本發明一般涉及核燃料格架拼接,具體涉及一種核燃料格架拼接自動對齊裝置及控制方法。
背景技術:
1、核燃料格架主要用于裝載并定位燃料棒,由多個格架條帶拼接而成。格架條帶為板狀結構,其上開設有多個相互平行的開口縫隙,多個開口縫隙均靠近格架條帶的同一側。
2、現有技術中,將多個格架條帶拼接成核燃料格架的方式為:使用限位模具進行拼接。使用過程中,先將第一組的多個格架條帶卡設在模具上,開口縫隙均朝上設置。操作人員再將第二組的開口縫隙朝下的格架條帶拼接至第一組的多個格架條帶上;重復這一步驟,最終形成核燃料格架。
3、在此基礎上,若能夠準確拼接形成核燃料格架,需要滿足一個前提,即多個格架條帶設置在模具上后,多個格架條帶上的開口縫隙均對齊。一旦模具卡設格架條帶的部位尺寸設計不夠精確,或長時間使用造成磨損,則會導致設置在模具上的多個格架條帶無法對齊。進而導致難以順利拼接形成核燃料格架。
技術實現思路
1、鑒于現有技術中的上述缺陷或不足,期望提供一種核燃料格架拼接自動對齊裝置及控制方法。
2、一方面,本發明提供一種核燃料格架拼接自動對齊裝置,用于拼接相互垂直設置的第一格架條帶和第二格架條帶;所述第一格架條帶上開設有多個相互平行的第一開口縫隙;所述第一開口縫隙的開口方向相同;所述第二格架條帶上開設有多個相互平行的第二開口縫隙;所述第二開口縫隙的開口方向相同;
3、核燃料格架拼接自動對齊裝置包括:
4、安裝底座;
5、調節組件,所述調節組件安裝在所述安裝底座5的一側,用于夾持多個沿第一方向排列設置的第一格架條帶1;所述調節組件包括多個夾持單元;每一夾持單元分別夾持一個所述第一格架條帶1,并能夠獨立帶動其所夾持的所述第一格架條帶1沿第二方向移動,以使多個所述第一格架條帶1的各個第一開口縫隙3在所述第一方向上對齊;所述第一方向垂直于所述第一格架條帶1;所述第二方向垂直于所述第一方向;
6、拼接組件,所述拼接組件安裝在所述安裝底座5的另一側,用于夾持所述第二格架條帶2,并使所述第二開口縫隙4與所述第一開口縫隙3相對設置;
7、雙目相機11,所述雙目相機11固定安裝在所述拼接組件上,且拍攝視野包含所述第一格架條帶1與第二格架條帶2,以及所述第一格架條帶1與第二格架條帶2之間的對接區域,用于拍攝所述第一格架條帶1和所述第二格架條帶2的圖像;
8、處理器,所述處理器與所述雙目相機11電連接,用于接收所述第一格架條帶1和所述第二格架條帶2的圖像,并根據圖像檢測所述第一格架條帶1和所述第二格架條帶2的相對位置;
9、所述拼接組件還用于根據所述相對位置帶動所述第二格架條帶2移動,使一個所述第二格架條帶2上的多個所述第二開口縫隙4分別與多個所述第一格架條帶1上沿第一方向對齊的多個所述第一開口縫隙3相互拼接。
10、根據本發明提供的技術方案,所述調節組件包括:
11、安裝框架,所述安裝框架固定安裝在所述安裝底座的一側;
12、多個夾持單元,多個所述夾持單元均安裝在所述安裝框架上,且沿第一方向排列設置,均用于夾持所述第一格架條帶,使多個所述第一格架條帶垂直于第一方向設置;所述夾持單元還用于帶動所述第一格架條帶沿第二方向移動。
13、根據本發明提供的技術方案,所述夾持單元包括:
14、第一驅動裝置,所述第一驅動裝置安裝在所述安裝底座上;
15、第一絲杠,所述第一絲杠沿第二方向設置,且一端與所述第一驅動裝置的旋轉軸固定連接,另一端與所述安裝底座可轉動連接;
16、第一滑動塊,所述第一滑動塊沿第二方向滑動安裝在所述安裝底座上,且與所述第一絲杠螺紋連接;
17、第一機械夾,所述第一機械夾固定安裝在所述第一滑動塊上,用于夾持所述第一格架條帶;
18、所述第一滑動塊用于在所述第一驅動裝置和所述第一絲杠的作用下,帶動所述第一機械夾和所述第一格架條帶沿第二方向移動。
19、根據本發明提供的技術方案,所述處理器還用于根據圖像檢測多個所述第一格架條帶上的多個所述第一開口縫隙是否沿第一方向對齊;
20、當多個所述第一格架條帶上的多個所述第一開口縫隙未沿第一方向對齊時,所述處理器還用于控制多個所述夾持單元分別帶動多個所述第一格架條帶沿第二方向以相同或不同的朝向移動,完成對齊。
21、另一方面,本發明還提供一種核燃料格架拼接自動對齊裝置的控制方法,應用于上述所述的一種核燃料格架拼接自動對齊裝置;
22、所述控制方法包括:
23、s1:構建雙目相機的相機坐標系;
