DE102022109210B3

DE102022109210B3 - Autonome Oberflächenbehandlung eines radioaktiv kontaminierten Bauteils

Info

Publication number: DE102022109210B3
Application number: DE102022109210.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Recknagel; Klaus Steinbacher; Pedro Santos
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; RWE Nuclear GmbH
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; RWE Nuclear GmbH
Priority date: 2022-04-14
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2042-04-15
Also published as: WO2023198613A1

Abstract

Das hier vorgestellte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung 1 zum autonomen Behandeln eines radioaktiv kontaminierten Bauteils 2 durch eine Wasserstrahlbehandlung mit einem Wasserstrahl 22 aus einem Reinigungsfluid umfassend Wasser erfasst autonom über eine Laserscaneinheit 8 das Bauteil 2 und generiert aus den gewonnenen Oberflächendaten einen Bauteildatensatz, der die von Spannwerkzeugen 20, mit denen das Bauteil 2 an einer Bauteilaufnahme 5 eingespannt ist, abgedeckten Oberflächenbereiche 21 nicht enthält. Basierend auf diesem Bauteildatensatz wird ein Betätigungsweg 25 für den Werkzeugkopf 4 mit der Wasserstrahldüseneinheit 7 festgelegt, um die Oberfläche 19 des Bauteils 2 zu behandeln, insbesondere zu Reinigen und/oder zu Entschichten. Hierdurch kann ein manueller Eingriff des Personals auf möglichst kurze Eingriffe zu beschränken, da so eine Strahlendosis des Personals reduziert und eine Zeit reduziert werden kann, in der das Personal Schutzausrüstung tragen muss.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines radioaktiv kontaminierten Bauteils, bei dem die Oberfläche des Bauteils autonom vermessen wird, so dass beliebig geformte Bauteile einer Behandlung unterzogen werden können, ohne, dass eine manuelle Behandlung notwendig ist.
In kerntechnischen Anlagen kann eine radiologische Oberflächenkontamination von Bauteilen erfolgen, die einerseits zu einer eine radiologischen Kontamination auf der Oberfläche und andererseits auch zu einer Kontamination einer oberflächennahen Schicht des Bauteils führen kann, beispielsweise durch Einbinden der radiologischen Kontamination in einer auf der Oberfläche aufgebrachten Lackschicht oder auch durch die Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche des Bauteils. Insbesondere beim Rückbau der entsprechenden Bauteile oder der gesamten kerntechnischen Anlage muss das Bauteil behandelt werden, beispielsweise durch eine Wasserstrahlbehandlung bzw. -reinigung. Hier wird die Oberfläche mit einem Wasserstrahl von hohem Druck beaufschlagt somit die Oberfläche behandelt, insbesondere gereinigt und/oder abgetragen. Da es bis heute keine zuverlässigen automatischen Verfahren hierzu gibt, erfolgt diese Behandlung oftmals manuell. Hierzu wird von einer Person manuell in Schutzausrüstung die Behandlung durchgeführt. Dies ist mit erheblichen Belastungen und potentiell auch Gefährdungen der Person verbunden, gleichzeitig ist die Sicht auf das Bauteil durch den entstehenden Wassernebel oft getrübt, so dass regelmäßig die Reinigungsleistung ungenügend ist und eine Nachreinigung notwendig ist. Darüber setzt sich die Person grundsätzlich einer möglichen Strahlendosis aus, die auf das mindestmögliche Maß beschränkt werden soll.
Aus der DE 10 2020 211 954 A1 ist ein Verfahren zum Laserstrahlreinigen von Bauteiloberflächen bekannt. Dabei wird eine zu reinigende Oberfläche gereinigt, indem ein Laserbearbeitungskopf von einem Roboter automatisch entlang eines Bewegungspfads unter Aussendung eines Laserstrahls bewegt wird.
Aus der DE 10 2021 113 926 A1 ist ein Verfahren zur Reinigung und Reinheitskontrolle von zu reinigenden Objekten in einem Reinraum bekannt. Dabei werden lose Verschmutzungspartikel mit einem quasi-laminaren Fluidstrom entfernt und feste Verschmutzungspartikel von einem zu reinigenden Objekt mittels eines Reinigungsgeräts entfernt. Zudem wird ein Partikelbelastungsprofil ermittelt und ausgewertet.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche eines Bauteils, umfasst die folgenden Schritte:

a) Einspannen des radioaktiv kontaminierten Bauteils mit mindestens einem Spannelement an einer Bauteilaufnahme;
b) Autonomes Erfassen der Oberfläche des eingespannten Bauteils mit einer Laserscaneinheit durch Bewegen eines Roboterarms relativ zum Bauteil, der einen Werkzeugkopf mit der Laserscaneinheit umfasst, zur Generierung eines Oberflächendatensatzes des eingespannten Bauteils umfassend Oberflächendaten des Bauteils und des mindestens einen Spannelements;
c) Erzeugen eines dreidimensionalen Bauteildatensatzes des eingespannten Bauteils aus dem Oberflächendatensatz, wobei die Oberflächendaten des mindestens einen in Schritt a) verwendeten Spannelements nicht in den Bauteildatensatz einfließen;
d) Autonomes Festlegen eines Betätigungsweges für eine an einem Werkzeugkopf des Roboterarms befestigte Wasserstrahldüseneinheit mit mindestens einer Wasserstrahldüse, wobei der Betätigungsweg eine dreidimensionale Bewegungsbahn, zugehörige ortsabhängige Orientierungsdaten des Werkzeugkopfes und eine zugehörige ortsabhängige Bewegungsgeschwindigkeit des Roboterarms und ortsabhängige Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit umfasst; und
e) Autonomes Bewegen des Roboterarms und des Werkzeugkopfes und Betätigen der Wasserstrahldüseneinheit entsprechend dem Betätigungsweg,

- dem Bauteildatensatz des eingespannten Bauteils und
- einem Wirkparameter eines mit den Betriebsparametern durch die Wasserstrahldüseneinheit auf der Oberfläche des Bauteils erzeugten Wasserstrahls.

