CN218729917U - 一种全自动上料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全自动上料装置，进料管道组件的一端安装物料夹紧组件，夹紧组件下方设置物料拾取组件，且夹紧组件与物料拾取组件之间设置物料推进组件，物料推进组件和物料拾取组件分别固定连接至样品输送机构上。本实用新型所述的一种全自动上料装置，工作人员或外置机械手只需将球形燃料放入进料管道组件即可，进料管道组件内的物料夹紧组件用于开合进料管道组件物料拾取机构的的入料通路，然后通过物料推进组件有序推入样品输送机构，解决现有CT扫描系统高效率对球形燃料元件高效率的自动上料功能，可以实现大批量产线上对多燃料元件自动上料，单次上料多，解决了时间和人力成本，灵活方便。

Description

一种全自动上料装置

技术领域

本实用新型属于球形燃料自动上料领域，尤其是涉及一种全自动上料装置。

背景技术

高温气冷堆分为棱柱堆和球床堆。其中，球床式高温气冷堆使用的球形燃料可以通过高压气体推动而在管道内输送，因而更易于实现连续非停堆式的燃料循环与更换，展现出更高的灵活性和可操控性。因此，我国将球床式高温气冷堆列为国家重大专项工程。其中HTR-10项目和HTR-PM项目均已达到临界，此后还将有多台机组建成投产。随着球床式高温气冷堆在我国的成熟与推广，对球形燃料的需求也必然与日俱增。目前已实际投产应用的球形燃料主要由直径约50mm的燃料区和壁厚约5mm的无燃料区组成。球形燃料表面包覆着石墨等基体在生产过程中需要应用CT扫描照射其内部结构，已确定产品质量，现有技术的CT扫描照射是人为手工操作，工作效率低，上料检测质量不可控。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种全自动上料装置，以解决现有技术CT扫描系统无法实现高效率对球形燃料元件自动上料，工作效率低，上料时间间隔不稳定的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种全自动上料装置，自动上料机构包括进料管道组件、物料夹紧组件、物料推进组件和物料拾取机构，进料管道组件的一端安装物料夹紧组件，夹紧组件下方设置物料拾取组件，且夹紧组件与物料拾取组件之间设置物料推进组件，物料推进组件和物料拾取组件分别固定连接至样品输送机构上。

进一步的，所述样品输送机构包括支架、传送带、主动轮和从动轮，主动轮的两端和从动轮的两端分别转动套接至支架内，且主动轮的外围和从动轮的外围通过传动带构成同步转动结构，主动轮的一端固定连接至动力电机的传动轴，且动力电机的外围固定连接至支架上，传送带上固定安装用于盛放待检品的载具，载具的上端设有与待检品相匹配的凹槽。

进一步的，所述进料管道组件包括第一钢管、第一助力装置和进料检测对射传感器，第一钢管外围通过固定栓箍固定连接至前级防护箱体内，第一钢管用于限定待检品的运动轨迹，且待检品在第一钢管内部滚动，第一钢管内设置进料检测对射传感器，进料检测对射传感器用于第一钢管内待检品的存在，第一钢管内设置第一助力装置，第一助力装置是气管，第一助力装置通过气吹加快待检品在第一钢管内滚动，第一钢管的一端设置物料夹紧组件。

进一步的，所述物料夹紧组件包括气缸固定座、夹紧气缸、气爪手指、有无料检测传感器和手指垫块，夹紧气缸的一侧通过气缸固定座固定连接至第一钢管的一端外围，且夹紧气缸的一端设置气爪手指，夹紧气缸的另一端设置手指垫块，气爪手指和手指垫块之间设有防止物料的间隙，夹紧气缸上设置有无料检测传感器，有无料检测传感器用于检测间隙内待检品的存在。

进一步的，所述物料拾取机构包括真空吸盘、T型管接头、顶升气缸和真空发生器，T型管接头上端设置真空吸盘，且真空吸盘位于物料夹紧组件下方，T型管结构的外围固定安装至顶升气缸的活动板上，顶升气缸外围固定连接至样品输送机构一侧，且顶升气缸一侧设置真空发生器，真空发生器一端通过管路连接至气泵，真空发生器的另一端管路连接至T型管接头。

