JP2000009880A - Device and method for inspecting fuel assembly - Google Patents

Device and method for inspecting fuel assembly

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JP2000009880A
JP2000009880A JP10176886A JP17688698A JP2000009880A JP 2000009880 A JP2000009880 A JP 2000009880A JP 10176886 A JP10176886 A JP 10176886A JP 17688698 A JP17688698 A JP 17688698A JP 2000009880 A JP2000009880 A JP 2000009880A
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Japan
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fuel assembly
inspection
fuel
image
camera
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JP10176886A
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Masaki Takahashi
正樹 高橋
Mitsuzo Nemoto
光造 根本
Mikihiko Yamauchi
幹彦 山内
Kiyoshi Izumi
泉  清志
Hideaki Ishizaki
英昭 石崎
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Hitachi Ltd
Hitachi Nuclear Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Nuclear Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To judge whether a fuel assembly is acceptable or not inexpensively and remotely by performing the operation of image processing data, comparing the data with data being stored in advance, measuring the various kinds of dimensions of a portion to be inspected, or deciding the presence or absence or the like of scratch, contamination, adhesion of a foreign matter. SOLUTION: By rotating a specimen (a fuel assembly 170) being placed upright on a fuel inspection stand 100 is rotated around its axis, a surface to be inspected of the fuel assembly 170 is positioned accurately without any twisting. Data required for inspection are stored in advance by an image- inputting unit 200, data obtained by processing an output image from the image- inputting unit 200 is processed and the obtained data are subjected to operation and are compared with data being stored as needed, various kinds of dimensions of a site to be inspected are measured, or the presence or absence of a scratch, contamination, adhesion of foreign objects is decided. Then, the fuel assembly inspection stand 100, the image-inputting unit 200, and an image-processing unit 300 are controlled by a computer 400 for controlling an inspection device, thus judging whether the fuel assembly 100 is acceptable or not, and storing inspection data.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉に用いる燃
料集合体、特にMixed Oxide Fuel(以後、MOX燃料と
略記する)の新燃料を用いた燃料集合体に対する外観検
査、寸法検査に好適な燃料集合体検査装置及び検査方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for a visual inspection and a dimensional inspection of a fuel assembly used for a nuclear reactor, especially a fuel assembly using a new fuel of Mixed Oxide Fuel (hereinafter abbreviated as MOX fuel). The present invention relates to a fuel assembly inspection device and an inspection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の二酸化ウラン燃料集合体に関して
は、プラントにおける新燃料検査時には、燃料からの放
射線の放出がないため、燃料集合体を燃料検査台にて昇
降させ、燃料検査官が手で燃料集合体を回転させ、燃料
検査官が手に持った燃料検査用治具を使用し、燃料検査
官が目視にて検査していた。
2. Description of the Related Art With respect to a conventional uranium dioxide fuel assembly, when a new fuel is inspected in a plant, no radiation is emitted from the fuel. Therefore, the fuel assembly is moved up and down on a fuel inspection table, and is manually operated by a fuel inspector. The fuel assembly was rotated, and the fuel inspector visually inspected using the fuel inspection jig held by the fuel inspector.

【0003】特開平3−111796号公報において
は、TVカメラを複数台設置し、非接触で寸法測定をす
る技術が開示されている。また、特開平4−30179
8号公報においては、固定焦点のカメラとカメラを左
右、上下、前後に動かす機構を用いて燃料棒などの検査
をする技術が開示されている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-111796 discloses a technique in which a plurality of TV cameras are installed and non-contact dimension measurement is performed. Also, JP-A-4-30179
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8 (1994) discloses a technique for inspecting a fuel rod or the like using a fixed focus camera and a mechanism for moving the camera left and right, up and down, and back and forth.

【0004】さらに、特開平8−262180号公報に
おいては、検査台やカメラと照明により外観検査をする
技術が開示されている。また、特開平8−54491号
公報では、機械式方法により上部タイプレートと燃料棒
との直角度を測定する技術について開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-262180 discloses a technique for performing an appearance inspection using an inspection table, a camera, and illumination. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-54491 discloses a technique for measuring the perpendicularity between an upper tie plate and a fuel rod by a mechanical method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たMOX燃料は、新燃料においても燃料から放射線の放
出があり、被ばくの回避という観点から検査員が近づく
ことができないため、遠隔操作による検査装置及び検査
方法を開発する必要があった。
However, since the MOX fuel described above emits radiation from the fuel even in the case of a new fuel and cannot be approached by an inspector from the viewpoint of avoiding exposure, the inspection device and the inspection device by remote control are required. Testing methods had to be developed.

【0006】また、前記特開平3−111796号公報
に記載の技術によると、カメラの台数が多くなり高価と
なってしまう。また、カメラによる撮影時に重要となる
照明法について開示されていないので、該技術に対して
有効な照明方法を開発する必要がある。
Further, according to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-111796, the number of cameras increases and the camera becomes expensive. In addition, since an illumination method that is important when photographing with a camera is not disclosed, it is necessary to develop an illumination method that is effective for the technology.

【0007】一方、前記特開平4−301798号公報
に記載の技術によると、外観検査はカメラ映像を人が見
て検査するため省力化にはならず、また、寸法検査は燃
料とカメラとの距離を専用の位置検出装置にて計測し、
制御装置のメモリ内に記憶したその距離にあてはまる画
像上の寸法に対する実寸法を求めることで測定するの
で、前記位置検出装置なる特殊な装置が必要となり、コ
ストが高くなり信頼性も落ちる。また、上部タイプレー
トと燃料棒との直角度測定には別の何らかの方法が必要
となってしまう。
On the other hand, according to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-301798, the visual inspection is performed by a person who looks at the camera image and is inspected, so that labor is not saved. Measure the distance with a dedicated position detection device,
Since the measurement is performed by obtaining an actual dimension corresponding to the dimension on the image stored in the memory of the control device corresponding to the distance, a special device such as the position detecting device is required, which increases the cost and lowers the reliability. In addition, some other method is required for measuring the perpendicularity between the upper tie plate and the fuel rod.

【0008】前記特開平8−262180号公報に記載
の技術によると、検査はカメラの映像を検査員が観察し
て実施するため省力化にはなりえず、無人で検査をする
方法を開発する必要がある。また、前記特開平8−54
491号公報に記載の技術によると、カメラの他に機械
式の測定装置が必要となり非常に高価となってしまうた
め、カメラ映像のみで上部タイプレートと燃料棒との直
角度を測定する方法を開発する必要がある。
According to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-262180, the inspection is performed by the inspector observing the image of the camera, so that labor cannot be saved. There is a need. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-54
According to the technology described in Japanese Patent No. 491, a mechanical measuring device is required in addition to a camera, which is very expensive. Therefore, a method of measuring the perpendicularity between the upper tie plate and the fuel rod only by the camera image is used. Need to develop.

【0009】そこで、上記の問題点に鑑み、本発明の目
的は、燃料集合体に対する寸法測定、外観検査を実施す
るに当り、画像処理し、処理データを演算し、必要に応
じてあらかじめ記憶したデータとの比較を行い、寸法の
計測あるいは傷、汚れ、異物の付着の有無等を確定し、
当該燃料集合体の合格あるいは不合格の判定を行うこと
を、安価で無人により実施できる燃料集合体検査装置及
び検査方法を提供することにある。
In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to perform image processing, calculate processing data, and store the processing data in advance as necessary when performing dimension measurement and appearance inspection for a fuel assembly. Compare with the data, measure the dimensions or determine the presence or absence of scratches, dirt, foreign matter, etc.
It is an object of the present invention to provide a fuel assembly inspection apparatus and an inspection method which can perform pass / fail determination of the fuel assembly by inexpensive and unattended operation.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による燃料集合体検査装置及び検査方法は、
特許請求の範囲の各請求項に記載の特徴を有する。特
に、独立項としての請求項1記載の発明による燃料集合
体検査装置は、台上に直立載置した被検体である燃料集
合体を自軸周りに回転させることにより、燃料集合体の
被検査対象面をねじれのない状態で正確に位置決めでき
るようにした回転位置決め機構及び位置決めされた前記
被検査対象面に正対して後記画像入力ユニットを燃料集
合体の全高にわたり昇降移動でき、同じく全巾にわたり
横行移動できるようにした画像入力ユニット移動機構を
有する燃料集合体検査台と、燃料集合体の被検査対象部
位に正対し該被検査対象部位を照明するための照明器具
及び同じく撮像するための撮像機器を有する画像入力ユ
ニットと、あらかじめ検査に必要なデータを記憶し、前
記画像入力ユニットからの出力映像を処理して得られた
データを演算し、必要に応じて記憶したデータと比較
し、被検査対象部位における諸種の寸法を測定し、ある
いは傷、汚れ、異物の付着の有無等を確定する画像処理
ユニットと、前記燃料集合体検査台、画像入力ユニット
及び画像処理ユニットを制御し、当該燃料集合体の合格
あるいは不合格の判定を行い、検査データを格納する検
査装置制御用計算機と、を備えたことを特徴とするもの
である。
In order to achieve the above object, a fuel assembly inspection apparatus and an inspection method according to the present invention are provided.
It has the features described in each claim of the claims. In particular, the fuel assembly inspection apparatus according to the invention described in claim 1 as an independent claim rotates the fuel assembly, which is an object placed upright on a table, around its own axis to inspect the fuel assembly. A rotation positioning mechanism that enables the target surface to be accurately positioned in a twist-free state, and an image input unit, which will be described later, can be moved up and down over the entire height of the fuel assembly directly against the positioned inspection target surface, and also over the entire width. A fuel assembly inspection table having an image input unit moving mechanism capable of traversing movement, a lighting fixture for illuminating the inspection target portion of the fuel assembly directly facing the inspection target portion, and an imaging device for imaging the same An image input unit having equipment and stores data necessary for inspection in advance, and calculates data obtained by processing an output video from the image input unit. An image processing unit that compares various data with the stored data as needed, measures various dimensions at the inspection target site, or determines the presence or absence of scratches, dirt, foreign matter, and the like, and the fuel assembly inspection table, An inspection unit control computer that controls the input unit and the image processing unit, determines whether the fuel assembly is acceptable or unacceptable, and stores inspection data.

