JPS6340317Y2 - - Google Patents

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JPS6340317Y2
JPS6340317Y2 JP1983001020U JP102083U JPS6340317Y2 JP S6340317 Y2 JPS6340317 Y2 JP S6340317Y2 JP 1983001020 U JP1983001020 U JP 1983001020U JP 102083 U JP102083 U JP 102083U JP S6340317 Y2 JPS6340317 Y2 JP S6340317Y2
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fuel rod
welding chamber
welding
main body
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    • 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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  • Arc Welding In General (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は内部にプレナムガスを加圧封入して
なる原子炉用燃料棒の自動ガス加圧溶接装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an automatic gas pressurized welding device for nuclear reactor fuel rods, the interior of which is pressurized and sealed with plenum gas.

従来、原子炉には燃料集合体が装荷されてお
り、この燃料集合体には燃料棒が組み込まれてい
る。この燃料棒を製作するには、第1図に示すよ
うに被覆管1内に、複数個の燃料ペレツト2と、
この燃料ペレツト2の移動、損傷を防止するため
のスプリング3とを嵌入し、次いで被覆管1の両
端部に端栓4,5を嵌め込み、これら端栓4,5
と被覆管1との合わせ目を溶接し、さらに被覆管
1内にプレナムガス(例えばヘリウムガス)6
を、貫通小孔7を有する一方の端栓から加圧充填
した状態でこの貫通小孔7部を溶封している。
Conventionally, nuclear reactors are loaded with fuel assemblies, and fuel rods are incorporated into the fuel assemblies. To manufacture this fuel rod, as shown in FIG. 1, a plurality of fuel pellets 2 are placed in a cladding tube 1,
A spring 3 is fitted to prevent the fuel pellets 2 from moving or being damaged, and then end plugs 4 and 5 are fitted into both ends of the cladding tube 1.
and cladding tube 1, and then inject plenum gas (for example, helium gas) 6 into cladding tube 1.
is filled under pressure from one end plug having the through hole 7, and the through hole 7 portion is melt-sealed.

従来、この貫通小孔7を溶封するには一例とし
て第2図に示すガス加圧溶接装置が用いられてい
る。この溶接装置においては、まず、溶接チヤン
バ8内に貫通小孔7を有する端栓5を先にして燃
料棒を所定量挿通した後、この燃料棒を燃料棒保
持具9により保持する。
Conventionally, a gas pressure welding device shown in FIG. 2 has been used as an example to seal the small through hole 7. In this welding device, first, a fuel rod is inserted a predetermined amount into a welding chamber 8 through an end plug 5 having a small through hole 7 first, and then the fuel rod is held by a fuel rod holder 9.

次いで、配管10から溶接チヤンバ8内にプレ
ナムガスを導入してこの室内のガス圧を所定圧に
加圧した状態で、電極11に通電して貫通小孔7
部を溶封している。この溶封(TIG溶接)は充分
な溶け込み量を確保するためアーク(スタート)
電流が大で、従つて電極の消耗がはげしく消耗後
の電極形状によつてはアークスタートが不良であ
つたり貫通小孔7の溶けこみ位置が中心から外れ
ることがあつた。このため電極と溶接部との間の
間隔(ギヤツプ)の調節や、電極の交換等をひん
ぱんに行なわなければならなかつた。
Next, plenum gas is introduced into the welding chamber 8 from the pipe 10 and the gas pressure in the chamber is increased to a predetermined pressure, and the electrode 11 is energized to open the through hole 7.
The parts are melt-sealed. This melt sealing (TIG welding) requires an arc (start) to ensure sufficient penetration.
The current is large, and therefore the electrodes are rapidly consumed. Depending on the shape of the electrodes after consumption, the arc start may be defective or the penetration position of the small through hole 7 may be deviated from the center. For this reason, it was necessary to frequently adjust the gap between the electrode and the welding part and replace the electrode.

また、この溶接には高融点のタングステン電極
棒が使用されるが、燃料棒端と電極との間隔がせ
ますぎたときは大電流が流れるためタングステン
電極棒が溶けてジルカロイからなる端栓の溶封部
に巻きこまれるという問題が生じた。
In addition, a tungsten electrode rod with a high melting point is used for this welding, but if the distance between the end of the fuel rod and the electrode is too large, a large current will flow, which will melt the tungsten electrode rod and cause the end plug made of Zircaloy to melt. The problem arose that it got caught in the seal.

また、これらのギヤツプの調節や、電極の交換
は従来いずれも手動で行なわれていたため、作業
者によつて溶接品質にバラツキが生じるという問
題があつた。
Furthermore, since the gap adjustment and electrode replacement have conventionally been performed manually, there has been a problem in that welding quality varies depending on the operator.

