(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のサブアセンブリが配列されてなり、前記サブアセンブリは、２個の円筒形燃料棒支持部品とこれらの円筒形燃料棒支持部品の側面に前記円筒形燃料棒支持部品の円筒軸方向に沿った開口部を介して取り付けられ、前記円筒形燃料棒支持部品の内側突起部に燃料棒を押し付ける機能を果たす１個の板バネ状スプリングとからなり、前記円筒形燃料棒支持部品には、その円筒軸方向の上下を判定するために用いられる切り欠き部が形成されている燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるためのターンテーブルを有する核燃料集合体用スペーサ自動組立装置において、
前記円筒形燃料棒支持部品を供給するためのパーツ供給フィーダと、
前記円筒形燃料棒支持部品を移載するための円筒形燃料棒支持部品移載手段と、
前記円筒形燃料棒支持部品の前記切り欠き部の有無を検出し前記円筒形燃料棒支持部品の上下方向を判定するための上下判定手段と、
前記上下判定手段によって上下方向が所定方向にないと判定された前記円筒形燃料棒支持部品の上下を反転させる上下回転チャックと、
上下方向が所定方向に揃えられた前記円筒形燃料棒支持部品の周方向の位置決めをする周方向位置決め手段と、
周方向の位置決めされた前記円筒形燃料棒支持部品を保持する前記ターンテーブル上に固定された複数の円筒形燃料棒支持部品保持手段と、
前記板バネ状スプリングを収納した専用治具を水平方向に整列して収納する専用治具整列ケースと、
前記専用治具整列ケースから水平方向に前記専用治具を抜き取るための専用治具搬送手段と、
前記専用治具搬送手段によって抜き取られた前記専用治具から前記板バネ状スプリングを抜き取るためのチャック機構を有する板バネ状スプリング抜き取り手段と、
前記板バネ状スプリング抜き取り手段で抜き取られた前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に保持された前記円筒形燃料棒支持部品の前記開口部に挿入し、前記板バネ状スプリングを水平方向に移動させ、前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品に取り付ける板バネ状スプリング支持手段と、
前記板バネ状スプリング支持手段によって前記円筒形燃料棒支持部品に取り付けられた前記板バネ状スプリングを位置決め保持し、上下方向が前記所定方向に揃えられ周方向が位置決めされた他の円筒形燃料棒支持部品の開口部に位置決め保持された前記板バネ状スプリングが挿入されるように、前記他の円筒形燃料棒支持部品を水平方向に移動させ、前記サブアセンブリを組み立てるサブアセンブリ組み立て手段と、
を備え、
前記円筒形燃料棒支持部品移載手段、前記板バネ状スプリング支持手段、前記他の円筒形燃料棒支持部品移載手段及び前記サブアセンブリ組み立て手段は、前記ターンテーブル外であって前記ターンテーブルの停止時の前記ターンテーブル上の各々の前記円筒形燃料棒支持部品保持手段の近傍に配設され、
前記上下判定手段は、前記円筒形燃料棒支持部品の円筒軸が鉛直方向になるようにして円筒軸の回りに前記円筒形燃料棒支持部品を回転させ、光センサで前記円筒形燃料棒支持部品の前記切り欠き部の有無を検出し、
前記ターンテーブルは、所定角度ごと回転し、前記ターンテーブルの停止時に、前記円筒形燃料棒支持部品移載手段によって前記ターンテーブル上の前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に前記円筒形燃料棒支持部品を移載し、前記板バネ状スプリング支持手段によって前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品の開口部に挿入し、前記サブアセンブリ組み立て手段によって前記円筒形燃料棒支持部品の開口部に挿入保持された前記板バネ状スプリングに前記他の円筒形燃料棒支持部品の開口部を挿入して、前記ターンテーブル上でサブアセンブリを組み立てる
ことを特徴とする核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項２】
前記周方向位置決め手段は、前記円筒形燃料棒支持部品を円筒軸の回りに回転させ前記開口部の端部を光センサで検出することによって周方向の位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項３】
形状の異なる複数種の円筒形燃料棒支持部品を光センサで識別する異品種混入防止手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項４】
前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に前記円筒形燃料棒支持部品が確実に保持されているか否かを検出する保持検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項５】
