一種熱室環境下靶體遙控維護及其組裝、操作工藝的製作方法
2023-10-19 07:48:32
專利名稱：一種熱室環境下靶體遙控維護及其組裝、操作工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能實現遠距離操作維護的機械設備，尤指一種主要通過使用機械手來實現對特殊環境的遠距離操作的一種熱室環境下靶體遙控維護設備及其組裝、操作工藝。
背景技術：
工作環境對人們的健康有很多的影響，由於科研技術的不斷發展，很多時候的工作環境需要在大中型的熱室、操作放射性物質工作時、有毒有害、有爆炸性危險或超淨環境等工作環境中進行工作，這時候如果工作環境與操作者的環境沒有隔絕，會給操作人員的健康和周圍的環境帶來極大的不可逆的影響，如果將該特殊的工作環境進行隔絕，實現遠距離操作維護，能在很大程度上對操作人員及周圍環境帶來保護。發明內容
為解決上述問題，本發明旨在公開一種能實現遠距離操作維護的機械設備，尤指一種主要通過使用機械手來實現對特殊環境的遠距離操作的一種熱室環境下靶體遙控維護設備及其組裝、操作工藝。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:一種熱室環境下靶體遙控維護設備，該設備整體結構安裝在密封獨立空間，包括電性相連的機械手裝置、電氣裝置和數控裝置，所述的機械手裝置包括主動臂、穿牆管和從動臂，所述的密封獨立空間牆壁上設置有透明的觀察窗，內部設置有工作檯，工作檯上方設置有監測裝置； 所述的穿牆管通過活動式 滾動支座安裝在牆壁上方，穿牆管貫穿密封獨立空間的外部和內部，其中一端與主動臂連接，另外一端與從動臂連接； 所述的主動臂安裝在密封獨立空間設置有透明的觀察窗的牆壁之外，主動臂配合安裝在芽牆管延伸在外部的一端，包括頂部連接端的王動傳動機構和底部 呆作端的 呆作王動手腕； 所述的從動臂安裝在密封獨立空間之內，從動臂配合安裝在穿牆管延伸在內部的一端，包括頂部連接端的換向傳動機構和底部從動端的夾鉗，夾鉗通過鋼繩纏繞從動端的滑輪組固定在從動臂的從動端，夾鉗設置有相配套的鉗套。
所述的密封獨立空間外與主動臂平行處設置有數控裝置，數控裝置包括數控系統和操作顯示面板。
所述的主動傳動機構包括與主動手腕連接的主動輪組、與穿牆管連接的傳動輪組，主動輪組通過鋼繩與傳動輪組連接；所述的主動手腕設置有操作把手，主動手腕內部設置有傳動鏈輪組，通過鏈條纏繞傳動鏈輪組與主動臂操作端的主動輪組連接。
所述的穿牆管包括連接架、滾動支座和從動臂上頭架，主動臂連接端通過連接架與穿牆管連接，穿牆管通過滾動支座固定在牆壁上，從動臂連接端通過從動臂上頭架與穿牆管連接。
所述的從動臂設置有中管，從動臂頂部連接端設置有從動輪組。
所述的監測裝置為高清攝像頭，通過圖像傳輸線與數控裝置電性連接。
一種熱室環境下靶體遙控維護設備的組裝工藝，所述的組裝工藝主要包括以下步驟: (O安裝穿牆管:在密封獨立空間的某一扇牆壁上打孔，在牆壁上安裝活動支座，然後用柔性吊具綁在穿牆管重心位置，用起吊機將穿牆管通過柔性吊具平穩吊起貫穿牆壁內外安裝在活動支座上； (2)安裝主動臂:將主動臂的主動傳動機構和主動手腕裝配好後安裝在主動臂上，然後將主動臂的連接端與從動臂的連接架連接固定，然後將操作把手安裝在主動手腕上； (3)安裝從動臂:將從動臂的換向傳動機構安裝好後，將從動臂的連接端與穿牆管的從動臂上頭架連接，然後將夾鉗通過鋼繩纏繞從動端的滑輪組固定在從動臂的從動端。
