JPH0413248B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製造又は検査工程において、短尺の円
柱体を、起立状態から横臥状態に姿勢転換して排
出する円柱体の姿勢転換装置に関する。

〔従来技術〕

例えば、軽水型原子炉用の燃料ペレツト（以下
ペレツトと云う。）は外径９mm〜13mm、全長５mm
〜15mmの短尺の円柱体である。このペレツトは、
二酸化ウラン粉末をプレス成形したあと高温下で
焼結し、この焼結体の外径研削を行ない、さらに
外周側面と両端面の割れ、欠け等の外観検査を行
つてから被覆管内に充填され、原子炉用燃料とし
て使用されている。

従来、ペレツトの外観検査は、特開昭57−
93238号公報に開示されているように行なわれて
いる。即ち、同一方向に回転する複数の回転ロー
ラの一側に、波形に形成された底部上に多数のペ
レツトを横臥状に整列収納した容器（以下トレイ
と云う）を手作業で搬入して隣接させ、このトレ
イから前記複数の回転ローラ上に多数のペレツト
を移し、回転するローラ上でこれらペレツトを同
時に同一方向に所定速度で回転させながらペレツ
トの外周側面を検査し、またこれらペレツトを手
作業によりピンセツトで１つずつつまみ出して両
端面をそれぞれ目視により検査し、割れ、欠け等
が発生した不良品をピンセツトを用いて除去して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のこのようなペレツトの外観検
査にあつては、上述のように回転する複数の回転
ローラの一側に、トレイを手作業により搬入して
隣接させ、このトレイから回転ローラ上に多数の
ペレツトを移さなければならず、手数を要するば
かりか細心の注意を要し、作業能率が悪く、作業
者が疲労し易いという問題があつた。

また、ペレツトの側面検査後直ちにピンセツト
を用いてペレツトを１つずつつまみ出し、その両
端面を反転作業を含めて目視検査するため、 検査時間がかかる。

常時回転しているペレツトを目視検査するた
め、また、ペレツトの外周側面検査と端面検査
とで検査感覚が異なるため、検査作業者の眼が
疲れやすい。

検査精度にむらが出易く検査上の品質管理が
困難である、等の問題点があつた。

本発明は、従来のものがもつ以上のような欠点
を解消した円柱体の姿勢転換装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために次のよう
な構成としている。即ち、短円柱に、該短円柱の
軸線方向と略平行で相互間角度を90゜以上として
交差する２面を境界面とした切欠部が形成された
姿勢転換ローラと、該姿勢転換ローラに該姿勢転
換ローラを往復回転させるように付設された回転
駆動機構と、前記切欠部の一方の境界面側に位置
し該一方の境界面及び前記短円柱の端面に開口す
るように該短円柱の軸線と平行に形成された切込
溝と、該切込溝に嵌脱自在に嵌入された円柱体載
置部材とを具備し、前記姿勢転換ローラを90゜回
動させていずれか一方の境界面上に受容した起立
状態の円柱体を横臥状態に姿勢転換して他方の境
界面上に移乗させる構成としている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第８図に
基づいて説明する。第１図中１は基台であり、こ
の基台１には一対の軸受２ａ，２ｂが対向して設
けられている。軸受２ａ，２ｂには所定間隔離間
して複数（この実施例では６個）の駆動ローラ３
が回転自在に支持されている。駆動ローラ３は第
３図に示すように軸４を有し、外周の所定箇所に
環状溝５及びピニオン６が設けられたものであ
る。

一方、基台１上にはラツクガイド７が固定して
設けられている。このラツクガイド７は一方の軸
受２ｂ側へ寄せて前記ピニオン６の下方に位置し
て設けられており、上面に駆動ローラ３の軸線方
向と直交する方向に延びる角形の溝８が形成され
たものである。溝８にはラツク９が摺動自在に嵌
入されている。このラツク９は基台１上に設けら
れたシリンダ機構（油圧または空圧）１０のピス
トンロツド１１に連結され、第１図、第２図、第
６図、第７図及び第８図において矢印AB方向に
移動自在とされている。ラツク９にはピニオン６
が噛み合せられている。

