自动化激光去污系统的制作方法

本发明涉及放射性部件去污，具体涉及一种自动化激光去污系统。

背景技术：

1、核电厂或其它核设施在服役期间，需要对在役设备进行定期的检修和维护，这些设备大部分是在放射性系统回路中长期运行的设备，受到回路中放射性活化辐射产物的污染，并形成顽固的氧化垢层。为尽可能地减少检修人员受到的辐照水平，在进行检修和维护前需对这些设备进行有效的放射性去污处理，将其放射性水平降低到一个合理的水平，以便于检修人员接近。同时还要求去污过程要对设备损伤控制在可接受的水平，以免影响设备的复用。

2、目前核电站主要采用机械去污和化学去污方法进行放射性沾污部件的去污操作。其中，机械去污主要包括高压水去污、喷丸去污、超声波去污和擦拭去污方法进行，化学去污主要采用酸碱溶液浸泡去污方法进行。然后，目前这两种去污方法普遍存在以下缺陷：以人工作业为主，去污效率不高，去污周期长；对顽固性污染垢层去污效果有限；易对设备基材造成机械损伤或腐蚀，去污过程需大量用水而产生大量的二次废物，增加放射性废物的处理成本和难度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种自动化激光去污系统，以解决相关技术中的去污系统人工成本高、去污效率低、去污周期长、易对设备造成损伤以及易产生二次废物的问题。

2、本发明提供了一种自动化激光去污系统，包括：

3、作业舱体，内部设有封闭腔体；

4、变位机，设置于所述封闭腔体内，用于放置待去污设备；

5、三维扫描仪，设置于所述封闭腔体内，用于获取待去污设备的表面数据；

6、激光组件，包括设置于所述封闭腔体内的激光枪头；

7、第一负压风机，位于所述封闭腔体外并与所述封闭腔体相连通；

8、废物收集装置，一端与所述封闭腔体相连通，另一端位于所述封闭腔体外；

9、上位机，位于所述封闭腔体外并与所述三维扫描仪、所述激光组件、所述第一负压风机以及所述废物收集装置电性连接；

10、基于获取的所述表面数据，所述上位机控制所述激光组件对待去污设备进行去污操作。

11、有益效果：本发明的自动化激光去污系统通过三维扫描仪和激光组件的配合，能够在对待去污设备表面污染物进行精准去除的同时，减少对待去污设备造成的损伤。此外，相较于机械去污和化学去污，本发明的自动化激光去污系统在去污过程中不需要借助额外的介质例如水，因此在去污过程中不会产生二次废物，降低了处理污染物所需的投入支出。进一步地，将上位机与三维扫描仪、激光组件、第一负压风机以及废物收集装置电性连接，能够实现对自动化激光去污系统的自动化控制和远程控制，减少工作人员的参与量，提高去污效率，缩短去污周期。

12、在一种可选的实施方式中，所述激光组件还包括设置于所述封闭腔体外的激光发生器，所述激光发生器与所述上位机电性连接并通过传导光纤与所述激光枪头相连接。

13、有益效果：将激光发生器设置于封闭腔体外，一方面可以防止激光发生器被待去污设备污染；另一方面可以让工作人员不进入封闭腔体内便可完成对激光发生器的维护，如此，不仅提高了维护的便捷性，还避免了工作人员被辐射的风险。此外，将激光发生器与上位机电性连接，能够提高激光去污系统的自动化水平，如此，不仅能够降低人工成本，还能够避免因人为因素造成的去污效果不佳的问题。

14、在一种可选的实施方式中，沿靠近所述变位机的方向，所述激光枪头内依次设有准直镜、扫描振镜和聚焦场镜。

15、有益效果：通过在激光枪头内设置准直镜、扫描振镜和聚焦场镜，能够让激光束准确、快速地去除设备表面上的污物，提高去污效率并减少去污时间。

16、在一种可选的实施方式中，所述激光组件为yag固体激光器或光纤激光器。

17、有益效果：yag固体激光器和光纤激光器通常具有高能量输出的特点，因此可以提供足够的激光能量来清洁设备表面上的污染物。此外，yag固体激光器和光纤激光器还具有良好的束流质量和较小的焦斑直径，因此可以实现对激光能量的精确控制和聚焦，实现对清洁过程的精确操作。

