JPS5926097A - 燃料交換機の位置決め装置 - Google Patents

燃料交換機の位置決め装置

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JPS5926097A
JPS5926097A JP57135119A JP13511982A JPS5926097A JP S5926097 A JPS5926097 A JP S5926097A JP 57135119 A JP57135119 A JP 57135119A JP 13511982 A JP13511982 A JP 13511982A JP S5926097 A JPS5926097 A JP S5926097A
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JP
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fuel
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image pattern
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原 一良
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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

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  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力発電所における燃料交換作業に有用な燃
料交換機の位置決め装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
原子力発電所においては、原子炉内の燃料集合体をその
使用状態に応じて新しいものと取9替えたシ、位置を移
動させたシする必要があることから、炉心上には水平方
向に移動自在の燃料交換機が配置されている。この燃料
交換機には垂直方向に伸縮自在のマストが設けられ、魅
料又換作業は、そのマスト先端に取シ付けられたつかみ
具で、燃料集合体の上部に取)伺けられている把手をつ
かみ放しすることによって行なわれる。そのためには、
マスト先端を燃料集合体が収納されている燃料ラック上
にセンタリングすることが必要となるが、従来はこの位
置決め制御を、目標座標と燃料交換機に取力付けた位置
検出器からの現在位置との偏差がゼロになるように燃料
交換機を速度制御することによシ行なっていた。
〔背景技術の問題点〕
前記目標座標は建設時にマスト先端に取υ付けた治具を
介し実測した値なので、建設完了後暫くは両者は一致し
ている。しかし、数年使用していると、分解組立に伴う
マスト復元誤差、マストの歪み等によシ、マスト先端が
偏心し、位置決め時にマスト先端と目標座標との間に偏
差が生じてくる。このため、前記従来方法によると1燃
料のつかみ放し操作において、つかみ具が燃料集合体の
把手に乗)上げる等の問題点があった0また、この偏心
を補正することは、偏心量がマストに燃料集合体の有シ
無しの別、マスト回転角度等によυ、その時々で異なっ
てくるため、困難な状況にあった。
〔発明の目的〕
本発明は冑スト先端の偏心等にもかかわらず、確実にマ
スト先端を目標座標にセンタリングできる燃料交換機の
位置決め装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
このため、本発明は燃料交換機のマスト先端部分にはテ
レビカメラ等の画像検出器を取シ付けて検出した目標座
標周辺の実際の画像と、予め作成し記憶しである目標画
像とを重ね合わせ、両者の画像偏差がゼロとなるように
燃料交換機を微速駆動することによシ、マスト偏心は勿
論のこと炉心格子製作誤差、熱的変形による座標ズレな
どの機械寸法誤差を容易に補正し、真の目標座標に位置
決めできるようにしたととを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例を参照して説明する。
第1図は本発明による燃料交換機位置決め装置の概略構
成図を示したもので、燃料交換機は原子炉格納容器1上
’kX軸方向に走行するブリッジ台車2と、このブリッ
ジ台車2上をY軸方向に走行するトロリ7台車3とから
成る。トロリ一台車3上にはZ軸方向に伸縮するテレス
コープ型マスト4がピボット支持され、そのマスト4の
先端部分にはCCDセンサ、テレビカメラ、音波送受信
器等の画像検出器5が取υ付けられている0また、テレ
スコ−fmマスト4の先端には燃料集合体6の把手6A
をつかみ放しするつかみ具7が設けられている。
8は炉心内に配置される上部格子板で、この格子板80
1区画内には燃料集合体6が4本装荷される。
9はマスト先端を燃料集合体6の交換を行なうべき目標
座標位置にセンタリングするための位置決め制御装置で
、信号路10を介して画像検出器5からアナログ画像信
号すが入力される。この信号路10には光ファイバーや
同軸ケーブルあるいは電波路等が用いられる。また、同
様にして信号路11を介してフリッジ台車位置検出器1
2およびトロリ一台車位置検出器13から燃料交換機の
現在位置を表わす信号aも入力される。
位置決め制御装置9はこれらの信号arb全処理し、そ