进一步的，所述物料推进组件包括模组底座、模组丝杠、模组电机、模组滑台，模组底座的外围固定连接至样品输送机构的一侧，模组丝杠的外转动套接至模组底座的上端，且模组丝杠的一端固定连接至模组电机的传动轴，模组电机的外围固定连接至模组底座的外围，模组滑台中部设有螺纹孔，模组丝杠的外围螺纹连接至螺纹孔内，模组滑台的下端滑动连接至模组底座的上端，模组滑台位于物料推进组件和物料拾取组件之间。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种全自动上料装置具有以下有益效果：

(1)本实用新型所述的一种全自动上料装置，工作人员或外置机械手只需将球形燃料放入进料管道组件即可，进料管道组件内的物料夹紧组件用于开合进料管道组件物料拾取机构的的入料通路，然后通过物料推进组件有序推入样品输送机构，解决现有CT扫描系统高效率对球形燃料元件高效率的自动上料功能，可以实现大批量产线上对多燃料元件自动上料，单次上料多，解决了时间和人力成本，灵活方便。

(2)本实用新型所述的一种全自动上料装置，夹紧气缸夹持物料、顶升气缸带动真空吸盘吸取物料和无杆气缸带动物料有序滑动的工作原理及结构简单，易于安装维护，伸缩速度快，接取和运送多燃料元件的速度块，能够在高温和低温环境中正常工作且具有防尘、防水能力，可适应各种恶劣的环境。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种全自动上料装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的进料管道组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的物料拾取机构和物料推进组件装配的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的物料拾取机构和物料推进组件装配的侧视示意图；

图5为本实用新型实施例所述的样品输送机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、自动上料机构；11、进料管道组件；111、第一钢管；112、第一助力装置；113、进料检测对射传感器；114、固定栓箍；12、物料夹紧组件；121、气缸固定座；122、夹紧气缸；123、气爪手指；124、有无料检测传感器；125、手指垫块；13、物料拾取机构；131、真空吸盘；132、T型管接头；133、顶升气缸；134、真空发生器；14、物料推进组件；141、模组底座；142、模组丝杠；143、模组电机；144、模组滑台；145、滑槽；146、无杆气缸；147、滑动板；2、样品输送机构；21、支架；22、传送带；23、载具；3、待检品。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-5所示，一种全自动上料装置，自动上料机构1包括进料管道组件11、物料夹紧组件12、物料推进组件14和物料拾取机构13，进料管道组件11的一端安装物料夹紧组件12，夹紧组件下方设置物料拾取组件，且夹紧组件与物料拾取组件之间设置物料推进组件14，物料推进组件14和物料拾取组件分别固定连接至样品输送机构2上，工作人员或外置机械手只需将球形燃料放入进料管道组件11即可，进料管道组件11内的物料夹紧组件12用于开合进料管道组件11物料拾取机构13的的入料通路，然后通过物料推进组件14有序推入样品输送机构2，解决现有CT扫描系统高效率对球形燃料元件高效率的自动上料功能，可以实现大批量产线上对多燃料元件自动上料，单次上料多，解决了时间和人力成本，灵活方便。

样品输送机构2包括支架21、传送带22、主动轮和从动轮，主动轮的两端和从动轮的两端分别转动套接至支架21内，且主动轮的外围和从动轮的外围通过传动带构成同步转动结构，主动轮的一端固定连接至动力电机的传动轴，且动力电机的外围固定连接至支架21上，传送带22上固定安装用于盛放待检品3的载具23，载具23的上端设有与待检品3相匹配的凹槽，便于球形燃料的稳定传送，且样品输送机构2通过橡胶材质的传送带22进行输送物料，X射线穿透容易，有利于实现高分辨率下的样品缺陷观察和分析。

进料管道组件11包括第一钢管111、第一助力装置112和进料检测对射传感器113，第一钢管111外围通过固定栓箍114固定连接至前级防护箱体内，第一钢管111用于限定待检品3的运动轨迹，且待检品3在第一钢管111内部滚动，第一钢管111内设置进料检测对射传感器113，进料检测对射传感器113用于第一钢管111内待检品3的存在，第一钢管111内设置第一助力装置112，第一助力装置112是气管，第一助力装置112通过气吹加快待检品3在第一钢管111内滚动，第一钢管111的一端设置物料夹紧组件12。

