KR101349135B1 - 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치는 다수의 소결체가 배열된 트레이(10)를 수평 방향으로 이송하는 트레이 이송부(110)와; 상기 트레이(10)에 배열된 소결체를 정렬하는 소결체 정렬부(120)와; 상기 트레이(10) 상에 일렬로 정렬된 소결체들의 전체 길이를 측정하는 측정부(130)와; 상기 측정부(140)를 통해 측정된 소결체의 길이를 저장하고 누적 연산 처리하여 설정된 길이와 비교하며, 구동요소들의 구동을 제어하는 제어부(140)와; 상기 이송부와 인접 위치하여 여분의 소결체가 보관되는 소결체 대기테이블(150)과; 상기 제어부(140)에 의해 구동되며, 상기 측정부(130)를 통해 길이 측정이 완료된 트레이에 대해 배열된 소결체를 가감하도록 상기 트레이(10)와 상기 대기테이블 사이에서 소결체를 이동하는 소결체 이송부(160)로 구성되어, 핵연료봉 제조를 위하여 피복관의 길이에 따라서 필요한 적절한 숫자의 소결체를 자동으로 산출하여 소결체 트레이 단위로 자동 적재가 이루어져 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치{Fuel pellet autoloading apparatus for manufacturing a nuclear fuel rod}
본 발명은 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 핵연료봉 제조를 위하여 피복관의 길이에 따라서 필요한 적절한 숫자의 소결체를 자동으로 산출하여 소결체 트레이 단위로 자동 적재하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
원자로는 핵분열 물질의 연쇄 핵분열반응을 인공적으로 제어하여 핵분열에서 발생되는 열에너지를 동력으로 사용하기 위한 장치이다.
일반적으로 경수로 원전에서는 우라늄-235의 비율을 2~5%로 높인 농축우라늄을 사용하며, 원자로에서 사용되는 핵연료로 가공하기 위하여 우라늄을 5g 정도 무게의 원통형 핵연료 소결체(pellet)로 만드는 성형가공을 한다.
이와 같이 성형 가공된 소결체는 건조로 내에서 건조를 거쳐서 내식성이 양호한 특수합금으로 제작된 튜브 형상의 피복관에 장입된 후에 봉인을 거쳐 핵연료봉으로 제작되며, 제작된 핵연료봉은 다발 형태로 핵연료 집합체로 구성되어 원자로의 노심에 장전된 후에 핵반응을 통해 연소가 이루어진다.
소결체는 핵연료 유형별로 차이가 있기는 하지만 대략 8 ㎜ 내외의 직경과 10㎜ 내외의 길이를 갖는 원통 형상으로 제작되며, 따라서 4m 내외의 길이를 갖는 핵연료봉에는 대략 400 개 정도의 소결체가 장입된다.
또한 핵연료 집합체는 대략 수백 개의 핵연료봉으로 구성되므로, 하나의 핵연료 집합체를 제작하기 위해서는 수만 개의 소결체를 피복관에 장입하여 핵연료봉을 제작하는 공정을 필요로 한다.
그러나 소결체는 성형가공에서 길이에 다소 편차가 발생될 수 있으며, 피복관은 단위 소결체 길이에 비해 상당히 길어서 소결체 길이 편차의 누적으로 인하여 피복관에 대해 장입되는 소결체의 숫자는 고정되지 않고 차이가 발생한다.
따라서 소결체 제작 상에서 발생되는 길이의 편차는 소결체를 피복관에 자동으로 장입하기 위한 자동화 공정 설계에 어려움이 있었으며, 피복관 장입길이에 맞추어 필요한 소결체의 수량을 결정하는 작업에는 수작업이 이용되었다.
