JPH06265690A - ワイヤ巻き付け移動架台装置 - Google Patents

ワイヤ巻き付け移動架台装置

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JPH06265690A
JPH06265690A JP5053804A JP5380493A JPH06265690A JP H06265690 A JPH06265690 A JP H06265690A JP 5053804 A JP5053804 A JP 5053804A JP 5380493 A JP5380493 A JP 5380493A JP H06265690 A JPH06265690 A JP H06265690A
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nuclear fuel
fuel rod
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end plug
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Moriyuki Sakaki
盛 之 榊
Takashi Sekine
根 隆 関
Teruaki Mishima
嶋 輝 昭 三
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 上部端栓の損傷、ワイヤ緩み、及びピッチず
れ等の発生が防止され、品質の向上が図れるとともに、
ワイヤをスリット溝に不具合なく曲げ挟むことができる
ワイヤ巻き付け移動架台装置を得ること。 【構成】 核燃料棒の下部端栓に溶着したワイヤを上記
核燃料棒の外周に所定のピッチ及び巻数で巻き付けるも
のにおいて、ローラ21で支持された核燃料棒1の軸線
に対して直交する方向に移動可能で、ワイヤ6を上部端
栓5に設けられたスリット溝7に折曲係合させるワイヤ
曲げ部材24と、上記核燃料棒の軸線に直交する平面内
でその曲げ部材の移動方向に対して所定角度偏位した位
置に設けられ、上部端栓のスリット溝7及びその底面を
検出するスリット溝検出装置25とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スペーサワイヤ型の核
燃料棒のワイヤ巻き付け装置におけるワイヤ巻き付け移
動架台装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、スペーサワイヤ型の核燃料棒の
構成を示す図であり、核燃料棒1の被覆管2内に多数の
ウラン又はプルトニウムの燃料ペレット3が装填され、
その両側が下部端栓4及び上部端栓5で密封されてい
る。上記下部端栓4にはワイヤ6の端が溶着固定されて
おり、そのワイヤ6が被覆管2の外周に所定のピッチ及
び巻き数で巻き付けられ、その巻き端部が、特に図4で
拡大して示すように、上部端栓5のスリット溝7に曲げ
挟まれ、スリット溝7をかしめるとともにワイヤ端部が
上部端栓5に溶着固定されている。
【0003】図5は上記スペーサワイヤ型核燃料棒の製
造装置の概略構成を示す図であって、基盤10上設けら
れた複数の核燃料支持ローラ11に核燃料棒1がその軸
線回りに回転可能に載置されており、その下部端栓4が
核燃料回転機構12に装着され、その核燃料回転機構1
2によって核燃料棒1が軸線回りに回転駆動されるよう
にしてある。
【0004】また、上記核燃料棒の下部端栓4に溶接固
定されたワイヤ6は核燃料棒に沿って延設され、その端
部がワイヤドラム13に巻装され、またそのワイヤ7の
途中部がワイヤ張力付加機構14のワイヤ保持機構15
に保持され核燃料棒に巻き付けられるワイヤに所定の張
力が付与されるようにしてある。
【0005】前記基盤10にはさらにワイヤ巻き付け移
動架台16が核燃料棒1の軸線方向に移動可能に配設さ
れている。
