一种机械化解体复合加工系统的制作方法

本发明涉及机械解体加工领域，尤其涉及一种机械化解体复合加工系统。

背景技术：

有些危险或具有放射性辐射的物料(比如放射性元素，如氚等)往往都是通过密封管体来进行密闭储存，以便进行安全转运，密封管体一般是包括不锈钢筒体和储放于不锈钢筒体(即密封管体的壳体)中的物料，这样便于放射性元素的储存、运输作业；在使用时，需要机械破坏不锈钢筒体以让其内部的物料(比如放射性元素)释放出来，以便进行使用。传统技术没有针对此类物料(比如放射性元素)使用释放的对应技术和设备，如何定位夹持密封管体并实现密封管体壳体的破解进而释放其中的物料(比如放射性元素)，是此类物料的安全使用急需解决的技术难题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种机械化解体复合加工系统，能够夹持定位待解体部件，直线平移系统实现待解体部件水平移动，便于待解体部件精确移动至解体位置处，解体气缸驱动解体部对待解体部件进行破坏解体作业，整体操控作业实现了远程机械作业，提高了安全性。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种机械化解体复合加工系统，包括加工箱体和解体气缸，所述加工箱体具有前箱口和后箱口，所述加工箱体的前箱口上配合安装有前门开关系统，加工箱体的后箱口上配合安装有后门开关系统，所述加工箱体内部设有直线平移系统和同步架，直线平移系统驱动同步架直线滑动，同步架上固定有气缸组件，所述气缸组件一侧具有伸缩驱动杆a，伸缩驱动杆a端部设有l形抱夹架a，l形抱夹架a端部具有弧形抱夹块a，所述气缸组件另一侧具有伸缩驱动杆b，伸缩驱动杆b端部设有l形抱夹架b，l形抱夹架b端部具有弧形抱夹块b，所述弧形抱夹块a与弧形抱夹块b之间形成有抱夹空间；所述解体气缸具有置于加工箱体内部的升降杆，所述升降杆端部具有与抱夹空间相对应的解体部。

本发明优选的直线平移系统结构技术方案如下：所述直线平移系统包括两个相互平行的直线平移单元，所述直线平移单元包括电机b、导轨滑台b和动力安装于电机b上的传动丝杆b，所述传动丝杆b上螺纹套装有螺母滑块b，所述导轨滑台b具有直线滑槽，螺母滑块b滑动配合安装于导轨滑台b的直线滑槽中；所述同步架固定连接于两个直线平移单元的螺母滑块b之间。

进一步的技术方案是：所述直线平移单元还包括滑台背板，所述滑台背板固定于加工箱体内侧壁上，所述电机b、导轨滑台b固定于滑台背板上，所述传动丝杆b配合装配于导轨滑台b的直线滑槽中。

优选地，所述加工箱体内部安装有摄像机，所述加工箱体侧部设有观察窗；所述加工箱体底部设有支撑架，所述加工箱体呈倾斜设置于支撑架上，加工箱体的前箱口高于加工箱体的后箱口；所述加工箱体内部设有与抱夹空间相对应的支撑台。

本发明优选的前门开关系统结构技术方案如下：所述前门开关系统包括驱动连杆a、前门板座和安装于前门板座上的前门开关驱动组件，所述前门板座连接于加工箱体的前箱口并封闭前箱口；所述前门板座上开有前门口，前门板座通过合页a活动翻转设有前门板；所述前门开关驱动组件包括两个前门开关驱动单元，两个前门开关驱动单元对称设于前门板两侧，所述前门开关驱动单元具有螺母滑块a，所述前门开关驱动单元驱动螺母滑块a直线运动，所述前门板侧部竖向固定有立杆，所述驱动连杆a一端活动铰接于螺母滑块a上，驱动连杆a另一端与立杆顶端活动铰接。

