本發(fā)明涉及燃料組件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置和燃料棒自動(dòng)壓簧方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有燃料棒壓簧裝置在壓緊彈簧時(shí)需完成：人工將彈簧放入旋轉(zhuǎn)盤→探桿壓緊芯塊→測(cè)原點(diǎn)→探桿退出→旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)→探桿頂進(jìn)彈簧→專人100％手工調(diào)整及檢查。整個(gè)過(guò)程費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，過(guò)程繁瑣。而且在“探桿頂進(jìn)彈簧”時(shí)，由于彈簧定位旋轉(zhuǎn)盤機(jī)械加工精度缺陷，對(duì)中性能不好，如果加彈簧孔不能準(zhǔn)確控制到壓彈簧裝置軸向中心線的工位，極易頂偏彈簧或頂傷燃料棒管口，甚至將探桿頂在加彈簧孔上，而形變報(bào)廢。

現(xiàn)有燃料棒壓簧裝置機(jī)頭異常運(yùn)行偏差會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，形變報(bào)廢的探桿由于公差要求高，加工難度較大，因此價(jià)格昂貴，成本較高。

現(xiàn)有燃料棒壓簧裝置機(jī)頭頂桿因?yàn)闆](méi)有泄壓閥，壓力控制難以掌握、壓力過(guò)大時(shí)，極易頂裂芯塊產(chǎn)生棒內(nèi)碎屑現(xiàn)象。

現(xiàn)有燃料棒壓簧裝置機(jī)頭機(jī)構(gòu)沒(méi)有控制軟件，操作人員不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要提供一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置，包括測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)、壓簧機(jī)構(gòu)、基板、導(dǎo)向套筒和連接柄；壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)通過(guò)連接柄固定連接，壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基板上；基板上設(shè)置導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒固定并限位壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步所述測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)包括測(cè)長(zhǎng)位移傳感器，測(cè)長(zhǎng)氣缸，測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器和測(cè)長(zhǎng)頂桿；測(cè)長(zhǎng)氣缸右端設(shè)置測(cè)長(zhǎng)頂桿，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸上，記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿前進(jìn)的位移，測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸軸心上，記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿傳遞的來(lái)自芯塊的壓緊力。

進(jìn)一步所述壓簧機(jī)構(gòu)包括壓簧位移傳感器，壓簧氣缸，壓簧壓力傳感器，壓簧套筒；壓簧氣缸右端設(shè)置壓簧套筒，壓簧位移傳感器設(shè)置在壓簧氣缸上，記錄壓簧套筒前進(jìn)的位移，壓簧壓力傳感器設(shè)置在壓簧氣缸軸心上，記錄壓簧套筒傳遞的來(lái)自彈簧的壓緊力。

進(jìn)一步所述測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)的測(cè)長(zhǎng)頂桿穿過(guò)壓簧機(jī)構(gòu)的壓簧套筒，伸入壓簧套筒右端的彈簧；壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)通過(guò)連接柄固定連接，壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基板上；基板上設(shè)置導(dǎo)向套筒，壓簧套筒穿過(guò)導(dǎo)向套筒。

進(jìn)一步所述測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)還包括測(cè)長(zhǎng)電控閥，測(cè)長(zhǎng)電控閥控制測(cè)長(zhǎng)氣缸的啟停和移動(dòng)。

進(jìn)一步所述壓簧機(jī)構(gòu)還包括壓簧電控閥，壓簧電控閥控制壓簧氣缸的啟停和移動(dòng)。

一種燃料棒自動(dòng)壓簧方法，包括以下步驟：

步驟一、初始時(shí)，測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)的測(cè)長(zhǎng)頂桿和壓簧裝置的壓簧套筒右端平齊，并且與燃料棒管口的距離為x，距離x根據(jù)燃料棒擺放的位置來(lái)確定；

步驟二、當(dāng)壓簧裝置檢測(cè)到待壓彈簧的燃料棒時(shí)，測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，測(cè)長(zhǎng)電控閥控制測(cè)長(zhǎng)氣缸向左移動(dòng)，測(cè)長(zhǎng)氣缸推動(dòng)測(cè)長(zhǎng)頂桿向左移動(dòng)，同時(shí)，設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸上的測(cè)長(zhǎng)位移傳感器開始記錄測(cè)長(zhǎng)氣缸前進(jìn)的位移；

