JPH0356436B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0356436B2 JPH0356436B2 JP58011423A JP1142383A JPH0356436B2 JP H0356436 B2 JPH0356436 B2 JP H0356436B2 JP 58011423 A JP58011423 A JP 58011423A JP 1142383 A JP1142383 A JP 1142383A JP H0356436 B2 JPH0356436 B2 JP H0356436B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cask
- coordinate system
- box
- rack
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は原子力発電所においてキヤスク挿入作
業を自動的に行う燃料自動交換機に関するもので
ある。
業を自動的に行う燃料自動交換機に関するもので
ある。
原子炉での使用済燃料集合体（以下キヤスクと
いう。）はキヤスクボツクスに挿入収納される。
キヤスクボツクスは通常複数のキヤスクを挿入で
きるようラツクで仕切つてある。そして、キヤス
クボツクスの置場は通常燃料プールの片隅に設け
られている。キヤスクはブリツジ、トロリ、マス
トから構成される台車に塔載されたマストの先端
のつかみ具によりつり下げられ、台車の移動に伴
つて移動する。これによつて、キヤスクボツクス
の、キヤスクを挿入するラツクの中心に位置決め
され、マストの降下によりそのラツクに挿入す
る。従来は、ラツクの中心へのキヤスクのセンタ
リングは、操作員が目視により手動運転で台車を
制御する事で行なわれていた。
いう。）はキヤスクボツクスに挿入収納される。
キヤスクボツクスは通常複数のキヤスクを挿入で
きるようラツクで仕切つてある。そして、キヤス
クボツクスの置場は通常燃料プールの片隅に設け
られている。キヤスクはブリツジ、トロリ、マス
トから構成される台車に塔載されたマストの先端
のつかみ具によりつり下げられ、台車の移動に伴
つて移動する。これによつて、キヤスクボツクス
の、キヤスクを挿入するラツクの中心に位置決め
され、マストの降下によりそのラツクに挿入す
る。従来は、ラツクの中心へのキヤスクのセンタ
リングは、操作員が目視により手動運転で台車を
制御する事で行なわれていた。
手動運転で行なわざるを得ない理由は次のよう
なものである。すなわちキヤスクボツクスを、自
動交換機座標系に位置決めして設置する事が主に
原子炉建屋の構造上の制約から困難のため、自動
運転に必要な目標位置（ラツク中心）を自動交換
機座標系の位置として割出す事が出来ず、従つて
目視による手動運転によらざるを得なかつたから
である。
なものである。すなわちキヤスクボツクスを、自
動交換機座標系に位置決めして設置する事が主に
原子炉建屋の構造上の制約から困難のため、自動
運転に必要な目標位置（ラツク中心）を自動交換
機座標系の位置として割出す事が出来ず、従つて
目視による手動運転によらざるを得なかつたから
である。
したがつて、キヤスクの挿入作業を手動運転で
行なうため、位置決めに時間がかかり、位置決め
が正確に行いにくい。また、使用済燃料はチヤネ
ル被覆が除去済のため、キヤスクとラツクに挿入
する際、ラツクとこすれたときは破損するおそれ
がある。
行なうため、位置決めに時間がかかり、位置決め
が正確に行いにくい。また、使用済燃料はチヤネ
ル被覆が除去済のため、キヤスクとラツクに挿入
する際、ラツクとこすれたときは破損するおそれ
がある。
本発明の目的は、キヤスク挿入作業の自動化に
より、これら欠点を解決する手段を提供するもの
である。
より、これら欠点を解決する手段を提供するもの
である。
本発明は自動化の手段としてイメージセンサ、
画像処理技術を用い、キヤスク置場に任意に置か
れたキヤスクボツクスの現在位置および挿入すべ
きキヤスクボツクスのラツク中心位置を、燃料自
動交換機の座標系上に割り出し、このラツク中心
位置に燃料自動交換機の台車を自動的に位置決め
する事により自動化をはかるものである。
画像処理技術を用い、キヤスク置場に任意に置か
れたキヤスクボツクスの現在位置および挿入すべ
きキヤスクボツクスのラツク中心位置を、燃料自
動交換機の座標系上に割り出し、このラツク中心
