KR100648784B1 - Positioner for welding of Upper Pressure Housing Assembly in the Control Element Drive Mechanism - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상단부 피팅(Upper end pitting), 튜브(Tube), 하단부 피팅(Lower end pitting)을 포함하여 이루어지는 상부 압력 하우징 조립체(Upper Pressure Housing Assembly)를 제조하기 위한 것으로서, 구동부, 구동부에 부착되어 구동부에 의해 종동되는 파지부를 포함하여 이루어지는 용접용 포지셔너에 있어서, 상기 구동부가, DC 구동 모터, 상기 DC 구동 모터의 구동을 조절하는 DC 모터 컨트롤러; 및, 상기 DC 구동 모터에 전력을 공급하는 파워패널을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 용접용 포지셔너로서, 상기 DC 구동 모터가 연동척과 상호 연결되어 클램핑이 가능하고 온,오프 풋 스위치와 리모트 컨트롤러가 더 포함되어 원거리에서 상기 용접용 포지셔너의 구동이 가능하다.The present invention is for manufacturing an upper pressure housing assembly including an upper end pitting, a tube, and a lower end pitting. A welding positioner comprising a gripper driven by a drive, the welding part comprising: a DC motor controller for controlling driving of a DC drive motor and the DC drive motor; And a power panel for supplying electric power to the DC driving motor, wherein the DC driving motor is connected to the interlocking chuck to be clamped, and an on / off foot switch and a remote controller are further included. It is included to drive the positioner for welding at a long distance.

용접용 포지셔너, 제어봉(Control Element Assembly), 제어봉 구동장치(Control Element Drive Mechanism), 상부 압력 하우징 조립체(Upper Pressure Housing Assembly).Welding positioners, Control Element Assembly, Control Element Drive Mechanism, Upper Pressure Housing Assembly.

Description

핵연료 제어봉 구동장치 중 상부 압력 하우징 조립체를 용접하는 용접용 포지셔너{Positioner for welding of Upper Pressure Housing Assembly in the Control Element Drive Mechanism} Positioner for welding of Upper Pressure Housing Assembly in the Control Element Drive Mechanism}             

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 용접용 포지셔너의 구성도;1 is a block diagram of a positioner for welding according to an embodiment of the present invention;

도 2는 상부 압력 하우징 조립체(Upper Pressure Housing Assembly)의 종단면도;2 is a longitudinal sectional view of the Upper Pressure Housing Assembly;

도 3은 용접용 포지셔너의 구동부를 구성하는 DC 구동 모터의 사시도;3 is a perspective view of a DC drive motor constituting the drive of the welding positioner;

도 4은 용접용 포지셔너의 파지부를 구성하는 연동척의 사시도; 4 is a perspective view of an interlock chuck constituting a gripper of a welding positioner;

도 5은 용접용 포지셔너를 구성하는 리모트 컨트롤러의 사시도; 및5 is a perspective view of a remote controller constituting a welding positioner; And

도 6는 용접용 포지셔너의 구동부를 구성하는 DC 모터 컨트롤러의 사시도이다;6 is a perspective view of a DC motor controller constituting a drive unit of a welding positioner;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 하단부 피팅 20 : 튜브 30 : 상단부 피팅 40 : 강철구 50 : 벤트 스템 60 : 하우징 너트 65 : 용접용 포지셔너 70 : 상부 압력 하우징 조립체 80 : DC 구동 모터 90 : 연동척 100 : 리모트 컨트롤러 105 : 온,오프 풋 스위치 110 : DC 모터 컨트롤러 120 : 아이들 롤러 130 : 용접기 140 : 파워패널 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lower part fitting 20 Tube 30 Upper part fitting 40 Steel ball 50 Vent stem 60 Housing nut 65 Welding positioner 70 Upper pressure housing assembly 80 DC drive motor 90 Interlock chuck 100 Remote controller 105 On, OFF foot switch 110: DC motor controller 120: idle roller 130: welding machine 140: power panel

본 발명은 원자력 발전소의 핵연료를 제어하는 제어봉 구동장치(Control Element Drive Mechanism, 이하 CEDM)중 상부 압력 하우징 조립체(Upper Pressure Housing Assembly, 이하 UPHA)(70)를 제작할 때 사용하는 용접용 포지셔너(Positioner for welding)(65)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)의 튜브(Tube)(20)와 상단부 피팅(Upper end fitting)(30), 또는 튜브(Tube)(20)와 하단부 피팅(Lower end fitting)(10)을 조인트 웰딩(Joint Welding)방식으로 용접할 때 사용하는 용접용 포지셔너(Positioner for welding)(65)에 관한 것이다.The present invention relates to a welding positioner (Positioner for use) when manufacturing an upper pressure housing assembly (UPHA) 70 of a control element drive mechanism (CEDM) for controlling nuclear fuel of a nuclear power plant. welding 65, and more particularly, tube 20 and upper end fitting 30, or tube 20 of the upper pressure housing assembly UPHA 70. ) And a positioner for welding (65) used when welding the lower end fitting (10) by a joint welding method.

