RU2721659C1 - Шпаговый манипулятор - Google Patents
Шпаговый манипулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721659C1 RU2721659C1 RU2019100624A RU2019100624A RU2721659C1 RU 2721659 C1 RU2721659 C1 RU 2721659C1 RU 2019100624 A RU2019100624 A RU 2019100624A RU 2019100624 A RU2019100624 A RU 2019100624A RU 2721659 C1 RU2721659 C1 RU 2721659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- link
- manipulator
- pipe
- spherical elements
- driven
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J21/00—Chambers provided with manipulation devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Шпаговый манипулятор содержит шаровую опору, которая образована концентрично расположенными четырьмя упомянутыми сферическими элементами в виде внутреннего, наружного и двух средних сферических элементов, при этом внутренний сферический элемент соединен с трубой сильфонным компенсатором, а другой конец трубы связан с рукояткой управления посредством другого сильфонного компенсатора с образованием полостей, которые заполнены экранирующим веществом, причем в стенках сферических элементов, в трубе и в проходке выполнены отверстия, при этом механизм многократного шарнирного многозвенника выполнен с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный шарнирный многозвенник на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена больше параметров ведомых звеньев, которые по отношению друг к другу одинаковы, при этом ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено связано с рабочим органом манипулятора. Технический результат заключается в повышении степени биологической защиты и обеспечении возможности полной герметизации манипулятора. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к защитной технике и предназначено для дистанционного проведения работ с радиоактивными веществами в лабораторных и производственных шкафах и защитных боксах, исключающих непосредственный контакт человека с этими веществами, воздействующими на обслуживающий персонал.
Недостатком известных манипуляторов является то, что при работе с высокоактивными изотопами ядерного производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением он обладает низкой степенью биологической защиты из-за недостаточной толщины экранирующих стенок трех сферических элементов и сильфонных или мембранных компенсаторов, образующих, замкнутую со стороны рукоятки управления, полость, которая заполнена экранирующим веществом, поглощающим (бета и гамма) ионизирующие излучения. Что не достаточно для полного и абсолютного исключения проникновения высокоактивных изотопов в операторские помещения. Это может создать при эксплуатации такого манипулятора опасную радиационную обстановку в операторских помещениях и в окружающей среде. Что неблагоприятно скажется на технике безопасности работающего персонала и здоровье операторов, повлечет за собой большие затраты на дезактивацию рабочих помещений и организацию лечебно-профилактических мероприятий. Кроме того, большой ход продольного перемещения шпаги манипулятора трудно надежно загерметизировать. Поэтому конструкция исполнительного органа такого манипулятора также является существенным недостатком в создании полной герметизации манипулятора. Что резко ухудшает нормализацию радиационной обстановки в операторских помещениях и в окружающей среде на ряде предприятий атомной промышленности.
Техническим результатом изобретения является повышение степени биологической защиты манипулятора при использовании его в работе с высокоактивными изотопами ядерного производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением.
Технический результат достигается тем, что шпаговый манипулятор содержит проходку, шаровую опору с фиксатором, состоящую из сферических элементов, в которой смонтирована труба с размещенной в ней штангой, выполненной с возможностью поступательного перемещения посредством закрепленной на одном ее конце рукоятки управления, при этом штанга другим концом связана с механизмом многократного шарнирного многозвенника, соединенным с рабочим органом манипулятора. Шаровая опора образована концентрично расположенными четырьмя упомянутыми сферическими элементами в виде внутреннего, наружного и двух средних сферических элементов, при этом внутренний сферический элемент соединен с трубой сильфонным компенсатором, а другой конец трубы связан с рукояткой управления посредством другого сильфонного компенсатора с образованием полостей, которые заполнены экранирующим веществом, причем в стенках сферических элементов, в трубе и в проходке выполнены отверстия, при этом механизм многократного шарнирного многозвенника выполнен с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный шарнирный многозвенника на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена больше параметров ведомых звеньев, которые по отношению друг к другу одинаковы, при этом ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено связано с рабочим органом манипулятора.
В качестве контролирующей аппаратуры может быть использовано ранее известное сигнализирующее устройство по а.с. №772841 или а.с. №1274922.
Кроме того, с целью расширения диапазона возможностей полной герметизации всего манипулятора его исполнительный орган выполнен в виде механизма многократного шарнирного параллелограмма с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный параллелограмм на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена этого механизма значительно больше параметров ведомых звеньев, которые по отношению друг к другу одинаковы, а ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, ведомое звено этого механизма связано с рабочим органом манипулятора.
