JPS63220980A - 原子燃料棒端栓の溶接方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、原子燃料棒端栓の溶接方法および装置に関す
る。

Ｂ　従来の技術 従来、特公昭５３−３８３９６号公報に示されるように
、下部端栓および上部端栓が装着された半製品の原子燃
料棒が溶接チャンバ内に導入されて　Ｈｅガスの導入と
端栓の溶接が行なわれる。そして該燃料棒の他端にある
プラグ（上部端栓）には、比較的肉厚の壁を有する袖向
き空所と、前記プラグの壁を貫通して燃料棒の内部に連
通できる密封可能な小孔とを備え、燃料棒中に該小孔か
ら加圧ＨｅＷスを導入し封入するようにされていた。そ
して、該小孔は　Ｈｅｆｆスの導入が終って燃料棒の被
覆管とブラダとが溶接される際に一緒に溶接閉止される
ようになっていた。

Ｃ発明が解決しようとする問題点 上記従来の技術によると、前記燃料棒中に　Ｈｅガスを
導入して端栓を圧入するための　Ｈｅ１ｆス雰囲気とし
た作業室と、前記公報に記載のようなＨｅｊス雰囲気中
で上部端栓を溶接する溶接チャンバとを必要とする。と
ころが、前記上部端栓には小孔が開口しているので、放
射性物質の粉塵が該小孔から飛散するのを防ぐためには
、これらガス雰囲気の作業室と溶接チャンバとは一体で
なければならない、従って、作業室の内部に溶接チャン
バを包含する必要があり、該作業室は大きなものとなる
欠、αがあった。

本発明は上記欠点を除き、ペレット装填後に仮端栓（フ
ィルタ金具）を圧入して封止した状態の燃料棒の半製品
を供給し、Ｖｉ端栓抜取、ばね部材挿入、上部端栓圧入
、および溶接までの諸作業が小さい溶接チャンバ内で容
易かっ、確実に実施できる改良された方法および装置を
提供することを目的とする。

Ｄ　問題点を解決するための手段 従って本発明の方法は、燃料棒被覆管を溶接チャンバの
一方側壁を密閉可能に貫通挿入し、溶接チャンバの他方
側壁からはコイルぽね部材と上部端栓を装着したばね部
材押棒を密閉可能に貫通挿入して溶接チャンバ内の所定
位置に押し進めで待機させる行程と、前記溶接チャンバ
内を密閉状態にて排気して不活性ガスと置換してチャン
バ内を大気圧より高い第１次圧力に保持する行程と、前
記被覆管とばね部材押棒の上部端栓を溶接位置に位置決
めさせた後、チャンバ・内に更に不活性ガスを送って内
部を第１次圧力より高い第２次圧力に保つ行程と、前記
被覆管の先端に前記上部端栓を圧入し、その接合部を溶
接する行程とからなることである。

また本発明の装置は、一方側壁に燃料棒被覆管が密閉可
能に貫通挿入される開口部を有し、他方側壁にばね部材
押棒が密閉可能に貫通挿入される開口部を有する溶接チ
ャンバと、このチャンバ内を真空徘スする排気系と、チ
ャンバ内に不活性がスを導入するガス導入系と、燃料棒
被覆管をその中心輪線まわりに回転させる被覆管回転支
持機構と、前記チャンバの一方壁を貫通して軸線方向に
進退させる被覆管移送機構と、ばね部材と上部端栓が装
着されたばね部材押棒を溶接チャンバの他方側壁から貫
通挿入させる押棒挿入機構と、燃料棒被覆管の仮端栓を
引抜く仮端栓引抜機構と、燃料棒被覆管の位置決め部材
が頂部に取付けられ該位置決め部材を溶接チャンバ内に
進出する被覆管経路に近接離反するようにした被覆管位
置決め機構と、該位置決めＢ！構の位置決め部材に対向
して溶接棒を対応させ溶接を行なう溶接８！構とを具備
する。