일반적으로 원자력 발전소의 핵연료를 제어하는 제어봉 구동장치는 제어봉 구동장치 조정시스템(Control Element Drive Mechanism Control System)으로부터 작동신호를 받아 제어봉(Control Element Assembly)을 상하 방향으로 구동시켜 원 자로 노(furnace)심의 핵 반응도를 조절하는 전기기계장치이다.In general, the control rod drive that controls the nuclear fuel of a nuclear power plant receives an operation signal from a control element drive mechanism control system and drives the control element up and down to review the furnace with atoms. It is an electromechanical device that controls nuclear reactivity.

도 2는 상기 핵연료 제어봉 구동장치의 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)를 도시한 것인데, 이는 압력 경계의 상부를 형성하여 상기 제어봉을 원자로로부터 인출하기 위한 공간을 제공한다.2 shows an upper pressure housing assembly (UPHA) 70 of the fuel control rod drive, which forms an upper portion of the pressure boundary to provide space for withdrawing the control rod from the reactor.

상기 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)는 튜브(Tube)(20)의 양단에 상단부 피팅(Upper end fitting)(30)의 일단부와 하단부 피팅(Lower end fitting)(10)의 일단부가 결합된다.The upper pressure housing assembly (UPHA) 70 is coupled to one end of the upper end fitting 30 and one end of the lower end fitting 10 to both ends of the tube 20. do.

상기 상단부 피팅(Upper end fitting)(30)의 끝단에는 하우징 너트(Housing Nut)(60)가 결합되고, 상기 상단부 피팅(Upper end fitting)(30)의 내부에는 벤트스템(Vent Stem)(50)이 장착되며, 상기 벤트스템(Vent Stem)(50)의 내측에는 강철구(steel ball)(40)가 삽입되어 있다.A housing nut 60 is coupled to an end of the upper end fitting 30, and a vent stem 50 is provided inside the upper end fitting 30. Is mounted, a steel ball (40) is inserted into the vent stem (Vent Stem) (50).

한편, 상기와 같이 구성되어 있는 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)는 설계압력 2500PSI, 설계온도 600℉로 설계되어 있으며 상기 하단부 피팅(10)(Lower end fitting)의 나사부위는 크롬으로 도금되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 튜브(Tube)(20)의 자재로 SA213 TYPE 316 S.STL을 사용하였고, 하단부 피팅(10)(Lower end fitting)의 자재로는 SA479 TYPE 316 S.STL을 사용하였으며 상기 상단부 피팅(Upper end fitting)(30)의 자재로는 SA479 TYPE 316 S.STL을 사용하였다. On the other hand, the upper pressure housing assembly (UPHA) 70 is configured as the design pressure 2500PSI, the design temperature 600 ° F and the screw portion of the lower end fitting (Lower end fitting) is plated with chromium have. In the embodiment of the present invention, SA213 TYPE 316 S.STL was used as the material of the tube 20, and SA479 TYPE 316 S.STL was used as the material of the lower end fitting 10. The material of the upper end fitting 30 was SA479 TYPE 316 S.STL.

상기 상단부 피팅(30)(Upper end fitting)과 하단부 피팅(10)(Lower end fitting)은 용접에 의해 상기 튜브(20)(Tube)에 결합되며, 일반적으로 중형의 용접용 포지셔너가 사용된다. 그러나, 상기 중형의 용접용 포지셔너는 AC 구동 모터, 감속기와 체인을 이용한 회전수 조절방식에 의해 체인 구동 방식으로 동작되므로 동작시 회전수가 일정하지 않으며, 미세조절이 불가능했다.The upper end fitting 30 and the lower end fitting 10 are joined to the tube 20 by welding, and a medium welding positioner is generally used. However, since the medium position welding positioner is operated in a chain drive method by an AC drive motor, a speed reducer using a reducer and a chain, the rotation speed is not constant during operation, and fine adjustment was impossible.

또한, 용접작업후 상기 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)의 내부를 내시경을 이용하여 살펴보면, 빈번하게 발생되는 백 비드(Back Beed) 불량의 결함으로 상기 상부 압력 하우징 조립체의 품질이 현격하게 저하되었음을 알 수 있었다. 따라서 상기 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)를 폐기하여야 하거나 수리해야 하는 문제점이 있었다.In addition, when the inside of the upper pressure housing assembly UPHA is examined using an endoscope after welding, the quality of the upper pressure housing assembly is remarkably deteriorated due to defects of back beed that are frequently generated. there was. Therefore, there is a problem that the upper pressure housing assembly UPHA must be disposed of or repaired.

