一种转舌机构及热室内的天平转出转入装置的制作方法

本发明涉及转舌机构及其应用于热室内的天平移动装置的技术领域，尤其涉及一种转舌机构及包含其的热室内的天平转出转入装置。

背景技术：

热室，进行高放射性试验和操作的屏蔽小室。由于放射性物料的辐射危害，操作时，人员站在热室外部，透过热室上铅玻璃窗观察内部设备，通过动力机械臂对热室内部的物料和设备进行操作。

在对热室内电子天平进行操作时，由于放射性的存在，人员不可能直接接触天平，必须站在屏蔽热室外，透过铅玻璃窗，通过动力机械臂等远程操作装置进行天平操作。动力机械臂作为一种远程机械操作装置，其灵活性较差，相对人手复杂关节的灵活性，其可操作性十分有限。因此，对热室内使用的电子天平进行维修或者更换时，就需对热室进行复杂的去污清洗程序，而后打开热室由人进入进行天平的维修或者更换后才能正常工作。此时就需考虑人员辐射防护问题，人需穿戴气衣等辐射防护设备，操作灵活性降低，并且在热室内工作时间有限。达到标准累计时间前需撤离热室，更换其他人员进入。此种作业方式的经济成本、时间成本均较高，还有较大的安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明的目的是提供一种转舌机构及热室内的天平转出转入装置，解决目前在热室外无法利用动力机械臂实现将天平从热室内转出或者转入热室内的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转舌机构，包括锁座、滑块、转舌，扭簧和压缩弹簧；所述锁座上开设锁座滑槽，该锁座滑槽的一端为收起末端，另一端为展开始端；所述滑块嵌设在该锁座滑槽内，与锁座滑动连接；所述压缩弹簧的一端固定在所述锁座滑槽的收起末端，另一端与所述滑块固定连接，所述压缩弹簧的长度不超过其自由长度时，将所述滑块抵靠在所述锁座滑槽的展开始端；所述滑块上开设三角形滑槽，该三角形滑槽的底边呈“人”字型；所述扭簧固定在所述锁座上，所述扭簧的两个扭转端中的一端作为滑槽扭转端，该滑槽扭转端卡设在所述滑块的三角形滑槽内；当所述滑块抵靠在所述锁座滑槽的展开始端时，所述滑槽扭转端卡设在所述滑块的三角形滑槽的顶角部位；

所述转舌的固定端转动连接在所述锁座上，活动端与所述滑块连接；当所述滑块位于所述锁座滑槽的展开始端时，所述转舌的底侧面搭设在锁座上，转舌处于展开状态；施加外力，滑块沿锁座滑槽向收起末端滑动时，滑块带动转舌的活动端向滑块的滑动方向转动，压缩弹簧被压缩，同时，扭簧的滑槽扭转端沿三角形滑槽的右侧滑槽向底边方向滑动，至右底角部位时，撤去外力，在压缩弹簧的回弹作用下，滑块被推向展开始端，扭簧的滑槽扭转端滑动至三角形滑槽的“人”字型底边的顶点处，卡住，滑块锁定，转舌转动收起，处于收起状态；展开转舌时，施加外力，使滑块向收起末端滑动，压缩弹簧被压缩，扭簧的滑槽扭转端沿三角形滑槽的“人”字型底边滑动，至左底角部位时，撤去外力，在压缩弹簧的回弹作用下，滑块被推向展开始端，扭簧的滑槽扭转端沿三角形滑槽的左侧滑槽复位至滑块的三角形滑槽的顶角部位，卡住，同时滑块复位至展开始端，转舌打开，呈展开状态。

优选地，所述滑块的三角形滑槽为锐角三角形或者直角三角形；当为直角三角形时，左底角为直角；所述滑块的三角形滑槽的顶角部位为“入”字型。

优选地，所述转舌的底侧面呈“v”字型，所述锁座内具有与转舌的“v”字型底侧面形状相适配的搭接支撑面；当转舌呈展开状态时，转舌的“v”字型底侧面随形搭设在该搭接支撑面上。