【0011】また、独立項としての請求項6に記載の発
明による燃料集合体検査方法は、請求項1ないし5のい
ずれかに記載の燃料集合体検査装置を用いることによ
り、前記燃料集合体の測定検査項目である、燃料棒間寸
法測定、燃料棒−ウォータロッド間寸法測定、燃料棒−
模擬チャンネルボックス間寸法測定、スペーサ幅寸法測
定、膨張スプリングの寸法測定及び上部タイプレートの
直角度測定と、外観検査項目である、傷、汚れ、異物の
付着の有無等の検査の全部またはいずれかとについて、
画像処理し、処理データを演算し、必要に応じてあらか
じめ記憶したデータとの比較を行い、被検査対象部位に
おける上記の寸法及び直角度を測定し、あるいは傷、汚
れ、異物の付着の有無等を確定し、当該燃料集合体の合
格あるいは不合格の判定を行うことを特徴とするもので
ある。
Further, a fuel assembly inspection method according to the invention described in claim 6 as an independent claim uses the fuel assembly inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5 to provide a fuel assembly inspection method. Measurement and inspection items: fuel rod dimension measurement, fuel rod-water rod dimension measurement, fuel rod-
Measurement of simulated channel box-to-box dimensions, spacer width dimension measurement, expansion spring dimension measurement, squareness measurement of upper tie plate, and / or inspection of appearance inspection items such as scratches, dirt, foreign matter, etc. about,
Perform image processing, calculate the processed data, compare the data with pre-stored data as necessary, measure the above dimensions and squareness at the part to be inspected, or check for scratches, dirt, foreign matter, etc. Is determined, and whether the fuel assembly is accepted or rejected is determined.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明に係る燃料集合体検査装置
及び検査方法の実施の形態について、以下MOX新燃料
の燃料集合体を被検体とする例をとりあげ、図面を用い
て詳細に説明する。MOX新燃料の燃料集合体検査装置
は、図1にあるように、燃料集合体検査台100画像入
力ユニット200、画像処理ユニット300、検査装置
制御用計算機400及び外部出力装置500から構成さ
れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a fuel assembly inspection apparatus and an inspection method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking an example in which a fuel assembly of MOX new fuel is used as a subject. . As shown in FIG. 1, the fuel assembly inspection apparatus for MOX new fuel includes a fuel assembly inspection table 100, an image input unit 200, an image processing unit 300, an inspection apparatus control computer 400, and an external output device 500.

【0013】前記燃料集合体検査台100は、燃料集合
体170の回転位置決め機構140を備えており、該回
転位置決め機構140は、被検体である燃料集合体17
0を該燃料集合体170の上部タイプレート部171及
び下部タイプレート部172にて直立に把持すると共
に、前記上部タイプレート部171及び前記下部タイプ
レート部172の各把持部を、個々に、あるいは同時に
前記燃料集合体170の自軸周りに回転及び正確に位置
決めする機能があり、このことにより前記燃料集合体1
70の中心軸周りのねじれを補正することができる。ま
た、前記燃料集合体170の自軸周りにねじれを発生さ
せることなく、前記燃料集合体170を中心軸周りに回
転させることができる。
The fuel assembly inspection table 100 is provided with a rotation positioning mechanism 140 for the fuel assembly 170, and the rotation positioning mechanism 140 is mounted on the fuel assembly 17 that is the subject.
0 is held upright by the upper tie plate portion 171 and the lower tie plate portion 172 of the fuel assembly 170, and the respective grip portions of the upper tie plate portion 171 and the lower tie plate portion 172 are individually or At the same time, the fuel assembly 170 has a function of rotating and accurately positioning the fuel assembly 170 around its own axis.
The torsion around the central axis 70 can be corrected. In addition, the fuel assembly 170 can be rotated around the central axis without generating a twist around the own axis of the fuel assembly 170.

【0014】前記上部タイプレート部171と前記下部
タイプレート部172とは、図2に示す通り別々の旋回
用モータ110により駆動されるが、それぞれの前記旋
回用モータ110の回転指令は前記検査装置制御用計算
機400により出されるので、 上下モータに対し同時に
回転指令が出されれば、前記上部タイプレート部171
と前記下部タイプレート部172とを同時に回転させる
ことができる。
The upper tie plate section 171 and the lower tie plate section 172 are driven by separate turning motors 110 as shown in FIG. If the rotation command is issued to the upper and lower motors simultaneously, the upper tie plate unit 171 is issued.
And the lower tie plate 172 can be rotated simultaneously.

【0015】また、図3に示すように前記旋回用モータ
110は、上部もしくは下部に、あるいはその他の場所
に1台のみ設置し、そこからボールネジやチェーン、ベ
ルト等120の動力伝達機構で動力を伝達しても良い。
この場合、動力伝達途中のどこかにクラッチ機構125
が必要であり、 該クラッチ機構125のON/OFF指
令は前記検査装置制御用計算機400により出力するこ
とができる。これらのことにより、前記上部タイプレー
ト部171及び前記下部タイプレート部172をそれぞ
れ把持する各把持部を、個々に、あるいは同時に前記燃
料集合体170の自軸周りに回転し、かつ正確に位置決
めすることができる。
As shown in FIG. 3, only one turning motor 110 is installed in the upper or lower part or in another place, and the power is transmitted therefrom by a power transmission mechanism 120 such as a ball screw, a chain, or a belt. May be transmitted.
In this case, the clutch mechanism 125 is provided somewhere in the middle of power transmission.
The ON / OFF command for the clutch mechanism 125 can be output by the inspection device control computer 400. With these, each gripper gripping the upper tie plate portion 171 and the lower tie plate portion 172 is individually or simultaneously rotated around its own axis of the fuel assembly 170 and accurately positioned. be able to.

【0016】また、前記燃料集合体検査台100は、画
像入力ユニット移動機構150を備えており、 該画像入
力ユニット移動機構150は、台上に搭載した画像入力
ユニット200を水平方向及び垂直方向に移動し、かつ
正確な位置決めが可能な機能を有する。前記画像入力ユ
ニット200は、前記画像入力ユニット移動機構150
により、垂直方向には、少なくとも前記燃料集合体17
0の検査範囲の最上端から最下端までを映像化できるス
トロークをもつ。また、前記画像入力ユニット200
は、前記画像入力ユニット移動機構150により、水平
方向には、少なくとも前記燃料集合体170の検査範囲
の最左端から最右端までを映像化できるストロークをも
つ。
Further, the fuel assembly inspection table 100 includes an image input unit moving mechanism 150. The image input unit moving mechanism 150 moves the image input unit 200 mounted on the table in the horizontal and vertical directions. It has the function of moving and enabling accurate positioning. The image input unit 200 includes the image input unit moving mechanism 150.
In the vertical direction, at least the fuel assembly 17
It has a stroke that can be visualized from the top end to the bottom end of the 0 inspection range. Further, the image input unit 200
Has a stroke that can be visualized in the horizontal direction at least from the leftmost end to the rightmost end of the inspection range of the fuel assembly 170 by the image input unit moving mechanism 150.

【0017】これらの前記燃料集合体170の回転位置
決め及び前記画像入力ユニット200の昇降・横行移動
位置決め動作は、前記検査装置制御用計算機400によ
り制御され、同時にあるいは個別に動作させることがで
きる。このことにより、前記燃料集合体170の被検査
対象部位全面に対し前記画像入力ユニット200が行き
渡るため、前記画像入力ユニット200を複数台準備す
ることなく外観及び寸法の検査が可能である。
The rotational positioning of the fuel assembly 170 and the vertical / horizontal movement positioning operation of the image input unit 200 are controlled by the inspection apparatus control computer 400 and can be performed simultaneously or individually. Thus, the image input unit 200 spreads over the entire inspection target portion of the fuel assembly 170, so that the appearance and dimensions can be inspected without preparing a plurality of the image input units 200.

【0018】前記画像入力ユニット200は、燃料集合
体170の被検査部位を撮像するための画像入力用の撮
像機器としてのカメラ210及び同じく被検査部位を照
明するための照明器具220より構成される。一方、前
記カメラ210の構成は、図2に示すとおり、主に寸法
測定用の視野の狭いレンズを持った白黒カメラ211及
び主に外観測定用の視野の広いレンズを持ったカラーカ
メラ212の2台より構成される。
The image input unit 200 is composed of a camera 210 as an image pickup device for inputting an image for imaging the inspected portion of the fuel assembly 170 and a lighting fixture 220 for illuminating the inspected portion. . On the other hand, as shown in FIG. 2, the configuration of the camera 210 is mainly a black-and-white camera 211 having a narrow-field lens for dimension measurement and a color camera 212 mainly having a wide-field lens for appearance measurement. It consists of a table.

【0019】前記視野の狭いレンズを持った白黒カメラ
211は、視野30mm程度で寸法の測定が可能であ
り、燃料棒−燃料棒間隔の寸法測定、燃料棒−ウォータ
ロッド間隔の寸法測定、燃料棒−模擬チャンネルボック
ス間隔の寸法測定及び上部タイプレートの直角度測定を
実施する。
The black-and-white camera 211 having a lens with a narrow field of view can measure the dimensions in a field of view of about 30 mm, and can measure the dimension of the fuel rod-fuel rod interval, the dimension of the fuel rod-water rod interval, and the fuel rod. Perform a dimensional measurement of the simulated channel box spacing and a squareness measurement of the upper tie plate.

【0020】前記視野の広いレンズを持ったカラーカメ
ラ212は、視野150mm程度が必要となるスペーサ
幅寸法測定、膨張スプリング寸法測定、上部タイプレー
トと燃料棒との直角度測定及び全体の外観検査を行う。
また、これらのカメラ211,212は、図5に示すよ
うに、ズームレンズを持った1台のカラーカメラ213
に置き換えることができる。このことにより、必要最小
限のカメラにて全ての検査が可能となる。
The color camera 212 having a lens with a wide field of view performs a spacer width measurement, an expansion spring size measurement, a squareness measurement between the upper tie plate and the fuel rod, and an overall appearance inspection, which require a field of view of about 150 mm. Do.
As shown in FIG. 5, these cameras 211 and 212 are one color camera 213 having a zoom lens.
Can be replaced by As a result, all inspections can be performed with a minimum number of cameras.

【0021】前記画像入力ユニット200は、また、図
4及び図5に示すとおり、前記カメラ210に対し被検
体を挟んで正対する位置に、透過照明器具221を持っ
ている。この透過照明器具221は前記カメラ210に
対し前記燃料集合体170の裏側から照明光を当てた時
に、照明光が前記カメラ210から撮影できる場合に有
効である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the image input unit 200 has a transmission illumination device 221 at a position directly opposite to the camera 210 with the subject interposed therebetween. The transmitted illumination device 221 is effective when the illumination light can be photographed from the camera 210 when the illumination light is applied to the camera 210 from behind the fuel assembly 170.

【0022】前記透過照明器具221は、前記カメラ2
10に対し前記燃料集合体170の裏側から照明光を当
てることによって、前記燃料集合体170の前記燃料棒
173の端部及び前記燃料集合体170の中心に位置す
る前記ウォータロッド176の端部のエッジがくっきり
と表れる映像が、前記カメラ210より得られることか
ら、奥行き方向に9または8本有する前記燃料集合体1
70の燃料棒−燃料棒間、燃料棒−ウォータロッド間の
寸法測定が高精度で可能となる。
The transmitted light fixture 221 is provided with the camera 2
By illuminating the fuel assembly 170 with illumination light from the back side of the fuel assembly 170, the end of the fuel rod 173 of the fuel assembly 170 and the end of the water rod 176 located at the center of the fuel assembly 170 are formed. Since the image in which the edges appear clearly is obtained from the camera 210, the fuel assembly 1 having 9 or 8 in the depth direction
The dimension measurement between the fuel rod 70 and the fuel rod 70 and between the fuel rod and the water rod can be performed with high accuracy.

