JPH04232499A - ペレット外径検査方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に核燃料ペレット
の外径検査に関し、より詳細にはレーザーを用いてペレ
ットを走査し、ペレット生産ラインにおいてペレット外
径を測定する装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】核燃料
ペレットの外径が過大であったり過小であったりすると
、核燃料棒の製造効率が著しく低下したり製造費が著し
く高くなる場合がある。直径の過大なペレットは燃料棒
の入口で詰まる場合があるが、かかる事態が生じるとオ
ペレーターはペレット送給装置を停止して過大直径のペ
レットを引き出すと共に、或いは、損傷した燃料棒を交
換する必要がある。このような修正作業を行うと製造時
間がかなり無駄になる。

【０００３】また、直径が過大な燃料ペレットを用いる
と、原子力発電所における原子炉炉心内の核燃料棒の交
換が時期尚早になったりコスト高になる場合がある。ペ
レットの外径が大きすぎると、ペレットと被覆管の間の
隙間が狭くなり、原子炉炉心の運転中、クラッド応力が
過度に大きくなり燃料棒の破損が生じる可能性がある。 他方、ペレットの直径が小さすぎると、燃料棒内の燃料
が最適量にならないので燃料棒の効率が低下する。

【０００４】従来、製造作業における２つの別々の工程
において、ペレットの直径を無作為に検査していた。ま
ず最初に、トレー毎に一本のペレットを、品質管理係員
が手動マイクロメーターを用い、直径が大きすぎるか或
いは小さすぎるかにつき検査し、得られた結果を公式に
記録している。次に、ペレットが研削ステーションから
出ると、オペレーターが手動マイクロメーターを用いて
ペレットを無作為に検査する。ペレット外径についての
公差は公称値から±０．００５インチである。かかる測
定値に対し注意は払うけれども、オペレーターによる記
録はなされず、従ってこれら測定値は、グラインダー（
研削盤）に関する適正な調整の確保に用いられるに過ぎ
ない。

【０００５】最近において、無作為検査法に代え、生産
したペレットを全て、即ち１００％検査する要望が高ま
っている。現時点で用いられている１つの検査システム
は、ペレットを、端と端を突き合わせ、単一の縦の列に
並べた状態で研削ステーションからペレット保管トレー
まで移動させている間にペレットをレーザービームで走
査して直径の過大／過小なペレットを測定検出するレー
ザー走査装置と関連のペレット移送装置を用いている。 しかしながら、この検査システムは満足のいく検査結果
を得るのを阻害する幾つかの欠点を有している。

【０００６】１つの欠点は、長いペレット列を移動させ
るため、ペレット移送装置は列中の一番後ろの、即ち最
後尾のペレットを把持してペレット列を押し進める必要
があるということである。ペレット列の最後尾から押す
と、一般に列の中間に位置した幾つかのペレットが上方
に折れ曲がれ、或いは浮き上がることになる。かかる折
れ曲がりの結果として、直径の測定値が不正確になると
共にペレット直径が過大であるとの誤った指示が出され
る場合がある。

【０００７】もう１つの欠点として、ペレット移送装置
は、リンクにより周囲の一部が往復動自在のキャリッジ
に連結されていて、前進行程及び後退行程の間、キャリ
ッジ及びこれに取り付けられたペレット把持機構を駆動
する回転フライホイールを用いていることである。フラ
イホイールの一定の回転動作は、キャリッジの往復動作
に変換されるが、その速度は一様でなく、或いは不定で
ある。ペレット列の中間に位置するペレットは、ペレッ
ト列の両端部よりも高い速度でレーザーを通り過ぎ、従
ってレーザーは、中間に位置するペレットのそれぞれに
ついて同一の測定値しか出さないようになる。

【０００８】かくして、全てのペレットが同一速度で測
定用レーザーを通り過ぎることはなく、これにより得ら
れる読みの正確度及び数が低減する。ペレットのうちの
一本につき局所的に直径の過大な部分が存在していても
、次に実施される燃料棒へのペレット装入の際、及びク
ラッド応力の増大の際に種々の問題を引き起こすので、
読みの数が少なくなることは、読みの数が多ければ多い
ほど良いという要望とは全く正反対である。

【０００９】さらにもう１つの欠点は、レーザーのビー
ムが、ペレットの軸線及び移動方向と垂直に配向してい
るということである。このような配向状態では、隣り合
うペレットの対向関係にある端の面取り部が、ペレット
の縮径又は過小直径部分となり、それにより誤った読み
を出す場合がある。面取り部は、レーザー走査装置がペ
レットの中心軸線に対し垂直方向にレーザービームを発
射すると最大４０ミル、公称直径の読みを減少させる場
合がある。

