核废料桶取封盖装置的制作方法

文档序号:28495489发布日期:2022-01-15 03:59阅读:84来源:国知局
核废料桶取封盖装置的制作方法

1.本发明属于核电技术领域,具体涉及一种核废料桶取封盖装置。


背景技术:

2.核电厂运行期间产生的废树脂、浓缩液等核废料需要使用水泥固化保存,以防止放射性废物的意外泄漏。相关技术中,通常使用金属材质的核废料桶盛装此类核废料,核废料桶盛装满废料后,核废料桶本身具有较强放射性,会对人体产生辐射伤害,不利于人员靠近核废料桶进行核废料桶的取盖、封盖等操作,因此,如何安全高效的完成核废料桶的取盖、封盖操作成为亟待解决的问题。


技术实现要素:

3.为克服相关技术中存在的问题,提供了一种核废料桶取封盖装置。
4.根据本公开实施例的一方面,提供一种核废料桶取封盖装置,所述核废料桶取封盖装置包括:主框架、底座、传感器支架、扳手支架、定位支架、径向移动组件、轴向移动组件、旋转组件、多个第一定位传感器、多个电动扳手、多个抓爪;
5.所述底座通过所述旋转组件连接在所述径向移动组件上,所述径向移动组件连接在所述主框架下端,所述径向移动组件能够带动所述底座径向移动,所述旋转组件能够带动所述底座旋转,待处理的核废料桶水平固定在所述底座上,所述核废料桶用于加盖桶盖的开口区域朝上;
6.所述多个第一定位传感器通过所述传感器支架连接在所述主框架上,所述多个第一定位传感器围绕在所述核废料桶周围,用于检测所述核废料桶的径向位置;
7.所述扳手支架通过所述轴向移动组件连接在所述主框架上端,所述多个电动扳手、所述多个抓爪连接在所述扳手支架上,所述轴向移动组件能够带动所述扳手支架轴向移动;
8.所述核废料桶加盖桶盖的情况下,若所述轴向移动组件带动所述扳手支架正对并朝向所述核废料桶移动,能够使每个电动扳手对接所述桶盖上的一个螺栓,并使所述多个抓爪抓持所述桶盖上端的凸起部,在驱动所述多个电动扳手松开对接的螺栓后,若驱动所述轴向移动组件带动所述扳手支架向上移动,所述多个抓爪能够将所述桶盖带离所述核废料桶;
9.所述核废料桶未连接桶盖的情况下,在所述多个抓爪抓持的桶盖盖设在所述核废料桶上后,若驱动所述多个电动扳手,能够拧紧各电动扳手对接的螺栓,使所述桶盖固定在所述核废料桶上。
10.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括限位开关;
11.所述限位开关连接在所述扳手支架上,所述轴向移动组件被驱动带动所述扳手支架正对并朝向所述核废料桶移动的情况下,若所述限位开关与所述桶盖接触,则所述限位开关被触发使得所述轴向移动组件失电停止运动,且每个电动扳手对接所述桶盖上的一个
螺栓,所述多个抓爪抓持所述桶盖上端的凸起部。
12.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括:第二定位传感器、第三定位传感器以及第四定位传感器;
13.所述第二定位传感器连接在所述主框架上,用于检测所述核废料桶是否就位在所述底座上;
14.所述第三定位传感器连接在所述主框架上,用于检测所述核废料桶是否盖有桶盖;
15.所述第四定位传感器连接在所述主框架上,用于检测各电动扳手是否正对一个核废料桶的桶盖螺栓或核废料桶的螺栓孔;
16.所述底座通过所述角度调整装置连接在所述径向移动组件上,所述角度调整装置能够带动所述底座水平旋转。
17.在一种可能的实现方式中,所述多个第一定位传感器包括:多组第一激光传感组件,每组第一激光传感组件包括一个第一激光发射/接收器以及一个与该第一激光发射/接收器正对的第一激光反射板;
18.各组第一激光传感组件的探测激光光路组成的多边形为径向的目标圆周的外切多边形,所述核废料的径向外径与所述目标圆周正对的情况下,所述核废料桶顶端正对所述多个抓爪;
19.在各组第一激光传感组件的激光光路未被所述核废料桶遮挡的情况下,所述核废料桶顶端正对所述多个抓爪;
20.在一组或多组第一激光传感组件的激光光路被所述核废料桶遮挡的情况下,所述核废料桶顶端未正对所述多个抓爪。
21.在一种可能的实现方式中,所述第二传感器包括:第二激光发射/接收器以及与该第二激光发射/接收器正对的第二激光反射板;
