JP3555864B2

JP3555864B2 - Automatic spacer assembly system for nuclear fuel assemblies

Info

Publication number: JP3555864B2
Application number: JP2000215933A
Authority: JP
Inventors: 西直政寺; 木啓二鈴; 崎達也吉
Original assignee: 株式会社グローバル・ニュークリア・フュエル・ジャパン
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2020-07-17
Also published as: JP2002031695A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるための核燃料集合体用スペーサ自動組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料棒は所定の本数にまとめられ核燃料集合体が形成される。核燃料集合体において各々の燃料棒は核燃料集合体用スペーサによって配列保持される。
【０００３】
図５（ａ），（ｂ）に、核燃料集合体用スペーサ５０を示す。核燃料集合体用スペーサ５０は、平方状の枠体５１内に複数の円筒形燃料棒支持部品５２が配設されて構成されている。
【０００４】
円筒形燃料棒支持部品５２の側面にはＣ字型開口部５４が形成されており、円筒形燃料棒支持部品５２の上端部と下端部の各々には、内方に窪んだ２個の内側突起部５３が形成されている。内側突起部５３は円筒形燃料棒支持部品５２の固定に用いられる。周方向の位置決めは、Ｃ字型開口部５４を用いている。
【０００５】
円筒形燃料棒支持部品５２は、図７に示すサブアセンブリ６０として組み立てられた後に枠体５１内に配設される。サブアセンブリ６０は、２個の円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６とによって構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるための従来の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置は、次のような問題を有していた。
【０００７】
円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向の判定及び周方向位置決めのときに、従来は外周面を３方向から回転体で固定し、回転させて判定を行っていた。しかしながら、円筒形燃料棒支持部品５２の外径のバラツキの存在や真円度の程度に対応することができず、このため円筒形燃料棒支持部品５２を回転することができず、不良の判定が多発していたため、頻繁に装置を停止することを余儀なくされていた。
【０００８】
円筒形燃料棒支持部品５２の外周面のＣ字型開口部５４に板バネ状スプリング５６を挿入する際において、板バネ状スプリング５６の保持状態のバラツキや、円筒形燃料棒支持部品５２の外周面のＣ字型開口部５４の位置精度のバラツキが存在し、板バネ状スプリング５６の挿入方向するときに円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６とが接触し、板バネ状スプリング５６が変形してしまうという問題があった。
【０００９】
円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６で構成されるサブアセンブリ６０の組立途中工程で不良が発生した場合に、その都度、装置を停止させ、作業者によって復帰させる必要があり、このために、組立効率の低下が生じていた。
【００１０】
板バネ状スプリング５６を専用治具から抜き取る際に、専用治具を縦にして板バネ状スプリング５６を抜き取ることが行われていたが、この場合、板バネ状スプリング５６の自重により板バネ状スプリング５６同士の間、または板バネ状スプリング５６と専用治具の間でカミ込みが発生し、このため、専用治具から板バネ状スプリング５６を無理矢理に抜こうとするために板バネ状スプリング５６や専用治具が破損し、装置の停止が生じていた。
【００１１】
そこで、本発明の目的は上記従来技術の有する問題を解消し、円滑に効率的に作動可能な核燃料集合体用スペーサ自動組立装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、複数個のサブアセンブリが配列されてなり、前記サブアセンブリは、２個の円筒形燃料棒支持部品とこれらの円筒形燃料棒支持部品の側面に前記円筒形燃料棒支持部品の円筒軸方向に沿った開口部を介して取り付けられ、前記円筒形燃料棒支持部品の内側突起部に燃料棒を押し付ける機能を果たす１個の板バネ状スプリングとからなり、前記円筒形燃料棒支持部品には、その円筒軸方向の上下を判定するために用いられる切り欠き部が形成されている燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるためのターンテーブルを有する核燃料集合体用スペーサ自動組立装置において、前記円筒形燃料棒支持部品を供給するためのパーツ供給フィーダと、前記円筒形燃料棒支持部品を移載するための円筒形燃料棒支持部品移載手段と、前記円筒形燃料棒支持部品の前記切り欠き部の有無を検出し前記円筒形燃料棒支持部品の上下方向を判定するための上下判定手段と、前記上下判定手段によって上下方向が所定方向にないと判定された前記円筒形燃料棒支持部品の上下を反転させる上下回転チャックと、上下方向が所定方向に揃えられた前記円筒形燃料棒支持部品の周方向の位置決めをする周方向位置決め手段と、周方向の位置決めされた前記円筒形燃料棒支持部品を保持する前記ターンテーブル上に固定された複数の円筒形燃料棒支持部品保持手段と、前記板バネ状スプリングを収納した専用治具を水平方向に整列して収納する専用治具整列ケースと、前記専用治具整列ケースから水平方向に前記専用治具を抜き取るための専用治具搬送手段と、前記専用治具搬送手段によって抜き取られた前記専用治具から前記板バネ状スプリングを抜き取るためのチャック機構を有する板バネ状スプリング抜き取り手段と、前記板バネ状スプリング抜き取り手段で抜き取られた前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に保持された前記円筒形燃料棒支持部品の前記開口部に挿入し、前記板バネ状スプリングを水平方向に移動させ、前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品に取り付ける板バネ状スプリング支持手段と、前記板バネ状スプリング支持手段によって前記円筒形燃料棒支持部品に取り付けられた前記板バネ状スプリングを位置決め保持し、上下方向が前記所定方向に揃えられ周方向が位置決めされた他の円筒形燃料棒支持部品の開口部に位置決め保持された前記板バネ状スプリングが挿入されるように、前記他の円筒形燃料棒支持部品を水平方向に移動させ、前記サブアセンブリを組み立てるサブアセンブリ組み立て手段と、を備え、前記円筒形燃料棒支持部品移載手段、前記板バネ状スプリング支持手段、前記他の円筒形燃料棒支持部品移載手段及び前記サブアセンブリ組み立て手段は、前記ターンテーブル外であって前記ターンテーブルの停止時の前記ターンテーブル上の各々の前記円筒形燃料棒支持部品保持手段の近傍に配設され、前記上下判定手段は、前記円筒形燃料棒支持部品の円筒軸が鉛直方向になるようにして円筒軸の回りに前記円筒形燃料棒支持部品を回転させ、光センサで前記円筒形燃料棒支持部品の前記切り欠き部の有無を検出し、前記ターンテーブルは、所定角度ごと回転し、前記ターンテーブルの停止時に、前記円筒形燃料棒支持部品移載手段によって前記ターンテーブル上の前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に前記円筒形燃料棒支持部品を移載し、前記板バネ状スプリング支持手段によって前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品の開口部に挿入し、前記サブアセンブリ組み立て手段によって前記円筒形燃料棒支持部品の開口部に挿入保持された前記板バネ状スプリングに前記他の円筒形燃料棒支持部品の開口部を挿入して、前記ターンテーブル上でサブアセンブリを組み立てることを特徴とするものである。
【００１４】
前記周方向位置決め手段は、前記円筒形燃料棒支持部品を円筒軸の回りに回転させ前記開口部の端部を光センサで検出することによって周方向の位置決めすることを特徴とする。
【００１６】
形状の異なる複数種の円筒形燃料棒支持部品を光センサで識別する異品種混入防止手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１８】
前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に前記円筒形燃料棒支持部品が確実に保持されているか否かを検出する保持検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
前記サブアセンブリ組み立て手段は、前記他の円筒形燃料棒支持部品の下側端部を両側面から挟み込み、前記他の円筒形燃料棒支持部品の前記開口部に前記板バネ状スプリングが挿入されるように、前記他の円筒形燃料棒支持部品を水平方向に移動させることを特徴とする。
【００２０】
前記円筒形燃料棒支持部品または前記板バネ状スプリングの供給に関する不備が検出された場合に、不備に関わるものを自動排出する自動排出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
前記サブアセンブリ組み立て手段で組み立てられた前記サブアセンブリが置かれたサブアセンブリ取り出し部に前記円筒形燃料棒支持部品または前記板バネ状スプリングが残存するか否かを検出する残品検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
前記サブアセンブリ組み立て手段で組み立てられた前記サブアセンブリが置かれたサブアセンブリ取り出し部から前記サブアセンブリを取り出し、前記サブアセンブリの所定箇所の溶接を行うための核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ前記サブアセンブリを移載し押し込むための移載手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
