CN111693402A - 一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置 - Google Patents

一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置 Download PDF

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李海涛
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Abstract

本发明涉及燃料芯块性能检测技术领域,具体公开了一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,包括上料组件、移料组件、质量测量工位、尺寸测量工位、下料组件、底盘;其中,上料组件、质量测量工位、尺寸测量工位和下料组件从左至右依次设于底盘上;移料组件设于底盘上,且位于质量测量工位和尺寸测量工位的前侧;上料组件用于提供物料,移料组件用于将物料由上料组件依次转移给质量测量工位、尺寸测量工位和下料组件;通过质量测量工位对芯块进行质量测量;通过尺寸测量工位对芯块进行尺寸测量;在下料组件上存储完成检测的芯块。采用本发明装置进行芯块测量,测量数据能够实时显示、自动采集,检测效率大幅提高。

Description

一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置
技术领域
本发明属于燃料芯块性能检测技术领域,具体涉及一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置。
背景技术
当前对二氧化铀芯块几何密度的测量主要采用接触式测量法,通过手持芯块进行测量。测量设备采用光栅尺,最快测量速度仅为1.5块/min,测量效率低。且从耐用角度看,光栅尺极易磨损和损坏,设备返修率高,同样制约了检测效率的提高。
因此亟需设计一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,实现芯块直径、高度、质量、几何密度的自动上下料与测量。
本发明的技术方案如下:
一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,包括上料组件、移料组件、质量测量工位、尺寸测量工位、下料组件、底盘;
所述的上料组件、质量测量工位、尺寸测量工位和下料组件从左至右依次设于底盘上;
所述的移料组件设于底盘上,且位于质量测量工位和尺寸测量工位的前侧;
所述的上料组件用于提供物料,移料组件用于将物料由上料组件依次转移给质量测量工位、尺寸测量工位和下料组件;通过质量测量工位对芯块进行质量测量;通过尺寸测量工位对芯块进行尺寸测量;在下料组件上存储完成检测的芯块。
所述的上料组件包括工艺料盘A、型材、X轴滑台A、气缸推杆、上料工位、Y轴滑台A;
所述的Y轴滑台A固定设于底盘上,工艺料盘A设于Y轴滑台A上,可沿Y轴滑台A前后移动;
在所述的工艺料盘A上摆放有圆柱状芯块;
所述的型材为“门”字形结构,位于工艺料盘A的后方,型材的两侧竖杆固定于底盘上;
所述的X轴滑台A与型材的横杆滑动连接,可沿型材的横杆左右移动;
所述的上料工位位于工艺料盘A的右侧;
所述的气缸推杆固定设于X轴滑台A上,气缸推杆的底部与工艺料盘A上的芯块接触,可推动芯块在工艺料盘A上自左至右横向移动至上料工位。
所述的尺寸测量工位包括平行光源、透明测量台、光学远心镜头、面阵CCD、支撑杆;
所述支撑杆的底端通过螺钉固定于底盘上;
所述的平行光源设于支撑杆的顶部,用于提供平行光线;
所述的透明测量台设于支撑杆的中部,用于放置待测物料;
所述的光学远心镜头和面阵CCD设于支撑杆的底部,用于物料投影采集。
所述的下料组件包括工艺料盘B、Y轴滑台B、推料杆、下料工位;
所述的Y轴滑台B固定于底盘上,工艺料盘B设于Y轴滑台B上,可沿Y轴滑台B前后移动,用于存放完成检测的物料;
所述的下料工位位于工艺料盘B的左侧,通过螺钉固定于底盘上,用于接收转移来的芯块;
所述的推料杆位于下料工位的左侧,通过螺钉固定于底盘上,用于推动下料工位上的芯块进入工艺料盘B上。
在所述的质量测量工位上设有天平。
所述的移料组件包括机械臂、气爪、X轴滑台B;
所述的X轴滑台B采用螺钉固定于底盘上,机械臂与X轴滑台B焊接相连,通过X轴滑台B可带动机械臂左右移动;
所述的气爪与机械臂固定相连,可在机械臂的带动下左右移动,同时由气动控制上下运动,实现气爪的定位、物料抓取与转移。
所述的机械臂有四组,四组机械臂等间隔平行布置且分别与X轴滑台B焊接相连,通过X轴滑台B可带动四组机械臂同步左右移动;
