JP3430067B2 - 端栓自動供給装置 - Google Patents
端栓自動供給装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所用燃
料集合体における燃料棒の端栓溶接のための端栓自動供
給装置に関する。
料集合体における燃料棒の端栓溶接のための端栓自動供
給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用原子炉等に使用される燃料棒は、
図４に示すように、ジルコニウム合金またはステンレス
鋼製の被覆管１の一端に端栓２を溶着し、その被覆管１
内に他端側から二酸化ウランなどのペレット３を所定数
装填し、他端から挿入された押しばね４によってペレッ
ト３を上記端栓２の方向に押圧するように上記被覆管１
の他端に端栓５が溶着されている。
図４に示すように、ジルコニウム合金またはステンレス
鋼製の被覆管１の一端に端栓２を溶着し、その被覆管１
内に他端側から二酸化ウランなどのペレット３を所定数
装填し、他端から挿入された押しばね４によってペレッ
ト３を上記端栓２の方向に押圧するように上記被覆管１
の他端に端栓５が溶着されている。
【０００３】図５は、上記被覆管１に端栓５を溶着する
溶接装置の概略構成を示す図であって、被覆管１内にペ
レット３を挿入し、押しばね４を挿入した燃料棒Ａをそ
の押しばね挿入側端部を溶接チャンバー６内に挿入し、
上記溶接チャンバー６内に挿入された被覆管１の開口端
に正対するように端栓５を端栓保持機構７に保持させ、
その端栓保持機構７によって端栓５を被覆管１端に圧着
嵌合し、例えばＴＩＧ等の熱源８によってその端栓５と
被覆管１との溶接を行なう。
溶接装置の概略構成を示す図であって、被覆管１内にペ
レット３を挿入し、押しばね４を挿入した燃料棒Ａをそ
の押しばね挿入側端部を溶接チャンバー６内に挿入し、
上記溶接チャンバー６内に挿入された被覆管１の開口端
に正対するように端栓５を端栓保持機構７に保持させ、
その端栓保持機構７によって端栓５を被覆管１端に圧着
嵌合し、例えばＴＩＧ等の熱源８によってその端栓５と
被覆管１との溶接を行なう。
【０００４】ところで、上述の如き燃料棒の端栓溶接に
おいては、溶接順序が予め決まっており、その順番が端
栓により識別されるような場合、一般的には端栓容器に
一定の順番に配列されている端栓をその順番に従って１
個ずつ端栓容器から取り出して端栓保持機構に供給す
る。
おいては、溶接順序が予め決まっており、その順番が端
栓により識別されるような場合、一般的には端栓容器に
一定の順番に配列されている端栓をその順番に従って１
個ずつ端栓容器から取り出して端栓保持機構に供給す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記端栓の
端栓保持機構への供給に際しては、従来、端栓容器に一
定の順序で配列されている端栓をその順番に従い作業者
が例えばピンセット等を用いて１個ずつ取り出し、目視
により溶接順序や供給時に落下等の不具合のないことを
確認しながらその端栓を端栓保持機構に供給していた。
端栓保持機構への供給に際しては、従来、端栓容器に一
定の順序で配列されている端栓をその順番に従い作業者
が例えばピンセット等を用いて１個ずつ取り出し、目視
により溶接順序や供給時に落下等の不具合のないことを
確認しながらその端栓を端栓保持機構に供給していた。
【０００６】従って、燃料棒の溶接に際し端栓の供給を
その都度作業者が行う必要があり、非効率である等の問
題があった。本発明はこのような点に鑑み、従来、作業
者がマニュアルで行っていた端栓供給作業を自動的に行
うようにした端栓自動供給装置を得ることを目的とす
る。
その都度作業者が行う必要があり、非効率である等の問
題があった。本発明はこのような点に鑑み、従来、作業
者がマニュアルで行っていた端栓供給作業を自動的に行
うようにした端栓自動供給装置を得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
原子燃料棒用被覆管に端栓を予め決まった順序に従って
取付け溶接するため、所定の端栓を原子燃料棒溶接装置
