RU2109354C1 - Robotized module for marking active layer boundaries in fuel elements - Google Patents

Abstract

FIELD: manufacture of fuel elements for nuclear reactors. SUBSTANCE: placed between X-ray apparatus and industrial robot are positioner with viewing device and marker electrically connected to X-ray apparatus and robot. Positioner is, essentially, vertically mounted carriage with drive hinged in position; marker is spring-loaded typing member fixed together with mark sensor on low-speed motor shaft by means of breaking lever. Viewing device is fluorescent plate with datum mark and mirror hinged at certain angle. Robot grip is built up of two mechanical arms with gripping pieces placed in vertical guides and attached on opposite sides to arm displacement drive; gripping piece of each arm is made in the form of yoke with arch-shaped hooks. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технологическому оборудованию и предназначено для разметки границ активного слоя в твэлах в процессе их изготовления. The invention relates to technological equipment and is intended for marking the boundaries of the active layer in the fuel rods in the process of their manufacture.

Задачей изобретения является повышение производительности при разметке границ активного слоя в твэлах. The objective of the invention is to increase productivity when marking the boundaries of the active layer in the fuel rods.

Это достигается тем, что автоматизированный модуль разметки границ активного слоя в твэлах, содержит рентгеновский аппарат, промышленный робот, разметчик, ориентирующее устройство и приспособление для наблюдения, при этом ориентирующее устройство, приспособление для наблюдения и разметчик установлены между рентгеновским аппаратом и промышленным роботом и соединены с ним электрически, причем ориентирующее устройство выполнено в виде вертикально установленной каретки с шарнирно закрепленным приводом, разметчик выполнен в виде подпружиненного пишущего элемента с датчиком нанесения метки и установлен посредством сламывающего рычага на оси низкооборотного двигателя, приспособление для наблюдения выполнено в виде люминесцентной пластины с репером и установленным под углом зеркалом, а промышленный робот содержит две механические руки со схватами, вертикальные направляющие и привод перемещения рук, причем механические руки установлены в вертикальных направляющих и противосторонне присоединены к приводу перемещения рук, а схват каждой из рук выполнен в виде траверсы с дугообразными крюками. This is achieved by the fact that the automated module for marking the boundaries of the active layer in the fuel rods contains an X-ray machine, an industrial robot, a marker, an orienting device and an observation device, while an orienting device, an observation device and a marker are installed between the X-ray device and the industrial robot and connected to electrically, and the orienting device is made in the form of a vertically mounted carriage with a pivotally mounted drive, the marker is made in the form of a burning writing element with a marking sensor and installed by means of a trailing lever on the axis of a low-speed engine, the monitoring device is made in the form of a luminescent plate with a benchmark and an angle mounted mirror, and an industrial robot contains two mechanical arms with grips, vertical guides and a hand movement drive, moreover, the mechanical arms are mounted in vertical guides and are attached to the drive for moving the arms, and the grip of each arm is made in the form of traverses s with arcuate hooks.

Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем, так как установка вертикально каретки ориентирующего устройства обеспечивает прохождение рентгеновских лучей через твэл и с помощью приспособления для наблюдения быструю ориентацию, а привод, закрепленный шарнирно, создает необходимый момент сил трения для прижатия вращающего ролика к направляющей каретке, что упрощает конструкцию. The specified set of features is new and has an inventive step, since the installation of a vertically carriage of the orienting device ensures that the x-rays pass through the fuel rod and, with the aid of a monitoring device, have a quick orientation, and the drive, pivotally mounted, creates the necessary moment of friction forces to press the rotary roller against the guide carriage , which simplifies the design.

Конструкция разметчика позволяет ступенчато регулировать расстояние от вала до пишущего элемента для различных типоразмеров, а установка датчика нанесения метки на сламывающем рычаге - упростить конструкцию и ускорить процесс отметки. The design of the scribing device allows you to stepwise adjust the distance from the shaft to the writing element for various sizes, and the installation of the marking sensor on the breaking arm allows simplifying the design and speeding up the marking process.

