CN106795989A - 用于作用在管子的外表面上的组件及相应的方法 - Google Patents

Abstract

所述组件包括：运载器(13)；至少一个检查或维护工具；所述运载器(13)包括：至少一个滚动本体(1)；致动器。所述运载器进一步包括：用于将所述运载器(13)连接到所述管子(1)的设备(21)，所述设备被布置为使得所述管子(1)吸收所述运载器(13)和所述工具的至少50％的重量。

Description

用于作用在管子的外表面上的组件及相应的方法

技术领域

本发明总体上涉及对管子的外表面进行操作，具体地涉及核反应堆的难以到达的区域。

背景技术

更具体地，根据第一方面，本发明涉及一种用于作用在管子的外表面上的组件，所述类型的组件包括：

运载器，能够沿着所述管子移动；

至少一个检查或维护工具，被连接到所述运载器；

所述运载器包括：

至少一个滚动本体，被放置为与所述管子的所述外表面接触；

致动器，被布置为使所述滚动本体相对于所述管子转动，以便通过所述滚动本体与所述管子的所述外表面之间的配合沿着所述管子推进所述运载器。

FR 1,448,295描述了这种类型的组件。运载器由沿着管子安装的轮轴支撑，从而能够移动托架并且检查管子的各个部件。

这种组件的实现比较复杂。

发明内容

在本上下文中，本发明的目标是提出一种更容易使用的组件。

为此目的，本发明涉及一种前述类型的组件，其特征在于，所述运载器进一步包括用于将所述运载器连接到所述管子的设备，所述设备被布置为使所述管子吸收所述运载器和所述工具的至少50％的重量。

因此，所述操作组件的所述运载器由待检查的所述管子支撑并且经由滚动本体与所述管子的所述外表面的配合沿着所述管子前进。因此，所述组件不一定需要包括使得其能够引导或支撑所述运载器的外部结构。

另外，因为所述运载器由待检查的所述管子支撑，其自然地跟随这个管子的轨迹。沿着所述管子引导所述运载器因此得到极大的简化，尤其是在所述管子具有弓形截面时。

所述组件还可以具有以下单独或根据任何技术上可能的组合考虑的特征中的一个或多个特征：

所述运载器包括所述或每一个滚动本体被连接到的底盘，用于将所述运载器连接到所述管子的所述设备包括连接到所述底盘的至少一个辊，所述辊被布置为通过预定力将所述管子夹在所述或每一个辊与所述或每一个滚动本体之间；

所述或每一个滚动本体具有防滑涂层，所述防滑涂层、所述预定力以及能够由所述致动器传输到所述或每一个滚动本体的最大电动机转矩被选择为使得所述运载器和所述工具能够在竖直管子区段周围保持不动；

用于将所述运载器连接到所述管子的所述设备包括承载至少所述辊或至少一个辊的至少一个夹持器，并且所述夹持器到所述底盘的连接被布置为使所述夹持器能够在打开位置与闭合位置之间移动，在所述打开位置中所述运载器能够与所述管子分开，在所述闭合位置中所述管子夹在所述或每一个辊与所述或每一个滚动本体之间；

所述运载器包括编码器，所述编码器适于确定所述运载器沿着所述管子的当前位置；

所述组件包括适于将所述运载器连接到所述或每一个工具的连接，所述连接器向所述或每一个工具赋予相对于所述运载器的至少一个自由度；

所述工具中的一个工具是刷具，包括被布置为对所述管子的所述外表面进行刷洗的至少一个刷子；

所述刷具包括若干刷子，所述刷子具有半环形状、相对于所述管子在直径上彼此相对；

所述工具中的一个工具是检查工具，包括被布置为对所述管子的所述外表面进行检查的至少一个照相机；

所述检查工具包括用于对所述外表面进行标记的设备；

所述工具中的一个工具是机加工工具，包括能够对所述管子的所述外表面进行机加工的至少一个机加工设备，优选地包括相对于所述管子在直径上相对的两个机加工设备；

所述机加工工具包括：

框架；

多个导辊，被连接到所述框架，所述导辊被布置为与所述管子配合，使得所述机加工工具由所述管子支撑并且能够沿着所述管子移动；

运载所述或每一个机加工设备的托架；

所述托架到所述框架的连接，所述连接被布置为使所述托架能够沿着所述管子相对于所述框架平移并且能够围绕所述管子转动；

所述机加工工具包括所述辊到所述框架的连接，至少一些连接能够在与所述管子分开的各个位置与同所述管子的所述外表面接触的各个位置之间移动所述辊；

所述或每一个机加工设备包括机加工构件和所述机加工设备到所述托架的连接，所述连接能够在垂直于所述管子的平面中使得所述机加工构件相对于所述托架倾斜，从而将所述机加工构件放置成与所述管子的所述外表面接触；以及