일본 공개특허공보 특개2000-019291호(공개일자: 2000.01.21)
공개특허공보 제10-2007-0103754호(공개일자: 2007.10.24)
본 발명은 이러한 관점에 따라서 핵연료봉 제조에서 소결체를 자동으로 피복관에 장입하기 위한 공정에 있어서, 피복관의 소결체 장입길이에 따라서 필요한 적절 수량의 소결체를 자동으로 산출하여 트레이 단위로 자동 적재할 수 있는 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 소결체가 배열된 트레이를 수평 방향으로 이송하는 트레이 이송부와; 상기 트레이에 배열된 소결체를 정렬하는 소결체 정렬부와; 상기 트레이 상에 일렬로 정렬된 소결체들의 전체 길이를 측정하는 측정부와; 상기 측정부를 통해 측정된 소결체의 길이를 저장하고 누적 연산 처리하여 설정된 길이와 비교하며, 구동요소들의 구동을 제어하는 제어부와; 상기 이송부와 인접 위치하여 여분의 소결체가 보관되는 소결체 대기테이블과; 상기 제어부에 의해 구동되며, 상기 측정부를 통해 길이 측정이 완료된 트레이에 대해 배열된 소결체를 가감하도록 상기 트레이와 상기 대기테이블 사이에서 소결체를 이동하는 소결체 이송부에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 측정부는 상기 트레이의 광학적 평면 이미지를 얻어서 배열된 소결체의 열(row) 길이를 측정하는 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 측정부는 상기 트레이의 광학적 평면 이미지를 얻기 위한 카메라와; 이 카메라의 영상 정보로부터 트레이 상에 배열된 소결체의 열(row) 길이를 검출하도록 상기 제어부에 마련되는 영상신호 처리부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 소결체 이송부는 상하 방향 또는 수평 방향의 운동이 가능한 이송암과; 이 이송암에 고정되는 진공노즐 유니트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 측정부를 통과한 트레이를 적층하여 랙에 수납하기 위한 트레이 적재부가 추가됨을 특징으로 한다.
다음으로 본 발명의 다른 관점에 의한 핵연료봉 제어용 소결체 자동적재방법은 피복관 장입에 필요한 소결체를 장입길이에 맞추어 산출하여 트레이 단위로 적재하기 위한 핵연료봉 제어용 소결체 자동적재방법에 있어서, 소결체들이 다수의 열(row) 단위로 배열된 트레이 상에서 각 열(row) 단위로 소결체들의 길이를 측정하는 제1단계와; 주 이송라인을 따라서 이송되는 복수의 트레이들에 대해 측정된 소결체들의 열(row) 단위의 길이를 누적하고 설정된 장입길이와 비교하는 제2단계와; 측정된 소결체들의 열(row) 단위의 누적 길이와 설정된 피복관의 소결체 장입길이를 비교하여 그 차이가 단위 소결체 길이보다 작도록 해당 트레이의 열(row)에서 소결체를 가감하는 제3단계를 포함하여, 소결체의 가감을 거친 트레이 상의 동일 열(row)들의 소결체들은 각각 설정된 피복관에 장입이 이루어짐으로써 달성될 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 제1단계에서 소결체의 길이는 상기 트레이의 광학적 평면 이미지를 얻어서 배열된 소결체의 열(row) 길이를 측정하여 얻는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치는 소결체가 배열되는 트레이를 수평 이송하는 트레이 이송부와, 트레이에 배열된 소결체들을 정렬시키기 위한 소결체 정렬부와, 트레이에 배열된 소결체들의 길이를 측정하기 위한 측정부와, 구동요소들을 제어하며 측정부로부터 전달된 소결체 길이 정보를 처리하기 위한 제어부와, 여분의 소결체들이 배열되는 대기테이블과, 주 이송라인을 따라서 이송하는 트레이와 대기테이블 사이에서 소결체를 이동하여 트레이 상의 소결체를 가감하기 위한 소결체 이송부로 구성되어, 피복관 장입에 필요한 장입길이에 맞추어 필요한 소결체들을 적절히 산출하여 트레이 단위로 자동 적재가 이루어짐으로써 핵연료봉 제조의 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 있어서 소결체가 수납되는 소결체 트레이를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 소결체 정렬부를 보여주는 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 소결체 정렬부를 보여주는 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 트레이 이송부, 소결체 정렬부 및 소결체 이송부를 보여주는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 제어부의 바람직한 일례를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 소결체가 수납된 트레이의 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 소결체 대기테이블의 배치관계를 보여주기 위한 평면도,
도 10도 9의 A-A 선에서 바라본 도면,
도 11은 본 발명에 따른 소결체 자동적재장치에 있어서, 소결체 적재부를 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치는 소결체가 배열되는 트레이를 수평 이송하는 트레이 이송부(110), 트레이에 배열된 소결체들을 정렬시키기 위한 소결체 정렬부(120), 트레이에 배열된 소결체들의 길이를 측정하기 위한 측정부(130), 구동요소들을 제어하며 측정부(130)로부터 전달된 소결체 길이 정보를 처리하기 위한 제어부(140), 여분의 소결체들이 배열되는 대기테이블(150)과, 주 이송라인을 따라서 이송하는 트레이와 대기테이블(150) 사이에서 소결체를 이동하여 트레이 상의 소결체를 가감하기 위한 소결체 이송부(160)로 구성된다.
