JPH083554B2 - 核燃料ペレットのグリッパ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】

本発明は、一般的には物品の自動化した取り扱いに関
し、特に、焼結ボート内に積み重ねられている核燃料ペ
レット群中の所定の深さから個々の核燃料ペレットのサ
ンプルを取り出すためにロボツト操作アームに設けられ
たグリッパ機構もしくは装置に関するものである。

【従来の技術】

核燃料をペレットの形態に製造するには、放射性粉末
材料を希望の化学組成となるように混合してから、混合
物を成形してペレットとする。即ち、適切に混合された
粉末材料は、最初にスラグに形成され、次いで該スラグ
を粒状化もしくは造粒してから、粒状物に潤滑材を混
ぜ、最後に潤滑材の入った粒状物をプレス加工してグリ
ーンペレットとすることによって、ペレットに造られて
いる。グリーンペレットは焼結ボートと呼ばれる容器内
に層状に積み重ねられて焼結炉に送り込まれ、該焼結炉
において、グリーンペレットを水素雰囲気中で高温で焼
結して、所要の密度及びミクロ構造を得るようになって
いる。 しかし、焼結工程の直後に焼結ボートからペレツトを
サンプルとして選び出す必要がある。現在では、上部
層、中間層及び下部層を代表するサンプルペレットを無
作為に取り出すことが必要とされている。サンプリング
されたペレットは、焼結ペレットを更に処理するため次
工程に進める前に、密度その他の諸特性を測定すべく検
査される。 現在の慣行ではサンプルを手作業で選び出している。
しかし、焼結ペレットは鋭い縁端を有する、硬くて比較
的に重い、セラミックの円柱体である。ペレットは、焼
結ボートのような容器内に収容されている時、密集した
配列を形成する傾向があり、この配列に入り込むのは難
しい。表面層以外のどこかからサンプルを手作業で得る
ことは物理的に困難であり、作業者は指を塊状に集まっ
たペレット中に下方に通すか、或は“徐々に進める”必
要がある。 また、諸工程は、本出願人の特開昭61−193096号公報
に記載してあるような、難しいが内部のペレットサンプ
ルに手作業でアクセスするペレット製造ラインを自動化
するように、作動する。例えば、自動化したボート装架
装置は、ペレットを上下に積み重ねるように配列するこ
とによってペレツトをボート内に一層密集させると考え
られている。更に、もっと大きく且つ深いボートが使用
されるようになっている。従来のボートは、1000個のペ
レットを収容可能に設計されているが、自動化された作
業に用いられる新しいボートは約6000個のペレットを収
容する。従って、各ボートから多数のサンプルを取り出
すことが必要であるが、これに、下部層に対して手作業
でアクセスを得ることの難しさが加わる。

【発明が解決しようとする課題】

種々の大きさ及び形状の物品を自動的に取り扱う機構
は様々なものが先行技術で周知である。先行技術の代表
的な機構は、米国特許第3,583,752号、第4,211,123号、
第4,234,223号、第4,266,905号、第4,273,506号、第4,3
48,044号、第4,421,451号各明細書に開示されている。
これ等の諸機構の多くは、それ等が設計されている作動
条件の範囲内で目的を達成するが、大部分は、ボート内
に密集して積み重ねられたペレット群から核燃料ペレッ
トをサンプリングするためのそれ等の操作能力の多用性
のために不適切であると思われる。 そのため、焼結ボート内に収容されたペレットを損傷
することなく終始一貫して反復可能な方法で、焼結ボー
ト内の異なる深さで種々の層から核燃料ペレットをサン
プリングするための、適当に自動化された装置及び技術
の必要性がある。

