СПОСОБ УКЛАДКИ В КОНТЕЙНЕР БРИКЕТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРЕССОВАНИЕМ РАЗМЕЩЕННЫХ В БОЧКАХ ТВЕРДЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
METHOD FOR STACKING BRIQUETTES OBTAINED BY PRESSING SOLID RADIOACTIVE WASTE PLACED IN BARRELS INTO CONTAINER

Изобретение относится к области упаковки твердых радиоактивных отходов (ТРО) с использованием комплекса для упаковки в контейнер брикетов, полученных прессованием бочек с ТРО, содержащего манипулятор с системой технического зрения.
Известен способ укладки в контейнер брикетов, полученных прессованием размещенных в бочках ТРО, включающий измерение параметров внутренней полости контейнера, контроль за процессом укладки с помощью систем видеонаблюдения и системы программного управления и использование для укладки брикетов в контейнер кондуктора, выполненного в виде перпендикулярных перегородок (RU 105065 U1, 27.05.2011).
Недостатком данного способа является то, что управление укладкой брикета в контейнер осуществляется с участием оператора, что влечет низкую производительность и невысокую точность позиционирования. А использование для укладки брикетов в контейнер кондуктора существенно снижает плотность укладки.
Указанные недостатки частично устранены при использовании способа укладки спрессованных брикетов ТРО в контейнер, в котором определяют габаритные размеры каждого из брикетов, размещают их на столе-накопителе с помощью манипулятора, выполненного с возможностью заданных координатных перемещений и ориентации его захватного устройства, и системы программного управления, выполненной с возможностью запоминания габаритов брикетов и их месторасположения на столе-накопителе, сканируют размеры полости контейнера, определяют из размещенных на столе-накопителе брикетов подходящие по размеру для наиболее плотной укладки в контейнер и порядок их укладки и укладывают брикеты в контейнер в определенном порядке с помощью упомянутого манипулятора (RU 2465667 C1, 27.10.2012).
Данное техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, также не обеспечивает высокую скорость укладки, что снижает производительность и, кроме того, не обеспечивает надежную, без смещения, укладку брикетов в контейнер с высокой плотностью.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является повышение скорости и надежности процесса укладки с обеспечением высокой плотности укладки спрессованных брикетов ТРО в контейнер, что вызвано необходимостью сокращения времени присутствия операторов в помещениях с повышенным фоном радиоактивности и уменьшения количества заполненных контейнеров, направляемых для длительного хранения.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является обеспечение повышенной скорости и плотности укладки за счет повышения точности позиционирования укладываемых брикетов.
Для решения указанной технической проблемы в известном способе укладки в контейнер брикетов, полученных прессованием размещенных в бочках твердых радиоактивных отходов, в котором размещают брикеты на столе-накопителе с помощью манипулятора с системой программного управления, выполненного с возможностью заданных координатных перемещений и ориентации его захватного устройства, измеряют, запоминают габариты и положение в пространстве и на столе-накопителе каждого из брикетов, сканируют размеры полости контейнера, определяют из размещенных на столе-накопителе подходящие по размеру брикеты для плотной укладки в контейнер и укладывают брикеты в контейнер в определенном порядке с помощью упомянутого манипулятора, при этом используют шестиосный манипулятор, а измерение, запоминание габаритов и положения брикетов осуществляют с помощью системы технического зрения, выполненной с возможностью получения 3D-изображения брикетов, связанной с упомянутой системой программного управления манипулятора и содержащей телекамеру, при этом перед укладкой брикетов в контейнер дополнительно определяют наклон основания каждого полученного прессованием брикета по отношению к его боковым поверхностям и при укладке брикетов в контейнер с помощью захватного устройства обеспечивают ориентирование наклона брикетов в сторону стенки контейнера или предыдущего ряда с опиранием на них.
Дополнительно измеряют величину радиоактивности каждого брикета, при этом брикеты с наибольшей радиоактивностью укладывают ближе к центру контейнера.
Телекамеру устанавливают либо на сам манипулятор, либо в рабочей зоне манипулятора.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид комплекса для упаковки в контейнер брикетов, полученных прессованием размещенных в бочках ТРО.
Комплекс для упаковки полученных прессованием брикетов, иллюстрирующий заявленный способ, содержит шестиосный манипулятор 1 с захватным устройством 2, осуществляющий загрузку бочек с ТРО в гидравлический пресс 10. Полученные прессованием брикеты 5 поступают на лоток 3 для выдачи брикетов, откуда манипулятором 1 переносятся на стол-накопитель 9.
Рабочие зоны манипулятора 1 и пресса 10 расположены в изолированной камере-блоке 8. В состав системы технического зрения, связанной с системой программного управления (СПУ) манипулятора, расположенной в шкафу управления 7, входит телекамера 4, которая может быть установлена на манипуляторе 1 либо в рабочей зоне манипулятора, например на стенке камеры-блока 8 (не показана).
С помощью системы технического зрения, выполненной с возможностью получения 3D-изображения брикетов, используя телекамеру 4, сканируют размеры полости контейнера 6 для укладки брикетов и определяют точные координаты положения и габариты каждого брикета 5, расположенного на столе-накопителе 9, а также определяют наклон основания каждого брикета 5 по отношению к его боковым поверхностям. Измеренные параметры брикетов 5 сохраняют в памяти СПУ.
Когда стол-накопитель 9 будет полностью заполнен, автоматически производится расчет наиболее плотной укладки имеющихся брикетов 5 в контейнер 6 для максимально возможного использования его внутреннего объема.
Данный расчет может включать, например, вычисление суммарной длины всех брикетов 5, содержащихся на столе-накопителе 9, с учетом заданного зазора между брикетами. Далее методом перебора выбираются брикеты 5, суммарная длина которых (с учетом зазоров между ними) максимально соответствует длине контейнера 6 с учетом количества рядов, которые можно уложить в контейнер (целая часть от деления ширины контейнера на ширину брикета), то есть из условия, чтобы из выбранных брикетов можно было набрать указанное количество рядов и при этом суммарная длина брикетов в каждом из них не превышала длину контейнера 6.
С помощью манипулятора 1 осуществляют укладку брикетов со стола-накопителя 9 в контейнер, при этом с помощью захватного устройства 2 на основании полученных от системы технического зрения данных измерений брикетов обеспечивают при укладке ориентирование наклона брикетов в сторону стенки контейнера или предыдущего ряда с опиранием на них.
При необходимости дополнительно измеряют величину радиоактивности каждого брикета 5 с помощью соответствующих датчиков (не показаны), при этом брикеты с наибольшей радиоактивностью укладывают ближе к центру контейнера 6, что дополнительно обеспечивает повышение безопасности проводимых работ при утилизации ТРО.
Таким образом, использование предложенного способа укладки манипулятором с системой технического зрения позволяет повысить скорость укладки и точность позиционирования укладываемых брикетов, что обеспечивает повышение производительности, надежности процесса укладки и плотности укладки спрессованных брикетов ТРО в контейнер.