前記サブアセンブリ組み立て手段は、前記他の円筒形燃料棒支持部品の下側端部を両側面から挟み込み、前記他の円筒形燃料棒支持部品の前記開口部に前記板バネ状スプリングが挿入されるように、前記他の円筒形燃料棒支持部品を水平方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項６】
前記円筒形燃料棒支持部品または前記板バネ状スプリングの供給に関する不備が検出された場合に、不備に関わるものを自動排出する自動排出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項７】
前記サブアセンブリ組み立て手段で組み立てられた前記サブアセンブリが置かれたサブアセンブリ取り出し部に前記円筒形燃料棒支持部品または前記板バネ状スプリングが残存するか否かを検出する残品検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項８】
前記サブアセンブリ組み立て手段で組み立てられた前記サブアセンブリが置かれたサブアセンブリ取り出し部から前記サブアセンブリを取り出し、前記サブアセンブリの所定箇所の溶接を行うための核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ前記サブアセンブリを移載し押し込むための移載手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【請求項９】
前記移載手段によって前記サブアセンブリが前記核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ押し込まれた程度が十分であるか否かをレーザビームを用いて検出する押し込み量検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるための核燃料集合体用スペーサ自動組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料棒は所定の本数にまとめられ核燃料集合体が形成される。核燃料集合体において各々の燃料棒は核燃料集合体用スペーサによって配列保持される。
【０００３】
図５（ａ），（ｂ）に、核燃料集合体用スペーサ５０を示す。核燃料集合体用スペーサ５０は、平方状の枠体５１内に複数の円筒形燃料棒支持部品５２が配設されて構成されている。
【０００４】
円筒形燃料棒支持部品５２の側面にはＣ字型開口部５４が形成されており、円筒形燃料棒支持部品５２の上端部と下端部の各々には、内方に窪んだ２個の内側突起部５３が形成されている。内側突起部５３は円筒形燃料棒支持部品５２の固定に用いられる。周方向の位置決めは、Ｃ字型開口部５４を用いている。
【０００５】
円筒形燃料棒支持部品５２は、図７に示すサブアセンブリ６０として組み立てられた後に枠体５１内に配設される。サブアセンブリ６０は、２個の円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６とによって構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるための従来の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置は、次のような問題を有していた。
【０００７】
円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向の判定及び周方向位置決めのときに、従来は外周面を３方向から回転体で固定し、回転させて判定を行っていた。しかしながら、円筒形燃料棒支持部品５２の外径のバラツキの存在や真円度の程度に対応することができず、このため円筒形燃料棒支持部品５２を回転することができず、不良の判定が多発していたため、頻繁に装置を停止することを余儀なくされていた。
【０００８】
円筒形燃料棒支持部品５２の外周面のＣ字型開口部５４に板バネ状スプリング５６を挿入する際において、板バネ状スプリング５６の保持状態のバラツキや、円筒形燃料棒支持部品５２の外周面のＣ字型開口部５４の位置精度のバラツキが存在し、板バネ状スプリング５６の挿入方向するときに円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６とが接触し、板バネ状スプリング５６が変形してしまうという問題があった。
【０００９】
円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６で構成されるサブアセンブリ６０の組立途中工程で不良が発生した場合に、その都度、装置を停止させ、作業者によって復帰させる必要があり、このために、組立効率の低下が生じていた。
【００１０】
板バネ状スプリング５６を専用治具から抜き取る際に、専用治具を縦にして板バネ状スプリング５６を抜き取ることが行われていたが、この場合、板バネ状スプリング５６の自重により板バネ状スプリング５６同士の間、または板バネ状スプリング５６と専用治具の間でカミ込みが発生し、このため、専用治具から板バネ状スプリング５６を無理矢理に抜こうとするために板バネ状スプリング５６や専用治具が破損し、装置の停止が生じていた。
