一种燃料棒自动装弹簧装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种燃料棒自动装弹簧装置，包括弹簧自动回转上料机构、弹簧自动抓取上料机构、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构、包壳管夹持定位机构，弹簧定位导向结构上设有导向孔道。本发明专利技术自动化程度高，系统控制方便，能够实现燃料棒包壳管及弹簧的自动上下料和精确定位，实现包壳管与弹簧的同轴度及紧密贴合；通过伺服电缸与压力传感器的配合使用，可进行压弹簧力大小实时反馈和监测及调节，压弹簧质量稳定可靠；通过自动装配节省工序时间和人工成本，提高生产效率和产品合格率，而且可以一机多用，通过更换工装卡具实现多种规格和直径的燃料棒包壳管的压弹簧功能。壳管的压弹簧功能。壳管的压弹簧功能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料棒自动装弹簧装置


[0001]本专利技术属于核燃料元件制造
，具体涉及一种燃料棒自动装弹簧装置。

技术介绍

[0002]燃料棒是一种重要的核燃料元件，部分燃料棒中需要安装弹簧来填充剩余空间及保证内部芯块的紧密接触，弹簧能否被准确地压入燃料棒包壳管，直接关系到燃料棒的外形尺寸及质量，且对后续燃料棒包壳管与端塞的装配及焊接质量有着直接的影响。
[0003]传统的燃料棒压弹簧方式基本有两种：1)人工借助简易工装完成压弹簧，人工操作环节多，费时费力，特别是燃料棒包壳管与弹簧的对中性调整，操作工人的技能水平对压弹簧质量和作业效率都有较大的影响，无法保证压弹簧质量和一致性：2)通过现有的自动设备完成压弹簧，无法精准保证压弹簧的位置及同心度，及无法做到压弹簧力闭环控制，从而难以保证压弹簧质量的稳定性和可靠性。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种燃料棒自动装弹簧装置。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种燃料棒自动装弹簧装置，包括弹簧自动回转上料机构、弹簧自动抓取上料机构、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构、包壳管夹持定位机构，所述弹簧自动回转上料机构、弹簧自动抓取上料机构、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构及包壳管夹持定位机构分别安装于工作台上，所述弹簧定位导向结构上设有导向孔道；
[0007]所述弹簧自动抓取上料机构抓取所述弹簧自动回转上料机构提供的弹簧、并将弹簧移动至指定工位，所述弹簧压装机构动作，将弹簧经由所述弹簧定位导向结构的导向孔道压入所述包壳管夹持定位机构夹持的包壳管中。
[0008]所述弹簧压装机构包括直线驱动装置、推杆安装块及推杆，所述直线驱动装置安装于工作台上，所述直线驱动装置的驱动端与所述推杆安装块的一端连接，所述推杆安装块的另一端与所述推杆的一端连接，所述推杆远离所述推杆安装块的一端压装弹簧。
[0009]所述推杆依次分为直径较小的穿入弹簧段、外周面直径逐渐减小的锥面压装段、直径较大的延长段及螺纹连接段，所述螺纹连接段与所述推杆安装块通过螺纹连接；
[0010]压装弹簧时，所述穿入弹簧段穿入弹簧的内部，所述锥面压装段通过直径逐渐减小的外周面将弹簧压入所述弹簧定位导向结构的导向孔道中。
[0011]所述工作台上安装有直线导轨，所述推杆安装块下端设有与所述直线导轨滑动连接的滑块。
[0012]所述直线驱动装置采用伺服电缸，所述伺服电缸的驱动端连接有螺纹连接套。
[0013]所述直线驱动装置的驱动端通过压力传感器与所述推杆安装块的一端连接。
[0014]所述弹簧定位导向结构包括弹簧定位导向块，所述弹簧定位导向块安装于工作台上，所述弹簧定位导向块上开设有所述导向孔道。
[0015]所述弹簧定位导向块通过螺钉安装于工作台上。
[0016]所述导向孔道靠近所述弹簧压装机构一侧的开口处设有由外至内直径逐渐减小的锥面倒角。
[0017]所述弹簧定位导向块上安装有安装架，所述安装架上安装有用于检测包壳管是否到位的位置传感器。
[0018]本专利技术的优点与积极效果为：
[0019]本专利技术自动化程度高，系统控制方便，能够实现燃料棒包壳管及弹簧的自动上下料和精确定位，实现包壳管与弹簧的同轴度及紧密贴合；通过伺服电缸与压力传感器的配合使用，可进行压弹簧力大小实时反馈和监测及调节，压弹簧质量稳定可靠；通过自动装配节省工序时间和人工成本，提高生产效率和产品合格率，而且可以一机多用，通过更换工装卡具实现多种规格和直径的燃料棒包壳管的压弹簧功能；通过采用立式或卧式弹簧的回转上料方式，采用直线移动抓取方式或回转运动抓取方式，可满足不同的设备布局要求。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的一个实施例的整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的一个实施例的整体结构俯视示意图；
