JPH0648310B2 - 核燃料被覆管に端栓を装着して溶接しかつ端栓溶接部を検査するための自動装置 - Google Patents
核燃料被覆管に端栓を装着して溶接しかつ端栓溶接部を検査するための自動装置Info
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- JPH0648310B2 JPH0648310B2 JP1223372A JP22337289A JPH0648310B2 JP H0648310 B2 JPH0648310 B2 JP H0648310B2 JP 1223372 A JP1223372 A JP 1223372A JP 22337289 A JP22337289 A JP 22337289A JP H0648310 B2 JPH0648310 B2 JP H0648310B2
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- weld
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- G21C3/06—Casings; Jackets
- G21C3/10—End closures ; Means for tight mounting therefor
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- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/531—Nuclear device
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、原子炉用燃料棒の製造に伴う取扱い作業、加
工作業および品質検査作業を迅速に実行するための自動
装置に関するものである。
工作業および品質検査作業を迅速に実行するための自動
装置に関するものである。
発明の背景 原子炉用の燃料棒は、一般にジルコニウム合金から形成
された細長い被覆管の内部に燃料ペレットを柱状に封入
したものから成っている。かかる燃料棒を製造する場
合、被覆管に燃料ペレットを充填するのに先立つ最初の
主要な操作は、第１の端栓を溶接するための溶接作業に
よって被覆管の一方の開放端を封止することである。現
行の技術に従えば、被覆管が溶接テーブル上に載せられ
ると、作業員が付属の設備を利用して各々の被覆管の一
方の開放端に端栓を嵌め込む。次いで、不活性ガスアー
ク溶接機を用いて嵌め込まれた端栓が溶接される。溶接
部が十分に冷えた後、品質保証技術者が溶接部を検査
し、それによって所定の品質管理基準（とりわけ、溶接
部の完全性および溶接ビードの直径）が達成されている
かどうかを判定する。検査結果に応じ、溶接された被覆
管は合格品または不合格品トレー内に配置され、そして
次の被覆管に関する溶接作業が再開される。所定数の合
格被覆管が得られたならば、全数または特定数の被覆管
について追加の品質保証試験が行われ、次いでそれらの
被覆管が燃料充填工程に送られる。
された細長い被覆管の内部に燃料ペレットを柱状に封入
したものから成っている。かかる燃料棒を製造する場
合、被覆管に燃料ペレットを充填するのに先立つ最初の
主要な操作は、第１の端栓を溶接するための溶接作業に
よって被覆管の一方の開放端を封止することである。現
行の技術に従えば、被覆管が溶接テーブル上に載せられ
ると、作業員が付属の設備を利用して各々の被覆管の一
方の開放端に端栓を嵌め込む。次いで、不活性ガスアー
ク溶接機を用いて嵌め込まれた端栓が溶接される。溶接
部が十分に冷えた後、品質保証技術者が溶接部を検査
し、それによって所定の品質管理基準（とりわけ、溶接
部の完全性および溶接ビードの直径）が達成されている
かどうかを判定する。検査結果に応じ、溶接された被覆
管は合格品または不合格品トレー内に配置され、そして
次の被覆管に関する溶接作業が再開される。所定数の合
格被覆管が得られたならば、全数または特定数の被覆管
について追加の品質保証試験が行われ、次いでそれらの
被覆管が燃料充填工程に送られる。
このように、溶接作業は時間のかかる労働集約的な操作
であることがわかる。第１端栓溶接に関する溶接作業お
よび品質保証作業に人間が関与することは、燃料棒の製
造にとって大きな障害となっている。このような問題を
悪化させる理由の１つは、端栓溶接部の望ましくない酸
化を回避するため、各々の溶接部を溶接機の不活性ガス
環境中において冷却しなければならないことにある。そ
れ故、別の被覆管に端栓を溶接するために使用し得る時
間が溶接部の冷却を待つために費やされてしまうのであ
る。更にまた、一部の品質保証検査は個々の被覆管が溶
接テーブル上にある内に行われるから、作業の遅れが更
に追加されて生産性を一層低下させる。その上、第１端
栓溶接部がビード溶接ではなく平溶接によって形成され
た場合、目視検査法は溶接部の完全性を試験する方法と
して十分なものではない。
であることがわかる。第１端栓溶接に関する溶接作業お
よび品質保証作業に人間が関与することは、燃料棒の製
造にとって大きな障害となっている。このような問題を
悪化させる理由の１つは、端栓溶接部の望ましくない酸
化を回避するため、各々の溶接部を溶接機の不活性ガス
環境中において冷却しなければならないことにある。そ
れ故、別の被覆管に端栓を溶接するために使用し得る時
間が溶接部の冷却を待つために費やされてしまうのであ
る。更にまた、一部の品質保証検査は個々の被覆管が溶
接テーブル上にある内に行われるから、作業の遅れが更
に追加されて生産性を一層低下させる。その上、第１端
栓溶接部がビード溶接ではなく平溶接によって形成され
た場合、目視検査法は溶接部の完全性を試験する方法と
して十分なものではない。
溶接作業および検査作業に人間が関与することはまた、
燃料棒の品質に悪影響を及ぼすことがある。取扱いの回
数が増加するのに従い、被覆管の表面に掻き傷をつける
可能性が増大する。外面の掻き傷は、腐食の可能性を増
大させるという点で燃料棒の保全性および寿命に悪い影
響を及ぼす。その上、かかる掻き傷は燃料棒の美観をも
損ねるのであって、これは一部の顧客に対しては重要な
問題となる。
燃料棒の品質に悪影響を及ぼすことがある。取扱いの回
数が増加するのに従い、被覆管の表面に掻き傷をつける
可能性が増大する。外面の掻き傷は、腐食の可能性を増
大させるという点で燃料棒の保全性および寿命に悪い影
響を及ぼす。その上、かかる掻き傷は燃料棒の美観をも
損ねるのであって、これは一部の顧客に対しては重要な
問題となる。
発明の目的 本発明の目的の１つは、核燃料被覆管の開放端に端栓を
溶接するための新規で改良された装置を提供することに
ある。
溶接するための新規で改良された装置を提供することに
ある。
本発明のもう１つの目的は、複数の被覆管に個々の端栓
を順次かつ迅速に溶接するための自動装置を提供するこ
とにある。
を順次かつ迅速に溶接するための自動装置を提供するこ
とにある。
本発明の更にもう１つの目的は、品質保証のために端栓
溶接部および被覆管の検査を実施するような上記のごと
き自動装置を提供することにある。
溶接部および被覆管の検査を実施するような上記のごと
き自動装置を提供することにある。
本発明の更にもう１つの目的は、人間の関与なしに各々
の端栓溶接部について品質保証検査を実施するような上
記のごとき自動装置を提供することにある。
の端栓溶接部について品質保証検査を実施するような上
記のごとき自動装置を提供することにある。
本発明の更にもう１つの目的は、労働量を最小限にまで
減少させながら生産性を劇的に増大させるような上記の
ごとき自動装置を提供することにある。
減少させながら生産性を劇的に増大させるような上記の
ごとき自動装置を提供することにある。
本発明の更にもう１つの目的は、端栓溶接作業および各
種の品質保証検査を複数の被覆管に関し並行して迅速に
実施するような上記のごとき自動装置を提供することに
ある。
種の品質保証検査を複数の被覆管に関し並行して迅速に
実施するような上記のごとき自動装置を提供することに
ある。
本発明の更にもう１つの目的は、端栓の溶接された各々
の被覆管に関する品質保証検査データを収集して照合す
るような上記のごとき自動装置を提供することにある。
の被覆管に関する品質保証検査データを収集して照合す
るような上記のごとき自動装置を提供することにある。
本発明の更にもう１つの目的は、高い信頼度および安全
性をもって個々の被覆管を各種の作業ステーションに順
次に移送するような上記のごとき自動装置を提供するこ
とにある。
性をもって個々の被覆管を各種の作業ステーションに順
次に移送するような上記のごとき自動装置を提供するこ
とにある。
本発明のその他の目的は、以下の説明を読むことによっ
て自ら明らかとなろう。
て自ら明らかとなろう。
発明の要約 本発明の上記の目的は、核燃料被覆管に端栓を順次かつ
迅速に溶接すると共に、各々の端栓溶接部に関して一連
の検査を行ってそれが規定の品質管理基準を満たすかど
うかを判定するための自動化された第１端栓溶接装置に
よって達成される。かかる装置は、複数の被覆管を保持
するための待機区域、各々の被覆管の一方の開放端に端
栓を溶接するための溶接ステーション、端栓溶接部を迅
速に冷却するための冷却ステーション、各々の端栓上に
刻印された通し番号を読取るための通し番号読取りステ
ーション、各々の端栓溶接部の完全性を超音波によって
検査するための溶接部検査ステーション、並びに各々の
被覆管を上記ステーションのそれぞれに順次に移送する
ための被覆管移送機構を含んでいる。
迅速に溶接すると共に、各々の端栓溶接部に関して一連
の検査を行ってそれが規定の品質管理基準を満たすかど
うかを判定するための自動化された第１端栓溶接装置に
よって達成される。かかる装置は、複数の被覆管を保持
するための待機区域、各々の被覆管の一方の開放端に端
栓を溶接するための溶接ステーション、端栓溶接部を迅
速に冷却するための冷却ステーション、各々の端栓上に
刻印された通し番号を読取るための通し番号読取りステ
ーション、各々の端栓溶接部の完全性を超音波によって
検査するための溶接部検査ステーション、並びに各々の
被覆管を上記ステーションのそれぞれに順次に移送する
ための被覆管移送機構を含んでいる。
かかる装置はまた、溶接部の直径および端栓と被覆管と
の同心性を測定して適格性を判定するための２つの溶接
部検査ステーション、並びに被覆管内におけるジルコニ
ウムライナの存在および厚さを確認するための隔壁層検
出ステーションをも含むことが好ましい。これら各種の
検査ステーションから得られたデータはデータ収集手段
によって集められ、端栓の通し番号に基づいて照合さ
れ、かつ所定の品質管理基準と比較され、それによって
端栓溶接部の合格または不合格が判定される。かかる判
定結果に応じ、被覆管は合格ロットまたは不合格ロット
のいずれかに自動的に仕分けされる。本発明の自動化さ
れた第１端栓溶接装置はまた、品質保証技術者による目
視検査のために合格被覆管が移送される被覆管集積区域
をも含むことが好ましい。
の同心性を測定して適格性を判定するための２つの溶接
部検査ステーション、並びに被覆管内におけるジルコニ
ウムライナの存在および厚さを確認するための隔壁層検
出ステーションをも含むことが好ましい。これら各種の
検査ステーションから得られたデータはデータ収集手段
によって集められ、端栓の通し番号に基づいて照合さ
れ、かつ所定の品質管理基準と比較され、それによって
端栓溶接部の合格または不合格が判定される。かかる判
定結果に応じ、被覆管は合格ロットまたは不合格ロット
のいずれかに自動的に仕分けされる。本発明の自動化さ
れた第１端栓溶接装置はまた、品質保証技術者による目
視検査のために合格被覆管が移送される被覆管集積区域
をも含むことが好ましい。
本発明の上記およびその他の目的、並びにそれの特徴や
利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を
読むことによって自ら明らかとなろう。なお、全ての図
面を通じて同じ構成部品は同じ参照番号によって表わさ
れている。
利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を
読むことによって自ら明らかとなろう。なお、全ての図
面を通じて同じ構成部品は同じ参照番号によって表わさ
れている。
発明の詳細な説明 先ず第１図を見ると、本発明に基づく第１端栓溶接装置
が２０として示されている。かかる装置は２つの主要部
分から成っているが、それらは自動化された溶接・検査
区画２２および自動化された処理済み品集積・目視検査
区画２４である。一般に、装置２０の制御はゼネラル・
エレクトリック・シリーズ・シックス・プログラマブル
・ロジック・コントローラ（General Electric Series
Six Programmable Logic Controller）のごときプロセ
ス制御器２６によって行われる。かかるプロセス制御器
２６は計算機システム２８と連結されているが、この計
算機システム２８にはディジタル・エクイップメント・
コーポレーション(Digital Equipment Corporation)製
のＰＤＰ１１／７３のごときデータ収集計算機および同
社製のＶＡＸステーション１１／ＧＰＸのごときデータ
解析計算機が含まれていればよい。計算機システム２８
は、特にＣＲＴモニタ３０、動作モードまたは表示モー
ドを選択するためのキーボード３２、および作業パラメ
ータや検査結果のハードコピーを印字するためのプリン
タ３４を具備した制御卓内に収容されている。
が２０として示されている。かかる装置は２つの主要部
分から成っているが、それらは自動化された溶接・検査
区画２２および自動化された処理済み品集積・目視検査
区画２４である。一般に、装置２０の制御はゼネラル・
エレクトリック・シリーズ・シックス・プログラマブル
・ロジック・コントローラ（General Electric Series
Six Programmable Logic Controller）のごときプロセ
