定位格架的激光焊接装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种定位格架的激光焊接装置，该装置包括：底架(100)，在其中央水平地贯穿形成腔室设置口，沿着该腔室设置口设置导轨(110)；焊接室部(200)，其通过所述导轨(110)引导，并与所述底架(100)组装，其前方设置可开闭的门(210)，且在其上部配置有玻璃窗口(220)并实现气密；激光焊接部(300)，其设置在所述底架(100)，通过所述玻璃窗口(220)照射激光并对焊接室部(200)内的定位格架进行焊接；锁定部件(410)，其用于将所述焊接室部(200)固定在所述底架(100)上。
【专利说明】
定位格架的激光焊接装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种定位格架的激光焊接装置，尤其涉及能够改善可维护性的激光焊接装置。
【背景技术】
[0002]原子核反应堆是指可用于通过人工控制核裂变物质的链式核裂变反应来产生热量或者生产放射性同位素和钚，或者形成辐射场等的各种目的的装置。
[0003]—般地，在轻水反应堆核电站使用将铀-235的比率提高至2?5 %的浓缩铀。为了加工成在原子核反应堆中使用的核燃料，进行成型加工来将铀制成重量为5g左右的圆柱形颗粒(Pellet)。将这些颗粒装入锆合金包壳管后充填弹簧和氦气，然后焊接端塞来制造燃料棒。所述燃料棒被装入到骨架内，最终构成核燃料组件，并在原子核反应堆中通过核反应来燃烧。
[0004]核燃料组件内的定位格架与核燃料棒、仪表管和导管一起构成骨架，其由几十个定位格架板制成。各个定位格架板上形成有像插槽一样的几个切割部。这种定位格架板向纵横方向相互隔开一定距离而配置，各个定位格架板相互交叉，并且这些定位格架板的各个切割部之间相互咬合在一起，从而构成形成有格架空间的定位格架。
[0005]但是，即使定位格架板插在切割部并结合，由于在大部分切割部上都存在间隙，因此也会产生定位格架自身的晃动。因此，通过对定位格架板与定位格架板相交叉的各个交叉点以及如外部、角部等没有实现固定的结合部分进行焊接来消除定位格架的晃动。作为定位格架的焊接方式使用最多的是激光焊接。
[0006]例如，本
【申请人】的授权专利第10-0922162号(公告日:2009年10月21日)中提出了能够提高作业效率和生产效率的核燃料组件用定位格架的激光焊接装置。
[0007]发明人想进一步改善这种现有的核燃料组件用定位格架的激光焊接装置。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]授权专利公报第10-0922162号(公告日:2009年10月21日)
【发明内容】
[0011](一)要解决的技术问题
[0012]本发明是想要改善现有技术的定位格架的激光焊接装置，尤其是提供一种能够改善可维护性的定位格架的激光焊接装置。
[0013](二)技术方案
[0014]实现上述目的的本发明的定位格架的激光焊接装置，包括:底架，在其中央水平地贯穿形成腔室设置口，沿着该腔室设置口设置导轨；焊接室部，其通过所述导轨引导，并与所述底架组装，其前方设置可开闭的门，且在其上部配置有玻璃窗口并实现气密；激光焊接部，其设置在所述底架，通过所述玻璃窗口照射激光，并对焊接室部内的定位格架进行焊接；锁定部件，其用于将所述焊接室部固定在所述底架上。
[0015]优选地，在本发明中，所述锁定部件，包括:锁定块，其突出地设置在所述焊接室部的下端；锁定臂，可旋转地设置在所述底架上，并支撑所述锁定块；锁定销，组装在所述底架上并限制所述锁定臂的旋转。
[0016]优选地，在本发明中，所述锁定部件，包括:驱动部，其设置在所述腔室设置口的底面，并前后驱动杆；托架，其设置在所述腔室设置口的底面；锁定杆，其可旋转地组装在所述托架上，并通过所述杆实现旋转驱动，从而支撑焊接室部。
[0017]更优选地，在本发明中，所述锁定杆还包括可自由转动的滚轮，其设置在实现与所述焊接室部的接触的前端。
[0018]优选地，在本发明中，所述底架还包括能够盖住所述玻璃窗口的玻璃盖；更优选地，在固定所述玻璃窗口的凸缘上形成与焊接室部相联通的排气孔，所述凸缘设置有排气阀，从而实现所述排气孔的开闭，所述排气阀通过所述玻璃盖实现开闭操作。