この考案は前記事情に鑑みてなされたもので、
電極位置決め機構及び電極交換機構等を備えるこ
とにより、タングステン電極棒が溶けて溶接部へ
混入するのを防ぐことができ、また電極形状の変
化に起因するアークスタート不良を回避すること
ができ、また作業者による溶接品質のバラツキを
解消することができ、さらに自動化によりコスト
の低減をはかることができる原子炉用燃料棒の自
動ガス加圧溶接装置を提供することを目的とす
る。
This idea was made in view of the above circumstances,
By providing an electrode positioning mechanism, an electrode exchange mechanism, etc., it is possible to prevent the tungsten electrode rod from melting and entering the welding area, and it is also possible to avoid arc start failures due to changes in the electrode shape. It is an object of the present invention to provide an automatic gas pressure welding device for nuclear reactor fuel rods, which can eliminate variations in welding quality between workers and further reduce costs through automation.

以下、この考案の一実施例を第3図乃至第5図
に基づいて説明する。第3図中21は基台であ
り、この基台21の上面には溶接室22を有する
溶接室本体23が連結部材24を介して固定的に
取り付けられている。
An embodiment of this invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 5. Reference numeral 21 in FIG. 3 is a base, and a welding chamber main body 23 having a welding chamber 22 is fixedly attached to the upper surface of this base 21 via a connecting member 24.

溶接室本体23の第3図における左右両端壁に
は貫通孔25,26が基台21に対し平行な同一
軸線上に位置して形成されている。
Through holes 25 and 26 are formed in both left and right end walls in FIG. 3 of the welding chamber main body 23 so as to be located on the same axis parallel to the base 21.

貫通孔25には、溶接室22内に設けられたパ
ツキン受け27が嵌合されて気密的に取り付けら
れている。パツキン受け27内にはパツキン28
が密嵌合状態で嵌め込まれ、さらにフランジ29
を有するパツキン押え30が移動可能にゆるく嵌
合して挿入されている。フランジ29は溶接室本
体23外に突出している。パツキン受け27,パ
ツキン28,パツキン押え30の各中心には燃料
棒31を挿通するための貫通孔が形成されてい
る。
A gasket receiver 27 provided in the welding chamber 22 is fitted into the through hole 25 and is airtightly attached. There is a gasket 28 inside the gasket receiver 27.
are fitted in a tightly fitted state, and the flange 29
A packing presser 30 having a sealing pad 30 is inserted in a loosely fitted manner so as to be movable. The flange 29 projects outside the welding chamber main body 23. A through hole for inserting a fuel rod 31 is formed at the center of each of the packing receiver 27, the packing 28, and the packing holder 30.

パツキン押え30の第3図における左側には押
圧機構32が設けられている。この押圧機構32
は基台21に設けられたブラケツト(図示せず)
に取り付けられた軸33と、この軸33に回動自
在に取り付けられたレバー34と、このレバー3
4の一端に回動自在に取り付けられかつ基台21
に設けられたブラケツト(図示せず)に回動自在
に取り付けられたシリンダ機構35とからなつて
いる。レバー34の他端には燃料棒31がゆるく
嵌入し得る貫通孔が形成されている。
A pressing mechanism 32 is provided on the left side of the packing presser 30 in FIG. 3. This pressing mechanism 32
is a bracket provided on the base 21 (not shown)
a shaft 33 attached to the shaft 33; a lever 34 rotatably attached to the shaft 33;
The base 21 is rotatably attached to one end of the base 21.
The cylinder mechanism 35 is rotatably attached to a bracket (not shown) provided in the cylinder mechanism 35. A through hole into which the fuel rod 31 can be loosely inserted is formed at the other end of the lever 34 .

押圧機構32の第3図における左側には、この
押圧機構32から若干離間しチヤツク機構36が
基台21に図示しない適宜の手段により取り付け
られて設けられている。そして、パツキン受け2
7,パツキン28,パツキン押え30,押圧機構
32,チヤツク機構36により燃料棒31を溶接
室本体23に密嵌合状態として保持する保持機構
が構成されている。
A chuck mechanism 36 is provided on the left side of the pressing mechanism 32 in FIG. 3, slightly spaced apart from the pressing mechanism 32, and is attached to the base 21 by suitable means not shown. And the packing receiver 2
7, the packing 28, the packing presser 30, the pressing mechanism 32, and the chuck mechanism 36 constitute a holding mechanism that holds the fuel rod 31 in the welding chamber main body 23 in a tightly fitted state.

また、チヤツク機構36の第3図における左側
には燃料棒送りローラ37と燃料棒押えローラ3
8とが上下に離間対向して設けられている。燃料
棒送りローラ37,燃料棒押えローラ38間には
燃料棒31が挿入可能とされ、この燃料棒31は
燃料棒送りローラ37の回転により第3図におい
て矢印A,B方向に移動自在とされている。
Further, on the left side of the chuck mechanism 36 in FIG.
8 are provided vertically and spaced apart from each other. The fuel rod 31 can be inserted between the fuel rod feed roller 37 and the fuel rod press roller 38, and the fuel rod 31 can be freely moved in the directions of arrows A and B in FIG. 3 by rotation of the fuel rod feed roller 37. ing.

