JP2000506596A - 核燃料集合体を検査する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 燃料集合体（１）が垂直方向から傾斜する傾向を修正する装置は、それぞれ、燃料集合体の頂部ノズル（７）および底部ノズル（２）を支持する頂部ノズル支持体（１９）とベースアセンブリ（１８）とを有する。燃料集合体を上昇させるように動作することができる昇降装置（７８、７９）がベースアセンブリに組み込まれる。ベースアセンブリ内の研削アセンブリ（６２）は、上昇すると、底部ノズルの下面が水平面内に配置されるように下面から材料を除去することができる。昇降装置は、協働する雄球形軸受表面と雌球形軸受表面によってジンバルマウント（８８）上に移動可能に支持されたジンバル（９４）を含むジンバル取付け構造を備える。研削アセンブリは研削ホイール（６６）を含み、研削ホイールは、ロータ自体が１回転する間に各下面から材料を除去できるように、昇降装置が燃料集合体を上昇させるための軸の周りで回転するように構成されたロータ（４３）上に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 核燃料集合体を検査する装置 本発明は、核燃料集合体を検査する装置に関し、詳細には、燃料集合体が垂直 方向から傾斜する傾向を修正する装置に関する。 通常、核燃料集合体は、燃料棒に沿った離隔された位置に配置されガイドシン ブルに固定されたスペーサグリッドによって平行に保持された複数の燃料棒と制 御棒ガイドシンブルを備える。ガイドシンブルのそれぞれの対向端部に頂部ノズ ルおよび底部ノズルが取り付けられている。燃料集合体は、原子炉の炉心に設置 されるとき、上部炉心板と下部炉心板との間に互いに密に近接して構成される。 炉心内の燃料集合体が近接して置かれているので、各核燃料集合体が完成時に、 特に寸法精度に関して厳しい品質管理手順を満たすことが必須である。 燃料集合体は、集合体の底部ノズルが水平面によって支持されるときに真に垂 直に起立させることが特に重要である。燃料集合体を垂直にする知られている技 法では、セオドライトまたは同様、な器具を使用してアセンブリの垂直からの位 置ずれが測 定され、底部ノズルの下面からどのくらいの材料を除去する必要があるかが評価 される。次いで、燃料集合体が垂直位置に配置され、一つまたは複数の底部ノズ ル表面を研削することによって必要な量の材料が除去される。研削の後、燃料集 合体は水平面に置かれ、再び測定される。必要に応じて、燃料集合体の必要な垂 直度が達成されるまで底部ノズルからさらに材料が研削される。燃料集合体の傾 斜を修正するこの技法は、アセンブリを測定位置と研削位置との間で移動するた めの時間のかかるいくつかの機械的操作が必要であるので不十分である。 本発明によれば、相互接続された上部支持部材と下部支持部材とを有する核燃 料集合体が垂直方向から傾斜する傾向を修正する装置が提供され、この装置は、 上部支持部材を位置決めする上部位置決め手段と、前記下部支持部材を支持する ようになされたベースアセンブリとを備え、これによって燃料集合体が垂直に上 部位置決め手段と前記ベースアセンブリとの間にわたっており、前記ベースアセ ンブリに組み込まれ、前記下部支持部材に係合し燃料集合体を上昇させるように 動作することのできる昇降手段を備え、ベースアセンブリはさらに、昇降手段に よって上昇したときに下部支持手段の下面から材料を除去し、 それによって前記下面を水平面内に位置させるように動作することのできる材料 除去手段を含む。 好ましくは、ベースアセンブリは、下部支持部材の下面が載置される支持表面 を含み、昇降手段は下面を支持表面から上昇させるように動作することができる 。 有利には、昇降手段は燃料集合体の長手方向中心軸と同軸の軸に沿って移動す る。 下部支持表面は複数の下面を備えることができ、材料除去手段は、各下面から 材料を除去し、それによって各下面を前記水平面内に位置させるように動作する ことができる。 昇降手段は好ましくは、ジンバルマウント上に移動可能に支持され下部支持部 材に係合するように構成されたジンバル部材を含むジンバル取付け構成を備える 。 好ましくは、ジンバル部材は、ジンバルマウント上に設けられた球状雄軸受部 を受容する球状雌軸受部を有する。 好ましい実施形態では、材料除去手段は、昇降手段が移動する軸の周りで回転 するように構成されたロータ部材上に取り付けられた研削ホイールを備える。 有利には、研削ホイールは、ロータ部材がそのまわりを回転 する軸から半径方向に離隔され、それによって、研削ホイールは、ロータ部材が １回転する間に各下面から材料を除去することができる。 好ましくは、ベースアセンブリは垂直ポストを有し、ロータ部材はポストの周 りで回転するように構成され、ポストとロータ部材との間に加圧空気軸受が設け られる。 ベースアセンブリは、昇降手段が移動するための軸に対して同軸に構成され、 その周縁の周りに設けられた歯を有する固定ギヤホイールと、前記ロータ部材上 に取り付けられ、固定ギヤホイールとかみ合うように構成された出力ギヤホイー ルを有する駆動モータとを含むことができる。 好ましくは、研削ホイールをその回転軸に沿って移動させる駆動手段が設けら れる。 研削ホイールをその回転軸に沿って移動させる駆動手段は、研削ホイールを前 記回転軸に沿って増分ステップで移動させるステップモータを備えることができ る。 好ましくは、ベースアセンブリは、少なくとも一つの位置決めピンと、位置決 めピンを垂直軸に沿って伸縮させるアクチュエータ手段とを含み、それによって 、前記下部支持部材に設け られた位置決め穴に位置決めピンを挿入し、あるいはこの位置決め穴から位置決 めピンを引き込むことができる。 上部位置決め手段は好ましくは、少なくとも一つの上部位置決めピンと、前記 上部位置決めピンを垂直軸に沿つて伸縮させる他の作動手段とを含み、それによ って、上部支持部材に設けられた上部位置決め穴に上部位置決めピンを挿入し、 あるいはこの上部位置決め穴から上部位置決めピンを引き込むことができる。 上部位置決めピンは、上部位置決め穴の直径とほぼ同じ直径の大径部分および 小径端部を備えることかでき、他のアクチュエータ手段は、大径部分または小径 端部を上部位置決め穴に挿入するように動作することができる。 有利には、ベースアセンブリは燃料集合体の重量を求める測定手段を含む。 測定手段は好ましくは、昇降手段の下方に配置されたロードセルを備える。 次に、一例として添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 第１図は、本発明による検査ステーションでの検査に適した タイプの典型的な核燃料集合体を示す図である。 第２図は、本発明の好ましい実施形態による核燃料集合体の検査ステーション の正面図である。 第３図は、第２図に示した検査ステーションの端面図である。 第４図は、第２図に示した検査ステーションのコラムの配設を示す概略平面図 である。 第５図は、燃料集合体の頂部ノズルを配置する支持構成の部分断面正面図であ る。 第６図及び第７図はそれぞれ、第８図の線ＶＩ−ＶＩ及び線ＶＩＩ−ＶＩＩに 沿った、第２図に示した検査ステーションのベースアセンブリの断面図である。 第８図は、第６図および第７図に示したベースアセンブリの平面図である。 第９図は、第８図の線ＩＸ−ＩＸに沿ったベースアセンブリのショットボルト 機構の分解断面図である。 第１０図は、第２図に示した検査ステーションの測定ヘッドキャリッジの正面 図である。 第１１図は、第１０図の線ＸＩ−ＸＩに沿った測定ヘッドキ ャリッジの断面平面図である。 第１２図及び第１３図はそれそれ、第２図に示した検査ステーションのカメラ チャネル離隔プローブアセンブリの部分断面正面図及び部分平面図である。 第１４図及び第１５図は、第２図に示した検査ステーションのカメラアセンブ リの部分断面図である。 第１６図は、第２図に示した検査ステーションのチェーンドライブ及びテンシ ョナ装置の端面立面図である。 第１７図は、第１６図の線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿った第１６図に示したチェ ーンドライブテンショナ装置の断面正面立面図である。 第１８図は、第１７図の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩに沿った分解断面平面図で ある。 第１９図は、第２図に示した検査ステーションのカウンタバランス装置の第２ ０図の線ＸＩＸ−ＸＩＸに沿った断面正面立面図である。 第２０図は、第１９図の線ＸＸ−ＸＸに沿った部分断面端面図である。 第１図は、加圧水炉で使用される一般的なタイプの核燃料集 合体１を示す。燃料集合体１は、底部ノズル２の形の下部支持部材を備える。底 部ノズル２は、使用時に原子炉の下部炉心板上に載置される下面４と、凹状表面 ４ａとを各隅部に有する。対角方向に対向する二本の脚３のそれそれには、下記 で説明する目的のために位置決め穴５が設けられる。