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手套箱退役机器人、手套箱退役系统及核设施的退役方法技术方案

技术编号:40878752 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-08 16:48
本发明专利技术公开了一种手套箱退役机器人、手套箱退役系统及核设施的退役方法,使履带式机器人的机械臂准确进入手套操作孔内,对手套箱内部进行清理去污。该手套箱退役机器人包括履带式行走系统(1)、手臂移动系统(3)、机械手臂系统(2)和电控系统(7)。手臂移动系统(3)包括水平丝杠模组和竖直丝杠模组。水平丝杠模组固定在履带式行走系统(1)的前端,用于在水平方向上做直线运动。竖直丝杠模组固定在水平丝杠模组的滑块上,用于在竖直方向上做直线运动。机械手臂系统(2)包括两个机械手臂,两个机械手臂固定在竖直丝杠模组上的滑块上,以在手臂移动系统(3)的带动下移动。两个机械手臂的根部绕同一轴线转动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核设施退役,具体涉及一种手套箱退役机器人、手套箱退役系统及核设施的退役方法


技术介绍

1、大量核设施需要进行退役,退役环境复杂,非结构化一般较为严重,并且退役环境以及核设施内部含有大量的放射性废物,人为拆除和处理的难度、危险性较大。在众多需要退役的核设施中,手套箱及手套箱内设备作为主要的核防护设施,占有较大的比重。

2、常规的解决方案是人员穿戴防护服装对待退役手套箱进行去污、拆解、拆除等作业,但是这将对工作人员造成一定的辐照影响。

3、现有技术中,也存在使用履带式机器人进行去污的方式。图1和图2为手套箱的结构示意图,在手套箱的退役过程中,手套箱内部的清理、去污以及拆解操作难度远远大于外部;并且由于手套箱的放射性源项主要存在于内部,其分布以及放射性水平一般都是未知的,如果从外向内进行直接拆解,很有可能由于突发性的放射性水平提高而造成灾难性后果。履带式机器人对于手套箱外部的拆解,可以直接采用圆盘锯、往复锯、液压剪等冷切割工具,也可以采用激光切割、等离子切割等热切割工具。但是对于空间极其受限的手套箱内部,履带式机器人进行操作、清理以及去污的难度较大,原因如下:

4、如图1和图2所示,履带式机器人的机械臂进入手套箱内部主要由两个途径:一是通过手套箱侧面设置的检修门21进入,但是由于检修门21一般都位于手套箱的一侧,对于长度较大的手套箱,难以对另一侧进行清理;另外由于辐射防护要求,检修门21的厚度和重量较大,履带式机器人的机械臂难以开启,且检修门的开启会造成手套箱较大的放射性气氛敞口,不利于进行退役周围环境的气氛控制。另一个途径是通过手套箱的手套操作孔22进行进入,手套操作孔22在手套箱表面合理分布,通过手套操作孔22基本可遍历手套箱内部所有空间,手套操作孔22处安装的是橡胶手套,比较容易去除,并且去除橡胶手套之后,造成的手套箱放射性气氛敞口较小,易于进行退役周围环境的气氛控制。但是手套操作孔22的尺寸较小,直径一般不超过180mm,履带式机器人的定位精度较低,因此,履带式机器人的机械臂难以准确伸入手套操作孔22内,导致难以对手套箱内部进行操作、清理以及去污。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足,提供一种手套箱退役机器人、手套箱退役系统及核设施的退役方法,能够使履带式机器人的机械臂准确进入手套箱的手套操作孔内,以对手套箱内部进行清理去污。

2、第一方面,本专利技术实施例提供一种手套箱退役机器人,该手套箱退役机器人包括履带式行走系统、手臂移动系统、机械手臂系统和电控系统。手臂移动系统包括水平丝杠模组和竖直丝杠模组。水平丝杠模组固定在所述履带式行走系统的前端,用于在水平方向上做直线运动。竖直丝杠模组固定在所述水平丝杠模组的滑块上,用于在竖直方向上做直线运动。机械手臂系统包括两个机械手臂,两个所述机械手臂固定在所述竖直丝杠模组上的滑块上,以在所述手臂移动系统的带动下移动;两个所述机械手臂的根部绕同一轴线转动,其中一个所述机械手臂用于对手套箱内物品进行拆解清理,另一个所述机械手臂用于对所述手套箱的内部进行去污。电控系统固定在所述履带式行走系统上,且与所述履带式行走系统、所述手臂移动系统和所述机械手臂系统分别电连接,以对所述履带式行走系统、所述手臂移动系统和所述机械手臂系统进行控制。

3、由此,本专利技术实施例提供的手套箱退役机器人,通过设置手臂移动系统中的水平丝杠模组和竖直丝杠模组,并将两个机械手臂固定在竖直丝杠模组上的滑块上后,可以通过手臂移动系统实现两个机械手臂在竖直方向和水平方向上的精确移动,同时通过机械手臂系统调整两个所述机械手臂的姿态,可以使两个机械手臂与手套操作孔实现精确对位,并从手套操作孔进入手套箱内部对手套箱内部进行清理去污。并且,通过将两个机械手臂的根部设置为绕同一轴线转动,可以使两个机械手臂的作业基准点相同,实现两个机械手臂根部的姿态保持一致,也就使两个机械手臂更容易通过手套操作孔进入手套箱。并且当这个作业基准点需要调整时,通过水平丝杠模组和竖直丝杠模组可以同时驱动两个机械手臂进行相同的运动,降低了对两个机械手臂同时进行操作的操控难度和控制精度。通过设置电控系统,可以实现对手套箱退役机器人的自动控制,提高手套箱退役机器人的自动化水平。

