KUKA系统解决方案能够对核设施退役设备中的废料进行分类并压缩废料体积

自动机器人系统可用于建造汽车或核电厂退役。在危险环境中,可部署KUKA机器人,以在从采矿、浓缩到转换的整个核燃料循环中确保工作人员的安全。在英国一家核设施退役工厂,目前通过对废料分类和压缩废料体积、以及擦拭和清洁来完成设施退役。随后安装的一个二次系统将取代废料箱的箱盖,然后将其闩牢。

初始场景

目前正在对一部核设施开展大规模清洁操作,其中包括去异物和退役。作为整理关键残留设备工作的一部分,一家新建的发电厂将于 2018 年投入运行。退役工作完成后,该发电厂将处理料仓程序所回收的核废料,对其进行封存,并做好进行长期储存的准备。在处理过程中存在工作人员暴露在危害辐射中的危险,因此操作员既可通过自动控制机器人也可通过远程控制机器人来处理具有污染性的核废料。为了评估它们对新建发电厂的适用性,利用KUKA机器人搭建一个试验台。其目的是用于在测试环境中确定其是否能够分拣、搬运和放置仿真核废料。

任务

发电厂投入运行后,机器人需要能够安全地处理发电厂所有废料池和料仓的核废料,并做好进行长期储存的准备。包括圆桶、储罐和集装箱以及发电厂设备、石墨块、污泥残留物或特定类型的废料,例如,沸石遗漏物、废水滴漏装置等。
机器人将用于清除现场多年来累积的遗漏物。一次性分拣废料,并将其置于分类台上。根据废料的类型,其可随着废液沿排放孔排出,或将其切割成较小的废料块以更易于再次进行排放。然后废料将在下一步中全部被排放到一个新的存储设备中。 

能够取下箱盖:KUKA提供大量箱盖启盖工具,以满足特定箱盖类型的需求。
这一操作中所面临的挑战是速度与效率,同时能够进行远程操作,避免工作人员暴露在辐射下。KUKA Systems UK Ltd——与其他机器人制造商不同——专注研发手动控制机器人,以让操作员执行特定的非自动化任务(例如,从工作台上分拣废料)。借助操纵杆远程控制机器人处理废料,其中包括体积庞大的重型废料(废料重量达 350 kg 以上),并执行中断任务以及常规清洁作业。经过多年以来机器人在汽车行业中发挥的重要作用证实,其为特定应用提供了高效可靠的解决方案。

解决方案

这些机器人产品已经上市,并且是铸造厂和汽车生产线上最常用的机器人。所研发的解决方案利用处理设备的线性布局结合废料处理台周围大量适用于重型作业的标准工业机器人来实现。这些测试于 2014 年开始实施,其通过一个基于三个KUKA KR 500 机器人的系统进行。核设施退役设备需要它们,因为在重量不足三吨的作业中,它们能够实现高效负载(高达 500 kg),这是因为它们能在远程模式和编程模式下进行作业。还有重要的因素是:机器人技术得到良好的实践验证,可实现一系列工具和作业方法,使机器人能够高度精确地进行作业,并具备 0.08 mm 的重复精度。 
通过使用KUKA操纵杆可轻松对机器人进行自动和综合控制
标准尺寸裁剪工具液压剪刀在未来将适用于处于大多数各种不同类型的废料。但是,KUKA还另外设计和制造了大量基于市售成品设备的工具,非常适合结合机器人使用。这些工具包括液压抓斗和一般用途机械手棘爪以及用于钻孔、拆卸螺栓、抽吸、喷涂的工具和用于一般废料回收和处理的工具。KUKA还可提供市面上独具特色的操纵杆装置,这一装置为KUKA独家产品。允许操作员手动控制KUKA机器人。试验证实,无论在手动模式下还是在自动模式下,这些机器人均可实现高度的灵活性和控制能力。程式化操作大大减少了操作员的工作量。
测试表明这些机器人能够满足必要的操作功能,完全适用未来的工作环境。在对钻机进行成功测试后,Sellafield 决定于 2018 年投产运行后在 BEP 中配套第二套KUKA解决方案。自动化机器人解决方案将用于重新盖严溢出物并将其上面的箱盖闩牢。

KUKA解决方案经过良好的实践验证,其具备高可靠性,非常适合以更安全、更快速且更经济的方式处理退役设备。结合KUKA专业人员在现场提供出色的技术支持,自动化机器人系统完全具备核应用所需的高品质。

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