本发明属于核工业机器人,具体涉及一种核电站焊缝检测机器人操作装置。
背景技术:
1、核电站存在诸多工艺管道,由于长期承压和残余应力影响,长时间运行会出现缺陷裂纹,需要在大修期间对其进行渗透、超声等无损检测,核岛内部分区域存在较高的放射性照射,之前主要采用人工操作的形式,存在劳动强度大、心里负担重,身体受辐照损害的情况,需要采用专门的机器人操作工具,即机器人放置于存在较高辐射的作业现场,搭载焊缝检测工具,代替人工进行无损检测工艺操作。
2、针对管道焊缝检查,主要的无损检测手段为渗透检测和超声波检测,其中渗透检测是基于液体的毛细作用或固体燃料在一定条件下的发光现象。其原理为工件表面被施涂含有荧光燃料或着色燃料的渗透剂后,在毛细作用下,经过一定时间,渗透剂可以渗入表面开口缺陷中,去除工件表面多余的渗透剂,经干燥后,再在工件表面施涂吸附介质,同样在毛细作用下,显像剂将吸引缺陷中的渗透剂,即渗透剂回渗到显像剂中,在一定的光源下,缺陷处的渗透剂痕迹被显示,从而探测出缺陷的形貌及分布状态。
3、对于普通人工操作而言,主要分为以下7个基本操作步骤。
4、步骤一:表面准备和预清洗:检测前采用棉纱擦拭的方式对工件表面进行预处理和预清洗;
5、步骤二:施加渗透剂:采用刷子蘸取渗透剂在管道表面进行刷涂;
6、步骤三:多余渗透剂的去除:采用棉纱擦拭的方式对表面进行渗透剂去除;
7、步骤四:干燥:自然干燥或吹干或风干;
8、步骤五:施加显像剂:采用喷罐按压的方式与工件表面相隔一定距离进行喷涂;
9、步骤六:观察及评定:观察和评定显示的痕迹;
10、步骤七:显像剂清除与后清洗:重复预清洗步骤,采用棉纱擦拭方式进行清洗。
11、在整个工艺过程中主要的工序可抽象为棉纱擦拭清洗、渗透剂刷涂、显像剂喷涂几个步骤,涉及棉纱、刷子、喷罐、清洗剂、渗透剂和显像剂等多种工艺材料,人工实施较为便捷,但对于机器人实施存在工具多、工序复杂等难点。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足,提供一种核电站焊缝检测机器人操作装置,解决使用机器人进行核电站焊缝检测时,由于工具多、工序复杂导致的机器人操作不方便的问题。
2、为了解决上述问题,本发明的技术方案如下:一种核电站焊缝检测机器人操作装置,该装置包括复合工具组件、多关节机器人、喷罐工具组件,所述多关节机器人一端固定于安装与储槽面板上,另一端与复合工具组件相连接,所述复合工具组件包括喷罐工具组件和吸附组件,通过喷罐工具组件喷射液体并通过吸附组件吸附吸块组件进行擦拭刷洗;所述安装与储槽面板上还设有渗透剂储槽组件、喷罐工具组件,通过渗透剂储槽组件为吸块组件提供需要蘸取的渗透剂,所述安装与储槽面板上的喷罐工具组件为吸块组件提供需要喷淋的试剂。
3、所述复合工具组件上还设有智能相机组件,以实现智能识别。
4、所述安装与储槽面板上还设有擦拭块与刷子储槽组件,以存储吸块组件。
5、所述智能相机组件和喷罐工具组件通过复合工具安装法兰与多关节机器人相连接。
6、所述复合工具安装法兰底面与磁性吸附器安装座、磁性吸附器依次连接,所述磁性吸附器通电后可卸掉已吸附吸块组件,掉电可通过自身磁性吸附吸块组件。
7、所述吸块组件包括擦拭吸块组件和刷子吸块组件。
8、所述喷罐工具组件包括按压杆、喷瓶夹紧块、喷瓶;所述喷罐工具组件通过喷淋组件安装座与复合工具安装法兰相连接,所述喷淋组件安装座一端设有喷瓶夹紧块,所述喷瓶夹紧块为非封闭式圆环结构,可通过锁紧螺钉将喷瓶夹紧;所述喷瓶顶部设有喷头,喷头通过按压杆喷射瓶内液体,所述按压杆的按压动作通过按压驱动部进行驱动。
9、所述按压驱动部包括丝杆螺母、按压杆安装座、丝杆、联轴器、电机组件,所述按压驱动部底部设有电机组件,所述电机组件通过联轴器与丝杆相连接,所述丝杆中部套设有丝杆螺母,所述电机组件通过联轴器驱动丝杆旋转,进而带动丝杆螺母在竖直方向运动,所述丝杆螺母通过按压杆安装座与按压杆相连接,所述丝杆螺母向下运动时带动按压杆安装座向下运动,进而带动按压杆下压,使得喷瓶喷射瓶内液体。
10、所述丝杆顶部设有第一轴承,所述丝杆底部设有第二轴承,以保证丝杆的稳定旋转。
