一种candu-6锆管涂石墨设备自动化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置。包括上料装置、下料装置以及机器人夹爪；(1)上料装置包括上料仓、气缸、底座、送料托盘；气缸运动至底座的一端时，送料托盘的出料槽与上料仓的出料口对准，锆管落入出料槽内，被送出到抓取工位；气缸运动至另一端时，出料槽到达抓取工位；(2)下料装置包括双下料仓、高限位块、低限位块、底板、连接板、旋转气缸；旋转气缸用于实现两个下料仓的切换；(3)机器人夹爪包括夹爪气缸、定夹爪、动夹爪、机器人接口、气缸托板；通过六轴工业机器人各轴的转动，带动机器人接口通过气缸托板控制夹爪气缸随之转动，夹爪气缸通过电磁阀进行控制，带动动夹爪抓取。
【专利说明】
一种GANDU-6错管涂石墨设备自动化装置
技术领域
[0001]本实用新型属于核燃料元件制造技术领域，具体涉及一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置。
【背景技术】
[0002]中核北方核燃料元件有限公司是国内唯一一家重水堆燃料元件生产线。锆管涂石墨操作是由操作人员将待喷涂的锆管插入涂石墨设备的转架上，待喷涂后旋转至下管工位，由操作人员取下自然晾干。上下料操作由双人完成劳动强度较大，每天的上下料次数接近2000次，另外还需完成产品自检、设备和工装器具的日常维护和清洁工作，这种重复性劳动容易造成操作人员疲劳。此外，所用的的涂料石墨浆体中，作为有机溶剂的异丙醇具有挥发性和刺激性，长期工作在含有异丙醇的空气中，易造成人员倦怠和对呼吸系统的刺激反应。因此有必要对现有的设备进行自动化改进。
[0003]现用设备自动化程度低，且未配备自动上下料装置，所以必须在现有基础上设计增加上下料装置配套功能，并对系统加工节拍和动作进行摸索和优化。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是实现自动上下料操作。通过使用机器人技术，增加与之配套的上下料装置及夹具，完成锆管的自动上管一一喷涂一一下管工作流程。
[0005]为了实现这一目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0006]一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，应用于重水堆燃料元件生产过程中锆管涂石墨的操作，包括上料装置、下料装置以及机器人夹爪；
[0007 ] (I)上料装置包括上料仓、气缸、底座、送料托盘；
[0008]底座整体呈立方体，通过地脚固定在水平地面；
[0009]上料仓为漏斗形结构，其大口端的截面是形状为580mmX 520mm的矩形，用来存放锆管;在上料仓底部中心位置设置出料口，出料口的形状是长度为510?520mm，宽度为14?15_的矩形，用来将锆管逐根送出；
[0010]气缸为滑台式气缸，安装在底座上，通过径向的螺丝孔与底座固定连接；
[0011]在气缸的滑台上安装送料托盘，送料托盘上设置圆形的出料槽；
[0012]气缸运动至底座的一端时，送料托盘的出料槽与上料仓的出料口对准，锆管落入出料槽内，被送出到抓取工位等待抓取；
[0013]气缸运动至底座的另一端时，送料托盘的出料槽到达抓取工位；
[0014](2)下料装置包括双下料仓、高限位块、低限位块、底板、连接板、旋转气缸；
[0015]双下料仓是立方体设计，用于放置涂覆后的锆管;每个下料仓内每间隔15mm插有I块矩形隔板，分别在每块矩形隔板的顶部和距底部20mm处两个位置焊接定位条；
[0016]每个下料仓的底部均匀设置网状开孔，每个网孔的尺寸是2mmX 2mm，用于通风及晾干;每个下料仓的底部相对于水平面向上倾斜12° ;
[0017]每个下料仓通过设置在其底面两端的高限位块、低限位块固定在底板上；
[0018]底板是尺寸为1000mm X 460mm的矩形板材；
