JPH0429997B2

JPH0429997B2 -

Info

Publication number: JPH0429997B2
Application number: JP57184653A
Authority: JP
Priority date: 1982-10-22
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1992-05-20
Also published as: JPS5975193A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、燃料の挿入角度を非接触手段で判別
する技術であり、具体的には光電変換により得た
量子化像をパターンマツチング／特徴抽出法によ
り燃料の取手の向きを認識し挿入角度を判別する
ものである。

発明の技術的背景とその問題点第１図は原子炉に於る燃料の装荷状態およびつ
かみ具旋回機構の原理を示したものである。通
常、燃料１，２，３，４は第１図で示す方向に挿
入される。挿入方向を示すため回転座標を第１図
のように定める。そして各々の燃料の取手１−
１，２−１，３−１，４−１をつかみ具６が矢印
方向からつかむ時のつかみ具６の回転座標に於る
角度をその燃料の挿入角度と定める。すなわち燃
料１は45゜、燃料２は135゜、燃料３は225゜、燃料４
は315゜がそれぞれ挿入角度と定義される。なお、
第１図は炉心の装荷状態を示しているが、プール
はすべて同一方向例えば、315゜の向きに挿入され
る。また、炉心では格子板５で区切られたスペー
スに燃料４本を収納する構造になつているが、プ
ールでは１本毎にラツクに収納する構造になつて
いる。

マスト７はつかみ具６を回転支持するためのも
のであり、検出器８，９，１０，１１は、マスト
７の現在回転角度（すなわちつかみ具６の現在回
転角度）を検出する。金属片１２はマスト７に固
定され、マストの回転と共にマスト円周に沿つて
回転する。検出器８，９，１０，１１は、金属片
１２の位置から電磁変換により回転角度を検出す
る。またこれらはそれぞれ45゜、135゜、225゜、315゜
検出用である。カツプリング１３はマスト７と、
マスト回転モータ１４を継ぐものであり、取付座
１５はトロリ台車（図示せず）のフレームの１部
で、マスト７をベアリング１６，１７を介して回
転支持し、モータ１４の取付座となるものであ
る。

イメージセンサ２０はマスト７に固定支持さ
れ、燃料装荷状態を光電変換し量子化像としてと
らえる。このイメージセンサ２０は本発明の実施
に必要なものであり、従来は設備されていないも
のである。

第２図は制御ブロツク図であり、燃料装荷に於
る挿入角度制御方法を示したものである。信号２
０−１はイメージセンサ２０からの光電変換信
号、ホイストモータ２１はマスト１３をワイヤロ
ープ２２を介し上昇下降させるものであり、目標
座標設定器２３は燃料の装荷座標を設定するため
の設定器である。装荷座標は第２図の右下に示す
ように、Ｘ，Ｙ軸を設け、それぞれ偶数、奇数の
連続番号で燃料装荷位置を示すように定義され
る。図では燃料１（10，23）、燃料２（10，21）、
燃料３（12，21）、燃料４（12，23）となる。

信号２３−１は目標座標設定器２３の設定に基
づく目標座標（説明のため、燃料４（12，23）と
する。）信号で、挿入角度記憶部２４に伝達され
る。挿入角度記憶部２４では該当目標座標の挿入
角度（Ｘ，Ｙ）＝（12，23）＝315゜を記憶部から取
り出し、つかみ具旋回指令２４−１をつかみ具旋
回制御部２５に出力する。信号２５−１は、モー
タ１４を指令２４−１により駆動し、つかみ具６
を目標角度｛（Ｘ，Ｙ）＝（12，23）＝315゜｝まで旋
回させる制御駆動信号である。現在角度判定部２
６は、つかみ具現在角度検出器８，９，１０，１
１のどの位置にマスト金属片１２が位置している
かを判定するもので、判定結果としてつかみ具現
在角度２６−１を出力する。この信号２６−１は
従来においては従来の比較照合部２９に出力され
る。従来の比較照合部２９は旋回角度指令２４−
１と、その制御結果であるつかみ具現在角度２６
−１とを比較照合し一致していれば正常と言う事
で、マスト上昇／下降モータ駆動信号２８−１を
オンし、モータ２１を駆動し、つかみ具６の降下
を起動する。その後つかみ具６（又は、つかみ具
でつられた燃料）が着床するまで降下を続け、着
床信号（図示せず）により降下を停止する。なお
点線は従来の比較照合の条件を示し、実線は本発
明の比較照合条件を示している。

第３図は第２図の制御ブロツクのうち、従来の
ものについて、それを流れ図としてあらわした燃
料装荷シーケンスのフローチヤートである。第２
図には示さなかつたが、つかみ具６を目標座標の
挿入角度に旋回する先だつて、目標座標への台車
（図示せず）位置決め３０を行なう事を示してい
る。又参考までに旋回指令後目標角度への旋回完
了までの時間監視を行なつて、時間オーバーした
ときはエラー処理としている。

以上により従来の燃料装荷に於る挿入許可判定
条件では目標角度旋回指令２４−１とつかみ具現
在角度２６−１が一致していれば、その座標に、
つかみ具現在角度２６−１で挿入が許可されてい
た。従つて台車の位置決めが目標位置からずれて
いた場合、例えば第２図に於て目標設定（Ｘ，
Ｙ）＝（12，23）＝315゜＝現在角度が成立して、台
車停止位置が（Ｘ，Ｙ）＝（12，21）となつた場合
は、315゜のままつかみ具６の降下が許可され、つ
かみ具６又はつかみ具につられた燃料は降下を開
始する。このときつかみ具現在位置＝（Ｘ，Ｙ）＝
（12，21）の挿入角215゜と90゜ずれて降下される結
果となるため、燃料をつつている場合は、燃料先
端形状と挿入口形状のアンマツチで燃料がXY
（12，21）の挿入口に衝突し、無負荷の場合はつ
かむ具６が取手３−１に対し90゜ずれて着床する
ので、取手３−１をつかみ具６はつかむ事が不可
能になるなどの不具合が生ずる可能性があつた。

