CN118267600A - 一种基于夹钳的粒子自动装填装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于夹钳的粒子自动装填装置，包括粒子排列机构：采用粒子抓取机构，其逐一抓取单个的粒子或直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，粒子抓取机构采用夹钳，夹钳是弹性夹钳或镊子夹钳，夹钳在收拢的过程中，被夹紧的粒子的轴线被逐步限制在固定方向上，从而实现粒子的排列；粒子装填机构将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内；本发明在抓取的同时完成粒子姿态的调整，为之后的装填做好准备，结构简单可靠；能够实现粒子的自动装填，大大降低了操作人员受辐射的时间和劳动量，提高了装填效率，同时装置结构简单、操作方便。

Description

一种基于夹钳的粒子自动装填装置

技术领域

本发明涉及粒子装填领域，尤其涉及一种基于夹钳的粒子自动装填装置。

背景技术

放射性粒子植入手术是一种将放射源植入肿瘤内部，依靠放射源的放射性摧毁肿瘤的治疗手段。在进行放射性粒子植入手术时，通常需要将放射性粒子装载进弹夹，然后将弹夹安装到放射性粒子植入枪内，通过放射性粒子植入枪将很多个具有放射性的粒子逐一植入到患者体内的肿瘤内，形成组织间近距离精准放射治疗。因此，在进行放射性粒子植入手术前，需要先将放射性粒子装入弹夹中。

目前，市场上的弹夹均主要采用人工装填的方式在粒子仓内装填具有放射性的粒子，但是这种装填方式容易导致装填人员所受到的辐照剂量高，劳动强度大，装填效率低；因此，为了提高装填效率，降低操作人员受辐射的几率和劳动量，寻找一种粒子自动化填充装置是十分必要。

粒子装填过程首先都需要将散乱的粒子排列整齐，现有技术一般都是通过振动平台振动出料，如CN111840818A公开了一种装填放射性粒子弹匣的装置及方法，装置包括用于供应放射性粒子的振动系统，设置在滑轨系统上的擒纵系统，用于固定放射性粒子弹匣的粒子仓组件的组装台以及控制系统；方法具体为：在控制系统的控制下，擒纵系统通过滑轨系统的配合，依次完成从振动系统吸取放射性粒子，将被吸取的放射性粒子转移至组装台上方并装入放射性粒子弹匣的粒子仓组件中。CN213731500U公开了一种自动装芯结构，包括机台、旋转臂基座和装芯平台，所述的机台上端面后部安装有旋转臂基座，旋转臂基座上转动安装有双工位机械手，所述的装芯平台安装于旋转臂基座侧面处，与双工位机械手的第二工位位置相配，所述的双工位机械手前侧并排安装有粒子芯振动盘和粒子套振动盘，所述的粒子芯振动盘和粒子套振动盘的出口呈相对布置，所述的双工位机械手的第二工位与粒子芯振动盘和粒子套振动盘的出口相对应。CN214018903U公开了一种用于粒子的自动装弹夹装置，包括控制台、底板和振动盘，所述的控制台上水平安装有底板，所述的底板上端面后部竖直对称安装有两根竖直立柱，两根竖直立柱上端横向安装有滑轨横梁，所述的滑轨横梁前侧横向滑动安装有竖直机械手，竖直机械手下端前侧安装有上下移动的输送手臂，所述的振动盘安装在底板左部，其输出口与竖直机械手下端对应的，所述的底板上端面中部布置有与振动盘的输出口对齐的装夹模具，所述的滑轨横梁的右端上安装有单向阀。

虽然目前该项技术已经被国内外一些医院用于临床放射治疗，并取得了良好的疗效，但是在临床使用时，活度检测、弹夹装载均为人工操作，所以该项技术还存在着一些问题和缺陷：首先是活度检测，在进行植入手术前，医护人员需要手持镊子对放射性粒子活度逐颗校验，并剔除错误活度的粒子，该过程存在一定的读数误差，且劳动强度大，操作失误的风险高；其次为粒子弹夹的装载，医护人员需按照术前计划，通过镊子手动将对应活度、对应数量的放射性粒子逐颗装载到弹夹中，此过程存在粒子掉落的风险，也使医护人员长时间暴露于辐射危害之中，同时人工操作效率较低，增加手术时间，医务工作者的工作负担重，所受辐射剂量高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的之一是提供一种基于夹钳的粒子自动装填装置，粒子排列机构采用粒子抓取机构，其逐一抓取单个的粒子或直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，粒子抓取机构采用夹钳，夹钳是弹性夹钳或镊子夹钳，通过粒子排列机构、粒子装填机构的配合，将排列整齐的粒子顺序装填，大大降低了操作人员受辐射的时间和劳动量，并提高了手术效率，同时装置结构简单、操作方便、便于维护。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种基于夹钳的粒子自动装填装置，包括：

粒子排列机构：采用粒子抓取机构，其逐一抓取单个的粒子或直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，粒子抓取机构采用夹钳，所述夹钳在收拢的过程中，被夹紧的粒子的轴向上被逐步限制在固定方向上，从而实现粒子的排列；

粒子装填机构：将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内；

作为优选，所述粒子排列机构包括给夹钳供料的供料机构，所述供料机构采用振动平台，振动平台将粒子逐个振动输出，然后夹钳再逐一抓取单个的粒子，或者振动平台用于将散乱的粒子堆重新排列，便于夹钳更好地从中夹取出单颗粒子；或供料机构采用槽口供料部件，槽口可以采用两个相邻隔离板隔出的空间代替；或供料机构采用基于V形槽或圆弧槽或喇叭口的方式将散乱的粒子逐步供料给夹钳；或者所述供料机构就是装有散乱粒子堆的供料容器。

作为优选，所述夹钳是弹性夹钳或镊子夹钳，当夹钳是弹性夹钳时，所述弹性夹钳包括套管、爪杆和进给机构，套管内装设有爪杆，爪杆的端部设有两个弹性爪，进给机构可以控制爪杆移动使得两个弹性爪伸出或拉进套管，在不受外力的情况下两个弹性爪会自然张开，两个弹性爪伸出套管会在自身弹性作用下张开，两个弹性爪拉进套管会拉紧合拢将粒子夹紧；所述进给机构通过电动控制或气动控制或液压控制，当进给机构通过电动控制时，通过电磁铁或电机驱动直线传动机构做推拉运动，或通过气动推杆或液压推杆驱动做推拉运动；

当夹钳是镊子夹钳时，所述镊子夹钳包括有两组支杆，两组支杆的前端做张开或合拢动作，当两组支杆的前端做合拢动作时，两组支杆的前端夹持粒子，每组支杆的前端内侧设有缺口，两组支杆的缺口在合拢时形成与粒子相适配的圆槽，以限制粒子的夹持方向，两组支杆的远离缺口的一端装设有驱动器，所述驱动器为为电动控制或液压控制或气动控制，通过电磁铁或电机驱动支杆做开合运动、或通过气动推杆或液压推杆驱动支杆做开合运动。