Такое техническое решение обеспечит надежное экранирование и высокую степень биологической защиты оператора при работе с высокоактивными изотопами ядерного производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением и существенно расширит диапазон возможностей полной герметизации всего манипулятора, так как небольшой ход штанги в этой конструкции манипулятора можно надежно загерметизировать обычным сильфонным компенсатором, выпускаемым промышленностью.
На фиг. 1 представлен общий вид шпагового манипулятора.
Манипулятор содержит проходку 1, шаровую опору с фиксатором 2, состоящую из внутреннего 3, наружного 4 и двух средних 5, 6 сферических элементов, расположенных концентрично друг относительно друга. В опоре смонтирована труба 7, несущая внутри себя с возможностью поступательного перемещения штангу 8, имеющую на одном конце рукоятку управления 9, а на другом связана через жестко закрепленный шарнир 10 с механизмом многократного шарнирного параллелограмма 11, являющимся исполнительным органом манипулятора, имеющим рабочий орган.
Исполнительный орган выполнен в виде механизма многократного шарнирного параллелограмма 11 с жестко закрепленным центральным шарниром 10, разделяющим многократный параллелограмм на ведущее звено 13, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено 14, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена этого механизма значительно больше параметров ведомых звеньев 14. Ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено этого механизма связано с рабочим органом манипулятора.
Внутренний сферический элемент 3 шаровой опоры соединен с трубой 7 посредством герметичного чехла 15, а другой конец трубы 7 связан посредством герметичного чехла 16 с рукояткой управления 9 манипулятора. Чехлы 12 и 13, выполнены в виде сильфонов, а чехол 12 может быть выполнен в виде мембраны. Средние 5, наружный 4 сферические элементы образуют, замкнутую со стороны рукоятки управления 9 и со стороны исполнительного органа 11, полости 17 и 18, заполненные экранирующим веществом 17, в качестве которого может быть использован порошок иридия, графита или жидкость, например, проточная вода. В стенках четырех сферических элементов 3, 4, 5 и 6 в трубе 7, а также в проходке 1 выполнены отверстия (каналы) 20 для сообщения с сигнализирующей аппаратурой 21. На внутреннем 3, среднем 5 и наружном 4 элементах выполнены конусные поверхности.
Манипулятор работает следующим образом.
Инструмент 13 исполнительного органа 11 манипулятора получает качательное движение от рукоятки управления 9 через штангу 8, качающуюся вместе с трубой 7 в шаровой опоре, герметичный чехол 15, который отделяет рабочее пространство манипулятора от нерабочего и герметизирует передачу качательного движения исполнительному органу манипулятора от органа его управления. Экранирующее вещество 16, находящееся в герметичных полостях 17 и 18 создает дополнительную биологическую защиту при работе манипулятора с высокоактивными изотопами и экранирует (защищает) оператора от воздействия на него комбинированного (бета и гамма) излучения. При этом полости с экранирующим веществом контролируются сигнализирующей аппаратурой 21, связанной с герметичными полостями 17 и 18 отверстиями (каналами) 17, выведенными в операторскую.
При вращательном движении исполнительный орган 11 манипулятора получает вращение от рукоятки управления 9 через штангу 8, вращающуюся в трубе 7 шаровой опоры и внутри герметичного чехла 13, отделяющего рабочее пространство манипулятора от нерабочего и герметизирующего передачу возвратно-поступательного движения.
При сжатии и разжатии губок инструмента 12 исполнительного органа 11 манипулятора, последний получает поступательное движение от рукоятки управления 9, посредством чего происходит захват предмета или его высвобождение.
При возвратно-поступательном движении исполнительного органа 11 механизм многократного шарнирного параллелограмма перемещаемое его ведущего 13 и ведомого 14 звеньев позволяет обеспечить возможность герметизации движения штанги 8 относительно трубы 7 обычным сильфонным компенсатором 16, разделяющим рабочее пространство манипулятора от нерабочего и надежно герметизирующего возвратно-поступательное движение исполнительного органа.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Использование изобретения позволит применять конструкцию предлагаемого манипулятора в ядерной промышленности для производства радиоактивных веществ с комбинированным (бета и гамма) излучением. Так как предлагаемая конструкция манипулятора обладает высокой степенью биологической защиты и надежно защитит оператора от воздействия на него мощного ионизирующего излучения. Это позволит нормализовать радиационную обстановку в операторских помещениях и в окружающей среде на ряде предприятий атомной промышленности, что положительно скажется на технике безопасности работающего персонала и здоровья операторов, сократит общие затраты на дезактивацию рабочих помещений и организацию лечебно-профилактических мероприятий.