【００１０】従って、別の手法によりペレットを移送さ
せると共にペレット外径を測定し、それにより上述の欠
点を回避することが要望されている。

【００１１】本発明は、上述の欠点を解決すると共に上
述の要望を満足させるような設計の改良型ペレット検査
システムの構成部分であるレーザー走査によるペレット
外径測定装置及び方法を提供する。レーザー走査ペレッ
ト外径測定装置及び方法に加えて、改良型ペレット外径
検査システムは、別途米国特許出願に係る発明を構成す
るペレット移送装置及び方法を含む。本発明及び別途米
国特許出願に開示された発明は、同一のペレット外径検
査システムで用いられるのが有利であり、従って両方と
も本発明の完全な理解を容易にするため図示し説明して
いるが、本発明及び別途米国特許出願における発明は、
別々に用いてもよいことは理解されるべきである。

【００１２】したがって、本発明の要旨は、（ａ）ペレ
ットを、端と端を突き合わせた状態で共通軸線に沿い一
列に並べるペレット整列手段と、（ｂ）端と端を突き合
わせた整列状態のペレットを直線経路に沿って前進させ
るペレット移送手段と、（ｃ）ペレットの外径を検出し
て測定するレーザー走査手段とを有し、レーザー走査手
段は、整列状態のペレットの共通軸線に対し非直交関係
で互いに直線経路の両側に位置したレーザービーム光源
とレシーバーを有し、レーザービーム光源とレシーバー
はそれぞれ、ペレットの共通軸線に対し非直交方向に延
びる経路に沿ってペレットへレーザービームを発射し、
ペレットを横切ったレーザービームを受けるよう動作で
き、それにより、列中のペレットの隣合う端を検出しな
いようにすることを特徴とするペレット外径検査装置に
ある。

【００１３】好ましくは、レーザー走査手段は、直線経
路を跨ぐと共に中空部を構成するハウジングを有し、ペ
レットは中空部を通って直線経路に沿い前進する。ハウ
ジングは直線経路に対して斜めに延びる。レーザービー
ム光源とレシーバーは、直線経路の両側に隣接してハウ
ジングによって取り付けられている。発射したレーザー
ビームの進路は、ペレットの共通軸線に対して約５８〜
６０°、好ましくは、約５９°の鋭角をなして延びる。

【００１４】また、本発明の要旨は、（ａ）ペレットを
、端と端を突き合わせた状態で共通軸線に沿って整列さ
せ、（ｂ）端と端を突き合わせた整列状態のペレットを
直線経路に沿って前進させ、（ｃ）レーザービームを整
列状態のペレットの共通軸線に対し非直交関係で延びる
進路に沿ってペレットを横切るよう発射させることによ
って、整列状態で前進しているペレットを走査してペレ
ットの外径を検出・測定し、それにより列中のペレット
の隣合う端を検出しないようにすることを特徴とするペ
レット外径検査方法にある。発射したレーザービームの
進路は、ペレットの共通軸線に対し約５８〜６０°、好
ましくは約５９°の鋭角をなして延びる。

【００１５】今図面を参照し、特に第１図〜第３図を参
照すると、全体を参照番号１０で示した従来型ペレット
外径検査システムが示されている。従来型検査システム
１０は基本構成要素としてレーザー走査装置１４と関連
して用いられるペレット移送装置１２を有している。レ
ーザー走査装置１４は、ペレットＰを端と端を突き合わ
せた単一の縦列状に配置された状態で、移送装置１２に
よって前送りされている間、ペレットＰ（第９図参照）
をレーザービームＢ（第７図参照）で走査して過大又は
過小の外径のペレットの測定と検出を同時に行う。ペレ
ットＰは、或る位置、例えばペレット研削ステーション
（図示せず）の出口で供給コンベア１６から受け入れ、
或る位置、例えばペレット保管トレー１８へ排出される
。

【００１６】移送装置１２は、基本構成要素として、取
付けプラットホーム２０、細長い固定状態の支持軌道２
２及びペレット移送機構２４を有している。プラットホ
ーム２０は全体として水平に延び、供給コンベア１６と
保管トレー１８との間で固定状態で位置している。固定
支持軌道２２はブラケット２６によってプラットホーム
２０上に取り付けられ、供給コンベア１６と保管トレー
１８に隣接してそれぞれ入口端部２２Ａ及び出口端部２
２Ｂを有している。支持軌道２２は又、その入口端部２
２Ａから出口端部２２Ｂまで延びる直線経路Ｌを画定す
る。横断面がＶ形の直線状案内チャンネル２８を形成し
ている。支持軌道２２の案内チャンネル２８は、直線経
路Ｌに沿って端と端を突き合わせた列の状態にペレット
Ｐを整列させて案内でき、ペレットの共通の長さ方向軸
線は直線経路と一致している。