Die Schritte a) bis e) sind in zeitlicher Reihenfolge angeordnet, es erfolgt also immer eine Abfolge der Schritte a), b), c), d) und e). Nach dem Einspannen des Bauteils in Schritt a) wird das Bauteil als das eingespannte Bauteil bezeichnet. Das Bauteil kann eine beliebige Form und/oder Größe aufweisen, wobei gewährleistet sein muss, dass der Roboterarm so bewegt werden kann, dass die Oberfläche des Bauteils in Schritt e) mit dem entsprechenden Wasserstrahl erreicht werden kann.
Bisher hat es sich als schwierig erwiesen, beliebige und damit in Form und Größe variable Bauteile, automatisch oder autonom zu behandeln. Insbesondere ist es bei beliebigen Bauteilen, die sich grundlegend in Form und Geometrie unterscheiden können, grundsätzlich nicht möglich, bei der Festlegung einer Bewegungsbahn eines Behandlungswerkzeugs wie einer Wasserstrahldüse auf historische Daten zurückzugreifen, da es diese nicht gibt oder das Verfahren ausschließlich für ähnliche bzw. identische Bauteile möglich wäre. Alternativ musste dann auf eine manuelle Behandlung zurückgegriffen werden, die jedoch oft nachteilig ist, insbesondere, wenn das Bauteil radioaktiv kontaminiert ist, da dann das Personal, welches die manuelle Behandlung ausführt, eine Strahlendosis akkumulieren kann. Bei der manuellen Behandlung von radioaktiv kontaminierten Bauteilen ist zudem eine den Strahlenschutzvorschriften und gegebenenfalls anderen Arbeitsschutzerfordernissen entsprechende Schutzausrüstung zu tragen, die die Arbeit für das Personal weiter erschwert. Zudem erschwert der bei der Wasserstrahlbehandlung entstehende Sprühnebel eine genaue Sicht auf das Bauteil, so dass oftmals die Behandlung nicht ausreichend ist und eine erneute Behandlung erfolgen musste.
Die Wasserstrahldüseneinheit umfasst mindestens eine Wasserstrahldüse, aus der im Betrieb ein Reinigungsfluid umfassend Wasser austragbar ist. In Schritt b) erfolgt ein autonomes Erfassen der Oberfläche des Bauteils mit einer Laserscantechnik. Hierbei wird eine Laserscaneinheit eingesetzt, durch die die Oberfläche zeilenartig mit einem Laserstrahl überstrichen und die vom Bauteil reflektierte Laserstrahlung in einer entsprechenden Kamera der Laserscaneinheit erfasst wird. Die Laserscaneinheit wird dabei durch einen Roboterarm bewegt, der insbesondere sechs Bewegungsachsen aufweist. Aus den durch die Laserscaneinheit gesammelten Daten wird ein Oberflächendatensatz des Bauteils generiert. Dieser umfasst zumindest die sichtbare Oberfläche des Bauteils und die sichtbare Oberfläche des mindestens einen Spannelements. Er umfasst nicht die nicht sichtbare Oberfläche des Bauteils, die beispielsweise durch ein Spannelement verdeckt ist oder die auf der Oberfläche der Bauteilaufnahme aufliegt. Der Begriff „autonomes Erfassen“ wird dabei so verstanden, dass während des Erfassungsvorgangs kein Eingriff eines Benutzers notwendig ist, sondern vielmehr automatisch dafür gesorgt wird, dass die gesamte sichtbare Oberfläche des Bauteils erfasst wird.
In Schritt c) wird ein dreidimensionaler Bauteildatensatzes des eingespannten Bauteils aus dem Oberflächendatensatz erzeugt, wobei die Oberflächendaten des mindestens einen in Schritt a) verwendeten Spannelements nicht in den Bauteildatensatz einfließen. Der Bauteildatensatz stellt eine dreidimensionale Repräsentation des sichtbaren eingespannten Bauteils dar. Bei der Erstellung des Bauteildatensatzes werden also die Daten des mindestens einen Spannelementes eliminiert. Damit stellt der Bauteildatensatz eine Repräsentation des eingespannten Bauteils dar, welcher die einer Behandlung zugänglichen (sichtbaren) Oberflächenbereiche umfasst.
In Schritt d) wird ein Betätigungsweg für eine an dem Roboterarm befestigte Wasserstrahldüseneinheit festgelegt, wobei der Betätigungsweg eine durch den Roboterarm durchführbare dreidimensionale Bewegungsbahn, zugehörige ortsabhängige Orientierungsdaten des Werkzeugkopfes und eine ortsabhängiger Bewegungsgeschwindigkeit umfasst, sowie ortsabhängige Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit. Hierbei erfolgt die Festlegung des Betätigungsweges autonom, also ohne notwendigen Eingriff eines Benutzers, bevorzugt auf einem analytischen Wege und ohne Einsatz einer so genannten künstlichen Intelligenz.
In Schritt e) werden der Roboterarm mit zugehörigem Werkzeugkopf autonom bewegt und die Wasserstrahldüseneinheit wird automatisch gemäß den ortsabhängigen Betriebsparametern betätigt, jeweils entsprechend dem Betätigungsweg.
Durch die Verbindung des Bauteils mit der Bauteilaufnahme während der Schritte b) bis e) ist gewährleistet, dass zwischen der Erfassung der Oberflächendaten in Schritt b) und dem aktuellen Behandeln der Oberfläche in Schritt e) keine Lageänderung und/oder Positionsänderung des Bauteils oder des mindestens einen Spannelements erfolgt und eine eindeutige Zuordnung des Betätigungsweges zum Bauteil vorliegt. Zudem wird eine Bewegung des Bauteils bei der Behandlung in Schritt e) verhindert. Durch die Verbindung des Bauteils mit der Bauteilaufnahme während der Schritte b) bis e) wird gleichzeitig die Verwendung historischer Daten gewonnen basierend auf anderen Bauteilen überflüssig gemacht, so dass auf diese vorteilhaft verzichtet wird.
Durch die Schritte b) bis e) soll eine möglichst effiziente Behandlung des Bauteils gewährleistet werden. Bevorzugt soll bei nur einem Durchgang der Wasserstrahldüseneinheit eine vollständige Behandlung der sichtbaren Oberfläche des Bauteils erreicht werden, die eine weitere oder wiederholte Behandlung der Oberfläche überflüssig macht. Um dies zu gewährleisten, wird in Schritt d) der Betätigungsweg basierend auf zumindest folgenden Parametern festgelegt:

- dem Bauteildatensatz des eingespannten Bauteils, und
- einem Wirkparameter eines mit den Betriebsparametern durch die Wasserstrahldüseneinheit auf der Oberfläche des Bauteils erzeugten Wasserstrahls..

