JP2503323B2

JP2503323B2 - 使用済燃料貯蔵ラックの製造方法及び装置

Info

Publication number: JP2503323B2
Application number: JP3129519A
Authority: JP
Inventors: 武和田; 隆桜井; 誠司飛田; 康方玉井; 育生川畑
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JPH04353797A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所の使用済燃
料貯蔵ラックに係り、特に溶接の当て材として接合用ス
ペーサを用いて複数個の角筒体のコーナー部を溶接し、
断面格子状の収納空間を形成する使用済燃料貯蔵ラック
の製造方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の使用済燃料貯蔵ラックは多数の角
筒体を市松模様に配置した構造となっており、その製造
は、特開平１−２８０２９６号公報に記載のように、隣
接する２個の角筒体の隣接コーナー部間に隙間をあけ、
この隙間に溶接の当て材として接合用スペーサを挿入し
て隣接コーナー部を溶接することにより行っている。接
合用スペーサには切欠が設けられ、この切欠部に溶着金
属を充填することにより溶接を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は、使用済燃料貯蔵ラックの具体的な組立、製作
手順については何ら言及しておらず、実際に使用済燃料
貯蔵ラックの組立、製作を行なおうとすれば、オペレー
タの手作業に依存しなければならないという問題があっ
た。即ち、使用済燃料貯蔵ラックの製造に際して、角筒
体の供給はクレーンで行い、角筒体のセットは下げ振り
と水レベルにより調整し、角筒体を治具により保持し、
組み立てねばならない。また、既設角筒体と保持された
角筒体の隙間にスペーサを手動で挿入し、仮付溶接およ
び本溶接を手動で行わなければならない。

【０００４】本発明の目的は、使用済燃料貯蔵ラックを
自動的に組立、製作することのできる使用済燃料貯蔵ラ
ックの製造方法及び装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、隣接する２個の角筒体の隣接コーナー部
間に隙間をあけ、この隙間に接合用スペーサを挿入して
隣接コーナー部を溶接することにより、複数個の角筒体
を市松模様に配置し、断面が格子状の収納空間を形成し
てなる使用済燃料貯蔵ラックの製造方法において、角筒
体を所定位置に順次供給する第１のステップ；前記所定
位置に供給された角筒体を組立位置に自動的に搬送する
第２のステップ；前記組立位置に搬送された角筒体とこ
れに隣接する角筒体の隣接コーナー部の隙間を自動的に
計測する第３のステップ；前記計測結果に基づきその隙
間に適合するサイズの接合用スペーサを自動的に選択
し、その接合用スペーサを前記隙間に自動的に挿入する
第４のステップ；前記計測結果に基づき前記隙間に挿入
された接合用スペーサの溶接条件及び積層条件を自動的
に選択し、前記接合用スペーサを前記隣接コーナー部に
自動的に溶接する第５のステップからなるものである。

【０００６】なお、第１のステップにおける角筒体の供
給は自動的に行うことが好ましいが、この部分のみ手動
で行なってもよい。また、好ましくは、第４のステップ
において接合用スペーサにくさび状のスペーサを使用す
る。

【０００７】また、上記目的を達成するため、本発明
は、隣接する２個の角筒体の隣接コーナー部間に隙間を
あけ、この隙間に接合用スペーサを挿入して隣接コーナ
ー部を溶接することにより、複数個の角筒体を市松模様
に配置し、断面が格子状の収納空間を形成してなる使用
済燃料貯蔵ラックの製造装置において、角筒体を所定位
置に順次供給する角筒体供給手段と；前記所定位置に供
給された角筒体を組立位置に搬送する角筒体ハンドリン
グ手段と；前記組立位置に搬送された角筒体とこれに隣
接する角筒体の隣接コーナー部の隙間を計測する隙間検
出手段と；前記計測結果に基づきその隙間に適合するサ
イズの接合用スペーサを選択し、その接合用スペーサを
前記隙間に挿入するスペーサハンドリング手段と；前記
計測結果に基づき前記隙間に挿入された接合用スペーサ
の溶接条件及び積層条件を選択し、前記接合用スペーサ
を前記隣接コーナー部に溶接する溶接手段と；を備え、
更に、前記角筒体供給手段、角筒体ハンドリング手段、
隙間検出手段、スペーサハンドリング手段及び溶接手段
の動作プログラムが格納され、かつ数種類の隙間に対す
る適性溶接条件及び積層条件が記憶され、前記角筒体の
供給から溶接に至るまでの一連の動作を自動的に行わせ
る制御手段を備えるものである。