如图2所示第一钢管的横截面为Z形结构，Z形结构用于防止射线由直通经的管体溢出，同时在每个转角处填设第一助力装置112，防止物料在此处卡顿。

物料夹紧组件12包括气缸固定座121、夹紧气缸122、气爪手指123、有无料检测传感器124和手指垫块125，夹紧气缸122的一侧通过气缸固定座121固定连接至第一钢管111的一端外围，且夹紧气缸122的一端设置气爪手指123，夹紧气缸122的另一端设置手指垫块125，气爪手指123和手指垫块125之间设有防止物料的间隙，夹紧气缸122上设置有无料检测传感器124，有无料检测传感器124用于检测间隙内待检品3的存在，有无料检测传感器124是选用现有技术的光电传感器，传感器灵敏，能够精准的检测载具23的位置，实现快速精准的上料，且夹紧气缸122为现有技术的手指气缸，夹紧气缸122预紧力大，在夹紧多燃料元件时，其上方可堆放10余个原件，使得上料的效率提高，减少人在管口送料的次数，节约人力成本。

物料拾取机构13包括真空吸盘131、T型管接头132、顶升气缸133和真空发生器134，T型管接头132上端设置真空吸盘131，且真空吸盘131位于物料夹紧组件12下方，T型管结构的外围固定安装至顶升气缸133的活动板上，顶升气缸133外围固定连接至样品输送机构2一侧，且顶升气缸133一侧设置真空发生器134，真空发生器134一端通过管路连接至气泵，真空发生器134的另一端管路连接至T型管接头132。

物料推进组件14包括模组底座141、模组丝杠142、模组电机143、模组滑台144，模组底座141的外围固定连接至样品输送机构2的一侧，模组丝杠142的外转动套接至模组底座141的上端，且模组丝杠142的一端固定连接至模组电机143的传动轴，模组电机143的外围固定连接至模组底座141的外围，模组滑台144中部设有螺纹孔，模组丝杠142的外围螺纹连接至螺纹孔内，模组滑台144的下端滑动连接至模组底座141的上端，模组滑台144位于物料推进组件14和物料拾取组件之间，线性丝杠模组具有摩擦损失小，传动效率高，精度高，可以实现高速进给和微进给，驱动过程中，其驱动器具有可逆性。

夹紧气缸122夹持物料、顶升气缸133带动真空吸盘131吸取物料和无杆气缸146带动物料有序滑动的工作原理及结构简单，易于安装维护，伸缩速度快，接取和运送多燃料元件的速度块，能够在高温和低温环境中正常工作且具有防尘、防水能力，可适应各种恶劣的环境。

自动上料机构1的工作过程：

工作人员或外置自动化设备将待检品3放入第一钢管111内，且待检品3是球形燃料，待检品3受重力滚入第一钢管111，第一钢管111内置的进料检测对射传感器113检测待检品3的存在并信号传输至控制器，控制器通过气泵向第一助力装置112内接通压缩空气，压缩空气对第一钢管111内的球形燃料产生推力，推动或加快待检品3的行进，当待检品3移动至第一钢管111的出料端时，待检品3的外围受气爪手指123和手指垫块125的限位夹持，同时有无料检测传感器124检测间隙内有物料存在并信号传输至控制器，控制器控制气泵向顶升气缸133和真空发生器134内吹气，顶升气缸133带动真空吸盘131上升后，气泵向夹紧气缸122内吹气，夹紧气缸122带动气爪手指123和手指垫块125相对运动，待检品3由间隙滑落至滑槽145和物料槽内，且通过真空吸盘131吸接定位，然后气泵向顶升气缸133内抽气并停止向真空发生器134内吹气，待检品3处于放松状态，然后控制器控制气泵向无杆气缸146内吹气，无杆气缸146通过滑动板147带动待检品3沿滑槽145轴向滑动，直至待检品3由第一通孔滑落至载具23上。

