JPH066103Y2 - 円柱体の整列搬送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、複数の円柱体を、該円柱体の軸方向に一列
に整列させて搬送する整列搬送装置に係り、なかでも、
原子炉燃料棒に使用される円柱状の燃料ペレットの周面
を検査する場合に用いて好適な整列搬送装置に関する。

［従来の技術］ 原子炉の燃料集合体に組み込まれる燃料棒は、低濃縮ウ
ランの燃料ペレット（以下、ペレットと略称する）を、
ジルコニウム合金からなる被覆管内に数百個程度重ね合
わせた上で、被覆管の両端に栓を溶接して製造される。
上記被覆管内に装填されるペレットは、二酸化ウラン粉
末またはウランとプルトニウム混合酸化物粉末を円柱状
の圧粉体に成形し、ついで高温下で焼結して、この後仕
様規準を満たすために研削加工を施してなるものであ
り、その形態は、例えば高さ１０mm直径８mm程度という
ように短尺な円柱体となっている。

ところで、上記ペレットは、その使用形態上、外周面の
欠損に関して厳しい品質が要求されている。例えば、被
覆管内部に装填された各ペレットの中に外周面に欠損の
あるペレットが混ざっていたりすると、各ペレットの出
力分布に差異が生じ、原子炉出力が所要のレベルに達し
なかったりすることが考えられるのである。このため、
従来より上記ペレットの製造工程においては、焼結後の
ペレットの外周面欠損の有無を検査する周面検査工程が
必ず設けられている。

上記ペレットの周面検査は、ペレット外周面を作業者自
身が目視検査することにより行われており、その検査対
象は、欠損の生じているペレットを確実に排除して検査
の信頼性を高めるために、焼結後の総てのペレットに及
んでいる。そして、このように周面検査を受けて、欠損
が認められなかったペレットのみが、生産ラインの搬送
コンベヤに載置され、次なる工程である外径研削に送ら
れるのである。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来の検査方法においては、一度に
多量に焼結されたペレットを、一々作業者が拾い出して
目視検査し、欠損の無いもののみを搬送コンベヤに載置
するという複雑な作業であるために、作業が面倒である
ばかりでなく、その所要時間も非常にかかり、極めて効
率の悪いものであった。しかも、焼結工程と外径研削工
程との間に人手作業が介在することになるために、各工
程間のペレットの流れが、この検査工程によって阻害さ
れ、ペレット生産性を悪化させる要因ともなっていたの
である。

このため、かねてより検査の効率化が、ペレット製造に
あたっての重要な課題となっている。この検査効率化の
一解決策として、外径研削に送られる搬送コンベヤ上で
ペレットを検査することも考えられるのであるが、この
ためには、一度に多量に焼結されるペレットを、搬送コ
ンベヤ上に整列させて搬送しなければ、作業者による目
視検査が不可能であり、従来は、このような用途に用い
る適切な搬送装置が提供されていなかったため、検査効
率化は諦めざるを得なかったのである。

この考案は、このような背景の下になされたもので、上
記ペレットのような多数の円柱体を、手際よく検査する
ことができるように、円柱体を、その軸方向に一列に整
列させ、かつ回転させながら搬送する整列搬送装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためにこの考案は、直径より高さが
大きい円柱体を該円柱体の軸方向に一列に整列させて搬
送するようにした円柱体の整列搬送装置であって、走行
可能に巻回され、かつ搬送面に上記円柱体を載置し搬送
する搬送ベルトと、この搬送ベルトの搬送面に対向させ
て配置され、その軸線回りに回転可能に設けられた円柱
状の案内ローラと、この案内ローラより上流側の、上記
搬送ベルトの搬送面の上方に設けられた案内板と、上記
案内ローラの搬出端部に設けられ、かつこの案内ローラ
に沿って移動してきた円柱体を受け渡す排出体とを具備
してなり、上記案内ローラは、その軸線の向きが、上記
搬送ベルトの搬送面と平行な面内で、該搬送ベルトの走
行方向と直交する方向から傾くように配置されていると
共に、上記案内板と搬送ベルトの搬送面との隙間は、上
記円柱体の直径より大きくかつ円柱体の高さより小さく
設定されている一方、上記排出体は、一対のプレートの
下端部が、上記円柱体の外周面に係合する鈎型に形成さ
れ、かつこれら鈎型部分が互いに向かい合うように配置
されているものである。