【００１７】ペレット移送機構２４は、歯車箱３２の出
力側に回転自在に取り付けられたフライホイール３０を
有し、歯車箱３２は、プラットホーム２０上に載置され
た適当な動力源、例えば電動機３４に取り付けられてい
て、これによって駆動される。移送機構２４はまた、ロ
ーラー３７によって支持されていて、間隔をおいて配置
された逆Ｕ字形のブラケット４０によってペレット支持
軌道２２の上方でプラットホーム２０に取り付けられた
上部構造体３８上で水平方向に往復動できるキャリッジ
または往復台３６を有している。キャリッジ３６のアー
ム４２は細長いリング４４によってフライホイール３０
の周囲に枢動自在に相互連結されている。

【００１８】電動機３４の作動によってフライホイール
３０が回転駆動されると、キャリッジ３６及びこれに取
り付けられたペレット・グリッパ又はペレット把持装置
４６は支持軌道２２及びペレットＰの直線経路に沿って
前進行程及び後退行程の間往復動する。第３図を参照す
ると、グリッパ４６は、実線で示す閉鎖把持位置と破線
で示す開放解除位置との間で作動できる一対の枢着され
たフィンガー４８を有する。グリッパ４６は市販の在庫
ユニットであるのがよく、例えばアーサー・ジー・ラッ
セル・カンパニー（Ａｒｔｈｕｒ　　Ｇ．　　Ｒｕｓｓ
ｅｌｌ　　Ｃｏｍｐａｎｙ）によって製造され、「ユニ
グリップ（ｕｎｉｇｒｉｐ）」という商品面で市販され
ているものである。把持フィンガー４８はグリッパの選
択的な作動時にグリッパ４６内の空気シリンダ・プラン
ジャー５０の伸縮により把持位置と解除位置との間で作
動する。

【００１９】第４図〜第８図を参照すると、従来型ペレ
ット外径検査システム１０のレーザー走査装置１４と、
これと関連のある支持軌道２２の一部が示されている。 第４図で分かるように、レーザー走査装置１４は、支持
軌道２２に沿ってペレットＰの直線経路Ｌを跨ぐと共に
支持軌道２２の貫通している中空部５４を画定するハウ
ジング５２を有し、ペレットＰは中空部５４を通ってペ
レット移送機構２４によって直線経路に沿って進められ
る。レーザー走査装置１４は、多くの適当な市販の在庫
ユニットのうち任意のものであってよく、例えば「レー
ザー・スキャン・マイクロメーター（Ｌａｓｅｒ　　Ｓ
ｃａｎ　　Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ）」という商品名で、
キーエンス・コーポレーション（Ｋｅｙｅｎｃｅ　　Ｃ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって製造され市販されてい
るものである。第５図及び第６図で分かるように、レー
ザー走査装置１４のハウジング５２を貫通し、ペレット
Ｐを進める直線チャンネル２８を有するペレット支持軌
道２２はまた、チャンネル２８を横切り且つこれと交差
する状態で形成された溝５５を有する。

【００２０】第１図、第２図、第４図及び第７図を参照
すると、ハウジング５２は支持軌道２２によって構成さ
れた直線経路Ｌとほぼ垂直に、又は直交して延びている
。第７図に示すようにレーザー走査装置１４は、光源５
６及びレシーバー５８を有する。光源５６及びレシーバ
ー５８は中空部５４内でその両側に且つ直線経路Ｌの両
側に隣接してハウジング５２に取り付けられている。 かくして、発射したレーザービームＢの進路は、支持軌
道２２上で端突合わせ状態のペレットＰの直線経路Ｌに
対し実質的に直交して、又は約９０度の角度をなして延
びる。レーザービームＢの進路は、レーザービームＢの
下側部分がペレットＰの下側で溝５５内で光源５６から
レシーバー５８に達することができるようにするため、
支持軌道２２の横方向溝５５とほぼ平行に延びる。第８
図は、列中の端突合わせ関係にあるペレットＰのうち２
つを示し、ペレットを横切って発射されたレーザービー
ムの方向に対し、ペレットの共通軸線及び直線経路Ｌが
直交して配向している状態を示している。

