KR0185546B1

KR0185546B1 - 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치

Info

Publication number: KR0185546B1
Application number: KR1019960017658A
Authority: KR
Inventors: 김풍오; 유명준; 이신영; 양창목; 이종만; 김득연; 이준노; 정동현
Original assignee: 임창생; 한국원전연료주식회사
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1999-04-01

Abstract

본 발명은 이산화 우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴판에 적재하는 장치에 관한 것으로서 이산화 우라늄 압분체를 소결용 보오트에 적재하는 장치에 있어서, 압분기에서 제조된 압분체를 로봇의 그립핑 위치로 이송시켜 주기 위한 압분체 배출장치와, 빈 몰리브덴 소결판을 적재할 수 있는 저장 테이블과 빈 몰리브덴 소결판 및 압분체를 적재위치로 공급하여 주는 로봇 시스템 및 그립핑 유니트와, 압분체 타입별로 입력된 프로그램에 따라 5∼7층으로 압분체를 적재하여 소결용 보오트를 구성하는 리프터 유니트와, 소결용 보오트를 배출하는 보오트 배출장치와, 각 장치의 기능을 입력된 프로그램에 따라 제어하는 제어장치와, 가동중 발생할 수 있는 이산화 우라늄 분진 및 확산 방지 및 제거장치이다.

Description

이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치

제1a도는 압분체 적재장치의 평면도/정면도.

제1b도는 압분체 적재장치의 평면도/정면도.

제1c도는 압분체 적재장치의 평면도/정면도.

제1d도는 저장 테이블의 평면도/정면도/우측면도.

제1e도는 로봇 시스템 및 그립핑 유니트의 평면도/정면도/우측면도.

제1f도는 제어장치 시스템을 나타낸 개략도.

제2a도는 압분체 적재장치의 장비 작업 흐름도.

제2b도는 제어장치 작업 흐름도.

본 발명은 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴판에 적재하는 장치에 관한 것이다.

원전 연료용 소결체를 제조하기 위해서는 압분기에서 우선 직경 약 10∼12mm, 길이 약 10∼15mm의 원통형 이산화 우라늄 압분체를 제조한 후, 이를 몰리브덴 소결판에 적재하여 소결판이 6∼7층으로 2열 적재된 소결 보오트를 구성하여 소결로에서 소결공정을 거쳐 소결체를 제조하게 되는데, 소결판에는 압분체 타입에 따라 약 250∼300개의 압분체를 적재하게되며, 소결 보오트에는 5∼7층의 압분체 적재판이 2열로 놓여지게 된다. 그러나 압분기에서 생산되는 압분체의 생산량은 분당 약 200∼300개이며 소결판에 적재하기 위해 그립핑(Gripping)시 압분체가 손상을 받을 수 있으며, 압분체 적재판으로 사용되는 몰리브덴 판은 고가이며, 고온에서 계속적인 사용에 의해 열 변형 및 성질변화로 취성을 갖게 되어 부숴지기 쉬우므로 각별한 주의가 요구되고 있으며, 생산성 측면에서 많은량의 압분체를 소결판에 적재하기 위해 압분체간의 간격이 거의 없는 조밀한 형태의 배열이 되어야 한다.

따라서, 본 장치에서는 압분기에서 생산량 이상의 압분체 적재처리가 가능하며, 압분체 및 몰리브덴 소결판의 파손가능성을 최소화할 뿐 아니라, 조밀한 형태의 적재배열로 높은 생산성을 가진 장비의 구현을 본 발명의 목적으로 하고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 우선 압분체 타입별로 소결판위에 최대의 수량이 적재될 수 있도록 하였으며, 압분기에서 생산되는 압분체의 생산속도를 처리할 수 있도록 하였으며, 압분기에서 생산되는 압분체의 생산속도를 처리할 수 있도록 6축 수직다관절 로봇을 채택하여 불필요한 구동 및 싸이클 시간을 최소화하였다. 또한, 압분체 및 몰리브덴 소결판 취급시 파손이 발생될 수 있는 부위는 완충장치 및 안전장치를 부착하였으며 우라늄 분진 확산 방지용 후드 및 제거장치를 설치하여 우라늄 분진에 의한 공기중 오염농도 증가를 방지하였다.