【0023】前記画像入力ユニット200は、また、図
4及び図5に示すとおり、前記燃料集合体170に対し
て前記カメラ210と同じ方向から照明する反射照明器
具222を持っている。この反射照明器具222は、前
記燃料集合体170に対して前記カメラ210と同じ側
から照明光を当てるため、前記ウォータロッド176の
正面の燃料棒−燃料棒間隔のように、前記透過照明22
1の照明光を利用した映像では撮影できない場所の寸法
測定を行う場合及び外観検査を行う場合に有効である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the image input unit 200 has a reflection lighting device 222 for illuminating the fuel assembly 170 from the same direction as the camera 210. The reflective lighting fixture 222 irradiates the fuel assembly 170 with illumination light from the same side as the camera 210, so that the transmitted light 22, such as a fuel rod-fuel rod interval in front of the water rod 176, is used.
This is effective when measuring the dimensions of a place that cannot be photographed with the video using the illumination light and when performing an appearance inspection.

【0024】前記画像処理ユニット300は、画像処理
装置310及びモニタ320から構成される。図6に示
すとおり、前記カメラ210からの映像信号は、前記画
像処理装置310に入力され、寸法検査、外観検査を行
うためデジタル化処理すなわちA/D変換が行われると
共に、さまざまな処理が行われ前記モニタ320に映像
と画像処理結果が出力される。
The image processing unit 300 comprises an image processing device 310 and a monitor 320. As shown in FIG. 6, a video signal from the camera 210 is input to the image processing device 310, where a digitization process, that is, an A / D conversion is performed to perform a dimension inspection and an appearance inspection, and various processes are performed. The video and image processing results are output to the monitor 320.

【0025】個々の画像処理結果及び検査項目、検査場
所等のデータは前記検査装置用計算機400にて集計さ
れ、前記外部出力装置500にて出力し、その表示がな
される。前記画像処理装置310による検査には、寸法
及び直角度検査として、燃料棒−燃料棒間隔の寸法測
定、燃料棒−ウォータロッド間隔の寸法測定、燃料棒−
模擬チャンネルボックス間隔の寸法測定、スペーサ幅の
寸法測定、膨張スプリング長の寸法測定及び上部タイプ
レートと燃料棒との直角度測定があり、外観検査とし
て、被検体表面の傷、異物の有無、指紋、汚れの有無が
ある。これらの検査項目は、下記の方法により実施され
る。
Data such as the results of individual image processing, inspection items, inspection locations, and the like are tabulated by the inspection device computer 400, output by the external output device 500, and displayed. In the inspection by the image processing device 310, as a dimension and squareness inspection, a dimension measurement of a fuel rod-fuel rod interval, a dimension measurement of a fuel rod-water rod interval, a fuel rod-
Simulated channel box spacing measurement, spacer width measurement, expansion spring length measurement, squareness measurement between upper tie plate and fuel rod. , There is dirt. These inspection items are performed by the following method.

【0026】燃料棒−燃料棒間隔の寸法測定は、図7に
示すように、8×8燃料集合体174に対しては7つの
前記燃料棒173間隔に対して、図8に示すように、9
×9燃料集合体175に対しては8つの前記燃料棒17
3間隔に対して、左右端から2箇所づつについては前記
透過照明器具221を採用することで実施する。視野3
0mmの前記カメラ211を用い、この視野30mmの
前記カメラ211の中心を、前記燃料棒173間隔の中
心位置に移動することにより、奥行き方向に9または8
本を有する前記燃料棒173が直列に合成され、映像が
前記カメラ211より得られる。
As shown in FIG. 7, the dimension measurement of the fuel rod-fuel rod interval is performed as shown in FIG. 8 for the eight fuel assemblies 174 and for the seven fuel rod 173 intervals as shown in FIG. 9
The eight fuel rods 17 for the × 9 fuel assembly 175
With respect to three intervals, the transmission illumination device 221 is used for two locations from the left and right ends. Field of view 3
By moving the center of the camera 211 having a field of view of 30 mm to the center position of the fuel rod 173 interval using the camera 211 of 0 mm, 9 or 8 in the depth direction.
The fuel rods 173 having books are combined in series, and an image is obtained from the camera 211.

【0027】なお、上記の寸法測定は、撮影や画像処理
の精度が良ければ、視野の広いレンズを持ったカメラに
て同時に複数箇所の燃料棒間隔を測定することによっ
て、検査時間を短縮することもできる。
In the above dimension measurement, if the accuracy of photographing and image processing is high, the inspection time can be reduced by simultaneously measuring the fuel rod intervals at a plurality of locations with a camera having a lens having a wide field of view. Can also.

【0028】該映像は、前記画像処理装置310により
輝度値でデジタル化処理され画像化されるが、図9に示
すとおり、被測定対象部位である燃料棒の輪郭近傍のデ
ジタル化処理された画像は、白黒輝度が急激に変化する
特徴を有する。図9においては、X軸方向に画素901
を、Y軸方向に輝度902を、奥行き方向に9または8
本を合計した前記燃料棒173を173aとして示して
いる。
The image is digitized by a luminance value by the image processing device 310 and converted into an image. As shown in FIG. 9, the digitized image near the contour of the fuel rod, which is the portion to be measured, is obtained. Has the characteristic that the black and white luminance changes rapidly. In FIG. 9, pixels 901 are arranged in the X-axis direction.
, A luminance 902 in the Y-axis direction, and 9 or 8 in the depth direction.
The fuel rods 173 obtained by adding the books are shown as 173a.

【0029】検査点の入力画像を、検査点方向に輝度で
デジタル処理して得られた直線データに前後2点の輝度
値差を求め、あらかじめ決定した値より大きい点である
輝度勾配が大きい点、すなわち燃料棒173aの端点部
近傍を求める。この急峻な輝度勾配が得られる点、すな
わち前記燃料棒173aの端点部の前後数点の輝度値を
得て、それらの輝度勾配を求めその中点を算出し、前記
燃料棒173aの端点部を割り出すことにより、デジタ
ル1画素以下の位置検出(以後、サブピクセル法と称す
る)が可能となり、高精度に前記燃料棒173の端点部
を求めることができる。
An input image of the inspection point is digitally processed with luminance in the direction of the inspection point to obtain a difference between two luminance values before and after the straight line data, and a point having a large luminance gradient, which is a point larger than a predetermined value. That is, the vicinity of the end point of the fuel rod 173a is obtained. The point at which this steep luminance gradient is obtained, that is, several luminance values before and after the end point of the fuel rod 173a is obtained, the luminance gradient is calculated, and the midpoint is calculated, and the end point of the fuel rod 173a is calculated. By determining the position, the position of one pixel or less can be detected digitally (hereinafter, referred to as a sub-pixel method), and the end point of the fuel rod 173 can be obtained with high accuracy.

【0030】さらに、上記の手法により、前記燃料棒1
73aの上下方向に複数の端点部を求め、その値を平均
化することにより、より安定した値を得ることができ
る。前記燃料棒173の間隔は、デジタル処理された画
像の輝度が低い暗から輝度が高い明に変わり又暗となる
間の距離である。また、逆に画像の輝度が明から暗に変
わりまた明となる間の距離は、燃料棒の外形寸法であり
既知の値であるので、両者より、燃料棒−燃料棒間隔の
実寸法を計算することができる。
Further, the fuel rod 1
By obtaining a plurality of end points in the vertical direction of 73a and averaging the values, a more stable value can be obtained. The interval between the fuel rods 173 is the distance between the darkness where the brightness of the digitally processed image changes from low to dark and the brightness becomes high to dark. On the other hand, the distance between the change in brightness of the image from light to dark and the change in brightness is a known value of the outer dimensions of the fuel rod. can do.

【0031】また、図7に示すとおり、前記8×8燃料
集合体174に対しては7つの前記燃料棒173間に対
して中の3箇所について、図8に示すとおり、前記9×
9燃料集合体175に対しては8つの前記燃料棒173
間に対して中の4箇所については、前記ウォータロッド
176があることから前記透過照明器具221の採用が
困難であるので、前記反射照明器具222を用いる。
As shown in FIG. 7, for the 8 × 8 fuel assembly 174, three intermediate portions between the seven fuel rods 173 as shown in FIG.
8 fuel rods 173 for 9 fuel assemblies 175
Since the water rod 176 has the water rod 176 at the middle position, it is difficult to employ the transmission lighting device 221, so the reflection lighting device 222 is used.

【0032】この場合、図10に示すとおり、検査点の
入力画像を検査点方向に輝度でデジタル処理して得られ
たその直線データに、前後2点の輝度値差を求めあらか
じめ決定した値より大きい点である、輝度勾配が大きい
点、すなわち燃料棒173aの端点部近傍をまず求め
る。
In this case, as shown in FIG. 10, the difference between the luminance values of two points before and after the linear data obtained by digitally processing the input image of the inspection point in the inspection point direction with the luminance is calculated from a predetermined value. First, a large point, that is, a point with a large luminance gradient, that is, the vicinity of the end point of the fuel rod 173a is obtained.

【0033】その求めた輝度勾配が大きい点の前後数点
の輝度値を得て、それらの輝度勾配を求め、その中点か
ら前記燃料棒173aの端点部を割り出すことで、上記
同様にサブピクセル法が利用でき、高精度に前記燃料棒
173の端点部を求めることができる。さらに、上記手
法同様に測定物の上下方向に複数の端点部を求め、平均
化することにより安定した値を得ることができる。
The luminance values at several points before and after the point where the obtained luminance gradient is large are obtained, the luminance gradients are obtained, and the end point of the fuel rod 173a is determined from the midpoint, whereby the sub-pixel is obtained in the same manner as described above. The end point of the fuel rod 173 can be obtained with high accuracy. Furthermore, a stable value can be obtained by obtaining a plurality of end points in the vertical direction of the measured object and averaging them in the same manner as the above method.

【0034】上記端点間の距離において、長い方の距離
は、前記燃料棒173自体の幅であり、短い方の距離
は、前記燃料棒173間隔の距離寸法である。両者の値
には、3倍以上の開きがあるため、誤ることなく測定が
可能である。
In the distance between the end points, the longer distance is the width of the fuel rod 173 itself, and the shorter distance is the distance dimension of the fuel rod 173 interval. Since there is a difference of three times or more in both values, measurement can be performed without error.

