CN219830857U - 一种核燃料棒端塞检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种核燃料棒端塞检测机构，包括底台座，安置于底台座上顺次对接的端检上料组件、端检支撑组件和端检下料组件，与端检支撑组件并排安置于底台座上的端检送料组件，分别安置于端检支撑组件两端的端检定位旋转组件，跨置于端检下料组件上方的龙门架，安置于龙门架上的端塞焊缝检测组件，以及控制系统。本实用新型采用端检支撑组件对到位工位的核燃料棒进行支撑和位置保持，利用端检送料组件将核燃料棒端部沿轴向送入端检定位旋转组件中夹持并旋转，采用光谱共聚焦模块对旋转的核燃料棒端塞进行焊缝检测，在不大幅度改变核燃料棒的位置即可在同一工位上实现端塞焊缝缺陷检测，使用十分便捷。

Description

一种核燃料棒端塞检测机构

技术领域

本实用新型涉及一种核燃料棒检测设备，具体地讲，是涉及一种核燃料棒端塞检测机构。

背景技术

核燃料棒是芯块元件装配后的产品，与核燃料芯块一样需要进行各种参数检测，端塞焊缝是否可靠是一个重要的检测参数。在核燃料棒批量检测中，自动化设备不可或缺，由于核燃料棒长度较长，尤其是在多参数检测的自动化设备中，如何设计检测核燃料棒端塞焊缝的机构来与其他部分合理有效的配合是本领域技术人员面临的重要问题。因此，设计一款方便本身检测又便于与其他核燃料棒检测部件配合的端塞焊缝检测设备为本领域所需。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种核燃料棒端塞检测机构，通过对结构设计实现较为方便快捷地对核燃料棒端塞焊缝进行检测。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种核燃料棒端塞检测机构，包括底台座，安置于底台座上的用于接收前一工序来料的端检上料组件，安置于底台座上并与端检上料组件对接的端检支撑组件，安置于底台座上并与端检支撑组件对接的用于将检测完成的核燃料棒搬移至下一工序的端检下料组件，与端检支撑组件并排安置于底台座上的用于将核燃料棒沿轴向传输送检的端检送料组件，分别安置于端检支撑组件两端的用于在检测时将核燃料棒夹持的端检定位旋转组件，安置于底台座上并跨置于端检下料组件上方的龙门架，安置于龙门架上的用于通过横向移动分别对核燃料棒两端进行检测的端塞焊缝检测组件，以及用于控制上下料和检测的控制系统，其中所述端检送料组件将端检支撑组件上放置的核燃料棒夹持并使核燃料棒的端部穿过端检定位旋转组件，所述端检定位旋转组件固定住核燃料棒并使之旋转，所述端塞焊缝检测组件采用光谱共聚焦对该端进行端塞焊缝检测。

具体地，所述端检支撑组件包括多个沿核燃料棒轴向间隔布置于底台座上的端检支撑底座，安置于端检支撑底座侧面的用于支撑核燃料棒的支撑V轮，以及平行于核燃料棒轴向方向连接所有端检支撑底座使其保持位置方向一致的连接轴杆，其中所述支撑V轮的槽向与核燃料棒的轴向一致。

具体地，所述端检上料组件包括安置于底台座上且尺寸与核燃料棒长度匹配的上料底座，竖向安置于上料底座中部的上料顶升气缸，连接于上料顶升气缸活动端且与上料底架长度匹配的上料顶升架，多个均布安置于上料顶升架下部并通过直线导轨与上料底座活动连接的上料导撑座，多个均布安置于上料顶升件上部的上料连接座，以及安置于上料连接座上的上料滑臂，其中所述上料滑臂上表面沿进料方向倾斜指定角度，上料滑臂的进料首端设有用于在顶升后从前一工序获取来料核燃料棒的上料钩部，上料滑臂的进料末端设有用于阻挡来料核燃料棒滑出的上料挡部，该上料挡部与支撑V轮位置匹配，在上料滑臂该端下降时使来料核燃料棒被放置于支撑V轮上。

