14630 Α7 Β7 五、發明説明(1 ) 發明背景: 發明領域:. 本發明有關於一種裝設在如核反應器、燃料Iglg等g 備內之用以傳送核燃料組件的燃料組件自動更換g β。M 詳言之,本發明是有關於一種適於在設備內自動安置及傳 送核燃料組件之核燃料組件自動更換裝置,其中t M ^ i 內燃料組件之儲存位置在一預定範圍內變化。 習知技術說明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 習知燃料組件更換裝置例如在日本公開專利第5 2 · 135992號案中曾有揭示。在該用以在反應器或燃料儲槽 中傳送燃料組件的習知燃料組件更換裝置中,燃料組件的 位置係以X - Y軸平面上之X — Y座標來表示。要安置燃 料握爪至設定位置時,以接附於導軌側表面上的條齒輪與 裝設在橋軌與軌車上的小齒輪間的相互嚜合來旋轉同步傳 送器。根據傳送器輸出的訊號,可偵測出燃料握爪的目前 位置(X與Y座標),並對橋軌馬達與軌車馬達進行自動 控制,以將燃料握爪目前位置與燃料組件目標位置間之距 離偏差修正爲零。此種習知技術僅在燃料組件的目標位置 爲固定時才能應用,在燃料組件的目標位置在一特定範圍 內變化時便無法達成自動定位。 圖6 A爲沸水式反應器核心的剖面圖。參考數字1 3 表示核燃料組件:2 9表示控制桿:2 8表示L P R Μ ( 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) A7 3^4β3〇 _B7_ 五、發明説明(2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 局部動力範圍監視器)°如圖6 B所示’四個燃料組件 1 3圍繞一個控制桿2 9構成一個單元。四個燃料組件 1 3的把手1 3 A面向控制桿2 9。 隨著反應器的運轉,核心的反應能力逐漸降低,因此 每隔一段時間必須以新的燃料組件來更換使用過的燃料組 件。燃料更換時間之間的運轉周期稱爲一周。在一個 1 1 0百萬千瓦功率的反應器核心內約有8 0 0個燃料組 件,而在每一次周期性檢視時8 0 0個燃料組件中便有四 分之一至三分之一必須更換。 圖7示出核燃料組件在沸水式反應器核心中的安裝圖 型(即燃料組件的安排方式)。參考圖7 ,各燃料組件 1 3上標示的圖號(4 一 6 )表示組件保留在反應器核心 內的周期數。相同號數的組件需同時更換。圖7中周期數 爲4、5、6的燃料組件1 3分別以圖號4、5、6來表 示。要同時更換的燃料組件1 3 (例如以陰影線表示之圖 號爲6的燃料組件1 3 )係成斜列相鄰狀態。* 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 圖8'爲立體圖,示出習知核燃料組件更換裝置的一例 。導軌1裝設在核反應器建物的頂板上。導軌1上設有橋 軌2,其上裝設軌車3。在軌車3上裝有用以抓握燃料組 件的燃料握爪4。裝置中設有橋軌馬達8、軌車馬達9、 燃料推動馬達1 0 ,以將燃料握爪4移動至目標位置。這 些馬達根據自動馬達控制器1 1輸出經由控制纜1 2而來 的訊號,而使燃料握/爪4移動至目標位置並定位於該處。 在上述習知裝置所採行的習知技術中,係將燃料組件定位 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) e A7 314630 _____ B7 五、發明説明(3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於目標位置,亦即定位於如反應器核心或核儲存架等靜止 座檫位置處。因此,核燃料組件更換裝置僅需藉由前述齒 條與小齒輪間的相互噻合來偵測其本身的位置,並藉此將 燃料握爪4定位至靜止的目標位置。 然而,要相對於在停止位置上不具有重複性的移動載 運機構(例如水下燃料組件載架)來進行燃料握爪4的自 動定位時,前述習知技術則無法將燃料握爪4定位至目標 位置。此項問題的原因在於,即使將燃料組件載架之參考 停止位置設定爲目標位置,載架實際上卻可能停在偏離參 考位置之處,以致無法***或除下燃料組件。 發明節要: 因此,本發明的主要目的便是要提供一種自動更換核 燃料組件之裝置,此裝置在核燃料組件之儲存狀況在某一 範圍內變化的情形下仍可對燃料握爪進行X - Y座標之自 動定位。 . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明的另一目的是要提供一種自動更換核燃料組件 之裝置,此裝置可以避免燃料握爪所抓握之燃料組件因爲 組件下方位置偏差以致無法適當***反應器核心或燃料儲 存架的問題(此問題可能導致核電廠之自動操作停機)。 本發明的再一目的是要提供一種自動更換核燃料組件 之裝置,其中當未握有任何燃料組件的燃料握爪下降時, 燃料握爪之握爪可正確定位並能夠正確地抓握目標核燃料 組件。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4 ) 本發明的又一目的是要提供一種自動更換核燃料組件 之裝置,其中僅當正確識別出組件之I D號數爲所要者時 才致動握爪。 本發明的另一目的是要提供一種自動更換核燃料組件 之裝置,其中記錄有核燃料組件之I D號數與該組件儲存 位置間的關係,以免除檢査I D號數與架中所存實際燃料 組件之操作(在習知技術中必須每隔預定間隔即進行此操 作)。 _ 爲達成上述目的,根據本發明之第一部份內容,乃是 提供有一種用以在如反應爐、核燃料儲槽等設備內傳送核 燃料組件的自動更換核燃料組件之裝置,此裝置包含: 固定於設備上並在X軸方向上延伸的導軌; 可在導軌上移動的橋軌: 固定於橋軌上並在Y軸方向上延伸的側軌; 可在側軌上移動的側向移動軌車: 懸掛於軌車上之燃料握爪,具有一握爪並可在Z軸方 向上沿Z'軸旋轉上下移動; 設置在軌車上且在水平方向上距燃料握爪一段距離的 水下電視攝影機安裝機構; 裝設在水下電視攝影機安裝機構上的水下電視攝影機 用以在X軸方向上移動橋軌的第一驅動機構: 用以在Y軸方向上移動軌車的第二驅動機構: 用以在Z軸方向上升降燃料握爪的第三驅動機構: 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂 〇14630 ^ Α7 Β7 五、發明説明(5 ) 用以在Z軸方向上旋轉燃料握爪的第四驅動機構: 用以處理由電視攝影機輸出之影像的影像處理器;以 及用以接收電視攝影機輸出之訊號,以自動控制第一、第 二、第三與第四驅動機構的控制器; 所述控制器具有在接收到從影像處理裝置而來之訊號 後,驅動所述第一與第二驅動機構,以安置電視攝影機使 其中心位在所要目標位置之機構, 所述影像處理裝置包括用以計算電視攝影機之安置位 置與目標燃料組件位置在X與Y軸及環繞Z軸方向上的偏 差之機構, 所述控制器進一步包含:在接收到指示所計算出在X 與Y軸及環繞Z軸方向上的偏差値之訊號時,驅動所述第 一、第二與第四驅動機構,以根據該偏差値再加上電視攝 影機與燃料握爪間之差距,來移動所述燃料握爪而使燃料 握爪之位置與目標燃料組件位置相符之機構。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明之第二部份內容,乃是提供有二種用以在 如反應Μ、核燃料儲槽等設備內傳送核燃料組件的自動更 換核燃料組件之裝置,此裝置包含: 固定於設備上並在X軸方向上延伸的導軌: 可在導軌上移動的橋軌; 固定於橋軌上並在γ軸方向上延伸的側軌; 可在側軌上移動的側向移動軌車; 懸掛於軌車上之燃料握爪,具有一握爪並可在Ζ軸方 向上沿Ζ軸旋轉上下移動: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0X297公釐) A7 _____B7 五、發明説明(6 ) 設置在軌車上且在水平方向上距燃料握爪一段距離的 水下電視攝影機安裝機構; 裝設在水下電視攝影機安裝機構上的水下電視攝影機 ;用以在X軸方向上移動橋軌的第一驅動機構; 用以在Y軸方向上移動軌車的第二驅動機構; 用以在Z軸方向上升降燃料握爪的第三驅動機構; 用以在Z軸方向上旋轉燃料握爪的第四驅動機構; 用以處理由電視攝影機輸出之影像的影像處理器:以 及 用以接收電視攝影機輸出之訊號,以自動控制第一、 第二、第三與第四驅動機構的控制器; 所述控制器具有在接收到從影像處理裝置而來之訊號 後,驅動所述第一與第二驅動機構,以安置電視攝影機使 其中心位在所要目標位置之機構, 所述影像處理裝置包括用以計算電視攝影機之安置位 置與目標燃料組件位置在X與Y軸及環繞z軸方向上的偏 