[发明专利]一种UO2燃料芯块自动装舟装置

摘要

本发明属核电站用核燃料元件制造领域，具体涉及一种用于UO2燃料芯块自动装舟的装置。本发明包括芯块传输装置、芯块抓取转移装置、转运小车和装料平台；芯块传输装置包括分离装置、慢速输送装置、计数分离装置和夹料器；芯块转移装置包括一台机械手、一块扁平装置和根据系统属性设定数量的真空吸盘；转运小车用来转运空舟和装满芯块的钼舟，包括驱动气缸、钼舟、辊轮、滚轮档边、侧档、架体、方向轮、定向凸边和手动摩擦锁；装料平台用来装料并与转运小车配合完成转运。采用本发明技术方案的UO2燃料芯块自动装舟的系统已完成几百吨的芯块生产，系统工作稳定、可靠，生产能力和烧结后芯块的成品率得到提高，芯块的烧结质量得到了提升。

主权项

一种UO2燃料芯块自动装舟装置，芯块是圆柱体结构，其高度为15～16.5mm，直径为10mm；其特征在于：包括芯块传输装置、芯块转移装置、转运小车和装料平台；(1)芯块传输装置芯块传输装置包括分离装置、慢速输送装置、计数装置和夹料器；分离装置包括U型槽和分离胶带；U型槽与进料口衔接，宽度为12mm，U型槽的底端水平面低于进料口；芯块从进料口进入后通过分离胶带输送到慢速输送装置；慢速输送装置包括伺服电机驱动的皮带轮和带有双胶带的V型槽，双胶带的水平面低于U型槽的底端，双胶带的线速度大于芯块倒下的理论线速度；通过芯块从进料口竖立出来后与双胶带之间的高度差和速度差使其由竖立状态转换为横置状态；计数装置包括快速输送装置和前后两个光纤传感器，利用快速输送装置和慢速输送装置的速度差将慢速输送装置上的芯块之间拉开距离，通过前后两个光纤传感器对通过的芯块数量进行计数，当计数有15颗芯块通过时利用夹料器夹紧这15颗芯块；夹料器通过气缸的上下移动带动夹头的左右移动，从而起到夹紧作用；气缸的活塞杆通过螺纹套与连杆连接，通过将调节螺母的上下位置进行调节来控制夹头的开合度；(2)芯块转移装置芯块转移装置包括一台机械手、一块扁平装置和根据系统属性设定数量的真空吸盘；采用了单行吸取芯块生坯并且多轴机械人转移，烧结舟内自动排列堆积的芯块生坯堆垛方式将芯块生坯装入钼舟；在机械手的前端设置一块条状的扁平装置，在扁平装置的顶部设置真空吸盘，在扁平装置的内部设置气道用于给真空吸盘提供真空；利用芯块的圆柱面将芯块吸住，然后由机械手提起转移到钼舟内；(3)转运小车转运小车用来转运空舟和装满芯块的钼舟，包括驱动气缸、钼舟、辊轮、滚轮档边、侧档、架体、方向轮、定向凸边和手动摩擦锁；每一辆转运小车上设置8个呈直线分布的钼舟；钼舟摆放在辊轮上，滚轮档边设置在转运小车两侧作为挡板，侧档设置在转运小车的前后用来进出钼舟；架体用来承载钼舟，最高承受载荷为500kg；通过方向轮控制转运小车移动；通过定向凸边与装料平台上的锁紧装置配合对转运小车进行定位；通过手动摩擦锁固定转运小车；在转运小车后部设置驱动气缸以推动钼舟；(4)装料平台转运小车从两个方向与装料平台对接，空车从前面对接，装有空钼舟的转运小车从后面对接；对接后通过转运小车上的定向凸边与装料平台上的锁紧装置配合将小车固定；由驱动气缸驱动钼舟从后面的转运小车上传送到装料平台上，装满芯块后再传送到前面的空车上；装料平台上设置光电开关，用来检测钼舟位置，实现对钼舟的运动控制；设置锁紧气缸，用来固定钼舟位置，保证钼舟在装料平台上的正确定位。