KR101076377B1 - Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly - Google Patents

Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly Download PDF

Info

Publication number
KR101076377B1
KR101076377B1 KR1020100047368A KR20100047368A KR101076377B1 KR 101076377 B1 KR101076377 B1 KR 101076377B1 KR 1020100047368 A KR1020100047368 A KR 1020100047368A KR 20100047368 A KR20100047368 A KR 20100047368A KR 101076377 B1 KR101076377 B1 KR 101076377B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grinding
support grid
fuel assembly
support
nuclear fuel
Prior art date
Application number
KR1020100047368A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김창국
김득연
홍정환
김항래
최철호
Original Assignee
한전원자력연료 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한전원자력연료 주식회사 filed Critical 한전원자력연료 주식회사
Priority to KR1020100047368A priority Critical patent/KR101076377B1/en
Priority to US12/857,530 priority patent/US8489222B2/en
Priority to JP2010188544A priority patent/JP5258854B2/en
Priority to FR1061347A priority patent/FR2960172B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101076377B1 publication Critical patent/KR101076377B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
    • G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
    • G21C3/322—Means to influence the coolant flow through or around the bundles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q9/00—Arrangements for supporting or guiding portable metal-working machines or apparatus
    • B23Q9/0064—Portable machines cooperating with guide means not supported by the workpiece during working
    • B23Q9/0078—Portable machines cooperating with guide means not supported by the workpiece during working the guide means being fixed to a support
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/04—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of metal, e.g. skate blades
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C21/00—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of reactors or parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

본 발명은 지지격자 연삭장치에 관한 것으로, 외부 프레임; 지지격자가 안착 고정되는 고정치구, 상기 고정치구의 하측에 결합되어 고정치구를 회전시키는 로터리 인덱스 테이블을 구비한 지지격자 고정유닛; 지지격자 고정유닛의 일측에 마련되어 지지격자의 외부면에 형성된 돌출부를 연삭하는 직교좌표로봇; 상기 지지격자 고정유닛, 직교좌표로봇 및 연삭작업에 필요한 모든 프로그램을 제어하는 제어유닛을 포함한다.
본 발명에 의하면, 지지격자의 외부면의 연삭작업을 한 번의 작동에 의해 자동으로 진행된다. 그 결과 생산성을 향상시킬 수 있고, 소음 및 분진을 현저히 감소시켜 작업환경을 개선할 수 있으며, 작업자에게 발생할 수 있는 질환을 방지할 수 있다. 또한 연삭 부위를 일정하게 가공하여 지지격자의 품질을 향상시킬 수 있고, 자동화에 의한 생산성 향상과 품질 향상 및 작업환경 개선을 동시에 달성하여 최적화된 생산과정을 이룰 수 있다.The present invention relates to a support grid grinding device, the outer frame; A support grid fixing unit having a fixed fixture to which the support grid is seated and fixed, and a rotary index table coupled to a lower side of the fixed fixture to rotate the fixed fixture; An orthogonal coordinate robot provided on one side of the support grid fixing unit to grind the protrusion formed on the outer surface of the support grid; The support grid fixing unit, a rectangular coordinate robot and a control unit for controlling all the programs necessary for the grinding operation.
According to the present invention, the grinding operation of the outer surface of the support grid is automatically proceeded by one operation. As a result, it is possible to improve productivity, significantly reduce noise and dust, improve the working environment, and prevent disease that may occur to workers. In addition, it is possible to improve the quality of the support grid by constantly processing the grinding site, and achieve an optimized production process by simultaneously achieving productivity improvement, quality improvement and work environment improvement by automation.

Description

핵연료 집합체의 지지격자 외부면 연삭장치 및 그 연삭방법{AUTOMATED OUTSIDE GRINDING EQUIPMENT AND METHOD FOR THE SPACER GRID IN A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY}AUTOMATTED OUTSIDE GRINDING EQUIPMENT AND METHOD FOR THE SPACER GRID IN A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY}

본 발명은 핵연료 집합체를 이루는 주요 구성품인 인코넬 지지격자의 제조공정에 있어서, 외부면의 탭 및 용가재 잔여물을 자동으로 연삭하는 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for automatically grinding tabs and filler metal residues on an outer surface in the manufacturing process of an Inconel support grating, which is a major component of a fuel assembly.