[0019]优选地，在本发明中，所述焊接室部设置有位置检测部，其检测将安放定位格架的焊接转盘进行旋转驱动的驱动垫的基准位置并输出电性检测信号。
[0020](三)有益效果
[0021]本发明的定位格架的激光焊接装置在后尾可分离地设置底架和设置在该底架上并实现定位格架的焊接作业的焊接室部，从而具有维护或维修设备时便于作业的效果。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的定位格架的激光焊接装置的立体图。
[0023]图2是本发明的定位格架的激光焊接装置的焊接室部的后视图。
[0024]图3是本发明的定位格架的激光焊接装置的侧视结构图。
[0025]图4是本发明的定位格架的激光焊接装置的立体图。
[0026]图5(a)和图5(b)是表示本发明的另一实施例的激光焊接装置的锁定部件的图。
[0027]图6和图7是放大图1的A部分的纵剖面结构图。
[0028]【附图说明】标记
[0029]100:底架110:导轨
[0030]30:阻尼器200:焊接室部
[0031]201:腔室202:腔室支架
[0032]203:驱动单元210:门
[0033]220:玻璃窗口204:引导块
[0034]300:激光焊接部 410、420:锁定部件
[0035]411:锁定块412:锁定臂
[0036]413:锁定销421:锁定气缸
[0037]422:气缸杆423:托架
[0038]424:锁定杆426:滚轮
[0039]510:玻璃盖
【具体实施方式】
[0040]在本发明的实施例中记载的关于特定结构或者功能的说明只是为了说明本发明的实施例而例示的，本发明的实施例还可以进行多种变更。并且，本发明并不限定于说明书中的实施例，应当理解为包括本发明的思想和技术范围所包含的所有的变更物、等同物以及替换物。
[0041]另一方面，在说明书中所使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，并不限定本发明。只要在文理上没有明确表示其它含义，单数包括复数。在说明书中，“包括”或“具有”等术语应当理解为，其只是指出所实施的特征、数字、步骤、动作、组成部分、配件或组装这些的存在，并不事先排除一个或一个以上的其它特征、数字、步骤、动作、组成部分、配件或组装这些的存在或附加的可能性。
[0042]以下，参照附图详细地说明本发明的实施例。
[0043]参照图1，本发明的定位格架的激光焊接装置(以下简称为“焊接装置”)，包括:底架100 ;焊接室部200，其可拆卸地组装在底架100上，并实施定位格架的激光焊接；激光焊接部300，向焊接室部200内照射激光来实施定位格架的焊接；锁定部件410，其用于将可拆卸的焊接室部200固定在底架100上。
[0044]底架100是用来设置主要装置的装置，在其上部设置激光焊接部300，在中央水平地贯穿形成用来安装焊接室部200的腔室设置口。沿着腔室设置口设置导轨110，焊接室部200被导轨110引导而实现焊接室部200的设置或分离。
[0045]在底架100的下部可以设置调整块101，通过调整块101的细微的调整，可以实现底架100的左右位置的排列或高度的调整。
[0046]导轨110的前端设置有阻尼器120，沿着导轨110进入的焊接室部200被阻尼器120阻挡而停止前进。
[0047]在焊接室部200的前方设置可开闭的门210，在其上部设置玻璃窗口 220，从而具有能够在内部实现气密的箱体结构。
[0048]具体地，在腔室201上可上下滑动地设置门210，此时，门210的两端被并排设置在腔室201上的导轨211引导，从而能够上下滑动。
[0049]在门210的下端，腔室201上设置开闭气缸212，通过开闭气缸212实现驱动的气缸杆213的前端与门210通过铰链连接，并通过开闭气缸212实现门210的开闭。
[0050]开闭气缸212与自动投入用于焊接作业的定位格架的装入装置联动，并将能够通过控制盘自动地实现开闭。
[0051]另一方面，可以在底架100的上端与玻璃窗口 220相邻地设置有玻璃盖510，玻璃盖510由盖支架512来支撑，盖支架512能够通过设置在底架100的包括驱动气缸511的驱动装置进行水平移动，从而玻璃盖510能够盖住玻璃窗口 220。
