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壓簧裝置和燃料棒自動壓簧方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有燃料棒壓簧裝置在壓緊彈簧時需完成：人工將彈簧放入旋轉(zhuǎn)盤→探桿壓緊芯塊→測原點→探桿退出→旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動→探桿頂進彈簧→專人100％手工調(diào)整及檢查。整個過程費時較長，過程繁瑣。而且在“探桿頂進彈簧”時，由于彈簧定位旋轉(zhuǎn)盤機械加工精度缺陷，對中性能不好，如果加彈簧孔不能準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，而形變報廢。

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

現(xiàn)有燃料棒壓簧裝置機頭頂桿因為沒有泄壓閥，壓力控制難以掌握、壓力過大時，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頭機構(gòu)沒有控制軟件，操作人員不能實現(xiàn)實時監(jiān)控。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要提供一種燃料棒自動壓簧裝置，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)定等問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種燃料棒自動壓簧裝置，包括測長機構(gòu)、壓簧機構(gòu)、基板、導(dǎo)向套筒和連接柄；壓簧機構(gòu)與測長機構(gòu)通過連接柄固定連接，壓簧機構(gòu)與測長機構(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構(gòu)與測長機構(gòu)。

進一步所述測長機構(gòu)包括測長位移傳感器，測長氣缸，測長壓力傳感器和測長頂桿；測長氣缸右端設(shè)置測長頂桿，測長位移傳感器設(shè)置在測長氣缸上，記錄測長頂桿前進的位移，測長壓力傳感器設(shè)置在測長氣缸軸心上，記錄測長頂桿傳遞的來自芯塊的壓緊力。

進一步所述壓簧機構(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自彈簧的壓緊力。

進一步所述測長機構(gòu)的測長頂桿穿過壓簧機構(gòu)的壓簧套筒，伸入壓簧套筒右端的彈簧；壓簧機構(gòu)與測長機構(gòu)通過連接柄固定連接，壓簧機構(gòu)與測長機構(gòu)設(shè)置在基板上；基板上設(shè)置導(dǎo)向套筒，壓簧套筒穿過導(dǎo)向套筒。

進一步所述測長機構(gòu)還包括測長電控閥，測長電控閥控制測長氣缸的啟停和移動。

進一步所述壓簧機構(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。

一種燃料棒自動壓簧方法，包括以下步驟：

步驟一、初始時，測長機構(gòu)的測長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確定；

步驟二、當壓簧裝置檢測到待壓彈簧的燃料棒時，測長機構(gòu)開始動作，測長電控閥控制測長氣缸向左移動，測長氣缸推動測長頂桿向左移動，同時，設(shè)置在測長氣缸上的測長位移傳感器開始記錄測長氣缸前進的位移；

步驟三、當測長氣缸移動的距離為s時，距離s依據(jù)待壓彈簧的燃料棒型號確定，壓簧電控閥動作，控制壓簧氣缸向左移動，壓簧氣缸8推動壓簧套筒向左移動，同時，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的位移；

步驟四、當測長氣缸和壓簧氣缸共同移動到燃料管左端端口時，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自彈簧的壓緊力；

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

步驟六、當設(shè)置在測長氣缸軸心上的測長壓力傳感器記錄的壓力值達到設(shè)定壓力值p1時，測長電控閥動作，控制測長氣缸維持在設(shè)定壓力值時的位置，同時，測長位移傳感器測量此刻測長氣缸前進的位移為y；

步驟七、當測長氣缸停止前進后，壓簧氣缸推動壓簧套筒繼續(xù)向左運動，壓簧套筒繼續(xù)壓縮彈簧；

步驟八、當設(shè)置在壓簧氣缸軸心上的壓簧壓力傳感器檢測的壓力增大到設(shè)定壓力值p2時，同時，壓簧位移傳感器測量此刻壓簧氣缸前進的位移為z，壓簧電控閥動作，控制壓簧氣缸換向后退，測長氣缸也換向后退，壓簧結(jié)束。

進一步該方法利用一種燃料棒自動壓簧裝置進行燃料棒壓簧操作；該裝置包括：測長機構(gòu)、壓簧機構(gòu)、基板、導(dǎo)向套筒和連接柄；

測長機構(gòu)包括測長電控閥，測長位移傳感器，測長氣缸，測長壓力傳感器和測長頂桿；測長氣缸右端設(shè)置測長頂桿，測長位移傳感器設(shè)置在測長氣缸上，用以記錄測長頂桿前進的位移，測長壓力傳感器設(shè)置在測長氣缸軸心上，用以記錄測長頂桿傳遞的來自芯塊的壓緊力，測長電控閥控制測長氣缸的啟停和移動；