作为优选，所述弹性夹钳为双弹性夹钳，双弹性夹钳包括两个相互平行的套管，在每一个套管内均安装有一个爪杆，通过两个爪杆上的弹性爪同时夹紧粒子从而限制粒子的夹持方向。

作为优选，在爪杆的端部设有与粒子形状适配的引导槽或者引导翅片，从而限制粒子的夹持方向。

作为优选，所述粒子装填机构采用顶部装填方式、或底部装填方式、或旋转装填方式将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内。

作为优选，所述粒子装填机构采用顶部装填方式时，粒子弹夹为直列式，通过粒子抓取机构抓取从粒子排列机构排列整齐的粒子后，然后运动平台带动粒子抓取机构从粒子弹夹顶部伸入粒子弹夹的储弹槽内，逐步向上叠加实现自动装填。

作为优选，所述粒子装填机构采用底部装填方式时，粒子装填机构包括将弹夹的储弹槽内的粒子顶开或落下让出弹夹内部空间的底板部件，通过第一粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的新粒子，且底板部件通过顶杆机构、或重力落料机构、或吹气顶升机构将位于弹夹的储弹槽内的粒子整体向上运动让出空间，第一粒子驱动机构继续推动新粒子并将新粒子塞入该空间，不断重复该过程实现粒子的自动装填；粒子装填机构还包括避免粒子推过头的限位部件，所述第一粒子驱动机构为推杆驱动机构、重力运输机构、气体推动机构中的一种或组合。

当第一粒子驱动机构为推杆驱动机构时，第一粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带实现对粒子推杆的驱动；或者第一粒子驱动机构采用往复式卡紧机构实现对粒子推杆的驱动，往复式卡紧机构先夹紧粒子推杆，然后向一侧运动，从而驱动粒子推杆向该侧运动，而后松开粒子推杆，往另一侧运动复位，循环上述过程实现粒子推杆的单向运动；或者第一粒子驱动机构采用直联式驱动机构实现对粒子推杆的驱动，通过直线运动机构与粒子推杆直接连接，直线运动机构直接带动粒子推杆运动，粒子推杆将粒子推入粒子弹夹的粒子输出通道内，实现往复推动，并设有测量装置用于测量粒子推杆的运动位置；

当第一粒子驱动机构为气体推动机构时，所述第一粒子驱动机构通过气流吹动粒子顺着粒子输出通道一直到弹夹的储弹槽内的装填空间内。

所述的底板部件包括顶杆驱动机构，对直列式弹夹操作时，顶杆驱动机构驱动顶杆通过直列式弹夹底部的通孔将粒子顶起或驱动直列式弹夹内部的内置顶杆机构将粒子顶起；或者将直列式弹夹倒置，通过驱动直列式弹夹的排料杆向下运动一段距离，使得所有存储槽内的粒子都在重力作用下随着下移，从而在顶部让出一颗粒子的装填空间；

对弹鼓式弹夹操作时，顶杆驱动机构通过顶杆或外部楔形块穿过弹鼓式弹夹的外周侧面上的通孔将粒子顶起或驱动弹鼓式弹夹内部的内置顶杆机构将粒子顶起，让出空间；顶杆驱动机构为凸轮机构、曲柄滑块机构、连杆机构、齿轮齿条机构、丝杠螺母副机构中的一种或多种组合；或者底板部件采用多个顶杆协调顶起；

或者，所述顶杆驱动机构采用吹气机构代替，通过气流代替顶杆将粒子顶起。

所述限位部件通过摩擦轮或摩擦带实现对限位推杆的驱动；或者限位部件采用往复式卡紧机构实现对限位推杆的驱动，往复式卡紧机构先夹紧限位推杆，然后向一侧运动，从而驱动限位推杆向该侧运动，而后松开限位推杆，往另一侧运动复位，循环上述过程实现限位推杆的单向运动；或者限位部件采用直联式驱动机构实现对限位推杆的驱动，通过直线运动机构与限位推杆直接连接，直线运动机构直接带动限位推杆运动，限位推杆在粒子弹夹的粒子输出通道内往复移动从而限制粒子在粒子输出通道内的位置，使粒子正好位于粒子存放槽的另一侧，并设有测量装置用于测量限位推杆的运动位置。

作为优选，所述粒子装填机构采用旋转装填方式时，所述粒子弹夹为左轮式弹夹，粒子装填机构包括旋转驱动机构和限位机构，旋转驱动机构与左轮式弹夹的储弹轮快速对接，所述旋转驱动机构驱动左轮式弹夹的储弹轮旋转运动，并设有第一测量装置测量储弹轮的旋转角度，或者所述旋转驱动机构直接对接储弹轮并驱动储弹轮旋转，或通过棘爪、齿轮、摩擦轮中的一种或组合驱动储弹轮旋转；通过第二粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的粒子后，再继续推动粒子进入储弹轮的储弹口内，或粒子排列机构排列整齐的粒子依靠自身重力能够进入储弹轮的储弹口内，实现粒子装填，所述第二粒子驱动机构为推杆驱动机构、气体推动机构中的一种或组合，第二粒子驱动机构通过驱动粒子推杆运动，由粒子推杆推动粒子送入左轮式弹夹内；所述第二粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动，并设有第二测量装置用于测量粒子推杆的运动位置；限位机构的驱动通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动，限制粒子的运动位置，使粒子正好位于储弹轮的储弹口内，并设有第三测量装置用于测量限位机构的运动位置。

当第二粒子驱动机构为推杆驱动机构时，所述第二粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带实现对粒子推杆的驱动；或者粒子驱动机构采用往复式卡紧机构实现对粒子推杆的驱动，往复式卡紧机构先夹紧粒子推杆，然后向一侧运动，从而驱动粒子推杆向该侧运动，而后松开粒子推杆，往另一侧运动复位，循环上述过程实现粒子推杆的单向运动；或者第二粒子驱动机构采用直联式驱动机构实现对粒子推杆的驱动，通过直线运动机构与粒子推杆直接连接，直线运动机构直接带动粒子推杆运动，粒子推杆将粒子推入储弹轮的储弹口内，实现往复推动；

