JPH0543251B2

JPH0543251B2 -

Info

Publication number: JPH0543251B2
Application number: JP61282298A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Shinohara; Koki Kawashima; Kazutoshi Ooba; Masafumi Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1993-07-01
Also published as: JPS63134906A

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１
０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１１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
示されるようにこれら支持格子１３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にあつては、その
真直度が非常に重要である。すなわち、前記核燃
料棒が曲がつていると、隣接する核燃料棒との間
隔が狭い部分が生じ、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、定盤１９の盤面２０上に核燃
料棒１８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１８との間隔を目視で測定する。次
いで、目視によつ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、フイラーゲージを用
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
ないものは、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、上記の核燃料棒の真直度検査方法に
あつては、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、測定者の個人差によつて判断に差が生じ判
定が不正確になるという問題点があつた。また、
その後の測定もフイラーゲージを用いておこなつ
ているため、作業性が悪く、測定に時間がかかる
という問題点があつた。

「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つて前
記盤面の低位置側に向つて反射するとともに前記
盤面に沿つ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〓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
つ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つて測
定された受光量から前記盤面と前記核燃料棒との
間〓を算出する間〓算出装置と、この間〓算出装
置によつて算出された間〓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３１を示す図である。この核燃料棒の真直
度検査装置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３
３を有している。この盤面３３は、その上で核燃
料棒Ｆを転動させることによつて核燃料棒の真直
度を測定するためのものであつて、直平面状にな
されている。

前記盤面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に供給するためのものであつて、第
２図に示すように、鋸刃状に形勢された固定刃３
５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を上下動させることによつて、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つてい
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、その外周に凹
部３７ａが多数設けられており、この凹部３７ａ
に核燃料棒Ｆを係止して搬送するようになつてい
る。そして、この搬送歯車３７は、前記盤面３３
上を転がつてきた核燃料棒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つている。
前記搬送歯車３７の下部には、合格品搬送装置３
８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によつ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つている。

また、前記盤面３３の前端上方には、ピツクア
ツプ装置３９が設けられている。このピツクアツ
プ装置３９は、上下２位置にベルト車４０，４０
が配設されており、この２つのベルト車４０，４
０間にはベルト４１が巻回されている。このベル
ト４１の外周面には、鉤状の係合フツク４２が多
数設けられている。そして、前記ベルト車４０を
回動させることによつて前記盤面３３上を転がり
落ちて来た核燃料棒Ｆをピツクアツプするととも
に、ピツクアツ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つている。前記ピ
ツクアツプ装置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
ピツクアツプ装置３９によつ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つている。

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の上方に向つて上下方向に幅広のレーザー
光を投光するようになつている。前記供給装置３
４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５１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に沿つて前記盤面３３の前方に向
つて反射するとともに前記盤面３３に沿つて高速
で振り運動させるようになつている。このガルバ
ノメータによつ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上を転動
する核燃料棒Ｆに照射される。ここで、前記核燃
料棒Ｆが曲がつていると前記核燃料棒Ｆと前記盤
面３３との間に間〓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〓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５
３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〓Ｓを通過してきたレーザー光
を受光するようになつている。

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〓Ｓを算出する間〓算出装置
５５が接続されている。この間〓算出装置５５に
は、前記測定された間〓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
にしたがつて、前記ピツクアツプ装置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５７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、前記ピツクアツプ装置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
記ピツクアツプ装置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つている。

次に、上記のような核燃料棒の真直度検査装置
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３３の後半に設定された測定領域Ａ
に入ると、投光装置５１を作動させ、レーザー光
をガルバノメータ５２に向つて投光するととも
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５２
で反射され、前記盤面３３に沿つて前記盤面３３
の前方に向つて進むとともに前記盤面３３に沿つ
て高速で首振り運動する。そして、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
に照射される。このとき、第４図に示すように、
前記核燃料棒Ｆが曲がつていると、直平面になさ
れた盤面３３との間に間〓Ｓが生ずる。そして、
この間〓Ｓを通過した前記レーザー光は前記受光
装置５３で受光され、前記受光量測定装置５４、
間〓算出装置５５によつて間〓Ｓが測定される。

