JPS63134906A - 核燃料棒の真直度検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、定盤に核燃料棒を載置し両者の間隔から核
燃料棒の真直度を検査する核燃料棒の真直度検査装置に
関するものである。

「従来の技術」 一般に、原子炉に装荷されている燃料集合体１０は、第
８図に示されるように構成されている。

すなわち、この燃料集合体１０は、図中上下に離間して
平行に配設された上部ノズルＩＩおよび下部ノズル１２
と、これらの間に所定の間隔をおいて配設された複数の
支持格子１３と、第９図に示されろようにこれら支持格
子Ｉ３に形成された多数の格子空間１４のうちの所定の
格子空間１５を挿通して前記上部ノズル１１および下部
ノズル１２にそれぞれその上下端部が連結されて燃料集
合体の骨組みを構成する制御棒案内管１６と、前記支持
格子１３の所定の格子空間１７内に挿通された複数の核
燃料棒１８とから構成されている。

ところで、前記核燃料棒１８にあっては、その真直度が
非常に重要である。すなわち、前記核燃料棒が曲がって
いると、隣接する核燃料棒との間隔が快い部分が生じ、
この部分の冷却効率が低下する。また、核燃料棒の集合
体である核燃料集合体にも曲がりが生じ、隣接する核燃
料集合体と接触の可能性が生ずる。

そこで、核燃料棒の製造工程では、核燃料棒の真直度の
検査を行うようにしている。

従来、この核燃料棒の真直度検査方法としては、第１０
図に示すような方法が知られている。この方法は、まず
１、定盤１９の盤面２０上に核燃料棒【８を載置する。

次に、前記核燃料棒１８を前記盤面２０上で転がしなが
ら、前記盤面２０と前記核燃料棒Ｉ８との間隔を目視で
測定する。次いで、目視によって前記間隔が一定量以上
であると判断したものについては、フィラーゲージを用
いて前記間隔を測定する。そして、その結果、前記測定
された間隔が一定量以上あり仕様に合致しないらのは、
不良品として除外するようにしている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記の（亥燃料棒の真直度検査方法にあって
は、盤面２０と核燃料棒１８との間隔を目視で測定して
いるため、測定に時間がかかるとともに、測定音の個人
差によって判断に差が生じ判定か不正確になるという問
題点があった。また、その後の測定もフィラーゲージを
用いておこなっているため、作業性が悪く、測定に時間
がかかるという問題点があった。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、傾斜した盤面上を核燃料棒か転勤する定盤と、レ
ーザー光を投光する投光装置と、前記盤面の高位置側に
設けられかつ自記投光装置から投光されたレーザー光を
前記盤面に沿ってＩＹ７記盤而の面位置側に向って反射
するとともに前記盤面に沿って高速で首振り運動させる
ガルバノメータと、前記盤面の低（（ξ蓋側に複数個設
けら！を曲記カルバノメータで反射されたレーザー光の
うらＲｒｒ記盤面と前記核燃料棒との間隙を通過したレ
ーザー光を受光する受光装置と、この受光装置によって
受光されたレーザー光の受光量を測定する受光量測定装
置と、この受光量測定装置によって測定ざ４ｔた受光量
から前記盤面と前記核燃料棒との間隙を算出する間隙算
出装置と、この間隙算出装置によって算出された間隙か
ら前記核燃料棒の真直度を’Ｉ’ｌｌ定する真直度判定
装置とをを備えた構成とされている。

「実施例」 以下、この発明の一実施例について第１図ないし第７図
を参照して説明する。

第１図は、この発明に係る核燃料棒の真直度検査装置３
１を示す図である。この核燃料棒の真直空検査装置３１
は、基台（定盤）３２を備えている。

この基台３２は、その上部に後方から前方に向かうにし
たがい低くなる方向に傾斜した盤面３３有している。こ
の盤面３３は、その上で核燃料棒Ｆを転勤させることに
よって核燃料棒の真直度を測定するためのらのであって
、直平面状になされている。

ｒＩ７７記盤而３３の後方には、供給装置３４が設けら
れている。この供給装置３４は、核燃料棒Ｆを前記盤面
３３に供給するためのらのであって、第２図に示ケよう
に、鋸刃状に形勢された固定刃３５と、同じく鋸刃状に
形成され上下動する上下動刃３６とを備えている。この
供給装置３４は、前記上下動刃３６を」二下動させるこ
とによって、固定刃の凹部３５ａに載置された核燃料棒
Ｆを上下動刃の傾斜部３６ａで押しあげ、第２図（ａ）
から第２図（ｄ）に示すように、多数の核燃料棒Ｆ・・
・・を同時に１ピツチずつ前方に搬送するようになって
いる。