また、溶接室本体23の上壁及び下壁には同一
垂直線上に位置してそれぞれ窓39,光源40が
設けられている。窓39には透明な窓ガラス41
が取り付けられている。
Furthermore, a window 39 and a light source 40 are provided on the upper and lower walls of the welding chamber main body 23, respectively, and are located on the same vertical line. The window 39 has a transparent window glass 41
is installed.

窓39の上方にはリニアイメージセンサ42が
設けられている。このリニアイメージセンサ42
は、基台21に設けられたブラケツト43により
支持されている。
A linear image sensor 42 is provided above the window 39. This linear image sensor 42
is supported by a bracket 43 provided on the base 21.

溶接室本体23の第3図における右側には台4
4が基台21に固定して設けられている。台44
上には、トーチ本体45が摺動自在にかつ絶縁さ
れて設けられている。トーチ本体45は、基台2
1に取り付けられたシリンダ機構46の連結杆4
7に絶縁されて連結され、このシリンダ機構46
により第3図において矢印A,B方向に移動自在
とされている。
On the right side of the welding chamber main body 23 in FIG.
4 is fixedly provided on the base 21. stand 44
A torch body 45 is provided on the top in a slidable and insulated manner. The torch body 45 is attached to the base 2
Connecting rod 4 of cylinder mechanism 46 attached to 1
This cylinder mechanism 46 is insulated and connected to
Therefore, it is movable in the directions of arrows A and B in FIG.

トーチ本体45の中央部には貫通孔48が形成
され、この貫通孔48にはその右端部を若干残し
てスリーブ(電極保持部)49が摺動自在に嵌合
されている。このスリーブ49はトーチ本体45
の溶接室本体23側端面より若干突出している。
この突出部分には絶縁板50が嵌合されてトーチ
本体45に取り付けられている。スリーブ49の
周壁には第4図に示すように孔51が形成されて
いる。また、スリーブ49の側壁には板ばね52
が埋設されている。この板ばね52は孔51を通
りスリーブ49の内孔53へ付勢して突出してい
る。また、スリーブ49の第3図における右端部
には雌ねじ部が形成されている。また、スリーブ
49の同図における右端上部には切欠部54が形
成されている。
A through hole 48 is formed in the center of the torch body 45, and a sleeve (electrode holding portion) 49 is slidably fitted into the through hole 48 with a slight right end remaining. This sleeve 49 is the torch main body 45
It protrudes slightly from the end surface on the welding chamber main body 23 side.
An insulating plate 50 is fitted into this protruding portion and attached to the torch body 45. A hole 51 is formed in the peripheral wall of the sleeve 49, as shown in FIG. Further, a leaf spring 52 is attached to the side wall of the sleeve 49.
is buried. The leaf spring 52 passes through the hole 51 and projects into the inner hole 53 of the sleeve 49 under pressure. Further, a female threaded portion is formed at the right end portion of the sleeve 49 in FIG. Further, a notch 54 is formed at the upper right end of the sleeve 49 in the same figure.

また、台44上にはパルスモータ55が摺動自
在に設けられている。このパルスモータ55の回
転軸55aには調整ねじ56が絶縁継手を介して
連結されている。調整ねじ56はスリーブ49の
雌ねじ部に螺合されている。
Further, a pulse motor 55 is slidably provided on the table 44. An adjusting screw 56 is connected to the rotating shaft 55a of the pulse motor 55 via an insulating joint. The adjustment screw 56 is screwed into a female threaded portion of the sleeve 49.

また、トーチ本体45には段付孔57が形成さ
れ、この段付孔57にはピン58が嵌入され、こ
のピン58は切欠部54に嵌入させられている。
ピン58の先端は調整ねじ56には達していな
い。
Further, a stepped hole 57 is formed in the torch body 45 , and a pin 58 is fitted into the stepped hole 57 , and this pin 58 is fitted into the notch 54 .
The tip of the pin 58 does not reach the adjustment screw 56.

一方、トーチ本体45の近傍には電極ストツク
機構61が基台21に設けられた支柱62に支持
されて設けられている。
On the other hand, an electrode stock mechanism 61 is provided in the vicinity of the torch body 45 and supported by a column 62 provided on the base 21 .

電極ストツク機構61は円板の一側に多数の電
極(タングステン電極)63が円周方向に所定の
間隔をおいて着脱自在に装着され、前記円板と共
にこれら多数の電極63が回転自在に保持された
ものである。
In the electrode stock mechanism 61, a large number of electrodes (tungsten electrodes) 63 are detachably attached to one side of a disk at predetermined intervals in the circumferential direction, and these electrodes 63 are rotatably held together with the disk. It is what was done.