22.所述核废料桶放置在所述底座上的情况下,所述第二激光发射/接收器与所述第二激光反射板之间的激光光路被遮挡。
23.在一种可能的实现方式中,所述第三定位传感器包括:第三激光发射/接收器以及与该第三激光发射/接收器正对的第三激光反射板;
24.所述核废料桶加盖桶盖的情况下,所述第三激光发射/接收器与所述第三激光反射板之间的激光光路被遮挡;
25.所述核废料桶未加盖桶盖的情况下,所述第三激光发射/接收器与所述第三激光反射板之间的激光光路未被遮挡。
26.在一种可能的实现方式中,所述第四定位传感器包括:机械臂、旋转装置以及第四激光发射/接收器;
27.所述第四激光发射/接收器通过所述旋转装置安装在所述机械臂上,所述机械臂安装在所述主框架上,所述机械臂能够带动所述旋转装置连同所述第四激光发射/接收器径向运动,所述旋转装置能够调整所述第四激光发射/接收器发射激光的光路方向;
28.所述核废料顶端正对所述多个抓爪,且所述核废料桶加盖桶盖,机械臂和所述旋转装置被控制处于第一状态,所述第四激光发射/接收器沿径向发射激光,若所述第四激光发射/接收器沿径向发射的激光被遮挡,则该第四激光发射器正对一个桶盖螺栓,且每个电
动扳手正对一个桶盖的螺栓;
29.所述核废料顶端正对所述多个抓爪,且所述核废料桶未加盖桶盖,机械臂和所述旋转装置被控制处于第二状态,所述第四激光发射/接收器沿轴向发射激光,若所述第四激光发射/接收器沿轴向发射的激光未被遮挡反射,则每个电动扳手正对一个核废料桶的螺栓孔。
30.在一种可能的实现方式中,所述多个抓爪包括气动组件,所述气动组件能够驱动所述多个抓爪收缩或张开。
31.在一种可能的实现方式中,每个抓爪下端具有弧度,每个抓爪下端的弧度所在的圆与所述桶盖上端凸起部边缘所在的圆为同心圆。
32.在一种可能的实现方式中,每个抓爪下端外部套设橡胶套。
33.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括:控制器,所述控制器分别与所述径向移动组件、所述轴向移动组件、所述多个第一定位传感器、所述多个电动扳手以及所述多个抓爪连接;
34.所述控制器根据从所述多个第一定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶顶端未正对所述多个电动扳手的情况下,所述控制器控制所述径向移动组件径向滑动,直至所述控制器根据从所述多个第一定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶顶端正对所述多个电动扳手。
35.在一种可能的实现方式中,所述多个第一传感器包括:多组激光传感器,每组激光传感组件包括一个激光发射/接收器以及一个与该激光发射/接收器正对的激光反射板;
36.各组激光传感组件形成的激光光路组成的多边形为所述核废料桶径向圆截面外切多边形;
37.针对每组激光传感组件,所述控制器在检测到该组激光传感组件的激光光路被遮挡的情况下,控制所述径向移动组件朝向调整方向移动,直至所述控制器检测到该组激光传感组件的激光光路未被遮挡,所述调整方向垂直于该激光光路并朝向光路组成的多边形的中心。
38.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括:控制器,所述控制器分别与所述径向移动组件、所述轴向移动组件、所述多个第一定位传感器、所述第二定位传感器、所述多个电动扳手以及所述多个抓爪连接;
39.所述控制器在从所述第二定位传感器获取的检测数据确定所述核废料桶未就位在所述底座上的情况下,控制所述径向移动组件、所述轴向移动组件、所述多个第一定位传感器、所述多个电动扳手以及所述多个抓爪不动作。
40.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括:控制器,所述控制器分别与所述径向移动组件、所述轴向移动组件、所述多个第一定位传感器、所述第二定位传感器、所述多个电动扳手以及所述多个抓爪连接;
41.所述控制器在从所述第二定位传感器获取的检测数据确定所述核废料桶就位在所述底座上的情况下,根据从所述多个第一定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶顶端是否正对所述多个抓爪。