Bevorzugt erfolgt die Festlegung des Betätigungsweges basierend auf beiden genannten Parametern. Unter den Betriebsparametern wird insbesondere ein Abstand der Wasserstrahldüseneinheit beziehungsweise einer oder mehrerer Wasserstrahldüsen der Wasserstrahldüseneinheit von der Bauteiloberfläche, eine Bewegungsgeschwindigkeit der Wasserstrahldüseneinheit relativ zur Bauteiloberfläche und ein Anstellwinkel der Wasserstrahldüseneinheit, ein Volumenstrom des Reinigungsmittels durch die mindestens eine Wasserstrahldüse und bevorzugt ein Betriebsdruck der Wasserstrahldüseneinheit, ein Abstrahlwinkel (oder auch Kegelwinkel) der Wasserstrahldüseneinheit und/oder eine Drehzahl einer drehbaren Wasserstrahldüseneinheit verstanden. Ein Wirkparameter ist der Energieeintrag pro Oberfläche. Der Anstellwinkel ist definiert als eine Neigung der Wasserdüseneinheit relativ zur Normalen der Bauteiloberfläche im Punkt des Auftreffens des Wasserstahls. Unter dem Begriff Wasserstrahl wird grundsätzlich insbesondere auch ein Strahl eines Reinigungsmittels verstanden, welches Wasser umfasst.
Bevorzugt erfolgt Schritt d) so, dass basierend auf einem Ziel des Wirkparameters, also beispielsweise einem möglichst nur in kleinen Grenzen schwankenden Wirkparameter, beispielsweise einem Energieeintrag pro Oberfläche, der beispielsweise um maximal 10% um einen Mittelwert schwankt, der Betätigungsweg festgelegt wird, so dass sich der Wirkparameter in den genannten Grenzen bewegt. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Parameteranpassung, beispielsweise eine Kurvenanpassung (einen so genannten Fit) und/oder durch entsprechende Simulationen erfolgen. Der Betätigungsweg wird insbesondere so festgelegt, dass die gesamte mit der Behandlung erreichbare Oberfläche des Bauteils, also insbesondere ohne die Oberflächenbereiche, die durch das mindestens eine Spannelement abgedeckt sind oder die auf der Bauteilaufnahme aufliegen, behandelt wird.
Bevorzugt wird in Schritt d) auch berücksichtigt, wenn bereits vorher eine Behandlung der Bauteiloberfläche stattgefunden hat, insbesondere dann, wenn das Bauteil umgespannt wurde, um nun Teile der Oberfläche zu erreichen, die vorher beispielsweise durch Spannelemente abgedeckt waren, und/oder um lediglich nachzureinigen, wenn die Oberflächenbehandlung nicht ausreichend war.
Bei der Behandlung erfolgt insbesondere eine Oberflächenreinigung und/oder entschichtung, beispielsweise werden Filme von Fluiden wie beispielsweise Ölen oder ähnlichem entfernt, gleichzeitig werden bevorzugt Oxidschichten und/oder Lackschichten von der Oberfläche entfernt.
Das hier beschriebene erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine autonome Behandlung der Oberfläche eines beliebigen Bauteils, grundsätzlich ohne, dass ein menschlicher Eingriff nach Einspannen des Bauteils in Schritt a) notwendig ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine große Stückzahl von Bauteilen behandelt werden muss und um eine Strahlenexposition des Benutzers wirkungsvoll zu reduzieren.
Bevorzugt ist die Bauteilaufnahme um eine Rotationsachse rotierbar und eine Rotationsbewegung der Bauteilaufnahme wird bei der Festlegung des Betätigungsweges in Schritt d) und in Schritt e) berücksichtigt. Hier dient dann die Rotationsachse der Bauteilaufnahme als siebte Bewegungsachse zusätzlich zu den sechs Bewegungsachsen des Roboterarms. Bevorzugt ist die Bauteilaufnahme als ein Tisch mit einer rotierbaren Spannplatte ausgebildet. Die Spannplatte ist bevorzugt abnehmbar und über ein Nullpunktspannsystem definiert mit einem Motor oder einer Motoreinheit verbindbar.
Bevorzugt werden nach Schritt e) folgende Schritte durchgeführt:

f) Lösen des mindestens einen Spannelements;
g) neues Einspannen des Bauteils an der Bauteilaufnahme mit mindestens einem Spannelement, wobei sich mindestens eine der Positionen eines Spannelementes relativ zum Bauteil von der in Schritt a) gewählten Position eines Spannelementes relativ zum Bauteil unterscheidet;
h) Automatisches Erfassen der Oberfläche des eingespannten Bauteils mit einer Laserscantechnik zur Generierung eines geänderten Oberflächendatensatzes des eingespannten Bauteils;
i) Durchführen der Schritte d) und e);

Hierdurch kann nach einem Umspannen des Bauteiles eine Behandlung auch der Oberflächen erfolgen, die vorher von dem mindestens einen Spannelement abgedeckt waren, ohne, dass außer dem Umspannen des Bauteils ein weiterer manueller Eingriff notwendig wäre.
Bevorzugt wird während Schritt g) die Position des Bauteils relativ zur Bauteilaufnahme geändert und vor Schritt i) eine Detektion der Positionsänderung des Bauteils durchgeführt. Die Detektion umfasst hier bevorzugt eine Erfassung durch die Laserscaneinheit. Alternative oder zusätzliche Ansätze sind möglich. So kann auch bei einer Lageänderung des Bauteils auf der Bauteilaufnahme autonom ein Betätigungsweg festgelegt werden, der es insbesondere auch erlaubt, die Oberflächen zu reinigen, die vorher auf der Bauteilaufnahme auflagen oder die durch ein Spannelement verdeckt waren.
Bevorzugt wird bei der erneuten Bestimmung des Betätigungsweges ein früherer Betätigungsweg berücksichtigt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein neues Einspannen des Bauteils (Schritt g)) erfolgt ist. So kann der Betätigungsweg so bestimmt werden, dass ein früherer Behandlungsvorgang berücksichtigt wird, um so die für die Behandlung notwendige Zeit zu reduzieren.
Bevorzugt umfassen die Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit mindestens einen der folgenden Parameter:

A) den an der Wasserstrahldüseneinheit anliegenden Wasserdruck;
B) einen Anstellwinkel der Wasserstrahldüseneinheit relativ zur behandelten Oberfläche des Bauteils;
C) eine Vorschubgeschwindigkeit der Wasserstrahldüseneinheit;
D) eine Strahlkegelcharakteristik der Wasserstrahldüseneinheit;
E) ein Abstand der mindestens einen Wasserstrahldüse der Wasserstrahldüseneinheit relativ zur behandelten Oberfläche;
F) eine Rotationsgeschwindigkeit der Wasserstrahldüseneinheit; und
G) ein durch die Wasserstrahldüseneinheit abzugebender Volumenstrom an Reinigungsfluid

Der an der Wasserstrahldüseneinheit anliegende Wasserdruck und der Abstand der mindestens einen Wasserstrahldüse der Wasserstrahldüseneinheit, insbesondere der Austrittsöffnung der jeweiligen Wasserstrahldüse von der Oberfläche, sowie der Volumenstrom an Reinigungsfluid, der durch die mindestens eine Wasserstrahldüse der Wasserstrahldüseneinheit ausgetragen wird, beeinflussen direkt den Impuls, den der Wasserstrahl beim Auftreffen auf die Oberfläche des Bauteils auf die Bauteiloberfläche ausübt. Dies gilt auch für die Strahlkegelcharakteristik, die insbesondere als ein Kegelwinkel des durch die Wasserstrahldüseneinheit erzeugten Wasserstrahls verstanden wird, da dadurch die Auftrefffläche des Wasserstrahls bei konstantem Abstand zur Bauteiloberfläche verändert wird. Die Wasserstrahldüseneinheit kann eine Veränderung des Kegelwinkels und der Strahlkegelcharakteristik erlauben oder diese sind konstruktiv vorgeben. Der Anstellwinkel der Wasserstrahldüseneinheit erlaubt eine Definition der Richtung des Impulseintrags in die Oberfläche. Die Richtung kann bei einer rotierbaren Wasserstrahldüseneinheit durch die Rotation variiert und über die Rotationsgeschwindigkeit kontrolliert geändert werden.
Bevorzugt wird die Wasserstrahldüseneinheit mit einem Reinigungsfluid umfassend Wasser bei einem Druck von mindestens 500 bar beaufschlagt. Mit der Wasserstrahldüseneinheit wird also insbesondere ein Höchstdruck-Wasserstrahlverfahren beziehungsweise ein Ultra-Hochdruck (UHD) Wasserstrahlverfahren umgesetzt. Hierdurch kann auch eine Entschichtung der Oberfläche erreicht werden. Der Wasserdruck liegt hier bevorzugt bei mindestens 1.500 bar, insbesondere bei bis zu 3.000 bar, 4.000 bar oder sogar 6.000 bar. Der Druck wird dabei insbesondere an die notwendige Behandlung angepasst, also insbesondere abhängig von der Frage, ob die Oberfläche des Bauteils zu reinigen ist und wenn ja von welchen Stoffen oder ob eine Entschichtung einer Oxidschicht und/oder eine Lackschicht vorgenommen werden soll.
Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang weiterhin, dass das Reinigungsfluid mindestens einen Zusatzstoff ausgewählt aus einer Liste umfassend mindestens ein Tensid, mindestens eine Säure, mindestens eine Base, mindestens ein organisches Lösungsmittel und mindestens ein Strahlmittelumfasst. Durch den Einsatz mindestens eines Tensids kann die Reinigung der Oberfläche von Flüssigkeiten, die sich normalerweise nicht mit Wasser vermischen, verbessert werden. Dies betrifft beispielsweise die Reinigung von Ölen etc. Die Zugabe einer Säure wie beispielsweise Salzsäure oder einer Base wie beispielsweise Natriumhydroxid erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von der Oberfläche des Bauteils und der zu entfernenden Stoffe auf der Oberfläche. So wird beispielsweise bevorzugt eine Säure eingesetzt, wenn Kalkablagerungen entfernt werden sollen. Sollen beispielsweise organische Stoffe entfernt werden, wird bevorzugt eine Base oder Alkalie zugegeben. Unter einem Strahlmittel wird hier ein abrasives Strahlmittel verstanden, welches Partikel umfasst, die mit ihrem eigenen Impuls auf die Oberfläche einwirken. Hierzu werden beispielsweise bevorzugt Glasperlen, Keramikkugeln, Mineralien und/oder Edelstahlpartikel eingesetzt. Auch kann ein organisches Lösungsmittel wie beispielsweise Alkohol, Aceton und Butylglycol bevorzugt eingesetzt werden, insbesondere zum Reinigen der Oberfläche des Bauteils von fetthaltigen Verschmutzungen und/oder Lacken.
Bevorzugt wird in Schritt d) aus dem Bauteildatensatz manuell eine zu reinigende Teilmenge ausgewählt. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine manuell auswählbare Nachreinigung eines Teilbereichs der Oberfläche des Bauteils.
Bevorzugt wird überwacht, ob die Wasserstrahldüseneinheit mit dem Bauteil kollidiert und bei Feststellung einer Kollision die Behandlung abgebrochen wird. Dies kann beispielsweise durch einen Kontaktschalter an der Wasserstrahldüseneinheit erreicht werden, der ein entsprechendes Signal bei Kontakt der Wasserstrahldüseneinheit mit dem Bauteil bereitstellt oder über eine Überwachung des Verhaltens der einzelnen Achsen des Roboterarms und/oder des Werkzeugkopfes, da hier ein Widerstand detektiert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum automatischen Reinigen eines Bauteils vorgeschlagen, umfassend

▪ einen Roboterarm mit sechs Bewegungsachsen zur Bewegung eines Werkzeugkopfes und
▪ eine Bauteilaufnahme, die um eine Rotationsachse drehbar ist,