ス制御器２６によって行われる。かかるプロセス制御器
２６は計算機システム２８と連結されているが、この計
算機システム２８にはディジタル・エクイップメント・
コーポレーション(Digital Equipment Corporation)製
のＰＤＰ１１／７３のごときデータ収集計算機および同
社製のＶＡＸステーション１１／ＧＰＸのごときデータ
解析計算機が含まれていればよい。計算機システム２８
は、特にＣＲＴモニタ３０、動作モードまたは表示モー
ドを選択するためのキーボード３２、および作業パラメ
ータや検査結果のハードコピーを印字するためのプリン
タ３４を具備した制御卓内に収容されている。
第１図に関連して説明を続ければ、溶接・検査区画２２
には、一定数の被覆管４２を保持し得る待機区域４０、
および待機区域４０から後述のごとき一連の作業ステー
ションに個々の被覆管を移送するための被覆管移送機構
４４が含まれている。待機区域４０は、一定数の被覆管
４２を支持する傾斜した供給テーブル４６を含んでい
る。被覆管は供給テーブル４６上を転がり落ち、そして
それの下端に達すると被覆管移送機構４４によって１本
ずつすくい上げられる。なお、高い信頼度をもって被覆
管を被覆管移送機構４４に供給するため、待機区域内の
被覆管の数が減少するのに従って供給テーブル４６の傾
斜を徐々に増加させるための適当な手段（図示せず）が
装備されている。待機区域４０にはまた、被覆管トレー
（図示せず）を輸送するためのローラコンベヤ４８も含
まれている。自動化された溶接および検査作業の開始に
先立ち、かかるトレー上の被覆管が人力によって供給テ
ーブル４６上に配置される。
には、一定数の被覆管４２を保持し得る待機区域４０、
および待機区域４０から後述のごとき一連の作業ステー
ションに個々の被覆管を移送するための被覆管移送機構
４４が含まれている。待機区域４０は、一定数の被覆管
４２を支持する傾斜した供給テーブル４６を含んでい
る。被覆管は供給テーブル４６上を転がり落ち、そして
それの下端に達すると被覆管移送機構４４によって１本
ずつすくい上げられる。なお、高い信頼度をもって被覆
管を被覆管移送機構４４に供給するため、待機区域内の
被覆管の数が減少するのに従って供給テーブル４６の傾
斜を徐々に増加させるための適当な手段（図示せず）が
装備されている。待機区域４０にはまた、被覆管トレー
（図示せず）を輸送するためのローラコンベヤ４８も含
まれている。自動化された溶接および検査作業の開始に
先立ち、かかるトレー上の被覆管が人力によって供給テ
ーブル４６上に配置される。
被覆管移送機構４４は、供給テーブル４６の下端に位置
する個々の被覆管４２を定期的にすくい上げ、そして各
々の作業ステーションに順次に移送する。かかる被覆管
移送機構４４は、同期的な送り運動を行うようにして一
緒に駆動される複数の互いに離隔した平行なコンベヤチ
ェーン５０を含んでいる。各々のコンベヤチェーン５０
は、一定の間隔で配置された複数の溝付きローラ５２を
担持している結果、それらのローラ５２は送り運動方向
に対して垂直な方向に沿って直線状に整列した一連の被
覆管支持体を構成している。被覆管の表面に掻き傷を付
けないようにするため、これらのローラ５２はプラスチ
ック製のものであることが好ましい。各々のコンベヤチ
ェーン５０上の互いに隣接したローラ５２同士の間隔
は、各々の被覆管が順次に導入される各種の作業ステー
ション間の離隔距離に等しい。その結果、プロセス制御
器２６の制御下でコンベヤチェーン５０が１つの位置だ
け移動するたびに、ローラ５２によって支持された各々
の被覆管は互いに隣接したローラ同士の間隔に等しい距
離だけ移送され、それによって１つの作業ステーション
から次の作業ステーションに移動することになる。各々
のローラ５２は（被覆管移送方向に平行な）それの中心
軸の回りに自由に回転し得る結果、被覆管を縦方向もし
くは軸方向に移動させて各種の作業ステーション内に往
復させることが可能となっている。使用されるコンベヤ
チェーンの数は、部分的には、ローラ間における垂下を
最小限に抑えながら被覆管を実質的に真直ぐな状態に維
持するために必要な間欠支持の程度に依存する。各々の
送り位置に配置されたセンサ（図示せず）により、被覆
管が被覆管移送機構４４によって適正に支持されかつ各
種の作業ステーション内に往復させ得る位置にあること
を示す信号がプロセス制御器２６に伝送される。
する個々の被覆管４２を定期的にすくい上げ、そして各
々の作業ステーションに順次に移送する。かかる被覆管
移送機構４４は、同期的な送り運動を行うようにして一
緒に駆動される複数の互いに離隔した平行なコンベヤチ
ェーン５０を含んでいる。各々のコンベヤチェーン５０
は、一定の間隔で配置された複数の溝付きローラ５２を
担持している結果、それらのローラ５２は送り運動方向
に対して垂直な方向に沿って直線状に整列した一連の被
覆管支持体を構成している。被覆管の表面に掻き傷を付
けないようにするため、これらのローラ５２はプラスチ
ック製のものであることが好ましい。各々のコンベヤチ
ェーン５０上の互いに隣接したローラ５２同士の間隔
は、各々の被覆管が順次に導入される各種の作業ステー
ション間の離隔距離に等しい。その結果、プロセス制御
器２６の制御下でコンベヤチェーン５０が１つの位置だ
け移動するたびに、ローラ５２によって支持された各々
の被覆管は互いに隣接したローラ同士の間隔に等しい距
離だけ移送され、それによって１つの作業ステーション
から次の作業ステーションに移動することになる。各々
のローラ５２は（被覆管移送方向に平行な）それの中心
軸の回りに自由に回転し得る結果、被覆管を縦方向もし
くは軸方向に移動させて各種の作業ステーション内に往
復させることが可能となっている。使用されるコンベヤ
チェーンの数は、部分的には、ローラ間における垂下を
最小限に抑えながら被覆管を実質的に真直ぐな状態に維
持するために必要な間欠支持の程度に依存する。各々の
送り位置に配置されたセンサ（図示せず）により、被覆
管が被覆管移送機構４４によって適正に支持されかつ各
種の作業ステーション内に往復させ得る位置にあること
を示す信号がプロセス制御器２６に伝送される。
被覆管移送機構４４にはまた、第１図に示されるごと
く、軸方向に沿って被覆管を各種の作業ステーション内
に往復させるために役立つ複数のピンチローラ駆動手段
６０が含まれている。これらのピンチローラ駆動手段６
０は、第２図に詳しく示されるごとく、被覆管を往復さ
せるべき各種の作業ステーションと整列した複数の送り
位置において被覆管移送機構４４の上方に懸垂されてい
て、ピンチローラ６２を降下させて下方の被覆管に接触
させればそれを駆動するために役立つ。ピンチローラ６
２はフレーム６４によって回転可能に取付けられてお
り、またフレーム６４は６８の位置で旋回し得るように
して支持板６６に取付けられている。この支持板６６は
剛性アーム７０に固定されていて、それによりピンチロ
ーラ駆動手段６０が適正な位置に懸垂されている。フレ
ーム６４にはまた、適当な直角歯車伝動機構（図示せ
ず）を介してピンチローラ６２を駆動する電動機７２も
担持されている。更にまた、支持板６６には空気圧シリ
ンダ７４が支持されていて、それのピストン７６はフレ
ーム６４に連結されている。
く、軸方向に沿って被覆管を各種の作業ステーション内
に往復させるために役立つ複数のピンチローラ駆動手段
６０が含まれている。これらのピンチローラ駆動手段６
０は、第２図に詳しく示されるごとく、被覆管を往復さ
せるべき各種の作業ステーションと整列した複数の送り
位置において被覆管移送機構４４の上方に懸垂されてい
て、ピンチローラ６２を降下させて下方の被覆管に接触
させればそれを駆動するために役立つ。ピンチローラ６
２はフレーム６４によって回転可能に取付けられてお
り、またフレーム６４は６８の位置で旋回し得るように
して支持板６６に取付けられている。この支持板６６は
剛性アーム７０に固定されていて、それによりピンチロ
ーラ駆動手段６０が適正な位置に懸垂されている。フレ
ーム６４にはまた、適当な直角歯車伝動機構（図示せ
ず）を介してピンチローラ６２を駆動する電動機７２も
担持されている。更にまた、支持板６６には空気圧シリ
ンダ７４が支持されていて、それのピストン７６はフレ
ーム６４に連結されている。
その結果、プロセス制御器２６の制御下で空気圧シリン
ダ７４を作動するとそれのピストン７６が伸びる。それ
により、被覆管４２を支持するローラ５２の直上の位置
においてピンチローラ６２が降下して、そして被覆管４
２に接触する。プロセス制御器２６によって電動機７２
に電圧が印加されると、ピンチローラ６２が回転して被
覆管４２を作業ステーション内に送り込む。被覆管４２
が適正に配置されると、電動機７２への電圧が遮断さ
れ、そして空気圧の作用あるいはピンチローラを被覆管
から引離して上昇させるための戻しばね（図示せず）の
作用によってピストン７６が後退させられる。該ステー
ションにおける作業が完了した後、空気圧シリンダ７４
を再び作動することによってピンチローラ６２が被覆管
４２に接触させられ、次いで電動機７２に逆向きに電圧
を印加することによって被覆管４２が該ステーションか
ら引出される。被覆管４２が被覆管移送機構４４上に戻
った後、電動機７２への電圧が遮断され、そしてピンチ
ローラ６２が被覆管４２から引離される。なお、プロセ
ス制御器２６（第１図）に連結された適当なセンサ（図
示せず）によって被覆管４２の運動や位置およびピンチ
ローラ駆動手段６０の動作状態が監視され、それに応じ
てピンチローラ駆動手段６０の動作が制御される。
ダ７４を作動するとそれのピストン７６が伸びる。それ
により、被覆管４２を支持するローラ５２の直上の位置
においてピンチローラ６２が降下して、そして被覆管４
２に接触する。プロセス制御器２６によって電動機７２
に電圧が印加されると、ピンチローラ６２が回転して被
覆管４２を作業ステーション内に送り込む。被覆管４２
が適正に配置されると、電動機７２への電圧が遮断さ
れ、そして空気圧の作用あるいはピンチローラを被覆管
から引離して上昇させるための戻しばね（図示せず）の
作用によってピストン７６が後退させられる。該ステー
ションにおける作業が完了した後、空気圧シリンダ７４
を再び作動することによってピンチローラ６２が被覆管
４２に接触させられ、次いで電動機７２に逆向きに電圧
を印加することによって被覆管４２が該ステーションか
ら引出される。被覆管４２が被覆管移送機構４４上に戻
った後、電動機７２への電圧が遮断され、そしてピンチ
ローラ６２が被覆管４２から引離される。なお、プロセ
ス制御器２６（第１図）に連結された適当なセンサ（図
示せず）によって被覆管４２の運動や位置およびピンチ
ローラ駆動手段６０の動作状態が監視され、それに応じ
てピンチローラ駆動手段６０の動作が制御される。
溶接・検査区画２２にはまた、溶接作業および検査作業
を行うための複数の作業ステーションが含まれている。
各々の被覆管４２が導入される最初の作業ステーション
は、第１図中に１００として示された溶接ステーション
である。かかる溶接ステーション１００は、適当な溶接
機（たとえばＴＩＧ溶接機）１０２並びにそれに付属す
る電源１０４および制御盤１０６を含んでいる。溶接ス
テーション１００にはまた、端栓の供給源１０８が設け
られている。これらの端栓は振動ボウルフィーダ１１０
内に収容されていて、それから軌道１１２に沿って順次
に送り出される。個々の端栓は引取り・装着機構によっ
て軌道１２の出口から引取られ、そして溶接ステーショ
ン１００内に導入された被覆管４２の開放端に嵌め込ま
れる。
を行うための複数の作業ステーションが含まれている。
各々の被覆管４２が導入される最初の作業ステーション
は、第１図中に１００として示された溶接ステーション
である。かかる溶接ステーション１００は、適当な溶接
機（たとえばＴＩＧ溶接機）１０２並びにそれに付属す
る電源１０４および制御盤１０６を含んでいる。溶接ス
テーション１００にはまた、端栓の供給源１０８が設け
られている。これらの端栓は振動ボウルフィーダ１１０
内に収容されていて、それから軌道１１２に沿って順次
に送り出される。個々の端栓は引取り・装着機構によっ
て軌道１２の出口から引取られ、そして溶接ステーショ
ン１００内に導入された被覆管４２の開放端に嵌め込ま
れる。
第３および５図中に１２０として示された引取り・装着
機構はアーム１２２を含んでいて、それの自由端にはボ
ウルフィーダの軌道１１２の出口に位置する各々の端栓
１０８の基部をつかむように構成された指状のつかみ具
１２４が取付けられている。アーム１２２は矢印１２７
によって示されるごとく時計回りの方向に９０゜だけ旋
回し得るようにして１２６の位置（第３図）に取付けら
れており、それによってつかまれた端栓１０８の中心軸
が９０゜だけ回転させられる。次いで、引取り・装着機
構１２０は溶接ステーションのテーブル１３０（第５
図）の直下に取付けられた横方向滑り台１２８上を水平
方向に（第３図中では下方に）並進する。かかる並進の
結果、つかまれた端栓１０８はそれの中心軸が溶接ステ
ーション内に導入された被覆管４２の中心軸１３２と整
列した位置に到達する。このような軸方向の整列が達成
されると、引取り・装着機構１２０は横方向滑り台１２
８によって担持された縦方向滑り台１３４上を軸方向に
沿って並進し、そして端栓１０８の尖端をアダプタ１３
６中に挿入する。次いで、引取り・装着機構１２０は端
栓１０８を解放してから逆の経路をたどって最初の位置
にまで戻り、そしてボウルフィーダの軌道の出口から次
の端栓をつかみ取る。この場合にもまた、引取り・装着
機構１２０の動作はプロセス制御器２６によって制御さ
れる。
機構はアーム１２２を含んでいて、それの自由端にはボ
ウルフィーダの軌道１１２の出口に位置する各々の端栓
１０８の基部をつかむように構成された指状のつかみ具
１２４が取付けられている。アーム１２２は矢印１２７
によって示されるごとく時計回りの方向に９０゜だけ旋
回し得るようにして１２６の位置（第３図）に取付けら
れており、それによってつかまれた端栓１０８の中心軸