핵연료 집합체란 핵연료를 원자로에 장전 및 인출시 개개가 아닌 일체로서 취급할 수 있는 연료요소의 집합체를 말한다. 예를 들면, 경수로용의 연료집합체는 우라늄 산화물을 펠릿모양으로 소결하여 약 4m 길이의 지르칼로이 합금의 속이 빈 관 내에 봉입한 연료를, 비등수형 원자로에서는 60개 정도, 가압수형 원자로에서는 230개 정도를 4각 격자 모양의 다발로 하여, 상하에 냉각재가 지나는 구멍이 뚫린 지지판을, 중간에는 연료봉의 간격을 유지하기 위한 지지격자를 장착한 구조로 되어 있다.A fuel assembly is a collection of fuel elements that can be treated as a unit, rather than as an individual, when the fuel is loaded and withdrawn from the reactor. For example, a fuel assembly for light water reactors contains about 60 fuels in boiling water reactors and about 230 fuels in pressurized water reactors. The grid is a quadrangular bundle, and a support plate is provided in which a coolant passes through the top and bottom, and a support grid for maintaining a gap between fuel rods in the middle.

이러한 집합체에서 연료봉이 장입되는 골격이 되는 구조를 골격체라고 하고, 골격체는 상단고정체, 하단고정체, 안내관, 계측관, 지지격자 등의 부품으로 구성되며, 이 부품들은 용접이나 기계적인 방법에 의해 결합된다. 골격체는 핵연료 집합체에서 각 연료봉들 간의 간격을 유지하고 연료봉을 고정시켜 주는 역할을 하는 조립체로서 핵연료 집합체의 기계적 구조의 근간을 이루고 있다.The structure that becomes the skeleton in which fuel rods are charged in such an assembly is called a skeletal body, and the skeletal body is composed of parts such as a top fixing body, a bottom fixing body, a guide tube, a measuring tube, and a support lattice. Combined by the method. The framework is an assembly that serves to maintain the spacing between the fuel rods and to fix the fuel rods in the fuel assembly, which forms the basis of the mechanical structure of the fuel assembly.

골격체에서 인코넬 지지격자는 외부 스트랩과 내부 스트랩을 격자 형태로 조립한 후 용가재를 이용하여 경납땜 및 열처리하므로 변형이 심하여 정형화된 형태를 유지하지 못한다. 그리고 집합체의 상부와 하부에서 전체적으로 골격체를 지지하며, 원자로에서 집합체 간의 간격을 유지하는 역할을 하므로 외곽치수는 정밀하게 관리되고 있으며 외부면은 연삭 후 돌출부가 없어야 함과 동시에 경납땜 부위가 손상되지 않도록 최대한 얕게 연삭되어야 한다.Inconel support lattice in the skeleton is assembled in the lattice form of the outer strap and the inner strap, brazing and heat treatment using the filler metal, so the deformation is severe and can not maintain a standardized form. In addition, the upper and lower parts of the assembly support the skeletal structure as a whole, and serve to maintain the gap between the assemblies in the reactor, so the outer dimensions are precisely managed, and the outer surface must not have protrusions after grinding and the brazing part is not damaged. It should be ground as shallow as possible.

이러한 구조를 가져야 하는 인코넬 지지격자는 매우 까다로운 형상을 가지고 있어서 자동장치에 의해 연삭하기가 매우 어렵다. 또한, 원자로에서 매우 중요한 역할을 하기 때문에 매우 정밀하게 연삭되어야 한다.Inconel support grids, which must have such a structure, have a very difficult shape and are very difficult to grind by an automatic device. It also plays a very important role in the reactor and must be ground very precisely.

따라서, 외부면 연삭은 매우 정밀하게 되어야 하기 때문에 품질확보를 위해서는 수작업에 의해 장시간이 소요될 수밖에 없었다. 하지만, 인코넬 지지격자의 소요량을 고려하면 생산성을 향상시키는 방안을 고려하지 않을 수 없다.Therefore, since the external surface grinding has to be very precise, it was inevitable to take a long time by hand to secure the quality. However, considering the requirements of the Inconel support grid, it is inevitable to consider ways to improve productivity.

종래의 경우 연삭작업은 수작업으로 이루어졌다. 상술한 바와 같이, 인코넬 지지격자의 형상이 정형화되지 않아서 자동화장치에 의해 연삭하기 쉽지 않았기 때문이다. 종래의 연삭작업은 핸드 그라인더를 사용하여 각 연삭 부위를 한곳씩 가공하였다. 이러한 연삭방식에 의할 경우 작업자의 근골격계 질환 발생이 우려되고, 핸드 그라인더의 소음 및 연삭시 발생하는 분진 등으로 인해 작업환경이 열악하여 1일 4시간씩 2명이 교대로 작업을 하였다.In the conventional case, grinding was performed manually. As described above, since the shape of the Inconel support grid was not shaped, it was not easy to grind by the automatic device. Conventional grinding operations used a hand grinder to process each grinding site one by one. In the case of the grinding method, the musculoskeletal disease of the worker is concerned, and the working environment is poor due to the noise of the hand grinder and the dust generated during grinding, so that two people work alternately for 4 hours a day.

또한, 작업강도가 높아 생산성이 높지 않았고, 수작업으로 인해 연삭부위가 일정한 형태로 유지되지 않았다.In addition, productivity was not high due to the high work intensity, and the grinding site was not maintained in a constant shape due to manual labor.