の端栓保持機構に供給する端栓自動供給装置において、
端栓容器に一定の順序で配列されている端栓を数値制御
によってその順序に従って取り出す端栓取出装置と、そ
の端栓取出装置によって取り出された端栓を端栓保持機
構の軸線と平行にする位置決め機構と、その位置決め機
構に保持されている端栓を受け取り、その端栓を上記端
栓保持機構に供給する端栓供給機構とを有することを特
徴とする。
原子燃料棒用被覆管に端栓を予め決まった順序に従って
取付け溶接するため、所定の端栓を原子燃料棒溶接装置
の端栓保持機構に供給する端栓自動供給装置において、
端栓容器に一定の順序で配列されている端栓を数値制御
によってその順序に従って取り出す端栓取出装置と、そ
の端栓取出装置によって取り出された端栓を端栓保持機
構の軸線と平行にする位置決め機構と、その位置決め機
構に保持されている端栓を受け取り、その端栓を上記端
栓保持機構に供給する端栓供給機構とを有することを特
徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、端栓取出装置は真空吸引方式の端栓吸着部
を有することを特徴とする。
明において、端栓取出装置は真空吸引方式の端栓吸着部
を有することを特徴とする。
【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、位置決め機構は、基端が、端栓取出
装置の一側方に設けられている端栓位置決め機構の端栓
把持部支持ブロックに、端栓保持機構の軸線に対して直
角方向に延びる水平軸線回りに揺動可能に枢着されると
ともに、先端に端栓保持部が設けられたレバーを有し、
上記レバーの揺動により、上記端栓保持部に垂直状態に
保持されている端栓を水平状態とするようにしたことを
特徴とする。
載の発明において、位置決め機構は、基端が、端栓取出
装置の一側方に設けられている端栓位置決め機構の端栓
把持部支持ブロックに、端栓保持機構の軸線に対して直
角方向に延びる水平軸線回りに揺動可能に枢着されると
ともに、先端に端栓保持部が設けられたレバーを有し、
上記レバーの揺動により、上記端栓保持部に垂直状態に
保持されている端栓を水平状態とするようにしたことを
特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、端栓供給装置による、端栓保持機構への端
栓供給動作の終了後、待避位置から端栓の在荷確認位置
まで移動し、その在荷確認を行うセンサが設けられた在
荷確認機構を有することを特徴とする。
明において、端栓供給装置による、端栓保持機構への端
栓供給動作の終了後、待避位置から端栓の在荷確認位置
まで移動し、その在荷確認を行うセンサが設けられた在
荷確認機構を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３を参照して本
発明の実施の形態について説明する。図１において、符
号１０は端栓取出装置であって、その端栓取出装置１０
の駆動装置１１が基盤１２から立設された支脚１３に支
持されている。
発明の実施の形態について説明する。図１において、符
号１０は端栓取出装置であって、その端栓取出装置１０
の駆動装置１１が基盤１２から立設された支脚１３に支
持されている。
【００１２】上記駆動装置１１には、端栓吸着部案内支
持装置１４が水平方向に突出せしめられており、その端
栓吸着部案内支持装置１４から支持杆１５を介して端栓
吸着部１６が吊下されている。上記端栓吸着部１６は、
例えば端栓に被覆し、その端栓を真空吸引するようにし
たものであって、上記駆動装置１１によって、上記端栓
吸着部案内支持装置１４の長手軸線方向、およびそれに
直交する水平方向、並びに上下方向に移動可能としてあ
る。
持装置１４が水平方向に突出せしめられており、その端
栓吸着部案内支持装置１４から支持杆１５を介して端栓
吸着部１６が吊下されている。上記端栓吸着部１６は、
例えば端栓に被覆し、その端栓を真空吸引するようにし
たものであって、上記駆動装置１１によって、上記端栓
吸着部案内支持装置１４の長手軸線方向、およびそれに
直交する水平方向、並びに上下方向に移動可能としてあ
る。
【００１３】一方、駆動装置１１には種々の端栓供給パ