底部ノズル２からいくつか の制御棒ガイドシンブル６が上向きに延び、シンブルの上端は頂部ノズル７の形 の上部支持体に接続される。頂部ノズル７の上面に二つの位置決め穴８が設けら れる。燃料集合体に沿って一定の間隔で配置された位置に横スペーサグリッド９ が取り付けられ、ガイドシンブル６によって支持される。各スペーサグリッド９ は、並列された燃料棒１０が支持された互いに交差する金属ストリップで形成さ れたセルラ構造を備える。アセンブリの長手方向中心軸Ａに沿って、底部ノズル ２と頂部ノズル７との間で計装チューブ６ａが延びる。 新たに製造された燃料集合体１は、原子炉の炉心領域に設置される前に、ある 厳しい検査手順を満たす必要がある。このような手順には、隣接する燃料棒１０ 間のチャネル間隔を測定することを含む完全な寸法検査を行うことと、燃料棒の 視覚表面検査と、燃料集合体１の重量を得ることとが含まれる。燃料集 合体１を炉心内に設置する前に、燃料集合体１がアセンブリ自体の垂直軸に対し て傾斜する、すなわち垂直方向から傾斜する傾向を検出し修正することが特に重 要である。 この手順は本発明では、第２図、第３図、第４図で分かるように、全体的に符 号１１で示した自動検査ステーションによって自動的に実行される。検査ステー シヨン１１は、四つの垂直で断面が矩形の柱１４、１５、１６、１７によって相 互接続されたベースプレート１２とトッププレート１３とを備える。検査すべき 燃料集合体１は、底部ノズル２がベースアセンブリ１８上に支持され、頂部ノズ ル７が頂部ノズル支持体１９によって位置決めされるようにステーション１１上 に配置される。頂部ノズル支持体１９は、柱１６を包含するほぼ中空で矩形のハ ウジング２０を備える。頂部ノズル支持体１９を昇降させることができるステッ プモータ（図示せず）がハウジング２０に組み込まれる。駆動手段（図示せず） によって水平方向に移動することができる頂部ノズル支持体ブラケット２２がハ ウジング２０から突き出る。 第５図を参照すると、頂部ノズル支持体１９の支持ブラケット２２の下方の位 置に燃料集合体１が示されている。支持ブラ ケット２２は、中央リブ２５の両側に配置された二つのガイドハウジング２４が 取り付けられた下部プレート２３を備える組立構造である。各ガイドハウジング ２４は、ハウジングの上面から下向きに延びる凹状ボア２６と、凹状ボア２６の ベースからハウジング２４の下面へ延びる案内通路２７とを有する。アダプタア センブリ２９によって空気圧シリンダ２８に接続されたプランジャ２８は、凹状 ボア２６内に摺動可能に配置される。燃料集合体位置決めピン３０は、プランジ ャ２８内に固定され、案内通路２７内を延びる。各位置決めピン３０は、プラン ジャ２８から離れた端部に、小径端部３２に至るテーパ領域３１を有する。後述 のように、シリンダ２８は、位置決めピン３０を、第５図に示した引き込み位置 から垂直軸に沿って部分的にあるいは完全に延ばすように作動させることができ る。位置決めピン３０を部分的に延ばすと、小径部分３２が位置決め穴７内に突 き出て、完全に延ばすと、ピンの大径部分が位置決め穴内へ延びる。位置決めピ ン３０の大きい方の直径は、位置決め穴７の直径とほぼ同じである。 底部ノズル２はベースアセンブリ１８によって支持される。ベースアセンブリ は第６図、第７図、第８図、第９図に詳しく 示されている。底部ノズル２の下面４から材料を除去する研削設備がベースアセ ンブリ１８に組み込まれている。ベースアセンブリ１８は、円形フランジ３４の 形の水平ベースと垂直中空円筒形ポスト３５とを有する固定取付け部材３３を備 える。フランジ３４は、ベースプレート１２上に支持された環状ベース３６に取 り付け固定される。ネジ３８によってフランジ３４に固定されたギヤホイール３ ７を収容する凹部がフランジ３４の上面に掘削される。ステップモータ４１の出 力軸４０の端部上に形成された歯３９とギヤホイール３７がかみ合う。ステップ モータ４１は、ポスト３５の周りで回転するように配置されたロータ４３に固定 されたブラケット４２上に取り付けられる。したがって、ステップモータ４１の 動作時には、出力軸４０が回転し、ロータ４３をポスト３５の周りで回転させる 。ロータ４３のポスト３５上の回転位置は、ロータとポストとの間に挿入された 上部軸受スリーブ４４と下部軸受スリーブ４５で規定される。ロータ４３の軸方 向スラストは、それぞれ、ロータ４３の下面に隣接するスラストプレート自体の 上面に形成された空気圧チャンバ４６を有するスラストプレート４５を備える、 三つの等間隔空気軸受によって支持される。加圧空気は、パイ プ４７と、フランジ３４およびスラストプレート４５内に形成された通路とによ ってチャンバ４６に供給される。 ロータ４３は、平面図で見るとほぼ十字形断面を有し、第８図で分かるように 四つの半径方向突起４８、４９、５０、５１を備える。上部円筒形凹部５２と、 上部凹部５２よりもわずかに小さな直径の下部円筒凹部５３が、直径方向で反対 側の突起４９、５１のそれぞれに形成される。上部凹部５２の上端にガイドハウ ジング５４が取付け固定される。垂直通路がガイドハウジング５４内を延び、垂 直方向に摺動可能な位置決めピン５５を収容する。位置決めピン５５の下端は、 凹部５２内に摺動可能に構成されネジ５７によってピンが固定されたプランジャ ５６内に載置される。プランジャ５６の移動、したがって位置決めピン５５の移 動は複動空気圧アクチュエータ５８から導かれる。アクチュエータ５８は、下部 凹部５３を通じて垂直方向へ延びるように横取付け板５９に固定される。アクチ ュエータ５８から延びるピストンロッド６０は、アダプタ６１によってプランジ ャ５５に取り付けられる。二つのアクチュエータ５８が動作することによって、 位置決めピン５５を底部ノズル２の脚３に設けられた位置決め穴４に挿入し、引 き込むことが できる。位置決めピン５５が引き込み位置にあるかどうかを遠隔制御位置で示す 適切なセンサ（図示せず）が設けられる。 ロータ４３の回転軸から半径方向に離隔され、脚３の底面４から材料を除去す るために使用される研削アセンブリ６２は、半径方向突起４８、４９の間に配置 される。研削アセンブリは、加圧された使用空気がパイプ６４を通じて供給され る空気圧モータ６３を備える。モータ６３から上向きに突き出る出力軸６５に研 削ホイール６６が固定される。研削ホイール６６は、カラー６７と、出力軸６５ の端部に設けられたネジ６９によって研削ホイールに押し付けられたクランプ部 材６８との間にクランプ止めされる。板金シュラウド７０は、吸い込み手段（図 示せず）と連通して底部ノズル脚３から発生した削りくずを引き込む廃棄物収集 チャンバ７１を形成する。モータ６３は、ロータ４３内に形成された凹部７３内 で軸方向移動できるように構成されたスリーブ７２内に取付け固定される。伸長 片７４は、スリーブ７２の底端部に溶接され、内部アクメネジ山を備える中央穴 ７５を有する。穴７５は、伸長片７４内に形成されたネジ山に対応する外部アク メネジ山を有する出力軸７６を受容する。したがって、ステップモータ７７の動 作時には、出力軸 ７５が回転し、それによって伸長片７４及びスリーブ７２が増分的に軸方向へ移 動し、それに対応してモータ６３および研削ホイール６６が増分的に上向きに移 動する。後述のように、研削ホイール６６の回転および増分的な上向き移動は、 ロータ４３がポスト３５の周りで回転する際に研削動作によって脚３から材料が 除去されるようにステップモータ４１の動作時に行われる。 油圧／空気圧増圧器７９およびロードセル８０上に支持されたジンバル取付け 構造７８は、ベースアセンブリ１４３を通じて中央で延びる。ジンバル取付け構 造７８は、ポスト３５内で長手方向へ移動するように構成された中空スリーブ８ １を備える。スリーブ８１に沿ったほぼ中間に配置された小径部分は空気軸受チ ャンバ８２を画定する。供給パイプ８３および通路８４を通じてチャンバ８２に 加圧空気が供給され、スリーブとポストとの間にエアクッションが形成される。 プレート８６およびネジ８７によってスリーブに固定された環状接続部材８５が 、スリーブ８１の下端に密閉される。スリーブ８１の上端は、スリーブの端部に 形成された対応するネジ山が設けられた凹部で受容されるネジ山付きスピゴット ８９を有するジンバルマウ ント８８を支持する。ジンバルマウント８８は、球形雄軸受部９１としてマウン トの円筒形側表面に接合する横上端表面９０を有する。チューブ９２は、スリー ブ８１を通じて中央で延び、接続部材８５に密閉された下端と、凹部自体の下端 からジンバルマウント８８内へ延びる凹部内に密閉された上端とを有する。 ジンバルマウント８８上にジンバル９４が載置される。球形雌軸受カップ９５ は、形状が、ジンバルマウント８８内に設けられた球形雄軸受９１に対応するよ うに、ジンバル９４の下面に形成される。好ましくは、球形軸受カップ９５の半 径は球形雄軸受９１の半径よりもわずかに大きい。ジンバル９４のジンバルマウ ント８８上の旋回移動は、ジンバルの中央に配置された隙間穴９７を通じて延び ジンバルマウント８８にねじ込まれるネジ９６によって制限される。