前記盤面３３の前方には、搬送歯車３７が設けられてい
る。この搬送歯車３７は、その外周に四部３７ａが多数
設けられており、この四部３７ａに核燃料棒Ｆを係止し
て搬送ずろようになっている。そして、この搬送歯車３
７は、前記盤面３３上を耘がってきた核燃料棒Ｆを前記
凹部３７ａに係止し、その後回転して前記核燃料棒Ｆを
後述する合格品搬送装置に載置するようになっている。

前記搬送歯車３７の下部には、合格品搬送装置３８が設
けられている。この合格品搬送装置３８は、ベルトコン
ベア状になされており、前記搬送歯車３７によって載置
された核燃料棒Ｆを所定の位置に搬送するようになって
いる。

また、前記盤面３３の前端上方には、ピックアップ装置
３９が設けられている。このピックアップ装置３９は、
上下２位置にベルト車４０，４．０が配設されており、
この２つのベルト車、ｉｏ、４０間にはベルト４１が巻
回されている。このベルト４１の外周囲には、鉤状の係
合フック４２が多数設けられている。そして、前記ベル
ト車４ｏを回動させることによって前記盤面３３上を転
がり落ちて来た核燃料棒Ｆをピックアップするときもに
、ピックアップした核燃料棒を後述する不合格品搬送装
置に搬送するようになっている。前記ピックアップ装置
３９の上部には、不合格品搬送装置４３が設けられてい
る。この不合格品搬送装置４３は、ベルトコンベア状に
なされており、前記ピックアップ装置３９によって搬送
された核燃料棒Ｆを所定の位置に搬送するようになって
いる。

一方、前記盤面３３の前方上方には、投光装置５１が設
けられている。この投光装置５１は、第３図に示すよう
に、前記盤面３３の前方の２箇所に設けられている。そ
して、これらレーザー光投光装置５１は、第１図に示す
ように、前記供給装置３４の上方に向って上下方向に幅
広のレーザー光を投光するようになっている。前記供給
装置３４の上方には、ガルバノメータ５２が設けられて
いる。このガルバノメータ５２は、第３図に示すように
、盤面３３の後方の２箇所に設けられている。このガル
バノメータ５２は、高速で振動する反射鏡を備えており
、前記投光装置５Ｉから投光されたレーザー光を反射し
、反射したレーザー光を前記盤面３３に沿って前記盤面
３３の前方に向って反射するととらに前記盤面３３に沿
って高速で首振り運動させるようになっている。このガ
ルバノメータによって反射されたレーザー光は、第４図
および第５図に示すように、盤面３３上を転勤する核燃
料棒Ｆに照射される。ここで、前記核燃料棒Ｆが曲がっ
ていると前記核燃料棒Ｆと前記盤面３３との間に間隙Ｓ
が生ずるが、前記核燃料棒Ｆに照射されたレーザー光は
、前記間隙Ｓを通過して盤面３３の前方へ向かうことに
なる。これに対して、前記記盤面３３の前方には、受光
装置５３が設けられている。この受光装置５３は、第３
図に示すように、前記盤面の前方に複数個設けられてお
り、前記間隙Ｓを通過してきたレーザー光を受光するよ
うになっている。

前記受光装置５３には、受光されたレーザー光の光量を
測定する受光量測定装置５４が接続されており、この受
光量測定装置５４には、測定された受光量から前記間隙
Ｓを算出する間隙算出装置５５が接続されている。この
間隙算出装置５５には、前記測定された間隙Ｓから核燃
料棒の真直度が仕様値に合致するか否かを判定する真直
度判定装置５６が接続されている。この真直度判定装置
５６には、制御装置５７が接続されている。この制御装
置５７は、前記真直度判定装置５６の判定にしたがって
、前記ピックアップ装置３９および前記搬送歯車３７を
作動させ、前記核燃料棒Ｆを合格品と不合格品とに仕分
けする制御を行うものである。そして、この制御装置５
７は、前記盤面３３を転がり落ちる核燃料棒Ｆが不合格
品の場合には、前記ピックアップ装置３９を作動させ、
核燃料棒Ｆを前記不合格品搬送装置４３に搬送する。

また、核燃料棒Ｆが不合格品の場合には、前記ピックア
ップ装置３９を作動させず、前記搬送歯車３７を作動さ
せ、合格した核燃料棒Ｆを合格品搬送装置３８に搬送す
るようになっている。