具体地，所述端检下料组件包括安置于底台座上且尺寸与核燃料棒长度匹配的下料底座，竖向安置于下料底座中部的下料顶升气缸，连接于下料顶升气缸活动端且与下料底架长度匹配的下料顶升架，多个均布安置于下料顶升架下部并通过直线导轨与下料底座活动连接的下料导撑座，多个均布安置于下料顶升件上部的下料连接座，以及安置于下料连接座上的下料滑臂，其中所述下料滑臂上表面沿出料方向倾斜，下料滑臂的出料首端设有用于在顶升后从支撑V轮上获取核燃料棒的下料钩部，下料滑臂的出料末端设有用于阻挡来料核燃料棒滑出的下料挡部。

具体地，所述端检送料组件包括安置于底台座上的送料座，安置于送料座上并沿核燃料棒轴向动作的送料气缸，安置于送料座上并与送料气缸动作方向平行的送料滑杆，安置于送料气缸活动端上并与送料滑杆滑动连接的送料连接板，安置于送料连接板上的送料气爪，安置于送料气爪活动端的一对相互匹配的送料夹块，以及安置于送料连接板上的到位传感器。

具体地，所述端检送料组件分别对应端检支撑组件的两端和中部各安置一个。

具体地，所述端检定位旋转组件包括安置于底台座上并位于端检支撑组件端部位置的定位底座，安置于定位底座上且中心与端检支撑组件上放置的核燃料棒同轴的中空旋转平台，安置于定位底座上用于驱动中空旋转平台的旋转伺服电机，安置于中空旋转平台的旋转端上的旋转转接盘，安置于旋转转接盘上的回转夹头，以及安置于底台座上对应回转夹头位置的用于检测核燃料棒端头是否到位的定位传感器。

具体地，所述端塞焊缝检测组件包括安置于龙门架上的横移直线模组，安装在横移直线模组一端的横移伺服电机，安装在横移直线模组活动端上的横移固定板，竖向安装在横移固定板上的升降直线模组，安装在升降直线模组上端的升降伺服电机，安装在升降直线模组活动端上的检测支架，以及安装在检测支架上的用于在端检定位旋转组件确定的核燃料棒端头位置进行检测的光谱共聚焦模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用端检支撑组件对到位工位的核燃料棒进行支撑和位置保持，利用端检送料组件将核燃料棒端部沿轴向送入端检定位旋转组件中夹持并旋转，采用光谱共聚焦模块对旋转的核燃料棒端塞进行焊缝检测，判断焊缝是否存在缺陷，并在两端分别检测完成后由端检送料组件将核燃料棒送至初始位置，如此不用大幅度改变核燃料棒的位置即可在同一工位上实现端塞焊缝缺陷检测，使用十分便捷，而且配合端检上下料组件可以平顺地对接前后工序，保证了核燃料棒在多参数检测的自动化设备中顺畅流转。本实用新型设计巧妙，结构相对简单，使用方便，适于在核燃料棒检测设备中应用。

(2)本实用新型采用支撑V轮上的V型槽保证了放置的核燃料棒稳定，通过连接轴杆使端检支撑底座和支撑V轮保持与核燃料棒轴向一致，在对核燃料棒稳定支撑的同时方便受轴向夹持力滚动移动，使核燃料棒表面与支撑V轮形成滚动关系，结合支撑V轮本身的聚氨酯材料，避免移动对核燃料棒表面产生新的损伤。

(3)本实用新型的端检上下料组件均利用顶升和滑臂上表面的斜面使核燃料棒能够在重力作用下自然滚动而不会额外损失棒表面，采用挡部使核燃料棒能够保持在指定位置而不滑落，方便了与前后工序的顺畅对接。

(4)本实用新型的端检定位旋转组件巧妙采用了现成的中空旋转平台既方便核燃料棒从中心穿过，又实现了夹持后的旋转操作，并通过回转夹头将核燃料棒稳定夹持，保证了在核燃料棒端塞部分进行光谱共聚焦检测时的稳定及周面旋转检测，实现同一位置上的端塞部分全面检测。

(5)本实用新型的端塞焊缝检测组件利用横移和升降直线模组实现了光谱共聚焦模块的稳定安装和检测位置的便捷移动，通过光谱共聚焦模块可以准确检测出端塞焊缝是否存在缺陷。