ジンバルマ ウント８８の端面９０とジンバル９４の軸受カップ９５との間に形成された空間 に球形軸受の適切な潤滑油が与えられる。ジンバル９４の上方をカバープレート ９８が延びる。カバープレート９８の下方のジンバル９４に、直径方向に反対側 の二つの切欠き９９が形成される。各切欠き９９は、ベースアセンブリ１８上に 燃料集合体が配置されたときにカバープレート９８の穴１０１を通じて 底部ノズル２の存在を検知するプローブ１００を収容する。 第９図を参照すると分かるように、ロータに形成された孔１０３にショットボ ルト１０２を挿入することによって、ロータ４３の回転を防止することができる 。ショットボルト１０２は、取付け部材３３のフランジ３４に設けられた案内穴 １０４に摺動可能に構成される。ショットボルト１０２の移動は、環状ベース３ ６上に取り付けられたアクチュエータ１０５から導かれる。止めネジ１０６はシ ョットボルト１０２をアクチュエータ１０５に取り付ける。プローブ１０７は、 フランジ３４内へ延び、シショットボルト１０２の位置を検知するために使用さ れる。 検査ステーション内に燃料集合体１が設置されると、二つの半径方向突起４８ 、５０の上面１０８上に二本の底部ノズル脚３の下面４を載置し、二つのガイド ハウジング５４の上面１０９上に他の二本の脚３の下面４を載置することができ る。各支持表面１０８、１０９は共通の水平面内に配置される。 燃料集合体１の寸法精度の検査と、アセンブリの表面の視覚検査は、測定ヘッ ドアセンブリ１１０の動作によって実行される。測定ヘッドアセンブリ１１０は 、チェーンドライブテンシ ョナ装置１１３によって操作されるトリプレックスチェーン１１２によって柱１ ４に沿って上下に駆動されるキャリッジ１１１を備える。高さおよびエンベロー プの測定を行い、かつ表面検査を行う四つのカメラと、各燃料棒１０間の間隔を 測定する二つのチャネル間隔プローブが、キャリッジ１１１上に取り付けられて いる。測定ヘッドアセンブリ１１０の重量のバランスをとるために、釣合い錘１ １４がドライブチェーン１１２に接続され、柱１５に沿って移動するように構成 される。 測定ヘッドキャリッジ１１１は第１０図および第１１図に示されている。第１ ０図および第１１図では、図を明確にするために測定機器が省略されている。キ ャリッジ１１１は、上部リム１１６と下部リム１１７で形成された軸受部１１５ を備える組立構造である。各リム１１６、１１７は、柱１４を包含する正方形断 面として形成された四つの真っ直ぐな面を有する。四枚の軸受支持板１１８は、 上部リム１１６と下部リム１１７との間で延び、それぞれ、柱１４の隣接する面 に平行である。各軸受支持板１１８の上部領域に二つの軸受アセンブリ１１９が 設けられ、各軸受支持板の下部領域に他の二つの軸受アセンブリ１１９が設けら れる。各軸受アセンブリ１１９は、柱１４の 面に垂直な軸の周りで回転することができ、柱１４に固定され柱１４の長さに沿 って延びるガイドレール１２２の側面１２１に沿って動作するように配置された ローラ１２０を含む。第１１図で分かるように、柱１４の各側面に沿ってガイド レール１２２が延びる。軸受アセンブリ１１９は対として構成され、そのため各 対のローラ１２０は、ガイドレール１２２のそれぞれの反対側の側面１２１に沿 って動く。 測定機器が取り付けられたトレー部１２３は、軸受部１１５の下端から柱１４ に直角に延びる。トレー部１２３は、中空部リブ１２５のアレイ上に支持された 平板１２４を備える。円形孔１２６は、燃料集合体１が通過できるような直径を 有し、プレート１２４に設けられる。それ自体に沿って測定器具を移動すること のできる四つのＴ字形断面スライド１２７、１２８、１２９、１３０は、プレー ト１２４の上面の周縁の周りに固定される。プレート１２４の各側に固定された 歯付きラック１３１、１３２、１３３、１３４が各スライドに関連付けられてい る。後述のように、測定器具をスライドに沿って移動させる手段によって係合で きるように、各ラックの下面上に歯が設けられる。キャリッジを昇降させるチェ ーン１１２は、軸受部１１５のベ ースに設けられたチェーン取付け板１３５の上端および下端に取り付けられる。 一つのガイドレール１２２に固定されたスケールを走査するリーダヘッド（図示 せず）がキャリッジ１１１上に設けられ、それによって、後述のように、測定動 作時にキャリッジの垂直位置を判定することができる。 第１２図および第１３図に示したように、カメラプローブアセンブリ１４０は 、各Ｔ字形スライド１２７、１３０に沿って移動できるように構成される。それ ぞれのスライド１２７、１３０に沿ったカメラプローブアセンブリ１４０の移動 はステップモータ１４１から得られる。モータ１４１の出力軸上に取り付けられ たギアピニオン１４２は、キャリッジ１１１に固定されたそれそれの歯付きラッ ク１３１、１３４とかみ合う。モータ１４１は、下部軸受ハウジング１４３に固 定され、ピニオン１４２を関連する歯付きラック１３１、１３４に係合させるよ うにバネアセンブリ１４４によってバイアスされる。軸受ハウジング１４３は、 スライド１２７、１３０の水平部分にまたがり、四つの軸受アセンブリ１４５お よび二つのローラアセンブリ１４６をハウジング自体の各側で支持する。八つの 軸受アセンブリ１４５はそれぞれ、スライド１２７の水平部分の上面 と下面のどちらかに沿って動作するように構成されたローラ１４７を含む。ハウ ジング１４３の両側の二つのローラアセンブリ１４６はそれぞれ、スライド１２ ７の水平部分のそれぞれの対向する垂直表面に沿って動作するように構成された ローラ１４８を含む。カメラプローブアセンブリがスライド１２７に沿って走行 した距離を示すために歯付きラック１３１に隣接して設けられたスケールを読み 取るリーダヘッド（図示せず）が設けられる。走行距離に対応する信号がリモー トコントロールシステムヘ送られる。 正方形の断面を有するチューブ１４９は、横方向に軸受ハウジング１４３へ延 び、軸受ハウジング１４３に固定される。親ネジ１５１に結合された出力軸を有 するステップモータ１５０がチューブ１４９内に固定される。親ネジ１５１は、 矩形断面操作棒１５２に沿って中央で延びる対応するネジ山が設けられた穴で受 容される。モータ１５０から離れた操作棒１５２の端部にカメラ１５３が設けら れる。操作棒１５２の正確な直線移動は、いくつかの軸受カセット１５４によっ て行われ、このうちの二つの軸受カセットは取付けチューブ１４９の各側に固定 される。各軸受カセット１５４は、操作棒１５２の表面に接触 するローラ１５５を有する。モータ１５０が動作すると、親ネジ１５１が回転し 、それによって操作棒およびカメラ１５３が直線移動する。カメラ１５３の直線 移動量は、操作棒１５２に固定されたスケールを走査するリーダヘッド１５６に よって測定される。走行距離に対応する電気信号がリモートコントロールシステ ムヘ送られる。 隣接する燃料棒間のチャネル間隔を検査する働きをするプローブ１５７が、二 つのカメラプローブアセンブリ１４０の間に含まれる。好ましくは、プローブ１ ５７は、プローブの機械的たわみを、リモートコントロールシステムへ送られる 対応する電気信号に変換するストレインゲージブリッジを備える。プローブ１５ ７の燃料集合体１への進行および燃料集合体１からの引込みはステップモータ１ ５８から導かれ、ステップモータの出力軸はピニオン１５９を保持する。ピニオ ン１５９は、モータ１５８に作用するバネ装置１６１によって固定歯付きラック １６０にかみ合い係合する。モータ１５８は、チューブ１４９の両側に配置され た一対の案内棒１６３に沿って移動できるように構成された上部軸受ハウジング １６２上に取り付けられる。上部軸受ハウジング１６２の頂面に四つの軸受カセ ット１６４ が構成され、各軸受カセットは、それぞれの案内棒１６３の上部水平表面に接触 するローラを有する。上部軸受ハウジング１６２の各側面に他の二つの軸受カセ ット１６４が設けられ、各カセットは、結合された案内棒１６３の外側垂直表面 に接触するローラを有する。上部軸受ハウジング１６２の各側面にも軸受アセン ブリ１６５が設けられ、各アセンブリは、それぞれの案内棒１６３の下部水平表 面に接触するローラを有する。 プローブ１５７は、ブラケット１６８および電磁結合アセンブリ１６９によっ て上部軸受ハウジング１６２に接続される。プローブが、燃料集合体１に挿入さ れる前に通過する三点温度補償較正装置１７０が、チューブ１４９の端部に支持 される。較正装置１７０は二枚のプレート１７１、１７２を有し、プレート１７ ２は、プレート１７１と共に、それそれの異なる寸法の三つのギャップを画定す るように三つの突起を有する。ギャップは、ブローブ１５７の経路に沿って燃料 集合体１の方へ漸次増大し、特定のタイプの燃料集合体の特定の測定範囲にわた って三回の較正測定が行われるようなギャップが選択される。プローブ１５７が 燃料集合体の燃料棒内で動かなくなった場合は、電磁結合アセンブリ１６９によ って自動的に解放され、そ れによって燃料棒１０への損傷が防止される。 