【0006】しかして、ワイヤの巻き付けに際しては、
核燃料棒1の上面に沿って延設されたワイヤ6を、上記
ワイヤ巻き付け移動架台16のローラ17によって上記
核燃料棒1の上面に圧接支持し、核燃料回転機構12に
よって核燃料棒1をその軸線回りに回転させるととも
に、その回転に対応して上記ワイヤ巻き付け移動架台1
6が上部端栓5側に移動される。このように核燃料棒1
の回転とワイヤ巻き付け移動架台16の移動によって核
燃料棒1の外周に所定のピッチ及び巻き数でワイヤ6が
巻装される。そして、上記ワイヤが所定の巻き数だけ巻
装されると、前述のようにワイヤが上部端栓5のスリッ
ト溝7に曲げ挟まれ、スリット溝7をかしめるとともに
ワイヤが所定位置で切断され、ワイヤ端部の上部端栓5
への溶着固定により巻き端部での処理が完了される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にワイ
ヤ巻き付け前の端栓溶接工程においては、下部端栓と上
部端栓との相対的な周方向の角度ずれが或程度許容され
ているため、核燃料棒を軸線回りに回転させるとともに
ワイヤ巻き付け移動架台を同期的に移動させるだけで
は、巻き端部でワイヤ軸線と上部端栓スリット溝芯とが
一致しない場合があり、このままワイヤ端をクランプし
ワイヤ曲げを行うと、スリット溝にワイヤが挟めなかっ
たり、上部端栓に著しい損傷を与えることがある等の問
題がある。
【0008】また、ワイヤがスリット溝に挟まれたとし
ても、上記曲げ挟み方法ではワイヤに不完全曲げが生
じ、押圧部材を解除した際にワイヤ緩み又はピッチずれ
等の不具合を発生するケースがある。
【0009】そこで、前記上部端栓と下部端栓との相対
的な角度ずれを測定しておき、そのデータをコンピュー
タで演算し、ワイヤ巻き付け時の角度を調整する方法も
あるが、この場合ワイヤ巻き付け装置システムが高額と
なる等の問題がある。
【0010】本発明はこのような点に鑑み、上部端栓の
損傷ワイヤ緩み、及びピッチずれ等の発生が防止され、
品質の向上が図れるとともに、ワイヤをスリット溝に不
具合なく曲げ挟むことができて完全自動化を図ることが
できるワイヤ巻き付け移動架台装置を得ることを目的と
する。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、核燃料棒の下
部端栓に溶着したワイヤを上記核燃料棒の外周に所定の
ピッチ及び巻き数で巻き付けるワイヤ巻き付け架台装置
において、ローラで支持された核燃料棒の軸線に対して
直交する方向に移動可能で、ワイヤを核燃料棒の上部端
栓に設けられたスリット溝内に折曲係合させるワイヤ曲
げ部材と、上記核燃料棒の軸線に直交する平面内でその
ワイヤ曲げ部材の移動方向に対して所定角度偏位した位
置に設けられ、上部端栓のスリット溝及びその底面を検
出するスリット溝検出装置とを有することを特徴とす
る。
【0012】
【作用】ワイヤ巻き付け工程中、ワイヤの巻き数が所定
数に達する手前で核燃料棒の回転が一旦停止され、その
後スリット溝検出装置によって上部端栓のスリット溝が
検出される位置まで、核燃料棒が正転方向或は逆転方向
に回転される。そしてこのようにしてスリット溝が検出
されたら、ワイヤ曲げ部材の移動方向とスリット溝検出
装置とがなす前記所定角度だけ核燃料棒が回転される。
【0013】この所定角度の回転によって、スリット溝
のセンター芯がワイヤの軸線位置及びワイヤ曲げ部材の
移動方向と同一軸線に整合され、ワイヤ曲げ部材の移動
によってワイヤが確実にスリット溝内に折曲げ係合され
る。
【0014】
【実施例】以下、図1及び図2を参照して本発明の実施
例について説明する。図1において、符号20は本発明
のワイヤ巻き付け移動架台装置であって、そのワイヤ巻
き付け移動架台装置20には、核燃料棒1を水平に支持
するローラ21及びその核燃料棒1の上面に沿うように
配設されたワイヤ6を上記核燃料棒1の上面に圧接保持
