一种空腔测长装置的制作方法

本发明涉及测量领域，特别是一种空腔测长装置。

背景技术：

在核燃料被填充进燃料棒时，相邻的核燃料之间通常会存在间隙。这就需要使用装置将其压紧。另外，在填充完毕进行封口之前，需要测量燃料棒中的空腔长度。现有技术中，上述两个步骤分为两步进行，使得工序十分繁琐，降低了效率。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种空腔测长装置，以提高燃料棒的加工效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种空腔测长装置，包括测长组件和测长槽；测长组件包括测头、推杆、驱动件和测长件，测头与推杆可滑动地相连；测头与推杆能够在驱动件的作用下同步运动；测头用于与管口抵接，测头与管口抵接时，推杆能够在驱动件的带动下向管内运动；测长件用于测量测头与推杆端部之间的距离。

通过上述的空腔测长装置，测头先与推杆同步运动，直至测头与核燃料棒的端部抵接。然后推杆相对推杆产生相对运动，推杆伸入核燃料棒内部，将核燃料块压紧，最后通过测长件测量测头与推杆端部之间的距离，即为空腔的长度。这种空腔测长装置能够实现推紧核燃料块和测量空腔的一步进行，从而有利于提高效率。

作为本发明的优选方案，测长组件包括机座和滑轨；推杆设于机座上，测头可滑动地套设于推杆；机座可滑动地套设于滑轨，机座与驱动件相连。

作为一种具体的方案，在测头未与燃料棒端部抵接时，通过驱动件驱动机座、推杆和测头同步运动；当测头与燃料棒端部抵接时，驱动件驱动机座和推杆继续运动，测头停止运动，从而使得测头与推杆之间产生相对位移。

作为本发明的优选方案，测长组件还包括弹性件；弹性件一端与机座相连，弹性件另一端与推杆相连。

在推杆端部与燃料棒内的燃料块接触时，推杆与燃料块之间产生压力，机座对推杆的压力增大。在机座和推杆之间设置弹性件，使得弹性件在这个过程中被逐渐压缩，推杆与核燃料块之间的压力等于弹性件上的弹力，因此可以使推杆与核燃料之间的压力逐渐增加，避免推杆与核燃料块之间的压力急剧增大，进而避免燃料块被压坏。

作为本发明的优选方案，测长组件还包括力传感器；弹性件与推杆通过力传感器相连。

在测长组件上设置力传感器，力传感器能够测量弹性件上的弹力，从而得到推杆与燃料块之间的压力。使用时，可以对力传感器设置阈值，当力传感器测量的压力超出该阈值时，驱动件停止，然后进行空腔长度的测量。

作为本发明的优选方案，测长件为位移传感器。

具体的，测长件可以选择为光栅式位移传感器，以满足较高的精度要求。

作为本发明的优选方案，还包括进料架、出料架和移料组件；进料架上用于放置待测长管，出料架上用于放置已测长管；进料架设于平台宽度方向的一侧，出料架设于平台方向的另一侧，移料组件设于平台宽度方向的中部；移料组件用于从进料架上取料，并将该待测长管移动至测长槽中，然后将测长槽中的已测长管移动至出料架上。

使用中，通过移料装置实现取料，并在测长完成后将已测长管移动到出料架上，该过程通过移料装置完成，有利于提高测量效率。

作为本发明的优选方案，移料组件还包括活动板；活动板设于平台宽度方向的中部，测长槽设于平台宽度方向的中部；进料架上设有进料斜面，进料斜面远离活动板的一端高于进料斜面靠近活动板的一端，进料斜面的较低端设有挡块；出料架上设有出料斜面，出料斜面远离活动板的一端低于进料斜面靠近活动板的一端；活动板上具有第一斜面和第二斜面，第一斜面的较低端与第二斜面的较高端通过第一抵接面相连，第一抵接面在平台的宽度方向上位于测长槽的最低点和测长槽靠近于进料架的最高点之间；活动板能够上下移动，使得第一斜面的较高端能够与进料架的较低端匹配或分离，第二斜面的较低端能够与第二斜面匹配或分离，第二斜面的较低端设有第二抵接面。

在使用中，活动板先向上运动，直至第一斜面的较高端与进料架的较低端接触，第一斜面的较高端从进料架上挑起一根燃料棒，燃料棒沿第一斜面滚动至抵接面处，活动板逐渐向下运动，测长槽承接该燃料棒，该燃料棒在测长槽上实现长度测量。活动板再次向上运动，测长槽中的燃料棒移动至第二斜面上，然后活动板再次向下运动，第二斜面上的燃料棒被出料架承接。

作为本发明的优选方案，移料组件还包括升降装置，活动板通过升降装置连接于平台上，升降装置包括升降杆和升降驱动件，升降杆一端与活动板相连，升降杆另一端与升降驱动件相连。