所述的气爪有四组,分别通过螺钉与四组机械臂固定相连,可在机械臂的带动下左右移动,同时由气动控制上下运动,实现气爪的定位、物料抓取与转移。
最左侧的一组气爪位置与上料组件对应,可抓取上料组件上的芯块;左侧第二组气爪的位置与质量测量工位对应,可将芯块放置于质量测量工位上,实现芯块质量测量;左侧第三组气爪的位置与尺寸测量工位对应,可将芯块放置于尺寸测量工位上,实现芯块尺寸测量;最右侧的一组气爪位置与下料组件对应,可将芯块转移至下料组件上。
本发明的显著效果在于:
采用本发明装置进行芯块测量,只需要将芯块样品水平地放置于料盘中,就能够实现芯块直径、高度、质量的自动测量,并计算出几何密度;测量数据能够实时显示、自动采集,检测效率大幅提高。
附图说明
图1为本发明装置示意图;
图2为上料组件示意图;
图3为尺寸工位示意图;
图4为下料组件示意图
图5为移料组件示意图;
图中:1.上料组件;2.移料组件;3.质量测量工位;4.尺寸测量工位;5.下料组件;6.底盘;1-1.工艺料盘A;1-2.型材;1-3.X轴滑台A;1-4.气缸推杆;1-5.上料工位;1-6Y轴滑台;2-1.机械臂;2-2.气爪;2-3.X轴滑台B;4-1.平行光源;4-2.透明测量台;4-3.光学远心镜头;4-4.面阵CCD;4-5.支撑杆;5-1.工艺料盘B;5-2.Y轴滑台B;5-3.推料杆;5-4.下料工位。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,包括上料组件1、移料组件2、质量测量工位3、尺寸测量工位4、下料组件5、底盘6。
所述的上料组件1、质量测量工位3、尺寸测量工位4和下料组件5从左至右依次设于底盘6上。所述的移料组件2设于底盘6上,且位于质量测量工位3和尺寸测量工位4的前侧。
如图2所示,所述的上料组件1包括工艺料盘A1-1、型材1-2、X轴滑台A1-3、气缸推杆1-4、上料工位1-5、Y轴滑台A1-6。
所述的Y轴滑台A1-6采用螺钉固定设于底盘6上,工艺料盘A1-1设于Y轴滑台A1-6上,可沿Y轴滑台A1-6前后移动。在所述的工艺料盘A1-1上摆放有圆柱状芯块。
所述的型材1-2为“门”字形结构,位于工艺料盘A1-1的后方,型材1-2的两侧竖杆采用螺钉固定于底盘6上。所述的X轴滑台A1-3与型材1-2的横杆滑动连接,可沿型材1-2的横杆左右移动。
所述的上料工位1-5位于工艺料盘A1-1的右侧。
所述的气缸推杆1-4通过螺钉固定设于X轴滑台A1-3上,气缸推杆1-4的底部与工艺料盘A1-1上的芯块接触,可推动芯块在工艺料盘A1-1上自左至右横向移动至上料工位1-5。
所述的质量测量工位3上设有天平,用于对芯块进行质量测量。
如图3所示,所述的尺寸测量工位4包括平行光源4-1、透明测量台4-2、光学远心镜头4-3、面阵CCD4-4、支撑杆4-5。
所述支撑杆4-5的底端通过螺钉固定于底盘6上。
所述的平行光源4-1设于支撑杆4-5的顶部,用于提供平行光线;透明测量台4-2设于支撑杆4-5的中部,用于放置待测物料;光学远心镜头4-3和面阵CCD4-4设于支撑杆4-5的底部,用于物料投影采集。
如图4所示,所述的下料组件5包括工艺料盘B5-1、Y轴滑台B5-2、推料杆5-3、下料工位5-4。
所述的Y轴滑台B5-2采用螺钉固定于底盘6上,工艺料盘B5-1设于Y轴滑台B5-2上,可沿Y轴滑台B5-2前后移动,用于存放完成检测的物料。
所述的下料工位5-4位于工艺料盘B5-1的左侧,通过螺钉固定于底盘6上,用于接收气爪2-2转移来的芯块。
所述的推料杆5-3位于下料工位5-4的左侧,通过螺钉固定于底盘6上,用于推动下料工位5-4上的芯块进入工艺料盘B5-1上。
如图5所示,所述的移料组件2包括机械臂2-1、气爪2-2、X轴滑台B2-3。
所述的X轴滑台B2-3采用螺钉固定于底盘6上,四组机械臂2-1等间隔平行布置且分别与X轴滑台B2-3焊接相连,通过X轴滑台B2-3可带动四组机械臂2-1同步左右移动。
所述的气爪2-2有四组,分别通过螺钉与四组机械臂2-1固定相连,可在机械臂2-1的带动下左右移动,同时由气动控制上下运动,实现气爪2-2的定位、物料抓取与转移。
其中,最左侧的一组气爪2-2位置与上料工位1-5对应,可抓取上料工位1-5上的芯块;左侧第二组气爪2-2的位置与质量测量工位3对应,可将芯块放置于质量测量工位3的天平上,实现芯块质量测量;左侧第三组气爪2-2的位置与尺寸测量工位4对应,可将芯块放置于透明测量台4-2上,实现芯块尺寸测量;最右侧的一组气爪2-2位置与下料工位5-4对应,可将芯块转移至下料工位5-4上。

Claims (8)