ターンがプログラミングされたコンピュータ部１７が接
続されており、そのコンピュータ部１７から出力される
制御信号によって上記端栓吸着部の移動および吸着制御
が行われるようにしてあり、そのコンピュータ部１７に
プログラミングされている端栓供給パターンはパターン
入力部１８によって選択されるようにしてある。
ターンがプログラミングされたコンピュータ部１７が接
続されており、そのコンピュータ部１７から出力される
制御信号によって上記端栓吸着部の移動および吸着制御
が行われるようにしてあり、そのコンピュータ部１７に
プログラミングされている端栓供給パターンはパターン
入力部１８によって選択されるようにしてある。
【００１４】また、端栓取出装置１０の一側方には、端
栓の位置決め機構２０が配設されている。上記位置決め
機構２０は端栓を把持するチャック爪２１を有する端栓
把持部２２とその端栓保持部２２を支持する端栓把持部
支持ブロック２３とを有している。
栓の位置決め機構２０が配設されている。上記位置決め
機構２０は端栓を把持するチャック爪２１を有する端栓
把持部２２とその端栓保持部２２を支持する端栓把持部
支持ブロック２３とを有している。
【００１５】すなわち、端栓把持部支持ブロック２３に
はレバー２４の基端が端栓保持機構の軸線に対して直角
方向に延びる水平軸線Ｌ回りに揺動可能に枢着されてお
り、そのレバー２４の先端に端栓把持部２２が装着され
ている。しかして、上記レバー２４の揺動によって、チ
ャック爪２１により把持されている端栓を垂直状態から
後述する端栓保持機構７の軸線と平行にすることができ
る。
はレバー２４の基端が端栓保持機構の軸線に対して直角
方向に延びる水平軸線Ｌ回りに揺動可能に枢着されてお
り、そのレバー２４の先端に端栓把持部２２が装着され
ている。しかして、上記レバー２４の揺動によって、チ
ャック爪２１により把持されている端栓を垂直状態から
後述する端栓保持機構７の軸線と平行にすることができ
る。
【００１６】また、端栓把持部支持ブロック２３は紙面
に直交する方向に延びる案内部材２５に係合されてお
り、適宜駆動機構によってその案内部材２５に沿って後
述する端栓供給機構まで移動し得るようにしてある。な
お、図中符号２６は端栓２７が所定の順序で配列収容さ
れている端栓容器である。
に直交する方向に延びる案内部材２５に係合されてお
り、適宜駆動機構によってその案内部材２５に沿って後
述する端栓供給機構まで移動し得るようにしてある。な
お、図中符号２６は端栓２７が所定の順序で配列収容さ
れている端栓容器である。
【００１７】ところで、端栓容器２６から端栓２７の取
り出し順序は、予め必要な端栓供給パターンを数値制御
を行うコンピュータ部１７にプログラミングされてお
り、そのパターンをパターン入力部１８により選択す
る。
り出し順序は、予め必要な端栓供給パターンを数値制御
を行うコンピュータ部１７にプログラミングされてお
り、そのパターンをパターン入力部１８により選択す
る。
【００１８】そこで、端栓２７を収容している端栓容器
２６が端栓取出装置１０の所定位置にセットされると、
コンピュータ部１７からの指示信号に対応して駆動装置
１１が作動され、端栓吸着部１６が端栓吸着部案内支持
装置１４の長手軸線方向およびそれに直交する水平方向
に移動され、その後下降され、所定の端栓２７ａ上に被
覆される。このようにして端栓吸着部１６が所定の端栓
２７ａ上に被覆されると、図示しない吸引装置が作動さ
れ、上記所定の端栓２７ａが端栓吸着部１６に吸着され
る。そこで、端栓吸着部１６を上方に移動することによ
って端栓２７ａが端栓容器２６から取り出され、さらに
上記端栓吸着部１６を水平面内で移動させることによっ
て位置決め機構２０の上方迄搬送される。
２６が端栓取出装置１０の所定位置にセットされると、
コンピュータ部１７からの指示信号に対応して駆動装置
１１が作動され、端栓吸着部１６が端栓吸着部案内支持
装置１４の長手軸線方向およびそれに直交する水平方向
に移動され、その後下降され、所定の端栓２７ａ上に被
覆される。このようにして端栓吸着部１６が所定の端栓
２７ａ上に被覆されると、図示しない吸引装置が作動さ
れ、上記所定の端栓２７ａが端栓吸着部１６に吸着され
