本发明公开了一种密封封装容器的解密封装置及方法，利用控制器对运动轴进行控制，安装在运动轴上方形柱键与联轴器匹配，通过定位器与定位柱实现方形柱键的旋转定位，能够实现全自动真空解封，避免在解封过程中，混入其他杂质，污染月球样品。本发明所述的密封封装容器的解密封方法，在旋转打开盖体的过程中，通过运动轴的旋转运动测量获得密封封装容器的旋转力矩即解封力矩，利用解封力矩计算密封封装容器的密封性和漏率，实现对密封封装容器性能的评估。
1.一种密封封装容器的解密封装置，其特征在于，包括：工装法兰(1)、定位柱(2)、联轴器(3)、定位器(4)、方形柱键(5)、运动轴(6)以及控制器；
其中，联轴器(3)为安装于工装法兰(1)中心的圆柱体；在联轴器(3)的中心处，沿轴向设有通孔，通孔直径与运动轴(6)直径相同；在联轴器(3)的上端面直径处，沿轴向设有方形沉槽，方形沉槽宽度与方形柱键(5)宽度相同；以方形沉槽为起点，沿联轴器(3)圆柱体的周向开有两个圆弧槽，两个圆弧槽沿联轴器(3)中心中心对称，并与方形沉槽连通，靠近密封封装容器盖体一侧的槽切面与方形沉槽的下沉端面平齐；圆弧槽高度大于方形柱键(5)的竖直高度，圆弧槽的最大圆弧长为圆柱体圆周长的1/4，圆弧槽的末尾段有凹向运动轴方向的卡位槽，卡位槽宽度为方形柱键(5)的宽度；
工装法兰(1)安装于密封封装容器盖体上，与密封封装容器盖体固定连接；定位柱(2)和联轴器(3)固定安装于工装法兰(1)上；定位柱(2)安装在联轴器(3)之外，位于方形沉槽所在的直径方向上，高度高于联轴器(3)的高度；
方形柱键(5)与定位器(4)固定安装于运动轴(6)上，方形柱键(5)垂直贯穿固定在运动轴(6)上，与运动轴(6)底部留有一定距离；定位器(4)探测方向与方形柱键(5)朝向一致；运动轴(6)在控制器控制下进行转动、上下竖直运动以及水平移动。
2.如权利要求1所述的一种密封封装容器的解密封装置，其特征在于，所述联轴器高度至少为方形柱键(5)竖直高度的3倍，方形沉槽深度大于2倍的方形柱键(5)的高度。
3.如权利要求1所述的一种密封封装容器的解密封装置，其特征在于，所述控制器提供的旋转力矩不小于200N·m，提供的提升力不小于20N。
4.一种密封封装容器的解密封方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任一权利要求所述的装置对密封封装容器进行解密封，包括以下步骤：步骤1，将工装法兰(1)与密封封装容器盖体固定连接；
步骤2，调整密封封装容器与运动轴(6)同轴，并将运动轴(6)运动到下表面与联轴器(3)上表面处于同一水平面；
步骤3，控制运动轴(6)进行逆时针旋转，当定位器(4)探测到定位柱(2)时，运动轴(6)停止旋转；
步骤4，控制运动轴(6)向下运动，直至方形柱键(5)的下表面接触联轴器(3)方形沉槽底面；
步骤5，运动轴(6)进行逆时针旋转，使方形柱键(5)位于圆弧槽的末尾段，运动轴(6)保持逆时针旋转，带动联轴器(3)进行旋转运动，联轴器(3)带动工装法兰(1)和密封封装容器盖体进行旋转；
步骤6，运动轴(6)旋转至设定角度后停止转动，通过控制器获得向上运动的力；方形柱键(5)位于卡位槽中，带动密封封装容器盖体向上运动，密封封装容器盖体与容器分离，完成密封封装容器的解封。
5.如权利要求4所述的一种密封封装容器的解密封方法，其特征在于，所述步骤5中，通过对运动轴(6)的旋转运动进行测量得到密封封装容器的解封力矩。
一种密封封装容器的解密封装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及解密封技术领域，具体涉及一种密封封装容器的解密封装置及方法。
背景技术
[0002] 嫦娥五号探测器是我国研制的首个实施无人月面取样、返回的航天器。其中，密封封装容器是嫦娥五号探测器的核心装置之一，其功能是承接月球表层样品和深层钻取样品并对样品进行自动真空封装。嫦娥五号返回器将月球样品运回地球之后，需打开装有月球样品的密封封装容器，分析研究月球样品。密封封装容器为筒体结构，包括：容器体和盖体，所述容器体的开口端设有刀口结构，所述容器盖体内设有合金密封圈，当所述盖体旋转向下运动时，所述合金圈嵌入所述容器体的刀口结构内，形成金属挤压密封。
