JPH0364826B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は円柱状に形成された核燃料ペレツトの
外観検査装置に関するものである。

「従来の技術」 例えば、軽水冷却型原子炉用の核燃料ペレツト
は、低濃縮度の二酸化ウラン粉未を金型内で成形
して円柱状のグリーンペレツト（圧粉体とも言
う）とし、このグリーンペレツトを高温で焼結し
てち密な焼結ペレツトを作り、さらにこの焼結ペ
レツトの外径等を研摩して寸法精度を高め、核燃
料ペレツトとして燃料被覆管内に充填して使用さ
れる。この燃料ペレツトは外径が９mm〜13mm、長
さが５mm〜15mmの円柱状体である。

これらの核燃料ペレツトは、その外面（端面お
よび側面両方を含む）に、割れ、欠け等の欠陥が
あつてはならない。このため、核燃料ペレツトの
使用に先立ち核燃料ペレツトの全数外観検査を行
つて核燃料ペレツトの品質を保証している。

そして、この外観検査方法としては、従来、
核燃料ペレツトをトレーに載せて検査台に運び、
この核燃料ペレツトを１個ずつピンセツト等でつ
まみ上げて目視により全数外観検査を行なう方
法、核燃料ペレツトを直接またはトレーを介し
て、直立状態または横臥状態でコンベア上に載せ
て移動させながら、この核燃料ペレツトを１個ず
つピンセツト等でつまみ上げて目視により全数外
観検査を行う方法、トレー底面に、断面円弧状
の溝を多数設け、この溝に核燃料ペレツトを横臥
状態で並べ、上記トレーにバイブレータにより振
動を与え、振動する核燃料ペレツトの外周面を目
視により全数検査し、さらに必要に応じ核燃料ペ
レツトを１個ずつピンセツトでつまみ上げて、そ
の端面の全数検査を行う方法等が用いられてい
る。

しかしながら、上記従来の外観検査方法にあつ
ては、手の局部被曝防護の見地より、著しく作業
性を害する放射線遮蔽用の手袋の着用を強いら
れ、また、上記においては、検査手数がかか
り、極めて非能率的であり検査しにくく、作業者
にかかる負担が大きい。また、上記において
は、検査速度はやや向上するが、不十分であり、
未だ検査しにくく、作業者にかかる負担は依然と
して大きい。さらに、上記においては、検査速
度は一層向上するが、バイブレータによる振動だ
けではトレー上の核燃料ペレツトが一様に回らな
い等装置が不十分で、作業者の目の疲労および手
先の疲労が大きく、従つて検査むら等の検査ミス
を避けることができない等の問題があつた。

そこで、上記各問題を解消するために、本出願
人は、新規の核燃料ペレツト外観検査装置（特開
昭57−93238）を提出した。この外観検査装置は、
第１１図および第１２図に示すように、基台１
と、この基台１上の所定箇所に位置決め固定され
るとともに、その上部に複数の核燃料ペレツトＰ
が載置されるトレー２と、基台１上であつて位置
決め固定される前記トレー２に隣接して設けら
れ、かつ、駆動機構３により同方向に回転操作さ
れる回転ローラ群４と、核燃料ペレツトＰを、前
記トレー２と前記回転ローラ群４とのいずれか一
方から他方へ移送する移送機構５とから構成され
ている。