位置に燃料自動交換機の台車を自動的に位置決め
する事により自動化をはかるものである。
第１図はキヤスクボツクス１をキヤスク置場床
２上に設置した際の斜視図である。燃料自動交換
機の位置を定義するため、床２には原子炉建屋に
座標系（ｘ、ｙ、ｚ）が定められ、図ではｘ：ブ
リツジ軸、ｙ：トロリ軸、ｚ：マスト軸と定めて
いる。また基準マーク８，９がキヤスク置場床２
の表面にＸ軸に平行に設けられる。これは自動運
転座標系（Ｘ、Ｙ）で定義され、かつこの座標系
の単位長さを有する。
２上に設置した際の斜視図である。燃料自動交換
機の位置を定義するため、床２には原子炉建屋に
座標系（ｘ、ｙ、ｚ）が定められ、図ではｘ：ブ
リツジ軸、ｙ：トロリ軸、ｚ：マスト軸と定めて
いる。また基準マーク８，９がキヤスク置場床２
の表面にＸ軸に平行に設けられる。これは自動運
転座標系（Ｘ、Ｙ）で定義され、かつこの座標系
の単位長さを有する。
キヤスクボツクス１のキヤスク挿入ラツク１０
は、その中心位置を、自動運転座標系でいまこれ
をＦ（x5、y5）で表わすことにする。このラツク
１０にはマスト７の先端のつかみ具７−１により
つり下げられたキヤスク６が挿入される。
は、その中心位置を、自動運転座標系でいまこれ
をＦ（x5、y5）で表わすことにする。このラツク
１０にはマスト７の先端のつかみ具７−１により
つり下げられたキヤスク６が挿入される。
イメージセンサ１１はマスト７に固定され、キ
ヤスク置場の状態を光電変換してキヤスク置場の
状態の画像情報を得る。そして、これを本発明の
燃料自動交換機に入力する。
ヤスク置場の状態を光電変換してキヤスク置場の
状態の画像情報を得る。そして、これを本発明の
燃料自動交換機に入力する。
なお、キヤスクボツクス１は通常（Ｘ、Ｙ）座
標系に対し任意の位置に（キヤスク置場２の床面
範囲で）置かれる。
標系に対し任意の位置に（キヤスク置場２の床面
範囲で）置かれる。
第２図は（Ｘ、Ｙ）座標系に任意に置かれたキ
ヤスクボツクス１の現在位置およびラツク中心を
（Ｘ、Ｙ）座標系に割出す原理を示した説明図で
ある。すなわち、イメージセンサ１１からの画像
情報を画像処理回路により処理して得た量子化像
を示す平面図である。この量子化像は通常の画像
処理技術で得られる。Ａ（x1、y1）は基準マーク
８および９の起点で（Ｘ、Ｙ）座標系上で（x1、
y1）であらわされる点にある。Ｂ（x1、y1）は基
準マーク８の終点で、同様に（x2、y1）で示され
る。Ｃ（x1、y2）は基準マーク９の終点で同様に
（x1、y2）で示される。線分、はそれぞれ
（Ｘ、Ｙ）座標系の単位長さに一致するよう設定
されている。Ｄ（x3、y3）、Ｅ（x4、y4）はキヤス
クボツクス１の上面量子化像１−１の１辺の両端
で、（Ｘ、Ｙ）座標系上の座標（x3、y3）、（x4、
y4）で示される。Ｆ（x5、y5）はキヤスクラツク
１０の中心位置で同様に（x5、y5）で示される。
2m、2nはラツクの１辺長である。
ヤスクボツクス１の現在位置およびラツク中心を
（Ｘ、Ｙ）座標系に割出す原理を示した説明図で
ある。すなわち、イメージセンサ１１からの画像
情報を画像処理回路により処理して得た量子化像
を示す平面図である。この量子化像は通常の画像
処理技術で得られる。Ａ（x1、y1）は基準マーク
８および９の起点で（Ｘ、Ｙ）座標系上で（x1、
y1）であらわされる点にある。Ｂ（x1、y1）は基
準マーク８の終点で、同様に（x2、y1）で示され
る。Ｃ（x1、y2）は基準マーク９の終点で同様に
（x1、y2）で示される。線分、はそれぞれ
（Ｘ、Ｙ）座標系の単位長さに一致するよう設定
されている。Ｄ（x3、y3）、Ｅ（x4、y4）はキヤス
クボツクス１の上面量子化像１−１の１辺の両端
で、（Ｘ、Ｙ）座標系上の座標（x3、y3）、（x4、
y4）で示される。Ｆ（x5、y5）はキヤスクラツク
１０の中心位置で同様に（x5、y5）で示される。
2m、2nはラツクの１辺長である。
次に第３図は本発明に於ける燃料自動交換機の
制御ブロツク図である。自動座標設定器１３は、
燃料自動交換機に於て交換する位置を設定するも
のであり、通常は炉心又はプールのラツク１０に
割当てられた行列番号にて設定される。信号１３
−１は上記行列番号で示すラツクの中心座標を
（Ｘ、Ｙ）座標系で表わしたもので、原点よりの
絶対位置で与えられ、台車の位置決め目標位置を
与えるものである。台車位置制御回路１４は信号
