JPH02201191A - 自動組立装置 - 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】 本発明は自動組立装置に関するものである。

発明の背景 発電用原子炉は公知のエネルギー供給源である。

ある種の原子炉においては、適当な材料（たとえばジル
コニウム合金）製の密閉された被覆管中に酸化ウランお
よび（または）酸化プルトニウムを収容したものから成
る燃料棒が核燃料として使用される。−群のかかる燃ｆ
ｌ欅を両端の開いた管状のチャネル内に収容することに
より、独立に着脱可能な燃料集合体または燃料バンドル
が形成される。概して直円柱の形状を成すようにして十
分な数のかかる燃料バンドルをマトリクス状に配列する
ことにより、核分裂反応を持続させることのできる炉心
が形成される。かかる炉心は、冷却材および中性子減速
材として役立つ液体（たとえば軽水）中に沈められた状
態で設置される。

典型的な燃料バンドルは、−群の互いに離隔した燃料棒
を上部タイブレートと下部タイプレートとの間に支持す
ることによって形成される０通例、かかる燃料棒は１０
フイートを越える長さおよび１／２インチ程度の直径を
有しており、かつ数分の１インチの間隔で互いに離隔し
ている。燃料棒に沿って適正な冷却材の流れを得るため
には、燃料棒を精密に制御された離隔状態に維持し、そ
れによって原子炉運転時における湾曲および振動を防止
することが重要である。このような目的のため、複数の
燃料棒スペーサが燃料バンドルの長さ方向に沿って所定
の間隔で使用される。

かかる燃料バンドル用スペーサの設計に際しては、燃料
棒同士の間隔を保持すること、燃料バンドルの形状を保
持すること、燃料棒の熱膨張を可能にすること、燃料棒
の振動を制限すること、燃料バンドルの組立が容易であ
ること、スペーサと燃料棒との間の接触面積を最小にす
ること、通常荷重および異常荷重（たとえば地ＲＲ重）
の作用下でスペーサの構造的健全性が維持されること、
冷却材の流れの変形および制限を最小にすること、耐熱
限界を最高にすること、寄生的中性子吸収を最少にする
こと、並びに自動化への変更費用を含めて製造費を最少
にすることを考慮する必要がある。

本発明の場合と同じ譲受人に譲渡されたマツチ−（Ｍａ
ｔｚｏｅ、ｒ）等の米国特許第４５０８６７９号明細書
中には、上記のごとき設計上の問題点に対処し得る特異
な構造を持った燃料バンドル用スペーサが開示されてい
る。それによれば、スペーサは一層の互いに接合された
管状セルまたはフェルールを周辺支持バンドによって包
囲したものから成っている。各々のフェルールの内腔は
、燃料バンドルを構成する燃料棒またはその他の細長い
要素の通路として役立つ、かかるフェルールは互いにス
ポット溶接されると共に、周辺支持バンドに対してもス
ポット溶接され、それによって構造強度の大きい集合体
を形成している。この場合、冷却材の流れ抵抗および寄
生的中性子吸収を低減させるためには、周辺支持バンド
およびフェルールを形成するために使用される金属の厚
さをできるだけ小さくすればよい、中性子吸収はまた、
中性子吸収断面積の小さい材料を用いてフェルールおよ
び周辺支持バンドを形成することによって一層低減させ
ることができる。

フェルールの内腔を貫通する燃料棒（またはその他の細
長い要素）は剛性突起と弾性部材との間において側方か
ら支持され、それによって中心に配置される。上記の剛
性突起はフェルールの上端および下端付近においてそれ
の側壁の一部を内方にくぼませることによって形成され
ていて、それにより突起間の軸方向距離を最大にして燃
料棒に対する支持力を高めている。かかる突起はまた、
突出面積を最小にして冷却材の流れの乱れをできるだけ
少なくするため、角方向に沿って離隔して配置されてい
る。

上記の弾性部材は、概して楕円形を成す連続した細長い
ループ状のばねから成っている。かかるばねは、１対の
互いに隣接したフェルールの側壁に設けられたＣ字形の
開口によって形成される互いに反対向きのタブによって
係留状態に保たれる結果、該ばねの２つの側面はそれぞ
れのフェルールの内腔に突出することになる。このよう
にして、１個のばねが２個のフェルールにおいて燃料棒
を角方向に沿って互いに離隔した２対の突起に対して押
付け、それによりフェルールの内腔中において燃料棒を
中心に配置するために役立つわけである。

典型的な大形原子炉の炉心は８００程度の燃料バンドル
を含み、各々の燃料バンドルは７個ものスペーサを含み
、かつ各々のスペーサは６０個以上もの燃料棒位置決め
用フェルールを含むことがある。このことかられかる通
り、上記のごとき構造を持った燃料棒スペーサを構成す
る多数の部品のかなり複雑な組立は自動化された方式に
従って迅速に実施することが不可欠なのである。

本発明の目的の１つは、自動化された方式に従って燃料
バンドル用スペーサを迅速に組立てるための装置を提供
することにある。

また、個々の燃料棒位置決め用フェルールおよびばねを
適宜に取扱い、配置しかつ操作することによってフェル
ール対−係留ばねサブアセンブリを形成するために役立
つような上記のごとき自動組立装置を提供することも本
発明の目的の１つである。

更にまた、一連のフェルール対−係留ばねサブアセンブ
リをスペーサ組立状態に配置するために役立つような上
記のごとき自動組立装置を提供することも本発明の目的
の１つである。

更にまた、経済的に構成され、効率的に動作し、かつ長
い実用寿命期間にわたって高い信頼度を維持するような
上記のごとき自動組立装置を提供することも本発明の目
的の１つである。

本発明のその他の目的は、以下の説明を読めば自ら明ら
かとなろう。

発明の要約 本発明に従えば、燃料バンドル用スペーサを組立てるた
めの自動組立装置が提供される０本発明の自動組立装置
は、１対の燃料棒位置決め用フェルールを順次に装着す
るための第１のステーション、燃料棒位置決め用のばね
を装着するための第２のステーション、１対のフェルー
ルに対してばねを係留状態で結合するための第３のステ
ーション、およびこうして得られたフェルール対−係留
ばねサブアセンブリをスペーサ組立ジグ中に装着するた
めの第４のステーションを含んでいる。これらのステー
ションは、回転可能に取付けられた送りテーブルの回り
において角方向に沿って離隔りながら配置されている。