본 장치에 있어서 적용된 주요 장치로는 압분체 배출장치와 저장테이블과 로봇 시스템 및 그립핑 유니트와 리프터 유니트와 보오트 배출장치와 제어장치이며 이상의 모든 단위 장치들이 유기적으로 연결되어서 일련의 작업이 연속적으로 이루어지게 하였다.

이하, 발명의 실시예를 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명한다.

먼저, 압분체 배출장치(제1b도)는 압분기에서 제조된 이산화우라늄 압분체를 모터로 구동되는 벨트에 의해 연속적으로 로봇의 그립핑(Gripping) 위치(제1a도의①)로 이송시켜 주는 장치로서, 이송용 컨베이어 시스템(제1b도의②), 이송수량을 카운팅하는 카운터(제1b도의③)와 입력된 수량의 압분체를 분리하기 위한 압분체 분리장치(제1b도의④)로 구성되며, 이송용 컨베이어 시스템(제1b도의②)은 타이밍 벨트 방식으로 압분체의 생산량에 따라 속도 조절이 가능한 변속모타에 의해 구동되며, 압분체 타입별로 가이드에 의해 압분체 이송용 컨베이어(제1b도의②)의 간격조절이 가능하게 되어 있다.

또한, 작업자 조정반에서 선택스위치로 압분체 타입을 선택한 후 압분체 배출장치(제1b도)의 이송용 컨베이어(제1b도의②) 폭을 가이드로 조정한 다음 장비를 가동시키면, 압분체 배출장치에 부착된 카운터(제1b도의③)에서는 생산된 압분체를 카운트하게 되며, 압분체 분리장치(제1b도의④)는 그립핑(Gripping)하기 위한 압분체 수량을 분리하는 장치로 제어장치에 입력된 압분체 타입 및 적재위치에 따라 17∼21개로 분리시키며 공압실린더에 의해 구동되게 된다.

또한, 로봇시스템(제1e도의⑤) 및 그립핑 유니트(제1e도의⑥, ⑧)는 빈 몰리브덴 소결판을 압분체 적재위치로 공급한 후, 일정수량의 압분체를 소결판 위에 조밀한 형태로 놓아주는 장치로 로봇은 6축 수직 다관절로 가반 중량(Pay Load) 5kg이며 적재방법은 한 열씩 적재하며, 위치제어 서어보 유니트에 의해 몰리브덴 소결판위에 압분체 타입에 따라 13∼15열씩 적재하며, 그립핑 유니트(제1e도의⑧)는 로봇에 부착되어 있는 공압 실린더에 의해 구동되며 중량감소 및 강도유지를 위해 재질은 듀랄루민으로 되어 있으며, 압분체 및 소결판 그립핑 파손방지를 위한 완충장치를 포함하는 것이다.

이산화 우라늄 분진 확산 방지 및 제거장치는 압분체 적재작업도중 발생될 수 있는 우라늄 분진의 확산방지 및 제거를 위한 장치로 구조물(제1e도의⑬), 커버(제1e 도의⑭) 및 분진처리설비와 연결된 분진 제거용 후드(제1e도의⑮)로 구성되어 있으며, 구조물은 알루미늄으로 되어 있고 커버는 폴리카보네이트로 되어 있으며, 안전장치로 커버 개방시 로봇의 작동이 중지될 수 있는 센서가 부착되어 있는 장치를 포함하는 것이다.

압분체 배출장치에서 그립핑 위치(제1a도의①)로 이송된 압분체는 로봇 시스템(제1e도의⑤) 및 압분체 그립핑 유니트(제1e도의⑥)에 의해 그립핑된 후 리프터 유니트(제1c도의⑦) 위의 몰리브덴 소결판(제1c도의)이 놓여진 적재위치로 이송되게 된다. 적재방법은 한 열씩 놓여지며 위치제어 서어보 유니트에 의해 몰리브덴 소결판(제1c 도의)위에 압분체 타입에 따라 13열∼15열씩 적재되며 이산화 우라늄 압분체(제1c도의)간의 간격이 없어 조밀한 배열을 유지하게 된다. 또한, 로봇 시스템(제1e도⑤)에는 몰리브덴 소결판(제1c도의)을 그립핑하기 위한 소결판 그립핑 유니트(제1e도의⑧)가 장착되어 있어 이 장치는 몰리브덴 소결판(제1c도의)을 저장 테이블(제1d도의⑨)에서 압분체 적재위치로 이송시켜 주는 역할을 하게 된다.

