組合握持機械手工作原理及結構設計應注意的問題

　　同位素分裝機是以PLC作為主控制系統，利用液壓缸作為主驅動動源，借助于各類機械手和裝置來完成系統內各部分的規定動作。釋放器裝入同位素后旋上大、小蓋部分的液壓控制系統及動作過程如圖1所示。

　　組合握持機機械手的結構如圖2所示，它采用兩個鉸支液壓缸作為動源分別驅動兩側手臂，這有利于減少其空間尺寸。在條件允許的情況下，也可改用一個液壓缸驅動。

　　首先，在液壓缸的元件腔通入較高壓力的油（45kg/cm2），活塞桿伸出推動小轉臂帶動大轉臂對合，大手頭夾緊保護筒后，將克服扭簧的彈簧力使小轉臂相對于大轉臂轉動。通過小轉臂端部的拔銷推動推桿，使小手頭對合，定位并夾緊釋放器。此時，在一側的調整墊處存在微小間隙量。

　　釋放器蓋旋入后，液壓缸的有桿腔進油，活塞桿回返，帶動大、小轉臂返回到原始位置。之后，液壓缸的無桿腔通入較低壓力的油（3.2kg/cm2），推動手臂重新對合。由計算可知，油壓較低，不足以壓縮扭簧，合緊后小手頭仍滯留在大手頭中間的導槽內。此時，大手頭夾緊保護筒，起著保護筒蓋落入時的導向作用。

　　保護筒旋入后，液壓缸的有桿腔二次進油，大、小手臂退回原位，完成一個工作循環。

　　在上述工作循環過程中，大手頭夾緊保護筒導向只利用較低油壓作用下，通過手臂的二次開合來完成，而沒有依靠扭簧力矩的反彈實現。這是因為手臂在運動過程由于多種因素的影響會產生較大的阻力矩（在受力分析中略去），使小手頭不能完全回退，故不影響大手的正常工作。這在實際操作中已經得到驗證。

　　結構設計中應注意的問題

　　扭簧的使用：圓柱螺旋扭轉彈簧在機構中多應用子運動部件，而在組合握持機械手中是作為動力部件使用的，由此省去兩個小手頭驅動液壓缸。以扭簧作為動力部件使用，由于其作用力值較大，往往其結構尺寸也較為龐大，會給設計帶來較多麻煩，乃至結構上無法實現。因此，設計時應根據其載荷大小，工作角度及可能具備的空間位置綜合考慮。當**工作轉角未68°，**工作轉角為68°，**工作扭矩小于2000kgmm時，在結構上較容易實現。

　　小手的導向：為防止小手頭及推桿在運動過程中產生擺動，確保手頭握持的位置度及運動的穩定性，對小手頭和推桿分別進行導向。這是一種過定位的導向形式，極易發生干涉而導致運動障礙。為此，手頭處的運動間隙量應當小于推桿導向處的間隙量。在設計中、小手頭導向處配合34H7/h6，推桿導向處配合為Φ20H7/g6，其對稱度為0.015mm。

　　小手頭握持中心的調整：小手頭夾握釋放器是以大手為基準進行定位，這可以減小基準的轉換誤差、提高其定位精度。在實際工作中，由于二個扭簧的力矩值不會均等，以及兩側構件運動阻尼的偏差，兩側手臂的運動不會同步；又由于各個簡體之間存在一定的偏差，所以，大、小手頭握持后其對中度應能夠調整。其調整過程是依靠修磨大、小手頭定位面之間的調整墊來完成的，調整墊厚度2.5mm。

　　蓋體落入時的緩沖：當蓋體落下時，蓋與相應的簡體之間會產生一定的沖擊。由于釋放器選用較硬的不銹鋼材料，且質量較小（約0.3kg），下落距離較短，所以不會影響其正常工作。而保護筒部分為銅質鉛夾層材料，其材質鉸軟、質量較大（3.2kg），且下落距離又略大于前者，因而，極可能破壞入口部分的工作螺紋，影響蓋體的旋入。為此，需要附設緩沖裝置。彈簧片沿導向壁對稱布置4個。在蓋體下落時，由于接觸并壓縮簧片而產生阻尼，減緩蓋體下落時的相互沖擊，避免構件損傷。