第１４図および第１５図に示したように、カメラアセンブリ１８０は、測定ヘ ッドキャリッジ１１１上の各Ｔ字形スライド１２８、１２９に沿って移動するよ うに構成される。それぞれのスライド１２８、１２９に沿ったカメラアセンブリ １８０の移動はステップモータ１８１から導かれる。モータ１８１の出力軸上に 取り付けられたギアピニオン１８２は、測定ヘッドキャリッジ１１１に取り付け られたそれぞれの歯付きラック１３２、１３３とかみ合う。モータ１８１は、下 部軸受ハウジング１８５に固定された旋回ピン１８４上に支持された旋回可能取 付け装置１８３に固定される。バネアセンブリ１８６は取付け装置１８３に作用 してピニオン１８２を関連する歯付きラック１３２、１３３にかみ合い係合させ る。軸受ハウジング１８５は、スライド１２８、１２９の水平部分にまたがり、 四つの軸受アセンブリ１４５および二つのローラアセンブリ１４６をハウジング 自体の各側で支持する。八つの軸受アセンブリ１４５はそれそれ、スライド１２ ８、１２９の水平部分の上面または下面に沿って動作するように構成されたロー ラ１４７を含む。 ハウジング１８５の両側にある二つのローラアセンブリ１４６ はそれぞれ、スライドの互いに対向する垂直表面に沿って動作するように構成さ れたローラ１４８を含む。カメラ１８０がスライドに沿って走行した距離を示す ために歯付きラック１３２、１３３に隣接して設けられたスケールを読み取るリ ーダヘッド１８７が設けられる。走行距離に対応する電気信号がリモートコント ロールシステムヘ送られる。 断面が正方形の可動案内棒１８９を支持する上部軸受ハウジング１８８が下部 軸受ハウジング１８５に溶接される。上部軸受ハウジング１８８の上部プレート １９１に四つの軸受アセンブリ１９０が設けられ、これらの軸受アセンブリのう ちの二つは、案内棒１８９の一方の垂直面に接触するローラ１９２を有し、他の 二つの軸受アセンブリは、案内棒１８９の他方の垂直面に接触するローラ１９２ を有する。上部軸受ハウジング１８８の側面プレートに他の四つの軸受アセンブ リ１９０が設けられ、これらの軸受アセンブリ１９０のうちの二つは、案内棒１ ８９の上部水平表面に接触するローラ１９２を有し、他の二つの軸受アセンブリ は、案内棒の下部水平表面に接触するローラ１９２を有する。案内棒１８９の垂 直表面には取付具１９３によって歯付きラック１９４が固定される。上部軸受ハ ウジング１８８ 上にステップモータ１９５が取り付けられており、このモータ１９５は、ラック １９４にかみ合うピニオン１９６を駆動する。カメラ１５３が取り付けられたキ ャリア１９７が、案内棒１８９の前端に支持される。したがって、モータ１９５ の動作によって、駆動力がピニオン１９６およびラック１９４を通じて案内棒１ ８９およびカメラ１５３に伝達される。カメラ１５３の直線移動量は、案内棒１ ８９と共に移動するように構成されたスケールを走査するリーダヘッド１９９に よって測定される。カメラが走行した距離に対応する電気信号がリモートコント ロールシステムヘ送られる。 したがって、四つのカメラ１５３はそれぞれ、それぞれのスライド１２７、１ ２８、１２９、１３０に沿って、かつスライドに垂直な方向へ移動することがで きる。カメラ１５３は二つのモードで、すなわち燃料集合体の寸法を検査する測 定器具として、あるいは燃料棒表面の視覚検査を行う手段として動作することが できる。カメラ１５３は、測定器具として使用されると、光学プローブとして動 作し、カメラから見える表面の焦点距離を得て、対応する情報がリモートコント ロールシステムへ送られる。この情報は、カメラの位置に関係する、リーダヘッ ドから送られる信号と共に、遠隔制御位置にあるコンピュータによって処理され 、必要な寸法が判定される。カメラは、表面検査システムとして動作すると、ビ デオ走査システムにビデオ信号を放出し、ビデオ走査システムはすべてのカメラ からの信号を単一のビデオレコーダ上で組み合わせる。各カメラから得られた画 像はモニタ上で見ることができる。モニタは、それぞれ、一つのカメラからの画 像を表す、四分区画に分割することができ、そのため燃料集合体のすべての四つ の面を同時に見ることができる。 必要に応じて、カメラアセンブリ１８０にタッチプローブを組み込むことがで き、その場合、燃料集合体の測定値が、燃料集合体に接触するように移動するプ ローブによって検査される。タッチプローブが燃料集合体表面に接触したときに タッチプローブから発信される信号と、リーダヘッドからの信号は、コンピユー タによって処理され、必要な寸法が測定される。 トリプレックスチェーン１１２によって測定へッドアセンブリ１１０を昇降さ せるチェーンドライブテンショナ装置１１３を第１６図、第１７図、第１８図に 示す。取付け板２１２によってステップモータ２１１が取り付けられた駆動装置 支持フレ ーム２１０が駆動装置のベースプレート１２に固定される。モータ２１１からの 出力軸は継手２１４によって歯車箱２１３に接続される。継手２１４は、歯車箱 出力軸２１６上に取り付けられたギヤホイールを駆動するウォーム軸２１５上に 取り付けられる。チェーンドライブスプロケット２１７は、支持フレーム２１０ 上に取り付けられた受け台軸受２１８内に支持された出力軸２１６に連動する。 測定ヘッドキャリッジ１１１および釣合い錘１１４に接続されたトリプレックス チェーン１１２はドライブスプロケット２１７に係合する。柱１５上に構成され たテンショナ装置２１９によってチェーン１１２に張力が維持される。テンショ ナ装置２１９は、柱１５を包含し柱１５に摩擦クランプ止めされたブラケット２ ２０を備える。ブラケット２２０は、ドウムヘッドナットネジアセンブリ２２５ によって側板に取り付けられた取り外し可能な帯板２２３、２２４によって相互 接続された二枚の側板２２１、２２２を有する。各側板２２１、２２２および帯 板２２３、２２４は、柱１５の隣接する面にほぼ平行に延びる。二枚の側板２２ ３、２２４に設けられた開口部内を、ブッシュ２２７内に回転可能に支持された アイドラ軸２２６が延びる。各ブッシュ２２７は、それぞれの 側板２２１、２２２に固定された軸受ハウジング２２８内に配置され固定される 。側板２２２を通して延びるアイドラ軸２２６の端部にチェーンテンションスプ ロケット２２９が取り付けられる。テンションスプロケット２２９は、ドライブ スプロケット２１７と釣合い錘１１４との間の位置でトリプレックスチェーン１ １２の走行部に係合する。手動駆動機構（図示せず）の一部を形成する自在継手 ２３０が、アイドラ軸２２６の端部に接続され側板２２１を通して延びる。この 駆動機構によって、アイドラ軸２２６は、測定ヘッドアセンブリ１１０を柱１４ に沿って昇降させるように手動で回転させることができる。 ブラケット２２０は、上部摩擦パッドおよび下部摩擦パッド２３１によって柱 １５に摩擦係合する。第１８図で分かるように、パッド２３１は側板２２２に形 成された孔２３２を通して延び、柱１５に固定され柱１５に沿って延びるガイド レール２３４の表面２３３に接触する。各パッド２３１は、四つのバネ２３５に よってガイドレール表面２３３に接触するように弾性的に付勢される。各バネ２ ３５は、側板２２２に固定されたピン２３７上にネジ止めされた一組のナット２ ３６に作用する。ブラケット２２０の横方向位置はいくつかのスライド板２３８ によって規定され、スライド板対は上部摩擦ヘッドおよび下部摩擦ヘッド２３１ のそれぞれに関連付けられる。スライド板２３８はガイドレール２３４の側面２ ３９に接触するように配置される。各プレート２３８は、二つのナットを緩め二 本のネジ２４０を軸方向に移動させることによって調整することができる。同様 に、上部摩擦パッドおよび下部摩擦パッド２４１は、側板２２１に形成された孔 を通して延びる。摩擦パッド２４１は、側板２２１に剛性に固定され、バネ２３ ５の作用によって、柱１５に固定され柱１５に沿って延びる他のガイドレール２ ４２に接触して引かれる。第１８図に示したスライド板と同様に調整できる一対 の横スライド板２４３が各摩擦パッド２４１に関連付けられている。 測定ヘッドキャリッジ１１１を柱１４に沿って厳密に移動できるように、測定 ヘッドアセンブリ１１０の重量は釣合い錘１１４によって釣り合わされる。第１ ９図および第２０図で分かるように、釣合い錘１１４は、柱１５を包含するブラ ケット２５０の形をとる。ブラケット２５０は、取り外し可能な二枚の帯板２５ ３、２５４によって相互接続された二枚の軸受支持板２５１、２５２を有する。 二枚の支持板２５１、２５２およ び二枚の帯板２５３、２５４は矩形開口部を画定し、この開口部を通して柱１５ が延びる。軸受支持板２５１にバネ軸受アセンブリ２５５が設けられ、このアセ ンブリ２５５は、それぞれ、固定車軸２５７のそれぞれの端部を支持する、二つ の軸受ハウジング２５６を備える。 ガイドレール２４２の表面２３３に沿って延びる横方向に間隔を置いて配置さ れた二つのローラ２５８が、車軸２５７上に回転可能に支持される。ローラ２５ ８は四つのバネアセンブリ２５９によって表面２３３に押し付けられる。