第二导向部1322内倾斜设置的原因是，由于样品4的两销钉孔43之间的距离很小，在销钉7固定时，若采用导向孔132a整体竖直设置方式，意味着销钉导向件132的导向孔132a之间的距离要设置的很小，这对销钉驱动件133、弹夹座1311等零件的要求大大增加，需要将销钉驱动件133和弹夹座1311制作成高精度的小部件，增加成本。销钉导向件132设置成四个独立连接的导向部，可以降低导向孔132a的加工难度。通过导向孔132a在四个导向部中分段设置，孔径整体上由上至下分段缩小，可以使销钉7顺利地通过导向孔132a的前段部分，减小推动阻力并减少卡滞的可能性。

在一实施例中，上述实施中的第一导向部1321和第二导向部1322可以为一体成型连接，第三导向部1323和第四导向部1324可以为一体成型连接。

进一步地，请参阅图11和图13，安装弹夹131包括弹夹座1311和推动座1312。销钉驱动件133连接在弹夹座1311上。具体地，往第一夹具31向第二夹具32投影，弹夹座1311呈“7”型，销钉驱动件133固定连接“7”中“一”的上方，销钉导向件132连接在“7”中“1”的底端。弹夹座1311上形成有定位孔1311a和用于放置销钉7的第一轨道1311b。定位孔1311a与导向孔132a对接。销钉7头部与下部之间形成台阶，头部直径大于下部直径，利用头部与下部之间形成台阶挂在第一轨道1311b上。例如，定位孔1311a设置在弹夹座1311“7”的“一”的右端，第一轨道1311b延伸至定位孔1311a下方邻近位置，以方便销钉7进入导向孔132a。具体地，弹夹座1311上形成有两个定位孔1311a和用于放置销钉7的两个第一轨道1311b。

进一步地，推动座1312连接在弹夹座1311上，用于推动销钉7沿第一轨道1311b移动至导向孔132a上方。例如，推动座1312连接在弹夹座1311“7”型中“一”的左端，销钉7从推动座1312一侧装入，用于推动销钉7沿第一轨道1311b移动至导向孔132a上方。销钉驱动件133穿过定位孔1311a，推动销钉7沿导向孔132a移动至样品4和夹具3的销钉孔43内。例如，销钉驱动件133可以是销钉推动气缸，销钉推动气缸的推杆位于定位孔1311a内，在销钉推动气缸的驱动下，销钉推动气缸的推杆推动销钉7沿导向孔132a至样品4和夹具3的销钉孔43内，完成夹具3和样品4的固定，高效便捷，易于实现。

本实施例中采用销钉驱动件133推动安装弹夹131内的销钉7沿销钉导向件132安装至夹具3和样品4的销钉孔43内，从而固定夹具3和样品4，操作简单，自动化程度高。

在一实施例中，请参阅图13和图14，推动座1312包括弹簧推杆13121和座体13122。座体13122具有第二轨道13122a，座体13122与弹夹座1311连接。具体地，座体13122具有两个第二轨道13122a。例如，座体13122连接在弹夹座1311远离定位孔1311a的一侧；第二轨道13122a与对应的第一轨道1311b连通，以使销钉7能够从座体13122远离第一轨道1311b的一端推入第二轨道13122a。弹簧推杆13121安装在座体13122上，用于推动销钉7沿第二轨道13122a移动至第一轨道1311b。例如，弹簧推杆13121包括推杆131211、弹簧131212以及滑动块131213，推杆131211位于第二轨道13122a内，且部分露出于座体13122外；滑动块131213可以滑动位于第一轨道1311b和第二轨道13122a内，能够推动销钉7的头部移动；弹簧131212的两端分别连接一个滑动块131213，安装销钉7时，先将多个销钉7依次放入第二轨道13122a，使其头部悬挂在第二轨道13122a内，向弹夹座1311方向推动推杆131211，带动弹簧131212和两滑动块131213推动销钉7沿第二轨道13122a移动至第一轨道1311b，使首个销钉7到达导向孔132a上方，然后锁紧推杆131211，这时，推杆131211和两滑动块131213共同完成弹簧131212的储能，当首个销钉7通过销钉驱动件133安装至样品4和夹具3的销钉孔43后，弹簧131212的一端释放能量推动滑动块131213前进，使后一个销钉7至导向孔132a下，准备下一次发射，整个发射过程类似订书机钉书原理，安全高效、稳定。