【０００８】上記使用済燃料貯蔵ラックの製造装置にお
いて、好ましくは、角筒体ハンドリング手段、検出手
段、スペーサハンドリング手段及び溶接手段は、それぞ
れ、ガーダ上を前後、左右、上下の直交３軸方向に移動
可能に搭載されている。

【０００９】また、好ましくは、角筒体供給手段により
角筒体が供給される所定位置は角筒体ハンドリング手段
の作業エリア内にあり、角筒体ハンドリング手段はガー
ダに直交する方向に移動することにより前記所定位置か
ら組立位置に角筒体を搬送する。

【００１０】また、好ましくは、角筒体ハンドリング手
段は、ガーダに搭載された１対の角筒体ハンドリング機
構を有し、隙間検出手段、スペーサハンドリング手段及
び溶接手段は、前記１対の角筒体ハンドリング機構の間
でガーダに搭載されている。

【００１１】また、好ましくは、角筒体供給手段は、前
記ガーダに直交する方向に角筒体を供給するための水平
状態から傾斜可能なローラコンベヤを備え、角筒体ハン
ドリング手段は、ＮＣ制御によりガーダ上を前記直交３
軸方向に移動可能な台車と、この台車に取り付けられた
把持用グリップとを各々有する１対の角筒体ハンドリン
グ機構を備え、隙間検出手段は、ＮＣ制御によりガーダ
上を前記直交３軸方向に移動可能な台車と、この台車に
取り付けられたロボットに搭載したレーザスリット光源
及びテレビカメラとを備え、スペーサハンドリング手段
は、ＮＣ制御により前記ガーダ上を前記直交３軸方向に
移動可能な台車と、この台車に取り付けられたロボット
に搭載した把持用グリップとを備え、スペーサハンドリ
ング手段は更に前記ロボットに搭載した把持用グリップ
を備え、溶接手段は、ＮＣ制御により前記ガーダ上を前
記直交３軸方向に移動可能な台車と、この台車に取り付
けられたロボットに搭載した溶接機構とを備える。な
お、隙間検出手段及びスペーサハンドリング手段は、Ｎ
Ｃ制御により前記ガーダ上を前記直交３軸方向に移動可
能な共通の台車と、この台車に取り付けられた共通のロ
ボットとを備えていてもよい。

【００１２】

【作用】使用済燃料貯蔵ラックの製造方法において、角
筒体を所定位置に順次供給した後、所定位置に供給され
た角筒体を組立位置に自動的に搬送し、組立位置に搬送
された角筒体とこれに隣接する角筒体の隣接コーナー部
の隙間を自動的に計測し、計測結果に基づきその隙間に
適合するサイズの接合用スペーサを自動的に選択し、そ
の接合用スペーサを前記隙間に自動的に挿入し、計測結
果に基づき前記隙間に挿入された接合用スペーサの溶接
条件及び積層条件を自動的に選択し、接合用スペーサを
隣接コーナー部に自動的に溶接することにより、角筒体
の組立位置への設定から溶接までの一連の作業を自動的
に行え、使用済燃料貯蔵ラックを自動的に組立、製作す
ることができる。

【００１３】接合用スペーサにくさび状のスペーサを使
用することにより、隣接コーナー部間の隙間への挿入が
容易となり、また隙間の大きさがある程度変動しても、
スペーサの挿入深さを調節して柔軟に対応でき、もって
上記自動化が容易となる。

【００１４】使用済燃料貯蔵ラックの製造装置におい
て、角筒体を所定位置に順次供給する角筒体供給手段
と、所定位置に供給された角筒体を組立位置に搬送する
角筒体ハンドリング手段と、組立位置に搬送された角筒
体とこれに隣接する角筒体の隣接コーナー部の隙間を計
測する隙間検出手段と、計測結果に基づきその隙間に適
合するサイズの接合用スペーサを選択し、その接合用ス
ペーサを隙間に挿入するスペーサハンドリング手段と、
計測結果に基づき前記隙間に挿入された接合用スペーサ
の溶接条件及び積層条件を選択し、接合用スペーサを隣
接コーナー部に溶接する溶接手段とを備えることによ
り、上記製造方法の実施が可能となる。