(4)安裝工作檯:根據從動臂的活動範圍設置工作檯，使得從動臂的夾鉗的操作範圍能延伸到工作檯的各個角落，同時在工作檯的上方設置有監測裝置，監測裝置與數控裝置電性相連，即數控系統能控制監測裝置，同時操作顯示面板能顯示監測裝置監測到的像。
一種熱室環境下靶體遙控維護設備的操作工藝，所述的操作工藝主要包括以下步驟: (1)啟動電氣裝置和數控裝置，使得數控系統能正常操作，同時操操作顯示面板能顯示監測裝置監測到的像； (2)操作人員站在密封獨立空間設置有透明的觀察窗的牆壁之外，確保能正常觀測到操作顯示面板上顯示的像； (3)操作人員操作主動臂的主動手腕，其中主動手腕能完成七個獨立的操作動作，X向、Y向、Z向、方位旋轉、手腕俯仰、手腕扭轉和手腕開閉，主動臂主動手腕的動作通過穿牆管傳送到從動臂的夾鉗，夾鉗就會有與主動臂主動手腕相同的操作動作，即操作人員通過操作主動臂的移動來帶動從動臂密在封獨立空間內做相同方向的移動，通過操作主動臂的主動手腕來帶動從動臂的夾鉗在密封獨立空間內做相同的動作來實現遠距離的遙控操作。
本發明的有益效果體現在:(I)本發明的特殊環境為與周圍環境隔絕的工作環境，適用於大中型熱室、操作放射性物質進行遠距離維護操作任務；(2)由於整個設備包括電性相連的機械手裝置、電氣裝置和數控裝置，機械手裝置包括主動臂、穿牆管和從動臂，密封獨立空間牆壁上設置有透明的觀察窗，內部設置有工作檯，工作檯上方設置有監測裝置；密封獨立空間外與主動臂平行處設置有數控裝置，數控裝置包括數控系統和操作顯示面板，操作人員可以遠距離監視密封獨立空間內的情況，然後通過主動臂帶動從動臂實現相同的動作來進行遠距離的操作維護，對工作人員及環境都與很大的保護作用；(3)主動臂的主動手腕能完成七個獨立的操作動作，X向、Y向、Z向、方位旋轉、手腕俯仰、手腕扭轉和手腕開閉，而這些動作通過穿牆管傳遞到從動臂的夾鉗，使得夾鉗與主動手腕在同一時刻有相同的動作，實現同步遠程操作，同時密封獨立空間內的情況通過監測裝置的監視反饋到數控裝置的操作顯示面板上，使得操作人員能同步觀測到工作檯的情況，不會產生滯後。
圖1是本發明組裝狀態參考圖。
圖2是本發明機械手裝置的結構示意圖。
圖3是本發明機械手傳動原理簡圖。
附圖標註:1-密封獨立空間，2-機械手裝置，3-電氣裝置，4-數控裝置，21-主動臂，22-穿牆管，23-從動臂，11-觀察窗，12-工作檯，13-監測裝置，210-主動手腕，230-夾鉗。
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方式
: 一種熱室環境下靶體遙控維護設備，該設備整體結構安裝在密封獨立空間1，包括電性相連的機械手裝置2、電氣裝置3和數控裝置4，所述的機械手裝置2包括主動臂21、穿牆管22和從動臂23，所述的密封獨立空間I牆壁上設置有透明的觀察窗11，內部設置有工作檯12，工作檯12可以是一個實實在在的操作臺面，也可以是密封獨立空間I內的局部位置，工作檯12上方設置有監測裝置13 ;所述的監測裝置13為高清攝像頭，通過圖像傳輸線與數控裝置4電性連接，所述的高清攝像頭至少有兩個或以上，根據需要可以講高清攝像頭分布安裝在密封獨立空間I或工作檯12的各個位置，同時高清攝像頭也可以設置為可轉動的結構，目的就是讓高清攝像頭可以即時攝錄密封獨立空間I和工作檯12各個需要位置的實時情況，利用操作人員的實時掌握密封獨立空間I內的各種情況。