18、在一种可选的实施方式中，所述废物收集装置包括第二负压风机和吸头，所述第二负压风机位于所述封闭腔体外，所述吸头位于所述封闭腔体内，所述第二负压风机与所述上位机电性连接并通过吸尘管与所述吸头相连通。

19、有益效果：将第二负压风机设置于封闭腔体外，一方面防止第二负压风机被待去污设备污染；另一方面可以让工作人员不进入封闭腔体内便可完成对第二负压风机的维护，如此，不仅可以提高维护的便捷性，还可以避免工作人员被辐射的风险。此外，将第二负压风机与上位机电性连接，可以让自动化激光去污系统自动收集去污过程中产生的污染物，例如放射性粉尘和气溶胶，从而提高了收集效率，减少了工作人员的参与。

20、在一种可选的实施方式中，所述第二负压风机的进风口处设有过滤器。

21、有益效果：通过在第二负压风机的进风口处设置过滤器，可以将去污过程中产生的放射性粉尘和气溶胶及时清除，如此，不仅能够防止它们通过第二负压风机的出风口进一步扩散到周围环境中；还能够减少放射性粉尘和气溶胶对第二负压风机内部结构的腐蚀和损坏，延长第二负压风机的使用寿命，降低维护成本。

22、在一种可选的实施方式中，还包括机器臂组件，所述机器臂组件包括控制柜、示教器以及机械臂主体，所述示教器与所述上位机以及所述控制柜电性连接，所述控制柜与所述机械臂主体相连接，所述控制柜和所述示教器位于所述封闭腔体外，所述机械臂主体位于所述封闭腔体内，所述机械臂主体的自由端安装有所述三维扫描仪、所述激光枪头和所述吸头。

23、有益效果：将控制柜和示教器设置于封闭腔体外部，能够防止控制柜和示教器被待去污设备污染。进一步地，将示教器和上位机电性连接，能够实现对机械臂主体的自动化控制和远程控制，减少人工的参与，为后续去污效率和去污周期的提升奠定了基础。此外，将三维扫描仪、激光枪头和吸头设置在机械臂主体的自由端，一方面能够让三者更好的配合工作，另一方面能够减少封闭腔体内的安装基础的使用数量。

24、在一种可选的实施方式中，所述机械臂主体为六轴机械臂。

25、有益效果：通过使用六轴机械臂，能够让六轴机械臂拥有更多的运动姿态，如此一来，不仅可以让三维扫描仪更加全面地扫描待去污设备的表面，获取到更加准确和完整的表面数据；还可以让激光枪头在不同位置和角度上进行的调整，从而可以更有效地去除待去污设备表面的污染物，提高去污效果和去污质量。此外，通过使用六轴机械臂，还可以实现对不同规格和形状的设备进行适应性去污操作，使得自动化激光去污系统更具有通用性和适配性，从而无需针对不同设备进行大幅调整或更换部件，提高了系统的灵活性。

26、在一种可选的实施方式中，还包括监控相机，所述监控相机位于所述机械臂主体的自由端并与所述上位机相连接。

27、有益效果：通过在机械臂主体的自由端上设置监控相机，使得工作人员可以随时监控和了解去污操作的进展情况。此外，通过监控相机，还可以帮助工作人员及时发现去污过程中存在的问题，避免出现设备受损或者去污效果不佳的情况。进一步，将上位机与监控相机相连接，可以帮助工作人员远程监控作业现场，避免工作人员直接接触待去污设备。

28、在一种可选的实施方式中，所述作业舱体的材质为金属或混凝土。

29、有益效果：无论是金属还是混凝土都具有较高的密度，可以有效地吸收和阻挡辐射，减少辐射对周围环境和人体的影响。此外，采用金属或混凝土制成的作业舱体具有良好的耐久性和稳定性，因此可以长期保持良好的防护效果。