このテーブルには、それぞれのステーションに同時に存
在するようにして複数の同等なフェルール取付具が担持
されている。フェルール装着ステーションはその位置に
あるフェルール取付具上に１対の適正に配置されたフェ
ルールを装着し、そしてテーブルはこのフェルール取付
具をばね装着ステーションに送る。そこにおいては、フ
ェルール対と予備結合状態を成すようにしてばねが自動
的に装着される。

次のばね係留ステーションにおいては、フェルール取付
具に取付けられたフェルール対を自動的に操作すること
により、フェルール対と結合した状態でばねが係留され
る。このようにしてフェルール取付具上に得られたフェ
ルール対−係留ばねサブアセンブリはテーブルによって
スペーサ組立ステーションに送られ、そこにおいてフェ
ルール取付具から取上げられてステーション組立ジグ中
の所定の位置に装着される。空き状態になったフェルー
ル取付具はテーブルによって再びフェルール装着ステー
ションに送られ、そして新しい１対のフェルールの装着
を受ける。このようにして、各々のフェルール取付具に
関する組立作業は４つのステーションによって時間位相
のずれた４つの連続する工程として実施されるのである
。

このように本発明は、構造上の特徴、要素の組合せ、お
よび部品の配列から成るものであって、それらはいずれ
も以下の説明中に詳述されている。

また、本発明の範囲は前記特許請求の範囲中に明記され
ている。

本発明の内容および目的は、添付の図面を参照しながら
以下の詳細な説明を読むことによって一層明確に理解さ
れよう、なお、全ての図面を通じて同じ構成部分は同じ
参照番号によって表わされている。

発明の詳細な説明 第３および４図中に２０として示された本発明の自動組
立装置は、第１、ＩＡおよび１８図に示さ、れるごとく
、多数の燃料棒位置決め用フェルール２２をマトリクス
状に組立ててスペーサ２４を製造することを目的とする
応用例に関連して記載される、こうして得られたスペー
サは、本発明の場合と同じ譲受人に譲渡されたマツナー
（Ｍａｔｚｏｃｒ）等の米国特許第４５０８６７９号明
細書中に開示されかつ第１図中に２３として図示されて
いるような燃料バンドルにおいて複数の燃料棒の相対位
置を正確に維持するために使用される。すなわち、各々
のフェルール２２の内腔は個々の燃料棒を挿入するため
の通路として役立つ、マトリクス状に組立てられたフェ
ルール群は周辺支持バンド２８によって包囲されている
が、最も外側にあるフェルール２２と周辺支持バンド２
８との接触部は適当な手段〈たとえば、上端および下端
に位置するスポット溶接部２９）によって接合されてい
る。

互いに隣接したフェルール２２の接触部もスポット溶接
部３１によって接合されており、それにより剛性のスペ
ーサ部品集合体が形成されている。

このような目的のために適したレーザ溶接装置は、本発
明の場合と同じ譲受人に譲渡された「管理された環境中
において部品集合体を自動的に溶接するための装置」と
称するマンシー（Ｍｕｎｃｙ）等の同時（ｌＡ属米国特
許出願第２７’１Ｏ１ｏ号明ｍ書中に開示されている。

フェルール２２の内腔中における各燃ｒ＋　ｍの位置決
めを行うため、各々のフェルール２２の側壁の両端には
正確な高さを持った１対の突起３０が設けられている。

これらの突起３０は、フェルール２２の側壁の一部を内
方にくぼませることによって形成される。このような目
的のために適した成形装置は、本発明の場合と同じ譲受
人に譲渡された「自動成形装置」と称するキング（Ｋｉ
ｎに）等ヅ）同時係属米国特許出願第２７４７００　’
１号明細書中に開示されている。各村のフェルールには
連続ループ状の両面ばね３２が取付けられているが、こ
れは燃料棒を該フェルール対の突起３０に対して押付け
るために役立つ、それにより、燃料棒は各フェルールの
内腔中において中心に配置されることになる。突起の高
さを検査するための自動化装置は１本発明の場合と同じ
譲受人に譲渡された「自動計測装置」と称するリーブズ
（Ｒｅｅｖｅｓ）等の同時係属米国特許出願第２７ｑ０
０８号明細書中に開示されている。

各々のフェルール対に対してばね３２を結合するため、
第２図に示されるごとく、各々のフェルール２２の側壁
にはＣ字形の開口３４が設けられている。かかるＣ字形
の開口３４は縦方向に伸びる中心穴３４ａおよびそれの
両端において円周方向に伸びるノツチ３４ｃから成って
いて、それにより円周方向に沿って突出したタブ３４ｂ
が形成されている。更にまた、フェルール２２の側壁に
は突起３０の形成を容易にするなめに役立つ円周方向の
スリット３１が設けられていると共に、フェルール２２
の一端にはスリット３１およびＣ字形の開口３４の角方
向相対位置を示す基準点として役立つ基準ノツチ３３が
設けられている。フェルールの側壁中にこれらの開口を
形成するための自動化装置は、本発明の場合と同じ譲受
人に譲渡された「薄肉管状部品に複雑な形状の開口を機
械加工するための装置ノと称するマンシー（Ｍｕｎｃｙ
）等の同時係属米国特許出願第２７＋７００７号明細書
中に開示されている。先ず最初に、それぞれの中心六り
４ａ同士が整列しながら向かい合うようにして２個のフ
ェルールが並置される０次いで、第２Ａ図に示されるご
とく、整列した中心穴３４ａの内部にばね３２が配置さ
れ、そしてフェルールが反対方向に回転させられる。そ
の結果、それぞれのタブ３４ｂがばね３２の内部に反対
方向から進入する。このようにして、ばね３２はフェル
ール対の協力によって閉鎖されたノツチ３４ｃの内部に
係留されることになる。このようなフェルールの連結方
法は、前述の米国特許第４５０８６７９号明細書中に記
載されている。