が９０゜だけ回転させられる。次いで、引取り・装着機
構１２０は溶接ステーションのテーブル１３０（第５
図）の直下に取付けられた横方向滑り台１２８上を水平
方向に（第３図中では下方に）並進する。かかる並進の
結果、つかまれた端栓１０８はそれの中心軸が溶接ステ
ーション内に導入された被覆管４２の中心軸１３２と整
列した位置に到達する。このような軸方向の整列が達成
されると、引取り・装着機構１２０は横方向滑り台１２
８によって担持された縦方向滑り台１３４上を軸方向に
沿って並進し、そして端栓１０８の尖端をアダプタ１３
６中に挿入する。次いで、引取り・装着機構１２０は端
栓１０８を解放してから逆の経路をたどって最初の位置
にまで戻り、そしてボウルフィーダの軌道の出口から次
の端栓をつかみ取る。この場合にもまた、引取り・装着
機構１２０の動作はプロセス制御器２６によって制御さ
れる。
次に第４図に関連して説明すれば、アダプタ１３６は溶
接テーブル１３０の上方の位置に取付けられたスプライ
ン軸１３８の末端に担持されている。スプライン軸１３
８は支柱１４０およびジャーナル１４２によって支持さ
れていて、回転運動および往復運動を行うことができ
る。スプライン軸１３８を空気圧シリンダ１４４によっ
て駆動することにより、アダプタ１３６によって保持さ
れた端栓１０８は溶接ボックス１４６内に突き出され、
そして対応するピンチローラ駆動手段６０（第１図）に
よって溶接ステーション１００内に導入された被覆管４
２の開放端に挿入される。被覆管４２は空気圧チャック
１４８によって締付けられると共に、電動機１５４によ
って駆動される副軸１５２に掛けられたベルト伝動手段
１５０によって回転させられる。副軸１５２に掛けられ
たベルト伝動手段１５６によってスプライン軸１３８が
空気圧チャック１４８と同期して回転させられる結果、
溶接ボックス１４６内で端栓１０８を被覆管４２に嵌め
込んで溶接する際に両者は同じ速度で回転することにな
る。回転速度計１５８もまた副軸１５２によって駆動さ
れ、それによって制御すべき溶接作業パラメータの１つ
である被覆管の角速度の読みが溶接機の制御盤１０６お
よびプロセス制御器２６に伝送される。
接テーブル１３０の上方の位置に取付けられたスプライ
ン軸１３８の末端に担持されている。スプライン軸１３
８は支柱１４０およびジャーナル１４２によって支持さ
れていて、回転運動および往復運動を行うことができ
る。スプライン軸１３８を空気圧シリンダ１４４によっ
て駆動することにより、アダプタ１３６によって保持さ
れた端栓１０８は溶接ボックス１４６内に突き出され、
そして対応するピンチローラ駆動手段６０（第１図）に
よって溶接ステーション１００内に導入された被覆管４
２の開放端に挿入される。被覆管４２は空気圧チャック
１４８によって締付けられると共に、電動機１５４によ
って駆動される副軸１５２に掛けられたベルト伝動手段
１５０によって回転させられる。副軸１５２に掛けられ
たベルト伝動手段１５６によってスプライン軸１３８が
空気圧チャック１４８と同期して回転させられる結果、
溶接ボックス１４６内で端栓１０８を被覆管４２に嵌め
込んで溶接する際に両者は同じ速度で回転することにな
る。回転速度計１５８もまた副軸１５２によって駆動さ
れ、それによって制御すべき溶接作業パラメータの１つ
である被覆管の角速度の読みが溶接機の制御盤１０６お
よびプロセス制御器２６に伝送される。
第３図に示されるごとく、支柱１４０には１対の旋回ア
ーム１６０が取付けられていて、それらの自由端には発
熱体１６２が担持されている。これらのアーム１６０
は、空気圧シリンダ１６４（第４図）により作動されて
互いに接近し、そしてアダプタ１３６をはさむようにし
て発熱体１６２を接触させる。この操作は端栓溶接作業
の開始時に実行されるのであって、アダプタ１３６を予
熱し、それによって低温のアダプタが溶接部に対して及
ぼす望ましくない放熱効果を防止するために役立つ。一
般に、アダプタ１３６の予熱は最初の端栓溶接時にのみ
必要とされる。以後は、相次ぐ溶接作業によって所要の
アダプタ温度が維持される。従って、連続運転時には、
発熱体１６２は第３図に示されるような後退した位置に
保たれる。
ーム１６０が取付けられていて、それらの自由端には発
熱体１６２が担持されている。これらのアーム１６０
は、空気圧シリンダ１６４（第４図）により作動されて
互いに接近し、そしてアダプタ１３６をはさむようにし
て発熱体１６２を接触させる。この操作は端栓溶接作業
の開始時に実行されるのであって、アダプタ１３６を予
熱し、それによって低温のアダプタが溶接部に対して及
ぼす望ましくない放熱効果を防止するために役立つ。一
般に、アダプタ１３６の予熱は最初の端栓溶接時にのみ
必要とされる。以後は、相次ぐ溶接作業によって所要の
アダプタ温度が維持される。従って、連続運転時には、
発熱体１６２は第３図に示されるような後退した位置に
保たれる。
次に第４、６および７図に関連して説明すれば、溶接ボ
ックス１４６は台１６５上に取付けられていると共に、
タレット１６６を担持している。タレット１６６には、
溶接トーチ１６８および電極１６９用のホルダ１６７と
トーチ位置調整用電動機１７０とが取付けられている。
タレット１６６を回転することにより、平溶接またはビ
ード溶接のいずれを実施するかに応じ、合体した端栓１
０８および被覆管４２に対するトーチの角度が決定され
る。また、第１端栓溶接の実施に先立ち、電動機１７０
を選択的に作動することによってトーチおよび電極が適
当な溶接開始位置に調整される。かかる調整は、溶接機
の制御盤１０６（第１図）に含まれるＴＶモニタ１７１
を見ながら容易に行うことができる。ＴＶモニタ１７１
上には、溶接ボックス１４６に取付けられたＴＶカメラ
１７２（第３図）によって撮影されたトーチ−電極の影
像が映し出される。
ックス１４６は台１６５上に取付けられていると共に、
タレット１６６を担持している。タレット１６６には、
溶接トーチ１６８および電極１６９用のホルダ１６７と
トーチ位置調整用電動機１７０とが取付けられている。
タレット１６６を回転することにより、平溶接またはビ
ード溶接のいずれを実施するかに応じ、合体した端栓１
０８および被覆管４２に対するトーチの角度が決定され
る。また、第１端栓溶接の実施に先立ち、電動機１７０
を選択的に作動することによってトーチおよび電極が適
当な溶接開始位置に調整される。かかる調整は、溶接機
の制御盤１０６（第１図）に含まれるＴＶモニタ１７１
を見ながら容易に行うことができる。ＴＶモニタ１７１
上には、溶接ボックス１４６に取付けられたＴＶカメラ
１７２（第３図）によって撮影されたトーチ−電極の影
像が映し出される。
第７図に示されるごとく、被覆管４２が対応するピンチ
ローラ駆動手段６０によって溶接ボックス１４６内に導
入された場合、それの前端は溶接ボックスの台１６５に
固定されたホルダ１７６によって担持される伸縮自在の
ストップ１７４に突き当たる。空気圧チャック１４８
（第４図）が被覆管４２を締付けると、ピンチローラ駆
動手段６０の運動は妨げられ、そしてそれの電動機が停
止される。空気圧シリンダ１７８がストップ１７４を第
７図に示された位置１７４ａにまで後退させると、電動
機１５４に電圧が印加され、それにより空気圧チャック
１４８が作動されて被覆管４２が回転する。次いで、空
気圧シリンダ１４４を作動することにより、アダプタ１
３６によって保持されかつ同期的に回転する端栓１０８
が突き出され、そして被覆管４２の開放端に嵌め込まれ
る（第４図）。溶接ボックス１４６内に端栓を導入する
際には、空気圧シリンダ１８２の作動によってシャッタ
１８０が後退させられる。制御盤１０６（第１図）内に
納められた溶接電力供給プログラムにより、溶接ボック
ス内への所要のヘリウムガス流量および被覆管−端栓の
回転速度が設定されると共に、アークスタート、溶接温
度・時間条件および溶接後のガス供給時間の設定を通し
て溶接作業の経過が制御される。溶接作業に際して被覆
管−端栓間に所望の圧縮荷重を加えるため、溶接ボック
スの台１６５は各種の溶接ステーション部材を支持する
テーブル１３０（第７図）に固定された滑り台１８６に
よって担持されるスライダ１８４に取付けられている。
空気圧シリンダ１４４が被覆管の開放端に端栓を挿入し
た場合、溶接ボックス１４６は次第に左方へ移動して、
そしてスライダ１８４と滑り台１８６との間に作用する
圧縮ばね１９０を圧縮する。次いで、溶接ボックスの台
１６５に取付けられた空気圧シリンダ１９２から成るプ
レーキが作動されると、ピストン１９４が伸びてテーブ
ル１３０の表面に接触し、それによってブレーキを掛け
る。空気圧シリンダ１４４の圧力が低下した場合、溶接
ボックス１４６の位置はこのブレーキによって保持さ
れ、それによって溶接作業時における溶接部のマッシュ
ルーム化が防止される。端栓溶接の完了後、電動機１５
４への電圧が遮断され、従って空気圧チャック１４８お
よびアダプタ１３６の同期回転が停止される。次いで、
空気圧チャック１４８が被覆管４２を解放する一方、ア
ダプタ１３６が空気圧シリンダ１４４によって後退させ
られる。その後、対応するピンチローラ駆動手段６０を
作動することによって被覆管４２が溶接ステーション１
００から引出される。
ローラ駆動手段６０によって溶接ボックス１４６内に導
入された場合、それの前端は溶接ボックスの台１６５に
固定されたホルダ１７６によって担持される伸縮自在の
ストップ１７４に突き当たる。空気圧チャック１４８
（第４図）が被覆管４２を締付けると、ピンチローラ駆
動手段６０の運動は妨げられ、そしてそれの電動機が停
止される。空気圧シリンダ１７８がストップ１７４を第
７図に示された位置１７４ａにまで後退させると、電動
機１５４に電圧が印加され、それにより空気圧チャック
１４８が作動されて被覆管４２が回転する。次いで、空
気圧シリンダ１４４を作動することにより、アダプタ１
３６によって保持されかつ同期的に回転する端栓１０８
が突き出され、そして被覆管４２の開放端に嵌め込まれ
る（第４図）。溶接ボックス１４６内に端栓を導入する
際には、空気圧シリンダ１８２の作動によってシャッタ
１８０が後退させられる。制御盤１０６（第１図）内に
納められた溶接電力供給プログラムにより、溶接ボック
ス内への所要のヘリウムガス流量および被覆管−端栓の
回転速度が設定されると共に、アークスタート、溶接温
度・時間条件および溶接後のガス供給時間の設定を通し
て溶接作業の経過が制御される。溶接作業に際して被覆
管−端栓間に所望の圧縮荷重を加えるため、溶接ボック
スの台１６５は各種の溶接ステーション部材を支持する
テーブル１３０（第７図）に固定された滑り台１８６に
よって担持されるスライダ１８４に取付けられている。
空気圧シリンダ１４４が被覆管の開放端に端栓を挿入し
た場合、溶接ボックス１４６は次第に左方へ移動して、
そしてスライダ１８４と滑り台１８６との間に作用する
圧縮ばね１９０を圧縮する。次いで、溶接ボックスの台
１６５に取付けられた空気圧シリンダ１９２から成るプ
レーキが作動されると、ピストン１９４が伸びてテーブ
ル１３０の表面に接触し、それによってブレーキを掛け
る。空気圧シリンダ１４４の圧力が低下した場合、溶接
ボックス１４６の位置はこのブレーキによって保持さ
れ、それによって溶接作業時における溶接部のマッシュ
ルーム化が防止される。端栓溶接の完了後、電動機１５
４への電圧が遮断され、従って空気圧チャック１４８お
よびアダプタ１３６の同期回転が停止される。次いで、
空気圧チャック１４８が被覆管４２を解放する一方、ア
ダプタ１３６が空気圧シリンダ１４４によって後退させ
られる。その後、対応するピンチローラ駆動手段６０を
作動することによって被覆管４２が溶接ステーション１
００から引出される。
図示されてはいないが、ストップ１７４の使用により被
覆管を軸方向に沿って溶接ボックス１４６内に導入した
後、被覆管移送機構のローラ５２によって支持された位
置から被覆管を持上げる手段が装備されていることが好
ましい。その場合には、アームを適宜に配置することに
より、空気圧チャック１４８によって回転させられる被
覆管の半径方向位置が確実に制御される。端栓溶接の完
了後、被覆管は被覆管移送機構のローラ５２上の位置に
戻され、そして対応するピンチローラ駆動手段６０によ
って溶接ステーション１００から引出される。
覆管を軸方向に沿って溶接ボックス１４６内に導入した
後、被覆管移送機構のローラ５２によって支持された位
置から被覆管を持上げる手段が装備されていることが好
ましい。その場合には、アームを適宜に配置することに
より、空気圧チャック１４８によって回転させられる被
覆管の半径方向位置が確実に制御される。端栓溶接の完
了後、被覆管は被覆管移送機構のローラ５２上の位置に
戻され、そして対応するピンチローラ駆動手段６０によ
って溶接ステーション１００から引出される。
端栓溶接作業の完了後には、第１図に示されるごとく、
被覆管は対応するピンチローラ駆動手段６０によって溶
接ステーション１００から引出され、そして被覆管移送
機構４４により（複数の送り位置に対応する）冷却ステ
ーション２００内を通って移送される。冷却ステーショ
ン２００内を通って移送される間に、端栓溶接部は非酸
化性の雰囲気中において冷却される。かかる冷却は、端
栓溶接部とそれに隣接した被覆管および端栓材料とが容
易に酸化しない温度に達するまで行われる。多くの被覆
管および端栓はジルカロイ製であるから、溶接部品の酸
化変色を防止するためには、被覆管の端栓溶接端部を４
０℃以下にまで冷却すれば十分である。
被覆管は対応するピンチローラ駆動手段６０によって溶
接ステーション１００から引出され、そして被覆管移送
機構４４により（複数の送り位置に対応する）冷却ステ
ーション２００内を通って移送される。冷却ステーショ
ン２００内を通って移送される間に、端栓溶接部は非酸
化性の雰囲気中において冷却される。かかる冷却は、端
栓溶接部とそれに隣接した被覆管および端栓材料とが容
易に酸化しない温度に達するまで行われる。多くの被覆
管および端栓はジルカロイ製であるから、溶接部品の酸
化変色を防止するためには、被覆管の端栓溶接端部を４