［作用］ 上記構成によれば、搬送ベルトの搬送面に載置され、搬
送ベルトによって案内板の設置位置まで搬送されてきた
円柱体は、この案内板と搬送ベルトの搬送面との隙間を
通過するに際して、その軸方向を上下に向けた状態のも
のも含めて、横伏せ姿勢になって通り抜ける一方、案内
ローラに当接する位置まで搬送されてくると、搬送ベル
トの走行方向の移動が案内ローラに規制されることによ
り、上記円柱体は、搬送ベルトの走行による力を受け
て、案内ローラに沿って一列に整列し、案内ローラを回
転させながら、各円柱体自身もそれぞれの軸線回りに回
転すると共に、上記案内ローラの軸線方向が搬送ベルト
の走行方向と直交する方向から傾くように配置されてい
ることにより、案内ローラに沿って一列に整列し、かつ
回転した状態の上記各円柱体は、搬送ベルトの走行によ
る力の円柱体軸方向成分によって、案内ローラに沿って
搬送ベルトを斜めに横切るように搬送されていき、案内
ローラの搬出端部において、排出体の一対のプレートの
下端部に形成された鈎型部分によって挟持され、上記搬
送ベルトから離れて上記両プレートに沿って搬送されて
いく。

［実施例］ 以下、第１図ないし第５図を参照して、本考案の実施例
を説明する。

第１図において符号１は装置本体である。この装置本体
１は、ペレットＰを外径研削に搬送する搬送コンベヤＣ
の手前側に水平に設置されており、その上面には、ベル
トステージ２と、案内ローラ支持フレーム（以下、支持
フレームと略称する）３とが設けられている。上記ベル
トステージ２は、上記装置本体１に、搬送コンベヤＣ側
に傾けて固定されており、第２図及び第３図に示すよう
に、ステンレス板からなるステージベース４の上面に取
り付けられたブラケット５に、円柱状の駆動ローラ６及
びアイドルローラ７を回転自在に取り付け、これら各ロ
ーラ６、７に、ステンレス製の帯状の搬送ベルト８を走
行可能に巻回してなるものである。上記駆動ローラ６
は、ギヤ９、１０を介してモータ１１と連結され、搬送
ベルト８を、第２図に示すように、図中矢印Ｙ１方向に
走行させるようになっている。また、上記搬送ベルト８
の搬送面８ａの高さは、搬送コンベヤＣと略面一になる
ように定められ、その裏側には、第２図に示すように、
該搬送面８ａのたわみを防止するステンレス製のベルト
支持板（以下、支持板と略称する）１２が設けられてい
る。そして、この支持板１２は、マウント１３によって
搬送ベルト８の戻り側８ｂを避けるようにして、上記ス
テージベース４と一体に固定されている。すなわち、上
記マウント１３は、第２図ないし第３図に示すように、
上記ステージベース４の両側部中央付近に固定されたエ
ンドブロック１３ａの上面に、プレート１３ｂを架け渡
し、このプレート１３ｂ上面に３個のブロック１３ｃを
取り付けてなるもので、上記エンドブロック１３ａ上面
は、上記搬送ベルト８の戻り側８ｂより高く定められて
いるため、搬送ベルト８が、プレート１３ｂの下方を走
行するのである。