본 발명의 소결체 자동적재장치는 소결체들이 트레이(10) 상에 배열되어 트레이(10) 단위로 작업이 이루어진다.
구체적으로 3에 도시된 바와 같이, 트레이(10)는 사각의 플레이트(10)에 상부에 단면이 삼각형상을 가지며 나란하게 배치된 다수의 격벽(12)으로 구획되며, 소결체는 격벽(12)들 사이에 열(row) 단위로 정렬되어 배열된다.
트레이(10)의 격벽(12) 후단에는 고정판(13)이 고정되며, 따라서 격벽(12)에 배열되는 소결체(1)는 고정판(13)에 지지되어 정렬될 수 있다.
트레이(10)에 마련된 소결체(1)는 이후 피복관 장입 공정에서 트레이(10) 단위로 트레이(10)에서 직접 피복관으로 장입이 가능하다.
또한 트레이(10)에 배열되는 소결체(1)는 격벽(12)으로 구획된 열(row) 단위로 배열되며, 다시 구체적으로 설명되겠으나 바람직하게는 트레이(10) 상에 배열되는 소결체 열(row)의 숫자는 피복관에 소결체를 장입하는 공정에서 한번에 소결체가 장입되는 피복관의 숫자와 동일하다.
도면부호 14는 공정 중에 트레이(10)를 취급하기 위한 그립부이다
이송부(110)는 트레이(10)가 수평 이송되는 주 이송라인으로서, 주지의 콘베이어 등에 의해 제공될 수가 있다. 본 실시예에서는 소결체가 수납된 트레이(10)가 적층되어 수평 이송되는 대기열 이송부(111)와, 대기열 이송부(111)까지 적층 이송된 트레이(10)를 차례로 하나씩 다음의 측정 공정을 위해 트레이(10)를 이송하는 주이송부(112)로 구성될 수가 있다.
대기열 이송부(111)에는 적층되어 이송된 트레이(10)들을 하나씩 다음의 주이송부(112)로 옮기기 위하여 로봇암(113)이 추가될 수 있으며, 이러한 로봇암(113)은 다음에서 설명되는 제어부(140)에 의해 동작 제어가 이루어질 수 있다.
한편 이송부의 대기열 이송부(111)는 공정 라인의 배치나 작업 효율화 등을 고려하여 다양하게 변경이 가능함은 자명할 것이다.
소결체 정렬부(120)는 소결체의 길이를 측정하기 전에 트레이(10) 상에 배열된 소결체(1)를 정확히 정렬 위치시키기 위한 것으로, 트레이(10)의 일단에 위치하여 상하 이동이 가능하며 전후진이 가능한 실린더로드(121a)를 갖는 다수의 정렬 실린더(121)들에 의해 제공될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 정렬 실린더(121)들은 하나의 브라켓 상에 나란하게 배치 고정되어 전체적으로 상하 이동이 이루어질 수 있으며, 각 정렬 실린더(121)는 각각의 구동원에 의해 전후진이 가능하며 댐퍼가 마련된 실린더로드(121a)를 갖는다.
이러한 소결체 정렬부(120)는 트레이(10)가 주이송부(112) 상의 소정 위치에 정지된 상태에서 실린더로드(121a)가 트레이(10)에 배열된 소결체(1) 일단을 가압함으로써 트레이(10) 상에 배열된 소결체(1)들은 고정판(13)에 밀착 위치하여 도면상의 우측을 기준으로 정렬이 이루어진다.
정렬 실린더(121)는 실린더로드(121a)의 전진 구동에 의해 소결체(1)를 정렬시킨 후에는 다시 상방으로 이동하여 다음에 이송되는 트레이(10)와 간섭이 발생하지 않는다.
또한 바람직하게는 주이송부(112)의 이송라인 양측부에는 트레이(10)를 고정하기 위한 고정클램프(122)가 마련될 수 있으며, 고정클램프(122)는 정렬 작업 및 이후에 측정 작업 중에 트레이(10)를 고정하는 기능을 한다.
고정클램프(122)는 주지의 유압, 공압 실린더에 의해 제공될 수 있으며, 소결체 정렬부(120)와 함께 제어부(140)에 의해 제어가 이루어질 수 있다.