【００１１】
そこで、本発明の目的は上記従来技術の有する問題を解消し、円滑に効率的に作動可能な核燃料集合体用スペーサ自動組立装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、複数個のサブアセンブリが配列されてなり、前記サブアセンブリは、２個の円筒形燃料棒支持部品とこれらの円筒形燃料棒支持部品の側面に前記円筒形燃料棒支持部品の円筒軸方向に沿った開口部を介して取り付けられ、前記円筒形燃料棒支持部品の内側突起部に燃料棒を押し付ける機能を果たす１個の板バネ状スプリングとからなり、前記円筒形燃料棒支持部品には、その円筒軸方向の上下を判定するために用いられる切り欠き部が形成されている燃料棒を配列保持するために使用する核燃料集合体用スペーサを組み立てるためのターンテーブルを有する核燃料集合体用スペーサ自動組立装置において、前記円筒形燃料棒支持部品を供給するためのパーツ供給フィーダと、前記円筒形燃料棒支持部品を移載するための円筒形燃料棒支持部品移載手段と、前記円筒形燃料棒支持部品の前記切り欠き部の有無を検出し前記円筒形燃料棒支持部品の上下方向を判定するための上下判定手段と、前記上下判定手段によって上下方向が所定方向にないと判定された前記円筒形燃料棒支持部品の上下を反転させる上下回転チャックと、上下方向が所定方向に揃えられた前記円筒形燃料棒支持部品の周方向の位置決めをする周方向位置決め手段と、周方向の位置決めされた前記円筒形燃料棒支持部品を保持する前記ターンテーブル上に固定された複数の円筒形燃料棒支持部品保持手段と、前記板バネ状スプリングを収納した専用治具を水平方向に整列して収納する専用治具整列ケースと、前記専用治具整列ケースから水平方向に前記専用治具を抜き取るための専用治具搬送手段と、前記専用治具搬送手段によって抜き取られた前記専用治具から前記板バネ状スプリングを抜き取るためのチャック機構を有する板バネ状スプリング抜き取り手段と、前記板バネ状スプリング抜き取り手段で抜き取られた前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に保持された前記円筒形燃料棒支持部品の前記開口部に挿入し、前記板バネ状スプリングを水平方向に移動させ、前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品に取り付ける板バネ状スプリング支持手段と、前記板バネ状スプリング支持手段によって前記円筒形燃料棒支持部品に取り付けられた前記板バネ状スプリングを位置決め保持し、上下方向が前記所定方向に揃えられ周方向が位置決めされた他の円筒形燃料棒支持部品の開口部に位置決め保持された前記板バネ状スプリングが挿入されるように、前記他の円筒形燃料棒支持部品を水平方向に移動させ、前記サブアセンブリを組み立てるサブアセンブリ組み立て手段と、を備え、前記円筒形燃料棒支持部品移載手段、前記板バネ状スプリング支持手段、前記他の円筒形燃料棒支持部品移載手段及び前記サブアセンブリ組み立て手段は、前記ターンテーブル外であって前記ターンテーブルの停止時の前記ターンテーブル上の各々の前記円筒形燃料棒支持部品保持手段の近傍に配設され、前記上下判定手段は、前記円筒形燃料棒支持部品の円筒軸が鉛直方向になるようにして円筒軸の回りに前記円筒形燃料棒支持部品を回転させ、光センサで前記円筒形燃料棒支持部品の前記切り欠き部の有無を検出し、前記ターンテーブルは、所定角度ごと回転し、前記ターンテーブルの停止時に、前記円筒形燃料棒支持部品移載手段によって前記ターンテーブル上の前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に前記円筒形燃料棒支持部品を移載し、前記板バネ状スプリング支持手段によって前記板バネ状スプリングを前記円筒形燃料棒支持部品の開口部に挿入し、前記サブアセンブリ組み立て手段によって前記円筒形燃料棒支持部品の開口部に挿入保持された前記板バネ状スプリングに前記他の円筒形燃料棒支持部品の開口部を挿入して、前記ターンテーブル上でサブアセンブリを組み立てることを特徴とするものである。
【００１４】
前記周方向位置決め手段は、前記円筒形燃料棒支持部品を円筒軸の回りに回転させ前記開口部の端部を光センサで検出することによって周方向の位置決めすることを特徴とする。
【００１６】
形状の異なる複数種の円筒形燃料棒支持部品を光センサで識別する異品種混入防止手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００１８】
前記円筒形燃料棒支持部品保持手段に前記円筒形燃料棒支持部品が確実に保持されているか否かを検出する保持検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
前記サブアセンブリ組み立て手段は、前記他の円筒形燃料棒支持部品の下側端部を両側面から挟み込み、前記他の円筒形燃料棒支持部品の前記開口部に前記板バネ状スプリングが挿入されるように、前記他の円筒形燃料棒支持部品を水平方向に移動させることを特徴とする。