の結果出力される台車制御信号Cは信号路14を経て台
車駆動信号発生回路15からブリッジ台車駆動用モータ
16およびトロリ一台車駆動用モータ17に伝達される
第2図は位置決め制御装置9の概略構成図を示したもの
で、大別して走行制御部9Aと補正制御部9Bの2つの
部分から成る。
走行制御部9Aは、目標座標位置設定部91からの目標
座標位置(x、y)信号dと現在位置(x、Y)信号a
とを比較し、その偏差(X、Y)eを算出する偏差演算
部92と、その偏差(X、Y)eに基づきブリッジ台車
2およびトロリ一台車3を走行制御する信号Cを出力す
る台車制御信号発生部93とから成る。
補正制御部9Bは、目標座標位置設定部91と、その出
力dに基づき目標座標位置周辺の画像パターンf(i−
出力する自然座標位置画像作成部94と、アナログ画像
信号すを処理し、画像検出器5が捉えた実画像パターン
gを出力する画像処理部95と、これらの画像/4′タ
ーンf、gを重ね合わせてそのずれから目標座標位置と
テレスコープ型マスト4先端の偏差(x、y)hを出力
する重ね合わせ偏差検出部96とから成る。
尚、上記の目標座標位置は手動でもあるいは予め燃料交
換位置を登録しておくことによシ自動でも設定できる。
また、台車制御信号発生部93は偏差(X、Y)eと偏
差(x、y)hを切シ換えて処理し、台車制御信号Cを
発生させることは勿論である。
更に、位置決め制御装置9はマイコン等を用いてソフト
的に構成されるが、ハード的にも構成し得ることは言う
迄もない。
以上の構成で、燃料交換作莱の1サイクルは第3・図の
動作フローに示す如く行なわれる。
A、 目標座標の設定 炉心内の使用済燃料集合体を新しい燃料集合体で置換す
る位置を該当する亮標値として前記目標座標位置設定部
91で設定する。例えば、第1図で8Aの位置は(X2
.Yl)、8Bの位置は、(Xi、Y2)、8Cの位置
は(X2.Y2)、8Dの位置は(Xi、Yl)  と
座標が定義される。設定の方法は特に図示していないが
、10進3桁の数字でテンキーやrイジタルスイッチ等
で設定する方法や、交換の順番を予め計算機に登録して
おき、1サイクル完了毎に自動設定する方法などかあ゛
る。
尚、以下の説明では、目標座標をはな し位置8A(X
2 、 Yl)とし、この座標位置8Aは燃料集合体6
が未だ収納されていない未装荷状態とする。
B、装荷状態マツプ 目標座標位置画像作成部94内には燃料集合体6の装荷
、未装荷状態を記憶するメモリマツプが設けられ、装荷
状態ならば論理「1」、未装荷状態ならば論理「0」が
記憶されている。従って、前記A項ではなし位置8Aが
設定されると、メモリマツプ参照して座標位置8Aが「
0」と判定される。
C1目標座標の装荷状態数シ出し 上記座標位置8Aの装荷状態ピッ)=r OJが取シ出
され名。
D、 目標座標の合理性のチェ、り これから燃料集合体6を収納しようとする場合は目標座
標位置の装荷状態は「0」、これから燃料集合体6を取
シ出そうとする場合は「1」でなければならない。これ
らの妥当性をチェックする。
この場合、目標座標をはなし座標と設定しているので装
荷状態ビット=0となシ、目標設定は妥当と判定される
尚、この例の場合は、新燃料6をプニル、燃料貯蔵ラッ
ク(図示せず)からつかみ具7、マスト4等を用いてつ
シ上げ炉心側へ移動開始する状態になっている。
E、はなし目標座標8Aへの台車移動とセンタリング 前記り項でのチェックの結果、はなし目標座標位置マツ
プピットが未装荷を示しているので、位置決め制御装置
9は台車を目標座標まで移動させ、センタリング制御を
行なう。ここまでの位置決めは第2図の走行制御部9A
にて行なわれる口即ち、目標座標位置設定部91からの
目標座標位置(x、y)信号dと、フリッジ台車位置検
出器12、トロリ一台車位置検出器13から得られる信
号aつまシテレスコープ型マスト4の現在位置とを偏差
演算部92で比較して偏差(X、Y)eを算出して、こ
れに基づき台車制御信号発生部93でブリッジ台車2、
トロリ一台車3を駆動制御するた!めの台車制御信号C
を作シ、燃料交換機を走行制御する。
これによシ、もしテレスコープ型マスト4に偏心がなけ
れば、マスト4は座標位置8Aに位置決めされ位置決め
制御は完了することになる。しかし、実際には前述した
ように炉心によシマスト4の先端は座標位置8Aに正確
には位置決めされない。
この偏心量を補正するため、以下の補正動作が行なわれ
る。
F、マスト降下開始/1時停止 上記E項の処理後、燃料挿入角度にマスト4を回転の後
燃料集合体6を座標位置8Aの位置に挿入するため、マ
ストが降下を開始する。マスト4を予め定められた位置
まで降下し、偏心補正のため一旦停止する。
00画像処理 画像検出器5からの画像情報を画像処理部95はディジ
タル画像パターンに変換しメモリに格納する。その情報
をもとに、例えば格子部分、燃料集合体6部分、把手部
分の強調化処理を行ない、実画像パターンgを作成する
。即ち、画像パターンfとの重ね合わせに使用する部分
のみ実画像パターンgとして取シ出すため、格子部分、
燃料集合体6あるいはその輪郭部分等の目標物のみを「
1」とし、他は「0」とする処理を行なうOH,目標座
標位置画像発生 一方、目標座標位置画像作成部94は前記B。
0項の処理に基づき、実画像パターンgに対応した目標
座標(強調化部分)の画像パターンfのデータを作成し
、所定のメモリ領域Mに貯える。即ち、この画像i4タ
ーンデーメは設定した目標座標位置の格子区画に装荷状