前記移載手段によって前記サブアセンブリが前記核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ押し込まれた程度が十分であるか否かをレーザビームを用いて検出する押し込み量検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の実施の形態について説明する。
【００２５】
まず、本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置による図７に示すサブアセンブリ６０の組み立てにおいて、サブアセンブリ６０を構成する円筒形燃料棒支持部品５２について説明する。
【００２６】
円筒形燃料棒支持部品５２の上下の一方の端部には、図６（ｂ）に示すように、円筒形燃料棒支持部品５２の上下を判定するために用いられる切り欠き部５７が形成されている。
【００２７】
次に、図１におけるＡの部分を拡大して示す図２、図１におけるＢの部分を拡大して示す図３、及び図１におけるＣの部分を拡大して示す図４を参照して本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置について説明する。
【００２８】
本実施形態の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置は、サブアセンブリ６０を構成する２個の円筒形燃料棒支持部品５２と円筒形燃料棒支持部品５２の間において円筒形燃料棒支持部品５２の内側突起部５３に燃料棒を押し付ける役目を果たしている１個の板バネ状スプリング５６を組み立て、核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具に組み込むことを可能にする自動組立装置に関するものである。
【００２９】
円筒形燃料棒支持部品５２はパーツ供給フィーダ１によって供給される。板バネ状スプリング５６は専用整列治具に整列させた状態で自動組立装置に取り付けられ、専用の機構によって板バネ状スプリングを専用整列治具から取り出され供給される。
【００３０】
１個の円筒形燃料棒支持部品５２はまずターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に上下方向及び円周方向を決定してから供給される。
【００３１】
次にターンテーブル９上に円筒形燃料棒支持部品５２が正確に供給されたことを光センサで確認した後に円筒形燃料棒支持部品５２のＣ字型開口部５４に板バネ状スプリング５６が挿入され、さらに水平方向に動かされ、板バネ状スプリング５６をタブ部５５に固定する。
【００３２】
こうして組み立てられた２個の円筒形燃料棒支持部品５２と１個の板バネ状スプリング５６とからサブアセンブリ６０が正常に組み立てられなかった場合、ターンテーブル９から抜き取られ、正常に組み立てられた場合には、サブアセンブリ６０は装置内に固定されている核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ専用ロボット１９によって挿入される。核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具１個を組み立てるために必要なサブアセンブリ６０は例えば３０個である。
【００３３】
以下に、核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の構成を具体的に説明する。
【００３４】
図１は、核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の概略構成を示す。図１において、符号１はパーツ供給フィーダであり、パーツ供給フィーダ１に円筒形燃料棒支持部品５２が投入される。符号３は上下判定ステージであり、パーツ供給フィーダ１に投入された円筒形燃料棒支持部品５２は、上下判定ステージ３に移載され、上下判定ステージ３の水平面上に円筒形燃料棒支持部品５２の軸線が垂直な状態で載置される。上下判定ステージ３に供給された円筒形燃料棒支持部品５２は上下判定ステージ３上で回転させられ、上下判定ステージ３に設置された透過式センサによって所定高さ位置において円筒形燃料棒支持部品５２の切り欠き部５７の有無が検出され、円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向が判定される。上下判定ステージ３で上下方向の判定がされ、切り欠き部５７が検出されなかった円筒形燃料棒支持部品５２は上下回転チャック４によって切り欠き部５４が上端にあるように、上下反転させられる。この段階で、全ての円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向が揃ろえられたことになる。
【００３５】
上下方向の揃えられた円筒形燃料棒支持部品５２は、円筒形燃料棒支持部品移載装置２によって周方向位置決めステージ５へ移載される。周方向位置決めステージ５において、円筒形燃料棒支持部品５２は円筒形燃料棒支持部品５２の下部の３点でチャックして回転させられ、Ｃ字型開口部５４の所定の端部を反射式センサで検知することによって周方向の位置決めが行われる。
【００３６】
符号６はターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーションであり、周方向位置決めステージ５で周方向位置決めされた円筒形燃料棒支持部品５２は、円筒形燃料棒支持部品移載装置２によって円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６へ移載される。この移載後、円筒形燃料棒押し込み装置７によって円筒形燃料棒支持部品５２の上端面を押し、円筒形燃料棒支持部品５２は円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に固定される。円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に固定された後、２品種ある円筒形燃料棒支持部品５２の形状を反射式センサ８によって識別形状の検出が行われ、品種の判定が行われる。
【００３７】
ターンテーブル９上には８個の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション（円筒形燃料棒支持部品保持手段）６のみが固定されており、円筒形燃料棒支持部品移載装置２等の他の処理部はターンテーブル９上には固定されていない。ターンテーブル９は４５度ずつ回転させられるように構成されている。
【００３８】
符号１０に示すポジションにおいて、円筒形燃料棒支持部品５２が円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に確実に固定されていることを反射式センサ８によって確認する。
【００３９】
次に、ターンテーブル９は４５度だけ回転させられ、円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構１１へ円筒形燃料棒支持部品５２が搬送される。
【００４０】
円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構１１は、図９，図１０に示すように、円筒形燃料棒支持部品５２に板バネ状スプリング５６を装着するときに、板バネ状スプリング５６を把持した板バネ状スプリング供給部１５が円筒状燃料棒支持部品５２まで板バネ状スプリング５６を搬送したときに、把持した板バネ状スプリング５６と円筒形燃料棒支持部品固定治具７１が干渉するため、円筒形燃料棒支持部品固定治具７１（実線の位置）を円筒状燃料棒支持部品５２の反対側（点線の位置）に動かすための解除機構である符号７４はエアシリンダを示す。
【００４１】
ターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６におかれた円筒形燃料棒支持部品５２がターンテーブル９の移動・停止等の動作時に円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６から動かないように、円筒形燃料棒支持部品５２の下部が円筒形燃料棒支持部品固定治具７１，７２で固定されている。この円筒形燃料棒支持部品固定治具ｂは、ターンテーブル９の中心から見て、円筒形燃料棒支持部品５２の右側に円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に固定され、左側の円筒形燃料棒支持部品固定治具７１は、ターンテーブル９の中心側にある支点を中心に円弧動作を行える構造である。なお、円筒形燃料棒支持部品固定治具７１は図示しないスプリングにより円筒形燃料棒支持部品５２を押圧している状態にある。
【００４２】
円筒形燃料棒支持部品５２の内側突起部５３に燃料棒を押し付ける機能を果たす板バネ状スプリング５６は、専用治具に整列されている。専用治具は板バネ状スプリング５６を整列した状態で専用治具整列ケース１２に、図１に示すように水平に整列されて収納されている。
【００４３】
板バネ状スプリング５６が整列された状態にある専用治具は、専用治具整列ケース１２から専用治具搬送装置１３によって抜き取られ、板バネ状スプリング抜き取り部１４へ搬送される。板バネ状スプリング抜き取り部１４では、専用治具から板バネ状スプリング５６が抜き取られる。
【００４４】
抜き取られた板バネ状スプリング５６は、板バネ状スプリング供給部１５へ搬送される。
【００４５】
板バネ状スプリング供給部１５は、図１１に示すように、円筒形燃料棒支持部品５２に板バネ状スプリング５６を装着する機構である。
【００４６】
複数の板バネ状スプリング５６は、専用治具に収納されており、この専用治具が専用治具整列ケース１２内に複数整列保管されている。
【００４７】