【００２０】
前記円筒形燃料棒支持部品または前記板バネ状スプリングの供給に関する不備が検出された場合に、不備に関わるものを自動排出する自動排出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
前記サブアセンブリ組み立て手段で組み立てられた前記サブアセンブリが置かれたサブアセンブリ取り出し部に前記円筒形燃料棒支持部品または前記板バネ状スプリングが残存するか否かを検出する残品検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２２】
前記サブアセンブリ組み立て手段で組み立てられた前記サブアセンブリが置かれたサブアセンブリ取り出し部から前記サブアセンブリを取り出し、前記サブアセンブリの所定箇所の溶接を行うための核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ前記サブアセンブリを移載し押し込むための移載手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２３】
前記移載手段によって前記サブアセンブリが前記核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ押し込まれた程度が十分であるか否かをレーザビームを用いて検出する押し込み量検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の実施の形態について説明する。
【００２５】
まず、本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置による図７に示すサブアセンブリ６０の組み立てにおいて、サブアセンブリ６０を構成する円筒形燃料棒支持部品５２について説明する。
【００２６】
円筒形燃料棒支持部品５２の上下の一方の端部には、図６（ｂ）に示すように、円筒形燃料棒支持部品５２の上下を判定するために用いられる切り欠き部５７が形成されている。
【００２７】
次に、図１におけるＡの部分を拡大して示す図２、図１におけるＢの部分を拡大して示す図３、及び図１におけるＣの部分を拡大して示す図４を参照して本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置について説明する。
【００２８】
本実施形態の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置は、サブアセンブリ６０を構成する２個の円筒形燃料棒支持部品５２と円筒形燃料棒支持部品５２の間において円筒形燃料棒支持部品５２の内側突起部５３に燃料棒を押し付ける役目を果たしている１個の板バネ状スプリング５６を組み立て、核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具に組み込むことを可能にする自動組立装置に関するものである。
【００２９】
円筒形燃料棒支持部品５２はパーツ供給フィーダ１によって供給される。板バネ状スプリング５６は専用整列治具に整列させた状態で自動組立装置に取り付けられ、専用の機構によって板バネ状スプリングを専用整列治具から取り出され供給される。
【００３０】
１個の円筒形燃料棒支持部品５２はまずターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に上下方向及び円周方向を決定してから供給される。
【００３１】
次にターンテーブル９上に円筒形燃料棒支持部品５２が正確に供給されたことを光センサで確認した後に円筒形燃料棒支持部品５２のＣ字型開口部５４に板バネ状スプリング５６が挿入され、さらに水平方向に動かされ、板バネ状スプリング５６をタブ部５５に固定する。
【００３２】
こうして組み立てられた２個の円筒形燃料棒支持部品５２と１個の板バネ状スプリング５６とからサブアセンブリ６０が正常に組み立てられなかった場合、ターンテーブル９から抜き取られ、正常に組み立てられた場合には、サブアセンブリ６０は装置内に固定されている核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具へ専用ロボット１９によって挿入される。核燃料集合体用スペーサ溶接専用治具１個を組み立てるために必要なサブアセンブリ６０は例えば３０個である。
【００３３】
以下に、核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の構成を具体的に説明する。
【００３４】