次に、上記のような核燃料棒の真直賞検査装置３１の作
用および動作について説明する。

まず、供給装置３４を作動させ、傾斜した盤面３３に核
燃料棒Ｆを送り出す。送りだされた核燃料棒Ｆが盤面３
３の後半に設定された測定領域Ａに入ると、投光装置５
’　ｌを作動さ仕、レーザー光をガルバノメータ５２に
向って投光するとともに、ガルバノメータ５２を作動さ
せその鏡面を高速で首振り運動させる。すると、投光装
置５１から投光されたレーザー光は、ガルバノメータ５
２で反射され、前記盤面３３にｌａって前記盤面３３の
前方に向って進むとともに前記盤面３３に沿って高速で
首振り運動する。そ１．て、このレーザー光は、前記盤
面３３上を転がり落ちる核燃料棒Ｆに照射されろ。この
とき、第４図に示すように、前記核燃料棒Ｆが曲がって
いると、直平面になされた盤面３３との間に間隙Ｓが生
ずる。そして、この間隙Ｓを通過した前記レーザー光は
ｎｑ記受光装置５３で受光され、前記受光量測定装置５
４、間隙算出装置５５によって間隙Ｓか測定される。

また、前記ガルバノメータ５２で反射されたレーザー光
は、前記盤面３３に沿って高速で首振り運動を行い、前
記核燃料棒Ｆの長手方向にわたる間隙Ｓを測定する。

ここで、上記の原理を第６図を例にして説明ずろ。この
図において、盤面後方には、１つのガルバノメータ６１
か設けみれ、前記盤面曲刃には、第１の受光装置６２お
よび第２の受光装置６３が設けられている。前記ガルバ
ノメータ６Ｉで反射されたレーザー光は、前記受光装置
６２．６３の方向に向って高速で首振り運動を行いなが
ら、照射される。この首振り運動の速度は、核燃料棒Ｆ
が１７Ｉ記ガルバノメータ６１から前記受光装置６２．
６３に向って盤面上を通過する間に、レーザー光が１１
ｆｊ記２つの受光装置６２．６３の間を多数回往復でき
ろように設定されている。このような溝成において、首
振り運動を行うレーザー光が、第１の受光装置６２、第
２の受光装置６３、第１の受光装置６２・・・・・に交
互に受光される時の核燃料棒の位置をＰＩＳＦ２、・・
・・・・Ｆ９とすると、前記核燃料棒は順次Ｍｌ、Ｍ２
、・・・・、Ｍ９の位置で（亥燃料棒と盤面との間隙を
測定されることになる。

実際には、レーザー光の首振り速度は核燃料棒の転がり
落ちる速度に比してはるかに速いから、前記間隙をｄＩ
す定される位置の数は第６図の例よりはるかに多くなる
。したがって、核燃料棒が盤面上を転がり落ちる間に、
核燃料棒と盤面との間隙を核燃料棒の長手方向にわたっ
て高密度に測定することができる。

これに対して本実施例の核燃料棒の真直度検査装置３１
においては、第３図に示すように、２つの投光装置５１
．５１．２つのガルバノメータ５２．５２と、ＩＩのガ
ルバノメータ５２あたり４個の受光装置５３・・・・・
・を配設しているから、前記間隙Ｓを前記核燃料棒Ｆの
長平方向にわたって、上記第６図の例の場合よりさらに
高密度に測定することができる。

次に、受光装置５３では、受光したレーザー光を電気信
号に変換し次の受光量測定装置５４に送る。

前記受光量測定装置５４では前記電気信号をらとに受光
量を測定する。

次いで、間隙算出装置５５で面記受光爪から核燃料棒Ｆ
と盤面３３との間隙Ｓを算出する。

次に、真直度判定装置５６では、この算出された間隙Ｓ
から、核燃料棒の真直度が仕様に対して合格であるか不
合格であるかを判定する。そして、その結果を次の制御
装置５７に送る。

この制御装置５７では、測定した核燃料棒Ｆが合格、不
合格に応じて次のような制御を行う。まず不合格の場合
には、前記ピックアップ装置３９を作動さＵ−１盤而３
３を転勤してきた核燃料ＭｉＦを拾いあげ、前記不合格
品搬送装置４３へ搬送する。そして、不合格となった核
燃料棒Ｆは、前記不合格品搬送装置４３によって所定の
位置へ搬送される。また、測定した核燃料棒Ｆが合格の
場合には、前記搬送歯車３７を作動さ仕、盤面３３を転
勤してきた核燃料棒Ｆをその外周の凹部３７ａに係合し
、前記合格品搬送装置３８に搬送する。

そして、合格となった核燃料棒Ｆは、前記合格品搬送装
置３８によって、所定の位置へ搬送される。

また、前記制御装置５７では、核燃料棒Ｆがピックアッ
プ装置３９または搬送歯車３７によって搬送されしだい
、供給装置３４を作動させ、次の核燃料棒Ｆの検査を開
始する。