步驟三、當(dāng)測(cè)長(zhǎng)氣缸移動(dòng)的距離為s時(shí)，距離s依據(jù)待壓彈簧的燃料棒型號(hào)確定，壓簧電控閥動(dòng)作，控制壓簧氣缸向左移動(dòng)，壓簧氣缸8推動(dòng)壓簧套筒向左移動(dòng)，同時(shí)，設(shè)置在壓簧氣缸上的壓簧位移傳感器開始記錄壓簧氣缸前進(jìn)的位移；

步驟四、當(dāng)測(cè)長(zhǎng)氣缸和壓簧氣缸共同移動(dòng)到燃料管左端端口時(shí)，壓簧套筒接觸彈簧左端，設(shè)置在壓簧氣缸軸心上的壓簧壓力傳感器開始記錄壓簧套筒傳遞的來(lái)自彈簧的壓緊力；

步驟五、測(cè)長(zhǎng)氣缸和壓簧氣缸繼續(xù)向左移動(dòng)，壓簧套筒推動(dòng)彈簧進(jìn)入包殼管內(nèi)，隨著測(cè)長(zhǎng)氣缸和壓簧氣缸繼續(xù)向左移動(dòng)，測(cè)長(zhǎng)頂桿端頭將接觸到芯塊的左端面，并壓緊芯塊，同時(shí)，設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸軸心上的測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿傳遞的來(lái)自芯塊的壓力；

步驟六、當(dāng)設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸軸心上的測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器記錄的壓力值達(dá)到設(shè)定壓力值p1時(shí)，測(cè)長(zhǎng)電控閥動(dòng)作，控制測(cè)長(zhǎng)氣缸維持在設(shè)定壓力值時(shí)的位置，同時(shí)，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器測(cè)量此刻測(cè)長(zhǎng)氣缸前進(jìn)的位移為y；

步驟七、當(dāng)測(cè)長(zhǎng)氣缸停止前進(jìn)后，壓簧氣缸推動(dòng)壓簧套筒繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，壓簧套筒繼續(xù)壓縮彈簧；

步驟八、當(dāng)設(shè)置在壓簧氣缸軸心上的壓簧壓力傳感器檢測(cè)的壓力增大到設(shè)定壓力值p2時(shí)，同時(shí)，壓簧位移傳感器測(cè)量此刻壓簧氣缸前進(jìn)的位移為z，壓簧電控閥動(dòng)作，控制壓簧氣缸換向后退，測(cè)長(zhǎng)氣缸也換向后退，壓簧結(jié)束。

進(jìn)一步該方法利用一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置進(jìn)行燃料棒壓簧操作；該裝置包括：測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)、壓簧機(jī)構(gòu)、基板、導(dǎo)向套筒和連接柄；

測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)包括測(cè)長(zhǎng)電控閥，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器，測(cè)長(zhǎng)氣缸，測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器和測(cè)長(zhǎng)頂桿；測(cè)長(zhǎng)氣缸右端設(shè)置測(cè)長(zhǎng)頂桿，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸上，用以記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿前進(jìn)的位移，測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸軸心上，用以記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿傳遞的來(lái)自芯塊的壓緊力，測(cè)長(zhǎng)電控閥控制測(cè)長(zhǎng)氣缸的啟停和移動(dòng)；

壓簧機(jī)構(gòu)包括壓簧電控閥，壓簧位移傳感器，壓簧氣缸，壓簧壓力傳感器，壓簧套筒；壓簧氣缸右端設(shè)置壓簧套筒，壓簧位移傳感器設(shè)置在壓簧氣缸上，用以記錄壓簧套筒前進(jìn)的位移，壓簧壓力傳感器設(shè)置在壓簧氣缸軸心上，用以記錄壓簧套筒傳遞的來(lái)自彈簧的壓緊力，壓簧電控閥控制壓簧氣缸的啟停和移動(dòng)；