11、所述擦拭块与刷子储槽组件包括储槽盖板和弹性夹紧组件,所述擦拭块与刷子储槽组件为矩形槽状结构,内设若干吸快组件,所述擦拭块与刷子储槽组件顶部设有储槽盖板,所述储槽盖板通过弹性夹紧组件锁紧;所述弹性夹紧组件数量为四个,分置于擦拭块与刷子储槽组件四角。
12、所述渗透剂储槽组件包括渗透剂储槽、渗透剂储槽密封盖板,所述渗透剂储槽为长方体腔体,顶部盖设有渗透剂储槽密封盖板所述渗透剂储槽密封盖板底部设有密封圈,以保证渗透剂储槽组件的密封性,所述渗透剂储槽密封盖板底部还设有磁性夹紧组件,以实现作业时的小吸附力封存;所述渗透剂储槽密封盖板顶部还设有旋钮式夹紧组件,实现渗透剂储槽组件非作业状态的长期封存。
13、所述渗透剂储槽密封盖板顶部设有吸板。
14、所述擦拭吸块组件包括擦拭吸板、擦拭吸附块安装座、纱布块、擦拭顶珠锁紧组件,所述擦拭吸附块安装座顶部设有擦拭吸板,所述擦拭吸附块安装座底部设有纱布块,以便于进行擦拭作业,所述纱布块两侧设有擦拭顶珠锁紧组件。
15、所述刷子吸块组件包括刷子吸板、刷子吸附块安装座、刷子组件、刷子顶珠锁紧组件,所述刷子吸附块安装座顶部设有刷子吸板,所述刷子吸附块安装座底部设有刷子组件,所述刷子吸附块安装座两侧设有刷子顶珠锁紧组件。
16、所述安装与储槽面板中部的喷罐工具组件的喷瓶内液体为清洗剂,所述多关节机器人上的喷罐工具组件的喷瓶内液体为显像剂。
17、本发明的显著效果在于:本发明所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,该装置通过复合工具组件实现了液体喷淋、吸块抓取与智能识别,同时通过渗透剂储槽组件为该装置的机器人提供渗透液蘸取位置,该装置还配备了吸块储存位置,为该装置的机器人提供吸块更换条件;该装置结构简单,设计巧妙,有效提升了核电站焊缝检测工作效率。
1.一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:该装置包括复合工具组件(1)、多关节机器人(7)、喷罐工具组件(2),所述多关节机器人(7)一端固定于安装与储槽面板(8)上,另一端与复合工具组件(1)相连接,所述复合工具组件(1)包括喷罐工具组件(2)和吸附组件,通过喷罐工具组件(2)喷射液体并通过吸附组件吸附吸块组件进行擦拭刷洗;所述安装与储槽面板(8)上还设有渗透剂储槽组件(4)、喷罐工具组件(2),通过渗透剂储槽组件(4)为吸块组件提供需要蘸取的渗透剂,所述安装与储槽面板(8)上的喷罐工具组件(2)为吸块组件提供需要喷淋的试剂。
2.根据权利要求1所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述复合工具组件(1)上还设有智能相机组件(102),以实现智能识别。
3.根据权利要求1所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述安装与储槽面板(8)上还设有擦拭块与刷子储槽组件(3),以存储吸块组件。
4.根据权利要求2所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述智能相机组件(102)和喷罐工具组件(2)通过复合工具安装法兰(101)与多关节机器人(7)相连接。
5.根据权利要求4所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述复合工具安装法兰(101)底面与磁性吸附器安装座(103)、磁性吸附器(104)依次连接,所述磁性吸附器(104)通电后可卸掉已吸附吸块组件,掉电可通过自身磁性吸附吸块组件。
6.根据权利要求1所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述吸块组件包括擦拭吸块组件(5)和刷子吸块组件(6)。