所述机加工工具包括能够将所述机加工工具在所述管子上可逆地锁定在位的至少一个夹具。

根据第二方面，本发明涉及一种用于使用具有上述特征的组件作用在管子的外表面上的方法，所述方法至少包括以下步骤：

将所述运载器和连接到所述运载器的所述工具放置在所述管子上；

沿着所述管子移动所述运载器和所述工具；

用所述工具在所述管子的所述外表面上执行至少一个检查或维护操作。

所述方法可以进一步包括以下步骤中的一个或多个步骤：

使用被连接到所述运载器的刷具对所述管子的所述外表面进行刷洗；

使用被连接到所述运载器的检查工具对所述管子的所述外表面进行检查；

使用被连接到所述运载器的检查工具对所述管子的所述外表面进行标记；

使用被连接到所述运载器的机加工工具对所述管子的所述外表面进行机加工。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从仅作为参考并且非限制地提供的以下详细描述参考附图变得显而易见，在附图中：

图1是PWR类型的核反应堆容器以及用于IRI系统的探针的导管的简化示意图，根据本发明的操作组件被示出为安装在这些管子中的一个管子上；

图2是放置在这些导管中的一个导管上的根据本发明的组件的运载器的放大立体图；

图3是图1和图2的操作组件的运载器的分解立体图；

图4是处于组装状态的运载器的立体图；

图5是刷具的立体图；

图6是图5的刷具的分解立体图；

图7是安装在图3和图4的运载器上的检查工具的立体图；

图8是机加工工具的立体图；以及

图9是图8的机加工工具在中间纵向平面上切出的立体图。

具体实施方式

在附图中示出的组件被设置为作用在管子的外表面上、作用在实际上无法完成人工操作的难以到达的区域。通常，该组件被设置为在置于剂量非常高的恶劣环境中的核反应堆管子上执行检查和/或维护操作。这些操作具体地寻求恢复外表面2受损的管子1。

例如，这些管子是用于芯内反应堆仪器(IRI)类型的探针的导管。

如图1所示，IRI系统的导管1经过反应堆的容器5的底部3。这些导管允许将探针插入在容器5内部，尤其是测量中子通量的探针。这些管子1各自包括通过弯曲区段11连接到彼此的基本上竖直的部件7以及至少一个基本上水平的部件9。

直接位于底部3下面的这些管子1的部件被置于剂量非常高的环境中，使得人工操作非常困难。

根据本发明的操作组件使得能够在导管1的上表面2上执行检查和/或维护操作，例如当这些表面由于任何其他原因而腐蚀或损坏时。

然而，操作组件1可以用于维护核反应堆内部的或者另一种核设施内的或者甚至非核设施内的任何类型的管子。这使得能够在基本上自动化工作模式下执行操作，具有非常少的人工介入。

在以下描述中，“纵向”是指管子的中央轴线的方向。

该操作组件包括在图3和图4示出的能够沿着管子移动的运载器13以及连接到运载器13的用于管子的外表面的至少一个检查或维护工具。

通常，该组件包括若干工具，使得能够在管子的外表面上执行不同类型的操作：刷洗、视频检查、标记待处理的区域、对管子的外表面的受损区域进行刨槽，即，机加工。

在图5至图9示出这些各个工具。这些工具可以一个接一个地安装在同一个运载器上。

如图3和图4所示，运载器13包括：

底盘15；

至少一个滚动本体17，被连接到底盘15、被放置为与管子1的外表面2接触；

致动器9，被布置为使滚动本体17相对于管子1转动，以便通过滚动本体17与管子1的外表面2之间的配合沿着管子1推进运载器；

将运载器13连接到管子1的连接设备21。

通常，运载器13包括两个滚动本体17。这些滚动本体例如是辊。这些滚动本体围绕垂直于管子1的中央纵轴线的对应的横向轴线转动。

图3示出的底盘15包括可拆卸地组装到彼此的两个部件，框架23和底部25。框架23向内地限定中空体积27，滚动本体17被容纳在该中空体积中。

底部25承载滚动本体17和致动器19。

框架23由彼此相对的第一和第二较大面29限定。体积27完全地穿过框架23并且在这两个较大面29和31处出现。底部25附接到第二较大面31并且在这个第二较大面31处闭合体积27。

致动器19包括电动机33，该电动机的输出轴转动小齿轮35。致动器19还包括齿轮27，该齿轮与小齿轮35啮合并牢固地固定到螺丝39。螺丝39连接到底盘15。更具体地，螺丝39连接到底部25。螺丝39转动这个或这些滚动本体17。

将运载器13连接到管子的设备21被布置为使当运载器安装在管子上时管子1吸收运载器以及连接到运载器的工具的至少50％的重量。通常，管子1吸收运载器和工具100％的重量。

