【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核电维护，涉及一种蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具及其控制系统、方法。
技术介绍
1、蒸汽发生器是核电系统中连接核电站内一回路系统和二回路系统的核安全一级部件，其管板及倒置的u形管特别容易受到高温、高压、核辐射、氢气吸附、强硼酸的侵蚀，因此需要经常维护检测。蒸汽发生器管板检测定位机器人主要应用在蒸汽发生器传热管管板上，用于各型工具架的检测定位，但由于蒸汽发生器环境特殊，存在核辐射影响和操作空间受限的问题，非极端特殊情况下，操作人员不可进入蒸汽发生器腔室内部，因此，蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装和拆卸不易实现，操作人员仅可站在蒸汽发生器外部，依托辅助机械装置从人孔外部将管板检测定位机器人送入蒸汽发生器并安装至管板处，完成蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装和拆卸工作。
2、在核电项目的建设过程中，常采用依托临时支撑机构的安装及拆卸工具完成蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装和拆卸工作，临时支撑机构在蒸汽发生器安装就位时，能承载蒸汽发生器的重量，适当降低操作人员的工作强度，并可使蒸汽发生器吊装设备尽早撤除，但是，目前依托临时支撑机构的安装及拆卸方式大多过分依赖操作人员的干预，且对操作人员的操作熟练度要求过高，在管板检测定位机器人的安装及拆卸实现过程中仍存在定位精度低、人工操作困难、自动化程度低的问题。
3、因此，如何通过以临时支撑机构为载体的安装及拆卸工具，实现对管板检测定位机器人的送入、定位、安装、撤离操作，保证安装和拆卸过程的可控、可靠，实现管板检测定位机器人安装及拆卸的自动化完
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的在于提供一种蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，以解决目前管板检测定位机器人的安装及拆卸过程中存在定位精度低、人工操作困难、自动化程度低的问题。
2、本专利技术实施例的另一目的在于提供一种蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统及方法。
3、本专利技术实施例所采用的第一技术方案是：蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，包括：
4、定位安装工具，定位安装工具实现蒸汽发生器内室管板处的定位与绳索牵引；
5、爬绳载具，爬绳载具携带蒸汽发生器管板检测定位机器人沿定位安装工具的牵引绳爬升至蒸汽发生器管板表面，或携带蒸汽发生器管板检测定位机器人沿定位安装工具的牵引绳从蒸汽发生器管板表面沿定位安装工具的牵引绳下降并安全撤离蒸汽发生器内室，辅助完成蒸汽发生器管板检测定位机器人的定位安装及拆卸。
6、进一步的，所述定位安装工具包括：
7、锚爪，锚爪与蒸汽发生器管板上的管孔匹配进行锁紧定位，并通过牵引绳牵引爬绳载具升降；
8、手持安装架，手持安装架上安装有套环，手持安装架通过套环与锚爪可拆卸连接；
9、所述定位安装工具的锚爪设置有两个，两个锚爪左右对称设置在手持安装架上；
10、所述手持安装架底部设置手持长杆；
11、所述手持安装架上配置有两个导向销，两个导向销设置在两个锚爪之间；
12、两个导向销的安装高度大于锚爪的安装高度，两个导向销与蒸汽发生器管板的管孔匹配进行销孔定位；
13、两个所述导向销存在高度差，高度差满足低的导向销的导向面进入蒸汽发生器管板的管孔。
14、进一步的，所述锚爪包括：
15、壳体，壳体底部安装有牵引绳，壳体内部设置顶端带有外锥面的胀轴和活塞，活塞位于胀轴底部并与胀轴固定连接；
16、锚爪手指，锚爪手指套设在胀轴上，且锚爪手指上部外露于壳体外部，锚爪手指外露部分均匀分布三个与其弹性连接的定位销条，三个定位销条带有与胀轴的外锥面匹配的内锥面，通过胀轴的上下移动来控制定位销条的扩张和收缩，实现锚爪对蒸汽发生器管板的管孔的锁紧与松开动作；
17、压簧，压簧设置在活塞上部并套设在胀轴外部，压簧的顶部安装在壳体中的压簧安装槽内；
18、进气孔，进气孔设置在壳体底部侧面，锚爪通过进气孔与气源、大气压连接；
19、所述定位销条的内锥面与胀轴的外锥面之间设置磁铁；
20、所述锚爪的活塞上下移动到位后的位置处分别设置有感应器，活塞上下移动到位后，对应的感应器发出活塞到位信号。
21、进一步的，所述爬绳载具包括：
22、载具支撑架，载具支撑架上设置机器人安装孔，蒸汽发生器管板检测定位机器人下端面卡接在机器人安装孔内；
23、爬绳装置，爬绳装置与载具支撑架固定连接，且爬绳装置沿着锚爪的牵引绳升降；
24、所述爬绳载具包含两个爬绳装置，两个爬绳装置左右对称安装在载具支撑架的两侧；
25、每个所述爬绳装置顶部均设置有对中结构，对中结构与锚爪对应匹配进行对中定位；