四つの バネアセンブリのうちの二つは各ハウジング２５６に関連付けられる。各バネア センブリ２５９は、支持板２５１に固定されハウジング２５６を通して延びる植 込みボルト２６０を備える。植込みボルト２６０を囲むコイルバネ２６１は、軸 受ハウジング２５６に作用しローラ２５８をガイドレール表面２３３に押し付け るようにナット２６２によって事前に負荷を加えられる。他の四つの軸受アセン ブリ２６３が側板２５１に取り付けられ、このうちの二つが側板の上端に、二つ が側板の下端に取り付けられる。各軸受アセンブリ２６３は、側板２５１内で回 転することのできる支持体２６４と、ローラ２６５とを備える。軸受アセ ンブリ２６３は、ローラ２６５がガイドレール２３３のそれぞれの側面２３９に 沿って延びるように配設される。ローラ２６５の軸は支持体２６４の回転軸に対 してずれているので、支持体が回転することによって、ローラ２６５をガイドレ ール側面２３９に接触させることができる。軸受支持板２５２に上部軸受アセン ブリおよび下部軸受アセンブリ２６６が取り付けられる。各軸受アセンブリ２６ ６は、弾性的に取り付けられないことを除いて軸受アセンブリ２５５に類似して いる。したがって、各軸受アセンブリ２６６は、ガイドレール２３４の外面２３ ３に沿って動作するように構成された一対のローラ２５８を含む。ローラ２５８ の表面２３３との接触は、軸受支持板２５１の軸受アセンブリ２５５に結合され たバネ２６１の起こす反力によって維持される。それぞれ、ガイドレール２３４ の側面２３９に沿って動作するように構成されたローラ２６５を含む、他の一対 の軸受アセンブリ２６３が、上部軸受アセンブリ２６６と下部軸受アセンブリ２ ６６との問に配置される。これらの軸受アセンブリ２６３は、軸受支持板２５１ の軸受アセンブリ２６３と同様な構成のものであり、したがって偏心して取り付 けられたローラ２６５どうしを、ガイドレール側面に接触するように 同様に調整することができる。 軸受支持板２５１に二枚の伸長板２６７、２６８が取り付けられる。ナット２ ７１およびロックナット２７２によってボス２６９自体内に固定されるチェーン コネクタ２７０を支持する環状ボス２６９が伸長板２６７に設けられる。ドライ ブチェーン１１２の二つのエンドリンクがコネクタ２７０に取り付けられる。伸 長板２６７、２６８のそれぞれ頂部および底部に形成されたケーシング２７３、 ２７４はそれぞれ、鉛錘２７５を収容する。二つの鉛錘の重量は、釣合い錘１１ ４の総重量が厳密に測定ヘッドアセンブリ１１０の重量に一致するように選択さ れる。 第２図で分かるように、測定ヘッドアセンブリ１１０に取り付けられたチェー ン１１２の走行部は、ドライブスプロケット２１７から、ベースプレート１２上 に取り付けられたスプロケット２８０へ延びる。チェーン１１２はスプロケット ２８０からキャリッジ１１１（第１１図参照）に取り付けられ、次いで上板１３ から支持された他の二つのスプロケット２８１、２８２を周回する。チェーン１ １２は、スプロケット２８２を周回した後、釣合い錘１１４（第１９図および第 ２０図参照）に接続 され、次いで、チェーンに必要な張力を維持するチェーンテンショナ装置２１９ の被駆動スプロケット２２９へ延びる。 再び第２図を参照すると分かるように、燃料集合体１は最初、柱１６に沿って 移動できるように構成された空気圧クランプ止めアセンブリ３００によって所定 の位置に保持される。クランプ止めアセンブリ３００は、複数の軸受アセンブリ ３０２を組み込んだキャリア３０１を備える。各軸受アセンブリ３０２は、柱１ ６に取り付けられたガイドレール３０３の側面に沿って動作するように構成され たローラ（図示せず）を含む。この構成は、上記で第１０図および第１１図を参 照して説明したように、測定ヘッドキャリッジ１１１上で使用される構成に類似 している。キャリア３０１に取り付けられたクランプ止めヘッド３０４は、矩形 孔を画定する四つの面３０５を有し、この孔を通して燃料集合体１が延びる。四 つの面３０５のそれそれに空気圧シリンダ３０６が固定され、空気圧シリンダを 作動させることによって、クランプ止めプレート（図示せず）が燃料集合体１の 面に近づきこれらの面から離れる。 駆動構成と、クランプ止めアセンブリ３００用の釣合い錘システムは、測定ヘ ッドキャリツジ１１１に使用される駆動構成 および釣合い錘システムに類似している。キャリア３０１の移動は、ドライブス プロケット３０８によって駆動されるトリプレックスドライブチェーン３０７に よって行われる。ドライブスプロケット３０８の回転は、ステップモータ歯車箱 アセンブリ３０９から導かれる。チェーン３０７は、ドライブスプロケット３０ ８から上向きにテンションスプロケット３１０の周りで延び、次いで柱１７（第 ４図参照）に沿って移動するように構成された釣合い錘３１１に接続される。釣 合い錘３１１は、測定ヘッドアセンブリ１１０に使用される釣合い錘１１４（第 １９図および第２０図参照）と同様な設計のものであり、クランプ止めアセンブ リ３００の重量に反作用する働きをする。チェーン３０７は、釣合い錘に接続さ れた後、上向きに延び、上板１３によって支持された他の二つのスプロケツト３ １２、３１３を連続的に周回する。チェーン３０７は次いで、下向きに延びてキ ャリア３０１に接続され、最後にベースプレート１２上に支持されたスプロケッ ト３１４を周回する。 検査ステーション１１は、各移動軸において真直度、直線測定値、各軸間の直 角度に関して正確に較正しておかないかぎり、燃料集合体に対して検査手順を実 施するために使用することは できない。燃料集合体の長手方向に対応する各柱のＺ軸の較正は、レーザ干渉技 法を使用して二つの平面の真直度および第三の平面の直線性を検査することによ って行うことができる。燃料集合体の二つの対向する側面に沿った方向に対応す る二本のＹ軸の較正と燃料集合体の他の二つの対向する側面の方向に対応する二 本のＸ軸の較正は、正確に構成された花崗岩アーチファクトの助けで各軸の他の 軸に対する直角度を検査することによって行うことができる。 燃料集合体１を受容する前に、検査ステーション１１の様々な構成要素が必要 な最初の位置に位置決めされる。 具体的には、測定ヘッドキャリッジ１１１が、チェーン１１２によって柱１４ に沿って下降し、チェーンドライブテンショナ装置１１３によって移動され、そ の結果、カメラプローブアセンブリ１４０がベースアセンブリ１８の頂部よりも 下方に配置される。四つのカメラ１５３のそれぞれと、二つのチャネル間隔プロ ーブ１５７は、それぞれの完全に引き込まれた位置にある。空気圧シリンダ３０ ６に結合されたクランプ止めプレートが引き込み位置に来ると、クランプ止めア センブリ３００のキャリア３０１は、ステップモータ歯車箱アセンブリ３０９に よ って駆動されるチェーン３０７によって柱１６に沿って下降する。 キャリア３０１は、クランプ止めヘッド３０４がカメラプローブアセンブリ１ ４０よりも土方でありベースアセンブリ１８の頂部よりも下方に位置決めされる ように配置される。頂部ノズル支持体１９の二本の頂部ノズル位置決めピン３０ は、第５図に示したように案内通路２７に完全に引き込まれる。ベースアセンブ リ１８（第６図参照）で、空気圧アクチュエータ５８を作動させることによって 二本の位置決めピン５５がそれぞれの案内ハウジング５４の上方に伸長される。 油圧／空気圧増圧器７９を作動させることによってジンバル９４が上昇位置に上 昇する。増圧器７９は、プレート８６および接続部材８５に作用しスリーブ８１ をポスト３５内で移動させる。このため、ジンバルマウント８８が上昇し、それ によってジンバル９４が上昇する。 燃料集合体ハンドリングシステム（図示せず）は、燃料集合体１を、燃料集合 体製造装置から取り出し、上昇したジンバル９４上に底部ノズル２が載置される ように燃料集合体を配置する。ジンバル９４は、底部ノズル２の対角方向に対向 する二本 の脚３の下部表面４が二つの半径方向突起４８、５０の上面１０８の上方に配置 され、対角方向に対向する他の二つの脚３が二つの案内ハウジング５４の上面１ ０９の上方に配置されるように十分に上昇する。各位置決めピン５５は、脚３に 設けられたそれぞれの位置決め穴５内へ延びる。 ステップモータ歯車箱アセンブリ３０９を作動させることによって、キャリア ３０１が柱１６に沿って、ほぼ第２図に示した位置へ移動する。空気圧シリンダ ３０６を作動させると、結合されたクランプ止めプレートが延び、燃料集合体１ に係合し燃料集合体１を保持し固定する。クランプ止めアセンブリ３００に組み 込まれたセンサは、燃料集合体１が固定されたことを確認し、燃料集合体ハンド リングシステムを引き込めるようにする。空気圧シリンダ２８を作動させること によって、位置決めピン３０が部分的に延び、そのため小径部分３２が頂部ノズ ル６に設けられた位置決め穴７内に配置される。次いで、空気圧シリンダ３０６ が作動し、クランプ止めブレートが燃料集合体１から解放される。燃料集合体１ の重量が、ジンバル取付け構造７８を通じてロードセル８０に伝達される。