測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)的測(cè)長(zhǎng)頂桿穿過(guò)壓簧機(jī)構(gòu)的壓簧套筒，伸入壓簧套筒右端的彈簧；壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)通過(guò)連接柄固定連接，壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基板上；基板上設(shè)置導(dǎo)向套筒，壓簧套筒穿過(guò)導(dǎo)向套筒。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：

(1)自現(xiàn)有技術(shù)每班每個(gè)工作日生產(chǎn)220支成品燃料棒，利用本發(fā)明后可生產(chǎn)440支；壓簧工作效率現(xiàn)有技術(shù)壓入五支彈簧約需八分鐘，而本發(fā)明只需兩分鐘，本發(fā)明生產(chǎn)率大幅度提高。

(2)本發(fā)明對(duì)壓簧過(guò)程和測(cè)長(zhǎng)過(guò)程同時(shí)采用壓力控制和位移控制，使得彈簧被壓壞和芯塊被壓碎的概率大幅度減低，壓簧廢品率降低到接近0，使得產(chǎn)品 質(zhì)量水平大幅度提升。

(3)本發(fā)明明顯降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，現(xiàn)有技術(shù)需要對(duì)壓入燃料棒的每一支彈簧都需要指定專人進(jìn)行100％的手工調(diào)整和檢查，而本發(fā)明只需要逐支檢查即可。

(4)本發(fā)明采用壓簧套筒與測(cè)長(zhǎng)頂桿的同步動(dòng)作，取代了現(xiàn)有技術(shù)的“探桿壓緊芯塊→測(cè)原點(diǎn)→探桿退出→旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)→探桿頂進(jìn)彈簧”等系列動(dòng)作，整個(gè)壓簧過(guò)程由繁至簡(jiǎn)，操作簡(jiǎn)便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置三維立體示意圖；

圖3為本發(fā)明一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置測(cè)長(zhǎng)、壓簧位移示意圖；

圖中：1-測(cè)長(zhǎng)電控閥，2-壓簧電控閥，3-測(cè)長(zhǎng)位移傳感器，4-測(cè)長(zhǎng)氣缸，5-測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器，6-測(cè)長(zhǎng)頂桿，7-壓簧位移傳感器，8-壓簧氣缸，9-壓簧壓力傳感器，10-壓簧套筒，11-基板，12-導(dǎo)向套筒，13-彈簧，14-芯塊，15-包殼管，16-連接柄。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種燃料棒自動(dòng)壓簧裝置包括測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)、壓簧機(jī)構(gòu)、基板11、導(dǎo)向套筒12和連接柄16；

測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)包括測(cè)長(zhǎng)電控閥1，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器3，測(cè)長(zhǎng)氣缸4，測(cè)長(zhǎng)壓力傳 感器5和測(cè)長(zhǎng)頂桿6；測(cè)長(zhǎng)氣缸4右端設(shè)置測(cè)長(zhǎng)頂桿6，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器3設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸4上，用以記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿6前進(jìn)的位移，測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器5設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸4軸心上，用以記錄測(cè)長(zhǎng)頂桿6傳遞的來(lái)自芯塊14的壓緊力；

壓簧機(jī)構(gòu)包括壓簧電控閥2，壓簧位移傳感器7，壓簧氣缸8，壓簧壓力傳感器9，壓簧套筒10；壓簧氣缸8右端設(shè)置壓簧套筒10，壓簧位移傳感器7設(shè)置在壓簧氣缸8上，用以記錄壓簧套筒10前進(jìn)的位移，壓簧壓力傳感器9設(shè)置在壓簧氣缸8軸心上，用以記錄壓簧套筒10傳遞的來(lái)自彈簧13的壓緊力；

測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)的測(cè)長(zhǎng)頂桿6可以穿過(guò)壓簧機(jī)構(gòu)的壓簧套筒10，和壓簧套筒10右端的彈簧13，與芯塊14左端面接觸；壓簧套筒10與彈簧13左端面接觸，可以將彈簧13壓入包殼管15中；

壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)通過(guò)連接柄16固定連接，壓簧機(jī)構(gòu)與測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在基板11上；基板11上設(shè)置導(dǎo)向套筒12，壓簧套筒10穿過(guò)導(dǎo)向套筒12，將彈簧13壓入包殼管15中；導(dǎo)向套筒12為壓簧套筒10起到導(dǎo)向和限位作用。

