本发明专利技术公开了一种核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，包括：安装支架、设置于安装支架上的瓶身固定模块、旋转夹爪模块以及升降模块，瓶身固定模块用于样品瓶的定位和夹紧，旋转夹爪模块用于样品瓶的瓶盖的旋转开合，升降模块与旋转夹爪模块连接，升降模块用于旋转夹爪模块的升降。该装置的有益效果如下：瓶身固定模块可自锁，利用机械手操作，使用电机驱动自动操作；实现瓶盖的原位开合，保证精度；开盖后，瓶盖在旋转电爪上保持，减少瓶盖的污染；瓶身固定模块和快换接插头可在箱室中采用机械手进行快速装拆更换，易于维护；瓶身固定模块均为纯机械结构，采用不锈钢材质，可避免强放射性和强腐蚀性造成的损坏，增加在高放射性环境的使用寿命。境的使用寿命。境的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置
[0001]本专利技术属于核工业自动化
，具体涉及一种核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置。
技术介绍
[0002]核燃料后处理是对核电站产生的乏燃料进行处理再利用的一种特殊的化工过程。后处理厂一般通过取样分析的方式对其工艺过程进行例行监测。而工艺样品，尤其是高放射性样品，通常先在工艺厂房被注入密闭空样品瓶中，并通过气动传输的方式，将密闭样品瓶从工艺厂房传输至具有厚生物屏蔽功能的密闭热室或箱室中，进行开放性的分析操作。因此对样品瓶的开盖/合盖操作是样品分析过程不可避免的操作。后处理样品瓶的开合盖要考虑减少核辐射对操作人员的损伤，以及保证开合盖操作过程的便利性、安全性、准确性和稳定性。此外，在高放射性环境中工作的开合盖装置，还要具备较长的使用寿命，且易于维护，尽可能的减少放射性废物产生，保障样品分析任务。
[0003]后处理高放样品的样品瓶开合盖操作传统上是通过人工远距离操作主从机械手操作纯机械工装完成，存在人员劳动强度大、受辐照风险大、操作稳定性和效率低等问题。因此，需要设计一种样品瓶的自动开合盖装置，操作人员可以在箱室外远程控制实现开合盖操作的自动化。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，在高放射性环境下可以长期稳定运行和容易维护。
[0005]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，包括：安装支架、设置于安装支架上的瓶身固定模块、旋转夹爪模块以及升降模块，瓶身固定模块用于样品瓶的定位和夹紧，旋转夹爪模块用于样品瓶的瓶盖的旋转开合，升降模块与旋转夹爪模块连接，升降模块用于旋转夹爪模块的升降。升降模块用于样品瓶的瓶盖的升降。
[0006]本专利技术使用的后处理厂用样品瓶由3个部分组成，分别是瓶身、瓶塞和瓶盖。瓶盖用于盖合瓶身，瓶塞为橡胶材料，嵌入到瓶盖中，当瓶盖在瓶身上通过螺纹旋紧时，瓶塞可起到密封作用。瓶身与瓶盖都是由高分子塑料制成，最大外径24mm。瓶盖顶部是六角形截面，适合用手动或自动工具夹持旋转。
[0007]具体的，本专利技术中的燃料后处理样品瓶自动开合盖装置还包括安装底板，安装支架设置于安装底板上。
[0008]优选的是，瓶身固定模块包括：设置于安装支架上的底板、设置于底板上的第一支架、设置于第一支架上的安装板、设置于安装板上的瓶身固定组件，瓶身固定组件包括：轴承座、轴承、样品瓶放置台、第一夹块、第二夹块、双旋向螺杆、第一夹持头，轴承座设置于安装板上，样品瓶放置台设置于安装板上，轴承设置于轴承座上，轴承套接于双旋向螺杆外，