当第二粒子驱动机构为气体推动机构时，所述粒子驱动机构通过气流吹动粒子进入储弹轮的储弹口内。

作为优选，还包括有功能模块，所述功能模块为粒子活度检测模块、粒子外观检测模块、粒子除尘模块、粒子清洗模块、粒子计数模块中的一种或多种组合；

所述粒子活度检测模块包括活性传感器、回收槽；所述粒子外观检测模块包括视觉传感器，视觉传感器确定粒子的外形正常，夹取位置正常；所述粒子除尘模块包括吹尘或吸尘模块，吹尘或吸尘模块将粒子外部的尘埃吹干净或吸干净；所述粒子清洗模块包括清洗模块，清洗模块将粒子外部的污垢清洗干净；所述粒子计数模块包括感应开关与计数器，可以确定通过粒子的数量。

作为优选，所述粒子抓取机构在一个或多个固定的工位抓取粒子，所述运动部件上设有回收槽，在粒子检测不通过时，将粒子抓取机构打开，使粒子落入回收槽中；所述粒子抓取机构设有多个，可同时实现多工位的抓取。

作为优选，还包括防辐射机箱，所述防辐射机箱为箱式结构或框架板组装的结构，箱板或框架板均为防辐射板(如铅板、硫酸钡板、不锈钢板等)，所述防辐射机箱上设有防辐射门，防辐射门上装设有防辐射玻璃；所述防辐射机箱的底部设有斜坡，散落的粒子经斜坡导向落入回收槽中，能够将散落的粒子回收起来，所述底部还设有振动机构提高回收效率；所述防辐射机箱内还设有摄像头，用于近距离观察设备内部的运转情况；所述防辐射机箱内还设有照明灯。

本发明由于采用了以上的技术方案，具有以下有益效果：

本发明的粒子排列机构采用粒子抓取机构，其逐一抓取单个的粒子或直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，在抓取的同时完成粒子姿态的调整，为之后的装填做好准备，结构简单可靠。

发明

本发明的粒子装填机构采用顶部装填方式、或底部装填方式、或旋转装填方式将粒子顺序装填入粒子弹夹内，发明能够实现自动化粒子装填，生产效率高，有效降低操作人员的劳动强度以及受到辐射的风险，同时装置结构简单、操作方便、便于维护。

附图说明

图1为实施例1的机构总装图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为实施例1的振动平台的结构示意图；

图4为实施例1的振动平台的剖视图；

图5为图3中Ⅰ处的放大示意图；

图6为实施例1的粒子夹取机构的结构示意图；

图7为实施例1的粒子夹取机构的剖视图；

图8为实施例1的弹簧夹钳的夹爪夹取粒子时的结构示意图；图9是粒子夹取工具采用弹簧夹钳；

图10是图9的分解示意图；

图11是图9的局部剖视图；

图12是图9端部的放大图；

图13是图9端部的另一种放大图；

图14是图9端部的再一种放大图；

图15是实施例3的粒子排列机构的示意图；

图16是实施例3的的夹爪落料的放大示意图；

图17是实施例3的的夹爪取料的放大示意图；

图18为实施例4的粒子弹夹自动装填装置的立体图；

图19为实施例5的结构示意图；

图20为实施例5的主视图；

图21为实施例5的底部装填机械手、粒子弹夹和顶高杆机械手相配合时的工作示意图；

图22为实施例6的左轮式弹夹的结构示意图；

图23为实施例6的左轮式弹夹的内部示意图；

图24为实施例6的左轮式弹夹去掉外壳的结构示意图；

图25为实施例6的粒子装填时的结构示意图；

图26为实施例7的镊子夹钳的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。

实施例1

一种基于夹钳的粒子自动装填装置，包括：

粒子排列机构：采用粒子抓取机构，其逐一抓取单个的粒子或直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，粒子抓取机构采用夹钳，所述夹钳在收拢的过程中，被夹紧的粒子的轴向上被逐步限制在固定方向上，从而实现粒子的排列；

粒子装填机构：将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内；

所述粒子排列机构包括给夹钳供料的供料机构，所述供料机构采用振动平台，振动平台将粒子逐个振动输出，然后夹钳再逐一抓取单个的粒子，或者振动平台用于将散乱的粒子堆重新排列，便于夹钳更好地从中夹取出单颗粒子；或供料机构采用槽口供料部件，槽口可以采用两个相邻隔离板隔出的空间代替；或供料机构采用基于V形槽或圆弧槽或喇叭口的方式将散乱的粒子逐步供料给夹钳；或者所述供料机构就是装有散乱粒子堆的供料容器。

所述供料机构通过梳理机构直接梳理一堆粒子实现粒子供料，并通过限位部实现单个粒子出料；所述限位部包括挡板结构、V形槽、喇叭口结构、洞口结构、管状结构中的一种或多种组合实现；所述梳理机构采用往复梳理机构、吹动梳理机构、轮式梳理机构、振动梳理机构中的一种或多种组合实现，使粒子逐步出料。

所述振动梳理机构为振动平台(如本实施例的振动平台3132)，振动平台将粒子逐个振动输出，然后夹钳再逐一抓取单个的粒子，在抓取的同时，粒子的姿态被限制住，振动平台的振动底座上设置一个粒子收纳器(如本实施例的粒子收纳器313201)，粒子收纳器内部为一个向下倾斜的锥形槽，锥形槽导向至一个V形槽或圆弧槽或喇叭口，使粒子逐步出料(此时粒子的姿态有一定的约束，但没有完全限制住)，粒子收纳器上方开口处设置盖板，粒子收纳器侧面出口处设有功能模块。

作为本实施例的替代方案，所述供料机构通过单选机构实现单个粒子出料，然后在通过抓取机构对粒子进行抓取，或者所述抓取机构直接在散乱的粒子堆中抓取单颗粒子，实现排列。

所述夹钳是弹性夹钳或镊子夹钳，所述弹性夹钳包括套管、爪杆和进给机构，套管内装设有爪杆，爪杆的端部设有两个弹性爪，进给机构可以控制爪杆移动使得两个弹性爪伸出或拉进套管，在不受外力的情况下两个弹性爪会自然张开，两个弹性爪伸出套管会在自身弹性作用下张开，两个弹性爪拉进套管会拉紧合拢将粒子夹紧；所述进给机构通过电动控制或气动控制或液压控制，当进给机构通过电动控制时，通过电磁铁或电机驱动直线传动机构做推拉运动，或通过气动推杆或液压推杆驱动做推拉运动。

所述镊子夹钳包括有两组支杆，两组支杆的前端做张开或合拢动作，当两组支杆的前端做合拢动作时，两组支杆的前端夹持粒子，每组支杆的前端内侧设有缺口，两组支杆的缺口在合拢时形成与粒子相适配的圆槽，以限制粒子的夹持方向，两组支杆的远离缺口的一端装设有驱动器，所述驱动器为为电动控制或液压控制或气动控制，通过电磁铁或电机驱动支杆做开合运动、或通过气动推杆或液压推杆驱动支杆做开合运动。

所述粒子装填机构采用顶部装填方式、或底部装填方式、或旋转装填方式将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内。

