JPH0875895A - Fuel rod circumference welding apparatus - Google Patents

Fuel rod circumference welding apparatus

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Publication number
JPH0875895A
JPH0875895A JP6216442A JP21644294A JPH0875895A JP H0875895 A JPH0875895 A JP H0875895A JP 6216442 A JP6216442 A JP 6216442A JP 21644294 A JP21644294 A JP 21644294A JP H0875895 A JPH0875895 A JP H0875895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
fuel rod
cladding tube
electrode
welding electrode
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6216442A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Yaginuma
芳隆 柳沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd filed Critical Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
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Publication of JPH0875895A publication Critical patent/JPH0875895A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PURPOSE: To judge the quality of a circumference welded part quickly and precisely by installing a reference position data diciding means and a judging means which judges based on bead shape image data after circumference welding. CONSTITUTION: A fuel rod coating pipe 2 plugged with a terminal plug 3 is inserted into a chamber 5 and brought into contact with a contact jig 13 by a driving mean 8, lamps 12, 32 are lighted up, the peripheral part of a boundary line 6 of the pipe 2 and the plug 3 is photographed by a picture taking means 10, and the position of the pipe 2 is identified by a coating pipe moving degree detecting means 20. Moreover, based on image data the tip shape of an arc welded electrode 7 is confirmed, the quality is judged, and the electrode 7 is so shifted by a control signal of a movement controlling apparatus as to put the electrode at the position corresponding to the line 6. The boundary part of the pipe 2 and the plug 3 is circumference-welded in the circumferential direction by the electrode 7 and one turn of the circumference of the welded part is photographed by the means 10. The resulting image is corrected based on the movement degree in the axial direction detected by the means 20 and the quality of the circumference welded part is judged based ont the corrected image data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子炉に使用される燃
料棒の被覆管と端栓とを周溶接する燃料棒周溶接装置、
特に周溶接部を検査して合否判定を自動的に行うことが
できる燃料棒周溶接装置に関する。更に本発明は前記周
溶接部の検査によって得られた検査データを溶接条件に
フィードバックして、最適周溶接部を得ることができる
燃料棒溶接装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel rod circumferential welding device for circumferentially welding a cladding tube and an end plug of a fuel rod used in a nuclear reactor.
In particular, the present invention relates to a fuel rod circumferential welding device capable of inspecting a circumferential welded portion and automatically making a pass / fail judgment. Further, the present invention relates to a fuel rod welding apparatus capable of feeding back the inspection data obtained by the inspection of the circumferential welded portion to welding conditions to obtain an optimum circumferential welded portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子炉に使用される燃料棒は、ジルコニ
ウム合金(例えばジルカロイ2)の燃料棒被覆管内に、
円柱状の多数の二酸化ウランのペレットを挿入し、燃料
棒被覆管の開口部に端栓を挿入し、これらの端栓と燃料
棒被覆管とを周溶接して製造される。
2. Description of the Related Art A fuel rod used in a nuclear reactor is provided in a fuel rod cladding tube of a zirconium alloy (for example, Zircaloy 2).
It is manufactured by inserting a large number of columnar uranium dioxide pellets, inserting end plugs into the openings of the fuel rod cladding tubes, and circumferentially welding these end plugs and the fuel rod cladding tubes.

【0003】ここで、燃料棒における燃料棒被覆管と端
栓とは高い気密性をもって周溶接されなければならない
ので、周溶接部を作業者が目視でゲージを用いて溶接位
置、ビード幅などの溶接状態を検査して、周溶接部の合
否を判定するようにしていた。また、この溶接状態の検
査結果を見て次の燃料棒周溶接作業における溶接条件を
決定するようにしていた。
Since the fuel rod cladding tube and the end plug of the fuel rod must be circumferentially welded with high airtightness, an operator visually checks the circumferential welded portion by using a gauge to determine the welding position, bead width, etc. The welded state was inspected to determine whether the peripheral welded portion was acceptable or not. Further, the welding conditions in the next fuel rod circumference welding work are determined by observing the inspection result of the welding state.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては燃料棒の周溶接状態の検査を作業者の目視で行
うようにしているので、検査作業に熟練が必要になると
ともに、検査作業に多大な工数が必要となるといった問
題がある。更に前記溶接位置検査は端栓端面からの長さ
を基準としていたため、厳しい端栓寸法精度管理が要求
されるという問題もある。さらに、溶接状態の検査結果
が出ない限り次の燃料棒周溶接作業の溶接条件を決定す
ることができず、しかも、経時変化に追従して溶接条件
を変化させることができず、経時的に溶接品質が変化す
るといった問題もある。
However, in the prior art, the inspection of the circumferential welding state of the fuel rods is performed visually by the operator, so that the inspection work requires skill and a great deal of inspection work is required. There is a problem that man-hours are required. Further, since the welding position inspection is based on the length from the end face of the end plug, there is also a problem that strict accuracy control of the end plug size is required. Further, unless the welding state inspection result is obtained, the welding conditions for the next fuel rod circumference welding work cannot be determined, and further, the welding conditions cannot be changed in accordance with the change over time, and There is also a problem that the welding quality changes.

【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、迅速かつ的確に、周溶接部の合否を判定することが
でき、さらに、周溶接部の検査によって得られた検査デ
ータを溶接条件にフィードバックすることにより常に最
適な周溶接部を得ることができるる燃料棒周溶接装置を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances. It is possible to quickly and accurately determine whether a peripheral welded portion is acceptable or not. Further, the inspection data obtained by the inspection of the peripheral welded portion is used as welding conditions. It is an object of the present invention to provide a fuel rod circumferential welding device which can always obtain an optimum circumferential welding portion by feeding back the fuel rod circumferentially.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
燃料棒周溶接装置は、端栓が装着された燃料棒被覆管の
軸線方向への移動手段と、前記燃料棒被覆管の一端部が
挿入される溶接チャンバと、前記溶接チャンバに挿入さ
れた燃料棒被覆管の端栓との境界線を臨んで配置された
アーク溶接電極と、前記チャンバに挿入された燃料棒被
覆管を把持して軸線回りに回転させる駆動手段とを備え
た燃料棒周溶接装置であって、前記境界線付近を撮像す
る境界線付近撮像手段と、前記境界線付近撮像手段によ
って周溶接開始前に撮像された画像データから前記境界
線の位置を確定する基準位置データ確定手段と、周溶接
完了後に前記境界線付近撮像手段によって周溶接部を撮
像して得られたビード形状画像データ及び前記基準位置
データに基づいて前記周溶接部の合否判定を行う判定手
段とが設けられていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel rod circumferential welding apparatus in which a fuel rod cladding tube equipped with an end plug is moved in an axial direction, and one end of the fuel rod cladding tube. Part for inserting a welding chamber, an arc welding electrode arranged so as to face the boundary line between the end plug of the fuel rod cladding tube inserted into the welding chamber, and the fuel rod cladding tube inserted into the chamber And a driving means for rotating around the axis, the fuel rod circumferential welding device comprising: a borderline image pickup means for picking up an image of the vicinity of the borderline; and an image taken before the start of the circumferential welding by the borderline image pickup means. Reference position data determining means for determining the position of the boundary line from the image data, and the bead shape image data and the reference position data obtained by imaging the peripheral welded portion by the boundary vicinity image capturing means after the peripheral welding is completed. On the basis of Characterized in that the determining means for performing the acceptance judgment of the serial peripheral weld is provided.