Ｅ　　作　　用 本発明によると、仮端栓を圧入して密封された半製品の
原子燃料棒の一方側を溶接チャンバに導入し、　Ｈｅ１
ｌス雰囲気中において、シール状態を保ちながら仮端栓
を振動を加えながら引抜き、更に前記燃料棒を溶接位ｒ
ａまで進出させ、その対向側より、ばね部材準＠筒を介
してばね部材および上部端栓を前記被覆管内に挿入およ
び圧入口、前記被覆管を回転しつつ防記被榎管と上部端
栓との接合部分を溶接する。

Ｆ　実施例 以下、本発明を図面に示す一実施例にもとづいて説明す
る。

原子燃料ｎ（以下燃料棒という）ＡはｔＩＳ１図に示す
如く、一端に下部端栓を気密に溶接したステンレスパイ
プからなる被覆ｆｆＡ１内に下部ばね部材、スペーサお
よび酸化ウラン等の複数のベレットが装填され、この被
覆ＷＡ１の他端に仮端栓Ａ２が着脱可能にｉ着されて半
完成状態とされる。

この半完成状態の燃料棒Ａは第１図に示される本発明装
置によって、　Ｈｅがス雰囲気で前記仮端栓Ａ２を除去
され、被覆ＷＡＩ内に上部ばね部材Ａ３が挿入され、管
端に上部端栓Ａ４が装着され、これら管端と上部端栓Ａ
４との接合部に円周溶接がイテなわれて燃料棒Ａが完成
する。

本発明は前記の如く、半完成状態の燃料棒に溶接チャン
バＢ内で上部ばね部材を挿入し、仮端栓Ａ２に替えて上
部端栓Ａ４が装着されて溶接されるまでの方法と、その
方法を実施するための装置とに関する。

しかして本発明の装置は、第１図に示されるように、上
記方法を実施するための溶接チャンバＢと、被覆管Ａ１
の移送機構４と被覆管の回転支持Ｗ１構１０と、上部ば
ね部材供給機構２０と、上部端供給機構３０と、ばね端
栓挿入Ｉｆｆ構４０と、仮端栓引抜磯構５０と、被覆管
位置決め機構６０と、ばね部材準備筒７０と、被覆管振
止め機構８０と、溶接トーチ駆動機構９０と、前記チャ
ンバＢの一方側壁Ｂ３、ばね部材準備筒７０および溶接
トーチ駆動機構９０に設置されたシール機構１００゜７
５．９３とを備えている。

溶接チャンバＢは前後方向（第１図左右方向）に稍長い
方形箱形とされ、内部は気密とされ、真空排気系Ｃおよ
び〃ス供給系りの作動により真空排気およびヘリウム　
（Ｈｅ）ｆｆスの導入が可能となっている。そして該溶
接チャ′ンバＢ内には前記燃料棒Ａ、ばね端栓挿入機構
４０、仮端栓引抜磯構５０、被覆管位置決め磯ｖＩ６０
、被覆管振止め８！構８０および溶接トーチ駆動機構９
０の一部が出入自在となっている。

被覆管回転支持機構１０において、該機構に内ａされた
被覆管チャックが、プーリｌｌａ、ｌｌｃ。

ベル）ｌｌｂおよびモータｌｉｄからなる回転機構１１
により回転される。また、この回転機構１１のチャンバ
Ｂｌと反対側には被覆管移送機構４が設けられる。

次に上部ばね部材供給ｆｉＭＩｔ２０は、ばね部材Ａ３
の多数が収容された部材マガジンＭがらばね部材Ａ３を
１個づつつまみ上げて搬送し、鉛直方向に向けられたば
ね部材率（ｆｌ筒７０に上から投入可能な構造となって
いる。

また、上部端栓供給８！構３０は、前記部材マガジンＭ
から上部端栓Ａ４を１個とりあげて待機中のばね部材押
棒４１の先端位置まで運びその先端に装着させる様な構
成となっている。該上部端栓供給８ｔ１構３０の下端部
には鉛直から水平に９０’回動する公知の反献手段３１
が取付けられている。