る。そこで、端栓吸着部１６を上方に移動することによ
って端栓２７ａが端栓容器２６から取り出され、さらに
上記端栓吸着部１６を水平面内で移動させることによっ
て位置決め機構２０の上方迄搬送される。
【００１９】位置決め機構２０の上方に搬送された端栓
２７ａは、そこで下降され、位置決め機構２０のチヤッ
ク爪２１によって垂直状態に保持され、さらに端栓把持
部支持ブロック２３を介して端栓供給機構３０の前面位
置まで移動される。
２７ａは、そこで下降され、位置決め機構２０のチヤッ
ク爪２１によって垂直状態に保持され、さらに端栓把持
部支持ブロック２３を介して端栓供給機構３０の前面位
置まで移動される。
【００２０】図２は、上記端栓供給機構３０部の概略構
成を示す図であって、チヤック移動機構３１上に端栓供
給機構３０が前後方向（図において左右方向）および垂
直方向に移動可能に設けられている。上記端栓供給機構
３０の上部にはチヤック部３２が設けられており、その
チヤック部３２には端栓２７ａを水平状態に把持するチ
ヤック爪３３が設けられている。
成を示す図であって、チヤック移動機構３１上に端栓供
給機構３０が前後方向（図において左右方向）および垂
直方向に移動可能に設けられている。上記端栓供給機構
３０の上部にはチヤック部３２が設けられており、その
チヤック部３２には端栓２７ａを水平状態に把持するチ
ヤック爪３３が設けられている。
【００２１】しかして、チヤック爪２１によって端栓２
７ａを垂直状態に把持している位置決め機構２０が端栓
供給機構３０の前方に移動してくると、レバー２４が矢
印で示すように反時計方向に揺動され、端栓保持機構７
の端栓挿入方向（端栓保持機構の軸線）と平行になるよ
うに端栓２７ａが回動される。そこで、チヤック移動機
構３１によって端栓供給機構３０が位置決め機構２０の
方に前進され、位置決め機構２０によって水平状態に保
持されている端栓２７ａがチヤック爪３３によりチヤッ
クされる。このようにして、端栓２７ａがチヤック爪３
３によりチヤックされると、位置決め機構２０のチヤッ
ク爪２１が開かれ、チヤック爪２１による端栓２７ａの
チヤックが解放され、その後位置決め機構２０が端栓取
出装置側に戻される。
７ａを垂直状態に把持している位置決め機構２０が端栓
供給機構３０の前方に移動してくると、レバー２４が矢
印で示すように反時計方向に揺動され、端栓保持機構７
の端栓挿入方向（端栓保持機構の軸線）と平行になるよ
うに端栓２７ａが回動される。そこで、チヤック移動機
構３１によって端栓供給機構３０が位置決め機構２０の
方に前進され、位置決め機構２０によって水平状態に保
持されている端栓２７ａがチヤック爪３３によりチヤッ
クされる。このようにして、端栓２７ａがチヤック爪３
３によりチヤックされると、位置決め機構２０のチヤッ
ク爪２１が開かれ、チヤック爪２１による端栓２７ａの
チヤックが解放され、その後位置決め機構２０が端栓取
出装置側に戻される。
【００２２】そこで、端栓供給機構３０が待避位置から
端栓保持機構７の方向に移動され、端栓供給機構３０の
チヤック爪３３により水平状態に把持されている端栓２
７ａが端栓保持機構７に供給され、端栓供給機構３０は
端栓保持機構７の移動を妨げない待避位置に戻される。
端栓保持機構７の方向に移動され、端栓供給機構３０の
チヤック爪３３により水平状態に把持されている端栓２
７ａが端栓保持機構７に供給され、端栓供給機構３０は
端栓保持機構７の移動を妨げない待避位置に戻される。
【００２３】ところで、端栓保持機構７の一側方には、
端栓保持機構７への端栓供給が終った後、待避位置から
在荷確認位置まで移動して端栓保持機構７における在荷
確認を行う在荷確認機構３４が設けられている。すなわ
ち、図３に示すように、端栓保持機構７の一側には、Ｌ
字状に屈曲された在荷確認機構３４が配設されており、
その在荷確認機構３４は長手軸線回りに回動できるとと
もにその軸線方向に移動可能としてある。したがって、
上述のように端栓２７ａの供給が終えると、長手軸線回
りに回動され、屈曲されたセンサ部３４ａを上記端栓２
７ａの軸線上に移動させ、そこでさらに軸線方向に移動
させたとき、センサ部３４ａが端栓２７ａの端部に当接