一方、上記支持フレーム３は、第２図に示すように、透
明アクリル板からなる上板３ａと支持脚３ｂとを組み合
わせてなるもので、支持脚３ｂを上記装置本体１に当接
させて、第１図に示すように、ボルト１４を捩込むこと
により、装置本体１と一体に固定されている。第２図に
示すように、上記支持脚３ｂの高さは、上板３ａが上記
搬送ベルト８の搬送面８ａより上方に位置するように定
められている。また、上板３ａの形状は、第１図に示す
ように、上記搬送ベルト８が露出するように大きく切り
欠かれている。そして、上板３ａの中央付近の裏側に
は、案内ローラ１５が、その軸線の向きが、上記搬送ベ
ルト８の走行方向（矢印Ｙ１）に対して直交する方向か
ら傾くように設けられている。この案内ローラ１５は、
第４図に示すように上板３ａの下面に、ボルト１６によ
って取り付けられたブラケット１７に回転自在に支持さ
れている。そして、搬送ベルト８の搬送面８ａに載置さ
れて該案内ローラ１５の外周面１５ａと当接したペレッ
トＰの中心と、当該案内ローラ１５の中心とを結ぶ直線
と水平線のなす角θは、３０°程度に定められ、また、
案内ローラ１５の直径とペレットＰの直径の比は、およ
そ５：３の比率に設定されている。

また、第１図に示すように、上記案内ローラ１５の前方
には、ペレット案内板（以下、案内板と略称する）１８
が設けられている。この案内板１８は、第４図に示すよ
うに角柱状をなすもので、支持フレーム３の上板３ａ下
面にボルト１９によって取り付けられており、その大き
さは、下面１８ａと搬送ベルト８の搬送面８ａとの隙間
が、ペレットＰの直径より幾らか大きくなる程度に定め
られている。

一方、第１図に示すように、上記案内ローラ１５の搬送
コンベヤＣ側の端部には、案内ローラ１５の外周面１５
ａと、搬送コンベヤＣの間を架け渡すようにペレット排
出体（以下、排出体と略称する）２０が設けられてい
る。この排出体２０は、案内ローラ１５の外周面１５ａ
に沿って搬送されるペレットＰを、搬送コンベヤＣに受
け渡すために設けられたものであり、第５図に示すよう
に、上記支持フレーム３の上板３ａの下面に取り付けら
れたブロック２０ａの両側に、下端部が鈎型に形成され
た２枚のプレート２０ｂを、互いの鈎型部分が向かい合
うように配置し、これらブロック２０ａ及びプレート２
０ｂを図示しないボルトで一体に結合することにより構
成されている。上記ブロック２０ａの幅寸法は、各プレ
ート２０ｂの隙間がペレットＰの直径より僅かに大きく
なるように定められて、各プレート２０ｂの鈎型部分
で、ペレットＰを支持できるようになっている。また、
各プレート２０ｂの高さは、その下端と搬送ベルト８の
搬送面８ａとの間に僅かの隙間が空く程度に定められて
いる。また、第１図に示すように、各プレート２０ｂの
長さは、搬送コンベヤＣと十分に重複するように延長さ
れているが、これは、搬送コンベヤＣが、上記搬送ベル
ト８と同様に、ローラにベルトを巻回してなるものであ
るために、排出体２０を十分に延長しておかないと、搬
送コンベヤＣの曲率部分にかかってしまって、ペレット
Ｐの受け渡しが滑らかに行われないためである。

以上の構成からなる整列搬送装置にあっては、一度に多
量に焼結されたペレットＰは、第１図に示すように、支
持フレーム３の上板３ａの切り欠き部分から搬送ベルト
８上に無秩序に載置され、搬送ベルト８の走行に伴っ
て、案内板１８を通過して案内ローラ１５に当接するま
で図中矢印Ｙ１方向に搬送される。そして、このように
して案内ローラ１５部分まで搬送された各ペレットＰ
は、案内ローラ１５の外周面１５ａと搬送ベルト８の搬
送面８ａとの隙間が、ペレットＰの直径より小さく定め
られているために、案内ローラ１５により図中矢印Ｙ１
方向の移動が規制されて、案内ローラ１５の部分に止ど
められている。ところが、この状態でも相変わらず各ペ
レットＰには、搬送ベルト８の走行によるＹ１方向の力
が加わっており、従って、各ペレットＰは、案内ローラ
１５に沿って一列に整列し、搬送ベルト８の走行を受け
て案内ローラ１５を回転させながら自身もその軸線回り
に回転を開始する。そして、軸線回りに回転させられた
各ペレットＰは、搬送ベルト８の走行により与えられる
矢印Ｙ１方向の力の軸方向成分により、案内ローラ１５
に沿って一列に整列した状態で、軸方向（図中矢印Ｙ２
方向）に搬送されるのである。以上のようにして、搬送
ベルト８に無秩序に載置された多数のペレットＰは、案
内ローラ１５に沿って、該ペレットＰの軸方向に一列に
整列した状態で搬送され、次いで、排出体２０の設置位
置までくると、排出体２０の一対のプレート２０ｂの下
端部に形成された鈎型部分によって挟持され、上記搬送
ベルト８から離れて上記両プレート２０ｂに沿って搬送
され、さらに、搬送コンベヤＣの水平部分に排出されて
外径研削工程に搬送されるのである。