【００２１】第９図を参照すると、従来型ペレット外径
検査システム１０の移送機構２４はそのグリッパ４６が
検査装置１４の先へ進められる列中のペレットのうちの
最後尾のものを把持するよう動作する。移送機構２４は
前進行程により破線で示す当初の位置から移動してペレ
ットの列を直線経路に沿ってレーザー走査装置１４の先
へ矢印の方向へ進める。レーザー走査装置１４はペレッ
トが次々とレーザービームＢを通って装置の先へ前進し
ているときに公知の方法でペレットの外径を検出し測定
する。第７図に示すように、レーザー走査装置１４によ
って実際に検出測定されるのは、レーザービームＢ内の
ペレットＰにより生じる影の高さである。さらに、移送
機構２４はそのグリッパー４６が１つのペレットから外
れてついにペレットの今や静止状態の前進列に対して後
退行程を介してその位置まで後退させるよう動作できる
。

【００２２】従来型ペレット外径検査システム１０の上
記構成はその性能及び効率に悪影響を及ぼす幾つかの著
しい欠点を有している。１つの欠点は、支持軌道２２に
沿うペレットＰの前進態様にある。移送装置２４は走査
され測定されるべきペレットだけではなく、ちょうど測
定の終わったペレットによっても構成される長いペレッ
ト列を押し進める必要がある。これを行うには支持軌道
２２の入口端部２２Ａに隣接した最も後ろのペレットを
把持する必要がある。ペレット列の後から押し進めると
、一般に列の中間位置のペレットのうち何本かが上方に
折れ曲がれ、或いは浮き上がる。第１０図は、従来型ペ
レット外径検査システム１０によってペレットの列中に
生じた上方折れ曲がり状態を示している。かかる折れ曲
がりの結果、レーザー走査装置１４による外径の測定値
が不正確になると共にペレットの外径が大きすぎるとい
う誤った指示が出されるとになる。

【００２３】もう一つの欠点は、回転フライホイール３
０、ジンク４４及びチャリッジ３６によって構成される
特定の運動伝達装置にある。フライホイール３０は実質
的に一定の速度で回転する。しかしながら、フライホイ
ール３０の一定の回転運動は一様でない或いは不定の速
度を有するキャリッジ３６の往復運動に変換される。第
１１図は、列中の個々のペレットＰの互いに異なる別々
の当初の位置（ペレット１は最も後ろに位置したペレッ
トである）とペレットをレーザー走査装置１４の先へ移
送装置１２によって進められる際の個々のペレットの互
いに異なる別々の速度の大きさとの関係を示すグラフ図
である。第１１図に示すように、列の真中のペレットは
列の両端のものよりも実質的に高い速度で装置１４の先
へ移動し、レーザーは中間に位置したペレットの各々に
ついて同一の測定値しか出さないようになる。

【００２４】かくして、全てのペレットが同一の速度で
測定レーザー走査装置１４の先へ移動するわけではなく
、これにより、得られる読みの数が減少すると共に測定
値の正確度が悪くなる。ペレットのうちの一本につき局
所的な外径の過大／過小状態が生じているだけで、引き
続き行う燃料棒へのペレット装入の際、及びクラッド応
力の増大の際における種々の問題を引き起こすので、読
みの数の減少は要望とは全く相反する。

【００２５】さらにもう１つの欠点は、レーザービーム
ＢがペレットＰの軸線及びその移動方向と垂直に配向す
るということである。かかる配向状態により、隣り合う
ペレットＰの対向した端の面取り部Ｃがペレットの縮径
部分として生じ、それにより誤った読みが生じる。面取
り部Ｃは、レーザー走査装置１４がペレットの長さ方向
軸線に対して垂直にレーザービームＢを発射すると、最
大４０ミル、公称直径の読みを減少させる場合がある。

【００２６】第１２図〜第１５図を今参照すると、従来
型ペレット外径検査システム１０の上述の欠点をすべて
解決する全体を参照番号６０で示す改良型ペレット外径
検査システムが示されている。改良型検査システム６０
は、ペレットＰを一定速度で前進させペレットを共通軸
線に対し非直交関係で差し向けられたレーザービームＢ
で走査する本発明の改良型レーザー走査装置６４と関連
して用いられる改良型ペレット移送装置６２を用いてい
る（これは、上述の別途米国特許出願の発明を構成する
）。移送装置６２とレーザー走査装置６４は共に、従来
通り研削ステーションの出口に位置した供給コンベア１
６とペレット保管トレー１８との間に位置した同一のプ
ラットホーム２０上に取り付けられている。