优选地，所述前门开关驱动单元还包括电机a、导轨滑台a和安装于电机a上的传动丝杆a，所述螺母滑块a螺纹套装于传动丝杆a上，所述导轨滑台a具有直线滑槽，所述螺母滑块a滑动配合安装于导轨滑台a的直线滑槽中。

优选地，所述前门开关驱动单元的传动丝杆a配合装配于导轨滑台a的直线滑槽中；所述合页a为180度转动约束合页；所述前门板边缘设有磁性配合部a，所述门板座上设有与磁性配合部a相互吸合的磁性吸合部a。

本发明优选的后门开关系统结构技术方案如下：所述后门开关系统包括驱动连杆b、后门板座和安装于后门板座上的后门开关驱动组件，所述后门板座连接于加工箱体的后箱口并封闭后箱口；所述后门板座下部开有后门口，所述后门板座通过合页b翻转连接有与后门口相对应的后门板；所述后门开关驱动组件具有滑块组件c，后门开关驱动组件驱动滑块组件c直线往复运动；所述驱动连杆b一端铰接于滑块组件c上，所述驱动连杆b另一端铰接于后门板上。

优选地，所述后门开关驱动组件包括电机c、导轨滑台c和动力安装于电机c上的传动丝杆c，所述滑块组件c为螺母滑块c，螺母滑块c螺纹套装于传动丝杆c上，所述导轨滑台c具有直线滑槽，螺母滑块c滑动配合安装于导轨滑台c的直线滑槽中。

优选地，所述螺母滑块c上固定有铰链座a，所述后门板上固定有铰链座b，所述驱动连杆b铰接于铰链座a与铰链座b之间；所述传动丝杆c、螺母滑块c、铰链座a、驱动连杆b、铰链座b在同一直线上；所述传动丝杆c配合装配于导轨滑台c的直线滑槽中，所述导轨滑台c固定于后门板座上，所述后门板上设有磁性配合部b，所述后门板座或加工箱体上设有与磁性配合部b相配合的磁性吸合部b。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能够针对待解体部件进行机械解体作业，破坏待解体部件的壳体让其内部的物料释放出来，以便实现使用，可以适用于危险物料、放射性物料的释放使用作业，具有性能可靠、操控安全等优点。

(2)本发明能够夹持定位待解体部件，直线平移系统实现待解体部件水平移动，便于待解体部件精确移动至解体位置处，解体气缸驱动解体部对待解体部件进行破坏解体作业，整体操控作业实现了远程机械作业，提高了安全性；本发明可以实现待解体部件抱夹、直线移动、机械解体等多项作业控制，实现了一体多样化、集成机械化的目的，具有远程操控、安全可靠等优点。

(3)本发明前门开关驱动组件的前门开关驱动单元同步驱动前门板翻转开关运动，进而实现加工箱体进料门口的开关门作业。

(4)本发明后门开关驱动组件驱动后门板进行翻转开关作业，进而实现加工箱体出料门口的开关门作业；可以实现进出料的开关门远程操控作业，机械化、智能化程度都高。

(5)本发明加工箱体呈倾斜布置，便于进料和出料作业，在加工箱体内部设有摄像机，可以实现内部加工作业的在线视频监控，便于精确指导控制。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明前门开关系统平面结构示意图；