第３および４図に示された自動組立装置２０は、自動化
された流れ作業方式に従い、適正に配置された１対のフ
ェルール２２を順次に装着し、各々のフェルール対にば
ね３２を装着し、このばね３２を用いてフェルール対を
連結してサブアセンブリを形成し、そしてかかるサブア
センブリから第１Ａ図に示されたマトリクス状または「
祷卵コンテナ」状のスペーサを組立てるために役立つも
のである。第３図の平面図に見られるごとく、自動組立
装置２０は回転テーブル３６を含んでいて、このテーブ
ル３６はフェルール装着ステーション３８、ばね装着ス
テーション４０、ばね係留ステーション４２およびスペ
ーサ組立ステーション４４の間を順次に移動する。この
テーブル３６には４個の同等なフェルール取付具４６が
担持されている。これらのフェルール取付具４６は９０
’の角間隔をもって配置されており、従って同時に各ス
テーションの位置を占める。このように、フェルール対
−係留ばねサブアセンブリを用いてスペーサ２４を組立
てる作業はテーブル３６上において、４つの工程に分け
て実施される。従って、ステーション４４において各々
のサブアセンブリがスペーサ２４中に組込まれる時、ス
テーション４２、・１０および３８においては別のフェ
ルール対がそれぞれの組立工程を受けていることになる
。

第５および６図に関連して説明すれば、４個のフェルー
ル取付具４６の各々は１対のポスト５０および５２を取
付けるための取付具ブロック４８を含んでいる。ポスト
５２は１対の案内棒５３上に取付けられていて、空気圧
シリンダ５４の作用により、ポスト５０と並置されなく
図示のごとき）近接位置とポスト５０から離れた離隔位
置との間で直線運動を行うことができる。第９図に見ら
れるごとく、各ポスト上にフェルール２２が装着される
のはポスト５２がポスト５０に対して離隔位置にある場
合である。取付具ブロック４８には１対のマニピュレー
タアーム５６が回転可能に取付けられていて、その各々
は密接状態で一方のポスト５０または５２を部分的に取
巻く弓形の凹所５７と有している。これらの凹所５７の
内面に設けられた突出部５８は突起３０の形成によって
フェルール下端の外周面に生じたくぼみにはまり込む結
果、アーム５６はフェルール２２に係合してそれを駆動
することができる。アーム５６にはヨーク５９が設けら
れていて、それは取付具ブロック４８に滑動可能に取付
けられた丸棒６１に担持されたビン６０と係合している
。その結果、これらの丸棒６１を往復させることにより
、ステーション４４においてはそれぞれのポスト上でフ
ェルール２２を回転させてばね３２を係留することがで
きると共に、ステーション３８においてはアーム５６を
復帰させ、それによってそれぞれの中心穴３４ａ同士が
整列しながら向かい合った状態で装着される１対のフェ
ルールを受入れることが可能となる。

やはり第５および６図に関連して説明すれば、特に第６
図に最も良く示されるごとく、固定ポスト５０には縦方
向に伸びる空所６２が設けられており、そして取付具ブ
ロック４８に取付けられたスライダ６５」二に担持され
た直立状態のブレード６４がその中に収容されている。

空気圧シリンダ６６がスライダ６５を往復させると、ブ
レード６・４が図示された後退位置とばね位置決め用の
前進位置との間で移動する。ポスト５２には、縦方向に
伸びる浅いノツチ６７が設けられている。ブレード６４
およびノツチ６７の対向面は、ばね３２の輪郭に対応し
た形状を有している。ブレード６４が後退位置にある場
合、空所６２は開いており、従ってステーション４０に
おいて挿入されるばね３２を受入れることができる。挿
入されたばね３２は、ポスト５２から空所６２内に突出
した止め６８上に支持される。空気圧シリンダ６６がブ
レード６４を前進位置に移動させると、ばね３２は整列
した中心穴３４ａをくぐってほぼ中央の位置を占めるこ
とになる。その結果、アーム５６がフェルール２２を回
転させればばね３２が係留されるわけである。ブレード
６４にはノツチ６９が設けられているが、これはブレー
ド６４が前進位置に移動した場合に止め６８を受入れる
ために役立つことが理解されよう、なお、フェルール取
付具４６の枢要点にはセンサ７０が設置されていて、そ
れによりフェルール取付具４６の様々な動作が監視され
る。

フェルール装着ステーション３８について詳しく述べれ
ば、第７および８図に示されるごとく、一連のフェルー
ル２２は振動ボウルフィーダのごとき適当な部品供給装
置く図示せず）から傾斜管７２を通して順次に供給され
、そして支持構造物７５に滑動可能に取付けられたシャ
ツトル７４の位置に到達する。このシャツトル７４が空
気圧シリンダ７６によって作動されると、供給管７２を
出た各々のフェルール２２は横方向に移動させられる。

その結果、フェルール２２は互いに近接しながら平行か
つ傾斜した状態で取付けられた１対の細長いローラ７８
上に支持される。これらのローラ７８が電動機８０によ
って逆回転状態で駆動される結果、それらの上に支持さ
れたフェルールは一方向に回転することになる。

第２図に関連して前記に記載された通り、各フェルール
の一端には半円形の基準ノツチ３３が設けられている。

この基準ノツチ３３は、成形工程において、Ｃ字形の開
口３４に対する突起３０の位置を正確に決定するために
使用される角方向基準点として役立つものである。さて
、第７および８図に示されたローラ７８がフェルールを
回転させる一方、該フェルールは重力の作用下でローラ
７８の間に直立したビン８４に向かって前進する。

第７図に示されるごとく、フェルールの前端が基準ノツ
チ３３を有するならば、ビン８４は迅速にそれを発見し
、そしてその中にはまり込む、その場合、センサ８６が
フェルールの前端を観察し、そしてビン８４が基準ノツ
チ３３を発見したかどうかを判定する。ビン８４が基準
ノツチ３３を発見した場合には、空気圧シリンダ８８が
ビン８４を後退させる結果、フェルールは逆回転するロ
ーラ７８上に支持されながら更に前進を続ける。