따라서, 지지격자 품질유지, 생산성 향상, 작업환경 개선 및 작업자 근골격계 질환 예방을 위해 자동화를 이루는 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to achieve automation for maintaining support grid quality, improving productivity, improving working environment, and preventing worker musculoskeletal disorders.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 과제는 핵연료 집합체의 인코넬 지지격자의 제조과정에 있어서 자동화가 가능한 지지격자 연삭장치를 제공하는 것이다.
The present invention is to solve this problem, an object of the present invention is to provide a support grid grinding device capable of automation in the manufacturing process of the Inconel support grid of the fuel assembly.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 외부 프레임; 지지격자가 안착 고정되는 고정치구, 상기 고정치구의 하측에 결합되어 고정치구를 회전시키는 로터리 인덱스 테이블을 구비한 지지격자 고정유닛; 지지격자 고정유닛의 일측에 마련되어 지지격자의 외부면에 형성된 돌출부를 연삭하는 직교좌표로봇; 상기 지지격자 고정유닛, 직교좌표로봇 및 연삭작업에 필요한 모든 프로그램을 제어하는 제어유닛을 포함하는 지지격자 연삭장치가 제공된다.
In order to solve the above problems, in the present invention, the outer frame; A support grid fixing unit having a fixed fixture to which the support grid is seated and fixed, and a rotary index table coupled to a lower side of the fixed fixture to rotate the fixed fixture; An orthogonal coordinate robot provided on one side of the support grid fixing unit to grind the protrusion formed on the outer surface of the support grid; There is provided a support lattice grinding device including a support lattice fixing unit, a rectangular coordinate robot, and a control unit for controlling all programs necessary for grinding operations.

그리고, 상기와 같은 지지격자 연삭장치를 기반으로한 지지격자 외부면 연삭방법은, 지지격자 외부 스트랩 양끝단 윗부분 2곳을 센서로 측정하여 각 연삭부위의 높이를 계산하여 제1 연삭값을 산출하는 (a) 단계; 지지격자 양끝단의 셀 4곳 및 중간의 셀은 2곳을 센서로 측정하여 연삭 깊이와 가로 기울기 계산을 통해 제2 연삭값을 산출하는 (b) 단계; 지지격자의 연삭 깊이를 최소화하기 위해 연삭대상 1곳당 세로방향으로 2번에 나누어 제1 연삭값 및 제2 연삭값에 대응하도록 연삭공정을 수행하는 (c) 단계; 및 (c) 단계 수행이후, 사기 지지격자를 90도 회전하여 (a) 단계 내지 (c) 단계의 4회 반복을 통해 지지격자 4면 모두의 연삭작업을 수행하는 (d) 단계; 를 포함한다.
In addition, the support grid outer surface grinding method based on the support grid grinding device as described above, by measuring the two upper portions of both ends of the support grid outer strap with a sensor to calculate the height of each grinding site to calculate the first grinding value (a) step; (B) calculating a second grinding value by measuring two positions of the cells at both ends of the support grid and the cells at the middle of the support grid with a sensor and calculating the grinding depth and the horizontal slope; (C) performing a grinding process so as to correspond to the first grinding value and the second grinding value by dividing two times in the longitudinal direction per one grinding object to minimize the grinding depth of the support grid; And (c) after performing step (d), rotating the fraud support grid by 90 degrees to perform grinding of all four surfaces of the support grid through four repetitions of steps (a) to (c); It includes.

본 발명에 의하면, 지지격자의 외부면의 연삭작업을 한 번의 작동에 의해 자동으로 진행된다. 그 결과 생산성을 향상시킬 수 있고, 소음 및 분진을 현저히 감소시켜 작업환경을 개선할 수 있으며, 작업자에게 발생할 수 있는 질환을 방지할 수 있다.According to the present invention, the grinding operation of the outer surface of the support grid is automatically proceeded by one operation. As a result, it is possible to improve productivity, significantly reduce noise and dust, improve the working environment, and prevent disease that may occur to workers.

또한, 연삭 부위를 일정하게 가공하여 지지격자의 품질을 향상시킬 수 있고, 자동화에 의한 생산성 향상과 품질 향상 및 작업환경 개선을 동시에 달성하여 최적화된 생산과정을 이룰 수 있다.
In addition, it is possible to improve the quality of the support lattice by constantly processing the grinding portion, and achieve an optimized production process by simultaneously achieving productivity improvement, quality improvement and work environment improvement by automation.