附图说明

图1为本实用新型-实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型-实施例中端检支撑组件部分的结构示意图。

图3为本实用新型-实施例中端检送料组件的结构示意图。

图4为本实用新型-实施例中端检定位旋转组件的结构示意图。

图5为本实用新型-实施例中端塞焊缝检测组件的结构示意图。

图6为本实用新型-实施例中端检上料组件的结构示意图。

图7为本实用新型-实施例中端检下料组件的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-底台座，2-龙门架，10-端检支撑组件，11-端检支撑底座，12-支撑V轮，13-连接轴杆，

20-端检送料组件，21-送料座，22-送料气缸，23-送料滑杆，24-送料连接板，25-送料气爪，26-送料夹块，27-到位传感器，

30-端检定位旋转组件，31-定位底座，32-中空旋转平台，33-旋转伺服电机，34-旋转转接盘，35-回转夹头，36-定位传感器，

40-端塞焊缝检测组件，41-横移直线模组，42-横移伺服电机，43-横移固定板，44-升降直线模组，45-升降伺服电机，46-检测支架，47-光谱共聚焦模块，

50-端检上料组件，51-上料底座，52-上料顶升气缸，53-上料顶升架，54-上料导撑座，55-上料连接座，56-上料滑臂，57-上料钩部，58-上料挡部，

60-端检下料组件，61-下料底座，62-下料顶升气缸，63-下料顶升架，64-下料导撑座，65-下料连接座，66-下料滑臂，67-下料钩部，68-下料挡部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图7所示，该核燃料棒端塞检测机构，包括底台座1，安置于底台座上的用于接收前一工序来料的端检上料组件50，安置于底台座上并与端检上料组件对接的端检支撑组件10，安置于底台座上并与端检支撑组件对接的用于将检测完成的核燃料棒搬移至下一工序的端检下料组件60，与端检支撑组件并排安置于底台座上的用于将核燃料棒沿轴向传输送检的端检送料组件20，分别安置于端检支撑组件两端的用于在检测时将核燃料棒夹持的端检定位旋转组件30，安置于底台座上并跨置于端检下料组件上方的龙门架2，安置于龙门架上的用于通过横向移动分别对核燃料棒两端进行检测的端塞焊缝检测组件40，以及用于控制上下料和检测的控制系统，其中所述端检送料组件将端检支撑组件上放置的核燃料棒夹持并使核燃料棒的端部穿过端检定位旋转组件，所述端检定位旋转组件固定住核燃料棒并使之旋转，所述端塞焊缝检测组件采用光谱共聚焦对该端进行端塞焊缝检测。所述控制系统可包含对设备行进过程控制的控制部分和对检测数据处理的处理部分，控制部分可采用PLC、PID等常规控制系统实现，数据处理部分则采用视觉图像识别系统，二者均为现有成熟的控制系统，根据本实施例记载的过程能够实现，在此不再赘述。

具体地，所述端检支撑组件10包括多个沿核燃料棒轴向间隔布置于底台座上的端检支撑底座11，安置于端检支撑底座侧面的用于支撑核燃料棒的支撑V轮12，以及平行于核燃料棒轴向方向连接所有端检支撑底座使其保持位置方向一致的连接轴杆13，其中所述支撑V轮的槽向与核燃料棒的轴向一致。

具体地，所述端检送料组件20包括安置于底台座上的送料座21，安置于送料座上并沿核燃料棒轴向动作的送料气缸22，安置于送料座上并与送料气缸动作方向平行的送料滑杆23，安置于送料气缸活动端上并与送料滑杆滑动连接的送料连接板24，安置于送料连接板上的送料气爪25，安置于送料气爪活动端的一对相互匹配的送料夹块26，以及安置于送料连接板上的到位传感器27。所述端检送料组件分别对应端检支撑组件的两端和中部各安置一个。