差之機構, 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本莧) 所述控制器進一步包含:在接收到指示所計算出在X 與Y軸及環繞Z軸方向上的偏差値之訊號時,控制所述第 一、第二與第四驅動機構,以根據該偏差値再加上電視攝 影機與燃料握爪間之差距,來移動所述燃料握爪而使燃料 握爪之位置與目標燃料組件位置相符之機構, 所述影像處理器進一步包括: 判斷機構,用以判斷燃料握爪是否握有核燃料組件: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 314630 at B7 五、發明説明(7 ) 及 偵測機構,用以在判斷出燃料握爪握有核燃料組件時 ,偵測燃料組件底部之偏差量係等於或低於預定値, 所述控制器另包含:在接收到由影像處理器之偵測機 構所出之訊號時,控制所述第三驅動機構,以降下握爪並 容許該握爪鬆開燃料組件之機構。 根據本發明之第三部份內容,乃是提供有一種用以在 如反應爐、核燃料儲槽等設備內傳送核燃料組件的自動更 換核燃料組件之裝置,此裝置包含: 固定於設備上並在X軸方向上延伸的導軌; 可在導軌上移動的橋軌; 固定於橋軌上並在Y軸方向上延伸的側軌; 可在側軌上移動的側向移動軌車; 懸掛於軌車上之燃料握爪,具有一握爪並可在Z軸方 向上沿Z軸旋轉上下移動; 設置在軌車上且在水平方向上距燃料握爪i段距離的 水下電視攝影機安裝機構; 裝設在水下電視攝影機安裝機構上的水下電視攝影機 i 用以在X軸方向上移動橋軌的第一驅動機構; 用以在Y軸方向上移動軌車的第二驅動機構; 用以在Z軸方向上升降燃料握爪的第三驅動機構; 用以在Z軸方向上旋轉燃料握爪的第四驅動機構; 用以處理由電視攝影機輸出之影像的影像處理器:以 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) - —11— — - -...... 1-·, -- !1-1--- I (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 1T- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明(8 ) 及用以接收電視攝影機輸出之訊號,以自動控制第一、第 二、第三與第四驅動機構的控制器; 所述控制器具有在接收到從影像處理裝置而來之訊號 後,驅動所述第一與第二驅動機構,以安置電視攝影機使 其中心位在所要目標位置之機構, 所述影像處理裝置包括用以計算電視攝影機之安置位 置與目標燃料組件位置在X與Y軸及環繞Z軸方向上的偏 差之機構, 所述控制器進一步包含:在接收到指示所計算出在X 與Y軸及環繞Z軸方向上的偏差値之訊號時,控制所述第 一、第二與第四驅動機構,以根據該偏差値再加上電視攝 影機與燃料握爪間之差距,來移動所述燃料握爪而使燃料 握爪之位置與目標燃料組件位置相符之機構, 所述影像處理器進一步包括: 判斷機構,用以判斷燃料握爪是否握有核燃料組件; 偵測機構,用以在判斷出燃料握爪並未握有任何核燃 料組件蒔,偵測燃料組件底部.之偏差量係等於或低於預定 値,以容許所述控制器控制所述第三驅動機構而將燃料握 爪降下; 用以讀取標記在目標燃料組件上之I D號數,並判斷 所讀取之I D號數是否對應於所要者,以容許所述控制器 控制所述第三驅動機構而將燃料握爪降下,並容許握爪執 行抓握操作之機構;以及 用以記錄及儲存讀取之燃料組件I D號數與組件儲存 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---1 ^^^1 τϋΛ -Ίϋ I Ln ml w In (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) 位置間之關係的機構。 