複数の板バネ状スプリング５６が収納された専用治具は、専用治具搬送装置１３により、所定位置まで搬送される。板バネ状スプリング取り出し部１４は、所定位置まで搬送された専用治具から板バネ状スプリング５６をチャックで板バネ状スプリング５６の上下部で把持し、抜き取る。その後、１８０度反転させ、板バネ状スプリング取り出し部１４のチャック部を板バネ状スプリング供給部１５のチャック部まで延伸させ、板バネ状スプリング５６を板バネ状スプリング供給部１５のチャック部に受け渡す。板バネ状スプリング供給部１５のチャック部は、図１１に示す通り、図示しないカム駆動により斜め下方に進み、板バネ状スプリング５６の板バネ部を円筒状燃料棒支持部品５２の開口穴に入れ、その後、板バネ状スプリング供給部１５自体を、図示しないカム駆動により板バネ状スプリング取り出し部１４側に移動させ板バネ状スプリング５６を円筒状燃料棒支持部品５２のＣ形状穴にはめ込み、チャック１５ａを解除する。
【００４８】
板バネ状スプリング供給部１５のチャック機構１５ａを用いたチャック方法および板バネ状スプリング取り出し部１４との板バネ状スプリング５６の受け渡し方法を図１２に示す。
【００４９】
板バネ状スプリング供給部１５では、搬送された板バネ状スプリング５６がターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６にある円筒形燃料棒支持部品５２のＣ字型開口部５４へ挿入され、水平方向にずらされ、円筒形燃料棒支持部品５２のタブ部５５内側と円筒形燃料棒支持部品ステーション６の板バネ状スプリング支持部で挟み込み固定される。
【００５０】
円筒形燃料棒支持部品５２のタブ部５５に板バネ状スプリング５６を固定した後、ターンテーブル９が４５度回転させられ、円筒形燃料棒支持部品保持ステーションが板バネ状スプリング位置出し部１６へ移動させられる。板バネ状スプリング位置出し部１６、円筒形燃料棒支持部品５２に固定されている板バネ状スプリング５６はチャックで挟み込まれることによって板バネ状スプリング５６の水平方向の位置決めが行われる。
【００５１】
次に、ターンテーブル９が４５度回転させられ、もう一つの円筒形燃料棒支持部品供給部４’へ移動させられる。円筒形燃料棒支持部品供給部４’では、サブアセンブリ６０を構成する他の一つの円筒形燃料棒支持部品５２の供給がおこなわれ、円筒形燃料棒支持部品供給部４における場合と同様に、上下判定及び周方向位置決めが行われる。これらの操作を経た円筒形燃料棒支持部品５２は、そのＣ字型開口部５４をターンテーブル９上の板バネ状スプリング５６に合わせて挿入され、さらに横方向へ水平方向にずらされ、タブ部５５が板バネ状スプリング５６の内側へ入れられる。この状態で、サブアセンブリ６０が完成する。
【００５２】
次に、ターンテーブル９が４５度回転させられ、自動排出ポジション１７に移動させられる。自動排出ポジション１７では、異品種の円筒形燃料棒支持部品の混入の有無や、ターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６への供給ミスの有無や、板バネ状スプリング５６の供給ミス等の有無が検査される。ミスの検出されたものは自動排出ポジション１７から自動排出される。
【００５３】
異常がないと判断されたサブアセンブリ６０は、自動排出ポジション１７を通過し、ターンテーブル９が４５度回転させられてサブアセンブリ供給ポジション１８へ移動させられる。
【００５４】
完成されたサブアセンブリ６０は３軸ロボット１９のアームの先端の取り付けられた押し込み装置付きチャック２０によってターンテーブル９上から取り出され、核燃料用スペーサ専用溶接治具２１のプログラムで指示された位置座標へ搬送され、その位置で垂直方向から挿入され、さらに離され、その後、押し込み装置によて押し込まれる。この際、押し込み量が任意に設定した基準値を満たしているか否かをレーザセンサで計測し、満たしていない場合、その箇所数のカウントを行う。
【００５５】
ターンテーブル９は、サブアセンブリ供給ポジション１８へサブアセンブリ６０が取り出された後、さらに４５度回転させられ、残品検出ポジション２２へ移動させられる。残品検出ポジション２２では、自動排出ポジション１７及びサブアセンブリ供給ポジション１８で取り出されずに残ってしまった円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６の有無が検出され、円筒形燃料棒支持部品５２または板バネ状スプリング５６が残されている場合には、装置は停止させられる。
【００５６】
次に、図８を参照して、２個の円筒形燃料棒支持部品５２と１個の板バネ状スプリング５６とから１個のサブアセンブリ６０が組み立てられる工程をさらに説明する。
【００５７】
パーツ供給フィーダ（セル１用パーツフィーダ）１０１によって供給された円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）は、セル１トランスファー１００によって移動され、符号１１０の位置においてセル１の保持がなされ、符号１１１の位置においてセル１のノッチの上下方向の判別がなされ、符号１１２において円周方向の位置の判別が行われ、８分割インデックス付きのターンテーブル９へ送られる。
【００５８】
ターンテーブル９において、符号１１３はセル１供給ステージであり、セル１供給ステージ符号１１３に供給された円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）はセル１健全性確認ステージ１１４において、円筒形燃料棒支持部品５２の浮き上がりの有無と異品種でないか否かが判定される。セル１健全性確認ステージ１１４を経た円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）は、スプリング供給ステージ１１５において板バネ状スプリング５６が供給され、次にスプリング一決めステージ１１６においてスプリングの有無が判別される。
【００５９】
また、パーツ供給フィーダ（セル２用パーツフィーダ）１０１’によって供給された円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）は、セル１トランスファー１００’によって移動され、符号１１０’の位置においてセル２の保持がなされ、符号１１１’の位置においてセル２のノッチの上下方向の判別がなされ、符号１１２’において円周方向の位置の判別が行われ、ターンテーブル９のセル２健全性確認ステージ１１７へ送られる。
【００６０】
スプリング位置決めステージ１１６を経た板バネ状スプリング５６の装着された円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）は、セル２健全性確認ステージ１１７に送られる。セル２健全性確認ステージ１１７において、円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）と板バネ状スプリング５６と円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）とからサブアセンブリ６０が組み立てられ、組み立てられたサブアセンブリ６０に対し円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）の挿入ミスの有無、すなわちスプリングの干渉の有無が判別される。
【００６１】
セル２健全性確認ステージ１１７を経たサブアセンブリ６０は、セル２健全性確認ステージ１１７において不良品と判定されたサブアセンブリ６０は不良品排出ステージ１１８において不良品排出され、良品と判定されたサブアセンブリ６０は不良品排出ステージ１１８において不良品排出されずセルペア取り出しステージ１１９へ送られる。
【００６２】
セルペア取り出しステージ１１９へ送られたサブアセンブリ６０は、スカラーロボットからなる専用ロボット１９によってスペーサ組立台１２５へ送られる。符号１２０はアイドルステージの位置を示し、アイドルステージ１２０においてサブアセンブリ６０の残品の有無が判別される。
【００６３】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００６４】
円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向の判定において円筒形燃料棒支持部品５２の外径よりも若干大きいザグリを回転ステージに円筒形燃料棒支持部品５２を挿入し、回転させ、円筒形燃料棒支持部品５２の端部の切り欠き５７の有無を透過式センサで検出し上下方向を判定をするようにし、また、周方向の位置決め時には円筒形燃料棒支持部品５２の下部外周面を３方向からチャックで固定しエアチャック本体ごと回転させることにより円筒形燃料棒支持部品５の回転不良を防止し周方向の位置決め判定の不良発生を防止するようにし、従来のように円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向の判定及び周方向位置決めのときに外周面を３方向から回転体で固定し回転させて判定しないようにしたので、円筒形燃料棒支持部品５２の外径のバラツキの存在や真円度の程度に影響されず円筒形燃料棒支持部品５２を回転することができ、不良の判定がなされる場合を低減し、装置が頻繁に停止されることがないようにできる。
【００６５】
また、板バネ状スプリング５６の破損または変形を防止するために、円筒形燃料棒支持部品外周面のＣ字型開口部５４への挿入動作を従来の円弧動作から直線的動作に変更したので、板バネ状スプリング５６の保持部の取り付け剛性や取り付け精度を向上させることができる。
【００６６】
また、自動排出ポジション１７を設け、自動排出ポジション１７において異品種の円筒形燃料棒支持部品の混入の有無や、ターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーションへの供給ミスの有無や、板バネ状スプリング５６の供給ミス等の有無を検査するようにし、ミスの検出されたものは自動排出ポジション１７から自動排出するようにしたので、サブアセンブリ６０の組立で不良が発生した場合に、自動排出ポジション１７において排出することによって装置全体の組立動作を停止させる必要がないようにできる。
【００６７】
また、板バネ状スプリング５６は専用治具に整列され、専用治具は板バネ状スプリング５６を整列した状態で専用治具整列ケース１２に水平に整列されて収納されているので、板バネ状スプリング５６を専用治具から抜き取る際に、専用治具を水平にし板バネ状スプリングを専用治具から浮かせた状態で抜き取ることができるので、専用治具から板バネ状スプリング５６の抜き取り不良の発生や専用治具と板バネ状スプリング５６の変形または破損が発生することを防止することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、円筒形燃料棒支持部品の端部の切り欠きの有無を光センサで検出し上下方向を判定をするようにしたので、円筒形燃料棒支持部品の外径のバラツキの存在や真円度の程度に影響されず円筒形燃料棒支持部品を回転することができ、不良の判定がなされる場合を低減し、装置が頻繁に停止されることがないようにできる。