42.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括:控制器,所述控制器分别与所述径向移动组件、所述轴向移动组件、所述角度调整装置、所述多个第一定位传感
器、所述第三定位传感器、所述第四定位传感器、所述多个电动扳手以及所述多个抓爪连接;
43.所述控制器在从所述多个第一定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶顶端正对所述多个电动扳手的情况下,根据从所述第三定位传感器获取的位置数据判断所述核废料桶是否加盖桶盖,根据从所述第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手是否正对桶盖螺栓或所述核废料桶的螺栓孔;
44.所述控制器根据从所述第三定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶加盖桶盖的情况下,若根据从所述第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手正对一个桶盖螺栓,则控制所述轴向移动组件驱动所述多个电动扳手轴向向下移动,并在判断每个电动扳手对接一个螺栓后,驱动各电动扳手将对接的螺栓旋拧至松开的状态。
45.在一种可能的实现方式中,所述控制器根据从所述第三定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶未加盖桶盖的情况下,若根据从所述第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手正对所述核废料桶的一个螺栓孔,则控制所述轴向移动组件驱动所述多个电动扳手轴向向下移动,并在判断所述多个抓具携带的桶盖盖设在所述核废料桶上后,驱动各电动扳手将对接的螺栓旋拧至紧固的状态。
46.在一种可能的实现方式中,所述控制器若根据从所述第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手未正对桶盖螺栓或所述核废料桶的螺栓孔,则控制所述角度调整装置带动所述核废料桶旋转,直至所述控制器根据从所述第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手正对桶盖螺栓或所述核废料桶的螺栓孔。
47.在一种可能的实现方式中,所述核废料桶取封盖装置还包括:控制器,所述控制器分别与所述径向移动组件、所述轴向移动组件、所述角度调整装置、所述多个第一定位传感器、所述第三定位传感器、所述第四定位传感器、所述多个电动扳手以及所述多个抓爪连接;
48.所述控制器根据从所述多个第一定位传感器和所述第三定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶顶端正对所述多个抓爪,且所述核废料桶加盖桶盖的情况下,控制所述机械臂和所述旋转装置动作处于第一状态;
49.所述控制器根据从所述多个第一定位传感器和所述第三定位传感器获取的位置数据确定所述核废料桶顶端正对所述多个抓爪,且所述核废料桶未加盖桶盖的情况下,控制所述机械臂和所述旋转装置动作处于第二状态。
50.本公开的有益效果在于:本公开的核废料桶取封盖装置,通过主框架将径向移动组件、轴向移动组件、多个第一定位传感器、多个电动扳手、多个抓爪集成为一体,通过径向移动组件、轴向移动组件以及旋转组件能够实现对核废料桶径向和轴向以及位置角度的控制,多个抓爪以及多个电动扳手的分布与桶盖上端的凸起部位置以及螺栓相适应,这样,可以通过操控本公开的核废料桶取封盖装置实现对核废料桶桶盖的开启和封盖,工作人员可以进行远程操作,避免与放射性废料近距离接触,有效降低辐射对人体造成的伤害。同时保证核废料收纳密封完整性和有效性,防止放射性物质泄漏造成环境污染。
附图说明
51.图1是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置的示意图。
52.图2是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置的局部示意图。