所述粒子装填机构采用顶部装填方式，粒子弹夹(如本实施例的粒子弹夹31107)为直列式，通过粒子抓取机构抓取从粒子排列机构排列整齐的粒子后，然后运动平台带动粒子抓取机构从粒子弹夹顶部伸入粒子弹夹的储弹槽内，逐步向上叠加实现自动装填。

作为本实施例的替代方案，所述粒子装填机构采用底部装填方式，粒子装填机构包括将弹夹的储弹槽内的粒子顶开或落下让出弹夹内部空间的底板部件，通过第一粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的新粒子，且底板部件通过顶杆机构、或重力落料机构、或吹气顶升机构将位于弹夹的储弹槽内的粒子整体向上运动让出空间，粒子驱动机构继续推动新粒子并将新粒子塞入该空间，不断重复该过程实现粒子的自动装填；粒子装填机构还包括避免粒子推过头的限位部件，所述第一粒子驱动机构为推杆驱动机构、重力运输机构、气体推动机构中的一种或组合。其中限位部件可以是限位推杆，也可以是在弹夹内设置一个阻挡件，通过外部机构驱动阻挡件动作。

作为本实施例的替代方案，所述的粒子装填机构采用旋转装填方式，所述粒子弹夹为左轮式弹夹，粒子装填机构包括旋转驱动机构和限位机构，旋转驱动机构与左轮式弹夹的储弹轮快速对接，所述旋转驱动机构驱动左轮式弹夹的储弹轮旋转运动，并设有第一测量装置测量储弹轮的旋转角度，或者所述旋转驱动机构直接对接储弹轮并驱动储弹轮旋转，或通过棘爪、齿轮、摩擦轮中的一种或组合驱动储弹轮旋转；通过第二粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的粒子后，再继续推动粒子进入储弹轮的储弹口内，或粒子排列机构排列整齐的粒子依靠自身重力能够进入储弹轮的储弹口内，实现粒子装填，所述第二粒子驱动机构为推杆驱动机构、气体推动机构中的一种或组合，第二粒子驱动机构通过驱动粒子推杆运动，由粒子推杆推动粒子送入左轮式弹夹内；所述第二粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动，并设有第二测量装置用于测量粒子推杆的运动位置；限位机构的驱动通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动，限制粒子的运动位置，使粒子正好位于储弹轮的储弹口内，并设有第三测量装置用于测量限位机构的运动位置。其中限位机构可以是限位推杆，也可以是在弹夹内设置一个阻挡件，通过外部机构驱动阻挡件动作。

还包括有功能模块，所述功能模块为粒子活度检测模块(如本实施例的粒子活性检测装置31106)、粒子外观检测模块、粒子除尘模块、粒子清洗模块、粒子计数模块中的一种或多种组合；

所述粒子活度检测模块包括活性传感器、回收槽；所述粒子外观检测模块包括视觉传感器，视觉传感器确定粒子的外形正常，夹取位置正常；所述粒子除尘模块包括吹尘或吸尘模块，吹尘或吸尘模块将粒子外部的尘埃吹干净或吸干净；所述粒子清洗模块包括清洗模块，清洗模块将粒子外部的污垢清洗干净；所述粒子计数模块包括感应开关与计数器，可以确定通过粒子的数量。

所述粒子抓取机构在一个或多个固定的工位抓取粒子；所述运动部件上设有回收槽，在粒子检测不通过时，将粒子抓取机构打开，使粒子落入回收槽中；所述粒子抓取机构设有多个，可同时实现多工位的抓取。

还包括防辐射机箱，所述防辐射机箱为箱式结构或框架板组装的结构，箱板或框架板均为防辐射板(如铅板、硫酸钡板、不锈钢板等)，所述防辐射机箱上设有防辐射门，防辐射门上装设有防辐射玻璃；所述粒子弹夹自动装填装置的底部设有斜坡，散落的粒子经斜坡导向落入回收槽中，能够将散落的粒子回收起来，所述底部还设有振动机构提高回收效率；所述防辐射机箱内还设有摄像头，用于近距离观察设备内部的运转情况；所述防辐射机箱内还设有照明灯。

见附图1～8，本实施例包括如下：水平移动平台31103，竖直移动平台31104，粒子活性检测装置31106，粒子弹夹31107，弹夹支架31108，底座31109，回收盒31110，直线运动组件31111，推杆31112，粒子存放盒31113，粒子2，振动平台3132，粒子夹取机构122，粒子收纳器313201，盖板313202，振动底座313204，引导管313205，主支座12201，压柱12202，销轴12203，套管12204，夹爪A12206，弹簧12208。

底座31109的后部装设有水平移动平台31103，竖直移动平台31104装设于水平移动平台31103上，直线运动组件31111装设于竖直移动平台31104上，直线运动组件31111能够驱动推杆31112上下运动；所述粒子夹取机构122也装设于竖直移动平台31104上，且粒子夹取机构122位于直线运动组件31111的正下方；底座31109的前部装设有振动平台3132、粒子活性检测装置31106和弹夹支架31108，在振动平台3132的振动底座313204上会设置一个粒子收纳器313201，粒子收纳器313201内部为一个向下倾斜的锥形槽，粒子收纳器313201上方开口处设置盖板313202，避免粒子振出，粒子收纳器313201侧面出口处会连接引导管313205，引导管末端设有粒子存放盒31113，便于粒子夹取机构122将粒子取走。粒子弹夹31107可拆卸地装设于弹夹支架31108上。

粒子夹取机构122的主支座12201固定在竖直移动平台31104上，主支座12201上设有连通的上阶梯孔和下阶梯孔，套管12204插接固定在主支座12201的下阶梯孔内。夹爪12206包括上端的大圆柱端、与大圆柱端一体成型的小圆柱端和装于小圆柱端下部的两组弹性爪，夹爪12206从上阶梯孔和套管12204穿过，大圆柱端位于上阶梯孔内，且弹簧12208装于主支座12201的上阶梯孔内，弹簧12208的下端与上阶梯孔的阶梯面接触，弹簧12208的上端与夹爪的大圆柱端的底面接触，使大圆柱端限位在上阶梯孔内并可上下移动；上阶梯孔内且位于夹爪12206的上方配合装设有压柱12202，直线运动组件31111能够驱动推杆31112下移，从而使推杆31112顶推压柱12202，压柱12202下压夹爪，夹爪的大圆柱端在上阶梯孔内移动，夹爪的小圆柱端在套管12204内移动，使两组弹性爪不受套管内壁限制而在自身弹性作用下自动张开。当压柱12202上方无压力时，弹簧12208复位，弹簧12208将夹爪向上顶，此时夹爪末端的弹性爪被套管末端内壁限制，从而迫使弹性爪收拢，将粒子2夹紧，当压柱12202上方受力下移时，弹簧12208压缩，夹爪12206的末端的弹性爪无套管内壁限制而在自身弹性作用下自动张开(压力由直线运动组件31111配合推杆31112提供)。夹爪末端处有缺口，缺口可以引导放射性粒子朝着固定的方向排列，方便夹取放射性粒子的同时纠正放射性粒子的方向。

