本實用新型涉及核工業技術領域，具體涉及一種自動平衡式機械手。

背景技術：

機械手作為一種核工業隔離操作工具，它適用于安裝在大型熱室或操作放射性很強的熱室，也可用于有害、有毒、爆炸性危險以及超凈環境從事操作任務；它能復演人手的自然動作，主動臂是人在工作區域內(即冷區)操作，通過中間穿墻組件傳動到從動臂，從動臂在一個密閉的空間（即熱區）完成所有動作，該空間與工作區域完全隔離，一般說來，只要在機械手的運動尺寸范圍內，無論多么復雜的動作都能被完成。

傳統核工業隔離操作機械手存在以下技術缺陷：

1、主動臂、從動臂、穿墻管組件均不可拆卸

由于此種機械手的鋼絲繩是從主動臂一直連到從動臂，中間無接頭處，主動臂和從動臂與穿墻管組件采用的是硬連接，這樣的結構形式決定了機械手的不可拆卸；

2、穿墻管組件密封性差

傳統的機械手穿墻管部分沒有密封結構造成了從動臂與主動臂之間的不完全密封；

3、機械手主動臂平衡錘位置是固定的，沒有平衡錘的隨動機構，機械手在運動的時候不能保證平衡錘在任意位置的平衡；

4、不利于機械手的維護保養，容易污染工作區域

由于傳統機械手的結構造成機械手的維修就必須要整機從工作區域抽出，不管機械手從動臂怎樣去除污染，也有殘留，故而會對工作區域造成污染。

技術實現要素：

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種自動平衡式機械手，此種機械手從結構上完全解決上述的平衡、拆卸、密封、使用范圍和污染等問題。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種自動平衡式機械手，包括平衡錘、主動臂、從動臂和穿墻管組件，所述穿墻管組件包括穿墻管，所述穿墻管的主動連接端設置有轉動支座，所述穿墻管內設置有七根傳動軸，七根所述傳動軸均套在所述轉動支座內，所述主動臂與所述從動臂之間通過七根所述傳動軸連接，所述穿墻管的主動連接端還設置有密封支座，所述密封支座的外圓部裝有用于密封墻孔的橡膠圈，所述穿墻管套在所述橡膠圈內，所述主動臂、所述從動臂和所述穿墻管組件之間為可拆卸式連接結構，所述主動臂與七根所述傳動軸通過軸套連接并通過螺釘固定，所述主動臂七根所述傳動軸之間設有U型橡膠密封圈注油密封結構，所述從動臂與七根所述傳動軸之間通過軸套連接并可相對運動，位于所述穿墻管中心的一根所述傳動軸和所述從動臂均設置有鉤板，兩塊所述鉤板掛接在一起，所述平衡錘有五個，其中兩個所述平衡錘固定安裝在所述主動臂上，另外三個所述平衡錘安裝在所述主動臂的傳動件上。

進一步地，所述穿墻管的直徑為193mm，所述穿墻管與防護墻之間設置有屏蔽用的鉛環。

進一步地，所述橡膠圈的兩端面均設置為圓環結構，所述橡膠圈通過六個壓緊螺釘貼合在防護墻上。

進一步地，所述主動臂包括依次連接的聯接裝置、主動聯接架、內外同心伸縮管和主動手腕，所述聯接裝置與七根所述傳動軸通過軸套連接并通過螺釘固定。

進一步地，所述從動臂外層包裹有密封套。

進一步地，所述從動臂的上下運動方向上設置有電動驅動裝置。

進一步地，所述從動臂包括依次連接的從動聯接架、內中外同心伸縮管和從動手腕，所述從動聯接架與七根所述傳動軸之間通過軸套連接并可相對運動。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型中主動臂、從動臂和穿墻管組件之間為可拆卸式連接結構；機械手的維護保養過程比較方便，不易污染工作區域；穿墻管組件密封性較好；機械手在運動到任何位置時都能達到平衡要求。