26、所述牵引绳依次穿过导向定位孔和爬绳装置。
27、进一步的，所述爬绳装置包括：
28、爬绳轮，爬绳轮与外壳转动连接；
29、关节模组，关节模组的输出轴与爬绳轮连接，关节模组驱动爬绳轮工作，关节模组自带编码器；
30、压绳机构，压绳机构与外壳内壁转动连接，压绳机构上安装压绳轮，压绳轮设置在爬绳轮外侧，牵引绳经爬绳装置顶部进入外壳内后，从爬绳轮与压绳轮之间穿过并绕爬绳轮一周后从外壳穿出；爬绳装置重力状态垂吊在牵引绳上时，压绳机构上安装的压绳轮将牵引绳紧压在爬绳轮上；
31、拉簧，拉簧设置在爬绳轮和压绳机构上方，调节拉簧收缩时，带动压绳机构使压绳轮将牵引绳压紧；调节拉簧拉伸时，带动压绳机构使压绳轮将牵引绳松开；
32、导向罩，导向罩设在爬绳轮远离压绳轮的一侧，导向罩保证牵引绳在爬绳轮的工作空间内。
33、本专利技术实施例所采用的第二技术方案是：蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，包括：
34、主控制台，主控制台存储设定的工作参数，接收锚爪的气压以及活塞到位信号，并接收爬绳载具的关节模组的编码器信息后，根据活塞到位信号和编码器信息产生并发送锚爪和关节模组的控制指令，锚爪的控制指令包括气压流体工作参数指令和锚爪工作状态转换指令；
35、气动力平台，气动力平台接收主控制台发送的气压流体工作参数指令，调整并反馈锚爪的气压；
36、定位安装工具控制台，定位安装工具控制台接收锚爪工作状态转换指令后，根据指令控制锚爪的进气孔与气源以及大气压进行相应的连通转换，控制锚爪执行锁定或松开动作；
37、爬绳载具控制台，爬绳载具控制台接收关节模组的控制指令后，根据指令驱动对应的关节模组运动。
38、进一步的，所述气动力平台包括：
39、调压阀，调压阀根据接收的气压流体工作参数指令，调节锚爪的工作气压；
40、稳压阀，稳压阀根据接收的气压流体工作参数指令，稳定锚爪的工作气压，控制气压在额定工作区间范围内；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述定位安装工具包括：
3.根据权利要求2所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述锚爪（1）包括：
4.根据权利要求1~3任一项所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述爬绳载具（2）包括：
5.根据权利要求4所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述爬绳装置（10）包括：
6.如权利要求1~5任一项所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，其特征在于，所述气动力平台包括：
8.根据权利要求6所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，其特征在于，所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，还包括：
9.如权利要求1~5
10.根据权利要求9所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制方法，其特征在于，所述步骤S4的上升过程中，实时读取两个爬绳装置（10）的关节模组（10-6）的编码器信号，综合判断载具支撑架（3）的平衡情况，具体的，通过测试、总结打滑情况和驱动力矩之间的关系，建立滑移模型，读取关节模组（10-6）的驱动力矩，当驱动力矩发生变化时，说明此时打滑发生，并基于驱动力矩变化利用滑移模型推算滑移距离，进而基于位置控制进行调整，保证两侧升降同步；
...【技术特征摘要】
1.蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述定位安装工具包括：
3.根据权利要求2所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述锚爪（1）包括：
4.根据权利要求1~3任一项所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述爬绳载具（2）包括：
5.根据权利要求4所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具，其特征在于，所述爬绳装置（10）包括：
6.如权利要求1~5任一项所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述蒸汽发生器管板检测定位机器人的安装及拆卸工具的控制系统，其特征在于，所述气...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘招金，王刚，李玉晓，李嘉玮，贾鹏，运飞宏，姜纪凯，李思岑，姚绍明，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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