CN108274389A - 一种uo2磨削芯块自动上料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种UO2磨削芯块自动上料装置，包括舟单元机器人、芯块机器人、舟单元上料机、钼舟板下料机、拆盘机和波纹板下料机；其特征可以自动完成物料的转移和拆盘任务，本发明填补了国内相关技术的空白。主要采用了伺服电机驱动与气缸传动完成芯块的输送和拆盘。其中带料钼舟板和空钼舟板的转运由舟单元机器人完成；带料波纹板的转运由芯块机器人完成；空波纹板的转运由舟单元机器人和芯块机器人共同完成；拆盘机主要将芯块输送至轨道。目前，本发明已应用于芯块制备生产线，生产芯块约1100车，合格率符合磨削后芯块质量要求，设备各项功能稳定可靠，满足生产使用要求。

Description

一种UO2磨削芯块自动上料装置
技术领域
本发明属于核燃料元件制造，具体涉及一种UO2磨削芯块自动上料装置。
背景技术
磨削岗位工艺原理是操作人员将烧结芯块装塑料盘放在自动线上料段，由皮带输送到磨床的磨削区中，砂轮开始对芯块进行无心外圆磨削，磨削后的芯块由操作人员对磨削芯块进行粗糙度和尺寸自检。合格后用皮带输送到下料段的不锈钢盘上装盘，然后由操作人员取下后进行手工清洗。当整个小车的物料均已清洗完成之后，对其进行称重。核对磨削数量无误后，将其推到磨削芯块存放区，供排长装管岗位使用。
磨削岗位上下料均为人工操作。其中上料时需要人工将不锈钢波纹板中的芯块移到上料盘中，下料时需要人工将下料盘移到清洗槽处，清洗完一侧表面后需将芯块移到另一个下料盘中继续清洗另一侧表面，工作强度大，劳动繁重，而且在上料和翻料过程中容易将芯块磕伤，降低芯块成品率。因此，为了降低劳动成本，提高芯块成品率，急需一种UO2芯块自动上料码垛装置替代目前人工上料操作方式。
发明内容
本发明的目的在于：为了满足日益增长的生产需要、减少岗位人员的劳动强度、提高UO2芯块的产品直收率，自主研制一种UO2芯块自动上料拆垛装置。通过UO2芯块自动上料拆垛装置的研制，能够满足生产需要，减少劳动强度，提升车间相关技术力量，为将来生产线的自动化工作做好准备。
本发明的技术方案如下：
一种UO2磨削芯块自动上料装置，包括舟单元机器人、芯块机器人、舟单元上料机、钼舟板下料机、拆盘机和波纹板下料机；
所述的舟单元机器人，能够将料架的带料钼舟板移动至舟单元上料机，并将空钼舟板和空波纹板移动至料架上；
所述的芯块机器人，能够将钼舟板上的带料波纹板移动至拆盘机，将空波纹板移动至波纹板下料机，并码垛为成型岗位所需要的类型；
所述的舟单元上料机，包括推料气缸、升降气缸、下料位A、下料位B和下料位C；用于将装满芯块的钼舟板转移至舟单元上料机的下料位A后，利用推料气缸将钼舟板推至下料位C；然后再次将装满芯块的钼舟板转移至下料位A，舟单元上料机利用推料气缸将钼舟板推至下料位B；最后转移的钼舟板放置在下料位A上；
所述的钼舟板下料机，用于存放空钼舟板，供舟单元机器人使用；钼舟板下料机包括钼舟板的下料位D、下料位E、光杆气缸、推板A和挡板；其中每个下料位存放3个空钼舟板，当两个下料位均存放3个空钼舟板之后，舟单元机器人将空钼舟板移动至料架上；
所述的拆盘机，用于将波纹板中的芯块推进磨床上料轨道中；当芯块机器人将波纹板A、波纹板B移动至拆盘机时，拆盘机根据信号指示将芯块推进磨床上料轨道中，利用伺服电机每次移动一行芯块；
所述的波纹板下料机，用于存放空波纹板，供舟单元下料机使用；波纹板下料机包括光轴、推板B、光杆气缸和下料位F、下料位G、下料位H、下料位I共四个波纹板下料位；
所述的料架定位机构，用于固定料架的位置；料架定位机构包括料架、定位气缸、限位气缸；其中料架具有六个钼舟板工位及四个波纹板工位，带工装的料架存放钼舟板6块，波纹板108块，一个装满物料的料架可以存放6舟物料。
所述的舟单元机器人，分为X、Y、Z三轴，均由伺服电机驱动。
所述的芯块机器人，分为X、Y、Z三轴，均由伺服电机驱动。
所述的舟单元机器人Z轴下方安装有舟移上料端拾器，用于夹取钼舟板及波纹板。
所述的芯块机器人Z轴下方安装有波纹板端拾器，用于夹取波纹板。
所述的下料位F、下料位G、下料位H、下料位I，每个下料位存放27个空波纹板，当四个下料位均存放27个空波纹板之后，舟单元机器人1将空波纹板移动至料架上。
所述的定位气缸及限位气缸在料架两侧，用于夹紧料架，保证料架位置固定。
本发明的技术效果如下：
