缺陷检测装置的制作方法

1.本发明涉及反应堆压力容器检修设备技术领域，特别是涉及缺陷检测装置。


背景技术：

2.反应堆压力容器主要由容器本体和顶盖部分组成，通过多根主螺栓连接并采用内外两道密封环进行密封。密封环与顶盖密封槽的槽壁、容器本体密封面共同构成一回路压力边界。顶盖密封槽的槽壁和容器本体密封面作为核电厂压力容器主设备的承压边界，需要定期对槽壁和密封面的形位、尺寸误差和表面缺陷进行检修。传统的对槽壁和密封面进行检测的方式为检测人员通过肉眼识别表面缺陷，然而，这种检测方式检测效率低、随机因素影响较大、可靠性差，不利于密封性的保障，并且，检测人员在检测时，长时间受到放射性大剂量照射，损害检测人员的身体健康。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对传统的检测方式检测效率低、随机因素影响较大、可靠性差，不利于密封性的保障，并且，检测人员在检测时，长时间受到放射性大剂量照射，损害检测人员身体健康的问题，提供一种缺陷检测装置。
4.本技术一实施例提供一种缺陷检测装置，用于检测反应堆压力容器的顶盖密封槽的槽壁、容器本体密封面，缺陷检测装置包括：
5.车体，车体设置于槽壁或密封面上；
6.驱动组件，与车体连接，用于带动车体沿槽壁或密封面移动；
7.检测组件，安装于车体，用于对槽壁或密封面进行检测，并绘制槽壁或密封面的模型尺寸；
8.控制组件，与驱动组件电连接，用于控制驱动组件运动；控制组件与检测组件电连接，控制组件用于接收检测组件的检测结果，并根据检测结果分析得到缺陷的位置，且接收检测组件绘制的模型尺寸。
9.上述缺陷检测装置用于检测槽壁或密封面的缺陷时，先将槽壁或密封面划分为多个检测区域，缺陷检测装置按照特点的路线，对所有检测区域进行检测。由于控制组件与驱动组件电连接，从而能够控制驱动组件运动，以带动与驱动组件连接的车体在槽壁或密封面上移动。由于检测组件安装于车体上，当车体沿槽壁或密封面移动时，检测装置能够对槽壁或密封面进行检测，并将检测结果传输至控制组件，控制组件根据检测结果，判断槽壁或密封面上是否具有划痕、腐蚀凹陷等缺陷，若槽壁或密封面上具有缺陷，则控制装置定位出缺陷位于槽壁或密封面的哪个检测区域；检测组件绘制出具有缺陷的该检测区域的模型尺寸，并将缺陷的模型尺寸传输至控制组件，工作人员则能够通过缺陷的位置和缺陷的模型尺寸对槽壁或密封面进行后续打磨、抛光等处理，防止槽壁或密封面由于具有划痕、腐蚀凹陷等缺陷影响密封效果。采用该种检测方式对槽壁或密封面进行检测时，能够不改变现场原有设备，不影响现场原有布局，工作人员只需远程操作控制组件即可操作车体运动，从而
进行检修，工作人员无需靠近反应堆压力容器，防止工作人员受到放射性大剂量的照射，有利于保护工作人员的身体健康。并且，采用该种检测方式检测效率高，无需依靠工作人员的经验判断，能够检测出肉眼难以察觉的缺陷，检测更加精准可靠。
10.在其中一个实施例中，检测组件包括2d视觉检测模块，2d视觉模块用于拍摄槽壁或密封面的图片，并将图片传输至控制组件，控制组件用于分析图片的图像数据，并判断图像数据是否存在缺陷。
11.在其中一个实施例中，检测组件还包括3d视觉检测模块，3d视觉检测模块用于构建槽壁或密封面的模型尺寸。
12.在其中一个实施例中，缺陷检测装置还包括从动组件，从动组件与车体连接，且从动组件与驱动组件沿车体的前进方向分别位于车体的两侧。
13.在其中一个实施例中，驱动组件包括：
14.驱动部，与车体连接，驱动部与控制组件电连接；
15.第一驱动齿轮，驱动部与第一驱动齿轮连接，并驱动第一驱动齿轮转动；
16.第二驱动齿轮，第二驱动齿轮与第一驱动齿轮啮合；
17.驱动轴，穿设于车体上，驱动轴上套设有第二驱动齿轮；以及
18.驱动轮，驱动轴的两端分别连接有驱动轮，驱动轴与驱动轮同轴转动，驱动轮用于沿槽壁或密封面滚动。
19.在其中一个实施例中，从动组件包括从动轴和从动轮，从动轴穿设于车体上，从动轴的两端分别连接有从动轮，从动轴与从动轮同轴转动，用于带动从动轮沿槽壁或密封面滚动。
20.在其中一个实施例中，控制组件还包括编码器，编码器与驱动轴或从动轴连接，用于跟随驱动轴或从动轴转动。
21.在其中一个实施例中，从动组件还包括：
22.第一从动齿轮，第一从动齿轮套设于从动轴，并与从动轴同轴转动；
23.第二从动齿轮，第二从动齿轮与第一从动齿轮啮合，编码器与第二从动齿轮连接，并与第二从动齿轮同轴转动。
24.在其中一个实施例中，控制组件包括远程控制端和电控主板，远程控制端与电控主板电连接，且远程控制端用于对电控主板发射信号，电控主板根据信号控制驱动组件运动。
