本發(fā)明屬于核反應(yīng)堆壓力容器檢測設(shè)備領(lǐng)域，更具體的說，本發(fā)明涉及了一種反應(yīng)堆壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人。

背景技術(shù)：

反應(yīng)堆壓力容器作為存放核反應(yīng)原料的密閉容器，其密封性主要依靠頂蓋和容器主體之間的螺紋連接，螺紋連接不能出現(xiàn)卡死、滑絲等問題，否則就可能造成重大安全生產(chǎn)事故，由此可見反應(yīng)堆容器螺栓孔狀況檢查的重要性。

在反應(yīng)堆換料大修期間，就需要對螺栓孔狀況進(jìn)行清洗檢查。反應(yīng)堆頂蓋和容器主體之間通過主螺栓連接，這些主螺栓孔螺紋表面需要必須非常清潔，沒有任何毛刺和異物，才能夠確認(rèn)其是否滿足安裝標(biāo)準(zhǔn)。

目前對壓力容器螺栓孔的清洗檢查主要通過人工來完成，這種方法時間長，勞動強(qiáng)度大，近距離作業(yè)對工作人員的輻射劑量大，需要一種能夠自動完成清洗檢查的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上的問題，本發(fā)明提供一種在壓力容器表面自動運(yùn)行定位的螺栓孔清洗檢查機(jī)器人，采用自動和手動結(jié)合的方式，實現(xiàn)對螺栓孔的噴液、清洗、拋光、視頻檢查以及上油等功能。

針對以上問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種反應(yīng)堆壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，包括：運(yùn)載車體及定位系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、定位吸液系統(tǒng)、拋光系統(tǒng)、視頻檢查系統(tǒng)以及上油系統(tǒng)；運(yùn)載車體及定位系統(tǒng)包括：車體框架、驅(qū)動模塊、車體底板、定位筒、支撐輪、導(dǎo)向輪以及傳感器模塊；運(yùn)載車體前后各分布一個驅(qū)動輪，其余支撐輪為隨動輪，采用臺階式設(shè)計方案，驅(qū)動輪為航空鋁材料制成，外包橡膠材料，防止小車打滑，與法蘭面接觸的支撐輪采用高強(qiáng)度尼龍材料，減小車體的運(yùn)動阻力；車體框架采用不銹鋼矩形鋼管焊接成封閉腔體，所述運(yùn)載車體底板在清洗工位、吸液工位、拋光工位、上油工位的位置加上定位導(dǎo)向筒，減少升降模塊由于懸臂結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形對相關(guān)作業(yè)產(chǎn)生影響。

所述清洗系統(tǒng)包括：清洗刷模組和清洗系統(tǒng)升降機(jī)構(gòu)；刷頭通過清洗軸、齒輪傳動與電機(jī)相連，通過高速電機(jī)帶動刷頭高速轉(zhuǎn)動，通過直線模組來實現(xiàn)上下升降運(yùn)動，達(dá)到清除螺栓孔表面附著物的目的。

所述定位吸液系統(tǒng)包括：吸管、吸液管導(dǎo)向筒、吸液管連接支架以及吸液系統(tǒng)升降機(jī)構(gòu)；吸液管連接支架與升降機(jī)構(gòu)的直線模組連接，通過l型支架拖住吸液管，上下運(yùn)動；當(dāng)l型支架往下的時候可以帶動吸液管導(dǎo)向筒，使車體定位并將吸液管送至螺紋底進(jìn)行吸液工作，當(dāng)往上運(yùn)動時，l型支架可以同時將吸管和導(dǎo)向筒提升。

所述拋光系統(tǒng)和視頻檢查系統(tǒng)的升降機(jī)構(gòu)和清洗系統(tǒng)一樣，都是采用直線模組來進(jìn)行升降運(yùn)動，通過高速電機(jī)來帶動下方功能模塊的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其不同只在于下方功能模塊的不同，拋光系統(tǒng)的功能模塊為拋光刷模組，視頻檢查系統(tǒng)的模塊為獨(dú)立的視頻檢查機(jī)構(gòu)。