UO2芯块自动上料装置属于专业设备，完全依靠我厂及国内力量自主研制、开发，在国内尚属首创。目前设备研制成功并投入使用，实现了：
1)实现了设备及生产线的国产化，各项性能指标达到或超过了进口设备的水平。
2)有效的提高了工作效率，达到了减员增效的目的。
3)减少了人员劳动强度，而且设备操作简便，易上手。
4)有效的减少了人员与物料直接接触次数，符合辐射防护的要求。
能有效消除了原人工操作过程中的安全隐患，提高了工作效率，加强了拆垛输送的精准性，同时解放了劳动力，实现了车间的自动化管理。
附图说明
图1为UO2芯块磨削自动上料工作站；
图2为舟单元机器人装置；
图3为芯块机器人装置；
图4为舟单元上料机；
图5为钼舟板下料机；
图6为拆盘机；
图7为波纹板下料机；
图8为料架定位机构；
图中：1：舟单元机器人 2：芯块机器人 3：单元上料机 4：钼舟板下料机 5：拆盘机6：波纹板下料机 7：舟移上料端拾器 8：波纹板端拾器 9：推料气缸 10：升降气缸 11：下料位A 12：下料位B 13：下料位C 14：下料位D 15：下料位E 16：光杆气缸 17：推板A 18：挡板19：波纹板A 20：波纹板B 21：伺服电机 22：光轴 23：推板B 24：光杆气缸 25：下料位F 26：下料位G 27：下料位H 28：下料位I 29：料架 30：定位气缸 31：限位气缸。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置作进一步详细说明。
如图1-8所示，一种UO2磨削芯块自动上料装置，包括舟单元机器人1、芯块机器人2、舟单元上料机3、钼舟板下料机4、拆盘机5和波纹板下料机6；
所述的舟单元机器人1，能够将料架的带料钼舟板移动至舟单元上料机3，并将空钼舟板和空波纹板移动至料架上；
所述的芯块机器人2，能够将钼舟板上的带料波纹板移动至拆盘机5，将空波纹板移动至波纹板下料机6，并码垛为成型岗位所需要的类型；
所述的舟单元上料机3，包括推料气缸9、升降气缸10、下料位A11、下料位B12和下料位C13；用于将装满芯块的钼舟板转移至舟单元上料机3的下料位A11后，利用推料气缸9将钼舟板推至下料位C13；然后再次将装满芯块的钼舟板转移至下料位A11，舟单元上料机3利用推料气缸9将钼舟板推至下料位B12；最后转移的钼舟板放置在下料位A11上；
所述的钼舟板下料机4，用于存放空钼舟板，供舟单元机器人1使用；钼舟板下料机4包括钼舟板的下料位D14、下料位E15、光杆气缸16、推板A17和挡板18；其中每个下料位存放3个空钼舟板，当两个下料位均存放3个空钼舟板之后，舟单元机器人1将空钼舟板移动至料架上；
所述的拆盘机5，用于将波纹板中的芯块推进磨床上料轨道中；当芯块机器人2将波纹板A19、波纹板B20移动至拆盘机5时，拆盘机5根据信号指示将芯块推进磨床上料轨道中，利用伺服电机21每次移动一行芯块；
所述的波纹板下料机6，用于存放空波纹板，供舟单元下料机使用；波纹板下料机6包括光轴22、推板B23、光杆气缸24和下料位F25、下料位G26、下料位H27、下料位I28共四个波纹板下料位；
所述的料架定位机构，用于固定料架的位置；料架定位机构包括料架29、定位气缸30、限位气缸31；其中料架具有六个钼舟板工位及四个波纹板工位，带工装的料架存放钼舟板6块，波纹板108块，一个装满物料的料架可以存放6舟物料。
所述的舟单元机器人1，分为X、Y、Z三轴，均由伺服电机驱动。
所述的芯块机器人2，分为X、Y、Z三轴，均由伺服电机驱动。
所述的舟单元机器人1Z轴下方安装有舟移上料端拾器7，用于夹取钼舟板及波纹板。
所述的芯块机器人2Z轴下方安装有波纹板端拾器8，用于夹取波纹板。
所述的下料位F25、下料位G26、下料位H27、下料位I28，每个下料位存放27个空波纹板，当四个下料位均存放27个空波纹板之后，舟单元机器人1将空波纹板移动至料架上。
所述的定位气缸30及限位气缸31在料架两侧，用于夹紧料架，保证料架位置固定。
本发明所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置的使用方法，步骤如下：
1)工装搬运：通过中控室叫车，由AGV小车将带料的料架转运到工位，料架定位机构的定位器缸及限位气缸将料架固定，工作站在自动模式下，舟单元机器人将料架上的钼舟板移动至舟单元上料机。