53.图3是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置径向定位的示意图。
54.图4是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置工作步序的流程图。
55.图中:
56.10、轴向移动组件;11、电动扳手;12、第一定位传感器;120、第一激光传感组件;121、第一激光反射板;13、核废料桶;14、主框架;15、底座;16、抓爪;17、限位开关。
具体实施方式
57.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
58.图1是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置的示意图。图2是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置的局部示意图。如图1和图2所示,该核废料桶取封盖装置包括:主框架14、底座15、传感器支架、扳手支架、定位支架、径向移动组件(图中未示出)、轴向移动组件10、旋转组件(图中未示出)、多个第一定位传感器12、多个电动扳手11、多个抓爪16。
59.在本公开中,径向移动组件和轴向移动组件可以包括滑轨、滑块和驱动电机,驱动电机可以驱动滑块沿滑轨移动,旋转组件可以包括旋转电机,需要说明的是,可以根据需要选择适用型号和规格的径向移动组件、轴向移动组件和旋转组件,本公开对径向移动组件、轴向移动组件以及旋转组件的型号和规格不做限定。
60.多个电动扳手11以及多个抓爪16之间的空间分布与核废料桶13桶盖上端的凸起边缘以及桶盖的多个螺栓的空间分布相适配,使得各抓爪16能够同时抓持核废料桶13上端的凸起边缘,且各电动扳手11能够同时对接一个桶盖上的螺栓。
61.底座15通过旋转组件连接在径向移动组件上,该径向移动组件连接在主框架14下端,径向移动组件能够带动底座15在主框架14下端径向滑动,旋转组件能够带动底座15旋转,待处理的核废料桶13水平固定在底座15上,核废料桶13用于加盖桶盖的开口区域朝上。这样,本公开能够通过径向移动组件带动核废料桶13径向移动使其与多个抓爪16对中,并进一步旋转核废料桶13使核废料桶13的每个桶盖螺栓或每个核废料桶13开口边缘的螺栓孔与一个电动扳手11相对中。
62.传感器支架可以为环状结构的支架,传感器支架连接在主框架14上,并环绕在核废料桶13周围,多个第一定位传感器12连接在传感器支架上并围绕在核废料桶13周围,该多个第一定位传感器12可以用于检测核废料桶13的径向位置,由于多个抓爪16的径向位置是固定的,可以根据多个第一定位传感器12的位置数据来辅助核废料桶13与多个抓爪16对中。
63.扳手支架也可以为环状结构的支架,扳手支架通过旋转组件连接在轴向移动组件10上,轴向移动组件10连接在主框架14上端,多个电动扳手11、多个抓爪16连接在扳手支架上,在核废料桶13加盖桶盖的情况下,若轴向移动组件10带动扳手支架正对并朝向核废料桶13移动,能够使每个电动扳手11对接桶盖上的一个螺栓,并使多个抓爪16抓持桶盖上端的凸起部,在驱动多个电动扳手11松开对接的螺栓后,若驱动轴向移动组件10带动扳手支架向上移动,多个抓爪16能够将桶盖带离核废料桶13;
64.核废料桶13未连接桶盖的情况下,在多个抓爪16抓持的桶盖盖设在核废料桶13上
后,若驱动多个电动扳手11,能够拧紧各电动扳手11对接的螺栓,使桶盖固定在核废料桶13上。
65.本公开的核废料桶取封盖装置,通过主框架将径向移动组件、轴向移动组件、多个第一定位传感器、多个电动扳手、多个抓爪集成为一体,通过径向移动组件、轴向移动组件以及旋转组件能够实现对核废料桶径向和轴向以及位置角度的控制,多个抓爪以及多个电动扳手的分布与桶盖上端的凸起部位置以及螺栓相适应,这样,可以通过操控本公开的核废料桶取封盖装置实现对核废料桶桶盖的开启和封盖,工作人员可以进行远程操作,避免与放射性废料近距离接触,有效降低辐射对人体造成的伤害。同时保证核废料收纳密封完整性和有效性,防止放射性物质泄漏造成环境污染。