25.在其中一个实施例中，控制组件还包括无线路由器，无线路由器与电控主板电连接，无线路由器用于接收远程控制端发出的信号，并将信号传输至电控主板。
26.在其中一个实施例中，车体包括车体底盘和元器件支架，元器件支架内部有凹腔，电控主板位于凹腔内，无线路由器与元器件支架连接，并位于凹腔外部。
附图说明
27.图1为一实施例中缺陷检测装置的结构示意图；
28.图2为一实施例中缺陷检测装置的另一结构示意图；
29.图3为图1中驱动组件的结构示意图；
30.图4位图1中从动组件、编码器、编码器转接板的连接关系示意图。
31.附图标记说明：
32.缺陷检测装置100；
33.车体110；车体底盘111；元器件支架112；
34.驱动组件120；驱动部121；第一驱动齿轮122；第二驱动齿轮123；驱动轴124；驱动轮125；电机安装板126；驱动轴承127；
35.电控主板131；无线路由器132；
36.2d视觉检测模块141；3d视觉检测模块142；编码器143；编码器安装板144；
37.从动组件150；从动轴151；从动轮152；从动轴承153；第一从动齿轮154；第二从动齿轮155；
38.电池160；把手170；开关180；指示灯181；稳压器190。
具体实施方式
39.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施
方式。
45.请参考图1，本技术一实施例提供一种缺陷检测装置100，缺陷检测装置100包括车体110、驱动组件120、控制组件以及检测组件。
46.车体110放置于槽壁或密封面槽壁或密封面上，并与槽壁或密封面槽壁或密封面相适配。驱动组件120与车体110连接，用于带动车体110移动。检测组件安装于车体110，用于对槽壁或密封面进行检测，并绘制槽壁或所述密封面的模型尺寸。控制组件与驱动组件120电连接，用于控制驱动组件120运动。控制组件与检测组件电连接，用于接收检测组件的检测结果，并根据检测结果分析得到缺陷的位置，且接收检测组件绘制的模型尺寸。
47.上述缺陷检测装置100用于检测槽壁或密封面的缺陷时，先将槽壁或密封面划分为多个检测区域，缺陷检测装置100按照特点的路线，对所有检测区域进行检测。由于控制组件与驱动组件120电连接，从而能够控制驱动组件120运动，以带动与驱动组件连接的车体110在槽壁或密封面上移动。由于检测组件安装于车体110上，当车体110沿槽壁或密封面移动时，检测装置能够对槽壁或密封面进行检测，并将检测结果传输至控制组件，控制组件根据检测结果，判断槽壁或密封面上是否具有划痕、腐蚀凹陷等缺陷，若槽壁或密封面上具有缺陷，则控制装置定位出缺陷位于槽壁或密封面的哪个检测区域；检测组件绘制出具有缺陷的该检测区域的模型尺寸，并将缺陷的模型尺寸传输至控制组件，工作人员则能够通过缺陷的位置和缺陷的模型尺寸对槽壁或密封面进行后续打磨、抛光等处理，防止槽壁或密封面由于具有划痕、腐蚀凹陷等缺陷影响密封效果。采用该种检测方式对槽壁或密封面进行检测时，能够不改变现场原有设备，不影响现场原有布局，工作人员只需远程操作控制组件即可操作车体110运动，从而进行检修，工作人员无需靠近反应堆压力容器，防止工作人员受到放射性大剂量的照射，有利于保护工作人员的身体健康。并且，采用该种检测方式检测效率高，无需依靠工作人员的经验判断，能够检测出肉眼难以察觉的缺陷，检测更加精准可靠。
48.请参考图1和图2，在一实施例中，检测组件包括2d视觉检测模块141，2d视觉模块用于拍摄槽壁或密封面槽壁或密封面的图片，并将图片传输至控制组件，控制组件用于分析图片的图像数据，并判断图像数据是否存在缺陷。
49.具体地，由于检测装置安装于车体110上，从而车体110在检测区域运动的同时，2d视觉检测模块141能够拍摄各个检测区域的图片，并将图片传输至控制组件，控制组件对图片进行图像识别，自动判断图片中图像数据是否存在缺陷，通过控制组件判断缺陷，判断更加精准高效。
50.在现有技术中，控制组件对图片进行图像识别可采用的方式多种多样，为现有技术，在此不再赘述。
51.在一实施例中，2d视觉检测模块141为高速相机。
52.在其他实施例中，2d视觉检测模块141也可以为其他检测设备，只要能够检测槽壁或密封面缺陷的设备即可。
53.请参考图1和图2，在一实施例中，检测组件还包括3d视觉检测模块142，3d视觉检测模块142用于构建槽壁或密封面的模型尺寸。