2)自动叫车：工作站在叫车模式为正常模式下，点击自动模式，通过工作站自身发出命令进行上料或下料叫车。
3)空钼舟板和空波纹板转运：当物料均被转移至磨床后，舟单元机器人先将波纹板下料机上的空波纹板转运至料架，然后舟单元机器人继续将钼舟板下料机上的孔钼舟板转运至料架。待空钼舟板和空波纹板转运完成后，工作站自动对中控室下达下料叫车的命令，将料架转运至生坯库。
设备安装、调试完成后，进行了大量的试验，对每料架芯块进行抽样检测，结果表明生坯表面清洁度及磕伤率均合格。目前，已应用于中核北方核燃料元件厂CANDU-6核燃料元件芯块制备生产线。

Claims (7)

1.一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：包括舟单元机器人(1)、芯块机器人(2)、舟单元上料机(3)、钼舟板下料机(4)、拆盘机(5)和波纹板下料机(6)；
所述的舟单元机器人(1)，能够将料架的带料钼舟板移动至舟单元上料机(3)，并将空钼舟板和空波纹板移动至料架上；
所述的芯块机器人(2)，能够将钼舟板上的带料波纹板移动至拆盘机(5)，将空波纹板移动至波纹板下料机(6)，并码垛为成型岗位所需要的类型；
所述的舟单元上料机(3)，包括推料气缸(9)、升降气缸(10)、下料位A(11)、下料位B(12)和下料位C(13)；用于将装满芯块的钼舟板转移至舟单元上料机(3)的下料位A(11)后，利用推料气缸(9)将钼舟板推至下料位C(13)；然后再次将装满芯块的钼舟板转移至下料位A(11)，舟单元上料机(3)利用推料气缸(9)将钼舟板推至下料位B(12)；最后转移的钼舟板放置在下料位A(11)上；
所述的钼舟板下料机(4)，用于存放空钼舟板，供舟单元机器人(1)使用；钼舟板下料机(4)包括钼舟板的下料位D(14)、下料位E(15)、光杆气缸(16)、推板A(17)和挡板(18)；其中每个下料位存放3个空钼舟板，当两个下料位均存放3个空钼舟板之后，舟单元机器人(1)将空钼舟板移动至料架上；
所述的拆盘机(5)，用于将波纹板中的芯块推进磨床上料轨道中；当芯块机器人(2)将波纹板A(19)、波纹板B(20)移动至拆盘机(5)时，拆盘机(5)根据信号指示将芯块推进磨床上料轨道中，利用伺服电机(21)每次移动一行芯块；
所述的波纹板下料机(6)，用于存放空波纹板，供舟单元下料机使用；波纹板下料机(6)包括光轴(22)、推板B(23)、光杆气缸(24)和下料位F(25)、下料位G(26)、下料位H(27)、下料位I(28)共四个波纹板下料位；
所述的料架定位机构，用于固定料架的位置；料架定位机构包括料架(29)、定位气缸(30)、限位气缸(31)；其中料架具有六个钼舟板工位及四个波纹板工位，带工装的料架存放钼舟板6块，波纹板108块，一个装满物料的料架可以存放6舟物料。
2.如权利要求1所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：所述的舟单元机器人(1)，分为X、Y、Z三轴，均由伺服电机驱动。
3.如权利要求1所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：所述的芯块机器人(2)，分为X、Y、Z三轴，均由伺服电机驱动。
4.如权利要求1所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：所述的舟单元机器人(1)Z轴下方安装有舟移上料端拾器(7)，用于夹取钼舟板及波纹板。
5.如权利要求1所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：所述的芯块机器人(2)Z轴下方安装有波纹板端拾器(8)，用于夹取波纹板。
6.如权利要求1所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：所述的下料位F(25)、下料位G(26)、下料位H(27)、下料位I(28)，每个下料位存放27个空波纹板，当四个下料位均存放27个空波纹板之后，舟单元机器人(1)将空波纹板移动至料架上。
7.如权利要求1所述的一种UO2磨削芯块自动上料装置，其特征在于：所述的定位气缸(30)及限位气缸(31)在料架两侧，用于夹紧料架，保证料架位置固定。
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