JPH09225637A - 原子燃料棒端栓溶接装置 - Google Patents

原子燃料棒端栓溶接装置

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JPH09225637A
JPH09225637A JP8038088A JP3808896A JPH09225637A JP H09225637 A JPH09225637 A JP H09225637A JP 8038088 A JP8038088 A JP 8038088A JP 3808896 A JP3808896 A JP 3808896A JP H09225637 A JPH09225637 A JP H09225637A
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田 真 一 磯
Satoru Kurosawa
沢 哲 黒
Akihiro Inoue
上 晶 弘 井
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NIPPON NUCLEAR FUELS
Japan Nuclear Fuel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料棒の端栓の溶接作業を自動化でき、溶接
工程における効率向上を図ることができる端栓溶接装置
を得ること。 【解決手段】 原子燃料棒用被覆管2に端栓6を取り付
け円周溶接する原子燃料棒端栓溶接装置において、溶接
チャンバ1に装着された燃料棒被覆管2の管端を検出す
るセンサ10と、被覆管2への端栓圧入時に被覆管の滑
り量を計測する滑り量検出装置11と、上記センサで検
出された被覆管の管端位置座標に上記滑り量検出装置1
1で検出された端栓圧入時の被覆管の滑り量の補正を加
えた位置に対応して、電極等の溶接熱源5が上記被覆管
2に対して所定の相対位置に位置するように、上記溶接
熱源5を燃料棒の軸線方向に移動させ位置決めする制御
装置とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電用燃料
集合体における燃料棒の端栓溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、原子力発電用燃料集合体におけ
る燃料棒は、被覆管内に多数の燃料ペレットを装填し、
その両端に端栓を溶着密封することにより形成されてい
る。
【0003】ところで、上記燃料棒の端栓の溶接は、被
覆管を被覆管の軸線方向に対して固定し、端栓を取り付
けた後、TIG等の溶接電極を被覆管軸線方向に移動さ
せ、被覆管と端栓の合わせ目と電極との相対位置に関し
て正確な位置決めを行い、溶接をスタートすることが行
われている。
【0004】すなわち、図4は従来の端栓溶接装置の概
略構成を示す図であって、溶接チャンバ1には、その一
側壁から被覆管2の一端部が挿入され被覆管保持装置3
により回動のみ可能に保持されるようにしてある。ま
た、上記溶接チャンバ1の他側壁には、その溶接チャン
バ1に挿入された被覆管2と同一軸線上に端栓保持機構
4が軸線方向に移動可能に装着されており、さらに溶接
チャンバ1の頂壁部には、上記被覆管2の軸線に直交す
るように溶接電極5が装着されており、その先端が上記
被覆管2の外面に対向するようにしてある。
【0005】したがって、被覆管2に端栓6を溶着する
場合には、被覆管2の先端部を溶接チャンバ1内に挿入
し、溶接チャンバ1の外方において被覆管保持装置3で
上記被覆管2を保持するとともに、端栓保持機構4の先
端に所定の端栓6を保持させ、上記端栓保持機構4を外
部から被覆管2の方向に移動させることにより、上記端
栓6を被覆管2に押圧して装着する。その後、ITVに
写し出された溶接チャンバ1内を監視するためのカメラ
からの映像を見ながら作業者が手動で溶接チャンバ移動
機構7を操作し、上記溶接チャンバ1を移動させること
によって溶接電極5を所定位置に移動させ、その溶接電
極5によって被覆管2に対して端栓6の溶接を行なう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
端栓溶接装置においては、端栓の取り付けに際しては、
上述のように溶接チャンバ外からの押圧力で被覆管に端
栓を圧入するため、被覆管が軸方向に関して固定されて
いても、圧入によって微妙な滑り量が発生する。したが
って、被覆管2と端栓6との合わせ目8と溶接電極5の
相対位置の位置決めを正確に行うためには、上述のよう
に例えばITVにて合わせ目近傍の拡大映像を作業者が
目視で確認しながら溶接チャンバを移動させて位置決め
する必要がある。したがって、燃料棒溶接の際には作業
者が溶接装置から離れることができず自動化がむつかし
い等の問題がある。
【0007】本発明はこのような点に鑑み、燃料棒の端
栓の溶接作業を自動化でき、作業者が常時溶接装置につ
いている必要がないようにした端栓溶接装置を得ること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、原子燃料棒用
被覆管に端栓を取り付け円周溶接する原子燃料棒端栓溶
接装置において、溶接チャンバに装着された燃料棒被覆
管の管端を検出するセンサと、被覆管への端栓圧入時に
被覆管の滑り量を計測する滑り量検出装置と、上記セン
サで検出された被覆管の管端位置座標に上記滑り量検出
装置で検出された端栓圧入時の被覆管の滑り量の補正を
加えた位置に対応して、電極等の溶接熱源が上記被覆管
に対して所定の相対位置に位置するように、上記溶接熱
源を燃料棒の軸線方向に移動させ位置決めする制御装置