【００１５】上記使用済み燃料貯蔵ラックの製造装置に
おいて、角筒体供給手段、角筒体ハンドリング手段、隙
間検出手段、スペーサハンドリング手段及び溶接手段の
動作プログラムが格納され、かつ数種類の隙間に対する
適性溶接条件及び積層条件が記憶され、前記角筒体の供
給から溶接に至るまでの一連の動作を自動的に行わせる
制御手段を更に備えることにより、上記製造方法が実施
される。

【００１６】角筒体供給手段は、水平状態のローラコン
ベヤに角筒体を載せ、ローラコンベヤを傾斜させること
により所定位置へ角筒体を供給する。

【００１７】角筒体ハンドリング手段は、ＮＣ制御によ
り前後、左右、上下の直交３軸方向に移動可能な台車に
把持用グリップを取付けておくことにより、所定位置へ
供給された角筒体を把持し、組立位置へ配設する。

【００１８】隙間検出手段は、ＮＣ制御により前後、左
右、上下の直交３軸方向に移動可能な台車に取りつけら
れたロボットにレーザースリット光源とテレビカメラを
搭載し、検査部即ち溶接部へレーザースリット光源を発
射し、明暗を斜め方向よりテレビカメラで受像し、これ
を画像処理することにより溶接しようとする角筒体と角
筒体の隙間と隙間の中心位置を検出する。

【００１９】スペーサは予め角筒間の隙間１ｍｍ毎に数
種類のスペーサを用意し、並べておく。スペーサハンド
リング手段は、上記の隙間検出手段を搭載したロボット
にグリップを搭載しておき、隙間検出手段により検出さ
れた角筒体間の隙間の情報を電気信号として貰い、これ
に従って自動的に該当するスペーサを選択し、スペーサ
を把持挿入する。

【００２０】溶接手段は、上述したように角筒体と角筒
体の隙間に対応する適切な溶接条件、積層条件を予め記
憶させておき、角筒体間の隙間の情報を電気信号として
貰い、予め記憶されてある溶接条件あるいは積層条件の
中から該当する条件を選択し、溶接を行う。

【００２１】２つの角筒体ハンドリング機構の間に、隙
間検出手段、スペーサハンドリング手段および溶接手段
を配置することにより、２つの角筒体ハンドリング機構
で角筒体を保持したまま、隙間の検出、スペーサのハン
ドリング及び溶接が行える。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。まず、本発明により製造される対象製品を図２〜
図７により説明する。図２において、５０は本発明によ
り製造される使用済燃料貯蔵ラックであり、隣接する角
筒体１の隣接コーナー部を溶接により結合することによ
り、多数個の角筒体１を市松模様に配置し、断面格子状
の収納空間を形成してなっている。外側の隣接する角筒
体１の間の空間は角筒体１より広幅の側板５１により閉
じられ、角筒体１及び側板５１の底部には底板としての
シート５２が溶接されている。角筒体１の隣接コーナー
部の溶接の様子を図３及び図４に示す。溶接の当て材と
して接合用スペーサ２を用い、隣接コーナー部間の隙間
にこのスペーサ２を挿入し、黒塗りで示す部分３が溶接
されている。溶接部分３は各隣接コーナー部の長手方向
にほぼ等間隔に１０箇所位あり、これに対応してスペー
サ２も各隣接コーナー部に１０個位使用される。

【００２３】図５に接合用スペーサ２の外観を示す。ス
ペーサ２は、切欠２ａを持ち、かつ先端が薄く、くさび
状の形状をしている。スペーサ２は、図６に示すように
そのくさび状の先端より隣接する角筒体１の隣接コーナ
ー部間の隙間に挿入され、図７に示すように切欠２ａに
溶接部３を形成し、隣接する角筒体１を一体化する。ス
ペーサ２の形状をくさび状にすることにより、隣接コー
ナー部間の隙間への挿入が容易となり、また隙間の大き
さがある程度変動しても、スペーサの挿入深さを調節す
ることにより柔軟に対応できるという利点がある。

【００２４】従来は、使用済燃料貯蔵ラックの製造に際
して、隣接する角筒体１の隣接コーナー部の溶接に使用
するスペーサとして一定厚さのスペーサを用い、角筒体
１をクレーン運搬し、下げ振りと水レベルで組立位置に
配置し、角筒体１を治具で支えておきスペーサを手動で
挿入し、仮付溶接により固定した後、本溶接により手動
で一体にしていた。本実施例はくさび状のスペーサ２を
用い、角筒体の供給から本溶接に至るまでの一連の作業
を自動で行うものである。