Die Laserscaneinheit umfasst insbesondere eine Laserquelle, die einen Linienförmigen Laserstrahl auf der Bauteiloberfläche erzeugt und eine Kamera, die die dadurch entstehenden Bilder aufnimmt. Der Laserstrahl wird bevorzugt über die Oberfläche des Bauteils bewegt, um einen vollständigen Oberflächendatensatz zu erzeugen.
Bevorzugt umfasst der Werkzeugkopf weiterhin eine offen- und schließbare Abdeckung, mit der die Laserscaneinheit abdeckbar ist. Dies ermöglicht einen Schutz der Laserscaneinheit vor dem aus der Wasserstrahldüseneinheit austretenden Reinigungsfluidstrahl bzw. Wasserstrahl, in der Umgebung vorkommenden Partikeln und/oder Wassernebel. Die Abdeckung ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie auch bei hohen Drücken des Reinigungsmittelstrahls die Laserscaneinheit dichtend abdeckt, so dass auch bei sehr hohen Drücken von bis zu 6.000 bar die Lasereinheit sicher geschützt ist.
Der Roboterarm umfasst weiterhin bevorzugt entsprechende Leitungen, über die insbesondere die Wasserstrahldüseneinheit mit Reinigungsmittel versorgbar ist, Druckluft zum Werkzeugkopf führbar ist, eine Energieversorgung herstellbar ist und Steuerleitungen zum Transfer von Daten. Der Werkzeugkopf ist bevorzugt innen mit einem Gas, insbesondere Luft, beaufschlagbar, dessen Druck über dem Umgebungsdruck liegt. So kann vorteilhafter Weise das Eindringen von Schmutz und Wasser bzw. Reinigungsfluid von außen in den Werkzeugkopf verhindert werden.
Bevorzugt ist die Wasserstrahldüseneinheit über einen Kollisionsschutz am Werkzeugkopf angebunden ist. Bevorzugt umfasst der Kollisionsschutz wenigstens ein Federelement und/oder insbesondere zusätzlich einen Kontaktschalter. Durch die Ausbildung eines mechanischen Kollisionsschutzes insbesondere umfassend mindestens ein Federelement, jeweils umfassend bevorzugt mindestens eine Druckfeder, kann eine Beschädigung der Wasserstrahldüseneinheit verhindert werden. Durch den Kontaktschalter kann bevorzugt eine entsprechende Kollisionswarnung ausgegeben und die Behandlung wird bevorzugt abgebrochen. Alternativ kann über die Überwachung der Antriebe von Roboterarm und/oder Werkzeugkopf eine Überwachung realisiert werden, die einen der Bewegung entgegenwirkenden Widerstand detektiert. Dies kann dann als Kollisionswarnung genutzt werden, um gegebenenfalls die Behandlung abzubrechen.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

1 schematisch eine Ansicht einer Vorrichtung zum Behandeln der Oberfläche eines Bauteils;
2 ein Detail eines eingespannten Bauteils;
3 schematisch beispielhaft eine Bewegungsbahn;
4 und 5 schematische Darstellungen einer Wasserstrahldüseneinheit;.
6 eine schematische Draufsicht auf eine Wasserstrahldüseneinheit.