【課題を解決するための手段】

本発明は、上述の必要性がを満たすように設計された
ロボットグリッパ機構を提供する。本発明のグリッパ機
構は、前述した特開昭61−193096号公報に開示された燃
料棒の自動製造のための自動化した装置の一部である。
具体的には、PUMA560型ロボットのようなロボット操作
アームに関連したグリッパ機構は、焼結炉のボートにお
いて層状に積み重ねられたペレット群内の種々の位置及
び深さから個々の核燃料ペレットを自動的に選び出す。
その後、各ペレットは、同ロボットによって、インター
フェースする自動密度測定サブシステムの諸装置を経て
逐次移動される。 本発明のグリッパ機構は、サンプリング工程から人的
要因を排除して、難しいサンプリング作業を保全すると
共にその一貫性を確保する利点がある。また、手作業の
場合、中間層及び下部層からサンプルを掴むために、鋭
い放射性セラミックペレットの中に10cm内外（数イン
チ）手を入れる必要があるという、手作業に関連した障
害も排除される。全体的に自動化された燃料棒製造装置
の機能上の要求に適合するよう、本発明は、生産性を向
上し、手作業の内容を無意味にすることなく一層大きな
装荷密度となるように機械装荷された一層大きなボート
からもっと多い量のサンプルを安全に選び出すことを可
能にし、データの分析と製品の追跡可能性とのためにサ
ンプル・ボート間の追跡を継続する、問題のない自動化
したサンプリングを行う。 従って、本発明は、積み重ねられた核燃料ペレット群
中の所定の深さにある核燃料ペレットを見付けて掴持す
るグリッパ機構もしくは装置を提供する。このグリッパ
機構は、（ａ）ハウジングと、（ｂ）該ハウジングに上
端部で開閉自在に枢着された鳥の口ばし状の複数の掴持
フインガからなる掴持手段であって、該掴持フインガ
は、それ等の下端部が前記核燃料ペレットに係合して該
核燃料ペレットを掴持する閉位置及び該下端部が前記核
燃料ペレットから離れて該核燃料ペレットを解放する開
位置に向かって移動したり、前記閉位置及び開位置から
離れるように移動したりすることができる、前記掴持手
段と、（ｃ）前記ハウジングに装着されると共に前記掴
持手段に結合され、該掴持手段を前記閉位置及び開位置
間に移動させるよう操作可能である作動手段と、（ｄ）
前記掴持手段が前記閉位置に配置されたことを検出する
検出手段と、（ｅ）前記掴持手段が移動して前記核燃料
ペレツト群の中に入ったり該核燃料ペレット群から出た
りするように、前記核燃料ペレット群に向かう方向及び
該核燃料ペレット群から離れる方向に移動可能に、前記
ハウジングと該ハウジングに枢着された前記掴持手段と
を支持すると共に、前記掴持手段が前記核燃料ペレット
群の中に入ったり該核燃料ペレット群から出たりするよ
うに移動する時に前記ハウジングが同時に横方向に揺動
するのを許容すべく前記ハウジングを弾性的に且つ湾曲
可能に取り付けている支持手段と、を備えている。 好適な実施例によれば、掴持手段を構成する複数の掴
持フィンガは、ハウジングから垂下するように該ハウジ
ングに可動に装着されている。これ等の掴持フインガ
は、開位置及び開位置の間を移動可能であると共に、そ
れぞれ下部もしくは下端部に係合表面部を有する。これ
等の係合表面部は、掴持フインガが閉位置に向かつて移
動する時に、それ等の間のペレットに係合するように互
いに接近する方向に移動し、掴持フインガが開位置に向
かって移動する時に、ペレットを離すように互いに離間
する方向に引っ込む。 更に、掴持手段によって積み重ねられたペレット群に
作用する負荷もしくは荷重を検知する検知手段が設けら
れている。負荷検知トランスジューサの形態であるこの
検知手段は、過負荷状態に達したことを指示する信号を
発生することができる。また、ハウジングを弾性的に取
り付ける支持手段は、ペレット群に向かう方向及びペレ
ット群から離間する方向に可動の支持構造と、ハウジン
グ及び支持構造の一方に結合されると共に、ハウジング
及び支持構造の他方に関して摺動自在の複数の案内部材
と、複数のコイルばねとを有する。各コイルばねは案内
部材の１つの回りに受け入れられてハウジングと支持構
造との間に延在している。コイルばねは、支持構造がペ
レット群に向かって移動する時に該支持構造の前方にあ
るほぼ線形の軌跡に沿ってハウジング及び掴持手段をペ
レット群に向かって移動させると同時に、掴持手段がペ
レット群の中に入る穿孔性もしくは潜入性の運動を容易
にするために前記線形の軌跡に対して交差する方向に延
びる軸線回りにハウジングが揺動するのを許容するよう
に、弾性的に変形可能である。作動手段は、ハウジング
に装着された動力伝達のシリンダであって、進退可能な
ピストンロッドと、その先端に装着されたスピンドルと
を有する。このスピンドルは、ピストンロッドがシリン
ダ内に入ったりシリンダから出る際に掴持手段をその閉
位置及び開位置に向かって移動させるため、掴持手段に
結合されている。検出手段は、ピストンロツドの位置を
検出するためハウジングに装着された近接スイッチであ
る。 本発明によるこれ等の利点及び結果並びにその他の利
点及び結果は、本発明の例示的な実施例が開示され記載
されている図面に関連して以下の詳細な説明を読むこと
により、当業者にとって明らかとなろう。