连接设备21包括连接到底盘15的至少一个辊41，该辊被布置为通过预定力将管子夹在该或每一个辊41与该或每一个滚动本体17之间。

在所示示例中，连接设备21包括四个辊41。可替代地，连接设备21可以包括少于四个辊，例如，一个辊、两个辊或三个辊，或多于四个辊。

如图3所示，连接设备21包括一个或若干个夹持器43，这些夹持器各自运载至少一个辊41。

在所示示例中，连接设备21包括两个移动夹持器43，这些夹持器各自运载两个辊41。

用于将运载器连接到管子的设备21进一步包括夹持器43到底盘15的至少一个连接45，该连接被布置为使夹持器43能够在打开位置与闭合位置之间移动，在打开位置中运载器能够与管子1分开，在闭合位置中管子1夹在该或每一个辊41与该或每一个滚动本体2之间(图2)。

连接45包括用于每一个夹持器43的轮轴47。夹持器43因此围绕轮轴47枢转地连接到框架15。这个轮轴纵向地定向。

如图3所示，夹持器43包括若干个轭49，这些轭穿孔有孔口51，轮轴47通过这些孔口接合。轮轴47通过地基53固定到框架23，该地基穿孔有纵向通道，轮轴47在这些纵向通道内接合。地基53与框架23是一体的(图4)。

在所示示例中，夹持器43安装在框架的第一较大面29上并且横向地定位在体积27的任一侧上。

连接45还包括两个横向螺丝55并且在每个螺丝55上包括能够沿着相应的螺丝移动的两个区块57。

每一个区块57具有螺纹内部通道，螺丝55的螺纹柄在该内部通道内接合。

如图3所示，每一个区块57包括两个轮轴端58，这两个轮轴端彼此纵向对准并且在区块57的任一侧上突出。每一个夹持器43包括具有孔口61的两个轭59。每一个轭59被放置为跨坐在区块57上，轮轴端58在孔口61内自由地接合。

另外，压缩弹簧(未示出)被插入在每一个区块57与布置在相应的螺丝上的肩形物之间。该弹簧将区块57朝向螺丝的端部压缩，即，在进一步移动远离安装在同一个螺丝上的另一个区块57的方向。

螺丝55和区块57被插入在第一较大面29与夹持器43之间。

连接45被布置为使当螺丝55在第一方向转动时，区块57横向地朝向彼此移动，这使得夹持器43朝向其对应的开放位置移动。相反地，当螺丝55在相反的方向转动时，区块57沿着螺丝55在这两个区块的分离增加的方向移动，这朝向其对应的闭合位置驱动夹持器43。

该或这些滚动本体17覆盖有防滑涂层。这使得能够增加滚动本体和管子的粘附度。

根据本发明的一个有利方面，防滑涂层、管子1被夹在辊41和该或每一个滚动本体17之间的预定力以及可以由致动器19传输到滚动本体17的最大驱动力矩被选择为使得运载器和工具可以在竖直管子区段周围保持不动，就像图1示出的管子区段7。

这使得能够在水平区段、竖直区段或具有任何定向的区段作用在管子的任何点处。

具体地如图2所示，运载器被设置为安装在管子周围，使得滚动本体17竖直地位于管子下方，并且辊41竖直地位于管子上方，如果管子1是基本上水平的话。

因此，滚动本体17和辊41被布置为相对于管子1在直径上彼此相对。

如图3所示，运载器还包括安装在底盘15的一个纵向端处的行程结束检测器63。

这个检测器63使得能够当运载器在管子的一端处抵接时自动地停止运载器的移动。

运载器还包括编码器65，该编码器适于确定运载器沿着管子的当前位置(图3)。因此，由于运载器上的编码器给出的信息，当运载器在管子上移动时，运载器沿着管子、具体地相对于放置在管子的一端处的固定止挡块的位置是已知的。这因此使得能够返回到管子上的给定位置(如果需要的话，在一排中进行若干次)来执行恢复管子的外表面所需的各种操作。

根据本发明的组件包括被设置为将运载器13连接到每一个工具的连接67。因此，同一个连接67使得能够将每一个工具连接到运载器。

如图4所示，连接67包括牢固地固定到运载器13的台板69、连接到工具的至少一个壳体71(例如，见图6)、连接到台板69并且在壳体71内接合的至少一个轮轴72以及插入在轮轴72与壳体71之间的至少一个弹性套筒73。