Применение двурукого промышленного робота со схватами в виде траверсы с дугообразными крюками позволяет одновременно один твэл устанавливать, а другой снимать, причем твэлы различной длины, а противостороннее присоединение механических рук к механизму вертикального перемещения позволяет уменьшить габариты и мощность привода за счет взаимной компенсации собственного веса, что упрощает конструкцию. The use of a two-armed industrial robot with grips in the form of a traverse with arcuate hooks allows one fuel rod to be installed and the other removed at the same time, with fuel rods of different lengths, and the lateral connection of mechanical arms to the vertical movement mechanism can reduce the dimensions and power of the drive due to mutual compensation of its own weight, which simplifies the design.

Электрическая связь рентгеновского аппарата и промышленного робота с ориентирующим устройством и разметчиком обеспечивает одновременную работу промышленного робота по транспортированию твэлов и отметку по рентгеновскому аппарату, а также переключение скорости каретки ориентирующего устройства с подачи на сканирование и наоборот. The electrical connection of the X-ray apparatus and the industrial robot with the orienting device and scribe ensures the simultaneous operation of the industrial robot for the transportation of fuel rods and marking on the X-ray apparatus, as well as switching the speed of the carriage of the orienting device from the feed to the scan and vice versa.

На фиг. 1 представлен общий вид модуля, на фиг. 2 - ориентирующее устройство с приспособлением для наблюдения и разметчик. In FIG. 1 shows a general view of the module; FIG. 2 - orienting device with a device for observation and marker.

Автоматизированный модуль разметки твэлов состоит из рентгеновского аппарата 1, промышленного робота 2, разметчика 3, ориентирующего устройства 4 с приспособлением для наблюдения 5, системы управления 6, магазина загрузки-выгрузки 7. The automated module for marking the fuel elements consists of an X-ray apparatus 1, an industrial robot 2, a scribe 3, an orienting device 4 with a monitoring device 5, a control system 6, a loading / unloading shop 7.

Ориентирующее устройство 4 состоит из каретки 8 с приводом 9, закрепленным шарнирно и прижимающего вращающийся ролик 10 к направляющей 11 каретки 8. The orienting device 4 consists of a carriage 8 with a drive 9 pivotally mounted and pressing a rotating roller 10 against the guide 11 of the carriage 8.

Разметчик 3 состоит из подпружиненного пишущего элемента 12, датчика нанесения метки 13, установленных на оси низкооборотного электродвигателя 14 посредством сламывающего рычага 15. Marker 3 consists of a spring-loaded writing element 12, a marking sensor 13 mounted on the axis of a low-speed electric motor 14 by means of a trailing arm 15.

Приспособление для наблюдения 5, установленное на раме ориентирующего устройства 4, состоит из люминесцентной пластины 16, реперной струны 17 и шарнирно установленного под углом зеркала 18. The observation device 5, mounted on the frame of the orienting device 4, consists of a luminescent plate 16, a reference string 17 and pivotally mounted at an angle of the mirror 18.

Захватное устройство 18 промышленного робота 2 состоит из двух механических рук 20 противостороннего подсоединения к механизму 21 вертикального перемещения, а схват механической руки 20 состоит из траверсы 22 и дугообразных крюков 23. The gripping device 18 of the industrial robot 2 consists of two mechanical arms 20 opposite connection to the vertical movement mechanism 21, and the gripping of the mechanical arm 20 consists of a yoke 22 and arcuate hooks 23.

Автоматизированный модуль разметки твэлов работает следующим образом. The automated module for marking fuel elements works as follows.

Оператор заполняет магазин загрузки-выгрузки 7 твэлами и с пульта управления 6 включает систему управления модуля. Промышленный робот 2 берет твэл из магазина 7 и устанавливает на каретку 8 ориентирующего устройства 4. Включается привод 9 и каретка 8 на повышенной скорости подается в зону рентгеновского луча рентгеновского аппарата 1, где каретка 8 автоматически переходит на скорость сканирования. При движении реперной струны 17 на люминесцентной пластине 16 оператор, видя в зеркале 18 границу активного слоя твэла, останавливает каретку 8. The operator fills the loading and unloading store with 7 fuel rods and, from the control panel 6, turns on the module control system. The industrial robot 2 takes the fuel rod from the magazine 7 and installs the orienting device 4 on the carriage 8. The drive 9 is turned on and the carriage 8 is supplied at an increased speed to the x-ray zone of the x-ray apparatus 1, where the carriage 8 automatically switches to the scanning speed. When the reference string 17 moves on the luminescent plate 16, the operator, seeing in the mirror 18 the boundary of the active layer of the fuel rod, stops the carriage 8.

