本實(shí)用新型涉及核工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)平衡式機(jī)械手。

背景技術(shù)：

機(jī)械手作為一種核工業(yè)隔離操作工具，它適用于安裝在大型熱室或操作放射性很強(qiáng)的熱室，也可用于有害、有毒、爆炸性危險(xiǎn)以及超凈環(huán)境從事操作任務(wù)；它能復(fù)演人手的自然動(dòng)作，主動(dòng)臂是人在工作區(qū)域內(nèi)(即冷區(qū))操作，通過中間穿墻組件傳動(dòng)到從動(dòng)臂，從動(dòng)臂在一個(gè)密閉的空間（即熱區(qū)）完成所有動(dòng)作，該空間與工作區(qū)域完全隔離，一般說來，只要在機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)尺寸范圍內(nèi)，無論多么復(fù)雜的動(dòng)作都能被完成。

傳統(tǒng)核工業(yè)隔離操作機(jī)械手存在以下技術(shù)缺陷：

1、主動(dòng)臂、從動(dòng)臂、穿墻管組件均不可拆卸

由于此種機(jī)械手的鋼絲繩是從主動(dòng)臂一直連到從動(dòng)臂，中間無接頭處，主動(dòng)臂和從動(dòng)臂與穿墻管組件采用的是硬連接，這樣的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了機(jī)械手的不可拆卸；

2、穿墻管組件密封性差

傳統(tǒng)的機(jī)械手穿墻管部分沒有密封結(jié)構(gòu)造成了從動(dòng)臂與主動(dòng)臂之間的不完全密封；

3、機(jī)械手主動(dòng)臂平衡錘位置是固定的，沒有平衡錘的隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候不能保證平衡錘在任意位置的平衡；

4、不利于機(jī)械手的維護(hù)保養(yǎng)，容易污染工作區(qū)域

由于傳統(tǒng)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)造成機(jī)械手的維修就必須要整機(jī)從工作區(qū)域抽出，不管機(jī)械手從動(dòng)臂怎樣去除污染，也有殘留，故而會(huì)對(duì)工作區(qū)域造成污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種自動(dòng)平衡式機(jī)械手，此種機(jī)械手從結(jié)構(gòu)上完全解決上述的平衡、拆卸、密封、使用范圍和污染等問題。

本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種自動(dòng)平衡式機(jī)械手，包括平衡錘、主動(dòng)臂、從動(dòng)臂和穿墻管組件，所述穿墻管組件包括穿墻管，所述穿墻管的主動(dòng)連接端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)支座，所述穿墻管內(nèi)設(shè)置有七根傳動(dòng)軸，七根所述傳動(dòng)軸均套在所述轉(zhuǎn)動(dòng)支座內(nèi)，所述主動(dòng)臂與所述從動(dòng)臂之間通過七根所述傳動(dòng)軸連接，所述穿墻管的主動(dòng)連接端還設(shè)置有密封支座，所述密封支座的外圓部裝有用于密封墻孔的橡膠圈，所述穿墻管套在所述橡膠圈內(nèi)，所述主動(dòng)臂、所述從動(dòng)臂和所述穿墻管組件之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu)，所述主動(dòng)臂與七根所述傳動(dòng)軸通過軸套連接并通過螺釘固定，所述主動(dòng)臂七根所述傳動(dòng)軸之間設(shè)有U型橡膠密封圈注油密封結(jié)構(gòu)，所述從動(dòng)臂與七根所述傳動(dòng)軸之間通過軸套連接并可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，位于所述穿墻管中心的一根所述傳動(dòng)軸和所述從動(dòng)臂均設(shè)置有鉤板，兩塊所述鉤板掛接在一起，所述平衡錘有五個(gè)，其中兩個(gè)所述平衡錘固定安裝在所述主動(dòng)臂上，另外三個(gè)所述平衡錘安裝在所述主動(dòng)臂的傳動(dòng)件上。