优选地，所述转舌处于展开状态时，转舌的顶面所在平面与滑块的滑动方向垂直。实现转舌在展开状态下时挂持物体。

优选地，所述转舌的顶面上开设卡槽。方便在转舌在展开状态下时挂持物体。

一种优选的技术方案中，还包括滑轴，沿所述滑块的滑动方向将所述滑轴滑动设置在所述锁座上；所述滑块与所述滑轴固定连接；所述转舌的活动端与所述滑轴连接；所述压缩弹簧套设在所述滑轴上，且其一端固定在所述锁座滑槽的收起末端，另一端与所述滑块或者滑轴固定连接；所述滑轴的至少一端部延伸出所述锁座，作为操作端。

一种优选的技术方案中，还包括固定挡块，所述固定挡块固定设置在所述锁座滑槽的收起末端；所述扭簧固定在所述固定挡块上。

本发明的热室内的天平转出转入装置，包括吊架、至少一对吊耳和至少一对上述的转舌机构，所述至少一对吊耳对称地固定连接在天平的相对两侧边上，所述至少一对转舌机构以转舌两两相对的方式固定设置在所述吊架上，保证转舌机构的转舌与吊耳的位置相适配。

优选地，所述吊架呈倒“u”字型，所述转舌机构采用包括滑轴的转舌机构，且位于锁座滑槽的展开始端的滑轴的端部延伸出所述锁座的端面，作为操作端；以该转舌机构的操作端位于下侧的方式，将所述转舌机构固定设置在所述倒“u”字型吊架的内侧面上，并保证操作端凸出所述倒“u”字型吊架下侧面。

一种优选的技术方案中，还包括抓持件，所述抓持件固定在所述吊架上。

一种优选的技术方案中，还包括天平托板，所述天平固定设置在所述天平托板上，所述至少一对吊耳对称地固定连接在天平托板的相对两侧边上。

一种优选的技术方案中，还包括收纳插座，所述收纳插座与天平的电源线插头相适配；所述收纳插座固定设置在所述所述天平托板上。

一种优选的技术方案中，还包括防辐射罩体，所述防辐射罩体采用两端开口的筒体，所述防辐射罩体固定罩设在天平的四周；在与所述转出转入装置的吊装工位相应的位置上，所述防辐射罩体的内侧面上设置与转出转入装置的外形相适配的卡槽。

优选地，所述防辐射罩体的卡槽设计为上宽下窄的缩口结构。

本发明的转舌机构通过扭簧和压缩弹簧，以及滑块的三角形滑槽的设计，使得滑块带动转舌(或者滑轴带动转舌)由展开至收起，再由收起至展开的过程中，只需要朝一个方向滑动滑块(或者滑轴)即可，操作方便，适合于只能进行简单动作的机械手操作。

本发明的热室内的天平转出转入装置中，将上述的转舌机构装配至吊架上，动力机械臂抓取吊架，带动转出转入装置下落和上升，即可完成天平的转出转入。采用设置滑轴的转舌机构构成的转出转入装置操作更加简单，控制滑轴的操作端与台面按压接触，即可实现转舌在展开状态和收起状态之间转换，操作简单，在热室外，利用现有的动力机械臂即可完成，操作简单，转入转出效率高，天平出现故障需要维修或者更换时，工作人员无需进入热室，更安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的转舌机构的转舌处于展开状态时的结构示意图；

图2是本发明的转舌机构的转舌处于收起状态时的结构示意图；

图3是本发明的转舌机构中转舌处于展开状态时的局部结构示意图；

图4是本发明的转舌机构中转舌与滑块的连接方式的局部结构示意图；

图5是本发明的转舌机构中转舌与滑轴的连接方式的局部结构示意图；

图6是本发明的一种转舌机构的结构示意图；

图7本发明的热室内的天平转出转入装置的结构示意图；

图8本发明的热室内的天平转出转入装置的结构示意图；

图9是本发明的热室内的天平转出转入装置中的防辐射罩体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1至图6所示，说明本发明的一种转舌机构10，包括锁座11、滑块12、转舌13，扭簧14和压缩弹簧15。所述锁座11上开设锁座滑槽，该锁座滑槽的一端为收起末端111，另一端为展开始端112，所述滑块12嵌设在该锁座滑槽内，与锁座11滑动连接。所述滑块12不限于采用上述的锁座滑槽方式与锁座11滑动连接，只要能够实现滑块12在锁座11上相对滑动的结构即可。所述压缩弹簧15的一端固定在所述锁座滑槽的收起末端111，另一端与所述滑块12固定连接；所述压缩弹簧15的长度不超过其自由长度时，将所述滑块12抵靠在所述锁座滑槽的展开始端112。所述滑块12上开设三角形滑槽121，该三角形滑槽121的底边呈“人”字型。所述扭簧14固定在所述锁座11上，扭簧14的两端延长的扭转端中，将其中一个端作为滑槽扭转端142，且将该滑槽扭转端142卡设在所述滑块12的三角形滑槽121内。当所述滑块12抵靠在所述锁座11的滑槽的展开始端112时，所述滑槽扭转端142卡设在所述滑块12的三角形滑槽121的顶角部位。所述滑槽扭转端142的端部可以设计为钩状，保证在滑动过程中始终卡设在三角形滑槽121内，不会脱出。扭簧14的另一个扭转端141随扭簧14的主体设置即可，在扭簧14随滑槽扭转端142的位移而变形的过程中，该扭转端141亦随扭簧主体而移动，如图1和图2所示。