样品输送机构2的工作过程：

动力电机的传动轴带动主动轮转动，主动轮、从动轮和传送带22构成同步传动，即传动带带动载具23做往复运动，支架21上设置两个光电传感器，1号光电传感器用于检测载具23到位信息，2号光电传感器用于检测载具23上待检品3的存在信息，并信号传输至控制器，当1号光电传感器检测到载具23到位时，夹紧气缸122带动气爪手指123和手指垫块125相对运动，待检品3由间隙滑落至滑槽145和物料槽内，并通过滑动板147位移到载具23上方，当2号光电传感器检测到载具23上存在待检品3信息时，动力电机带动传送带22步进传送。

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

Claims (7)

1.一种全自动上料装置，其特征在于：包括进料管道组件(11)、物料夹紧组件(12)、物料推进组件(14)和物料拾取机构(13)，进料管道组件(11)的一端安装物料夹紧组件(12)，夹紧组件下方设置物料拾取组件，且夹紧组件与物料拾取组件之间设置物料推进组件(14)，物料推进组件(14)和物料拾取组件分别固定连接至样品输送机构(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种全自动上料装置，其特征在于：样品输送机构(2)包括支架(21)、传送带(22)、主动轮和从动轮，主动轮的两端和从动轮的两端分别转动套接至支架(21)内，且主动轮的外围和从动轮的外围通过传动带构成同步转动结构，主动轮的一端固定连接至动力电机的传动轴，且动力电机的外围固定连接至支架(21)上，传送带(22)上固定安装用于盛放待检品(3)的载具(23)。

3.根据权利要求2所述的一种全自动上料装置，其特征在于：载具(23)的上端设有与待检品(3)相匹配的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种全自动上料装置，其特征在于：进料管道组件(11)包括第一钢管(111)、第一助力装置(112)和进料检测对射传感器(113)，第一钢管(111)外围通过固定栓箍(114)固定连接至前级防护箱体内，第一钢管(111)用于限定待检品(3)的运动轨迹，且待检品(3)在第一钢管(111)内部滚动，第一钢管(111)内设置进料检测对射传感器(113)，进料检测对射传感器(113)用于第一钢管(111)内待检品(3)的存在，第一钢管(111)内设置第一助力装置(112)，第一助力装置(112)是气管，第一助力装置(112)通过气吹加快待检品(3)在第一钢管(111)内滚动，第一钢管(111)的一端设置物料夹紧组件(12)。

5.根据权利要求4所述的一种全自动上料装置，其特征在于：物料夹紧组件(12)包括气缸固定座(121)、夹紧气缸(122)、气爪手指(123)、有无料检测传感器(124)和手指垫块(125)，夹紧气缸(122)的一侧通过气缸固定座(121)固定连接至第一钢管(111)的一端外围，且夹紧气缸(122)的一端设置气爪手指(123)，夹紧气缸(122)的另一端设置手指垫块(125)，气爪手指(123)和手指垫块(125)之间设有防止物料的间隙，夹紧气缸(122)上设置有无料检测传感器(124)，有无料检测传感器(124)用于检测间隙内待检品(3)的存在。

6.根据权利要求1所述的一种全自动上料装置，其特征在于：物料拾取机构(13)包括真空吸盘(131)、T型管接头(132)、顶升气缸(133)和真空发生器(134)，T型管接头(132)上端设置真空吸盘(131)，且真空吸盘(131)位于物料夹紧组件(12)下方，T型管结构的外围固定安装至顶升气缸(133)的活动板上，顶升气缸(133)外围固定连接至样品输送机构(2)一侧，且顶升气缸(133)一侧设置真空发生器(134)，真空发生器(134)一端通过管路连接至气泵，真空发生器(134)的另一端管路连接至T型管接头(132)。

7.根据权利要求1所述的一种全自动上料装置，其特征在于：物料推进组件(14)包括模组底座(141)、模组丝杠(142)、模组电机(143)、模组滑台(144)，模组底座(141)的外围固定连接至样品输送机构(2)的一侧，模组丝杠(142)的外转动套接至模组底座(141)的上端，且模组丝杠(142)的一端固定连接至模组电机(143)的传动轴，模组电机(143)的外围固定连接至模组底座(141)的外围，模组滑台(144)中部设有螺纹孔，模组丝杠(142)的外围螺纹连接至螺纹孔内，模组滑台(144)的下端滑动连接至模组底座(141)的上端，模组滑台(144)位于物料推进组件(14)和物料拾取组件之间。

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