【００６９】
また、板バネ状スプリングの破損または変形を防止するために、円筒形燃料棒支持部品の開口部への挿入動作を従来の円弧動作から直線的動作に変更したので、板バネ状スプリングの取り付け剛性や取り付け精度を向上させることができる。
【００７０】
また、自動排出ポジションを設け、異品種の円筒形燃料棒支持部品の混入の有無や円筒形燃料棒支持部品保持手段への供給ミスの有無や板バネ状スプリングの供給ミス等の有無を検査するようにし、ミスの検出されたものは自動排出するようにしたので、サブアセンブリの組立で不良が発生した場合に装置全体の組立動作を停止させる必要がないようにできる。
【００７１】
また、板バネ状スプリングは専用治具に整列され、専用治具は板バネ状スプリングを整列した状態で専用治具整列ケースに水平に整列されて収納されているので、板バネ状スプリングを専用治具から抜き取る際に、専用治具を水平にし板バネ状スプリングを専用治具から浮かせた状態で抜き取ることができるので、専用治具から板バネ状スプリングの抜き取り不良の発生や専用治具と板バネ状スプリングの変形または破損が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の概略構成を示す図。
【図２】図１におけるＡの部分を拡大して示す図。
【図３】図１におけるＢの部分を拡大して示す図。
【図４】図１におけるＣの部分を拡大して示す図。
【図５】核燃料集合体用スペーサを示す平面図（ａ）と、（ａ）におけるＡ−Ｂ−Ｃから見た一部切り欠き断面図。
【図６】軸線方向から見た１個の円筒形燃料棒支持部品を示す平面図（ａ）と、円筒形燃料棒支持部品の斜視図（ｂ）。本願発明においては、円筒形燃料棒支持部品の上下の一方の端部に切り欠き部が形成されている。
【図７】軸線方向から見たサブアセンブリを示す平面図。
【図８】本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置におけるサブアセンブリの組立工程の概略を示す図。
【図９】円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構を示す平面図。
【図１０】円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構を示す立面図。
【図１１】板バネ状スプリング供給部の機構を説明する図。
【図１２】板バネ状スプリング供給部のチャック方法及び受け渡し方法を示す側面図（ａ）と上面図（ｂ）。
【符号の説明】
１パーツ供給フィーダ
２円筒形燃料棒支持部品移載装置
３上下判定ステージ
４上下回転チャック
４’円筒形燃料棒支持部品供給部
５周方向位置決めテージ
６円筒形燃料棒支持部品保持ステーション
７円筒形燃料棒押し込み装置
８反射式センサ
９ターンテーブル
１１円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構
１２専用治具整列ケース
１３専用治具搬送装置
１４板バネ状スプリング抜き取り部
１５板バネ状スプリング供給部
１６板バネ状スプリング位置出し部
１７自動排出ポジション
１８サブアセンブリ供給ポジション
１９３軸ロボット
２０押し込み装置付きチャック
５２円筒形燃料棒支持部品
５３内側突起部
５４Ｃ字型開口部
５６板バネ状スプリング
６０サブアセンブリ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus for assembling a nuclear fuel assembly spacer used for holding and arranging fuel rods.
[0002]
[Prior art]
The fuel rods are bundled into a predetermined number to form a nuclear fuel assembly. In the nuclear fuel assembly, each fuel rod is arranged and held by a nuclear fuel assembly spacer.
[0003]
FIGS. 5A and 5B show a nuclear fuel assembly spacer 50. The nuclear fuel assembly spacer 50 is configured by disposing a plurality of cylindrical fuel rod support components 52 in a square frame 51.
[0004]
A C-shaped opening 54 is formed in the side surface of the cylindrical fuel rod support component 52, and two inwardly recessed inner portions are provided at each of the upper end and the lower end of the cylindrical fuel rod support component 52. A projection 53 is formed. The inner projection 53 is used for fixing the cylindrical fuel rod support component 52. For positioning in the circumferential direction, a C-shaped opening 54 is used.
[0005]
The cylindrical fuel rod support component 52 is disposed in the frame 51 after being assembled as a subassembly 60 shown in FIG. The subassembly 60 is constituted by two cylindrical fuel rod support parts 52 and a leaf spring-like spring 56.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus for assembling the nuclear fuel assembly spacer used to hold the fuel rods in alignment has the following problems.
[0007]
Conventionally, at the time of vertical determination and circumferential positioning of the cylindrical fuel rod support component 52, the outer peripheral surface is fixed by a rotating body from three directions and rotated to make the determination. However, it is not possible to cope with the existence of the variation in the outer diameter of the cylindrical fuel rod supporting part 52 and the degree of roundness, and therefore, the cylindrical fuel rod supporting part 52 cannot be rotated, and the defect determination is made. Frequent equipment had to be shut down frequently.
[0008]
When the leaf spring 56 is inserted into the C-shaped opening 54 on the outer peripheral surface of the cylindrical fuel rod supporting part 52, the holding state of the leaf spring 56 varies, and the outer periphery of the cylindrical fuel rod supporting part 52 varies. There is variation in the positional accuracy of the C-shaped opening 54 on the surface, and when the leaf spring-like spring 56 is inserted in the insertion direction, the cylindrical fuel rod support component 52 and the leaf spring-like spring 56 come into contact with each other, and the leaf spring-like spring There was a problem that 56 was deformed.
[0009]
When a defect occurs in the process of assembling the sub-assembly 60 composed of the cylindrical fuel rod support part 52 and the leaf spring 56, it is necessary to stop the apparatus and return it by the operator each time. As a result, the assembly efficiency has been reduced.