도 1은 본 발명에 의한 지지격자의 외부면 연삭장치를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 지지격자의 외부면 연삭장치를 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명에 의한 지지격자의 외부면 연삭장치를 보인 정면도.
도 4는 본 발명에 의한 지지격자의 외부면 연삭장치를 보인 종단면도.
도 5는 본 발명에 적용되는 지지격자의 센서 측정부위 및 연삭방법을 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 적용되는 핵연료집합체의 지지격자 외부면 연삭방법을 도시한 순서도.1 is a perspective view showing an outer surface grinding device of the support grid according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing an outer surface grinding device of the support grid according to the present invention.
Figure 3 is a front view showing the outer surface grinding device of the support grid according to the present invention.
Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an outer surface grinding device of the support grid according to the present invention.
Figure 5 is a front view showing a sensor measuring portion and the grinding method of the support grid applied to the present invention.
Figure 6 is a flow chart illustrating a method for grinding the support grid outer surface of the nuclear fuel assembly applied to the present invention.

이하에서는, 본 발명에 의한 지지격자 연삭장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the support grid grinding device according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 지지격자 연삭장치는 크게 외부 프레임(10), 지지격자 고정유닛(20), 외부면 연삭용 직교좌표로봇(30) 3축, 제어유닛(도시 생략), 연삭 숫돌 자동 드레싱유닛(50)을 포함한다.As shown, the support lattice grinding device of the present invention is largely the outer frame 10, the support lattice fixing unit 20, the three-dimensional Cartesian coordinate robot 30 for grinding the outer surface, control unit (not shown), grinding wheel Automatic dressing unit 50 is included.

외부 프레임(10)의 상단은 알루미늄 프로파일, 하단은 사각 파이프로 구성되고, 4면은 폴리카보네이트로 제작되어 연삭 작업 공간을 마련하며, 이때 작업자가 연삭작업을 볼 수 있도록 내부를 투시할 수 있는 재질로 이루어짐이 바람직하다.The top of the outer frame 10 is made of aluminum profile, the bottom of the square pipe, the four sides are made of polycarbonate to provide a grinding work space, the material that can see the inside so that the operator can see the grinding work It is preferably made of.

지지격자 고정유닛(20)은 지지격자(1)가 안착 고정되는 고정치구(21), 이 고정치구(21)의 하측에 결합되어 고정치구(21)를 회전시키는 로터리 인덱스 테이블(22)을 포함한다.The support grid fixing unit 20 includes a fixture jig 21 on which the support grid 1 is seated and fixed, and a rotary index table 22 coupled to the lower side of the fixture jig 21 to rotate the fixture jig 21. do.

고정치구(21)는 지지격자의 형태에 따라 여러 종류로 구분될 수 있으나, 기본적으로 지지격자가 안착될 수 있는 평판형의 플레이트 상에 다수의 가이드핀(21a)이 상방으로 돌출 형성되어 지지격자를 제 위치에 놓는 역할을 한다.Fixing fixture 21 may be classified into various types according to the shape of the support grid, but basically a plurality of guide pins 21a protruding upward on the plate-like plate on which the support grid can be seated support grid To put it in place.

로터리 인덱스 테이블(22)은 고정치구(21)에 놓여 있는 지지격자를 90도 회전시키는 역할을 한다.The rotary index table 22 serves to rotate the support grid placed on the fixture 21 by 90 degrees.

그리고 고정치구(21)의 주변에는 고정치구(21)에 안착된 지지격자를 고정해 주는 고정부재(23)가 에어실린더(24)에 의해 결합된다. 즉, 고정치구(21)의 상측 및 고정치구(21)의 측면에 각각 에어실린더(24)(24')에 결합된 고정부재(23)(23')가 구비되어 연삭작업시 지지격자가 유동되지 않도록 한다. 이때 고정부재(23)는 지지격자와의 접촉시 지지격자가 손상되지 않도록 고무나 우레탄 등과 같은 충분한 완충력을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다.And around the fixing jig 21 is fixed member 23 for fixing the support grid seated on the fixing jig 21 is coupled by the air cylinder (24). That is, the fixing members 23 and 23 'coupled to the air cylinders 24 and 24' are respectively provided on the upper side of the fixing jig 21 and the side of the fixing jig 21, so that the support grid flows during the grinding operation. Do not At this time, the fixing member 23 is preferably made of a material having a sufficient buffering force such as rubber or urethane so as not to damage the support grid when in contact with the support grid.

직교좌표로봇(30)은 지지격자 고정유닛(20)의 일측에 마련되어 지지격자(1)의 외부면에 형성된 돌출부(1a)를 연삭하게 된다. 이러한 직교좌표로봇(30)은 연삭숫돌(32)이 구비된 회전판(31), 이 회전판(31)에 회전축으로 연결되어 회전판(31)을 소정 속도로 회전시키는 회전모터(33) 및 회전판을 구비한 상태로 3축 방향으로 이동하는 이동유닛을 포함한다.Cartesian coordinate robot 30 is provided on one side of the support grid fixing unit 20 to grind the protrusion (1a) formed on the outer surface of the support grid (1). The Cartesian coordinate robot 30 is provided with a rotary plate 31 having a grinding wheel 32, a rotary motor 33 and a rotary plate connected to the rotary plate 31 by a rotating shaft to rotate the rotary plate 31 at a predetermined speed. It includes a mobile unit moving in the three axis direction in one state.