본 발명은 상단부 피팅(Upper end pitting), 튜브(Tube), 하단부 피팅(Lower end pitting)을 포함하여 이루어지는 상부 압력 하우징 조립체(Upper Pressure Housing Assembly)를 제조하기 위한 것으로서, 구동부, 구동부에 부착되어 구동부에 의해 종동되는 파지부를 포함하여 이루어지는 용접용 포지셔너에 있어서, 상기 구동부가, DC 구동 모터, 상기 DC 구동 모터의 구동을 조절하는 DC 모터 컨트롤러; 및, 상기 DC 구동 모터에 전력을 공급하는 파워패널을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 용접용 포지셔너로서, 상기 DC 구동 모터가 연동척과 상호연결되어 클램핑이 가능하고 온,오프 풋 스위치와 리모트 컨트롤러가 더 포함되어 원거리에서 상기 용접용 포지셔너의 구동이 가능하다. 종래 발명에는 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)를 용접함에 있어서 AC 구동 모터와 감속기, 체인을 이용함으로써 속도를 정밀하게 조절하지 못하는 문제점이 있었다. 또한 연동척없이 AC 구동 모터에 직접 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)를 파지시킴으로써 AC 구동 모터의 백 래쉬(Back lash)현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다. The present invention is for manufacturing an upper pressure housing assembly including an upper end pitting, a tube, and a lower end pitting. A welding positioner comprising a gripper driven by a drive, the welding part comprising: a DC motor controller for controlling driving of a DC drive motor and the DC drive motor; And a power panel for supplying power to the DC drive motor, wherein the DC drive motor is interconnected with an interlocking chuck to enable clamping and further include an on / off foot switch and a remote controller. It is included to drive the positioner for welding at a long distance. In the related art, the welding of the upper pressure housing assembly UPHA has a problem in that the speed cannot be precisely controlled by using an AC drive motor, a reducer, and a chain. In addition, by holding the upper pressure housing assembly UPHA directly on the AC drive motor without an interlock chuck, there is a problem in that a back lash phenomenon of the AC drive motor frequently occurs.

이하, 본 발명의 용접용 포지셔너에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the welding positioner of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용접용 포지셔너의 구성도를 도시한 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 용접용 포지셔너는 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70), DC 구동 모터(80), 연동척(90), 리모트 컨트롤러(100), 온,오프 풋 스위치(105), DC 모터 컨트롤러(110), 파워패널(140)을 포함하고 있으며 아이들 롤러(120)와 용접기(130)가 부착되어 있다.1 is a block diagram of a positioner for welding according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the welding positioner of the present invention includes an upper pressure housing assembly (UPHA) 70, a DC drive motor 80, an interlock chuck 90, a remote controller 100, an on / off foot switch 105. ), A DC motor controller 110, a power panel 140, and an idle roller 120 and a welder 130 are attached.

상기 용접용 포지셔너의 작동에 있어서, 상기 연동척(90)은 DC 구동 모터에 상호 연결되어서, DC 구동 모터가 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)의 튜브(20) , 하단부 피팅(Lower end fitting), 상단부 피팅(Upper end fitting)중 어느 하나를 파지할 수 있도록 하는 역할을 수행하며 상기 연동척(90)에 의해서 상기 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)는 DC 구동 모터에 더 단단하게 파지되어 질 수 있다. In operation of the welding positioner, the linkage chuck 90 is interconnected to a DC drive motor such that the DC drive motor is a tube 20 of the upper pressure housing assembly (UPHA) 70, a lower end fitting. The upper pressure housing assembly (UPHA) 70 is more firmly gripped by the DC drive motor by the peristaltic chuck 90. Can be done.

상기 연동척(90)에 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)의 튜브(20)를 파지한 후, 용접부위를 용접기(130) 부분에 포지션시킨 다음 DC 모터 컨트롤러(110)를 사용하여 정밀하게 용접부위를 조절할 수 있다. 본 발명의 용접용 포지셔너(65)는 종 래 사용되었던 AC 구동 모터, 감속기와 체인을 이용한 회전수 조절방식 대신에 DC 구동 모터(80)에 의해 구동되며, 상기 구동을 조절하기 위한 DC 모터 컨트롤러(110)(DC Motor Controller)가 부착되어 있어서 저속에서도 회전수를 정밀하게 조절할 수 있다. 즉, 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)의 튜브(Tube)(20)와 상단부피팅(Upper end fitting)(30), 또는 튜브(Tube)(20)와 하단부 피팅(Low end fitting)(10)을 조인트 웰딩(Joint Welding)방식으로 용접할 때, 감속기와 체인을 이용하지 않고 DC 모터 컨트롤러(110)(DC Motor Controller)를 이용함으로써 간단한 수동작만으로도 사용자가 원하는 속도로써, 상기 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)(70)의 원하는 용접부위를 용접기에 정확히 포지션시킬 수 있다. After holding the tube 20 of the upper pressure housing assembly (UPHA) 70 on the linkage chuck 90, the welding part is positioned on the welder 130, and then precisely using the DC motor controller 110. Weld area can be adjusted. The welding positioner 65 of the present invention is driven by the DC drive motor 80 instead of the conventional AC drive motor, the speed control method using a reducer and a chain, and a DC motor controller for controlling the drive ( 110) (DC Motor Controller) is attached, so the rotation speed can be adjusted precisely even at low speed. That is, the tube 20 and the upper end fitting 30 of the upper pressure housing assembly UPHA 70, or the tube 20 and the low end fitting 10. ) Is welded by joint welding, the upper pressure housing assembly at a speed desired by a user simply by simple operation by using a DC motor controller 110 without using a reducer and a chain. The desired welding portion of the UPHA 70 can be accurately positioned in the welder.