次に、ばね端栓挿入機構４０において、ばね部材押ｎ４
１は台車４７に水平に支持され、その先端（第１図左（
ｌ［ｌＩ）には、７リ一回転が可能でかつ上部端栓Ａ４
を保持するクリップ８！１４２が装着され、後端にプー
リ４３が固定され、ベルト４４、プーリ４５およびモー
タ４６を介してねじ棒４８が回転される。このねじ棒４
８の回転をうけて前記台車４７は前記押棒４１とともに
押棒の軸線方向に往復動可能となっている。

次にシール機構１００を説明する。溶接チャンバＢ内に
一方壁Ｂ３を貫通して燃料棒Ａが進退自在とされる。そ
してシール８！構１００の前記被覆管Ａ１が挿通される
筒体１００ａ内には、該筒体と前記被覆管Ａ１との隙間
をシールするための公知のイン７ラートシール１０１と
環状シール１゜２とが設けられている。そしてこれら両
シール１０１．１０２の作動流体として夫々前記ガス供
給系りからのＨｅＷスが導入される。前記イン７ラート
シール１０１および環状シール１０２は、被ｌ！［管Ａ
１の曲端側が前記溶接チャンバＢ内に挿入された状態で
該チャンバ内が真空排気され、Ｈｅ７ｙス置換が行なわ
れるに際し作動される。併し、燃料棒ＡがＨｅ１ｆス雰
囲気中で移動または回転する際はイン７ラートシール１
０１は開放され、環状シール１０２のみが作動される。

なお、公知の如く、前記イン７ラートシール１０１は伸
縮〃ス室を有し、前記環状シール１０２は■形紬断面を
有し、いずれも作動ガスの導入排出によって内径が伸縮
変形する。

次に仮端栓引抜８！構５０は溶接チャンバＢの上面で一
方側に設けられ、摺動軸５１と、該摺動軸５１が上下方
向移動自在に内嵌された中空の揺動軸５２と、前記摺動
軸５１の先端に装着されて該軸の移動によって開閉自在
とされた仮端栓つかみ手段５３と、前記摺動軸５１の末
端に連結された往復手段５４と、前記揺動軸５２の末端
に連結された振動手段５５および仮端栓引抜き手段５６
とを含む。

しかして、前記揺動軸５２は溶接チャンバ上壁Ｂ１を貫
通し、該軸の上部外周に形成された球面座５７ａと球面
軸受５２ｍを介して軸受ブラケット５７に揺動自在に支
承される。軸受ブラケット５７は溶接チャンバ上５！Ｂ
１に固定される。前記軸受ブラケット５７とつかみ手段
５３の基板５８との間にはベロース５９が取付けられ、
溶接チャンバＢ内への外気の侵入を阻止している。そし
て前記往復手段として上下方向に作動するピストンシリ
ング機構が、また、振動手段として前記つかみ手段５３
を被ｒｌ管Ａ１に対し直角水平方向へ振動させるバイブ
レータが利用され、仮端栓引抜き手段５Ｇは燃料棒への
軸と平行に作動するピストンシリング８！構である。な
お、溶接チャンバＢの下壁Ｂ２には引抜かれた仮端栓Ａ
２の排出口１が設けられる。

以上の仮端栓引抜８！構５０は次のように作動される。

前記往復手段５４を作動させて一方端部を被覆管チャッ
クで固定されている燃料棒ＡのＶｉ端栓Ａ２をつかむ、
犬に振動手段５５の作動によりＶｉｒａ栓Ａ２栓座２に
振動させ、被覆管Ａ１と仮端栓Ａ２とのくさび力を弱め
、続いて仮端栓引抜手段５６を作動させて仮端栓Ａ２を
引抜き方向（他力側）へ移動させて引抜く。引抜かれた
仮端栓Ａ２は、つかみ手段５３が開かれて溶接チャンバ
内へ放され、該チャンバが大気に戻されたとき前記排出
口１から排出される。