【0007】本発明の請求項2記載の燃料棒周溶接装置
は、請求項1記載の燃料棒周溶接装置において、燃料棒
被覆管の回転量及び軸線方向の変位量を測定する燃料棒
被覆管移動量検出手段が設けられ、周溶接中及び周溶接
部撮像中の燃料棒被覆管の軸線方向変位量を燃料棒被覆
管の回転量をパラメータとして検出し、これによって前
記基準位置データを補正することを特徴とする。
A fuel rod circumference welding apparatus according to a second aspect of the present invention is the fuel rod circumference welding apparatus according to the first aspect, wherein the fuel rod cladding tube measures a rotation amount and an axial displacement amount of the fuel rod cladding tube. A movement amount detecting means is provided to detect the axial displacement amount of the fuel rod cladding tube during the circumferential welding and during imaging of the circumferential welding portion by using the rotation amount of the fuel rod cladding tube as a parameter, thereby correcting the reference position data. It is characterized by

【0008】本発明の請求項3記載の燃料棒周溶接装置
は、請求項1又は2記載の燃料棒周溶接装置において、
前記基準位置データ確定手段が前記燃料棒被覆管に斜に
ラインマークを投光するラインマーカを含むことを特徴
とする。
A fuel rod circumference welding apparatus according to claim 3 of the present invention is the fuel rod circumference welding apparatus according to claim 1 or 2.
The reference position data determining means may include a line marker that obliquely projects a line mark on the fuel rod cladding tube.

【0009】本発明の請求項4記載の燃料棒周溶接装置
は、請求項1〜3いずれかに記載の燃料棒周溶接装置に
おいて、前記アーク溶接電極の位置調節手段と、前記ア
ーク溶接電極の先端部付近を撮像する溶接電極先端部付
近撮像手段と、前記溶接電極先端部付近撮像手段によっ
て撮像された前記アーク溶接電極の位置を確定するアー
ク溶接電極位置データ確定手段と、前記ビード形状画像
データ、基準位置データ及びアーク溶接電極位置データ
に基づいて、アーク溶接電極位置、溶接電流、溶接速度
などの溶接パラメータの最適値を割り出し、溶接条件を
調節する溶接条件制御手段を備えていることを特徴とす
る。
A fuel rod circumference welding apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the fuel rod circumference welding apparatus according to any one of the first to third aspects, in which the position adjusting means of the arc welding electrode and the arc welding electrode are arranged. Welding electrode tip vicinity imaging means for imaging the vicinity of the tip portion, arc welding electrode position data determination means for determining the position of the arc welding electrode imaged by the welding electrode tip vicinity imaging means, and the bead shape image data And a welding condition control means for adjusting the welding conditions by determining the optimum values of the welding parameters such as the arc welding electrode position, the welding current and the welding speed based on the reference position data and the arc welding electrode position data. And

【0010】本発明の請求項5記載の燃料棒周溶接装置
は、請求項4記載の燃料棒周溶接装置において、前記ア
ーク溶接電極位置データ確定手段が前記燃料棒被覆管又
はアーク溶接電極に斜にラインマークを投光するライン
マーカを含むことを特徴とする。
A fuel rod circumference welding apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the fuel rod circumference welding apparatus according to the fourth aspect, wherein the arc welding electrode position data determining means is oblique to the fuel rod cladding tube or the arc welding electrode. Is characterized by including a line marker for projecting a line mark.

【0011】本発明の請求項6記載の燃料棒周溶接装置
は、請求項4又は5記載の燃料棒周溶接装置において、
前記アーク溶接電極の位置調節手段がアーク溶接電極の
先端部を3次元的に調整できるものであることを特徴と
する。
A fuel rod circumference welding apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the fuel rod circumference welding apparatus according to the fourth or fifth aspect, wherein:
The position adjusting means of the arc welding electrode can adjust the tip of the arc welding electrode three-dimensionally.

【0012】本発明の請求項7記載の燃料棒周溶接装置
は、請求項4〜6のいずれかに記載の燃料棒周溶接装置
前記溶接条件制御手段が、溶接条件を最適値に近づける
ように溶接条件を適宜設定する適応制御方式によるもの
であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a fuel rod circumferential welding apparatus as set forth in any one of the fourth to sixth aspects, wherein the welding condition control means causes the welding condition control means to bring the welding condition close to an optimum value. It is characterized by an adaptive control method that sets welding conditions appropriately.

【0013】[0013]

【作用】本発明の請求項1記載の燃料棒周溶接装置によ
れば、基準位置データ確定手段により、境界線付近撮像
手段によって周溶接開始前に撮像された画像データから
前記境界線の位置を確定し、周溶接完了後に、判定手段
により、前記境界線付近撮像手段によって周溶接部を撮
像して得られたビード形状画像データ及び前記基準位置
データに基づいて前記周溶接部の合否判定を行うように
したので、未熟練作業者であっても、迅速かつ的確に、
周溶接の合否を判定することができる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the first aspect of the present invention, the position of the boundary line is determined by the reference position data determining means from the image data taken before the start of the circumference welding by the boundary vicinity image pickup means. After the completion of the circumferential welding, the determination means determines whether the circumferential welding portion is acceptable or unacceptable based on the bead shape image data and the reference position data obtained by imaging the circumferential welding portion by the boundary vicinity imaging means. As a result, even an unskilled worker can quickly and accurately
It is possible to determine whether the circumferential welding is successful or not.

【0014】本発明の請求項2記載の燃料棒周溶接装置
によれば、燃料棒被覆管の回転量及び軸線方向の変位量
を測定する燃料棒被覆管移動量検出手段を設け、周溶接
中及び周溶接部撮像中の燃料棒被覆管の軸線方向変位量
を燃料棒被覆管の回転量をパラメータとして検出し、こ
れによって前記基準位置データを補正するようにしたの
で、周溶接中又は周溶接部撮像中に軸方向の変位が生じ
ても、これを補正して合否判定の精度を高めることがで
きる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the second aspect of the present invention, the fuel rod cladding pipe movement amount detecting means for measuring the rotation amount and the axial displacement amount of the fuel rod cladding pipe is provided, and the circumference welding is performed. Also, since the axial displacement of the fuel rod cladding tube during the imaging of the circumferential welding portion is detected by using the rotation amount of the fuel rod cladding tube as a parameter, and the reference position data is corrected by this, the reference position data can be corrected. Even if an axial displacement occurs during image capturing of the portion, the displacement can be corrected to improve the accuracy of the pass / fail determination.