具体地，所述端检定位旋转组件30包括安置于底台座上并位于端检支撑组件端部位置的定位底座31，安置于定位底座上且中心与端检支撑组件上放置的核燃料棒同轴的中空旋转平台32，安置于定位底座上用于驱动中空旋转平台的旋转伺服电机33，安置于中空旋转平台的旋转端上的旋转转接盘34，安置于旋转转接盘上的回转夹头35，以及安置于底台座上对应回转夹头位置的用于检测核燃料棒端头是否到位的定位传感器36。

具体地，所述端塞焊缝检测组件40包括安置于龙门架上的横移直线模组41，安装在横移直线模组一端的横移伺服电机42，安装在横移直线模组活动端上的横移固定板43，竖向安装在横移固定板上的升降直线模组44，安装在升降直线模组上端的升降伺服电机45，安装在升降直线模组活动端上的检测支架46，以及安装在检测支架上的用于在端检定位旋转组件确定的核燃料棒端头位置进行检测的光谱共聚焦模块47。

具体地，所述端检上料组件50包括安置于底台座上且尺寸与核燃料棒长度匹配的上料底座51，竖向安置于上料底座中部的上料顶升气缸52，连接于上料顶升气缸活动端且与上料底架长度匹配的上料顶升架53，多个均布安置于上料顶升架下部并通过直线导轨与上料底座活动连接的上料导撑座54，多个均布安置于上料顶升件上部的上料连接座55，以及安置于上料连接座上的上料滑臂56，其中所述上料滑臂上表面沿进料方向倾斜，上料滑臂的进料首端设有用于在顶升后从前一工序获取来料核燃料棒的上料钩部57，上料滑臂的进料末端设有用于阻挡来料核燃料棒滑出的上料挡部58，该上料挡部与支撑V轮位置匹配，在上料滑臂该端下降时使来料核燃料棒被放置于支撑V轮上。

具体地，所述端检下料组件60包括安置于底台座上且尺寸与核燃料棒长度匹配的下料底座61，竖向安置于下料底座中部的下料顶升气缸62，连接于下料顶升气缸活动端且与下料底架长度匹配的下料顶升架63，多个均布安置于下料顶升架下部并通过直线导轨与下料底座活动连接的下料导撑座64，多个均布安置于下料顶升件上部的下料连接座65，以及安置于下料连接座上的下料滑臂66，其中所述下料滑臂上表面沿出料方向倾斜指定角度(一般为3-5°)，下料滑臂的出料首端设有用于在顶升后从支撑V轮上获取核燃料棒的下料钩部67，下料滑臂的出料末端设有用于阻挡来料核燃料棒滑出的下料挡部68。

本实用新型使用时，通过端检上料组件从前端工序获取来料核燃料棒，上料滑臂将来料核燃料棒顶升后核燃料棒在自身重力作用下滚滑至上料挡部停止，上料滑臂下降后，核燃料棒正好落入支撑V轮上放置，触发到位传感器；一端位置的端检送料组件夹持住核燃料棒后将该端沿轴向送入端检定位旋转组件，核燃料棒该端穿过端检定位旋转组件中心后，触发该端的定位传感器，回转夹头夹持住核燃料棒后端检送料组件松开，同时端塞焊缝检测组件横移至该端并下降准备检测；检测时中空旋转平台转动使被回转夹头夹持的核燃料棒周向转动，光谱共聚焦模块对核燃料棒该端的端塞焊缝进行全面扫描，由控制系统的视觉图像识别系统进行判断是否存在缺陷；一端检测完成后，端检送料组件夹持住核燃料棒并其另一端送至对应的端检定位旋转组件中，同样的方式进行端塞焊缝缺陷检测；两端均检测完成后，再由端检送料组件将核燃料棒送至初始位置，之后由端检下料组件将检测后的该核燃料棒送至下一工序。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，包括底台座，安置于底台座上的用于接收前一工序来料的端检上料组件，安置于底台座上并与端检上料组件对接的端检支撑组件，安置于底台座上并与端检支撑组件对接的用于将检测完成的核燃料棒搬移至下一工序的端检下料组件，与端检支撑组件并排安置于底台座上的用于将核燃料棒沿轴向传输送检的端检送料组件，分别安置于端检支撑组件两端的用于在检测时将核燃料棒夹持的端检定位旋转组件，安置于底台座上并跨置于端检下料组件上方的龙门架，安置于龙门架上的用于通过横向移动分别对核燃料棒两端进行检测的端塞焊缝检测组件，以及用于控制上下料和检测的控制系统，其中所述端检送料组件将端检支撑组件上放置的核燃料棒夹持并使核燃料棒的端部穿过端检定位旋转组件，所述端检定位旋转组件固定住核燃料棒并使之旋转，所述端塞焊缝检测组件采用光谱共聚焦对该端进行端塞焊缝检测。