また、電極ストツク機構61に対向して電極交
換機構64が設けられている。この電極交換機構
64は第3図及び第5図に示すように基台21に
連結して設けられたシリンダ機構65と、このシ
リンダ機構65のピストンロツド65aに回動自
在に取り付けられたアーム66と、このアーム6
6の先端に設けられたチヤツク67とからなつて
いる。チヤツク67は保持爪67a,67bと、
保持爪67a,67bに連結されたシリンダ機構
68とからなつている。シリンダ機構65のピス
トンロツド65aは、シリンダ機構65のシリン
ダに対し進出,退入することができると共に回転
することができるようになされている。
Further, an electrode exchange mechanism 64 is provided opposite the electrode stock mechanism 61. As shown in FIGS. 3 and 5, this electrode exchange mechanism 64 includes a cylinder mechanism 65 connected to the base 21, and an arm 66 rotatably attached to a piston rod 65a of the cylinder mechanism 65. , this arm 6
6 and a chuck 67 provided at the tip. The chuck 67 has holding claws 67a, 67b,
It consists of a cylinder mechanism 68 connected to holding claws 67a and 67b. The piston rod 65a of the cylinder mechanism 65 can move forward and backward into and out of the cylinder of the cylinder mechanism 65, and can also rotate.

なお、リニアイメージセンサ42は窓39の真
上に位置して設けられ、溶接室本体23内に挿入
された燃料棒31の先端と電極63の先端との間
の間隔を窓39を介して正確に測定することがで
きるようになされている。
The linear image sensor 42 is located directly above the window 39 and accurately measures the distance between the tip of the fuel rod 31 inserted into the welding chamber main body 23 and the tip of the electrode 63 through the window 39. It is made so that it can be measured.

また、溶接室本体23の上壁には溶接室22内
にプレナムガスを導入するための配管69が気密
的に設けられている。
Further, a pipe 69 for introducing plenum gas into the welding chamber 22 is airtightly provided on the upper wall of the welding chamber main body 23.

次に前記のように構成された溶接装置の作用に
ついて説明する。
Next, the operation of the welding apparatus configured as described above will be explained.

(1) 電極ストツク機構61に、先端を研削成形し
た多数の電極63をセツトする。
(1) A large number of electrodes 63 whose tips are ground and formed are set in the electrode stock mechanism 61.

(2) 端栓に形成された貫通小孔を溶封すべき燃料
棒31を、その貫通小孔を先にして燃料棒押え
ローラ38と燃料棒送りローラ37との間に挿
通し、燃料棒送りローラ37を第3図において
矢印C方向に回転させる。すると、燃料棒31
の前記端栓側先端部は開口しているチヤツク機
構36内を通過し、レバー34,パツキン押え
30,パツキン28,パツキン受け27の各貫
通孔を通り溶接室22内の所定位置まで入る。
(2) Insert the fuel rod 31 whose through hole formed in the end plug is to be melt-sealed between the fuel rod press roller 38 and the fuel rod feed roller 37 with the through hole first, and The feed roller 37 is rotated in the direction of arrow C in FIG. Then, fuel rod 31
The tip of the end plug side passes through the open chuck mechanism 36, passes through the through holes of the lever 34, the packing holder 30, the packing 28, and the packing receiver 27, and enters the welding chamber 22 at a predetermined position.

(3) 次に、シリンダ機構35が作動してそのピス
トンロツドがシリンダから進出し、レバー34
が回動してパツキン押え30を第3図において
矢印B方向へ押圧する。すると、パツキン押え
30がパツキン28を押しつぶすのでこのパツ
キン28が溶接室22の第3図における左端壁
部の気密性を保つ。
(3) Next, the cylinder mechanism 35 operates and its piston rod advances from the cylinder, and the lever 34
rotates and presses the seal presser 30 in the direction of arrow B in FIG. Then, the packing presser 30 crushes the packing 28, so that the packing 28 maintains the airtightness of the left end wall of the welding chamber 22 in FIG.

(4) 次に、チヤツク機構36が作動して燃料棒3
1を保持する。
(4) Next, the chuck mechanism 36 operates and the fuel rod 3
Hold 1.

(5) 次に、シリンダ機構46が作動して連結杆4
7を介しトーチ本体45を第3図において矢印
B方向へ移動させる。このとき、パルスモータ
55もトーチ本体45と共に同方向へ移動す
る。
(5) Next, the cylinder mechanism 46 operates and the connecting rod 4
7, the torch body 45 is moved in the direction of arrow B in FIG. At this time, the pulse motor 55 also moves in the same direction together with the torch body 45.

(6) 次に、電極ストツク機構61の電極63から
電極交換機構64が離間した状態で、電極スト
ツク機構61が回転して、新しい電極63がチ
ヤツク67に対向する。
(6) Next, with the electrode exchanging mechanism 64 separated from the electrode 63 of the electrode stocking mechanism 61, the electrode stocking mechanism 61 rotates so that the new electrode 63 faces the chuck 67.