【0015】本発明の請求項3記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記基準位置データ確定手段が前記燃料棒被
覆管に斜にラインマークを投光するラインマーカを含む
ので、基準位置データを3次元的に求めることができ
る。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the present invention, the reference position data determining means includes a line marker for obliquely projecting a line mark on the fuel rod cladding tube. Can be obtained three-dimensionally.

【0016】本発明の請求項4記載の燃料棒周溶接装置
によれば、溶接電極先端部付近撮像手段により、前記ア
ーク溶接電極の先端部付近を撮像し、アーク溶接電極位
置データ確定手段により、前記溶接電極先端部付近撮像
手段によって撮像された前記アーク溶接電極の位置を確
定し、溶接条件制御手段により、前記ビード形状画像デ
ータ、基準位置データ及びアーク溶接電極位置データに
基づいて、アーク溶接電極位置、溶接電流、溶接速度な
どの溶接パラメータの最適値を割り出し、溶接条件を調
節するので、溶接条件を迅速にかつ確実に設定すること
ができ、しかも、例えば、溶接電極の消耗等による経時
変化に追従して溶接条件を変化させることができ、常に
最適な溶接条件で溶接することが可能となり、安定した
溶接品質を得ることができる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the fourth aspect of the present invention, the vicinity of the tip of the arc welding electrode is imaged by the welding electrode tip vicinity imaging means, and the arc welding electrode position data determining means is used. Based on the bead shape image data, the reference position data and the arc welding electrode position data, the position of the arc welding electrode imaged by the imaging means near the welding electrode tip part is determined, and the arc welding electrode position data. Optimal values of welding parameters such as position, welding current, welding speed, etc. are determined and welding conditions are adjusted, so that welding conditions can be set quickly and surely. The welding conditions can be changed in accordance with the above conditions, and it is possible to always weld under the optimum welding conditions, and to obtain stable welding quality. Can.

【0017】本発明の請求項5記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記アーク溶接電極位置データ確定手段が前
記燃料棒被覆管又はアーク溶接電極に斜にラインマーク
を投光するラインマーカを含むので、アーク溶接電極の
位置を、燃料棒被覆管との相対関係において、3次元的
に求めることができる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the fifth aspect of the present invention, the arc welding electrode position data determining means includes a line marker for obliquely projecting a line mark on the fuel rod cladding tube or the arc welding electrode. Therefore, the position of the arc welding electrode can be three-dimensionally obtained in the relative relationship with the fuel rod cladding tube.

【0018】本発明の請求項6記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記アーク溶接電極の位置調節手段により、
アーク溶接電極の先端部を3次元的に調整できるので、
溶接条件の設定・変更を迅速にかつ的確に行うことがで
きる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the sixth aspect of the present invention, the position adjusting means of the arc welding electrode is used,
Since the tip of the arc welding electrode can be adjusted three-dimensionally,
Welding conditions can be set and changed quickly and accurately.

【0019】本発明の請求項7記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記溶接条件制御手段が、溶接条件を最適値
に近づけるように溶接条件を適宜設定する適応制御方式
によるものであるので、より的確な溶接条件の最適化を
行うことができる。
According to the seventh aspect of the fuel rod circumference welding apparatus of the present invention, the welding condition control means is based on an adaptive control system for appropriately setting the welding conditions so as to bring the welding conditions close to the optimum value. Therefore, the welding conditions can be optimized more accurately.

【0020】[0020]

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の一実施例
の燃料棒周溶接装置について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A fuel rod circumference welding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1に、本実施例の燃料棒周溶接装置1の
全体構成を示す。
FIG. 1 shows the overall construction of a fuel rod circumference welding apparatus 1 of this embodiment.

【0022】すなわち、この燃料棒周溶接装置1は、燃
料棒被覆管2と端栓3とを周溶接するものであって、前
記端栓3が装着された燃料棒被覆管2の端栓側端部が挿
入される箱型の溶接チャンバ5と、この溶接チャンバ5
内に挿入された燃料棒被覆管2と前記端栓3との境界線
6を臨んで配置されたアーク溶接電極7と、前記溶接チ
ャンバ5内に挿入された燃料棒被覆管2を把持して軸線
の周りに回転させるロータリチャック(本発明の駆動手
段に相当)17と、燃料棒被覆管2を軸線方向に移動さ
せる駆動ローラ(本発明の移動手段に相当)8とを備え
る。
That is, the fuel rod circumferential welding device 1 is for circumferentially welding the fuel rod cladding tube 2 and the end plug 3, and the end rod side of the fuel rod cladding tube 2 to which the end plug 3 is attached is attached. Box-shaped welding chamber 5 into which the end is inserted, and this welding chamber 5
Hold the fuel rod cladding tube 2 inserted in the welding chamber 5 and the arc welding electrode 7 arranged so as to face the boundary line 6 between the fuel rod cladding tube 2 inserted therein and the end plug 3. A rotary chuck (corresponding to the driving means of the invention) 17 for rotating around the axis and a driving roller (corresponding to the moving means of the invention) 8 for moving the fuel rod cladding tube 2 in the axial direction are provided.

【0023】図2及び図3に示すように、前記溶接チャ
ンバ5の一方の側壁には窓部9が貫通して形成され、こ
の窓部9を覆ってカバーガラス板14が取付具15によ
り固定されており、窓部9に臨んで、前記燃料棒被覆管
2と端栓3との境界線6及び前記アーク溶接電極7の先
端部付近を撮像する撮像手段(例えば、CCDカメラ)
10が設けられている。なお、この撮像手段10は、本
発明の境界線付近撮像手段としての機能と、本発明の溶
接電極先端部付近撮像手段としての機能とを併せもつも
のであるが、これらの機能に対応してそれぞれ別々の撮
像手段を設けてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, a window 9 is formed through one side wall of the welding chamber 5, and a cover glass plate 14 is fixed to the welding chamber 5 by a fixture 15 so as to cover the window 9. An image pickup means (for example, a CCD camera) that faces the window 9 and images the boundary line 6 between the fuel rod cladding tube 2 and the end plug 3 and the vicinity of the tip of the arc welding electrode 7.
10 are provided. The image pickup means 10 has both the function as the image pickup means near the boundary line of the present invention and the function as the image pickup means near the tip of the welding electrode of the present invention. Separate image pickup means may be provided.

【0024】また、前記窓部9に対して燃料棒4を挟ん
だ他方の側壁には窓部11が形成されており、この窓部
11を覆って半透明のガラス板16が取り付けられてお
り、窓部11を臨んでバックライト用のランプ12が取
り付けられている。
A window 11 is formed on the other side wall sandwiching the fuel rod 4 with respect to the window 9, and a translucent glass plate 16 is attached to cover the window 11. A lamp 12 for a backlight is attached so as to face the window 11.

