一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于自动胀接与检测技术领域，涉及一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，包括安装支架、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构、视觉系统；移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构均与视觉系统连接，并根据视觉系统获取到的螺钉位置和角度信息进行位置定位；安装支架的一侧放置待胀接的管座，另一侧设有移动定位机构，胀紧机构、胀紧检测机构、视觉系统均固定设于移动定位机构上，并在移动定位机构带动下移动至与管座上的螺钉孔相对应的位置，从而进行螺钉胀接与检测。本实用新型专利技术能够自动完成核燃料组件螺钉与管座之间的胀接和检测，胀接、检测质量稳定，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，具有广阔的市场价值和应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置


[0001]本技术属于自动胀接与检测
，涉及一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置。

技术介绍

[0002]核燃料组件是核电站的核心部件，其生产工艺中最关键的工序为将燃料棒拉入到组件骨架中，其中组件骨架与管座之间通过特殊螺钉进行连接，螺钉需要胀接到管座，其连接可靠性对燃料组件质量影响很大，胀接骨架与管座之间的连接螺钉是提高燃料组件可靠性的关键工艺。
[0003]核燃料组件螺钉的端部为薄壁结构，管座的螺钉孔中设置有凹坑，螺钉装于螺钉孔中后，通过胀接装置使螺钉薄壁变形，嵌入螺钉孔的凹坑中，使螺钉与管座连接。
[0004]目前行业里面的螺钉胀接装置多采用人工手持胀接设备对螺钉进行胀接，胀紧质量的可靠性不高，胀接过程全依赖工人的经验和熟练程度，胀接完成后一般通过人工手持扭矩扳手对螺钉进行胀紧力的检测，工人劳动强度大，工作效率低。因此，难以达到高质量、高效率的胀紧和检测效果。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术的目的在于解决核燃料组件螺钉的胀接质量与检测效率问题，提供一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，实现核燃料组件螺钉的自动胀接与自动检测。
[0006]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，包括安装支架、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构、视觉系统；
[0008]所述视觉系统用于获取螺钉位置和角度定位；所述胀紧机构用于胀接螺钉；所述胀紧检测机构用于检测螺钉的扭矩；r/>[0009]所述安装支架的一侧放置待胀接的管座，另一侧设有所述移动定位机构，所述移动定位机构上设有工具安装板；所述视觉系统包括工业相机和控制处理系统；所述胀紧机构、胀紧检测机构、工业相机均固定设于所述工具安装板上；
[0010]所述工业相机、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构均与所述控制处理系统连接，并受控制处理系统控制；所述工业相机、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构在移动定位机构带动下移动至与管座上的螺钉孔相对应的位置，从而进行螺钉胀接与检测。
[0011]进一步，所述移动定位机构包括呈正交布置的第一电动丝杠与第二电动丝杠；所述第一电动丝杠固定设于所述安装支架上，所述第二电动丝杠设于第一电动丝杠上；所述工具安装板设于所述第二电动丝杠上，所述工具安装板在所述第一丝杠与第二丝杠的带动下进行横向和/或纵向移动。