【0035】前記画像処理装置310が、画像処理を行
って求めた距離を実寸法に置き換えるには、寸法が既知
である前記燃料棒173自体の幅を映した映像を利用す
ることができる。前記画像処理装置310は、寸法測定
を行う前に寸法が既知の前記燃料棒173の幅を、画像
処理にて画素単位で求めておき、既知の前記燃料棒17
3の幅寸法値から、画像処理にて求めた前記画像処理装
置310の距離の単位である画素すなわちピクセル値
と、実距離すなわちmmの換算を行う定数を求める。
In order for the image processing device 310 to replace the distance obtained by performing image processing with the actual size, an image showing the width of the fuel rod 173 itself whose size is known can be used. The image processing apparatus 310 obtains the width of the fuel rod 173 having a known size in pixel units by image processing before performing the dimension measurement, and
From the width dimension value of 3, a constant that converts a pixel, which is a unit of the distance of the image processing device 310 obtained by image processing, that is, a pixel value, and an actual distance, that is, mm, is obtained.

【0036】前記画像処理装置310は、この求めた換
算定数を使用して、寸法測定時に前記画像処理装置31
0が求めた画素単位の距離を実距離に変換する。このこ
とよりメカ的なガタや各機器の配置等の変化によらず正
確に計測をすることが可能となる。
The image processing device 310 uses the obtained conversion constant to measure the size of the image processing device 31 when measuring dimensions.
The distance in pixel units calculated by 0 is converted to an actual distance. This makes it possible to perform accurate measurement irrespective of mechanical play or changes in the arrangement of each device.

【0037】燃料棒−ウォータロッド間隔の寸法測定
は、前記透過照明器具221を用い、図11に示すよう
に、前記8×8燃料集合体174に対しては、7つの前
記燃料棒173間隔に対して、左から3つ目と5つ目の
間隔中央部に、図12に示すように、前記9×9燃料集
合体175に対しては、8つの前記燃料棒173間隔に
対して、左から3つ目と6つ目の間隔中央部に視野30
mmの前記カメラ211を移動して、前記ウォータロッ
ド176の端部、前記燃料棒173の端部を撮影し、前
記したサブピクセル法を用いて前記ウォータロッド17
6の端部と、その最近接した前記燃料棒173の端部を
求めることにより、上記寸法の測定が可能である。
The dimension measurement of the fuel rod-water rod interval is performed by using the transmitted illumination device 221 and, as shown in FIG. 11, for the 8.times.8 fuel assembly 174, the distance between the seven fuel rods 173 is set. On the other hand, at the center of the third and fifth intervals from the left, as shown in FIG. 12, for the 9 × 9 fuel assembly 175, for the eight fuel rods 173, the left From the center of the third and sixth intervals
The end of the water rod 176 and the end of the fuel rod 173 are photographed by moving the camera 211 mm, and the water rod 17 is formed using the sub-pixel method described above.
By measuring the end of the fuel rod 173 and the end of the fuel rod 173 that is closest to the end, the above dimensions can be measured.

【0038】燃料棒−模擬チャンネルボックス間隔の寸
法測定は、前記8×8燃料集合体174でも前記9×9
燃料集合体175でも同様に実施できる。図13に示す
ように、スペーサ177が前記カメラ210の視野内に
1個しか映っていない場合には、前記透過照明器具22
1を用いた映像に対し、最外部の前記燃料棒173bの
前記スペーサ177を挟む上下2箇所の端点を求め、そ
の2点を結んだ直線903を前記画像処理装置310に
て画像中に仮定し、前記直線903と前記スペーサ17
7の最外端との距離を求めることにより目的とする寸法
測定を行う。最外部の前記燃料棒173bの端点と前記
スペーサ177の最外部は、前記燃料棒173の間隔の
測定方法と同様なサブピクセル法にて求める。
The measurement of the distance between the fuel rod and the simulated channel box was performed in the same manner as in the 9 × 9 fuel assembly 174.
The same can be applied to the fuel assembly 175. As shown in FIG. 13, when only one spacer 177 is shown in the field of view of the camera 210,
1, two upper and lower end points of the outermost fuel rod 173b sandwiching the spacer 177 are determined, and a straight line 903 connecting the two points is assumed in the image by the image processing device 310. , The straight line 903 and the spacer 17
By measuring the distance to the outermost end of No. 7, the intended dimensional measurement is performed. The end point of the outermost fuel rod 173b and the outermost part of the spacer 177 are obtained by a sub-pixel method similar to the method of measuring the distance between the fuel rods 173.

【0039】また、図14に示すように、前記スペーサ
177が前記カメラ210の視野内に複数個映っている
場合には、前記透過照明器具器具221を用いた映像に
対し、2箇所の前記スペーサ177の最外端を結んだ直
線904を、前記画像処理装置310にて画像中に仮定
し、その前記直線904と最外部の前記燃料棒173b
との距離を求めることにより目的とする寸法測定を行
う。この場合も、前記スペーサ177最外端と最外部の
前記燃料棒173bの端点は、前記燃料棒173の間隔
の測定方法と同様なサブピクセル法を用いて求める。
As shown in FIG. 14, when a plurality of the spacers 177 are reflected in the field of view of the camera 210, two images of the spacer A straight line 904 connecting the outermost end of the fuel rod 173 is assumed in the image by the image processing device 310, and the straight line 904 and the outermost fuel rod 173b are assumed.
The desired dimensional measurement is performed by determining the distance to the target. Also in this case, the outermost end of the spacer 177 and the end point of the outermost fuel rod 173b are obtained using the same sub-pixel method as the method of measuring the interval between the fuel rods 173.

【0040】スペーサ幅の寸法測定は、図15に示すよ
うに、前記カメラ212と前記透過照明器具221を用
いて、前記スペーサ177の左右両端部を上記同様にサ
ブピクセル法を用いて実施する。
As shown in FIG. 15, the measurement of the spacer width is performed by using the camera 212 and the transmissive lighting device 221 and the left and right ends of the spacer 177 using the sub-pixel method in the same manner as described above.

【0041】膨張スプリング178の寸法測定は、図1
6に示すように、前記カメラ212と前記反射照明器具
222を用いて前記画像処理装置310に入力されデジ
タル処理された画像に、前記画像処理装置310が前記
膨張スプリング178に対して横方向にエッジ強調フィ
ルタ処理を行ない、前記膨張スプリング178のバネ端
部を画像強調して求め、その最上、最下両端間距離を求
めることにより実施する。
The dimensions of the expansion spring 178 are measured as shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the image processed by the image processing device 310 is input to the image processing device 310 using the camera 212 and the reflection lighting device 222 and is digitally processed. The emphasis filter processing is performed, the end of the spring of the expansion spring 178 is obtained by image emphasis, and the distance between the uppermost and lowermost ends thereof is obtained.

【0042】前記上部タイプレート171と前記燃料棒
173との直角度測定については、まず、図17に示す
ように、前記カメラ212と前記透過照明器具221ま
たは前記反射照明器具222を用いて、前記タイプレー
ト171端部数点をサブピクセル法より求め、その点よ
り前記タイプレート171の下面の直線を求める。同様
に、前記燃料棒173の側面端点を数点求めることによ
り前記燃料棒173の側面の直線を求め、該2直線より
交点を算出して、その交点と2直線から角度を求める。
As for the perpendicularity measurement between the upper tie plate 171 and the fuel rod 173, first, as shown in FIG. 17, the camera 212 and the transmission lighting fixture 221 or the reflection lighting fixture 222 are used to measure the squareness. Several points of the tie plate 171 are obtained by the sub-pixel method, and a straight line on the lower surface of the tie plate 171 is obtained from the points. Similarly, a straight line on the side surface of the fuel rod 173 is obtained by obtaining several end points on the side surface of the fuel rod 173, an intersection is calculated from the two straight lines, and an angle is obtained from the intersection and the two straight lines.

【0043】外観検査項目である、被検体である前記燃
料集合体170の表面の傷、異物の有無及び指紋、汚れ
の検査は、図18に示すように、前記カラーカメラ21
2と前記反射照明器具222を用いて実施する。傷検査
は、被検体の傷部に照明器具を当てた時、傷部の光の反
射が他の検体部に対して変化するという特徴を用いて行
う。
As shown in FIG. 18, inspection of the appearance of the fuel assembly 170, which is an object, for scratches, presence / absence of foreign matter, fingerprints, and dirt, which are the appearance inspection items, are performed as shown in FIG.
2 and the reflection lighting device 222. The flaw inspection is performed by using a feature that when a lighting device is applied to a flaw of a subject, the reflection of light from the flaw changes with respect to other specimens.

【0044】被検体である前記燃料集合体170は、前
記燃料棒173の様に前記カメラ212のレンズ面に対
して平行でない面を有していることより、本検査を行う
には前記カメラ212から入力した映像信号である赤信
号R、緑信号G、青信号Bの輝度信号の輝度補正を行う
必要がある。本検査を行う前に、傷の無い燃料集合体1
70の映像を前記カメラ212より入力し、その映像の
各点の輝度を前記画像処理装置310が輝度値として
(R+G+B)/3の値として記憶する。
Since the fuel assembly 170, which is the subject, has a surface that is not parallel to the lens surface of the camera 212 like the fuel rod 173, the camera 212 needs to be used for this inspection. It is necessary to perform the luminance correction of the luminance signals of the red signal R, the green signal G, and the blue signal B, which are the video signals input from the camera. Before performing this inspection, the fuel assembly 1 without scratches
The image 70 is input from the camera 212, and the image processing device 310 stores the luminance of each point of the image as a luminance value (R + G + B) / 3.

【0045】なお、この場合入力した映像の全ての点の
輝度を記憶する必要はなく、検査に必要な点の輝度のみ
を記憶しても良い。このあらかじめ記憶した輝度値を利
用して、輝度補正を行い傷検査を行う。
In this case, it is not necessary to store the luminances of all points of the input image, and only the luminances of points necessary for the inspection may be stored. Using this previously stored luminance value, luminance correction is performed and a flaw inspection is performed.

【0046】輝度補正は、前記カメラ212から入力し
た前記燃料集合体170の映像を前記画像処理装置31
0にて画像処理して前記燃料集合体170の検査各点の
輝度値を(R+G+B)/3の値で求め、求めた検査点
とその検査点と同点の位置のあらかじめ記憶した輝度値
を用いて行う。
In the brightness correction, the image of the fuel assembly 170 input from the camera 212 is converted to the image processing device 31.
Image processing is performed at 0, and the luminance value of each point of the inspection of the fuel assembly 170 is obtained by a value of (R + G + B) / 3, and the obtained inspection point and the luminance value stored in advance at the same position as the inspection point are used. Do it.

【0047】輝度補正後の検査点の輝度値Pを、被検体
である前記燃料集合体170の検査点の輝度値Aと、同
検査点のあらかじめ記憶した無傷の前記燃料集合体17
0の輝度値B及び定数Cを用いて式P=A−B+Cより
求める。被検体である前記燃料集合体170の検査点が
無傷の場合は、図19に示すように輝度補正後の輝度値
はほぼCになる。
The luminance value P of the inspection point after the luminance correction is compared with the luminance value A of the inspection point of the fuel assembly 170, which is the subject, and the previously stored intact fuel assembly 17 of the inspection point.
It is obtained from the equation P = A−B + C using a brightness value B of 0 and a constant C. When the inspection point of the fuel assembly 170, which is the subject, is intact, the luminance value after the luminance correction becomes almost C as shown in FIG.