０℃以下にまで冷却すれば十分である。
第８図に断面図として示された冷却ステーション２００
は、所望の冷却温度を達成するために必要な送り位置の
数に応じた長さを有する実質的な箱形の外被２０２を含
んでいる。溶接ステーション２００内への被覆管４２の
導入は、溶接ステーションの外被２０２およびそれの内
部に開いた入口を有する移行管２０４を通して行われ
る。外被２０２の内部には水平方向に伸びるマニホルド
２０６が取付けられており、それによって通路２０８が
規定されている。被覆管移送機構４４によって移送され
る被覆管４２の端栓溶接端部は、複数の送り位置にわた
って通路２０８内を移動する。マニホルド２０６には、
端栓溶接部に対して非酸化性の冷却ガス（たとえばアル
ゴン）の流れを吹付けるように構成されたノズル列２１
０が設けられている。かかる外被２０２は、それのほぼ
全長にわたって伸びる全面の開口２１２を除けば完全に
閉鎖されている。開口２１２は、周囲の空気が外被２０
２の内部に侵入するのを防止するため、カーテン２１４
によって実質的に遮断されている。第８図に示されるご
とく、カーテン２１４は外被２０２の内部に取付けられ
た１対の向かい合う剛毛ブラシから成っていて、それら
の自由端同士は被覆管の水平運動面内において接触して
いる。このようなブラシカーテンが周囲の空気の侵入に
対する有効な障壁を成す結果、被覆管４２が外被２０２
内を移送される間にも外被２０２の内部には非酸化性の
不活性ガス雰囲気が維持されることになる。冷却ステー
ションの外被２０２内において被覆管４２が最後の送り
位置に達すると、次の送り位置に移送される前にそれは
被覆管移送機構４４上に完全に引出される。これは、ピ
ンチローラ駆動手段６０あるいは独立の駆動手段（たと
えば、第１図中に２１８として示された空気圧シリン
ダ）によって行われる。
は、所望の冷却温度を達成するために必要な送り位置の
数に応じた長さを有する実質的な箱形の外被２０２を含
んでいる。溶接ステーション２００内への被覆管４２の
導入は、溶接ステーションの外被２０２およびそれの内
部に開いた入口を有する移行管２０４を通して行われ
る。外被２０２の内部には水平方向に伸びるマニホルド
２０６が取付けられており、それによって通路２０８が
規定されている。被覆管移送機構４４によって移送され
る被覆管４２の端栓溶接端部は、複数の送り位置にわた
って通路２０８内を移動する。マニホルド２０６には、
端栓溶接部に対して非酸化性の冷却ガス（たとえばアル
ゴン）の流れを吹付けるように構成されたノズル列２１
０が設けられている。かかる外被２０２は、それのほぼ
全長にわたって伸びる全面の開口２１２を除けば完全に
閉鎖されている。開口２１２は、周囲の空気が外被２０
２の内部に侵入するのを防止するため、カーテン２１４
によって実質的に遮断されている。第８図に示されるご
とく、カーテン２１４は外被２０２の内部に取付けられ
た１対の向かい合う剛毛ブラシから成っていて、それら
の自由端同士は被覆管の水平運動面内において接触して
いる。このようなブラシカーテンが周囲の空気の侵入に
対する有効な障壁を成す結果、被覆管４２が外被２０２
内を移送される間にも外被２０２の内部には非酸化性の
不活性ガス雰囲気が維持されることになる。冷却ステー
ションの外被２０２内において被覆管４２が最後の送り
位置に達すると、次の送り位置に移送される前にそれは
被覆管移送機構４４上に完全に引出される。これは、ピ
ンチローラ駆動手段６０あるいは独立の駆動手段（たと
えば、第１図中に２１８として示された空気圧シリン
ダ）によって行われる。
再び第１図に戻ると、自動化された第１端栓溶接装置２
０にはまた、被覆管移送機構４４によって被覆管が次に
移送される送り位置に配置された通し番号読取りステー
ション２２０が含まれている。被覆管の端栓溶接端部が
対応するピンチローラ駆動手段６０によって通し番号読
取りステーション２２０内に往復させられる間に、各々
の端栓上に刻印された固有の通し番号が通常の光学式文
字読取器によって読取られる。かかる固有の通し番号
は、各々の被覆管を識別するための参照コードとして役
立つことにより、各々の被覆管が装置２０を通過する間
および完成した燃料棒に至るまでの以後の製造工程中に
おいて各々の被覆管に関する追跡可能なデータベースの
作成を可能にする。光学式文字読取器は、記憶および後
の検索のため、各端栓の通し番号を計算機システム２８
に伝送する。ひとたび特定の通し番号が記憶されると、
製造上および品質保証記録保存上の目的のため、該被覆
管に関して以後に収集される全ての試験データはその通
し番号と関係づけられる。更に、溶接ステーション１０
０における各回の端栓溶接の実施に際して収集された溶
接パラメータデータもまた、該当する端栓の通し番号と
関係づけて保存される。制御盤１０６（第１図）におい
て監視されるこのような溶接パラメータデータとして
は、溶接電流の強さおよび持続時間、電圧、被覆管の回
転速度、ガス流量などが挙げられる。各回の端栓溶接に
関する溶接パラメータデータの記録を保存しておけば、
溶接過程を追跡すると共に、溶接条件の逸脱を認識する
ことが可能となる。
０にはまた、被覆管移送機構４４によって被覆管が次に
移送される送り位置に配置された通し番号読取りステー
ション２２０が含まれている。被覆管の端栓溶接端部が
対応するピンチローラ駆動手段６０によって通し番号読
取りステーション２２０内に往復させられる間に、各々
の端栓上に刻印された固有の通し番号が通常の光学式文
字読取器によって読取られる。かかる固有の通し番号
は、各々の被覆管を識別するための参照コードとして役
立つことにより、各々の被覆管が装置２０を通過する間
および完成した燃料棒に至るまでの以後の製造工程中に
おいて各々の被覆管に関する追跡可能なデータベースの
作成を可能にする。光学式文字読取器は、記憶および後
の検索のため、各端栓の通し番号を計算機システム２８
に伝送する。ひとたび特定の通し番号が記憶されると、
製造上および品質保証記録保存上の目的のため、該被覆
管に関して以後に収集される全ての試験データはその通
し番号と関係づけられる。更に、溶接ステーション１０
０における各回の端栓溶接の実施に際して収集された溶
接パラメータデータもまた、該当する端栓の通し番号と
関係づけて保存される。制御盤１０６（第１図）におい
て監視されるこのような溶接パラメータデータとして
は、溶接電流の強さおよび持続時間、電圧、被覆管の回
転速度、ガス流量などが挙げられる。各回の端栓溶接に
関する溶接パラメータデータの記録を保存しておけば、
溶接過程を追跡すると共に、溶接条件の逸脱を認識する
ことが可能となる。
第１図に示されるごとく、通し番号読取りステーション
２２０に続いて各々の被覆管は第１の溶接部検査ステー
ション２３０に送られる。かかる溶接部検査ステーショ
ン２３０は、第９図に示されるごとく、噴水器２３６の
直下に超音波変換器２３４を配置して成る超音波（Ｕ
Ｔ）検査装置２３２を含んでいる。入口管２３８を通っ
て水が噴水器内に流入し、そして出口管２４０から流入
する。噴水器ヘッド２４２から水が吹上げて端栓溶接部
に接触することにより、超音波変換器２３４によって送
信されかつ受信される超音波探査信号に対する結合媒体
が得られることになる。受信されたエコーからの信号を
データ収集計算機に伝送して処理することにより、溶接
部の完全性、溶接部の寸法、溶接部近傍における被覆管
の肉厚、および被覆管端部における端栓の溶接位置を表
わす試験データが得られる。これらの試験データを規定
の基準と比較することにより、端栓溶接部の合格または
不合格が自動的に判定される。こうして得られた試験結
果が該当する端栓の入力済み通し番号と関係づけられ、
そしてプリンタ３４（第１図）によって印字される。な
お、かかる試験結果はＣＲＴモニタ３０上にほぼリアル
タイムで表示することもできる。
２２０に続いて各々の被覆管は第１の溶接部検査ステー
ション２３０に送られる。かかる溶接部検査ステーショ
ン２３０は、第９図に示されるごとく、噴水器２３６の
直下に超音波変換器２３４を配置して成る超音波（Ｕ
Ｔ）検査装置２３２を含んでいる。入口管２３８を通っ
て水が噴水器内に流入し、そして出口管２４０から流入
する。噴水器ヘッド２４２から水が吹上げて端栓溶接部
に接触することにより、超音波変換器２３４によって送
信されかつ受信される超音波探査信号に対する結合媒体
が得られることになる。受信されたエコーからの信号を
データ収集計算機に伝送して処理することにより、溶接
部の完全性、溶接部の寸法、溶接部近傍における被覆管
の肉厚、および被覆管端部における端栓の溶接位置を表
わす試験データが得られる。これらの試験データを規定
の基準と比較することにより、端栓溶接部の合格または
不合格が自動的に判定される。こうして得られた試験結
果が該当する端栓の入力済み通し番号と関係づけられ、
そしてプリンタ３４（第１図）によって印字される。な
お、かかる試験結果はＣＲＴモニタ３０上にほぼリアル
タイムで表示することもできる。
このような検査を実施するためには、被覆管移送機構４
４によって被覆管が溶接部検査ステーション２３０の位
置にまで移送された後、対応するピンチローラ駆動手段
６０を作動することによって被覆管が溶接部検査ステー
ション２３０内に導入される。光電池２４５が被覆管の
到達を感知すると、ピンチローラ駆動手段６０に信号が
送られ、それによって被覆管の導入速度が低下する。被
覆管の端栓溶接端部が回転心出しストップ２４４に突き
当たると、ピンチローラ駆動手段６０の運動が妨げら
れ、そしてそれの電動機が停止される。次いで、空気圧
チャック２４６を作動することによって被覆管が締付け
られ、そして電動機２４８に電圧を印加することにより
ベルト伝動手段２５０を介して空気圧チャックおよび被
覆管が回転させられる。回転心出しストップ２４４の背
後には空気圧シリンダ２５２が配置されていて、それが
回転心出しストップ２４４に軸方向の力を及ぼすことに
より、回転心出しストップ２４４はそれの内部に挿入さ
れた端栓と一緒に回転することになる。このようにして
端栓溶接部が超音波変換器２３４に対し精密に位置決定
された後、２ミル程度のピッチを持った緊密な螺旋パタ
ーンに従って超音波走査が行われる。かかる目的のた
め、被覆管の回転に加えて、ＵＴ検査装置２３２は滑り
台２５４上に取付けられている。その結果、矢印２５８
によって示されるごとく、ＵＴ検査装置２３２は精密ス
テッピングモータ２５６により被覆管の１回転中に所定
の回数だけ軸方向に沿って移動させられる。超音波変換
器２３４の同期化されたパルス発生およびＵＴ検査装置
２３２の軸方向移動は、タイミングベルト２６２を介し
て空気圧チャック２４６と一緒に駆動される符号器２６
０によって制御される。この場合にもまた、被覆管移送
機構のローラ５２から被覆管を持上げると共に、電動機
２４８による回転時には適宜に配置されたアームによっ
て被覆管の半径方向位置を制御することが好ましい。
４によって被覆管が溶接部検査ステーション２３０の位
置にまで移送された後、対応するピンチローラ駆動手段
６０を作動することによって被覆管が溶接部検査ステー
ション２３０内に導入される。光電池２４５が被覆管の
到達を感知すると、ピンチローラ駆動手段６０に信号が
送られ、それによって被覆管の導入速度が低下する。被
覆管の端栓溶接端部が回転心出しストップ２４４に突き
当たると、ピンチローラ駆動手段６０の運動が妨げら
れ、そしてそれの電動機が停止される。次いで、空気圧
チャック２４６を作動することによって被覆管が締付け
られ、そして電動機２４８に電圧を印加することにより
ベルト伝動手段２５０を介して空気圧チャックおよび被
覆管が回転させられる。回転心出しストップ２４４の背
後には空気圧シリンダ２５２が配置されていて、それが
回転心出しストップ２４４に軸方向の力を及ぼすことに
より、回転心出しストップ２４４はそれの内部に挿入さ
れた端栓と一緒に回転することになる。このようにして
端栓溶接部が超音波変換器２３４に対し精密に位置決定
された後、２ミル程度のピッチを持った緊密な螺旋パタ
ーンに従って超音波走査が行われる。かかる目的のた
め、被覆管の回転に加えて、ＵＴ検査装置２３２は滑り
台２５４上に取付けられている。その結果、矢印２５８
によって示されるごとく、ＵＴ検査装置２３２は精密ス
テッピングモータ２５６により被覆管の１回転中に所定
の回数だけ軸方向に沿って移動させられる。超音波変換
器２３４の同期化されたパルス発生およびＵＴ検査装置
２３２の軸方向移動は、タイミングベルト２６２を介し
て空気圧チャック２４６と一緒に駆動される符号器２６
０によって制御される。この場合にもまた、被覆管移送
機構のローラ５２から被覆管を持上げると共に、電動機
２４８による回転時には適宜に配置されたアームによっ
て被覆管の半径方向位置を制御することが好ましい。
溶接部検査ステーション２３０にはまた、通し番号読取
りステーション２２０において正しい読取りが行われな
かった場合に備えて、端栓の通し番号を撮影するために
使用される第２のＴＶカメラ２６４が含まれている。撮
影された通し番号はＣＲＴモニタ３０（第１図）上に表
示されるから、警告を受けた作業員は溶接機の制御盤１
０６を通して端栓の通し番号を手動で入力することがで
きる。
りステーション２２０において正しい読取りが行われな
かった場合に備えて、端栓の通し番号を撮影するために
使用される第２のＴＶカメラ２６４が含まれている。撮
影された通し番号はＣＲＴモニタ３０（第１図）上に表
示されるから、警告を受けた作業員は溶接機の制御盤１
０６を通して端栓の通し番号を手動で入力することがで
きる。
端栓溶接部の超音波走査の完了後、電動機２４８への電
圧が遮断され、そして空気圧チャック２４６が被覆管を
解放する。その後、対応するピンチローラ駆動手段６０
によって被覆管は溶接部検査ステーション２３０から引
出される。被覆管の端栓溶接端部が引出される際、噴水
器２３６から出て被覆管に付着した水がノズル２６６か
らの空気流によって吹き飛ばされる。かかる水は排水管
２６８によって排出される。