【００２７】別途米国特許出願に係る改良型移送装置６
２は、従来型移送装置６４で用いられているのと同一の
直線案内チャンネル２８を備えた同一の固定状態の支持
軌道２２を用いている。静止支持軌道２２のチャンネル
２８はペレットを整列させると共にこれらを直線経路Ｌ
に沿って端と端を突き合わせた状態の列をなして案内す
るが、これは従来方式と同様である。

【００２８】しかしながら、改良型移送装置６２は今、
従来型移送装置２４の移送機構とは実質的に異なる移送
機構６６を有する。まず第１に、移送機構６６は、第１
４図において実線と破線でそれぞれ示すペレット把持位
置とペレット解除位置との間でそれぞれ作動できる一対
の間隔をおいて設けられたグリッパ又は把持装置６８，
７０を有する。グリッパ６８，７０は各々、従来型移送
装置２４で用いられている単一のグリッパ４６と同一の
ユニットであるが、第１５図に示す間隔をおいて配置さ
れている２つのグリッパ６８、７０を用いると、単一グ
リッパ６４だけを用いた場合の欠点がなくなる。特に、
対をなすグリッパ６８，７０を用いると、一方のグリッ
パ６８によってレーザー６４の前で最大約１０インチ押
し進められるペレット列の長さを減少させることにより
ペレットの折れ曲がり又は浮き上がりに関する問題及び
その結果として生じる過大／過小な直径のペレットにつ
いての誤った読みがなくなり、これに対し他方のグリッ
パ７０は大部分のペレットをほとんどの場合乱流状態で
積込みトレー１８（ペレットの背面組み合わせ状態で２
４インチを越える）上へ押し出す。その結果、レーザー
走査中のペレットは不正確なレーザーの測定値を生じさ
せる乱流から守られる。

【００２９】移送機構６６がグリッパ６８，７０を前進
行程及び後退行程により第１２図に示す当初の位置から
、或いはこの位置へ移動するよう動作できる。移送機構
６６によって一定の第１の速度でレーザー走査装置６４
の先へ進め、次にグリッパ６８，７０を移送機構６６に
よって第１の速度よりも大きな第２の速度で移送機構６
６により当初の位置へ戻す。一定の前送りまたは前進速
度により同じ数の多数の測定値をレーザー走査装置６４
を通過するペレットのそれぞれについて取ることができ
、それにより検査システム６０の測定性能が向上する。 後退速度が増大すると、当初の位置への移送機構６６の
リセットにかかる時間が減少し、その間ペレットは移動
せず従って測定は行われないので、従来よりも測定効率
が高くなる。

【００３０】また、移送機構６６はグリッパ６８，７０
を移動させる駆動装置７２及びグリッパ６８，７０を取
り付けるキャリア７４を有する。駆動装置７２はキャリ
ア７４を直線経路Ｌに沿って移動自在に取り付け、キャ
リア７４及びキャリアから取り付けられた一対のグリッ
パ６８，７０を前進行程中は一定の第１の速度で、後退
行程中は第２の速度で移動させることができる。

【００３１】移送機構６６の駆動装置７２は、数種類の
適当な装置のうち任意のものであってよい。しかしなが
ら、好ましい装置は、細長い管状中空ハウジング７６、
互いに反対側に位置した端部がハウジング７６の両端に
回転自在に取り付けられた細長い雄ネジ付き送りねじ７
８及びハウジング７６の一端に取り付けられると共に回
転自在の送りねじ７８の対応の一端部に駆動連結された
動力源、例えば電動機８０を有する駆動装置７２である
。ハウジング７６はプラットホーム２０と支持軌道２２
との間に延びると共にプラットホーム２０に取り付けら
れた一対の間隔をおいた直立逆Ｕ字形ブラケット８２に
よってプラットホーム２０及び支持軌道２２の上方に支
持されている。送りねじの駆動装置７２は多くの適当な
市販の在庫ユニットのうち任意のもの、例えばマイクロ
スライド（Ｍｉｃｒｏｓｌｉｄｅ）によって製造されコ
ンパクト・エレクトロスライド（Ｃｏｍｐａｃｔ　　Ｅ
ｌｅｃｔｒｏ−Ｓｌｉｄｅ）という商品名で市販されて
いるものが挙げられる。