【0048】傷検査は、この輝度補正後の輝度値を用い
て行う。前記した様に、傷部は光を当てた時、光の反射
が無傷部に対して変化するため、前記カメラ212から
入力した検査点の映像信号の輝度値について上記のよう
な輝度補正を行い、輝度値を検査方向に沿って求め、隣
合う2点間の輝度値の差を求める。
The flaw inspection is performed using the luminance value after the luminance correction. As described above, when light is applied to a flaw, the reflection of light changes with respect to the intact part. Therefore, the above-described luminance correction is performed on the luminance value of the video signal of the inspection point input from the camera 212. , The luminance value is determined along the inspection direction, and the difference in the luminance value between two adjacent points is determined.

【0049】この輝度値の差が、あらかじめ決定した値
より大きい時、その検査点に傷があると確定する。な
お、求めた傷は、その検査点位置を位置データとして前
記画像処理装置310に記憶しておくとともに、画像処
理結果と該検査点位置を、前記モニタ320の画面上に
表示する。さらに、この前記モニタ320の画面の映像
をVTRに記録し、該映像を再生することにより、検査
作業員による再確認を行うことも可能である。
When the difference between the luminance values is larger than a predetermined value, it is determined that the inspection point has a flaw. The obtained flaw is stored in the image processing device 310 with the inspection point position as position data, and the image processing result and the inspection point position are displayed on the screen of the monitor 320. Further, the image of the screen of the monitor 320 is recorded on the VTR, and the image is reproduced, so that the inspection worker can perform reconfirmation.

【0050】異物、指紋の検査は、前記カメラ212か
ら入力した被検体である前記燃料集合体170の映像信
号である赤信号R、緑信号G、青信号B輝度信号より求
める。本検査を行う前に、前記画像処理装置310は、
異物、指紋の無い、前記燃料集合体170の映像を前記
カメラ212より入力し、検査を行う前記燃料集合体1
70の検査対象領域の映像のR信号の最大値 Rmax 、
最小値 Rmin 、G信号の最大値 Gmax 、最小値 G
min 、B信号の最大値 Bmax 、最小値 Bmin 、を求
め輝度判定値として記憶する。
Inspection of foreign matter and fingerprints is obtained from the red signal R, green signal G, and blue signal B luminance signals, which are video signals of the fuel assembly 170, which is the subject, input from the camera 212. Before performing the main inspection, the image processing device 310
The image of the fuel assembly 170, which is free of foreign matter and fingerprints, is input from the camera 212 and the fuel assembly 1 is inspected.
The maximum value Rmax of the R signal of the image of the 70 inspection target area,
Minimum value Rmin, maximum value Gmax of G signal, minimum value G
min, the maximum value Bmax and the minimum value Bmin of the B signal are obtained and stored as luminance determination values.

【0051】このあらかじめ記憶した輝度判定値を利用
して、異物、指紋の検査を行う。前記画像処理装置31
0は、前記カメラ212より入力した、被検体である前
記燃料集合体170の映像の検査を行う検査対象部位に
おける各点のR、G、B、信号を求め、あらかじめ記憶
した同検査部位の輝度判定値を用いて、R>Rmax また
はR<Rmin 、またはG>Gmax またはG<Gmin 、ま
たはB>Bmax またはB<Bmin なる条件を満たす点を
求め、その位置を記憶する。次に、前記画像処理装置3
10は、上記条件を満たす各点の位置のうち、上下左右
で隣合っている連結性を調べ、その連結領域の点数であ
る面積を連結領域別に求める。
Inspection of foreign substances and fingerprints is performed using the luminance judgment value stored in advance. The image processing device 31
0 is the R, G, B, and signal of each point in the inspection target portion for inspecting the image of the fuel assembly 170, which is the subject, input from the camera 212, and obtains the luminance of the inspection portion stored in advance. Using the judgment value, a point that satisfies the condition of R> Rmax or R <Rmin, or G> Gmax or G <Gmin, or B> Bmax or B <Bmin is obtained, and the position is stored. Next, the image processing device 3
In step 10, among the positions of the points satisfying the above condition, the connectivity adjacent in the up, down, left, and right directions is checked, and the area, which is the number of points in the connected area, is obtained for each connected area.

【0052】該連結領域の面積が、あらかじめ決定した
値より大きい時、異物、指紋がその連結領域に有ると確
定する。なお、求めた異物、指紋は、その検査点領域の
中心位置を位置データとして前記画像処理装置310に
記憶しておくとともに、画像処理結果とこの位置を、前
記モニタ320の画面上に表示する。さらにこの前記モ
ニタ320画面の映像をVTRに記録し、この映像を再
生することにより、検査作業員による再確認を行うこと
も可能である。
When the area of the connection area is larger than a predetermined value, it is determined that a foreign substance or a fingerprint exists in the connection area. For the obtained foreign matter and fingerprint, the center position of the inspection point area is stored in the image processing device 310 as position data, and the image processing result and this position are displayed on the screen of the monitor 320. Further, the video of the screen of the monitor 320 is recorded on a VTR, and the video is reproduced, so that the inspection worker can perform reconfirmation.

【0053】前記カメラ210の撮影タイミング、前記
画像入力ユニット200の前記燃料集合体検査台100
による昇降・横行移動及び位置決め動作、前記燃料集合
体170の前記燃料集合体検査台100による回転位置
決め動作は、全て前記検査装置制御用計算機400によ
り制御される。上記により検査された内容は、前記検査
装置制御用計算機400により判定され、それらのデー
タは前記カメラ210による前記燃料集合体170の検
査位置と共に記憶装置内に格納されると共に、これを前
記外部出力装置500により出力表示することができ
る。また、判定結果が思わしくない場合には、アラーム
を発生し検査員にその旨連絡する機能を備えていても良
い。
The photographing timing of the camera 210 and the fuel assembly inspection table 100 of the image input unit 200
, And the rotation and positioning operation of the fuel assembly 170 by the fuel assembly inspection table 100 are all controlled by the inspection apparatus control computer 400. The content inspected as described above is determined by the inspection device control computer 400, and the data thereof is stored in a storage device together with the inspection position of the fuel assembly 170 by the camera 210, and is output to the external output device. The output can be displayed by the device 500. Further, if the judgment result is not good, a function may be provided to generate an alarm and notify the inspector accordingly.

【0054】本MOX新燃料集合体検査装置の動作フロ
ーを、図20ないし図33に示すフローチャートに従っ
て説明する。最初に、本MOX新燃料集合体検査装置の
全体の動作フローを、図20に示すフローチャートに従
って説明する。
The operation flow of the MOX new fuel assembly inspection apparatus will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. First, the overall operation flow of the MOX new fuel assembly inspection device will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0055】ステップ(1)で、前記検査装置制御用計
算機400の指示により、前記カメラ210を前記燃料
集合体170の第一検査位置に移動する。次に、ステッ
プ(2)で、前記検査装置制御用計算機400は、前記
画像処理装置310に検査を行う検査項目、例えば燃料
棒−燃料棒間寸法測定、燃料棒−ウォータロッド間寸法
測定、燃料棒−模擬チャンネルボックス間寸法測定等を
指示する。
In step (1), the camera 210 is moved to the first inspection position of the fuel assembly 170 according to an instruction from the inspection device control computer 400. Next, in step (2), the inspection device control computer 400 performs inspection items to be inspected by the image processing device 310, for example, measurement of fuel rod-fuel rod dimensions, measurement of fuel rod-water rod dimensions, fuel Instruct the measurement of the dimension between the rod and the simulated channel box.

【0056】ステップ(3)で、前記画像処理装置31
0は、前記カメラ210を用いて検査を行う前記燃料集
合体170の画像を撮影する。次に、ステップ(4)
で、前記画像処理装置310は、撮影した画像に対し
て、前記検査装置制御用計算機400より指示を得た検
査項目の検査を行う。
In step (3), the image processing device 31
0 captures an image of the fuel assembly 170 to be inspected using the camera 210. Next, step (4)
Then, the image processing apparatus 310 performs an inspection on the photographed image for an inspection item instructed by the inspection apparatus control computer 400.

【0057】ステップ(5)で、前記画像処理装置31
0は検査終了後、前記検査装置制御用計算機400に検
査終了報告を行う。ステップ(6)で、前記検査装置制
御用計算機400は、前記燃料集合体170の全ての検
査を行ったかを判断し、未完の場合は、ステップ(1)
に戻り、前記カメラ210を次の検査位置に移動させ、
全検査を終了するまでステップ (1)からステップ
(6)までの動作を繰り返す。
In step (5), the image processing device 31
In the case of 0, after the inspection is completed, an inspection completion report is sent to the inspection apparatus control computer 400. In step (6), the inspection device control computer 400 determines whether or not all the inspections of the fuel assembly 170 have been performed.
Return to the above, move the camera 210 to the next inspection position,
The operations from step (1) to step (6) are repeated until all inspections are completed.

【0058】ステップ(6)で全ての検査を行ったと判
断した場合には、次のステップ(7)へ進む。前記燃料
集合体170の全ての検査を終了したので、ステップ
(7)で、その全検査結果を、前記検査装置制御用計算
機400または、前記画像処理装置310のモニタ上に
表示して終了する。
If it is determined in step (6) that all inspections have been performed, the flow advances to the next step (7). Since all the inspections of the fuel assembly 170 have been completed, all the inspection results are displayed on the inspection device control computer 400 or the monitor of the image processing device 310 in step (7), and the processing ends.

【0059】図20に示したフローチャートにおけるス
テップ(4)の処理の内容を、図21のフローチャート
に示す。前記画像処理装置310は、図20に示したフ
ローチャートのステップ(3)で撮影した映像を画像処
理にて検査する為に、ステップ(1)で、デジタル化処
理すなわちA/D変換し、次に、ステップ(2)で、図
20に示したフローチャートのステップ(2)で前記検
査装置制御用計算機400より指示を得た検査項目の検
査を行う。
FIG. 21 is a flowchart showing the content of the processing in step (4) in the flowchart shown in FIG. The image processing device 310 performs digitization processing, that is, A / D conversion in step (1), in order to inspect the image captured in step (3) of the flowchart shown in FIG. In step (2), inspection of the inspection items instructed by the inspection apparatus control computer 400 in step (2) of the flowchart shown in FIG. 20 is performed.