圧が遮断され、そして空気圧チャック２４６が被覆管を
解放する。その後、対応するピンチローラ駆動手段６０
によって被覆管は溶接部検査ステーション２３０から引
出される。被覆管の端栓溶接端部が引出される際、噴水
器２３６から出て被覆管に付着した水がノズル２６６か
らの空気流によって吹き飛ばされる。かかる水は排水管
２６８によって排出される。
第１図に示された実施の態様においては、被覆管移送機
構４４によって移送される各々の被覆管４２は次いで隔
壁層検出ステーション２８０内に導入される。かかる隔
壁層検出ステーション２８０は被覆管の内面上に設置さ
れたジルコニウムライナの存在および厚さを確認するた
めのものであって、被覆管の端栓溶接端部とは反対側の
開放後端と整列した位置に配置されている。第１０図に
示されるごとく、隔壁層検出ステーション２８０には底
板２８２が含まれていて、それには空気圧シリンダ２８
６を旋回可能に取付けるためのブラケット２８４が固定
されている。かかる空気圧シリンダのピストン２８８
は、渦電流センサの本体２９２用のホルダ２９０に対し
て旋回可能に連結されている。ホルダ２９０は４枚板機
構２９４により底板２８２に対して揺動可能に取付けら
れているが、図中には２枚の板のみが示されている。被
覆管が隔壁層検出ステーション２８０内に導入される
と、それの開放後端はセンサブロック２９８の開口の内
部に配置されたストップ２９６に突き当たる。その結
果、対応するピンチローラ駆動手段６０の運動が妨げら
れ、そしてそれの電動機が停止される。被覆管の到達を
表わす信号は近傍センサ３００によって発生される。被
覆管の開放後端がセンサブロック２９８の内部に適正に
配置されると、空気圧シリンダ２８６が作動される。そ
の結果、センサ本体２９２が４枚板機構２９４により揺
動して前進すると共に、渦電流探針３０２が降下して被
覆管の内部に接触する。かかる探針３０２に電圧を印加
することにより、被覆管中に渦電流が誘起され、かつそ
れが検出される。検出された渦電流の強さは、ジルコニ
ウムライナの有無および（それが存在する場合には）そ
れの厚さを表わしている。渦電流センサによって得られ
たデータはデータ収集計算機に伝送され、そして該当す
る被覆管の通し番号と関係づけられる。また、近傍セン
サ３０４は隔壁層検出ステーション２８０内において自
動的に実施される作業を監視しかつ調整するために役立
つ。渦電流探針３０２の最終試験位置は調整可能なスト
ップ３０６によって設定される。この検査が完了する
と、空気圧シリンダ２８６はセンサを後方へ引き戻すと
共に、渦電流探針３０２を被覆管の内面から引離して上
昇させる。次いで、対応するピンチローラ駆動手段６０
によって被覆管が被覆管移送機構４４上に引出される。
構４４によって移送される各々の被覆管４２は次いで隔
壁層検出ステーション２８０内に導入される。かかる隔
壁層検出ステーション２８０は被覆管の内面上に設置さ
れたジルコニウムライナの存在および厚さを確認するた
めのものであって、被覆管の端栓溶接端部とは反対側の
開放後端と整列した位置に配置されている。第１０図に
示されるごとく、隔壁層検出ステーション２８０には底
板２８２が含まれていて、それには空気圧シリンダ２８
６を旋回可能に取付けるためのブラケット２８４が固定
されている。かかる空気圧シリンダのピストン２８８
は、渦電流センサの本体２９２用のホルダ２９０に対し
て旋回可能に連結されている。ホルダ２９０は４枚板機
構２９４により底板２８２に対して揺動可能に取付けら
れているが、図中には２枚の板のみが示されている。被
覆管が隔壁層検出ステーション２８０内に導入される
と、それの開放後端はセンサブロック２９８の開口の内
部に配置されたストップ２９６に突き当たる。その結
果、対応するピンチローラ駆動手段６０の運動が妨げら
れ、そしてそれの電動機が停止される。被覆管の到達を
表わす信号は近傍センサ３００によって発生される。被
覆管の開放後端がセンサブロック２９８の内部に適正に
配置されると、空気圧シリンダ２８６が作動される。そ
の結果、センサ本体２９２が４枚板機構２９４により揺
動して前進すると共に、渦電流探針３０２が降下して被
覆管の内部に接触する。かかる探針３０２に電圧を印加
することにより、被覆管中に渦電流が誘起され、かつそ
れが検出される。検出された渦電流の強さは、ジルコニ
ウムライナの有無および（それが存在する場合には）そ
れの厚さを表わしている。渦電流センサによって得られ
たデータはデータ収集計算機に伝送され、そして該当す
る被覆管の通し番号と関係づけられる。また、近傍セン
サ３０４は隔壁層検出ステーション２８０内において自
動的に実施される作業を監視しかつ調整するために役立
つ。渦電流探針３０２の最終試験位置は調整可能なスト
ップ３０６によって設定される。この検査が完了する
と、空気圧シリンダ２８６はセンサを後方へ引き戻すと
共に、渦電流探針３０２を被覆管の内面から引離して上
昇させる。次いで、対応するピンチローラ駆動手段６０
によって被覆管が被覆管移送機構４４上に引出される。
第１図に示されるごとく、隔壁層検出ステーションのデ
ータは端栓溶接作業後に収集されることが好ましい。そ
うすれば、ジルコニウムライナに関するデータを該当す
る端栓の通し番号と容易に関係づけることができるわけ
である。とは言え、隔壁層検出ステーションを一連のス
テーション中の他の場所に配置することもできるのであ
って、溶接ステーション１００の前方に配置することさ
え可能である。その場合には、この検査の結果を端栓の
溶接による通し番号の割当てがまだ行われていない被覆
管と関係づけるために特別の手続きが必要となる。
ータは端栓溶接作業後に収集されることが好ましい。そ
うすれば、ジルコニウムライナに関するデータを該当す
る端栓の通し番号と容易に関係づけることができるわけ
である。とは言え、隔壁層検出ステーションを一連のス
テーション中の他の場所に配置することもできるのであ
って、溶接ステーション１００の前方に配置することさ
え可能である。その場合には、この検査の結果を端栓の
溶接による通し番号の割当てがまだ行われていない被覆
管と関係づけるために特別の手続きが必要となる。
第１図に示されるごとく、各々の被覆管４２は隔壁層検
出ステーション２８０に続いて第２の溶接部検査ステー
ション３２０に移送される。第１１、１２および１２Ａ
図に関連して説明すれば、かかる溶接部検査ステーショ
ン３２０には取付具３２４によって担持されたリングゲ
ージ３２２が含まれており、また取付具３２４は１対の
垂直な支柱３２６によって（矢印３２５によって示され
るごとく）往復運動し得るように取付けられている。空
気圧シリンダ３２８によって取付具３２４を移動させる
ことにより、リングゲージ３２２が溶接部検査ステーシ
ョン３２０内に導入された被覆管の経路（中心線３２
７）と整列した図示のごとき上昇位置、または被覆管の
経路から取付具３２４を取除いた降下位置のいずれかを
選択することができる。取付具３２４にはまた、空気圧
シリンダ３３０が担持されている。この空気圧シリンダ
３３０は、取付具３２４が上昇位置にある場合には被覆
管の経路と整列する一方、取付具３２４が降下位置にあ
る場合には被覆管の経路から取除かれる。
出ステーション２８０に続いて第２の溶接部検査ステー
ション３２０に移送される。第１１、１２および１２Ａ
図に関連して説明すれば、かかる溶接部検査ステーショ
ン３２０には取付具３２４によって担持されたリングゲ
ージ３２２が含まれており、また取付具３２４は１対の
垂直な支柱３２６によって（矢印３２５によって示され
るごとく）往復運動し得るように取付けられている。空
気圧シリンダ３２８によって取付具３２４を移動させる
ことにより、リングゲージ３２２が溶接部検査ステーシ
ョン３２０内に導入された被覆管の経路（中心線３２
７）と整列した図示のごとき上昇位置、または被覆管の
経路から取付具３２４を取除いた降下位置のいずれかを
選択することができる。取付具３２４にはまた、空気圧
シリンダ３３０が担持されている。この空気圧シリンダ
３３０は、取付具３２４が上昇位置にある場合には被覆
管の経路と整列する一方、取付具３２４が降下位置にあ
る場合には被覆管の経路から取除かれる。
対応するピンチローラ駆動手段６０（第１図）によって
駆動された被覆管の前端が溶接部検査ステーション３２
０に到達すると、それを表わす信号が光電池３３２によ
って発生される。溶接部直径が（取付具３２４の上昇位
置においてリングゲージ３２２により設定された）規定
の最大値より小さい場合には、被覆管はそれを自由に通
過し、そしてそれの前端は空気圧シリンダ３３０のピス
トン３３４に突き当たる。その結果、光源３３６から検
出器３３８に向けて投射されている光ビームを被覆管が
遮断することによって信号が発生され、そしてこの被覆
管の端栓溶接部の直径が規定の最大値を越えていないこ
とが計算機システム２８に報告される。ピンチローラ駆
動手段６０の運動が妨げられると、それの電動機が停止
され、そしてそれのピンチローラが被覆管から引離され
る。次いで、空気圧シリンダ３３０が作動されると、そ
れのピストン３３４が被覆管を溶接部検査ステーション
３２０から押出す。このピストンが後退してリングゲー
ジが空になると、空気圧シリンダ３２６が作動されて取
付具３２４を降下位置にまで引下げる。被覆管の経路か
ら取付具３２４が取除かれた後、対応するピンチローラ
駆動手段６０が被覆管を再び溶接部検査ステーション３
２０内に導入する。被覆管は空気圧チャック３４０を通
過し、そしてそれの前端が空気圧シリンダ３４０の後方
に配置されたストップ３４２に突き当たる。その結果、
ピンチローラ駆動手段６０の運動は妨げられ、そしてそ
れの電動機が停止される。スタンド３４４によって取付
けられた空気圧チャック３４０が作動されると、被覆管
の中心軸が所定の基準位置に精密に配置された状態で被
覆管が締付けられる。スタンド３４４にはまた、第１２
図に示されるごとく、９０゜の角を成して配置された１
対の適当なゲージ取付具３４６が取付けられている。次
いで、第１２Ａ図に示されるごとく、３４９の位置にお
いて取付具３４６に対し旋回可能に取付けられたブレー
ド３４８が空気圧シリンダ３５０によって端栓の外周面
に接触させられる。かかるブレードの運動がセンサ（た
とえば渦電流センサ）３５１によって正確に測定され、
その結果が計算機システム２８に伝送される。これらの
測定結果に基づいて端栓の中心軸の位置を正確に計算す
ることにより、被覆管の中心軸と端栓の中心軸との平行
度が判定される。更にまた、直径方向に沿って配置され
た１対の近傍センサ３５２によって端栓の外径が測定さ
れ、その結果が計算機システム２８に伝送される。
駆動された被覆管の前端が溶接部検査ステーション３２
０に到達すると、それを表わす信号が光電池３３２によ
って発生される。溶接部直径が（取付具３２４の上昇位
置においてリングゲージ３２２により設定された）規定
の最大値より小さい場合には、被覆管はそれを自由に通
過し、そしてそれの前端は空気圧シリンダ３３０のピス
トン３３４に突き当たる。その結果、光源３３６から検
出器３３８に向けて投射されている光ビームを被覆管が
遮断することによって信号が発生され、そしてこの被覆
管の端栓溶接部の直径が規定の最大値を越えていないこ
とが計算機システム２８に報告される。ピンチローラ駆
動手段６０の運動が妨げられると、それの電動機が停止
され、そしてそれのピンチローラが被覆管から引離され
る。次いで、空気圧シリンダ３３０が作動されると、そ
れのピストン３３４が被覆管を溶接部検査ステーション
３２０から押出す。このピストンが後退してリングゲー
ジが空になると、空気圧シリンダ３２６が作動されて取
付具３２４を降下位置にまで引下げる。被覆管の経路か
ら取付具３２４が取除かれた後、対応するピンチローラ
駆動手段６０が被覆管を再び溶接部検査ステーション３
２０内に導入する。被覆管は空気圧チャック３４０を通
過し、そしてそれの前端が空気圧シリンダ３４０の後方
に配置されたストップ３４２に突き当たる。その結果、
ピンチローラ駆動手段６０の運動は妨げられ、そしてそ
れの電動機が停止される。スタンド３４４によって取付
けられた空気圧チャック３４０が作動されると、被覆管
の中心軸が所定の基準位置に精密に配置された状態で被
覆管が締付けられる。スタンド３４４にはまた、第１２
図に示されるごとく、９０゜の角を成して配置された１
対の適当なゲージ取付具３４６が取付けられている。次
いで、第１２Ａ図に示されるごとく、３４９の位置にお
いて取付具３４６に対し旋回可能に取付けられたブレー
ド３４８が空気圧シリンダ３５０によって端栓の外周面
に接触させられる。かかるブレードの運動がセンサ（た
とえば渦電流センサ）３５１によって正確に測定され、
その結果が計算機システム２８に伝送される。これらの
測定結果に基づいて端栓の中心軸の位置を正確に計算す
ることにより、被覆管の中心軸と端栓の中心軸との平行
度が判定される。更にまた、直径方向に沿って配置され
た１対の近傍センサ３５２によって端栓の外径が測定さ
れ、その結果が計算機システム２８に伝送される。
端栓溶接部の直径がリングゲージ試験に合格せず、従っ
て被覆管がリングゲージ３２２を通過できない場合に
は、被覆管の到達が光電池３３２によって検出されてか
ら所定時間内に光源３３６と検出器３３８との間の光ビ
ームが遮断されないことを表わす信号が計算機システム
２８に伝送される。かかる被覆管は端栓溶接部の直径が
過大であるという理由で不合格にすべきものであるが、
中心軸の平行度の検査および端栓直径の測定はやはり行
っておくことが望ましい。そのためには、空気圧シリン
ダ３３０を作動することによって被覆管がリングゲージ
３２２から押出されると共に、空気圧シリンダ３２８を
作動して取付具３２４および空気圧シリンダ３３０を降
下させることによってそれらが被覆管の経路から取除か
れる。次いで、ピンチローラ駆動手段６０を作動するこ
とにより、被覆管が空気圧チャック３４０を通過してス
トップ３４２に突き当たるまで前進させられる。このよ
うにすれば、上記の試験を実施することができる。その
後、被覆管は溶接部検査ステーション３２０から完全に