１３−１および現在位置１８−１との偏差に応じ
台車の走行速度の設定、切替、起動、停止、目標
位置へのセンタリング、ブレーキ開閉など台車の
動作を制御する。この台車位置制御回路１４から
の制御信号１４−１を台車速度制御回路１５に出
力する。台車速度制御回路１５は制御信号１４−
１に従つて、台車駆動モータ１６を駆動するため
の駆動信号１５−１を発生する。
制御ブロツク図である。自動座標設定器１３は、
燃料自動交換機に於て交換する位置を設定するも
のであり、通常は炉心又はプールのラツク１０に
割当てられた行列番号にて設定される。信号１３
−１は上記行列番号で示すラツクの中心座標を
（Ｘ、Ｙ）座標系で表わしたもので、原点よりの
絶対位置で与えられ、台車の位置決め目標位置を
与えるものである。台車位置制御回路１４は信号
１３−１および現在位置１８−１との偏差に応じ
台車の走行速度の設定、切替、起動、停止、目標
位置へのセンタリング、ブレーキ開閉など台車の
動作を制御する。この台車位置制御回路１４から
の制御信号１４−１を台車速度制御回路１５に出
力する。台車速度制御回路１５は制御信号１４−
１に従つて、台車駆動モータ１６を駆動するため
の駆動信号１５−１を発生する。
この台車速度制御回路１５は例えば、加速度制
限器、サイリスタレオナード回路等から構成され
る（図示せず）。１７は台車であり、ブリツジ、
トロリで構成される。なお台車駆動モータは、ブ
リツジ、トロリそれぞれに独立して設備され、台
車は２軸同時に制御されている。また、マスト７
を上下方向に位置制御するための駆動モータも１
６に含入されるものとする。
限器、サイリスタレオナード回路等から構成され
る（図示せず）。１７は台車であり、ブリツジ、
トロリで構成される。なお台車駆動モータは、ブ
リツジ、トロリそれぞれに独立して設備され、台
車は２軸同時に制御されている。また、マスト７
を上下方向に位置制御するための駆動モータも１
６に含入されるものとする。
１８は、ブリツジ、トロリ、マストの（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）座標系に於る現在位置を検出する位置検
出器である。位置検出方法は、ラツクピニヨン、
シンクロ発信器を組合せて検出系を構成してい
る。
Ｙ、Ｚ）座標系に於る現在位置を検出する位置検
出器である。位置検出方法は、ラツクピニヨン、
シンクロ発信器を組合せて検出系を構成してい
る。
１９−１は１９から出力された、キヤスクボツ
クス１の上面および基準マークを示す量子化像で
ある。２０は１９−１に基づき、量子化像から目
標とするラツク１０の中心位置を（Ｘ、Ｙ）座標
上の点Ｆ（x5、y5）として求める、キヤスクラツ
ク中心算出回路である。２０−１は２０で求めら
れたＦ（x5、y5）の座標値である。
クス１の上面および基準マークを示す量子化像で
ある。２０は１９−１に基づき、量子化像から目
標とするラツク１０の中心位置を（Ｘ、Ｙ）座標
上の点Ｆ（x5、y5）として求める、キヤスクラツ
ク中心算出回路である。２０−１は２０で求めら
れたＦ（x5、y5）の座標値である。
第４図はキヤスク挿入自動化の操作手順を示す
フローチヤートである。
フローチヤートである。
(イ) 目標位置設定器に、キヤスク置場原点Ａを設
定し、台車を自動運点でＡ点に走行させセンタ
リング完了させる。
定し、台車を自動運点でＡ点に走行させセンタ
リング完了させる。
(ロ)、(ハ) そこでイメージセンサ１１、画像処理回
路１９、量子化像１９−１、キヤスクラツク中
心算出回路２０によりキヤスク挿入ラツクの中
心位置を算出する。（キヤスクボツクス上の全
ラツクについて） (ニ) 中心位置まで台車を走行させセンタリング完
了させる。
路１９、量子化像１９−１、キヤスクラツク中
心算出回路２０によりキヤスク挿入ラツクの中
心位置を算出する。（キヤスクボツクス上の全
ラツクについて） (ニ) 中心位置まで台車を走行させセンタリング完
了させる。
(ホ) マストモータを制御して、キヤスクを該当ラ
ツクに挿入完了させる。
ツクに挿入完了させる。
(ヘ) ２本目以降のキヤスクを(ロ)、(ハ)で求めた目標
位置に順次挿入を完了させる。
位置に順次挿入を完了させる。
本発明は任意に置かれたキヤスクボツクスの位
置を（Ｘ、Ｙ）座標系の座標として割出すもので
あり、この座標系上に割りだせればあとは従来の
（キヤスク挿入以外の）燃料自動交換機を用い、
割り出した値をその目標位置として与える事によ