Включается электродвигатель 14, который поворачивает сламывающий рычаг 15, и подпружиненный пишущий элемент 12 делает разметку на одном конце твэла. Датчик нанесения метки 13 выдает команду и каретка 8 подает другой конец твэла под разметку. An electric motor 14 is turned on, which rotates the trailing arm 15, and the spring-loaded writing element 12 makes markings at one end of the fuel rod. The marking sensor 13 gives a command and the carriage 8 delivers the other end of the fuel rod for marking.

После разметки границ активного слоя твэла датчик 13 выдает команду готовности промышленного робота 2 и возврата каретки 8 в первоначальное положение. After marking the boundaries of the active layer of a fuel rod, the sensor 13 issues a command for the readiness of the industrial robot 2 and return of the carriage 8 to its original position.

Пока делалась отметка первого твэла, промышленный робот 2 доставил в зону загрузки каретки следующий твэл. While the mark of the first fuel rod was being made, the industrial robot 2 delivered the next fuel rod to the carriage loading area.

При возврате каретки 8 в первоначальное положение включается привод механизма 21 вертикального перемещения и захватное устройство 19 с помощью сватов снимает размеченный твэл и устанавливает новый. When the carriage 8 is returned to its original position, the drive of the vertical movement mechanism 21 is turned on and the gripper 19 removes the marked fuel rod with the help of matchmakers and installs a new one.

После этого цикл повторяется. After that, the cycle repeats.

Конструктивные особенности элементов, их взаимосвязь и расположения позволили создать надежный, требуемой производительности автоматизированный модуль разметки твэлов. The design features of the elements, their relationship and location made it possible to create a reliable, required performance automated module for marking fuel elements.

Удалось резко уменьшить воздействие на оператора воздуха, ионизированного рентгеновскими лучами, повысить технический уровень производства. Фактическая производительность увеличилась в 5,3 раза. It was possible to sharply reduce the impact on the operator of air ionized by x-rays, to increase the technical level of production. Actual productivity increased 5.3 times.

Claims (1)

Автоматизированный модуль разметки границ активного слоя в твэлах, содержащий рентгеновский аппарат, промышленный робот, разметчик, ориентирующее устройство и приспособление для наблюдения, при этом ориентирующее устройство, приспособление для наблюдения и разметчик установлены между рентгеновским аппаратом и промышленным роботом и соединены с ним электрически, причем ориентирующее устройство выполнено в виде вертикально установленной каретки с шарнирно закрепленным приводом, разметчик выполнен в виде подпружиненного пишущего элемента с датчиком нанесения метки и установлен посредством сламывающего рычага на оси низкооборотного электродвигателя, приспособление для наблюдения выполнено в виде люминесцентной пластины с репером и установленным под углом зеркалом, а промышленный робот содержит две механические руки со схватами, вертикальные направляющие и привод перемещения рук, причем механические руки установлены в вертикальных направляющих и противосторонне подсоединены к приводу перемещения рук, а схват каждой из рук выполнен в виде траверсы с дугообразными крюками. An automated module for marking the boundaries of the active layer in the fuel rods containing an X-ray machine, an industrial robot, a marker, an orienting device and a monitoring device, while an orienting device, a monitoring device and a marker are installed between the X-ray device and the industrial robot and are electrically connected to it, and the orienting one the device is made in the form of a vertically mounted carriage with a pivotally mounted drive, the marker is made in the form of a spring-loaded writing electric an element with a marking sensor and is installed by means of a trailing lever on the axis of a low-speed electric motor, the monitoring device is made in the form of a luminescent plate with a benchmark and an angle-mounted mirror, and an industrial robot contains two mechanical arms with grips, vertical guides and a drive for moving arms, mechanical the hands are mounted in vertical guides and are connected to the drive for moving the hands, and the grip of each of the hands is made in the form of a traverse with an arc E hooks.

Images