[0012]进一步，所述工具安装板上设有导向孔，所述胀紧机构上固定设有导向键，所述导
向键滑动设于所述导向孔中；所述安装支架上设有导杆套筒，通过所述导杆套筒与待胀接的管座对位连接。
[0013]进一步，所述胀紧机构包括胀接枪、第一伸缩气缸、胀枪夹紧座；所述第一伸缩气缸一端与所述工具安装板固定连接，另一端与所述胀枪夹紧座固定连接；所述胀接枪固定设于所述胀枪夹紧座上，所述第一伸缩气缸通过胀枪夹紧座带动所述胀接枪整体前后移动。
[0014]进一步，所述胀接枪包括油缸、可调芯杆、胀枪壳体、胀紧推杆、胀紧头、可调胀紧套；
[0015]所述油缸固定设于所述胀枪壳体的一端，所述胀紧头设于所述胀枪壳体的另一端；所述可调胀紧套套装于所述胀紧头上，用于与管座上螺钉孔配合，进行径向定位；所述胀紧推杆滑动设于所述胀枪壳体内，胀紧推杆一端与所述油缸的活塞杆相抵，另一端延伸至所述胀紧头内；
[0016]所述胀紧头一端与所述胀枪壳体固定连接，另一端沿圆周设有多个弹性开口，弹性开口将所述胀紧头分隔为多个弹性片，所述弹性片的外圆上设有凸块，所述凸块与管座上螺钉孔内的凹坑相对应；所述弹性片的内圆为锥形面，所述胀紧推杆靠近胀紧头的一端呈锥形；胀接时，所述胀紧推杆轴向滑动，并通过推动所述锥形面使所述弹性片沿径向撑开，所述凸块挤压螺钉薄壁内侧，使螺钉薄壁变形，嵌入螺钉孔内的凹坑中；
[0017]所述胀紧推杆靠近所述油缸的一端设有第一滑套，所述第一滑套滑动设于所述胀枪壳体中；所述第一滑套一端与所述油缸的活塞杆相抵，另一端与所述胀紧推杆固定连接；所述胀紧推杆靠近所述油缸的一端设有弹簧，所述弹簧一端与所述第一滑套相抵，另一端与胀枪壳体的内孔端面相抵；胀接后，所述胀紧推杆通过所述弹簧回弹到初始位置。
[0018]进一步，所述油缸远离所述胀枪壳体的一端设有可调芯杆，所述可调芯杆的一端与油缸的活塞杆连接，另一端设有调节螺母，通过所述调节螺母调节活塞杆的行程。
[0019]进一步，所述胀紧检测机构包括转轴、定扭矩传动机构、定扭矩安装座、伺服电机、角度传感器、第二伸缩气缸；所述转轴一端用于与待检测螺钉配合，另一端与所述角度传感器连接；所述定扭矩传动机构转动设于定扭矩安装座上；所述伺服电机固定设于所述定扭矩安装座上，并与所述定扭矩传动机构传动连接，所述定扭矩传动机构与所述转轴固定连接；
[0020]所述伺服电机通过所述定扭矩传动机构驱动转轴转动，从而对螺钉进行扭矩检测，当螺钉扭矩超过所述定扭矩传动机构的设定扭矩时，转轴与伺服电机传动脱离；
[0021]所述第二伸缩气缸一端与所述工具安装板固定连接，另一端与所述定扭矩安装座固定连接，所述第二伸缩气缸通过定扭矩安装座带动所述胀紧检测机构整体前后移动。
[0022]进一步，所述定扭矩传动机构包括外转子、内转子；所述内转子包括内转盘、扭杆、扭簧；
[0023]所述外转子的内表面设有呈圆周分布的挡齿；所述内转盘设于所述外转子内，并与所述外转子同轴设置；所述扭杆一端与所述内转盘铰接，另一端与所述挡齿的侧面接触；
[0024]所述内转盘上设有基座，所述基座设于所述扭杆的两侧；所述扭簧一端与所述基座连接，另一端连接于所述扭杆的中部；所述内转盘与外转子之间通过所述扭杆传递啮合力矩，啮合力矩的大小通过所述扭簧的刚度和数量确定；
[0025]所述转轴穿过所述外转子，并与所述内转盘固定连接；当所述转轴受到的阻力矩大于所述内转子与外转子之间的啮合力矩时，所述扭杆偏转角度，使内转子与外转子之间发生打滑，即内转子不转，外转子转动；反之，内转子与外转子同时转动。
[0026]进一步，所述内转盘的两个侧面上均设有环形滚道，所述环形滚道上设有滚珠，所述内转盘与外转子之间通过所述滚珠转动配合。
[0027]进一步，所述外转子的外圆上设有环形凹槽，所述环形凹槽中设有皮带，所述伺服电机上设有带轮，所述外转子与所述带轮之间通过所述皮带传动连接。
[0028]本技术的有益效果在于：