이동유닛은 고정유닛(20)의 일측에 세로 방향으로 설치되는 Y축 가이드레일(35), 이 Y축 가이드레일(35)을 따라 세로 방향으로 이동하며 수직으로 길게 Z축 가이드레일(36a)이 마련된 Y축 이동블록(36), 이 Y축 이동블록(36)의 Z축 가이드레일(36a)을 따라 수직으로 이동하는 Z축 이동블록(37), 이 Z축 이동블록(37)의 전방에 마련된 X축 가이드레일(37a)을 따라 가로 방향으로 이동하는 X축 이동블록(38)을 포함한다. 이때, 각 이동블록에는 각 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 구동모터(도시 생략)가 구비된다. 상술한 회전판(31)과 회전모터(33)는 X축 이동블록(38)에 설치된다.The moving unit has a Y-axis guide rail 35 installed in one direction on one side of the fixed unit 20, and moves along the Y-axis guide rail 35 in the vertical direction, and the Z-axis guide rail 36a extends vertically. The Y-axis moving block 36 provided, the Z-axis moving block 37 moving vertically along the Z-axis guide rail 36a of the Y-axis moving block 36, and in front of the Z-axis moving block 37 An X-axis moving block 38 is moved in the horizontal direction along the provided X-axis guide rail 37a. At this time, each moving block is provided with a driving motor (not shown) for providing a driving force to move in each direction. The rotating plate 31 and the rotary motor 33 are installed in the X-axis moving block 38.

한편, 직교좌표로봇(30)에는 외부면 연삭용으로 연삭 깊이 측정 센서(S1)와 외부 스트립 높이 측정 센서(S2) 2종이 구비되어 있으며, 연삭작업시 반복정밀도는 ㅁ0.01㎜ 이하로 제작된다.On the other hand, the Cartesian coordinate robot 30 is provided with two types of grinding depth measuring sensor (S1) and the outer strip height measuring sensor (S2) for grinding the outer surface, the repeating precision during the grinding operation is manufactured to ㅁ 0.01mm or less.

자동 드레싱유닛(50)은 회전판(31)의 일측에 근접 설치되어 연삭숫돌(32)이 마모되어 연삭성이 저하되었을 때 자동으로 드레싱한 후 연삭숫돌(32)의 직경을 측정하여 자동으로 보정값을 프로그램에 반영하는 장치이다.The automatic dressing unit 50 is installed close to one side of the rotary plate 31 and automatically dressing when the grinding wheel 32 is worn and the grinding property is reduced, and then the diameter of the grinding wheel 32 is measured and automatically corrected. It is a device that reflects the program.

제어유닛은 지지격자 고정유닛(20), 직교좌표로봇(30), 자동 드레싱장치 및 모든 프로그램을 동시에 제어한다. 프로그램은 각 타입별 메인 연삭프로그램, 재연삭 프로그램, 자동 드레싱 프로그램 등이 있다.
The control unit simultaneously controls the support grid fixing unit 20, the rectangular coordinate robot 30, the automatic dressing device and all the programs. Programs include main grinding program, regrinding program and automatic dressing program for each type.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 지지격자 연삭장치의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the support grid grinding device according to the present invention configured as described above are as follows.

우선, 연삭작업을 진행하기 위한 지지격자(1)를 고정치구(21)에 장착한다.First, the support grid 1 for carrying out the grinding work is attached to the fixed jig 21.

그리고 프로그램 목록에서 연삭 메인 프로그램을 선택하여 실행하면, 상부 및 측면 실린더가 작동하여 고정부재(23)가 지지격자를 고정한다.When the grinding main program is selected and executed from the program list, the upper and side cylinders are operated to fix the support grid.

그 후, 상부 라인의 연삭 부위를 센서로 측정한 후 연삭하고, 하부 라인의 연삭 부위를 센서로 측정한 후 연삭한다.Thereafter, the grinding portion of the upper line is measured by a sensor and then ground, and the grinding portion of the lower line is measured and measured by a sensor.

지지격자의 4면 중 어느 한 면의 연삭작업이 완료되면, 로터리 인덱스 테이블(22)이 90도로 회전하며 상술한 방법으로 연삭작업을 반복함으로써 지지격자의 4면을 자동으로 연삭한다.When the grinding work on any one of the four surfaces of the support grid is completed, the rotary index table 22 is rotated by 90 degrees, and the four surfaces of the support grid are automatically ground by repeating the grinding operation in the above-described manner.

연삭이 끝나면 지지격자를 고정치구(21)에서 분리하고, 다음 지지격자를 장착한 후 또 다른 지지격자의 연삭작업을 실행한다.
When grinding is finished, the support grid is separated from the fixture 21, the next support grid is mounted, and another support grid is ground.