図１は、核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の概略構成を示す。図１において、符号１はパーツ供給フィーダであり、パーツ供給フィーダ１に円筒形燃料棒支持部品５２が投入される。符号３は上下判定ステージであり、パーツ供給フィーダ１に投入された円筒形燃料棒支持部品５２は、上下判定ステージ３に移載され、上下判定ステージ３の水平面上に円筒形燃料棒支持部品５２の軸線が垂直な状態で載置される。上下判定ステージ３に供給された円筒形燃料棒支持部品５２は上下判定ステージ３上で回転させられ、上下判定ステージ３に設置された透過式センサによって所定高さ位置において円筒形燃料棒支持部品５２の切り欠き部５７の有無が検出され、円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向が判定される。上下判定ステージ３で上下方向の判定がされ、切り欠き部５７が検出されなかった円筒形燃料棒支持部品５２は上下回転チャック４によって切り欠き部５４が上端にあるように、上下反転させられる。この段階で、全ての円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向が揃ろえられたことになる。
【００３５】
上下方向の揃えられた円筒形燃料棒支持部品５２は、円筒形燃料棒支持部品移載装置２によって周方向位置決めステージ５へ移載される。周方向位置決めステージ５において、円筒形燃料棒支持部品５２は円筒形燃料棒支持部品５２の下部の３点でチャックして回転させられ、Ｃ字型開口部５４の所定の端部を反射式センサで検知することによって周方向の位置決めが行われる。
【００３６】
符号６はターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーションであり、周方向位置決めステージ５で周方向位置決めされた円筒形燃料棒支持部品５２は、円筒形燃料棒支持部品移載装置２によって円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６へ移載される。この移載後、円筒形燃料棒押し込み装置７によって円筒形燃料棒支持部品５２の上端面を押し、円筒形燃料棒支持部品５２は円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に固定される。円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に固定された後、２品種ある円筒形燃料棒支持部品５２の形状を反射式センサ８によって識別形状の検出が行われ、品種の判定が行われる。
【００３７】
ターンテーブル９上には８個の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション（円筒形燃料棒支持部品保持手段）６のみが固定されており、円筒形燃料棒支持部品移載装置２等の他の処理部はターンテーブル９上には固定されていない。ターンテーブル９は４５度ずつ回転させられるように構成されている。
【００３８】
符号１０に示すポジションにおいて、円筒形燃料棒支持部品５２が円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に確実に固定されていることを反射式センサ８によって確認する。
【００３９】
次に、ターンテーブル９は４５度だけ回転させられ、円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構１１へ円筒形燃料棒支持部品５２が搬送される。
【００４０】
円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構１１は、図９，図１０に示すように、円筒形燃料棒支持部品５２に板バネ状スプリング５６を装着するときに、板バネ状スプリング５６を把持した板バネ状スプリング供給部１５が円筒状燃料棒支持部品５２まで板バネ状スプリング５６を搬送したときに、把持した板バネ状スプリング５６と円筒形燃料棒支持部品固定治具７１が干渉するため、円筒形燃料棒支持部品固定治具７１（実線の位置）を円筒状燃料棒支持部品５２の反対側（点線の位置）に動かすための解除機構である符号７４はエアシリンダを示す。
【００４１】
ターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６におかれた円筒形燃料棒支持部品５２がターンテーブル９の移動・停止等の動作時に円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６から動かないように、円筒形燃料棒支持部品５２の下部が円筒形燃料棒支持部品固定治具７１，７２で固定されている。この円筒形燃料棒支持部品固定治具ｂは、ターンテーブル９の中心から見て、円筒形燃料棒支持部品５２の右側に円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６に固定され、左側の円筒形燃料棒支持部品固定治具７１は、ターンテーブル９の中心側にある支点を中心に円弧動作を行える構造である。なお、円筒形燃料棒支持部品固定治具７１は図示しないスプリングにより円筒形燃料棒支持部品５２を押圧している状態にある。
【００４２】
円筒形燃料棒支持部品５２の内側突起部５３に燃料棒を押し付ける機能を果たす板バネ状スプリング５６は、専用治具に整列されている。専用治具は板バネ状スプリング５６を整列した状態で専用治具整列ケース１２に、図１に示すように水平に整列されて収納されている。