以上説明したように、本実施例の整列搬送装置において
は、多数のペレットＰを、案内ローラ１５に沿って一列
に整列させ、かつ回転させた状態で、該ペレットの軸方
向に搬送することが可能である。そして、搬送中の各ペ
レットＰは、それぞれの軸線回りに回転しているため、
搬送による外周面の摩耗等の損傷も発生しない。従っ
て、本実施例の整列搬送装置によれば、透明アクリル板
からなる支持フレーム３の上板３ａを通して、各ペレッ
トＰの周面を、ペレットＰの回転に伴って漏れなく目視
検査することができ、検査工程の大幅な効率化が可能で
ある。また、整列搬送装置上に、監視カメラを設置し
て、整列搬送中のペレットＰを監視し、監視カメラの撮
影した画像について画像処理を行うようにすれば、外周
面検査の無人化を実現することも不可能ではない。

ところで、本実施例の整列搬送装置においては、案内ロ
ーラ１５の手前に、案内板１８を配置したため、以下に
述べる効果が得られた。

すなわち、焼結後のペレットＰは、搬送ベルト８上に無
秩序に載置されるため、これらペレットＰの中には、そ
の軸方向を上下に向けた状態で載置され搬送されるペレ
ットＰが混ざることがある。ところが、このようなペレ
ットＰは、案内板１８の下面と搬送ベルト８の搬送面８
ａとの隙間が、ペレットＰの直径より幾らか大きい程度
に定められているために案内板１８に止どめられ、搬送
ベルト８の走行によって倒されて、案内板１８下方を通
過するようになる。従って、総てのペレットＰは、横伏
せ姿勢で案内ローラ１５に当接するようになり、整列搬
送がより確実に行われるようになるのである。