측정부(130)는 트레이(10) 상에 열(row) 단위로 정렬된 소결체(1)들의 전체 길이를 측정하기 위한 것으로, 본 발명에서 측정부(130)는 소결체 정렬부(120)의 상부에 마련되어 트레이(10)의 광학적 평면 이미지를 얻기 위한 카메라(131)에 의해 제공될 수 있다.
카메라(131)는 소결체 정렬부(120) 상단의 적정 높이에 위치하는 프레임(132)에 고정되어 설치된다. 카메라(131)에서 얻은 이미지 정보는 제어부(140)로 전달되며, 제어부(140)는 이미지 정보를 처리하여 트레이(10) 상에 배열된 열(row) 단위의 소결체 길이를 산출한다.
도 7을 참고하면, 제어부(140)는 카메라로부터 전달되는 이미지신호를 처리하기 위한 영상신호 처리부(141)와, 소결체가 장입되는 피복관을 설정하기 위한 피복관 설정부(142)와, 데이터의 연산 처리가 이루어지는 연산처리부(143)와, 데이터를 저장하기 위한 메모리부(144)와, 본 발명의 구동요소(모터, 로봇암 등)들의 구동을 제어하기 위한 구동 제어부(145)에 의해 제공될 수 있다. 본 발명에서는 구체적으로 설명되지는 않으나, 통상적으로 공정 자동화에서 이용될 수 있는 구동요소들의 정확한 구동 위치를 검출하거나 위치 제어를 위하여 주지의 센서들이 마련될 수 있으며, 이러한 센서들의 정보는 제어부(140)로 전달되어 구동요소들의 정확한 제어에 이용될 수 있음은 자명하다.
도 7 및 도 8을 참고하면, 소결체 정렬부에서 소결체(1)들은 트레이(10)의 고정판(13)을 기준으로 정렬되어 배치되며, 카메라는 트레이(10)의 평면 이미지를 얻는다.
이러한 이미지 정보는 제어부(140)의 영상신호 처리부(141)로 전달되며, 영신신호 처리부(141)는 이미지 정보로부터 열(row) 단위로 배열된 소결체들의 열(row) 단위의 길이(L1)(L2)(L3)를 각각 산출하며, 산출된 소결체들의 길이는 열(row) 단위로 누적되어 설정된 소결체 장입길이와 비교한다.
한편, 피복관 설정부(142)는 소결체가 장입되는 피복관을 설정하기 위한 것으로, 설정된 피복관에 따라서 소결체의 장입길이가 설정된다.
따라서 제어부(140)는 트레이(10)에 정렬된 소결체들의 길이를 산출하여 이를 열(row) 단위로 누적하며, 또한 누적된 값을 설정된 피복관의 소결체 장입길이와 비교하여 피복관의 장입에 필요한 소결체를 열(row) 단위로 산출하여 필요한 소결체(1)를 트레이(10)에 수납이 이루어지도록 한다. 이와 같이 장입길이에 맞춰서 소결체(1)가 수납된 트레이(10)는 트레이 단위로 적층하여 다음 공정인 소결체 장입공정으로 전달되어 피복관에 소결체의 장입이 이루어질 수 있다.
도 9 및 도 10을 참고하면, 소결체 대기테이블(150)은 트레이의 주 이송라인과 인접하여 위치하며, 바람직하게는 측정부(130)를 통해 트레이의 평면 이미지 정보를 획득하는 주 이송라인과 바로 인접하여 위치한다.
소결체 대기테이블(150)은 여분의 소결체(1a)들이 보관되며, 이 여분의 소결체(1a)들은 측정부(130)를 통해 트레이(10)에 정렬된 소결체가 설정된 피복관의 소결체 장입길이와 비교하여 소결체 단위길이(L0) 만큼 차이가 발생되는 경우에 이를 보충하거나 덜어내는 기능을 한다.
소결체 대기테이블(150)은 주 이송라인과 인접하여 고정 설치되는 일정 높이의 테이블프레임(151)과, 이 테이블프레임(151) 상부에 고정되는 보조트레이(152)에 의해 제공될 수 있으며, 보조트레이(152)는 주 이송라인을 따라 이동하는 트레이(10)와 실질적으로 동일한 형태로 제공될 수 있다.
소결체 이송부(160)는 주 이송라인의 트레이(10)와 소결체 대기테이블(150) 사이에서 소결체를 옮기는 기능을 하며, 제어부(150)의 제어에 의해 구동이 이루어진다.