他方、ビン８４が基準ノツチ３３を発見し得ない場合（
すなわち、基準ノツチ３３がフェルールの後端に存在す
る場合）には、フェルールの前後を逆転させなければな
らない、このような縦方向の置換えを行うために逆転機
構が設けられているが、それには支持構造物７５によっ
て回転可能に支持されたセクタ歯車９２に一端を取付け
たＵ字形のアーム９０が含まれている。セクタ歯車９２
は、空気圧シリンダ９４の作用下で往復運動を行うよう
にして支持構造物７５に滑動可能に取付けられたラック
９３とかみ合っている。アーム９０の自由端はシンプル
９５を担持しているが、このシンプル９５は通常はロー
ラ７８上に支持されたフェルールの後方に位置し、そし
て該フェルールの中心軸と整列している。センサ８６に
よってフェルールの置換えが指示されると、空気圧シリ
ンダ９４が作動されてラック９３を運動させることによ
り、アーム９０は下流側に旋回し、それと共にビン８４
が後退させられる。その結果、フェルールがローラ７８
上を前進すると５シンプル９５はノツチなしの前端から
フェルールの内部に滑り込むことになる０次に、空気圧
シリンダ９４がラック９３を逆方向に運動させてアーム
９０を旋回させると、フェルールは前後の逆転した状態
でローラ７８上に落下する。このようにして、フェルー
ルは前端に基準ノツチ３３を有するような状態に置換え
られるわけである。ビン８４は後退したままであるから
、フェルールは回転するローラ７８上を前進し続ける。

後退可能なビン８４の下流側には、第７図に見られるご
とく、空気圧シリンダ１００の作用下で横方向に往復運
動を行うようにして支持構造物７５に滑動可能に取付け
られた振り分はシャツトル９８が設置されている６圧縮
ばね１０１の作用により、このシャツトル９８はローラ
７８によって供給される各フェルールを空所９９内に受
入れることのできる静止位置に置かれている。空気圧シ
リンダ１００がシャツトル９８をその静止位置から前後
に往復させることにより、空所９９内に受入れられたフ
ェルールは並列状態にある１対のシュート１０２中に交
互に投入されることになる。

シャツトル７４および９８の動作を協調させるために設
置されたフェルール検出センサ（図示せず）の作用によ
り、各フェルールがシャツトル９８内に受入れられると
、シャツトル７４が供給管７２内の次のフェルールをロ
ーラ７８上に移動させる。

シュート１０２内のフェルールは下方に導かれ、そして
第９．１０および１１図中に１０４として示された装着
ヘッドに到達する。先ず最初に、フェルールは逃がし止
め機構１０６の位置に並んで待機する。この逃がし止め
機構１０６は、第１０図に示されるごとく、空気圧シリ
ンダ１１０の作用下で往復運動を行う板１０８を含んで
いる。それにより、シュート１０２の下端の出口に通じ
る１対の並列状態の通路１１６の内部において１対のフ
ェルール止め１１２および１１４の位置を様々に制御す
ることができる。これらのフェルール止めは、１回に１
対ずつのフェルールを整列・装Ｖ機構１２０に送り出す
ように動作する。

整列・装着機ｔ１１１２０は、第９および１１図に示さ
れるごとく、互いに独立したヨーク１２４に回転可能に
取付けられかつ互いに独立した電動機１２６によって駆
動される１対の向がい合ったローラ１２２を含んでいる
。ヨーク１２４は、互いに独立した空気圧シリンダ１３
０の作用下で往復運動を行うようにして案内ブロック１
２８に滑動可能に取付けられている。ローラ１２２の下
端にはフランジ１２３が設けられていて、それらは逃が
し止めｆ１！横１０６かち送り出された１対のフェルー
ルに対する位置決め用の停止手段として役立−）。ヨー
ク１２４によって担持された位置決めばね１３２（第９
図）が装着ブロック１３４に対して作用を及ぼすことに
より、フェルールはローラ１２２の外周面に接触するこ
となしに降下してフランジ１２３に突き当たる。装着ブ
ロック】３４はまた５第１１図中に最も良く示されるご
とく、両端の中間に位置する転心１３７において旋回可
能に取付けられた１対のアーム１３６をも支持している
。これらのアーム１３６のく図中における）下端は位置
決めくさび１３８を担持していて、それらは転心１３７
よりも下方の位置においてアーム】３６に逆向きの作用
を及ぼす圧縮ばね１３つによって外向きの力を受けてい
る。その結果、フランジ１２３によって下端を支持され
たフェルールは位置決めくさび１３８によってローラ１
２２の外周面に押付けられる。なお、１対のフェルール
の降下時にはそれらの運動を妨げないようにするため、
空気圧シリンダ１４０を作動してそれのプランジャ１４
１の円錐形先端をアーム１３６の（図中における）上端
間に割り込ませることにより、位置決めくさび１３８同
士が互いに接近させられる。１対のフェルールがフラン
ジ１２３に突き当たるまで降下すれば、プランジャ１４
１は後退させられ、従って位置決めくさび１３８は該フ
ェルールをローラ１２２に押付ける。ローラ用の電動機
１２６が作動されると、フェルールはそれらの外周面上
に位置決めくさび１３８を載せた状態でそれぞれの中心
軸の回りに回転する０回転するフェルールの中心軸の位
置は支持ローラ１４３によって維持される０位置決めく
さび１３８の寸法は、フェルールのＣ字形開口３４の中
心穴３４ａ内にはまり込むように決定されている。各々
の“位置決めくさび１３８が中心穴３４ａを発見した場
合、ばね１３９が引起こすアーム１３６の運動がセンサ
１４２によって感知される。その結果。

センサ１４２は信号を送って対応するローラ用電動機１
２６を停止させる。第１１図かられかる通り、フェルー
ルの回転が位置決めくさび１３８によって止められた場
合、１対のフェルールはそれぞれの中心穴３４ａが互い
に整列しながら向かい合うような角方向向きを示す８次
いで、空気圧シリンダ１３０が作動される結果、ローラ
１２２が後退すると共に、フランジ１２３がフェルール
の下端から離れる。その場合、フェルールはアーム１３
６および位置決めくさび１３８を介して作用する圧縮ば
ね１３９によって装着ブロック１３４の弓形表面１４４
に対して弾性的に押付けられる結果、上記のごとくにし
て達成されたフェルールの所要の角方向向きが維持され
る。この時点において、空気圧シリンダ１４６が作動さ
れて装着ブロック１３４を下方に移動させる結果、フェ
ルールはテーブル３６によってフェルール装着位置３８
に送られていたフェルール取付具４６（第５図）のポス
ト５０および５２上に装着されることになる。