所述压柱12202的两侧分别设有一组销轴12203，主支座12201上设有与销轴相配合的的腰孔，两个销轴12203分别位于主支座12201两侧的腰孔内，使得压柱12202在主支座12201上的上阶梯孔内上下移动时，确保压柱12202不会脱离主支座12201。所述压柱12202也可以采用其他直线运动机构代替，只需要控制弹性爪或套管的相对滑移运动即可。

本实施例的粒子弹夹自动装填流程如下：

散落的粒子通过振动平台3132振动出料后进入粒子存放盒31113中，然后通过粒子夹取机构122的弹簧夹钳抓取粒子实现粒子排列，通过粒子活性检测装置31106检测后，合格的粒子放入粒子弹夹31107中。弹簧夹钳可以用镊子夹钳代替。

在工作时，振动底座313204工作，使粒子收纳器313201内部的粒子2振动。在粒子收纳器内最底部的粒子在锥形槽的约束下排列整齐，并向引导管313205处逐个导出，粒子收纳器313201的锥形槽能够在其内部储备粒子，并且锥形槽的底部到出口处的行程较短，可以快速导出粒子2。

粒子2进入粒子存放盒31113后，粒子夹取机构122夹取粒子，水平移动平台31103和竖直移动平台31104将粒子运到粒子弹夹31107之前，先运到粒子活性检测装置31106的传感器附近，如果活性不满足要求，则释放粒子，使其落入粒子活性检测装置31106的回收槽内。底座31109内有斜坡，在自动装填过程中，不可避免的会有粒子掉落，此时散落的粒子就可以在斜坡的作用下，逐步集中起来进入回收盒31110里。

实施例2

本实施例与实施例1结构相同的部分不再赘述，其不同之处为：

所述弹性夹钳包括套管(如本实施例的套管A12204和套管B12205)、爪杆(如本实施例的夹爪A12206和夹爪B12207)和进给机构，套管内装设有爪杆(如本实施例的套管A12204和压柱12202)，爪杆的端部设有两个弹性爪，进给机构可以控制爪杆移动使得两个弹性爪伸出或拉进套管，在不受外力的情况下两个弹性爪会自然张开，两个弹性爪伸出套管会在自身弹性作用下张开，两个弹性爪拉进套管会拉紧合拢将粒子夹紧；所述进给机构通过电动控制或气动控制或液压控制，当进给机构通过电动控制时，通过电磁铁或电机驱动直线传动机构做推拉运动，或通过气动推杆或液压推杆驱动做推拉运动。

所述弹性夹钳为双弹性夹钳，双弹性夹钳包括两个相互平行的套管，在每一个套管内均安装有一个爪杆，通过两个爪杆上的弹性爪同时夹紧粒子从而限制粒子的夹持方向。

在爪杆的端部设有与粒子形状适配的引导槽或者引导翅片(如本实施例的引导翅片12209)，从而限制粒子的夹持方向。

如图9～12所示，双弹性夹钳包括套管A12204和套管B12205，套管A12204和套管B12205分别与主支座12201下方的两个孔固定。夹爪A12206和夹爪B12207分别从上方穿过主支座12201的两个孔后，与主支座12201的孔配合，可上下移动。夹爪的上端圆柱被主支座12201的孔径限制，使得夹爪无法完全穿过主支座12201的两个孔，夹爪的下端圆柱部分分别与套管A12204和套管B12205配合，可上下移动。两个弹簧12208分别装于主支座12201的两个孔内，弹簧12208下端与主支座12201接触，上端与夹爪的上端圆柱底面接触。压柱12202与主支座12201的两个孔配合后，两个销轴12203分别与压柱12202两侧的孔固定，使得压柱12202在主支座12201上的腰孔内上下移动，确保压柱12202不会脱离主支座12201。

夹爪A12206和夹爪B12207的末端有弹性爪，当压柱12202上方无压力时，弹簧12208将夹爪向上顶，此时夹爪末端的弹性爪被套管末端内壁限制，从而迫使弹性爪收拢，将放射性粒子11203夹紧，当压柱12202上方受力下移时，弹簧12208压缩，夹爪A12206和夹爪B12207的末端的弹性爪无套管内壁限制而在自身弹性作用下自动张开。

如图13所示，也可以在夹爪末端处有缺口，方便夹取放射性粒子11203时纠正放射性粒子11203的方向。

如图14示，还可以是末端采用引导翅片12209，在夹紧放射性粒子11203时，使其摆正方向。

实施例3

本实施例与实施例1～2结构相同的部分不再赘述，其不同之处为：

本实施例中，所述粒子排列机构采用粒子抓取机构，所述粒子排列机构还包括给夹钳供料的供料机构，供料机构就是装有散乱粒子堆的供料容器，所述粒子抓取机构(如本实施例的旋转台31303和升降夹取器31302)直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，且粒子抓取机构为两组，实现多工位的抓取；并通过管道运输方式、槽道运输方式或者传送带运输方式中的一种或多种组合进行运输实现粒子装填，本实施例采用槽道运输方式，槽道(如本实施例的V形槽31304)靠重力或振动作用运输，槽道下部装设有振动机构实现粒子送料。

所述管道为三叉管结构，包括分叉管A(如本实施例的分支管道31307)、分叉管B(如本实施例的输入管道31305)和双通道主管，分叉管A与分叉管B贯通连接于双通道主管，所述分叉管A连接于推杆驱动机构的推杆输出通道，分叉管B连接于粒子排列机构的粒子输出管道，双通道主管连接于粒子输送通道，粒子排列机构可将所需数量的粒子有序排列送入分叉管B内，粒子沿着分叉管B滑入双通道主管内，推杆驱动机构驱动柔性推杆沿着分叉管A向前运动并进入双通道主管和粒子输送通道内，从而顶推双通道主管内的粒子向前运动

如图15～17所示，包括升降夹取器31302，升降夹取器31302安装于旋转台31303底部，旋转台31303安装在粒子储存筒31301与V型槽31304上方，旋转台31303通过驱动装置(未画出)驱动而旋转。输入管道31305的一端位于V形槽31304下方落料处，另一端合并连接至分支管道31307上。分支管道31307与推杆驱动机构31306连接，推杆31308夹持于推杆驱动机构31306中，输入管道31305与分支管道31307在分叉处贯通连接于双通道主管，推杆能够伸入于分支管道内，在推杆驱动机构31306的驱动下推杆31308能够将双通道主管内的粒子推出。粒子2堆放在粒子储存筒31301内。V形槽31304下方连接有抖动装置。