【００３２】移送機構６６のキャリア７４は駆動装置７
２に取り付けられると共に駆動装置７２の送りねじ７８
に駆動自在に連携されている。具体的には、キャリア７
４は、雄ネジ付きの送りねじ７８に螺合した一対の間隔
をおいた雌ネジ付きのカプラ８４及びカプラ８４の下方
側部に取り付けられた細長い支持プレート８６を有し、
支持プレート８６はその下に一対の間隔をおいたグリッ
パ６８，７０を取り付けている。かくして、電動機８０
により位置方向へ送りねじ７８を回転させると、キャリ
ア７４及びグリッパ７０，８０が前進行程中、一定の第
１の速度で直線経路に沿い運動するが、電動機８０によ
り逆方向に送りねじ７８を回転させると、キャリア７４
及びグリッパ７８、８０は後退行程中、第２の速度で運
動する。送りねじの駆動装置７２と関連して設けられた
可変コントローラ（図示せず）を調整することにより、
駆動装置７２の作動速度を後退行程中のキャリア７４の
第２の速度が前進ストローク中のキャリア７４の第１の
速度よりも実質的に大きくなるようセットすることがで
きる。

【００３３】上述のように、一対のグリッパ６８，７０
を用いると、ペレットの折れ曲がりの問題が解決される
と共に単一のグリッパによって押し進められるペレット
の長さを約半分にできるので過大／過小のペレットの誤
った読みが無くなる。グリッパ６８，７０は、移送機構
６６が第１２図及び第２１図に示すように当初の位置に
ある場合、第１（後部の）グリッパ６８が直線経路に沿
って進められ、レーザー走査装置６４（これは検察ステ
ーションを構成する）によって走査される後続の列ＰＲ
中のペレットのうち最も後ろに位置したものに隣接して
位置すると共に第２の即ち前側のグリッパ７０が第１の
グリッパ６８から直線経路に沿って前方の間隔をおくと
共に直線進路に沿って先に進められ、レーザー走査装置
６４によって走査された先導列ＬＲ中のペレットのうち
最も後ろに位置したものに隣接して位置するようキャリ
ア７４に取り付けられている。

【００３４】特に、移送機構６６に連結された適当な制
御器（図示せず）を用いると、第２のグリッパ７０はそ
の解除位置から把持位置へ作動され、その後に、第１の
グリッパ６８がその解除位置から把持位置へ作動される
。また、前進行程に沿って当初の位置からのキャリア７
４からの運動が始まり、その後に第１のグリッパ６８が
作動して先導している、即ち先に走査されたペレットの
列ＬＲがまず最初に前側のグリッパ７０によって移動さ
れ、その後に走査されるべきペレットの後続の列ＰＲが
移動し、それにより第２２図に示すように先に進められ
て走査されたペレットの列ＬＲと前進及び走査されるべ
きペレットの列ＰＲとの間に隙間８８が生じる。隙間８
８の存在により、先導状態との列ＬＲとの係合による後
続の列ＰＲのペレットが折れ曲がる傾向が小さくなる。

【００３５】第１６図〜第１９図は、ペレット支持軌道
２２と関連して改良型ペレット検査システム６０によっ
て用いられる本発明のレーザー走査装置６４を示してい
る。レーザー走査装置６４は従来型走査装置１４で用い
られたのと同一のユニットであるのがよい。具体的には
、レーザー走査装置は、中空部５４を備えた同一のハウ
ジング５２及び直線経路Ｌの両側に設けられた同一の光
源５６及びレシーバー５８を備えている。しかしながら
、今、第１６図及び第１９図で分かるように、ハウジン
グ５２は支持軌道２２に対して斜めに延び、第２０図で
分かるように光源５６はレーザービームＢを整列状態の
ペレットＰの共通軸線に対し非直交方向に発生させる。 非直交状態の好ましい配向角度は、面取り部Ｃを含むペ
レットの隣り合う端を検出しないような角度である。例
えば、ペレットＰの端部に面取り部Ｃが設けられている
ような場合、発射したレーザービームの進路はペレット
の共通軸線に対し約５８〜６０°の鋭角をなして延びる
。好ましい角度はペレットの共通軸線に対し約５９°で
ある。第１７図〜第１９図で示すようにペレットの下側
でレーザービームＢの一部を通すため、支持軌道２２の
溝９０は、レーザービームと同一の角度的に非直交関係
をなして支持軌道を横切って延びる。

【００３６】第２１図〜第２３図は、改良型ペレット移
送装置６２を用いる改良型ペレット検査システム６０の
シーケンシャルな作動段階及びレーザー走査装置６４の
改善された配向状態を示している。第２１図は移送装置
６２をその作動の前進行程の開始時においてその初期位
置で示している。初期位置において、第１のグリッパ６
８は後続の列ＰＲ内のペレットの内最も後に位置したも
のに隣接して位置し、第２のグリッパ７０は先導列ＬＲ
中の最も後に位置したペレットに隣接して位置している
。