【0025】前記溶接チャンバ5には、システム制御装
置22で制御される照明用電源21に接続された照明用
ランプ32が配置され、このランプ32を必要な明るさ
に点灯させることにより、溶接チャンバ5内を照明し
て、撮像手段10による撮像を容易にしている。同様に
ランプ12も必要な明るさに点灯制御される。
An illuminating lamp 32 connected to an illuminating power source 21 controlled by a system controller 22 is arranged in the welding chamber 5, and by illuminating the lamp 32 to a required brightness, the welding chamber The interior of 5 is illuminated to facilitate imaging by the imaging means 10. Similarly, the lighting of the lamp 12 is controlled to a required brightness.

【0026】また、前記溶接チャンバ5内には、アーク
溶接電極7及び溶接チャンバ5内に挿入された燃料棒被
覆管2に向けて、複数本の線状光束を投射してその光像
(ラインマーク)を前記アーク溶接電極7及び燃料棒被
覆管2上に映し出すラインマーカ33が設けられてい
る。このラインマーカ33は、図5に示すように、アー
ク溶接電極7及び燃料棒被覆管2に投影されたラインマ
ーク51a,52aの位置により、アーク溶接電極7又
は燃料棒被覆管2の位置関係を3次元的に求めるための
ものである。
In the welding chamber 5, a plurality of linear luminous fluxes are projected toward the arc welding electrode 7 and the fuel rod cladding tube 2 inserted in the welding chamber 5, and the light image (line) thereof is projected. A line marker 33 for displaying a mark) on the arc welding electrode 7 and the fuel rod cladding tube 2 is provided. As shown in FIG. 5, the line marker 33 indicates the positional relationship between the arc welding electrode 7 and the fuel rod cladding tube 2 depending on the positions of the line marks 51 a and 52 a projected on the arc welding electrode 7 and the fuel rod cladding tube 2. It is for three-dimensional determination.

【0027】さらに、溶接チャンバ5の、前記端栓3の
対向する壁部には、端栓3が当接させられて、その位置
決めストッパの機能を有する当接治具13が取り付けら
れており、この当接治具13は端栓3が当接した状態で
回転できるようになっている。さらに、チャンバ5の、
当接治具13の対向する壁部には、燃料棒被覆管2の軸
方向の移動を拘束して燃料棒4を回転駆動するロータリ
ーチャック17が取り付けられている。なお、このロー
タリーチャック17は、動作制御装置26で駆動制御さ
れる。
Furthermore, the end plugs 3 are brought into contact with the opposing wall portions of the end plugs 3 of the welding chamber 5, and a contact jig 13 having a function of a positioning stopper is attached to the end plugs 3. The contact jig 13 can rotate with the end plug 3 in contact. Furthermore, in chamber 5,
A rotary chuck 17 is attached to opposite wall portions of the contact jig 13 to restrain the axial movement of the fuel rod cladding tube 2 to drive the fuel rod 4 to rotate. The rotary chuck 17 is drive-controlled by the operation controller 26.

【0028】前記チャンバ5の近傍(図では、チャンバ
5から少し離間した燃料棒被覆管2の上方)には、前記
チャンバ5内に挿入された燃料棒被覆管2の軸方向及び
周方向の移動量を非接触状態で検出する被覆管移動量検
出手段20が設けられている。この被覆管移動量検出手
段20は、例えば、レーザ光21を燃料棒被覆管2に照
射して得られるスペックルパターンにより移動量及び移
動速度を検出するものが使用されている。
In the vicinity of the chamber 5 (in the drawing, above the fuel rod cladding tube 2 slightly separated from the chamber 5), the fuel rod cladding tube 2 inserted into the chamber 5 moves axially and circumferentially. A cladding tube movement amount detecting means 20 for detecting the amount in a non-contact state is provided. As the cladding tube movement amount detection means 20, for example, one that detects the movement amount and the movement speed by a speckle pattern obtained by irradiating the fuel rod cladding tube 2 with the laser beam 21 is used.

【0029】また、前記アーク溶接電極7は、その先端
部の位置を3次元方向に移動・調整する3次元調整テー
ブル34に取り付けられている。この3次元調整テーブ
ル34は、動作制御装置26により、駆動制御される。
The arc welding electrode 7 is attached to a three-dimensional adjustment table 34 which moves and adjusts the position of the tip portion in the three-dimensional direction. This three-dimensional adjustment table 34 is drive-controlled by the operation control device 26.

【0030】図1に示すように、本実施例の燃料棒周溶
接装置1にはシステム制御装置22が設けられており、
このシステム制御装置22には前記撮像手段10からの
画像信号が入力されるようになっている。また、動作制
御装置26は、駆動ローラ8、ロータリーチャック17
及びアーク溶接電極7の3次元調整テーブル34を駆動
するモータに接続されている。さらに、システム制御装
置22は、付設する補助データメモリ27内のデータを
読み書きできるようになっている。
As shown in FIG. 1, the fuel rod circumference welding apparatus 1 of the present embodiment is provided with a system controller 22.
An image signal from the image pickup means 10 is input to the system control device 22. Further, the operation control device 26 includes the drive roller 8 and the rotary chuck 17.
And a motor for driving the three-dimensional adjustment table 34 of the arc welding electrode 7. Further, the system control device 22 can read and write data in the auxiliary data memory 27 attached thereto.

【0031】前記溶接電極7には溶接用電源23が接続
されおり、この溶接用電源23には、溶接電流等を制御
する溶接制御装置24が付設されており、この溶接制御
装置24は、前記システム制御装置22と通信線25を
介して接続されている。
A welding power source 23 is connected to the welding electrode 7, and a welding control device 24 for controlling a welding current or the like is attached to the welding power source 23. It is connected to the system controller 22 via a communication line 25.

【0032】前記システム制御装置22及び溶接制御装
置24内には、本発明の基準位置データ確定手段、アー
ク溶接電極位置データ確定手段、溶接条件制御手段に相
当する機能が備えられている。
The system control device 22 and the welding control device 24 have functions corresponding to the reference position data determining means, the arc welding electrode position data determining means, and the welding condition controlling means of the present invention.

【0033】次に、本実施例の燃料棒周溶接装置1の作
用について説明する。
Next, the operation of the fuel rod circumference welding apparatus 1 of this embodiment will be described.