進(jìn)一步地，所述穿墻管的直徑為193mm，所述穿墻管與防護(hù)墻之間設(shè)置有屏蔽用的鉛環(huán)。

進(jìn)一步地，所述橡膠圈的兩端面均設(shè)置為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述橡膠圈通過六個(gè)壓緊螺釘貼合在防護(hù)墻上。

進(jìn)一步地，所述主動(dòng)臂包括依次連接的聯(lián)接裝置、主動(dòng)聯(lián)接架、內(nèi)外同心伸縮管和主動(dòng)手腕，所述聯(lián)接裝置與七根所述傳動(dòng)軸通過軸套連接并通過螺釘固定。

進(jìn)一步地，所述從動(dòng)臂外層包裹有密封套。

進(jìn)一步地，所述從動(dòng)臂的上下運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)置有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。

進(jìn)一步地，所述從動(dòng)臂包括依次連接的從動(dòng)聯(lián)接架、內(nèi)中外同心伸縮管和從動(dòng)手腕，所述從動(dòng)聯(lián)接架與七根所述傳動(dòng)軸之間通過軸套連接并可相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型中主動(dòng)臂、從動(dòng)臂和穿墻管組件之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu)；機(jī)械手的維護(hù)保養(yǎng)過程比較方便，不易污染工作區(qū)域；穿墻管組件密封性較好；機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)到任何位置時(shí)都能達(dá)到平衡要求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述自動(dòng)平衡式機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述穿墻管組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述主動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所述從動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型所述自動(dòng)平衡式機(jī)械手的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-主動(dòng)臂、2-從動(dòng)臂、3-穿墻管組件、4-平衡錘、5-平衡錘、6-平衡錘、7-平衡錘、8-平衡錘、9-鉤板、10-橡膠圈、11-齒輪、12-轉(zhuǎn)動(dòng)支座、13-密封支座、14-U型橡膠密封圈、15-傳動(dòng)軸、16-聯(lián)接裝置、17-主動(dòng)聯(lián)接架、18-內(nèi)外同心伸縮管、19-主動(dòng)手腕、20-從動(dòng)聯(lián)接架、21-內(nèi)中外同心伸縮管、22-從動(dòng)手腕、23-密封套、24-防護(hù)墻、25-穿墻管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型包括平衡錘、主動(dòng)臂1、從動(dòng)臂2和穿墻管組件3，穿墻管組件3包括穿墻管25，穿墻管25的主動(dòng)連接端設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)支座12，穿墻管25內(nèi)設(shè)置有七根傳動(dòng)軸15，七根傳動(dòng)軸15均套在轉(zhuǎn)動(dòng)支座12內(nèi)，主動(dòng)臂1與從動(dòng)臂2之間通過七根傳動(dòng)軸15連接，穿墻管25的主動(dòng)連接端還設(shè)置有密封支座13，密封支座13的外圓部裝有用于密封墻孔的橡膠圈10，穿墻管25套在橡膠圈10內(nèi)，主動(dòng)臂1、從動(dòng)臂2和穿墻管組件3之間為可拆卸式連接結(jié)構(gòu)，主動(dòng)臂1與七根傳動(dòng)軸15通過軸套連接并通過螺釘固定， 從動(dòng)臂2與七根傳動(dòng)軸15之間通過軸套連接并可相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到傳動(dòng)的要求。

主動(dòng)臂1與七根傳動(dòng)軸15之間設(shè)有U型橡膠密封圈14注油密封結(jié)構(gòu)，采用這種機(jī)械密封結(jié)構(gòu)，可保證從動(dòng)端熱室高度可靠的密封，能滿足真空環(huán)境的操作，又可確保每根傳動(dòng)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)靈活 ，從而保證機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的靈活性。

位于穿墻管25中心的一根傳動(dòng)軸15和從動(dòng)臂2均設(shè)置有鉤板9，兩塊鉤板9掛接在一起，這樣通過轉(zhuǎn)動(dòng)穿墻管25與主動(dòng)臂1連接端的齒輪11就可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)臂2的拆裝，可見此型機(jī)械手的拆除非常方便。