【００３７】上述のように、作動の開始時において、移
送装置６２は第２のグリッパ７０をその解除位置から把
持位置へ作動させるよう働き、その後に第１のグリッパ
６８をその解除位置から把持位置へ作動させ、キャリア
７４を移動状態で開始させてグリッパ６８，７０の両方
を前進行程に沿って短い距離、当初の位置から前進させ
、その後において第１のグリッパ６８を作動させてその
最も後に位置したペレットを把持する。かかる走査によ
り後続列ＴＲと先導列ＬＲとの間に隙間８８が生じ、後
続列のペレットの折れ曲がりが防止される。

【００３８】第２２図は、移送装置６２の作動の前進行
程の終りに到達し、今や後退行程を開始する状態の移送
装置６２を示している。グリッパ６８，７０は、今やそ
れぞれの解除位置へ作動され、それぞれのペレットから
外れ、ペレットの列は移送機構６６が当初の位置へ戻っ
ても、依然として静止状態であるようになる。第２３図
は移送装置６２をその作動の後退行程の終りで示してい
る。支持軌道２２の入口端部２２Ａに隣接して補助空気
シリンダ停止機構９２が設けられていることに注目され
よう。ペレットを押し進めるよう移送機構６６を作動さ
せると、停止機構９２が働いて供給コンベア１６上の先
導ペレットに係合し、先導ペレットをコンベア上の静止
位置に保持し、それにより支持軌道上に移動しないよう
にする。移送機構６６が一旦その前進行程の終りに至る
と、先導ペレットを解除するため停止機構９２を止める
。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、レーザー走査装置と関連した移送装
置を用いる従来型ペレット外径検査装置の平面図である
。

【図２】第２図は、第１図の従来型ペレット外径検査シ
ステムの側面図である。

【図３】第３図は、第１図の３−３線における従来型ペ
レット外径検査システムの拡大端面側面図でありシステ
ムによって用いられる把持機構の把持位置と解除位置を
示す図である。

【図４】第４図は、第２図の４−４線におけるシステム
のレーザー走査装置の拡大端面立面図である。

【図５】第５図は、レーザー操作装置のハウジングを貫
通する移送装置の支持軌道の一部の平面図である。

【図６】第６図は、第５図の６−６線における支持軌道
の側面図である。

【図７】第７図は、第４図と類似したレーザー走査装置
の図であり、レーザー走査装置の光源によって発射され
、レシーバーによって受けとられるレーザービームを示
す図である。

【図８】第８図は、端と端を突き合わせた状態のペレッ
ト列中の２つのペレットの平面図であり、ペレットを横
切って発射されたレーザービームの方向に対し、端突き
合わせ状態のペレットの共通軸線が直交している状態を
示す図である。

【図９】第９図は、移送装置の作動状態を示す第１図の
ペレット外径検査システムの概略側面図である。

【図１０】第１０図は、移送装置によりペレット列中に
生じた浮き上がり又は上方折れ曲がり状態を示す概略側
面図である。

【図１１】第１１図は、第９図に示す従来型移送装置を
用いてペレットをレーザー走査装置の先へ進める場合に
おける、ペレット列中の個々のペレットの互いに異なる
初期位置と、個々のペレットの互いに異なる速度の大き
さとの間の関係を表すグラフ図である。

【図１２】第１２図は、改良型ペレット移送装置と関連
して用いられ、ペレットの軸線に対し非直交関係に差し
向けられたレーザービームによりペレットを走査する本
発明の改良型レーザー走査装置を備える改良型ペレット
外径検査システムの側面図である。

【図１３】第１３図は、第１２図の１３−１３線に沿っ
て見た改良型ペレット外径検査システムの平面図である
。

【図１４】第１４図は、第１２図の１４−１４線に沿っ
て見た改良型ペレット外径検査システムの拡大横断面図
であり、改良型ペレット外径検査システムで採用されて
いる把持機構の把持位置及び解除位置を示す図である。

【図１５】第１５図は、第１２図の改良型移送装置の部
分切欠き断面拡大部分図である。

【図１６】第１６図は、第１２図の１６−１６線に沿っ
て見た改良型レーザー走査装置の部分平面図である。

【図１７】第１７図は、レーザー走査装置のハウジング
を貫通している、移送装置の支持軌道の一部の側面図で
ある。

【図１８】第１８図は、第１７図の１８−１８線に沿っ
て見た支持軌道の平面図である。

【図１９】第１９図は、レーザー走査装置及び支持軌道
の部分切欠き断面拡大部分平面図である。

【図２０】第２０図は、端突合わせ状態のペレット列中
の２つのペレットの平面図であり、ペレットを横切って
発射されたレーザービームの方向に対する端突き合わせ
状態のペレットの共通軸線の直交配向状態を示す図であ
る。

