[发明专利]一种行星土壤转移及防尘密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种行星土壤转移及防尘密封装置，适用于在月球等天体对土壤进行取样后样品的转移及防尘密封。

背景技术

随着自动控制和机器人技术的快速发展，人类越来越多地利用机器人等自动化设备在深空天体中进行行星的表面岩土采集，在作业环境恶劣、人迹难至的太空中，人们需要小巧轻便、低功耗及可靠的机器设备完成各项任务。我国的嫦娥探月工程第二阶段需要对月壤进行采样分析，测定浅层月壤的氦3浓度。在取样器取出月壤之后，需要通过一些方法将采集到的月壤转移至一容器，密封加热后可挥发气体通过管道传送至气体分析仪器进行分析。

将行星土壤取样器采集到的土壤转移至容器密封这一过程需要复杂的机械装置来完成。目前国外转移密封过程主要采用多连杆机械手臂转移行星土壤至分析仪器，由分析仪器进行密封和分析，转移机构与密封机构分离，增加了整体体积和重量，完成这一过程需要两套装置协同工作，且无法保证密封口的防尘密封，增加了真空密封成本，而国内尚未有行星土壤转移及密封装置的公开。

发明内容

本发明提供了一种体积小、重量轻、驱动电机少、可保证密封口防尘密封的行星土壤转移及防尘密封装置。它可以应用于自动化设备和机器人的取样装置中，尤其适用于月球等天体表面已采集样品的转移与密封。

本发明包括基板、土壤转移机构以及防尘密封机构；

前述土壤转移机构包括：

两个滑动支架，安装在基板背面的左、右两侧；

导轨，设置在两个滑动支架之间；

滑动基板，安装在导轨上并可沿导轨来回移动；

丝杆，位于滑动支架之间，其一端与行程电机相连，另一端穿过滑动基板；

漏斗，位于基板的正面，通过滑动桥与滑动基板相连，并可随着滑动基板来回移动；漏斗内设有翻板，其与穿出漏斗并穿过基板的转轴固接；

前述防尘密封机构安装在基板的正面，包括：

第二电机座，其上固定有压紧电机和滑杆；

施力杆，其两端与滑杆滑动连接，施力杆中间的螺纹杆与螺筒螺纹连接，螺筒与压紧电机的转轴相连；

第三电机座，其上安装有与旋转轴相连的压紧电机；

旋转盖，安装在旋转轴上并与其间隙配合，旋转盖的一端设有供土壤通过的开口，开口外围设有防尘圈，旋转盖另一端为密封盖，密封盖上设有传力杆；

杯座，安装在防尘圈的下方，其上设置有密封杯，杯座、密封杯与压紧电机的电机轴以及螺筒位于同一条轴线上。

为了保证漏斗内的翻板在漏斗移动过程中保持水平状态，同时在翻板翻转后能及时的恢复水平状态，上述土壤转移机构还包括翻板复位机构，该机构包括设置在触发杆旁边靠近滑动基板处的转轴和滑动桥之间的复位弹簧。

为了防止密封前密封杯杯沿和旋转盖的密封盖染尘影响密封效果，上述防尘密封机构还包括防尘盖、防尘座、压簧、支架，防尘盖安装在防尘座的一侧，并与密封盖的底部相贴合；防尘座底部的支杆上套有压簧，支杆的下端穿过支架。

为保证电机的轴与旋转轴之间保持较好地传动效率，同时也降低电机功耗，行程电机与丝杆之间、压紧电机与旋转轴之间均通过联轴器相连。

旋转轴通过其键与旋转盖的键槽间隙配合，与防尘座的通孔同轴，底端通过轴承固定在支架上，这样旋转盖即能沿旋转轴上下进行一定的位移，又能随旋转轴转动

本发明的优点如下：

（1）结构紧凑，使用体积小、重量轻、功率低的电机即可实现行星土壤的转移和密封；

（2）行星土壤由取样器至密封杯的传送仅需一个电机驱动即可完成；

（3）采用防尘模式与入料模式的切换可实现密封口无尘密封，增加了真空密封的可靠性和可实现性，减少了密封成本。

附图说明

图1是本发明之土壤转移结构的结构示意图。

图2是图1 A-A局部剖视图。

图3是本发明之防尘密封结构的结构示意图。

图4是图3的 B-B局部剖视图。

图5是图的C-C局部剖视图

具体实施方式

本发明包括基板1、主要安装在基板1背面的土壤转移机构以及安装在基板1正面的防尘密封机构三大部分。

参见图1和图2，基板1背面的左、右两侧各安装有一个滑动支架2，上、下两根导轨4设置在两个滑动支架2之间。滑动基板3套在导轨4上并可沿导轨4来回移动。

位于基板1反面左侧滑动支架的左边设有第一电机座7，其上固定的行程电机8通过联轴器6与在滑动支架2之间穿过滑动基板3螺孔且与其配合的丝杆5同轴连接。