【００４３】
板バネ状スプリング５６が整列された状態にある専用治具は、専用治具整列ケース１２から専用治具搬送装置１３によって抜き取られ、板バネ状スプリング抜き取り部１４へ搬送される。板バネ状スプリング抜き取り部１４では、専用治具から板バネ状スプリング５６が抜き取られる。
【００４４】
抜き取られた板バネ状スプリング５６は、板バネ状スプリング供給部１５へ搬送される。
【００４５】
板バネ状スプリング供給部１５は、図１１に示すように、円筒形燃料棒支持部品５２に板バネ状スプリング５６を装着する機構である。
【００４６】
複数の板バネ状スプリング５６は、専用治具に収納されており、この専用治具が専用治具整列ケース１２内に複数整列保管されている。
【００４７】
複数の板バネ状スプリング５６が収納された専用治具は、専用治具搬送装置１３により、所定位置まで搬送される。板バネ状スプリング取り出し部１４は、所定位置まで搬送された専用治具から板バネ状スプリング５６をチャックで板バネ状スプリング５６の上下部で把持し、抜き取る。その後、１８０度反転させ、板バネ状スプリング取り出し部１４のチャック部を板バネ状スプリング供給部１５のチャック部まで延伸させ、板バネ状スプリング５６を板バネ状スプリング供給部１５のチャック部に受け渡す。板バネ状スプリング供給部１５のチャック部は、図１１に示す通り、図示しないカム駆動により斜め下方に進み、板バネ状スプリング５６の板バネ部を円筒状燃料棒支持部品５２の開口穴に入れ、その後、板バネ状スプリング供給部１５自体を、図示しないカム駆動により板バネ状スプリング取り出し部１４側に移動させ板バネ状スプリング５６を円筒状燃料棒支持部品５２のＣ形状穴にはめ込み、チャック１５ａを解除する。
【００４８】
板バネ状スプリング供給部１５のチャック機構１５ａを用いたチャック方法および板バネ状スプリング取り出し部１４との板バネ状スプリング５６の受け渡し方法を図１２に示す。
【００４９】
板バネ状スプリング供給部１５では、搬送された板バネ状スプリング５６がターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６にある円筒形燃料棒支持部品５２のＣ字型開口部５４へ挿入され、水平方向にずらされ、円筒形燃料棒支持部品５２のタブ部５５内側と円筒形燃料棒支持部品ステーション６の板バネ状スプリング支持部で挟み込み固定される。
【００５０】
円筒形燃料棒支持部品５２のタブ部５５に板バネ状スプリング５６を固定した後、ターンテーブル９が４５度回転させられ、円筒形燃料棒支持部品保持ステーションが板バネ状スプリング位置出し部１６へ移動させられる。板バネ状スプリング位置出し部１６、円筒形燃料棒支持部品５２に固定されている板バネ状スプリング５６はチャックで挟み込まれることによって板バネ状スプリング５６の水平方向の位置決めが行われる。
【００５１】
次に、ターンテーブル９が４５度回転させられ、もう一つの円筒形燃料棒支持部品供給部４’へ移動させられる。円筒形燃料棒支持部品供給部４’では、サブアセンブリ６０を構成する他の一つの円筒形燃料棒支持部品５２の供給がおこなわれ、円筒形燃料棒支持部品供給部４における場合と同様に、上下判定及び周方向位置決めが行われる。これらの操作を経た円筒形燃料棒支持部品５２は、そのＣ字型開口部５４をターンテーブル９上の板バネ状スプリング５６に合わせて挿入され、さらに横方向へ水平方向にずらされ、タブ部５５が板バネ状スプリング５６の内側へ入れられる。この状態で、サブアセンブリ６０が完成する。
【００５２】
次に、ターンテーブル９が４５度回転させられ、自動排出ポジション１７に移動させられる。自動排出ポジション１７では、異品種の円筒形燃料棒支持部品の混入の有無や、ターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーション６への供給ミスの有無や、板バネ状スプリング５６の供給ミス等の有無が検査される。ミスの検出されたものは自動排出ポジション１７から自動排出される。
【００５３】
異常がないと判断されたサブアセンブリ６０は、自動排出ポジション１７を通過し、ターンテーブル９が４５度回転させられてサブアセンブリ供給ポジション１８へ移動させられる。
【００５４】
完成されたサブアセンブリ６０は３軸ロボット１９のアームの先端の取り付けられた押し込み装置付きチャック２０によってターンテーブル９上から取り出され、核燃料用スペーサ専用溶接治具２１のプログラムで指示された位置座標へ搬送され、その位置で垂直方向から挿入され、さらに離され、その後、押し込み装置によて押し込まれる。この際、押し込み量が任意に設定した基準値を満たしているか否かをレーザセンサで計測し、満たしていない場合、その箇所数のカウントを行う。
【００５５】
ターンテーブル９は、サブアセンブリ供給ポジション１８へサブアセンブリ６０が取り出された後、さらに４５度回転させられ、残品検出ポジション２２へ移動させられる。残品検出ポジション２２では、自動排出ポジション１７及びサブアセンブリ供給ポジション１８で取り出されずに残ってしまった円筒形燃料棒支持部品５２と板バネ状スプリング５６の有無が検出され、円筒形燃料棒支持部品５２または板バネ状スプリング５６が残されている場合には、装置は停止させられる。