所述转舌13的固定端通过转轴134转动连接在所述锁座11上，活动端与所述滑块12连接。当然，转舌13的固定端也可以采用其他转动连接方式连接在锁座11上，不限于采用转轴134。如图1、图3至图5所示，当所述滑块12位于所述锁座滑槽的展开始端112时，所述转舌13的底侧面131搭设在锁座11上，转舌13的顶面132所在平面优选设计为与滑块12的滑动方向垂直，方便挂持物体，转舌13处于展开状态。并优选在该顶面132上开设卡槽133，方便挂持物体。施加外力，所述滑块12沿所述锁座滑槽向收起末端111滑动时，滑块12带动转舌13的活动端向滑块12的滑动方向转动，压缩弹簧15被压缩，同时，所述扭簧14的滑槽扭转端142沿三角形滑槽121的右侧滑槽向底边方向滑动，至右底角部位时，撤去外力，在压缩弹簧15的回弹作用下，滑块12被推向展开始端112，扭簧14的滑槽扭转端142滑动至三角形滑槽121的“人”字型底边的顶点处，卡住，滑块锁定，转舌13转动收起，如图2所示，优选设计为转舌转动90°收起，处于收起状态。展开转舌13时，施加外力，使滑块12向收起末端111滑动，压缩弹簧15被压缩，所述扭簧14的滑槽扭转端142沿三角形滑槽121的“人”字型底边滑动，至左底角部位时，撤去外力，在压缩弹簧15的回弹作用下，滑块12被推向展开始端112，所述滑槽扭转端142沿三角形滑槽121的左侧滑槽复位至所述滑块12的三角形滑槽121的顶角部位，卡住，同时滑块12复位至展开始端112，转舌打开，呈展开状态，如图1所示。

本发明的转舌机构10中，压缩弹簧的自由长度为弹簧的两端没有施加任何外力时的长度。即，当压缩弹簧15将滑块12抵靠在锁座滑槽的展开始端112时，压缩弹簧15处于自然伸展状态(等于自由长度)或者处于稍加外力的压缩状态(小于自由长度)，优选将压缩弹簧15处于自然伸展状态，使转舌处于展开状态时，压缩弹簧15的弹力释放完全，提高使用寿命。

本发明的转舌机构10通过扭簧14和压缩弹簧15，以及滑块12上的三角形滑槽121的设计，使得滑块12带到转舌13由展开至收起，再由收起至展开的过程中，滑块只需要朝一个方向滑动即可，操作方便，适合于只能进行简单动作的机械手操作。

本发明的转舌机构10中，滑块12在锁座滑槽内进行直线运动，转舌13在滑块12的带动下，以固定端的转动连接点为基点转动，因此，转舌13的活动端与滑块12的连接方式只要能够实现上述的两种的运动方式即可，如，两者采用带有万向节的连杆连接。本发明中，提供一种具体的连接方式，采用拨杆和拨孔的配合结构件，如图4所示，在所述转舌13的活动端开设拨孔71，所述拨杆72的一端固定连接在所述滑块12上，另一端插入所述拨孔71内；所述拨孔71的尺寸大于拨杆72的插入端的尺寸。滑块12滑动时，拨杆71即可带动转舌13转动。

本发明的转舌机构10的滑块12上的三角形滑槽121的设计是保证转舌机构中的滑块进行顺畅滑动以及锁定的关键，因此，该三角形滑槽121优选设计为锐角三角形或者直角三角形。当为直角三角形时，左底角为直角。优选为直角三角形。并将三角形滑槽121的顶角部位为“入”字型。保证扭簧14的滑槽扭转端142在三角形滑槽121内始终以由右侧滑槽向左侧滑槽滑动的方式运动。