り、キヤスク挿入の自動化が可能になる訳であ
る。第２図で示す量子化像で説明する。
置を（Ｘ、Ｙ）座標系の座標として割出すもので
あり、この座標系上に割りだせればあとは従来の
（キヤスク挿入以外の）燃料自動交換機を用い、
割り出した値をその目標位置として与える事によ
り、キヤスク挿入の自動化が可能になる訳であ
る。第２図で示す量子化像で説明する。
まず、Ｄ点、Ｅ点を求める。Ａ点、Ｂ点、Ｃ点
は前記したとおり（Ｘ、Ｙ）座標上で既知であ
る。今Ａ点をサブ原点とするキヤスク置場サブ座
標系（、）を定め、サブ座標系に於る点
Ｄの値をＤ（a1、b1）とし、Ｅの値をＥ（a2、b2）
とする。
は前記したとおり（Ｘ、Ｙ）座標上で既知であ
る。今Ａ点をサブ原点とするキヤスク置場サブ座
標系（、）を定め、サブ座標系に於る点
Ｄの値をＤ（a1、b1）とし、Ｅの値をＥ（a2、b2）
とする。
ａ、ｂは基準マーク、（単位長）に対
する比率で量子化像より求められる。
する比率で量子化像より求められる。
これを（Ｘ、Ｙ）座標系に変換すると、
x3＝x1＋a1｜x2−x1｜
y3＝y1＋b1｜y2−y1｜
x4＝x1＋a2｜x2−x1｜
y4＝y1＋b2｜y2−y1｜
またのｘ軸に対する傾を△θとすると
tan△θ＝y4−y3／x4−x3
で求められる。
次にラツク１０の中心Ｆ（x5、y5）を求める。
これは、通常の座標変換により容易に求められ
る。つまり点Ｄを原点としたキヤスクボツクスの
上面に第３の座標系（α、β）を設定する。キヤ
スクラツクの設計上の中心をＳ（αp、βq）とする
と、αpとβqは、 αp＝ｍ（2p−１） βq＝ｎ（2q−１） （ただし、ｐ、ｑは自然数。） で表される。点Ｄと点Ｓとの距離1pqは、 1pq＝√p 2＋q 2 で表される。また線分との交角をθ0とする
と、 tanθ0＝βq／αp で与えられる。
これは、通常の座標変換により容易に求められ
る。つまり点Ｄを原点としたキヤスクボツクスの
上面に第３の座標系（α、β）を設定する。キヤ
スクラツクの設計上の中心をＳ（αp、βq）とする
と、αpとβqは、 αp＝ｍ（2p−１） βq＝ｎ（2q−１） （ただし、ｐ、ｑは自然数。） で表される。点Ｄと点Ｓとの距離1pqは、 1pq＝√p 2＋q 2 で表される。また線分との交角をθ0とする
と、 tanθ0＝βq／αp で与えられる。
以上によりＳ（αp、βq）をＦ（x5、y5）に変換す
ると、 x5＝x3＋1pqcosθ y5＝y3＋1pqsinθ （ただし、θ＝θ0＋ΔθΔθ：左回りを正） となる。
ると、 x5＝x3＋1pqcosθ y5＝y3＋1pqsinθ （ただし、θ＝θ0＋ΔθΔθ：左回りを正） となる。
このＦ（x5、y5）を、燃料自動交換機の目標位
置として図３で示す台車位置制御回路１４に与え
る事により、キヤスクラツク１０のセンタＦへの
自動運転位置決めが可能となる。マストの巻下げ
キヤスクのはなし等は通常の燃料自動交換機の動
作と同じに行なわれ１本のキヤスクの挿入が完了
する。前述した式でもあきらかなようにキヤスク
ラツクセンタＳ（αp、βq）はキヤスクボツクスの
寸法が決れば全ラツクについて求められるのでＤ
（x3、y3）、Ｅ（x4、y4）が求まれば、全ラツクセ
ンタの（ｘ、ｙ）座標系上の値が求められる。
置として図３で示す台車位置制御回路１４に与え
る事により、キヤスクラツク１０のセンタＦへの
自動運転位置決めが可能となる。マストの巻下げ
キヤスクのはなし等は通常の燃料自動交換機の動
作と同じに行なわれ１本のキヤスクの挿入が完了
する。前述した式でもあきらかなようにキヤスク
ラツクセンタＳ（αp、βq）はキヤスクボツクスの
寸法が決れば全ラツクについて求められるのでＤ
（x3、y3）、Ｅ（x4、y4）が求まれば、全ラツクセ
ンタの（ｘ、ｙ）座標系上の値が求められる。
従つて、第４図で示すニ〜ホを繰り返す事によ
りキヤスクボツクス１全ラツクへの挿入作業を自
動的に行なう事が可能となる。
りキヤスクボツクス１全ラツクへの挿入作業を自
動的に行なう事が可能となる。
本発明によりキヤスク挿入作業の自動化がもた
らす総合的な効果は次のとおりである。
らす総合的な効果は次のとおりである。
(イ) キヤスク挿入作業時間の短縮
(ロ) 被ばく低減
(ハ) キヤスク損傷の低減
また、本発明は、挿入すべきキヤスクの真の中
心を画像処理で直接求めずに、比較的、画像とし
て大きく且つコントラストが目立つ基準マークと