豫び第３および４図に関連して説明すれば、１対の静止
カム１５０および１５２が互いに重なり合った状態でテ
ーブル３６の中心に取付ちれていると共に、１対の空気
弁１５４および１５６が各々のフェルール取付具４６の
内側においてテーブル３６に取付けられている。これら
の空気弁には、カム１５０および】５２のそれぞれに追
従する作動器１５５および１５７が装備されている。第
３図かられかる通り、カム】５０にはローブ１５１が設
けられていて、それが空気弁作動器１５５に出会うと空
気弁１５・４が切換えられ、それによってフェルール取
付具４６の空気圧シリンダ５４が作動される。その結果
、ポスト５２は第５図に示されたようなポスト５０との
近接位置から後退することになる。第３図に示されるご
とく、ローブ１５１はテーブル３６の逆時計回りの回転
方向く矢印３７）に沿って見てスペーサ組立ステーショ
＞４４を僅かに越えた位置からフェルール装着ステーシ
ョン３８を僅かに越えた位置にまでわたって存在してい
る。従って、各々のフェルール取付具４６がスペーサ組
立ステーション４４を離れると、ポスト５２はポスト５
０から引離され、そしてこれらのポストは第９図に示さ
れた所要の離隔位置を占める。その結果、これらのポス
トは装着ブロック１３４によって保持された２個のフェ
ルールと整列するから、装着ブロック１３４が降下して
適正な角方向向きを有するフェルールをこれらのポスト
上に装着することが可能となる。テーブル３６が更に１
／４回転だけ送られる際には、フェルール取付具４６が
フェルール装着ステーション３８を離れると、それの空
気弁作動器１５５がローブ１５１の後縁を滑り降りる。

すると、空気圧シリンダ５４が作動されてポスト５２を
ポスト５０との近接位置に移動させる。その結果、フェ
ルールの中心穴３４３同士が互いに近接して向かい合っ
た状態となり、従ってばね装着ステーション４０におい
てばｂ３２を挿入する＄備が整ったことになる。

カム１５２上の四−１１５３は、各々のフェルール取付
具４６（第５図）のブレード位置決め用空気圧シリンダ
６６の作動を制御するものである。

やはり第３図に示されるごとく、このローブ１５３は逆
時計回りの方向に沿って見てばね装着ステーション４０
を僅かに越えた位置からばね係留ステーション４２を僅
かに越えた位置にまでわたって存在している。空気弁作
動器１５７がローブ１５３に出会うまでは、空気弁１５
６が対応するフェルール取付具４６の空気圧シリンダ６
６を作動することにより、ブレード６４は第６図に示さ
れた後退位置を占めている。ばね装着ステーション４０
においてフェルール取付具４６のポスト５０に設けられ
た空所６２内にばね３２が挿入された後、フェルール取
付具４６がばね装着ステーション４０を離れると、空気
弁作動器１５７がローブ１５３に出会う、すると、この
フェルール取付具４６に対応した空気弁１５６が空気圧
シリンダ６６を作動する。その結果、ブレード６４はポ
スト５２に向かって移動して互いに向かい合ったフェル
ールの中心穴３４ａの内部にばわ３２を配置する。フェ
ルール取付具４６かばね係留ステーション４２を離れる
と、空気弁作動器１５７はローブ１５３の後縁を滑り降
り、従ってこのフェルール取付具のブレード６４は後退
する。その際には、ばね３２はフェルール対の閉鎖され
たノツチ３４Ｃの内部に係留されているから、ブレード
６４の後退けばね３２に影響を及ぼさないことが理解さ
れよう。

ばね装着ステーション４０は、第１２図に示されるごと
く、振動ボウルフィーダのごとき適当な連続部品供給装
置く図示せず）から伸びる傾斜管１６０を含んでいて、
それにより一連のばね３２が装着ヘッド１６２に供給さ
れる。かかるばね３２は、ばね装着ステーション４０の
位置にあるフェルール取付具４６の直上において支持部
材１６５に取付けられた装着ヘッド１６２中に設けられ
た通路１６４内に並んで待機する。先頭のばね３２は、
図示のごとく最も左側の位置にあるシャ・ソトル１６６
によって止められている。往復運動を行い得るようにし
て装着ヘッド１６２に取付けられたシャツトル１６６が
空気圧シリンダ１６８の作用下で右方へ移動すると、先
頭のばね３２がシャツトル１６６に設けられた垂直な空
所１６９内に取込まれる０次いで、シャツトル１６６が
左方へ移動すると、空所１６９は装着ヘッド１６２の開
口１７０と整列する０次に、空気圧シリンダ１７２が作
動されてプランジャ１７３を伸ばすと、ばね３２は空所
１６９から開口１７０を通って押出される。その結果、
ブレード６４の後退によって開いているポスト５０の空
所６２（第６図）内にばね３２が挿入されることになる
。空気圧シリンダ１７２のプランジャ１７３が？麦退し
た後、次のフェルール取付具４６がばね装着ステーショ
ン４０に到達すると、シャツトル１６６は次のばね３２
を取込むための動作を行う。

フェルール取付具４６がばね係留ステーション４２に到
達すると、上記のごとく、装着されたばね３２はポスト
５２に向かってブレード６４が移動することによってフ
ェルールの整列した中心穴３４　ａの内部に配置される
。ばね係留ステージヨシ、・１２においては、第３およ
び４図に示されるごとく、回転テーブル３６の下方に位
置しかつそれの外周を越えて広がっている静止ブラット
ボーム１７８上に空気圧シリンダ１７６が取付けられて
いる。ばねｆ系留ステーション４２にはまた、テーブル
３６の上方においてプラットホーム１７８に族１寸けら
れたデツキ１８０によってもう１個の空気圧シリンダ１
８２が担持されている。第３〜５図に関連して述べれば
、空気圧シリンダ１７６のプランジャ１７７および空気
圧シリンダ１８２のプランジャの（下方に伸びる）延長
部１８３は作動時において丸棒６１（第５図）の対応す
る末端と係合するように配置されている。その結果、丸
棒６１が同時に押されてアーム５６を旋回させると、ポ
スト５０および５２上のフェルールは反λ１方向に回転
することになる。このようにして、フェルールのタブ３
４ｂ（第２図）がばね３２の内部に反ｉｔ方向から進入
する結果、ばね３２は閉鎖状態となったノツチ３４ｃの
内部に係留さｈる。