本发明的转舌机构中，在滑块12上还可以固定连接操作把手(图未示出)，方便操作滑块12运动。

本发明的转舌机构10中，转舌13处于展开状态时，转舌13上可挂持物体，为了防止该状态下，挂持物体时转舌13将受到的向下的作用力反作用于滑块12上，导致滑块12不稳定。因此，需要将转舌13的底侧面131搭设在所述锁座11上，让锁座11为转舌13提供支撑力。在一种优选的技术方案中，如图3和图4所示，所述转舌13的底侧面131呈“v”字型，所述锁座11内具有与转舌13的“v”字型底侧面形状相适配的搭接支撑部115；当转舌13呈展开状态时，转舌的“v”字型底侧面131随形搭设在该搭接支撑部115上。优选地，该“v”字型底侧面的底角设计为90°，并进行倒圆角设计。

在一种优选的实施方式中，转舌机构中增设了滑轴16，方便操作滑块12的滑动。具体地，如图1至图6所示，所述滑轴16沿滑块12的滑动方向滑动设置在所述锁座11上，即与锁座滑槽平行设置。将所述滑块12与所述滑轴16固定连接，通过推动滑轴16来带动滑块12运动。并将转舌13的活动端与所述滑轴16连接，不再将转舌13的活动端与滑块12连接，即通过增加的滑轴16将滑块12与转舌13间接联动起来。并将压缩弹簧15同轴套设在所述滑轴16上，并保证其一端固定在所述锁座滑槽的收起末端111，另一端与所述滑块12(或者滑轴16)固定连接。当压缩弹簧15的另一端与滑轴16固定连接时，同理，保证压缩弹簧15的长度不超过其自由长度时，其将滑轴16进行限定，并保证固定连接在滑轴16上的滑块12抵靠在所述锁座滑槽的展开始端112即可。所述滑轴16的至少一端部延伸出所述锁座11，作为操作端161。作为操作习惯，如图1和图2所示，一般将滑轴16的位于锁座滑槽的展开始端112的滑轴的端部延伸出所述锁座11的端面，作为操作端161，在操作转舌机构10的过程中，只需按压该操作端161即可，操作简便。由于该转舌机构10中，滑块12和转舌13均为易损耗结构件，因此，在该优选的实施方式中，通过滑轴16将两者联结，有利用该两种结构件的更换。

上述实施方式中，滑轴16与转舌13的活动端的连接方式采用前述的拨杆72和拨孔71的配合结构件即可。如图5所示，在所述转舌13的活动端开设拨孔71，所述拨杆72的一端固定连接在所述滑轴76上，另一端插入所述拨孔71内；所述拨孔71的尺寸大于拨杆72的插入端的尺寸。滑轴移动时，拨杆72即可带动转舌13转动。

本发明的一种优选的实施方式中，如图1和图2所示，增设了固定挡块17，所述固定挡块17固定设置在锁座滑槽的收起末端111的所述锁座11上；所述扭簧14及扭转端141固定在所述固定挡块17上。方便转舌机构10的装配。

本发明的转舌机构10中，锁座11的结构不限制，只要能够将滑块12、转舌13、扭簧14和压缩弹簧15，以及滑轴16、固定挡块17等结构件装配在锁座11上即可。具体地，可以采用如图4至图6中所示的方形壳体，在相邻两侧壁上分别开设装配槽孔，一侧壁上的装配槽孔113用于装配滑块12、扭簧14和压缩弹簧15等结构件，另一侧壁上的装配槽孔114为转舌孔，所述转舌13处于展开状态时由该转舌孔113探出，方便挂持物体。并在转舌13处于展开状态时的底侧面131所在位置处，在方形壳体的锁座11内设置随形支撑部115，用于搭设处于展开状态的转舌13。

基于上述的转舌机构10，本发明还提供了一种热室内的天平转出转入装置30，如图7所示，包括吊架31、至少一对吊耳(图未示出)和至少一对前述的转舌机构10，所述至少一对吊耳对称地固定连接在天平60的相对两侧边上，可以采用焊接方式直接固定连接，或者增加辅助固定结构件的方式固定连接，依具体情况而定。所述至少一对转舌机构10以转舌两两相对的方式固定设置在所述吊架31上，保证转舌机构10的转舌13与吊耳的位置相适配。优选在吊架31上固定抓持件311，方便动力机械臂操作，如图7所示的蘑菇状把手311。