【００２５】本実施例の使用済燃料貯蔵ラックの製造方
法及び装置を図１及び図８〜図１４により説明する。図
１は本実施例の使用済燃料貯蔵ラックの製造装置の全体
図を示す。本実施例の装置は、図１に示すように、角筒
体１を所定位置に順次供給する角筒体供給装置４、所定
位置に供給された角筒体１を組立位置に搬送する１対の
角筒体ハンドリング機構５３，５４、組立位置に搬送さ
れた角筒体１とこれに隣接する角筒体１の隣接コーナー
部の隙間を計測する隙間検出機構５５、その計測結果に
基づきその隙間に適合するサイズの接合用スペーサ２を
選択し、その接合用スペーサを隙間に挿入するスペーサ
ハンドリング機構５６、前記計測結果に基づき隙間に挿
入された接合用スペーサ２の溶接条件及び積層条件を選
択し、接合用スペーサ２を隣接コーナー部に溶接する溶
接機構５７を備えている。角筒体ハンドリング機構５
３，５４、隙間検出機構５５、スペーサハンドリング機
構５６、溶接機構５７はガーダ３１，３１ａに搭載さ
れ、隙間検出機構５５、スペーサハンドリング機構５
６、溶接機構５７は角筒体ハンドリング機構５３，５４
の間に配置されている。

【００２６】角筒体供給装置４及び上記各機構５３〜５
７の制御手段の概念として図１４に示すメインコントロ
ーラ８０及びサブコントローラ８１が設けられている。
メインコントローラ８０及びサブコントローラ８１には
角筒体供給装置４、角筒体ハンドリング機構５３，５
４、隙間検出機構５５、スペーサハンドリング機構５６
及び溶接機構５７の動作プログラムが格納され、角筒体
供給装置４及び上記各機構５３〜５７はＮＣ制御、コン
ピュータ制御により有機的に稼働され、上記角筒体１の
供給から溶接までの一連の動作を自動的に行わせる。

【００２７】角筒体供給装置４の詳細図を図８及び図９
に示す。図８は角筒体１を供給していない状態の正面
図、図９が角筒体１を供給している状態の側面図であ
る。角筒体供給装置４はガーダ３１，３１ａに直交する
方向に設置された受け架台１３，１４，１５，１７を有
し、受け架台１３，１４，１５上に左右１対のローラコ
ンベア１６，１６ａ，１６ｂ（一方は図示せず）が配置
され、受け架台１７上には左右１対のフリーベアリング
１８（一方は図示せず）が配置されている。受け架台１
４とローラコンベヤ１６ａは、シリンダ２０を操作する
ことにより水平になったり傾斜する姿勢になったりする
ことができる。受け架台１４、ローラコンベヤ１６ａが
水平のときは、ローラコンベヤ１６ａ上の角筒体１は停
止している。シリンダ２０の操作により受け架台１４、
ローラコンベヤ１６ａを傾斜させると、角筒体１が落下
通過せしめられる。受け架台１５とローラコンベヤ１６
ｂは、角筒体１が落下するように傾斜している。受け架
台１５の左右のローラコンベヤ１６ｂの間には、シリン
ダ２１の操作により上昇したり、下降したりするストッ
パ２２が配置されている。ストッパ２２は、シリンダ２
１により上昇した場合、角筒体１の落下通過をストップ
させ、シリンダ２１により下降した場合、角筒体１を落
下通過させる。また、受け架台１７には落下してきた角
筒体１をソフトに停止させるためのストッパとしてショ
ックアブソーバ１９が設置されている。

【００２８】受け架台１７の一方のフリーベアリング１
８の外側に、シリンダ６０により角筒体１の端面に向け
て移動する押し板６１が設置され、その反対側、即ち、
図示しない他方のフリーベアリングの外側にストッパと
しての当て板６３が設置されている。当て板６３は、組
立位置にある底板としてのシート５２（図１参照）より
も少し内側に位置決めされている。

【００２９】角筒体供給装置４は上述した構成になって
おり、ローラコンベヤ１６，１６ａ上には予め複数本の
角筒体１を並べ置きしておき、ストッパ２２を上昇させ
ておいて角筒体１を搭載したローラコンベヤ１６ａを傾
斜させると、先頭の角筒体１ｂは傾斜に沿って落下し、
ローラコンベヤ１６ｂ側へ移動し、ストッパ２２に接触
して角筒体１ｃとなる。角筒体１ｃは、ストッパ２２を
下げると傾斜に沿って落下し、フリーベアリング１８側
へ移動し、ショックアブソーバ１９と接触、停止し、角
筒体１ｄとなる。その後、シリンダ６０を角筒体１ｄの
一端が当て板６３に当たるまで伸長し、角筒体１ｄの長
手方向位置を調整、セットし、角筒体の所定位置への供
給を完了させる。ここで、この所定位置は角筒体ハンド
リング機構５３，５４の作業エリア内にある。以上のシ
リンダ２０，２１，６０の操作は、図１４に示すメイン
コントローラ８０及びサブコントローラ８１からの指令
でバルブユニット８２ａを駆動し、シリンダ２０，２
１，６０にエアを供給することにより行われる。