그리고 본 발명의 용접용 포지셔너(65)를 셋업(Set-up)할 때, 연동척(90)을 사용하여 클램핑(Clamping)하도록 함으로써 연동척(90)이 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)를 단단하게 파지함으로써 셋업의 효율성이 향상되며, 상기 DC 구동 모터(80)와 연동척(90)이 직접 연결되므로 백래시(Backlash)량을 감소시켜서, 용접의 시작과 종료시 발생하던 언더컷 현상을 최소화 할 수 있다.When the welding positioner 65 of the present invention is set up, the peristaltic chuck 90 firmly holds the upper pressure housing assembly UPHA by clamping using the peristaltic chuck 90. By holding, the efficiency of the setup is improved, and the DC driving motor 80 and the interlock chuck 90 are directly connected, thereby reducing the amount of backlash, thereby minimizing the undercut phenomenon occurring during the start and end of welding.

또한, 작업자가 어떤 위치에서도 용접 작업을 할 수 있도록 상기 DC 모터 컨트롤러(110)이외에, 리모트 컨트롤러(100)(Remote Controller)와 온,오프 풋 스위치(ON OFF Foot Switch)(미도시)가 장착되어 있다. 이는 본 발명의 실시에 있어서 발생 할 수 있는 위험에 대해서 작업자를 보호할 수 있음을 의미한다. In addition, in addition to the DC motor controller 110, a remote controller 100 and a remote controller 100 may be mounted on and off foot switches (not shown) to allow the operator to perform welding at any position. have. This means that the worker can be protected against the danger that may occur in the practice of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 용접용 포지셔너는 동작시 회전수를 정밀하게 조절할 수 있으므로 작업의 효율성이 향상되며, 상기 상부 압력 하우징 조립체의 제작시 백 비드(Back Bead)에 기인한 품질 저하를 감소시켜서 제어봉 구동장치의 제작에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, the welding positioner can precisely adjust the rotation speed during operation, thereby improving the work efficiency, and reducing the deterioration caused by the back bead when manufacturing the upper pressure housing assembly. It is possible to improve the reliability of the manufacturing of the drive device.

또한 연동척이 상부 압력 하우징 조립체(UPHA)를 파지함으로써 AC 구동 모터를 사용할 때 모터가 뒤로 물러나는 백 래쉬(Back lash)현상을 최소화하여 작업시간을 단축시키는 효과가 있다.In addition, the interlock chuck grips the upper pressure housing assembly UPHA, thereby minimizing backlash when the AC drive motor is used, thereby reducing work time.

Claims (3)

상단부 피팅(Upper end pitting), 튜브(Tube), 하단부 피팅(Lower end pitting)을 포함하여 이루어지는 상부 압력 하우징 조립체(Upper Pressure Housing Assembly) 제조시 사용하는 용접용 포지셔너에 있어서,In the welding positioner used in the manufacture of an Upper Pressure Housing Assembly comprising an upper end pitting, a tube, a lower end pitting, DC 구동 모터;DC drive motor; 상기 DC 구동 모터의 구동을 조절하는 DC 모터 컨트롤러; 및A DC motor controller for controlling driving of the DC drive motor; And 상기 DC 구동 모터에 전력을 공급하는 파워패널Power panel for supplying power to the DC drive motor 을 포함하는 구동부 ; 및    A drive unit including a; And 상기 구동부에 부착되어 구동부에 의해 종동되고, DC 구동 모터와 상호 연결된 연동척에 의해 클램핑 되는 파지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 포지셔너.And a gripping portion attached to the driving portion, driven by the driving portion, and clamped by an interlocking chuck connected to the DC driving motor. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 용접용 포지셔너가 리모트 컨트롤러와 온,오프(ON, OFF) 풋 스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 용접용 포지셔너.The welding positioner of claim 1, wherein the welding positioner further comprises a remote controller and an ON / OFF foot switch.
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