54.在本技术中，3d视觉检测模块142构建的是槽壁或密封面的三维模型，并标记三维模型的尺寸。具体地，由于检测装置安装于车体110上，从而车体110在检测区域运动的同
时，3d视觉检测模块142能够构建各个检测区域的三维模型，并将三维模型传输至控制组件，控制组件对三维模型进行识别，从而自动判断三维模型中是否存在异常尺寸，进而得知缺陷尺寸，方便后续对槽壁或密封面槽壁或密封面进行后续打磨、抛光等处理。
55.在一实施例中，3d视觉检测模块142为激光三维测量装置。
56.请参考图1和图2，在一实施例中，缺陷检测装置100还包括从动组件150，从动组件150与车体110连接，且从动组件150与驱动组件120沿车体110的前进方向分别位于车体110的两侧。
57.具体地，沿车体110的运动方向，驱动组件120和从动组件150分别位于车体110的两侧，从而车体110在运动过程中两侧受力，受力更加平衡，并且，车体110的运动路线很可能为曲线，沿运动方向的两侧分别设置驱动组件120和从动组件150也方便车体110进行转弯等操作。
58.请参考图3，在一实施例中，驱动组件120包括驱动部121、第一驱动齿轮122、第二驱动齿轮123、驱动轴124以及驱动轮125。驱动部121与控制组件电连接。驱动部121安装于车体110上，且驱动部121的驱动端与第一驱动齿轮122连接，用于驱使第一驱动齿轮122转动；第二驱动齿轮123与第一驱动齿轮122啮合；驱动轴124穿设于车体110上，驱动轴124上套设有第二驱动齿轮123，驱动轴124的两端分别连接有驱动轮125，该驱动轮125与驱动轴124同轴转动，驱动轮125用于沿槽壁或密封面滚动。
59.具体地，由于驱动部121与控制组件电连接，从而通过控制组件控制驱动部121驱动第一驱动齿轮122转动，第一驱动齿轮122与第二驱动齿轮123啮合，则第一驱动齿轮122转动时，带动第二驱动齿轮123转动。又由于第二驱动齿轮123套设于驱动轴124，驱动轴124的两端分别连接有驱动轮125，且第二驱动齿轮123、驱动轴124以及驱动轮125三者同轴转动，从而第二驱动齿轮123转动时，带动驱动轴124转动，进而带动驱动轮125转动，实现车体110在槽壁或密封面上移动。
60.在一实施例中，驱动部121为电机。
61.在其他实施例中，驱动部121也可以为其他的驱动部121件，只要能够驱动第一驱动齿轮122转动即可。
62.请参考图3，在一实施例中，驱动组件120还包括电机安装板126，电机安装板126与车体110连接，驱动部121通过电机安装板126与车体110连接，方便安装驱动部121。
63.在一实施例中，还包括驱动轴承127，驱动轴承127套设于驱动轴124，使得驱动轴124在转动时更顺畅。
64.请参考图4，在一实施例中，从动组件150包括从动轴151和从动轮152，从动轴151穿设于车体110，从动轴151的两端分别连接有从动轮152，从动轴151与从动轮152同轴转动，用于带动从动轮152沿槽壁或密封面滚动。
65.具体地，车体110沿前进方向的两端分别安装有驱动组件120和从动组件150，驱动轮125转动从而带动车体110移动时，从动轮152随着车体110的移动而转动，进而带动传动轴151转动。
66.请参考图4，在一实施例中，从动组件150还包括从动轴承153，从动轴承153套设于从动轴151，使得从动轴151在转动时更顺畅。
67.请参考图4，在一实施例中，控制组件还包括编码器143，编码器143与驱动轴124或
从动轴151连接，用于跟随驱动轴124或从动轴151转动。
68.具体地，编码器143和驱动轴124或从动轴151连接，并跟随驱动轴124或从动轴151转动，从而编码器143能够识别转动的圈数，通过计算，可以获得车体110的移动距离，进而对车体110进行定位，当2d视觉检测模块141或3d视觉检测模块142检测出缺陷时，通过编码器143获得缺陷位置，方便工作人员对不同的缺陷进行后续处理。
69.在具体工作过程中，车体110运动时，先通过2d视觉检测模块141对槽壁或密封面的所有区域拍照，对所得照片进行图像识别，获得缺陷图片，并通过编码器143识别缺陷图片所在的缺陷位置，根据缺陷位置信息，控制车体110运动至缺陷位置处，通过3d视觉检测模块142创建缺陷位置处的三维模型，从而直接获得缺陷尺寸。该种方式对控制组件的要求较低，无需构建整个槽壁或密封面的三维模型尺寸即可得到缺陷尺寸。