第一夹持头设置于安装板上，第一夹持头通过安装板与双旋向螺杆连接，双旋向螺杆分别与第一夹块、第二夹块连接，第一夹持头用于驱动双旋向螺杆转动，双旋向螺杆带动第一夹块、第二夹块反向运动夹持或松开样品瓶。
[0009]样品瓶放置于样品瓶放置台上，通过箱室中的机械手转动第一夹持头，带动双旋向螺杆转动，两个对称的第一夹块、第二夹块相对运动，将样品瓶中部夹紧。为方便双旋向螺杆转动，安装板上两端各设置有一个轴承座。双旋向螺杆上的两段螺纹分别是左旋和右旋的，其转动中能带动两个第一夹块、第二夹块作相反方向的移动。
[0010]瓶身固定模块可自锁，可利用机械手操作，也可使用电机驱动自动操作；瓶身固定模块为纯机械结构，且使用耐辐照材料和耐强酸腐蚀材料，可避免强放射性和强腐蚀性造成的损坏。
[0011]优选的是，核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，还包括：
[0012]第一锁紧手柄，与瓶身固定组件连接，第一锁紧手柄用于将瓶身固定组件与第一支架锁紧。
[0013]优选的是，所述的核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，第一锁紧手柄包括：第一手柄、第一螺母、第一碟簧、第二碟簧、第一手柄转轴和第一楔形卡块，安装板上设置有第一通孔，第一手柄转轴贯穿第一通孔，第一手柄转轴包括第一手柄转轴本体、分别设置于第一手柄转轴本体两端的第一手柄转轴第一端、第一手柄转轴第二端，第一手柄转轴第一端、第一手柄转轴第二端分别位于第一通孔的两侧，第一螺母与第一手柄转轴第一端连接，第一碟簧套设于第一手柄转轴上，第一碟簧位于第一通孔与第一螺母之间，第二碟簧套设于第一手柄转轴上，第二碟簧位于第一通孔与第一楔形卡块之间，第一楔形卡块与第一手柄转轴第二端连接，第一手柄带动第一手柄转轴转动，第一楔形卡块转动到第一支架与安装板之间，第一手柄转轴带动第一楔形卡块压紧安装板，压缩第一碟簧、第二碟簧实现将瓶身固定组件与第一支架锁紧。其中，
[0014]第一楔形卡块的作用是与安装板起到摩擦连接的作用；第一碟簧、第二碟簧成对使用，用于补偿锁紧前后的轴向位移变化；所述的第一锁紧手柄需要箱室中的机械臂操作，当需要拆卸瓶身固定模块时，操作机械臂拨动第一手柄，逆时针旋转90
°
，使其末端的第一楔形卡块与安装板脱离开来，可实现安装板与下方第一支架的解锁。
[0015]第一楔形卡块与安装板之间是通过第一楔形卡块与安装板的机械摩擦连接的，由于第一楔形卡块的底面是有角度的斜面，故通过第一手柄转轴的旋转可实现斜面沿着轴向方向的分力，以达到摩擦连接的作用，可实现安装板与下方固定第一支架的解锁；同理，锁紧时则旋转第一锁紧手柄90
°
，末端第一楔形卡块与安装板紧密接触，并压缩第一碟簧、第二碟簧，使得安装板与固定第一支架之间有一个压紧力，即实现锁紧。锁紧、松开是为了便于快速分离，实现机械手检维修的功能。
[0016]第一锁紧手柄用于瓶身固定组件的锁紧固定。
[0017]优选的是，旋转夹爪模块包括：设置于安装支架上的第二支架、设置第二支架上的第一支撑板、设置于第一支撑板上的旋转夹爪组件，旋转夹爪组件包括：步进电机、联轴器、压缩弹簧、导向轴、套筒，步进电机与联轴器连接，压缩弹簧套设于导向轴外，导向轴与联轴器连接，导向轴与套筒连接，压缩弹簧位于联轴器与套筒之间，套筒套设于样品瓶的瓶盖外，步进电机带动联轴器、导向轴转动，导向轴带动套筒旋转，对样品瓶的瓶盖进行旋转开
合。
[0018]优选的是，所述的核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，还包括：
[0019]第二锁紧手柄，与旋转夹爪组件连接，第二锁紧手柄用于将旋转夹爪模块与第二支架锁紧。