1.一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:包括上料组件(1)、移料组件(2)、质量测量工位(3)、尺寸测量工位(4)、下料组件(5)、底盘(6);
所述的上料组件(1)、质量测量工位(3)、尺寸测量工位(4)和下料组件(5)从左至右依次设于底盘(6)上;
所述的移料组件(2)设于底盘(6)上,且位于质量测量工位(3)和尺寸测量工位(4)的前侧;
所述的上料组件(1)用于提供物料,移料组件(2)用于将物料由上料组件(1)依次转移给质量测量工位(3)、尺寸测量工位(4)和下料组件(5);通过质量测量工位(3)对芯块进行质量测量;通过尺寸测量工位(4)对芯块进行尺寸测量;在下料组件(5)上存储完成检测的芯块。
2.如权利要求1所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:所述的上料组件(1)包括工艺料盘A(1-1)、型材(1-2)、X轴滑台A(1-3)、气缸推杆(1-4)、上料工位(1-5)、Y轴滑台A(1-6);
所述的Y轴滑台A(1-6)固定设于底盘(6)上,工艺料盘A(1-1)设于Y轴滑台A(1-6)上,可沿Y轴滑台A(1-6)前后移动;
在所述的工艺料盘A(1-1)上摆放有圆柱状芯块;
所述的型材(1-2)为“门”字形结构,位于工艺料盘A(1-1)的后方,型材(1-2)的两侧竖杆固定于底盘(6)上;
所述的X轴滑台A(1-3)与型材(1-2)的横杆滑动连接,可沿型材(1-2)的横杆左右移动;
所述的上料工位(1-5)位于工艺料盘A(1-1)的右侧;
所述的气缸推杆(1-4)固定设于X轴滑台A(1-3)上,气缸推杆(1-4)的底部与工艺料盘A(1-1)上的芯块接触,可推动芯块在工艺料盘A(1-1)上自左至右横向移动至上料工位(1-5)。
3.如权利要求1所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:所述的尺寸测量工位(4)包括平行光源(4-1)、透明测量台(4-2)、光学远心镜头(4-3)、面阵CCD(4-4)、支撑杆(4-5);
所述支撑杆(4-5)的底端通过螺钉固定于底盘(6)上;
所述的平行光源(4-1)设于支撑杆(4-5)的顶部,用于提供平行光线;
所述的透明测量台(4-2)设于支撑杆(4-5)的中部,用于放置待测物料;
所述的光学远心镜头(4-3)和面阵CCD(4-4)设于支撑杆(4-5)的底部,用于物料投影采集。
4.如权利要求1所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:所述的下料组件(5)包括工艺料盘B(5-1)、Y轴滑台B(5-2)、推料杆(5-3)、下料工位(5-4);
所述的Y轴滑台B(5-2)固定于底盘(6)上,工艺料盘B(5-1)设于Y轴滑台B(5-2)上,可沿Y轴滑台B(5-2)前后移动,用于存放完成检测的物料;
所述的下料工位(5-4)位于工艺料盘B(5-1)的左侧,通过螺钉固定于底盘(6)上,用于接收转移来的芯块;
所述的推料杆(5-3)位于下料工位(5-4)的左侧,通过螺钉固定于底盘(6)上,用于推动下料工位(5-4)上的芯块进入工艺料盘B(5-1)上。
5.如权利要求1所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:在所述的质量测量工位(3)上设有天平。
6.如权利要求1所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:所述的移料组件(2)包括机械臂(2-1)、气爪(2-2)、X轴滑台B(2-3);
所述的X轴滑台B(2-3)采用螺钉固定于底盘(6)上,机械臂(2-1)与X轴滑台B(2-3)焊接相连,通过X轴滑台B(2-3)可带动机械臂(2-1)左右移动;
所述的气爪(2-2)与机械臂(2-1)固定相连,可在机械臂(2-1)的带动下左右移动,同时由气动控制上下运动,实现气爪(2-2)的定位、物料抓取与转移。
7.如权利要求6所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:所述的机械臂(2-1)有四组,四组机械臂(2-1)等间隔平行布置且分别与X轴滑台B(2-3)焊接相连,通过X轴滑台B(2-3)可带动四组机械臂(2-1)同步左右移动;
所述的气爪(2-2)有四组,分别通过螺钉与四组机械臂(2-1)固定相连,可在机械臂(2-1)的带动下左右移动,同时由气动控制上下运动,实现气爪(2-2)的定位、物料抓取与转移。
8.如权利要求7所述的一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置,其特征在于:最左侧的一组气爪(2-2)位置与上料组件(1)对应,可抓取上料组件(1)上的芯块;左侧第二组气爪(2-2)的位置与质量测量工位(3)对应,可将芯块放置于质量测量工位(3)上,实现芯块质量测量;左侧第三组气爪(2-2)的位置与尺寸测量工位(4)对应,可将芯块放置于尺寸测量工位(4)上,实现芯块尺寸测量;最右侧的一组气爪(2-2)位置与下料组件(5)对应,可将芯块转移至下料组件(5)上。
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