한편, 연삭작업을 안정적으로 진행하기 위해서 외부면 연삭 프로그램은 아래와 같이 구성되어 있다.On the other hand, the external surface grinding program is configured as follows in order to stably perform the grinding operation.

양끝단 셀 4개는 4곳을 센서로 측정하여 연삭 깊이와 가로 기울기를 계산하여 연삭값을 정하고, 중간 셀은 2곳을 측정하여 연삭 깊이를 계산하여 연삭값을 정한다.The four cells at both ends measure the grinding depth and the horizontal slope by measuring four locations with a sensor, and the intermediate cell determines the grinding value by calculating the grinding depth by measuring the two locations.

그리고 연삭은 연삭 깊이를 최소화하기 위해 1곳당 세로방향으로 2번에 나누어 연삭한다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 지지격자의 형상에 맞게 1번째 줄은 아래에서 위로 연삭하고, 2번째 줄은 위에서 아래로 연삭한다. 또한 연삭 돌출부가 시계 반대방향으로 약 5도 정도 기울어져 있을 수 있으므로 그 형상에 맞게 연삭한다.
In order to minimize the depth of grinding, the grinding is divided twice in one longitudinal direction. For example, as shown in FIG. 5, the first row is ground up from the bottom and the second row is ground up from the bottom to match the shape of the support grid. In addition, the grinding protrusion may be inclined about 5 degrees counterclockwise, so grinding is performed according to the shape.

한편, 도 6을 참조하여 상술한 외부면 연삭 프로그램을 통한 핵연료 집합체의 지지격자 외부면 연삭방법에 대해 살피면 아래와 같다.On the other hand, the surface of the support lattice outer surface grinding method of the nuclear fuel assembly through the outer surface grinding program described above with reference to FIG.

먼저, 지지격자 외부 스트랩 상부 2곳을 측정하여 각 연삭 부위의 높이를 측정한다.(S10)First, the height of each grinding part is measured by measuring two upper portions of the support grid outer straps (S10).

이어서, 지지격자 양끝단의 셀 4곳과, 중간부분의 2곳을 센서로 측정하여 연삭 깊이와 가로 기울기를 계산하여 연삭값을 산출한다(S20).Subsequently, four cells at both ends of the support grid and two locations in the middle portion are measured by sensors to calculate the grinding depth and the horizontal slope (S20).

뒤이어, 지지격자의 연삭 깊이를 최소화하기 위해 연삭대상 1곳당 세로방향으로 2번에 나누어 상기 연삭값에 대응하도록 연삭공정을 수행한다(S30).Subsequently, in order to minimize the grinding depth of the support grid, the grinding process is performed so as to correspond to the grinding value by dividing twice in the longitudinal direction per one grinding target (S30).

구체적으로, S30단계는, 지지격자의 형상에 맞게 1번째 줄은 아래에서 위로 연삭하고, 2번째 줄은 위에서 아래로 연삭한다. 또한 연삭 돌출부가 시계 반대방향으로 약 5도 정도 기울어져 있을 수 있으므로 그 형상에 맞게 연삭공정을 수행한다.Specifically, in step S30, the first row is ground from bottom to top, and the second row is ground from top to bottom to match the shape of the support grid. In addition, since the grinding protrusion may be inclined about 5 degrees counterclockwise, the grinding process is performed according to its shape.

그리고, 상기와 같이 지지격자 1면의 연삭이 끝나면, 자동으로 지지격자가 90도 회전하여 다음면의 작업을 상기와 같이 반복하여 연삭작업을 수행하며, 이를 4면의 연삭작업이 완료될때까지 수행한다(S40).
Then, when the grinding of one surface of the support grid is completed as described above, the support grid rotates 90 degrees automatically and repeats the operation of the next surface as described above, and performs the grinding operation until the four surfaces of the grinding operation is completed. (S40).

이와 같이 구성된 본 발명의 지지격자 연삭장치를 이용하게 되면, 지지격자의 외부면의 연삭작업을 한 번의 작동에 의해 자동으로 진행할 수 있으며, 그 결과 생산성을 향상시킬 수 있다. 즉, 연삭 부위를 일정하게 가공하여 지지격자의 품질을 향상시킬 수 있고, 자동화에 의한 생산성 향상과 품질 향상 및 작업환경 개선을 동시에 달성하여 최적화된 생산과정을 이룰 수 있다.When the support grid grinding device of the present invention configured as described above is used, the grinding operation of the outer surface of the support grid can be automatically performed by one operation, and as a result, productivity can be improved. In other words, it is possible to improve the quality of the support grid by constantly machining the grinding site, and achieve an optimized production process by achieving productivity improvement, quality improvement and work environment improvement by automation at the same time.