根據本發明之第四部份內容,乃是提供有一種用以在 如反應爐、核燃料儲槽等設備內傳送核燃料組件的自動更 換核燃料組件之裝置,此裝置包含: 固定於設備上並在X軸方向上延伸的導軌; 可在導軌上移動的橋軌; 固定於橋軌上並在Y軸方向上延伸的側軌; 可在側軌上移動的側向移動軌車; 懸掛於軌車上之燃料握爪,具有一握爪並可在z軸方 向上沿Z軸旋轉上下移動; 設置在軌車上且在水平方向上距燃料握爪一段距離的 水下電視攝影機安裝機構; 裝設在水下電視攝影機安裝機構上的水下電視攝影機 > 用以在X軸方向上移動橋軌的第一驅動機構: 用以在Y軸方向上移動軌車的第二驅動機構: 用以在Z軸方向上升降燃料握爪的第三驅動機構: 用以在Z軸方向上旋轉燃料握爪的第四驅動機構; 用以處理由電視攝影機輸出之影像的影像處理器;以 及 用以接收電視攝影機輸出之訊號,以自動控制第一、 第二、第三與第四驅動機構的控制器: 所述控制器具有在接收到從影像處理裝置而來之訊號 後,驅動所述第一與第二驅動機構,以安置電視攝影機使 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS)A4規格( 210X297公釐> -. (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂. 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印製 A7 ____B7_ 五、發明説明(ίο) 其中心位在所要目標位置之機構, 所述影像處理裝置包括用以計算電視攝影機之安置位 置與目標燃料組件位置在X與Y軸及環繞Z軸方向上的偏 差之機構, 所述控制器進一步包含:在接收到指示所計算出在X 與Y軸及環繞Z軸方向上的偏差値之訊號時,控制所述第 —、第二與第四驅動機構,以根據該偏差値再加上電視攝 影機與燃料握爪間之差距,來移動所述燃料握爪而使燃料 握爪之位置與目標燃料組件位置相符之機構, 所述影像處理器進一步包括: 判斷機構,用以判斷燃料握爪是否握有核燃料組件: 及 偵測機構,用以在判斷出燃料握爪握有核燃料組件時 ,偵測燃料組件底部之偏差量係等於或低於預定値, 所述控制器另包含:在接收到由影像處理器之偵測機 構所出之訊號時,控制所述第三驅動機構,以降下握爪並 使該握爪鬆開燃料組件之機構, 所述影像處理器另包括: 偵測機構,用以在判斷出燃料握爪並未握有任何核燃 料組件時,偵測燃料組件底部之偏差量係等於或低於預定 値,以容許所述控制器控制所述第三驅動機構而將燃料握 爪降下: 用以讀取標記在目標燃料組件上之I D號數,並判斷 所讀取之I D號數是否對應於所要者,以容許所述控制器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ _ (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁)
314630 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明( 11) 1 控 制 所 述第 二 驅 動 機構 而 將 m /Vn、 料 握 爪 降 下 5 並 容 許 握 爪執 1 1 行 抓 握 操作 之 機 構 :以 及 1 1 用 以記 錄 及 儲 存讀 取 之 燃 料 組 件 I D 號 數 與 組 件 儲存 1 | 位 請 ~[ 置 間 之關 係 的 機 構。 先 閱 1 1 讀 1 背 1 *1 圖 式 之 簡要 說 明 • 之 意 1 \ 圖 1爲 —1-. 體 圖 ,示 出 根 據 本 發 明 實 施 例 之 白 動 更 換核 事 項 •4 [ 1 燃 料 組 件之 裝 置 的 結構 填 寫 本 圖 2爲 圖 1 所 不貫 施 例 的 側 面 圖 1 頁 1 1 圖 3爲 方 塊 圖 ,示 出 本 發 明 控 制 系 統 之 實 施 例 t 1 1 圖 4爲 本 發 明 實施 例 所 執 行 之 控 制 程 序 的 流 程 圖 * 1 | 圖 5示 出 用 以 相對 於 安 置 在 水 下 載 架 上 之 核 m /vjw 料 組件 訂- I 來 控 制 燃料 握 爪 之 定位 的 系 統 I I 圖 6 A 爲 剖 面 圖, 示 出 沸 水 式 反 應 器 的 核 心 1 I 圖 6 B 爲 放 大 圖, 示 出 一 個 控 制 桿 與 周 圍 四 個 燃 料組 1 1 件 之 間 的位 置 關 係 : » 1 圖 7示 出 裝 載 於反 應 器 核 心 內 之 燃 料 組 件 的 圖 型 :而 1 i 圖 8爲 立 體 圖 ,示 出 習 知 核 燃 料 組 件 白 動 更 換 裝 置之 ί 結 構 0 1 1 較 佳 實 施例 之 詳 細 說明 • 1 1 w 考圖 1 、 2 與3 5 核 燃 料 組 件 白 動 更 換 裝 置 包 括有 1 1 一 個 導 軌1 安 裝 在建 物 1 0 0 內 0 在 導 軌 1 上 設 置 有一 1 1 個 運 輸 載架 9 或 稱 橋軌 2 9 而 可 在 導 軌 1 的 縱 向 ( 軸 向) 1 1 本紙張尺農.;:.