引出され、そして被覆管移送機構４４により次の送り位
置に移送される。
て被覆管がリングゲージ３２２を通過できない場合に
は、被覆管の到達が光電池３３２によって検出されてか
ら所定時間内に光源３３６と検出器３３８との間の光ビ
ームが遮断されないことを表わす信号が計算機システム
２８に伝送される。かかる被覆管は端栓溶接部の直径が
過大であるという理由で不合格にすべきものであるが、
中心軸の平行度の検査および端栓直径の測定はやはり行
っておくことが望ましい。そのためには、空気圧シリン
ダ３３０を作動することによって被覆管がリングゲージ
３２２から押出されると共に、空気圧シリンダ３２８を
作動して取付具３２４および空気圧シリンダ３３０を降
下させることによってそれらが被覆管の経路から取除か
れる。次いで、ピンチローラ駆動手段６０を作動するこ
とにより、被覆管が空気圧チャック３４０を通過してス
トップ３４２に突き当たるまで前進させられる。このよ
うにすれば、上記の試験を実施することができる。その
後、被覆管は溶接部検査ステーション３２０から完全に
引出され、そして被覆管移送機構４４により次の送り位
置に移送される。
前述の通り、計算機システム２８はそれぞれの検査ステ
ーションにおいて得られた試験データを規定の品質管理
基準と比較する。もし端栓溶接部が許容限界を越えてい
ることが判明したならば、第１３図に示された自動仕分
け機構４００が不合格被覆管を合格被覆管から分離する
ように働く。詳しく述べれば、被覆管移送機構４４によ
って各々の被覆管が最後の送り位置に移送された場合、
それは仕分け機構４００の入口に到達したことになる。
仕分け機構４００には、被覆管の長さ方向に沿って互い
に離隔した複数の仕分けハンド４０２が含まれている。
これらの仕分けハンド４０２は、最後の送り位置を僅か
に越えた位置において被覆管４２と平行な状態で回転可
能に取付けられた軸４０４に固定されている。仕分けハ
ンド４０２から不合格被覆管を受入れるために不合格品
トレー４０６が設置されている。各々の仕分けハンド４
０２は、直径方向に沿って反対側に位置する２組のフィ
ンガ４０８、４１０および４１２を担持している。各々
の仕分けハンドのフィンガ４０８および４１０の間には
合格品溝穴４１４が設けられている一方、フィンガ４１
０および４１２の間にはより浅い不合格品溝穴４１６が
設けられている。プロセス制御器２６は、計算機システ
ム２８からの信号に応答して、これらの仕分けハンドの
角位置を選択的に設定する。すなわち、被覆管移送機構
４４が次の送りを実行した場合、合格被覆管は合格品溝
穴４１４内に送り込まれる一方、不合格被覆管は不合格
溝穴４１６内に送り込まれるように仕分けハンド４０２
の位置が決定されるのである。次いで、仕分けハンド４
０２を時計回りの方向に沿って一緒に回転させることに
より、不合格被覆管は不合格品トレー４０６に移送さ
れ、また合格被覆管は被覆管コンベヤ４１８に引渡され
る。合格被覆管は片寄り先端４２０によって仕分けハン
ド内に保持されるが、フィンガ４０８が斜面４２１を通
過すると、合格被覆管は斜面４２１によって被覆管コン
ベヤ４１８に引渡される。１組のフィンガによって被覆
管の仕分けが行われる間に、反対側に位置するもう１組
のフィンガは次の被覆管を仕分けするための位置に到達
する。
ーションにおいて得られた試験データを規定の品質管理
基準と比較する。もし端栓溶接部が許容限界を越えてい
ることが判明したならば、第１３図に示された自動仕分
け機構４００が不合格被覆管を合格被覆管から分離する
ように働く。詳しく述べれば、被覆管移送機構４４によ
って各々の被覆管が最後の送り位置に移送された場合、
それは仕分け機構４００の入口に到達したことになる。
仕分け機構４００には、被覆管の長さ方向に沿って互い
に離隔した複数の仕分けハンド４０２が含まれている。
これらの仕分けハンド４０２は、最後の送り位置を僅か
に越えた位置において被覆管４２と平行な状態で回転可
能に取付けられた軸４０４に固定されている。仕分けハ
ンド４０２から不合格被覆管を受入れるために不合格品
トレー４０６が設置されている。各々の仕分けハンド４
０２は、直径方向に沿って反対側に位置する２組のフィ
ンガ４０８、４１０および４１２を担持している。各々
の仕分けハンドのフィンガ４０８および４１０の間には
合格品溝穴４１４が設けられている一方、フィンガ４１
０および４１２の間にはより浅い不合格品溝穴４１６が
設けられている。プロセス制御器２６は、計算機システ
ム２８からの信号に応答して、これらの仕分けハンドの
角位置を選択的に設定する。すなわち、被覆管移送機構
４４が次の送りを実行した場合、合格被覆管は合格品溝
穴４１４内に送り込まれる一方、不合格被覆管は不合格
溝穴４１６内に送り込まれるように仕分けハンド４０２
の位置が決定されるのである。次いで、仕分けハンド４
０２を時計回りの方向に沿って一緒に回転させることに
より、不合格被覆管は不合格品トレー４０６に移送さ
れ、また合格被覆管は被覆管コンベヤ４１８に引渡され
る。合格被覆管は片寄り先端４２０によって仕分けハン
ド内に保持されるが、フィンガ４０８が斜面４２１を通
過すると、合格被覆管は斜面４２１によって被覆管コン
ベヤ４１８に引渡される。１組のフィンガによって被覆
管の仕分けが行われる間に、反対側に位置するもう１組
のフィンガは次の被覆管を仕分けするための位置に到達
する。
被覆管コンベヤ４１８は、第１図中の矢印４１８ａによ
って略示されるごとく、各々の合格被覆管を処理済み品
集積・目視検査区画２４に輸送する。被覆管コンベヤ４
１８には、第１３図に示されるごとく、合格被覆管を載
せて軸方向に輸送するための複数の被覆管キャリヤ４２
４を取付けたエンドレスチェーン４２２が含まれてい
る。合格被覆管が処理済み品集積・目視検査区画２４に
到達すると、それは第１４図に示されたエレベータ４２
６によってすくい上げられ、そして動ばりコンベヤ４２
８に移送される。エレベータ４２６は複数の互いに平行
なコンベヤチェーン４３０を含んでいて、それらの各々
には被覆管を載せて移送するために役立つ一連の長手方
向に整列したキャリヤ４３２が装備されている。動ばり
コンベヤ４２８に移送された各々の被覆管は目視検査ス
テーション４３４に導入され、そこにおいて検査員がそ
れの溶接部の変色やその他の外観上の欠陥を調べる。な
お、目視検査ステーション４３４に所定数の被覆管が集
積されるまでは、処理済み品集積・目視検査区画２４に
到達した被覆管をエレベータ４２６によってすくい上
げ、そして目視検査ステーション４３４に直接に移送す
ることが好ましい。この場合、検査員は目視検査ステー
ション４３４内においてローラ（図示せず）上に支持さ
れた１群の被覆管を手で回しながらまとめて検査するこ
とになる。
って略示されるごとく、各々の合格被覆管を処理済み品
集積・目視検査区画２４に輸送する。被覆管コンベヤ４
１８には、第１３図に示されるごとく、合格被覆管を載
せて軸方向に輸送するための複数の被覆管キャリヤ４２
４を取付けたエンドレスチェーン４２２が含まれてい
る。合格被覆管が処理済み品集積・目視検査区画２４に
到達すると、それは第１４図に示されたエレベータ４２
６によってすくい上げられ、そして動ばりコンベヤ４２
８に移送される。エレベータ４２６は複数の互いに平行
なコンベヤチェーン４３０を含んでいて、それらの各々
には被覆管を載せて移送するために役立つ一連の長手方
向に整列したキャリヤ４３２が装備されている。動ばり
コンベヤ４２８に移送された各々の被覆管は目視検査ス
テーション４３４に導入され、そこにおいて検査員がそ
れの溶接部の変色やその他の外観上の欠陥を調べる。な
お、目視検査ステーション４３４に所定数の被覆管が集
積されるまでは、処理済み品集積・目視検査区画２４に
到達した被覆管をエレベータ４２６によってすくい上
げ、そして目視検査ステーション４３４に直接に移送す
ることが好ましい。この場合、検査員は目視検査ステー
ション４３４内においてローラ（図示せず）上に支持さ
れた１群の被覆管を手で回しながらまとめて検査するこ
とになる。
第１４図に示されるごとく、エレベータ４２６は９本の
被覆管を載せるだけのキャリヤを含んでいるのであっ
て、１０本目は被覆管コンベヤ４１８上に保持されてす
くい上げられるのを待つことになる。動ばりコンベヤ４
２８は、目視検査を待つ複数の被覆管を集積するのに十
分な任意所望の長さを有していればよい。被覆管の目視
検査が完了し、そしてそれらが目視検査ステーション４
３４から取出された後、エレベータ４２６および動ばり
コンベヤ４２８を作動することによって次の１群の被覆
管が目視検査ステーション４３４内に導入される。この
ような構成によれば、目視検査を待つ被覆管に対する十
分な収容力が得られるはずであって、溶接・検査区画２
２の端栓溶接作業および検査作業を中断する必要性は回
避される。図示されてはいないが、適宜に配置されたセ
ンサが目視検査を待つ被覆管の位置を監視して、そして
プロセス制御器２６に信号を伝送することにより、合格
被覆管が目視検査ステーション４３４から取出されたな
らば直ちに新たな被覆管が導入されるように各種の被覆
管コンベヤが作動される。
被覆管を載せるだけのキャリヤを含んでいるのであっ
て、１０本目は被覆管コンベヤ４１８上に保持されてす
くい上げられるのを待つことになる。動ばりコンベヤ４
２８は、目視検査を待つ複数の被覆管を集積するのに十
分な任意所望の長さを有していればよい。被覆管の目視
検査が完了し、そしてそれらが目視検査ステーション４
３４から取出された後、エレベータ４２６および動ばり
コンベヤ４２８を作動することによって次の１群の被覆
管が目視検査ステーション４３４内に導入される。この
ような構成によれば、目視検査を待つ被覆管に対する十
分な収容力が得られるはずであって、溶接・検査区画２
２の端栓溶接作業および検査作業を中断する必要性は回
避される。図示されてはいないが、適宜に配置されたセ
ンサが目視検査を待つ被覆管の位置を監視して、そして
プロセス制御器２６に信号を伝送することにより、合格
被覆管が目視検査ステーション４３４から取出されたな
らば直ちに新たな被覆管が導入されるように各種の被覆
管コンベヤが作動される。
目視検査ステーション４３４から合格被覆管を取出すた
めには、第１および１４図に略示されかつ第１５および
１６図に詳しく図示された真空吊上げ機構４５０が使用
される。先ず第１５図に関連して説明すれば、この真空
吊上げ機構４５０は垂直駆動機構４５１を含んでいる。
垂直駆動機構４５１は、１対の垂直駆動脚４５２および
４５４、水平駆動脚４５６並びに水平吊上げビーム４５
８から成っている。垂直駆動脚４５２および４５４の各
々にはボールスクリュー軸４６２を収容しかつ支持した
外被４６０が含まれていて、このボールスクリュー軸４
６２は水平駆動脚の外被４６８によって収容されかつ支
持された横断軸４６６によって相互連結された独立の複
出力歯車箱４６４によって駆動される。各々のボールス
クリュー軸４６２には、吊上げビーム４５８の各端を支
持する走行ナット４７０が担持されている。水平駆動脚
の外被４６８内に取付けられたサーボモータ４７２が、
歯車箱４６４および横断軸４６６を介して垂直駆動脚４
５２および４５４のボールスクリュー軸４６２を一緒に
回転させ、また位置符号器４７４をも回転させる。ボー
ルスクリュー軸４６２が回転すると、吊上げビーム４５
８は水平状態を保ちながら走行ナット４７０を介して垂
直に移動することがわかる。吊上げビーム４５８には複
数の真空発生器（図示せず）が含まれている。柔軟な電
線ダクト４８０内を走るリード線を通して伝送される信
号に応答してそれらの真空発生器が作動されると、複数
のプランジャブロック４７６内に取付けられた複数の吸
着盤４７８上に真空が発生する。
めには、第１および１４図に略示されかつ第１５および
１６図に詳しく図示された真空吊上げ機構４５０が使用
される。先ず第１５図に関連して説明すれば、この真空
吊上げ機構４５０は垂直駆動機構４５１を含んでいる。
垂直駆動機構４５１は、１対の垂直駆動脚４５２および
４５４、水平駆動脚４５６並びに水平吊上げビーム４５
８から成っている。垂直駆動脚４５２および４５４の各
々にはボールスクリュー軸４６２を収容しかつ支持した
外被４６０が含まれていて、このボールスクリュー軸４
６２は水平駆動脚の外被４６８によって収容されかつ支
持された横断軸４６６によって相互連結された独立の複
出力歯車箱４６４によって駆動される。各々のボールス
クリュー軸４６２には、吊上げビーム４５８の各端を支
持する走行ナット４７０が担持されている。水平駆動脚
の外被４６８内に取付けられたサーボモータ４７２が、
歯車箱４６４および横断軸４６６を介して垂直駆動脚４
５２および４５４のボールスクリュー軸４６２を一緒に
回転させ、また位置符号器４７４をも回転させる。ボー
ルスクリュー軸４６２が回転すると、吊上げビーム４５
８は水平状態を保ちながら走行ナット４７０を介して垂
直に移動することがわかる。吊上げビーム４５８には複
数の真空発生器（図示せず）が含まれている。柔軟な電
線ダクト４８０内を走るリード線を通して伝送される信
号に応答してそれらの真空発生器が作動されると、複数
のプランジャブロック４７６内に取付けられた複数の吸
着盤４７８上に真空が発生する。
運転に際しては、通常、吊上げビーム４５８は目視検査
ステーション４３４（第１４図）の上方に浮揚した状態
にある。品質保証技術者による目視検査が完了した後、
プロセス制御器２６に信号を伝送することによってサー
ボモータ４７２が作動される。吊上げビーム４５８が降
下し、そして吸着盤４７８が被覆管の長さ方向に沿って
互いに離隔した複数の位置において目視検査ステーショ
ン４３４内の合格被覆管に接触する。吸着盤４７８上に
真空を発生させると、合格被覆管はそれに保持される。
次いでサーボモータ４７２を逆回転させると、吊上げビ
ーム４５８が上昇して合格被覆管を目視検査ステーショ
ン４３４から持上げる。次に、持上げられた合格被覆管
は水平方向に移送され、そして第１４図に示されるごと
くローラコンベヤ４８４上に載せられた合格品トレー４