1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum automatischen Behandeln eines radioaktiv kontaminierten Bauteils 2, beispielsweise aus dem Rückbau einer kerntechnischen Anlage, umfassend einen Roboterarm 3 mit sechs Bewegungsachsen zur Bewegung eines Werkzeugkopfes 4 und eine Bauteilaufnahme 5, die um eine Rotationsachse 6 drehbar ist. Das Bauteil 2 kann dabei eine beliebige Form und Größe aufweisen. Bevorzugt ist die Größe des Bauteils 2 an den Bewegungsradius des Roboterarms 3 angepasst. Das Bauteil 2 wird durch eine Hochdruckwasserstrahlbehandlung behandelt, insbesondere gereinigt und/oder entschichtet. Unter einer Hochdruckwasserstrahlbehandlung wird im Kontext dieses Dokumentes die Behandlung des Bauteils 2 mit einem Strahl aus einem Reinigungsfluid umfassend Wasser verstanden, welches mit einem Druck von wenigstens 500 bar, bevorzugt wenigstens 1.000 bar oder sogar wenigstens1.500 bar oder sogar wenigstens 2.500 bar aus der Wasserstrahldüseneinheit ausgetragen wird. Hierdurch werden beispielsweise auf der Oberfläche des Bauteils 2 anhaftende Partikel oder Fluide entfernt und/oder eine Entschichtung der Oberfläche des Bauteils 2 durchgeführt. Insbesondere kann durch die Behandlung eine Lackschicht und/oder eine Oxidschicht von der Oberfläche des Bauteils 2 entfernt werden. Dazu umfasst der Werkzeugkopf 4 eine Wasserstrahldüseneinheit 7 und eine Laserscaneinheit 8. Die Wasserstrahldüseneinheit 7 umfasst eine oder mehrere Wasserstrahldüsen, ein Beispiel einer Wasserstrahldüseneinheit 7 ist in 5 gezeigt. Die Laserscaneinheit 8 ist durch eine Abdeckung 9 automatisch öffenbar und verschließbar, um die Laserscaneinheit 8 beispielsweise vor Wasser oder durch das Wasser von der Oberfläche des Bauteils gelösten Partikeln im geschlossenen Zustand zu schützen oder aber eine Benutzung der Laserscaneinheit 8 im geöffneten Zustand zu ermöglichen.
Die Bauteilaufnahme 5 ist als eine Spannplatte 10 ausgebildet, die motorisch gegenüber einer Basiseinheit 11 um die Rotationsachse 6 gedreht werden. Der entsprechende Motor 12 ist in die Basiseinheit 11 integriert. Die Spannplatte 10 weist mehrere Nuten 13, insbesondere T-Nuten und Gewindelöcher 37, die der Übersichtlichkeit halber nur zum Teil mit Bezugszeichen versehen sind, auf, in denen Spannelemente (in 1 nicht gezeigt) fixiert werden können, mit denen das Bauteil 2 an der Bauteilaufnahme 5 einspannbar ist. Durch das Einspannen des Bauteils 2 ist dieses fest mit der Bauteilaufnahme 5 verbunden. Eine Rotation der Spannplatte 10 der Bauteilaufnahme 5 um die Rotationsachse 6 bewirkt damit ebenfalls eine Rotation des Bauteils 2 um die Rotationsachse 6. Durch das Einspannen mit den Spannelementen ist auch gewährleistet, dass bei der Wasserstrahlbehandlung eine Verschiebung des Bauteils 2 nicht erfolgen kann.
Der Roboterarm 3 stellt einen sechsachsigen Industrieroboter dar, der sechs angetriebene Achsen zur Bewegung und Ausrichtung des Werkzeugkopfes aufweist. Die Rotationsachse 6 der Bauteilaufnahme 5 stellt somit die siebte angetriebene Achse der Vorrichtung 1 dar.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 14, die über Steuerleitungen 15 steuernd mit dem Roboterarm 3 und über diesen mit dem Werkzeugkopf 7, sowie dem Motor 12 verbindbar ist. Unter einer steuernden Verbindung wird verstanden, dass die Steuereinheit 14 den Roboterarm 3, den Werkzeugkopf 4 und den Motor 12 steuern kann, um so eine bestimmte Relativbewegung zwischen Werkzeugkopf 4 und Bauteil 2 und eine entsprechende Betätigung der Wasserstrahldüseneinheit 7 verstanden. Die Steuerleitungen 15 können sowohl über eine Kabel- und/oder Faserverbindung als auch durch elektromagnetische Wellen realisiert werden. Neben Steuerkommandos für den Roboterarm 3, den Werkzeugkopf 4 und/oder den Motor 12 können auch Daten wie beispielsweise Bilddaten, Oberflächendaten, Bauteildatensätze und/oder Betriebsdaten des Werkzeugkopfes 4 über die Steuerleitungen 15 zwischen Werkzeugkopf 4, Roboterarm 3 und/oder Motor 12 einerseits und der Steuereinheit 14 andererseits übertragen werden.
Weiterhin umfasst der Roboterarm neben den Antrieben für die angetriebenen Achsen Leitungen zur Versorgung der Antriebe des Roboterarms 3 und des Werkzeugkopfes 4 mit Energie, der Wasserstrahldüseneinheit 7 beispielsweise mit unter Druck stehendem Wasser oder einem Reinigungsfluid umfassend Wasser, zum Datenaustausch etc. Diese Leitungen sind in einer Führungseinrichtung 16 geführt, die gewährleistet, dass bei einer Bewegung von Roboterarm 3 und/oder Werkzeugkopf 4 die Leitungen nicht beschädigt oder beeinträchtigt werden. Weiterhin weist der Werkzeugkopf 4 eine Reinigungsmittelleitung 17 auf, über die die Wasserstrahldüseneinheit 7 mit unter Druck stehendem Reinigungsfluid versorgt wird. Die Reinigungsmittelleitung 17 wird dabei aus der Führungseinrichtung 16 zum Werkzeugkopf 4 geführt. Das Innere des Werkzeugkopfes 4 wird über eine nicht gezeigte Druckluftleitung mit Luft versorgt, die im Vergleich zur Umgebung einen Überdruck aufweist, um so das Eindringen von Verschmutzungen in den Werkzeugkopf 4 zu vermeiden. Die Führungseinrichtung 16 ist über Halterungen 39 an einer Zugentlastung 18 am Roboterarm 3 befestigt.
Betrachtet man das oben beschriebene Verfahren, so zeigt 1 die Situation nach Schritt a), also nach dem Einspannen des Bauteils 2. Nach dem Einspannen des Bauteils 2 erfolgt zunächst in einem Schritt b) ein autonomes Erfassen einer sichtbaren Oberfläche 19 des eingespannten Bauteils 2 mit der Laserscaneinheit 8 durch Bewegen des Werkzeugkopfes 4 des Roboterarms 3 relativ zum Bauteil 2 zur Generierung eines Oberflächendatensatzes des eingespannten Bauteils 2. Hierbei wird der Roboterarm 3 so bewegt, dass die vollständige sichtbare Oberfläche 19 des Bauteils 2 inklusive der sichtbaren Oberfläche des oder der Spannelemente erfasst wird. Diese umfasst nicht die von dem mindestens einen Spannelement abgedeckte Oberfläche und die Oberfläche, des Bauteils 2, die auf der Bauteilaufnahme 5 aufliegt (siehe hierzu 2).
In einem Schritt c) wird autonom ein dreidimensionaler Bauteildatensatz des eingespannten Bauteils 2 aus dem Oberflächendatensatz erzeugt, der nicht die Oberflächen des oder der Spannelemente umfasst. Der dreidimensionale Bauteildatensatz repräsentiert also die zu behandelnde Oberfläche des Bauteils 2.