24、s2:檢測多個第一開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的多個第一坐標;
25、s3:根據多個所述第一坐標,控制多個所述第一格架條帶沿第一方向對齊;
26、s4:檢測多個第二開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的多個第二坐標;
27、s5:根據多個所述第二坐標,計算所述第二開口縫隙的邊緣點與多個所述第一開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的位置差;
28、s6:根據所述位置差,控制拼接組件帶動第二格架條帶相對第一格架條帶移動,使多個第一開口縫隙與多個第二開口縫隙對齊,并完成拼接。
29、根據本發明提供的技術方案,s2:檢測多個第一開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的多個第一坐標,包括:
30、s2-1:利用所述雙目相機拍攝安裝在調節組件上的多個第一格架條帶的圖像,得到第一圖像;
31、s2-2:獲取開口縫隙識別模型;
32、s2-3:根據所述開口縫隙識別模型和所述第一圖像,識別得到多個第一開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的多個第一坐標。
33、根據本發明提供的技術方案,s3:根據多個所述第一坐標,控制多個所述第一格架條帶沿第一方向對齊,包括:
34、s3-1:根據多個第一坐標,計算多個所述第一格架條帶沿第二方向的多個第一坐標差;
35、s3-2:根據所述第一坐標差控制多個所述第一格架條帶沿第二方向移動,使多個所述第一格架條帶沿第一方向對齊。
36、根據本發明提供的技術方案,s3-1:根據多個第一坐標,計算多個所述第一格架條帶沿第二方向的多個第一坐標差,包括:
37、s3-1-1:獲取多個所述第一坐標中沿第一方向的多個橫坐標值;
38、s3-1-2:根據多個所述橫坐標值,為多個所述第一坐標進行分組,得到多個第一坐標組;一個所述第一坐標組中的多個第一坐標對應同一個第一格架條帶上的多個第一開口縫隙;
39、s3-1-3:將所述第一坐標組中的多個第一坐標,根據沿第二方向的豎坐標值,按照大小順序依次標號;
40、s3-1-4:將標號相同的多個第一坐標劃分為第二坐標組;一個所述第二坐標組中的多個第一坐標對應的第一開口縫隙用于與同一個第二格架條帶上的多個所述第二開口縫隙相互拼接;
41、s3-1-5:為其中一組第二坐標組中的多個第一坐標沿第二方向的豎坐標值取中位數,得到中位參考坐標;
42、s3-1-6:計算所述第二坐標組中的多個第一坐標沿第二方向的豎坐標值與所述中位參考坐標沿第二方向的豎坐標值的差值,得到多個第一坐標差。
43、根據本發明提供的技術方案,s5:根據多個所述第二坐標,計算所述第二開口縫隙的邊緣點與多個所述第一開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的位置差,包括:
44、s5-1:獲取多個所述第一格架條帶沿第一方向對齊狀態下,多個第一開口縫隙的邊緣點在所述相機坐標系下的多個第三坐標;
45、s5-2:獲取待拼接的多個所述第一開口縫隙對應的多個待拼接第三坐標;待拼接的多個所述第一開口縫隙沿第一方向對齊;多個所述待拼接第三坐標沿第二方向的豎坐標相同;
46、s5-3:獲取多個所述待拼接第三坐標中沿第一方向最大的橫坐標值對應的所述待拼接第三坐標,得到參考第三坐標;
47、s5-4:獲取多個所述第二坐標中,沿第一方向最大的橫坐標值對應的第二坐標,得到參考第二坐標;
48、s5-5:根據所述參考第二坐標和參考第三坐標,計算得到所述位置差。
49、本發明的有益效果在于:
50、將多個第一格架條帶沿第一方向安裝在調節組件上,使多個第一格架條帶均垂直于第一方向;通過雙目相機和處理器檢測第一格架條帶和所述第二格架條帶的相對位置;而后利用調節組件帶動多個第一格架條帶各自沿垂直于第一方向的第二方向移動,進而使多個第一格架條帶上的多個第一開口縫隙沿第一方向對齊。最后利用拼接組件夾持第二格架條帶完成拼接。基于以上的核燃料格架拼接自動對齊裝置,可以在拼接前自動檢測多個第一格架條帶是否對齊;當未對齊時,還可以進行自動調整對齊,最終完成拼接過程。由此,解決了格架條帶拼接過程中難以對齊的問題,提高了拼接效率,并保證拼接過程中不會導致損壞。