[0029]1、本技术中的核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，通过应用视觉识别系统，将核燃料组件螺钉的位置和角度定位，为自动胀接和检测提供可靠条件；通过移动定位机构和伸缩气缸将胀紧机构和胀紧检测机构移动到相应的工作位置，完成螺钉的胀紧和检测，实现了核燃料组件螺钉与管座之间的自动胀接和检测，胀接、检测质量稳定，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，具有广阔的市场价值和应用前景。
[0030]2、本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，其特征在于：包括安装支架、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构、视觉系统；所述视觉系统用于获取螺钉位置和角度定位；所述胀紧机构用于胀接螺钉；所述胀紧检测机构用于检测螺钉的扭矩；所述安装支架的一侧放置待胀接的管座，另一侧设有所述移动定位机构，所述移动定位机构上设有工具安装板；所述视觉系统包括工业相机和控制处理系统；所述胀紧机构、胀紧检测机构、工业相机均固定设于所述工具安装板上；所述工业相机、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构均与所述控制处理系统连接，并受控制处理系统控制；所述工业相机、移动定位机构、胀紧机构、胀紧检测机构在移动定位机构带动下移动至与管座上的螺钉孔相对应的位置，从而进行螺钉胀接与检测。2.根据权利要求1所述的核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，其特征在于：所述移动定位机构包括呈正交布置的第一电动丝杠与第二电动丝杠；所述第一电动丝杠固定设于所述安装支架上，所述第二电动丝杠设于第一电动丝杠上；所述工具安装板设于所述第二电动丝杠上，所述工具安装板在所述第一电动丝杠与第二电动丝杠的带动下进行横向和/或纵向移动。3.根据权利要求2所述的核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，其特征在于：所述工具安装板上设有导向孔，所述胀紧机构上固定设有导向键，所述导向键滑动设于所述导向孔中；所述安装支架上设有导杆套筒，通过所述导杆套筒与待胀接的管座对位连接。4.根据权利要求1所述的核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，其特征在于：所述胀紧机构包括胀接枪、第一伸缩气缸、胀枪夹紧座；所述第一伸缩气缸一端与所述工具安装板固定连接，另一端与所述胀枪夹紧座固定连接；所述胀接枪固定设于所述胀枪夹紧座上，所述第一伸缩气缸通过胀枪夹紧座带动所述胀接枪整体前后移动。5.根据权利要求4所述的核燃料组件螺钉自动胀紧与检测装置，其特征在于：所述胀接枪包括油缸、可调芯杆、胀枪壳体、胀紧推杆、胀紧头、可调胀紧套；所述油缸固定设于所述胀枪壳体的一端，所述胀紧头设于所述胀枪壳体的另一端；所述可调胀紧套套装于所述胀紧头上，用于与管座上螺钉孔配合，进行径向定位；所述胀紧推杆滑动设于所述胀枪壳体内，胀紧推杆一端与所述油缸的活塞杆相抵，另一端延伸至所述胀紧头内；所述胀紧头一端与所述胀枪壳体固定连接，另一端沿圆周设有多个弹性开口，弹性开口将所述胀紧头分隔为多个弹性片，所述弹性片的外圆上设有凸块，所述凸块与管座上螺钉孔内的凹坑相对应；所述弹性片的内圆为锥形面，所述胀紧推杆靠近胀紧头的一端呈锥形；胀接时，所述胀紧推杆轴向滑动，并通过推动所述锥形面使所述弹性片沿径向撑开，所述凸块挤压螺钉薄壁内侧，使螺钉薄壁变形，嵌入螺钉孔内的凹坑中；所述胀紧推杆靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐荣联，方异锋，钱烽，薛赞，涂仁喜，
申请(专利权)人：中机中联工程有限公司，
类型：新型
国别省市：