発明の目的本発明は台車の位置決めが目標座標とずれて停
止したために起因する挿入角度相違また旋回系異
常に起因する挿入角度違いを事前に検出し、つか
み具の降下又は燃料の挿入を防止し、機材の損傷
を防ぐことのできる燃料自動交換機を得ることを
目的とする。

発明の概要本発明は燃料の挿入角度の検出手段としてイメ
ージセンサを設け、これより得られる量子化像よ
り、真の挿入角度を判定するものである。

発明の実施例本発明では第１図に示すようにイメージセンサ
２０を設ける。これは本発明の重要な構成要素の
一つであり、燃料装荷の状態を量子化像として検
出するものである。また、第２図の量子化像処理
部２７は量子化信号２０−１をとり込み、台車現
在座標に於る挿入角度を判別する。そして、量子
化像処理部２７の出力信号２７−１は、量子化像
処理部２７の判定結果を示す挿入角度である。次
に比較照合部２８は信号２４−１，２６−１，２
７−１の一致を比較照合する比較照合部であり、
一致が成立すれば、モータ２１の駆動信号２８−
１をオンし、つかみ具６の降下を許可するもので
ある。第４図に本発明のフローチヤートを示す。

第５図は本発明に於る比較照合部２８での照合
原理を説明したものである。第５図ａに示すよう
に、第１図の格子板５、（Ｘ，Ｙ）＝（10，23）の
燃料１、及び（10，21）の燃料２が量子化像とし
て検出される。第５図では、装荷されていない燃
料の外枠は点線で示されている。また、トロリー
台車の現在停止位置の燃料の取手は点線で示され
ている。第５図ａからわかるように格子板と４体
の燃料の取手との位置関係は常に同じである。こ
の様に格子板と取手の向き（挿入角度）の関係
は、あらかじめ決定されているので、画像処理し
た結果、第５図ａに示すように、格子板とトロリ
ー台車の現在停車位置の燃料の相対位置から燃料
の挿入角度が決定される。いま、目標座標を
（Ｘ，Ｙ）＝（12，23）＝315゜とする。旋回指令２４
−１により第５図ｂに示すようにマスト金属片が
検出器１１（315゜）に位置しているので、つかみ
具現在角度判定部２６は現在角度を315゜と判定
し、信号２６−１＝315゜として比較照合部２８に
出力する。ここで旋回指令２４−１＝315゜であ
り、現在角度２６−１＝315゜なので、信号２４−
１と信号２６−１とが等しくなる。ところで量子
化像処理部２７は、量子化像２０−１より挿入位
置の挿入角度を225゜と判定し信号２７−１を出力
する。従つて比較照合部２８には、２４−１＝
315゜、２６−１＝315゜、２７−１＝225゜が入力さ
れ、三者の一致が成立しないことになり、挿入禁
止指令（下降禁止）が出され、第５図ｃに示すよ
うに下降がブロツクされる。

発明の効果以上述べたように本発明を実施する事により次
のような効果がある。

(i) 燃料損傷の未然防止 (ii) つかみ具旋回駆動系異常の検出 (iii) つかみ具現在位置検出系異常の検出 (iv) 台車現在位置検出系異常の検出

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料装荷の説明図、第２図はその制御
ブロツク図、第３図は従来例のフローチヤート、
第４図は本発明の一実施例を示すフローチヤー
ト、第５図ａ，ｂ，ｃは挿入角度比較照合原理を
示す説明図である。１，２，３，４……燃料、５……格子板、６…
…つかみ具、７……マスト、８，９，１０，１１
……検出器、１２……金属片、１３……カツプリ
ング、１４……モータ、１５……フレーム、１
６，１７……ベアリング、２０……イメージセン
サ、２０−１……量子化像信号、２１……マスト
上昇下降モータ、２２……ワイヤロープ、２３…
…目標座標設定器、２３−１……目標座標、２４
……挿入角度記憶部、２４−１……つかみ具旋回
角度指令、２５……つかみ具旋回制御部、２５−
１……モータ駆動信号、２６……つかみ具現在角
度判定部、２６−１……つかみ具現在角度、２７
……量子化像処理部、２７−１……挿入角度、２
８……比較照合部、２８−１……マスト上昇・下
降モータ駆動信号（降下許可）、２９……従来の
比較照合、３０……目標座標に台車を位置決め。

Claims

【特許請求の範囲】

１炉心上を平面的に移動するトロリ台車と、こ
のトロリ台車に設けられ上下方向に伸縮可能であ
つてかつ軸回りに回転可能なマストと、このマス
ト先端に設けられた燃料つかみ具と、前記マスト
の回転角度を検出することにより燃料つかみ具の
挿入角度を検出する検出手段とから成る原子力発
電所の燃料自動交換機において、前記マストに設
けられ前記トロリ台車現在停止位置周辺の炉心の
格子板の状態像を光電変換手段を用い量子化像と
して検出する手段と、前記量子画像をパターンマ
ツチング及び特徴抽出法により画像処理して前記
格子板を認識し前記トロリ台車現在停止位置にお
ける前記格子板との相対位置から燃料の挿入角度
を決定する手段と、この決定された挿入角度と前
記検出された燃料つかみ具の挿入角度とを比較照
合し不一致の場合は燃料の挿入又は取出しを停止
させる手段とを具備したことを特徴とする燃料自
動交換機。