ばね１系留ステーシヨン４２はまた、デツキ１８０に取
付けられた追加の空気圧シリンダ１８６を驚むことか好
ましい、この空気圧シリンダ１８６の垂直方向に伸びる
プランジャは支持バッド１８７を担持している。この支
持パッド】８７は空気圧シリンダ１７６および１８２が
もたらすフェルールの回転に際して該フェルールの−Ｌ
端を軽く支持し、それによって該フェルールの軸方向移
動を防止するために役立つ。

次に、係留ばねを伴ったフェルール対を担持するフェル
ール取付具４６はテーブル３６によってスペーサ組立ス
テーション４４に送られる。その際には、上記のごとく
、ばね位置決め用ブレード６４の後退が起こる。スペー
サ組立ステーション４４は、第１３および１４図に示さ
れるごとく、この位置にあるフェルール取付具４６から
フェルール対〜係留ばねサブアセンブリを取上げてそれ
をスペーサ組立ジグ１９２中に装着するための取上げ・
装着機構１９０を含んでいる。取上げ・装置！機構１９
０は、アーム１９６を軸線１９５に沿−）で垂直に往復
させかつ軸線１９５の回りにおいてアーム１９６を水平
に回転させる運搬台１９４を含んでいる。アーム１９６
の一端には、フェルール取付具４６からサブアセンブリ
を取上げるように構成されたつかみ金具２００を垂直に
往復させるように働く空気圧シリンダ１９８が取付けら
れている。動作に際しては、運搬台１９４がアーム１９
６を持上げ、そしてスペーサ組立ステーション４４の位
置にあるフェルール取付具４６によって支持されたサブ
アセンブリとつかみ金具２００とが垂直方向に沿って整
列するような位置にまで回転させられる０次いで空気圧
シリンダ１９８が作動されると、つかみ金具２００が往
復してフェルール取付具４６からサブアセンブリを取上
げる０次に、アーム１９６を軸線１９５の回りに回転さ
せると、つかまれたサブアセンブリは旋回してスペーサ
組立ジグ１９２の上方の位置に到達する。そこで再び空
気圧シリンダ１９８を作動することにより、サブアセン
ブリはスペーサ組立ジグ１９２中に装着される。

第１Ａ図に示されるごとく「鶏卵コンテナ」状にスペー
サを組立てるためには、各々のフェルール対をスペーサ
組立ジグ１９２中の相異なる位置に装着しなければなら
ないことが理解されよう。

かかる目的を達成するため、スペーサ組立ジグ１９２は
精密な三軸位置決めテーブル２０２に固定されている。

このテーブル２０２は、互いに直交するＸおよびＹ軸に
沿ってスペーサ組立ジグ１９２を直線的に移動させると
共に、垂直なＺ軸の回りにそれを回転させるようにプロ
グラムされている、このようにして、スペーサ組立ジグ
１９２中に各々のフェルール対が装着された後、隣接す
る空き位置に次のフェルール対が装着されるようにテー
ブル２０２はスペーサ組立ジグ１９２を移動させるので
ある。第１４図に示されるごとく、スペーサ組立ジグ１
９２には多数の直立したポスト１９３が設けられている
。これらのポスト１９３は、スペーサ組立ジグ１９２の
全体にわたって一連のフェルール対−係留ばねサブアセ
ンブリを正確な位置に装着するための案内手段として役
立つ。

再び第３および４図に関連して説明すれば、フェルール
取１寸具４６がスペーサ組立ステーション４４からフェ
ルール装着ステーション３８に送られる際には、前述の
ごとくにカム１５０の作用でポスト５２がポスト５０か
ら引離される。フェルール装着ステーション３８に到達
すると、ブラットボーム１７８上に取付けられた空気圧
シリンダ２１０およびデツキ１８０に取付けられた空気
圧シリンダ２１２が丸棒６１（第５図）に作用してアー
ム５６を旋回させることにより、それぞれの中心穴３４
ａ同士が向かい合うようにして１対のフェルールを互い
に離隔したポスト５０および５２上に装着することが可
能となる。

