一种适用于管状金属部件激光去污的夹持机构的制作方法

    专利查询2026-02-21  21


    本发明涉及核设施退役及放射性废物激光去污,具体涉及一种适用于管状金属部件激光去污的夹持机构。


    背景技术:

    1、核设施退役时,存在大量圆柱形管道废物,由于其长期在涉核涉放环境下工作,在管道外表面会形成低放射性金属污染物。为了对表面污染去污解控,近年来提出的激光去污的工艺方法能够高效的实现表面去污,同时减少二次废物。

    2、激光去污工艺是通过激光作用将金属表面层烧蚀剥离,使带有放射性污染物的表面与板材基体分离,从而达到板材的解控。在去污工艺实施时,由于激光烧蚀污染表面将产生大量放射性气溶胶,为了避免人员操作会造成的伤害,所以需要通过自动化机构带动管状部件进行各种位移,实现激光去污需求的工艺过程。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,针对核废物中大量存在的管状低水平放射性表面污染金属物,本申请提出一种适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,实现管状金属物激光去污全工艺流程的自动化夹持、移动、旋转、换位过程,满足激光去污工艺要求。

    2、一种适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,包括运动平台和管升降夹持机构,所述管升降夹持机构包含管夹持旋转机构和管升降机构,其中,所述管夹持旋转机构安装在管升降机构上,用于对管状金属部件进行夹持;所述管升降机构安装在运动平台上,用于驱动所述管夹持旋转机构所夹持的管状金属部件升降;所述运动平台用于驱动所述管夹持旋转机构在导轨上水平移动,并按照激光去污工艺要求进行水平进给,进而实现所述管状金属部件的激光扫描去污。

    3、在一些实施例中,所述运动平台包括平台位移机构和导轨,所述平台位移机构安装在所述导轨上,可以沿导轨水平位移。

    4、在一些实施例中,所述平台位移机构包括平台框架、导轨滑块、直线驱动机构及水平位移电机;导轨滑块安装于直线驱动机构上并位于平台框架的下方,且与导轨连接;直线驱动机构安装于地面,水平位移电机驱动导轨滑块水平位移。

    5、在一些实施例中,所述管升降夹持机构还包括管换位机构,所述管换位机构安装在所述运动平台上且与所述管升降机构连接,所述管换位机构用于驱动所述管升降机构水平位移。

    6、在一些实施例中,所述管升降机构包括两套门型框架、升降导轨、升降台、升降导轨滑块、升降驱动机构及升降电机;门型框架通过滑块(311)与运动平台连接,升降台安装于升降导轨滑块上,升降导轨滑块安装于门型框架的竖直梁上,与门型框架连接;升降驱动机构安装于门型框架及升降导轨上,升降导轨滑块安装于升降台上,升降电机驱动升降导轨滑块纵向位移。

    7、在一些实施例中,管夹持旋转机构包括三角卡盘、夹持支撑机构、减速器、驱动电机,其中,三角卡盘安装于夹持支撑机构上,夹持支撑机构安装于管升降机构上,减速器的从动齿轮安装于三角卡盘上,减速器的主动齿轮与驱动电机连接,通过驱动电机驱动管夹持旋转机构旋转。

    8、在一些实施例中,所述管换位机构包括换位驱动机构及换位电机、导轨滑块;换位驱动机构安装于运动平台上,换位驱动机构上的导轨滑块安装于门型框架下方,与门型框架连接,换位电机驱动导轨滑块及门型框架水平位移,从而驱动管夹持旋转机构水平移动。

    9、本申请夹持机构将待去污管件穿过管夹持旋转机构,实现了管件的定位固定,接着通过运动平台水平位移,使管件到达指定去污工位,管升降机构驱动管件提升至激光去污焦距高度,通过夹持旋转机构定速旋转与运动平台定速水平移动,实现激光扫描段在管件上呈螺旋线式扫描去污效果。