することによって、端栓２７ａが正しく端栓保持機構に
供給されたかを確認することができる。
端栓保持機構７への端栓供給が終った後、待避位置から
在荷確認位置まで移動して端栓保持機構７における在荷
確認を行う在荷確認機構３４が設けられている。すなわ
ち、図３に示すように、端栓保持機構７の一側には、Ｌ
字状に屈曲された在荷確認機構３４が配設されており、
その在荷確認機構３４は長手軸線回りに回動できるとと
もにその軸線方向に移動可能としてある。したがって、
上述のように端栓２７ａの供給が終えると、長手軸線回
りに回動され、屈曲されたセンサ部３４ａを上記端栓２
７ａの軸線上に移動させ、そこでさらに軸線方向に移動
させたとき、センサ部３４ａが端栓２７ａの端部に当接
することによって、端栓２７ａが正しく端栓保持機構に
供給されたかを確認することができる。
【００２４】なお、上記例では接触型センサを使用した
ものを示したが、レーザセンサ等の非接触型センサを用
いて在荷確認を行うこともできる。また、上記実施の形
態においては端栓吸着部を真空吸引方式のものを示して
いるが、この場合、端栓吸着部を有蓋円筒状とし、その
内径を端栓容器中の端栓の位置ずれ量を加味した値とす
ることによって、位置ずれがある場合にも十分対応する
ことができる。
ものを示したが、レーザセンサ等の非接触型センサを用
いて在荷確認を行うこともできる。また、上記実施の形
態においては端栓吸着部を真空吸引方式のものを示して
いるが、この場合、端栓吸着部を有蓋円筒状とし、その
内径を端栓容器中の端栓の位置ずれ量を加味した値とす
ることによって、位置ずれがある場合にも十分対応する
ことができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、端
栓容器に収容されている端栓を自動的に取出し、端栓保
持機構に供給することができ、従来マニュアルで行われ
ていた端栓供給作業を自動化でき、端栓溶接工程の効率
向上を図ることができる。また、端栓容器内の端栓位置
が端栓容器によらず一定であれば、通常のチヤック機構
により端栓を容器から取り出すことが可能であるが、現
実には端栓容器によって容器内の端栓位置がばらつく場
合がある。そこで、端栓吸着部を真空吸引方式とするこ
とによって、若干位置ずれがある場合でも端栓を確実に
取り出すことができる。また、在荷確認機構を設けた場
合には、端栓の搬送途中に端栓が落下し、端栓の供給が
行われなかったような事態を確認することができる。
栓容器に収容されている端栓を自動的に取出し、端栓保
持機構に供給することができ、従来マニュアルで行われ
ていた端栓供給作業を自動化でき、端栓溶接工程の効率
向上を図ることができる。また、端栓容器内の端栓位置
が端栓容器によらず一定であれば、通常のチヤック機構
により端栓を容器から取り出すことが可能であるが、現
実には端栓容器によって容器内の端栓位置がばらつく場
合がある。そこで、端栓吸着部を真空吸引方式とするこ
とによって、若干位置ずれがある場合でも端栓を確実に
取り出すことができる。また、在荷確認機構を設けた場
合には、端栓の搬送途中に端栓が落下し、端栓の供給が
行われなかったような事態を確認することができる。
【図１】本発明における端栓取出装置の概略構成を示す
図。
図。
【図２】本発明における位置決め機構および端栓供給機
構との関係を示す図。
構との関係を示す図。
【図３】在荷確認機構部の説明図。
【図４】燃料棒の構造を示す縦断面図。
【図５】端栓溶接装置の一部断面正面図。
１ 被覆管
２，５ 端栓
３ ペレット
６ 溶接チャンバー
７ 端栓保持機構
８ ＴＩＧ等の熱源
１０ 端栓取出装置
１１ 駆動装置
１６ 端栓吸着部
１７ コンピュータ部
１８ パターン入力部
２０ 位置決め機構
２１ チヤック爪
２２ 端栓把持部
２４ レバー
２５ 案内部材
２７ 端栓
３０ 端栓供給機構
３１ チヤック移動機構
３２ チヤック部
３３ チヤック爪
３４ 在荷確認機構