[0052]优选地，在固定玻璃窗口 220的凸缘221的内侧侧壁上形成与焊接室部200连通的排气孔，该排气孔可以设置排气阀，所述排气阀配置在凸缘221的上部，并通过玻璃盖510来实现开闭操作。
[0053]图6和图7是放大图1的A部分的纵剖面结构图，分别表示排气阀的开闭动作。
[0054]参照图6，在固定玻璃窗口 220的凸缘221的内侧侧壁上形成与焊接室部200的内部连通的排气孔221a，在与该排气孔221a与焊接室部200的内部连通的流路221b上设置排气阀222。
[0055]排气阀222由弹性体223来支撑并设置在流路上。
[0056]在排气阀222的上下端分别插入像众所周知的O环一样的第一气密部件01和第二气密部件02，并与焊接室部200实现气密，此时，第一气密部件01根据排气阀222的上下位置与焊接室部200的内壁隔离，并具有排气孔221a与流路221b连通的结构。
[0057]其次，参照图7，当玻璃盖510盖住玻璃窗口 220时，玻璃盖510将按压排气阀222，从而第一气密部件01与焊接室部200隔离而排气孔221a与流路221b连通。
[0058]如此，由于在玻璃盖510盖住玻璃窗口 220的状态下在焊接室部200内进行真空作业，因此能够在玻璃窗口 220自身没有压差的情况下实施焊接室部200内部的真空作业。之后，完成焊接室部200内部的真空并完成焊接室部200内的氧气和水分等的清除之后，注入氩气并使气压达到比大气压稍微高一点，然后移动玻璃盖510并开放后进行激光焊接作业。
[0059]图2是本发明的定位格架的激光焊接装置的焊接室部的后视图。
[0060]如图2所示，焊接室部200包括腔室支架202，在其上部设置腔室201，腔室支架202设置通过驱动垫205的旋转轴和传送带来连接的多个驱动单元203，以便倾翻及旋转驱动设置在腔室201的内部的焊接转盘。
[0061]优选地，可以设置位置检测部，其检测驱动垫205的基准位置并输出电性的检测信号，该位置检测部产生的信号传送至将定位格架自动装入到焊接室部内的装入装置，以便在自动装入过程中焊接转盘只在规定位置上实现装入装置中的定位格架的装入，从而可以防止在定位格架的自动装入过程中可能产生的误操作。
[0062]这样的位置检测部可由凹槽205a和光传感器206来提供，所述凹槽形成在驱动垫205上，所述光传感器固定在腔室201，以便检测所述凹槽的位置，然而并不限定于此，还可以利用用于检测位置的各种众所周知的传感器。
[0063]如此，将用于倾翻及旋转驱动焊接转盘的驱动单元203不是设置在底架上，而是设置在腔室支架202上，从而缩短传送带的长度，这有利于反弹，并排除底架与焊接室部之间的机械结合，具有维修焊接室部时从底架分离的作业容易的优点。
[0064]腔室支架202的下部设置引导块204，其形成与导轨110 (参照图3)相对应的凹槽204a，腔室支架202被导轨110引导并沿着腔室设置口水平移动。
[0065]重新参照图1，激光焊接部300，包括:垂直工作台310，其安装利用与激光产生部连接的光缆来实现对焊接部位的焊接的光学适配器并能够垂直驱动；水平工作台320、330，其在xy平面上水平驱动垂直工作台310。
[0066]垂直工作台310如LM导向，可以通过引导装置来实现光学适配器的上下移动，也可以增加光源和图像传感器，以便监测焊接状态。
[0067]在本实施例中表示水平工作台320、330由在上部安放垂直工作台310的x轴工作台320和在上部安放X轴工作台320的j轴工作台330组成，x轴工作台320能够在y轴工作台330的上部向X轴方向移动，y轴工作台320能够在底架100的上部向y轴方向移动。
[0068]垂直工作台310和水平工作台320、330设置用于驱动各个工作台的伺服马达，从而可以实现精密的位置控制。
[0069]锁定部件410是用来将焊接室部200固定在底架100上的，其由锁定块411、锁定臂412、锁定销413来提供，其中，所述锁定块411突出地设置在焊接室部200的下端，所述锁定臂412可旋转地设置在底架100上，并支撑锁定块411，所述锁定销413组装在底架100上并限制所述锁定臂412的旋转。
[0070]锁定臂412上向旋转轴方向突出地设置操作手柄412a，从而可以通过操作手柄412a的操作来实现锁定臂412的旋转操作。
