一种多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统和方法技术方案

本发明专利技术具体涉及一种多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，包括单目相机、合作靶标、工控机、旋拧工具和多关节机械臂；所述蒸汽发生器堵板表面设有合作靶标，所述单目相机安装在多关节机械臂执行末端，采集蒸汽发生器堵板表面合作靶标图像并发送工控机；所述工控机接收并处理单目相机采集的蒸汽发生器堵板表面合作靶标图像，向多关节机械臂输出控制指令；所述多关节机械臂与旋拧工具连接，所述多关节机械臂执行控制指令，运载旋拧工具到位后旋拧蒸汽发生器堵板螺栓到位。本发明专利技术的多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，实现堵板螺栓拆装机械臂末端高效和可靠运行。现堵板螺栓拆装机械臂末端高效和可靠运行。现堵板螺栓拆装机械臂末端高效和可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统和方法


[0001]本专利技术涉及蒸汽发生器堵板螺栓定位
，特别是涉及一种多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统和方法。

技术介绍

[0002]核电站换料大修期间，需要通过一次侧高水位堵板对蒸汽发生器主管道进行隔离，可保证核电站高水位时可同时进行容器内的其他检修工作，以缩短大修时间。当前，国内外很多研究单位已经开始研究利用多关节机械臂自动完成高水位堵板安装，其中难点是机械臂末端携带螺栓旋拧到位，不仅要求螺栓姿态对正螺栓孔，而且要求螺栓进入螺栓孔深度达标。不然，前者直接损伤堵板螺纹，导致堵板块报废；后者导致堵板安装失效，一回路水大量泄露造成核岛大面积放射性污染。
[0003]传统机械臂执行末端定位普遍采用双目视觉法或激光三角法或单目视觉和激光测距法测量三维空间坐标实现，虽然测量精度可以满足机械臂作业任务需求，但是存在如下问题，一是建立精确三维坐标计算量大，不能实现在线测量和控制；二是传感器成本高，而且体积较大。由于堵板螺栓安装为关键路径，允许安装时间有限，而且容器内空间受限，多关节机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，其特征在于，包括单目相机(1)、合作靶标、工控机、旋拧工具(4)和多关节机械臂(2)；所述蒸汽发生器堵板表面设有合作靶标，所述单目相机(1)安装在多关节机械臂(2)执行末端，采集蒸汽发生器堵板表面合作靶标图像并发送工控机；所述工控机接收并处理单目相机(1)采集的蒸汽发生器堵板表面合作靶标图像，向多关节机械臂(2)输出控制指令；所述多关节机械臂(2)与旋拧工具(4)连接，所述多关节机械臂(2)执行控制指令，运载旋拧工具(4)到位后旋拧蒸汽发生器堵板螺栓(3)到位。2.根据权利要求1所述的多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，其特征在于，所述合作靶标包括固定靶标(5)和投射靶标(7)；所述单目相机(1)上安装激光器(8)，所述激光器(8)向蒸汽发生器堵板螺栓孔(6)表面投射激光束，形成投射靶标(7)；所述蒸汽发生器堵板表面螺栓孔附近安装固定靶标(5)；所述固定靶标(5)和投射靶标(7)共同构成合作靶标。3.根据权利要求2所述的多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，其特征在于，所述单目相机(1)包括相机本体、镜头(10)和照明灯(9)，所述相机本体上安装镜头(10)，所述镜头(10)四周安装照明灯(9)。4.根据权利要求3所述的多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，其特征在于，所述激光器(8)安装在镜头(10)四周。5.根据权利要求1所述的多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，其特征在于，所述固定靶标(5)和旋拧到位状态的投射靶标(7)的形状和尺寸相同。6.根据权利要求5所述的多关节机械臂拆装蒸汽发生器堵板螺栓定位系统，其特征在于，所述固定靶标(5)和旋拧到位状态的投射靶标(7)的形状为圆形、十字方标或矩形。7.一种基于单目视觉和合作靶标的机械臂定位方法，其特征在于，使用权利要求1
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6任意一项所述的基于单目视觉和合作靶标的机械臂定位系统，包括如下步骤：(1)、多关节机械臂(2)运动到固定靶标(5)附近，固定靶标(5)进入单目相机(1)视野；(2)、基于几何特征量的自主位姿测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，胡鑫，胡娜，杨斌，肖可，王俊兰，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，
类型：发明
国别省市：