また、各駆動ローラ３間には姿勢転換ローラ１
２が、駆動ローラ３に載せられて設けられてい
る。姿勢転換ローラ１２は第４図、第５図に示す
ように形成されたものである。即ち、短円柱１３
に、この短円柱１３の軸線方向と平行で互いに鈍
角をもつて交差する２面を境界面１４，１５とし
て切欠かれた切欠部１６が設けられている。ま
た、短円柱１３には、この短円柱１３の端面と平
行でかつ一方の境界面１４から短円柱１３の外周
に達する押上げ部材通過溝１７が形成されてい
る。一方の境界面１４の第４図における押上げ部
材通過溝１７より右側部は短円柱１３の軸線方向
に対し右下りに傾斜させられている。また、一方
の境界面１４には、第４図、第５図における押上
げ部材通過溝１７の上部に位置して凹部１８が形
成されている。また、短円柱１３には、他方の境
界面１５側に位置して短円柱１３の軸線と平行に
切込溝１９が形成されている。この切込溝１９の
側壁面１９ａと押上げ部材通過溝１７の側壁面１
７ａとのなす角は90゜とされている。切込溝１９
には、第１図において円柱体３０を載置した板状
のウオーキングビーム（円柱体載置部材）１９ｂ
が嵌脱するようになされている。また、短円柱１
３の外周には、駆動ローラ３上に姿勢転換ローラ
１２が載置されたときピニオン６に噛み合う歯車
部２０が形成されており、この歯車部２０がピニ
オン６に噛み合つたとき姿勢転換ローラ１２はそ
の軸線方向の移動を阻止されるようになされてい
る。そして、シリンダ機構１０、ラツク９、駆動
ローラ３、姿勢転換ローラの歯車部２０により回
転駆動機構が構成されている。

また、各姿勢転換ローラ１２の両側には境界面
１４，１５上に円柱体３０が載置されたことを検
知するための光電管装置（図示せず）が設けられ
ている。この光電管装置は制御装置（図示せず）
に電気的に接続されている。

一方、第２図において、基台１上には、駆動ロ
ーラ３上に載置され、かつ歯車部２０をピニオン
６に噛み合せられた姿勢転換ローラ１２の下方に
位置して押上げ部材２１が設けられている。この
押上げ部材２１はくし歯板状の押上げ部２２を有
している。この押上げ部２２は、垂直に位置させ
られた各押上げ部材通過溝１７の真下に位置する
ように所定間隔離間して設けられており、駆動ロ
ーラ３の環状溝５、姿勢転換ローラ１２の押上げ
部材通過溝１７に嵌脱自在とされ、かつ一方の境
界面１４より突出するようになされている。押上
げ部２２の先端は、その歯車部２０側が低くなる
ように傾斜させられている。なお、押上げ部材２
１は基台１に設けられたシリンダ機構（油圧また
は空圧）２３のピストンロツド２４に連結され、
このシリンダ機構２３の作動により上下動するよ
うになされている。

次に、上記のように構成された円柱体姿勢転換
装置の作用について説明する。

まず、姿勢転換ローラ１２に円柱体３０を起立
状態で受容しこれを横臥状態に姿勢転換して排出
する場合について説明する。なお、円柱体３０と
しては燃料ペレツトを一対象例として述べる。

(1) まず、他方の境界面１５上に円柱体３０を、
第１図、第２図に示すように載置する。このと
きには、板状のウオーキングビーム１９ｂの上
面に円柱体３０を起立状態で載置し、ウオーキ
ングビーム１９ｂを姿勢転換ローラ１２の軸線
方向に水平移動させて切込溝１９に挿入し、ウ
オーキングビーム１９ｂを若干下降させて円柱
体３０を他方の境界面１５上に載置する。