上記外観検査装置にあつては、トレー２上に規
則的に配列されている核燃料ペレツトＰを移送機
構５によつて回転ローラ群４上に移送し、両ロー
ラ４ａの間でこの多数のペレツトＰを同時に所定
方向に一定速度で回転させ、これにより、効率の
良い検査を実現している。そして、上記検査装置
によれば、検査速度を速めるとともに、作業者に
かかる作業負担を軽減し、かつ、核燃料ペレツト
Ｐに回転むらが無く、その分検査むら等の検査ミ
スが生じるのを無くすることができるといつた効
果を得ている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、前記ペレツト外観検査装置にあ
つては、ペレツトＰの側面については確実な検査
が行えるものの、ペレツトＰ同士が端面を接触さ
れた状態で回転ローラ群４上に移送された場合
に、ペレツトの端面の検査が行えないという問題
があつた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、核燃料ペレツトの側面
のみならず端面も確実に検査することができ、信
頼性の高い外観検査を効率良く実施することがで
きる核燃料ペレツトの外観検査装置を提供するこ
とにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明では係る目的を達成するために、基台
と、該基台上の所定箇所に位置決め固定されかつ
その上部には円柱状の核燃料ペレツトが横臥状態
でその軸線方向に連なつて複数並べられたトレー
と、前記基台のトレーが位置決め固定される位置
の両側にそれぞれ設けられた、ペレツトを転動さ
せる回転ローラ群と、前記基台上に位置決め固定
されるトレー上に載置される前記複数のペレツト
のうち、長さ方向１個置きに位置するペレツトだ
けを吸着して前記左右の回転ローラ群のいずれか
一方に移送する第１の移送機構と、前記トレー上
に残された複数のペレツトを平行移送して前記他
方の回転ローラ群上に載置させるとともに、それ
ら回転ローラ群上にあるペレツトを平行移送して
再び前記トレー上に載置させる第２の移送機構と
を備えて成る構成とした。

「作用」 トレー上に規則正しく配列された核燃料ペレツ
トのうち、その長さ方向１個置きに位置するもの
だけが、第１の移送機構によつて吸着されてトレ
ーに隣接する左右いずれかの回転ローラ群の一方
に移送される。トレー上に残された核燃料ペレツ
トはこのトレー上で端面検査が行なわれ、その
後、第２の移送機構により前記他方の回転ローラ
群に移送され、その上で該回転ローラに強制的に
転動されて側面の検査が行なわれる。次に、前記
一方の回転ローラ群に移送された前記ペレツトは
各回転ローラによつて強制的に転動されて端面と
側面が同時に検査される。

以上のようにして個々のペレツトに対し、端面
と側面と両方の検査が行なわれる。検査完了後、
左右回転ローラ群上にそれぞれ載置されたペレツ
トは、前記第２の移送機構によつて再びトレー上
に移送され、元の配列状態に戻される。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は本発明に係る装置の要部構成を表す斜
視図であり、図に示すように、この装置の該略構
成は、基台１１と、該基台１１上の所定箇所に位
置決め固定され、かつ、その上部に円柱状の核燃
料ペレツトＰが横臥状態で縦横（ここでは、図中
Ａ方向を縦、Ｂ方向を横と規定する）に規則正し
く配列されるトレー１２と、基台１１のトレー１
２が位置決め固定される位置の両側にそれぞれ隣
接して設けられた、ペレツトＰを転動させるため
の回転ローラ群１３，１４と、基台１１上に位置
決め固定されるトレー１２上に載置される複数の
ペレツトＰのうち、前記縦方向一個（列）置きに
位置するペレツトＰだけを吸着して、前記左側の
回転ローラ群１３上に移送させる（左右いずれの
回転ローラ群１３，１４いずれでもよいが、ここ
では左側の回転ローラ１３群上としている）第１
の移送機構１５と、前記トレー１２上に残された
複数のペレツトＰを平行移送させて前記他方の回
転ローラ群１４上に載置させるとともに、それら
回転ローラ群１３，１４上にあるペレツトＰを検
査終了後平行移送して再び前記トレー１２上に載
置させる第２の移送機構１６とを備えている。

次いで、これらの詳細について述べると、前記
基台１１には図示せぬトレー移送処理機構が付設
され、これにより、前段のペレツト処理装置につ
ながるトレー搬送路からトレー１２を基台１１上
の所定箇所に移送する操作、その位置でトレー１
２をクランプ機構により固定する操作、並びに、
ペレツトＰの外観検査完了後トレー１２を元のト
レー搬出路に戻す搬出操作をすべて自動的に行な
うように成つている。

また、基台１１には図示せぬバイブレータが設
けられ、これにより、基台１１上にセツトされた
トレー１２を振動させて、その上部に配列されて
いるペレツトＰ同士を互いに若干離間させ得るよ
うになつている。