    技术特征:

    1.一种适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:包括运动平台(1)和管升降夹持机构,所述管升降夹持机构包含管夹持旋转机构(2)和管升降机构(3),其中,所述管夹持旋转机构(2)安装在管升降机构(3)上,用于对管状金属部件进行夹持;所述管升降机构(3)安装在运动平台(1)上,用于驱动所述管夹持旋转机构(2)所夹持的管状金属部件升降;所述运动平台(1)用于驱动所述管夹持旋转机构(2)在导轨上水平移动,并按照激光去污工艺要求进行水平进给,进而实现所述管状金属部件的激光扫描去污。

    2.根据权利要求1所述的适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:所述运动平台(1)包括平台位移机构(11)和导轨(12),所述平台位移机构(11)安装在所述导轨(12)上,可以沿导轨(12)水平位移。

    3.根据权利要求2所述的适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:所述平台位移机构(11)包括平台框架(1101)、导轨滑块(1102)、直线驱动机构(1103)及水平位移电机(1104);导轨滑块(1102)安装于直线驱动机构(1103)上并位于平台框架(1101)的下方,且与导轨(12)连接;直线驱动机构(1103)安装于地面,水平位移电机(1104)驱动导轨滑块(1102)水平位移。

    4.根据权利要求1所述的适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:所述管升降夹持机构还包括管换位机构(4),所述管换位机构(4)安装在所述运动平台(1)上且与所述管升降机构(3)连接,所述管换位机构(4)用于驱动所述管升降机构(3)水平位移。

    5.根据权利要求4所述的适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:所述管升降机构(3)包括两套门型框架(31)、升降导轨(32)、升降台(33)、升降导轨滑块(34)、升降驱动机构(35)及升降电机(36);门型框架(31)通过滑块(311)与运动平台(1)连接,升降台(33)安装于升降导轨滑块(34)上,升降导轨滑块(34)安装于门型框架(31)的竖直梁上,与门型框架(31)连接;升降驱动机构(3)安装于门型框架(31)及升降导轨(32)上,升降导轨滑块(34)安装于升降台(33)上,升降电机(36)驱动升降导轨滑块(34)纵向位移。

    6.根据权利要求4所述的适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:管夹持旋转机构(2)包括三角卡盘(21)、夹持支撑机构(22)、减速器(23)、驱动电机(24),其中,三角卡盘(21)安装于夹持支撑机构(22)上,夹持支撑机构(22)安装于管升降机构(3)上,减速器(23)的从动齿轮(2301)安装于三角卡盘(21)上,减速器(23)的主动齿轮(2302)与驱动电机(24)连接,通过驱动电机(24)驱动管夹持旋转机构(2)旋转。

    7.根据权利要求4所述的适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,其特征在于:所述管换位机构(4)包括换位驱动机构(41)及换位电机(42)、导轨滑块(43);换位驱动机构(41)安装于运动平台(1)上,换位驱动机构(41)上的导轨滑块(43)安装于门型框架(31)下方,与门型框架连接,换位电机(42)驱动导轨滑块(43)及门型框架(31)水平位移,从而驱动管夹持旋转机构(2)水平移动。


    技术总结
    本发明本发明公开了一种适用于管状金属部件激光去污的夹持机构,包括运动平台和管升降夹持机构,所述管升降夹持机构包含管夹持旋转机构和管升降机构。本机构用于实现激光去污工艺要求的管状物件的各种自动位移与运动,适用于对一定直径范围的金属管状物进行定位、移动和旋转。实现对去污管状部件的长度方向定位、轴向方向移动,以及360°旋转,满足激光去污工艺中去污部件的入料、按去污路径位移、出料等工艺过程。

    技术研发人员:罗宇驰,张鹏昊,李科举,席治国,杨杨,马中笙,陈鑫
    受保护的技术使用者:中国工程物理研究院核物理与化学研究所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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