穿墻管25的直徑為193mm，穿墻管25與防護(hù)墻24之間設(shè)置有屏蔽用的鉛環(huán)，這就將熱區(qū)和冷區(qū)屏蔽開。

橡膠圈10的兩端面均設(shè)置為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，橡膠圈10通過六個(gè)壓緊螺釘貼合在防護(hù)墻24上，通過橡膠圈10使其墻管內(nèi)孔密封，達(dá)到密封要求。

主動(dòng)臂1包括依次連接的聯(lián)接裝置16、主動(dòng)聯(lián)接架17、內(nèi)外同心伸縮管18和主動(dòng)手腕19，聯(lián)接裝置16與七根傳動(dòng)軸15通過軸套連接并通過螺釘固定。

從動(dòng)臂2外層包裹有密封套23，用于保護(hù)從動(dòng)臂2的表層。

從動(dòng)臂2包括依次連接的從動(dòng)聯(lián)接架20、內(nèi)中外同心伸縮管21和從動(dòng)手腕22，從動(dòng)聯(lián)接架20與七根傳動(dòng)軸15之間通過軸套連接并可相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型自動(dòng)平衡式機(jī)械手，主動(dòng)臂1、從動(dòng)臂2和穿墻管組件3是三個(gè)獨(dú)立的部件，與現(xiàn)有技術(shù)一樣，主動(dòng)臂1、從動(dòng)臂2的傳動(dòng)是通過鋼絲繩、鋼帶、鏈條、齒輪傳遞到主動(dòng)末端（即主動(dòng)臂1與穿墻管25連接處）或從動(dòng)末端（即從動(dòng)臂2與穿墻管組件3連接處），通過穿墻管組件3內(nèi)的傳動(dòng)軸15來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動(dòng)作；當(dāng)某一個(gè)部件有故障時(shí)可快速脫開，換上備用的部件。特別是對(duì)有故障須維修的從動(dòng)臂2可在熱室的操作區(qū)脫開，利用熱室內(nèi)起重設(shè)備，從熱室頂部的檢修孔將從動(dòng)臂2連同其密封套23一起吊出，這樣就不會(huì)對(duì)操作區(qū)域造成污染。圖5中的A、B兩點(diǎn)均為分拆點(diǎn)。

本機(jī)械手與一般傳統(tǒng)的機(jī)械手一樣具有七個(gè)獨(dú)立動(dòng)作即手腕旋轉(zhuǎn)、手腕俯仰、夾緊、方位旋轉(zhuǎn)、手動(dòng)X-Y-Z；三個(gè)電動(dòng)調(diào)整動(dòng)作(X、Y、Z)。可以滿足各個(gè)位置的使用要求。

平衡錘有五個(gè)，其中兩個(gè)平衡錘固定安裝在主動(dòng)臂1上，另外三個(gè)平衡錘安裝在主動(dòng)臂1的傳動(dòng)件上。即：Z向手動(dòng)平衡錘二個(gè)，標(biāo)號(hào)為5、8，電動(dòng)平衡錘一個(gè)，標(biāo)號(hào)為7，X、Y向上平衡錘6，以及X 向下平衡錘4一個(gè)；兩個(gè)大平衡錘標(biāo)號(hào)7、8安裝在相應(yīng)的支板上；上述平衡錘除標(biāo)號(hào)4、6是固定的其余都是通過傳動(dòng)件（鋼帶、鏈輪、鏈條、齒輪及齒輪軸）等一系列件的傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)隨機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)而隨動(dòng)，這樣確保機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)到任何位置時(shí)都能達(dá)到平衡要求。

在本專利中，從動(dòng)臂2的上下運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)置有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，由于機(jī)械手具有X、Y、Z方向電動(dòng)調(diào)整的特點(diǎn)使從動(dòng)臂2可以達(dá)到三米多的長(zhǎng)度，大大的增加了從動(dòng)端的使用范圍。機(jī)械手的使用范圍見下表：

從上表中還可看出該類機(jī)械手的操作能力強(qiáng)；負(fù)載能力15kg(一般機(jī)械手的負(fù)荷不大于8KG)，吊鉤提升能力60kg，因此此類機(jī)械手可操作較重的物件。

以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。