66.图3是根据一示例性实施例示出的一种核废料桶取封盖装置径向定位的示意图,如图3所示,多个第一定位传感器12包括:多组第一激光传感组件120,每组第一激光传感组件120包括一个第一激光发射/接收器以及一个与该第一激光发射/接收器正对的第一激光反射板121,各组第一激光传感组件120的探测激光光路组成的多边形为径向的目标圆周的外切多边形,所述核废料的径向外径与所述目标圆周正对的情况下,所述核废料桶13顶端正对所述多个抓爪16。
67.在各组第一激光传感组件120的激光光路未被核废料桶13遮挡的情况下,可以判断核废料桶13顶端正对多个抓爪16;在一组或多组第一激光传感组件120的激光光路被核废料桶13遮挡的情况下,可以判断核废料桶13顶端未正对多个抓爪16。
68.多个第一激光传感器组件结构简单,对中方式快速准确,可以通过多个第一定位传感器12形成的外切多边形光路精确的检测核废料与多个抓爪16的对中情况。有效提高核废料桶13取封盖装置的对中效率。
69.在一种可能的实现方式中,如图2所示,核废料桶13取封盖装置还包括限位开关17,该限位开关17可以连接在扳手支架上并与轴向移动组件10连接,轴向移动组件10被驱动带动扳手支架正对并朝向桶盖移动的情况下,限位开关17底端的触发组件正对核废料桶13的桶盖,若限位开关17底端的触发组件下降到与桶盖接触,则限位开关17被触发使得轴向移动组件10失电停止运动,这是,每个电动扳手11对接桶盖上的一个螺栓,多个抓爪16抓持桶盖上端的凸起部。这样,可以使得轴向移动组件10自动将多个抓爪16和多个电动扳手11运送至桶盖适当位置后自动停止,避免轴向移动组件10过度下移损坏核废料桶13。
70.在一种可能的实现方式中,核废料桶取封盖装置还包括:第二定位传感器、第三定位传感器以及第四定位传感器,第二定位传感器连接在主框架上,用于检测核废料桶是否就位在底座上;第三定位传感器连接在主框架上,用于检测核废料桶是否盖有桶盖;第四定位传感器连接在主框架上,用于检测各电动扳手是否正对一个核废料桶的桶盖螺栓或核废料桶的螺栓孔。
71.举例来讲,第二传感器包括:第二激光发射/接收器以及与该第二激光发射/接收器正对的第二激光反射板;可以使得第二激光发射/接收器发射激光光路穿过底座上核废料桶所在的空间,这样,核废料桶放置在底座上的情况下,第二激光发射/接收器与第二激光反射板之间的激光光路被遮挡;核废料桶为放置在底座上的情况下,第二激光发射/接收器与第二激光反射板之间的激光光路未被遮挡。由此可以简单快速的判断是核废料桶是否放置在底座上。
72.举例来讲,第三定位传感器包括:第三激光发射/接收器以及与该第三激光发射/接收器正对的第三激光反射板,其中,该第三激光发射/接收器正对的第三激光反射板之间的光路可以正对核废料桶放置在底座上时桶盖所位于的空间位置,这样,第三激光发射/接收器与第三激光反射板之间的激光光路被遮挡时,可以判断核废料桶加盖桶盖;第三激光发射/接收器与第三激光反射板之间的激光光路未被遮挡时,可以判断核废料桶未加盖桶盖。
73.举例来讲,第四定位传感器包括:机械臂、旋转装置以及第四激光发射/接收器;第四激光发射/接收器通过旋转装置安装在机械臂上,机械臂安装在主框架上,机械臂能够带动旋转装置连同第四激光发射/接收器径向运动,旋转装置能够调整第四激光发射/接收器发射激光的光路方向;
74.核废料顶端正对多个抓爪,且核废料桶加盖桶盖,机械臂和旋转装置被控制处于第一状态,其中,第一状态可以为机械臂收缩,旋转装置控制第四激光发射/接收器沿径向发射激光可以使得第四激光发射/接收器发射激光正对与桶盖螺栓所在的空间位置,且该第四激光发射/接收器发射激光所在的轴向平面正对一个电动扳手的钻头,这样,若第四激光发射/接收器沿径向发射的激光被遮挡,则可以判断每个电动扳手正对一个桶盖的螺栓;若第四激光发射/接收器沿径向发射的激光为被遮挡,则可以判断各电动扳手未与桶盖螺栓对中。
75.核废料顶端正对多个抓爪,且核废料桶未加盖桶盖,机械臂和旋转装置被控制处于第二状态,其中,第二状态可以为机械臂沿径向伸出,旋转装置控制第四激光发射/接收器沿轴向发射激光,可以使得第四激光发射/接收器发射激光于一个电动扳手的钻头,这样,若第四激光发射/接收器沿轴向发射的激光未被遮挡反射时,则每个电动扳手正对一个核废料桶的螺栓孔;若第四激光发射/接收器沿轴向发射的激光被遮挡反射时,则各电动扳手未正核废料桶的螺栓孔对中。