[0020]优选的是，第二锁紧手柄包括：第二手柄、第二螺母、第三碟簧、第二手柄转轴和第二楔形卡块，第一支撑板上设置有第二通孔，第二手柄转轴贯穿第二通孔，第二手柄转轴包括第二手柄转轴本体、分别设置于第二手柄转轴本体两端的第二手柄转轴第一端、第二手柄转轴第二端，第二手柄转轴第一端、第二手柄转轴第二端分别位于第二通孔的两侧，第二螺母与第二手柄转轴第一端连接，第三碟簧套设于第二手柄转轴上，第三碟簧位于第二通孔与第二螺母之间，第三碟簧套设于第二手柄转轴上，第二碟簧位于第一通孔与第一楔形卡块之间，第二楔形卡块与第二手柄转轴第二端连接，第二手柄带动第二手柄转轴转动，第二楔形卡本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，其特征在于，包括：安装支架、设置于安装支架上的瓶身固定模块、旋转夹爪模块以及升降模块，瓶身固定模块用于样品瓶的定位和夹紧，旋转夹爪模块用于样品瓶的瓶盖的旋转开合，升降模块与旋转夹爪模块连接，升降模块用于旋转夹爪模块的升降。2.根据权利要求1所述的核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，其特征在于，瓶身固定模块包括：设置于安装支架上的底板、设置于底板上的第一支架、设置于第一支架上的安装板、设置于安装板上的瓶身固定组件，瓶身固定组件包括：轴承座、轴承、样品瓶放置台、第一夹块、第二夹块、双旋向螺杆、第一夹持头，轴承座设置于安装板上，样品瓶放置台设置于安装板上，轴承设置于轴承座上，轴承套接于双旋向螺杆外，第一夹持头设置于安装板上，第一夹持头通过安装板与双旋向螺杆连接，双旋向螺杆分别与第一夹块、第二夹块连接，第一夹持头用于驱动双旋向螺杆转动，双旋向螺杆带动第一夹块、第二夹块反向运动夹持或松开样品瓶。3.根据权利要求2所述的核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，其特征在于，还包括：第一锁紧手柄，与瓶身固定组件连接，第一锁紧手柄用于将瓶身固定组件与第一支架锁紧。4.根据权利要求3所述的核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，其特征在于，第一锁紧手柄包括：第一手柄、第一螺母、第一碟簧、第二碟簧、第一手柄转轴和第一楔形卡块，安装板上设置有第一通孔，第一手柄转轴贯穿第一通孔，第一手柄转轴包括第一手柄转轴本体、分别设置于第一手柄转轴本体两端的第一手柄转轴第一端、第一手柄转轴第二端，第一手柄转轴第一端、第一手柄转轴第二端分别位于第一通孔的两侧，第一螺母与第一手柄转轴第一端连接，第一碟簧套设于第一手柄转轴上，第一碟簧位于第一通孔与第一螺母之间，第二碟簧套设于第一手柄转轴上，第二碟簧位于第一通孔与第一楔形卡块之间，第一楔形卡块与第一手柄转轴第二端连接，第一手柄带动第一手柄转轴转动，第一楔形卡块转动到第一支架与安装板之间，第一手柄转轴带动第一楔形卡块压紧安装板，压缩第一碟簧、第二碟簧实现将瓶身固定组件与第一支架锁紧。5.根据权利要求1所述的核燃料后处理样品瓶自动开合盖装置，其特征在于，旋转夹爪模块包括：设置于安装支架上的第二支架、设置第二支架上的第一支撑板、设置于第一支撑板上的旋转夹爪组件，旋转夹爪组件包括：步进电机、联轴器、压缩弹簧、导向轴、套筒，步进电机与联轴器连接，压缩弹簧套设于导向轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李力，刘权卫，王志强，赵宇菲，陈靖，侯留东，陈云清，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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