[0010]
When the plate spring-like spring 56 is pulled out from the special jig, the dedicated jig is vertically pulled out to remove the plate spring-like spring 56. In this case, the plate spring-like spring 56 Leakage occurs between the springs 56 or between the leaf spring-shaped spring 56 and the dedicated jig. Therefore, the leaf spring-shaped spring 56 is forcibly removed from the dedicated jig. 56 and the dedicated jig were damaged, and the apparatus was stopped.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus which can operate smoothly and efficiently.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a plurality of sub-assemblies arranged, the sub-assemblies comprising two cylindrical fuel rod supporting parts and the cylindrical One leaf spring-like spring attached through an opening along the cylindrical axis direction of the cylindrical fuel rod support part and having a function of pressing the fuel rod against the inner projection of the cylindrical fuel rod support part; The cylindrical fuel rod support component has a notch used to determine the vertical direction of the cylindrical axial direction, and is used to assemble a nuclear fuel assembly spacer used to hold and arrange the fuel rods. In a nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus having a turntable, a part supply feeder for supplying the cylindrical fuel rod support part and the cylindrical fuel rod support part are provided. Cylindrical fuel rod support component transfer means for mounting, and up / down determination means for detecting the presence or absence of the notch in the cylindrical fuel rod support component and determining the vertical direction of the cylindrical fuel rod support component And inverting the cylindrical fuel rod supporting part, which has been determined by the vertical determination means to be not in the predetermined direction, up and down. Vertical rotating chuck A circumferential positioning means for circumferentially positioning the cylindrical fuel rod support component whose vertical direction is aligned in a predetermined direction; and the turntable holding the cylindrical fuel rod support component positioned circumferentially. Up Multiple fixed to A cylindrical fuel rod support component holding means, a dedicated jig alignment case for horizontally storing a dedicated jig accommodating the leaf spring-shaped spring, and a dedicated jig horizontally from the dedicated jig alignment case. A dedicated jig transporting means for extracting a tool, a leaf spring-like spring extracting means having a chuck mechanism for extracting the leaf spring from the dedicated jig extracted by the dedicated jig transporting means, and The leaf spring-like spring extracted by the spring-like spring extracting means is inserted into the opening of the cylindrical fuel rod supporting part held by the cylindrical fuel rod supporting part holding means, and the leaf spring is horizontally moved. A leaf spring-like spring supporting means for moving the leaf spring-like spring to the cylindrical fuel rod supporting part; The opening of another cylindrical fuel rod supporting part whose vertical direction is aligned with the predetermined direction and whose circumferential direction is positioned is held by positioning the leaf spring-like spring attached to the cylindrical fuel rod supporting part by a bearing support means. Sub-assembly assembling means for horizontally moving the other cylindrical fuel rod support component so as to insert the leaf spring-like spring positioned and held in the portion, and assembling the sub-assembly, The cylindrical fuel rod support component transfer means, the leaf spring-shaped spring support means, the other cylindrical fuel rod support component transfer means, and the subassembly assembling means are outside the turntable, and Disposed near the cylindrical fuel rod support component holding means on the turntable at the time of stop; The up / down determination means is arranged so that the cylindrical axis of the cylindrical fuel rod supporting part is in a vertical direction. The cylindrical fuel rod support part Rotate and detect the presence of the notch in the cylindrical fuel rod support part with an optical sensor The turntable rotates by a predetermined angle, and when the turntable is stopped, the cylindrical fuel rod support component transferring means transfers the cylindrical fuel to the cylindrical fuel rod support component holding means on the turntable. The rod supporting part is transferred, the leaf spring-like spring is inserted into the opening of the cylindrical fuel rod supporting part by the leaf spring supporting means, and the cylindrical fuel rod supporting part is The sub-assembly is assembled on the turntable by inserting the opening of the other cylindrical fuel rod support part into the leaf spring-like spring inserted and held in the opening. It is characterized by the following.
[0014]
The circumferential direction positioning means is characterized in that the cylindrical fuel rod supporting part is rotated around a cylindrical axis, and the end of the opening is detected by an optical sensor to perform circumferential positioning.
[0016]
It is characterized by further comprising means for preventing mixing of different kinds of different kinds of cylindrical fuel rod supporting parts by means of an optical sensor.
[0018]
The fuel cell system further comprises a holding detecting means for detecting whether or not the cylindrical fuel rod supporting part is securely held by the cylindrical fuel rod supporting part holding means.
[0019]
The subassembly assembling means sandwiches a lower end portion of the other cylindrical fuel rod support component from both sides, and the leaf spring-like spring is inserted into the opening of the other cylindrical fuel rod support component. As described above, the other cylindrical fuel rod supporting part is moved in the horizontal direction.
[0020]
The apparatus further includes an automatic discharge unit that automatically discharges the defective fuel rod supporting component or the leaf spring-shaped spring when the defective fuel supply is detected.
[0021]
The apparatus further comprises a residual article detecting means for detecting whether or not the cylindrical fuel rod supporting part or the leaf spring-like spring remains at a sub-assembly taking-out part where the sub-assembly assembled by the sub-assembly assembling means is placed. It is characterized by the following.
[0022]
The sub-assembly is taken out from the sub-assembly take-out part where the sub-assembly assembled by the sub-assembly assembly is placed, and the sub-assembly is transferred to a nuclear fuel assembly spacer welding jig for welding a predetermined portion of the sub-assembly. The apparatus further comprises a transfer unit for transferring and pushing the sub-assembly.
[0023]
It further comprises a pushing amount detecting means for detecting whether or not the degree to which the sub-assembly is pushed into the nuclear fuel assembly spacer welding dedicated jig by the transfer means is sufficient using a laser beam. I do.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
First, in assembling the subassembly 60 shown in FIG. 7 by the nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus of the present invention, the cylindrical fuel rod support component 52 constituting the subassembly 60 will be described.
[0026]
At one of the upper and lower ends of the cylindrical fuel rod support component 52, as shown in FIG. 6B, a cutout portion 57 used to determine whether the cylindrical fuel rod support component 52 is up or down is formed. ing.
[0027]
Next, FIG. 2 showing an enlarged portion A in FIG. 1, FIG. 3 showing an enlarged portion B in FIG. 1, and FIG. 4 showing an enlarged portion C in FIG. The nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus of the present invention will be described.
[0028]
The nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus according to the present embodiment is provided between the two cylindrical fuel rod supporting parts 52 constituting the subassembly 60 and the inner side of the cylindrical fuel rod supporting parts 52. The present invention relates to an automatic assembling apparatus that assembles a single leaf spring-like spring 56 that plays a role of pressing a fuel rod against a projection 53 and that can assemble it into a jig dedicated to spacer welding of a nuclear fuel assembly.
[0029]
The cylindrical fuel rod support part 52 is supplied by the parts supply feeder 1. The leaf spring 56 is attached to the automatic assembling apparatus in a state where it is aligned with the dedicated alignment jig, and the leaf spring is taken out of the dedicated alignment jig and supplied by a dedicated mechanism.
[0030]
One cylindrical fuel rod support component 52 is first supplied to the cylindrical fuel rod support component holding station 6 on the turntable 9 in the vertical and circumferential directions.
[0031]
Next, after it is confirmed by an optical sensor that the cylindrical fuel rod support component 52 has been correctly supplied onto the turntable 9, a leaf spring spring 56 is inserted into the C-shaped opening 54 of the cylindrical fuel rod support component 52. Then, it is further moved in the horizontal direction to fix the leaf spring-like spring 56 to the tab portion 55.
[0032]
When the sub-assembly 60 is not properly assembled from the two cylindrical fuel rod support parts 52 and one leaf spring 56 thus assembled, the sub-assembly 60 is removed from the turntable 9 and normally assembled. First, the sub-assembly 60 is inserted into the jig dedicated to spacer welding of a nuclear fuel assembly fixed in the apparatus by the dedicated robot 19. For example, 30 subassemblies 60 are required to assemble one jig dedicated to spacer welding for a nuclear fuel assembly.
[0033]
The configuration of the nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus will be specifically described below.
[0034]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a part supply feeder, into which a cylindrical fuel rod support component 52 is inserted. Reference numeral 3 denotes an up / down determination stage, and the cylindrical fuel rod support component 52 put into the parts supply feeder 1 is transferred to the up / down determination stage 3 and placed on the horizontal plane of the up / down determination stage 3. Are placed with their axes vertical. The cylindrical fuel rod supporting component 52 supplied to the vertical determining stage 3 is rotated on the vertical determining stage 3, and the cylindrical fuel rod supporting component 52 is positioned at a predetermined height by a transmission sensor installed on the vertical determining stage 3. Is detected, and the vertical direction of the cylindrical fuel rod support component 52 is determined. The cylindrical fuel rod support component 52 for which the vertical direction has been determined by the vertical determination stage 3 and the notch 57 has not been detected is turned upside down by the vertical rotation chuck 4 so that the notch 54 is at the upper end. At this stage, the vertical directions of all the cylindrical fuel rod support parts 52 are aligned.