在一实施例中，参见图11，销钉安装机构13还包括固定板134，固定板134的一端连接在安装弹夹131上，另一端固定在销钉驱动件133上。提高销钉驱动件133的稳固性。

在一实施例中，销钉安装机构13还包括缓冲垫137(参见图4)。例如，缓冲垫137设置销钉导向件132上靠近平台2一侧面上或设置在夹具推动机构11上，减小销钉导向件132下移碰撞到夹具3的受力，以保护夹具3和样品4。

在一实施例中，销钉安装机构13包括升降驱动件135，升降驱动件135与安装弹夹131连接，用于带动安装弹夹131和销钉导向件132升降。例如，升降驱动件135可以是升降气缸，升降驱动件135通过紧固件固定在安装弹夹131上，通过驱动升降气缸，带动安装弹夹131和销钉导向件132靠近或者远离预定位置。

本实施例通过升降驱动件135的驱动，可以带动整个销钉安装机构13上下移动，可以避让机械手取放夹具3以及方便夹具3的对中移动，通过改变销钉导向件132与夹具3的位置，提高销钉7的安装精度。

在一实施例中，销钉7安装机构还包括连接座136，连接座136一端连接在升降驱动件135上，另一端连接在安装弹夹131上，用于带动销钉导向件132移动。例如，连接座136可以是槽钢，槽钢两端具有U型孔，便于调整安装弹夹131的安装位置，可以通过紧固件分别固定在升降驱动件135和弹夹座1311上，提高装样装置1的稳固性。

在一实施例中，销钉安装机构13可以不包括升降驱动件135，可以将销钉安装机构13安装在预定位置下方。例如，销钉安装机构13位于平台2上背离预定位置一侧面，通过从下往上插入销钉7到销钉孔43内，不需升降驱动件135，节约成本。

在一实施例中，装样装置1还包括隔离挡板6(参见图4)，隔离挡板6至少有两个。具体地，两块隔离挡板6固定在平台2上，将升降驱动件135与其他机构隔离；避免误操作时销钉7掉入升降机构的缝隙中，隔离后便于机械手从平台2上捡出掉落的销钉7。

本实施例通过设置隔离挡板6，误操作时，销钉7掉入隔离挡板6的前平台2，空间较大，方便观察与夹持。

在一实施例中，请参阅图15，引伸计安装机构14包括引伸计座141、引伸计导向件142和引伸计驱动件143。引伸计座141具有第三安装槽141a，用于放置引伸计5。例如，第三安装槽141a的槽宽大于或者等于引伸计5的宽度，第三安装槽141a的槽口与第二开口111c对准，减少在引伸计5推动过程中出现卡死、无法对准的情况，提高引伸计5的安装精度。

进一步地，结合请参阅图16，引伸计导向件142设置在引伸计座141上，并位于第三安装槽141a内。例如，引伸计导向件142可以是卡块，沿销钉导向件132的导向投影，卡块呈“V”型与“U”型的叠加，也就是说引伸计导向件142一端的宽度大于另一端的宽度，中间平滑过渡，引伸计导向件142宽度大的一端位于第二开口111c(参见图8)处，宽度小的一端位于第三安装槽141a内。引伸计驱动件143用于推动引伸计5沿第三安装槽141a移动，引伸计导向件142引导引伸计5的刀刃51张开，以便装入样品4的刀口42。例如，引伸计驱动件143可以连接在引伸计座141远离第二开口111c一侧，引伸计驱动件143可以是引伸计推进气缸，在引伸计推进气缸的驱动下，引伸计推进气缸的推杆推动引伸计5沿第三安装槽141a移动，引伸计5的刀刃51接触到引伸计导向件142后，继续推动引伸计5移动，引伸计导向件142宽度小的一端开始进入刀刃51口，将引伸计臂52张开；引伸计臂52包括扩张部521以及回位部522，两扩张部521的间距小于两回位部522的间距，以便扩张部521通过引伸计导向件142大宽度部位后，当引伸计5的刀刃51位于样品4的刀口42处，回位部522利用弹性恢复力，将刀刃51卡入刀口42。