被覆管の位置決め機構６０は溶接チャンバＢの下部で他
方側に設けられ、溶接チャンバＢ内に進出する被覆’ｉ
？Ａ１に当接するよう頂部に取付けな位置決め部材６１
と、取付棒ブラケット６４に支承された位置決め部材取
付棒６２と、前記位置決め部材６１を前記取付棒６２を
介して被覆管Ａ１の進出経路に近接離反させる位置決め
部材昇降子ａ６３とからなる。前記位置決め部材６１は
角形ブロック体をなし、その上側で被覆管Ａ１の輪方向
に沿う略中間に、被覆管Ａ１の下部前端面が当接する当
り面６１ｍが突設され、該当り面を境にして被覆管進行
側に被覆管定置面と案内面が、また反対側にばね部材定
置面と案内面が形成されている０位置決め部材昇降手段
６３は上向きのピストンシリング機構が用いられる。

位置決めｌｆｌ構６０は溶接チャンバ下壁Ｂ２に固定さ
れた取付棒ブラケット６４に取付けられる。

そして、該取付棒ブラケットと前記位置決め部材６１の
基板６５との間にベローズ６６が装着され、前記仮端栓
引抜機構５０の場合と同様に、溶接チャンバＢ内への外
気の侵入を阻止している。

上記位置決め機構６０は被覆ＷＡＩと上ｎ端栓Ａ４との
接合部分を溶接するに先立ち、被覆管の先端面を位置決
めし、被溶接箇所を規制するのに用いられる。そしてそ
の作動態様は、先ず、位置決め部材昇降手段６３を作動
させ、位置決め部材６１を所定位置まで上昇させておき
、前記被覆管移送機構４を介して燃料棒Ａにその軸方向
位置を最終的に微調整するための再送りが加元られる。

これにより、前記被覆ＷＡ１先端部がその下隅角部を位
置決め部材６１の被覆管案内面に接触させながら進み、
定置面に乗り、最後に被覆管端当り面６１ａに突き当た
って停止する。一方、ばね部材押棒４１は先端に上ｉｎ
栓Ａ４を装着してばね部材Ａ３を押して前進し、ばねの
先端がばね部材押棒案内面に達し、更に前進して定置面
に達したのち、前記被覆管Ａ１内へ上部ばね部材Ａ３を
押込み可能とする。

位置決めを終元な位置決め部材６１は位置決め部材昇降
手段６３の作動により下降し、次の被覆管進出まで待機
する。

被覆管Ａ１に挿入されるべき上部ばね部材Ａ３および上
部端栓Ａ４は、前記上部ばね部材供給機構２０および上
部端栓供給機構３０によって補給された後、ヘリウムガ
ス置換前に予め溶接チャンバＢの雰囲気内に準備してお
く必要がある。そのため上部端栓Ａ４およびばね部材Ａ
３をｔ４を磯させるためのばね部材準＠　ｎ　７０が設
けられる。

このばね部材準備筒７０として前記溶接チャンバＢの他
方例に設置され、内部にシリングチャンバＶｉａをもつ
シリング７１と、外周に前記シリングチャンバ７１ａ内
を移動可能なピストン部材７２ａが形成された筒体７２
と、該筒体の先端部に設けられた７ランノ部７３と、前
記筒体７２内において複数が直列に配設された環状のば
ね保持部材７４とを有し、前記７ランノ部７３は、筒体
７２が水平状態のと島前記ピストン部材７２ａのピスト
ン作用によって溶接チャンバ他方壁Ｂ４に接近し、密着
可能とされる。そして、前記筒体７２は溶接チャンバ他
方壁Ｂ４に設けられたばね端栓導入用の開口２と連通す
る。また、ばね部材準＠ｎ’ｔｏは他方側に、前記一方
壁Ｂ３の被覆管貫通部に設けられたと同様のインフラー
トシール７５ａと環状シール７５ｂとからなるシールｆ
ｉｖｔ７５を備えている。該シール機構は前記Ｈｅ１ｆ
ス　供給系りからのガスが送られてその内部に進入する
前記ぼね部材押棒４１に対してシールを行なう。