(7) 次に、シリンダ機構68が作動してチヤツク
67が開き、次いでシリンダ機構65が作動し
てアーム66が電極ストツク機構61側へ移動
し、保持爪67a,67b間に電極63を位置
させ、次いでシリンダ機構68が作動して保持
爪67a,67bを閉じ、保持爪67a,67
b間に電極63を保持する。
(7) Next, the cylinder mechanism 68 is activated to open the chuck 67, and then the cylinder mechanism 65 is activated to move the arm 66 toward the electrode stock mechanism 61, positioning the electrode 63 between the holding claws 67a and 67b. Then, the cylinder mechanism 68 operates to close the holding claws 67a, 67b, and the holding claws 67a, 67
The electrode 63 is held between b.

(8) 次に、シリンダ機構65が作動してアーム6
6が電極ストツク機構61から遠ざかる側へ移
動する。すると、電極63はチヤツク67に保
持された状態で、電極ストツク機構61から引
き抜かれる。
(8) Next, the cylinder mechanism 65 operates and the arm 6
6 moves away from the electrode stock mechanism 61. Then, the electrode 63 is pulled out from the electrode storage mechanism 61 while being held by the chuck 67.

(9) 次に、シリンダ機構65が作動してアーム6
6が90゜回動して水平状態となり、溶接室本体
23とトーチ本体45の絶縁板50との間に電
極63が位置する。
(9) Next, the cylinder mechanism 65 operates and the arm 6
6 is rotated by 90 degrees to a horizontal state, and the electrode 63 is positioned between the welding chamber main body 23 and the insulating plate 50 of the torch main body 45.

(10) 次に、シリンダ機構65が作動してアーム6
6がトーチ本体45側へ移動する。すると、チ
ヤツク67に保持された電極63はスリーブ4
9内に嵌入し、所定位置で停止してスリーブ4
9にセツトされる。このとき、電極63のくぼ
み部63aは第4図に示す板ばね52の先端部
位置に達し、この板ばね52がくぼみ部63a
に係合してこれを押圧するのでスリーブ49か
らの電極63の抜け止めがされる。
(10) Next, the cylinder mechanism 65 operates and the arm 6
6 moves toward the torch body 45 side. Then, the electrode 63 held by the chuck 67 is attached to the sleeve 4.
9, stops at a predetermined position, and removes the sleeve 4.
It is set to 9. At this time, the recess 63a of the electrode 63 reaches the tip of the leaf spring 52 shown in FIG.
Since the electrode 63 is engaged with and pressed against the sleeve 49, the electrode 63 is prevented from coming off from the sleeve 49.

(11) 次に、シリンダ機構68が作動してチヤツク
67が開き、スリーブ49にセツトされた電極
63を解放し、次いでシリンダ機構65が作動
してアーム66を第3図において矢印A方向に
移動させた後90゜回動させて直立させる。
(11) Next, the cylinder mechanism 68 is activated to open the chuck 67, releasing the electrode 63 set in the sleeve 49, and then the cylinder mechanism 65 is activated to move the arm 66 in the direction of arrow A in FIG. After that, rotate it 90 degrees and stand it upright.

(12) 次に、シリンダ機構46が作動して連結杆4
7を介しトーチ本体45が第3図において矢印
A方向に移動する。すると、スリーブ49にセ
ツトされた電極63が溶接室22内に嵌入し、
電極63の先端が溶接室22内の燃料棒31の
先端に対向し、この先端から若干離間した位置
で電極63は停止する。またこのとき、絶縁板
50が溶接室本体23の端壁に圧接して貫通孔
26部を閉塞する。
(12) Next, the cylinder mechanism 46 operates and the connecting rod 4
7, the torch body 45 moves in the direction of arrow A in FIG. Then, the electrode 63 set in the sleeve 49 fits into the welding chamber 22, and
The tip of the electrode 63 faces the tip of the fuel rod 31 in the welding chamber 22, and the electrode 63 stops at a position slightly separated from the tip. Further, at this time, the insulating plate 50 comes into pressure contact with the end wall of the welding chamber main body 23 and closes the through hole 26 portion.

(13) 次に、配管69よりプレナムガス(ヘリウ
ムガス)が溶接室22内に送入され、燃料棒3
1の端栓に形成された貫通小孔を通つて燃料棒
31の被覆管31a内を規定圧のヘリウムガス
(約30気圧)で加圧充填する。
(13) Next, plenum gas (helium gas) is fed into the welding chamber 22 from the pipe 69, and the fuel rod 3
The inside of the cladding tube 31a of the fuel rod 31 is pressurized and filled with helium gas at a specified pressure (approximately 30 atmospheres) through the small through hole formed in the end plug 1.