구체적으로 소결체 이송부(160)는 본체에 수직하게 설치된 가이드프레임(161)과, 이 가이드프레임(161)에 지지되어 전후좌우 및 상하 방향의 3차원 이동이 가능한 로봇암(162)과, 이 로봇암(162)에 의해 위치 이동이 이루어지는 진공노즐 유니트(164)로 구성될 수 있으며, 진공노즐 유니트(164)는 일렬로 배열되는 다수의 진공노즐(164a)로 이루어져 브라켓(163)을 매개로 하여 로봇암(162)에 고정될 수 있다.
진공노즐 유니트(164)는 진공펌프와 연결되며, 진공펌프를 통해 발생된 진공에 의해 소결체를 고정하게 된다.
특히 진공노즐 유니트(164)를 구성하는 각 진공노즐(164a)은 개별적으로 진공 제어가 가능하도록 구성됨이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 진공노즐 유니트(164)를 구성하는 진공노즐(164a)의 숫자는 트레이(10)의 소결체 열(row)과 동일한 숫자를 가지며, 따라서 트레이(10)에 배열된 소결체의 열(row) 중에서 특정한 열(row)의 소결체만을 선택하여 가감이 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 측정부(130)를 통과한 트레이(10)는 적층되어 트레이 랙에 수납하기 위한 트레이 적재부(170)가 후단에 추가됨이 바람직할 것이다.
도 11을 참고하면, 트레이 적재부(170)는 주 이송라인의 후단에 마련되며, 이송된 트레이(10)들을 차례로 적층하여 트레이 랙(20)에 수납이 이루어진다.
한편, 트레이 적재부(170)는 트레이 랙(20)에 순차적으로 트레이(10)를 수납하기 위하여 트레이 랙(20)이 안착 위치하게 되는 랙 테이블(171)과, 지면에 고정되는 베이스 프레임(172)에 지지되어 랙 테이블(171)을 승하강하기 위한 구동모터(173)로 구성될 수 있다.
구동모터(173)는 제어부(140)에 의해 제어가 이루어지며, 주 이송라인을 따라서 이송되는 트레이(10)가 순차적으로 트레이 랙(20)의 수납될 수 있도록 랙 테이블(171)의 높이를 제어하여 이송된 트레이(10)가 트레이 랙(20)에 차례로 하단 또는 상단부터 수납이 이루어진다.
트레이 랙(20)에 적층되어 수납된 트레이(10)들은 건조공정 등을 거쳐 최종적으로 피복관 장입공정에서 소결체의 장입이 이루어진다.
이와 같이 구성된 본 발명의 장치를 이용한 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 3에 도시된 것과 같이, 소결체(1)들은 트레이(10)의 격벽(12)에 의해 구획되어 다수의 열(row)로 배열되어 이송이 이루어진다.
제1단계는 소결체(1)들이 다수의 열(row) 단위로 배열된 트레이(10) 상에서 각 열(row) 단위로 소결체들의 길이를 측정하는 과정이다.
한편 소결체들의 정확히 길이를 측정하기 위하여 측정과정 전에 트레이(10)에 배열된 소결체(1)들을 정확히 정렬하는 과정이 추가될 수 있다.
소결체(1)의 정렬과정은 소결체 정렬부(120)에 의해 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이 주이송부(112)를 따라 이송되다가 소결체 정렬부(120)의 위치에서 정지하여 고정클램프(122)에 고정된 상태에서 실린더로드(121a)가 트레이(10) 상의 소결체(1)를 밀어서 고정판(13)에 밀착 위치하도록 하여 정렬될 수가 있다.
소결체(1)의 정렬이 완료된 후에는 카메라(131)에 의해 트레이(10)의 평면 이미지 정보를 얻으며, 이 이미지 정보는 제어부(140)로 전달되어 이미지를 처리하여 트레이(10)에 배열된 소결체의 열(row) 단위의 길이를 산출하고 이 값을 저장한다.
이러한 과정은 이송되는 트레이(10)들 마다 동일하게 이루어지며, 각 트레이(10)의 동일 소결체 열(row)에 대해 소결체의 길이는 산출되어 누적된다.
제2단계는 이와 같이 누적된 소결체 열(row)의 길이를 피복관의 설정된 장입길이와 비교하는 과정이다.
제3단계는 측정된 소결체들의 열(row) 단위의 누적 길이와 설정된 피복관의 소결체 장입길이를 비교하여 그 차이가 단위 소결체 길이보다 작도록 해당 트레이의 열(row)에서 소결체를 가감하는 과정이다.