저장 테이블(제1d도의⑨)은 압분체를 적재하기 위한 빈 몰리브덴 소결판을 최대 25개까지 수용할 수 있도록 되어 있으며 작업자 조정반에서 선택스위치로 선정된 층수에 따라 하부 소결판의 저장위치가 램프로 표시되게 되어 있으며 구동방식은 체인 컨베이어(제1c도의⑪)에 의해 작동되며 위치제어를 위해 위치 감지 센서(제1c도의⑫)가 부착되어 있다.

리프터 유니트(제1c도의⑦)는 압분체 타입에 따라 5∼7층으로 이산화 우라늄 압분체(제1c도의)를 적재하여 소결용 보오트(제1c도의⑩)를 구성하기 위한 장치로 리프터(제1c도의⑦)의 상·하부 이동은 서어보 모터와 볼스크루우 장치에 의해 구동되게 되며, 위치 감지 센서에 의해 소결판의 위치가 제어되게 되며, 5∼7층의 압분체를 적재한 후 보오트 배출장치(제1c도)로 이송되게 된다.

리프터 유니트(제1c도의⑦)에서 구성된 소결 보오트(제1c도의⑩)는 보오트 배출장치(제1c도)의 체인 컨베이어(제1c도의⑪)를 통해 작업자 위치로 이송되게 되며 정지위치를 알려주는 위치제어센서(제1c도의⑫)가 부착되어 있다.

그리고, 제어장치(제1f도)는 각 장치의 기능을 입력된 프로그램에 따라 제어하는 장치로, 로봇의 제어를 위한 위치제어 서어보 유니트와 압분체 타입에 따른 데이터를 입력시켜 각 구동부의 기능 제어 및 안전장치 제어를 위한 프로그래머를 콘트롤러로 구성되어 있으며, 선택스위치에 따라 6종류의 운전방법을 선택할 수 있는 장치를 포함하는 것이다.

또한, 제어장치(제1f도)에는 압분체 타입별로 적재수량에 대한 테이터가 입력되어 있어 작업자 조정반에서 선택하여 이 데이터를 사용할 수 있도록 되어 있으며, 각 장치의 오작동 및 안전장치의 이상 발생시 알람이 발생하도록 프로그램이 되어 있다.