８２内に降ろされる。
ステーション４３４（第１４図）の上方に浮揚した状態
にある。品質保証技術者による目視検査が完了した後、
プロセス制御器２６に信号を伝送することによってサー
ボモータ４７２が作動される。吊上げビーム４５８が降
下し、そして吸着盤４７８が被覆管の長さ方向に沿って
互いに離隔した複数の位置において目視検査ステーショ
ン４３４内の合格被覆管に接触する。吸着盤４７８上に
真空を発生させると、合格被覆管はそれに保持される。
次いでサーボモータ４７２を逆回転させると、吊上げビ
ーム４５８が上昇して合格被覆管を目視検査ステーショ
ン４３４から持上げる。次に、持上げられた合格被覆管
は水平方向に移送され、そして第１４図に示されるごと
くローラコンベヤ４８４上に載せられた合格品トレー４
８２内に降ろされる。
合格被覆管の水平方向移送を達成するため、第１６図に
示されるごとく、真空吊上げ機構４５０にはまた水平駆
動機構４８５が含まれている。かかる水平駆動機構４８
５は、１対の水平駆動脚４８６および４８８並びにそれ
らを相互連結する水平駆動脚４９０から成っている。各
々の水平駆動脚４８６または４８８内には、ボールスク
リュー軸４９２およびトムソン軸４９４が互いに平行か
つ近接した状態で取付けられている。第１５図に示され
るごとく、ボールスクリュー軸４９２は垂直駆動機構４
５１の水平駆動脚４５６の両端に近接した位置において
それらに固定された走行ナット４９６を担持している。
更にまた、水平駆動脚４５６はそれの両端に近傍した位
置において滑りガイド４９８を担持していて、それらは
各々の水平駆動脚４８６または４８８のトムソン軸４９
４を実質的に包囲している。このように、第１４図の垂
直駆動機構４５１は水平駆動機構４８５の水平駆動脚４
８６および４８８によって取付けられており、それによ
って精密に案内された水平運動を行い得ることがわか
る。
示されるごとく、真空吊上げ機構４５０にはまた水平駆
動機構４８５が含まれている。かかる水平駆動機構４８
５は、１対の水平駆動脚４８６および４８８並びにそれ
らを相互連結する水平駆動脚４９０から成っている。各
々の水平駆動脚４８６または４８８内には、ボールスク
リュー軸４９２およびトムソン軸４９４が互いに平行か
つ近接した状態で取付けられている。第１５図に示され
るごとく、ボールスクリュー軸４９２は垂直駆動機構４
５１の水平駆動脚４５６の両端に近接した位置において
それらに固定された走行ナット４９６を担持している。
更にまた、水平駆動脚４５６はそれの両端に近傍した位
置において滑りガイド４９８を担持していて、それらは
各々の水平駆動脚４８６または４８８のトムソン軸４９
４を実質的に包囲している。このように、第１４図の垂
直駆動機構４５１は水平駆動機構４８５の水平駆動脚４
８６および４８８によって取付けられており、それによ
って精密に案内された水平運動を行い得ることがわか
る。
かかる水平運動を達成するためには、サーボモータ５０
０を作動すると、水平駆動脚４９０の外被５０６内に収
容されかつ支持された複出力歯車箱５０２およびそれら
を相互連結する横断軸５０４を介して水平駆動脚のボー
ルスクリュー軸４９２が協調的に回転する。その結果、
走行ナット４９６がボールスクリュー軸４９２上を一様
に移動し、そして吊上げビーム４５８は目視検査ステー
ション４３４の上方の位置から合格品トレー４８２（第
１４図）の上方の位置にまで水平に移動する。次いで、
垂直駆動機構４５１が働いて吊上げビーム４５８を合格
品トレー４８２内に降下させる。吸着盤４７８によって
被覆管に及ぼされる吸引力を解除すれば、被覆管は合格
品トレー４８２内に降ろされる。その後、垂直および水
平駆動機構を順次に作動することにより、吊上げビーム
４５８は目視検査ステーション４３４の上方の待機位置
に戻される。なお、水平駆動脚４８６および４８８は柔
軟なブーツ５１０によって包囲されていることが好まし
い。吊上げビーム４５８の水平位置は、サーボモータ５
００に連結された位置符号器５１２によって監視され
る。
０を作動すると、水平駆動脚４９０の外被５０６内に収
容されかつ支持された複出力歯車箱５０２およびそれら
を相互連結する横断軸５０４を介して水平駆動脚のボー
ルスクリュー軸４９２が協調的に回転する。その結果、
走行ナット４９６がボールスクリュー軸４９２上を一様
に移動し、そして吊上げビーム４５８は目視検査ステー
ション４３４の上方の位置から合格品トレー４８２（第
１４図）の上方の位置にまで水平に移動する。次いで、
垂直駆動機構４５１が働いて吊上げビーム４５８を合格
品トレー４８２内に降下させる。吸着盤４７８によって
被覆管に及ぼされる吸引力を解除すれば、被覆管は合格
品トレー４８２内に降ろされる。その後、垂直および水
平駆動機構を順次に作動することにより、吊上げビーム
４５８は目視検査ステーション４３４の上方の待機位置
に戻される。なお、水平駆動脚４８６および４８８は柔
軟なブーツ５１０によって包囲されていることが好まし
い。吊上げビーム４５８の水平位置は、サーボモータ５
００に連結された位置符号器５１２によって監視され
る。
以上、本発明の装置およびそれの動作をかなり詳しく説
明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することな
しに各種の変更態様が可能であることは当業者にとって
自明であろう。それ故、前記特許請求の範囲はかかる変
更態様の全てを包括するものと解すべきである。
明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することな
しに各種の変更態様が可能であることは当業者にとって
自明であろう。それ故、前記特許請求の範囲はかかる変
更態様の全てを包括するものと解すべきである。
第１図は一連の核燃料被覆管の一方の開放端に端栓を溶
接しかつ端栓溶接部および被覆管の品質保証検査を行う
ために役立つような、本発明の実施の一態様に基づく自
動化された第１端栓溶接装置の斜視図、第２図は第１図
の第１端栓溶接装置の各種作業ステーション内に被覆管
を軸方向に沿って往復させるためのピンチローラ駆動手
段の側面図、第３図は第１図の第１端栓溶接装置内に含
まれる溶接ステーションの平面図、第４図は第３図の溶
接ステーションの側面図、第５図は端栓引取り・装着機
構を示す第３図の溶接ステーションの一部の拡大側面
図、第６図は第３図の溶接ステーション内に含まれる溶
接ボックスの側面図、第７図は第６図の溶接ボックスの
一部を示す部分切欠き側面図、第８図は端栓溶接部を迅
速に冷却するため第１図の第１端栓溶接装置内に含まれ
る冷却ステーションの断面図、第９図は端栓溶接部の超
音波検査を行うため第１図の第１端栓溶接装置内に含ま
れる第１の溶接部検査ステーションの側面図、第１０図
は第１図の第１端栓溶接装置内に含まれる隔壁層検出ス
テーションの側面図、第１１図は第１図の第１端栓溶接
装置内に含まれる第２の溶接部検査ステーションの側面
図、第１２図は第１１図に示された第２の溶接部検査ス
テーションの端面図、第１２Ａ図は第１２図中の線１２
Ａ−１２Ａに沿って見た図、第１３図は第１図の第１端
栓溶接装置内に含まれる仕分け機構の端面図、第１４図
は第１図の第１端栓溶接装置の処理済み品集積・目視検
査区画の端面図、第１５図は目視検査ステーションから
合格被覆管を取出すための真空吊上げ機構の側面図、そ
して第１６図は第１５図の真空吊上げ機構の平面図であ
る。 図中、２０は第１端栓溶接装置、２２は溶接・検査区
画、２４は処理済み品集積・目視検査区画、２６はプロ
セス制御器、２８は計算機システム、３０はＣＲＴモニ
タ、３２はキーボード、３４はプリンタ、４０は待機区
域、４２は被覆管、４４は被覆管移送機構、４６は供給
テーブル、４８はローラコンベヤ、５０はコンベヤチェ
ーン、５２は溝付きローラ、６０はピンチローラ駆動手
段、１００は溶接ステーション、１０２は溶接機、１０
４は電源、１０６は制御盤、１０８は端栓、１１０は振
動ボウルフィーダ、１１２は軌道、１２０は引取り・装
着機構、１３６はアダプタ、１３８はスプライン軸、１
４４は空気圧シリンダ、１４６は溶接ボックス、１４８
は空気圧チャック、１６２は発熱体、１７１はＴＶモニ
タ、１７２はＴＶカメラ、２００は冷却ステーション、
２０２は外被、２０６はマニホルド、２１０はノズル
列、２２０は通し番号読取りステーション、２３０は第
１の溶接部検査ステーション、２３２は超音波検査装
置、２３４は超音波変換器、２３６は噴水器、２４４は
回転心出しストップ、２４６は空気圧チャック、２５６
は精密ステッピングモータ、２６４はＴＶカメラ、２８
０は隔壁層検出ステーション、２９２は渦電流センサ、
３０２は渦電流探針、３２０は第２の溶接部検出ステー
ション、３２２はリングゲージ、３３０は空気圧シリン
ダ、３４０は空気圧チャック、３５１はセンサ、３５２
は近接センサ、４００は仕分け機構、４０２は仕分けハ
ンド、４０６は不合格品トレー、４１８は被覆管コンベ
ヤ、４２６はエレベータ、４２８は動ばりコンベヤ、４
３４は目視検査ステーション、４５０は真空吊上げ機
構、４５１は垂直駆動機構、４８２は合格品トレー、４
８４はローラコンベヤ、そして４８５は水平駆動機構を
表わす。
接しかつ端栓溶接部および被覆管の品質保証検査を行う
ために役立つような、本発明の実施の一態様に基づく自
動化された第１端栓溶接装置の斜視図、第２図は第１図
の第１端栓溶接装置の各種作業ステーション内に被覆管
を軸方向に沿って往復させるためのピンチローラ駆動手
段の側面図、第３図は第１図の第１端栓溶接装置内に含
まれる溶接ステーションの平面図、第４図は第３図の溶
接ステーションの側面図、第５図は端栓引取り・装着機
構を示す第３図の溶接ステーションの一部の拡大側面
図、第６図は第３図の溶接ステーション内に含まれる溶
接ボックスの側面図、第７図は第６図の溶接ボックスの
一部を示す部分切欠き側面図、第８図は端栓溶接部を迅
速に冷却するため第１図の第１端栓溶接装置内に含まれ
る冷却ステーションの断面図、第９図は端栓溶接部の超
音波検査を行うため第１図の第１端栓溶接装置内に含ま
れる第１の溶接部検査ステーションの側面図、第１０図
は第１図の第１端栓溶接装置内に含まれる隔壁層検出ス
テーションの側面図、第１１図は第１図の第１端栓溶接
装置内に含まれる第２の溶接部検査ステーションの側面
図、第１２図は第１１図に示された第２の溶接部検査ス
テーションの端面図、第１２Ａ図は第１２図中の線１２
Ａ−１２Ａに沿って見た図、第１３図は第１図の第１端
栓溶接装置内に含まれる仕分け機構の端面図、第１４図
は第１図の第１端栓溶接装置の処理済み品集積・目視検
査区画の端面図、第１５図は目視検査ステーションから
合格被覆管を取出すための真空吊上げ機構の側面図、そ
して第１６図は第１５図の真空吊上げ機構の平面図であ
る。 図中、２０は第１端栓溶接装置、２２は溶接・検査区
画、２４は処理済み品集積・目視検査区画、２６はプロ
セス制御器、２８は計算機システム、３０はＣＲＴモニ
タ、３２はキーボード、３４はプリンタ、４０は待機区
域、４２は被覆管、４４は被覆管移送機構、４６は供給
テーブル、４８はローラコンベヤ、５０はコンベヤチェ
ーン、５２は溝付きローラ、６０はピンチローラ駆動手
段、１００は溶接ステーション、１０２は溶接機、１０
４は電源、１０６は制御盤、１０８は端栓、１１０は振
動ボウルフィーダ、１１２は軌道、１２０は引取り・装
着機構、１３６はアダプタ、１３８はスプライン軸、１
４４は空気圧シリンダ、１４６は溶接ボックス、１４８
は空気圧チャック、１６２は発熱体、１７１はＴＶモニ
タ、１７２はＴＶカメラ、２００は冷却ステーション、
２０２は外被、２０６はマニホルド、２１０はノズル
列、２２０は通し番号読取りステーション、２３０は第
１の溶接部検査ステーション、２３２は超音波検査装
置、２３４は超音波変換器、２３６は噴水器、２４４は
回転心出しストップ、２４６は空気圧チャック、２５６
は精密ステッピングモータ、２６４はＴＶカメラ、２８
０は隔壁層検出ステーション、２９２は渦電流センサ、
３０２は渦電流探針、３２０は第２の溶接部検出ステー
ション、３２２はリングゲージ、３３０は空気圧シリン
ダ、３４０は空気圧チャック、３５１はセンサ、３５２
は近接センサ、４００は仕分け機構、４０２は仕分けハ
ンド、４０６は不合格品トレー、４１８は被覆管コンベ
ヤ、４２６はエレベータ、４２８は動ばりコンベヤ、４
３４は目視検査ステーション、４５０は真空吊上げ機
構、４５１は垂直駆動機構、４８２は合格品トレー、４
８４はローラコンベヤ、そして４８５は水平駆動機構を
表わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ケント・キューマン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ニスカ ユナ、モロウ・アベニュー・2162番 (72)発明者 ロバート・アラン・ハウトン アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ウィルミントン、ショーウッド・ヒルズ・ ドライブ、117番 (72)発明者 ジャイメ・アントニオ・ズロアガ，ジュニ ア アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ウィルミントン、ハネイカット・ドライ ブ、369番 (56)参考文献 特開 昭59−171892（ＪＰ，Ａ)
Claims (35)
- 【請求項１】(a) (1) 端栓の供給源、(2) 前記供給源か
ら個々の端栓を取出し、その溶接ステーション内に順次
に導入される各々の核燃料被覆管の一方の開放端に嵌め
込むための端栓取扱い手段、および(3) 嵌め込まれた前
記端栓を前記被覆管に溶接する溶接機を含む溶接ステー
ション、(b) 各々の端栓上に刻印された固有の通し番号
を読取るための通し番号読取りステーション、(c) 各々
の端栓溶接部を検査し、そして該溶接部の特性を表わす
溶接部検査データを生成するための溶接部検査ステーシ
ョン、(d) 前記通し番号読取りステーションおよび前記