【0034】まず、駆動手段8を駆動して先端に端栓3
が装填された燃料棒被覆管2をチャンバ5に向けて搬送
し、先端をチャンバ5内に挿入し当接治具13に当接さ
せて停止させる。次に、バックライト用ランプ12及び
フロントライト用ランプ32を適当な明るさに点灯し、
ラインマーカ33からラインマークをアーク溶接電極7
及び燃料棒被覆管2に斜に投光し撮像手段10により燃
料棒被覆管2と端栓3との境界線6の近傍を撮像する。
これにより、図5に示すような画像データ30が得られ
る。この画像データ30を得る処理は、燃料棒被覆管2
と端栓6との境界線の位置に関する基準位置データを得
る本発明の基準位置データ確定手段に相当するととも
に、当該境界線6とアーク溶接電極7との相対位置関係
に関するアーク溶接電極位置データを得る本発明のアー
ク溶接電極位置データ確定手段に相当する。
First, the driving means 8 is driven to attach the end plug 3 to the tip.
The fuel rod cladding tube 2 loaded with is conveyed toward the chamber 5, the tip is inserted into the chamber 5 and brought into contact with the contact jig 13 to stop. Next, turn on the backlight lamp 12 and the front light lamp 32 at an appropriate brightness,
From the line marker 33 to the line mark, the arc welding electrode 7
Further, the light is obliquely projected onto the fuel rod cladding tube 2 and the image pickup means 10 images the vicinity of the boundary line 6 between the fuel rod cladding tube 2 and the end plug 3.
As a result, the image data 30 as shown in FIG. 5 is obtained. The process of obtaining the image data 30 is performed by the fuel rod cladding tube 2
The arc welding electrode position data relating to the relative positional relationship between the boundary line 6 and the arc welding electrode 7 is equivalent to the reference position data determining means of the present invention for obtaining the reference position data regarding the position of the boundary line between the boundary line 6 and the end plug 6. It corresponds to the arc welding electrode position data determining means of the present invention to be obtained.

【0035】そして、前記画像データ30が得られた
ら、被覆管移動量検出手段20により燃料棒被覆管2の
位置を確認しておく。さらに、画像データに基づき、ア
ーク溶接電極7の先端形状が確認され、アーク溶接電極
7の適否が判定される。また、アーク溶接電極7上のラ
インマーク画像51a及び燃料棒被覆管2上のラインマ
ーク画像52aからのアーク溶接電極7の深さ方向位置
データを含めた画像データにより得られた境界線6とア
ーク溶接電極7との相対位置関係に関するデータに基づ
いて、アーク溶接電極7の位置が前記境界線6の位置に
対応する位置になるように、動作制御装置26からの制
御信号により、アーク溶接電極7を取り付けた3次元調
整テーブル34を駆動して、アーク溶接電極7を移動す
る。
When the image data 30 is obtained, the position of the fuel rod cladding tube 2 is confirmed by the cladding tube movement amount detecting means 20. Furthermore, the tip shape of the arc welding electrode 7 is confirmed based on the image data, and the suitability of the arc welding electrode 7 is determined. In addition, the boundary line 6 and the arc obtained by the image data including the position data in the depth direction of the arc welding electrode 7 from the line mark image 51a on the arc welding electrode 7 and the line mark image 52a on the fuel rod cladding tube 2 Based on the data relating to the relative positional relationship with the welding electrode 7, the arc welding electrode 7 is controlled by a control signal from the operation control device 26 so that the position of the arc welding electrode 7 corresponds to the position of the boundary line 6. The three-dimensional adjustment table 34 attached with is driven to move the arc welding electrode 7.

【0036】次に、燃料棒被覆管2をロータリチャック
17により軸線周りに回転させつつ、溶接電極7により
燃料棒被覆管2と端栓3との境界部を周方向に周溶接す
る。この周溶接の際に、被覆管移動量検出手段20によ
り、燃料棒被覆管2の移動を監視しておく。
Next, while rotating the fuel rod cladding tube 2 around the axis by the rotary chuck 17, the boundary between the fuel rod cladding tube 2 and the end plug 3 is circumferentially welded by the welding electrode 7. During this circumferential welding, the movement of the fuel rod cladding tube 2 is monitored by the cladding tube movement amount detecting means 20.

【0037】引続き燃料棒4を軸線周りに回転させなが
ら照明用電源31で照明ランプ32を適当な明るさに点
灯させて、周溶接された部分を照明し、撮像手段10に
より周溶接部分を撮像することにより、画像データ41
を得る。この画像データ41は図6に示すような複数の
画像データ41a〜41zからなり、それらの撮像間隔
は、各画像データにおいて、燃料棒被覆管の軸線を中心
として上下に所定の幅を持った短冊状の画像を全画像デ
ータについて逐次接ぎ合せたとき、ちょうど一周分の周
面展開画像データが得られるように設定されている。そ
して各画像データは被覆管移動量検出手段20によって
検知される撮像時の周方向移動量(回転角)によってラ
ベリングされて、補助データメモリ27に取り込まれ
る。なお、図中44は、周溶接されたビードを示す。周
溶接部の撮像時も被覆管移動量検出手段20により燃料
棒被覆管2の軸方向及び周方向の移動を監視計測する。
また、撮像が完了したら、駆動ローラ8を駆動して燃料
棒被覆管2を後方に排出する。
Subsequently, while rotating the fuel rod 4 around the axis, the illumination lamp 32 is turned on by the illumination power source 31 to an appropriate brightness to illuminate the circumferentially welded portion, and the peripheral welding portion is imaged by the imaging means 10. Image data 41
To get This image data 41 is composed of a plurality of image data 41a to 41z as shown in FIG. 6, and the imaging interval between them is a strip having a predetermined width vertically with respect to the axis of the fuel rod cladding tube in each image data. It is set so that, when the images in the shape of a circle are successively stitched together with respect to all the image data, the developed image data of the circumferential surface for just one round can be obtained. Then, each image data is labeled by the circumferential movement amount (rotation angle) at the time of imaging detected by the cladding movement amount detecting means 20, and is taken into the auxiliary data memory 27. In the figure, reference numeral 44 indicates a bead welded around the circumference. Even when the circumferential welded portion is imaged, the cladding tube movement amount detecting means 20 monitors and measures the axial and circumferential movements of the fuel rod cladding tube 2.
When the image capturing is completed, the drive roller 8 is driven to eject the fuel rod cladding tube 2 rearward.