しかして、前記シリング７１は図示（仮想Ｍ）の如く、
図示しない７クチユエータの作動によりその良さ方向中
Ｆｌｉｔ部分を軸として鉛直面内で鉛直から水平へまた
水平から鉛直へ揺動可能とされる。

以上のばね部材準＠筒７０の作動態様は次の通りである
。ばね−材準備筒７０はアクチュエータの作動により筒
後部（他方側）を上方に向けた鉛直状態に旋回されて、
前記ばね部材補給機構２０を介して筒体７２内にばね部
材Ａ３が投入される。

次に、前記７ランノ部７３が溶接チャンバＢに対向する
姿勢まで９０度揺動され、筒体７２が水平となった時点
でシリングチャンバ７１ａ内の他方側に圧縮ガスが導入
され、前記筒体７２がピストン作用を受けて一方側へ移
動する。これにともない前記７ランノ部７３の前端面が
溶接チャンバ他方壁Ｂ４に密着する。

次いで筒体７２内には上部端栓Ａ４を先端に保持したば
ね部材押棒４１が進入する。即ち、後方より上部端栓Ａ
４を装着した押棒４１が前進を始め、前記ばね部材Ａ３
に係合して該ばね部材を前記筒体内の所定第１位ａまで
押し進める。そして、シール機構７５が作動して前記押
棒４１のまわりをシールする。シール機構７５における
インフラートシール７５ａと環状シール７５ｂとの作動
態様は前記シール８！構１００の作！ＩＪａ様に準する
。

燃料棒被覆管Ａ１へのばね部材Ａ３の挿入と上部端栓Ａ
４の圧入および溶接が終わるとばね部材押１１ｉ４１は
ばね部材準備筒７０の外へ後退する。

そして、ばね部材準備筒７０は、前記シリングチャンバ
７１ａ内の一方端側へ圧縮がスが導入されることにより
、筒体７２が他方端側へ移動し、溶接チャンバＢとの接
続を断たれ、鉛直状態となって次のばね部材Ａ３が投下
されるまで待機する。

次に被覆管振止めＷｉ構８０は、溶接チャンバＢの左右
壁を貫通して一対が対向設置され、夫々の進退手段の先
端に燃料棒Ａを挟持するよう回転自在な２個ずつのロー
ラ８１が並設されてなる。該振止め機構８０は、燃料棒
Ａが溶接される際その先端部分が偏心することがないよ
う、被覆Ｉｒ！Ａ１の外周面に接触して四方からこれを
支承する。

更に、溶接トーチ駆動機構９０は、溶接チャンバＢ内の
他方側に臨んで、その上壁Ｂ１を貫通して鉛直トーチ本
体９１が昇降手段９２によってチャンバ内進退自在とさ
れている。トーチ本体９１の下端には溶接棒３が着脱自
在に取付けられる。

トーチ本体９１はシール８！構９３の基板９４を介して
溶接チャンバ上壁Ｂ１に気密状態に取付けられ、モータ
９２ａを備えた昇降手段９２の作動により上下方向に移
動し、燃料棒Ａに対し進退自在とされている。上記シー
ル８！構９３はイン７ラートシール９３ａ１環状シール
９３ｂ毎に前記Ｈｅ７ｙス供給系りよりのガスが導入さ
れて作動するが、このシール磯惰９３の作動態様も前記
のシール機構１００の作動態様に準する。該溶接トーチ
駆動Ｗ１構９０は、トーチ本体９１の軸線が前記被覆管
位置決め機構６０の位置決め部材６１によって位置決め
された被覆管Ａ１の端面と同一鉛直線上にあるよう設定
される。