溶接部検査ステーションに連結されていて、各々の端栓
溶接部に関する前記溶接部検査データを該当する端栓の
通し番号と関係づけるために役立つデータ収集手段、
(e) 一定数の被覆管を保持するための待機区域、並びに
(f) 前記待機区域から個々の被覆管を定期的にすくい上
げ、そして前記被覆管を前記溶接ステーション、前記通
し番号読取りステーションおよび前記溶接部検査ステー
ションに順次に移送するための被覆管移送機構の諸要素
から成ることを特徴とする、一連の核燃料被覆管の一方
の開放端に個々の端栓を溶接しかつ各々の端栓溶接部を
検査するための自動装置。 - 【請求項２】前記被覆管移送機構は前記被覆管の中心軸
を横断する方向において前記被覆管を軸方向に沿って前
記ステーションのそれぞれと整列した送り位置に順次に
移送するために役立ち、また前記被覆管移送機構には前
記送り位置のそれぞれに配置されて前記被覆管を軸方向
に沿って前記ステーションの内部に往復させるための独
立した駆動手段が含まれる請求項１記載の装置。 - 【請求項３】前記被覆管移送機構にはまた、一定の間隔
で溝付きローラを担持した複数の互いに平行なエンドレ
スコンベヤチェーンが含まれていて、各々の被覆管は互
いに整列した１組の前記ローラ上に支持される請求項２
記載の装置。 - 【請求項４】前記駆動手段の各々には、前記溝付きロー
ラの１者と協力して両者間に配置された被覆管を軸方向
に沿って往復させるために役立つ双方向に駆動可能なピ
ンチローラが含まれる請求項３記載の装置。 - 【請求項５】前記溶接ステーションには前記溶接機を収
容しかつ前記駆動手段によって各々の被覆管の一方の開
放端を順次に挿入するための溶接ボックスが含まれると
共に、前記端栓取扱い手段にはマニピュレータ、一端に
アダプタを担持する嵌め込みラム、および前記ラムを前
記溶接ボックス内に前進させるための動力手段が含まれ
ていて、前記マニピュレータは前記供給源から個々の端
栓を引取ってそれを前記アダプタに装着するために役立
ち、また前記動力手段は前記アダプタによって保持され
た端栓を前記溶接ボックス内に位置する被覆管の開放端
に嵌め込むために役立つ請求項２記載の装置。 - 【請求項６】前記溶接ステーションにはまた、被覆管に
嵌め込まれた端栓の溶接に際して前記被覆管および前記
ラムを一緒に回転させるための手段が含まれる請求項５
記載の装置。 - 【請求項７】前記溶接機がタングステン電極−不活性ガ
ス溶接機である請求項６記載の装置。 - 【請求項８】前記溶接ステーションにはまた、前記溶接
機の電極の適正な配置を視覚的に確認するために前記溶
接ボックスの内部を撮影するＴＶカメラが含まれる請求
項７記載の装置。 - 【請求項９】前記溶接ステーションにはまた、端栓溶接
操作に先立って端栓を保持する前記アダプタを選択的に
予熱するための手段が含まれる請求項７記載の装置。 - 【請求項１０】前記溶接ステーションにはまた、各々の
端栓溶接部に関する溶接パラメータデータを生成するた
めの手段が含まれていて、前記溶接パラメータデータは
前記データ収集手段によって該当する端栓の通し番号と
関係づけられる請求項１記載の装置。 - 【請求項１１】前記駆動手段によって前記溶接ステーシ
ョンから引出された各々の被覆管の端栓溶接端部を前記
被覆管移送機構によって直ちに導入するための外被と、
前記被覆管移送機構によって各々の被覆管が導入された
場合に不活性冷却ガスの流れを端栓溶接部に吹付けるた
め前記外被の内部に設けられた手段とを含む冷却ステー
ションが追加包含される請求項５記載の装置。 - 【請求項１２】前記冷却ステーションの前記外被が少な
くとも２つの送り位置に対応した長さを有する請求項１
１記載の装置。 - 【請求項１３】前記溶接部検査ステーションには、各々
の端栓溶接部を検査するための超音波変換器が含まれる
請求項２記載の装置。 - 【請求項１４】前記溶接部検査ステーションにはまた、
各々の端栓溶接部に接触させるべき超音波エネルギー結
合液体の噴水器が含まれる請求項１３記載の装置。 - 【請求項１５】前記溶接部検査ステーションにはまた、
前記被覆管移送機構の前記駆動手段によって前記溶接部
検査ステーション内に導入された各々の被覆管の端栓溶
接端部を受入れる回転心出しストップ、および超音波に
よって端栓溶接部を走査するために各々の被覆管を回転
させるための手段が含まれる請求項１４記載の装置。 - 【請求項１６】前記溶接部検査ステーションにはまた、
端栓溶接部の螺旋状走査を行うため、被覆管の中心軸に
平行な方向に沿って前記噴水器および前記超音波変換器
を一緒に移動させる手段が含まれる請求項１５記載の装
置。 - 【請求項１７】前記溶接部検査ステーションにはまた、
前記通し番号読取りステーションが端栓の通し番号を正
しく読取ることに失敗した場合において前記データ収集
手段への手動入力を可能にするため、前記端栓の通し番
号を撮影するためのＴＶカメラが含まれる請求項１６記
載の装置。 - 【請求項１８】前記被覆管移送機構の前記駆動手段によ
って被覆管の他方の開放端を導入するための隔壁層検出
ステーションが追加包含されていて、前記隔壁層検出ス
テーションには各々の被覆管の内面上におけるジルコニ
ウム隔壁層の存在を検出しかつそれの厚さを測定するた
めの手段が含まれており、かつ前記隔壁層検出ステーシ
ョンは隔壁層データを入力して該当する端栓の通し番号
と関係づけるために前記データ収集手段と連結されてい
る請求項２記載の装置。 - 【請求項１９】前記隔壁層検出ステーションには、渦電
流探針と、前記被覆管移送機構の前記駆動手段によって
前記隔壁層検出ステーション内に導入された各々の被覆
管の内面に対して前記探針を接触させるための手段とが
含まれる請求項１８記載の装置。 - 【請求項２０】前記被覆管移送機構の前記駆動手段によ
って各々の被覆管を導入するための第２の溶接部検査ス
テーションが追加包含されていて、前記第２の溶接部検
査ステーションには各々の端栓溶接部の外径が所定の限
界値を越えているかどうかを判定するための測定手段が
含まれる請求項２記載の装置。 - 【請求項２１】前記測定手段には、リングゲージ、前記
第２の溶接部検査ステーション内への被覆管導入経路中
に前記リングゲージを配置するための位置決定手段、お
よび端栓溶接部が前記リングゲージを通過できない場合
には前記位置決定手段に信号を送って前記被覆管導入経
路から前記リングゲージを取除き、それによって前記被
覆管移送機構の前記駆動手段が被覆管を前記第２の溶接
部検査ステーション内に完全に導入することを可能にす
るセンサが含まれる請求項２０記載の装置。 - 【請求項２２】前記第２の溶接部検査ステーションには
また、前記第２の溶接部検査ステーション内に完全に導
入された被覆管の中心軸と端栓の中心軸との間の平行度
を検査するための手段が含まれる請求項２１記載の装
置。 - 【請求項２３】前記データ収集手段に連結されて前記溶
接部検査データを処理することにより、各々の端栓溶接
部が規定の品質管理基準を満たすかどうかを判定しかつ
該当する端栓の通し番号と関係づけながら合格または不
合格信号を発生する手段、および前記合格または不合格
信号に応答して合格被覆管を不合格被覆管から分離する
ための仕分け機構が追加包含される請求項２記載の装
置。 - 【請求項２４】前記仕分け機構から合格被覆管を順次に
輸送するための被覆管コンベヤ、所定数の被覆管を互い
に平行に並べた状態で収容し得る目視検査ステーショ
ン、および前記被覆管コンベヤから合格被覆管を順次に
輸送して前記目視検査ステーション内に所定数の被覆管
を導入するための待機コンベヤが追加包含される請求項
２３記載の装置。 - 【請求項２５】目視検査に合格した被覆管を前記目視検
査ステーションから合格品トレーコンベヤにまとめて移
送するための処理済み品移送機構が追加包含される請求
項２４記載の装置。 - 【請求項２６】(a) (1) 端栓の供給源、(2) 前記供給源
から個々の端栓を取出し、そして溶接ステーション内に
順次に導入される各々の核燃料被覆管の一方の開放端に
嵌め込むための端栓取扱い手段、および(3) 嵌め込まれ
た前記端栓を前記被覆管に溶接する溶接機を含む溶接ス
テーション、(b) 各々の端栓溶接部を不活性ガス雰囲気
中において冷却するための冷却ステーション、(c) 各々
の端栓上に刻印された固有の通し番号を読取るための通
し番号読取りステーション、(d) 各々の端栓溶接部を検
査し、そして該溶接部の内部特性を表わす第１の溶接部
検査データを生成するための第１の溶接部検査ステーシ
ョン、(e) 各々の端栓溶接部を検査し、そして該溶接部
の外部特性を表わす第２の溶接部検査データを生成する
ための第２の溶接部検査ステーション、(f) 前記通し番
号読取りステーション並びに前記第１および第２の溶接
部検査ステーションに連結されていて、各々の端栓溶接
部に関する前記第１および第２の溶接部検査データを該
当する端栓の通し番号と関係づけるために役立つと共
に、前記第１および第２の溶接部検査データを処理する
ことによって各々の端栓溶接部が規定の品質管理基準を
満たすかどうかを判定しかつ該当する端栓の通し番号と
関係づけながら合格または不合格信号を発生する計算機
システム、(g) 一定数の被覆管を保持するための待機区
域、(h) 前記待機区域から個々の被覆管を定期的にすく
い上げ、そして前記被覆管の中心軸を横断する方向にお
いて前記被覆管を軸方向に沿って前記溶接ステーショ
ン、通し番号読取りステーション、第１の溶接部検査ス
テーションおよび第２の溶接部検査ステーションのそれ
ぞれと整列した送り位置に順次に移送するために役立つ
と共に、前記送り位置のそれぞれに配置されて前記被覆
管を軸方向に沿って前記溶接ステーション、通し番号読
取りステーション、第１の溶接部検査ステーションおよ
び第２の溶接部検査ステーションの内部に往復させるた
めの独立した駆動手段を含む被覆管移送機構、並びに
(i) 前記被覆管移送機構の出力端に配置されていて、前
記計算機システムからの前記合格または不合格信号に応
答して各々の被覆管を合格品ロットおよび不合格品ロッ
トに分類するために役立つ仕分け機構の諸要素から成る
ことを特徴とする、一連の核燃料被覆管の一方の開放端
に個々の端栓を溶接しかつ各々の端栓溶接部を検査する
ための自動装置。 - 【請求項２７】前記溶接ステーションには前記溶接機を
収容しかつ前記被覆管移送信号の前記駆動手段によって
各々の被覆管の一方の開放端を順次に挿入するための溶
接ボックスが含まれると共に、前記端栓取扱い手段には
マニピュレータ、一端にアダプタを担持する嵌め込みラ
ム、および前記ラムを前記溶接ボックス内に前進させる
ための動力手段が含まれていて、前記マニピュレータは
前記供給源から個々の端栓を引取ってそれを前記アダプ
タに装着するために役立ち、また前記動力手段は前記ア
ダプタによって保持された端栓を前記溶接ボックス内に
位置する被覆管の開放端に嵌め込むために役立つ請求項
２６記載の装置。 - 【請求項２８】前記溶接ステーションにはまた、被覆管
に嵌め込まれた端栓の溶接に際して前記被覆管および前
記ラムを一緒に回転させるための手段が含まれる請求項
２７記載の装置。 - 【請求項２９】前記第１の溶接部検査ステーションに
は、各々の端栓溶接部を超音波によって走査するための
超音波変換器が含まれる請求項２８記載の装置。 - 【請求項３０】前記第１の溶接部検査ステーションには
また、前記被覆管移送機構の前記駆動手段によって前記
溶接部検査ステーション内に導入された各々の被覆管の
端栓溶接端部を受入れる回転心出しストップ、各々の被
覆管を回転させる手段、および各々の端栓溶接部の超音
波による螺旋状走査を行うため被覆管の中心軸に平行な
方向に沿って前記超音波変換器を移動させる手段が含ま
れる請求項２９記載の装置。 - 【請求項３１】前記第１の溶接部検査ステーションには
また、前記通し番号読取りステーションが端栓の通し番
号を正しく読取ることに失敗した場合において前記計算
機システムへの手動入力を可能にするため前記端栓の通
し番号を撮影するためのＴＶカメラが含まれる請求項３
０記載の装置。 - 【請求項３２】各々の被覆管の端栓溶接部の反対側に位
置する開放端を前記被覆管移送機構の前記駆動手段によ
って導入するための隔壁層検出ステーションが追加包含
されていて、前記隔壁層検出ステーションには各々の被
覆管の内面上における隔壁層の存在を検出しかつそれの
厚さを測定するための手段が含まれる請求項２６記載の
装置。 - 【請求項３３】前記仕分け機構から合格被覆管を順次に
輸送するための被覆管コンベヤ、所定数の被覆管を互い
に平行に並べた状態で収容し得る目視検査ステーショ
ン、および前記被覆管コンベヤから合格被覆管を順次に
輸送して前記目視検査ステーション内に所定数の被覆管
を導入するための待機コンベヤが追加包含される請求項
３２記載の装置。 - 【請求項３４】目視検査に合格した被覆管を前記目視検
査ステーションから合格品トレーコンベヤにまとめて移
送するための処理済み品移送機構が追加包含される請求
項３３記載の装置。 - 【請求項３５】前記溶接ステーションにはまた、各々の
端栓溶接部に関する溶接パラメータデータを生成するた
めの手段が含まれていて、各々の端栓溶接部に関する前
記溶接パラメータデータは前記計算機システムによって
該当する端栓の通し番号と関係づけられる請求項２６記
載の装置。
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| US07/250,059 US4857260A (en) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | Apparatus for assembling and welding end plugs to nuclear fuel cladding tubes and inspecting the end plug welds on an automated basis |
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