所述上油系統(tǒng)包括：上油模塊的升降機(jī)構(gòu)、上油模塊的噴涂機(jī)構(gòu)以及上油模塊的均化機(jī)構(gòu)；升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)采用統(tǒng)一的直線模組傳動方式；上油系統(tǒng)的噴涂機(jī)構(gòu)是由一個容器，連著一個進(jìn)油口，容器底部有4個均勻分布出油小孔，進(jìn)油口工作時，由密封蓋蓋住，蓋子頂端有進(jìn)氣口，到里面充入高壓氣體，防咬劑從底部小孔噴出，噴到螺紋表面；上油系統(tǒng)的均化機(jī)構(gòu)是一個薄型刷子，對涂抹的防咬劑進(jìn)行均化。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，該運(yùn)載車體運(yùn)動中相對于法蘭面徑向的定位依賴于導(dǎo)向輪實現(xiàn)，在法蘭面圓周方向的定位采用兩組磁性感應(yīng)傳感器加電視輔助定位兩種方式的結(jié)合，以保證定位的準(zhǔn)確可靠。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，清洗機(jī)運(yùn)載車采用前后雙輪組合驅(qū)動，采用多傳感器組合定位方式進(jìn)行定位，車體定位精度小于5mm，通過定位錐筒精確定位后保證車體的定位誤差小于1mm。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，運(yùn)載車體底部設(shè)有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪主要靠法蘭面外側(cè)的溝槽導(dǎo)向，導(dǎo)向槽在徑向?qū)圀w進(jìn)行限位。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，驅(qū)動輪子外表面澆鑄一層耐磨、耐輻射及耐清洗劑腐蝕的橡膠材料。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，清洗檢測機(jī)器人中的五套機(jī)構(gòu)在其上下運(yùn)動極限位置設(shè)置有電氣限位、機(jī)械限位、軟件限位等保護(hù)措施。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，其吸塵、吸液接口采用密封設(shè)計，防止廢物在操作的過程中四處飛濺。

所述的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，機(jī)器人主體材料選用輕質(zhì)金屬材料，表面進(jìn)行防腐蝕處理，所有與法蘭接觸部分采用非金屬材料，以免損傷容器法蘭面。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本設(shè)備是集精密機(jī)械傳動、電控、電視、計算機(jī)技術(shù)為一體的高技術(shù)自動控制設(shè)備，具有全自動、半自動以及手動三種工作模式，能夠滿足使用現(xiàn)場的各種要求。采用光、機(jī)、電一體化技術(shù)，對反應(yīng)堆螺栓孔螺紋表面進(jìn)行清洗、拋光、視頻攝像、顯示，并通過圖像壓縮實時將視頻圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息并進(jìn)行存儲。該設(shè)備可以在壓力容器法蘭面自動行走，自動定位對中，可有效提高檢查效率，降低工作人員的受輻射劑量。

(2)清洗機(jī)運(yùn)載車體采用前后雙輪組合驅(qū)動，采用多傳感器組合定位方式進(jìn)行定位，車體定位精度小于5mm，通過定位錐筒精確定位后應(yīng)保證車體的定位誤差小于1mm。

附圖說明

圖1為本發(fā)明機(jī)構(gòu)示意圖。

圖2為運(yùn)載車體及定位系統(tǒng)。

圖3為清洗系統(tǒng)。

圖4為定位吸液系統(tǒng)。

圖中附圖標(biāo)記含義為：1為運(yùn)載車體及定位系統(tǒng)，2為清洗系統(tǒng)，3為定位吸液系統(tǒng)，4為拋光系統(tǒng)，5為視頻檢查系統(tǒng)，6為上油系統(tǒng)，101為車體框架，102為驅(qū)動模塊，103為車體底板，104為定位筒，105為支撐輪，106為導(dǎo)向輪，107為傳感器模塊，201為清洗刷模組，202為清洗系統(tǒng)升降機(jī)構(gòu)，301為吸管，302為吸液管導(dǎo)向筒，303為吸液管連接支架，304為吸液系統(tǒng)升降機(jī)構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