【0038】このように得られた複数の画像データ41
a〜41zから図7又は図8に示すようなビード44付
近の一周分の展開画像データ45又は46を得る。この
画像データ45又は46のビード画像44bからビード
44の位置(図4の画像30から求めた燃料棒被覆管2
と端栓3との境界線6の相当線6’に対する相対位
置)、ビード44の幅、うねり等を計測することができ
る。そして、前記被覆管移動量検出手段20により周溶
接及び撮像中に燃料棒被覆管の軸方向の移動が無かった
ことが確認されている場合には、図7の展開画像データ
45が得られ、燃料棒被覆管2の軸方向の移動が検出さ
れている場合には、移動量を補正しないで展開画像を構
成させると、図8のような展開画像データ46が得られ
る。これに対し、展開画像を構成させるときに被覆管移
動量検出手段20により検出された軸方向移動量に基づ
いて補正することにより、図7に近い展開画像データを
得ることができ、この補正画像データに基づいて、周溶
接部の合否判定が行われる。このように、周溶接後に自
動的にその合否判定ができるので、熟練作業者を必要と
せず、しかも、迅速かつ的確な合否判定を行うことがで
きる。
A plurality of image data 41 thus obtained
The developed image data 45 or 46 for one round around the bead 44 as shown in FIG. 7 or 8 is obtained from a to 41z. The position of the bead 44 from the bead image 44b of the image data 45 or 46 (the fuel rod cladding tube 2 obtained from the image 30 of FIG. 4)
It is possible to measure the relative position of the boundary line 6 between the end plug 3 and the end plug 3 with respect to the equivalent line 6 ′, the width of the bead 44, the waviness, and the like. If it is confirmed by the cladding tube movement amount detecting means 20 that there is no axial movement of the fuel rod cladding tube during circumferential welding and imaging, the developed image data 45 of FIG. 7 is obtained, When the axial movement of the fuel rod cladding tube 2 is detected, if the developed image is constructed without correcting the movement amount, the developed image data 46 as shown in FIG. 8 is obtained. On the other hand, when the unfolded image is formed, the unfolded image data close to that in FIG. 7 can be obtained by performing correction on the basis of the axial movement amount detected by the cladding tube movement amount detection means 20. Based on the data, the pass / fail judgment of the circumferential welded portion is performed. In this way, since the pass / fail judgment can be automatically made after the circumferential welding, a skilled worker is not required, and the pass / fail judgment can be performed quickly and accurately.

【0039】また、これらの画像データや溶接電極7の
形状に基づいて、溶接電極7の前記境界線6との相対位
置などの溶接条件を変更し、この溶接条件と溶接電極7
の形状及び境界線6との相対的位置情報とを補助データ
メモリ27に記憶し、次の燃料棒の周溶接を行い、さら
に、この結果をフィードバックさせて学習し、補助メモ
リ27内のデータを修正する。また、これらのデータを
持った周溶接部試料の金相データ等の溶接部詳細データ
を追加してもよい。このように、学習の積み重ねによ
り、補助データメモリ27内のデータを漸次修正してい
くことにより、定常的に溶接条件を最適なものに維持す
ることができる。すなわち、前の周溶接結果をいわゆる
教師として学習制御(適応制御)を行い、溶接条件を最
適なものに制御するのである。
Further, based on the image data and the shape of the welding electrode 7, the welding conditions such as the relative position of the welding electrode 7 with respect to the boundary line 6 are changed, and the welding condition and the welding electrode 7 are changed.
And the relative position information with respect to the boundary line 6 are stored in the auxiliary data memory 27, the next welding of the fuel rod is performed, and the result is fed back to learn the data in the auxiliary memory 27. Fix it. Further, detailed welded data such as metallurgical phase data of the circumferential welded sample having these data may be added. In this way, by gradually correcting the data in the auxiliary data memory 27 by accumulating learning, it is possible to constantly maintain the optimum welding conditions. That is, learning control (adaptive control) is performed by using the previous circumferential welding result as a so-called teacher to control the welding condition to the optimum one.

【0040】また、被覆管移動量検出手段20を溶接チ
ャンバ5の近傍の上方に設けたので、長尺物である燃料
棒被覆管2のハンドリングに支障を来すことがない上
に、ハンドリング用のスペースを最小限に抑えることが
できるという装置レイアウト上格別の効果を奏すること
ができる。
Further, since the cladding tube movement amount detecting means 20 is provided above the vicinity of the welding chamber 5, there is no hindrance in the handling of the fuel rod cladding tube 2, which is a long object, and also for handling. It is possible to achieve a special effect on the device layout in that the space of can be minimized.

【0041】また、被覆管移動量検出手段20を溶接チ
ャンバ5の近傍の上方に設けたので、周溶接される境界
部6と被覆管移動検出手段20により移動が検出される
燃料棒被覆管2の部分との距離を小さくすることがで
き、例えば溶接による燃料棒被覆管2の熱膨張の影響を
最小限に抑えることができ、被覆管移動検出手段20に
よる燃料棒被覆管2の移動量の検出を精度良く行うこと
ができ、もって、周溶接の合否判定を正確かつ確実に行
うことができる。
Further, since the cladding pipe movement amount detecting means 20 is provided above the vicinity of the welding chamber 5, the boundary portion 6 to be circumferentially welded and the fuel rod cladding pipe 2 whose movement is detected by the cladding pipe movement detecting means 20. Of the fuel rod cladding tube 2 can be minimized, for example, the influence of thermal expansion of the fuel rod cladding tube 2 due to welding can be minimized, and the amount of movement of the fuel rod cladding tube 2 by the cladding tube movement detecting means 20 can be reduced. The detection can be performed with high accuracy, and thus the pass / fail determination of the circumferential welding can be performed accurately and reliably.

【0042】また、前記画像データ30から得られる溶
接電極7の先端形状に関するデータから溶接電極7の消
耗度合及び異常変形を判定することができる。すなわ
ち、消耗した溶接電極7を用いて溶接不良を起こすこと
を未然に防止することができる。また、溶接電極7の形
状が異常になったり、変形し過ぎて、位置調整しきれな
くなったら、交換するための信号を出すこともできる。
Further, the degree of wear and abnormal deformation of the welding electrode 7 can be determined from the data on the tip shape of the welding electrode 7 obtained from the image data 30. That is, it is possible to prevent occurrence of welding failure by using the consumed welding electrode 7. In addition, when the shape of the welding electrode 7 becomes abnormal or is deformed too much and the position cannot be adjusted, a signal for replacement can be output.