76.在一种可能的实现方式中,多个抓爪包括气动组件,气动组件能够驱动多个抓爪收缩或张开。
77.在一种可能的实现方式中,每个抓爪下端具有弧度,每个抓爪下端的弧度所在的圆与桶盖上端凸起部边缘所在的圆为同心圆。这样,可以使得抓爪更牢固的抓持桶盖。
78.在一种可能的实现方式中,每个抓爪下端外部套设橡胶套。这样,可以使得抓爪更牢固的抓持桶盖。
79.在一种可能的实现方式中,核废料桶取封盖装置还包括:控制器,控制器分别与径向移动组件、轴向移动组件、多个第一定位传感器、多个电动扳手以及多个抓爪连接;
80.控制器根据从多个第一定位传感器获取的位置数据确定核废料桶顶端未正对多个电动扳手的情况下,控制器控制径向移动组件径向滑动,直至控制器根据从多个第一定位传感器获取的位置数据确定核废料桶顶端正对多个电动扳手。
81.在一种可能的实现方式中,多个第一传感器包括:多组激光传感器,每组激光传感组件包括一个激光发射/接收器以及一个与该激光发射/接收器正对的激光反射板;各组激光传感组件形成的激光光路组成的多边形为核废料桶径向圆截面外切多边形;针对每组激光传感组件,控制器在检测到该组激光传感组件的激光光路被遮挡的情况下,控制径向移动组件朝向调整方向移动,直至控制器检测到该组激光传感组件的激光光路未被遮挡,调
整方向垂直于该激光光路并朝向光路组成的多边形的中心。
82.这样,可以通过控制器和多个第一传感器配合,实现核废料桶与多个抓爪的自动对中,快速准确,避免人因失误,节省人力物力。
83.在一种可能的实现方式中,控制器分别与径向移动组件、轴向移动组件、多个第一定位传感器、第二定位传感器、多个电动扳手以及多个抓爪连接;
84.控制器在从第二定位传感器获取的检测数据确定核废料桶未就位在底座上的情况下,控制径向移动组件、轴向移动组件、多个第一定位传感器、多个电动扳手以及多个抓爪不动作。这样,可以在核废料桶未就位在底座上的情况下,避免抓爪和电动扳手的误动。
85.在一种可能的实现方式中,控制器分别与径向移动组件、轴向移动组件、多个第一定位传感器、第二定位传感器、多个电动扳手以及多个抓爪连接;
86.控制器在从第二定位传感器获取的检测数据确定核废料桶就位在底座上的情况下,根据从多个第一定位传感器获取的位置数据确定核废料桶顶端是否正对多个抓爪,这样,可以通过控制器自动将核废料桶就位在底座上后,再判断核废料桶是否与多个抓爪对中,避免浪费控制器的计算资源。
87.在一种可能的实现方式中,控制器分别与径向移动组件、轴向移动组件、角度调整装置、多个第一定位传感器、第三定位传感器、第四定位传感器、多个电动扳手以及多个抓爪连接;
88.控制器在从多个第一定位传感器获取的位置数据确定核废料桶顶端正对多个电动扳手的情况下,根据从第三定位传感器获取的位置数据判断核废料桶是否加盖桶盖,根据从第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手是否正对桶盖螺栓或核废料桶的螺栓孔;
89.举例来讲,控制器根据从第三定位传感器获取的位置数据确定核废料桶加盖桶盖的情况下,若根据从第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手正对一个桶盖螺栓,则控制轴向移动组件驱动多个电动扳手轴向向下移动,并在判断每个电动扳手对接一个螺栓后(例如,控制器可以在限位开关触发轴向移动组件失电的情况下,判断每个电动扳手对接一个螺栓),驱动各电动扳手将对接的螺栓旋拧至松开的状态。
90.举例来讲,控制器根据从第三定位传感器获取的位置数据确定核废料桶未加盖桶盖的情况下,若根据从第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手正对核废料桶的一个螺栓孔,则控制轴向移动组件驱动多个电动扳手轴向向下移动,并在判断多个抓具携带的桶盖盖设在核废料桶上后,驱动各电动扳手将对接的螺栓旋拧至紧固的状态。
91.举例来讲,控制器若根据从第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手未正对桶盖螺栓或核废料桶的螺栓孔,则控制角度调整装置带动核废料桶旋转,直至控制器根据从第四定位传感器获取的位置数据判断每个电动扳手正对桶盖螺栓或核废料桶的螺栓孔。