このようにして、上記のごとき目的（以上の説明から明
らかとなる目的を含む）が効果的に達成されることが理
解されよう、また、本発明の範囲から逸脱することなく
、本明細書中に記載された構造に様々な変更を加えるこ
ともできる。それ故、上記の説明中に述べられた全ての
事項は例示的なものと解すべきであって、本発明の範囲
を制限するものと解すべきではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料バンドルの部分切欠き立面図、第１Ａ図は
第１図の燃料バンドルにおいて使用されるスペーサの平
面図、第１Ｂ図は第１Ａ図のスペーサの部分断面側面図
、第２図は第１Ａおよび１８図のスペーサにおいて使用
される燃料棒位置決め用フェルールの部分切欠き立面図
、第２Ａ図は第１Ａおよび１８図のスペーサに含まれる
フェルール対−係留ばねサブアセンブリの水平断面図、
第３図は第１Ａおよび１８図のスペーサを組立てるため
に役立つ自動組立装置の平面図、第４図は第３図の装置
の側面図、第５図は第３および４図の装置において使用
されるフェルール取付具の平面図、第６図は第５図中の
線６−６に関する断面図、第７図は第３および４図の装
置に含まれるフェルール装着ステーショ〉′の一部分の
平面図、第８図は第７図中の線８−８に関する断面図、
第９図は第３および４図の装置に含まれるフェルール装
着ステーションの別の部分の立面図、第１０図は第９図
中の線１０−１０に関する断面図、第１１図はフェルー
ル装着ステーションの第９図に示された部分の底面図、
第１２図は第３および４図の装置において使用されるば
ね装着ステーションの部分断面立面図、第１３図は第３
および４図の装置において使用されるスペーサ組立ステ
ーションの立面図、そして第１４図は第１３図のスペー
サ組立ステーションの平面図である。 図中、２０は自動組立装置、２２はフェルール、２４は
スペーサ、２６は燃料棒、２８は周辺支持バンド、３０
は突起、３１はスリ７）・、３２はばね、３３は基準ノ
ツチ、３４はＣ字形開口、３４ａは中心穴、３４ｂはタ
ブ、３４ｃはノツチ、３６は回転テーブル、３８はフェ
ルール装着ステーション、４０はばね装着ステーション
、４２はばね係留ステーション、４４はスペーサ組立ス
テーション、４６はフェルール取付具、４８は取付具ブ
ロック、５０および５２はポスト、５３は案内棒、５６
はマニピュレータアーム、５７は凹所、５８は突出部、
５９はヨーク、６０はビン、６１は丸棒、６２は空所、
６４はブレード、６５はスライダ、６６は空気圧シリン
ダ、６７はノツチ、７２は傾斜管、７４はシャツトル、
７５は支持構造物、７６は空気圧シリンダ、７８はロー
ラ、８０は電動機、８４はビン、８６はセンサ、８８は
空気圧シリンダ、９０はＵ字形アーム、９２はセクタ歯
車、９３はラック、９５はシンプル、９８は振り分はシ
ャツトル、９９は空所５１００は空気圧シリンダ、１０
２はシュート、１０４は装着ヘッド、１０６は逃がし止
めＩ構、１１６は通路、１２０は整列・装着機構、１２
２はローラ、１２３はフランジ、１２４はヨーク、１２
６は電動機、１２８は案内ブロック、１３０は空気圧シ
リンダ。 １３４は装着ブロック、１３６はアーム、１３７は転心
、１３８は位置決めくさび、１３９は圧縮ばね、１・４
０は空気圧シリンダ、１４２はセンサ、１４６は空気圧
シリンダ、１５０および１５２は静止カム、１５１およ
び１５３はローブ、１５４および１５６は空気弁、１５
５および１５７は作動器、１６０は傾８′手管、１６２
は装着ヘッド、１６６はシャンドル、１６８は空気圧シ
リンダ、１６９は空所、１７０は開口、１７２および１
７６は空気圧シリンダ、１７８はプラットホーム、１８
０はデツキ、１８２および１８６は空気圧シリンダ、１
８７は支持パッド、１９０は取上げ・装置１機構、１９
２はスペーサ組立ジグ、１９４は運搬台、１９６はアー
ム、１９８は空気圧シリンダ、２００はつかみ金具、そ
して２０２は三軸位置決めテーブルを表わす。 Ｆ’ｉ、？Ｔ出願人ゼネラル・エレクトリック番カンパ
ニイ代理人　（’７６３０）生沼徳二 ＦＩＧ、ｉＡ ＦＩＧ、１Ｂ ＦＩＧ、　／ ＦＩＧ、　２Ａ ］ 」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）送りテーブル、（Ｂ）角方向に沿って互いに
   離隔した状態で前記テーブルに固定されかつそれぞれ１
   対のフェルールを受入れるように構成された複数の同等
   なフェルール取付具、（Ｃ）前記テーブルにより前記フ
   ェルール取付具が順次に送られるステーションであって
   、この位置にあるフェルール取付具上に１対のフェルー
   ルを所定の配置状態で装着するために役立つフェルール
   装着ステーション、（Ｄ）前記テーブルにより前記フェ
   ルール装着ステーションから前記フェルール取付具が順
   次に送られるステーションであつて、この位置にあるフ
   ェルール取付具上にばねを装着すると共に、該フェルー
   ル取付具上に取付けられた１対のフェルールと予備結合
   状態を成すように前記ばねを配置するために役立つばね
   装着ステーション、（Ｅ）前記テーブルにより前記ばね
   装着ステーションから前記フェルール取付具が順次に送
   られるステーションであつて、前記１対のフェルールお
   よび前記ばねを操作することにより、前記１対のフェル
   ールに対して前記ばねを係留状態で結合して成るサブア
   センブリを形成するために役立つばね係留ステーション
   、並びに（Ｆ）前記テーブルにより前記ばね係留ステー
   ションから前記フェルール取付具が順次に送られるステ
   ーションであって、この位置にあるフェルール取付具か
   ら前記サブアセンブリをスペーサ組立ジグ中の所定位置
   に移動させるために役立つスペーサ組立ステーションか
   ら成っていて、前記フェルール取付具は前記テーブルに
   より前記スペーサ組立ステーションから再び前記フェル
   ール装着ステーションへ順次に送られ、かつ各種のステ
   ーションの動作はそれぞれの位置にあるフェルール取付
   具に関して実質的に同時に行われることを特徴とする、
   燃料バンドル用スペーサを組立てるための自動組立装置
   。 ２、前記フェルール取付具の各々には前記フェルール装
   着ステーションによって装着される１対のフェルールを
   それぞれ取付けるために役立つ１対の直立したポストが
   含まれる請求項１記載の自動組立装置。 ３、前記フェルール取付具の各々には前記ポスト上に取
   付けられた１対のフェルールとそれぞれ係合し得る互い
   に独立した回転可能なマニピュレータが含まれ、かつ前
   記ばね係留ステーションには前記マニピュレータを回転
   させることにより前記ポスト上において前記フェルール
   を一定量だけ回転させて前記サブアセンブリを形成する
   ための手段が含まれる請求項２記載の自動組立装置。 ４、前記フェルール取付具の各々が有する一方のポスト
   には前記ばね装着ステーションによつて挿入されたばね
   を受入れるための空所が設けられており、かつ前記フェ
   ルール取付具の各々には前記マニピュレータによるフェ
   ルールの回転に先立って該フェルール取付具に取付けら
   れた１対のフェルールとの結合位置に前記ばねを移動さ
   せるため前記空所内に設けられたばね位置決め要素が含