【実施例】

以下の説明において、全面図を通して同一参照数字は
同一部分もしくは対応部分を示す。また、「前方」、
「後方」、「左方」、「右方」、「上方向もしくは上向
き」、「下方向もしくは下向き」等のような術語は、説
明の便宜上の表現として用いたまでであって、制限的な
意味に解釈されてはならない。

【総括的説明】

図面、特に第１図を参照すると、前述した特開昭61−
193096号公報に大体開示されたような燃料棒の自動製造
装置のサンプリング装置10が示されている。このサンプ
リング装置10は焼結炉の下流側に配設されていて、層状
にきっちり詰められた焼結ペレット（核燃料ペレット）
Ｐを装荷したボート12は、前記焼結炉からサンプリング
装置10へとコンベヤ14によって自動的に搬送される。サ
ンプリング装置10では、予め定められたサンプリング計
画に従って、ボート12の異なる深さのところから該ボー
ト12内の焼結ペレットＰが一つづつ無作為にサンプリン
グされ、それ等の密度及びその他の特性が検査される。 サンプリングは本発明のロボットグリッパ機構もしく
は装置16によって行なわれるが、このロボツトグリッパ
機構16は、サンプリング装置10においてコンベヤ14近く
に配設されたロボット操作アーム18の先端に装着されて
いる。グリッパ機構16は、一連のグリッパ運動をするよ
うに作動可能である。一つの代表例では、グリッパ機構
16を操作するために、PUMA560型ロボットアームのよう
な多軸線（multi−axes）装置である操作アーム18は、L
S−11コンピュータのような適当なコントローラ、外部
記憶装置（フロッピーディスク）、プログラム装置（te
ach pendant）、CRTコンソール及び４路式空気・ソレノ
イド制御装置等を結合されている。グリッパ機構16を操
作するには商業的に入手しうるその他の適当な装置を使
用しうるので、操作アーム18に結合される上述の諸装置
は、本発明の一部を構成するものではなく、グリッパ機
構16とその操作モードを当業者が完全に理解しうるよう
にここで図示することも説明することも必要ない。

