[发明专利]核反应堆压力容器无损检测机器人及其检测方法

权利要求书

1.一种核反应堆压力容器无损检测机器人，所述压力容器具有筒体（10）、下封头（12）、管嘴部（13，14，15）、带有螺栓孔（111）和螺栓孔韧带区（112）的法兰，其特征在于，它包括：

立柱组件（21），其可沿其轴向伸缩；

多个支撑腿（22），其用于支撑所述立柱组件（21），各所述支撑腿（22）的一端固定连接于所述立柱组件（21）、另一端可拆卸地连接于压力容器（1）上并使所述立柱组件（21）的中轴线与压力容器（1）的轴心线相重合；

第一机械臂（25a），其设置有用于扫查压力容器的筒体（10）的第一探头组件（24a）；

第二机械臂（25b），其设置有用于扫查压力容器的下封头（12）的第二探头组件（24b）；

第三机械臂（25c），其设置有用于扫查压力容器的管嘴部（13，14，15）的第三探头组件（24b）；

第四机械臂（25d），其设置有用于扫查压力容器法兰的螺栓孔（111）螺纹的第四探头组件（24d）及用于扫查压力容器法兰的螺栓孔韧带区（112）的第五探头组件（24e）；

主旋转关节（23），其可绕所述立柱组件（21）的轴向转动地连接于立柱组件（21）的下部，所述第二机械臂（25b）通过一摆动关节（26）绕一垂直于所述立柱组件（21）轴向的方向转动地连接于所述主旋转关节（23）、其它的机械臂（25a、25c、25d）固定连接于所述主旋转关节（23）；

其中，各机械臂的末端均具有一可绕自身轴心线转动的末端旋转关节（29），所述第一机械臂（25a）、第二机械臂（25b）还均具有一第一伸缩关节（27），所述第一机械臂（25a）的第一伸缩关节（27）位于主旋转关节（23）与其末端旋转关节（29）之间，所述第二机械臂（25b）的第一伸缩关节（27）位于摆动关节（26）与其末端旋转关节（29）之间，所述第三机械臂（25c）、第四机械臂（25d）还均具有位于所述主旋转关节（23）与其末端旋转关节（29）之间的第二伸缩关节（28），所述第四机械臂（25d）的末端旋转关节（29）的轴心线与压力容器的轴向相平行且连接于第二伸缩关节（28）的下部，所述第一探头组件（24a）、第二探头组件（24b）、第三探头组件（24c）、第四探头组件（24d）分别安装于各机械臂的末端旋转关节（29）上，所述第五探头组件（24）安装于所述第四机械臂（25d）的第二伸缩关节（28）上且其轴向与压力容器的轴向相垂直。

2.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器无损检测机器人，其特征在于：所述末端旋转关节（29）包括可拆卸地连接于所述第一伸缩关节（27）或第二伸缩关节（28）的具有内腔的固定座、活动地设置于所述固定座上的由一第一电机驱动转动的蜗杆、与所述蜗杆相配合且位于所述内腔中的蜗轮、同轴地连接于所述蜗轮的第一转动轴、两个通过同步带传动的第一同步带轮，所述第一转动轴穿设在内腔中，所述内腔中充满气体，所述第一转动轴与固定座之间设置有多个轴承和动密封组件，所述第一探头组件（24a）/第二探头组件（24b）/第三探头组件（24c）/第四探头组件（24d）安装于所述第一转动轴上，其中一个第一同步带轮同轴地连接于所述第一转动轴、另一个第一同步带轮连接有一用于拾取并反馈第一转动轴的角度位置信息的第一编码器，所述第一电机上设置有一用于拾取并反馈第一电机转动角度信息和转动速度信息的第二编码器。

3.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器无损检测机器人，其特征在于：所述第一伸缩关节（27）包括相互套设的三层第一套筒、两个第一钢丝绳、由一第二电机驱动旋转的第一丝杠螺母、与所述第一丝杠螺母相配合的第一丝杠螺杆，所述第一套筒具有相对的第一端和第二端，第一机械臂（25a）的第一伸缩关节（27）的外层的第一套筒的第二端连接于所述主旋转关节（23），第二机械臂（25b）的第一伸缩关节（27）的外层的第一套筒的第二端连接于所述摆动关节（26），内层的第一套筒的第一端固定连接于所述第一丝杠螺杆的一端且二者的轴向相平行、且其第一端也连接于所述末端旋转关节（29），位于外层和内层之间的第一套筒的第一端和第二端上均可转动地设置有一第一滑轮，两个第一钢丝绳分别绕设于一个第一滑轮上且其两端均分别固定连接于外层的第一套筒的第一端和内层的第一套筒的第二端，两个第一钢丝绳的绕设方向相反，所述第二电机上设置有一用于拾取并反馈第二电机转动角度信息和转动速度信息的第三编码器，所述第一伸缩关节（27）上还设置一用于标定内层第一套筒的初始位置和终止位置的第一接近开关。