(14) 次に、光源40が点灯された状態でリニア
イメージセンサ42で電極63の先端と燃料棒
31の先端との間の間隔を測定し、この間隔が
規定の間隔になるまでパルスモータ55を作動
させて電極63を第3図において矢印Aまたは
B方向に移動調節する。ここで、パルスモータ
55を作動させると、その回転軸55aと共に
調整ねじ56が回転する。すると、この調整ね
じ56にスリーブ49が螺合されており、かつ
このスリーブ49の切欠部54にピン58が嵌
入しているため、スリーブ49は回転できず、
第3図において矢印AまたはB方向に移動す
る。スリーブ49には電極63がセツトされて
いるのでこの電極63もスリーブ49と共に移
動し、燃料棒31の先端と電極63の先端との
間の間隔が調整される。
(14) Next, with the light source 40 turned on, the linear image sensor 42 measures the distance between the tip of the electrode 63 and the tip of the fuel rod 31, and the pulse motor 55 is operated to adjust the movement of the electrode 63 in the direction of arrow A or B in FIG. Here, when the pulse motor 55 is operated, the adjustment screw 56 rotates together with its rotating shaft 55a. Then, since the sleeve 49 is screwed onto this adjustment screw 56 and the pin 58 is fitted into the notch 54 of this sleeve 49, the sleeve 49 cannot rotate.
It moves in the direction of arrow A or B in FIG. Since the electrode 63 is set in the sleeve 49, this electrode 63 also moves together with the sleeve 49, and the distance between the tip of the fuel rod 31 and the tip of the electrode 63 is adjusted.

(15) 次に、燃料棒及び溶接室22がプレナムガ
ス加圧された状態で電極63に通電手段(図示
せず)により通電する。これにより、電極63
よりアークが発生し、燃料棒31の端栓の貫通
小孔が溶封される。
(15) Next, while the fuel rods and the welding chamber 22 are pressurized with plenum gas, the electrode 63 is energized by an energizing means (not shown). As a result, the electrode 63
As a result, an arc is generated, and the small through hole of the end plug of the fuel rod 31 is melt-sealed.

(16) この貫通小孔の溶封が終ると、プレナムガ
ス加圧が配管69から解放されシリンダ機構3
5が作動し、レバー34によるパツキン押え3
0の押圧が解放される。これにより、燃料棒3
1へのパツキン28の押し付けが解除され、次
いでチヤツク機構36が開き、次いで燃料棒送
りローラ37が第3図において矢印D方向に回
転して燃料棒31を第3図において矢印A方向
に移動させて溶接室本体23,押圧機構32,
チヤツク機構36,燃料棒押えローラ38と燃
料棒送りローラ37との間から外方へ取り出
す。
(16) When the small through hole is melt-sealed, the plenum gas pressurization is released from the piping 69 and the cylinder mechanism 3
5 is activated, and the lever 34 presses the seal presser 3.
The pressure of 0 is released. As a result, fuel rod 3
1 is released, the chuck mechanism 36 opens, and the fuel rod feed roller 37 rotates in the direction of arrow D in FIG. 3 to move the fuel rod 31 in the direction of arrow A in FIG. 3. Welding chamber main body 23, pressing mechanism 32,
The fuel rods are taken out from between the chuck mechanism 36, the fuel rod holding roller 38, and the fuel rod feeding roller 37.

(17) 次に、前記(2),(3)及び(4)の動作が行なわれ
る。
(17) Next, the operations (2), (3), and (4) above are performed.

(18) 次に、前記(13)及び(15)の動作が行な
われる。
(18) Next, the operations (13) and (15) above are performed.

(19) 次に、前記(16)から(18)の動作がくり
返される。
(19) Next, the operations (16) to (18) above are repeated.

(20) そして、貫通小孔の溶封においては大電流
が流れるため電極63が消耗し、規定内電流で
アークスタート不能となると自動的にシリンダ
機構46が作動し、連結杆47を介しトーチ本
体45が第3図において矢印B方向に移動す
る。これにより溶接室本体23から電極63が
抜け、トーチ本体45は停止する。
(20) When the small through hole is melt-sealed, the electrode 63 is consumed due to the flow of a large current, and when the arc cannot be started with the current within the specified range, the cylinder mechanism 46 is automatically operated and the torch body is connected via the connecting rod 47. 45 moves in the direction of arrow B in FIG. As a result, the electrode 63 is removed from the welding chamber main body 23, and the torch main body 45 stops.

(21) 次に、チヤツク67が開いた状態で直立し
ている電極交換機構64のシリンダ機構65が
作動し、アーム66が90゜回動して水平状態と
なる。次いでシリンダ機構65が作動してアー
ム66が第3図において矢印B方向に移動し、
前記使用済電極63にチヤツク67が嵌合す
る。すると、シリンダ機構68が作動し、チヤ
ツク67が閉じて使用済電極63を把持する。
(21) Next, the cylinder mechanism 65 of the electrode exchange mechanism 64, which stands upright with the chuck 67 open, is actuated, and the arm 66 rotates 90 degrees to become horizontal. Next, the cylinder mechanism 65 is actuated to move the arm 66 in the direction of arrow B in FIG.
A chuck 67 is fitted into the used electrode 63. Then, the cylinder mechanism 68 is actuated, the chuck 67 closes, and the used electrode 63 is gripped.