【００５６】
次に、図８を参照して、２個の円筒形燃料棒支持部品５２と１個の板バネ状スプリング５６とから１個のサブアセンブリ６０が組み立てられる工程をさらに説明する。
【００５７】
パーツ供給フィーダ（セル１用パーツフィーダ）１０１によって供給された円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）は、セル１トランスファー１００によって移動され、符号１１０の位置においてセル１の保持がなされ、符号１１１の位置においてセル１のノッチの上下方向の判別がなされ、符号１１２において円周方向の位置の判別が行われ、８分割インデックス付きのターンテーブル９へ送られる。
【００５８】
ターンテーブル９において、符号１１３はセル１供給ステージであり、セル１供給ステージ符号１１３に供給された円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）はセル１健全性確認ステージ１１４において、円筒形燃料棒支持部品５２の浮き上がりの有無と異品種でないか否かが判定される。セル１健全性確認ステージ１１４を経た円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）は、スプリング供給ステージ１１５において板バネ状スプリング５６が供給され、次にスプリング一決めステージ１１６においてスプリングの有無が判別される。
【００５９】
また、パーツ供給フィーダ（セル２用パーツフィーダ）１０１’によって供給された円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）は、セル１トランスファー１００’によって移動され、符号１１０’の位置においてセル２の保持がなされ、符号１１１’の位置においてセル２のノッチの上下方向の判別がなされ、符号１１２’において円周方向の位置の判別が行われ、ターンテーブル９のセル２健全性確認ステージ１１７へ送られる。
【００６０】
スプリング位置決めステージ１１６を経た板バネ状スプリング５６の装着された円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）は、セル２健全性確認ステージ１１７に送られる。セル２健全性確認ステージ１１７において、円筒形燃料棒支持部品５２（セル１）と板バネ状スプリング５６と円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）とからサブアセンブリ６０が組み立てられ、組み立てられたサブアセンブリ６０に対し円筒形燃料棒支持部品５２（セル２）の挿入ミスの有無、すなわちスプリングの干渉の有無が判別される。
【００６１】
セル２健全性確認ステージ１１７を経たサブアセンブリ６０は、セル２健全性確認ステージ１１７において不良品と判定されたサブアセンブリ６０は不良品排出ステージ１１８において不良品排出され、良品と判定されたサブアセンブリ６０は不良品排出ステージ１１８において不良品排出されずセルペア取り出しステージ１１９へ送られる。
【００６２】
セルペア取り出しステージ１１９へ送られたサブアセンブリ６０は、スカラーロボットからなる専用ロボット１９によってスペーサ組立台１２５へ送られる。符号１２０はアイドルステージの位置を示し、アイドルステージ１２０においてサブアセンブリ６０の残品の有無が判別される。
【００６３】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、次のような効果を奏することができる。
【００６４】
円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向の判定において円筒形燃料棒支持部品５２の外径よりも若干大きいザグリを回転ステージに円筒形燃料棒支持部品５２を挿入し、回転させ、円筒形燃料棒支持部品５２の端部の切り欠き５７の有無を透過式センサで検出し上下方向を判定をするようにし、また、周方向の位置決め時には円筒形燃料棒支持部品５２の下部外周面を３方向からチャックで固定しエアチャック本体ごと回転させることにより円筒形燃料棒支持部品５の回転不良を防止し周方向の位置決め判定の不良発生を防止するようにし、従来のように円筒形燃料棒支持部品５２の上下方向の判定及び周方向位置決めのときに外周面を３方向から回転体で固定し回転させて判定しないようにしたので、円筒形燃料棒支持部品５２の外径のバラツキの存在や真円度の程度に影響されず円筒形燃料棒支持部品５２を回転することができ、不良の判定がなされる場合を低減し、装置が頻繁に停止されることがないようにできる。
【００６５】
また、板バネ状スプリング５６の破損または変形を防止するために、円筒形燃料棒支持部品外周面のＣ字型開口部５４への挿入動作を従来の円弧動作から直線的動作に変更したので、板バネ状スプリング５６の保持部の取り付け剛性や取り付け精度を向上させることができる。