(2) 前記のように他方の境界面１５上に円柱体３
０が載置されると、この境界面１５上に円柱体
３０が載置されたことを光電管装置が検出し、
その検出信号が制御装置に送られ、この制御装
置の作用によりシリンダ機構１０が縮小作動
し、ラツク９を第１図及び第６図において矢印
Ｂ方向に所定距離移動させる。すると、ピニオ
ン６が第６図において矢印Ｃ方向に回転し、こ
れに伴い姿勢転換ローラ１２が同図において矢
印Ｅ方向に90゜回転して停止する。従つて、他
方の境界面１５上の円柱体３０は第７図に示す
ように一方の境界面１４上に移乗して凹部１８
内に受容される。

(3) 一方の境界面１４上に円柱体３０が移乗する
と、制御装置の作用によりシリンダ機構２３が
伸長作動し、押上げ部材２１が緩やかに上昇
し、環状溝５を通り、押上げ部材通過溝１７に
嵌入し、さらに上昇して第８図に示すように円
柱体３０を押上げる。ここで、押上げ部２２の
先端が傾斜していること及び一方の境界面１４
が傾斜していることにより、円柱体３０は押上
げ部２２上より一方の境界面１４上に移り、こ
の一方の境界面１４上を自重により転動して姿
勢転換ローラ１２外へ横臥状態で排出される。

(4) 次に、制御装置の作用により、押上げ部材２
１が上昇してから所定時間経過すると、シリン
ダ機構２３が縮小作動しこの押上げ部材２１が
下降して元の位置に戻り、シリンダ機構１０が
伸長作動し、これに伴いラツク９が第８図にお
いて矢印Ａ方向に移動し、ピニオン６が同図に
おいて矢印Ｄ方向に回転し、姿勢転換ローラ１
２が同図において矢印Ｆ方向に90゜回転して元
の位置に戻る。

(5) 次に、姿勢転換ローラ１２に円柱体３０を横
臥状態で受容し、これを起立状態に姿勢転換し
て排出する場合について説明する。この場合に
は、横臥状態の複数の円柱体３０を吸着器（図
示しない）により同時に吸着して略水平状態と
された一方の境界面１４の上方に移送し、さら
に下降させて一方の境界面１４の凹部１８上に
載置し、吸着器による円柱体３０の吸着を解
く。このとき、シリンダ機構１０，２３は縮小
状態にある。

(6) 次に、シリンダ機構１０を伸長作動させ、ラ
ツク９、ピニオン６を介し姿勢転換ローラ１２
を前記(2)の場合と逆方向即ち第８図において矢
印Ｆ方向に90゜回転させて停止させる。これに
より、一方の境界面１４の凹部１８上から円柱
体３０を他方の境界面１５上に起立状態に移乗
させる。

(7) 次に、他方の境界面１５上の起立状態の円柱
体３０を吸着器により吸着して姿勢転換ローラ
１２外方へ移送する。

前記のようにこの実施例によれば、姿勢転換ロ
ーラ１２に起立状態で受容した円柱体３０にあつ
ては横臥状態に姿勢転換して、姿勢転換ローラ１
２に横臥状態で受容した円柱体３０にあつては起
立状態に、振動や衝撃を与えることなく自動的に
姿勢転換してこの姿勢転換ローラ１２より排出す
ることができるので、姿勢転換ローラ１２による
受容前の工程において円柱体の端面または外周側
面の検査を行ない、姿勢転換ローラ１２より円柱
体が排出された後において円柱体の外周側面また
は端面の検査を行なうことができる。

なお、前記実施例においては、この発明を燃料
ペレツトの姿勢転換に適用した例について説明し
たが、これに限られることなく、一般の円柱体に
ついて適用することができるのはもちろんのこと
である。