【図２１】第２１図は、第１２図の改良型ペレット外径
検査システムの概略側面図であり、改良型移送装置をそ
の作動の前進行程の開始時の状態で示す図である。

【図２２】第２２図は、第１２図のペレット外径検査シ
ステムの概略側面図であり、ペレット移送装置をその作
動の前進行程の終了時であって後退行程の開始時におけ
る状態で示す図である。

【図２３】第２３図は、第１２図のペレット外径検査シ
ステムの概略側面図であり、ペレット移送装置をその作
動の後退行程の終了時で示す図である。

【符号の説明】

２２Ａ，２２Ｂ　　支持軌道 ５６　　レーザービーム光源 ５８　　レシーバー ６０　　ペレット外径検査装置又はシステム６２　　ペ
レット移送装置 ６４　　レーザー走査装置 ６６　　ペレット移送機構

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ペレットを、端と端を突き合わせた状
   態で共通軸線に沿い一列に並べるペレット整列手段と、
   端と端を突き合わせた整列状態のペレットを直線経路に
   沿って前進させるペレット移送手段と、ペレットの外径
   を検出して測定するレーザー走査手段とを有し、レーザ
   ー走査手段は、整列状態のペレットの共通軸線に対し非
   直交関係で互いに直線経路の両側に位置したレーザービ
   ーム光源とレシーバーを有し、レーザービーム光源とレ
   シーバーはそれぞれ、ペレットの共通軸線に対し非直交
   方向に延びる進路に沿ってペレットへレーザービームを
   発射し、ペレットを横切ったレーザービームを受けるよ
   う動作でき、それにより、列中のペレットの隣合う端を
   検出しないようにすることを特徴とするペレット外径検
   査装置。
2. 【請求項２】　　レーザー走査手段は、直線経路を跨ぐ
   と共に中空部を構成するハウジングを有し、ペレットは
   中空部を通って直線経路に沿い前進することを特徴とす
   る請求項１のペレット外径検査装置。
3. 【請求項３】　　ハウジングは直線経路に対して斜めに
   延びていることを特徴とする請求項２のペレット外径検
   査装置。
4. 【請求項４】　　レーザービーム光源とレシーバーは、
   直線経路の両側に隣接してハウジングによって取り付け
   られていることを特徴とする請求項３のペレット外径検
   査装置。
5. 【請求項５】　　発射したレーザービームの進路は、ペ
   レットの共通軸線に対して約５８〜６０°の鋭角をなし
   て延びることを特徴とする請求項１のペレット外径検査
   装置。
6. 【請求項６】　　発射したレーザービームの進路は、ペ
   レットの共通軸線に対し約５９°の角度で延びることを
   特徴とする請求項１のペレット外径検査装置。
7. 【請求項７】　　ペレット整列手段は、直線経路を画定
   する真っ直ぐなチャンネルを有し、支持軌道は、チャン
   ネルを横切って形成されると共にレーザービームの進路
   とほぼ平行に延び、レーザービームの一部がペレットの
   下で直線経路を横切って光源からレシーバーに達するこ
   とができるようにする溝を有することを特徴とする請求
   項１のペレット外径検査装置。
8. 【請求項８】　　ペレットを、端と端を突き合わせた状
   態で共通軸線に沿って整列させ、端と端を突き合わせた
   整列状態のペレットを直線経路に沿って前進させ、レー
   ザービームを整列状態のペレットの共通軸線に対し非直
   交関係で延びる進路に沿ってペレットを横切るよう発射
   させることによって、整列状態で前進しているペレット
   を走査してペレットの外径を検出・測定し、それにより
   列中のペレットの隣合う端を検出しないようにすること
   を特徴とするペレット外径検査方法。
9. 【請求項９】　　発射したレーザービームの進路は、ペ
   レットの共通軸線に対しほぼ５８〜６０°の鋭角をなし
   て延びることを特徴とする請求項８のペレット外径検査
   方法。
10. 【請求項１０】　　発射したレーザービームの進路は、
    ペレットの共通軸線に対し約５９°の角度で延びること
    を特徴とする請求項８のペレット外径検査方法。
11. 【請求項１１】　　レーザービームをペレットの上下で
    非直交方向にペレットの先へ発射することを特徴とする
    請求項８のペレット外径検査方法。