또한, 연삭 작업시 외부 프레임(10)에 의해 소음 및 분진을 현저히 감소시켜 작업환경을 개선할 수 있으며, 작업자에게 발생할 수 있는 질환을 방지할 수 있다.In addition, when the grinding operation by the outer frame 10 to significantly reduce noise and dust can improve the working environment, it is possible to prevent the disease that may occur to the operator.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes, modifications, and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

10 ; 프레임 20 ; 지지격자 고정유닛
21 ; 고정치구 22 ; 로터리 인덱스 테이블
30 ; 직교좌표로봇 31 ; 회전판
32 ; 연삭숫돌 33 ; 회전모터
50 ; 자동드레싱유닛10; Frame 20; Support Grid Fixing Unit
21; Fixed fixture 22; Rotary index table
30; Cartesian robot 31; Tumbler
32; Grinding wheel 33; Rotary motor
50; Automatic Dressing Unit

Claims (7)

외부 프레임;
지지격자가 안착 고정되는 고정치구, 상기 고정치구의 하측에 결합되어 고정치구를 회전시키는 로터리 인덱스 테이블을 구비한 지지격자 고정유닛;
지지격자 고정유닛의 일측에 X,Y,Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 지지격자의 외부면에 형성된 돌출부를 연삭하는 직교좌표로봇;
상기 지지격자 고정유닛, 직교좌표로봇 및 연삭작업에 필요한 모든 프로그램을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체의 지지격자 연삭장치.
Outer frame;
A support grid fixing unit having a fixed fixture to which the support grid is seated and fixed, and a rotary index table coupled to a lower side of the fixed fixture to rotate the fixed fixture;
An orthogonal coordinate robot installed on one side of the support grid fixing unit to be movable in the X, Y, and Z axes to grind the protrusion formed on the outer surface of the support grid;
The support grid grinding device of the nuclear fuel assembly, characterized in that it comprises a control unit for controlling all the programs required for the support grid fixing unit, Cartesian coordinate robot and grinding operation.
청구항 1에 있어서,
상기 고정치구는 지지격자가 안착될 수 있는 평판형의 플레이트 상에 다수의 가이드핀이 상방으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 핵연료집합체의 지지격자 연삭장치.
The method according to claim 1,
The fixing jig is a support grid grinding device of the nuclear fuel assembly, characterized in that a plurality of guide pins protruding upward on a plate-shaped plate on which the support grid can be seated.
청구항 2에 있어서,
상기 고정치구의 상측 및 고정치구의 측면에는 각각 에어실린더에 결합된 고정부재가 구비되어 연삭작업시 지지격자를 고정해 주는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체의 지지격자 연삭장치.
The method according to claim 2,
The upper side of the fixing jig and the side of the fixing jig is provided with a fixing member coupled to the air cylinder, respectively, support grid grinding device of the nuclear fuel assembly, characterized in that for fixing the support grid during the grinding operation.
청구항 1에 있어서,
상기 직교좌표로봇은 연삭숫돌이 구비된 회전판, 이 회전판에 회전축으로 연결되어 회전판을 소정 속도로 회전시키는 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체의 지지격자 연삭장치.
The method according to claim 1,
The Cartesian coordinate robot is a lattice grinding support device, characterized in that the support grid grinding device of the nuclear fuel assembly characterized in that it comprises a rotary motor connected to the rotary shaft to the rotary plate to rotate the rotary plate at a predetermined speed.
청구항 4에 있어서,
상기 직교좌표로봇은 외부면 연삭용으로 연삭 깊이 측정 센서와 외부 스트립 높이 측정 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 핵연료집합체의 지지격자 연삭장치.
The method of claim 4,
The Cartesian coordinate robot is a lattice grinding support device for a nuclear fuel assembly characterized in that it comprises a grinding depth measuring sensor and the outer strip height measuring sensor for the external surface grinding.
청구항 1에 있어서,
상기 직교좌표로봇의 일측에 연삭 숫돌을 드레싱하기 위한 자동 드레싱유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료집합체의 지지격자 연삭장치.
The method according to claim 1,
Support grid grinding device of the nuclear fuel assembly further comprises an automatic dressing unit for dressing the grinding wheel on one side of the Cartesian coordinate robot.
핵연료 집합체의 지지격자 외부면 연삭방법에 있어서,
(a) 상기 지지격자 외부 스트랩 양끝단 상부 2곳을 센서로 측정하여 각 연삭부위의 높이를 계산하여 제1 연삭값을 산출하는 단계;
(b) 상기 지지격자 양끝단의 셀 4곳 및 중간의 셀은 2곳을 센서로 측정하여 연삭 깊이와 가로 기울기 계산을 통해 제2 연삭값을 산출하는 단계;
(c) 상기 지지격자의 연삭 깊이를 최소화하기 위해 연삭대상 1곳당 세로방향으로 2번에 나누어 상기 제1 연삭값 및 제2 연삭값에 대응하도록 연삭공정을 수행하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계 수행이후, 상기 지지격자를 90도 회전하여 상기 (a) 단계 내지 (c) 단계의 4회 반복을 통해 지지격자 4면 모두의 연삭작업을 수행하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵연료 집합체의 지지격자 외부면 연삭방법.In the method for grinding the support grid outer surface of the nuclear fuel assembly,
(a) calculating a first grinding value by measuring two upper portions of both ends of the support grid outer strap with a sensor to calculate a height of each grinding portion;
(b) calculating a second grinding value by measuring two positions of the cells at both ends of the support grid and the cells at the middle of the support lattice with sensors;
(c) performing a grinding process so as to correspond to the first grinding value and the second grinding value by dividing twice in a longitudinal direction per one grinding object to minimize the grinding depth of the support grid; And
(d) after performing step (c), rotating the support grid 90 degrees to perform grinding of all four surfaces of the support grid through four repetitions of steps (a) to (c); Grinding method of the support grid outer surface of the nuclear fuel assembly comprising a.
KR1020100047368A 2010-05-20 2010-05-20 Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly KR101076377B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100047368A KR101076377B1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly
US12/857,530 US8489222B2 (en) 2010-05-20 2010-08-16 Machine and method for grinding spacer grid of nuclear fuel assembly
JP2010188544A JP5258854B2 (en) 2010-05-20 2010-08-25 Support grid grinding apparatus and method for grinding nuclear fuel assembly
FR1061347A FR2960172B1 (en) 2010-05-20 2010-12-29 MACHINE AND METHOD FOR GRINDING A SPACING GRID OF A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100047368A KR101076377B1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101076377B1 true KR101076377B1 (en) 2011-10-25