92.在一种可能的实现方式中,控制器根据从多个第一定位传感器和第三定位传感器获取的位置数据确定核废料桶顶端正对多个抓爪,且核废料桶加盖桶盖的情况下,控制机械臂和旋转装置动作处于第一状态;
93.控制器根据从多个第一定位传感器和第三定位传感器获取的位置数据确定核废料桶顶端正对多个抓爪,且核废料桶未加盖桶盖的情况下,控制机械臂和旋转装置动作处
于第二状态。
94.在一种应用示例中,核废料桶取封盖装置的工作步骤如下如图4所示:
95.第s00步,控制器检测核废料桶取封盖装置各机构是否处于初始位置,并确定核废料桶取封盖装置所处的状态为“有盖初始位”或“无盖初始位”。
96.第s01步,在确定核废料桶取封盖装置所处的状态为“有盖初始位”或“无盖初始位”后,才允许核废料桶进入预定工位,目的是防止设备故障时,核废料桶误入工位造成碰撞损坏设备。
97.第s02步和第s03步,控制器根据从多个第一定位传感器获取的位置数据控制径向移动组件在径向移动核废料桶,直至核废料桶顶端与多个抓爪对中,实现核废料桶在径向x、y方向的定位。
98.第s04步,在实现核废料桶在径向x、y方向的定位后,控制器根据从第三定位传感器获取的位置数据判断核废料桶是否加盖桶盖。
99.控制器在判断核废料桶加盖桶盖的情况下,执行取盖操作,控制器控制第四定位传感器处于第一状态,第四传感器利用金属壁与螺栓反射率不同进行螺栓检测。由于核废料桶上均匀分布了12颗螺栓,每两颗螺栓之间间隔30
°
,因而装置最大仅需要旋转30
°
即可识别到一颗螺栓。当螺栓被螺栓探测器识别到时,装置停止旋转,旋转方向定位完成。
100.控制器在判断核废料桶未加盖桶盖的情况下,执行封盖操作,控制器控制第四定位传感器处于第二状态,核废料桶上没有桶盖,也没有螺栓,则使用螺栓孔探测器进行旋转方向定位。螺栓孔探测器是一个安装在可伸缩机械臂上的激光传感器,在非封盖旋转方向定位时,机械臂收缩,不对装置运动方向造成干涉。当进行封盖旋转方向定位时,机械臂舒张,激光传感器进入桶壁上方,利用激光对螺栓孔进行检测。由于核废料桶上均匀分布了12颗螺栓,每两颗螺栓之间间隔30
°
,因而装置最大仅需要旋转30
°
即可识别到一个螺栓孔。当螺栓孔识别到时,装置停止旋转,旋转方向定位完成。
101.第s05步,装置在电机驱动下下降,电动扳手与螺栓或螺栓孔靠近,当距离足够近,可以保证螺栓正常拧松/拧紧操作时,安装在装置上的轴向方向限位开关动作。此时装置电动扳手与螺栓/螺栓孔恰好对位准确。
102.第s06步,电动扳手开始转动拧松/拧紧螺栓。电动扳手有力矩和转动圈数计数器。在拧松螺栓时,需要转动圈数大于螺栓有效螺纹圈数一定值,保证螺栓完全脱离螺栓孔,防止装置提升时将核废料桶带起,损坏设备。在拧紧螺栓时,需要转动圈数和力矩同时达到预设值,防止螺栓未拧紧造成桶盖密封不严,从而引起的放射性物质泄漏。
103.第s07步,抓具动作,取盖或释放桶盖。抓具是一对带圆弧的夹板,其弧度与桶盖上突出的同心圆环相同,并有橡胶套缓冲夹持时的冲击力,减少设备损坏。
104.第s08步,装置在电机驱动下上升,直至z方向回到初始位置。若此操作在取盖阶段,桶盖被同时提起被保持抓具夹持,直至封盖操作s07步释放。
105.第s09步,装置旋转方向恢复到初始位置。
106.第s10步,装置y方向恢复到初始位置。
107.第s11步,装置x方向恢复到初始位置。
108.第s12步,当x方向恢复初始位置后,系统自动将“无盖初始位”/“有盖初始位”状态置位。
109.第s13步,装置“无盖初始位”/“有盖初始位”状态置位后,允许核废料桶离开工位,进行其它操作。
110.以上步骤中除核废料桶进入预定工位外,所有操作均由程序控制自动完成,不需要人为干预,简便快捷,对操作人员技能要求低。同时,为了满足系统鲁棒性,方便系统故障时远程操作,4个定位电机,12个电动扳手,1个抓具,1个螺栓孔探头器机械臂均可以手动操作。
111.以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
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