燃料 集合体の重量に対応する信号がロードセル８０によって、送られた データを記録し記憶するコンピュータシステムヘ送られる。 燃料集合体重量データが記録され記憶された後、増圧器７９が作動しジンバル ９４が下降し、それによって脚３をベースアセンブリ１８上に載置することがで きる。次いで、空気圧シリンダ２８が作動し、位置決めピン３０が完全に延び、 ピンの最大直径を頂部ノズル位置決め穴７に挿入される。ステップモータ歯車箱 アセンブリ３０９を作動し、それによって、チェーン３０７がキャリア３０１を 柱１６に沿ってパーク位置へ移動させ、そこで側面３０５が燃料集合体１の上端 の上方に配置される。次いで、チェーンドライブテンショナ装置１１３の作動が 開始され、測定ヘッドキャリッジ１１１が、最初の位置に戻るように下降する。 次に、検査ステーション１１が、アセンブリの外部測定値を得ることを意味す る、燃料集合体１に関するエンベロープ検査を実施できる状態になる。この手順 を容易にするために、燃料集合体上の基準点が指定される。したがって、燃料集 合体のＺ（垂直方向）の測定では、底部ノズル２の下面４がＺ基準点として働く 。水平方向の測定では、底部ノズルの隅部がＸＹ基準点を画定する。したがって 、Ｘ軸に沿った測定はアセンブリの 対向する二つの面に沿った水平測定を表し、Ｙ軸に沿った測定は、Ｘ軸に沿った 測定に直角な他の二つの面に沿った測定を表す。 エンベロープ測定検査を行うには、キャリッジ１１１を上昇させ、二つのカメ ラプローブアセンブリ１４０（第１２図、第１３図）および二つのカメラアセン ブリ１８０（第１４図、第１５図）の光学プローブカメラ１５３を、底部ノズル ２の表面を観察するように位置決めする。ステップモータ１４１を作動させるこ とによって、ギアピニオン１４２が回転し、ギアピニオンがそれぞれの歯付きラ ック１３１、１３４にかみ合い係合することによって、カメラプローブアセンブ リ１４０がそれぞれのスライド１３１、１３４に沿って移動される。ステップモ ータ１５０を作動し、それによって指定された測定点で各モータ１４１が停止し 、親ネジ１５１の回転によって操作棒１５２が順方向へ移動する。したがって、 カメラ１５３は、底部ノズル表面に合焦するまで底部ノズル２の方へ移動する。 カメラ１５３の位置は、歯付きラック１３１、１３４に隣接するスケールを走査 するリーダヘッド（図示せず）と、操作棒１５２に固定されたスケールを走査す るリーダヘッド１５６とから放出 される信号から分かる。リーダヘッドからの信号はリモートコントロールシステ ムに記憶するために送られ、そこで寸法検査ルーチンに従って処理される。 同様に、ステップモータ１８１を作動させることによって、回転するギアピニ オン１８２がそれそれの歯付きラック１３２、１３３に沿って移動し、そのため カメラアセンブリ１８０がそれぞれのスライド１２８、１２９に沿って移動する 。各モータ１８１は必要な測定点で停止し、次いでステップモータ１９５が作動 し、それによって案内棒１８９が順方向へ移動する。これによって、カメラ１５ ３は、底部ノズル２の表面に合焦するまで底部ノズル２の方へ移動する。カメラ の位置は、歯付きラック１３２、１３３に隣接するスケールを走査するリーダヘ ッド１８７と、案内棒１８９に結合されたスケールを走査するリーダヘッド１９ ９とから発信される信号から分かる。リーダヘッドからの信号はリモートコント ロールシステムに記憶するために送られ、そこで寸法検査ルーチンに従って処理 される。四つのカメラ１５３はそれぞれ、底部ノズル表面に沿って間隔を置いて 配置されたいくつかの位置、通常は三つの位置で寸法検査を行うように作動させ ることができる。 次いで、チェーンドライブテンショナ装置１１３を作動し、それによってチェ ーン１１２が測定ヘッドキャリッジ１１１を柱１４に沿って上昇する。キャリッ ジ１１１は、カメラ１５３が燃料集合体頂部ノズル１の表面を見ることができる ように位置決めされる。次いで、上記で底部ノズルに関して説明した手順に従っ て頂部ノズルの寸法に関する検査が行われる。次いで、上記で頂部ノズルおよび 底部ノズルに関して説明したように、各スペーサグリッド９ごとに寸法検査が行 われる。 燃料集合体１のＸＹ（水平）寸法が検査された後、測定ヘッドキャリッジ１１ １が燃料集合体の下方の位置に下降する。四つのカメラ１５３はそれぞれ、それ ぞれのスライド１２７、１２８、１２９、１３０の一端のある位置へ移動し、燃 料集合体から引き込まれる。次いで、Ｚ（垂直）方向での燃料集合体１の様々な 測定値が検査される。これは、キャリッジ１１１を柱１４に沿って必要な位置へ 移動させ、次いでカメラ１５３を水平方向にそれぞれのスライド１２７、１２８ 、１２９、１３０に沿って必要な測定位置へ移動させることによって行われる。 次いで、キャリッジ１１１が柱１４に沿って移動され、同時に、カメラ１５３を 使用して構成要素表面の上限および下 限が検出される。キャリッジ１１１上に設けられたリーダヘッドは、柱１４上の ガイドレール１２２に固定されたスケールを走査し、Ｚ基準点の上方のキャリッ ジの垂直位置を確立できるようにする。この情報は、カメラ１５３から与えられ る検出信号と共に、リモートコントロールシステムによって処理され、必要なＺ 高さが検査される。前述の手順によって得られたＺ高さには、底部ノズルの上面 および燃料棒１０の下端の高さと、Ｚ基準点の上方のスペーサグリッド９の上縁 部の高さと、燃料棒１０の上端と頂部ノズル７の下面との間の距離と、Ｚ基準点 の上方の頂部ノズルの上面の高さとを含めることができる。前述の寸法検査から 得られたデータはリモートコントロールシステムに記憶され、燃料集合体の必要 な測定値を表すデータと比較される。Ｚ高さ寸法検査が完了した後、カメラは燃 料集合体の下方の最初の位置に引き込まれる。 四つのカメラ１５３を使用して、燃料棒表面の視覚検査を行い、それによって 掻き傷やその他のマークなどの表面欠陥を検出することができる。この場合、測 定ヘッドキャリッジ１１１が柱１４に沿って横方向に移動され、同時にカメラ１ ５３が一対の燃料棒１０に合焦される。キャリッジ１１１は燃料集合体 に沿って数回移動され、カメラは、それぞれの異なる一対の燃料棒を観察するよ うに毎回横方向に移動される。出力信号は、すべてのカメラから取り出され、カ ラーモニタ画面上に表示できるように単一のビデオレコーダ上で組み合わされる 。画面は、それぞれ、一つのカメラから見える画像を表す、四分区画に分割する ことができる。オペレータは、画面の画像から、燃料棒上の表面欠陥を検出する ことができる。表面検査手順に続いて、カメラ１５３が引き込まれ、測定ヘッド キャリッジ１１１が燃料集合体１の下方に戻る。 カメラプローブアセンブリ１４０に結合された二つのプローブ１５７を使用し て、隣接する燃料棒１０間のチャネル間隔を検査することができる（第１２図お よび第１３図を参照されたい）。この手順では、測定ヘッドキャリッジ１１１を 柱１４に沿って必要な垂直位置へ移動させ、次いでステップモータ１４１を作動 させ、カメラプローブアセンブリ１４０をスライド１２７、１３０に沿って、最 初に検査すべきチャネル間隔へ移動させる必要がある。ステップモータ１５８が 作動し、それによってプローブ１５７がそれぞれの較正装置１７０を通じて前進 する。次いで、プローブ１５７が、燃料棒間隔を通じて燃 料集合体内の選択された深さに前進する。プローブ１５７の機械的たわみに対応 する電気信号がリモートコントロールシステムヘ送られ、そこで信号が処理され 、隣接する燃料棒間のギャップを判定することができる。次いで、この手順が、 すべての必要なチャネル間隔測定値が得られるまで、選択されたすべての測定位 置で繰り返される。 すべてのチャネル間隔検査が完了した後、カメラ１５３およびチャネル間隔プ ローブ１５７が引き込まれ、測定ヘッドキャリッジ１１１が燃料集合体の底部の 下方に移動される。 燃料集合体１が垂直方向から傾斜する傾向を補正するために、下記の手順が実 施される。二つの下部位置決めピン５５が底部ノズル位置決め穴５に挿入され、 各ピンの大径部分が頂部ノズル位置決め穴８内へ延びるように二つの上部位置決 めピン３０が延びる。次に、燃料集合体１が真の垂直位置に支持される。 前述の寸法検査で得られたデータが、燃料集合体が傾斜し、すなわち垂直方向 に対して傾斜していることを示している場合、底部ノズルの下面４から必要な量 の材料を除去することによってこの傾斜を修正する必要がある。この傾斜修正手 順は、オペレータが制御コンピュータで「研削」オプションを選択するこ とによって開始される。この手順では、ベースアセンブリ１８の両側に構成され た二つの視像カメラ（図示せず）を切り換える必要がある。四つのカメラ１５３ および二つのプローブ１５７が引込み位置に来ると、測定ヘッドキャリッジ１１ １が、燃料集合体１に沿ったほぼ中間位置に上昇する。ステップモータ歯車箱ア センブリ３０９を作動させることによって、クランプ止めアセンブリ３００がほ ぼ第２図に示した位置に下降する。 次いで、吸込み手段（図示せず）がオンに切り換えられ、シュラウド７０（第 ７図参照）内に真空が生成される。