[0022]图3为本专利技术的一个实施例的弹簧自动回转上料机构及弹簧自动抓取上料机构的设置结构示意图；
[0023]图4为本专利技术的一个实施例的弹簧自动回转上料机构及弹簧自动抓取上料机构的设置结构侧视示意图；
[0024]图5为本专利技术的另一个实施例的弹簧自动回转上料机构及弹簧自动抓取上料机构的设置结构示意图；
[0025]图6为本专利技术的另一个实施例的弹簧自动回转上料机构及弹簧自动抓取上料机构的设置结构侧视示意图；
[0026]图7为本专利技术的弹簧压装机构、弹簧定位导向结构及包壳管夹持定位机构的设置结构示意图；
[0027]图8为图7的A处放大图；
[0028]图9为图7的B处放大图。
[0029]图中：1为弹簧自动回转上料机构、2为弹簧自动抓取上料机构、3为包壳管夹持定位机构、4为推杆安装块、5为推杆、501为穿入弹簧段、502为锥面压装段、503为延长段、504为螺纹连接段、6为直线导轨、7为滑块、8为伺服电缸、9为螺纹连接套、10为压力传感器、11为弹簧定位导向块、1101为导向孔道、1102为锥面倒角、12为安装架、13为位置传感器、001为工作台、002为弹簧、003为包壳管。
具体实施方式
[0030]下面结合附图1
‑
9对本专利技术作进一步详述。
[0031]一种燃料棒自动装弹簧装置，如图1和图2所示，包括弹簧自动回转上料机构1、弹簧自动抓取上料机构2、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构、包壳管夹持定位机构3，弹簧自动回转上料机构1、弹簧自动抓取上料机构2、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构及包壳管夹
持定位机构3分别安装于工作台001上，弹簧定位导向结构上设有导向孔道1101。
[0032]弹簧自动抓取上料机构2抓取弹簧自动回转上料机构1提供的弹簧002、并将弹簧002移动至指定工位，弹簧压装机构动作，将弹簧002经由弹簧定位导向结构的导向孔道1101压入包壳管夹持定位机构3夹持的包壳管003中。
[0033]本专利技术的一个实施例中，弹簧自动回转上料机构1与弹簧自动抓取上料机构2采用现有技术的立式回转上料结构，即弹簧自动回转上料机构1的回转轴线与工作台001上表面平行。弹簧自动回转上料机构1采用伺服电机、步进电机、气动分度盘、配合设置的同步带轮及同步带等的配合结构实现弹簧002沿其回转轴线整周旋转功能。弹簧自动抓取上料机构2根据设备布局可采用直线移动或回转移动等抓取方式，并可采用电动或气动等动力输出方式实现其动作功能，本实施例中采用气动作为动力源并以升降移动加水平移动的动作方式实现抓取功能。本实施例中包壳管夹持定位机构3采用现有技术的气动卡爪结构，以稳定夹持包壳管。工作时，弹簧自动回转上料机构1沿其回转路径转动一个弹簧002至上料位，到位后由弹簧自动抓取上料机构2完成弹簧002的自动抓取动作，并完成弹簧002的自动上料动作。压装工作完成后所有动作复位，开始下一个工作流程。
[0034]具体而言，如图7
‑
9所示，弹簧压装机构包括直线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料棒自动装弹簧装置，其特征在于：包括弹簧自动回转上料机构(1)、弹簧自动抓取上料机构(2)、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构、包壳管夹持定位机构(3)，所述弹簧自动回转上料机构(1)、弹簧自动抓取上料机构(2)、弹簧压装机构、弹簧定位导向结构及包壳管夹持定位机构(3)分别安装于工作台(001)上，所述弹簧定位导向结构上设有导向孔道(1101)；所述弹簧自动抓取上料机构(2)抓取所述弹簧自动回转上料机构(1)提供的弹簧(002)、并将弹簧(002)移动至指定工位，所述弹簧压装机构动作，将弹簧(002)经由所述弹簧定位导向结构的导向孔道(1101)压入所述包壳管夹持定位机构(3)夹持的包壳管(003)中。2.根据权利要求1所述的燃料棒自动装弹簧装置，其特征在于：所述弹簧压装机构包括直线驱动装置、推杆安装块(4)及推杆(5)，所述直线驱动装置安装于工作台(001)上，所述直线驱动装置的驱动端与所述推杆安装块(4)的一端连接，所述推杆安装块(4)的另一端与所述推杆(5)的一端连接，所述推杆(5)远离所述推杆安装块(4)的一端压装弹簧(002)。3.根据权利要求2所述的燃料棒自动装弹簧装置，其特征在于：所述推杆(5)依次分为直径较小的穿入弹簧段(501)、外周面直径逐渐减小的锥面压装段(502)、直径较大的延长段(503)及螺纹连接段(504)，所述螺纹连接段(504)与所述推杆安装块(4)通过螺纹连接；压装弹簧(002)时，所述穿入弹簧段(501)穿入弹簧(00...

【专利技术属性】
技术研发人员：李连鹏，陈英男，商献伟，刘洋，王晓威，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：