左、右两侧升降夹取器31302同时向下移动至设置高度。右侧升降夹取器31302插入粒子储存筒31301内的散乱粒子中夹取一颗粒子2并将其排列后，便带动粒子2向上移动至初始位置。左侧升降夹取器31302将夹取的粒子2下放至V形槽31304内后，便松开对粒子2的夹持，向上移动至初始位置。当旋转台31303检测到两侧升降夹取器31302复位成功后，便会带动工位旋转180°，依次循环便可实现粒子2的取料与落料。当粒子2从V形槽31304中抖落后，便会落入下方输入管道31305中。粒子2又顺着输入管道31305导向下落至双通道主管中，此时推杆驱动机构31306推动推杆31308在分支管道31307内前进并进入双通道主管中，最终推杆31308将粒子2推出双通道主管。

实施例4

本实施例与实施例1～3结构相同的部分不再赘述，其不同之处为：

所述供料机构输出的粒子通过管道运输的方式，并通过推杆驱动机构驱动柔性推杆沿着粒子输送通道将粒子推送到粒子弹夹内。

如图18所示，所述管道(如本实施例的管道31305)的上端带有喇叭口结构，所述推杆驱动机构的推杆输出通道位于管道的喇叭口结构的正上方，粒子通过喇叭口进入管道后，推杆驱动机构驱动推杆从推杆输出通道进入管道将粒子向前推送；所述粒子排列机构采用粒子抓取机构，所述粒子抓取机构设有至少一组，已实现多工位抓取。

具体的，左、右两侧升降夹取器31302同时向下移动至设置高度。右侧升降夹取器31302插入粒子储存筒31301内的散乱粒子中夹取一颗粒子2并将其排列后，便带动粒子2向上移动至初始位置。左侧升降夹取器31302将夹取的粒子2下放至V形槽31304内后，便松开对粒子2的夹持，向上移动至初始位置。当旋转台31303检测到两侧升降夹取器31302复位成功后，便会带动工位旋转180°，依次循环便可实现粒子2的取料与落料。当粒子2落入V形槽31304后便会顺着抖落，然后会落入下方带喇叭口结构的管道31305中。粒子2顺着喇叭口结构导向下落至管道31305中，此时推杆驱动机构31306推动推杆31308在分支管道31307内前进并进入管道31305中，最终推杆31308将粒子2推出管道31305。

实施例5

本实施例与实施例1结构相同的部分不再赘述，其不同之处为：

所述粒子装填机构采用底部装填方式，粒子装填机构包括将弹夹(如本实施例的弹夹10032201)的储弹槽内的粒子顶开或落下让出弹夹内部空间的底板部件，通过第一粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的新粒子，且底板部件通过顶杆机构、或重力落料机构、或吹气顶升机构将位于弹夹的储弹槽内的粒子整体向上运动让出空间，第一粒子驱动机构继续推动新粒子并将新粒子塞入该空间，不断重复该过程实现粒子的自动装填；粒子装填机构还包括避免粒子推过头的限位部件，所述第一粒子驱动机构为推杆驱动机构、重力运输机构、气体推动机构中的一种或组合。其中限位部件可以是限位推杆，也可以是在弹夹内设置一个阻挡件，通过外部机构驱动阻挡件动作。

所述粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带实现对粒子推杆的驱动；或者粒子驱动机构采用往复式卡紧机构实现对粒子推杆的驱动，往复式卡紧机构先夹紧粒子推杆，然后向一侧运动，从而驱动粒子推杆向该侧运动，而后松开粒子推杆，往另一侧运动复位，循环上述过程实现粒子推杆的单向运动；或者粒子驱动机构采用直联式驱动机构实现对粒子推杆的驱动，通过直线运动机构与粒子推杆直接连接，直线运动机构直接带动粒子推杆运动，粒子推杆将粒子推入粒子弹夹的粒子输出通道内，实现往复推动，并设有测量装置用于测量粒子推杆的运动位置。

或者，所述粒子驱动机构通过气流吹动粒子顺着粒子输出通道一直到弹夹的储弹槽内的装填空间内。

所述的底板部件包括顶杆驱动机构，对直列式弹夹(如本实施例的弹夹10032201)操作时，顶杆驱动机构驱动顶杆通过直列式弹夹底部的通孔将粒子顶起或驱动直列式弹夹内部的内置顶杆机构将粒子顶起；或者将直列式弹夹倒置，通过驱动直列式弹夹的排料杆向下运动一段距离，使得所有存储槽内的粒子都在重力作用下随着下移，从而在顶部让出一颗粒子的装填空间；本实施例的采用直列式弹夹倒置方式。

对弹鼓式弹夹操作时，顶杆驱动机构通过顶杆或外部楔形块穿过弹鼓式弹夹的外周侧面上的通孔将粒子顶起或驱动弹鼓式弹夹内部的内置顶杆机构将粒子顶起，让出空间；顶杆驱动机构为凸轮机构、曲柄滑块机构、连杆机构、齿轮齿条机构、丝杠螺母副机构中的一种或多种组合；或者底板部件采用多个顶杆协调顶起。

或者，所述顶杆驱动机构采用吹气机构代替，通过气流代替顶杆将粒子顶起。

所述限位部件通过摩擦轮或摩擦带实现对限位推杆的驱动；或者限位部件采用往复式卡紧机构实现对限位推杆的驱动，往复式卡紧机构先夹紧限位推杆，然后向一侧运动，从而驱动限位推杆向该侧运动，而后松开限位推杆，往另一侧运动复位，循环上述过程实现限位推杆的单向运动；或者限位部件采用直联式驱动机构实现对限位推杆的驱动，通过直线运动机构与限位推杆直接连接，直线运动机构直接带动限位推杆运动，限位推杆在粒子弹夹的粒子输出通道内往复移动从而限制粒子在粒子输出通道内的位置，使粒子正好位于粒子存放槽的另一侧，并设有测量装置用于测量限位推杆的运动位置。

所述供料机构通过梳理机构直接梳理一堆粒子实现粒子供料；所述梳理机构采用往复梳理机构、吹动梳理机构、轮式梳理机构、振动梳理机构中的一种或多种组合实现。

所述振动梳理机构为振动平台(如本实施例的振动平台10032205)，振动平台的振动底座上设置一个粒子收纳器，粒子收纳器内部为一个向下倾斜的锥形槽，锥形槽导向至一个V形槽或圆弧槽或喇叭口，使粒子步出料(此时粒子的姿态有一定的约束，但没有完全限制住)，，粒子收纳器上方开口处设置盖板，粒子收纳器侧面出口处设有功能模块。