【0043】なお、前記実施例の燃料棒周溶接装置に、
図9に示すように周溶接すべき端栓3とは反対側の燃料
棒被覆管2の端部付近の軸方向移動を検出する変位計4
8を追加して設けるようしてもよい。この場合には、被
覆管移動検出手段20の検出結果に変位計48の検出結
果を加味することができ、燃料棒被覆管2の移動の検出
をより正確にかつ確実に行うことができる。また、この
変位計48は燃料棒被覆管2の表面が前記実施例のスペ
ックルパターン移動検知型の被覆管移動量検出手段の適
用が困難であるような平滑面である場合の軸方向移動量
検出手段として使用することができる。
In addition, in the fuel rod circumference welding apparatus of the above embodiment,
As shown in FIG. 9, a displacement gauge 4 for detecting axial movement near the end of the fuel rod cladding tube 2 on the side opposite to the end plug 3 to be welded around.
8 may be additionally provided. In this case, the detection result of the displacement gauge 48 can be added to the detection result of the cladding tube movement detection means 20, and the movement of the fuel rod cladding tube 2 can be detected more accurately and reliably. Further, the displacement meter 48 has an axial movement amount when the surface of the fuel rod cladding tube 2 is a smooth surface where it is difficult to apply the speckle pattern movement detection type cladding tube movement amount detecting means of the above-mentioned embodiment. It can be used as a detection means.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載の燃料棒周溶接装置によれば、基準位置データ確定
手段により、境界線付近撮像手段によって周溶接開始前
に撮像された画像データから前記境界線の位置を確定
し、周溶接完了後に、判定手段により、前記境界線付近
撮像手段によって周溶接部を撮像して得られたビード形
状画像データ及び前記基準位置データに基づいて前記周
溶接部の合否判定を行うようにしたので、未熟練作業者
であっても、迅速かつ的確に、周溶接の合否を判定する
ことができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention.
According to the fuel rod circumference welding apparatus described, the reference position data fixing means determines the position of the boundary line from the image data taken before the start of the circumference welding by the boundary vicinity image pickup means, and determines after the circumference welding is completed. Since the means determines the pass / fail of the peripheral welded portion based on the bead shape image data obtained by imaging the peripheral welded portion by the boundary vicinity image pickup means and the reference position data, an unskilled worker Even in this case, whether the peripheral welding is successful or not can be determined quickly and accurately.

【0045】本発明の請求項2記載の燃料棒周溶接装置
によれば、燃料棒被覆管の回転量及び軸線方向の変位量
を測定する燃料棒被覆管移動量検出手段を設け、周溶接
中及び周溶接部撮像中の燃料棒被覆管の軸線方向変位量
を燃料棒被覆管の回転量をパラメータとして検出し、こ
れによって前記基準位置データを補正するようにしたの
で、周溶接中又は周溶接部撮像中に軸方向の変位が生じ
ても、これを補正して合否判定の精度を高めることがで
きる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the second aspect of the present invention, the fuel rod cladding pipe movement amount detecting means for measuring the rotation amount and the axial displacement amount of the fuel rod cladding pipe is provided, and the circumference welding is performed. Also, since the axial displacement of the fuel rod cladding tube during the imaging of the circumferential welding portion is detected by using the rotation amount of the fuel rod cladding tube as a parameter, and the reference position data is corrected by this, the reference position data can be corrected. Even if an axial displacement occurs during image capturing of the portion, the displacement can be corrected to improve the accuracy of the pass / fail determination.

【0046】本発明の請求項3記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記基準位置データ確定手段が前記燃料棒被
覆管に斜にラインマークを投光するラインマーカを含む
ので、基準位置データを3次元的に求めることができ
る。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the third aspect of the present invention, since the reference position data determining means includes the line marker for obliquely projecting the line mark on the fuel rod cladding tube, the reference position data is obtained. Can be obtained three-dimensionally.

【0047】本発明の請求項4記載の燃料棒周溶接装置
によれば、溶接電極先端部付近撮像手段により、前記ア
ーク溶接電極の先端部付近を撮像し、アーク溶接電極位
置データ確定手段により、前記溶接電極先端部付近撮像
手段によって撮像された前記アーク溶接電極の位置を確
定し、溶接条件制御手段により、前記ビード形状画像デ
ータ、基準位置データ及びアーク溶接電極位置データに
基づいて、アーク溶接電極位置、溶接電流、溶接速度な
どの溶接パラメータの最適値を割り出し、溶接条件を調
節するので、溶接条件を迅速にかつ確実に設定すること
ができ、しかも、例えば、溶接電極の消耗等による経時
変化に追従して溶接条件を変化させることができ、常に
最適な溶接条件で溶接することが可能となり、安定した
溶接品質を得ることができる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the fourth aspect of the present invention, the vicinity of the tip end portion of the arc welding electrode is imaged by the welding electrode tip end portion image pickup means, and the arc welding electrode position data determination means is used. Based on the bead shape image data, the reference position data and the arc welding electrode position data, the position of the arc welding electrode imaged by the imaging means near the welding electrode tip part is determined, and the arc welding electrode position data. Optimal values of welding parameters such as position, welding current, welding speed, etc. are determined and welding conditions are adjusted, so that welding conditions can be set quickly and surely. The welding conditions can be changed in accordance with the above conditions, and it is possible to always weld under the optimum welding conditions, and to obtain stable welding quality. Can.

【0048】本発明の請求項5記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記アーク溶接電極位置データ確定手段が前
記燃料棒被覆管又はアーク溶接電極に斜にラインマーク
を投光するラインマーカを含むので、アーク溶接電極の
位置を、燃料棒被覆管との相対関係において、3次元的
に求めることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided the fuel rod circumferential welding apparatus, wherein the arc welding electrode position data determining means includes a line marker for obliquely projecting a line mark on the fuel rod cladding tube or the arc welding electrode. Therefore, the position of the arc welding electrode can be three-dimensionally obtained in the relative relationship with the fuel rod cladding tube.

【0049】本発明の請求項6記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記アーク溶接電極の位置調節手段により、
アーク溶接電極の先端部を3次元的に調整できるので、
溶接条件の設定・変更を迅速にかつ的確に行うことがで
きる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the sixth aspect of the present invention, the position adjusting means of the arc welding electrode allows:
Since the tip of the arc welding electrode can be adjusted three-dimensionally,
Welding conditions can be set and changed quickly and accurately.

【0050】本発明の請求項7記載の燃料棒周溶接装置
によれば、前記溶接条件制御手段が、溶接条件を最適値
に近づけるように溶接条件を適宜設定する適応制御方式
によるものであるので、より的確な溶接条件の最適化を
行うことができる。
According to the fuel rod circumference welding apparatus of the seventh aspect of the present invention, the welding condition control means is based on an adaptive control system for appropriately setting the welding conditions so as to bring the welding conditions close to the optimum value. Therefore, the welding conditions can be optimized more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の燃料棒周溶接装置を示す全
体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a fuel rod circumference welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の燃料棒周溶接装置の使用状態を示す図で
ある。
FIG. 2 is a view showing a usage state of the fuel rod circumference welding apparatus of FIG.

【図3】図2の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;

【図4】図1の燃料棒周溶接装置の使用状態を示す図で
ある。
FIG. 4 is a view showing a usage state of the fuel rod circumference welding apparatus of FIG. 1.

【図5】図2の状態で得られる画像データを示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing image data obtained in the state of FIG.

【図6】図4の状態で得られる画像データを示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing image data obtained in the state of FIG.

【図7】図6で得られた複数の画像データを接ぎ合わせ
た画像データの一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of image data obtained by joining a plurality of image data obtained in FIG.

【図8】図6で得られた複数の画像データを接ぎ合わせ
た画像データの他の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another example of image data obtained by joining a plurality of image data obtained in FIG.