【ロボットグリッパ機構】

第２図〜第５図には、本発明のロボットグリッパ機構
16の好適な実施例が示されている。きっちり層状に詰ま
ったペレットＰの中にゆっくり穴を掘りながら進入して
ボート12内の所定の深さのところにある１つのペレット
を掴持するこのグリッパ機構16は、基本的に、ハウジン
グ20と、該ハウジング20の下側周面に対となって離間し
て存在するタブ28にピン26によって上端部24で枢着され
た複数の細長い掴持フィンガ（掴持手段）22とを含んで
いる。尚、後からも詳しく説明するが、焼結前グリーン
ペレットを焼結ポート12に入れた状態では、ペレット間
にあまり隙間はないが、焼結すると、ペレットは収縮す
るので、鳥の口ばし状の掴持フインガ22を押し込めば、
隣接するペレットが押し退けられて隙間が拡大し、中段
及び下段の目指すペレットに到達することができる。 更に詳しく述べると、掴持フインガ22は、数が３つ
で、比較的に薄い弧状の羽根型もしくは鳥の口ばし状の
フインガである。対のタブ28の場合と同様にこれ等のフ
インガ22は、例えば120゜の角度で互いにほぼ等間隔で
離間し配設されていて、積み重ねられている円筒形ペレ
ットＰをその周囲の回りに等間隔で離間した３つの位置
で掴持する。これ等のフインガ22を、掴持すべき円筒形
ペレットの周囲に対して接線方向に延びる垂直面にほぼ
平行な軸心回りに、タブ28に枢着することによって、掴
持フインガ22は、それぞれ第４図及び第５図に示す内側
閉位置と外側開位置との間を枢回できる。これ等の掴持
フインガ22の下端部30は、互いに対峙するほぼ垂直なペ
レット係合面32を有する。これ等のペレット係合面32
は、フインガ22が閉位置に向かって移動する時に（第３
図及び第４図）、該ペレット係合面間でペレットＰ（第
１図参照）に係合して掴持すべく互いに接近する位置に
移動し、フインガ22が開位置に移動する時に（第５
図）、ペレツトから離れて解放すべく互いに離れる位置
に退出する。 掴持フインガ22をそれ等の開位置及び閉位置に向かう
方向に移動させたり離れる方向に移動させたりするため
に、グリッパ機構16は空気シリンダ34の形態の作動手段
を有するが、ハウジング20に装着されると共に掴持フイ
ンガ22の上端に組み合うその他の適当な装置を使用する
ことができる。空気シリンダ34は、ハウジング20に取着
された動力を伝達するシリンダ部36と、該シリンダ部36
に装着されて該シリンダ部36に関して伸縮可能なピスト
ンロッド38とを有する。ピストンロッド38はその下端部
42に装着された円形ディスクもしくはスピンドル40を有
し、該ディスク40が、枢着ピン26の位置から内方におい
て掴持フインガ22の上端部24に内向きに形成された弧状
の切欠き44内に組み合っている。ハウジング20は、シリ
ンダ部36に連通する空気入口ポート46及び出口ポート48
を有し、任意の適当な空気源（図示せず）からの圧縮空
気はこれ等のポートを通って流れ、ピストンロッド38を
伸縮させる。これ等の掴持フインガ22は、ピストンロッ
ド38が第４図及び第５図にそれぞれ示す退出位置及び伸
張位置の間でシリンダ部36に関して移動する際に、閉位
置及び開位置に対して接近及び離反する方向に同時に枢
回される。 ハウジング20とそこに装着された掴持フインガ22とを
ボート12内に積み重ねて収納されたペレットＰに対して
接近及び離反する方向に移動させるために、グリッパ機
構16は、取付フランジ組立体50の形態の支持構造と、複
数の結合ガイド部材52と、コイルばね54の形態の弾性を
有する複数の可撓性部材とを含んでいる。取付フランジ
組立体50は、グリッパ機構16の中心軸線Ａの回りに回転
可能に操作アーム18の他端56に結合されていて、グリッ