【００３０】図１に戻り、角筒体ハンドリング機構５
３，５４は、ガーダ３１，３１ａ上に前後、左右、上下
の直交３軸方向にＮＣ制御により移動可能に搭載された
台車６，６ａと、この台車６，６ａに取り付けられた把
持用グリップ５，５ａとを有している。角筒体１ｄが角
筒体供給装置４の所定位置にセットされると、角筒体ハ
ンドリング機構５３，５４はグリップ５，５ａで角筒体
１ｄの両端を把持し、ガーダ３１，３１ａに直交する方
向に移動することにより角筒体を組立位置へ搬送する。
なお、この組立位置は、搬入された角筒体と隣接する既
設角筒体の隣接コーナー部間に所定の隙間が残存する位
置であり、予め位置情報としてメインコントローラ８０
（図１４参照）のプログラムの一部に記憶させておく。
次いで、角筒体ハンドリング機構５３，５４はガーダ３
１，３１ａに沿った方向にシート５２に向けて移動し、
角筒体の一端がシート５２に当たると移動を停止し、最
終的な組立位置に角筒体をセットする。なお、このと
き、シート５２に当たったときの衝撃を吸収するため、
グリップ５，５ａの取付け部にはその方向の力を吸収す
るばね機構を介在させるのが好ましい。以上の角筒体ハ
ンドリング機構５３，５４の移動は、図１４に示すメイ
ンコントローラ８０及びサブコントローラ８１からの指
令でｘ，ｙ，ｚ軸駆動モータ８２〜８７を駆動すること
により行われる。また、グリップ５，５ａによる角筒体
の把持は、メインコントローラ８０及びサブコントロー
ラ８１からの指令でバルブユニット８２ｂ，８２ｃを駆
動し、角筒体ハンドリング機構５３，５４のグリップ
５，５ａ用のシリンダ８８，８９（図１４参照）からエ
アを抜き、グリップ５，５ａに内蔵さればねを解放する
ことにより、そのばねの力で行われる。

【００３１】図１０は組立位置における角筒体１と角筒
体１の隙間検出機構５５及びスペーサハンドリング機構
５６の詳細を示す。隙間検出機構５５は、図１のガーダ
３１，３１ａ上に前後、左右、上下の直交３軸方向にＮ
Ｃ制御により移動可能に搭載された台車９と、台車９に
取り付けられたロボット８と、ロボット８の先端部材７
に取り付けられたレーザースリット光源２３とを有し、
角筒体１の検査部位（溶接部）近傍にレーザーのスリッ
ト光線２４を照射できるようになっている。また先端部
材７には、テレビカメラ２５が取りつけられ、スリット
光を受像できるようになっている。角筒体１が組立位置
にセットされると、隙間検出機構５５は所定位置に移動
し、対象となる角筒体の隣接コーナー部間の隙間を計測
する。この隙間検出機構５５の移動は、図１４に示すメ
インコントローラ８０及びサブコントローラ８１からの
指令でｘ，ｙ，ｚ軸駆動モータ９０〜９２を駆動するこ
とにより行われる。

【００３２】図１１は隙間検出機構５５の画像処理装置
である。テレビカメラ２５により受像された信号は、画
像処理装置２６及びテレビ２７に送信され、画像処理さ
れ、隙間量及び隙間の中心位置の情報を含む隙間情報を
メインコントローラ８０及びサブコントローラ８１に電
気信号で与える。