台板69牢固地固定到运载器的底盘15，优选地固定到底盘的与行程结束检测器63相对的纵向端。

在所示示例中，该连接包括两个壳体71。这些壳体被布置在区块74内、固定到工具。

轮轴72横向地定向，类似于壳体71。这些轮轴通过垫片75牢固地固定到台板。

弹性套筒73围绕轮轴72滑动。这些弹性套筒由聚氨酯或橡胶或任何其他合适的材料制成。

每一个套筒73通过径向内面附接到轮轴72并且通过径向外面附接到壳体71的外围壁。

由于套筒的存在，运载器与工具之间的连接67具有足够的灵活性来允许工具采取相对于运载器的某个角度。这使得运载器/工具组件遵循管子1的曲线上的区段。

在图5和图6示出刷具81。刷具81包括被布置为对管子的外表面进行刷洗的至少一个刷子83。

在所示示例中，刷具81承载若干刷子83，这些刷子具有半环形状、相对于管子1在直径上彼此相对。

更具体地，刷具81包括中央框架85、支撑刷子83的两个侧框架87以及侧框架87到中央框架85的连接89。

中央框架85包括放置在工具的两个纵向端处、通过纵向剖面95连接到彼此的两个末端台板93。

每一个侧框架87包括骨架96，刷子83安装在该骨架上。

刷子83彼此相邻定位，在纵向上有规律地间隔开。连接到同一个侧框架的刷子83被放置在垂直于纵向方向、彼此平行的各个平面内。每一个刷子83通过半圆形边缘97被限定为朝向管子，该半圆形边缘与刷子毛的末端相对应、被设置为抵靠管子。

侧框架87到中央框架85的连接是围绕由图6的混合线体现的纵轴线99的枢转连接。

侧框架87因此能够相对于中央框架85在图5示出的各个使用位置与倾斜远离管子的位置之间移动。在使用位置，刷子83通过其内边缘87借助于预定力与管子的外表面接触。

在使用期间，工具被定位为使得中央框架在管子下方并且两个侧框架87在管子的任一侧，使得连接到这两个侧框架的刷子83能够刷洗管子的整个圆周。

因此，能够在工具沿着管子的平移的作用下刷洗管子的整个外表面。

在其倾斜位置，这两个侧框架87彼此分开并且与管子分开。刷子的内边缘97不再与管子接触。

应当注意的是，位于工具的纵向端的刷子83比位于工具的中心的刷子83更灵活。这允许更有效地刷洗管子的外表面以及更好的表面修整。

刷具81进一步包括用于在使用位置将侧框架87相对于中央框架85锁定在位的机构91。

锁定机构91包括横向地定向的螺丝101和各自连接到侧框架87的两个螺母103。这两个螺母103的各个螺纹孔口基本上横向地对准。

静止框架85还承载竖直地定向的椭圆形孔105，螺丝101的中央部分在该椭圆形孔内接合。螺丝101还具有与螺母103配合的相反的螺纹横向端。

螺母103被安装为在笼子107内浮动，这些笼子被布置在附接到侧框架87上的区块109内。当螺丝101在第一方向转动时，螺母103倾向于横向地移动远离彼此。侧框架87因此被驱动朝向其倾斜位置。这个移动伴随螺丝101在竖直平面内在椭圆形孔105内向下的移动。相反地，当螺丝101在相反方向转动时，螺母103倾向于彼此靠近，这驱动侧框架朝向其使用位置。

具体地如图5所示，刷具包括位于其两个纵向端的两个锁定机构91。

在图7示出检查和标记工具111。

这个工具包括被布置为对管子1的外表面2进行检查的至少一个照相机113。优选地，这个工具包括用于对外表面进行标记的设备115。

更具体地，工具111包括采取总体上中断环形式的支撑结构117。这个环延伸通过约300°。这个环包括中断119，使得能够围绕管子接合工具111，使得管子在这个环的轴线上是基本上楔形的。工具111通常包括若干照相机113，这些照相机被布置为轴向地围绕结构117，从而允许在管子的整个外围上观察外表面2。在所示示例中，工具111包括彼此90°定位的四个照相机113。

优选地，工具111包括安装在支撑结构117的径向内面上的照明装置121，例如，承载多个二极管的条带。这些二极管围绕结构117周向地分布，从而能够照相管子的整个圆周。

标记设备115被安装在支撑结构117上，通常安装在结构117的径向内面上。该标记设备被设置为当使用照相机进行的视频检查显示出需要处理的区域时在管子的外表面上标记带颜色的点。设备115的类型为通过喷漆进行标记或者类型为通过与标记物尖端进行标记或者为任何其他类型。

这种标记允许操作人员快速容易地标识待处理的区域。

可替代地，检查工具111包括连接运载器的静止齿尖以及支撑照相机的移动齿尖。移动齿尖能够围绕管子相对于静止齿尖周向地移动，以便如果需要的话提高管子的表面的视觉解释。

根据未示出的另一个替代方案，检查工具包括各自承载辊、通过各个铰接连接到支撑结构的两个夹持器。每一个夹持器能够相对于结构117在与管子分开的位置与闭合位置之间移动，在该闭合位置中辊与管子接触。在闭合位置，辊沿着管子移动时在管子上引导并平衡检查工具111。