[0035]
The vertically aligned cylindrical fuel rod support components 52 are transferred to the circumferential positioning stage 5 by the cylindrical fuel rod support component transfer device 2. In the circumferential positioning stage 5, the cylindrical fuel rod supporting part 52 is chucked and rotated at three points below the cylindrical fuel rod supporting part 52, and a predetermined end of the C-shaped opening 54 is reflected by a reflective sensor. , The positioning in the circumferential direction is performed.
[0036]
Reference numeral 6 denotes a cylindrical fuel rod support component holding station on the turntable 9. The cylindrical fuel rod support component 52, which is circumferentially positioned by the circumferential positioning stage 5, is moved by the cylindrical fuel rod support component transfer device 2. It is transferred to the cylindrical fuel rod support part holding station 6. After the transfer, the upper end surface of the cylindrical fuel rod supporting part 52 is pushed by the cylindrical fuel rod pushing device 7, and the cylindrical fuel rod supporting part 52 is fixed to the cylindrical fuel rod supporting part holding station 6. After being fixed to the cylindrical fuel rod support component holding station 6, the shapes of the two types of cylindrical fuel rod support components 52 are discriminated by the reflection type sensor 8 to detect the type, and the type is determined.
[0037]
On the turntable 9 Eight Cylindrical fuel rod support component holding station Only the (cylindrical fuel rod support component holding means) 6 is fixed, and other processing units such as the cylindrical fuel rod support component transfer device 2 are not fixed on the turntable 9. The turntable 9 is configured to be rotated by 45 degrees.
[0038]
At the position indicated by reference numeral 10, it is confirmed by the reflective sensor 8 that the cylindrical fuel rod support component 52 is securely fixed to the cylindrical fuel rod support component holding station 6.
[0039]
Next, the turntable 9 is rotated by 45 degrees, and the cylindrical fuel rod support component 52 is transported to the cylindrical fuel rod support component fixing jig releasing mechanism 11.
[0040]
As shown in FIGS. 9 and 10, the cylindrical fuel rod support component fixing jig releasing mechanism 11 grips the leaf spring spring 56 when mounting the leaf spring spring 56 on the cylindrical fuel rod support component 52. When the leaf spring-like spring supply unit 15 conveys the leaf spring-like spring 56 to the cylindrical fuel rod support part 52, the gripped leaf spring-like spring 56 and the cylindrical fuel rod support part fixing jig 71 interfere with each other. Reference numeral 74 denotes an air cylinder which is a release mechanism for moving the cylindrical fuel rod support component fixing jig 71 (the position indicated by the solid line) to the opposite side (the position indicated by the dotted line) of the cylindrical fuel rod support component 52.
[0041]
The cylindrical fuel rod supporting part 52 placed on the cylindrical fuel rod supporting part holding station 6 on the turntable 9 is not moved from the cylindrical fuel rod supporting part holding station 6 when the turntable 9 is moved or stopped. The lower part of the cylindrical fuel rod supporting part 52 is fixed by jigs 71 and 72 for fixing the cylindrical fuel rod supporting part. The jig b for fixing the cylindrical fuel rod support component is fixed to the cylindrical fuel rod support component holding station 6 on the right side of the cylindrical fuel rod support component 52 when viewed from the center of the turntable 9, and the cylindrical fuel rod on the left side is The rod support component fixing jig 71 has a structure capable of performing an arc operation around a fulcrum on the center side of the turntable 9. Note that the cylindrical fuel rod support component fixing jig 71 is in a state of pressing the cylindrical fuel rod support component 52 by a spring (not shown).
[0042]
A leaf spring 56 that functions to press the fuel rod against the inner projection 53 of the cylindrical fuel rod support component 52 is aligned with a dedicated jig. The exclusive jig is housed in the exclusive jig alignment case 12 in a state where the leaf springs 56 are aligned, as shown in FIG.
[0043]
The exclusive jig in which the leaf spring-like springs 56 are aligned is extracted from the exclusive jig alignment case 12 by the exclusive jig conveying device 13 and is conveyed to the leaf spring-like spring extracting section 14. In the leaf spring-like spring extracting portion 14, the leaf spring-like spring 56 is extracted from the dedicated jig.
[0044]
The extracted leaf spring-like spring 56 is conveyed to the leaf spring-like spring supply unit 15.
[0045]
The leaf spring-shaped spring supply unit 15 is a mechanism for attaching a leaf spring-shaped spring 56 to the cylindrical fuel rod support component 52, as shown in FIG.
[0046]
The plurality of leaf springs 56 are housed in a special jig, and the plural special jigs are arranged and stored in the special jig alignment case 12.
[0047]
The dedicated jig containing the plurality of leaf springs 56 is transported to a predetermined position by the dedicated jig transport device 13. The leaf spring-like spring take-out part 14 grasps and removes the leaf spring-like spring 56 from above and below the leaf spring-like spring 56 with a chuck from a dedicated jig transported to a predetermined position. Then, the plate spring is turned 180 degrees, the chuck portion of the leaf spring-like spring take-out portion 14 is extended to the chuck portion of the leaf spring-like spring supply portion 15, and the leaf spring-like spring 56 is received by the chuck portion of the leaf spring-like spring supply portion 15. hand over. As shown in FIG. 11, the chuck portion of the leaf spring-shaped spring supply portion 15 advances obliquely downward by a cam drive (not shown), and inserts the leaf spring portion of the leaf spring-shaped spring 56 into the opening of the cylindrical fuel rod support component 52. Thereafter, the leaf spring-shaped spring supply section 15 itself is moved to the leaf spring-shaped spring take-out section 14 by driving a cam (not shown), and the leaf spring-shaped spring 56 is fitted into the C-shaped hole of the cylindrical fuel rod support component 52, thereby chucking the chuck. Release 15a.
[0048]
FIG. 12 shows a chucking method using the chuck mechanism 15 a of the leaf spring-shaped spring supply unit 15 and a method of delivering the leaf spring-shaped spring 56 to and from the leaf spring-shaped spring take-out unit 14.
[0049]
In the leaf spring-shaped spring supply section 15, the transported leaf spring-shaped spring 56 is inserted into the C-shaped opening 54 of the cylindrical fuel rod support part 52 at the cylindrical fuel rod support part holding station 6 on the turntable 9. The cylindrical fuel rod support part 52 is sandwiched and fixed between the inside of the tab portion 55 of the cylindrical fuel rod support part 52 and the leaf spring-like spring support part of the cylindrical fuel rod support part station 6.
[0050]
After fixing the leaf spring 56 to the tab portion 55 of the cylindrical fuel rod supporting part 52, the turntable 9 is rotated by 45 degrees, and the cylindrical fuel rod supporting part holding station is moved to the leaf spring spring locating part 16. Moved. The leaf spring-like spring 56 fixed to the leaf spring-like spring positioning portion 16 and the cylindrical fuel rod support component 52 is sandwiched between chucks, thereby positioning the leaf spring-like spring 56 in the horizontal direction.
[0051]
Next, the turntable 9 is rotated by 45 degrees and moved to another cylindrical fuel rod support part supply part 4 '. In the cylindrical fuel rod support component supply unit 4 ′, the supply of another cylindrical fuel rod support component 52 constituting the sub-assembly 60 is performed. As in the case of the cylindrical fuel rod support component supply unit 4, Up / down determination and circumferential positioning are performed. The cylindrical fuel rod supporting part 52 having undergone these operations is inserted with its C-shaped opening 54 aligned with a leaf spring 56 on the turntable 9 and further shifted horizontally in the horizontal direction to form a tab part. 55 is put inside the leaf spring 56. In this state, the subassembly 60 is completed.