2.根据权利要求1所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端检支撑组件包括多个沿核燃料棒轴向间隔布置于底台座上的端检支撑底座，安置于端检支撑底座侧面的用于支撑核燃料棒的支撑V轮，以及平行于核燃料棒轴向方向连接所有端检支撑底座使其保持位置方向一致的连接轴杆，其中所述支撑V轮的槽向与核燃料棒的轴向一致。

3.根据权利要求2所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端检上料组件包括安置于底台座上且尺寸与核燃料棒长度匹配的上料底座，竖向安置于上料底座中部的上料顶升气缸，连接于上料顶升气缸活动端且与上料底架长度匹配的上料顶升架，多个均布安置于上料顶升架下部并通过直线导轨与上料底座活动连接的上料导撑座，多个均布安置于上料顶升件上部的上料连接座，以及安置于上料连接座上的上料滑臂，其中所述上料滑臂上表面沿进料方向倾斜指定角度，上料滑臂的进料首端设有用于在顶升后从前一工序获取来料核燃料棒的上料钩部，上料滑臂的进料末端设有用于阻挡来料核燃料棒滑出的上料挡部，该上料挡部与支撑V轮位置匹配，在上料滑臂该端下降时使来料核燃料棒被放置于支撑V轮上。

4.根据权利要求3所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端检下料组件包括安置于底台座上且尺寸与核燃料棒长度匹配的下料底座，竖向安置于下料底座中部的下料顶升气缸，连接于下料顶升气缸活动端且与下料底架长度匹配的下料顶升架，多个均布安置于下料顶升架下部并通过直线导轨与下料底座活动连接的下料导撑座，多个均布安置于下料顶升件上部的下料连接座，以及安置于下料连接座上的下料滑臂，其中所述下料滑臂上表面沿出料方向倾斜，下料滑臂的出料首端设有用于在顶升后从支撑V轮上获取核燃料棒的下料钩部，下料滑臂的出料末端设有用于阻挡来料核燃料棒滑出的下料挡部。

5.根据权利要求1～4任一项所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端检送料组件包括安置于底台座上的送料座，安置于送料座上并沿核燃料棒轴向动作的送料气缸，安置于送料座上并与送料气缸动作方向平行的送料滑杆，安置于送料气缸活动端上并与送料滑杆滑动连接的送料连接板，安置于送料连接板上的送料气爪，安置于送料气爪活动端的一对相互匹配的送料夹块，以及安置于送料连接板上的到位传感器。

6.根据权利要求5所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端检送料组件分别对应端检支撑组件的两端和中部各安置一个。

7.根据权利要求5所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端检定位旋转组件包括安置于底台座上并位于端检支撑组件端部位置的定位底座，安置于定位底座上且中心与端检支撑组件上放置的核燃料棒同轴的中空旋转平台，安置于定位底座上用于驱动中空旋转平台的旋转伺服电机，安置于中空旋转平台的旋转端上的旋转转接盘，安置于旋转转接盘上的回转夹头，以及安置于底台座上对应回转夹头位置的用于检测核燃料棒端头是否到位的定位传感器。

8.根据权利要求7所述的核燃料棒端塞检测机构，其特征在于，所述端塞焊缝检测组件包括安置于龙门架上的横移直线模组，安装在横移直线模组一端的横移伺服电机，安装在横移直线模组活动端上的横移固定板，竖向安装在横移固定板上的升降直线模组，安装在升降直线模组上端的升降伺服电机，安装在升降直线模组活动端上的检测支架，以及安装在检测支架上的用于在端检定位旋转组件确定的核燃料棒端头位置进行检测的光谱共聚焦模块。