一种堆外核探测器辅助安装机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种堆外核探测器辅助安装机器人系统，包括驱动系统、控制系统和探测器安装装卸系统；驱动系统包括设置在移动小车上底盘四角的麦克纳姆轮和一组驱动模块，驱动模块包括设置在移动小车底盘上的底盘电机和减速器；控制系统包括设置于移动小车底盘上的控制箱；控制箱内集成控制器；控制器分别与无线通信设备、视频监控系统、传感器信息采集单元和伺服驱动系统连接；伺服驱动系统与执行机构连接。本发明专利技术采用移动车体，并在车体上设置探测器安装装卸系统，实现自动辅助安装堆外核探测器；且本发明专利技术车体占用空间小，实用性强，结构简单，成本低，为解决核工程项目维修人员装卸和安装堆外核测探测器时受到的辐照剂量问题，提供可靠保障。

【技术实现步骤摘要】
一种堆外核探测器辅助安装机器人系统
本专利技术属于堆外核机器人的
，具体涉及一种堆外核探测器辅助安装机器人系统。
技术介绍
堆外核测仪表系统是安全级设备，通过测量从反应堆堆芯泄漏的中子注量率，连续监测反应堆功率、功率水平变化和功率分布，是反应堆保护系统和电厂五大控制系统的重要输入参数。而堆外核测探测器是堆外核测仪表系统的眼睛，布置在反应堆压力容器外围，直接探测堆芯泄漏的中子注量率水平。目前对外探测器采用从堆腔底部向上安装的方式，这种安装方式受限于堆腔底部狭小的安装空间，堆外核测探测器必须使用专用工具分节安装，因此操作步骤繁琐复杂，需要相当长的安装时间，由于停堆24小时后堆腔底部辐照剂量非常高，维修人员需直接进入堆腔底部的高辐射、狭窄空间进行装卸和安装等操作,即使维修人员穿戴全套辐射防护服，也会受到很大剂量的照射。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种堆外核探测器辅助安装机器人系统，以解决核工程项目中，维修人员直接进入堆腔底部作业，承受大剂量辐照风险的问题。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种堆外核探测器辅助安装机器人系统，其包括驱动系统、控制系统和探测器安装装卸系统；驱动系统包括设置在移动小车上底盘四角的麦克纳姆轮和一组驱动模块，驱动模块包括设置在移动小车底盘上的底盘电机和减速器；控制系统包括设置于移动小车底盘上的控制箱；控制箱内集成控制器；控制器分别与无线通信设备、视频监控系统、传感器信息采集单元和伺服驱动系统连接；伺服驱动系统与执行机构连接。优选地，无线通信设备包括用于实现控制信号、视频图像传输的无线AP；视频监控系统包括视频录像机和高清网络摄像头；传感器信息采集单元包括基于EBUS总线的采集模块。优选地，探测器安装装卸系统包括第一相机、螺钉装配装卸机构、探测器升降模块和探测器固定模块。优选地，第一相机安装于金属板顶部。优选地，探测器升降模块包括齿轮电机、托盘丝杆电机；与齿轮电机连接的驱动齿轮与探测器水平调节齿轮啮合连接；探测器水平调节齿轮与探测器托盘活动连接，探测器托盘通过第一固定板与第一滑块固定连接；托盘丝杆电机通过托盘丝杆与第一滑块连接，第一滑块设置于托盘导轨中。优选地，探测器固定模块包括固定模块丝杆电机、手爪组件丝杆电机、下手爪丝杆电机和上手爪丝杆电机；固定模块丝杆电机与设置有第二滑块的固定模块丝杆驱动连接，第二滑块通过第二固定板与手爪组件丝杆的底座固定连接；上手爪丝杆电机通过上手爪丝杆与上手爪连接；手爪组件丝杆电机与手爪组件丝杆连接；下手爪丝杆电机通过下手爪丝杆与下手抓驱动连接。优选地，探测器固定模块还包括抱紧组件；抱紧组件包括金属板、U型板、第三固定板、第一电机；第三固定板与托盘导轨固定连接，金属板与U型板活动连接，电机与金属板驱动连接。优选地，螺钉装配装卸机构包括内六角板头、板头驱动箱、第二相机、第二电机、第三电机、第四电机；内六角板头与板头驱动箱连接，第二相机设置于板头驱动箱上方；第二电机、第三电机、第四电机分别与第一水平导轨、第二水平导轨、垂直导轨内的丝杆转动连接；第一水平导轨、第二水平导轨、垂直导轨上分别固定第一滑块、第二滑块和第三滑块；板头驱动箱固定于滑块上。优选地，螺钉装配装卸机构与托盘导轨固定连接。优选地，板头驱动箱内设置抱闸制动器和限位传感器。本专利技术提供的堆外核探测器辅助安装机器人系统，具有以下有益效果：本专利技术采用移动车体，并在车体上设置探测器安装装卸系统，实现自动辅助安装堆外核探测器；且本专利技术车体占用空间小，实用性强，结构简单，成本低，为解决核工程项目维修人员装卸和安装堆外核测探测器时受到的辐照剂量问题，提供可靠保障。附图说明图1为堆外核探测器辅助安装机器人系统的总体结构正视图。图2为图1中一个视角的侧视图。图3为堆外核探测器辅助安装机器人系统的探测器升降模块。图4为堆外核探测器辅助安装机器人系统的探测器固定模块。图5为堆外核探测器辅助安装机器人系统的探测器抱紧组件图6为堆外核探测器辅助安装机器人系统的螺钉装配装卸机构图7为堆外核探测器辅助安装机器人系统的螺钉装配装卸机构中相机反馈的信息图8为堆外核探测器辅助安装机器人系统的控制系统的流程图。其中，1、麦克纳姆轮；2、底盘电机；3、底盘；4、探测器水平调节齿轮；5、探测器托盘；6、第一滑块；7、齿轮电机；8、托盘丝杆；9、托盘导轨；10、金属板；11、上手爪；12、下手爪；13、手爪组件丝杆；14、第一相机；18、固定模块丝杆；19、固定模块丝杆电机；20、第四固定板；21、第二滑块；22、手爪组件丝杆电机；23、手爪组件滑块；24、下手爪丝杆电机；25、第一固定板；26、托盘丝杆电机；27、驱动齿轮；28、U型板；29、第三固定板；30、第一电机；31、下手爪丝杆；32、上手爪丝杆电机；33、上手爪丝杆；34、第二固定板；35、电池组；36、绕线盘；37、控制箱；38、支架；40、内六角板头；41、板头驱动箱；42、第二相机；43、第二电机；44、第一水平导轨；45、第三电机；46、第二水平导轨；47、第四电机；48、垂直导轨；49、第一滑块；50、第二滑块；51、第三滑块；52、探测器井；53、上一级探测器；54、固定环；55、螺钉；56、V型标记；57、下一级探测器。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的堆外核探测器辅助安装机器人系统，包括驱动系统、控制系统和探测器安装装卸系统。以下将对上述系统进行详细描述驱动系统，参考图1，包括移动小体底盘3四角布置的麦克纳姆轮1和一组驱动模块，驱动模块包括设置在移动小车底盘3的底盘电机2和减速器。参考图2，电池组35固定连接于支架38内，绕线盘36和控制箱37分别固定连接在支架38上端，将探测器的线缆缠绕在绕线盘36上，便于探测器运输和安装。探测器安装装卸系统包括第一相机14、螺钉装配装卸机构、探测器升降模块和探测器固定模块。其中，参考图3，探测器升降模块，包括探测器水平调节齿轮4、探测器托盘5、滑块6、齿轮电机7、托盘丝杆8、托盘导轨9、第一固定板25、托盘丝杆电机26、驱动齿轮27。其工作原理为：探测器托盘5通过第一固定板25与第一滑块6固定连接，当通过第一相机14反馈的信息，底盘电机2驱动麦克纳姆轮1，使机器人运输探测器至正确位置时，托盘丝杆电机26驱动托盘丝杆8转动，带动滑块6在托盘导轨9中升降，使探测器从堆腔底部向上安装，齿轮电机7带动驱动齿轮27转动，使活动装配在探测器托盘5上面的探测器水平调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堆外核探测器辅助安装机器人系统，其特征在于：包括驱动系统、控制系统和探测器安装装卸系统；所述驱动系统包括设置在移动小车上底盘四角的麦克纳姆轮和一组驱动模块，驱动模块包括设置在移动小车底盘上的底盘电机和减速器；所述控制系统包括设置于移动小车底盘上的控制箱；所述控制箱内集成控制器；所述控制器分别与无线通信设备、视频监控系统、传感器信息采集单元和伺服驱动系统连接；所述伺服驱动系统与执行机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种堆外核探测器辅助安装机器人系统，其特征在于：包括驱动系统、控制系统和探测器安装装卸系统；所述驱动系统包括设置在移动小车上底盘四角的麦克纳姆轮和一组驱动模块，驱动模块包括设置在移动小车底盘上的底盘电机和减速器；所述控制系统包括设置于移动小车底盘上的控制箱；所述控制箱内集成控制器；所述控制器分别与无线通信设备、视频监控系统、传感器信息采集单元和伺服驱动系统连接；所述伺服驱动系统与执行机构连接。