【００３３】図１０及び図１２にスペーサハンドリング
機構５６の詳細を示す。上述した先端部材７にスペーサ
把持用のグリップ２８が取りつけられている。また、台
車９には、予め隙間量に応じた数種類のサイズのスペー
サ２を用意した受台７０が取り付けられている。スペー
サ２は例えば隙間１ｍｍ毎に用意し、並べておく。隙間
検出器効５５の計測が終了すると、スペーサハンドリン
グ機構５６は隙間検出機構５５よりメインコントローラ
８０及びサブコントローラ８１に電気信号で与えられた
上記隙間量の情報に基づき、ロボット８を操作すること
により適切なサイズのスペーサ２を選択し、グリップ２
８で保持し、溶接部位の隙間に挿入する。前述したよう
に、スペーサ２がくさび状をしていることから、挿入深
さの調整により微小な隙間量の変動に対しては対応可能
である。また、スペーサ２がくさび状をしているので、
隙間に挿入後、グリップ２８を解放しても、スペーサ２
は挿入位置にセットされるたままとなる。

【００３４】上記ロボット８の操作は、メインコントロ
ーラ８０及びサブコントローラ８１からの指令をロボッ
ト制御盤９３（図１４参照）に送り、ロボット制御盤９
３で制御することにより行なわれる。グリップ２８によ
るスペーサ２の把持は、メインコントローラ８０及びサ
ブコントローラ８１からの指令でバルブユニット８２を
駆動し、スペーサハンドリング機構５６のグリップ２８
用のシリンダ９４（図１４参照）を作動させ、グリップ
２８に内蔵されたばねを作動させることにより、そのば
ねの力で行なわれる。

【００３５】図１３に溶接機構５７の詳細を示す。溶接
機構５７はＮＣ制御により、前後、左右、上下の直交３
軸方向に移動可能にガーダ３１，３１ａ上に搭載された
台車１２と、台車１２に取り付けられたロボット１１
と、ロボット１１の先端に取り付けられた溶接装置、例
えば溶接トーチ１０と、台車１２に取り付けられた溶接
ワイヤ２９とを有している。溶接ワイヤ２９は、ロボッ
ト１１の腕に沿ってコンジットチューブ２９ａによりト
ーチ先端に至り、溶接時に溶接トーチ１０に対して所定
角度で供給される。また、図１４では図示は省略した
が、図１に示すように、台車１２にはもう１組のロボッ
ト１１ａ、溶接トーチ１０ａを含む溶接機構が設置さ
れ、溶接位置に応じて一方を選択使用する。スペーサハ
ンドリング機構５６によるスペーサ２の挿入が完了する
と、溶接機構の一方、例えばロボット１１及び溶接トー
チ１０が所定位置に移動し、スペーサ２を当て材とした
溶接を行う。

【００３６】溶接は角筒体１とスペーサ２の仮付溶接、
本溶接の順で行う。仮付溶接は溶接用トーチ１０ａに溶
接ワイヤ２９を供給し、スペーサ２の切欠２ａと角筒体
１の境界線を数箇所スポット的に溶接することにより行
う。本溶接に当っては、予め、角筒体１と角筒体１の隙
間の量に応じた適正な溶接条件（電流、電圧、ワイヤ送
り速度等）、積層条件を実験により求めメインコントロ
ーラ８０に記憶させておく。そして、上述した隙間検出
機構５５で得られた隙間量と隙間センタの情報により適
切な溶接条件、積層条件を選択し、溶接を行う。そし
て、上記溶接の後、同じ溶接機構５７を用いて角筒体１
とシート５２との溶接も行なう。

【００３７】上記の溶接機構５７の移動は、図１４に示
すメインコントローラ８０及びサブコントローラ８１か
らの指令でｘ，ｙ，ｚ軸駆動モータ９５〜９７又は９
５，９８，９９を駆動することにより行なわれる。ま
た、ロボット１１又は１１ａの操作は、メインコントロ
ーラ８０及びサブコントローラ８１からの指令をロボッ
ト制御盤１００又は１０１（図１４参照）に送り、ロボ
ット制御盤１００又は１０１で制御することにより行な
われる。溶接トーチ、即ち溶接装置１０又は１０ａの駆
動は、メインコントローラ８０及びサブコントローラ８
１からの指令を溶接制御装置１０２又は１０３（図１４
参照）に送り、この溶接装置１０２又は１０３で制御す
ることにより行なわれる。

【００３８】本実施例によれば、角筒体供給装置４、角
筒体ハンドリング機構５３，５４、角筒体間の隙間検出
機構５５、スペーサハンドリング機構５６及び溶接機構
５７をコントローラ８０，８１をコンピュータ、ＮＣ制
御などにより有機的に稼働させることにより、角筒体の
所定位置への供給、組立位置へのセット、隣接コーナー
部の隙間の計測、その計測結果に基づく接合用スペーサ
の選択及びそれに続く挿入、その計測結果に基づく適正
な溶接条件及び積層条件の選択及びそれに続く溶接の一
連の作業の自動化が可能となる。