キヤスクボツクスをとらえて、座標系の変換を行
ない、目標値を求めことめているので、画像処理
の解像度の影響を低減させる事ができる。
心を画像処理で直接求めずに、比較的、画像とし
て大きく且つコントラストが目立つ基準マークと
キヤスクボツクスをとらえて、座標系の変換を行
ない、目標値を求めことめているので、画像処理
の解像度の影響を低減させる事ができる。
第１図はキヤスク置場の斜視図、第２図はキヤ
スク置場の座標系の説明図、第３図は本発明のブ
ロツク図、第４図は本発明の動作を示すフローチ
ヤートである。 １３……自動座標設定器、１４……台車位置制
御回路、１５……台車速度制御回路、１６……台
車駆動モータ、１７……台車、１８……位置検出
器、１９……画像処理回路、２０……キヤスク中
心補正回路。
スク置場の座標系の説明図、第３図は本発明のブ
ロツク図、第４図は本発明の動作を示すフローチ
ヤートである。 １３……自動座標設定器、１４……台車位置制
御回路、１５……台車速度制御回路、１６……台
車駆動モータ、１７……台車、１８……位置検出
器、１９……画像処理回路、２０……キヤスク中
心補正回路。
Claims (1)
- １ 原子力発電所の燃料自動交換機に於て、キヤ
スク置場に設けられた基準マーク及びキヤスクボ
ツクスを光電変換手段により量子化像として記憶
し、この量子化像を用いて、前記キヤスクボツク
ス設計時にあらかじめ既知の前記キヤスクボツク
スの座標系を、前記基準マークと前記キヤスクボ
ツクスとの相対位置から前記燃料自動交換機が持
つ座標系に変換し、挿入すべきキヤスクの真の中
心を割出し、目標座標として記憶する手段を具備
したことを特徴とする燃料自動交換機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011423A JPS59137896A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | 燃料自動交換機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011423A JPS59137896A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | 燃料自動交換機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137896A JPS59137896A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH0356436B2 true JPH0356436B2 (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=11777645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58011423A Granted JPS59137896A (ja) | 1983-01-28 | 1983-01-28 | 燃料自動交換機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59137896A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014228483A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 株式会社東芝 | 燃料取替機の制御方法及び制御システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57166597A (en) * | 1981-04-08 | 1982-10-14 | Tokyo Shibaura Electric Co | Position arranging device of reactor component exchaging machine |
-
1983
- 1983-01-28 JP JP58011423A patent/JPS59137896A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59137896A (ja) | 1984-08-08 |
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