以上の溶接トーチ駆動８！構９０の作動状態は次の通り
である。先ず、シール機構９３を解放状態としトーチ本
体９１を所定位（！！まで挿入し昇降手段９２のトーチ
クランプ（図示せず）に固定させる。

次いで、管Ｅ　３　、Ｆ　３を経てＨｅ１ｆスをシール
機構９３に送って前記インフラートシール９３ａおよび
環状シール９３ｂを作動させ、該チャンバ内が真空排気
され、Ｈｅガス置換が行なわれるに際しトーチ本体９１
のまわりをシールする０次にイン７ラートシール７５ａ
および９３ｍを開放し、溶接チャンバＢ内がＨｅ１ｆス
による第２次加圧状態Ｐ２（３〜５　ｋｇ／　ｅｍ”ｇ
）に保たれる。そしてばね部材押棒４１が前進して被覆
管Ａ１に上記端栓Ａ４が圧入され、次に、昇降手段９２
を作動させ前記トーチクランプを下降させ、溶接棒３が
所定の溶接位置に達したとき停止させる。そして燃料棒
Ａが前記被覆管回転支持機構１０によって回転されなが
ら、前記被覆管Ａ１と上部端栓Ａ４との接合部への溶接
が行なわれる。

以上各機構の個々においてその構成および作動態様を述
べたが、これらを用いて燃料棒Ａを完成させるには次の
順序による。即ち、第２図に示す如く、 （１）ばね部材準備筒７０をその筒体７２の筒後部が上
方に向く姿勢に揺動させる。（２）ばね部材供給数構２
０によってばね部材Ａ３を搬送し、前記筒体７２内に投
下する。（３）上部端栓Ａ４を上部端栓供給機構３０に
より搬送し、その軸線を水平にしてばね部材押棒４１の
先端に装着する。（４）溶接チャンバＢ内が大気圧のも
とで、前記ばね部材準備筒７０の筒体７２を９０’揺動
させ、該筒体へのピストン作用により７ランノ部７３を
溶接チャンバＢに圧接するとともに開口２に連通させる
。（５）ばね部材押棒４１が前進し、前記端栓Ａ４とば
ね部材Ａ３をばね部材準備筒７０内の第１位置へ押し進
めて待機する。（６）半完成状態の燃料棒Ａが上部側（
仮端栓Ａ２取付側）を先端として溶接チャンバＢ内へ進
出し、仮端栓抜取位置で停止する。被覆管回転支持機構
１０の被覆管チャックが閉止して被覆管Ａ１を固定する
。（７）各シール機構１００，７５，９３のイン７ラー
トシールと環状シールとが作動され、前記燃料棒の被覆
管Ａ１、ばね部材押棒４１およびトーチ本体９１まわり
をシールする。（８）真空ポンプＣが作動し、溶接チャ
ンバＢ内を真空排気する。（９）一定時間真空排気され
た後、排気パルプを閉じる。（１０）Ｈｅガス供給系り
を作動させボンベＧよりＨｅ１ｆスを圧力調整器Ｄ１を
経て供給する。そして所定時間を経て溶接チャンバＢ内
のＨｅＷス圧が大気圧より稍高い第１次圧力ｐｉ　　（
ｏ、ｉ〜１　ｋｇ／　ａｍ”ｇ）となった時点において
、（１１）前記仮端栓引抜機構５０のつかみ手段５３に
て仮端栓Ａ２を掴んで引抜く、引抜かれた仮端栓Ａ２は
溶接チャンバＢ内に仮保持された後で、排出口１を経て
排出される。また、溶接チャンバＢ内が前記Ｈｅ１ｆス
雰囲気に保たれたまま、引き続き次の操作がなされる。