パ機構16の掴持フインガ22がペレット群に対して接近及
び離反する方向に移動されるのだけでなく、かかる移動
と同時にペレット群に対して回転されるのを許容する。 これ等の結合ガイド部材52は、好ましくは相互に90゜
離間されていると共に、取付フランジ組立体50とハウジ
ング20の取付台58との間に延材している。結合ガイド部
材52のねじが切られた下端60は、ハウジングの取付台58
に穿設された穴62に延入している。結合ガイド部材52
は、穴62と整列して離間するように取付フランジ組立体
50に形成された穴64に摺動自在に嵌合している。結合ガ
イド部材52の上端は、ハウジング20を取付フランジ組立
体の下方に吊り下げるように、取付フランジ組立体50の
穴64内に形成された棚部68上に着座する寸法を有する大
径頭部66を有する。更に、コイルばね54の各々は、結合
ガイド部材の頭部66を棚部68上に着座された状態でハウ
ジング20を取付フランジ組立体50から最大距離のところ
に配設せしめるように、結合ガイド部材52の１つの回り
に圧縮状態で配置されると共に、ハウジングの取付台58
と取付フランジ組立体50との間に延在している。しか
し、これ等のコイルばね54を別個に弾性的に変位可能と
して、ハウジング20の角度的にずれた部分が取付フラン
ジ組立体50に向かって移動し、かくして、グリッパ機構
16の縦方向の中心軸線Ａを横断する方向に延在する平面
内にある軸線回りの横揺動運動をハウジングに対して伝
えるのを許容することが考えられる。取付フランジ組立
体50に対するハウジング20のこのような取付関係によつ
て、操作アーム18で取付フランジ組立体50がペレット群
に向かって移動される時に、ハウジング20及び掴持フイ
ンガ22を取付フランジ組立体50の前方の例えばほぼ線形
の軌跡に沿ってペレット群に向かって移動させることが
可能になると同時に、ハウジング20がこの線形軌跡を横
断する方向に延びる平面内の軸線回りに若干揺動するこ
とが可能になり、サンプリングすべきペレット群内への
掴持フインガ22の穿孔性の進入運動を容易にする。 更に、グリッパ機構16は、掴持フインガ22が内側の閉
位置に配設された時点を検出するためにハウジング20に
装着された近接スイッチもしくはセンサ70の形態の検出
手段を含んでいる。具体的には、近接スイッチ70がピス
トンロッド38の上端74に設けられたワッシャ72の存在を
検出すると、掴持フインガ22が閉位置にあることを指示
するようになっている。 掴持フインガ22をペレット群内に下ろして入れる間に
どのペレットも損傷させないことが重要であるので、グ
リッパ機構16は、掴持フインガによってペレットに与え
られる負荷を検出するために、取付フランジ組立体50に
装着された負荷検出トランスジューサ76の形態の検出手
段を含んでいる。特に、トランスジューサ76は、ほぼ平
らな形状の円形ディスク部78と、取付フランジ組立体50
の中央にある穴82に受け入れられると共に、該穴82と交
叉する雌ねじ付き通路86に螺入する止めねじ84によっ
て、前記穴82の中に取着される中心茎部80とを有する。
トランスジューサ76のディスク部78は、ペレット群に対
して接近及び離反するグリッパ機構16の運動の方向をほ
ぼ横切る関係で延びている。ハウジング20はその取付台
58の上方に装着されたほぼ平らな水平出しパッド88を有
しており、この水平出しパッド88もグリッパ機構16の運
動の方向をほぼ横切る関係で延びている。コイルばね54
が変形すると、ハウジング20の水平出しパッド88は、ト
ランスジューサ76の平らなディスク部73に係合し、掴持
フインガ22をペレット群内に入れるため該掴持フインガ
に伝えられる負荷をトランスジューサに加える。

