JPH04269699A - 核燃料ペレットのハンドリング装置 - 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】この発明は核燃料ペレットのハン
ドリング装置に関し、さらに詳しくいうと、ロータリー
プレスで成形されたペレットを燒結装置に移送する際に
ペレットを破損させた把持装置を容易に検出することの
できる核燃料ペレットのハンドリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】核燃料ペ
レットは、次のようにして製造されている。すなわち、
二酸化ウラン粉末をロータリープレスステーションの金
型に供給し、圧粉成形する。成形されたペレットはペレ
ット取り出しラインに移動し、次いでコンベアラインに
よりハンドリング装置に至る。ハンドリング装置は、前
記ペレットを把持する爪を有する把持装置を備え、一度
に２０〜３０個のペレットを燒結ボードに移送する。燒
結ボードに移送されたペレットは、燒結装置に装填され
て燒結される。

【０００３】ところで　　、ロータリープレスステーシ
ョンの金型により成形された燒結前のペレットは、十分
な機械的強度を有していないので、前記把持装置でペレ
ットを移送する際に、把持装置における爪に不具合を生
じているときには、ペレットに微小なクラックや微小な
カケを生じることがある。これらの微小な傷は、ペレッ
トを燒結すると、大きな欠損にとなる。したがって、こ
の把持装置における爪により発生するペレットにおける
微小な傷をできるだけなくすることが重要になる。その
ためには、もし燒結後のペレットに傷が発見されたなら
ば、ペレットに微小な傷を与えた把持装置の爪を、傷を
与えない正常な爪と交換しなければならない。

【０００４】ところが、燒結後に、傷のあるペレットが
発見されても、いずれの把持装置の爪が原因であったか
、その把持装置を特定することは非常に困難である。

【０００５】この発明は前記事情に基づいてなされたも
のである。すなわち、この発明の目的は、燒結後のペレ
ットに傷が発見された場合にいずれの把持装置によって
そのような傷の原因が発生したのかを容易に突き止める
ことのできる核燃料ペレットのハンドリング装置を提供
することを目的にする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、ロータリープレスステーションに設けられ
た金型の数に対して、ｍ＝ｋｎ（ただし、ｎは把持装置
の個数、ｍは金型の個数、ｋは整数を表す。）の関係を
満たす個数の、順番付けられた把持手段を有するハンド
リングロボットと、ロータリプレスステーションの金型
により成形されると共にその金型に固有の番号が刻印さ
れたペレットを前記把持手段に搬送する搬送手段と、搬
送されるペレットに刻印された番号を読み取る番号読み
取り手段と、この番号読み取り手段により読み取られた
番号を示すデータに基づいて、移送されてくる所定番号
のペレットを所定の把持手段が把持することができるよ
うに、移送されるペレットの位置決めを制御する制御手
段とを備えたことを特徴とする核燃料ペレットのハンド
リング装置である。

【０００７】

【作用】ロータリープレスステーションにおける金型に
よるペレットの成形においては、パンチナンバー（番号
）がペレットの上面に刻印される。この刻印は、本来、
ロータリープレスステーションにおける金型の不具合を
容易に発見することができるようにするためのものであ
る。

【０００８】この発明は、傷のある燒結ペレットが生じ
た場合に、ロータリープレスステーションにおける金型
によりペレットに刻印された番号を利用して、傷をつけ
た把持手段を特定しようとする。

【０００９】この発明における原理は、ローターリプレ
スステーションにおける金型の数と把持手段の数とにつ
き、ｍ＝ｋｎ（ただし、ｎは把持手段の数、ｍは金型の
数、ｋは整数を表す。）の関係を満たすように把持手段
の数を決定し、ロータリプレスステーションの特定の金
型により成形されたペレットを順序付けられた把持手段
により把持されるように制御することである。

【００１０】この発明の作用を詳述すると以下のようで
ある。ロータリープレスステーションの金型により、上
面に１、２、・・・ｉの番号の刻印されたペレットを成
形する。このペレットは、搬送手段により把持手段に移
送される。この場合、１番のペレットから搬送手段に移
送されることもあるし、また場合によっては１以外の途
中の番号のペレットから搬送手段に移送されることもあ
る。１以外の途中の番号のペレットから搬送手段に移送
される場合には、ｉ番目のペレットの次には１番のペレ
ット、２番のペレットと言うように、ペレットが移送さ
れる。搬送手段により搬送される先頭のペレットの刻印
番号が、移送途中において、番号読み取り手段により撮
影され、読み取られる。番号読み取り手段は、読み取っ
た番号を示すデータを制御手段に出力する。制御手段は
、読み取ったデータに基づき、ペレットがその特定の把
持手段に把持されるように、搬送手段および把持手段等
を制御する。

