一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置及方法与流程

本发明属于核燃料元件制造，具体涉及一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置及方法。

背景技术：

1、核燃料元件板弹簧是压水堆核燃料元件中的一种结构件，需要通过机械加工、打磨、折弯、热处理工序来完成加工。板弹簧分为1#、2#、3#、4#四种，其中2#、3#、4#结构相近。实际生产时，需要同时加工四种板弹簧，但不同种类板弹簧在折弯工序需要人员手动更换压机摸具、手动上料、手动打磨，由此导致加工效率低，人员投入多。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置及方法，通过板弹簧自动折弯装置的结构设计及工装设计，解决了板弹簧手动折弯时加工效率及产品质量问题。

2、本发明的技术方案如下：一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置，装置整体为长方形的封闭结构，其左右两侧设置有对外的接口，包括左侧的第一输入输送线、室内输送线和输出输送线以及右侧的第二输入输送线，在装置内部左侧设置第一打磨刀库、第一除尘器、第一打磨区域以及第一打磨机器人，中部设置第一中转台、电控柜、折弯机器人、第二中转台、压机、视觉检测平台以及模具库；右侧设置第二打磨区域、第二除尘器、第二打磨机器人以及第二打磨刀库。

3、所述第二打磨刀库中包括砂带机、砂轮、磨头。

4、所述模具库包括下模具和上模具。

5、所述下模具包括下模基体、槽模块、限位块、定位模块、复位弹簧和限位板组成，其中限位块和限位板固定在下模基体中部，通过限位块和限位板将槽模块和定位模块固定在下模基体的圆弧槽中，复位弹簧连接槽模块和下模基体。

6、所述上模具包括定位柱、定位块、上模头、模座；和上模基体，其中定位块与上模基体连接，用于提供模座的定位，上模头与模座软连接，定位柱安装在上模基体上，用于与下模具定位合模。

7、一种核燃料元件板弹簧自动折弯方法，将板弹簧放置在托盘中，第二输入输送线将托盘传输至上料位，传感器接收到托盘到位信号后，通过第二打磨机器人将板弹簧放置第二打磨区域，利用储存在第二打磨刀库中工具进行自动打磨，打磨产生的粉尘经第二除尘器抽走。

8、板弹簧打磨完成后，第二打磨机器人将板弹簧放置在第二中转台，折弯机器人将上模头更换为当前板弹簧型号所需上模头，折弯机器人夹持模具库中的模头定位后，将模具顶紧，固定上模头；折弯机器人将板弹簧放置在折弯模具上并在折弯模具位置设置二次定位工装，确保板弹簧安装在压机模具上。

9、压机折弯完成后，由折弯机器人将板弹簧从模具中取出，并将板弹簧放在视觉检测平台进行尺寸检验，检验合格后，折弯机器人将板弹簧夹持至第一中转台，待第二打磨机器人空闲时，由第二打磨机器人将板弹簧放置在室内输送线的托盘上，待任务完成后，经输出输送线将托盘送出。

10、第一输入输送线用于板弹簧其它工序加工完成后的毛刺去除，其流程是将板弹簧放置在第一输入输送线的托盘上，由第一输入输送线将托盘传输至上料工位，传感器接收到托盘到位信号后，由第一打磨机器人将板弹簧放置在第一打磨区域，利用储存在第一打磨刀库中的砂带机、砂轮、磨头进行自动打磨，打磨产生的粉尘经第一除尘器抽走，打磨完成后，由第一打磨机器人将板弹簧放置在室内输送线的托盘上，待任务完成后，经输出输送线将托盘送出。

11、本发明的有益效果在于：(1)效率提升：板弹簧从上料口放入后，可自动完成传输、打磨、模具更换、折弯、自检，全程无需人工操作，加工效率较手动折弯提升2倍以上。(2)质量稳定：通过增加自动检验工位，可以及时发现产品的尺寸超差问题，并与设备联锁，产品尺寸超差时及时报警停机，避免批量不合格品的产生。(3)环境友好：机械手及喷砂区域采用整体密闭防护的方式，用3条滚筒传输带将零件输送至防护外，将零件上下料工序与作业区域分开，避免可能的机械伤害及打磨过程的粉尘危害。(4)兼容性高：设备可同时用于4种板弹簧的打磨及折弯，无需手动更换托盘及模具，通用性强。

1.一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置，其特征在于：装置整体为长方形的封闭结构，其左右两侧设置有对外的接口，包括左侧的第一输入输送线、室内输送线和输出输送线以及右侧的第二输入输送线，在装置内部左侧设置第一打磨刀库、第一除尘器、第一打磨区域以及第一打磨机器人，中部设置第一中转台、电控柜、折弯机器人、第二中转台、压机、视觉检测平台以及模具库；右侧设置第二打磨区域、第二除尘器、第二打磨机器人以及第二打磨刀库。

2.如权利要求1所示的一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置，其特征在于：所述第二打磨刀库中包括砂带机、砂轮、磨头。

3.如权利要求1所示的一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置，其特征在于：所述模具库包括下模具和上模具。

4.如权利要求3所示的一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置，其特征在于：所述下模具包括下模基体、槽模块、限位块、定位模块、复位弹簧和限位板组成，其中限位块和限位板固定在下模基体中部，通过限位块和限位板将槽模块和定位模块固定在下模基体的圆弧槽中，复位弹簧连接槽模块和下模基体。

5.如权利要求3所示的一种核燃料元件板弹簧自动折弯装置，其特征在于：所述上模具包括定位柱、定位块、上模头、模座；和上模基体，其中定位块与上模基体连接，用于提供模座的定位，上模头与模座软连接，定位柱安装在上模基体上，用于与下模具定位合模。

6.一种应用权利要求1-5所述装置的方法，其特征在于：将板弹簧放置在托盘中，第二输入输送线将托盘传输至上料位，传感器接收到托盘到位信号后，通过第二打磨机器人将板弹簧放置第二打磨区域，利用储存在第二打磨刀库中工具进行自动打磨，打磨产生的粉尘经第二除尘器抽走。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：板弹簧打磨完成后，第二打磨机器人将板弹簧放置在第二中转台，折弯机器人将上模头更换为当前板弹簧型号所需上模头，折弯机器人夹持模具库中的模头定位后，将模具顶紧，固定上模头；折弯机器人将板弹簧放置在折弯模具上并在折弯模具位置设置二次定位工装，确保板弹簧安装在压机模具上。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：压机折弯完成后，由折弯机器人将板弹簧从模具中取出，并将板弹簧放在视觉检测平台进行尺寸检验，检验合格后，折弯机器人将板弹簧夹持至第一中转台，待第二打磨机器人空闲时，由第二打磨机器人将板弹簧放置在室内输送线的托盘上，待任务完成后，经输出输送线将托盘送出。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于：第一输入输送线用于板弹簧其它工序加工完成后的毛刺去除，其流程是将板弹簧放置在第一输入输送线的托盘上，由第一输入输送线将托盘传输至上料工位，传感器接收到托盘到位信号后，由第一打磨机器人将板弹簧放置在第一打磨区域，利用储存在第一打磨刀库中的砂带机、砂轮、磨头进行自动打磨，打磨产生的粉尘经第一除尘器抽走，打磨完成后，由第一打磨机器人将板弹簧放置在室内输送线的托盘上，待任务完成后，经输出输送线将托盘送出。