作为本实施例的替代方案，或者所述振动平台用于将散乱的粒子堆重新排列，便于夹钳更好地从中夹取出单颗粒子；或供料机构采用槽口供料部件，槽口可以采用两个相邻隔离板隔出的空间代替；或供料机构采用基于V形槽或圆弧槽或喇叭口的方式将散乱的粒子逐步供料给夹钳；或者所述供料机构就是装有散乱粒子堆的供料容器。

所述底板部件包括设置在粒子弹夹内的粒子挡块，粒子挡块下端装设有顶高杆，所述顶高杆能够通过顶高杆驱动机构驱动向下运动一个粒子的高度，从而在粒子弹夹内的储弹槽的顶部让出一个新的粒子的空间。所述限位部件位于粒子弹夹上且位于粒子输出通道的另一侧用来限位的粒子装填挡杆(如本实施例的粒子装填挡杆10032206)，避免粒子从粒子输出通道的另一端推出。

还包括有功能模块，所述功能模块为粒子活度检测模块、粒子外观检测模块、粒子除尘模块、粒子清洗模块、粒子计数模块中的一种或多种组合；

所述粒子活度检测模块包括活性传感器、回收槽；所述粒子外观检测模块包括视觉传感器，视觉传感器确定粒子的外形正常，夹取位置正常；所述粒子除尘模块包括吹尘或吸尘模块，吹尘或吸尘模块将粒子外部的尘埃吹干净或吸干净；所述粒子清洗模块包括清洗模块，清洗模块将粒子外部的污垢清洗干净；所述粒子计数模块包括感应开关与计数器，可以确定通过粒子的数量。

所述粒子抓取机构在一个或多个固定的工位抓取粒子；所述运动部件上设有回收槽，在粒子检测不通过时，将粒子抓取机构打开，使粒子落入回收槽中；所述粒子抓取机构设有多个，可同时实现多工位的抓取。

见附图19～21所述弹夹10032201可拆卸地装设于弹夹固定座10032202上，粒子抓取机械手10032203、振动平台10032205、弹夹固定座10032202分别装设于底座上，顶高杆机械手10032209装设于底座下且顶高杆机械手10032209能够驱动顶高杆10032207上下运动，顶高杆10032207从底板穿过并能够伸入到弹夹10032201内，所述弹夹10032201的装填孔一侧用粒子装填挡杆10032206堵住，对粒子起到限位作用。弹夹10032201的储弹槽中置入粒子挡块10032210，粒子挡块10032210下端被顶高杆10032207抵住，粒子挡块10032210在储弹槽内预留一个粒子10032208的空间。

所述粒子推杆10032213装配在粒子推杆固定装置10032212中，粒子推杆固定装置10032212内设有驱动粒子推杆10032213向远离弹夹10032201的一侧移动复位的弹性元件，弹性元件可采用弹簧、弹性块中至少一种，粒子推杆固定装置10032212与粒子抓钳10032211安装在粒子抓取机械手10032203上，粒子推杆10032213的轴线方向与粒子抓钳10032211的中心线方向共线。

本实施例的粒子弹夹自动装填流程如下：

粒子10032208经振动平台10032205振动出料，排列整齐后，由粒子抓取机械手10032203的粒子抓钳10032211抓取并带至弹夹10032201装填口，底部装填机械手10032204推动粒子推杆10032213，使粒子10032208从粒子抓钳10032211内脱离，并顶推其进入弹夹10032201内的储弹槽中，且粒子被右侧的粒子装填挡杆10032206挡住，在一颗粒子10032208装填后，顶高杆机械手10032209向下退一个粒子10032208的高度，所有的粒子均在重力作用下自动下落同样的高度，从而在弹夹10032201的储弹槽的顶部让出一个新的粒子的空间，以便继续装填。

所述粒子抓取机械手10032203可以采用管道式输送方式、槽道运输方式或者传送带运输方式中的一种或多种组合代替，从而实现从振动平台10032205到底部装填机构的粒子调度。

实施例6

本实施例与实施例1～5结构相同的部分不再赘述，其不同之处为：

所述粒子装填机构采用旋转装填方式时，所述粒子弹夹为左轮式弹夹，粒子装填机构包括旋转驱动机构和限位机构，旋转驱动机构与左轮式弹夹的储弹轮快速对接，所述旋转驱动机构驱动左轮式弹夹的储弹轮旋转运动，并设有第一测量装置测量储弹轮的旋转角度，或者所述旋转驱动机构直接对接储弹轮并驱动储弹轮旋转，或通过棘爪、齿轮、摩擦轮中的一种或组合驱动储弹轮旋转；通过第二粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的粒子后，再继续推动粒子进入储弹轮的储弹口内，或粒子排列机构排列整齐的粒子依靠自身重力能够进入储弹轮的储弹口内，实现粒子装填，所述第二粒子驱动机构为推杆驱动机构、气体推动机构中的一种或组合，当第二粒子驱动机构采用推杆驱动机构时，第二粒子驱动机构通过驱动粒子推杆运动，由粒子推杆推动粒子送入左轮式弹夹内；所述第二粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动实现对粒子推杆的驱动，并设有第二测量装置用于测量直线推杆的运动位置；限位机构的驱动通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动，限制粒子的运动位置，使粒子正好位于储弹轮的储弹口内，并设有第三测量装置用于测量限位机构的运动位置。

如图22～25所示，左轮式弹夹的外壳3上有一圈粒子存放孔位，每个孔位都可以放置1个粒子，内部粒子存放盘9可以在外壳中旋转，外壳上设有横销7，粒子存放盘中部设有卷簧壳6，其内部设有卷簧5，且卷簧内部与后盖4连接，使用时可以将粒子存放盘向一个方向扭转，直到最靠近横销的粒子与横销相抵，此时粒子正好对准粒子通道8，可以使用推杆把粒子推出，植入到人体肿瘤内，当推杆抽出时，粒子存放盘在卷簧作用下继续转动，将下一个粒子对准粒子通道，粒子存放盘还连接有粒子存量指针2，可以随着自身转动来指示当前还剩下多少粒子。

本实施例的粒子弹夹自动装填详细步骤如下：

如图25所示，在需填装时，将电机10设置与圆盘粒子弹夹的前端连接环1中，并将粒子弹夹整体通过底部安装孔插入粒子填装机构，粒子通过对接孔装入粒子存放盘，随后电机驱动粒子存放盘使下一个存放孔位对入填装机构对接口，完成下一次的粒子填充。