升降装置用于驱动活动板上下运动，使得燃料棒的位置在进料架、活动板、测长槽和出料架之间切换时能够保持平稳，避免燃料棒在位置切换过程中产生碰撞。

作为本发明的优选方案，升降装置还包括防尘罩，防尘罩包括至少两个互相套接的防尘筒，升降杆设于防尘筒中，防尘筒之间可滑动地相连，其中一个防尘筒一端与活动板相连，另一个防尘筒与平台相连。

为了升降杆能够保持在较长时间内保持精确的运动，防尘罩用于为升降杆防尘，避免灰尘进入升降杆，造成升降杆的失效。

作为本发明的优选方案，测长槽上设有用于与测长槽配合以夹持待测管的夹头。

夹头的设置，有利于使核燃料棒在推杆和测头的推力作用下，保持位置的恒定，从而有利于提高测量精度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过本发明提供的空腔测长装置，空腔测量步骤和核燃料块压紧步骤无需分步完成，从而有利于提高生产效率；

2.弹性件的设置，能够使推杆在接触核燃料块后，推杆中的压力逐渐增加，从而避免推杆与核燃料块之间的压力急剧增加导致核燃料块损坏；

3.在测量过程中，活动板的升降能够实现待测管由进料架自动移动至活动板，再移动至测长槽实现测量，然后移动至出料架，有利于提高测量效率；

4.活动板通过升降的方式运动，能够使待测管在各部件件平稳地转移，避免待测管与各部件产生碰撞；

5.防尘罩的设置，有利于提高升降杆的寿命，有利于保证对活动板的精确控制。

附图说明

图1是本发明提供的空腔测长装置的主视图。

图2是图1中v部的局部放大图。

图3是本发明提供的空腔测长装置的测量组件的结构示意图。

图4是本发明提供的空腔测长装置的移料组件的结构示意图。

图5是图4中vi部的局部放大图。

图6是本发明提供的空腔测长装置的俯视图。

图标：1-空腔测长装置；2-核燃料棒；11-测长组件；12-平台；13-机架；14-移料组件；15-测长槽；111-测头；112-推杆；113-滑轨；115-机座；116-弹性件；117-力传感器；118-连接架；114-驱动件；141-进料架；144-出料架；142-活动板；143-升降装置；1411-挡块；1421-第一斜面；1422-第二斜面；1423-第一抵接面；1424-第二抵接面；1433-防尘筒；1431-升降杆；151-夹头。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

请参阅图1-图6。本发明提供了一种空腔测长装置1。这种空腔测长装置1包括平台12、机架13、进料架141、出料架144、移料组件14、测长组件11和测长槽15。

所述机架13上设有行走轮，用于带动空腔测长装置1整体发生位移。所述平台12设于所述机架13上方，所述平台12用于安装空腔测长装置1上的其他部件。

移料组件14用于移动核燃料棒2。移料组件14包括进料架141、出料架144、活动板142、测长槽15和升降装置143。在平台12的长度方向上可以设置一组或多组移料组件14。

进料架141设于平台12宽度方向的一侧，出料架144设于平台12方向的另一侧，活动板142设于平台12宽度方向的中部，测长槽15设于平台12宽度方向的中部。具体的，测长槽15可以为v型槽或燕尾槽。测长槽15上还设有能够与测长槽15配合以夹持核燃料棒2的夹头151。

进一步的，在平台12的长度方向上，进料架141与活动板142错开布置，出料架144与活动板142错开布置，测长槽15与活动板142错开布置。

进料架141上设有进料斜面，进料斜面远离活动板142的一端高于进料斜面靠近活动板142的一端，进料斜面的较低端设有挡块1411。进料斜面上的核燃料棒2能够沿进料斜面下滑至挡块1411处。

出料架144上设有出料斜面，出料斜面远离活动板142的一端低于进料斜面靠近活动板142的一端。出料斜面上的核燃料棒2能够沿出料斜面下滑从而移出空腔测长装置1。

活动板142上具有第一斜面1421和第二斜面1422。第一斜面1421的较高端靠近进料架141，第一斜面1421的较低端与第二斜面1422的较高端通过第一抵接面1423相连，第二斜面1422的较低的靠近出料架144，第二斜面1422的较低端设有第二抵接面1424。第二斜面1422的较高端高于第一斜面1421的较低端。

第一抵接面1423在平台12的宽度方向上位于测长槽15的最低点和测长槽15靠近于进料架141的最高点之间。

活动板142与平台12之间通过升降装置143相连，升降装置143能够带动活动板142在上下方向上移动。在活动板142的升降过程中，第一斜面1421的较高端能够与进料架141的较低端匹配或分离，第二斜面1422的较低端能够与第二斜面1422匹配或分离，