前記回転ローラ群１３，１４はそれぞれ左右対
称と成つており、ここでは、回転ローラ群１３の
みについて説明し、他側の回転ローラ群１４につ
いては同一符号を伏し、その説明を省略する。

回転ローラ群１３を構成する個々の回転ローラ
１３ａ、…は、両端を互いに平行に配置された一
対のローラ支持体１７，１８に回転自在に支持さ
れるとともに、ローラ駆動機構１９によつて回転
されるように成つている。

回転ローラ１３ａ、…の一端部は、第２図に示
すように、ローラ支持体１７の上下に分割可能な
二つの半割り支持部材２０，２１の下面および上
面に形成した半円状の溝２０ａ，２１ａの間に挾
持されるベアリング２２によつて回転自在に支持
されている。また、各回転ローラ１３ａ、…の一
端部には、それぞれ、ローラギヤ２３がナツト２
３ａにより固定されており、かつ、これらのロー
ラギヤ２３は各々、アイドルギヤ２４を介して、
一対の駆動ギヤ２５に連結されている。そして、
これら駆動ギヤ２５はトルクテンダー２６を介し
て、一対のモータ２７に連結されており、これら
モータ２７を作動することによつて、トルクテン
ダー２６、駆動ギヤ２５、アイドルギヤ２４、ロ
ーラギヤ２３を介して、各回転ローラ１３ａ、…
がそれぞれ連動して同一方向に同一速度で同時に
回転するように成つている。上記ローラ回転駆動
機構１９は、これらのギヤ２３，２４，２５、ト
ルクテンダー２６およびモータ２７から構成され
ている。

一方、回転ローラ１３ａ、…の他端部は、第７
図に示すようにローラ支持体１８の上面に形成さ
れた円弧状の溝２８に嵌脱自在に設置されるベア
リング２９で回転自在に支持されている。

前記第１の移送機構１５について説明すると、
第１図に示すように、基台１１には２本の支柱３
０が、左側の回転ローラ群１３の左端側部と前記
両回転ローラ群１３，１４の中央にセツトされる
トレー１２の右端側部に、互いの間に所定間隔を
あけて立設されている。これら支柱３０，３０に
は左右方向にのびるガイド棒３１，３１が上下に
所定間隔をあけて平行に設けられ、ガイド棒３
１，３１には４角形状に組まれて成る垂直移動台
３２が、この移動台３２に一体的に固定されたス
ライダ３２ａをガイド棒３１に挿通されて案内さ
れることにより、左右方向に移動自在に配されて
いる。また、前記支柱３０，３０には両ガイド棒
３１，３１の中間にそれらと平行に螺子棒３３が
回転自在に設けられ、この螺子棒３３は前記支柱
３０に固定されたモータ３４によつて回転操作さ
れるとともに、前記垂直移動台３２に一体的固定
された雌螺子部材３５と螺合している。

また、垂直移動台３２には上下方向に延びるガ
イド棒３６が所定間隔をあけて平行に固定され、
このガイド棒３６，３６には上方から見てＴ字状
に組まれて成る水平移動台３７が、この移動台３
７に一体的に固定されたスライダ３７ａをガイド
棒３６に挿通されて案内されることにより、上下
方向に移動自在に支持されている。また、前記垂
直移動台３２にはガイド棒３６の間にそれらに平
行に螺子棒３８が回転自在に取り付けられ、この
螺子棒３８は前記垂直移動台３２に固定されたモ
ータ３９によつて回転操作されるとともに、前記
水平移動台３７に一体的に取り付けられた雌螺子
部材４０と螺合されている。

すなわち、前記モータ３４が作動されることに
より、前記水平移動台３７が垂直移動台３２と一
体となつて左右方向へ移動され、また、前記モー
タ３９が作動操作されることにより、水平移動台
３７が単独で上下方向に移動操作される。