如圖1所示的壓力容器螺栓孔清洗檢測機(jī)器人，包括：運(yùn)載車體及定位系統(tǒng)1、清洗系統(tǒng)2、定位吸液系統(tǒng)3、拋光系統(tǒng)4、視頻檢查系統(tǒng)5以及上油系統(tǒng)6；如圖2所示的運(yùn)載車體及定位系統(tǒng)1包括：車體底板103、定位筒104、驅(qū)動模塊102、導(dǎo)向輪106、支撐輪105、傳感器模塊107以及車體框架101；運(yùn)載車體前后各分布一個支撐輪105作為驅(qū)動輪，其余支撐輪105為隨動輪，采用臺階式設(shè)計方案，驅(qū)動輪為航空鋁材料制成，外包橡膠材料，防止小車打滑，與法蘭面接觸的支撐輪采用高強(qiáng)度尼龍材料，減小車體的運(yùn)動阻力；車體框架101采用不銹鋼矩形鋼管焊接成封閉腔體，所述車體底板103在清洗工位、吸液工位、拋光工位、上油工位的位置加上定位導(dǎo)向筒，減少升降模塊由于懸臂結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的變形對相關(guān)作業(yè)產(chǎn)生影響。

如圖3所示的清洗系統(tǒng)2清洗刷模組201通過清洗軸、齒輪傳動與電機(jī)相連，通過高速電機(jī)帶動刷頭高速轉(zhuǎn)動，通過清洗系統(tǒng)升降機(jī)構(gòu)202來實現(xiàn)上下升降運(yùn)動，達(dá)到清除螺栓孔表面附著物的目的。

如圖4所示的定位吸液系統(tǒng)3中吸液管連接支架303與吸液系統(tǒng)升降機(jī)構(gòu)304的直線模組連接，通過l型支架拖住吸液管導(dǎo)向筒302，上下運(yùn)動；同時l型支架往下的時候可以驅(qū)動定位筒，使車體定位并將吸管301送至螺紋底進(jìn)行吸液工作，當(dāng)往上運(yùn)動時，l型支架可以同時將吸液管導(dǎo)向筒302和定位筒提升。

所述拋光系統(tǒng)4和視頻檢查系統(tǒng)5的升降機(jī)構(gòu)和清洗系統(tǒng)2一樣，都是采用伺服電機(jī)通過滾珠絲桿傳動帶動工作模塊的運(yùn)動，其不同只在于下方功能模塊的不同，拋光系統(tǒng)4的功能模塊為拋光刷模組，視頻檢查系統(tǒng)5的模塊為獨(dú)立的視頻檢查機(jī)構(gòu)。

所述上油系統(tǒng)6中升降運(yùn)動機(jī)構(gòu)采用統(tǒng)一的直線模組傳動方式；上油系統(tǒng)6的噴涂機(jī)構(gòu)是由一個容器，連著一個進(jìn)油口，容器底部有4個均勻分布出油小孔，進(jìn)油口工作時，由密封蓋蓋住，蓋子頂端有進(jìn)氣口，到里面充入高壓氣體，防咬劑從底部小孔噴出，噴到螺紋表面；上油系統(tǒng)的均化機(jī)構(gòu)是一個薄型刷子，對涂抹的防咬劑進(jìn)行均化。

所述的車體底板103設(shè)有導(dǎo)向輪106，導(dǎo)向輪106主要靠法蘭面外側(cè)的溝槽導(dǎo)向，導(dǎo)向槽在徑向?qū)圀w進(jìn)行限位。運(yùn)載車體運(yùn)動中相對于法蘭面徑向的定位依賴于導(dǎo)向輪實現(xiàn)，在法蘭面圓周方向的定位采用兩組磁性感應(yīng)傳感器加電視輔助定位兩種方式的結(jié)合，以保證定位的準(zhǔn)確可靠。

所述的機(jī)器人主體材料選用輕質(zhì)金屬材料，表面進(jìn)行防腐蝕處理，所有與法蘭接觸部分采用非金屬材料，以免損傷容器法蘭面。運(yùn)載車體驅(qū)動輪子外表面澆鑄一層耐磨、耐輻射及耐清洗劑腐蝕的橡膠材料。