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に沿つて高速で首振り
運動を行い、前記核燃料棒Ｆの長手方向にわたる
間〓Ｓを測定する。

ここで、上記の原理を第６図を例にして説明す
る。この図において、盤面後方には、１つのガル
バノメータ６１が設けられ、前記盤面前方には、
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６１で反射
されたレーザー光は、前記受光装置６２，６３の
方向に向つ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
前記ガルバノメータ６１から前記受光装置６２，
６３に向つて盤面上を通過する間に、レーザー光
が前記２つの受光装置６２，６３の間を多数回往
復できるように設定されている。このような構成
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Ｆ１，Ｆ２…Ｆ９とすると、前記核燃料棒
は順次Ｍ１，Ｍ２…，Ｍ９の位置で核燃料棒と盤
面との間〓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〓を測
定される位置の数は第６図の例よりはるかに多く
なる。したがつて、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〓を核燃料棒の
長手方向にわたつ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５
２，５２と、１個のガルバノメータ５２あたり４
個の受光装置５３…を配設しているから、前記間
〓Ｓを前記核燃料棒Ｆの長手方向にわたつて、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も
とに受光量を測定する。

次いで、間〓算出装置５５で前記受光量から核
燃料棒Ｆと盤面３３との間〓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〓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、前記ピツクアツプ装置３９
を作動させ、盤面３３を転動してきた核燃料棒Ｆ
を拾いあげ、前記不合格品搬送装置４３へ搬送す
る。そして、不合格となつた核燃料棒Ｆは、前記
不合格品搬送装置４３によつ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を作動させ、盤面３３を
転動してきた核燃料棒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、合格となつた核燃料棒Ｆは、前記合格品
搬送装置３８によつて、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
ツクアツプ装置３９または搬送歯車３７によつて
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にあつては、核燃料棒Ｆが転動する傾斜した
盤面３３と、レーザー光を投光する投光装置５１
と、レーザー光を前記盤面３３の前方に向つて前
記盤面３３に沿つて反射するとともに前記盤面３
３に沿つ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の前方に複数個設けられ
前記ガルバノメータ５２で反射されたレーザー光
のうち前記盤面３３と前記核燃料棒Ｆとの間〓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によつ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〓Ｓを算出する
間〓算出装置５５と、この間〓算出装置５５によ
つて算出された間〓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、ピツクアツプ装置
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、したがつ
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５２あたり４個の受光装置５３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
斜した盤面上の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つて前記盤面の低位置側
に向つて反射するとともに前記盤面に沿つて高速
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〓を通過したレーザー光を受光する
受光装置と、この受光装置によつて受光されたレ
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つ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〓を算出する間
〓算出装置と、この間〓算出装置によつて算出さ
れた間〓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とができ、
したがつ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
図であつて、第１図はその側面図、第２図は供給
装置の動作を順を追つて説明した側面図、第３図
は第１図中矢印方向の矢視図、第４図は第１図
中−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
長手方向に沿つて核燃料棒と盤面との間〓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図は核燃料集合体の一例を示す図、第９
図は第８図中−線に沿う矢視断面図、第１０
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、５
４……受光量測定装置、５５……間〓算出装置、
５６……真直度判定装置、Ｆ……核燃料棒。

Claims

【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つて前記盤面の
低位置側に向つて反射するとともに前記盤面に沿
つ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〓を通過したレーザー光を
受光する受光装置と、この受光装置によつて受光
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つて測定された
受光量から前記盤面と前記核燃料棒との間〓を算
出する間〓算出装置と、この間〓算出装置によつ
て算出された間〓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た核燃料棒の真直
度検査装置。