所述的穿牆管22通過活動式滾動支座安裝在牆壁上方，穿牆管22作為一條操作槓桿貫穿密封獨立空間I的外部和內部，其中一端與主動臂21連接，另外一端與從動臂23連接，將主動臂21的動作傳遞到從動臂23上，所述的穿牆管22包括連接架、滾動支座和從動臂23上頭架，主動臂21連接端通過連接架與穿牆管22連接，穿牆管22通過滾動支座固定在牆壁上，使得穿牆管22的設置有點類懸空設置，可以在主動臂21的操作下移動，故主動臂21上主動手腕210的動作通過穿牆管22傳遞後在從動臂23的夾鉗230上實現即時的相同動作。
所述的主動臂21安裝在密封獨立空間I設置有透明的觀察窗11的牆壁之外，主動臂21配合安裝在穿牆管22延伸在外部的一端，包括頂部連接端的主動傳動機構和底部操作端的操作主動手腕210 ;所述的主動傳動機構包括與主動手腕210連接的主動輪組、與穿牆管22連接的傳動輪組，主動輪組通過鋼繩與傳動輪組連接；所述的主動手腕210設置有操作把手，主動手腕210內部設置有傳動鏈輪組，通過鏈條纏繞傳動鏈輪組與主動臂21操作端的主動輪組連接，使得操作主動手腕210時實施X向、Y向、Z向、方位旋轉、手腕俯仰、手腕扭轉和手腕開閉的各個獨立動作時，可以通過傳動鏈輪組傳遞到穿牆管22。
所述的從動臂23安裝在密封獨立空間I之內，從動臂23配合安裝在穿牆管22延伸在內部的一端，包括頂部連接端的換向傳動機構和底部從動端的夾甜230,王動臂21的動作通過穿牆管22傳遞到從動臂23的換向傳動機構上，夾鉗230通過鋼繩纏繞從動端的滑輪組固定在從動臂23的從動端，即主動臂21主動手腕210的動作通過穿牆管22的傳遞後使得從動臂23的夾鉗230具有與主動手腕210相同的動作，夾鉗230設置有相配套的鉗套，方便夾鉗230進行多功能化多元化的維護操作工作。
所述的密封獨立空間I外與主動臂21平行處設置有數控裝置4，數控裝置4包括數控系統和操作顯示面板；數控裝置4能電控主動手腕210的位移量，使得操作更加精確，同時數控裝置4採用單片機連接控制監測裝置13和電氣裝置3，使得檢測裝置的工作狀態能及時反映到操作顯示面板上，從動臂23連接端通過從動臂23上頭架與穿牆管22連接；所述的從動臂23設置有中管，從動臂23頂部連接端設置有從動輪組，使得主動臂21的動作通過穿牆管22傳送至換向傳動機構上後傳遞到夾鉗230上 一種熱室環境下靶體遙控維護設備的組裝工藝，所述的組裝工藝主要包括以下步驟:(O安裝穿牆管22:在密封獨立空間I的某一扇牆壁上打孔，在牆壁上安裝活動支座，然後用柔性吊具綁在穿牆管22重心位置，用起吊機將穿牆管22通過柔性吊具平穩吊起貫穿牆壁內外安裝在活動支座上； (2)安裝主動臂21:將主動臂21的主動傳動機構和主動手腕210裝配好後安裝在主動臂21上，然後將主動臂21的連接端與從動臂23的連接架連接固定，然後將操作把手安裝在王動手腕210上； (3)安裝從動臂23:將從動臂23的換向傳動機構安裝好後，將從動臂23的連接端與穿牆管22的從動臂23上頭架連接，然後將夾鉗230通過鋼繩纏繞從動端的滑輪組固定在從動臂23的從動端。