前記水平移動台３７には、トレー１２上に載置
された核燃料ペレツトＰのうち、該ペレツトＰの
長さ方向一個（列）置きにあるペレツトＰだけを
吸着するための吸着器４１が取り付けられてい
る。吸着器４１は、第３図および第４図に示すよ
うに底板４２と、その上に被せられて同底板４２
との間に密封空間を形成する箱本体４３とから成
つており、内部に形成された密封空間は箱本体４
３の上部略中央に接続されるフレキシブルチユー
ブ４４を介して図示せぬ真空ポンプに接続される
（第１図参照）。前記底板４２の下面には、前記ト
レー１２上に整列されたペレツトＰに対応する円
弧状の溝４５が、複数並列的に形成されており、
これら溝４５の奥部には吸着器４１の内部空間に
連通する孔４６が、適宜間隔毎に設けられてい
る。この孔４６の間隔は、ペレツトＰの長さをｌ
としたときほぼ2lに設定されている。

前記第２の移送機構１６について説明すると、
第１図に示すように回転ローラ群１３，１４およ
びそれらの間にセツトされるトレー１２の側部に
は、一対のガイド棒５０，５０が互いに平行に配
置され、このガイド棒５０，５０に沿つて、リニ
アモーシヨンベアリング５１を介して左右一対の
ペレツト送り支持体５２Ａ，５２Ｂが左右方向
（図中Ａ方向）に移動自在に設けられている。こ
れらペレツト送り支持体５２Ａ，５２Ｂは連結部
材５３によつて互いに連結されており、かつ、各
ペレツト送り支持体５２Ａ，５２Ｂには、各一対
の連結板５４がそれぞれ下垂状に取り付けられて
いる。そして、それら連結板５４の下部には、第
５図に示すようにツメ保持アーム５５が回転自在
に取り付けられている。ツメ保持アーム５５は、
それぞれツメ支持軸５７の周囲に、複数個（例え
ば25個）のツメ保持リング５８が装着され、か
つ、各ツメ保持リング５８に熔接にてツメ５９が
それぞれ一列状態で取り付けられている。また、
第６図ａに示すように各ツメ保持リング５８に
各々穿設された挿通孔６０には、通常時に、上記
ツメ支持軸５７の軸方向に形成された溝６１に嵌
入しているスリツプピン６２と、このスリツプピ
ン６２をツメ保持リング５８（ツメ支持軸５７）
の中心軸方向に付勢するバネ６３とが、挿入され
て、バネ力調整ネジ６４によつて上方から押さえ
られて取り付けられている。そして、上述したよ
うにツメ保持アーム５５のツメ支持軸５７は、連
結板５４に回転自在に支持されるとともに、一方
の連結板５４に取り付けられた回動機構６５によ
つて回動されるように成つている。

この第２の移送機構１６により、トレー１２上
に配列されたペレツトＰを左右いずれかの回転ロ
ーラ群１３，１４上に移送させたり、あるいは逆
に回転ローラ群１３，１４上にあるペレツトＰを
トレー１２上に移送する場合には、まず、通常第
６図ｂに示すようにツメ５９が傾斜状態とされて
いるツメ支持軸５７を回転機構６５により反時計
方向に回転させて、第６図ａに示す如くツメ５９
が真下に向くようにする。このとき、ツメ５９の
先端はペレツトＰと係合し得る状態となる。

このようにツメ５９の先端がペレツトＰと係合
し得る状態とし、次いで、左右一対のペレツト送
り支持体５２Ａ，５２Ｂを、図示しない駆動機構
によつて第１図中Ａ方向のうち任意の方向に移動
させて、ペレツトＰを所望どおり移動させるので
ある。

上記ペレツトＰを移送させるに際し、例えば移
送方向先頭のペレツトＰがトレー１２あるいは回
転ローラ１３ａ，１４ａに引つ掛かつた場合に
は、スリツプピン６２が溝６１の縁部に乗り上げ
てバネ６３の付勢力に抗して外方へ移動し、ツメ
支持リング５８とツメ支持軸５７との係合を解い
て、同ツメ支持リング５８をフリーとし、ツメ５
９およびペレツトＰの損傷を未然に防止する。