【００３９】また、上述した隙間検出機構５５、スペー
サハンドリング機構５６、溶接機構５７は２つの角筒体
ハンドリング機構５３，５４の間に配置されているの
で、角筒体１を角筒体ハンドリング機構５３，５４で把
持した状態で、隙間検出機構５５、スペーサハンドリン
グ機構５６及び溶接機構５７の操作が可能となる。

【００４０】なお、以上の実施例では角筒体供給装置４
で角筒体の所定位置への供給も自動的に行なったが、角
筒体の供給のみ手動で行なっても、角筒体の組立位置へ
のセットから溶接までの一連の作業は自動化でき、使用
済燃料貯蔵ラックを実質的に自動で製作できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも組立位置へ
のセット、隣接コーナー部の隙間の計測、その計測結果
に基づく接合用スペーサの選択及びそれに続く挿入、そ
の計測結果に基づく適正な溶接条件及び積層条件の選択
及びそれに続く溶接の一連の作業を自動化でき、使用済
燃料貯蔵ラックの製作の自動化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による使用済燃料貯蔵ラック
の製造装置の全体を示す斜視図である。

【図２】図１の製造装置により自動製造される使用済燃
料貯蔵ラックの斜視図である。

【図３】図２に示す使用済燃料貯蔵ラックのコーナー部
の溶接状態を示す部分切除正面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】角筒体コーナー部の溶接に使用する接合用スペ
ーサの斜視図である。