(22) 次に、シリンダ機構65が作動し、アーム
66が第3図において矢印A方向に移動する。
これにより、スリーブ49から使用済電極63
が抜き取られる。
(22) Next, the cylinder mechanism 65 is activated and the arm 66 moves in the direction of arrow A in FIG.
As a result, the used electrode 63 is removed from the sleeve 49.
is extracted.

(23) 次に、シリンダ機構65が回転作動し、ア
ーム66が90゜回動して直立する。すると、電
極ストツク機構61が回転し、その電極挿入用
空所が、チヤツク67に把持された使用済電極
63に対向し、電極ストツク機構61の回転は
停止する。
(23) Next, the cylinder mechanism 65 rotates, and the arm 66 rotates 90 degrees and stands upright. Then, the electrode stock mechanism 61 rotates so that its electrode insertion cavity faces the used electrode 63 held by the chuck 67, and the electrode stock mechanism 61 stops rotating.

(24) 次に、シリンダ機構65が作動し、アーム
66が第3図において矢印B方向に移動する。
これにより、使用済電極63が電極ストツク機
構61の前記空所に挿入され保持される。
(24) Next, the cylinder mechanism 65 is activated, and the arm 66 moves in the direction of arrow B in FIG.
As a result, the used electrode 63 is inserted into the cavity of the electrode storage mechanism 61 and held there.

(25) 次に、シリンダ機構68が作動し、チヤツ
ク67が開けられ、次いでシリンダ機構65が
作動し、アーム66が第3図において矢印A方
向に移動し所定位置で停止する。
(25) Next, the cylinder mechanism 68 is activated to open the chuck 67, and then the cylinder mechanism 65 is activated, and the arm 66 moves in the direction of arrow A in FIG. 3 and stops at a predetermined position.

(26) 一方、前記貫通小孔の溶封が終り電極63
が溶接室本体23から抜かれる時(前記(16)
作動時)シリンダ機構35が作動し、レバー3
4によるパツキン押え30の押圧が解放され
る。これにより、燃料棒31へのパツキン28
の押し付けも解除され、次いで、チヤツク機構
36が開き、次いで燃料棒送りローラ37が第
3図において矢印D方向に回転して燃料棒31
を第3図において矢印A方向に移動させて溶接
室本体23,押圧機構32,チヤツク機構3
6,燃料棒押えローラ38と燃料棒送りローラ
37との間から外方へ取り出す。
(26) On the other hand, after the sealing of the through hole is completed, the electrode 63
is removed from the welding chamber main body 23 ((16) above)
When activated) The cylinder mechanism 35 operates and the lever 3
The pressure on the packing presser 30 by 4 is released. As a result, the packing 28 to the fuel rod 31
is also released, the chuck mechanism 36 opens, and the fuel rod feed roller 37 rotates in the direction of arrow D in FIG.
is moved in the direction of arrow A in FIG.
6. Take out the fuel rods outward from between the fuel rod holding roller 38 and the fuel rod feeding roller 37.

(27) 以下、前記(1)〜(26)の作動がくり返さ
れ、自動的に燃料棒31内へのヘリウムガスの
充填と、端栓の貫通小孔の溶封とが行なわれ、
さらに電極63がアークスタート不能まで消耗
するとこの電極63の交換が自動的に行なわれ
る。
(27) Thereafter, the operations (1) to (26) above are repeated to automatically fill the fuel rod 31 with helium gas and melt-seal the through hole of the end plug.
Further, when the electrode 63 is worn down to the point where arc starting is no longer possible, the electrode 63 is automatically replaced.

なお前記各動作はこの実施例の装置に付設され
た自動制御装置(図示せず)により自動的に行な
われる。
Note that each of the above operations is automatically performed by an automatic control device (not shown) attached to the apparatus of this embodiment.

以上説明したようにこの考案によれば、溶接室
本体内の所定位置に燃料棒を挿入し、溶接室本体
に対し接離可能とされたトーチ本体に着脱自在に
供給された電極を、溶接室本体内に前記燃料棒の
先端に対向させて挿入し、溶接室にプレナムガス
を送給し、前記燃料棒の先端と電極の先端との間
の間隔を調整して燃料棒の端栓の貫通小孔を溶封
し、使用限界の消耗電極を交換するものであるか
ら、燃料棒の先端と電極の先端との間の間隔が一
定となり、電極の溶けた部材が溶接部へ混入する
のを防ぐことができ、また電極形状の変化に起因
するアークスタート不良をも回避することがで
き、さらに自動化することができるため作業者に
よる溶接品質のバラツキを解消することができる
と共に省力化し得て、コストの低減をはかること
ができる。
As explained above, according to this invention, a fuel rod is inserted into a predetermined position in the welding chamber main body, and an electrode that is removably supplied to the torch main body, which can be moved into and out of the welding chamber main body, is inserted into the welding chamber main body. The fuel rod is inserted into the main body facing the tip of the fuel rod, plenum gas is supplied to the welding chamber, and the distance between the tip of the fuel rod and the electrode is adjusted to reduce the penetration of the end plug of the fuel rod. Since the hole is melt-sealed and the consumable electrode is replaced at the limit of its use, the distance between the tip of the fuel rod and the tip of the electrode is constant, which prevents melted electrode material from entering the welding area. It is also possible to avoid arc start failures caused by changes in the electrode shape, and it can be automated, which eliminates variations in welding quality due to workers, and saves labor and costs. can be reduced.

