Электромеханический манипулятор копирующего типа предназначен для работы в защитной камере, которая входит в состав установки рубки ОТВС ВВЭР-1000 в Опытно-демонстрационном центре (ОДЦ) ФГУП «ГХК».
В процессе работы установки рубки в камеру поступают измельченные фрагменты ОТВС, которые проходят через вибросито, а затем передаются на дальнейшие операции по переработке ОЯТ. Крупные фрагменты, не прошедшие через сито, с помощью манипулятора возвращаются в зону рубки на повторное измельчение. Захват фрагмента производится оператором в ручном режиме с помощью задающего устройства или кнопок на пульте управления. Перемещение руки в зону рубки и возвращение в исходное положение может выполняться как в ручном режиме, так и в автоматическом по заданной программе.
Особенности конструкции разработанного манипулятора связаны со сложной формой и ограниченным объемом защитной камеры. За основу была взята кинематическая схема, содержащая систему вложенных валов с проходными понижающими редукторами волнового типа. Это позволило существенно повысить точность позиционирования схвата манипулятора, сохранив его высокую нагрузочную способность.
Все электромеханические приводы, отвечающие за движения руки, вынесены за пределы камеры. Это обеспечивает их защиту от воздействия ионизирующих излучений и облегчает доступ к ним при ремонте и настройке.
Электромеханическая рука манипулятора имеет шесть степеней свободы. Вращательные движения во всех суставах руки создаются отдельными электрическими приводами и передаются через приводные валы, каскады конических зубчатых колес и волновые редукторы. Рабочим органом руки является схват. Отдельные двигатели отвечают за вращение схвата, его движение в вертикальном направлении, а также сведение и разведение губок.
Система управления (СУ) обеспечивает контроль и управление манипулятором в ручном и автоматическом режимах. Ручной режим позволяет перемещать каждый сустав манипулятора по отдельности в различных направлениях. Автоматический режим позволяет перемещать несколько суставов одновременно по заданным траекториям.
Функции СУ включают:
- получение, отображение, контроль, регистрацию данных о состоянии манипулятора и компонентов СУ;
- диагностирование манипулятора и компонентов СУ;
- ввод и обработку команд оператора;
- расчет траекторий движений рабочего органа манипулятора;
- контроль столкновений манипулятора с объектами и со стенками защитной камеры;
- контроль и ограничение скоростей и ускорений двигателей манипулятора.
Управление манипулятором осуществляется дистанционно с пульта управления, расположенного в операторском помещении. Интерфейс оператора включает задающее устройство и сенсорную панель, с помощью которых могут быть выбраны следующие варианты перемещения руки манипулятора:
- посуставное;
- вдоль координатных осей X, Y, Z;
- по заранее заданной траектории;
- по новой расчетной траектории;
- по траектории задающего устройства.
Ручное управление манипулятором реализовано следующими способами:
1) с помощью задающего устройства;
2) с помощью сенсорной панели. На панели можно выбрать один из вариантов – посуставное управление, которое предполагает задание положения каждого из шести суставов руки с помощью управляющих кнопок, либо управление перемещением схвата манипулятора вдоль координатных осей X, Y, Z внутри виртуальной модели камеры с контролем столкновений.
В автоматическом режиме работы реализована возможность перемещения схвата манипулятора по одной из заранее заданных траекторий, в том числе автоматическое возвращение рабочего органа в исходное положение. В этом случае также осуществляется контроль столкновений со стенками камеры.
Программное обеспечение системы управления разработано специалистами Научно-производственной фирмы «Сосны».
Технические характеристики копирующего манипулятора:
| Внутренние размеры обслуживаемого помещения (ДхШхВ) | 940х750х1100 мм |
| Рабочая среда | воздух |
| Мощность дозы гамма-излучения в зоне работы руки | не более 2,5·104 рад/ч |
| Грузоподъемность на максимальном вылете руки | 10 кг |
| Количество осей / степеней свободы | 6 |
| Ход по оси А1 | 200 мм |
| Угол вращения по оси А2 | 360 градусов |
| Угол вращения по оси А3 | ±110 градусов |
| Угол вращения по оси А4 | 360 градусов |
| Угол вращения по оси А5 | 360 градусов |
| Угол вращения по оси А6 | 360 градусов |
| Раскрытие губок схвата | 80 мм |
| Время автоматического перемещения фрагментов | не более 30 с |
| Погрешность позиционирования манипулятора | ± 5 мм |
| Масса манипулятора | 700 кг |
Элементы манипулятора, которые находятся в контакте с радиоактивной средой, изготовлены из коррозионно-стойкой стали и предусматривают возможность дезактивации. Для защиты от попадания влаги и пыли во внутренние механизмы руки предусмотрены уплотнительные элементы.
Конструкция копирующего манипулятора может быть адаптирована для работы в защитных камерах любой конфигурации и для обращения с различными объектами.
Количество просмотров: 3235
