一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车 |
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| 申请号 | CN202410165925.5 | 申请日 | 2024-02-06 | 公开(公告)号 | CN117698814B | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 成都德力斯实业有限公司; | 发明人 | 代云伟; 唐伟; 刘俊; 陈颉; 陈军; 田宇; 刘福全; 涂建兵; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及运输领域，尤其涉及一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车，包括车体、 车轮 、推手、滑动屏蔽模 块 、升降模块、旋转模块、固定模块、自动控 制模 块。其中车体内中空，车轮安装固定在车体底部，推手安装固定在车体外侧面，滑动屏蔽模块安装固定在车体顶部，自动 控制模块 安装固定在车体上，且其分别与滑动屏蔽模块、升降模块和旋转模块 信号 连接，且在车体上表面的对应 位置 设有用于转运桶进出放入口。本发明设置了滑动屏蔽模块，其通过配合升降模块、旋转模块、固定模块，实现了对转运桶外盖的自动开合功能，减少了人工操作的步骤，减少了 辐射 泄漏 对人体产生危害的可能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车，其特征在于，包括车体（1）、车轮（2）、推手（3）、滑动屏蔽模块、升降模块、旋转模块、固定模块、自动控制模块、转运桶（19）； |
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| 说明书全文 | 一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车技术领域[0001] 本发明涉及运输领域，尤其涉及一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车。 背景技术[0002] 屏蔽箱室用于放射性、有毒、腐蚀性物品在试验或生产过程中保护操作人员的安全。为了避免放射性、有毒、腐蚀性物品在进出屏蔽箱室过程中交叉污染，有效保护操作人员的安全，必须要在密闭条件下进行转运、卸料、取样等操作，此时屏蔽箱室需要配置双盖转运装置及配套的转运桶。 发明内容[0004] 本发明目的在于提供一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车，以解决上述问题。 [0006] 其中车体内中空，车轮安装固定在车体底部，推手安装固定在车体外侧面，滑动屏蔽模块安装固定在车体顶部，升降模块、旋转模块、固定模块均安装固定在车体内部，其中升降模块、旋转模块、固定模块从下到上依次安装固定，自动控制模块安装固定在车体上，且其分别与滑动屏蔽模块、升降模块和旋转模块信号连接，转运桶可拆卸的安装在升降模块上，且在车体上表面的对应位置设有用于转运桶进出放入口。 [0008] 滑动屏蔽模块包括开盖板、滑轨、滑块、水平滚珠丝杠机构，其中开盖板为长方体平板，在开盖板中间设有一圆孔，圆孔半径大于转运桶的桶身半径，小于转运桶的外盖半径，其中滑轨安装固定在车体上表面，滑轨有两条，两条滑轨平行，放入口位于两条滑轨之间，滑块至少有4个，两两一组位于滑轨上，任意滑块的一端安装固定在开盖板下面，任意滑块的另一端安装在滑轨上，滚珠丝杠机构安装固定在车体上表面，其中丝杠部分安装固定在车体上表面，并与滑轨平行，滚珠部分与开盖板连接固定。 [0009] 本发明设置了滑动屏蔽模块，其通过配合升降模块、旋转模块、固定模块，实现了对转运桶外盖的自动开合功能，减少了人工操作的步骤，减少了辐射泄漏对人体产生危害的可能。 [0010] 本发明通过滑轨、滑块、水平滚珠丝杠机构的相互配合，实现了水平移动，由于转运桶的外盖重量较大，因此选用滚珠丝杠机构，可实现精准的位置控制，防止出现对转运桶的损害。 [0011] 优选的，升降模块包括托板、导杆、垂直滚珠丝杠机构，其中导杆的数量至少有两个，在托板上设有安装导杆的滑孔，滑孔的数量与导杆数量以及位置均一一对应，在托板上设有用于安装固定垂直滚珠丝杠机构的安装部，垂直滚珠丝杠机构的滚珠部分安装固定在托板上，丝杠部分的一端安装固定在车体内的底面，另一端安装在车体内的顶面。 [0013] 固定模块包括一个固定圆环、缓冲弹簧，固定圆环安装固定在旋转模块上，缓冲弹簧位于其之间，转运桶在放入时，其与固定圆环为间隙配合。 [0014] 本发明中升降模块与旋转模块结合，通过垂直滚珠丝杠机构与传动齿轮组和电机分别实现了转运桶的升降与旋转，滚珠丝杠机构实现了高精度控制，满足了转运桶的要求。 [0015] 优选的，还包括辅助对接模块，辅助对接模块安装固定在旋转模块与固定模块之间，辅助对接模块包括固定盘、活动盘、弹簧、十字轴。其中固定盘形状为中空的圆环，固定盘安装固定在旋转模块上面，十字轴安装在固定盘内中空部分中，使得十字轴的两条轴线均与固定盘的圆形中空的直径重合，活动盘安装在十字轴任意一个轴上，十字轴的最大宽度与长度均小于固定盘的圆形中空的直径，活动盘到固定盘的距离大于零，弹簧安装固定在固定盘上面或活动盘下面，弹簧在无压力时，其长度大于活动盘到固定盘的距离，弹簧的数量至少有3个，以固定盘圆心为中心点，圆周等距阵列设置。 [0016] 本发明设有辅助对接模块，通过十字轴实现了转运桶在对接屏蔽箱时，即使地面存在倾斜的情况，转运桶也能自动与屏蔽箱的对应开盖装置对接，由于转运桶一共有两层外盖，传统的开盖过程是需要人工使用专属开盖装置多次开盖，而在屏蔽箱中，可能会因为各种机械误差导致专属开盖装置无法水平对接，甚至会导致转运桶的损坏和辐射泄漏，因此辅助对接模块解决了可能存在的无法水平对接的问题。 [0017] 优选的，十字轴具体包括横轴、纵轴、安装块，其中横轴与纵轴的轴线在同一水平面，其中纵轴有两个，两个纵轴分别安装固定在安装块侧面，两个纵轴的轴线重合，任意纵轴的一端与固定盘内环面安装固定，任意纵轴的另一端与安装块通过轴承安装固定，使得安装块可绕纵轴旋转，也就是安装块的旋转轴为纵轴，其中横轴贯穿安装块，横轴的两端分别与活动盘下端的两个支撑部通过轴承安装固定，使得活动盘可围绕横轴旋转，也就是说活动盘的旋转轴为横轴。 [0018] 由于转运桶的重量过大，十字轴的横轴和纵轴的轴线设置在同一平面，在旋转过程中，十字轴的质心偏移会减少，减少了受力不均而导致的断裂可能， [0019] 优选的，活动盘包括盘体、支撑块、安装轴承，其中支撑块有两个，其竖直截面形状均为长方形，其水平截面形状加上安装块的水平截面形状与固定盘内中空部分的形状相同，均为圆形，但其半径小于中空部分半径至少3mm，以实现在旋转过程中与固定盘的旋转角至少为5度，支撑块上设有用于安装固定安装轴承的安装孔，活动盘到安装块的距离大于 5mm，使得旋转的度数至少为5度。 [0021] 优选的，旋转模块的电机的动力输出一端安装固定在转台侧面，另一端安装固定在车体内表面上，与车体内表面的具体安装方式为竖直履带安装，在车体内表面设有与地面竖直的履带，电机另一端安装固定在履带的任意一节上，履带内设有隐藏导线，将外部电源供给电机工作。 [0022] 本发明使用履带实现了旋转模块的电机在跟随升降模块上下移动的同时，也不会影响电机电源和信号的连接，且保护导线不易损坏或断裂。 [0023] 本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： [0024] 1.本发明设有辅助对接模块，通过十字轴实现了转运桶在对接屏蔽箱时，即使地面存在倾斜的情况，转运桶也能自动与屏蔽箱的对应开盖装置对接，由于转运桶一共有两层外盖，传统的开盖过程是需要人工使用专属开盖装置多次开盖，而在屏蔽箱中，可能会因为各种机械误差导致专属开盖装置无法水平对接，甚至会导致转运桶的损坏和辐射泄漏，因此辅助对接模块解决了可能存在的无法水平对接的问题。 [0025] 2.本发明使用履带实现了旋转模块的电机在跟随升降模块上下移动的同时，也不会影响电机电源和信号的连接，且保护导线不易损坏或断裂。 [0026] 3.本发明中升降模块与旋转模块结合，通过垂直滚珠丝杠机构与传动齿轮组和电机分别实现了转运桶的升降与旋转，滚珠丝杠机构实现了高精度控制，满足了转运桶的要求。 [0029] 图1为转运小车结构示意图Ⅰ； [0030] 图2为转运小车结构示意图Ⅱ； [0031] 图3为转运小车结构剖视示意图； [0032] 图4为旋转模块剖视示意图Ⅰ； [0033] 图5为旋转模块剖视示意图Ⅱ； [0034] 图6为转运小车工作时示意图； [0035] 图7为转运小车工作时剖视示意图； [0036] 图8为转运桶剖视示意图。 [0037] 附图标记所代表的为：1‑车体、2‑车轮、3‑推手、4‑滑轨、5‑滑块、6‑开盖板、7‑托板、8‑导杆、9‑垂直滚珠丝杠机构、10‑转台、11‑转轴、12‑电机、13‑固定盘、14‑活动盘、141‑盘体、142‑支撑块、143‑安装轴承、15‑弹簧、16‑十字轴、161‑横轴、162‑纵轴、163‑安装块、17‑履带、18‑屏蔽箱、181‑开盖装置、19‑转运桶、191‑桶身、192‑屏蔽盖、193‑密封盖、20‑转运小车。 具体实施方式[0038] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。 [0039] 需要说明的是，如果本申请的说明书和权利要求书及上述附图中涉及到术语“第一”、“第二”等，其是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，如果涉及到术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。 [0040] 在本申请中，如果涉及到术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。 [0041] 并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。 [0042] 此外，在本申请中，如果涉及到术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0043] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。实施例 [0044] 如图1至图8所示，本实施例包括： [0045] 一种带有屏蔽与密封功能的自动对接转运小车，包括车体1、车轮2、推手3、滑动屏蔽模块、升降模块、旋转模块、固定模块、自动控制模块。 [0046] 在本实施例中，其中车体1为长方体，车体1内中空，车轮2安装固定在车体1底部，推手3安装固定在车体1外侧面，滑动屏蔽模块安装固定在车体1顶部，升降模块、旋转模块、固定模块均安装固定在车体1内部，其中升降模块、旋转模块、固定模块从下到上依次安装固定，自动控制模块安装固定在车体1上，且其分别与滑动屏蔽模块、升降模块和旋转模块信号连接，转运桶19可拆卸的安装在升降模块上，且在车体1上表面的对应位置设有用于转运桶19进出放入口，在本实施例中，放入口为圆形，其半径大于桶身191半径。 [0047] 转运桶19包括桶身191、屏蔽盖192、密封盖193，其中桶身191与屏蔽盖192均为防辐射材质，密封盖193为防腐蚀材料，其中密封盖193通过螺纹安装在桶身191内靠近开口处的位置，屏蔽盖192依靠重力压在桶身191开口处。 [0048] 在本实施例中，密封盖193与桶身191通过螺纹连接，在其连接处设有密封胶条，以防止腐蚀气体或有毒气体泄漏，在密封盖193向外的一面，也就是对着桶口的一面，设有与屏蔽箱18中的开盖装置181相对应的开盖结构，其具体为一种旋转卡扣，通过旋转实现密封盖193与开盖装置181的连接与断开。 [0049] 可以理解的是，转运桶19的屏蔽盖192的作用是屏蔽辐射，因此任意能实现此效果的现有技术均可与之替换，密封盖193的作用是防止桶内具有辐射性或有毒性的物品泄漏，因此任意能实现此效果的现有技术均可与之替换。 [0050] 滑动屏蔽模块包括开盖板6、滑轨4、滑块5、水平滚珠丝杠机构，其中开盖板6为长方体平板，在开盖板6中间设有一圆孔，圆孔半径大于转运桶19的桶身191半径，当开盖板6位于放入口上方时，放入口与开盖板6的圆孔的水平投影同心，小于转运桶19的外盖半径，其中滑轨4安装固定在车体1上表面，滑轨4有两条，两条滑轨4平行，放入口位于两条滑轨4之间，滑块5有4个，两两一组位于滑轨4上，任意滑块5的一端安装固定在开盖板6下面，任意滑块5的另一端安装在滑轨4上，滚珠丝杠机构安装固定在车体1上表面，其中丝杠部分安装固定在车体1上表面，并与滑轨4平行，滚珠部分与开盖板6连接固定。 [0051] 可以理解的是，水平滚珠丝杠机构可替换为齿轮齿条机构，实现针对开盖板6的水平移动。 [0052] 滑动屏蔽模块的工作过程为：开始时，滑动屏蔽模块为关闭状态，当转运桶19从开盖板6的圆孔放入固定模块后，升降模块带动转运桶19降下，转运桶19的屏蔽盖192打开，然后滑动屏蔽模块打开。可以理解的是，在本实施例中，滑动屏蔽模块的关闭状态指的是开盖板6的圆孔与车体1的放入孔的水平投影重合时的状态，反之为打开状态。 [0053] 在本实施例中，设置了滑动屏蔽模块，其通过配合升降模块、旋转模块、固定模块，实现了对转运桶19外盖的自动开合功能，减少了人工操作的步骤，减少了辐射泄漏对人体产生危害的可能。 [0054] 本发明通过滑轨4、滑块5、水平滚珠丝杠机构的相互配合，实现了水平移动，由于转运桶19的外盖重量较大，因此选用滚珠丝杠机构，可实现精准的位置控制，防止出现对转运桶19的损害。 [0055] 在本实施例中，还包括辅助对接模块，辅助对接模块安装固定在旋转模块与固定模块之间，辅助对接模块包括固定盘13、活动盘14、弹簧15、十字轴16。其中固定盘13形状为中空的圆环，固定盘13安装固定在旋转模块上面，十字轴16安装在固定盘13内中空部分中，使得十字轴16的两条轴线均与固定盘13的圆形中空的直径重合，活动盘14安装在十字轴16任意一个轴上，十字轴16的最大宽度与长度均小于固定盘13的圆形中空的直径，活动盘14到固定盘13的距离大于零，弹簧15安装固定在固定盘13上面或活动盘14下面，弹簧15在无压力时，其长度大于活动盘14到固定盘13的距离，弹簧15的数量至少有3个，以固定盘13圆心为中心点，圆周等距阵列设置。 [0056] 在本实施例中，十字轴16具体包括横轴161、纵轴162、安装块163，其中横轴161与纵轴162的轴线在同一水平面，其中纵轴162有两个，两个纵轴162分别安装固定在安装块163侧面，两个纵轴162的轴线重合，任意纵轴162的一端与固定盘13内环面安装固定，任意纵轴162的另一端与安装块163通过轴承安装固定，使得安装块163可绕纵轴162旋转，也就是安装块163的旋转轴为纵轴162，其中横轴161贯穿安装块163，横轴161的两端分别与活动盘14下端的两个支撑部通过轴承安装固定，使得活动盘14可围绕横轴161旋转，也就是说活动盘14的旋转轴为横轴161。 [0057] 在本实施例中，活动盘14包括盘体141、支撑块142、安装轴承143，其中支撑块142有两个，其竖直截面形状均为长方形，其水平截面形状加上安装块163的水平截面形状与固定盘13内中空部分的形状相同，均为圆形，但其半径小于中空部分半径至少3mm，以实现在旋转过程中与固定盘13的旋转角至少为5度，支撑块142上设有用于安装固定安装轴承143的安装孔，活动盘14到安装块163的距离大于5mm，使得旋转的度数至少为5度。 [0058] 本发明设有辅助对接模块，通过十字轴16实现了转运桶19在对接屏蔽箱18时，即使地面存在倾斜的情况，转运桶19也能自动与屏蔽箱18的对应开盖装置181对接，由于转运桶19一共有两层外盖，传统的开盖过程是需要人工使用专属开盖装置181多次开盖，而在屏蔽箱18中，可能会因为各种机械误差导致专属开盖装置181无法水平对接，甚至会导致转运桶19的损坏和辐射泄漏，因此辅助对接模块解决了可能存在的无法水平对接的问题。 [0059] 在本实施例中，升降模块包括托板7、导杆8、垂直滚珠丝杠机构9，其中导杆8的数量至少有两个，在托板7上设有安装导杆8的滑孔，滑孔的数量与导杆8数量以及位置均一一对应，在托板7上设有用于安装固定垂直滚珠丝杠机构9的安装部，垂直滚珠丝杠机构9的滚珠部分安装固定在托板7上，丝杠部分的一端安装固定在车体1内的底面，另一端安装在车体1内的顶面。 [0060] 在本实施例中，垂直滚珠丝杠机构9有两个，两个垂直滚珠丝杠机构9平行，通过安装在车体1底面的同步电机12实现同步升降，其在托板7上相应的安装部也有两个。 [0061] 旋转模块包括转台10、转轴11、传动齿轮组、电机12，其中转台10安装固定在托板7上，其中电机12将动力通过传动齿轮组传递到转台10上，转轴11安装在转台10中间，固定模块安装固定在转台10上面，电机12安装固定在转台10外侧。 [0062] 固定模块包括一个固定圆环、缓冲弹簧，固定圆环安装固定在旋转模块上，缓冲弹簧位于其之间，转运桶19在放入时，其与固定圆环为间隙配合。 [0063] 本发明中升降模块与旋转模块结合，通过垂直滚珠丝杠机构9与传动齿轮组和电机12分别实现了转运桶19的升降与旋转，滚珠丝杠机构实现了高精度控制，满足了转运桶 19的要求。 [0066] 可以理解的是，固定模块要实现的功能是固定转运桶19，尤其是在旋转过程中，转运桶19不能因惯性发生移位，因此现有技术中任意固定转运桶19的技术，均可与其替换，包括螺栓固定、卡扣固定、磁吸固定。 [0067] 在本实施例中，旋转模块的电机12的动力输出一端安装固定在转台10侧面，另一端安装固定在车体1内表面上，与车体1内表面的具体安装方式为竖直履带17安装，在车体1内表面设有与地面竖直的履带17，电机12另一端安装固定在履带17的任意一节上，履带17内设有隐藏导线，将外部电源供给电机12工作。 [0068] 本发明使用履带17实现了旋转模块的电机12在跟随升降模块上下移动的同时，也不会影响电机12电源和信号的连接，且保护导线不易损坏或断裂。 [0069] 工作过程：根据图5可知，本发明完整的工作过程为，首先，转运小车20未搭载转运桶19时，滑动屏蔽模块关闭，然后升降模块抬升将固定模块抬高，然后利用叉车将转运桶19放入进固定模块中，当转运桶19放入后，升降模块下降到最低位，在下降过程中，转运桶19的屏蔽盖192接触到开盖板6上表面，随着转运桶19的持续下降，转运桶19的屏蔽盖192完全打开，然后滑动屏蔽模块打开，然后人抓住推手3将运转小车推进屏蔽箱18的对应位置，屏蔽箱18内设有用于转运桶19开盖的开盖装置181，当转运小车20进入后，升降模块上升，此时转运桶19的密封盖193暴露在外，在其上方为屏蔽箱18的开盖装置181，然后升降模块继续上升，将密封盖193接触到开盖装置181，然后旋转模块启动，将密封盖193卡入开盖装置181中，然后开盖装置181会自动翻转，将密封盖193打开，此时转运桶19内部暴露在了屏蔽箱18中，操作人员用屏蔽箱18中的手套窗将需要转运的物品放入转运桶19或拿出转运桶 19，当此操作结束时，开盖装置181会合到转运桶19上，之后将上述步骤逆操作一遍，即实现了屏蔽箱18内物品的转运作业，在上述完整过程中，未有需要人直接接触转运桶19的步骤，因此，其转运安全性以及效率，均远远超过了辐射物转运的国家标准。 [0070] 以上所述的具体实施方，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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