【摘要】：隨著全球能源匱乏、環(huán)境污染的加劇,世界各國大力發(fā)展清潔能源。核電以其資源消耗少、環(huán)境影響小、供應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在我國由“適度發(fā)展”轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺e極發(fā)展”的戰(zhàn)略,因此近年來核電獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇。為了包覆核燃料芯塊,薄壁管在核燃料元件制造過程中作為關(guān)鍵零件得到廣泛使用。薄壁管表面有無缺陷,將直接影響核燃料元件在反應(yīng)堆內(nèi)是否核泄漏。針對(duì)薄壁管的缺陷檢測,中核北方自主研制一套薄壁管超聲檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由檢測主機(jī)、自動(dòng)上下料裝置等組成。為了實(shí)現(xiàn)持續(xù)給檢測主機(jī)上下料、降低對(duì)操作人員的依賴、提高檢測效率,研制超聲檢測系統(tǒng)自動(dòng)上下料裝置。針對(duì)Φ15.4、Φ15.7和Φ22.1的3種不同規(guī)格直徑的薄壁管,為了實(shí)現(xiàn)操作工人為該檢測系統(tǒng)批量上料、保證進(jìn)入檢測主機(jī)后薄壁管的防水密封,設(shè)計(jì)為檢測主軸自動(dòng)上料的裝置,主要工作包括:上料架、自動(dòng)取料機(jī)構(gòu)、自動(dòng)壓塞裝置及自動(dòng)進(jìn)管機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)薄壁管檢測后塞子的分離、塞子的自動(dòng)裝夾、薄壁管合格品與不合格品的區(qū)分以及檢測后批量管的存儲(chǔ),設(shè)計(jì)自動(dòng)下料裝置,主要工作包括:自動(dòng)拔塞裝置、下料機(jī)構(gòu)、下料架等的設(shè)計(jì)。針對(duì)自動(dòng)上下料裝置,設(shè)計(jì)氣動(dòng)原理圖、傳感器監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)上、下料各機(jī)構(gòu)有序的動(dòng)作,實(shí)時(shí)監(jiān)控上、下料過程中的異常。薄壁管超聲檢測自動(dòng)上下料裝置安裝完成后,同檢測主機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。該上下料裝置能夠?yàn)闄z測主機(jī)自動(dòng)上下料,滿足檢測主機(jī)的檢測效率,實(shí)現(xiàn)了薄壁管首尾的自動(dòng)壓塞與拔塞。該系統(tǒng)能夠批量上料,擺脫對(duì)操作人員實(shí)時(shí)的依賴。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM623;TB559
【圖文】：

工程碩士學(xué)位論文在上料位置上安放檢查傳感器，保證機(jī)器人可以精準(zhǔn)識(shí)別出上料位置的待加工產(chǎn)品是不是還有。在下料位同樣設(shè)置對(duì)應(yīng)的傳感器，確保機(jī)器人在下料時(shí)能夠準(zhǔn)確判斷所下料位是否為空料位。料位上設(shè)置有萬向球，減小上、下料時(shí)料盤與料位之間的摩擦阻力，方便人工操作。料盤到位后，有料盤到位傳感器進(jìn)行檢測料盤是否上料到位，人工扣緊鎖扣，確保定位準(zhǔn)確。料盤底板設(shè)置精加工底板，保證料盤與料架定位準(zhǔn)確。料盤兩側(cè)設(shè)置擋料板，底部安裝 V 型支架，確保待加工件擺放位置準(zhǔn)確，料盤主體材質(zhì)為鋁合金，重量輕，外觀漂亮，料盤兩側(cè)配有把手，方便人工操作。該系統(tǒng)的控制原理是由 PLC（可編程控制器）作為主控系統(tǒng)，用于整個(gè)系統(tǒng)的控制、和通訊。該自動(dòng)上下料系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)如圖 1.1 所示：

薄壁管超聲檢測系統(tǒng)上下料裝置研制板及型材采用噴漆處理。料架上設(shè)有 16 個(gè)料位，其中最前端料位為上下料工位，每個(gè)上料位設(shè)置 V 型支架及物料擋板。人工上料時(shí)啟動(dòng)上料程序，人工將待檢物料放置在上下料工位，由步進(jìn)機(jī)構(gòu)將待檢物料向前輸送。人工放置物料時(shí)需要一端靠緊物料擋板，確保機(jī)器人能夠準(zhǔn)確抓取待檢工物料。機(jī)器人夾爪采用氣動(dòng)雙夾爪形式，一端固定，另一端為手動(dòng)調(diào)整端，滿足抓取不同長度物料。夾爪頂端設(shè)置旋轉(zhuǎn)氣缸，滿足改變上料架上的物料狀態(tài)與檢測時(shí)物料 90°旋轉(zhuǎn)要求。機(jī)器人框架采用鋁合金型材搭建、其余機(jī)加件金屬件表面鍍鎳或鍍鉻處理，保證設(shè)備整體整潔、美觀。該自動(dòng)上下料系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)如圖 1.2：

圖 1.3 運(yùn)輸線夾持裝置及自動(dòng)運(yùn)輸線整體設(shè)計(jì)圖某公司的薄板沖壓自動(dòng)上下料裝置，該裝置主要針對(duì)厚度在 1mm 以和寬約為 1m 左右的薄板的自動(dòng)上下料，最大薄板重約 15kg。該裝置的上采用端拾器，端拾器配備真空發(fā)生器和真空吸盤，保證板料的快速取放，間距可調(diào)，確保使用于不同產(chǎn)品；同時(shí)端拾器上配有雙料檢測開關(guān)，防止吸附在一起導(dǎo)致機(jī)模具的損壞。上料臺(tái)由機(jī)架和上工作臺(tái)組成，采用固定的安裝方式，臺(tái)面尺寸根據(jù)最大產(chǎn)品布置。工作臺(tái)上面有滑行槽，方便磁機(jī)構(gòu)在工作臺(tái)上可以人工調(diào)整位置，以適應(yīng)不同外形的板料。根據(jù)上料厚定磁力分張器大小。磁力分張器是用來將板材進(jìn)行分張，目的是使機(jī)器人常的將每塊板料單張取走，它由永磁鐵和支座調(diào)整機(jī)構(gòu)組件組成。沖壓完器人將成品件放至下料臺(tái)，下料臺(tái)料滿后由人工或叉車進(jìn)行更換下料托盤動(dòng)上下料裝置采用的是 50kg 的 Vertical Multi-Joint 關(guān)節(jié)機(jī)器人，該上下料拾取機(jī)構(gòu)與上料臺(tái)如圖 1.4：

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本文編號(hào)：2790136