[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)輻射工況的檢修機(jī)械臂裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810061034.X
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN108044599B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)州技創(chuàng)機(jī)械科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J9/06;B25J9/08;B25J9/10
• 代理公司: 蘇州國(guó)卓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 馬德龍

本發(fā)明公開一種應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)輻射工況的檢修機(jī)械臂裝置，包括基座、萬(wàn)向腳輪、鋼絲繩、機(jī)架、滑輪、液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)臺(tái)軸承、七個(gè)節(jié)臂、L形架、擴(kuò)展臺(tái)、抓手機(jī)構(gòu)、攝像頭，四個(gè)萬(wàn)向腳輪安裝于基座下側(cè)，機(jī)架上設(shè)有兩條導(dǎo)軌，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于油缸推桿的頂端，第一節(jié)臂與機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副，油缸伸縮控制第一節(jié)臂上下移動(dòng)，每個(gè)節(jié)臂和與之相連的節(jié)臂均構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，第六節(jié)臂與L形架構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，第七節(jié)臂與L形架緊固連接，第七節(jié)臂與擴(kuò)展臺(tái)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，安裝于第七節(jié)臂內(nèi)的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)擴(kuò)展臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，抓手機(jī)構(gòu)安裝于擴(kuò)展臺(tái)上，抓手機(jī)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)攝像頭，供操作者觀察機(jī)械臂周圍的作業(yè)環(huán)境，根據(jù)實(shí)際作業(yè)類型，擴(kuò)展臺(tái)也可以連接其他的夾持機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射等不適合人工作業(yè)的環(huán)境中的檢修機(jī)械臂裝置，具體涉及的是一種應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)輻射工況的檢修機(jī)械臂裝置。

背景技術(shù)

托卡馬克裝置內(nèi)外表面積和體積較大，內(nèi)壁一般采用分塊制造再裝配工藝設(shè)計(jì)方法。以EAST 為例，組成其內(nèi)壁的單元塊大小一般為0.25 m² (50cm×50cm) 左右，重達(dá)數(shù)十公斤。為防止輻射和發(fā)生泄漏事故，要求焊接和裝配精度最低為±2mm。ITER運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)之后，內(nèi)壁溫度高達(dá)120-200℃，熱能密度啟動(dòng)時(shí)可達(dá)5MW/m²，關(guān)機(jī)時(shí)亦可達(dá)0.5MW/m²，真空度為10^-6Pa，磁場(chǎng)強(qiáng)度可達(dá)6.2T，γ輻射最高達(dá)10Gy/h。這種高溫、高真空、高磁場(chǎng)和高輻射的工況極端惡劣危險(xiǎn)。即使因維護(hù)檢修作業(yè)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，其內(nèi)壁位置處仍殘存較大的高能輻射和電磁輻射以及約3.5T的較強(qiáng)磁場(chǎng)，人類無(wú)法直接進(jìn)入其中進(jìn)行作業(yè)。

因此，面向在托卡馬克腔等強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射的工況中，設(shè)備的檢修、裝配、拆卸、焊接、搬運(yùn)等作業(yè)必須采用機(jī)械臂裝置完成。現(xiàn)有的機(jī)械臂中，其關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)多由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射的工況中，電機(jī)極有可能出現(xiàn)信號(hào)丟失或干擾出錯(cuò)的情況，這對(duì)于昂貴的被檢修設(shè)備和負(fù)重的機(jī)械臂都是非常危險(xiǎn)的，因此急需開發(fā)出抗干擾能力強(qiáng)，能夠應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射工況的機(jī)械臂裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)輻射工況的檢修機(jī)械臂裝置，自動(dòng)化程度高，自由度高，其關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)于強(qiáng)磁場(chǎng)、強(qiáng)輻射的工作環(huán)境。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種應(yīng)用于強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)輻射工況的檢修機(jī)械臂裝置，包括基座、萬(wàn)向腳輪、鋼絲繩、機(jī)架、導(dǎo)軌、油缸、滑輪、液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)臺(tái)軸承、大錐齒輪、小錐齒輪、密封蓋、滑塊、第一節(jié)臂、第二節(jié)臂、第三節(jié)臂、第四節(jié)臂、第五節(jié)臂、第六節(jié)臂、L形架、第七節(jié)臂、齒圈、小齒輪、馬達(dá)支架、擴(kuò)展臺(tái)、抓手機(jī)構(gòu)、左攝像頭、右攝像頭，其特征在于：萬(wàn)向腳輪具有自鎖功能，四個(gè)萬(wàn)向腳輪安裝于基座下側(cè)，使基座能夠?qū)崿F(xiàn)全向移動(dòng)，操作扶手和配重塊安裝于基座上側(cè)后端，機(jī)架固定安裝于基座上側(cè)前端，機(jī)架后側(cè)下端設(shè)有鋼絲繩連接座，機(jī)架前側(cè)豎直方向設(shè)有兩條導(dǎo)軌，油缸安裝于機(jī)架中心位置，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于油缸推桿的頂端，第一節(jié)臂后端設(shè)有四個(gè)滑塊，所述四個(gè)滑塊兩兩安裝于兩條導(dǎo)軌上，使第一節(jié)臂與機(jī)架構(gòu)成移動(dòng)副，鋼絲繩一端連接于鋼絲繩連接座，另一端通過(guò)滑輪，與第一節(jié)臂上端連接。

進(jìn)一步的，如圖2所示，所述的第一節(jié)臂前端設(shè)有空腔，第一節(jié)臂與第二節(jié)臂之間安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，使前兩者構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，一個(gè)大錐齒輪通過(guò)螺釘與第二節(jié)臂緊固連接，一個(gè)液壓馬達(dá)通過(guò)螺釘緊固安裝于第一節(jié)臂內(nèi)部，其輸出軸與一個(gè)小錐齒輪緊固連接，該小錐齒輪與大錐齒輪嚙合傳動(dòng)，構(gòu)成輪齒嚙合關(guān)系，一個(gè)密封蓋安裝于第一節(jié)臂前端下側(cè)，將第一節(jié)臂前端的空腔與外部空氣隔絕，防止粉塵污染。