とを有することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図3を参照して本
発明の実施の形態について説明する。
【0010】溶接チャンバ1の一側壁には被覆管2を挿
入する挿入口1aが設けられており、その挿入口1aか
ら上記被覆管2の一端が溶接チャンバ1内に挿入され、
その被覆管2が溶接チャンバ1の外部において被覆管保
持装置3によって回動のみ可能に保持されるようにして
ある。また、溶接チャンバ1の上記挿入口1aが設けら
れている側壁と対向する側壁には、上記溶接チャンバ1
内に挿入された被覆管2と同一軸線上に端栓保持機構が
軸線方向に移動可能に装着されており、さらに上記挿入
口1aが設けられている側壁と直交する壁部には被覆管
2の軸線と直交するように溶接電極5が装着され、その
先端が上記被覆管2の外面に対向するようにしてある。
【0011】また、上記挿入口1aが形成されている側
壁と直交する他の壁部には覗き窓9が設けられており、
その覗き窓9の前面には被覆管の端面位置検出用センサ
10が配設され、さらに溶接チャンバ1の外側には被覆
管2の滑り量検出用の非接触型のセンサ11が配設され
ている。そして、上記両センサ10,11からの出力信
号がコンピュータの如き制御装置12に入力され、その
制御装置12からの出力信号によって溶接チャンバ移動
機構7が作動されるようにしてある。
【0012】しかして、被覆管2への端栓6の溶着時に
は、端栓6を溶接チャンバ1に挿入してその被覆管2を
被覆管保持装置3によって軸線方向に移動しないように
保持する。そして、溶接チャンバ1を被覆管2の軸方向
に移動させながら端面位置検出用センサ10で上記被覆
管2の端面位置の座標を検出し、制御装置12にメモリ
しておく(図1)。
【0013】そこで、端栓保持機構6を図において左方
に移動させ、その端栓保持機構6に保持されている端栓
6を被覆管2の端部に圧入する。ところが、この場合被
覆管2は被覆管保持装置3によりその軸線方向の移動が
発生しないようにしてあるが、上記端栓保持機構6によ
る押圧による微少な滑り量が発生する。
【0014】しかして、上記被覆管2の滑り量が滑り量
検出用センサ11により検出され、制御装置12にメモ
リされる(図2)。
【0015】このようにして、被覆管2の管端における
最初の位置座標及び、被覆管2の滑り量が制御装置12
にメモリされると、上記最初の位置座標に上記滑り量の
補正が加えられ、溶接位置座標が求められ、その補正さ
れた溶接位置座標に対応して、溶接チャンバ移動機構7
の数値制御が行われ、溶接チャンバ1が上記正しい溶接
位置座標に移動される(図3)。
【0016】したがって、被覆管2と端栓6の合わせ目
に対して溶接電極5が正しい位置に自動的に制御され、
その後の溶接を完全に行うことができる。
【0017】なお、上記実施の形態においては、被覆管
の滑り量の検出に非接触型センサを用いた例を挙げた
が、接触型のセンサでも可能である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は溶接チャ
ンバに装着された燃料棒被覆管の管端を検出するセンサ
及び端栓圧入時の被覆管の滑り量を計測する滑り量検出
装置とを設け、その滑り量を加味した位置に溶接電極等
の溶接熱源を移動位置決めするようにしたので、被覆管
と端栓の合わせ目と電極との相対位置の位置決めを自動
的に行うことができ、溶接装置全体の自動化を図ること
ができ、溶接工程における効率向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原子燃料棒端栓溶接装置のの概略構成
を示す図であり、端栓取り付け前の被覆管端面位置検出
状態を示す図。
【図2】本発明の端栓溶接装置における端栓取り付け時
に発生する滑り量検出時の状態を示す図。
【図3】本発明の端栓溶接装置における位置決め動作説
明図。
【図4】従来の端栓溶接装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
1 溶接チャンバ 2 被覆管 3 被覆管保持装置 4 端栓保持機構 5 溶接電極 6 端栓 7 溶接チャンバ移動機構 8 被覆管と端栓の合わせ目 9 覗き窓 10 端面位置検出用センサ 11 滑り量検出用のセンサ 12 制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子燃料棒用被覆管に端栓を取り付け円周
    溶接する原子燃料棒端栓溶接装置において、溶接チャン
    バに装着された燃料棒被覆管の管端を検出するセンサ
    と、被覆管への端栓圧入時に被覆管の滑り量を計測する
    滑り量検出装置と、上記センサで検出された被覆管の管
    端位置座標に上記滑り量検出装置で検出された端栓圧入
    時の被覆管の滑り量の補正を加えた位置に対応して、電
    極等の溶接熱源が上記被覆管に対して所定の相対位置に
    位置するように、上記溶接熱源を燃料棒の軸線方向に移
    動させ位置決めする制御装置とを有することを特徴とす
    る、原子燃料棒端栓溶接装置。
  2. 【請求項2】上記センサは、溶接チャンバを燃料棒軸線
    方向に移動スキャンさせながら燃料棒被覆管の管端を検
    出することを特徴とする、請求項1記載の原子燃料棒端
    栓溶接装置。
  3. 【請求項3】溶接チャンバを燃料棒の軸線方向に移動す
    ることによって溶接熱源の位置決めが行われることを特
    徴とする、請求項1記載の原子燃料棒端栓溶接装置。
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