트레이(10) 상에서 소결체(1)의 가감은 소결체 대기테이블(150)과 소결체 이송부(160)에 의해 이루어지며, 구체적으로는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 트레이(10)에서 특정 열(row)의 측정된 소결체들의 전체 길이가 설정된 장입길이보다 큰 경우에는 해당 열(row)에 위치하는 진공노즐(164a)에 의해 트레이(10)에서 해당 열(row)의 소결체(1)를 소결체 대기테이블(150)로 옮기게 되며, 트레이(10) 상에서 특정 열(row)의 소결체가 부족한 경우에는 소결체 대기테이블(150)에서 소결체(1a)를 트레이(10)로 옮겨 설정된 소결체의 장입길이와 검출된 트레이의 소결체 전체 길이가 소결체 단위 길이(L0) 이내가 되도록 한다.
예를 들어, 트레이(10)의 첫 번째 열에 설정된 피복관의 소결체 장입길이가 4000mm이고 소결체의 평균 단위 길이(L0)가 10mm인 경우에 복수의 트레이(10)에 대해 소결체 길이를 검출하여 누적된 첫 번째 열의 소결체 전체 길이가 3985mm라면, 제어부(140)는 소결체 대기테이블(150)에서 소결체(1a) 하나를 트레이(10)의 첫 번째 열로 옮기도록 제어하여 첫 번째 열의 소결체의 길이는 3995mm가 됨으로써 소결체 단위 길이(10mm) 이내에서 피복관 장입에 필요한 소결체를 결정할 수가 있다.
마찬가지로 검출된 소결체의 누적된 전체 길이가 소결체 장입길이를 초과하는 경우에는 해당 트레이의 열에서 소결체를 소결체 대기테이블(150)로 옮겨서 소결체 장입길이에 적절히 맞출 수가 있는 것이다.
이와 같이 피복관의 설정길이에 맞춰진 소결체들은 트레이 단위로 트레이 적재부(170)에서 트레이 랙(20)에 적층되어 최종적으로 피복관에 장입되어 핵연료봉으로 제작된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 : 소결체 10 : 트레이
110 : 트레이 이송부 120 : 소결체 정렬부
130 ; 측정부 140 : 제어부
150 : 소결체 대기테이블 160 : 소결체 이송부
170 : 트레이 적재부

Claims (7)

  1. 다수의 소결체가 배열된 트레이를 수평 방향으로 이송하는 트레이 이송부와;
    상기 트레이에 배열된 소결체를 정렬하는 소결체 정렬부와;
    상기 트레이 상에 일렬로 정렬된 소결체들의 전체 길이를 측정하기 위한 것으로, 상기 트레이의 광학적 평면 이미지를 얻어서 배열된 소결체의 열(row) 길이를 측정하게 되는 측정부와;
    상기 측정부에 의해 소결체들의 전체 길이를 측정하게 되는 측정 위치에서 하기의 제어부에 의해 유압 또는 공압 실린더에 의해 구동되어 상기 트레이의 양측을 고정 가능한 고정클램프와;
    상기 측정부를 통해 측정된 소결체의 길이를 저장하고 누적 연산 처리하여 설정된 길이와 비교하며, 구동요소들의 구동을 제어하는 제어부와;
    상기 트레이 이송부와 인접 위치하여 여분의 소결체가 보관되는 소결체 대기테이블과;
    상기 제어부에 의해 구동되며, 상기 측정부를 통해 길이 측정이 완료된 트레이에 대해 배열된 소결체를 가감하도록 상기 트레이와 상기 대기테이블 사이에서 소결체를 이동하는 것으로써, 상하 방향 또는 수평 방향의 운동이 가능한 이송암과, 이 이송암에 고정되어 소결체를 진공 흡착 고정 가능한 다수의 진공노즐로 이루어진 진공노즐 유니트를 갖는 소결체 이송부와;
    상기 제어부에 의해 구동되는 구동모터와, 이 구동모터에 의해 높이 제어가 이루어지는 랙 테이블을 포함하여 상기 측정부를 통과한 트레이를 상기 랙 테이블에 마련된 랙에 적층하여 수납하기 위한 트레이 적재부;를 포함하는 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 측정부는 상기 트레이의 광학적 평면 이미지를 얻기 위한 카메라와, 이 카메라의 영상 정보로부터 트레이 상에 배열된 소결체의 열(row) 길이를 검출하도록 상기 제어부에 마련되는 영상신호 처리부로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵연료봉 제조용 소결체 자동적재장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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