【００１１】例えば、搬送されるペレットの列が１番の
ペレットから始まっているときには、番号読み取り手段
は、搬送手段上を搬送されてくるペレットの列の先頭ペ
レットは１番であるとその番号を読み取り、データを制
御手段に出力する。制御手段は、１番目のペレットが１
番目の把持手段で把持される位置で、１番目のペレット
の搬送が停止するように、ペレットの搬送を制御する。 また、搬送手段により搬送されるペレット列における先
頭ペレットが１番以外の例えばｋ番目のペレットである
と、番号読み取り手段は、搬送手段上を搬送されてくる
ペレットの列の先頭ペレットはｋ番であるとその番号を
読み取り、データを制御手段に出力する。制御手段は、
ｋ番目のペレットがｋ番目の把持手段で把持される位置
で、ｋ番目のペレットの搬送が停止するように、ペレッ
トの搬送を制御する。

【００１２】所定の把持手段の所定の位置にペレットが
位置決めされると、把持手段が動作して、ペレットが燒
結ボードに移送される。

【００１３】このように、番号の刻印されたペレットが
特定の把持手段により把持されるように調整されるので
、傷のある燒結ペレットが発見された場合、そのペレッ
トの番号から、傷をつけた把持手段を特定することがで
きる。

【００１４】

【実施例】次ぎにこの発明の一実施例について説明する
。

【００１５】この発明の一実施例である核燃料ペレット
のハンドリング装置１は、図１に示すように、ハンドリ
ングロボット２と、搬送装置３と、番号読み取り装置４
と、ペレット位置決め装置５と、制御装置６とを有する
。

【００１６】このハンドリングロボット２は、搬送装置
３の一部を形成する搬送路７の上方に、搬送路７に沿っ
て一列に配置されたチャック部８を有する。このチャッ
ク部８は、図２に示すように、ペレット９を把持し、あ
るいはこれを解放することができるように開閉可能な一
対の爪部１０を有する。また、このチャック部８は、図
１に示すように、搬送路７による搬送方向に沿って、１
から順に例えば２４の番号が付与されている。すなわち
、２４個のチャック部８が配列されている。このチャッ
ク部８の数は、後述するロータリープレスステーション
における金型の数と同数である。

【００１７】搬送装置３は、図示しない駆動装置により
間欠的に移動すると共に、その一端がロータリプレスス
テーション１１（図３参照）に接続される。このロータ
リプレスステーション１１は、図３に示すように、２４
個の金型を有するロータリープレス１２とターンテーブ
ル１３と搬送路移送ガイド１４とを備え、金型で成形さ
れたペレット９がターンテーブル１３の回転と共に運ば
れ、搬送路移送ガイド１４によりターンテーブル１３か
ら搬送路７へと運ばれるようになっている。また、この
搬送路７には、例えば搬送路７を横切るように光を出射
する発光素子１５ａとこの光を受光して電気信号を出力
する受光素子１６ａとからなる第１の光センサーが配置
されている。さらに、この搬送路７には、前記ハンドリ
ングロボット２における配列されたチャック部８の最後
端近傍に、例えば搬送路７を横切るように光を出射する
発光素子１５ｂとこの光を受光して電気信号を出力する
受光素子１６ｂとからなる第２の光センサーが配置され
ている（図１参照）。

【００１８】番号読み取り装置４は、搬送路７上を移動
するペレット９に刻印された番号（図４参照）を撮影す
ることができるように、図１に示すように搬送路７上の
適宜の位置に配置された撮像装置１７と、この撮像装置
１７から出力される画像データからそのペレット９に刻
印された番号を判別する画像処理装置１８とを有する。

【００１９】ペレット位置決め装置５は、搬送路７の適
宜の位置に配置されており、制御装置６の制御によって
、搬送路７を進行してくる先頭のペレット９の番号と同
一の番号のチャック部８によってそのペレット９が把持
される位置で、進行してくるペレット９が停止するよう
に規制する位置規制部材１９を備える。この位置規制部
材１９は、適宜の駆動装置により伸縮自在に形成されて
いる。また、このペレット位置決め装置５は、位置規制
部材１９にペレット９が接触したことを検知するセンサ
ーを備えており、位置規制部材１９がペレット９と接触
すると、このペレット位置決め装置５は制御装置６にペ
レット検知信号を出力する。