【図６】角筒体コーナー部にスペーサを挿入した状態を
示す図である。

【図７】角筒体コーナー部に挿入されたスペーサの溶接
後の状態を示す図である。

【図８】図１に示す使用済燃料貯蔵ラックの製造装置に
おける角筒体供給装置の上面図である。

【図９】図８に示す角筒体供給装置の側面図である。

【図１０】図１に示す使用済燃料貯蔵ラックの製造装置
における隙間検出機構及びスペーサハンドリング機構の
拡大図である。

【図１１】図１０に示す隙間検出機構の詳細を示す図で
ある。

【図１２】図１０に示すスペーサハンドリング機構の詳
細を示す図である。

【図１３】図１に示す使用済燃料貯蔵ラックの製造装置
における溶接機構の拡大図である。

【図１４】図１に示す使用済燃料貯蔵ラックの製造装置
の制御系を示す図である。

【符号の説明】

１角筒体２接合用スペーサ３溶接部４角筒体供給装置５，５ａグリップ６，６ａ台車８ロボット９台車１０，１０ａ溶接トーチ１１，１１ａロボット１２台車２３レーザスリット光源２５テレビカメラ２８グリップ５０使用済燃料貯蔵ラック５３，５４角筒体ハンドリング機構５５隙間検出機構５６スペーサハンドリング機構５７溶接機構８０メインコントローラ（制御手段）８１サブコントローラ（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉井康方茨城県日立市幸町３丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者川畑育生茨城県日立市幸町３丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献特開平１−280296（ＪＰ，Ａ) 特開平３−131797（ＪＰ，Ａ) 特開平４−40398（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】隣接する２個の角筒体の隣接コーナー部
間に隙間をあけ、この隙間に接合用スペーサを挿入して
隣接コーナー部を溶接することにより、複数個の角筒体
を市松模様に配置し、断面が格子状の収納空間を形成し
てなる使用済燃料貯蔵ラックの製造方法において、角筒
体を所定位置に順次供給する第１のステップ；前記所定
位置に供給された角筒体を組立位置に自動的に搬送する
第２のステップ；前記組立位置に搬送された角筒体とこ
れに隣接する角筒体の隣接コーナー部の隙間を自動的に
計測する第３のステップ；前記計測結果に基づきその隙
間に適合するサイズの接合用スペーサを自動的に選択
し、その接合用スペーサを前記隙間に自動的に挿入する
第４のステップ；前記計測結果に基づき前記隙間に挿入
された接合用スペーサの溶接条件及び積層条件を自動的
に選択し、前記接合用スペーサを前記隣接コーナー部に
自動的に溶接する第５のステップ；からなることを特徴
とする使用済燃料貯蔵ラックの製造方法。
【請求項２】請求項１記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造方法において、前記第４のステップにおいて、前記
接合用スペーサにくさび状のスペーサを使用することを
特徴とする使用済燃料貯蔵ラックの製造方法。
【請求項３】隣接する２個の角筒体の隣接コーナー部
間に隙間をあけ、この隙間に接合用スペーサを挿入して
隣接コーナー部を溶接することにより、複数個の角筒体
を市松模様に配置し、断面が格子状の収納空間を形成し
てなる使用済燃料貯蔵ラックの製造装置において、角筒
体を所定位置に順次供給する角筒体供給手段と；前記所
定位置に供給された角筒体を組立位置に搬送する角筒体
ハンドリング手段と；前記組立位置に搬送された角筒体
とこれに隣接する角筒体の隣接コーナー部の隙間を計測
する隙間検出手段と；前記計測結果に基づきその隙間に
適合するサイズの接合用スペーサを選択し、その接合用
スペーサを前記隙間に挿入するスペーサハンドリング手
段と；前記計測結果に基づき前記隙間に挿入された接合
用スペーサの溶接条件及び積層条件を選択し、前記接合
用スペーサを前記隣接コーナー部に溶接する溶接手段
と；を備えることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置。
【請求項４】請求項３記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置において、前記角筒体供給手段、角筒体ハンド
リング手段、隙間検出手段、スペーサハンドリング手段
及び溶接手段の動作プログラムが格納され、かつ数種類
の隙間に対する適性溶接条件及び積層条件が記憶され、
前記角筒体の供給から溶接までの一連の動作を自動的に
行わせる制御手段を更に備えることを特徴とする使用済
燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項５】請求項３記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置において、前記角筒体ハンドリング手段、隙間
検出手段、スペーサハンドリング手段及び溶接手段は、
それぞれ、ガーダ上を前後、左右、上下の直交３軸方向
に移動可能に搭載されていることを特徴とする使用済燃
料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項６】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置において、前記角筒体供給手段により角筒体が
供給される所定位置は前記角筒体ハンドリング手段の作
業エリア内にあり、前記角筒体ハンドリング手段は前記
ガーダに直交する方向に移動することにより前記所定位
置から組立位置に角筒体を搬送することを特徴とする使
用済燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項７】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置において、前記角筒体ハンドリング手段は、前
記ガーダに搭載された１対の角筒体ハンドリング機構を
有し、前記検出手段、スペーサハンドリング手段及び溶
接手段は、前記１対の角筒体ハンドリング機構の間で前
記ガーダに搭載されていることを特徴とする使用済燃料
貯蔵ラックの製造装置。
【請求項８】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置において、前記角筒体供給手段は、前記ガーダ
に直交する方向に角筒体を供給するための水平状態から
傾斜可能なローラコンベヤを備えることを特徴とする使
用済燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項９】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラックの
製造装置において、前記角筒体ハンドリング手段は、Ｎ
Ｃ制御により前記ガーダ上を前記直交３軸方向に移動可
能な台車と、この台車に取り付けられた把持用グリップ
とを各々有する１対の角筒体ハンドリング機構を備える
ことを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項１０】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラック
の製造装置において、前記隙間検出手段は、ＮＣ制御に
より前記ガーダ上を前記直交３軸方向に移動可能な台車
と、この台車に取り付けられたロボットに搭載したレー
ザスリット光源及びテレビカメラとを備えることを特徴
とする使用済燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項１１】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラック
の製造装置において、前記スペーサハンドリング手段
は、ＮＣ制御により前記ガーダ上を前記直交３軸方向に
移動可能な台車と、この台車に取り付けられたロボット
に搭載した把持用グリップとを備えることを特徴とする
使用済燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項１２】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラック
の製造装置において、前記隙間検出手段及びスペーサハ
ンドリング手段は、ＮＣ制御により前記ガーダ上を前記
直交３軸方向に移動可能な共通の台車と、この台車に取
り付けられた共通のロボットとを備え、前記隙間検出手
段は更に前記ロボットに搭載したレーザスリット光源及
びテレビカメラを備え、前記スペーサハンドリング手段
は更に前記ロボットに搭載した把持用グリップを備える
ことを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックの製造装置。
【請求項１３】請求項５記載の使用済燃料貯蔵ラック
の製造装置において、前記溶接手段は、ＮＣ制御により
前記ガーダ上を前記直交３軸方向に移動可能な台車と、
この台車に取り付けられたロボットに搭載した溶接機構
とを備えることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックの製
造装置。
【請求項１４】請求項３記載の使用済燃料貯蔵ラック
の製造装置において、前記接合用スペーサがくさび状を
していることを特徴とする使用済燃料貯蔵ラックの製造
装置。