【核燃料ペレットのサンプリング方法】

上述したグリッパ機構16は、核燃料ペレットＰ群をボ
ート12内に保持したまゝ、ペレット群における所定の種
々の深さのところからペレットをサンプリングするのに
使用される。操作アーム18は、最初、角度的にずれた複
数の掴持フインガ22を、それ等の下端部30が第５図に示
すように開位置の状態になるようにして、ペレット群の
大体直上に位置させる。次に、操作アーム18は、掴持フ
インガ22の下端部30がペレット群中における所定の深さ
に達するまで、掴持フインガ22をペレット群の中に穴を
掘りながら進入するように作動される。然る後、第１図
に示されるように、所定の深さにあるペレットを掴持フ
インガ22の表面34間に掴持するために、空気シリンダ34
を付勢してピストンロツド38を退出させると共に、掴持
フインガの下端部をその閉位置に向かって移動させる。
近接スイツチ70がワッシャ72の存在を検出しなければ、
ペレットが掴持フインガによって具合よく掴持されたこ
とが分かる。最後に、掴持フインガ22をサンプリングし
たペレットと共にペレットの積重体から上方に引き抜く
ように操作アーム18を作動する。更に詳しく述べると、
掴持フインガ22の穴を掘りながら緩やかな進入（gentle
burrowing）は次ぎのようにして行なわれる。最初に、
掴持フインガ22を比較的に低速で例えば時計方向にペレ
ット群に対して回転させるのと同時に、ペレット群中の
所定の深さに達するまでの距離の第１の所定の増分だ
け、掴持フインガ22をぺレット群内へ下降させる。掴持
フインガ22が第１の所定の増分だけ一旦移動したら、こ
の移動を休止させて、掴持フィンガ22をその下降位置に
留どめたまゝ該掴持フィンガ22を比較的に高速でペレッ
ト群内において反時計方向に回転させる。その後、該掴
持フィンガ22を再び同時にゆっくり回転させながら、第
２の増分だけペレット群内において下降させる。次に、
掴持フィンガの下降を休止させ速い速度で回転する。こ
の手順は、掴持フィンガが希望の所定の深さに達するま
で再び繰り返される。また、掴持フィンガ22が下降を休
止している時の少なくとも１回のインターバルの間、掴
持フィンガ22は相反する方向に数回転されて、ペレット
をかき回し、掴持フィンガ22がペレット群内のもっと深
いところへ下降するのを容易にするようになっている。 サンプリング装置10において、個々のペレットサンプ
ルは、プログラムされたサンプリング計画に従ってポー
ト12中の種々の深さのところから取り出すのが好まし
い。選んだサンプルの数及びその場所と深さとはサンプ
リング・サブステーションの制御盤もしくはコンソール
で容易に変えることができる。このサンプリング・サブ
ステーションは、サンプルが検索もしくはリトリーブさ
れるまで、種々の穴掘り進入ルーチン及びシークルーチ
ンを自動的に開始する機能を有する。１つの代表的なサ
ンプリングプログラムにおいては、サンプリング点はボ
ート12の底部から1.9cm（3/4in）、5.1cm（2in）及び8.
25cm（３−1/4in）ところに選んだ。 例えば、実際のサンプリング手順の１つは次の通りで
ある。サンプリング装置10において、操作アーム18がグ
リッパ機構16を、掴持フィンガ22を開いて下方に向けな
がらボート12を越えるように、第１のプログラムされた
サンプリング点上方のある位置まで移動させる。サンプ
リングの深さは、ボートの床面の上方にプログラムされ
た距離として画定された基準“0"レベルに関して同定さ
れる。次に、グリッパ機構16をペレット慎重体の直上の
点（基準レベルの上方55mm）までゆっくり下降させてか
ら、時計方向に迅速に25゜回転させる。 最初の所定の深さに近付くため、プログラムされた増
分距離（10mm、5mm、5mm）で逐次下降を続ける。各増分
進められる時に、下降中、グリッパ機構16及び掴持フィ
ンガ22は反時計方向25゜ゆつくり回転され、次いで各増
分で休止し、時計方向に25゜急速に回転される。最初の
指定深さ（基準レベルの上方30mm）への最終的な接近に
当たって、グリッパ機構16は反時計方向に25゜ゆっくり
回転しながら更にある増分（5mm）下降する。ペレツト
のサンプルをこの最初の深さで選択すべきなら、グリッ
パ機構16は後から説明する掴持動作を実行する。 第２のもっと深い所定の深さに接近するようサブシス
テムの制御装置もしくはコントローラで指令されると、
操作アーム18は、上述したように最初の深さに達するの
に必要とされた諸ステップをグリッパ機構16に実行させ
てから、30mmの同じレベルに留どまりながら、９つの一
連動作のために時計方向及び反時計方向に交互に25゜迅
速に回転を続ける。この攪拌動作は、ペレット群をかき
回すと共に、掴持フィンガ22をペレット群内により深く
入り込ませるために必要である。掴持フィンガの穴堀り
進入は、各増分で、下降中に反時計方向にゆっくり25゜
回転させ、時計方向に25゜迅速に回転させるプログラム
された逐次の増分（2.5mm、2.5mm）で再び始まる。第２
の指定深さ（“0"基準レベルの上方25mm）で停まると、
グリッパ機構16はサンプルペレッドの“掴持”を実行す