如圖3所示，初始時(shí)，測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)的測(cè)長(zhǎng)頂桿6和壓簧裝置的壓簧套筒10右端平齊，并且與燃料棒管口的距離為x(20mm＜x＜100mm，實(shí)際距離要根據(jù)燃料棒擺放的位置來(lái)確定)；當(dāng)壓簧裝置檢測(cè)到待壓彈簧的燃料棒時(shí)，測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，測(cè)長(zhǎng)電控閥1控制測(cè)長(zhǎng)氣缸4向左移動(dòng)，測(cè)長(zhǎng)氣缸4推動(dòng)測(cè)長(zhǎng)頂桿6向左移動(dòng)，同時(shí)，設(shè)置在測(cè)長(zhǎng)氣缸4上的測(cè)長(zhǎng)位移傳感器3開始記錄測(cè)長(zhǎng)氣缸4前進(jìn)的位移，當(dāng)測(cè)長(zhǎng)氣缸4移動(dòng)到設(shè)定位置后(具體為測(cè)長(zhǎng)氣缸4移動(dòng)距離s)，壓簧電控閥2動(dòng)作，控制壓簧氣缸8向左移動(dòng)，壓簧氣缸8推動(dòng)壓簧套筒10向左移動(dòng)，同時(shí)，設(shè)置在壓簧氣缸8上的壓簧位移傳感器7開始記錄壓簧氣缸8前進(jìn)的位移，當(dāng)測(cè)長(zhǎng)氣缸4和壓簧氣缸8共同移動(dòng)到燃料管口(移動(dòng)x距離) 時(shí)，壓簧套筒10接觸彈簧13左端，設(shè)置在壓簧氣缸8軸心上的壓簧壓力傳感器9開始記錄壓簧套筒10傳遞的來(lái)自彈簧13的壓緊力；之后，測(cè)長(zhǎng)氣缸4和壓簧氣缸8繼續(xù)向左移動(dòng)，壓簧套筒10推動(dòng)彈簧13進(jìn)入包殼管15內(nèi)，隨著測(cè)長(zhǎng)氣缸4和壓簧氣缸8繼續(xù)向左移動(dòng)，測(cè)長(zhǎng)頂桿6端頭將接觸到芯塊14的左端面，并壓緊芯塊，這時(shí)測(cè)長(zhǎng)氣缸4會(huì)受到來(lái)自芯塊的阻力，安裝在測(cè)長(zhǎng)氣缸4軸心上的測(cè)長(zhǎng)壓力傳感器5會(huì)檢測(cè)到壓力的增大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力值p1時(shí)(該壓力值在確保不會(huì)將芯塊壓碎的范圍內(nèi))，測(cè)長(zhǎng)電控閥1動(dòng)作，控制測(cè)長(zhǎng)氣缸4維持在設(shè)定壓力值時(shí)的位置，同時(shí)，測(cè)長(zhǎng)位移傳感器3測(cè)量此刻測(cè)長(zhǎng)氣缸4前進(jìn)的位移為y；

當(dāng)測(cè)長(zhǎng)氣缸4停止前進(jìn)時(shí)，由于測(cè)長(zhǎng)氣缸4先移動(dòng)了距離s，所以此時(shí)壓簧套筒10頂端距離芯塊14左端面約為距離s；這時(shí)壓簧氣缸8推動(dòng)壓簧套筒10繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，壓簧套筒10推著彈簧13繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)設(shè)置在壓簧氣缸8軸心上的壓簧壓力傳感器9檢測(cè)的壓力增大到設(shè)定壓力值p2時(shí)(該壓力值為彈簧預(yù)緊壓力設(shè)定值)，同時(shí)，壓簧位移傳感器7測(cè)量此刻壓簧氣缸8前進(jìn)的位移為z，壓簧電控閥2動(dòng)作，控制壓簧氣缸8換向后退，測(cè)長(zhǎng)氣缸4頁(yè)換向后退，壓簧過(guò)程結(jié)束。