[0019]连接板是直径为210mm的圆盘，其下端面与旋转气缸连接，上端面与底板连接；
[0020]旋转气缸用于实现两个下料仓的切换，当一个下料仓装满后，机器人给PLC发送信号，PLC控制旋转气缸旋转以切换另一个下料仓；
[0021](3)机器人夹爪包括夹爪气缸、定夹爪、动夹爪、机器人接口、气缸托板；
[0022]动夹爪和定夹爪分别固定在夹爪气缸的伸出端和缸体上，二者配合使用，实现抓取功能；
[0023]夹爪气缸通过气缸托板与机器人接口相连接；
[0024]机器人接口接在六轴工业机器人第六轴的法兰盘上，通过六轴工业机器人各轴的转动，带动机器人接口通过气缸托板控制夹爪气缸随之转动，夹爪气缸通过电磁阀进行控制，带动动夹爪抓取。
[0025]进一步的，如上所述的一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，在抓取工位和上料仓的出料口位置均设置反射传感器来检测是否有料。
[0026]进一步的，如上所述的一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，在旋转气缸上设置传感器，用于检测旋转是否到位。
[0027]本实用新型技术方案的有益效果在于:自动上下料取代了人工上下料，规范了岗位操作，避免人为因素对产品质量的影响。自动上下料技术应用前，需要专门安排一人上料一人下料，劳动强度也比较大。自动上下料技术应用以后，大幅度降低了岗位操作强度，节省了人力。
【附图说明】
[0028]图1为上料装置结构示意图；
[0029]图2为下料装置结构示意图；
[0030]图3为机器人夹爪结构示意图。
[0031 ]图中:1:上料仓，2:气缸，3:底座，4:送料托盘;2-1:双下料仓2_2:高限位块，2_3:低限位块，2-5:矩形隔板，2-6:底板，2-7:连接板，2-8:旋转气缸;3-1:夹爪气缸3_2:定夹爪3-3:动夹爪3-4:机器人接口 3-5:气缸托板。
【具体实施方式】
[0032]下面通过具体实施例对本实用新型技术方案进行进一步详细说明。
[0033]一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，应用于重水堆燃料元件生产过程中锆管涂石墨的操作，包括上料装置、下料装置以及机器人夹爪；
[0034](I)如图1所示，上料装置包括上料仓、气缸、底座、送料托盘；
[0035]底座整体呈立方体，通过地脚固定在水平地面；
[0036]上料仓为漏斗形结构，其大口端的截面是形状为580mmX 520mm的矩形，用来存放锆管;在上料仓底部中心位置设置出料口，出料口的形状是长度为510?520mm，宽度为14?15_的矩形，用来将锆管逐根送出；
[0037]气缸为滑台式气缸，安装在底座上，通过径向的螺丝孔与底座固定连接；
[0038]在气缸的滑台上安装送料托盘，送料托盘上设置圆形的出料槽；
[0039]气缸运动至底座的一端时，送料托盘的出料槽与上料仓的出料口对准，锆管落入出料槽内，被送出到抓取工位等待抓取；
[0040 ]气缸运动至底座的另一端时，送料托盘的出料槽到达抓取工位；
[0041]在抓取工位和上料仓的出料口位置均设置反射传感器来检测是否有料。
[0042](2)如图2所示，下料装置包括双下料仓、高限位块、低限位块、底板、连接板、旋转气缸;考虑到下料装置需要交替使用，设计了双料箱结构以及采用了旋转机构。
[0043]双下料仓是立方体设计，用于放置涂覆后的锆管;每个下料仓内每间隔15mm插有I块矩形隔板，分别在每块矩形隔板的顶部和距底部20mm处两个位置焊接定位条；
[0044]每个下料仓的底部均匀设置网状开孔，每个网孔的尺寸是2mmX 2mm，用于通风及晾干;每个下料仓的底部相对于水平面向上倾斜12° ;
[0045]每个下料仓通过设置在其底面两端的高限位块、低限位块固定在底板上；
[0046]底板是尺寸为1000mm X 460mm的矩形板材；