(4)安裝工作檯12:根據從動臂23的活動範圍設置工作檯12，使得從動臂23的夾鉗230的操作範圍能延伸到工作檯12的各個角落，同時在工作檯12的上方設置有監測裝置13，監測裝置13與數控裝置4電性相連，即數控系統能控制監測裝置13，同時操作顯示面板能顯示監測裝置13監測到的像。
一種熱室環境下靶體遙控維護設備的操作工藝，所述的操作工藝主要包括以下步驟: (O啟動電氣裝置3和數控裝置4，使得數控系統能正常操作，同時操操作顯示面板能顯示監測裝置13監測到的像； (2)操作人員站在密封獨立空間I設置有透明的觀察窗11的牆壁之外，確保能正常觀測到操作顯示面板上顯示的像； (3)操作人員操作主動臂21的主動手腕210，其中主動手腕210能完成七個獨立的操作動作，X向、Y向、Z向、方位旋轉、手腕俯仰、手腕扭轉和手腕開閉，主動臂21主動手腕210的動作通過穿牆管22傳送到從動臂23的夾鉗230，夾鉗230就會有與主動臂21主動手腕210相同的操作動作，即操作人員通過操作主動臂21的移動來帶動從動臂23密在封獨立空間內做相同方向的移動，通過操作主動臂21的主動手腕210來帶動從動臂23的夾鉗230在密封獨立空間I內做相同的動作來實現遠距離的遙控操作，夾鉗230設置有配套使用的鉗套，可通過主動臂21的主動手腕210來操作夾鉗230的自動裝夾鉗230套進行維護工作。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明的技術範圍作任何限制，本行業的技術人員，在本技術方案的啟迪下，可以做出一些變形與修改，凡是依據本發明的技術實質對以上的實施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種熱室環境下靶體遙控維護設備，該設備整體結構安裝在密封獨立空間，包括電性相連的機械手裝置、電氣裝置和數控裝置，所述的機械手裝置包括主動臂、穿牆管和從動臂，其特徵在於: 所述的密封獨立空間牆壁上設置有透明的觀察窗，內部設置有工作檯，工作檯上方設置有監測裝置； 所述的穿牆管通過活動式滾動支座安裝在牆壁上方，穿牆管貫穿密封獨立空間的外部和內部，其中一端與主動臂連接，另外一端與從動臂連接； 所述的主動臂安裝在密封獨立空間設置有透明的觀察窗的牆壁之外，主動臂配合安裝在芽牆管延伸在外部的一端，包括頂部連接端的王動傳動機構和底部 呆作端的 呆作王動手腕； 所述的從動臂安裝在密封獨立空間之內，從動臂配合安裝在穿牆管延伸在內部的一端，包括頂部連接端的換向傳動機構和底部從動端的夾鉗，夾鉗通過鋼繩纏繞從動端的滑輪組固定在從動臂的從動端，夾鉗設置有相配套的鉗套。
2.根據權利要求1所述的一種熱室環境下靶體遙控維護設備，其特徵在於:所述的密封獨立空間外與主動臂平行處設置有數控裝置，數控裝置包括數控系統和操作顯示面板。
3.根據權利要求1所述的一種熱室環境下靶體遙控維護設備，其特徵在於:所述的主動傳動機構包括與主動手腕連接的主動輪組、與穿牆管連接的傳動輪組，主動輪組通過鋼繩與傳動輪組連接；所述的主動手腕設置有操作把手，主動手腕內部設置有傳動鏈輪組，通過鏈條纏繞傳動鏈輪組與主動臂操作端的主動輪組連接。
