[發(fā)明專利]一種耐輻照動力機械手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611096277.4
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106782730B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 凌樂;陳遠強;李勇;吳文亮;栗園園;于信賓;劉標;董娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: G21F7/06
• 分類號: G21F7/06
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

本發(fā)明公開了一種耐輻照動力機械手，包括控制室、屏蔽墻和熱室，控制室內(nèi)設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)至少包括有中央控制柜、行車控制柜、機械臂控制柜、操作臺、手操盒，屏蔽墻上設置有貫穿件，熱室內(nèi)設置運行執(zhí)行系統(tǒng)，運行執(zhí)行系統(tǒng)至少包括有行車、伸縮筒、監(jiān)控設備、工具擱架；所述中央控制柜、行車控制柜、機械臂控制柜的控制線均穿過屏蔽墻上的貫穿件連接至行車、監(jiān)控設備、和工具擱架；該機械手采用了耐輻照設計，能在熱室等中低放環(huán)境中，通過遙操作對放射性廢物進行夾取、搬運、切割等作業(yè)，減少了工作人員直接或間接接觸放射性廢物的情況，可代替人工進行放射性廢物的處理，提高了核廢料處理的效率，同時可對核設施行零件更換等維護作業(yè)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種特種機械手，具體涉及一種應用于中低放環(huán)境中對核廢棄物進行抓取、切割、剪切等操作，以及核電站設備維修的耐輻照動力機械手。

背景技術

在核退役與放射性廢物處理領域，經(jīng)常會對核工業(yè)產(chǎn)生的放射性廢物進行夾取、搬運、切割等處理作業(yè)，以及對核設施（如高放玻璃固化線）進行零件更換等維護作業(yè)。由于放射性廢物的處理都處于放射性環(huán)境中，工作人員和維修人員輻照風險大，難度高，因此，必須開發(fā)一套具有放射性廢物夾取、搬運、切割等作業(yè)功能的動力機械手。

動力機械手是一種用于中低放環(huán)境的自動機械系統(tǒng)，通過安裝不同的傳感設備，如工業(yè)相機、云臺、傾角儀等，在操作人員的控制下或者工控機自動控制下完成熱室中放射性廢物的夾取、搬運、切割等作業(yè)的機電一體化系統(tǒng)。運行于各大工廠的工業(yè)機械手已經(jīng)在國內(nèi)外有廣泛應用，但是，其載荷一般較小，不具備耐輻照特性，無法應用于核環(huán)境中，同時該類機械手不具備實時監(jiān)控的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐輻照的動力機械手，該機械手能夠在熱室等中低放環(huán)境中，通過遙操作對放射性廢物進行夾取、搬運、切割等作業(yè)，同時可對核設施（如高放玻璃固化線）進行零件更換等維護作業(yè)。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種耐輻照動力機械手，其特征在于：包括控制室、屏蔽墻和熱室，控制室內(nèi)設置控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)至少包括有中央控制柜、行車控制柜、機械臂控制柜、操作臺、手操盒，屏蔽墻上設置有貫穿件，熱室內(nèi)設置運行執(zhí)行系統(tǒng)，運行執(zhí)行系統(tǒng)至少包括有行車、伸縮筒、監(jiān)控設備、工具擱架，所述行車包括機械臂、大車、小車；所述控制室內(nèi)的中央控制柜、行車控制柜、機械臂控制柜的控制線均穿過屏蔽墻上的貫穿件連接至熱室內(nèi)的行車、監(jiān)控設備和工具擱架。

所述控制室內(nèi)還設置有操作臺、手操盒，操作臺至少包括指令按鈕、控制監(jiān)控相機的云臺控制器以及監(jiān)視熱室內(nèi)工作情況的監(jiān)控顯示屏，指令按鈕包括用于控制行車的指令旋鈕，云臺控制器用于控制熱室內(nèi)監(jiān)控相機的監(jiān)控范圍，監(jiān)控顯示屏用于顯示熱室內(nèi)行車的工作情況。操作臺通過中央控制柜中PLC的IO口與中央控制柜連接，操作臺通過指令按鈕輸入控制指令，控制指令傳到中央控制柜，通過監(jiān)控顯示屏對機械臂進行遠程監(jiān)控和控制。

所述中央控制柜是整個控制系統(tǒng)的核心；中央控制柜對操作臺發(fā)送的控制指令處理后，分別將控制指令發(fā)送至機械臂控制柜和行車控制柜，機械臂控制柜根據(jù)控制指令遠程控制機械臂的運動，行車控制柜根據(jù)控制指令控制行車在熱室的空間范圍內(nèi)的移動。

所述中央控制柜中的PLC與機械臂控制柜、行車控制柜均通過Profibus-DP總線通信。

所述控制室內(nèi)還設置有配電柜，用于給控制室內(nèi)的各個控制柜提供相應的電源。

所述操作臺還設置有音視頻監(jiān)控系統(tǒng)，音視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括：監(jiān)控顯示屏、音視頻解碼器、數(shù)據(jù)交換機以及云臺控制器；所述熱室內(nèi)的監(jiān)控設備包括監(jiān)控相機、拾音器、俯仰云臺、工業(yè)相機；所述音視頻解碼器與俯仰云臺、工業(yè)相機之間通過以太網(wǎng)實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互，采集處理后的視頻數(shù)據(jù)在監(jiān)控顯示屏顯示；所述俯仰云臺分別設置于熱室內(nèi)墻面的四周，通過操作臺上云臺控制器進行控制，其監(jiān)控范圍可覆蓋整個熱室，實時監(jiān)控機械臂的運動，輔助操作人員了解機械臂的運動姿態(tài)，完成相應的操作。