具体地，如图7所示，刀刃51位于前端，扩张部521与刀刃51连接，回位部522与扩张部521连接，扩张部521的厚度大于回位部522的厚度，当卡块与扩张部521接触时，整个引伸计臂52张开，当引伸计5继续移动，卡块接触到回位部522且刀刃51已进入样品4的两侧，由于回位部522的厚度比扩张部521小，引起引伸计臂52收缩，刀刃51抵接在样品4的两侧面上，引伸计5继续移动，直至刀刃51卡在样品4两侧的刀口42上，完成引伸计5的安装。

本实施例中通过引伸计驱动件143能够稳定推送引伸计5，采用引伸计导向件142能够使引伸计5精确卡在样品4上，高效、稳定，自动化程度高。

在一实施例中，电控系统包括控制盒，用于手动或者自动控制夹具推动机构、样品推动机构销钉7安装机构以及引伸计安装机构移动。

可以理解的是，装样装置具有两者操作模式，例如，当电控系统为手动操作时，可以根据需要手动操作各个推动机构的操作杆，以实现各个机构的移动；当电控系统为自动操作时，电控系统会根据设定程序自动完成对各个机构的自动操作；两种模式也可以互相配合使用，例如，在对中调整夹具3时，可以采用手动操作，更加精准，待夹具3安装好后，切换到自动操作，使得安装更加高效。

下面对放射性样品的装样装置1的使用方法进行示例性说明。

步骤一、移动销钉安装机构13，露出夹具推动机构11、样品推动机构12和引伸计安装机构14的操作空间。

例如，通过升降驱动件135，将销钉导向件132抬升至一定位置，以方便用机械手放置夹具3、样品4和引伸计5。

步骤二、将成对的夹具3放置在夹具推动机构11上。

例如，将成对的夹具3放置在夹具推动机构11的第一安装槽111a内，实验之前，需要调整对中调整件112，使成对的夹具3沿第一安装槽111a至预定位置，然后通过夹具驱动件113推动成对的夹具3固定在预定位置。

步骤三、将样品4放置在样品推动机构12上。

例如，将样品4放置在样品推动机构12的第二安装槽121a内，通过样品驱动件122推送样品4至预定位置，使样品4的销钉孔43与夹具3的销钉孔43对准。

步骤四、将引伸计5放置在引伸计安装机构14上。

例如，将引伸计5放置在引伸计安装机构14的第三安装槽141a内，通过引伸计驱动件143推动引伸计5移动，经引伸计导向件142后使引伸计臂52闭合至样品4的刀口42上。

步骤五、将销钉7安装至销钉安装机构13上。

例如，将销钉7安装至销钉安装机构13的安装弹夹131内，使其有足够的销钉7支持试验的进行。

步骤六、操作销钉安装机构13将销钉7安装至夹具3的销钉孔43和样品4的销钉孔43内。

例如，启动升降驱动件135，使销钉导向件132下降至样品4和夹具3的销钉孔43处；推动座1312使销钉7落到导向孔132a下，驱动销钉驱动件133，销钉7沿着销钉导向件132安装至夹具3和样品4的销钉孔43内。

步骤七、操作机械手取出安装好的夹具3、样品4和引伸计5。

例如，断开电控系统，使各个推动机构回至原位，通过机械手将夹具3、样品4和引伸计5三者整体取出，然后固定在试验机连接杆上，即可以进行断裂韧性试验。

需要说明的是，上述步骤的顺序不做限制，可根据要求灵活调整。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种放射性样品的装样装置，其特征在于，包括：

夹具推动机构，用于将成对的夹具推送到预定位置；

样品推动机构，用于将样品推送到所述预定位置，使所述样品的销钉孔与所述夹具的销钉孔对准；

销钉安装机构，包括销钉导向件，所述销钉导向件上具有两个导向孔，两个所述导向孔配置为将两个所述销钉导向地从较宽间距引导至较窄间距，以便与所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔对准，用于在所述预定位置将销钉安装至所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔内，以使所述样品安装在所述夹具上；