また、前記回転ローラ群１３，１４には、それ
らがトレー１２と対抗する側の端部を、トレー１
２に接触させたり、あるいは、トレー１２から離
間させたりするための、回転ローラ移送機構７１
が設けられている。

この回転ローラ移送機構７１は、回転ローラ群
１３，１４のトレー１２と対抗する側の端部の下
方に設置されるもので、第７図ないし第９図に示
すように、個々の回転ローラ１３ａ，１４ａの端
部を押し上げるためのローラ押し上げ金具７２
と、この押し上げ金具７２を上下方向に移動自在
に支持するローラ押し上げ台７３と、ローラ押し
上げ金具７２とローラ押し上げ台７３との間に設
けられたバネ７４と、上記ローラ押し上げ台７３
にピストンロツド７５が連結されたシリンダ装置
７６とから構成されている。また、上記回転ロー
ラ押し上げ金具７２の上面には、回転ローラ１３
ａ，１４ａの一端部を支持するための円弧状の溝
７７が、各ローラ３，４の設置箇所に一致して形
成されており、かつ、溝７７の曲率半径は回転ロ
ーラ１３ａ，１４ａの一端部（支持部）の曲率半
径より大きく設定されている。さらに、回転ロー
ラ１３ａ，１４ａの一端部とトレー１２との接触
部の近傍において、回転ローラ１３ａ，１４ａに
はテーパ面７８が形成されている。

上記回転ローラ移送機構７１は、回転ローラ群
１３，１４とトレー１２との相互間でペレツトＰ
を乗り移らせるときに使用される。すなわち、ペ
レツトＰを他側へ乗り移らせる場合には、シリン
ダ装置７６のピストンロツド７５を上昇させる。
すると、回転ローラ１３ａ，１４ａの一端部上に
トレー１２の波形板１２Ａが接触すること、およ
び、ローラ移送機構７１のローラ押し上げ金具７
２に形成された溝７７の曲率半径が、回転ローラ
１３ａ，１４ａの一端部（支持部）の曲率半径よ
り大きく設定してあることによつて、仮に、回転
ローラ１３ａ，１４ａの一端部とトレー１２の波
形板１２Ａとの間に水平方向の多少のずれが生じ
たとしても、それが円滑に吸収されて、回転ロー
ラ１３ａ，１４ａの一端部と波形板１２Ａとがし
つかりと密着する。従つて、トレー１２と回転ロ
ーラ１３ａ，１４ａの一端部との段差を最小限に
抑えることができ、ペレツトＰの乗り移りがスム
ースとなる。

次に、上記のように構成された外観検査装置の
作用について説明する。

(1) まず、図示しない搬送路から送られてくるト
レー１２を、図示しないトレー移送機構を介し
て基台１１の所定箇所まで移送し、クランプ機
構を介してその位置にセツトする。そして、セ
ツトしたトレー１２に図示しないバイブレータ
で振動を与え、トレー上に配列されているペレ
ツトＰ同士を、互いにごく僅かずつ離間させ
る。

(2) 次に、トレー１２上に整列されている複数の
ペレツトＰのうち、ペレツトＰの長さ方向一個
（列）置きあるペレツトを真空を利用した吸着
器４１で吸着し、次いで、モータ３４，３９を
作動させることにより、吸着器４１ごと第１図
中左側の回転ローラ群１３上に移動し、そこで
真空を解き、同回転ローラ群上にペレツトＰを
載置する。

(3) トレー１２上に残つた１個（列）置きのペレ
ツトＰに対し、左右双方の端面検査を行う。

(4) 端面検査終了後、トレー１２上に残されたペ
レツトＰを第２の移送機構１６で第１図中右側
の回転ローラ群１４上に移送し、各回転ローラ
１４ａを介して各ペレツトＰを同速度で同方向
に強制的に回転させ、同ペレツトＰに対して側
面検査を行う。

(5) 前記左側の回転ローラ群１３上に移送された
ペレツトＰに対し、各回転ローラ１３ａを介し
て同速度で同方向に強制的に回転させ、同ペレ
ツトＰに対して側面と端面双方の検査を同時に
行う。