[0003] 对于上述密封容器的解密封，要保证密封封装容器在真空中顺利打开，并且在打开的过程中不混入杂质，污染月球样品，影响月球样品成分检测，同时需要能够记录密封封装容器打开时的旋转力矩，检验密封封装容器的密封情况。
[0004] 目前，还没有适用于月球样品密封封装容器的解密封工具。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种密封封装容器的解密封装置及方法，能够保证密封封装容器在真空中顺利打开，在打开的过程中不混入杂质，并且能够记录密封封装容器打开时的旋转力矩。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 本发明的密封封装容器的解密封装置，包括：工装法兰、定位柱、联轴器、定位器、方形柱键、运动轴以及控制器；
[0008] 其中，联轴器为安装于工装法兰中心的圆柱体；在联轴器的中心处，沿轴向设有通孔，通孔直径与运动轴直径相同；在联轴器的上端面直径处，沿轴向设有方形沉槽，方形沉槽宽度与方形柱键宽度相同；以方形沉槽为起点，沿联轴器圆柱体的周向开有两个圆弧槽，两个圆弧槽沿联轴器中心中心对称，并与方形沉槽连通，靠近密封封装容器盖体一侧的槽切面与方形沉槽的下沉端面平齐；圆弧槽宽度大于方形柱键的竖直高度，圆弧槽的最大长度为圆柱体圆周的1/4，圆弧槽的末尾段有凹向运动轴方向的卡位槽，卡位槽长度为方形柱键的宽度；
[0009] 工装法兰安装于密封封装容器盖体上，与密封封装容器盖体固定连接；定位柱和联轴器固定安装于工装法兰上；定位柱安装在联轴器之外，位于方形沉槽所在的直径方向上，高度高于联轴器的高度；
[0010] 方形柱键与定位器固定安装于运动轴上，方形柱键垂直贯穿固定在运动轴上，与运动轴底部留有一定距离；定位器探测方向与方形柱键朝向一致；运动轴在控制器控制下进行转动、上下竖直运动以及水平移动。
[0011] 进一步地，联轴器高度至少为方形柱键竖直高度的3倍，方形沉槽深度大于2倍的方形柱键的高度。
[0012] 较佳地，控制器提供的旋转力矩不小于200N·m，提供的提升力不小于20N。
[0013] 采用上述装置对密封封装容器进行解密封的方法，包括以下步骤：
[0014] 步骤1，将工装法兰与密封封装容器盖体固定连接；
[0015] 步骤2，调整密封封装容器与运动轴同轴，并将运动轴运动到下表面与联轴器上表面处于同一水平面；
[0016] 步骤3，控制运动轴进行逆时针旋转，当定位器探测到定位柱时，运动轴停止旋转；
[0017] 步骤4，控制运动轴向下运动，直至方形柱键的下表面接触联轴器方形沉槽底面；
[0018] 步骤5，运动轴进行逆时针旋转，使方形柱键位于圆弧槽的末尾段，运动轴保持逆时针旋转，带动联轴器进行旋转运动，联轴器带动工装法兰和密封封装容器盖体进行旋转；
[0019] 步骤6，运动轴旋转至设定角度后停止转动，通过控制器获得向上运动的力；方形柱键位于卡位槽中，带动密封封装容器盖体向上运动，密封封装容器盖体与容器分离，完成密封封装容器的解封。
[0020] 其中，步骤5中，通过对运动轴的旋转运动进行测量得到密封封装容器的解封力矩。
[0021] 有益效果：
[0022] 本发明所述的密封封装容器的解密封装置，利用控制器对运动轴进行控制，安装在运动轴上方形柱键与联轴器匹配，通过定位器与定位柱实现方形柱键的旋转定位，能够实现全自动真空解封，避免在解封过程中，混入其他杂质，污染月球样品。
[0023] 本发明所述的密封封装容器的解密封装置，在解封时，控制器提供力矩不小于200N·m，满足解封的力矩要求；在盖体提升时，控制器提供提升力不小于20N，满足提升盖体的要求。
[0024] 本发明所述的密封封装容器的解密封方法，在旋转打开盖体的过程中，通过运动轴的旋转运动测量获得密封封装容器的旋转力矩即解封力矩，利用解封力矩计算密封封装容器的密封性和漏率，实现对密封封装容器性能的评估。
附图说明
[0025] 图1为本发明的一种密封封装容器的解密封装置示意图；