¾國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(12) 上移動。橋軌2上裝設有~個側向運動載架,或稱軌車3 ,此軌車3在裝設在橋軌2上的側軌5 1上移動,側軌 5 1朝垂直於導軌1縱向的方向延伸。在側向運動的軌車 3上設有燃料握爪4 ,其上具有由壓縮空氣所驅動的握爪 4 1 〇 燃料握爪4經由燃料推動馬達1〇之操作而上升或下 降,燃料推動馬達1 0爲燃料推動馬達控制器i 7所控制 。此外在橋軌2與軌車3上分別設置有橋軌運動馬達8與 軌車運動馬達9 ,這些馬達爲橋軌馬達控制器丨5與軌車 馬達控制器1 6所控制而移動橋軌2與軌車3。在側向運 動軌車3上設有第四馬達5 0 ,以供沿燃料握爪4的軸來 旋轉燃料握爪4 :第四馬達5 0爲燃料握爪旋轉馬達控制 器5 1 a所控制。 上述核燃料組件自動更換裝置爲一個控制單元3 0所 控制,此控制單元3 0安置在一個遙控室內,包括一個自 動操作控制板1 8、一個影像處理控制板1 9、一個攝影 控制板2' Q、和一個自動馬達控制器1 1。核燃料組件自 動更換裝置藉由附接在導軌側表面X與Y方向上的齒條( 未示)與附接在橋軌2和軌車3上之小齒輪(未示)間的 互動來旋轉位於橋軌2和軌車3上之同步傳送器(未示) ,藉此偵測燃料握爪4的目前位置(X與Y座標)。 又,裝置設有一個水下工業用電視攝影機安裝單元5 、一個裝設在攝影機安裝單元5之下方末端上的水下工業 用電視(I TV)攝影機6、以及一個裝設在側向運動軌 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐 )-15 I - - - -1Ϊ —II I — II I —I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(13) 車3上的影像處理器7 ,以供處理由I τν攝影機6所拾 取的影像。 控制單元3 0使馬達8與9分別將橋軌2與側向運動 軌車3移動至目標位置,接著使燃料推動馬達1 0降下燃 料握爪4,再使馬達5 0旋轉燃料握爪,以容許燃料握爪 抓握或放下燃料組件。控制單元3 〇也控制燃料組件的移 動,亦即儲存那一個燃料組件移動、由何處移至何處等資 訊。影像處理器7具有以下功能:偵測攝影機6中心與目 標燃料組件中心間的偏移量,並輸出所偵測到的偏移量給 自動馬達控制器1 1 ( f 1 ):偵測位於燃料握爪4下端 之燃料或握爪4 1前端的偏差量係等於或小於設定値,並 將指示燃料握爪4可再下降之訊號傳送給自動馬達控制器 11 ( f 2 );以及自動讀取記載在目標燃料組件把手上 的I D號數,並根據所儲存的資料來驗證所讀取的I D號 數,當I D號數與儲存資料彼此對應時,傳送指示燃料握 爪4可以降下之訊號給自動馬達控制器1 1 ( f 3 )。 由裝設在攝影機安裝單元5上之I TV攝影機6而來 的訊號經由控制纜1 2傳送給影像轉換器2 5 ,並在比較 器2 6中進行比較。 於裝置自動操作將核燃料組件1 3 (見圖2 )由反應 器核心中某位置移下或將組件1 3***所要位置時, I T V攝影機6偵測組件1 3前端之偏差,並傳送偵測訊 號給影像轉換器2 5。根據偵測訊號,影像轉換器2 5進 一步偵測組件1 3前端之偏差量,並傳送偵測資料給比較 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --17 - 1 -1-j·- ΙΓ-— -^m I {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -s A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7 _ 五、發明説明(14) 器2 6。當比較器2 6判斷資料在參考値之內時,影像處 理器7傳送一指示訊號給自動馬達控制器11,以驅動燃 料推動馬達1 0。 