【００６６】
また、自動排出ポジション１７を設け、自動排出ポジション１７において異品種の円筒形燃料棒支持部品の混入の有無や、ターンテーブル９上の円筒形燃料棒支持部品保持ステーションへの供給ミスの有無や、板バネ状スプリング５６の供給ミス等の有無を検査するようにし、ミスの検出されたものは自動排出ポジション１７から自動排出するようにしたので、サブアセンブリ６０の組立で不良が発生した場合に、自動排出ポジション１７において排出することによって装置全体の組立動作を停止させる必要がないようにできる。
【００６７】
また、板バネ状スプリング５６は専用治具に整列され、専用治具は板バネ状スプリング５６を整列した状態で専用治具整列ケース１２に水平に整列されて収納されているので、板バネ状スプリング５６を専用治具から抜き取る際に、専用治具を水平にし板バネ状スプリングを専用治具から浮かせた状態で抜き取ることができるので、専用治具から板バネ状スプリング５６の抜き取り不良の発生や専用治具と板バネ状スプリング５６の変形または破損が発生することを防止することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、円筒形燃料棒支持部品の端部の切り欠きの有無を光センサで検出し上下方向を判定をするようにしたので、円筒形燃料棒支持部品の外径のバラツキの存在や真円度の程度に影響されず円筒形燃料棒支持部品を回転することができ、不良の判定がなされる場合を低減し、装置が頻繁に停止されることがないようにできる。
【００６９】
また、板バネ状スプリングの破損または変形を防止するために、円筒形燃料棒支持部品の開口部への挿入動作を従来の円弧動作から直線的動作に変更したので、板バネ状スプリングの取り付け剛性や取り付け精度を向上させることができる。
【００７０】
また、自動排出ポジションを設け、異品種の円筒形燃料棒支持部品の混入の有無や円筒形燃料棒支持部品保持手段への供給ミスの有無や板バネ状スプリングの供給ミス等の有無を検査するようにし、ミスの検出されたものは自動排出するようにしたので、サブアセンブリの組立で不良が発生した場合に装置全体の組立動作を停止させる必要がないようにできる。
【００７１】
また、板バネ状スプリングは専用治具に整列され、専用治具は板バネ状スプリングを整列した状態で専用治具整列ケースに水平に整列されて収納されているので、板バネ状スプリングを専用治具から抜き取る際に、専用治具を水平にし板バネ状スプリングを専用治具から浮かせた状態で抜き取ることができるので、専用治具から板バネ状スプリングの抜き取り不良の発生や専用治具と板バネ状スプリングの変形または破損が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置の概略構成を示す図。
【図２】図１におけるＡの部分を拡大して示す図。
【図３】図１におけるＢの部分を拡大して示す図。
【図４】図１におけるＣの部分を拡大して示す図。
【図５】核燃料集合体用スペーサを示す平面図（ａ）と、（ａ）におけるＡ−Ｂ−Ｃから見た一部切り欠き断面図。
【図６】軸線方向から見た１個の円筒形燃料棒支持部品を示す平面図（ａ）と、円筒形燃料棒支持部品の斜視図（ｂ）。本願発明においては、円筒形燃料棒支持部品の上下の一方の端部に切り欠き部が形成されている。
【図７】軸線方向から見たサブアセンブリを示す平面図。
【図８】本発明の核燃料集合体用スペーサ自動組立装置におけるサブアセンブリの組立工程の概略を示す図。
【図９】円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構を示す平面図。
【図１０】円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構を示す立面図。
【図１１】板バネ状スプリング供給部の機構を説明する図。
【図１２】板バネ状スプリング供給部のチャック方法及び受け渡し方法を示す側面図（ａ）と上面図（ｂ）。
【符号の説明】
１  パーツ供給フィーダ
２  円筒形燃料棒支持部品移載装置
３  上下判定ステージ
４  上下回転チャック
４’円筒形燃料棒支持部品供給部
５  周方向位置決めテージ
６  円筒形燃料棒支持部品保持ステーション
７  円筒形燃料棒押し込み装置
８  反射式センサ
９  ターンテーブル
１１  円筒形燃料棒支持部品固定治具解除機構
１２  専用治具整列ケース
１３  専用治具搬送装置
１４  板バネ状スプリング抜き取り部
１５  板バネ状スプリング供給部
１６  板バネ状スプリング位置出し部
１７  自動排出ポジション
１８  サブアセンブリ供給ポジション
１９  ３軸ロボット
２０  押し込み装置付きチャック
５２  円筒形燃料棒支持部品
５３  内側突起部
５４  Ｃ字型開口部
５６  板バネ状スプリング
６０  サブアセンブリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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