即ち、（１２）被覆管位置決め機構６０が作動して、そ
の位置決め部材６１を前記被覆管Ａ２の移動経路に臨ま
せる。（１３）被覆管回転支持機構１０の被覆管チャッ
クを閏＜、　（１４）被覆Ｉｒ！Ａ１まわりの前記イン
フラートシール１０１を開＜、（１５）被覆管Ａ１を再
送りする。これにより該被覆管Ａ１はその前端が前記位
置決め部材６１に当接して停止し、溶接位置に位置決め
される。（１６）前記被覆管回転支持機構１０の被覆管
チャックを閉じて被覆管Ａ１を把持固定させる。（１７
）ばね部材準備ｆｉ１７０の　インフラートシール７５
ａを開いてばね部材押棒４１を前進させ、その先端に装
着された端栓Ａ４が前記位置決め８！構６０の位置決め
部材６１に当接する直前の位置１２位置）で停止させる
。この時点では、ばね部材Ａ３は被覆管Ａ１内に押しこ
まれている。（１８）前記位置決め［１７６０を下降退
去させる。（１９）前記被覆ＷＡ１に対し、その水平方
向左右から一対の振止め磯ｖＩ８０が進出し、当接する
。（２０）Ｈｅｔｆスを２次加圧し、溶接チャンバＢ内
の圧力を第２次圧力Ｐ　２　（３−５ｋｇ／　ｃｍ”ｇ
）！ｌで高め、被覆’ＩＦＡＩ内にこのガスを封入する
。（２１）ばね部材押棒４１を第３位置まで前進させ、
前記上部端栓Ａ４を被覆’ｆｆＡ１内に圧入する。（２
２）溶接トーチ駆動ｆｉ構９０のインフラートシール９
３ａを開いて溶接トーチ本体９１を下降させる。そして
該トーチ本体の溶接ｎ３が正しく溶接個所に位置決めさ
れたかどうかがチェックされる。（２３）被覆管Ａ１を
回転させながら該管周を溶接する。（２４）溶接が完了
すれば溶接チャンバＢ内のＨｅ１ｆスを排出する。（２
５）溶接トーチ駆動ｇ構９０の環状シール９３ｂを開い
てトーチ本体９１を上昇退避させるとともに、ばね部材
準備筒７０の環状シール７５ｂを開いてばね部材押ｎ４
１を元の位置まで後退させる。（２６）被覆管回転支持
機構１０の環状シール１０２を開き該機構の被覆管チャ
ックを開放して、燃料棒Ａを被覆管移送機構４によりと
り出して１回の溶接作業が完了する。

ここで、本発明の装置において、ばね部材準備筒は、鉛
直面内で飴直から水平に揺動可能なシリングと、該シリ
ングを貫通して摺動し、その中心部にばね部材を保持可
能とした筒体とを有し、該的体の摺動によりその一方側
７ランノ部を溶接チャンバの他方壁に７着可能とされて
いる。従って、可撓性のあるばね部材を自然な状態（上
下方向に良く吊り下げられた状！ｌ！りで搬送およ１装
着することが可能になり、その結果、簡潔な機構ながら
確実にばね部材をチャンバに隣接される準４ａ筒内に準
備することが可能となった。

また仮端栓引抜８！構は、被覆管に対して仮端栓を半径
方向左右に振動させながら引抜き方向に移動させること
を可能としたので、被覆管に対し軽圧入ながらかなりの
緊挿状態にある仮端栓を、比較的小型の機構ながら確実
に引抜くことが可能になった。

Ｇ　　効　　果 本発明は以上の如く構成されるので、仮端栓の抜取り、
ばね部材の挿入、上部端栓の圧入お上り溶接が１つの局
所的チャンバ内で連続して行なわれることになり、比較
的小型の装置ながら能率的な溶接作業が可能となった。