Claims

이산화 우라늄 압분체를 소결용 보오트에 적재하는 장치에 있어서, 압분기에서 제조된 압분체를 로봇의 그립핑 위치(제1a도의①)로 이송시켜 주기 위한 압분체 배출장치(제1b도)와, 빈 몰리브덴 소결판 및 압분체를 적재위치로 공급하여 주는 로봇시스템(제1e도의⑤) 및 그립핑 유니트(제1e도의⑥,⑧)와, 압분체 타입별로 입력된 프로그램에 따라 5∼7층으로 이산화 우라늄 압분체(제1c도의)를 적재하여 소결용 보오트(제 1c도의⑩)를 구성하는 리프터 유니트(제1c도의⑦)와, 소결용 보오트(제1c도의⑩)를 배출하는 보오트 배출장치(제1c도)와, 각 장치의 기능을 입력된 프로그램에 따라 제어하는 제어장치(제1f도)와, 가동중 발생할 수 있는 이산화 우라늄 분진 확산 방지 및 제거장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 압분체 배출장치(제1b도)는 압분기에서 제조된 이산화우라늄 압분체를 모터로 구동되는 벨트에 의해 연속적으로 그립핑 위치(제1a도의①)까지 이송시켜 주는 것으로, 이송용 컨베이어 시스템(제1b도의②), 이송수량을 카운팅하는 카운터(제1b도의③)와 입력된 수량의 압분체를 분리하기 위한 압분체 분리 장치(제1b도의 ④)로 구성되며, 이송용 컨베이어 시스템(제1b도의②)은 타이밍 벨트 방식으로 압분체의 생산량에 따라 속도조절이 가능한 변속모타에 의해 구동되며, 압분체 타입별로 가이드에 의해 압분체 이송용 컨베이어(제1b도의②)의 간격조절이 가능하게 되어있고, 압분체 분리장치(제1b도의④)는 제어장치에 입력된 압분체 타입 및 적재위치에 따라 17∼21개씩 압분체를 그립핑 위치(제1a도의①)로 이송시킨 후 이후의 압분체를 분리시키기 위한 장치로 공압 실린더에 의해 구동되는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 저장테이블(제1d도의⑨)은 압분체를 적재하기 위한 빈 몰리브덴 소결판을 저장하는 것으로 최대 25개의 소결판을 수용할 수 있도록 되어 있으며, 소결판은 작업자에 의해 공급되며 압분체 적재위치로 이송은 로봇 시스템(제1e도의⑤)에 의해 이루어지며 구동방식은 체인 컨베이어(제1c도의⑪)에 의해 작동되며, 입력된 프로그램에 따라 하부 소결판의 위치가 램프에 의해 표시되는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 로봇시스템(제1e도의⑤) 및 그립핑 유니트(제1e도의⑥,⑧)는 빈 몰리브덴 소결판을 압분체 적재위치로 공급한 후 압분체 배출장치(제1b도)에 놓여진 일정수량의 압분체를 소결판 위에 조밀한 형태로 놓아주는 장치로 로봇은 6축 수직 다관절로 가반 중량 5kg이며 적재방법은 한열씩 적재하며, 위치제어 서어보 유니트에 의해 몰리브덴 소결판위에 압분체 타입에 따라 13∼15열씩 적재하며 그립핑 유니트(제1e도의⑧)는 로봇에 부착되어 있는 공압 실린더에 의해 구동되며 중량감소 및 강도유지를 위해 재질은 듀랄루민으로 되어 있으며 압분체 및 소결판 그립핑 파손방지를 위한 완충장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 리프터 유니트(제1c의⑦)는 압분체 타입별로 입력된 프로그램에 따라 5∼7층으로 이산화 우라늄 압분체(제1c도의)를 적재하며 소결용 보오트(제 1c도의⑩)를 구성하는 장치로, 리프터(제1c도의⑦) 상·하부 이동은 볼 스크루우 장치에 의해 이루어지며, 입력된 적재 층수 및 소결판의 위치를 제어하기 위해 위치 감지 센서(제1c도의⑫)가 부착되어 있는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 보오트 배출장치(제1c도)는 리프터 유니트(제1c도의⑦)에서 구성된 소결 보오트(제1c도의⑩)를 작업자 위치까지 이송해 주는 장치로 구동방식은 체인 컨베이어(제1c도의⑪)에 의해 작동되며, 위치제어를 위한 위치 감지 센서(제1c 도의⑫)가 부착되어 있는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화 우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 제어장치(제1f도)는 각 장치의 기능을 입력된 프로그램에 따라 제어하는 장치로, 로봇의 제어를 위한 위치제어 서어보 유니트와 압분체 타입에 따른 데이터를 입력시켜 각 구동부의 기능 제어 및 안전장치 제어를 위한 프로그래머블 콘트롤러로 구성되어 있으며, 선택스위치에 따라 6종류의 운전방법을 선택할 수 있는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.
제1항에 있어서, 이산화 우라늄 분진 확산 방지 및 제거장치는 압분체 적재작업 도중 발생될 수 있는 우라늄 분진의 확산방지 및 제거를 위한 장치로 구조물(제1e도의 ⑬), 커버(제1e도의⑭) 및 분진처리설비와 연결된 분진 제거용 후드(제1e도의⑮)로 구성되어 있으며, 구조물(제1e도의⑬)은 알루미늄으로 되어있고 커버(제1e도의⑭)는 폴리카보네이트로 되어 있으며, 안전장치로 커버 개방시 로봇의 작동이 중지될 수 있는 센서가 부착되어 있는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화우라늄 압분체를 소결용 몰리브덴 판에 적재하는 장치.