また、前記実施例においては、姿勢転換ローラ
１２を６個設けたが、これに限られることなく、
適宜増減し得るのはもちろんのことである。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、一方の
境界面側に位置し該一方の境界面及び前記短円柱
の端面に開口するように該短円柱の軸線と平行に
形成された切込溝と、該切込溝に嵌脱自在に嵌入
された円柱体載置部材とを設けたので、この円柱
体載置部材の上面に円柱体を起立状態で載置し、
円柱体載置部材を前記短円柱の軸線方向に移動さ
せて切込溝に挿入し、円柱体載置部材を若干下降
させることにより、円柱体を、切込溝が開口した
側の切欠部の境界面上に容易に載置することがで
きる。従つて、円柱体載置部材上に、一般によく
知られたパーツフイーダ等の円柱体送給手段によ
り円柱体を自動的に間欠的に載せ、円柱体載置部
材を自動的に切込溝に嵌入、下降させる手段をと
れば、前記短円柱のいずれか一方の境界面上に円
柱体を自動的に載せることが可能となる。

また、短円柱に、該短円柱の軸線方向と略平行
で相互間角度を90゜以上として交差する２面を境
界面とした切欠部が形成された姿勢転換ローラ
と、該姿勢転換ローラに該姿勢転換ローラを往復
回転させるように付設された回転駆動機構とを設
けたので、姿勢転換ローラに起立状態で受容した
円柱体を横臥状態にこれら円柱体を自動的にしか
も振動や衝撃を与えることなく、姿勢転換して移
送させることができ、これにより円柱体の外観検
査を、 (1) 起立状態で行なう両端面検査及び横臥状態で
行なう外周側面検査の３つの検査作業に分けて
行なわせることができるようになり、このため
検査作業が単純化され、端面と外周側面の検査
を一連の工程内での流れ作業として行なわせる
ことができるようになり検査作業者による検査
装置への円柱体の搬入搬出作業を省略させるこ
とができるようになるので、省力化がはかられ
検査能率を大幅に向上させることが可能とな
り、 (2) 両端面検査及び外周側面検査の３つの検査作
業を分けて行うことにより、検査作業者の眼の
疲労を防止することを可能とし、検査精度を上
げ検査上の品質管理を容易とすることができ、 (3) 本発明の円柱体の姿勢転換装置の自動化のみ
ならず、これの前後工程となる装置をも自動化
して本発明の装置と自動的に連係するようにす
ることが可能となり、円柱体が燃料ペレツトで
ある場合、これに人手を触れさせる必要がない
ので放射線の人への影響を従来よりさらに低減
させることができ、安定性をさらに増す効果が
あり、 (4) 本発明を燃料ペレツトの姿勢転換にのみ適用
するとは限らず、一般の円柱体にも、振動や衝
撃を与えることのない装置として適用すること
ができ、また、その構造も簡単であるので、そ
の使用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２
図はその一部切欠正面図、第３図はその駆動ロー
ラの斜視図、第４図及び第５図はその姿勢転換ロ
ーラと押上げ部材との関係を示す斜視図、第６図
はその姿勢転換ローラの回転駆動機構を示す正面
図、第７図及び第８図は姿勢転換ローラ、回転駆
動機構と押上げ部材との関係を示す正面図であ
る。 １……基台、２ａ，２ｂ……軸受、６……ピニ
オン、９……ラツク、１０，２３……シリンダ機
構、１２……姿勢転換ローラ、１３……短円柱、
１４，１５……境界面、１６……切欠部、１７…
…押上げ部材通過溝、１９……切込溝、１９ｂ…
…ウオーキングビーム（円柱体載置部材）、２０
……歯車部、２１……押上げ部材、２２……押上
げ部、３０……円柱体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 短円柱に、該短円柱の軸線方向と略平行で相
   互間角度を90゜以上として交差する２面を境界面
   とした切欠部が形成された姿勢転換ローラと、該
   姿勢転換ローラに該姿勢転換ローラを往復回転さ
   せるように付設された回転駆動機構と、前記切欠
   部の一方の境界面側に位置し該一方の境界面及び
   前記短円柱の端面に開口するように該短円柱の軸
   線と平行に形成された切込溝と、該切込溝に嵌脱
   自在に嵌入された円柱体載置部材とからなり、前
   記姿勢転換ローラを90゜回動させていずれか一方
   の境界面上に受容した起立状態の円柱体を横臥状
   態に姿勢転換して他方の境界面上に移乗させるこ
   とを特徴とする円柱体の姿勢転換装置。