   まれる請求項３記載の自動組立装置。 ５、各フェルールの側壁には縦方向に伸びる中心穴とそ
   の両端において円周方向に伸びるノッチとから成るＣ字
   形の開口およびそれによって形成された円周方向に伸び
   るタブが設けられており、各ばねがループ状の両面ばね
   であり、前記フェルール装着ステーションには前記ポス
   ト上に装着される１対のフェルールについてそれぞれの
   中心穴が互いに向かい合いかつ前記一方のポストに設け
   られた前記空所と整列するように該フェルールの角方向
   位置決めを行うための手段が含まれ、かつ前記ばね位置
   決め要素が前記１対のフェルールの前記中心穴の内部に
   おいてほぼ中央の位置を占める前記結合位置に前記ばね
   を移動させる結果、前記マニピュレータが前記１対のフ
   ェルールを互いに反対方向に一定量だけ回転させると、
   前記タブが前記ばねの内部に反対方向から進入すること
   により、前記１対のフェルールの前記ノッチ内に前記ば
   ねが係留されて前記サブアセンブリが形成される請求項
   ４記載の自動組立装置。 ６、前記フェルール取付具の各々が有する一方のポスト
   が他方のポストに対する離隔位置と近接位置との間で運
   動し得るように取付けられていると共に、前記フェルー
   ル装着ステーションが該フェルール取付具上に１対のフ
   ェルールを装着するのに先立って前記一方のポストを前
   記離隔位置に移動させ、かつ前記ばね装着ステーション
   が前記空所内にばねを挿入するのに先立って前記一方の
   ポストを前記近接位置に移動させるための手段が含まれ
   る請求項５記載の自動組立装置。 ７、前記フェルール取付具の各々には前記ばね位置決め
   要素の位置決めを行うための第１の作動器および前記離
   隔位置と前記近接位置との間で前記一方のポストを移動
   させるための第２の作動器が含まれると共に、前記テー
   ブルの送りと協調させながら前記第１および第２の作動
   器の動作を制御するための手段が含まれる請求項６記載
   の自動組立装置。 ８、前記ばね係留ステーションには、この位置にあるフ
   ェルール取付具に取付けられた１対のフェルールの上端
   を支持することにより、前記マニピュレータが前記フェ
   ルールを回転させる際に前記ポスト上における前記フェ
   ルールの軸方向位置を維持するために役立つ手段が含ま
   れる請求項７記載の自動組立装置。 ９、前記フェルール装着ステーションには、この位置に
   あるフェルール取付具の前記マニピュレータをそれぞれ
   のフェルール装着位置に復帰させることにより、それぞ
   れの中心穴同士が互いに向かい合った状態で１対のフェ
   ルールを前記ポスト上に装着することを可能にする手段
   が含まれる請求項７記載の自動組立装置。 １０、前記スペーサ組立ステーションには、前記スペー
   サ組立ジグを支持するための位置決めテーブルおよびこ
   の位置にあるフェルール取付具から前記サブアセンブリ
   を取上げかつ前記位置決めテーブルによる前記スペーサ
   組立ジグの配置によって決定される前記スペーサ組立ジ
   グ中の様々な位置に前記サブアセンブリを装着するため
   の移送機構が含まれる請求項７記載の自動組立装置。 １１、前記フェルール装着ステーションには、各フェル
   ールに所定の縦方向配置状態を付与するために役立つ第
   １の手段、１対の平行な列を成すようにフェルールを配
   列するための第２の手段、および前記列の各々から１個
   ずつ１対のフェルールを受入れかつこの位置にあるフェ
   ルール取付具上への装着に先立ってそれぞれの中心穴同
   士が互いに向かい合った角方向向きを示すように前記フ
   ェルールを配置するために役立つ第３の手段が含まれる
   請求項５記載の自動組立装置。 １２、前記フェルール装置ステーションの前記第１の手
   段がフェルールの一端に設けられた基準ノッチを利用し
   ながら各フェルールに前記縦方向配置状態を付与する請
   求項１１記載の自動組立装置。 １３、前記フェルール装着ステーションの前記第３の手
   段には、各フェルールをそれの中心軸の回りにおいて独
   立に回転させるための１対の互いに独立したローラ、お
   よび各フェルールの外周面に押付けられる１対の互いに
   独立した位置決め要素が含まれていて、前記位置決め要
   素はこの位置にあるフェルール取付具上への１対のフェ
   ルールの装着に先立ち前記Ｃ字形の開口内にはまり込ん
   で前記フェルールの回転を止めることによつてそれぞれ
   の中心穴同士が互いに向かい合った角方向向きを示すよ
   うに前記フェルールを配置する請求項１２記載の自動組
   立装置。 １４、前記フェルール取付具の各々が有する一方のポス
   トが他方のポストに対する離隔位置と近接位置との間で
   運動し得るように取付けられていると共に、前記フェル
   ール装着ステーションが該フェルール取付具上に１対の
   フェルールを装着するのに先立って前記一方のポストを
   前記離隔位置に移動させ、かつ前記ばね装着ステーショ
   ンが前記空所内にばねを挿入するのに先立って前記一方
   のポストを前記近接位置に移動させるための手段が含ま
   れる請求項１３記載の自動組立装置。 １５、前記フェルール取付具の各々には前記ばね位置決
   め要素の位置決めを行うための第１の作動器および前記
   離隔位置と前記近接位置との間で前記一方のポストを移
   動させるための第２の作動器が含まれると共に、前記テ
   ーブルの送りと協調させながら前記第１および第２の作
   動器の動作を制御するための手段が含まれる請求項１４
   記載の自動組立装置。 １６、前記第１および第２の作動器を制御する前記手段
   には、１対の静止カム、前記フェルール取付具の各々と
   所定の位置関係をもって前記テーブルに担持されかつ前
   記カムに追従する１対の互いに独立したカム従節、並び
   に前記カム従節の各々により支配されて対応するフェル
   ール取付具の前記第１および第２の作動器の動作を制御
   するための互いに独立した制御要素が含まれる請求項１
   ５記載の自動組立装置。 １７、前記スペーサ組立ステーションには、前記スペー
   サ組立ジグを支持するための位置決めテーブルおよびこ
   の位置にあるフェルール取付具から前記サブアセンブリ
   を取上げかつ前記位置決めテーブルによる前記スペーサ
   組立ジグの配置によって決定される前記スペーサ組立ジ
   グ中の様々な位置に前記サブアセンブリを装着するため
   の移送機構が含まれる請求項１５記載の自動組立装置。 １８、前記ばね係留ステーションには、この位置にある
   フェルール取付具に取付けられた１対のフェルールの上
   端を支持することにより、前記マニピュレータが前記フ
   ェルールを回転させる際に前記ポスト上における前記フ
   ェルールの軸方向位置を維持するために役立つ手段が含
   まれる請求項１７記載の自動組立装置。 １９、前記フェルール装着ステーションには、この位置
   にあるフェルール取付具の前記マニピュレータをそれぞ
   れのフェルール装着位置に復帰させることにより、それ
   ぞれの中心穴同士が互いに向かい合った状態で１対のフ
   ェルールを前記ポスト上に装着することを可能にする手
   段が含まれる請求項１８記載の自動組立装置。