4、在一些实施例中,两个所述机械手臂具体为一个第一机械手臂和一个第二机械手臂,所述第一机械手臂用于对所述手套箱进行去污,所述第二机械手臂用于对所述手套箱内物品进行拆解清理,所述第二机械手臂的长度大于所述第一机械手臂的长度。

5、在一些实施例中,在所述第一机械手臂和所述第二机械手臂全部处于伸直和水平的状态下,所述机械手臂系统的横截面的最大尺寸小于所述手套箱上手套操作孔的尺寸。

6、在一些实施例中,所述第二机械手臂的端部设置有快换工具系统,所述快换工具系统包括快换工具接头。所述快换工具接头用于快速更换快换工具,以使所述第二机械手臂通过所述快换工具实现不同的拆解清理功能。

7、所述手套箱退役机器人还包括固定在所述履带式行走系统上的快换工具箱,所述快换工具箱内包括多个快换工具,以提供所述快换工具接头所需的快换工具。

8、在一些实施例中,所述第一机械手臂的端部设置有与所述电控系统电连接的去污系统,所述去污系统包括高压喷洒装置,所述高压喷洒装置用于对去污剂进行高压喷洒。所述手套箱退役机器人还包括与所述电控系统电连接的压空系统,所述压空系统固定在所述履带式行走系统的后端,且与所述高压喷洒装置连接,用于在所述电控系统的控制下为所述高压喷洒装置提供高压气源。

9、在一些实施例中,所述高压喷洒装置通过管道与去污剂储存装置连接。所述去污剂储存装置设置在核设施外部,或者,所述去污剂储存装置固定在所述履带式行走系统上。

10、在一些实施例中,所述第一机械手臂的端部设置有与所述电控系统电连接的摄像监测系统;和/或,所述第一机械手臂的端部设置有与所述电控系统电连接的热点监控系统。

11、在一些实施例中,所述电控系统通过电缆与核设施外部电连接,和/或,所述电控系统具有无线传输功能,用于与核设施外部实现无线通讯。

12、第二方面,本专利技术实施例还提供一种手套箱退役系统,该手套箱退役系统包括如上述实施例中的手套箱退役机器人和遥控系统,遥控系统通过电缆或无线方式,与所述手套箱退役机器人的电控系统连接,用于对所述手套箱退役机器人进行远程遥控。

13、第三方面,本专利技术实施例还提供一种核设施的退役方法,该核设施的退役方法包括:电控系统驱动履带式行走系统行走,使手套箱退役机器人靠近手套箱的手套操作孔;所述电控系统驱动手臂移动系统中的水平丝杠模组和竖直丝杠模组运动以调整两个机械手臂的位置,同时所述电控系统驱动机械手臂系统调整两个所述机械手臂的姿态,以使两个所述机械手臂与所述手套操作孔实现对位,并从所述手套操作孔进入所述手套箱内;所述电控系统驱动所述机械手臂系统的两个所述机械手臂对所述手套箱内部进行清理去污。...

【技术保护点】

1.一种手套箱退役机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手套箱退役机器人,其特征在于,两个所述机械手臂具体为一个第一机械手臂(8)和一个第二机械手臂(9),所述第一机械手臂(8)用于对所述手套箱进行去污,所述第二机械手臂(9)用于对所述手套箱内物品进行拆解清理,所述第二机械手臂(9)的长度大于所述第一机械手臂(8)的长度。

3.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,在所述第一机械手臂(8)和所述第二机械手臂(9)全部处于伸直和水平的状态下,所述机械手臂系统(2)的横截面的最大尺寸小于所述手套箱上手套操作孔(22)的尺寸。

4.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述第二机械手臂(9)的端部设置有快换工具系统(4),所述快换工具系统(4)包括快换工具接头;

5.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述第一机械手臂(8)的端部设置有与所述电控系统(7)电连接的去污系统,所述去污系统包括高压喷洒装置,所述高压喷洒装置用于对去污剂进行高压喷洒;

6.根据权利要求5所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述高压喷洒装置通过管道与去污剂储存装置连接;

7.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述第一机械手臂(8)的端部设置有与所述电控系统(7)电连接的摄像监测系统;和/或,所述第一机械手臂(8)的端部设置有与所述电控系统(7)电连接的热点监控系统。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述电控系统(7)通过电缆与核设施外部电连接,和/或,所述电控系统(7)具有无线传输功能,用于与核设施外部实现无线通讯。

9.一种手套箱退役系统,其特征在于,包括:

10.一种核设施的退役方法,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的手套箱退役机器人,所述核设施的退役方法包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种手套箱退役机器人,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的手套箱退役机器人,其特征在于,两个所述机械手臂具体为一个第一机械手臂(8)和一个第二机械手臂(9),所述第一机械手臂(8)用于对所述手套箱进行去污,所述第二机械手臂(9)用于对所述手套箱内物品进行拆解清理,所述第二机械手臂(9)的长度大于所述第一机械手臂(8)的长度。

3.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,在所述第一机械手臂(8)和所述第二机械手臂(9)全部处于伸直和水平的状态下,所述机械手臂系统(2)的横截面的最大尺寸小于所述手套箱上手套操作孔(22)的尺寸。

4.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述第二机械手臂(9)的端部设置有快换工具系统(4),所述快换工具系统(4)包括快换工具接头;

5.根据权利要求2所述的手套箱退役机器人,其特征在于,所述第一机械手臂(8)的端部设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:张浩彭思杨美健沈琛林张朋王广开张卓吴德慧王文轩
申请(专利权)人:中国核电工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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