【図9】本発明の他の実施例を示す燃料棒周溶接装置を
示す図である。
FIG. 9 is a view showing a fuel rod circumference welding apparatus showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料棒周溶接装置 2 燃料棒被覆管 3 端栓 4 燃料棒 5 溶接チャンバ 6 境界線 7 アーク溶接電極 8 駆動ローラ(移動手段) 10 撮像手段(境界線付近撮像手段、溶接電極先端部
付近撮像装置) 17 ロータリチャック(駆動手段) 20 被覆管移動量検出手段 22 システム制御装置(基準位置データ確定手段、ア
ーク溶接電極位置確定手段、溶接条件制御手段) 24 溶接制御装置(溶接条件制御手段) 30 画像データ 33 ラインマーカ 41 画像データ
1 Fuel Rod Circumference Welding Device 2 Fuel Rod Cladding Tube 3 End Plug 4 Fuel Rod 5 Welding Chamber 6 Boundary Line 7 Arc Welding Electrode 8 Driving Roller (Movement Means) 10 Imaging Means (Imaging Means Near Boundary Line, Imaging Near Tip of Welding Electrode) 17) Rotary chuck (driving means) 20 Clad tube movement amount detecting means 22 System control device (reference position data determining means, arc welding electrode position determining means, welding condition control means) 24 Welding control device (welding condition control means) 30 Image data 33 Line marker 41 Image data

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 9/127 508 B 8315−4E 31/00 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B23K 9/127 508 B 8315-4E 31/00 K

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 端栓が装着された燃料棒被覆管の軸線方
向への移動手段と、前記燃料棒被覆管の一端部が挿入さ
れる溶接チャンバと、前記溶接チャンバに挿入された燃
料棒被覆管の端栓との境界線を臨んで配置されたアーク
溶接電極と、前記チャンバに挿入された燃料棒被覆管を
把持して軸線回りに回転させる駆動手段とを備えた燃料
棒周溶接装置であって、 前記境界線付近を撮像する境界線付近撮像手段と、前記
境界線付近撮像手段によって周溶接開始前に撮像された
画像データから前記境界線の位置を確定する基準位置デ
ータ確定手段と、周溶接完了後に前記境界線付近撮像手
段によって周溶接部を撮像して得られたビード形状画像
データ及び前記基準位置データに基づいて前記周溶接部
の合否判定を行う判定手段とが設けられていることを特
徴とする燃料棒周溶接装置。
1. A means for moving a fuel rod cladding tube fitted with an end plug in an axial direction, a welding chamber into which one end of the fuel rod cladding tube is inserted, and a fuel rod cladding inserted in the welding chamber. A fuel rod circumferential welding device comprising: an arc welding electrode arranged so as to face a boundary line with an end plug of a pipe; and a driving means for gripping a fuel rod cladding tube inserted in the chamber and rotating it about an axis. There is a boundary vicinity imaging means for imaging the vicinity of the boundary, and a reference position data finalizing means for finalizing the position of the boundary from the image data taken before the start of circumferential welding by the boundary vicinity imaging means, After the circumferential welding is completed, there is provided determination means for making a pass / fail determination of the circumferential welded portion based on the bead shape image data obtained by imaging the circumferential welded portion by the boundary vicinity image pickup means and the reference position data. This The fuel rods circumferential welding apparatus according to claim.
【請求項2】 燃料棒被覆管の回転量及び軸線方向の変
位量を測定する燃料棒被覆管移動量検出手段が設けら
れ、周溶接中及び周溶接部撮像中の燃料棒被覆管の軸線
方向変位量を燃料棒被覆管の回転量をパラメータとして
検出し、これによって前記基準位置データを補正するこ
とを特徴とする請求項1記載の燃料棒周溶接装置。
2. A fuel rod cladding tube movement amount detecting means for measuring the rotation amount and the axial displacement amount of the fuel rod cladding tube is provided, and the axial direction of the fuel rod cladding tube during circumferential welding and during imaging of the circumferential weld portion. 2. The fuel rod circumference welding apparatus according to claim 1, wherein the displacement amount is detected by using the rotation amount of the fuel rod cladding tube as a parameter, and the reference position data is corrected by this.
【請求項3】 前記基準位置データ確定手段が前記燃料
棒被覆管に斜にラインマークを投光するラインマーカを
含むことを特徴とする請求項1又は2記載の燃料棒周溶
接装置。
3. The fuel rod circumference welding apparatus according to claim 1, wherein the reference position data determining means includes a line marker which obliquely projects a line mark on the fuel rod cladding tube.
【請求項4】 前記アーク溶接電極の位置調節手段と、
前記アーク溶接電極の先端部付近を撮像する溶接電極先
端部付近撮像手段と、前記溶接電極先端部付近撮像手段
によって撮像された前記アーク溶接電極の位置を確定す
るアーク溶接電極位置データ確定手段と、前記ビード形
状画像データ、基準位置データ及びアーク溶接電極位置
データに基づいて、アーク溶接電極位置、溶接電流、溶
接速度などの溶接パラメータの最適値を割り出し、溶接
条件を調節する溶接条件制御手段を備えていることを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料棒周溶接
装置。
4. A position adjusting means for the arc welding electrode,
Welding electrode tip vicinity imaging means for imaging the vicinity of the tip of the arc welding electrode, and arc welding electrode position data deciding means for deciding the position of the arc welding electrode imaged by the welding electrode tip vicinity imaging means, Based on the bead shape image data, the reference position data and the arc welding electrode position data, the optimum value of the welding parameters such as the arc welding electrode position, the welding current and the welding speed is determined, and the welding condition control means for adjusting the welding condition is provided. The fuel rod circumference welding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
【請求項5】 前記アーク溶接電極位置データ確定手段
が前記燃料棒被覆管又はアーク溶接電極に斜にラインマ
ークを投光するラインマーカを含むことを特徴とする請
求項4記載の燃料棒周溶接装置。
5. The fuel rod circumference welding according to claim 4, wherein the arc welding electrode position data determining means includes a line marker for obliquely projecting a line mark on the fuel rod cladding tube or the arc welding electrode. apparatus.
【請求項6】 前記アーク溶接電極の位置調節手段がア
ーク溶接電極の先端部を3次元的に調整できるものであ
ることを特徴とする請求項4又は5記載の燃料棒周溶接
装置。
6. The fuel rod circumference welding apparatus according to claim 4, wherein the position adjusting means of the arc welding electrode is capable of adjusting the tip of the arc welding electrode three-dimensionally.
【請求項7】 前記溶接条件制御手段が、溶接条件を最
適値に近づけるように溶接条件を適宜設定する適応制御
方式によるものであることを特徴とする請求項4〜6の
いずれかに記載の燃料棒周溶接装置。
7. The welding condition control means according to any one of claims 4 to 6, wherein the welding condition control means is based on an adaptive control method for appropriately setting the welding conditions so as to bring the welding conditions close to an optimum value. Fuel rod circumference welding equipment.
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