实施例7

本实施例与实施例1～6结构相同的部分不再赘述，其不同之处为：

如图26所示，当粒子抓取机构是镊子夹钳时，镊子夹钳包括有两组支杆11202，两组支杆11202的前端做张开或合拢动作，当两组支杆11202的前端做合拢动作时，两组支杆11202的前端夹持放射性粒子11203，每组支杆11202的前端内侧设有缺口，两组支杆11202的缺口在合拢时形成与粒子相适配的圆槽，以限制放射性粒子11203的夹持方向，两组支杆11202的远离缺口的一端装设有驱动器11201，驱动器为自动控制，其中自动控制为电动控制或液压控制或气动控制，通过电磁铁或电机驱动支杆做开合运动、或通过气动推杆或液压推杆驱动支杆做开合运动。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换、变型、删除部分特征、增加特征或重新进行特征组合形成的技术方案，凡是依据本发明的创新原理对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：包括：

粒子排列机构：采用粒子抓取机构，其逐一抓取单个的粒子或直接在散乱的粒子堆中抓取粒子，粒子抓取机构采用夹钳，所述夹钳在收拢的过程中，被夹紧的粒子的轴向上被逐步限制在固定方向上，从而实现粒子的排列；

粒子装填机构：将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内。

2.根据权利要求1所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述粒子排列机构包括给夹钳供料的供料机构，所述供料机构采用振动平台，振动平台将粒子逐个振动输出，然后夹钳再逐一抓取单个的粒子，或者振动平台用于将散乱的粒子堆重新排列，便于夹钳更好地从中夹取出单颗粒子；或供料机构采用槽口供料部件，槽口可以采用两个相邻隔离板隔出的空间代替；或供料机构采用基于V形槽或圆弧槽或喇叭口的方式将散乱的粒子逐步供料给夹钳；或者所述供料机构就是装有散乱粒子堆的供料容器。

3.根据权利要求1所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述夹钳是弹性夹钳或镊子夹钳，当夹钳是弹性夹钳时，所述弹性夹钳包括套管、爪杆和进给机构，套管内装设有爪杆，爪杆的端部设有两个弹性爪，进给机构可以控制爪杆移动使得两个弹性爪伸出或拉进套管，在不受外力的情况下两个弹性爪会自然张开，两个弹性爪伸出套管会在自身弹性作用下张开，两个弹性爪拉进套管会拉紧合拢将粒子夹紧；所述进给机构通过电动控制或气动控制或液压控制，当进给机构通过电动控制时，通过电磁铁或电机驱动直线传动机构做推拉运动，或通过气动推杆或液压推杆驱动做推拉运动；

当夹钳是镊子夹钳时，所述镊子夹钳包括有两组支杆，两组支杆的前端做张开或合拢动作，当两组支杆的前端做合拢动作时，两组支杆的前端夹持粒子，每组支杆的前端内侧设有缺口，两组支杆的缺口在合拢时形成与粒子相适配的圆槽，以限制粒子的夹持方向，两组支杆的远离缺口的一端装设有驱动器，所述驱动器为为电动控制或液压控制或气动控制，通过电磁铁或电机驱动支杆做开合运动、或通过气动推杆或液压推杆驱动支杆做开合运动。

4.根据权利要求3所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述弹性夹钳为双弹性夹钳，双弹性夹钳包括两个相互平行的套管，在每一个套管内均安装有一个爪杆，通过两个爪杆上的弹性爪同时夹紧粒子从而限制粒子的夹持方向。

5.根据权利要求3所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：在爪杆的端部设有与粒子形状适配的引导槽或者引导翅片，从而限制粒子的夹持方向。

6.根据权利要求1所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述粒子装填机构采用顶部装填方式、或底部装填方式、或旋转装填方式将粒子排列机构排列好的粒子顺序装填入粒子弹夹内。

7.根据权利要求6所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述粒子装填机构采用顶部装填方式时，粒子弹夹为直列式，通过粒子抓取机构抓取从粒子排列机构排列整齐的粒子后，然后运动平台带动粒子抓取机构从粒子弹夹顶部伸入粒子弹夹的储弹槽内，逐步向上叠加实现自动装填。

8.根据权利要求6所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述粒子装填机构采用底部装填方式时，粒子装填机构包括将弹夹的储弹槽内的粒子顶开或落下让出弹夹内部空间的底板部件，通过第一粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的新粒子，且底板部件通过顶杆机构、或重力落料机构、或吹气顶升机构将位于弹夹的储弹槽内的粒子让出空间，第一粒子驱动机构继续推动新粒子并将新粒子塞入该空间，不断重复该过程实现粒子的自动装填；粒子装填机构还包括避免粒子推过头的限位部件，所述第一粒子驱动机构为推杆驱动机构、重力运输机构、气体推动机构中的一种或组合。

9.根据权利要求6所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：所述粒子装填机构采用旋转装填方式时，所述粒子弹夹为左轮式弹夹，粒子装填机构包括旋转驱动机构和限位机构，旋转驱动机构与左轮式弹夹的储弹轮快速对接，所述旋转驱动机构驱动左轮式弹夹的储弹轮旋转运动，并设有第一测量装置测量储弹轮的旋转角度，或者所述旋转驱动机构直接对接储弹轮并驱动储弹轮旋转，或通过棘爪、齿轮、摩擦轮中的一种或组合驱动储弹轮旋转；通过第二粒子驱动机构推动粒子排列机构排列整齐的粒子后，再继续推动粒子进入储弹轮的储弹口内，或粒子排列机构排列整齐的粒子依靠自身重力能够进入储弹轮的储弹口内，实现粒子装填，所述第二粒子驱动机构为推杆驱动机构、气体推动机构中的一种或组合，第二粒子驱动机构通过驱动粒子推杆运动，由粒子推杆推动粒子送入左轮式弹夹内；所述第二粒子驱动机构通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动实现对粒子推杆的驱动，并设有第二测量装置用于测量粒子推杆的运动位置；限位机构的驱动通过摩擦轮或摩擦带驱动、或往复夹紧式驱动、或直联驱动，限制粒子的运动位置，使粒子正好位于储弹轮的储弹口内，并设有第三测量装置用于测量限位机构的运动位置。

10.根据权利要求1所述的一种基于夹钳的粒子自动装填装置，其特征在于：还包括有功能模块，所述功能模块为粒子活度检测模块、粒子外观检测模块、粒子除尘模块、粒子清洗模块、粒子计数模块中的一种或多种组合；

所述粒子活度检测模块包括活性传感器、回收槽；所述粒子外观检测模块包括视觉传感器，视觉传感器确定粒子的外形正常，夹取位置正常；所述粒子除尘模块包括吹尘或吸尘模块，吹尘或吸尘模块将粒子外部的尘埃吹干净或吸干净；所述粒子清洗模块包括清洗模块，清洗模块将粒子外部的污垢清洗干净；所述粒子计数模块包括感应开关与计数器，可以确定通过粒子的数量。