根据本发明的组件进一步包括图8和图9示出的机加工工具123。

工具123包括能够对管子1的外表面2进行机加工的至少一个机加工设备125，并且优选地包括相对于管子1在直径上相对的两个机加工设备125。

更具体地，机加工工具123包括：

框架127；

多个导辊129，被连接到框架127，该多个导辊被布置为与管子1配合，使得机加工工具123由管子支撑并且能够沿着管子移动；

托架131，运载机加工设备125；

托架131到框架127的连接133，该连接被布置为使托架131能够沿着管子1相对于框架127纵向地平移并且能够围绕管子1周向地转动。

如图9所示，机加工工具123包括两组辊129，允许在工具的两个相对的纵向端将工具123支撑在管子上。每一组辊包括围绕管子周向地分布的若干辊129。

在所示示例中，机加工工具123包括两组三个辊129。

机加工工具针对每一个辊还包括辊129到框架127的连接135，至少一些连接135能够在与管子分开的各个位置与同管子的外表面接触的各个位置之间移动辊。

如图9所示，每一个连接135包括其上安装有辊129的臂137。

在一些连接135中，臂137牢固地固定到框架127上。

在其他连接135中，臂137枢转地固定到框架127上。在这种情况下，连接135包括双作用千斤顶，使得能够围绕枢轴线转动臂137和辊129。在图8示出其中一个千斤顶139。

在图9示出的示例中，位于机加工工具的下部分中的辊129是静止的。在工具的每一个纵向端位于上部分中的两个辊129是可移动的。

在辊的分开位置，能够在管子周围定位机加工工具。

一旦工具围绕管子，静止框架127和静止辊129位于管子下方，移动辊129位于管子上方。

运载器到框架的连接133包括中间框架141，并且中间框架141到静止框架127的连接143被布置为使框架141相对于静止框架127围绕管子能够周向地移动。

连接143包括牢固地安装到中间框架的这两个相反的纵向端的两个齿条145以及各自与一个齿条配合的两个齿轮157。齿轮147牢固地固定到电动机149的输出轴，电动机149牢固地固定到静止框架。

另外，托架到框架的连接133还包括牢固地固定到中间框架141的纵向静止轮轴151(见图8)。托架131被安装为通过线性轴承153沿着轴线151滑动。

另外，连接133包括电动机155，该电动机牢固地固定到托架131、转动纵向螺纹螺丝157。螺丝157接合在螺纹孔口159内、被布置在牢固地固定到中间框架141的板件161内(图8)。因此，当电动机155顺时针转动螺丝157时，托架131在螺丝157与螺纹孔口159之间的配合的作用下在第一方向纵向地移动。当电动机155在相反的方向转动螺丝时，托架在另一个方向纵向地移动。

在所示示例中，机加工工具123包括两个机加工设备125，这两个机加工设备被布置为能够对管子的外表面的直径上相对的各个区域进行机加工。

可替代地，机加工工具包括仅一个机加工设备，该机加工设备能够围绕管子周向地移动以便能够对管子的整个外围进行机加工。

根据仍另一个示例，机加工工具包括多于两个机加工设备，例如三个或更多个机加工设备。

每一个机加工设备125包括机加工构件163和机加工设备163到托架131的连接165，该连接能够在垂直于管子1的平面中使得机加工构件163相对于托架131倾斜，使得机加工构件163与管子1的外表面2接触。

在所示示例中，这两个机加工构件163通过同一个连接165而连接到托架131。连接165由这两个机加工设备125共享。可替代地，机加工构件163通过不同的连接165而连接到托架131。

在所示示例中，每一个机加工构件163是研磨机。该研磨机包括具有转动输出轴167的发动机组166以及固定到输出轴167的机加工头，此处为切割机169。输出轴167垂直于管子的轴线并且在垂直于管子的轴线的平面中行程。可替代地，机加工构件不是研磨机而是砂轮盘或适于从管子的外表面移除材料的任何其他类型的机加工构件。

机加工构件到托架的连接165包括发动机组171牢固地固定到其上的支撑部件171、将支架171连接到托架131的枢轴173以及围绕枢轴173相对于托架131转动支架171的电动机装置175。枢轴173具有纵轴线。更具体地，如图9所示，支架171通过其相反的纵向端借助于两个枢轴173连接到托架131。枢轴171是对准的。

电动机装置175包括牢固地固定到托架131的静止小齿轮177、牢固地固定到支架171的电动机179以及牢固地固定到电动机179的输出轴183并且与静止小齿轮177啮合的齿轮181。

当电动机179被激活以在第一方向转动齿轮181时，支架171进而围绕枢轴173转动。这使得机加工构件163朝向管子倾斜，直至机加工头169与管子的外表面接触。当电动机被命令在相反的方向驱动输出轴和齿轮时，机加工构件被带回其初始位置，并且机加工头不再与管子的外表面接触。

可替代地，不是通过枢转而是通过连接165经由球形安装的导向物的横向平移获得盖件的驱动移动。

机加工工具123优选地还包括能够将机加工工具在管子上可逆地锁定在位的至少一个夹具185。具体地在图9中可见该夹具。

通常，机加工工具包括单个夹具。可替代地，机加工工具包括两个夹具或多于两个夹具。

该或每一个夹具185通常包括位于管子的任一侧上的两个卡爪187以及未示出的被设置为可逆地将这两个卡爪187朝向彼此移动的致动器。

如图9所示，每一个卡爪187是具有被设置为抵靠管子的承载表面的板件。该承载表面基本上平行于纵向方向。这两个卡爪187相对于管子在直径上彼此相对。致动器通常是双作用千斤顶，被设置为在基本上垂直于管子的轴线的方向抵靠管子推动每个卡爪187。