以上のようにしてすべてのペレツトＰに対
し、端面、側面両方の検査を行うが、検査時に
不良（欠け、割れ等）のペレツトＰがあれば、
その都度その不良ペレツトをピンセツト等の把
持手段によつて取り出す。

(6) 上述の検査が終了したら、まず、左側の回転
ローラ群１３上のペレツトＰを第２の移送機構
１６でトレー１２上に戻す。

(7) 次に、右側の回転ローラ群１４上にあるペレ
ツトＰを前記第２の移送機構１６でトレー１２
上に戻す。

(8) 次いで、検査が終わつてトレー１２上に集め
られた正常なペレツトＰを、トレー１２ごと図
示しないトレー搬送機構により自動的に元の搬
送路に戻し、トレー１２を取り出す。

なお、上記実施例では、トレー１２上にある
ペレツトＰのうち長さ方向１個置きにあるペレ
ツトを回転ローラ群１３上に移送する手段とし
て、真空吸着手段を利用しているが、これは、
この手段によればペレツトＰを傷付けにくいと
いう利点が得られるからである。

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、基台と、
該基台上の所定箇所に位置決め固定されかつその
上部には円柱状の核燃料ペレツトが横臥状態でそ
の軸線方向に連なつて複数並べられたトレーと、
前記基台のトレーが位置決め固定される位置の両
側にそれぞれ設けられた、ペレツトを転動させる
回転ローラ群と、前記基台上に位置決め固定され
るトレー上に載置される前記複数のペレツトのう
ち、長さ方向１個置きに位置するペレツトだけを
吸着して前記左右の回転ローラ群のいずれか一方
に移送する第１の移送機構と、前記トレー上に残
された複数のペレツトを平行移送して前記他方の
回転ローラ群上に載置させるとともに、それら回
転ローラ群上にあるペレツトを平行移送して再び
前記トレー上に載置させる第２の移送機構とを備
える構成であるから、核燃料ペレツトの側面のみ
ならず端面も確実に検査することができ、信頼性
の高い外観検査を効率良く実施することができる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明の一実施例を示
し、第１図は要部の構成を示す斜視図、第２図は
回転ローラの駆動機構を示す斜視図、第３図は吸
着器の底板の斜視図、第４図は吸着器の作用説明
図、第５図は第２の移送機構を示す斜視図、第６
図ａ，ｂはその作用説明図、第７図は回転ローラ
の一端部の支持部を示す断面図、第８図は第７図
の−線に沿う断面図、第９図は第７図の−
線に沿う断面図、第１０図は回転ローラの作用
説明図、第１１図および第１２図はペレツト外観
検査装置の一従来例を示し、第１１図は側面図、
第１２図は平面図である。 １１……基台、１２……トレー、１３，１４…
…回転ローラ群、１３ａ，１４ａ……回転ロー
ラ、１５……第１の移送機構、１６……第２の移
送機構、３２……垂直移動台、３４……モータ、
３７……水平移動台、３９……モータ、４１……
吸着器、４２……底板、４３……箱本体、４４…
…フレキシブルチユーブ、４６……孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基台と、該基台上の所定箇所に位置決め固定
   されかつその上部には円柱状の核燃料ペレツトが
   横臥状態でその軸線方向に連なつて複数並べられ
   たトレーと、前記基台のトレーが位置決め固定さ
   れる位置の両側にそれぞれ設けられた、ペレツト
   を転動させる回転ローラ群と、前記基台上に位置
   決め固定されるトレー上に載置される前記複数の
   ペレツトのうち、長さ方向１個置きに位置するペ
   レツトだけを吸着して前記左右の回転ローラ群の
   いずれか一方に移送する第１の移送機構と、前記
   トレー上に残された複数のペレツトを平行移送し
   て前記他方の回転ローラ群上に載置させるととも
   に、それら回転ローラ群上にあるペレツトを平行
   移送して再び前記トレー上に載置させる第２の移
   送機構とを備えて成ることを特徴とする核燃料ペ
   レツトの外観検査装置。