【００２０】制御装置６は、前記画像処理装置から出力
される、ペレット９の番号についてのデータを入力して
、前記ペレット位置決め装置５における位置規制部材１
９の伸縮運動を制御すると共に、ハンドリングロボット
２におけるチャック部８の把持動作を制御し、また、前
記第１の光センサーからの検知信号に基づき、ロータリ
プレスステーション１１のターンテーブル１３の回転速
度を調節し、ペレット位置決め装置５からのペレット検
出信号を入力することにより、搬送装置３の搬送運動を
停止させ、また、前記ターンテーブル１３の回転速度と
搬送路７によるペレット９の搬送速度との同期を取るよ
うになっている。

【００２１】次に以上構成の作用について説明する。

【００２２】ロータリプレスステーション１１における
２４個の金型に二酸化ウラン粉末が充填され、金型をプ
レスすることにより２４個のペレット９が形成される。 この２４個のペレット９は、図３に示すようにターンテ
ーブル１３に順番に配列される。ただしその先頭位置は
特に決定されない。制御装置６により回転速度の制御さ
れたターンテーブル１３の回転により、ターンテーブル
１３上のペレット９は順次に回転する。制御装置６の指
令により、搬送路移送ガイド１４が作動して、ターンテ
ーブル１３上をターンテーブル１３共に移動するペレッ
ト９を搬送路７に変位するように、ペレット９を案内す
る。このとき、この搬送路移送ガイド１４の動作により
、先頭番号を１９にしてペレット９の列が搬送路７にガ
イドされるものとする。したがって、搬送路７上を複数
のペレット９が、１９の番号を有するペレット９を先頭
にして、以下２０番、２１番・・・・２４番と続き、２
４番の後には１番、２番・・・となってペレット９の列
が続く。

【００２３】搬送路７はペレット９を間欠的に移送する
。搬送路７上を間欠的に移送されていくペレット９の搬
送速度は、図３に示すように、第１の光センサーが通過
するペレット９を検知することにより、第１の光センサ
ーが出力する制御装置６により直ちに演算され、ペレッ
ト９の搬送速度、すなわち搬送路７の速度とロータリー
プレスステーション１１におけるターンテーブル１３の
回転速度との同期が取られる。

【００２４】搬送路７上を間欠移動していく一列のペレ
ット９の先頭ペレット９の上面（番号刻印面）が撮像装
置１７により撮影され、撮影画像を表示する画像信号が
画像処理装置１８に出力される。画像処理装置１８は、
撮影画像から撮影されたペレット９の番号を読み取り、
その番号を示すデータを制御装置６に出力する。

【００２５】制御装置６は、搬送路７上を移送されるペ
レット９の列の先頭が例えば１９番の刻印をしたペレッ
ト９であると判別すると、ペレット位置決め装置５に制
御信号を出力する。ペレット位置決め装置５は、進行す
るペレット９が１９番のチャック部８で把持される位置
に規制されるように、位置規制部材１９を駆動する。

【００２６】先頭が１９番のペレット９の列が搬送路７
上を移送され、１９番のペレット９は、搬送路７上で前
記位置規制部材１９により停止する。１９番目のペレッ
ト９が位置規制部材１９に接触すると、ペレット位置決
め装置５からペレット検出信号が制御装置６に出力され
、制御装置６から搬送装置３に駆動停止信号が出力され
て、搬送路７の移動が停止する。この状態では、１９番
目のペレット９は１９番目のチャック部８の真下に、２
０番目のペレット９は２０番目のチャック部８の真下に
、以下同様にして２４番目のペレット９は２４番目のチ
ャック部８の真下に位置する。そして、搬送路７におい
て、２４番目のペレット９に続いて１番目のペレット９
が並んでいる。

【００２７】一方、第２の光センサーは、搬送路７上の
１番目のペレット９の存在を検知して、検知信号を制御
装置６に出力する。

【００２８】制御装置６はこの検知信号を入力してハン
ドリングロボット２に駆動信号を出力する。ハンドリン
グロボット２は、駆動信号を入力して、１９番目から２
４番目のチャック部８を下降させ、図２に示すように、
ペレット９を把持し、次いでチャック部８が上昇して初
期位置に戻る。この時点において、第１番目のペレット
９の進行方向における搬送路７上にはペレット９が全く
存在しない状態になっている。