夹具185连接到中间框架141。

可替代地，夹具185连接到托架131或框架127。

机加工工具的所有元件的移动通过计算机189被远程地控制。机加工工具的各个元件的位置和移动被通过编码器检测和记录，该编码器将信息发送到计算机189。中间框架141相对于静止框架127的转动移动、托架131相对于中间框架的纵向移动以及机加工构件163相对于托架的转动移动也是这样。

通过准确地检测机加工工具163与管子的外表面2接触的时间来控制刨槽深度，即，机加工深度。为此，机加工工具例如配备有用于检测与管子接触的机加工头、或用于检测相对于管子移动机加工构件的电动机179的强度变化的构件、或测量机加工工具在管子中产生的印迹的视频装置所产生的振动的构件。

优选地，机加工工具配备有照相机，该照相机的光轴基本上平行于机加工构件的轴线，这使得能够在需要的时候精确地将机加工头定位在待机加工的区域内并且实时地观看在管子上进行的作业。

机加工工具123适于接纳测隙规，不管是进行接触还是远程的，该测隙规替代机加工构件163能够测量机器形式的轮廓检测或表面状态。

照相机和不同的测量检测装置与计算机189通信。

同样，在计算机189内远程地控制运载器和工具的所有电动机和所有致动器。安装在运载器和各个工具上的所有编码器和所有检测器将信息或所完成的测量通信到计算机189。

操作组件因此被设计为使得能够通过机器人恢复管子的外表面。极大地减少了人类介入并且在实际中人类介入仅限于将运载器和工具放置在管子上以及将每一个工具连接到运载器。

这种组件因此使得能够在必须在剂量非常高的环境中进行操作时极大地减少操作人员所接收到的剂量。

现在将描述使用上述组件作用在管子的外表面上的方法。

该方法至少包括以下步骤：

将运载器13和连接到运载器13的工具81、111、123放置在管子1上；

沿着管子1移动运载器13和工具81、111、123；

用工具81、111、123在管子1的外表面2上执行至少一个检查或维护操作。

通常，该方法包括在管子的外表面上执行若干检查或维护操作，实现若干工具。

然而，介入可以限于单个操作：简单地对表面进行刷洗或简单地使用检查工具进行视觉检查或简单地对其位置已知的外表面的区域进行机加工。

因此，通常，该方法包括以下步骤中的一个或多个步骤：

使用被连接到运载器13的刷具81对管子1的外表面2进行刷洗；

使用被连接到运载器13的检查工具111对管子1的外表面2进行检查；

使用被连接到运载器13的检查工具111对管子1的外表面2进行标记；

使用被连接到运载器13的机加工工具123对管子1的外表面2进行机加工。

将运载器13放置在管子1上的步骤的实现如下。

最初，夹持器43处于其打开位置。操作人员用运载器13接近管子并且将管子接合在夹持器43之间。底部25朝下而辊41朝上。滚动本体17直接位于管子下方。操作人员然后在所选方向转动螺丝55以便将区块57移动远离彼此。这导致将夹持器43朝向其闭合位置移动，直至管子被夹在滚动本体17和辊41之间。操作人员将滚动本体和辊夹持管子的力调整为预定力。可替代地，夹持器43的拧紧/拧松被远程地控制，电动机或千斤顶代替螺丝55。

根据另一个替代方案，通过将运载器和/或工具从仓库取出来并将其定位在管子上的臂自动地将运载器和/或工具放置在管子上。在这种情况下，拧紧/拧松操作由外部千斤顶或电动机远程地控制。

通常，第一步是使用以上参照图5和图6描述的刷具对管子的外表面进行刷洗。

操作人员因此首先将刷具81放置在管子1周围。通常，在放置之前，刷具已经连接到运载器13。

最初，侧框架87处于倾斜位置。操作人员将管子1插入在这两个侧框架87之间，中央框架85被置于管子1下方。操作人员然后在适当的方向转动螺丝91以便将侧框架87返回其使用位置。刷子的内边缘97然后适配与管子的外表面接触。

操作人员接下来排空操作区域。

可替代地，侧框架87在使用位置自动地、远程受控地在管子上闭合。在这种情况下，螺丝91由千斤顶或电动机替代。这种远程控制还使得能够在操作人员介入在刷洗结束时移除工具时打开侧框架87。

运载器和工具通常被放置在管子的第一端。

然后，在无危险区域中的距管子1一定距离的操作人员通过计算机189远程地命令运载器13和刷具81沿着管子1移动。

为了这样做，该操作人员激活电动机33。电动机33转动滚动本体17。运载器和刷具因此在管子的整个长度上移动，直到管子的与第一端相反的那一端。

例如通过安装在刷具上的行程结束检测器或通过安装在运载器上的行程结束检测器或通过安装在运载器或刷具上的照相机检测刷具到达管子的第二端。

操作人员接下来命令运载器13和刷具81在相反方向沿着管子1移动，以便将其返回管子的第一端。操作人员接下来将刷具81从运载器13分离并且将检查工具111放置在管子上。