Family

ID=45033311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100047368A KR101076377B1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101076377B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113927396A (en) * 2021-12-17 2022-01-14 佛山隆深机器人有限公司 Automatic grinding and polishing robot for welding seam of large machine component and control system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10197682A (en) 1997-01-13 1998-07-31 Nuclear Fuel Ind Ltd Butting surface grinding device of channel material for nuclear fuel
JP2000506596A (en) 1995-10-06 2000-05-30 ブリテイツシユ・ニユクリアー・フユールズ・ピー・エル・シー Apparatus for inspecting nuclear fuel assemblies

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000506596A (en) 1995-10-06 2000-05-30 ブリテイツシユ・ニユクリアー・フユールズ・ピー・エル・シー Apparatus for inspecting nuclear fuel assemblies
JPH10197682A (en) 1997-01-13 1998-07-31 Nuclear Fuel Ind Ltd Butting surface grinding device of channel material for nuclear fuel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113927396A (en) * 2021-12-17 2022-01-14 佛山隆深机器人有限公司 Automatic grinding and polishing robot for welding seam of large machine component and control system
CN113927396B (en) * 2021-12-17 2022-05-03 佛山隆深机器人有限公司 Automatic grinding and polishing robot for welding seam of large machine component and control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203875884U (en) Five-axis manipulator
EP3612344B1 (en) Self recognition cnc machining
KR101141668B1 (en) Fixing jig and measuring device to measure spacer grid of a nuclear fuel assembly
CN204235033U (en) Locomotive bogie group is to frock
CN105371773B (en) Method for measuring thickness
CN108115421A (en) A kind of high ray machine of double-station Four-axis milling numerical control
JP7452993B2 (en) How to correct axial motion
CN107234460B (en) Large-scale restructural number processing method in situ and ball grinding device and method
JP5258854B2 (en) Support grid grinding apparatus and method for grinding nuclear fuel assembly
KR101076377B1 (en) Automated outside grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly
CN113523317A (en) Cleaning device and cleaning method for large-scale shielding main pump sealing ring
CN104956786A (en) Working machine and positional deviation data acquisition method
KR101076378B1 (en) Automated corner grinding equipment and method for the spacer grid in a nuclear fuel assembly
CN102886716B (en) Sapphire ingot face grinding machine
CN205255183U (en) Carpenter uses double column planing machine
CN108227104A (en) Optical element flexible support structure height conditioning system and method
KR101480804B1 (en) the using method and multi-axis processing machine to product glass
CN110936506A (en) DKDP crystal automatic rod rotating machine and processing technology
CN109357599A (en) A kind of the overall processing measuring device and method of Middle casing wax-pattern
KR101480805B1 (en) water protecter structure of multi-axis processing machine
JP7268892B2 (en) Column backing metal positioning device
DE102014114172A1 (en) Methods and apparatus for processing optical workpieces
KR101140674B1 (en) Apparatus for welding fixture for weldign spacer grid of nuclear fuel rod
CN109357582A (en) Blade equivalent measuring tool and blade equivalent measurement method
EP2594893A1 (en) Coordinate gantry measuring machine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141008

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151006

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171012

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181010

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191016

Year of fee payment: 9