引伸计安装机构，用于将引伸计的刀刃装入所述样品的刀口；以及

电控系统，分别与所述夹具推动机构、所述样品推动机构、所述销钉安装机构和所述引伸计安装机构电连接。

2.根据权利要求1所述的装样装置，其特征在于，所述夹具推动机构包括：

具有第一安装槽的夹具座，用于放置成对的所述夹具；

对中调整件，设置在所述第一安装槽的一侧，用于调整成对的所述夹具沿所述第一安装槽移动至所述预定位置；以及

夹具驱动件，设置在所述第一安装槽的另一侧，配合所述对中调整件，用于将成对的所述夹具固定在所述预定位置。

3.根据权利要求1所述的装样装置，其特征在于，所述样品推动机构包括：

具有第二安装槽的样品座，用于放置所述样品；以及

样品驱动件，用于推送所述样品沿所述第二安装槽移动至所述预定位置，使所述样品的销钉孔与所述夹具的销钉孔对准。

4.根据权利要求1所述的装样装置，其特征在于，销钉导向件包括依次连接的第一导向部、第二导向部、第三导向部和第四导向部，所述导向孔贯穿于所述第一导向部、所述第二导向部、所述第三导向部和所述第四导向部。

5.根据权利要求4所述的装样装置，其特征在于，所述导向孔在所述第一导向部内形成连通的竖直孔和倾斜孔，所述导向孔在所述第二导向部内形成倾斜孔，所述第二导向部的倾斜孔与所述第一导向部的倾斜孔同轴设置，所述第一导向部的竖直孔、所述第一导向部的倾斜孔以及所述第二导向部的倾斜孔的孔径依次减小；

所述导向孔在所述第三导向部形成承接孔和扶正孔，所述承接孔竖直设置，与所述第二导向部的倾斜孔对接，所述扶正孔竖直设置于所述承接孔下方，所述扶正孔的孔径小于所述承接孔的孔径；

所述导向孔在所述第四导向部内竖直设置，与所述扶正孔对接且孔径小于所述扶正孔的孔径。

6.根据权利要求1所述的装样装置，其特征在于，所述销钉安装机构还包括：

安装弹夹，用于预先放置所述销钉，所述销钉导向件与所述安装弹夹连接并位于所述安装弹夹的下方；以及

销钉驱动件，用于推送所述销钉沿所述销钉导向件移动至所述夹具的销钉孔和所述样品的销钉孔内。

7.根据权利要求6所述的装样装置，其特征在于，所述安装弹夹包括：

弹夹座，所述销钉驱动件连接在所述弹夹座上，所述弹夹座上形成有定位孔和用于放置所述销钉的第一轨道；以及

推动座，所述推动座连接在所述弹夹座上，用于推动所述销钉沿所述第一轨道移动至所述导向孔上方；

所述销钉驱动件穿过所述定位孔，推送所述销钉沿所述导向孔移动至所述样品的销钉孔和所述夹具的销钉孔内。

8.根据权利要求7所述的装样装置，其特征在于，所述推动座包括：

座体，具有第二轨道，所述座体与所述弹夹座连接，所述第二轨道与所述第一轨道连通，以使所述销钉能够从所述座体远离所述第一轨道的一端推入所述第二轨道；

弹簧推杆，安装在所述座体上，用于推动所述销钉沿所述第二轨道移动至所述第一轨道。

9.根据权利要求6所述的装样装置，其特征在于，所述销钉安装机构还包括升降驱动件，与所述安装弹夹连接，用于带动所述安装弹夹和所述销钉导向件升降。

10.根据权利要求1所述的装样装置，其特征在于，所述引伸计安装机构包括：

具有第三安装槽的引伸计座，用于放置所述引伸计；

引伸计导向件，设置在所述引伸计座上，并位于所述第三安装槽内；

引伸计驱动件，用于推动所述引伸计沿所述第三安装槽移动，所述引伸计导向件引导所述引伸计的刀刃张开，以便装入所述样品的刀口。

11.根据权利要求1～10任意一项所述的装样装置，其特征在于，所述夹具推动机构水平固定设在平台上，沿所述夹具推动机构的宽度方向，所述样品推动机构与所述夹具推动机构靠近所述预定位置的一侧面垂直连接，所述引伸计安装机构与所述夹具推动机构靠近所述预定位置的另一侧面垂直连接，所述销钉安装机构一端固定在平台上，另一端位于所述预定位置的上方。

12.根据权利要求1～10任意一项所述的装样装置，其特征在于，所述电控系统包括控制盒，用于手动或自动控制所述夹具推动机构、所述样品推动机构、所述销钉安装机构以及所述引伸计安装机构移动。