[0071]参照图3，焊接室部200沿着底架100的导轨110水平移动，焊接室部200沿着导轨110移动并前进至阻尼器120。之后，对锁定臂412进行旋转操作，以便其与锁定块411相接，然后将锁定销413插入到底架100上，从而可以实现焊接室部200的固定。
[0072]另一方面，分解焊接室部200时，可按照与组装顺序相反的顺序，在底架100的后尾进行分离。
[0073]图4是本发明的定位格架的激光焊接装置的立体图。
[0074]参照图4，另一实施例的锁定部件420设置在腔室设置口的底面上，并可以通过空压或液压实现焊接室部的固定。
[0075]参照图5(a)，另一实施例的锁定部件420，包括:锁定气缸421，其前后驱动气缸杆422 ;托架423，其设置在腔室设置口的底面；锁定杆424，其可旋转地组装在托架423上，并通过气缸杆422实现旋转驱动，从而支撑焊接室部。
[0076]锁定气缸421和托架423设置在底盘425的上部，底盘425可通过焊接固定在腔室设置口的底面上，或者通过如螺栓等结合部件来设置在腔室设置口的底面上，或者还可以是不需要另外的底盘，将锁定气缸和托架直接设置在腔室设置口的底面上。
[0077]气缸杆422的前端与锁定杆424通过铰链销hi来组装，以便能够进行旋转运动，锁定杆424的约中间部位与托架423通过第二铰链销h2来组装，以便能够进行旋转运动。
[0078]优选地，在锁定杆424的与焊接室部接触的前端可以设置可自由转动的滚轮426ο ο
[0079]如图5(b)所示，当向锁定气缸421施加液压或空压信号时，锁定杆424通过气缸杆422实现逆时针方向的旋转，从而锁定杆424前端的滚轮426加压向腔室设置口的内侧前进并安放的焊接室部200的后端侧壁，并坚固地固定焊接室部200。
[0080]在本实施例中，锁定杆的旋转驱动例示了通过液压或空压信号来实现驱动的气缸，然而并不限定于此，应当理解为可以使用电动推杆来实现锁定杆的旋转驱动。
[0081]并且，可拆卸地安装在底架100上的焊接室部200，同时采用机械的锁定部件410和通过液压、空压或电信号来独立地实现驱动的锁定部件420，从而能够提高焊接室部200的固定状态的可靠性。
[0082]以上说明的本发明，并不限定于前述的实施例及附图，本发明所属领域的技术人员，在没有超出本发明的技术思想的范围内，可以进行多种置换、变形及变更。
【主权项】
1.一种定位格架的激光焊接装置，包括: 底架，在其中央水平地贯穿形成腔室设置口，沿着该腔室设置口设置导轨； 焊接室部，其通过所述导轨引导，并与所述底架组装，其前方设置可开闭的门，且在其上部配置有玻璃窗口并实现气密； 激光焊接部，其设置在所述底架，通过所述玻璃窗口照射激光，并对焊接室部内的定位格架进行焊接； 锁定部件，其用于将所述焊接室部固定在所述底架上。2.根据权利要求1所述的定位格架的激光焊接装置，其特征在于，所述锁定部件，包括: 锁定块，其突出地设置在所述焊接室部的下端； 锁定臂，可旋转地设置在所述底架上，并支撑所述锁定块； 锁定销，组装在所述底架上并限制所述锁定臂的旋转。3.根据权利要求1所述的定位格架的激光焊接装置，其特征在于，所述锁定部件，包括: 驱动部，其设置在所述腔室设置口的底面，并前后驱动杆； 托架，其设置在所述腔室设置口的底面； 锁定杆，其可旋转地组装在所述托架上，并通过所述杆实现旋转驱动，从而支撑焊接室部。4.根据权利要求3所述的定位格架的激光焊接装置，其特征在于，所述锁定杆还包括可自由转动的滚轮，其设置在实现与所述焊接室部的接触的前端。5.根据权利要求1所述的定位格架的激光焊接装置，其特征在于，所述底架还包括能够盖住所述玻璃窗口的玻璃盖。6.根据权利要求5所述的定位格架的激光焊接装置，其特征在于，在固定所述玻璃窗口的凸缘上形成与焊接室部相联通的排气孔，所述凸缘设置有排气阀，从而实现所述排气孔的开闭，所述排气阀通过所述玻璃盖实现开闭操作。7.根据权利要求1所述的定位格架的激光焊接装置，其特征在于，所述焊接室部设置有位置检测部，其检测将安放定位格架的焊接转盘进行旋转驱动的驱动垫的基准位置并输出电性检测信号。
【文档编号】B23K26/12GK105983783SQ201510077168
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月13日
【发明人】申东光, 吴炳殷, 尹光浩, 韩相材, 洪钟承, 车光锡, 洪云秀
【申请人】韩电原子力燃料株式会社