升降装置143包括升降杆1431、升降驱动件114和防尘罩，升降杆1431一端与活动板142相连，升降杆1431另一端与升降驱动件114相连。防尘罩套设于升降杆1431外侧。具体的，防尘罩包括至少两个互相套接的防尘筒1433。升降杆1431设于中心处的防尘筒1433中。防尘筒1433之间可滑动地相连，其中一个防尘筒1433一端与活动板142相连，另一个防尘筒1433与平台12相连。

测长组件11包括测头111、推杆112、驱动件114、测长件、机座115、滑轨113、弹性件116和力传感器117。

测头111与推杆112可滑动地相连；测头111与推杆112能够在驱动件114的作用下同步运动；测头111用于与核燃料棒2的管口抵接，测头111与核燃料棒2的管口抵接时，推杆112能够在驱动件114的带动下向核燃料棒2的管内运动。推杆112端部与测长槽15的位置对应。

具体的，测长组件11包括机座115和滑轨113。

推杆112设于机座115上，推杆112与机座115通过弹性件116相连。具体的，通行件一端与机座115抵接，弹性件116另一端与力传感器117相连。力传感器117远离弹性件116的一端与推杆112相连。

机座115上还设有连接架118，连接架118与推杆112可滑动地相连，连接架118的端部设有向推杆112弯折的弯折部。测头111设于弯折部上。测头111可滑动地套设于推杆112。机座115可滑动地套设于滑轨113，机座115与驱动件114相连。

驱动件114为伺服电机。驱动件114能够通过同步带带动机座115沿滑轨113滑动。

测长件用于测量推杆112端部与测头111之间的相对位移。具体的，测长件为光栅式位移传感器，其型号为海德汉公司的lida47。

本发明提供的空腔测长装置1的工作原理在于：

升降杆1431驱动活动板142上升，直至第一斜面1421与进料架141的较低端匹配，在平台12的宽度方向上，第一斜面1421与进料架141重叠的长度接近于一个核燃料棒2的横截面宽度，此时，在进料架141上，最靠近于挡块1411的核燃料棒2被第一斜面1421挑起，并沿第一斜面1421下滑至第一抵接面1423处；

升降杆1431驱动活动板142下降，直至第一斜面1421的最低端靠近测长槽15的侧壁，待测长核燃料棒2被测长槽15的侧壁挑起，并沿测长槽15的侧壁下滑至测长槽15的底面；

通过其中一个测头111一端与待测长核燃料棒2一端抵接，另一个测头111一端与待测长核燃料棒2另一端抵接，进行测长；

测长过程中，驱动件114带动机座115靠近测长槽15上的待测核燃料棒2，机座115上的推杆112和套接于推杆112外侧的测头111一起向核燃料棒2靠近，直到测头111与核燃料棒2的管口抵接，无法继续前进，此时推杆112在驱动件114的带动下伸入核燃料棒2内部；

随着推杆112的继续运动，核燃料棒2内部的核燃料块之间被压紧，推杆112上的压力逐渐增大，机座115上的弹性件116逐渐压缩，力传感器117检测到的压力逐渐增大，直到增加至预设的压力阈值，此时，测长件测得的推杆112端部的测头111之间的相对位移即为核燃料块压紧状态下的核燃料棒2内的空腔长度；

测长完成后，升降装置143驱动活动板142再次上升，直至第二斜面1422的较高端与测长槽15的底面匹配，在测长槽15的底部的已测长核燃料棒2被第二斜面1422挑起，并沿第二斜面1422下滑移动至第二抵接面1424处；

升降装置143驱动活动板142再次下降，第二斜面1422的较低端与出料斜面的较高端匹配，在平台12的宽度方向上，出料架144与第二斜面1422部分重叠，使得第二抵接面1424处的已测长核燃料棒2被出料斜面挑起，并沿出料斜面下滑，从而便于将已测长核燃料棒2移出空腔测长装置1。

本发明提供的空腔测长装置1的有益效果在于：

1.通过本发明提供的空腔测长装置1，空腔测量步骤和核燃料块压紧步骤无需分步完成，从而有利于提高生产效率；

2.弹性件116的设置，能够使推杆112在接触核燃料块后，推杆112中的压力逐渐增加，从而避免推杆112与核燃料块之间的压力急剧增加导致核燃料块损坏；

3.在测量过程中，活动板142的升降能够实现待测核燃料棒2由进料架141自动移动至活动板142，再移动至测长槽15实现测量，然后移动至出料架144，有利于提高测量效率；

4.活动板142通过升降的方式运动，能够使待测核燃料棒2在各部件件平稳地转移，避免待测管与各部件产生碰撞；

5.防尘罩的设置，有利于提高升降杆1431的寿命，有利于保证对活动板142的精确控制。

显然，本实施例提供的空腔测长装置1可以应用于其他物品的长度测量，尤其是待测物品的结构与本发明实施例相同或相近时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。