图3为图1中去掉前门开关系统的结构示意图；

图4为图3中的局部放大示意图；

图5为本发明加工箱体内部的结构示意图；

图6为本发明后侧面的结构示意图；

图7为本发明后门开关系统平面结构示意图；

图8为本发明侧面的结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1－加工箱体,2－前门板座,3－前门板，31－立杆,4－合页a,5－前门开关驱动组件,51－电机a,52－传动丝杆a,53－螺母滑块a,531－驱动连杆a,54－导轨滑台a,6－解体气缸,61－升降杆,7－直线平移系统,71－电机b,72－传动丝杆b,73－螺母滑块b,74－导轨滑台b,75－滑台背板，8－同步架,9－气缸组件,91－l形抱夹架a,911－弧形抱夹块a,92－l形抱夹架b,921－弧形抱夹块b,10－支撑台,11－后门板座，12－后门开关驱动组件,121－电机c,122－传动丝杆c,123－螺母滑块c,1231－驱动连杆b,124－导轨滑台c，13－后门板,131－合页b,132－磁性配合部b,1321－磁性吸合部b，14－支撑架，15－观察窗,16－待解体部件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图8所示，一种机械化解体复合加工系统，包括加工箱体1和解体气缸6，加工箱体1具有前箱口和后箱口，加工箱体1的前箱口上配合安装有前门开关系统。根据本发明的一个实施例，前门开关系统包括驱动连杆a531、前门板座2和安装于前门板座2上的前门开关驱动组件5(前门开关驱动组件5可以采用直线运动气缸，也可以采用直线运动电机，本实施例采用丝杆滑台导轨模组，其属于直线运动电机中的一种结构)，前门板座2连接于加工箱体1的前箱口并封闭前箱口。前门板座2上开有前门口，如图1、图2所示，前门板座2通过合页a4活动翻转设有前门板3。前门开关驱动组件5包括两个前门开关驱动单元，两个前门开关驱动单元对称设于前门板3两侧，前门开关驱动单元具有螺母滑块a53，前门开关驱动单元驱动螺母滑块a53直线运动，前门板3侧部竖向固定有立杆31，驱动连杆a531一端活动铰接于螺母滑块a53上，驱动连杆a531另一端与立杆31顶端活动铰接。

优选地，如图1、图2所示，前门开关驱动单元还包括电机a51、导轨滑台a54和安装于电机a51上的传动丝杆a52，螺母滑块a53螺纹套装于传动丝杆a52上，导轨滑台a54具有直线滑槽，螺母滑块a53滑动配合安装于导轨滑台a54的直线滑槽中。

如图1、图2所示，优选地，前门开关驱动单元的传动丝杆a52配合装配于导轨滑台a54的直线滑槽中。合页a4为180度转动约束合页。前门板3边缘设有磁性配合部a，门板座2上设有与磁性配合部a相互吸合的磁性吸合部a。

加工箱体1的后箱口上配合安装有后门开关系统，根据本发明的一个实施例，如图6、图7所示，后门开关系统包括驱动连杆b1231、后门板座11和安装于后门板座11上的后门开关驱动组件12(后门开关驱动组件12可以采用直线运动气缸，也可以采用直线运动电机，本实施例采用丝杆滑台导轨模组，其属于直线运动电机中的一种结构)，后门板座11连接于加工箱体1的后箱口并封闭后箱口。后门板座11下部开有后门口，后门板座11通过合页b131翻转连接有与后门口相对应的后门板13。后门开关驱动组件12具有滑块组件c，后门开关驱动组件12驱动滑块组件c直线往复运动。驱动连杆b1231一端铰接于滑块组件c上，驱动连杆b1231另一端铰接于后门板13上。

如图6、图7所示，优选地，后门开关驱动组件12包括电机c121、导轨滑台c124和动力安装于电机c121上的传动丝杆c122，滑块组件c为螺母滑块c123，螺母滑块c123螺纹套装于传动丝杆c122上，导轨滑台c124具有直线滑槽，螺母滑块c123滑动配合安装于导轨滑台c124的直线滑槽中。

如图7所示，本实施例优选的螺母滑块c123上固定有铰链座a，后门板13上固定有铰链座b，驱动连杆b1231铰接于铰链座a与铰链座b之间。传动丝杆c122、螺母滑块c123、铰链座a、驱动连杆b1231、铰链座b在同一直线上。传动丝杆c122配合装配于导轨滑台c124的直线滑槽中，导轨滑台c124固定于后门板座11上，后门板11上设有磁性配合部b132，后门板座11或加工箱体1上设有与磁性配合部b132相配合的磁性吸合部b1321。