一种优选的实施方式中，所述吊架31采用呈倒“u”字型的吊架，并在吊架31的顶部固定连接抓持件311。所述转舌机构10采用包括滑轴16的转舌机构(如图6所示的转舌机构10)，且位于锁座滑槽的展开始端112的滑轴16的端部延伸出所述锁座11的端面，作为操作端161；以该转舌机构10的操作端161位于下侧的方式，将所述转舌机构10固定设置在所述倒“u”字型吊架的内侧面上，并保证操作端161凸出所述倒“u”字型吊架下侧面，如图7所示。

在一种优选的实施方式中，本发明的热室内的天平转出转入装置增设了天平托板24，如图7所示，将天平60固定设置在该天平托板24上，将所述至少一对吊耳对称地固定连接在天平托板24的相对两侧边上。避免了在天平60上固定吊耳带来的对天平60的影响。具体地，可以采用在天平托板24上开设与天平的支脚相配合的定位槽，将天平的支脚放置在对应的定位槽内定位固定，即保证在转出转入操作中天平的稳定性，又方便天平与天平托板24的分离。

进一步优选地，在该天平托板24上固定设置收纳插座50，如图7所示，该收纳插座50与天平60的电源线插头相适配。在不使用天平或者移动天平时，将拔下的电源线插入该收纳插座50内，增加了电源线的收纳性的同时，还避免了天平在移动过程中松散的电源线带来的不便。

针对热室内的特殊辐射环境，以及在转出转入装置在吊装过程中的对准问题，在一种优选的实施方式中，如图8和图9所示，增设了防辐射罩体40，所述防辐射罩体40采用两端开口的筒体，所述防辐射罩体固定罩设在天平60的四周。在与所述转出转入装置30的吊装工位相应的位置上，所述防辐射罩体40的内侧面上设置与转出转入装置30的外形相适配的卡槽41。所述防辐射罩体40的材质采用具有防辐射功能的材料即可，如，含硼聚乙烯、钨板。对天平进行防辐射保护的同时，通过防辐射罩体40的内侧面的卡槽41来进行转出转入装置30下落时的定位，高效地完成转出转入装置的吊架31与吊耳的对准。优选地，为了降低转出转入装置30下落时的定位难度，将防辐射罩体40的内侧面上的卡槽41设计为上宽下窄的缩口结构(如图9所示)，转出转入装置30下落进入卡槽时，首先是粗定位，进入卡槽41后，由于缩口结构的设计，使得转出转入装置30在下落过程中，逐步调整至精准的工位上，降低了的操作难度。

使用本发明的热室内的天平转出转入装置30，对天平60进行转出转入操作时，具体操作步骤如下：

1、转入：转舌机构10的转舌13处于展开状态下，天平60(或者天平托板24)上的成对的吊耳挂在转舌13上，操作动力机械臂抓取吊架31，将挂持着天平60(或者包括天平托板24的天平60)的转出转入装置30移动至天平放置位置上方，然后控制转出转入装置30下落，将天平60(或者天平托板24)放置在台面上后，控制转出转入装置30继续下落，转舌13与吊耳分离，继续下落，至转舌机构10的滑轴16的操作端161与台面接触，并按压该滑轴16的操作端161，然后控制转出转入装置30上升离开，完成转入。在转出转入装置30由按压滑轴操作端161转为上升的瞬间，转舌13收起，呈收起状态。

2、转出：操作动力机械臂抓取吊架31，将转出转入装置30移动至天平放置位置上方，此时，转舌机构10的转舌13可以处于收起状态，也可以处于展开状态。转舌处于收起状态时，动力机械臂操作转出转入装置30下落，至转舌机构10的滑轴的操作端161与台面接触，施加外力按压该滑轴的操作端161，然后控制转出转入装置30上升，此时，转舌13展开，控制转出转入装置30继续上升，展开的转舌13插入天平60(或者托板24)上的吊耳内，继续上升，将天平60吊起，实现转出。转舌13处于展开状态时，转出操作同上所述，不同之处在于，在动力机械臂操作转出转入装置30下落过程中，转舌13与吊耳有一次接触，吊耳会阻碍转舌13的下落，故此时需要施加一个外力，把转舌13压至收起状态，使转出转入装置30顺利继续下落，继续后续的操作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。