[0052]
Next, the turntable 9 is rotated 45 degrees and moved to the automatic discharge position 17. At the automatic discharge position 17, the presence or absence of mixing of different types of cylindrical fuel rod support parts, the presence of incorrect supply to the cylindrical fuel rod support part holding station 6 on the turntable 9, the supply of leaf springs 56 The presence or absence of a mistake or the like is inspected. The detected error is automatically discharged from the automatic discharge position 17.
[0053]
The sub-assembly 60 determined to have no abnormality passes through the automatic discharge position 17, and the turntable 9 is rotated by 45 degrees and moved to the sub-assembly supply position 18.
[0054]
The completed subassembly 60 is taken out of the turntable 9 by the chuck 20 with a pushing device attached to the tip of the arm of the three-axis robot 19, and moves to the position coordinates specified by the program of the welding jig 21 dedicated to the nuclear fuel spacer. It is conveyed, inserted vertically at that position, released further, and then pushed by a pushing device. At this time, it is measured by a laser sensor whether or not the pushing amount satisfies an arbitrarily set reference value. If not, the number of locations is counted.
[0055]
After the subassembly 60 is taken out to the subassembly supply position 18, the turntable 9 is further rotated by 45 degrees and moved to the remaining item detection position 22. At the remaining product detection position 22, the presence / absence of the cylindrical fuel rod support part 52 and the leaf spring-like spring 56 that have not been removed at the automatic discharge position 17 and the subassembly supply position 18 is detected, and the cylindrical fuel rod support part is detected. If 52 or a leaf spring 56 is left, the device is stopped.
[0056]
Next, a process of assembling one subassembly 60 from the two cylindrical fuel rod support parts 52 and one leaf spring-like spring 56 will be further described with reference to FIG.
[0057]
The cylindrical fuel rod support component 52 (cell 1) supplied by the part supply feeder (part feeder for cell 1) 101 is moved by the cell 1 transfer 100, and the cell 1 is held at the position of reference numeral 110, and the reference numeral 111 is used. At the position of the cell 1, the notch of the cell 1 is determined in the vertical direction. At 112, the position of the notch in the circumferential direction is determined, and is sent to the turntable 9 with an 8-divided index.
[0058]
In the turntable 9, reference numeral 113 denotes a cell 1 supply stage, and the cylindrical fuel rod support component 52 (cell 1) supplied to the cell 1 supply stage 113 is a cylindrical fuel rod It is determined whether or not the support component 52 is lifted and whether or not the support component 52 is of a different type. The plate-shaped spring 56 is supplied to the cylindrical fuel rod support component 52 (cell 1) that has passed through the cell 1 soundness check stage 114 at the spring supply stage 115, and then the presence or absence of the spring is determined at the spring setting stage 116. You.
[0059]
Further, the cylindrical fuel rod supporting part 52 (cell 2) supplied by the part supply feeder (part feeder for cell 2) 101 'is moved by the cell 1 transfer 100' and holds the cell 2 at the position 110 '. The notch of the cell 2 is determined in the vertical direction at the position of the reference numeral 111 ′, the position of the notch in the circumferential direction is determined at the position of the reference numeral 112 ′, and sent to the cell 2 soundness check stage 117 of the turntable 9. .
[0060]
The cylindrical fuel rod support component 52 (cell 2) on which the leaf spring 56 is mounted via the spring positioning stage 116 is sent to the cell 2 soundness check stage 117. At the cell 2 soundness check stage 117, the subassembly 60 is assembled from the cylindrical fuel rod support part 52 (cell 1), the leaf spring 56, and the cylindrical fuel rod support part 52 (cell 2). It is determined whether or not there is a mistake in inserting the cylindrical fuel rod support component 52 (cell 2) into the subassembly 60, that is, whether or not there is interference with the spring.
[0061]
The subassembly 60 that has passed through the cell 2 soundness check stage 117 is a subassembly that has been determined to be defective in the cell 2 soundness check stage 117, has been discharged in the defective discharge stage 118, and has been determined to be non-defective. The reference numeral 60 is sent to the cell pair take-out stage 119 without discharging the defective product in the defective product discharge stage 118.
[0062]
The subassembly 60 sent to the cell pair take-out stage 119 is sent to the spacer assembly table 125 by the dedicated robot 19 composed of a scalar robot. Reference numeral 120 indicates the position of the idle stage. In the idle stage 120, it is determined whether or not there is any remaining sub-assembly 60.
[0063]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
[0064]
In the determination of the vertical direction of the cylindrical fuel rod support part 52, a counterbore slightly larger than the outer diameter of the cylindrical fuel rod support part 52 is inserted into the rotary stage and the cylindrical fuel rod support part 52 is rotated. Supporting parts 52 The presence or absence of the notch 57 at the end of the cylinder is detected by a transmission sensor to determine the up-down direction. 52 The lower outer peripheral surface of the cylinder is fixed by chucks from three directions and rotated together with the air chuck body, thereby preventing rotation failure of the cylindrical fuel rod support part 5 and preventing occurrence of defective positioning judgment in the circumferential direction. The outer peripheral surface is fixed by a rotating body from three directions and is not rotated to determine whether the cylindrical fuel rod supporting part 52 is to be vertically positioned and positioned in the circumferential direction. The cylindrical fuel rod supporting part 52 can be rotated without being affected by the variation in the diameter or the degree of roundness, and the number of cases where a defect is determined is reduced, and the apparatus is not frequently stopped. I can do it.
[0065]
Further, in order to prevent breakage or deformation of the leaf spring-like spring 56, the operation of inserting the outer peripheral surface of the cylindrical fuel rod support component into the C-shaped opening 54 has been changed from a conventional circular arc operation to a linear operation. Leaf spring 56 The mounting rigidity and mounting accuracy of the holding portion can be improved.
[0066]
In addition, an automatic discharge position 17 is provided. In the automatic discharge position 17, the presence or absence of mixing of different types of cylindrical fuel rod support parts, the presence or absence of a supply error to the cylindrical fuel rod support part holding station on the turntable 9, The presence or absence of a supply error or the like of the leaf spring 56 is inspected, and an error is detected and automatically ejected from the automatic ejection position 17. Therefore, when a failure occurs in the assembly of the subassembly 60, By discharging at the automatic discharge position 17, it is not necessary to stop the assembly operation of the entire apparatus.
[0067]
The leaf spring-like springs 56 are arranged in a dedicated jig, and the exclusive jigs are stored in the exclusive jig alignment case 12 in a state where the leaf spring-like springs 56 are aligned. When removing the spring 56 from the dedicated jig, the dedicated jig can be leveled and the leaf spring-like spring can be removed while floating from the dedicated jig. Also, it is possible to prevent the deformation and breakage of the dedicated jig and the leaf spring-like spring 56 from occurring.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the presence or absence of the notch at the end of the cylindrical fuel rod support component is detected by the optical sensor and the vertical direction is determined. The cylindrical fuel rod support part can be rotated without being affected by the variation of the outer diameter of the part or the degree of roundness, which reduces the possibility that a defect is determined and that the apparatus is frequently stopped. There can be no.
[0069]
In addition, in order to prevent breakage or deformation of the leaf spring, the operation of inserting the cylindrical fuel rod support part into the opening has been changed from the conventional arc operation to the linear operation. And the mounting accuracy can be improved.
[0070]
In addition, an automatic discharge position is provided to check for the mixing of cylindrical fuel rod support parts of different types, the supply error to the cylindrical fuel rod support part holding means, the supply error of the leaf spring, etc. In this way, the error detected is automatically discharged, so that it is not necessary to stop the assembling operation of the entire apparatus when a failure occurs in the assembly of the sub-assembly.