Danach erfolgt in Schritt d) ein autonomes Festlegen eines Betätigungsweges für die an dem Roboterarm 3 und am Werkzeugkopf 4 befestigte Wasserstrahldüseneinheit 7, wobei der Betätigungsweg eine dreidimensionale Bewegungsbahn des Roboterarms 3 umfasst. Diese dreidimensionale Bewegungsbahn bedingt eine Ortskurve der Position des Werkzeugkopfes 4. Der Betätigungsweg umfasst ferner dreidimensionale ortsabhängige, also von der genannten Ortskurve, Orientierungsdaten des Werkzeugkopfes 4, die die Orientierung des Werkzeugkopfes 4 im dreidimensionalen Raum beschreiben. Weiterhin umfasst der Betätigungsweg eine ortsabhängige, also von der genannten Ortskurve abhängige, Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugkopfes 4 (siehe hierzu 3) und ortsabhängige, also von der genannten Ortskurve abhängige, Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit 7. Daran anschließend erfolgt in Schritt e) ein automatisches Bewegen des Roboterarms 3 und Betätigen der Wasserstrahldüsen der Wasserstrahldüseneinheit 7 entsprechend dem Betätigungsweg, so dass dadurch die Behandlung des radioaktiv kontaminierten Bauteils 2 erfolgt.
Während der Schritte b) bis e) bleibt das Bauteil 2 mit der Bauteilaufnahme 5 verbunden, so dass die Position des Bauteils 2 relativ zur Bauteilaufnahme 5 konstant bleibt.
2 zeigt schematisch eine Situation in Schritt e). Das Bauteil 2 ist mit zwei Spannelementen 20, die in Nuten 13 der Spannplatte 10 der Bauteilaufnahme 5 fixiert sind, an der Spannplatte 10 eingespannt. Die Spannelemente 20 decken dabei Oberflächenbereiche 21 ab, die für die Behandlung mit einem Wasserstrahl 22 aus Reinigungsfluid aus der Wasserstrahldüseneinheit 7 nicht erreichbar sind. Im Übrigen wird auf die obige Beschreibung zu 1 verwiesen. 3 zeigt weiterhin eine Situation in Schritt e), auf der neben dem Bauteil 2 der bereits behandelte Bereich 23 und einen Reinigungsweg 24 des Wasserstrahls 22 auf der Oberfläche 19 des zu reinigenden Bauteils 2 zeigt. Exemplarisch ist hier ein Betätigungsweg 25 eingezeichnet, der jedoch nur die Ortskomponente darstellt, nicht jedoch die ortsabhängigen Orientierungsdaten des Werkzeugkopfes 4, die ortsabhängige Bewegungsgeschwindigkeit des Roboterarms 3 und die ortsabhängigen Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit 7. Weiterhin zeigt 3 weitere abgedeckte Oberflächenbereiche 26, die hier im Kontakt des Bauteils mit der Spannplatte 10, also der Bauteilaufnahme 5, begründet sind. Im Übrigen wird auf die obige Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.
4 und 5 zeigen zwei schematische Ansichten einer Wasserstrahldüseneinheit 7 im Betrieb, die im Folgenden, wenn nicht explizit anders dargestellt, gemeinsam beschrieben werden. 4 zeigt schematisch ein Bild der Wasserstrahldüseneinheit 7 im Betrieb. Aus einer Wasserstrahldüse 27 tritt ein Wasserstrahl 22 aus Reinigungsfluid umfassend Wasser aus, der einen Kegelwinkel 28 aufweist. Der Wasserstrahl 22 weist dabei eine Längsachse 29 auf. Der Wasserstrahl 22 trifft in einem Auftreffbereich 30 auf die Oberfläche 19 des Bauteils 2. Dies wird näher unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Die Wasserstrahldüseneinheit 7 ist in einem Anstellwinkel 31 zur Oberfläche 19 ausgerichtet. Der Anstellwinkel 31 ist dabei als der Winkel zwischen der Längsachse 29 und einer Oberflächennormale 32 der Oberfläche 19 des Bauteils 2 im Auftreffbereich 30 definiert. Die Oberflächennormale 32 ist in vorliegendem Beispiel für die gesamte Fläche 38 identisch. Beispielhaft sind zwei Oberflächennormalen 32 eingezeichnet. Die Wasserstrahldüseneinheit 7 weist einen Abstand 33 (vgl. 5) zur Oberfläche 19 des Bauteils 2 im Auftreffbereich 30 auf.
5 zeigt weiterhin, dass die Wasserstrahldüseneinheit 7 über einen Kollisionsschutz 34 an den Werkzeugkopf 4 angebunden ist. Der Kollisionsschutz 34 umfasst neben einem oder mehreren als Stoßdämpfer wirkenden Federelementen 35, die bevorzugt Druckfedern umfassen, bevorzugt einen hier nicht gezeigten Näherungsschalter, der bei einer Betätigung des Kollisionsschutzes 34 ein Signal ausgibt, welches zu einem Abbruch der Behandlung führt. Alternativ kann eine Kollisionsüberwachung über eine Überwachung der angetriebenen Achsen des Roboterarms 3 und/oder des Werkzeugkopfes 4 erfolgen, die eine Rückmeldung bei Kollision des Werkzeugkopfes 4 mit dem Bauteil 2 durch einen Anstieg der Achsmomente der betroffenen Achse geben. So kann eine Beschädigung des Werkzeugkopfes 4 und/oder des Bauteils 2 vermieden werden. Im Übrigen wird auf die obige Beschreibung zu den 1 bis 3 verwiesen.
6 zeigt sehr schematisch ein Beispiel einer Wasserstrahldüseneinheit 7, die drei Wasserstrahldüsen 27 umfasst, die von einem Schutzrohr 36 umgeben und geschützt sind. Die Kegel der einzelnen Wasserstrahle der einzelnen Wasserstrahldüsen 27 überlappen sich zur Bildung des Wasserstrahls 22. Die Wasserstrahldüseneinheit ist bevorzugt drehbar um die Längsachse 29 ausgebildet.
Das hier vorgestellte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung 1 zum autonomen Behandeln eines radioaktiv kontaminierten Bauteils 2 durch eine Wasserstrahlbehandlung mit einem Wasserstrahl 22 aus einem Reinigungsfluid umfassend Wasser erfasst autonom über eine Laserscaneinheit 8 das Bauteil 2 und generiert aus den gewonnenen Oberflächendaten einen Bauteildatensatz, der die von Spannwerkzeugen 20, mit denen das Bauteil 2 an einer Bauteilaufnahme 5 eingespannt ist, abgedeckten Oberflächenbereiche 21 nicht enthält. Basierend auf diesem Bauteildatensatz wird ein Betätigungsweg 25 für den Werkzeugkopf 4 mit der Wasserstrahldüseneinheit 7 festgelegt, um die Oberfläche 19 des Bauteils 2 zu behandeln, insbesondere zu Reinigen und/oder zu Entschichten. Hierdurch kann ein manueller Eingriff des Personals auf möglichst kurze Eingriffe zu beschränken, da so eine Strahlendosis des Personals und eine Zeit reduziert werden kann, in der das Personal Schutzausrüstung tragen muss.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zum automatischen Reinigen von Bauteilen
2: Bauteil
3: Roboterarm
4: Werkzeugkopf
5: Bauteilaufnahme
6: Rotationsachse
7: Wasserstrahldüseneinheit
8: Laserscaneinheit
9: Abdeckung
10: Spannplatte
11: Basiseinheit
12: Motor
13: Nut
14: Steuereinheit
15: Steuerleitung
16: Führungseinrichtung
17: Reinigungsmittelleitung
18: Zugentlastung
19: Oberfläche
20: Spannelement
21: Abgedeckter Oberflächenbereich
22: Reinigungsfluidstrahl
23: Behandelter Bereich
24: Behandlungsweg
25: Betätigungsweg
26: Abgedeckter Oberflächenbereich
27: Wasserstrahldüse
28: Kegelwinkel
29: Längsachse
30: Auftreffbereich
31: Anstellwinkel
32: Oberflächennormale
33: Abstand
34: Kollisionsschutz
35: Federelement
36: Schutzrohr
37: Gewindeloch
38: Fläche
39: Halterung