壓簧機構(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自彈簧的壓緊力，壓簧電控閥控制壓簧氣缸的啟停和移動；

測長機構(gòu)的測長頂桿穿過壓簧機構(gòu)的壓簧套筒，伸入壓簧套筒右端的彈簧；壓簧機構(gòu)與測長機構(gòu)通過連接柄固定連接，壓簧機構(gòu)與測長機構(gòu)設(shè)置在基板上；基板上設(shè)置導(dǎo)向套筒，壓簧套筒穿過導(dǎo)向套筒。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

(1)自現(xiàn)有技術(shù)每班每個工作日生產(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)明對壓簧過程和測長過程同時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強度，現(xiàn)有技術(shù)需要對壓入燃料棒的每一支彈簧都需要指定專人進行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長頂桿的同步動作，取代了現(xiàn)有技術(shù)的“探桿壓緊芯塊→測原點→探桿退出→旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動→探桿頂進彈簧”等系列動作，整個壓簧過程由繁至簡，操作簡便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種燃料棒自動壓簧裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明一種燃料棒自動壓簧裝置三維立體示意圖；

圖3為本發(fā)明一種燃料棒自動壓簧裝置測長、壓簧位移示意圖；

圖中：1-測長電控閥，2-壓簧電控閥，3-測長位移傳感器，4-測長氣缸，5-測長壓力傳感器，6-測長頂桿，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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作詳細說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種燃料棒自動壓簧裝置包括測長機構(gòu)、壓簧機構(gòu)、基板11、導(dǎo)向套筒12和連接柄16；

測長機構(gòu)包括測長電控閥1，測長位移傳感器3，測長氣缸4，測長壓力傳 感器5和測長頂桿6；測長氣缸4右端設(shè)置測長頂桿6，測長位移傳感器3設(shè)置在測長氣缸4上，用以記錄測長頂桿6前進的位移，測長壓力傳感器5設(shè)置在測長氣缸4軸心上，用以記錄測長頂桿6傳遞的來自芯塊14的壓緊力；

壓簧機構(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傳遞的來自彈簧13的壓緊力；

測長機構(gòu)的測長頂桿6可以穿過壓簧機構(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；

壓簧機構(gòu)與測長機構(gòu)通過連接柄16固定連接，壓簧機構(gòu)與測長機構(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，測長機構(gòu)的測長頂桿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，實際距離要根據(jù)燃料棒擺放的位置來確定)；當壓簧裝置檢測到待壓彈簧的燃料棒時，測長機構(gòu)開始動作，測長電控閥1控制測長氣缸4向左移動，測長氣缸4推動測長頂桿6向左移動，同時，設(shè)置在測長氣缸4上的測長位移傳感器3開始記錄測長氣缸4前進的位移，當測長氣缸4移動到設(shè)定位置后(具體為測長氣缸4移動距離s)，壓簧電控閥2動作，控制壓簧氣缸8向左移動，壓簧氣缸8推動壓簧套筒10向左移動，同時，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前進的位移，當測長氣缸4和壓簧氣缸8共同移動到燃料管口(移動x距離) 時，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傳遞的來自彈簧13的壓緊力；之后，測長氣缸4和壓簧氣缸8繼續(xù)向左移動，壓簧套筒10推動彈簧13進入包殼管15內(nèi)，隨著測長氣缸4和壓簧氣缸8繼續(xù)向左移動，測長頂桿6端頭將接觸到芯塊14的左端面，并壓緊芯塊，這時測長氣缸4會受到來自芯塊的阻力，安裝在測長氣缸4軸心上的測長壓力傳感器5會檢測到壓力的增大，當達到設(shè)定壓力值p1時(該壓力值在確保不會將芯塊壓碎的范圍內(nèi))，測長電控閥1動作，控制測長氣缸4維持在設(shè)定壓力值時的位置，同時，測長位移傳感器3測量此刻測長氣缸4前進的位移為y；

當測長氣缸4停止前進時，由于測長氣缸4先移動了距離s，所以此時壓簧套筒10頂端距離芯塊14左端面約為距離s；這時壓簧氣缸8推動壓簧套筒10繼續(xù)向左運動，壓簧套筒10推著彈簧13繼續(xù)前進，當設(shè)置在壓簧氣缸8軸心上的壓簧壓力傳感器9檢測的壓力增大到設(shè)定壓力值p2時(該壓力值為彈簧預(yù)緊壓力設(shè)定值)，同時，壓簧位移傳感器7測量此刻壓簧氣缸8前進的位移為z，壓簧電控閥2動作，控制壓簧氣缸8換向后退，測長氣缸4頁換向后退，壓簧過程結(jié)束。