可替代地，由运载器13和刷具81形成的组件从管子移除并且由另一个组件替代，该另一个组件包括另一个运载器和检查工具111。

为了这样做，该操作人员将管子1接合在凹口内，以便将环形结构117围绕管子放置。该操作人员将检查工具连接到运载器13。

该操作人员接下来排空操作区域。

再一次，操作人员通过计算机189远程地命令运载器13和检查工具111沿着管子移动。

在移动期间，照明带121照亮管子的外表面，并且照相机113在管子的整个外围上记录外表面的图像。照相机113将所记录的图像发送到计算机189。

操作人员实时地分析所发送的图像或者相反地稍后记录并分析所发送的图像。

安装在运载器13上的编码器使得能够将每个图像与沿着管子的纵向方向相关联。

当在发送到照相机的图像中标识到受损区域时，可以通过标记设备115在管子1的外表面2上进行标记。通过计算机189远程地控制这种标记。如果在发送图像时对图像进行分析则立即进行标记，或者相反地，可以稍后通过将运载器13返回到所标识的受损区域进行标记。

例如，可以在检查工具111从管子的第一端到第二端的离境旅行期间记录图像，并且可以在返回旅行期间粘附视觉参考。

例如通过安装在检查工具上的行程结束检测器或通过安装在运载器上的行程结束检测器或通过安装在工具或运载器上的照相机检测检查工具到达管子的第二端。

一旦运载器13和检查工具111已经返回到管子的第一端，操作人员拆装检查工具111。操作人员接下来将机加工工具123围绕管子放置并且将其连接到运载器13。

可替代地，由运载器和检查工具111组成的组件从管子移除并且由一个组件替代，该组件包括另一个运载器和机加工工具123。

为此目的，机加工工具的辊139最初位于与管子分离的各个位置。操作人员将机加工工具123放置为使得框架127被置于管子下方。操作人员将管子接合在辊129之间，然后命令辊129移动到与管子接触的位置。

最初，夹具185是打开的，并且机加工构件125不与管子1的外表面2接触。

操作人员接下来排空操作区域。操作人员接下来远程地命令运载器13和机加工工具123沿着管子1移动，直至机加工工具被放置在管子1的外表面2的待机加工的一个区域处。

配备在运载器上的编码器使得能够将机加工构件123准确地放置在之前用检查工具111标识的区域处。

然后，使用托架131到框架127的连接精细地调整每一个机加工设备125相对于待机加工的区域的位置。电动机149用于使得中间框架141相对于静止框架127移动。电动机155用于使得托架131相对于中间框架141移动。

操作人员通过计算机189、具体地使用安装在机加工工具上的照相机完成这种精细放置。

机加工工具123接下来通过夹具185在管子1上锁定在位。千斤顶被致动以抵靠管子1将卡爪187夹持在管子的任一侧上。

接下来激活机加工设备125，并且操作人员通过计算机189命令每一个机加工构件163相对于托架131移动，直至该或每一个机加工头169与管子的外表面的待机加工的区域接触。或者通过机载照相机或通过为此目的设置的检测器检测将机加工头169放置为与管子的外表面接触，如上所述。

操作人员命令机加工头169继续移动，直至到达所需要的机加工深度。

如果需要的话，在机加工头169作用的同时纵向地移动托架131，这例如使得能够产生由这两个作业轴线内插所辐射的形状(沿着管子的纵向移动轴线、垂直于管子的轴线的头的驱动轴线)。

一旦已经到达所需要的深度，操作人员使用计算机189来命令将机加工头从管子分离。如果需要的话，操作人员接下来纵向地移动托架131，以便将该或每一个机加工头放置在适当的位置从而在需要时对同一区域的另一个部分进行机加工。操作人员还可以拧松夹具185并且使用电动机149围绕管子轴向地移动中间框架141和托架131。

在已经再一次拧松夹具之后，操作人员致动电动机179以便将该或每一个机加工头与待机加工的区域接触。

一旦已经完成了对第一区域的机加工，操作人员将运载器和机加工工具移动到待机加工的另一个区域，以此类推。

Claims (17)

1.一种用于作用在管子(1)的外表面(2)上的组件，所述组件包括：

运载器(13)，能够沿着所述管子(1)移动；

至少一个检查或维护工具(81,111,123)，连接到所述运载器(13)；

所述运载器(13)包括：

至少一个滚动本体(17)，被放置为与所述管子(1)的所述外表面(2)接触；

致动器(33)，被布置为使所述滚动本体(17)相对于所述管子(1)转动，以便通过所述滚动本体(17)与所述管子(1)的所述外表面(2)之间的配合沿着所述管子(1)推进所述运载器(13)；