また特に、チャンバ内への燃料棒、ばね部材および上部
端栓の挿入が大気圧のもとでＩ！ｉ大なされるのでパッ
チ方式の場合に見られるようなチャンバ内への部材の導
入の都度、再排気置換をする必要がない、また仮端栓の
引抜きおよび燃料棒内へのばね部材の挿入が大気圧より
梢高いｐｐｉ１次圧力のもとでなされることにより、チ
ャンバ内への大気の侵入が防止され、大気との大きな差
圧がないことに上り、各機構の動作が安全確実に行なわ
れる。しかも、上部端栓の最終圧入の直前に、しかも被
覆管の管端が開放状態（ばねは半挿入の状態にある）の
時に第２次（最終封入）圧力に昇圧されることにより、
摺動シール部からの漏れ時間および被覆管内の圧力が均
一化するに要する（封入所要時間）を最短に押さえるこ
とができる。

また本発明の装置において、位置決め部材が頂部にとり
つけられ、該位置決め部材を溶接チャンバ内に進出する
被覆管経路に近＊ａ反するようにしたので、燃料棒被覆
管の位置決め精度が高く、しかも構造簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置を示す縦断面図、第２図は作動態
様の７０−図である。 Ａ・・・原子燃料棒、Ａ１・・・被覆管、Ａ２・・・仮
端栓、Ａ３・・・ばね部材、Ａ４・・・上部端栓、Ｂ・
・・溶接チャンバ、Ｃ・・・真空排気系、Ｄ・・・Ｈｅ
１ｆス供給系、Ｇ・・・ボンベ、３・・・溶接棒、４・
・・被覆管移送機構、１０・・・被覆管回転支持８！構
、２０・・・ばね部材供給機構、３０・・・上部端栓供
給ｉｓ！　６ｆｆ、４０・・・ばね端栓挿入機構、５０
・・・仮端栓引抜機構、６０・・・被覆管位置決め磯も
１．７０・・・ばね部材準備筒、８０・・・被覆管振止
め機構、９０・・・溶接トーチ駆動８！構、７５゜９３
．１００・・・シール機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料棒被覆管を溶接チャンバの一方側壁を密閉可
   能に貫通挿入し、溶接チャンバの他方側壁からはコイル
   ばね部材と上部端栓を装着したばね部材押棒を密閉可能
   に貫通挿入して溶接チャンバ内の所定位置に押し進めて
   待機させる行程と、前記溶接チャンバ内を密閉状態にて
   排気して不活性ガスと置換してチャンバ内を大気圧より
   高い第１次圧力に保持する行程と、前記被覆管とばね部
   材押棒の上部端栓を溶接位置に位置決めさせた後、チャ
   ンバ内に更に不活性ガスを送つて内部を第１次圧力より
   高い第２次圧力に保つ行程と、前記被覆管の先端に前記
   上部端栓を圧入し、その接合部を溶接する行程とからな
   ることを特徴とする原子燃料棒端栓の溶接方法。
2. （２）一方側壁に燃料棒被覆管が密閉可能に貫通挿入さ
   れる開口部を有し、他方側壁にばね部材押棒が密閉可能
   に貫通挿入される開口部を有する溶接チャンバと、この
   チャンバ内を真空排気する排気系と、チャンバ内に不活
   性ガスを導入するガス導入系と、燃料棒被覆管をその中
   心軸線まわりに回転させる被覆管回転支持機構と、前記
   チャンバの一方壁を貫通して軸線方向に進退させる被覆
   管移送機構と、ばね部材と上部端栓が装着されたばね部
   材押棒を溶接チャンバの他方側壁から貫通挿入させる押
   棒挿入機構と、燃料棒被覆管の仮端栓を引抜く仮端栓引
   抜機構と、燃料棒被覆管の位置決め部材が頂部に取付け
   られ該位置決め部材を溶接チャンバ内に進出する被覆管
   経路に近接離反するようにした被覆管位置決め機構と、
   該位置決め機構の位置決め部材に対向して溶接棒を対応
   させ溶接を行なう溶接機構とを具備することを特徴とす
   る原子燃料棒端栓の溶接装置。