次いで、二つの位置決めピン５５が共に底部 ノズル位置決め穴５から案内ハウジング５４に引き込まれる。次いで、油圧／空 気圧増圧器７９を作動させることによって、ジンバル９４が上昇位置へ移動する 。ジンバル９４は、上昇位置へ移動する際に、下部支持部材３の凹状表面４ａに 係合する。したがって、燃料集合体１が上昇し、そのため下面４がロータ４３の 上部支持表面１０８、１０９の上方に上昇する。ジンバル９４は、球形雌軸受カ ップ９５と球形雄部分９１とで形成された球形軸受によってジンバルマウント８ ８上に支持されるので、凹状表面４ａの傾斜が補償される。ジンバル９４が燃料 集合体１の長手方向重 心軸Ａに沿って移動し、頂部ノズル７が位置決めピン３０によって規制されるの で、燃料集合体１は、上昇位置に来たときに真に垂直に保持される。 加圧空気が供給パイプ６４を通じて空気圧モータ６３に供給され、それによっ て研削ホイール６６が回転する。第９図を参照すると分かるように、アクチュエ ータ１０５が作動し、ショットボルト１０２がロータ４３の孔１０３から引き込 まれる。次いで、ステップモータ４１が作動し、出力軸４０と、出力軸上に形成 されギヤホイール３７とかみ合い係合する歯３９が回転する。ギヤホイール３７ は固定取付け部材３３に接続されているので、歯３９はギヤホイール３７の周縁 の周りを移動する。ステップモータ４１が取り付けられたブラケット４２は、ロ ータ４３が、取付け部材３３の一部を形成するポスト３５の周りで回転するよう に、ロータ４３に固定される。そのため、研削アセンブリ６２はベースアセンブ リ１８の中心軸の周りで回転する。ステップモータ７７を作動させることによっ て、回転する研削ホイール６６は、底部ノズル脚３の下面４に接触するまで増分 的に上昇する。そのような接触は聴覚的に判定することも、あるいは二つの視像 カメラから送られた画像を表示するモ ニタ画面を見ることによって視覚的に判定することもできる。第一のパスで各下 面４からの材料の除去が達成されなかった場合、研削ホイール６６はさらに一増 分だけ上昇する。これは、ステップモータ７７の出力軸７５を回転させ、伸長片 ７４およびスリーブ７２、したがってモータ６３および研削ホイール６６を上向 き軸方向へ移動させることによって行われる。研削ホイール６６の増分移動は、 研削ホイール６６によって各底部ノズル脚３の下面４から材料が除去されるまで 継続する。これは、オペレータが、二つの視像カメラから送られる画像を表示す るモニタ画面を見ることによって観察することができる。研削ホイール６６の各 像移動は、５ミクロンないし２０ミクロンに設定された量だけ行うことができる 。底部ノズルから除去された廃棄材料は、吸込み手段によってシュラウド７０内 から除去される。研削動作の結果、底部ノズル２の下面４は、支持表面１０８お よび１０９を含む水平平面に平行な水平平面内に配置される。したがって、燃料 集合体１を底部ノズル脚３上に起立させると、アセンブリは真に垂直になるはず である。 研削動作は、モータ６３をオフにし、次いで研削ホイール６６を引き込むこと によって終了する。ステップモータ４１を 停止した後、ショットボルト１０２をロータ４３自体に係合することによってロ ータ４３が固定され、次いで吸込み源がオフにされる。位置決めピン５５が上昇 し、底部ノズル位置決め穴５に挿入される。ジンバル９４が下降することによっ て、底部ノズル下面４が支持表面１０８および１０９上に載置される。四つのカ メラ１５３が引き込み位置に来ると、測定ヘッドキャリッジ１１１が燃料集合体 １の下方の位置に下降する。クランプ止めアセンブリ３００上のクランプ止め板 が解放された後、クランプ止めアセンブリは燃料集合体１の上方の位置へ移動す る。次に、二つの視像カメラをオフにすることができる。 必要に応じて、燃料集合体が垂直方向に対して傾斜しているかどうかを検査す るための前述の手順を繰り返すことができ、必要に応じて、底部ノズル２から追 加材料を除去することによって修正を施すことができる。 検査手順が完了した後、燃料集合体１がクランプ止めアセンブリ３００によっ て保持され、底部ノズル位置決めピン５５および頂部ノズル位置決めピン３０が それそれ引き込まれる。測定ヘッドキャリッジ１１１が燃料集合体の下方に位置 決めされると、燃料集合体ハンドリングシステムが作動しアセンブリに 係合する。次いで、クランプ止めアセンブリ３００が停止され、燃料集合体１の 下方の位置へ移動する。次に、ハンドリングシステムによって燃料集合体を取り 外すことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年８月２１日（１９９７．８．２１） 【補正内容】 第５図を参照すると、頂部ノズル支持体１９の支持ブラケット２２の下方の位 置に燃料集合体１が示されている。支持ブラケット２２は、中央リブ２５の両側 に配置された二つのガイドハウジング２４が取り付けられた下部プレート２３を 備える組立構造である。各ガイドハウジング２４は、ハウジングの上面から下向 きに延びる凹状ボア２６と、凹状ボア２６のベースからハウジング２４の下面へ 延びる案内通路２７とを有する。アダプタアセンブリ２９によって空気圧シリン ダ２８に接続されたプランジャ２８は、凹状ボア２６内に摺動可能に配置される 。燃料集合体位置決めピン３０は、プランジャ２８内に固定され、案内通路２７ 内を延びる。各位置決めピン３０は、プランジャ２８から離れた端部に、小径端 部３２に至るテーパ領域３１を有する。後述のように、シリンダ２８は、位置決 めピン３０を、第５図に示した引き込み位置から垂直軸に沿って部分的にあるい は完全に延ばすように作動させることができる。位置決めピン３０を部分的に延 ばすと、小径部分３２が位置決め穴７内に突き出て、完全に延ばすと、ピンの大 径部分が位置決め穴内へ延びる。位置決めピン３０の大きい方の直径は、位置決 め穴７の直径とほぼ同じである。 底部ノズル２はベースアセンブリ１８によって支持される。ベースアセンブリ は第６図、第７図、第８図、第９図に詳しく示されている。底部ノズル２の下面 ４から材料を除去する研削設備がベースアセンブリ１８に組み込まれている。ベ ースアセンブリ１８は、円形フランジ３４の形の水平ベースと垂直中空円筒形ポ スト３５とを有する固定取付け部材３３を備える。フランジ３４は、ベースプレ ート１２上に支持された環状ベース３６に取り付け固定される。ネジ３８によっ てフランジ３４に固定されたギヤホイール３７を収容する凹部がフランジ３４の 上面に掘削される。ステップモータ４１の出力軸４０の端部上に形成された歯３ ９とギヤホイール３７がかみ合う。ステップモータ４１は、ボスト３５の周りで 回転するように配置されたロータ４３に固定されたブラケット４２上に取り付け られる。したがって、ステップモータ４１の動作時には、出力軸４０が回転し、 ロータ４３をポスト３５の周りで回転させる。ロータ４３のポスト３５上の回転 位置は、ロータとポストとの間に挿入された上部軸受スリーブ４４と下部軸受ス リーブ４５で規定される。ロータ４３の軸方向スラストは、それぞれ、ロータ４ ３の下面に隣接するスラストプレート自体の上面に形成され た空気圧チャンバ４６を有するスラストプレート４５ａを備える、三つの等間隔 空気軸受によって支持される。加圧空気は、パイプ４７と、フランジ３４および スラストプレート４５ａ内に形成された通路とによってチャンバ４６に供給され る。請求の範囲 １．相互接続された上部支持部材（７）と下部支持部材（２）とを有する核燃料 集合体（１）が垂直方向から傾斜する傾向を修正する装置であって、前記上部支 持部材（７）を位置決めする上部位置決め手段（１９）と、ベースアセンブリ（ １８）と、下部支持部材（２）の下面（４）から材料を除去する材料除去手段（ ６６）とを備え、ベースアセンブリ（１８）が、下部支持部材（２）の下面（４ ）を支持するために水平面内に配置された支持表面（１０８、１０９）を含み、 それによって燃料集合体（１）が垂直方向に上部位置決め手段（１９）と前記ベ ースアセンブリ（１８）との間にわたっており、装置がさらに、前記ベースアセ ンブリ（１８）に組み込まれ、下部支持部材（２）に係合し燃料集合体を上昇さ せるように動作することができる昇降手段（７８、７９）を備え、材料除去手段 （６６）が、下部支持部材（２）が昇降手段（７８、７９）によって上昇された ときに下部支持部材（２）の下面（４）から材料を除去し、それによって前記下 面（４）が水平平面内に位置されるように動作できることを特徴とする装置。 ２．昇降手段（７８、７９）が、下面（４）を支持表面（１０８、１０９）の上 方に上昇させるように動作することができる請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．昇降手段（７８、７９）が、燃料集合体（１）の長手方向中心軸と同軸の軸 に沿って移動する請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４．