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

第1図は燃料棒の一例を示す縦断面図、第2図
は従来のガス加圧溶接装置の概略側断面図、第3
図はこの考案の一実施例を示す概略側断面図、第
4図はその要部の断面図、第5図はその斜視図で
ある。 21……基台、22……溶接室、23……溶接
室本体、27……パツキン受け、28……パツキ
ン、30……パツキン押え、31……燃料棒、3
2……押圧機構、35,46,65,68……シ
リンダ機構、36……チヤツク機構、37……燃
料棒送りローラ、38……燃料棒押えローラ、4
2……リニアイメージセンサ、45……トーチ本
体、49……スリーブ(電極保持部)、61……
電極ストツク機構、63……電極、64……電極
交換機構、66……アーム、69……配管。
Figure 1 is a vertical sectional view showing an example of a fuel rod, Figure 2 is a schematic side sectional view of a conventional gas pressure welding device, and Figure 3 is a schematic side sectional view of a conventional gas pressure welding device.
The figure is a schematic side sectional view showing an embodiment of this invention, FIG. 4 is a sectional view of the main part thereof, and FIG. 5 is a perspective view thereof. 21... Base, 22... Welding chamber, 23... Welding chamber main body, 27... Packing holder, 28... Packing holder, 30... Packing holder, 31... Fuel rod, 3
2... Pressing mechanism, 35, 46, 65, 68... Cylinder mechanism, 36... Chack mechanism, 37... Fuel rod feeding roller, 38... Fuel rod pressing roller, 4
2... Linear image sensor, 45... Torch body, 49... Sleeve (electrode holding part), 61...
Electrode storage mechanism, 63...electrode, 64...electrode exchange mechanism, 66...arm, 69...piping.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 燃料棒の被覆管内にプレナムガスを加圧充填し
た後このプレナムガスの導入口を溶封する溶接装
置において、基台と、溶接室を有し前記基台上に
設けられた溶接室本体と、この溶接室本体に設け
られこの溶接室本体内に挿入された燃料棒を前記
溶接室本体に密嵌合状態として保持する保持機構
と、電極保持部を有し前記溶接室本体に隣接して
設けられ、この溶接室本体に対し接離可能とさ
れ、かつ供給された電極を前記燃料棒と同一軸線
上に着脱自在に保持するトーチ本体と、このトー
チ本体の近傍に設けられた電極ストツク機構と、
電極保持機構を有し、前記電極ストツク機構に対
し進退自在とされかつ所定の支点を中心に回動自
在に設けられ、前記電極ストツク機構から電極を
取り出して保持しこの電極を前記トーチ本体に供
給する電極交換機構と、前記溶接室本体に設けら
れ、前記燃料棒の一端とこの一端に対向して前記
溶接室に挿入された電極の先端との間隔量を検出
するリニアイメージセンサとからなることを特徴
とする原子炉用燃料棒の自動ガス加圧溶接装置。
A welding device that pressurizes and fills a plenum gas into a fuel rod cladding tube and then melts and seals an inlet for the plenum gas, which includes a base, a welding chamber main body that has a welding chamber and is provided on the base, and the welding device. a holding mechanism provided in a chamber body to hold a fuel rod inserted into the welding chamber body in a tightly fitted state with the welding chamber body; and an electrode holding portion provided adjacent to the welding chamber body; a torch body that can be moved into and out of contact with the welding chamber body and that removably holds a supplied electrode on the same axis as the fuel rod; an electrode storage mechanism provided near the torch body;
It has an electrode holding mechanism, is provided so as to be able to move forward and backward with respect to the electrode stocking mechanism, and is rotatable around a predetermined fulcrum, takes out and holds the electrode from the electrode stocking mechanism, and supplies this electrode to the torch main body. and a linear image sensor that is provided in the welding chamber main body and detects the distance between one end of the fuel rod and the tip of the electrode inserted into the welding chamber opposite to this one end. An automatic gas pressure welding device for nuclear reactor fuel rods, which is characterized by:
JP1983001020U 1983-01-08 1983-01-08 Automatic gas pressure welding equipment for nuclear reactor fuel rods Granted JPS59108299U (en)

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