【0060】図21に示したフローチャートにおけるス
テップ(2)の処理の内容を、図22、23のフローチ
ャートにより詳しく示す。前記画像処理装置310は、
図20に示したフローチャートのステップ(2)で前記
検査装置制御用計算機400より指示を得た検査項目に
従い、行うべき検査を判断して、ステップ(1)で燃料
棒−燃料棒間寸法測定、ステップ(2)で燃料棒−ウォ
ータロッド間寸法測定、ステップ(3)で燃料棒−模擬
チャンネルボックス間寸法測定、ステップ(4)でスペ
ーサ幅寸法測定、ステップ(5)で膨張スプリングの寸
法測定、ステップ(6)で上部タイプレートの直角度測
定、ステップ(7)で傷検査、ステップ(8)で異物、
指紋付着の検査を行う。
The contents of the processing in step (2) in the flowchart shown in FIG. 21 will be described in detail with reference to the flowcharts in FIGS. The image processing device 310 includes:
In step (2) of the flowchart shown in FIG. 20, the inspection to be performed is determined in accordance with the inspection item instructed by the inspection apparatus control computer 400. In step (1), the dimension measurement between fuel rods and fuel rods Step (2) measures the dimension between the fuel rod and water rod, step (3) measures the dimension between the fuel rod and the simulated channel box, step (4) measures the spacer width dimension, step (5) measures the expansion spring dimension, Step (6) measures the squareness of the upper tie plate, step (7) inspects for flaws, step (8) detects foreign matter,
Inspect for fingerprint attachment.

【0061】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(1)における燃料棒−燃料棒間寸法測定の処理の内
容を、図24のフローチャートに示す。前記画像処理装
置310は、ステップ(1)ないしステップ(3)にお
いて、それぞれサブピクセル法により前記燃料棒173
の第一端点、第二端点、第三端点を求め、ステップ
(4)とステップ(5)で、この3点より得られる2つ
の2点間距離を求め、ステップ(6)でそのうちの短い
方の距離を燃料棒−燃料棒間寸法とし、ステップ(7)
で最後に画像処理の距離すなわちピクセル値単位で得ら
れた燃料棒−燃料棒間寸法を実距離単位に変換する。
FIG. 24 is a flowchart showing the contents of the process of measuring the dimension between the fuel rods in step (1) of the flowchart shown in FIG. In step (1) to step (3), the image processing device 310 may use the fuel rod 173 by a sub-pixel method.
The first end point, the second end point, and the third end point are obtained. In steps (4) and (5), the distance between the two points obtained from these three points is obtained. Is the distance between the fuel rod and fuel rod, and
Finally, the distance of image processing, that is, the fuel rod-to-fuel rod dimension obtained in pixel value units is converted to actual distance units.

【0062】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(2)における燃料棒―ウォータロッド間寸法測定の
処理の内容を、図25のフローチャートに示す。前記画
像処理装置310は、ステップ(1)、ステップ(2)
において、それぞれサブピクセル法によりウォータロッ
ド176の端点、前記燃料棒173の端点を求め、ステ
ップ(3)で該2点より得られる2点間距離を求め、ス
テップ(4)で最後に画像処理の距離すなわちピクセル
値単位で得られた寸法を実距離単位に変換する。
FIG. 25 is a flowchart showing the details of the process of measuring the dimension between the fuel rod and the water rod in step (2) of the flowchart shown in FIG. The image processing device 310 includes steps (1) and (2)
In step (3), the end point of the water rod 176 and the end point of the fuel rod 173 are obtained by the sub-pixel method, the distance between the two points obtained from the two points is obtained in step (3), and the image processing is finally performed in step (4). The distance, ie, the dimension obtained in pixel value units, is converted to actual distance units.

【0063】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(3)における燃料棒―模擬チャンネルボックス間寸
法測定の処理の内容を、図26または、図27のフロー
チャートに示す。前記カメラ211の視野内に、前記ス
ペーサ177が1個しか映らない場合の処理を、図26
のフローチャートにて示す。
The contents of the process of measuring the dimension between the fuel rod and the simulated channel box in step (3) of the flowchart shown in FIG. 22 are shown in the flowchart of FIG. 26 or FIG. The processing when only one spacer 177 is shown in the field of view of the camera 211 is shown in FIG.
Is shown in the flowchart of FIG.

【0064】前記画像処理装置310は、ステップ
(1)及びステップ(2)において、サブピクセル法に
より前記最外燃料棒173bの前記スペーサ177を挟
む上下2箇所の端点を求め、この2点を結ぶ前記仮想直
線903を求める。次に、ステップ(3)でサブピクセ
ル法により前記スペーサ177の最外端を求め、ステッ
プ(4)で前記スペーサ177の最外端と前記仮想直線
903との距離を求め、ステップ(5)で最後に画像処
理の距離すなわちピクセル値単位で得られた寸法を、実
距離単位に変換する。
In step (1) and step (2), the image processing apparatus 310 obtains two upper and lower end points of the outermost fuel rod 173b sandwiching the spacer 177 by the sub-pixel method, and connects these two points. The virtual straight line 903 is obtained. Next, in step (3), the outermost end of the spacer 177 is obtained by the sub-pixel method. In step (4), the distance between the outermost end of the spacer 177 and the virtual straight line 903 is obtained. In step (5), Finally, the image processing distance, that is, the dimension obtained in pixel value units, is converted into actual distance units.

【0065】前記カメラ211の視野内にスペーサ17
7が2個以上映る場合の処理を図27のフローチャート
にて示す。前記画像処理装置310は、ステップ(1)
及びステップ(2)において、サブピクセル法により2
個の前記スペーサ177の端点を求め、この2点を結ぶ
前記仮想直線904を求める。次に、ステップ(3)で
サブピクセル法により前記最外燃料棒173bの端点を
求め、ステップ(4)で該端点と前記仮想直線904と
の距離を求め、ステップ(5)で最後に画像処理の距離
すなわちピクセル値単位で得られた寸法を実距離単位に
変換する。
The spacer 17 is positioned within the field of view of the camera 211.
The processing when two or more 7 are displayed is shown in the flowchart of FIG. The image processing device 310 performs step (1)
And in step (2), 2
The end points of the spacers 177 are obtained, and the virtual straight line 904 connecting these two points is obtained. Next, in step (3), the end point of the outermost fuel rod 173b is obtained by the sub-pixel method. In step (4), the distance between the end point and the virtual straight line 904 is obtained. Is converted to an actual distance unit.

【0066】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(4)におけるスペーサ幅寸法測定の処理の内容を、
図28のフローチャートに示す。前記画像処理装置31
0は、ステップ(1)で前記スペーサ177の左右端点
2点をサブピクセル法により求め、次にステップ(2)
で該2点より得られる2点間距離を求め、ステップ
(3)で最後に画像処理の距離すなわちピクセル値単位
で得られた寸法を実距離単位に変換する。
The contents of the process of measuring the spacer width dimension in step (4) of the flowchart shown in FIG.
This is shown in the flowchart of FIG. The image processing device 31
0 means that the right and left end points of the spacer 177 are obtained by the sub-pixel method in the step (1), and then the step (2)
In step (3), the distance between the two points obtained from the two points is obtained. Finally, in step (3), the distance obtained in image processing, that is, the dimension obtained in pixel value units, is converted into actual distance units.

【0067】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(5)における膨張スプリング寸法測定の処理の内容
を、図28のフローチャートに示す。前記画像処理装置
310は、ステップ (1)で前記膨張スプリング17
8部にエッジ強調フィルタ処理を行い、ステップ(2)
で前記膨張スプリング178の最上点、最下点の2点を
求め、ステップ(3)で得られた該2点間距離を求め、
ステップ(4)で最後に画像処理の距離すなわちピクセ
ル値単位で得られた寸法を実距離単位に変換する。
FIG. 28 is a flowchart showing the contents of the expansion spring dimension measurement processing in step (5) of the flowchart shown in FIG. In the step (1), the image processing device 310
Perform edge enhancement filter processing on the eight parts, and perform step (2).
The two points of the uppermost point and the lowermost point of the expansion spring 178 are obtained, and the distance between the two points obtained in step (3) is obtained.
In step (4), finally, the distance for image processing, ie, the dimension obtained in pixel value units, is converted into actual distance units.

【0068】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(6)における上部タイプレートと燃料棒との直角度
測定の処理の内容を図30のフローチャートに示す。前
記画像処理装置310は、ステップ(1)でサブピクセ
ル法により前記上部タイプレート171端点を数点求
め、ステップ(2)でその各点を通る仮想直線を求め
る。
FIG. 30 is a flowchart showing the details of the process of measuring the squareness between the upper tie plate and the fuel rod in step (6) of the flowchart shown in FIG. The image processing device 310 obtains several end points of the upper tie plate 171 by the sub-pixel method in step (1), and obtains a virtual straight line passing through each point in step (2).

【0069】次に、ステップ(3)でサブピクセル法に
より燃料棒173の端点を数点求め、ステップ(4)で
その各点を通る仮想直線を求める。ステップ(5)で最
後に、上記2直線の仮想交点を求め、該点と上記2直線
とでなす角度を求める。
Next, in step (3), several end points of the fuel rod 173 are obtained by the sub-pixel method, and in step (4), a virtual straight line passing through each point is obtained. Finally, in step (5), a virtual intersection of the two straight lines is determined, and an angle formed between the point and the two straight lines is determined.

【0070】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(7)における傷検査の処理の内容を、図31のフロ
ーチャートに示す。前記画像処理装置310は、ステッ
プ(1)で検査点全ての輝度値Aを前記カラーカメラ2
12から得たR、G、B信号よりA=(R+G+B)/
3の式より求め、次に、ステップ(2)で該点の輝度補
正を行った輝度値Pを式P=A−B+Cより求める。な
お、値Bは、検査を行う前にあらかじめ求めた傷のない
前記燃料集合体170の検査点の輝度値で、Cは定数で
ある。
FIG. 31 is a flowchart showing the contents of the flaw inspection process in step (7) of the flowchart shown in FIG. In step (1), the image processing device 310 converts the luminance values A of all the inspection points into the color camera 2.
A = (R + G + B) / from the R, G, and B signals obtained from
Then, the luminance value P obtained by performing the luminance correction of the point in step (2) is obtained from the expression P = A−B + C. Note that the value B is a luminance value of the inspection point of the fuel assembly 170 having no scratches obtained before performing the inspection, and C is a constant.

【0071】この輝度値Pを用いて、ステップ(3)な
いしステップ(5)で検査方向に隣り合う2点の輝度値
差Hを順次求め、Hの値があらかじめ決めた値Dより大
きい点を傷有りと判定して、その位置を記憶する。この
動作を、ステップ(6)の判断により検査点全てについ
て行う。
Using this luminance value P, in steps (3) to (5), a luminance value difference H between two points adjacent in the inspection direction is sequentially obtained, and a point where the value of H is larger than a predetermined value D is determined. It is determined that there is a flaw, and the position is stored. This operation is performed for all inspection points based on the determination in step (6).