70.在其他实施例中，也可以为沿着车体110的前进方向，2d视觉检测模块141位于3d视觉检测模块142之前，并且，2d视觉检测模块141和3d视觉检测模块142同时工作。车体110将所有区域检测完成后，2d视觉检测模块141对所有检测区域拍照，且3d视觉检测模块142构建出所有检测区域的三维模型，并标记所有检测区域的尺寸。控制组件对图片进行图像数据识别，获得缺陷位置后，直接将对应区域的三维模型调出即可，车体110无需为了获得缺陷位置的三维模型，运动第二次，操作更为方便。
71.通过编码器143获得缺陷位置并进行定位为现有技术，在此不再赘述。
72.请参考图4，在一实施例中，从动组件150还包括第一从动齿轮154和第二从动齿轮155。第一从动齿轮154套设于从动轴151，并与从动轴151同轴转动，第二从动齿轮155与第一从动齿轮154啮合，编码器143与第二从动齿轮155连接，并与第二从动齿轮155同轴转动。
73.具体地，第一从动齿轮154套设于从动轴151上，且与从动轴151同轴转动，即从动轴151转动时带动第一从动齿轮154转动，由于第一从动齿轮154与第二从动齿轮155啮合，则第一从动齿轮154转动时，带动第二从动齿轮155转动。又由于第二从动齿轮155与编码器143连接，从而第二从动齿轮155转动时，带动编码器143转动，通过编码器143的转动定位车体110位置，进而定位缺陷位置。编码器143通过第一从动齿轮154和第二从动齿轮155的配合，从而无需编码器143直接与从动轴151连接，方便连接编码器143。
74.在一实施例中，还包括编码器安装板144，编码器安装板144与车体110连接，编码器143通过编码器安装板144与车体110连接，方便安装编码器143。
75.请参考图1，在一实施例中，控制组件包括远程控制端(未示出)和电控主板131，远程控制端与电控主板131电连接，且远程控制端用于对电控主板131发射信号，电控主板131根据信号控制驱动组件120运动。
76.具体地，工作人员操控远程控制端向电控主板131发射信号，电控主板131接收到信号后，控制驱动组件120运动，驱动轮125转动带动车体110运动，进而带动从动轮152转动，工作人员只需在远程操作即可，无需近距离接触槽壁或密封面，避免工作人员受到辐照。
77.请参考图1和图2，在一实施例中，控制组件还包括无线路由器132，无线路由器132与电控主板131电连接，无线路由器132用于接收远程控制端发出的信号，并将信号传输至电控主板131。
78.具体地，电控主板131通过无线路由器132接收远程控制端发出的信号，再将信号
传输至电控主板131，从而能够实现车体110和远程控制端分离，车体110可以任意行动，不会受到电线的制约。
79.在一实施例中，电控主板131与远程控制端也可以通过电线连接，只要能够进行信号传输即可。
80.请参考图1和图2，在一实施例中，车体110包括车体底盘111和元器件支架112，元器件支架112内部有凹腔(未示出)，电控主板131位于凹腔内，无线路由器132与元器件支架112连接，并位于凹腔外部。
81.具体地，由于电控主板131位于凹腔内，从而元器件支架112的外壳对电控主板131起到保护作用，防止电控主板131暴露在外部而导致各种元器件损坏，寿命降低。将无线路由器132设置于凹腔的外部则有利于无线路由器132接收远程控制端传输的信号。并且，2d视觉检测模块141和3d视觉检测模块142分别安装于元器件支架112上，元器件支架112用于支撑2d视觉检测模块141和3d视觉检测模块142。
82.在一实施例中，缺陷检测装置100还包括电池160，电池160为电控主板131和驱动部121供电，方便在无线的情况下使用。
83.在一实施例中，缺陷检测装置100还包括开关180，通过开关180打开或关闭电控主板131。
84.在一实施例中，缺陷检测装置100还包括指示灯181，指示灯181与电池160和开关180电连接，当开关180打开时指示灯181亮，当开关180关闭时，指示灯181灭，提示工作人员缺陷检测装置100的状态。
85.在一实施例中，缺陷检测装置100还包括把手170，把手170安装于元器件支架112上。缺陷检测装置100总重量不超过15kg，工作人员在将缺陷检测装置100放置于槽壁或密封面时，只需手提把手170即可转移缺陷检测装置100放置，重量轻便，方便工作人员操作。
86.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
87.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。