以下參考圖3之方塊圖及圖4之流程圖來說明本發明 裝置實施例之操作。在圖4之步驟1 0 0中,控制單元 3 0內之自動操作控制板1 8首先傳送自動起始訊號給自 動馬達控制器1 1 ,以起始裝置之自動控制。實際開始控 制操作之前,.自動馬達控制器內之程序計算器(未示)檢 查要執行之控制的合理性,若所得結果是肯定的,便起始 .自動控制。 於步驟101中,自動馬達控制器11在X與Y方向 上定位ITV攝影機6 ,以將攝影機6的中心安置於目標 位置。步驟1 0 2中,影像處理器7計算目標位置中心與 定位後之攝影機6之中心在X、Y與β方向上之偏移(偏 差),並輸出給自動馬達控制器1 1 。 步驟1 0 3中,自動馬達控制器1 1內的程序計算器 以前述偏移和握爪4 1中心與I Τ V攝影機6間之距離( 圖5中以d表示)的和來更正握爪4 1中心位置,以將握 爪4 1中心定位至目標位置。 接著在步驟1 0 4中,判定是否有懸掛載物作用在燃 料握爪4上。若步驟1 0 4結果爲是,則在步驟1 〇 5中 由I T V攝影機6偵測握爪4 1底部的偏差量。若偵測所 得的偏差量等於或小於預定値,影像處理器7便給予降低 握爪4 1之指示訊號給自動馬達控制器1 1。接著在步驟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ~ "— -丄/ _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) % ^14630 b7 五、發明説明(15) 1 0 7中,握爪4 1降下至定位並進行放鬆操作。自動操 作於是完成。 另一方面,如果在步驟1 〇 4中判定並無懸掛載物作 用在握爪單元4上,則在歩驟1 0 6中由I TV攝影機6 偵測握爪4 1底部的偏差量。若偵測所得的偏差量等於或 小於預定値,影像處理器7便給予降低握爪4 1之指示訊 號給自動馬達控制器1 1。接著在步驟1 0 8中,I TV 攝影機6讀取記載在目標燃料組件13把手上的ID號數 ,而影像處理器7對讀取的資訊執行影像處理。如果該資 訊與儲存資料相符,影像處理器7便給予降低握爪4 1之 許可。又在步驟1 0 9中,將燃料I D號數與燃料組件儲 存位置記錄儲存在自動馬達控制器1 1內的程序計算器( 未示)中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 以下說明自動進行中心定位之影像處理。影像處理器 7將I TV攝影機6之目前位置(mm)與目標位置( mm)間之偏差(dXmm,dYmm ,d <9今)輸入自 動馬達Μ制器1 1。接著針對X、Y與β方向上的偏差( dXmm,dYmm,d θ° )來執行最後定位。 更詳言之,影像定位係依照以下程序來進行: (1 )由主計算器(未示)供應後續目標位置。 (2)自動馬達控制器11執行〃目標位置一目前位 置-I TV攝影機安裝位置偏差〃之計算。接著於控制器 1 1在X Y方向上將攝影機6移動至目標燃料組件位置並 將攝影機6保持在該位置後,控制器1 1經由影像處理控 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18 - 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印製 A7 B7 ________ 五、發明説明(16) 制板1 9給予指示訊號給影像處理器7,以在X、Y與β 方向上進行位置更正操作,進而容許裝置7執行位置偵測 操作。 (3 )影像處理器7檢査核燃料組件自動更換裝置是 否停止,接著讀取與燃料組件對應的索引表,以從輸入影 像來偵測燃料組件位置。影像處理器7接著透過計算將偵 測位置轉換成I Τ V攝影機6中心與燃料組件目標位置中 心間之實際偏差距離,並傳回該結果。 (4 )核燃料組件自動更換裝置進行計算將影像處理 器7輸入之偏差値(dXmm,dYmm,d )加上 ITV攝影機位置偏差値(常數Xmm與Ymm),藉此 達成握爪4 1在X、Y與(9方向上的最終定位。 以下說明儲存核燃料組件1 3的控制程序,如圖5所 示,根據本發明之核燃料組件自動更換裝置,核燃料組件 13由水下載架21載運至燃料儲存設備儲槽內的燃料架 上。 . ; 操作員接收到指示載架2 1到達預定位置的訊號後, 便經由自動操作控制板1 8對自動馬達控制器1 1發出操 作訊號,令裝置執行自動控制將核燃料組件1 3拾取安置 在載架2 1上。 接著自動馬達控制器1 1對於橋軌馬達控制器1 5與 軌車馬達控制器1 6發出指令,使I Τ V攝影機6之目前 位置與目標位置間的偏差成爲零,以控制將I Τ V攝影機 6的中心安置在載架2 1上之核燃料組件1 3的儲存座標 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) Α4規格(210X297公釐)~~~ -iy - (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、言 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(17) 處0 將I TV攝影機6之中心定位到目標位置後,攝影控 制板2 0將燃料組件1 3的影像攝入影像處理器7,並與 樣本圖型比較,以精確計算I TV攝影機6的中心與核燃 料組件1 3中心間的偏差,再將所得的資料傳送給自動馬 達控制器11。自動馬達控制器11於是對橋軌馬達运制 器Γ 5、軌車馬達控制器1 6和燃料握爪旋轉馬達控制器 5 1 a發出指令,使橋軌馬達控制器1 5、軌車馬達控制 器1 6和燃料握爪旋轉馬達控制器5 1 a分別致動橋軌馬 達8、軌車馬達9與燃料握爪旋轉馬達5 〇 ,以移動燃料 握爪4且確使燃料握爪4的移動量相等於接收資料、 I T V攝影機6的中心與核燃料組件1 3中心間的距離、 及攝影機6在旋轉角度Θ上的偏差之和。如此一來,便可 精確控制燃料握爪4對於核燃料組件1 3中心之定位。 接著,自動馬達控制器11指示燃料推動馬達控制器 1 7 ,使燃料推動馬達1 〇將燃料握爪4朝向燃料組件 13把手的方向降下,並使之暫停於把手稍上方的位置。 在此暫停瞬間,影像處理器7偵測握爪4 1之偏差量。所 測得的偏差量與儲存的參考値比較。如果比較發現測得量 等於或小於參考値,影像處理器7便傳送指示握爪4 1可 再下降之訊號給自動馬達控制器11。接著影像處理器7 將燃料組件1 3把手上記載的I D號數與儲存的I D號數 相比較。若兩I D號數彼此相符,影像處理器7便傳送指 示握爪4 1可再下降之訊號給自動馬達控制器1 1 。影像 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)_ ~ J - Ϊ -1^^1 m —^1— —^1 ^ a^i— n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(18) 處理器7也儲存I D號數與儲架位址(即燃料組件1 3所 要移往儲存之處)間之對應關係。接下來,如果傳送給自 動馬達控制器1 1的兩訊號滿足and條件,自動馬達控 制器1 1便指示燃料推動馬達控制器1 7,使燃料推動馬 達10操作將握爪41降下、座落於燃料組件13把手上 、並握住把手。根據上述程序,可將燃料組件1 3由水下 載架2 1自動轉移至燃料儲存架上。 由前述說明可以了解,本發明能夠提供以下效益: 可以自動將燃料握爪定位至核燃料組件上(此燃料組 件有可能在某範圍內移動),並可轉移燃料組件,因此可 增加燃料轉移操作的速度,以有效節省操作員的勞力及減 低輻射暴露。 此外,燃料組件***儲存架或反應器核心時之位置偏 差可藉由影像處理來偵測,因此可以避免發生燃料組件阻 塞等不便,進而防止燃料組件損害,及縮短燃料組件更換 所需的時間。 ; 又,'影像處理器自動讀取燃料組件的I D號數,並與 儲存資料相比較。確認I D號數與儲存資料彼此相符後, 便允許燃料組件轉移。因此在本系統中可避免人爲誤差, 以改善燃料組件轉移的可靠度。此外,所偵測到的I D號 數與該ID號數之燃料組件所要移往的儲存架位址可用相 關方式記錄儲存,該儲存資料可供作爲評估燃料組件之用 ,因此可以毋須額外或獨立使用攝影機或視頻裝置來進行 評估。 -* Ϊ 1 -- »1 - - -1 -X.衣 I —^1 - I - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(2丨〇><297公釐) 21