【0072】図22に示した、フローチャートのステッ
プ(8)における異物、指紋検査の処理の内容を図32
のフローチャートに示す。前記画像処理装置310は、
ステップ(1)で検査点の前記カラーカメラ212から
得たR、G、B信号を求め、あらかじめ求めた傷のない
前記燃料集合体170の検査点で求めた検査対象部位の
R、G、B信号のそれぞれの最大値、最小値と比較し
て、この条件を満たす位置を検査対象部位全体について
求め、ステップ(2)で記憶する。この動作を、ステッ
プ(3)の判断により検査点全てについて行う。
FIG. 32 shows the contents of the foreign matter and fingerprint inspection processing in step (8) of the flowchart shown in FIG.
Is shown in the flowchart of FIG. The image processing device 310 includes:
In step (1), the R, G, B signals obtained from the color camera 212 at the inspection point are determined, and the R, G, B of the inspection target site determined at the inspection point of the fuel assembly 170 having no damage determined in advance. By comparing the maximum value and the minimum value of the signal with each other, a position that satisfies this condition is obtained for the entire inspection target part and stored in step (2). This operation is performed for all inspection points based on the determination in step (3).

【0073】次に、ステップ(4)で記憶した位置の連
結性を調べ、各連結領域別にその領域の面積を求める。
ステップ(5)で求めた面積の値を、あらかじめ決めた
値Dと比較し、Dより大きい領域を異物、指紋有りと判
定して、ステップ(6)でその領域の中心位置を記憶す
る。この動作を、ステップ(7)の判断により検査点全
てについて行う。
Next, the connectivity of the positions stored in step (4) is checked, and the area of each connected region is determined.
The value of the area obtained in step (5) is compared with a predetermined value D, and a region larger than D is determined as having a foreign substance or fingerprint, and the center position of the region is stored in step (6). This operation is performed for all inspection points based on the determination in step (7).

【0074】サブピクセル法について示したフローチャ
ートを、図33に示す。前記画像処理装置310は、ス
テップ(1)で検査方向に前後2点の輝度値差を求め、
ステップ(2)であらかじめ決めていた輝度値差より大
きい点を求め、ステップ(3)で求めた該点より前後数
点の輝度値を求め、ステップ(4)でこの求めた数点の
輝度値より輝度勾配を求め、その中点を計算で得ること
によりデジタル1ピクセル値以下の高精度の位置検出を
行う。
FIG. 33 is a flowchart showing the sub-pixel method. In step (1), the image processing device 310 obtains a difference between two luminance values before and after in the inspection direction,
In step (2), a point larger than the predetermined luminance value difference is determined, and several points before and after the point determined in step (3) are determined. In step (4), the luminance values of the determined points are determined. By obtaining a luminance gradient more and obtaining the midpoint by calculation, high-precision position detection with a digital value of 1 pixel or less is performed.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明によれば、燃料集合体に対する寸
法、外観検査において、画像処理し、処理データを演算
し、必要に応じてあらかじめ記憶したデータとの比較を
行い、被検査対象部位における諸種の寸法を測定し、あ
るいは傷、汚れ、異物の付着の有無等を確定し、当該燃
料集合体の合格あるいは不合格の判定を行うことを、安
価で、遠隔操作でかつ無人により、実施できる効果が得
られる。
According to the present invention, in dimension and appearance inspections for a fuel assembly, image processing is performed, processing data is calculated, and if necessary, comparison with data stored in advance is performed. Inexpensive, remote operation and unmanned operation of measuring various dimensions or determining the presence or absence of scratches, dirt, foreign matter, etc., and determining whether the fuel assembly is accepted or rejected. The effect is obtained.

【0076】このことにより検査員の重労働を低減し、
また検査員の被ばくを低減しつつ、原子力の安全管理に
寄与する効果をもたらす。
This reduces the heavy labor of the inspector,
It also has the effect of contributing to the safety management of nuclear power while reducing the exposure of inspectors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】MOX新燃料検査装置の全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of a MOX new fuel inspection device.

【図2】燃料集合体の回転位置決め機構第1実施例の説
明図
FIG. 2 is an explanatory view of a first embodiment of a fuel assembly rotation positioning mechanism;

【図3】燃料集合体の回転位置決め機構第2実施例の説
明図
FIG. 3 is an explanatory view of a second embodiment of a fuel assembly rotation positioning mechanism.

【図4】画像入力ユニットの第1実施例の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a first embodiment of the image input unit.

【図5】画像入力ユニットの第2実施例の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of a second embodiment of the image input unit.

【図6】画像処理ユニット及び検査装置用計算機の構成
FIG. 6 is a configuration diagram of an image processing unit and a computer for an inspection apparatus.

【図7】8×8燃料集合体の燃料棒−燃料棒間隔の寸法
測定方法の説明図
FIG. 7 is an explanatory view of a method for measuring the dimension of the fuel rod-fuel rod interval of the 8 × 8 fuel assembly.

【図8】9×9燃料集合体の燃料棒−燃料棒間隔の寸法
測定方法の説明図
FIG. 8 is an explanatory view of a method for measuring a dimension of a fuel rod-fuel rod interval of a 9 × 9 fuel assembly.

【図9】透過照明器具時の燃料棒の輝度変化の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a change in luminance of a fuel rod at the time of a transmission lighting device.

【図10】反射照明器具時の燃料棒の輝度変化の説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of a change in luminance of a fuel rod at the time of a reflection lighting device.

【図11】8×8燃料集合体の燃料棒−ウォータロッド
間隔の寸法測定方法の説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for measuring a dimension of a fuel rod-water rod interval of an 8 × 8 fuel assembly.

【図12】9×9燃料集合体の燃料棒−ウォータロッド
間隔の寸法測定方法の説明図
FIG. 12 is an explanatory view of a method for measuring a dimension of a fuel rod-water rod interval of a 9 × 9 fuel assembly.

【図13】燃料棒−(単数)模擬チャンネルボックスの
寸法測定方法の説明図
FIG. 13 is an explanatory view of a method for measuring dimensions of a fuel rod- (single) simulation channel box.

【図14】燃料棒−(複数)模擬チャンネルボックスの
寸法測定方法の説明図
FIG. 14 is an explanatory view of a method for measuring the dimensions of a fuel rod-simulated channel box.

【図15】スペーサ幅の寸法測定方法の説明図FIG. 15 is an explanatory diagram of a method of measuring a dimension of a spacer width.

【図16】膨張スプリングの寸法測定方法の説明図FIG. 16 is an explanatory diagram of a method for measuring the dimensions of an expansion spring.

【図17】上部タイプレートと燃料棒との直角度測定方
法の説明図
FIG. 17 is an explanatory diagram of a method for measuring a squareness between an upper tie plate and a fuel rod.

【図18】被検体表面の傷、異物及び指紋、汚れの有無
確認方法の説明図
FIG. 18 is an explanatory diagram of a method for confirming the presence / absence of scratches, foreign matter, fingerprints, and stains on the surface of a subject.

【図19】被検体が無傷の場合の外観検査の説明図FIG. 19 is an explanatory diagram of an appearance inspection when a subject is intact.

【図20】装置の動作フロー1FIG. 20 is an operation flow 1 of the apparatus.

【図21】装置の動作フロー2FIG. 21 is an operation flow 2 of the apparatus.

【図22】装置の動作フロー3FIG. 22 is an operation flow 3 of the apparatus.

【図23】装置の動作フロー4FIG. 23 is an operation flow 4 of the apparatus.

【図24】燃料棒−燃料棒間寸法測定の動作フローFIG. 24 is an operation flow for measuring a dimension between a fuel rod and a fuel rod;

【図25】燃料棒−ウォータロッド間寸法測定の動作フ
ロー
FIG. 25 is an operation flow of measuring a dimension between a fuel rod and a water rod.

【図26】燃料棒−(単数)模擬チャンネルボックス間
寸法測定の動作フロー
FIG. 26: Operation flow of dimension measurement between fuel rod and (single) simulated channel box

【図27】燃料棒−(複数)模擬チャンネルボックス間
寸法測定の動作フロー
FIG. 27 is an operation flow of dimension measurement between a fuel rod and a plurality of simulated channel boxes.

【図28】スペーサ幅寸法測定の動作フローFIG. 28 is an operation flow of spacer width measurement.

【図29】膨張スプリング寸法測定の動作フローFIG. 29: Operation flow of expansion spring dimension measurement

【図30】上部タイプレートと燃料棒との直角度測定の
動作フロー
FIG. 30 is an operation flow for measuring the perpendicularity between the upper tie plate and the fuel rod.

【図31】傷検査の動作フローFIG. 31 is an operation flow of a flaw inspection.

【図32】異物、指紋検査の動作フローFIG. 32 shows an operation flow of foreign matter and fingerprint inspection.

【図33】サブピクセル法の動作フローFIG. 33 is an operation flow of the sub-pixel method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…燃料検査台 110…旋回用モータ 120…ボールネジやチェーン、ベルト等 125…クラッチ機構 140…回転位置決め機構 150…画像入力ユニット移動機構 170:燃料集合体 171…上部タイプレート部 172…下部タイプレート部 173…燃料棒 173a…奥行き方向に合計した燃料棒 173b…最外燃料棒 174…8×8燃料集合体 175…9×9燃料集合体 176…ウォータロッド 177…スペーサ 178…膨張スプリング 200…画像入力ユニット 210…カメラ 211…視野の狭いレンズを持った白黒カメラ 212…視野の広いレンズを持ったカラーカメラ 213…ズームレンズを持ったカラーカメラ 220…照明器具 221…透過照明器具 222…反射照明器具 300…画像処理ユニット 310…画像処理装置 320…モニタ 400…検査装置制御用計算機 500…外部出力装置 901…画素 902…輝度値 903…燃料棒仮想直線 904…スペーサ仮想直線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fuel inspection table 110 ... Turning motor 120 ... Ball screw, chain, belt, etc. 125 ... Clutch mechanism 140 ... Rotational positioning mechanism 150 ... Image input unit moving mechanism 170: Fuel assembly 171 ... Upper tie plate section 172 ... Lower tie plate Part 173: fuel rod 173a: fuel rod summed in the depth direction 173b: outermost fuel rod 174 ... 8 × 8 fuel assembly 175… 9 × 9 fuel assembly 176… water rod 177… spacer 178… expansion spring 200… image Input unit 210: Camera 211: Black-and-white camera having a lens with a narrow field of view 212 ... Color camera with a lens with a wide field of view 213: Color camera with a zoom lens 220: Lighting equipment 221: Transmission lighting equipment 222: Reflective lighting equipment 300 image processing unit 310 The image processing apparatus 320 ... monitor 400 ... inspection control calculator 500 ... external output device 901 ... pixel 902 ... luminance value 903 ... fuel rods imaginary straight line 904 ... spacer virtual line

フロントページの続き (72)発明者 根本 光造 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 山内 幹彦 茨城県日立市幸町三丁目2番2号 日立ニ ュークリアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 泉 清志 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 石崎 英昭 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 Fターム(参考) 2G075 BA16 CA38 DA17 EA01 FA13Continuing on the front page (72) Inventor Kozo Nemoto 800, Tomita, Ohira-machi, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Prefecture Within the Cooling and Refrigerating Business Dept., Hitachi, Ltd. -Within Clear Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Izumi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Hideaki Ishizaki 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No.1 F term in Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (reference) 2G075 BA16 CA38 DA17 EA01 FA13