4.根據權利要求1所述的一種熱室環境下靶體遙控維護設備，其特徵在於:所述的穿牆管包括連接架、滾動支座和從動臂上頭架，主動臂連接端通過連接架與穿牆管連接，穿牆管通過滾動支座固定在牆壁上，從動臂連接端通過從動臂上頭架與穿牆管連接。
5.根據權利要求1所述的一種熱室環境下靶體遙控維護設備，其特徵在於:所述的從動臂設置有中管，從動臂頂部連接端設置有從動輪組。
6.根據權利要求1所述的一種熱室環境下靶體遙控維護設備，其特徵在於:所述的監測裝置為高清攝像頭，通過圖像傳輸線與數控裝置電性連接； 一種熱室環境下靶體遙控維護設備的組裝工藝，其特徵在於:所述的組裝工藝主要包括以下步驟: (O安裝穿牆管:在密封獨立空間的某一扇牆壁上打孔，在牆壁上安裝活動支座，然後用柔性吊具綁在穿牆管重 心位置，用起吊機將穿牆管通過柔性吊具平穩吊起貫穿牆壁內外安裝在活動支座上； (2)安裝主動臂:將主動臂的主動傳動機構和主動手腕裝配好後安裝在主動臂上，然後將主動臂的連接端與從動臂的連接架連接固定，然後將操作把手安裝在主動手腕上； (3)安裝從動臂:將從動臂的換向傳動機構安裝好後，將從動臂的連接端與穿牆管的從動臂上頭架連接，然後將夾鉗通過鋼繩纏繞從動端的滑輪組固定在從動臂的從動端。
7.(4)安裝工作檯:根據從動臂的活動範圍設置工作檯，使得從動臂的夾鉗的操作範圍能延伸到工作檯的各個角落，同時在工作檯的上方設置有監測裝置，監測裝置與數控裝置電性相連，即數控系統能控制監測裝置，同時操作顯示面板能顯示監測裝置監測到的像。
8.一種熱室環境下靶體遙控維護設備的操作工藝，其特徵在於:所述的操作工藝主要包括以下步驟: (1)啟動電氣裝置和數控裝置，使得數控系統能正常操作，同時操操作顯示面板能顯示監測裝置監測到的像； (2)操作人員站在密封獨立空間設置有透明的觀察窗的牆壁之外，確保能正常觀測到操作顯示面板上顯示的像； (3)操作人員操作主動臂的主動手腕，其中主動手腕能完成七個獨立的操作動作，X向、Y向、Z向、方位旋轉、手腕俯仰、手腕扭轉和手腕開閉，主動臂主動手腕的動作通過穿牆管傳送到從動臂的夾鉗，夾鉗就會有與主動臂主動手腕相同的操作動作，即操作人員通過操作主動臂的移動來帶動從動臂密在封獨立空間內做相同方向的移動，通過操作主動臂的主動手腕來帶動從動臂的夾鉗在密 封獨立空間內做相同的動作來實現遠距離的遙控操作。
全文摘要
本發明涉及一種能實現遠距離操作維護的機械設備，尤指一種主要通過使用機械手來實現對特殊環境的遠距離操作的一種熱室環境下靶體遙控維護設備及其組裝、操作工藝，該設備整體結構安裝在密封獨立空間，包括電性相連的機械手裝置、電氣裝置和數控裝置，機械手裝置包括主動臂、穿牆管和從動臂，內部設置有工作檯，工作檯上方設置有監測裝置，本發明適用於大中型熱室、操作放射性物質進行遠距離維護操作任務，通過主動臂帶動從動臂實現相同的動作來進行遠距離的操作維護，對工作人員及環境都與很大的保護作用；同時密封獨立空間內的情況通過監測裝置的監視反饋到數控裝置的操作顯示面板上，使得操作人員能同步觀測到工作檯的情況，不會產生滯後。
文檔編號B25J13/00GK103170974SQ20131003919
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者孫振忠, 湯泓, 陳勇志, 陳海彬 申請人:孫振忠, 湯泓, 陳勇志, 陳海彬, 東莞理工學院