[0047 ]连接板是直径为210mm的圆盘，其下端面与旋转气缸连接，上端面与底板连接；
[0048]旋转气缸用于实现两个下料仓的切换，当一个下料仓装满后，机器人给PLC发送信号，PLC控制旋转气缸旋转以切换另一个下料仓;在旋转气缸上设置传感器，用于检测旋转是否到位。
[0049](3)如图3所不，机器人夹爪包括夹爪气缸、定夹爪、动夹爪、机器人接口、气缸托板；
[0050]动夹爪和定夹爪分别固定在夹爪气缸的伸出端和缸体上，二者配合使用，实现抓取功能；
[0051 ]夹爪气缸通过气缸托板与机器人接口相连接；
[0052]机器人接口接在六轴工业机器人第六轴的法兰盘上，通过六轴工业机器人各轴的转动，带动机器人接口通过气缸托板控制夹爪气缸随之转动，夹爪气缸通过电磁阀进行控制，带动动夹爪抓取。
[0053]通过上述技术方案，本实用新型设计安装了上下料装置，在改造空间比较欠缺的情况下，进行合理布局，大幅度降低了岗位操作强度，节省了人力。
【主权项】
1.一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，应用于重水堆燃料元件生产过程中锆管涂石墨的操作，其特征在于:包括上料装置、下料装置以及机器人夹爪； (1)上料装置包括上料仓、气缸、底座、送料托盘； 底座整体呈立方体，通过地脚固定在水平地面； 上料仓为漏斗形结构，其大口端的截面是形状为580mm X 520mm的矩形，用来存放错管；在上料仓底部中心位置设置出料口，出料口的形状是长度为510?520_，宽度为14?15_的矩形，用来将锆管逐根送出； 气缸为滑台式气缸，安装在底座上，通过径向的螺丝孔与底座固定连接； 在气缸的滑台上安装送料托盘，送料托盘上设置圆形的出料槽； 气缸运动至底座的一端时，送料托盘的出料槽与上料仓的出料口对准，锆管落入出料槽内，被送出到抓取工位等待抓取； 气缸运动至底座的另一端时，送料托盘的出料槽到达抓取工位； (2)下料装置包括双下料仓、高限位块、低限位块、底板、连接板、旋转气缸； 双下料仓是立方体设计，用于放置涂覆后的锆管;每个下料仓内每间隔15mm插有I块矩形隔板，分别在每块矩形隔板的顶部和距底部20mm处两个位置焊接定位条； 每个下料仓的底部均匀设置网状开孔，每个网孔的尺寸是2mm X 2mm，用于通风及晾干；每个下料仓的底部相对于水平面向上倾斜12° ; 每个下料仓通过设置在其底面两端的高限位块、低限位块固定在底板上； 底板是尺寸为1000mm X 460mm的矩形板材； 连接板是直径为21 Omm的圆盘，其下端面与旋转气缸连接，上端面与底板连接； 旋转气缸用于实现两个下料仓的切换，当一个下料仓装满后，机器人给PLC发送信号，PLC控制旋转气缸旋转以切换另一个下料仓； (3)机器人夹爪包括夹爪气缸、定夹爪、动夹爪、机器人接口、气缸托板； 动夹爪和定夹爪分别固定在夹爪气缸的伸出端和缸体上，二者配合使用，实现抓取功會K; 夹爪气缸通过气缸托板与机器人接口相连接； 机器人接口接在六轴工业机器人第六轴的法兰盘上，通过六轴工业机器人各轴的转动，带动机器人接口通过气缸托板控制夹爪气缸随之转动，夹爪气缸通过电磁阀进行控制，带动动夹爪抓取。2.如权利要求1所述的一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，其特征在于:在抓取工位和上料仓的出料口位置均设置反射传感器来检测是否有料。3.如权利要求1所述的一种CANDU-6锆管涂石墨设备自动化装置，其特征在于:在旋转气缸上设置传感器，用于检测旋转是否到位。
【文档编号】B65G47/90GK205441973SQ201521130313
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】孟超, 张 杰, 王文革, 吕会, 郭丞, 李杨, 习建勋, 常艳君, 武帅, 刘俊磊
【申请人】中核北方核燃料元件有限公司