る。 第３のもっと深い所定深さに接近する際、操作アーム
18は、第１及び第２の深さに関連して説明した諸ステッ
プを実行し、各増分レベルで（2.5mm、2.5mm、2.5mm、
3.0mm及び2.5mm）下降中に時計方向へ25゜ゆっくり回転
し反時計方向に25゜迅速に回転するという通常の動作手
順を続ける。 いつでも、トランスジューサもしくは変換器76に対す
るプリセット限界（通常７ポンド＝3.18Kg）か、タイム
ディレイのどちらかが超えられると、操作アーム18はグ
リッパ機構16により穴掘り進入動作を生起させ150mm退
出する。タイマが自動的にリセットし、穴掘り進入サイ
クルが再び開始される。これ等の試行の後、指定深さに
達していない場合には、操作アームが150mm退出し、警
報信号がコントロールルームに送信されると共に、CRT
上にメッセージが表示される。 “掴持”指令が実行される時、グリッパ機構ハウジン
グ20内の空気シリンダ34が加圧されて掴持フインガ22を
閉じる。ペレットが掴持表面32間にしっかり挟まれる
と、ワッシャ72が近接スイッチ70を付勢しないことによ
って指示されて、操作アーム18がゆっくり退出し、下記
に述べる“振落とし”サブルーチンに進む。ワッシャ72
が近接スイツチ70を付勢するに足りる程移動すれば、信
号がサブシステムのコントローラに送られて、ペレット
がしっかり挟まれなかったことを指示し、次のように
“掴持失敗”サブルーチンが開始される。コントローラ
は掴持フィンガ22を開くと共に、グリツプ機構16を回転
することなく5mm退出させる。次に、グリッパ機構16は5
0゜時計方向に回転され、5mm下降され、そして反時計方
向に50゜回転されると同時に、回転することなく5mm下
降され、回転することなく5mm上昇され、プログラムさ
れた最初のレベルで“掴持”を実行する。７回の繰り返
しの後、ペレットが依然としてしっかり挟まれていない
なら、グリッパ機構を100mm退出させて、警報信号をコ
ントロールルームに送り、メッセージをCRT上に表示す
る。このことは、一般に、ボートが部分的に負荷されて
いる、即ち全体的に不均一に負荷されいることによって
起こる。 掴持フィンガ22間に捕捉された複数のペレットもしく
は無関係なペレットを除くために（５％の確立で起こ
る）、グリッパ機構16がボートを超えて移動した後、
“振落とし”もしくは“逆転”サブルーチンが使われ
る。操作アーム18は、グリッパ機構16がボート上方で水
平に指向され、次いで水平位置に留どまったままペレッ
トの自由落下距離を減じるべく下降され、そしてしっか
り挟まれてないペレットを落下させるべく取付フランジ
組立体において90゜回転されるように、操作アームの
“リスト折り曲げ”軸で回転される。操作アーム18は次
にグリッパ機構を上昇及び回転させて、ボートを超えた
もしくは離れた垂直で下向きの配向に戻る。その後、操
作アーム18はグリッパ機構を隣接の密度測定サブシステ
ムのペレット配向装置で解放位置に揺動させる。近接セ
ンサもしくはスイッチ70の状態は、最初に、またペレッ
ト解放後に再び、サブシステムのコントローラによって
監視され、ペレットがしっかり挟まれその後落下してい
ないことを保証する。ペレットが解放のために存在して
いないなら、タイマがサイクルを中止させて再びサンブ
リングさせる。 本発明とその付帯効果とが上述の説明から理解された
であろうが、明らかなように、上に説明した形態は本発
明の単なる好適なもしくは例示的な実施例であって、本
発明の形態、構造及び配列に対しては、本発明の精神及
び範囲から逸脱したり、本発明の重要な効果を些かも犠
牲にしたりすることなく様々な改変が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、焼結ボート内にぎっしり層状に積み重ねて収
容された核燃料ペレット群から取り出したペレットサン
プルを掴持している本発明に係るロボットグリッパ機構
を備えたロボット操作アームの斜視図、第２図は、グリ
ッパ機構の複数の掴持フィンガがそれ等の間にペレット
を掴持しない閉位置にある状態を示す、第１図のグリッ
パ機構の拡大立面図、第３図は、第２図の３−３線に沿
つて見たグリッパ機構の底面図、第４図は、グリツパ機
構を部分的に断面で示す、第２図は類似する図、第５図
は、グリッパ機構の掴持フィンガが開位置にある状態を
示す、第４図に類似する図である。 Ｐ……核燃料ペレット、20……ハウジング、16……グリ
ッパ装置（機構）、22……掴持手段（掴持フィンガ）、
24……掴持フインガの下端部、30……掴持フインガの下
端部、34……作動手段（空気シリンダ）、50……支持手
段（取付フランジ組立体）、52……支持手段（ガイド部
材）、54……支持手段（コイルばね）、70……検出手段
（近接スイッチ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レスター・シー・フライ アメリカ合衆国、サウス・カロライナ州、 アーモ、フォールスベリー・ドライブ 124 (72)発明者 マーク・エス・スタウタマイア アメリカ合衆国、ペンシルベニア州、ブリ ッジビル、ペサベント・ドライブ 1332