態マツプに応じて燃料集合体6を入れるか否かして作成
したデータであシ、前記G項で得られる画像領域即ちF
項での画像検出器5の視野範囲に対応するメモリ領域M
の中央部に、目標座標を位置させるデータである。っま
シは実画像パターンgが画像検出器5の視野の中央に収
まればマスト4の先端は目標座標中央にセンタリングさ
れたことになるのて、実画像パターンgと重ね合わすべ
き画像パターンfをメモリ領域Mの中心に位置させるデ
ータである。
11重ね合わせ、および、偏差検出 重ね合わせ偏差検出部96では画像パターンfと実画像
パターンgとを重ね合わせ両者の位置偏差を検出する。
即ち、第4図に示す如く、メモリ領域Mの中心には強調
化処理を行なった目標座標位置の輪郭画像パターンfが
セットされる。マスト4に偏心が無ければ、この画像パ
ターンfは即実画像パターンgと重なシ完全に一致する
。しかし、マスト4に偏心があれば、座標位置8Aは画
像検出器5の中央に位置せず、メモリ領域Mには実画像
パターンgの一部しか入らないことにな)、図示の如く
メモリ上に位置ずれが生じる。従って、画像パターンf
と実画像パターンgのX、Y軸のずれ、つまシ走行制御
によシ台車がセンタリングされた点αと、画像検出器5
から得られるマスト4の先端の実際の位置βとの偏心量
ΔX、ΔYをメモIJ M上から算出し、その偏差信号
りを台車制御信号発生部93に出力する。このように、
本実施例の位置偏差検出の原理は、画像の特徴を強調す
る処理を行ない、その強調部分の輪郭同志を重ね合わせ
る特徴抽出ノ4ターンマツチング法による。
J0台車微速制御 台車制御信号発生部93は前記E項の処理完了と共に、
入力を偏差(X、Y)eから偏差(x、y)hに切シ換
え待機しているので、今度は偏差(x、y)hに応じた
偏差(X、Y)cを作シ、台車駆動信号発生回路15に
出力し、台車を微速制御する。
K、補正完了 このようにして台車位置を微調整することによシ、第4
図に示す実画像パターンgが画像パターンfに一致すれ
ば偏心量の補正は完了となる。
L、はなし操作、装荷完了 実画像パターンgが画像パターンfに一致すれば、マス
ト4を再び降下させ、燃料集合体6を座標製置8A(X
2 、Yl )に挿入する。その後、着床検出、はなし
操作を経て燃料集合体6装荷の1サイクルが完了する。
M、マツプ更新 1サイクルが完了したことで、装荷状態ヤップの(X2
.Yl)に該当するビットを「0」から「1」に更新し
、次のサイクルに移る。
尚、以上は新燃料集合体6を図示せぬ燃料貯蔵プールつ
まυ取シ出し、未装荷座標位置に装荷する場合について
説明したが、装荷座標位置より使用済燃料集合体6を取
シ出し、使用済燃料貯蔵プールに移す場合の制御も同様
にして1うなわれることは言う迄もない。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、経年変化等によシマスト
に偏心が生じても偏心補正が簡単かつ確実に行なわれ、
マスト先端を精度良く目標座標位置に位置決めすること
が可能となる。この結果、燃料交換作業を安全かつ確実
に実施できると共に、交換作業時間を短縮できるように
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す燃料交換機位置決め装
置の構成図、第2図はその位置決め制御装置のブロック
構成図、第3図はその動作を説明するだめのフローチャ
ート、第4図はその偏心補正制御の説明図である。 1・・・原子炉格納容器、2・・・ブリッジ台車、3・
・・トロ!J  ha、4・・・テレスコ−7D型マス
ト、5・・・画像検出器、6・・・燃料集合体、7・・
・つかみ具、8・・・格子板、9・・・位置決め制御装
置、9A・・・走行制御部、9B・・・補正制御部、1
0.11.14・・・信号路、12・・・ブリッジ台車
位置検出器、13・・・トロリ一台車位置検出器、15
・・・台車駆動信号発生回路、16・・・ブリッジ台車
駆動用モータ、17・・・トロリ一台車駆動用モータ、
91・・・目標部像位置設定部、92・・・偏差演算部
、93・・・台車制御信号発生部、94・・・目標座標
位置画像作成部、95・・・画像処理部、96・・・重
ね合わせ偏差検出部。 染3凶 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 炉心上を水平方向に移動自在に設けられた燃料交換機の
    燃料交換用マスト先端を目標座標に位置決めする装置に
    おいて、マスト先端に取シ付けた画像検出器と、この検
    出器の出力をディジタル処理して画像パターンを作成す
    る手段と、目標座標の画像パターンを作成する手段と、
    前記検出器を介して得られる画像パターンと前記目標座
    標の画像パターンと重ね合わせてその位置偏差を取シ出
    す手段とを備え、その位置偏差に応じて燃料交換機の位
    置を微調整し、マスト先端を目標座標位置に位置決めす
    ることを特徴とする燃料交換機の位置決め装置。
JP57135119A 1982-08-04 1982-08-04 燃料交換機の位置決め装置 Granted JPS5926097A (ja)

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JPH0421157B2 JPH0421157B2 (ja) 1992-04-08

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