[0071]
The leaf springs are arranged in a special jig, and the exclusive jigs are stored horizontally in a special jig alignment case with the leaf springs aligned. When extracting from the jig, the dedicated jig can be set horizontally and the leaf spring can be extracted while floating from the exclusive jig. Deformation or breakage of the leaf spring can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a portion A in FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view showing a portion B in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged view showing a portion C in FIG. 1;
FIG. 5A is a plan view showing a nuclear fuel assembly spacer, and FIG. 5A is a partially cutaway sectional view as viewed from ABC in FIG.
FIGS. 6A and 6B are a plan view showing one cylindrical fuel rod support component as viewed from the axial direction, and a perspective view of the cylindrical fuel rod support component, respectively. In the present invention, a notch is formed at one of the upper and lower ends of the cylindrical fuel rod support component.
FIG. 7 is a plan view showing the subassembly as viewed from the axial direction.
FIG. 8 is a view schematically showing an assembling process of a subassembly in the nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a plan view showing a cylindrical fuel rod support component fixing jig releasing mechanism.
FIG. 10 is an elevation view showing a cylindrical fuel rod support component fixing jig releasing mechanism.
FIG. 11 is a diagram illustrating a mechanism of a leaf spring-shaped spring supply unit.
12A and 12B are a side view and a top view, respectively, showing a chucking method and a delivery method of a leaf spring-shaped spring supply unit.
[Explanation of symbols]
1 Parts supply feeder
2 Cylindrical fuel rod support part transfer device
3 Vertical judgment stage
4 Vertical rotation chuck
4 'cylindrical fuel rod support parts supply
5 Circumferential positioning tage
6. Cylindrical fuel rod support component holding station
7. Cylindrical fuel rod pushing device
8 Reflection type sensor
9 Turntable
11 Cylindrical fuel rod support component fixing jig release mechanism
12 Special jig alignment case
13 Exclusive jig conveyor
14 Leaf spring-like spring removal part
15 Leaf spring supply unit
16 leaf spring-like spring positioning section
17 Automatic discharge position
18 Subassembly supply position
19 3-axis robot
20 Chuck with push-in device
52 Cylindrical fuel rod support parts
53 Inside protrusion
54 C-shaped opening
56 leaf spring
60 subassembly

Claims

A plurality of sub-assemblies are arranged, and the sub-assemblies include two cylindrical fuel rod support parts and a side surface of these cylindrical fuel rod support parts, which extends along a cylindrical axis direction of the cylindrical fuel rod support parts. And a single leaf spring-like spring attached to the cylindrical fuel rod support part and having the function of pressing the fuel rod against the inner projection of the cylindrical fuel rod support part. Automatically assembling a nuclear fuel assembly spacer having a turntable for assembling a nuclear fuel assembly spacer used to align and hold fuel rods having notches formed therein for use in determining the vertical direction in the cylindrical axis direction In the device,
A part supply feeder for supplying the cylindrical fuel rod support part;
Cylindrical fuel rod support component transfer means for transferring the cylindrical fuel rod support component,
Up / down determination means for detecting the presence or absence of the notch of the cylindrical fuel rod support component and determining the vertical direction of the cylindrical fuel rod support component,
A vertically rotating chuck for inverting the cylindrical fuel rod support component, which has been determined that the vertical direction is not in the predetermined direction by the vertical determination means,
Circumferential positioning means for positioning the cylindrical fuel rod support component in the vertical direction aligned in a predetermined direction in the circumferential direction,
A plurality of cylindrical fuel rod support component holding means fixed on the turntable for holding the cylindrical fuel rod support component positioned in the circumferential direction;
A dedicated jig alignment case for housing the dedicated jig housing the leaf spring-shaped spring in a horizontal direction,
Dedicated jig transport means for extracting the dedicated jig horizontally from the dedicated jig alignment case,
A leaf spring-like spring extracting means having a chuck mechanism for extracting the leaf spring from the exclusive jig extracted by the exclusive jig transporting means,
Inserting the leaf spring-like spring extracted by the leaf spring-like spring extracting means into the opening of the cylindrical fuel rod supporting part held by the cylindrical fuel rod supporting part holding means, In the horizontal direction, leaf spring-like spring support means for attaching the leaf spring-like spring to the cylindrical fuel rod support component,
The other cylindrical fuel rod, which is positioned and held by the leaf spring-like spring supporting means and attached to the cylindrical fuel rod support part, and whose vertical direction is aligned with the predetermined direction and whose circumferential direction is positioned. Sub-assembly assembling means for horizontally moving the other cylindrical fuel rod support part so as to insert the leaf spring-like spring positioned and held in the opening of the support part, and assembling the sub-assembly;
With
The cylindrical fuel rod support component transfer means, the leaf spring-shaped spring support means, the other cylindrical fuel rod support component transfer means, and the subassembly assembling means are outside the turntable, and Disposed near the cylindrical fuel rod support component holding means on the turntable at the time of stop;
The up / down determining means rotates the cylindrical fuel rod support part around the cylindrical axis so that the cylindrical axis of the cylindrical fuel rod support part is vertical, and the optical sensor detects the cylindrical fuel rod support part. Detecting the presence or absence of the notch ,
The turntable is rotated by a predetermined angle, and when the turntable is stopped, the cylindrical fuel rod support part transfer means transfers the cylindrical fuel rod support part to the cylindrical fuel rod support part holding means on the turntable. Transferring the part, inserting the leaf spring-like spring into the opening of the cylindrical fuel rod supporting part by the leaf spring-like spring supporting means, and opening the opening of the cylindrical fuel rod supporting part by the sub-assembly assembling means. A sub-assembly is assembled on the turntable by inserting an opening of the other cylindrical fuel rod support part into the leaf spring-like spring inserted and held in the nuclear fuel assembly. Spacer automatic assembly equipment.

2. The positioning device according to claim 1, wherein the circumferential positioning means rotates the cylindrical fuel rod support member around a cylindrical axis and detects an end of the opening with an optical sensor to perform circumferential positioning. An automatic spacer assembling apparatus for a nuclear fuel assembly according to the above.

2. The apparatus for automatically assembling a spacer for a nuclear fuel assembly according to claim 1, further comprising means for preventing mixing of different types of cylindrical fuel rod supporting parts having different shapes by an optical sensor.

2. The nuclear fuel assembly according to claim 1, further comprising a holding detection unit that detects whether the cylindrical fuel rod supporting component is securely held by the cylindrical fuel rod supporting component holding unit. 3. Spacer automatic assembly equipment.

The subassembly assembling means sandwiches a lower end portion of the other cylindrical fuel rod support component from both sides, and the leaf spring-like spring is inserted into the opening of the other cylindrical fuel rod support component. The nuclear fuel assembly spacer automatic assembling apparatus according to claim 1, wherein the other cylindrical fuel rod supporting component is moved in the horizontal direction.

2. The nuclear fuel according to claim 1, further comprising: an automatic discharge unit that automatically discharges a defect related to the supply of the cylindrical fuel rod support component or the leaf spring-shaped spring when the defect is detected. Automatic assembly spacer assembly device.

The apparatus further comprises a residual article detecting means for detecting whether or not the cylindrical fuel rod supporting part or the leaf spring-like spring remains at a sub-assembly taking-out part where the sub-assembly assembled by the sub-assembly assembling means is placed. The apparatus for automatically assembling a spacer for a nuclear fuel assembly according to claim 1, wherein:

The sub-assembly is taken out from the sub-assembly take-out part where the sub-assembly assembled by the sub-assembly assembly is placed, and the sub-assembly is transferred to a nuclear fuel assembly spacer welding jig for welding a predetermined portion of the sub-assembly. 2. The apparatus for automatically assembling a spacer for a nuclear fuel assembly according to claim 1, further comprising a transfer means for transferring and pushing the subassembly.

It further comprises a pushing amount detecting means for detecting whether or not the degree to which the sub-assembly is pushed into the nuclear fuel assembly spacer welding dedicated jig by the transfer means is sufficient using a laser beam. The automatic assembly device for a nuclear fuel assembly spacer according to claim 8.