Claims

Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche (19) eines radioaktiv kontaminierten Bauteils (2), umfassend die folgenden Schritte: a) Einspannen des radioaktiv kontaminierten Bauteils (2) mit mindestens einem Spannelement (20) an einer Bauteilaufnahme (5); b) Autonomes Erfassen der Oberfläche (19) des eingespannten Bauteils (2) mit einer Laserscaneinheit (8) durch Bewegen eines Roboterarms (3) relativ zum Bauteil (2), der einen Werkzeugkopf (4) mit der Laserscaneinheit (8) umfasst, zur Generierung eines Oberflächendatensatzes des eingespannten Bauteils (2) umfassend Oberflächendaten des Bauteils (2) und des mindestens einen Spannelements (20); c) Erzeugen eines dreidimensionalen Bauteildatensatzes des eingespannten Bauteils (2) aus dem Oberflächendatensatz, wobei die Oberflächendaten des mindestens einen in Schritt a) verwendeten Spannelements (20) nicht in den Bauteildatensatz einfließen; d) Autonomes Festlegen eines Betätigungsweges (25) für eine an einem Werkzeugkopf (4) des Roboterarms (3) befestigte Wasserstrahldüseneinheit (7) mit mindestens einer Wasserstrahldüse (27), wobei der Betätigungsweg (25) eine dreidimensionale Bewegungsbahn, zugehörige ortsabhängige Orientierungsdaten des Werkzeugkopfes (4) und eine zugehörige ortsabhängige Bewegungsgeschwindigkeit des Roboterarms (3) und ortsabhängige Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit (7) umfasst; und e) Autonomes Bewegen des Roboterarms (3) und des Werkzeugkopfes (4) und Betätigen der Wasserstrahldüseneinheit (7) entsprechend dem Betätigungsweg (25), wobei während der Schritte b) bis e) das Bauteil (2) mit der Bauteilaufnahme (5) verbunden bleibt und wobei in Schritt d) der Betätigungsweg (25) basierend auf zumindest folgenden Parametern festgelegt wird: - dem Bauteildatensatz des eingespannten Bauteils (2) und - einem Wirkparameter eines mit den Betriebsparametern durch die Wasserstrahldüseneinheit (7) auf der Oberfläche (19) des Bauteils (2) erzeugten Wasserstrahls (22).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bauteilaufnahme (5) um eine Rotationsachse (6) rotierbar ist und eine Rotationsbewegung der Bauteilaufnahme (6) bei der Festlegung des Betätigungsweges (25) in Schritt d) und in Schritt e) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem nach Schritt e) folgende Schritte durchgeführt werden: f) Lösen des mindestens einen Spannelements (20); g) neues Einspannen des Bauteils (2) an der Bauteilaufnahme (5) mit mindestens einem Spannelement (20), wobei sich mindestens eine der Positionen eines Spannelementes (20) relativ zum Bauteil (2) von der in Schritt a) gewählten Position eines Spannelementes (20) relativ zum Bauteil (2) unterscheidet; h) Automatisches Erfassen der Oberfläche (19) des eingespannten Bauteils (2) mit einer Laserscantechnik zur Generierung eines geänderten Oberflächendatensatzes des eingespannten Bauteils und des mindestens einen Spannelements (20); i) Durchführen der Schritte d) und e); wobei während Schritt d) bei der Bestimmung des Betätigungsweges (25) der geänderte Oberflächendatensatz berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem während Schritt g) die Position des Bauteils (2) relativ zur Bauteilaufnahme (5) geändert wird und vor Schritt i) eine Detektion der Positionsänderung des Bauteils (2) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem bei der erneuten Bestimmung des Betätigungsweges (25) ein früherer Betätigungsweg berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Betriebsparameter der Wasserstrahldüseneinheit (7) mindestens einen der folgenden Parameter umfassen: A) den an der Wasserstrahldüseneinheit (7) anliegenden Wasserdruck; B) einen Anstellwinkel (31) der Wasserstrahldüseneinheit (7) relativ zur behandelten Oberfläche (19) des Bauteils (2); C) eine Vorschubgeschwindigkeit der Wasserstrahldüseneinheit (7); D) eine Strahlkegelcharakteristik der Wasserstrahldüseneinheit (7); E) ein Abstand der mindestens einen Wasserstrahldüse (27) der Wasserstrahldüseneinheit (7) relativ zur behandelten Oberfläche (19); F) eine Rotationsgeschwindigkeit der Wasserstrahldüseneinheit (7); und G) ein durch die Wasserstrahldüseneinheit (7) abzugebender Volumenstrom an Reinigungsfluid.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Wasserstrahldüseneinheit (7) mit einem Reinigungsfluid umfassend Wasser bei einem Druck von mindestens 500 bar beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Reinigungsfluid mindestens einen Zusatzstoff ausgewählt aus einer Liste umfassend mindestens ein Tensid, mindestens eine Säure, mindestens eine Base, mindestens ein organisches Lösungsmittel und mindestens ein Strahlmittel umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt d) aus dem Bauteildatensatz manuell eine zu reinigende Teilmenge ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem überwacht wird, ob die Wasserstrahldüseneinheit (7) mit dem Bauteil (2) kollidiert und bei Feststellung einer Kollision die Behandlung abgebrochen wird.
Vorrichtung (1) zum automatischen Behandeln eines radioaktiv kontaminierten Bauteils (2), umfassend ■ einen Roboterarm (3) mit sechs Bewegungsachsen zur Bewegung eines Werkzeugkopfes (4) und ■ eine Bauteilaufnahme (5), die um eine Rotationsachse (6) drehbar ist, wobei der Werkzeugkopf (4) eine Wasserstrahldüseneinheit (7) mit mindestens einer Wasserstrahldüse (27) und eine Laserscaneinheit (8) umfasst, wobei eine Steuereinheit (14) ausgebildet ist, die mit der Laserscaneinheit (8) und der Wasserstrahldüseneinheit (7) steuernd verbindbar ist, wobei die Steuereinheit (14) so angepasst ist, dass sie die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführen kann.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, bei der der Werkzeugkopf (4) weiterhin eine öf- fen- und schließbare Abdeckung (9) umfasst, mit der die Laserscaneinheit (8) abdeckbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Wasserstrahldüseneinheit (7) über einen Kollisionsschutz (34) am Werkzeugkopf (4) angebunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, bei der der Kollisionsschutz (24) wenigstens ein Federelement (35) umfasst.