Claims (1)
- Шпаговый манипулятор, содержащий проходку, шаровую опору с фиксатором, состоящую из сферических элементов, в которой смонтирована труба с размещенной в ней штангой, выполненной с возможностью поступательного перемещения посредством закрепленной на одном ее конце рукоятки управления, при этом штанга другим концом связана с механизмом многократного шарнирного многозвенника, соединенным с рабочим органом манипулятора, отличающийся тем, что шаровая опора образована концентрично расположенными четырьмя упомянутыми сферическими элементами в виде внутреннего, наружного и двух средних сферических элементов, при этом внутренний сферический элемент соединен с трубой сильфонным компенсатором, а другой конец трубы связан с рукояткой управления посредством другого сильфонного компенсатора с образованием полостей, которые заполнены экранирующим веществом, причем в стенках сферических элементов, в трубе и в проходке выполнены отверстия, при этом механизм многократного шарнирного многозвенника выполнен с жестко закрепленным центральным шарниром, разделяющим многократный шарнирный многозвенник на ведущее звено, состоящее из одного параллелограмма, и ведомое звено, состоящее из нескольких параллелограммов, причем параметры ведущего звена больше параметров ведомых звеньев, которые по отношению друг к другу одинаковы, при этом ведущее звено через жестко закрепленный центральный шарнир связано со штангой и рукояткой управления, а ведомое звено связано с рабочим органом манипулятора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100624A RU2721659C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Шпаговый манипулятор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100624A RU2721659C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Шпаговый манипулятор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721659C1 true RU2721659C1 (ru) | 2020-05-21 |
Family
ID=70803232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100624A RU2721659C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Шпаговый манипулятор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721659C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU125866A1 (ru) * | 1959-05-29 | 1959-11-30 | И.В. Наумов | Шпаговый манипул тор дл работы с радиоактивными веществами |
SU963847A1 (ru) * | 1981-03-16 | 1982-10-07 | Предприятие П/Я М-5893 | Манипул тор |
RU152604U8 (ru) * | 2014-12-29 | 2015-08-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
CN205766092U (zh) * | 2016-07-05 | 2016-12-07 | 成都航天烽火精密机电有限公司 | 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手 |
CN105936039B (zh) * | 2016-07-05 | 2018-07-17 | 成都航天烽火精密机电有限公司 | 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手 |
-
2019
- 2019-01-10 RU RU2019100624A patent/RU2721659C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU125866A1 (ru) * | 1959-05-29 | 1959-11-30 | И.В. Наумов | Шпаговый манипул тор дл работы с радиоактивными веществами |
SU963847A1 (ru) * | 1981-03-16 | 1982-10-07 | Предприятие П/Я М-5893 | Манипул тор |
RU152604U8 (ru) * | 2014-12-29 | 2015-08-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Российской Академии Наук | Пространственный механизм с шестью степенями свободы |
CN205766092U (zh) * | 2016-07-05 | 2016-12-07 | 成都航天烽火精密机电有限公司 | 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手 |
CN105936039B (zh) * | 2016-07-05 | 2018-07-17 | 成都航天烽火精密机电有限公司 | 高密封、高强度、耐高温的剑式机械手 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200147783A1 (en) | Linear delta systems with additional degrees of freedom and related methods | |
US4913613A (en) | Linear unit for an assembly device in handling technology | |
RU2721659C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
US20080265598A1 (en) | Gripping device for a robot or a gantry loader | |
RU2718812C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
RU2718771C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
US3295389A (en) | Apparatus for transmitting motion from a safe area to a dangerous area | |
KR101534675B1 (ko) | 원자로 압력용기 원격 해체 작업용 로봇 시스템 | |
CN107553503A (zh) | 机械臂和排爆机器人 | |
DE2330393C3 (de) | Manipulator, insbesondere für Unterwasserfahrzeuge | |
CN103170974B (zh) | 一种热室环境下靶体遥控维护及其组装、操作工艺 | |
US4179035A (en) | Balanced articulated manipulator | |
US3475859A (en) | Device for observing the contents of an enclosure | |
US11739582B2 (en) | Confinement cabin for working operative areas | |
CN207344609U (zh) | 机械臂和排爆机器人 | |
RU2691808C1 (ru) | Захватный механизм с пятью степенями подвижности | |
JPS5916159B2 (ja) | プレス装置の包囲構造 | |
RU2691170C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
RU2691352C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
RU2691171C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
DE7025103U (de) | Dichtungsanordnung zum schutz gegen gasdurchlass fuer manipulatoren | |
CZ20023706A3 (cs) | Úchopné zařízení | |
RU2724735C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
RU2691349C1 (ru) | Шпаговый манипулятор | |
JP2002081207A (ja) | 搭乗型作業装置 |