【００２９】１９番目から２４番目のチャック部８がそ
れぞれペレット９を把持すると、制御装置６は、搬送装
置３に再び駆動信号を出力すると共に、ペレット位置決
め装置５に制御信号を出力する。

【００３０】ペレット位置決め装置５は、制御信号を入
力して、１番目のチャック部８の真下にペレット９が位
置するように、位置規制部材１９を駆動する。そして搬
送装置３の駆動により搬送路７上の１番目のペレット９
を、１番目のチャック部８の真下にまで移動させる。１
番目のチャック部８の真下にまで１番目のペレット９が
移動してくると、位置規制部材１９に１番目のペレット
９の進行が阻止され、ペレット位置決め装置５から制御
装置６に検知信号が出力される。制御装置６は、この検
知信号を入力すると、搬送装置３に停止信号を出力して
、搬送路７の移動を停止する。

【００３１】このときにおいては、１番目のチャック部
８の真下に１番目のペレット９が、２番目のチャック部
８の真下には２番目のペレット９が、以下同様に１８番
目のチャック部８の真下には１８番目のペレット９が位
置していることになる。

【００３２】次いで、制御装置６からハンドリングロボ
ット２に駆動信号が出力され、ハンドリングロボット２
は１番目のチャック部８から１８番目のチャック部８を
下降させて、それぞれペレット９を把持して再び上昇す
る。

【００３３】この様にして、１番目から２４番目までの
すべてのペレット９が、ペレット９に刻印された番号に
対応する番号のチャック部８に把持されたことになる。 そして、このハンドリングロボット２は移動して、ペレ
ット９を燒結ボードに移送する。

【００３４】燒結ボードに移送された各ペレット９は燒
結される。燒結後にペレット９に例えば図４に示すよう
な欠損が認められた場合には、図４に示すペレット９に
刻印された番号は１４であるから、１４番目のチャック
部８の爪に何らかの異常が存在したと決定することがで
きる。そして、１４番目のチャック部８を点検し、異常
が発見されると、そのチャック部８を交換することにな
る。

【００３５】以上、この発明の実施例について詳述した
が、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、
この発明の要旨の範囲内で適宜に設計変更して実施する
ことができるのは、言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】この発明によると、ロータリープレスス
テーションにおける金型成形工程からペレットの燒結工
程にペレットを移送するためのハンドリングロボットに
おいて、そのハンドリングロボットのチャク部における
爪によりペレットが傷をつけられることがあったとして
も、傷を付けたチャックを容易に発見することができる
核燃料のハンドリングロボットを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すハンドリング装置を
示す概略説明図である。

【図２】ハンドリング装置におけるチャック部がペレッ
トを把持した状態を示す概略説明図である。

【図３】この発明の一実施例におけるハンドリング装置
における搬送手段とロータリープレスステーションとの
位置関係を示すための概略説明図である。

【図４】欠損を生じた燒結ペレットを示す斜視図である
。

【符号の説明】

１　　ハンドリング装置 ２　　ハンドリングロボット ３　　搬送装置 ４　　番号読み取り装置 ５　　ペレット位置決め装置 ６　　制御装置 ７　　搬送路 ８　　チャック部 ９　　ペレット １０　　爪部 １１　　ロータリプレスステーション １２　　ロータリープレス １３　　ターンテーブル １４　　搬送路移送ガイド １５ａ　　発光素子 １５ｂ　　発光素子 １６ａ　　受光素子 １６ｂ　　受光素子 １７　　撮像装置 １８　　画像処理装置 １９　　位置規制部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ロータリープレスステーションに設け
   られた金型の数に対して、ｍ＝ｋｎ（ただし、ｎは把持
   装置の個数、ｍは金型の個数、ｋは整数を表す。）の関
   係を満たす個数の、順番付けられた把持装置を有するハ
   ンドリングロボットと、ロータリプレスステーションの
   金型により成形されると共にその金型に固有の番号が刻
   印されたペレットを前記把持装置に搬送する搬送手段と
   、搬送されるペレットに刻印された番号を読み取る番号
   読み取り装置と、この番号読み取り装置により読み取ら
   れた番号を示すデータに基づいて、移送されてくる所定
   番号のペレットを所定の把持装置が把持することができ
   るように、移送されるペレットの位置決めを制御する制
   御装置とを備えたことを特徴とする核燃料ペレットのハ
   ンドリング装置。