なお、本実施例ではペレットＰの周面検査に使用する場
合についてのみ説明したが、本考案の整列搬送装置の用
途はこれに限るものではなく、例えば、外径研削終了後
のペレット排出ラインに配置し、排出体２０側に外径測
定装置を設置すれば、外径検査の省力化、自動化を図る
ことも十分に考えられる。また、焼結後のペレットＰは
一般に洗浄されるので、この洗浄後のラインに設置し
て、回転搬送中のペレットＰに温風を吹き掛けるように
すれば、ペレット乾燥装置としての使用も可能であり、
これらの外にも、回転しながらの整列搬送を利用した様
々な応用が考えられる。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案は、直径より高さが大き
い円柱体を該円柱体の軸方向に一列に整列させて搬送す
るようにした円柱体の整列搬送装置であって、走行可能
に巻回され、かつ搬送面に上記円柱体を載置し搬送する
搬送ベルトと、この搬送ベルトの搬送面に対向させて配
置され、その軸線回りに回転可能に設けられた円柱状の
案内ローラと、この案内ローラより上流側の、上記搬送
ベルトの搬送面の上方に設けられた案内板と、上記案内
ローラの搬出端部に設けられ、かつこの案内ローラに沿
って移動してきた円柱体を受け渡す排出体とを具備して
なり、上記案内ローラは、その軸線の向きが、上記搬送
ベルトの搬送面と平行な面内で、該搬送ベルトの走行方
向と直交する方向から傾くように配置されていると共
に、上記案内板と搬送ベルトの搬送面との隙間は、上記
円柱体の直径より大きくかつ円柱体の高さより小さく設
定されている一方、上記排出体は、一対のプレートの下
端部が、上記円柱体の外周面に係合する鈎型に形成さ
れ、かつこれら鈎型部分が互いに向かい合うように配置
されているものであるから、搬送ベルトの搬送面に載置
され、搬送ベルトによって案内板の設置位置まで搬送さ
れてきた円柱体は、この案内板と搬送ベルトの搬送面と
の隙間を通過するに際して、その軸方向を上下に向けた
状態のものも含めて、横伏せ姿勢になって通り抜ける一
方、案内ローラに当接する位置まで搬送されてくると、
搬送ベルトの走行方向の移動が案内ローラに規制される
ことにより、上記円柱体は、搬送ベルトの走行による力
を受けて、案内ローラに沿って一列に整列し、案内ロー
ラを回転させながら、各円柱体自身もそれぞれの軸線回
りに回転すると共に、上記案内ローラの軸線方向が搬送
ベルトの走行方向と直交する方向から傾くように配置さ
れていることにより、案内ローラに沿って一列に整列
し、かつ回転した状態の上記各円柱体は、搬送ベルトの
走行による力の円柱体軸方向成分によって、案内ローラ
に沿って搬送ベルトを斜めに横切るように搬送されてい
き、案内ローラの搬出端部において、排出体の一対のプ
レートの下端部に形成された鈎型部分によって挟持さ
れ、上記搬送ベルトから離れて上記両プレートに沿って
搬送されていく。これにより、軸方向を上下に向けた状
態の円柱体も含めて搬送ベルト上を搬送されている円柱
体を軸方向に一列に整列させて円滑に搬送することがで
き、しかも上記案内ローラに沿って搬送中の円柱体をそ
の軸線回りに回転させることができるから、各円柱体の
外周面に摩耗等が発生することがない。また、円柱体を
排出体の一対のプレートの下端部の鈎型部分によって挟
持することにより、一列に整列した円柱体を搬送ベルト
から搬送コンベヤ、搬送シュート等に確実に受け渡すこ
とができる。

従って、本考案の整列搬送装置によれば、原子炉燃料棒
に使用されるペレットのように、一度に多量に製造され
る円柱体の周面検査等を、周面を損傷することなく効率
的に行えるようになり、その効果には著しいものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はすべて本考案の一実施例の整列搬
送装置を示すもので、第１図は整列搬送装置の平面図、
第２図は整列搬送装置を搬送ベルトの走行方向と直交す
る方向から見た側面図、第３図はベルトステージを示す
平面図、第４図は案内ローラ取り付け部分の拡大図、第
５図は第１図のＡ−Ａ線における拡大断面図である。 ８……搬送ベルト、８ａ……搬送面、 １５……案内ローラ、 １８……（ペレット）案内板、２０……（ペレット）排
出体、２０ｂ……プレート、Ｐ……ペレット（円柱
体）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直径より高さが大きい円柱体を該円柱体の
   軸方向に一列に整列させて搬送するようにした円柱体の
   整列搬送装置であって、走行可能に巻回され、かつ搬送
   面に上記円柱体を載置し搬送する搬送ベルトと、この搬
   送ベルトの搬送面に対向させて配置され、その軸線回り
   に回転可能に設けられた円柱状の案内ローラと、この案
   内ローラより上流側の、上記搬送ベルトの搬送面の上方
   に設けられた案内板と、上記案内ローラの搬出端部に設
   けられ、かつこの案内ローラに沿って移動してきた円柱
   体を受け渡す排出体とを具備してなり、上記案内ローラ
   は、その軸線の向きが、上記搬送ベルトの搬送面と平行
   な面内で、該搬送ベルトの走行方向と直交する方向から
   傾くように配置されていると共に、上記案内板と搬送ベ
   ルトの搬送面との隙間は、上記円柱体の直径より大きく
   かつ円柱体の高さより小さく設定されている一方、上記
   排出体は、一対のプレートの下端部が、上記円柱体の外
   周面に係合する鈎型に形成され、かつこれら鈎型部分が
   互いに向かい合うように配置されていることを特徴とす
   る円柱体の整列搬送装置。