如图3、图5所示，加工箱体1内部设有直线平移系统7和同步架8，直线平移系统7驱动同步架8直线滑动，同步架8上固定有气缸组件9，气缸组件9一侧具有伸缩驱动杆a，伸缩驱动杆a端部设有l形抱夹架a91，l形抱夹架a91端部具有弧形抱夹块a911，气缸组件另一侧具有伸缩驱动杆b，伸缩驱动杆b端部设有l形抱夹架b92，l形抱夹架b92端部具有弧形抱夹块b921，弧形抱夹块a91与弧形抱夹块b92之间形成有抱夹空间。解体气缸6具有置于加工箱体1内部的升降杆61，升降杆61端部具有与抱夹空间相对应的解体部。

根据本发明的一个实施例，如图5所示，直线平移系统7包括两个相互平行的直线平移单元(直线平移单元可以采用直线运动气缸，也可以采用直线运动电机，本实施例采用丝杆滑台导轨模组，其属于直线运动电机中的一种结构)，直线平移单元包括电机b71、导轨滑台b74和动力安装于电机b71上的传动丝杆b72，传动丝杆b72上螺纹套装有螺母滑块b73，导轨滑台b74具有直线滑槽，螺母滑块b73滑动配合安装于导轨滑台b74的直线滑槽中。同步架8固定连接于两个直线平移单元的螺母滑块b73之间。

如图5所示，优选地，直线平移单元还包括滑台背板75，滑台背板75固定于加工箱体1内侧壁上，电机b71、导轨滑台b74固定于滑台背板75上，传动丝杆b72配合装配于导轨滑台b74的直线滑槽中。

如图3所示，加工箱体1内部安装有摄像机，摄像机对应待解体部件16、解体气缸6上的解体部，可以实现待解体部件16的加工摄像作业，既方便及时记录加工过程，也方便及时地远距离观察，便于作出加工调整。加工箱体1侧部设有观察窗15，观察窗15可以便于进行近距离的观察，观察窗15具有透明钢化玻璃，透过透明钢化玻璃可以观察加工箱体1内部的加工情况。加工箱体1底部设有支撑架14，加工箱体1呈倾斜设置于支撑架14上，加工箱体1的前箱口高于加工箱体1的后箱口，如图1所示，加工箱体1的前箱口高度较高便于待解体部件16的机械装夹，加工箱体1的后箱口高度较低便于加工后的工件从后箱口处落料。加工箱体1内部设有与抱夹空间相对应的支撑台10，支撑台10便于支撑承载待解体部件16底部，以便于待解体部件16进行破解作业。

待解体部件16中储放有放射性元素(比如氚)，通过前门开关系统的前门开关驱动组件5对应翻转打开前门板3，本发明可以配套机械手臂(或机器人手臂，该机械手臂用于将待解体部件16抓取并装夹于弧形抱夹块a911与弧形抱夹块b921之间的抱夹空间中)，待解体部件16底部放置于支撑台10上，启动气缸组件9，伸缩驱动杆a、伸缩驱动杆b同步收缩运动，l形抱夹架b91与l形抱夹架b92相互靠近运动，这样l形抱夹架b91的弧形抱夹块a911与l形抱夹架b92的弧形抱夹块b921就会对应夹持住待解体部件16。启动直线平移系统7，直线平移系统7的两个直线平移单元同步启动，两个直线平移单元分别驱动螺母滑块b73滑动，两个螺母滑块b73驱动同步架8做直线运动(参见图5，比如向左或向右)，这样整个待解体部件16就能实现整体线性移动，将待解体部件16移动至升降杆61的解体部正下方，然后启动解体气缸6驱动升降杆61的解体部上下往复运动并对待解体部件16顶部进行破坏、机械解体作业，直到待解体部件16中的放射性元素完全释放。待解体部件16释放完毕后或加工完毕在抱夹组件松开后掉落到加工箱体1中，进而通过后箱口处的后门口排出(在排出时，通过后门开关系统对应旋转打开后门板13)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。