附圖說明

圖1是本實用新型所述自動平衡式機械手的結構示意圖；

圖2是本實用新型所述穿墻管組件的剖視結構示意圖；

圖3是本實用新型所述主動臂的結構示意圖；

圖4是本實用新型所述從動臂的結構示意圖；

圖5是本實用新型所述自動平衡式機械手的安裝結構示意圖；

圖中：1-主動臂、2-從動臂、3-穿墻管組件、4-平衡錘、5-平衡錘、6-平衡錘、7-平衡錘、8-平衡錘、9-鉤板、10-橡膠圈、11-齒輪、12-轉動支座、13-密封支座、14-U型橡膠密封圈、15-傳動軸、16-聯接裝置、17-主動聯接架、18-內外同心伸縮管、19-主動手腕、20-從動聯接架、21-內中外同心伸縮管、22-從動手腕、23-密封套、24-防護墻、25-穿墻管。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型包括平衡錘、主動臂1、從動臂2和穿墻管組件3，穿墻管組件3包括穿墻管25，穿墻管25的主動連接端設置有轉動支座12，穿墻管25內設置有七根傳動軸15，七根傳動軸15均套在轉動支座12內，主動臂1與從動臂2之間通過七根傳動軸15連接，穿墻管25的主動連接端還設置有密封支座13，密封支座13的外圓部裝有用于密封墻孔的橡膠圈10，穿墻管25套在橡膠圈10內，主動臂1、從動臂2和穿墻管組件3之間為可拆卸式連接結構，主動臂1與七根傳動軸15通過軸套連接并通過螺釘固定， 從動臂2與七根傳動軸15之間通過軸套連接并可相對運動，從而達到傳動的要求。

主動臂1與七根傳動軸15之間設有U型橡膠密封圈14注油密封結構，采用這種機械密封結構，可保證從動端熱室高度可靠的密封，能滿足真空環境的操作，又可確保每根傳動軸15轉動靈活 ，從而保證機械手運動的靈活性。

位于穿墻管25中心的一根傳動軸15和從動臂2均設置有鉤板9，兩塊鉤板9掛接在一起，這樣通過轉動穿墻管25與主動臂1連接端的齒輪11就可實現從動臂2的拆裝，可見此型機械手的拆除非常方便。

穿墻管25的直徑為193mm，穿墻管25與防護墻24之間設置有屏蔽用的鉛環，這就將熱區和冷區屏蔽開。

橡膠圈10的兩端面均設置為圓環結構，橡膠圈10通過六個壓緊螺釘貼合在防護墻24上，通過橡膠圈10使其墻管內孔密封，達到密封要求。

主動臂1包括依次連接的聯接裝置16、主動聯接架17、內外同心伸縮管18和主動手腕19，聯接裝置16與七根傳動軸15通過軸套連接并通過螺釘固定。

從動臂2外層包裹有密封套23，用于保護從動臂2的表層。

從動臂2包括依次連接的從動聯接架20、內中外同心伸縮管21和從動手腕22，從動聯接架20與七根傳動軸15之間通過軸套連接并可相對運動。

本實用新型自動平衡式機械手，主動臂1、從動臂2和穿墻管組件3是三個獨立的部件，與現有技術一樣，主動臂1、從動臂2的傳動是通過鋼絲繩、鋼帶、鏈條、齒輪傳遞到主動末端（即主動臂1與穿墻管25連接處）或從動末端（即從動臂2與穿墻管組件3連接處），通過穿墻管組件3內的傳動軸15來實現機械手的各種動作；當某一個部件有故障時可快速脫開，換上備用的部件。特別是對有故障須維修的從動臂2可在熱室的操作區脫開，利用熱室內起重設備，從熱室頂部的檢修孔將從動臂2連同其密封套23一起吊出，這樣就不會對操作區域造成污染。圖5中的A、B兩點均為分拆點。

本機械手與一般傳統的機械手一樣具有七個獨立動作即手腕旋轉、手腕俯仰、夾緊、方位旋轉、手動X-Y-Z；三個電動調整動作(X、Y、Z)。可以滿足各個位置的使用要求。

平衡錘有五個，其中兩個平衡錘固定安裝在主動臂1上，另外三個平衡錘安裝在主動臂1的傳動件上。即：Z向手動平衡錘二個，標號為5、8，電動平衡錘一個，標號為7，X、Y向上平衡錘6，以及X 向下平衡錘4一個；兩個大平衡錘標號7、8安裝在相應的支板上；上述平衡錘除標號4、6是固定的其余都是通過傳動件（鋼帶、鏈輪、鏈條、齒輪及齒輪軸）等一系列件的傳動來實現隨機械手的運動而隨動，這樣確保機械手在運動到任何位置時都能達到平衡要求。

在本專利中，從動臂2的上下運動方向上設置有電動驅動裝置，由于機械手具有X、Y、Z方向電動調整的特點使從動臂2可以達到三米多的長度，大大的增加了從動端的使用范圍。機械手的使用范圍見下表：

從上表中還可看出該類機械手的操作能力強；負載能力15kg(一般機械手的負荷不大于8KG)，吊鉤提升能力60kg，因此此類機械手可操作較重的物件。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍內。