[0026] 其中，1-工装法兰，2-定位柱，3-联轴器，4-定位器，5-方形柱键，6-运动轴。
具体实施方式
[0027] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
[0028] 本发明提供了一种密封封装容器的解密封装置，包括：工装法兰1、定位柱2、联轴器3、定位器4、方形柱键5、运动轴6以及控制器；
[0029] 联轴器3为工装法兰1与方形柱键5之间的力矩传递部件，方形柱键5与联轴器3配合，完成密封封装容器盖体的旋转上升和提升；
[0030] 运动轴6用于密封封装容器解封时，施加盖体旋转力矩，在解封后提供盖体提升力；
[0031] 其中，联轴器3为安装于工装法兰的中心的圆柱体，圆柱体高度至少为方形柱键5竖直高度的3倍；在联轴器3的中心处，沿轴向设有通孔，通孔直径与运动轴6直径相同；在联轴器3的上端面直径处，沿轴向设有方形沉槽，方形沉槽宽度与方形柱键5宽度相同，方形沉槽深度大于2倍的方形柱键5的高度；以方形沉槽为起点，沿联轴器3圆柱体的周向开有两个圆弧槽，两个圆弧槽沿联轴器中心中心对称，并与方形沉槽连通，靠近密封封装容器盖体一侧的槽切面与方形沉槽的下沉端面平齐；圆弧槽宽度大于方形柱键5的竖直高度，圆弧槽的最大长度为圆柱体圆周的1/4，圆弧槽的末尾段有凹向运动轴方向的卡位槽，卡位槽宽度为方形柱键5的宽度。
[0032] 工装法兰1安装于密封封装容器盖体上，与密封封装容器盖体固定连接；定位柱2和联轴器3固定安装于工装法兰1上；定位柱2安装在联轴器3之外，位于方形沉槽所在的直径方向上，高度高于联轴器高度，方形柱键5和方形沉槽旋转对位时，定位器4通过探测定位柱2得到方形柱键5的朝向，控制器通过方形柱键5的朝向，控制运动轴6的旋转运动，进而实现方形柱键5的定位；
[0033] 方形柱键5与定位器4固定安装于运动轴6上，方形柱键5垂直贯穿固定在运动轴6上，与运动轴6底部留有一定距离；定位器4探测方向与方形柱键5朝向一致；运动轴6在控制器控制下进行转动、上下竖直运动以及水平移动；
[0034] 本具体实施例中，工装法兰1通过3个M4螺钉，与密封封装容器盖体连接，确保当工装法兰1旋转上升或向上提升时，密封封装容器盖体随工装法兰一起移动；定位柱2通过螺纹安装于工装法兰1上；联轴器3安装固定于工装法兰上，当方形柱键5带动联轴器3旋转或向上提升时，工装法兰1随联轴器3一起运动；定位器4通过销钉安装于运动轴6的侧壁上，运动轴6的旋转带动定位器4的旋转，当定位器4探测到定位柱2时，运动轴6停止转动运动；运动轴6在控制器控制下上升、下降或旋转，为动力和力矩输出部件，为密封封装容器的解封提供不小于200N·m的旋转力矩，为密封封装容器盖体提供不小于20N的提升力；
[0035] 采用本发明的解密封装置进行密封封装容器解密封的方法，包括以下步骤：
[0036] 步骤1，将工装法兰1与密封封装容器盖体固定连接；
[0037] 步骤2，调整密封封装容器与运动轴6同轴，并将运动轴6运动到下表面与联轴器3上表面处于同一水平面；
[0038] 步骤3，控制运动轴6进行逆时针旋转，当定位器4探测到定位柱2时，运动轴6停止旋转；
[0039] 步骤4，控制运动轴6向下运动，直至方形柱键5的下表面接触联轴器3方形沉槽底面；
[0040] 步骤5，运动轴6进行逆时针旋转，使方形柱键5位于圆弧槽的末尾段，运动轴6保持逆时针旋转，带动联轴器3进行旋转运动，联轴器3带动工装法兰1和密封封装容器盖体进行旋转；
[0041] 步骤6，运动轴6旋转至设定角度后停止转动，通过控制器获得向上运动的力；方形柱键5位于卡位槽中，带动密封封装容器盖体向上运动，密封封装容器盖体与容器分离，完成密封封装容器的解封。
[0042] 其中，所述步骤5中，通过对运动轴6的旋转运动进行测量得到密封封装容器的旋转力矩，所述旋转力矩为密封封装容器的解封力矩，用于计算密封封装容器的密封性和漏率，实现对密封封装容器性能的评估。
[0043] 综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