2.根据权利要求1所述的堆外核探测器辅助安装机器人系统，其特征在于：所述无线通信设备包括用于实现控制信号、视频图像传输的无线AP；所述视频监控系统包括视频录像机和高清网络摄像头；所述传感器信息采集单元包括基于EBUS总线的采集模块。


3.根据权利要求1所述的堆外核探测器辅助安装机器人系统，其特征在于：所述探测器安装装卸系统包括第一相机、螺钉装配装卸机构、探测器升降模块和探测器固定模块。


4.根据权利要求3所述的堆外核探测器辅助安装机器人系统，其特征在于：所述第一相机安装于金属板顶部。


5.根据权利要求3所述的堆外核探测器辅助安装机器人系统，其特征在于：所述探测器升降模块包括齿轮电机、托盘丝杆电机；与所述齿轮电机连接的驱动齿轮与探测器水平调节齿轮啮合连接；探测器水平调节齿轮与探测器托盘活动连接，探测器托盘通过第一固定板与第一滑块固定连接；所述托盘丝杆电机通过托盘丝杆与第一滑块连接，第一滑块设置于托盘导轨中。


6.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，刘满禄，徐冬苓，曲海涛，张静，钟华，周建，金博，霍建文，匡红波，王姮，卜江涛，刘冉，毕道伟，王基生，肖宇峰，刘桂华，
申请(专利权)人：西南科技大学，上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51