なお、上記の核燃料棒の真直度検査装置３１について、
その動作順序の概略を第７図に示す。

以上のように、上記核燃料棒の真直度検査装置３１にあ
っては、核燃料棒Ｆが転勤する傾斜した盤面３３と、レ
ーザー光を投光する投光装置５Ｎと、レーザー光を前記
盤面３３の前方に向って前記盤面３３に沿って反射する
とともに前記盤面３３に沿って高速で首振り運動させる
ガルバノメータ５２と、前記盤面３３の前方に複数個々
けられ前記ガルバノメータ５２で反射されんレーザー光
のうち前記盤面３３と前記核燃料棒Ｆとの間隙を通過し
たレーザー光を受光する受光装置５３と、この受光装置
５３に受光されたレーザー光の受光量を測定する受光量
測定装置５４と、この受光量測定装置５４によって測定
された受光量から前記盤面３３と前記核燃料棒Ｆとの間
隙Ｓを算出する間隙算出装置５５と、この間隙算出装置
５５によって算出された間隙Ｓから前記核燃料棒Ｆの真
直度を判定する真直度判定装置５６と、核燃料棒Ｆの合
否に応じて供給装置３４、ピックアップ装置３９、搬送
歯車３７等を制御する制御装置５７を備えているから、
核燃料棒の真直度の検査を正確かつ短時間で自動的に行
うことができ、シｒ二がって検査の効率化をはかること
ができる。

なお、上記実施例においては、投光装置５１およびガル
バノメータ５２をそれぞれ２個設けているが、これに限
る必要はなく、１個ないしは３個以上設けてもよい。

また、上記実施例においては、１つのガルバノメータ５
２あたり４ｇＡの受光量Ｒ５３を配設しているが、これ
に限る必要はなく、１つのガルバノメータ５２あたり２
個以上であれば、何個受光装置を設けてもよい。

「発明の効果」 以上に説明したように、この発明によれば、傾斜した盤
面上を核燃料棒が転動する定盤と、レーザー光を投光す
る投光装置と、前記盤面の高位置側に設けられかつ前記
投光装置から投光されたレーザー光を前記盤面に沿って
前記盤面の低位置側に向って反射するとともに前記盤面
に沿って高速で首振り連動させるガルバノメータと、前
記盤面の低位置側に複数個設けられ前記ガルバノメータ
で反射されたレーザー光のうち前記盤面と前記核燃料棒
との間隙を通過したレーザー光を受光する受光装置と、
この受光装置によって受光されたレーザー光の受光量を
測定する受光量測定装置と、この受光量測定装置によっ
て測定された受光量から前記盤面と前記核燃料棒との間
隙を算出する間隙算出装置と、この間隙算出装置によっ
て算出された間隙から前記核燃料棒の真直度を判定する
真直度判定装置とを備えているから、核燃料棒の真直度
の測定を正確かつ短時間で行うこ七ができ、しｆこがっ
て検査効率を向上させることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はその側面図、第２図は供給装置の動作を順
を追って説明した側面図、第３図は、第１図中矢印■方
向の矢視図、第４図は第１図中ＩＶ−ＩＶ線に沿う矢視
断面図、第５図は第４図中■−■線に沿う矢視断面図、
第６図は核燃料棒の長手方向に沿って核燃料棒と盤面と
の間隙を高密度に測定する方法についてその原理を説明
するための図、第７図は本実施例の動作の概略を示す図
、第８図は燃料集合体の一例を示す図、第９図は第８図
中ＩＸ　−ＩＸ線に沿う矢視断面図、第１Ｏ図は従来の
核燃料棒の真直度の検査方法を示す図である。 ３１・・・・・・核燃料棒の真直度検査装置、３２・・
・・・・基台（定盤）、３３・・・・・・盤面、５１・
・・・・・投光装置、５２・・・・・・ガルバノメータ
、５３・・・・・・受光装置、５４・・・・・・受光量
測定装置、５５・・・・・・ｒｊ１隙算比算出装置６・
・・・・・真直度判定装置、Ｆ・・・・・・核燃料棒。 出願人　　三菱原子燃料味式会社 第２図 第３図 第６図 第４図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 傾斜した盤面上を核燃料棒が転動する定盤と、レーザー
   光を投光する投光装置と、前記盤面の高位置側に設けら
   れかつ前記投光装置から投光されたレーザー光を前記盤
   面に沿って前記盤面の低位置側に向って反射するととも
   に前記盤面に沿って高速で首振り運動させるガルバノメ
   ータと、前記盤面の低位置側に複数個設けられ前記ガル
   バノメータで反射されたレーザー光のうち前記盤面と前
   記核燃料棒との間隙を通過したレーザー光を受光する受
   光装置と、この受光装置によって受光されたレーザー光
   の受光量を測定する受光量測定装置と、この受光量測定
   装置によって測定された受光量から前記盤面と前記核燃
   料棒との間隙を算出する間隙算出装置と、この間隙算出
   装置によって算出された間隙から前記核燃料棒の真直度
   を判定する真直度判定装置とをを備えた核燃料棒の真直
   度検査装置。