下部支持表面が複数の下面（４）を備え、材料除去手段（６６）が各下面か ら材料を除去するように動作することができ、それによって各下面が前記水平面 内に位置される請求の範囲第１項、第２項、第３項のいずれか一項に記載の装置 。 ５．昇降手段が、ジンバルマウント（８８）上に移動可能に支持され下部支持部 材（２）に係合するように構成されたジンバル部材（９４）を含むジンバル取付 け構成（７８）を備える請求の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の装 置。 ６．ジンバル部材（９４）が、ジンバルマウント（８８）上に設けられた球形雄 軸受部（９１）を受容する球形雌軸受部（９５）を有する請求の範囲第５項に記 載の装置。 ７．材料除去手段が研削ホイール（６６）を備え、研削ホイールが、昇降手段が 移動する際に使用する軸の周りで回転するよ うに構成されたロータ部材（４３）上に取り付けられる請求の範囲第３項から第 ６項のいずれか一項に記載の装置。 ８．研削ホイール（６６）が、ロータ部材（４３）が回転する際に使用する軸か ら半径方向に間隔を置いて配置され、それによって研削ホイール（６６）が、ロ ータ部材（４３）が一回転する間に各下面（４）から材料を除去することができ る請求の範囲第４項、第５項、第６項のいずれか一項に従属する請求の範囲第７ 項に記載の装置。 ９．ベースアセンブリ（１８）が垂直ポスト（３５）を含み、ロータ部材（４３ ）がポストの周りで回転するように構成され、ポスト（３５）とロータ部材（４ ３）との間に加圧空気軸受（４６）が設けられる請求の範囲第８項に記載の装置 。 １０．ベースアセンブリ（１８）が、昇降手段が移動する際に使用する軸に対し て同軸状に構成され、周縁の周りに設けられた歯を有する固定ギヤホイール（３ ７）と、前記ロータ部材（４３）上に取り付けられ、固定ギヤホイール（３７） とかみ合うように構成された出力ギヤホイール（３９）を有する駆動モータ（４ １）とを含む請求の範囲第７項、第８項、第９項のいずれか一項に記載の装置。 １１．研削ホイール（６６）をその回転軸に沿って移動させる駆動手段（７７） が設けられる請求の範囲第７項から第１０項のいずれか一項に記載の装置。 １２．研削ホイール（６６）をその回転軸に沿って移動させる駆動手段が、研削 ホイール（６６）を前記回転軸に沿って増分ステップで移動させるステップモー タ（７７）を備える請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３．ベースアセンブリ（１８）が、少なくとも一本の位置決めピン（５５）と 、位置決めピン（５５）を垂直軸に沿って伸縮させるアクチュエータ手段（５８ ）とを含み、それによって、前記下部支持部材（２）に設けられた位置決め穴（ ５）に位置決めピンを挿入し、あるいは位置決め穴から位置決めピンを引き込む ことができる請求の範囲第１項から第１２項のいずれか一項に記載の装置。 １４．上部位置決め手段（１９）が、少なくとも一本の上部位置決めピン（３０ ）と、前記上部位置決めピン（３０）を垂直軸に沿って伸縮させる他のアクチュ エータ手段（２８）とを含み、それによって、上部支持部材（７）に設けられた 上部位置決め穴（８）に上部位置決めピン（３０）を挿入し、あるいは 上部位置決め穴から上部位置決めピンを引き込むことができる請求の範囲第１項 から第１３項のいずれか一項に記載の装置。 １５．上部位置決めピン（３０）が、上部位置決め穴（８）の直径とほぼ同じ直 径の大径部分と小径端部（３２）とを備え、他のアクチュエータ手段（２８）が 、大径部分または小径端部（３２）を上部位置決め穴（８）に挿入するように動 作できる請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６．ベースアセンブリ（１８）が、燃料集合体（１）の重量を判定する測定手 段（８０）を含む請求の範囲第１項から第１５項のいずれか一項に記載の装置。 １７．測定手段が、昇降手段（７８、７９）の下方に配置されたロードセル（８ ０）を備える請求の範囲第１６項に記載の装置。 【図６】 【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブラツクウエル，アラン イギリス国、ウオリントン・ダブリユ・エ イ・３・２・ピー・エフ、ロウトン、クレ イバン・アベニユー・８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．相互接続された上部支持部材と下部支持部材とを有する核燃料集合体が垂直 方向から傾斜する傾向を修正する装置であって、装置が、前記上部支持部材を位 置決めする上部位置決め手段と、前記下部支持部材を支持するようになされたベ ースアセンブリとを備え、それによって燃料集合体が垂直方向に上部位置決め手 段と前記ベースアセンブリとの間にわたっており、装置がさらに、前記ベースア センブリに組み込まれ、下部支持部材に係合し燃料集合体を上昇させるように動 作することができる昇降手段を備え、ベースアセンブリがさらに、下部支持部材 が昇降手段によって上昇されたときに下部支持部材の下面から材料を除去し、そ れによって前記下面が水平面内に位置させるように動作することができる材料除 去手段を含む装置。 ２．ベースアセンブリが、下部支持部材の下面が載置される支持表面を含み、昇 降手段が、下面を支持表面の上方に上昇させるように動作することができる請求 の範囲第１項に記載の装置。 ３．昇降手段が、燃料集合体の長手方向中心軸と同軸の軸に沿って移動する請求 の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４．下部支持表面が複数の下面を備え、材料除去手段が各下面から材料を除去す るように動作することができ、それによって各下面が前記水平面内に位置される 請求の範囲第１項、第２項、第３項のいずれか一項に記載の装置。 ５．昇降手段が、ジンバルマウント上に移動可能に支持され下部支持部材に係合 するように構成されたジンバル部材を含むジンバル取付け構成を備える請求の範 囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の装置。 ６．ジンバル部材が、ジンバルマウント上に設けられた球形雄軸受部を受容する 球形雌軸受部を有する請求の範囲第５項に記載の装置。 ７．材料除去手段が研削ホイールを備え、研削ホイールが、昇降手段が移動する 際に使用する軸の周りで回転するように構成されたロータ部材上に取り付けられ る請求の範囲第３項から第６項のいずれか一項に記載の装置。 ８．研削ホイールが、ロータ部材が回転する際に使用する軸から半径方向に間隔 を置いて配置され、それによって研削ホイールが、ロータ部材が一回転する間に 各下面から材料を除去することができる請求の範囲第４項、第５項、第６項のい ずれか一 項に従属する請求の範囲第７項に記載の装置。 ９．ベースアセンブリが垂直ポストを含み、ロータ部材がポストの周りで回転す るように構成され、ポストとロータ部材との間に加圧空気軸受が設けられる請求 の範囲第８項に記載の装置。 １０．ベースアセンブリが、昇降手段が移動する際に使用する軸に対して同軸状 に構成され、周縁の周りに設けられた歯を有する固定ギヤホイールと、前記ロー タ部材上に取り付けられ、固定ギヤホイールとかみ合うように構成された出力ギ ヤホイールを有する駆動モータとを含む請求の範囲第７項、第８項、第９項のい ずれか一項に記載の装置。 １１．研削ホイールをその回転軸に沿って移動させる駆動手段が設けられる請求 の範囲第７項から第１０項のいずれか一項に記載の装置。 １２．研削ホイールをその回転軸に沿って移動させる駆動手段が、研削ホイール を前記回転軸に沿って増分ステップで移動させるステップモータを備える請求の 範囲第１１項に記載の装置。 １３．ベースアセンブリが、少なくとも一本の位置決めピンと、位置決めピンを 垂直軸に沿って伸縮させるアクチュエータ手段とを含み、それによって、前記下 部支持部材に設けられた位置 決め穴に位置決めピンを挿入し、あるいは位置決め穴から位置決めピンを引き込 むことができる請求の範囲第１項から第１２項のいずれか一項に記載の装置。 １４．上部位置決め手段が、少なくとも一本の上部位置決めピンと、前記上部位 置決めピンを垂直軸に沿って伸縮させる他のアクチュエータ手段とを含み、それ によって、上部支持部材に設けられた上部位置決め穴に上部位置決めピンを挿入 し、あるいは上部位置決め穴から上部位置決めピンを引き込むことができる請求 の範囲第１項から第１３項のいずれか一項に記載の装置。 １５．上部位置決めピンが、上部位置決め穴の直径とほぼ同じ直径の大径部分と 小径端部とを備え、他のアクチュエータ手段が、大径部分または小径端部を上部 位置決め穴に挿入するように動作できる請求の範囲第１４項に記載の装置。 １６．ベースアセンブリが、燃料集合体の重量を判定する測定手段を含む請求の 範囲第１項から第１５項のいずれか一項に記載の装置。 １７．測定手段が、昇降手段の下方に配置されたロードセルを備える請求の範囲 第１６項に記載の装置。