[發(fā)明專利]一種UO2燃料芯塊自動裝舟裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410829751.4
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105783520B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 廖賓;孫毓寶;王友良;石磊;朱奎;姚廣起;王軍;陳煜;楊樹威;彭建西
• 申請（專利權）人: 中核建中核燃料元件有限公司
• 主分類號: F27D3/00
• 分類號: F27D3/00;B65G47/90;B65G35/00;B65G43/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種UO₂燃料芯塊自動裝舟裝置，芯塊是圓柱體結構，其高度為15～16.5mm，直徑為10mm；

其特征在于：包括芯塊傳輸裝置、芯塊轉移裝置、轉運小車和裝料平臺；

(1)芯塊傳輸裝置

芯塊傳輸裝置包括分離裝置、慢速輸送裝置、計數(shù)裝置和夾料器；

分離裝置包括U型槽和分離膠帶；U型槽與進料口銜接，寬度為12mm，U型槽的底端水平面低于進料口；芯塊從進料口進入后通過分離膠帶輸送到慢速輸送裝置；

慢速輸送裝置包括伺服電機驅動的皮帶輪和帶有雙膠帶的V型槽，雙膠帶的水平面低于U型槽的底端，雙膠帶的線速度大于芯塊倒下的理論線速度；通過芯塊從進料口豎立出來后與雙膠帶之間的高度差和速度差使其由豎立狀態(tài)轉換為橫置狀態(tài)；

計數(shù)裝置包括快速輸送裝置和前后兩個光纖傳感器，利用快速輸送裝置和慢速輸送裝置的速度差將慢速輸送裝置上的芯塊之間拉開距離，通過前后兩個光纖傳感器對通過的芯塊數(shù)量進行計數(shù)，當計數(shù)有15顆芯塊通過時利用夾料器夾緊這15顆芯塊；

夾料器通過氣缸的上下移動帶動夾頭的左右移動，從而起到夾緊作用；氣缸的活塞桿通過螺紋套與連桿連接，通過將調節(jié)螺母的上下位置進行調節(jié)來控制夾頭的開合度；

(2)芯塊轉移裝置

芯塊轉移裝置包括一臺機械手、一塊扁平裝置和根據(jù)系統(tǒng)屬性設定數(shù)量的真空吸盤；采用了單行吸取芯塊生坯并且多軸機械人轉移，燒結舟內自動排列堆積的芯塊生坯堆垛方式將芯塊生坯裝入鉬舟；

在機械手的前端設置一塊條狀的扁平裝置，在扁平裝置的頂部設置真空吸盤，在扁平裝置的內部設置氣道用于給真空吸盤提供真空；利用芯塊的圓柱面將芯塊吸住，然后由機械手提起轉移到鉬舟內；

(3)轉運小車

轉運小車用來轉運空舟和裝滿芯塊的鉬舟，包括驅動氣缸、鉬舟、輥輪、滾輪檔邊、側檔、架體、方向輪、定向凸邊和手動摩擦鎖；

每一輛轉運小車上設置8個呈直線分布的鉬舟；鉬舟擺放在輥輪上，滾輪檔邊設置在轉運小車兩側作為擋板，側檔設置在轉運小車的前后用來進出鉬舟；架體用來承載鉬舟，最高承受載荷為500kg；通過方向輪控制轉運小車移動；通過定向凸邊與裝料平臺上的鎖緊裝置配合對轉運小車進行定位；通過手動摩擦鎖固定轉運小車；在轉運小車后部設置驅動氣缸以推動鉬舟；

(4)裝料平臺

轉運小車從兩個方向與裝料平臺對接，空車從前面對接，裝有空鉬舟的轉運小車從后面對接；對接后通過轉運小車上的定向凸邊與裝料平臺上的鎖緊裝置配合將小車固定；

由驅動氣缸驅動鉬舟從后面的轉運小車上傳送到裝料平臺上，裝滿芯塊后再傳送到前面的空車上；裝料平臺上設置光電開關，用來檢測鉬舟位置，實現(xiàn)對鉬舟的運動控制；設置鎖緊氣缸，用來固定鉬舟位置，保證鉬舟在裝料平臺上的正確定位。

2.如權利要求1所述的一種UO₂燃料芯塊自動裝舟裝置，其特征在于：真空吸盤的最大吸力為1.6N。

3.如權利要求1所述的一種UO₂燃料芯塊自動裝舟裝置，其特征在于：快速輸送裝置的輸送速度是慢速輸送裝置輸送速度的兩倍。

4.如權利要求1所述的一種UO₂燃料芯塊自動裝舟裝置，其特征在于：在芯塊分離裝置和慢速輸送裝置之間設置廢料通道；廢料通道由氣缸、滑塊、滑槽組成；由人工方式控制，氣缸帶動滑塊在芯塊的輸送道上形成一個空陷，廢芯塊直接從滑槽落下。

5.如權利要求1所述的一種UO₂燃料芯塊自動裝舟裝置，其特征在于：機械手為4軸機械手，運行速度滿足在0.36秒的時間內完成水平移動300mm、垂直移動25mm的性能要求。

6.如權利要求1所述的一種UO₂燃料芯塊自動裝舟裝置，其特征在于：工作流程如下：

UO₂芯塊生坯從進料口進入芯塊分離裝置，由豎立狀態(tài)倒下為橫置狀態(tài)；

芯塊從芯塊分離裝置進入慢速輸送裝置，在慢速輸送裝置上排列成行；

芯塊進入計數(shù)裝置，通過前后兩個計數(shù)傳感器的計數(shù)，確定進入計數(shù)裝置的芯塊數(shù)量，當達到規(guī)定數(shù)量后夾料器夾緊芯塊，使芯塊轉移到鉬舟之前保證為規(guī)定的數(shù)量；

芯塊達到規(guī)定數(shù)量后，機械手移動到芯塊的上部再壓下，利用真空吸盤將芯塊吸取轉運至裝料平臺上的鉬舟內；

隨著芯塊不斷從進料口進入，機械手按照設定程序不斷將芯塊橫置堆垛入鉬舟；

當需要換舟時，將轉運小車上的空鉬舟推到設定位置，并將裝滿芯塊的鉬舟向前推進轉運小車上；轉運小車在裝好裝滿生坯塊的鉬舟后又運到燒結爐回轉軌道，將裝滿生坯塊的鉬舟轉入軌道臺，再推入燒結爐進行高溫燒結。