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−9895（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−95300（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−344593（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−61518（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G21C 21/02
G21C 3/10
Claims (4)
- 【請求項１】原子燃料棒用被覆管に端栓を予め決まった
順序に従って取付け溶接するため、所定の端栓を原子燃
料棒溶接装置の端栓保持機構に供給する端栓自動供給装
置において、端栓容器に一定の順序で配列されている端
栓を数値制御によってその順序に従って取り出す端栓取
出装置と、その端栓取出装置によって取り出された端栓
を端栓保持機構の軸線と平行にする位置決め機構と、そ
の位置決め機構に保持されている端栓を受け取り、その
端栓を上記端栓保持機構に供給する端栓供給機構とを有
することを特徴とする、端栓自動供給装置。 - 【請求項２】端栓取出装置は真空吸引方式の端栓吸着部
を有することを特徴とする、請求項１記載の端栓自動供
給装置。 - 【請求項３】位置決め機構は、基端が、端栓取出装置の
一側方に設けられている端栓位置決め機構の端栓把持部
支持ブロックに、端栓保持機構の軸線に対して直角方向
に延びる水平軸線回りに揺動可能に枢着されるととも
に、先端に端栓保持部が設けられたレバーを有し、上記
レバーの揺動により、上記端栓保持部に垂直状態に保持
されている端栓を水平状態とするようにしたことを特徴
とする、請求項１記載の端栓自動供給装置。 - 【請求項４】端栓供給装置による、端栓保持機構への端
栓供給動作の終了後、待避位置から端栓の在荷確認位置
まで移動し、その在荷確認を行うセンサが設けられた在
荷確認機構を有することを特徴とする、請求項１記載の
端栓自動供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10430899A JP3430067B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 端栓自動供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10430899A JP3430067B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 端栓自動供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000292588A JP2000292588A (ja) | 2000-10-20 |
| JP3430067B2 true JP3430067B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=14377305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10430899A Expired - Fee Related JP3430067B2 (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 端栓自動供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430067B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101406076B1 (ko) * | 2013-01-08 | 2014-06-13 | 한전원자력연료 주식회사 | 핵연료봉의 봉단마개 자동 용접장치 |
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1999
- 1999-04-12 JP JP10430899A patent/JP3430067B2/ja not_active Expired - Fee Related
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