するローラ22が互いに対をなすように装着されてい
る。
【0015】また、上記ワイヤ巻き付け移動架台装置2
0の前面上部には、上記ワイヤ6に係合しその横方向へ
の移動を阻止し得る切欠き段部を有するワイヤ圧接部材
23が上下動可能に配設されるとともに、そのワイヤ圧
接部材23の前方には、上部端栓5のスリット溝7内に
挿脱可能なワイヤ曲げ部材24が核燃料棒の軸線と直交
する垂直方向に移動可能に配設されている。上記ワイヤ
曲げ部材24はほぼ板状を呈し、その厚さが前記上部端
栓のスリット溝7の幅とほぼ同一であり、その後端縁部
がスリット溝7の底面を基準としてワイヤ径だけ離れた
位置で移動するようにしてある。すなわち、上記ワイヤ
曲げ部材の後端縁とスリット溝7の底面とはワイヤ径だ
け離間するようにしてある。
【0016】また、ローラ21で支持された核燃料棒1
の左右には、ワイヤ曲げ部材24の移動方向に対して所
定角度例えば90°だけ核燃料棒の周方向に偏位した位
置に、前記上部端栓5のスリット溝7及びその底面7a
を検出する光センサの如きスリット溝検出装置25が互
いに対向するように配設されている。
【0017】一方、ワイヤ巻き付け移動架台装置20の
前面下部には、頂端面に前記ワイヤ圧接部材23が下降
したとき核燃料棒1を支持する支持台26を有する昇降
部材27が設けられており、その昇降部材27の前面に
は水平軸28を中心として揺動可能な左右一対の揺動腕
29a,29bが装着されている。
【0018】上記揺動腕29a,29bの先端部には、
上部端栓5をその両側から押圧し、スリット溝7をかし
めるワイヤ挟みスリットかしめ機構30がそれぞれ設け
られており、そのワイヤ挟みスリットかしめ機構30の
上部(先端側)にはワイヤ切断機構31が設けられてい
る。また、上方ワイヤ挟みスリットかしめ機構30の下
方(基端側)には折曲されたワイヤの下端部を挾持する
ワイヤ挾持部材32が設けられている。
【0019】しかして、核燃料棒1の下部端栓に先端を
溶着したワイヤ6を核燃料棒1の上面に沿って延設し、
核燃料棒1をその軸線回りに回転させながら、それに同
期してワイヤ巻き付け移動架台装置20を移動させるこ
とによって、核燃料棒1の外面にワイヤ6が巻装され
る。
【0020】そこで、ワイヤ巻き端の手前略1/4回転
位置になると、ワイヤ巻き付け移動架台装置20が一旦
停止せしめられる。この場合上部端栓のスリット溝7は
図2に示すように略水平位置となる。ここで、スリット
溝7及びその底面7aがスリット溝検出装置25によっ
て検出される位置になるまで核燃料棒1が正転或は逆転
方向に若干回転され、スリット溝7及びその底面7aの
原点が決定される。その後、ワイヤ曲げ部材の移動方向
とスリット溝検出装置とがなす所定角度すなわち90°
だけさらに核燃料棒1が巻き方向に回転される。
【0021】このようにスリット溝を一旦所定位置に調
整した後核燃料棒を所定角度だけ回転させることによっ
て、スリット溝7の芯とワイヤ曲げ部材24の軸線及び
ワイヤ6の軸線とを同一面内にあるようにすることがで
きる。このようにして核燃料棒1の回転が停止される
と、ワイヤ圧接部材23が下降され、その切欠き段部が
ワイヤ6に掛合されると同時にローラ21,22を開放
し、ゆるみを防止した後、上記ワイヤ圧接部材23を更
に下降させ、その時点で上昇位置にある昇降部材27の
支持台26上に支持されている核燃料棒1にワイヤ6を
押圧し、その張力が維持される。
【0022】次に、ワイヤ曲げ部材24が下降させら
れ、ワイヤ曲げ部材24が上部端栓5のスリット溝7内
に挿入されるとともに、ワイヤ6に対する付加張力が解
除される。しかして、上記ワイヤ曲げ部材24の下端面
によってワイヤ6が上記スリット溝7に折曲挿入され
る。
【0023】そこで、一対の揺動腕29a,29bがそ
の先端部が接近する方向に揺動され、ワイヤ挾持部材3
2で折曲されたワイヤの下端部が挾持されるとともに、
ワイヤ挟みスリットかしめ機構30によってスリット溝