其特征在于，所述运载器进一步包括：

用于将所述运载器(13)连接到所述管子(1)的设备(21)，所述设备被布置为使得所述管子(1)吸收所述运载器(13)和所述工具(81,111,123)的至少50％的重量。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述运载器(13)包括所述或每一个滚动本体(17)被连接到的底盘(15)，用于将所述运载器(13)连接到所述管子(1)的所述设备(21)包括被连接到所述底盘(15)的至少一个辊(41)，所述辊被布置为通过预定力将所述管子(1)夹在所述或每一个辊(41)与所述或每一个滚动本体(17)之间。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述或每一个滚动本体(17)具有防滑涂层，所述防滑涂层、所述预定力以及能够由所述致动器传输到所述或每一个滚动本体(17)的最大电动机转矩被选择为使得所述运载器(13)和所述工具(81,111,123)能够在竖直管子(1)区段(7)周围保持不动。

4.根据权利要求2至3中任一项所述的组件，其特征在于，用于将所述运载器(13)连接到所述管子(1)的所述设备(21)包括承载至少所述辊(41)或至少一个辊(41)的至少一个夹持器(43)，并且所述夹持器(43)到所述底盘(15)的连接(45)被布置为使得所述夹持器(43)能够在打开位置与闭合位置之间移动，在所述打开位置中所述运载器(13)能够与所述管子(1)分开，在所述闭合位置中所述管子(1)夹在所述或每一个辊(41)与所述或每一个滚动本体(17)之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述运载器(13)包括编码器(65)，所述编码器适于确定所述运载器(13)沿着所述管子(1)的当前位置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件包括适于将所述运载器(13)连接到所述或每一个工具(81,111,123)的连接(67)，所述连接器向所述或每一个工具(81,111,123)赋予相对于所述运载器(13)的至少一个自由度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述工具中的一个工具是刷具(81)，所述刷具包括被布置为对所述管子(1)的所述外表面(2)进行刷洗的至少一个刷子(83)。

8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述刷具(81)包括若干刷子(83)，所述刷子具有半环形状、相对于所述管子(1)在直径上彼此相对。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述工具中的一个工具是检查工具(111)，所述检查工具包括被布置为对所述管子(1)的所述外表面(2)进行检查的至少一个摄像机(113)。

10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述检查工具(111)包括用于对所述外表面(2)进行标记的设备(115)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述工具中的一个工具是机加工工具(123)，所述机加工工具包括能够对所述管子(1)的所述外表面(2)进行机加工的至少一个机加工设备(125)，优选地包括相对于所述管子(1)在直径上相对的两个机加工设备(125)。

12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于，所述机加工工具(123)包括：

框架(127)；

多个导辊(129)，被连接到所述框架(127)，所述导辊被布置为与所述管子(1)配合，使得所述机加工工具(123)由所述管子(1)支撑并且能够沿着所述管子(1)移动；

托架(131)，运载所述机加工设备(125)；

所述托架(131)到所述框架(127)的连接(133)，所述连接被布置为使得所述托架(131)能够沿着所述管子(1)相对于所述框架(127)纵向地平移并且能够围绕所述管子(1)周向地转动。

13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述机加工工具(123)包括所述辊(129)到所述框架(127)的连接(135)，至少一些连接(135)能够在与所述管子(1)分开的各个位置与同所述管子(1)的所述外表面(2)接触的各个位置之间移动所述辊(129)。

14.根据权利要求12或13所述的组件，其特征在于，所述或每一个机加工设备(125)包括机加工构件(163)和所述机加工设备(125)到所述托架(131)的连接(165)，所述连接能够在垂直于所述管子(1)的平面中使得所述机加工构件(163)相对于所述托架(131)倾斜，从而将所述机加工构件(163)放置成与所述管子(1)的所述外表面(2)接触。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的组件，其特征在于，所述机加工工具(123)包括能够将所述机加工工具(123)在所述管子(1)上可逆地锁定在位的至少一个夹具(185)。

16.一种用于使用根据前述权利要求中任一项所述的组件作用在管子的外表面上的方法，所述方法至少包括以下步骤：

将所述运载器(13)和被连接到所述运载器(13)的所述工具(81,111,123)放置在所述管子(1)上；

沿着所述管子(1)移动所述运载器(13)和所述工具(81,111,123)；

用所述工具(81,111,123)在所述管子(1)的所述外表面(2)上执行至少一个检查或维护操作。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤中的一个或多个步骤：

使用被连接到所述运载器(13)的刷具(81)对所述管子(1)的所述外表面(2)进行刷洗；

使用被连接到所述运载器(13)的检查工具(111)对所述管子(1)的所述外表面(2)进行检查；

使用被连接到所述运载器(13)的检查工具(111)对所述管子(1)的所述外表面(2)进行标记；

使用被连接到所述运载器(13)的机加工工具(123)对所述管子(1)的所述外表面(2)进行机加工。