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積み重ねられた核燃料ペレット群中の所定
   の深さにある核燃料ペレットを見付けて掴持するグリッ
   パ装置であって、 （ａ）ハウジングと、 （ｂ）該ハウジングに上端部で開閉自在に枢着された鳥
   の口ばし状の複数の掴持フインガからなる掴持手段であ
   って、該掴持フインガは、それ等の下端部が前記核燃料
   ペレットに係合して該核燃料ペレットを掴持する閉位置
   及び該下端部が前記核燃料ペレットから離れて該核燃料
   ペレットを解放する開位置に向かって移動したり、前記
   閉位置及び開位置から離れるように移動したりすること
   ができる、前記掴持手段と、 （ｃ）前記ハウジングに装着されると共に前記掴持手段
   に結合され、該掴持手段を前記閉位置及び開位置間に移
   動させるよう操作可能である作動手段と、 （ｄ）前記掴持手段が前記閉位置に配置されたことを検
   出する検出手段と、 （ｅ）前記掴持手段が移動して前記核燃料ペレット群の
   中に入ったり該核燃料ペレット群から出たりするよう
   に、前記核燃料ペレット群に向かう方向及び該核燃料ペ
   レット群から離れる方向に移動可能に、前記ハウジング
   と該ハウジングに枢着された前記掴持手段とを支持する
   と共に、前記掴持手段が前記核燃料ペレット群の中に入
   ったり該核燃料ペレット群から出たりするように移動す
   る時に前記ハウジングが同時に横方向に揺動するのを許
   容すべく前記ハウジングを弾性的に且つ湾曲可能に取り
   付けている支持手段と、 を備えてなる核燃料ペレットのグリッパ装置。