7.根据权利要求4所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述喷罐工具组件(2)包括按压杆(202)、喷瓶夹紧块(203)、喷瓶(204);所述喷罐工具组件(2)通过喷淋组件安装座(201)与复合工具安装法兰(101)相连接,所述喷淋组件安装座(201)一端设有喷瓶夹紧块(203),所述喷瓶夹紧块(203)为非封闭式圆环结构,可通过锁紧螺钉将喷瓶(204)夹紧;所述喷瓶(204)顶部设有喷头,喷头通过按压杆(202)喷射瓶内液体,所述按压杆(202)的按压动作通过按压驱动部进行驱动。
8.根据权利要求7所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述按压驱动部包括丝杆螺母(206)、按压杆安装座(207)、丝杆(208)、联轴器(209)、电机组件(210),所述按压驱动部底部设有电机组件(210),所述电机组件(210)通过联轴器(209)与丝杆(208)相连接,所述丝杆(208)中部套设有丝杆螺母(206),所述电机组件(210)通过联轴器(209)驱动丝杆(208)旋转,进而带动丝杆螺母(206)在竖直方向运动,所述丝杆螺母(206)通过按压杆安装座(207)与按压杆(202)相连接,所述丝杆螺母(206)向下运动时带动按压杆安装座(207)向下运动,进而带动按压杆(202)下压,使得喷瓶(204)喷射瓶内液体。
9.根据权利要求8所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述丝杆(208)顶部设有第一轴承(205),所述丝杆(208)底部设有第二轴承(211),以保证丝杆的稳定旋转。
10.根据权利要求3所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述擦拭块与刷子储槽组件(3)包括储槽盖板(301)和弹性夹紧组件(302),所述擦拭块与刷子储槽组件(3)为矩形槽状结构,内设若干吸快组件,所述擦拭块与刷子储槽组件(3)顶部设有储槽盖板(301),所述储槽盖板(301)通过弹性夹紧组件(302)锁紧;所述弹性夹紧组件(302)数量为四个,分置于擦拭块与刷子储槽组件(3)四角。
11.根据权利要求1所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述渗透剂储槽组件(4)包括渗透剂储槽(401)、渗透剂储槽密封盖板(404),所述渗透剂储槽(401)为长方体腔体,顶部盖设有渗透剂储槽密封盖板(404)所述渗透剂储槽密封盖板(404)底部设有密封圈(405),以保证渗透剂储槽组件(4)的密封性,所述渗透剂储槽密封盖板(404)底部还设有磁性夹紧组件(403),以实现作业时的小吸附力封存;所述渗透剂储槽密封盖板(404)顶部还设有旋钮式夹紧组件(402),实现渗透剂储槽组件(4)非作业状态的长期封存。
12.根据权利要求11所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述渗透剂储槽密封盖板(404)顶部设有吸板。
13.根据权利要求6所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述擦拭吸块组件(5)包括擦拭吸板(501)、擦拭吸附块安装座(502)、纱布块(503)、擦拭顶珠锁紧组件(504),所述擦拭吸附块安装座(502)顶部设有擦拭吸板(501),所述擦拭吸附块安装座(502)底部设有纱布块(503),以便于进行擦拭作业,所述纱布块(503)两侧设有擦拭顶珠锁紧组件(504)。
14.根据权利要求6所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述刷子吸块组件(6)包括刷子吸板(601)、刷子吸附块安装座(602)、刷子组件(603)、刷子顶珠锁紧组件(604),所述刷子吸附块安装座(602)顶部设有刷子吸板(601),所述刷子吸附块安装座(602)底部设有刷子组件(603),所述刷子吸附块安装座(602)两侧设有刷子顶珠锁紧组件(604)。
15.根据权利要求1所述的一种核电站焊缝检测机器人操作装置,其特征在于:所述安装与储槽面板(8)中部的喷罐工具组件(2)的喷瓶内液体为清洗剂,所述多关节机器人(7)上的喷罐工具组件(2)的喷瓶内液体为显像剂。