7がかしめられ、ワイヤ6が上部端栓5のスリット溝7
に固定される。
【0024】その後、スリット溝7から突出するワイヤ
6がワイヤ切断機構31で所要寸法に切断され、ワイヤ
を上部端栓に溶接固定することによってスペーサワイヤ
型核燃料棒が完成される。
【0025】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、上
部端栓スリット溝芯を、ワイヤの軸線及びワイヤ曲げ部
材の軸線を含む面内に完全に合致させることができ、ワ
イヤの曲げ挟みの際の不具合及び上部端栓の損傷を確実
に防止でき、ワイヤ曲げ挟み後のワイヤ緩み又はピッチ
ずれ等の発生を完全に防止することができる。しかも、
各機構を互いに連繋させることにより完全自動化を達成
することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワイヤ巻き付け移動架台装置の概略構
成を示す斜視図。
【図2】本発明の作動状態説明図。
【図3】スペーサワイヤ型核燃料の構造を示す図。
【図4】上部端栓スリット溝にワイヤ端部を折曲係合さ
せた状態を示す図。
【図5】スペーサワイヤ巻き付け装置の概略構成を示す
図。
【符号の説明】
1 核燃料棒 4 下部端栓 5 上部端栓 6 ワイヤ 7 スリット溝 20 ワイヤ巻き付け移動架台装置 21,22 ローラ 23 ワイヤ圧接部材 24 ワイヤ曲げ部材 25 スリット溝検出装置 30 ワイヤ挟みスリットかしめ機構 31 ワイヤ切断機構 32 ワイヤ挾持部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】核燃料棒の下部端栓に溶着したワイヤを上
    記核燃料棒の外周に所定のピッチ及び巻数で巻き付ける
    ワイヤ巻き付け架台装置において、ローラで支持された
    核燃料棒の軸線に対して直交する方向に移動可能で、ワ
    イヤを核燃料棒の上部端栓に設けられたスリット溝内に
    折曲係合させるワイヤ曲げ部材と、上記核燃料棒の軸線
    に直交する平面内でそのワイヤ曲げ部材の移動方向に対
    して所定角度偏位した位置に設けられ、上部端栓のスリ
    ット溝及びその底面を検出するスリット溝検出装置とを
    有することを特徴とする、ワイヤ巻き付け移動架台装
    置。
  2. 【請求項2】ワイヤの軸線とスリット溝センサー芯とを
    一致させた状態で、ワイヤをゆるみなく核燃料棒或は上
    部端栓の外面に押圧支持するワイヤ圧接部材を有するこ
    とを特徴とする、請求項1記載のワイヤ巻き付け移動架
    台装置。
  3. 【請求項3】ワイヤ曲げ部材は、スリット溝底面を基準
    として所要のワイヤ径だけ離れた位置で核燃料棒の軸線
    と直交する方向に移動可能で、上部端栓のスリット溝幅
    に略等しい厚みを有することを特徴とする、請求項1記
    載のワイヤ巻き付け移動架台装置。
  4. 【請求項4】核燃料棒の軸線に対して直交する方向に互
    いに接近或は離間する方向に移動可能な一対のスリット
    かしめ機構を有することを特徴とする、請求項1乃至3
    のいずれかに記載のワイヤ巻き付け移動架台装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108311821A (zh) * 2017-12-29 2018-07-24 中核北方核燃料元件有限公司 一种燃料棒自动化绕丝点焊装置
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CN109727682A (zh) * 2018-12-04 2019-05-07 中国科学院近代物理研究所 一种具有外部螺旋槽纹的定位装置及其制作和使用方法

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