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 台上に直立載置した被検体である燃料集
合体を自軸周りに回転させることにより、燃料集合体の
被検査対象面をねじれのない状態で正確に位置決めでき
るようにした回転位置決め機構及び位置決めされた前記
被検査対象面に正対して後記画像入力ユニットを燃料集
合体の全高にわたり昇降移動でき、同じく全巾にわたり
横行移動できるようにした画像入力ユニット移動機構を
有する燃料集合体検査台と、燃料集合体の被検査対象部
位に正対し該被検査対象部位を照明するための照明器具
及び同じく撮像するための撮像機器を有する画像入力ユ
ニットと、あらかじめ検査に必要なデータを記憶し、前
記画像入力ユニットからの出力映像を処理して得られた
データを演算し、必要に応じて記憶したデータと比較
し、被検査対象部位における諸種の寸法を測定し、ある
いは傷、汚れ、異物の付着の有無等を確定する画像処理
ユニットと、前記燃料集合体検査台、画像入力ユニット
及び画像処理ユニットを制御し、当該燃料集合体の合格
あるいは不合格の判定を行い、検査データを格納する検
査装置制御用計算機と、を備えたことを特徴とする燃料
集合体検査装置。
A fuel assembly, which is an object placed upright on a table, is rotated around its own axis, so that the surface to be inspected of the fuel assembly can be accurately positioned without twisting. A fuel assembly having a rotational positioning mechanism and an image input unit moving mechanism capable of vertically moving an image input unit to be described later facing the positioned surface to be inspected over the entire height of the fuel assembly and also traversing the entire width of the fuel assembly. Body inspection table, an image input unit having a lighting fixture for directly illuminating the inspection target site and illuminating the inspection target site of the fuel assembly, and an image input unit having an imaging device for imaging. Store and calculate data obtained by processing the output video from the image input unit, compare with the stored data as necessary, An image processing unit that measures various dimensions in the fuel assembly or determines the presence or absence of scratches, dirt, foreign matter, and the like, and controls the fuel assembly inspection table, image input unit, and image processing unit to control the fuel assembly. A fuel assembly inspection device, comprising: an inspection device control computer that makes a pass / fail judgment and stores inspection data.
【請求項2】 前記燃料集合体検査台の回転位置決め機
構は、前記燃料集合体の上部タイプレート及び下部タイ
プレートを把持し、各把持部を個々に、あるいは同時に
回転させることのできる操作機構を備えたものであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の燃料集合体検査装置。
2. The rotation positioning mechanism of the fuel assembly inspection table includes an operation mechanism that can grip an upper tie plate and a lower tie plate of the fuel assembly and rotate each gripper individually or simultaneously. The fuel assembly inspection device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記画像入力ユニットの撮像機器は、前
記燃料集合体タイプレート全景の映像が入力できる視野
の広いレンズを有するカメラと、前記燃料集合体のうち
2本の燃料棒の間隔の最低1ヶ所の映像が入力できる視
野の狭いレンズを有するカメラとで構成されていること
を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の燃料
集合体検査装置。
3. An imaging device of the image input unit, comprising: a camera having a lens with a wide field of view capable of inputting an image of the whole view of the fuel assembly tie plate; and a minimum distance between two fuel rods of the fuel assembly. The fuel assembly inspection apparatus according to claim 1, further comprising a camera having a lens having a narrow field of view to which one image can be input.
【請求項4】 前記画像入力ユニットの撮像機器は、前
記燃料集合体タイプレート全景の映像が入力できる広域
の視野から、前記燃料集合体のうち2本の燃料棒の間隔
の最低1ヶ所の映像が入力できる狭域の視野をカバーす
るズームレンズを持った1台のカメラで構成されている
ことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の
燃料集合体検査装置。
4. An imaging device of the image input unit, wherein at least one image of an interval between two fuel rods in the fuel assembly is taken from a wide field of view in which an image of the whole view of the fuel assembly tie plate can be input. 3. The fuel assembly inspection device according to claim 1, wherein the inspection device comprises a single camera having a zoom lens that covers a narrow field of view that can be input.
【請求項5】 前記画像入力ユニットの照明器具は、カ
メラに対し前記燃料集合体を挟んで正対する位置に透過
照明器具と、また、前記燃料集合体検査表面を直接照射
する反射照明器具との少なくとも1種を有していること
を特徴とする請求項3及び4のいずれかに記載の燃料集
合体検査装置。
5. The illumination device of the image input unit includes a transmission illumination device at a position directly opposite to a camera with the fuel assembly interposed therebetween, and a reflection illumination device for directly illuminating the fuel assembly inspection surface. The fuel assembly inspection device according to claim 3, wherein the fuel assembly inspection device has at least one kind.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の燃
料集合体検査装置を用いることにより、燃料集合体の測
定検査項目である、燃料棒間寸法測定、燃料棒−ウォー
タロッド間寸法測定、燃料棒−模擬チャンネルボックス
間寸法測定、スペーサ幅寸法測定、膨張スプリングの寸
法測定及び上部タイプレートの直角度測定と、外観検査
項目である、傷、汚れ、異物の付着の有無等の検査の全
部またはいずれかとについて、画像処理し、処理データ
を演算し、必要に応じてあらかじめ記憶したデータとの
比較を行い、被検査対象部位における上記寸法及び直角
度を測定、あるいは傷、汚れ、異物の付着の有無等を確
定し、当該燃料集合体の合格あるいは不合格の判定を行
うことを特徴とする燃料集合体検査方法。
6. A fuel assembly inspection apparatus according to claim 1, wherein the fuel assembly measurement and inspection items are a fuel rod dimension measurement and a fuel rod-water rod dimension measurement. Dimension measurement between fuel rod and simulated channel box, spacer width measurement, expansion spring size measurement, squareness measurement of upper tie plate, and inspection of appearance inspection items such as scratches, dirt, foreign matter adhesion, etc. Image processing is performed for all or any of them, the processed data is calculated, and if necessary, the data is compared with data stored in advance to measure the above dimensions and squareness at the inspection target site, or to determine whether scratches, dirt, or foreign matter is present. A method for inspecting a fuel assembly, comprising determining whether or not the fuel assembly is attached and determining whether the fuel assembly is accepted or rejected.
【請求項7】 前記燃料棒間寸法測定は、請求項3に記
載の視野の狭いレンズを有するカメラを用いて該カメラ
の中心を、2本の燃料棒間の中心に移動し、前記透過照
明を用いた該2本の燃料棒間の映像を、前記画像処理ユ
ニットによって輝度値でデジタル化し、輝度値の急激な
変化から燃料棒の端点を決定し、端点間距離を求めるも
のであることを特徴とする請求項6に記載の燃料集合体
検査方法。
7. The transmitted light illumination is performed by moving the center of the camera to the center between two fuel rods by using the camera having a lens with a narrow field of view according to claim 3. The image between the two fuel rods is digitized by the image processing unit using a luminance value, and the end point of the fuel rod is determined from a rapid change in the luminance value to determine the distance between the end points. The fuel assembly inspection method according to claim 6, wherein:
【請求項8】 前記燃料棒−ウォータロッド間寸法測定
は、請求項3に記載の視野の狭いレンズを有するカメラ
を用い、該カメラの中心を、燃料棒間にあるウォータロ
ッド端部の位置に移動し、前記透過照明を用いた映像
を、前記画像処理ユニットによって輝度値でデジタル化
し、輝度値の急激な変化から燃料棒の端点とウォータロ
ッドの端点を決定し、端点間距離を求めるものであるこ
とを特徴とする請求項6に記載の燃料集合体検査方法。
8. The dimension measurement between the fuel rod and the water rod uses a camera having a lens with a narrow visual field according to claim 3, and the center of the camera is located at a position of an end of the water rod between the fuel rods. Moving, the image using the transmitted illumination is digitized with a luminance value by the image processing unit, the end point of the fuel rod and the end point of the water rod are determined from a sudden change in the luminance value, and the distance between the end points is determined. 7. The fuel assembly inspection method according to claim 6, wherein:
【請求項9】 前記寸法測定方法は、サブピクセル法を
用いるものであることを特徴とする請求項6ないし8の
いずれかに記載の燃料集合体検査方法。
9. The fuel assembly inspection method according to claim 6, wherein the dimension measurement method uses a sub-pixel method.
【請求項10】 前記寸法測定方法は、画素と寸法の換
算に、寸法測定対象物と同一距離にある寸法撮影時の既
知寸法の映像を用いるものであることを特徴とする請求
項6ないし9のいずれかに記載の燃料集合体検査方法。
10. The dimension measuring method according to claim 6, wherein a pixel and a dimension are converted by using an image of a known dimension at the time of photographing a dimension at the same distance as the dimension measuring object. The fuel assembly inspection method according to any one of the above.
【請求項11】 前記傷検査は、あらかじめ記憶した無
傷の前記燃料集合体の検査点の輝度データを用いて、前
記視野の広いレンズを有するカメラより入力した検査対
象である前記燃料集合体の検査点の映像の輝度補正を行
い、隣合う2検査点間の輝度値の差を求め、あらかじめ
決定した値より大きい時、傷があるものと確定するもの
であることを特徴とする請求項6に記載の燃料集合体検
査方法。
11. The inspection of the fuel assembly, which is an inspection object input from a camera having a lens with a wide field of view, using luminance data of an inspection point of the fuel assembly that is intact stored in advance. 7. The method according to claim 6, wherein the luminance of the image of the point is corrected, and the difference between the luminance values of two adjacent inspection points is determined. When the difference is larger than a predetermined value, it is determined that there is a flaw. The fuel assembly inspection method described in the above.
【請求項12】 前記汚れ及び異物の検査は、前記視野
の広いレンズを有するカメラの入力信号である赤信号
R、緑信号G、青信号Bを用い、あらかじめ記憶した汚
れと異物のない前記燃料集合体の検査領域の映像信号で
あるR、G、B3信号の各点での最大輝度値、最小輝度
値を決定し、検査対象である前記燃料集合体の検査点で
の輝度比較を行い、該最大輝度値よりも大きくあるいは
該最小輝度値よりも小さい該検査点の位置を求め、該位
置が連結した領域の位置数を実面積に換算し、該実面積
の大小をもって汚れ及び異物の有無を確定するものであ
ることを特徴とする請求項6に記載の燃料集合体検査方
法。
12. The inspection for dirt and foreign matter uses a red signal R, a green signal G, and a blue signal B, which are input signals of a camera having a lens having a wide field of view, and uses the previously stored dirt and foreign matter-free fuel assembly. The maximum brightness value and the minimum brightness value at each point of the R, G, and B3 signals, which are video signals of the body inspection area, are determined, and the brightness at the inspection point of the fuel assembly to be inspected is compared. The position of the inspection point larger than the maximum luminance value or smaller than the minimum luminance value is obtained, the number of positions of the area where the positions are connected is converted into the actual area, and the presence or absence of dirt and foreign matter is determined based on the magnitude of the actual area. 7. The fuel assembly inspection method according to claim 6, wherein the determination is made.
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