EP0673714A1 - Method and apparatus for deburring and chamfering hole edges through a tube bundel supporting panel - Google Patents
Method and apparatus for deburring and chamfering hole edges through a tube bundel supporting panel Download PDFInfo
- Publication number
- EP0673714A1 EP0673714A1 EP95400485A EP95400485A EP0673714A1 EP 0673714 A1 EP0673714 A1 EP 0673714A1 EP 95400485 A EP95400485 A EP 95400485A EP 95400485 A EP95400485 A EP 95400485A EP 0673714 A1 EP0673714 A1 EP 0673714A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- plate
- brush
- holes
- brushing
- rectilinear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims description 59
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 17
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 67
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 2
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/023—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes for nuclear reactors, as long as they are not classified according to a specified heating fluid, in another group
Definitions
- the invention relates to a method and a device for deburring and chamfering the edges of holes passing through a plate for holding a bundle of tubes.
- the steam generators of pressurized water nuclear reactors consist of a large envelope of generally cylindrical shape inside which is disposed a bundle of small diameter tubes tightly fixed in a tubular plate at each of their extremities; these tubes have a vertical path towards the inside of the envelope of the steam generator over a great length and are bent with a certain curvature at their upper part.
- the primary water flows through the bundle tubes and secondary water is introduced into the envelope of the steam generator and heats up and vaporizes on contact with the outside surface of the tubes; the vapor is then recovered by the secondary circuit of the reactor.
- the vertical parts of the bundle tubes must be kept in position in relation to each other, so that the cross-sections of the tubes form regular networks in planes perpendicular to the axis of the exchanger.
- spacer plates arranged with a certain spacing according to the height of the heat exchanger. These spacer plates are drilled so as to comprise a network of through holes intended to receive the tubes of the bundle, so that these tubes are arranged in a regular network in the cross sections of the exchanger.
- the through holes of the spacer plates each have at least three bearing surfaces of a bundle tube distributed around the hole so as to maintain the tube in all transverse directions as well as radial peripheral recesses ensuring the passage of the coolant around the tube received inside the hole.
- the holes may for example have three bearing surfaces and three radial extensions between the bearing surfaces, distributed at 120 ° around the axis of the hole along which the tube is engaged.
- the holes are then called trifoliate openings.
- the holes may also have four bearing surfaces and four radial extensions between the bearing surfaces arranged at 90 ° from each other around the axis of the hole along which the tube is engaged.
- the holes are then called quadrifoliated openings.
- holes of more or less complex shape passing through the spacer plates right through are made by machining methods such as drilling, reaming, possibly broaching.
- the broaching is carried out after drilling the plate to produce a network of pilot holes.
- the holes produced by mechanical machining generally include, at the faces of the plate, sharp corners or burrs formed by repelled metal, so that it is necessary to deburr and / or chamfer the edges of these holes on the faces of the spacer plate.
- the tubes of the bundle which are introduced by pushing in the axial direction inside the holes have a very high quality surface condition and must not undergo any deterioration or scratch, at the time of assembly of the bundle. Scratches on the outside surface of the tubes can constitute cracking and rupture initiations of the tubes in the steam generator in service.
- the face of the spacer plate through which the spindle penetrates has sharp angles and the face of the spacer plate through which the pin emerges has burrs along the edges of the holes .
- a device for deburring and chamfering the holes of a perforated plate which comprises a brush rotatably mounted on a carriage around a axis of symmetry arranged parallel to the plate and movable in a direction perpendicular to the plate.
- the carriage is mounted on a movable support in a first direction parallel to the plate, so that it can move in a second direction parallel to the plate.
- the brush which includes bristles of steel or synthetic fibers possibly associated with an abrasive makes it possible to deburr and / or chamfer the edges of the holes with which the fibers come into rubbing contact, during the displacement of the brush parallel to a face of the plate, with some penetration in a direction perpendicular to the plate.
- the chamfers of the edges of the holes have, in a section through a plane passing through the axis of the hole, a continuous rounded shape between the face of the plate and the interior surface of the hole, with no projecting part relative to the face of the plate or relative to the inner surface of the hole.
- the bundle tubes may be damaged, for example by scratching their surface, at the when they are inserted into the holes in the spacer plate.
- the bearing surfaces of the bundle tubes which are arranged at the periphery of the holes in the spacer plates generally have a substantially planar shape. Due to the arrangement of the holes crossing the spacer plate according to a regular network, the holes constitute rectilinear rows in which the axes of the aligned holes are arranged in a plane perpendicular to the faces of the plate.
- the centers of the bearing surfaces of the holes constituting a row are arranged and aligned in planes parallel to the planes containing the axes of the aligned holes.
- the bearing surfaces of the tubes, inside the holes are arranged in three families of planes whose traces on the faces of the plate are between they angles of 120 °.
- the bearing surfaces of the tubes inside the holes are arranged in two sets of planes parallel to each other, directed at 90 ° one of the 'other.
- the object of the invention is therefore to propose a method of deburring and chamfering the edges of holes passing through a plate for holding a bundle of tubes, arranged in a regular network and each comprising at least three bearing surfaces d '' a tube of the bundle, the bearing surfaces of all the holes in the plate being located in planes perpendicular to the faces of the plate and parallel to the axes of the holes, in each of which are arranged in an aligned manner, according to a rectilinear direction, a set of bearing surfaces of a rectilinear row of network holes, the method consisting in moving at least one rotary brush around an axis parallel to the plate, so as to sweep at least one face of the plate and to obtain edges of holes free of burrs and comprising chamfers of regular shape without repelled part in outside the planes of the faces of the plate.
- the deburring and chamfering of the edges of the holes is carried out in successive rectilinear rows and, for each of the rectilinear rows, the brush has its axis of rotation parallel to a plane containing a row of bearing surfaces. , following a rectilinear trajectory parallel to the plane of the row of bearing surfaces.
- Figure 1 is a plan view of a portion of a spacer plate according to a first embodiment having trifoliate-shaped openings.
- Figure 2 is a plan view of part of a spacer plate according to a second embodiment having openings of quadrifoliated shape.
- Figure 3 is a general top view of a deburring and chamfering station for implementing the method according to the invention.
- FIG. 4 is a schematic elevation view of the deburring and chamfering station shown in FIG. 3.
- Figure 5 is an elevational view of a device for performing the positioning of the spacer plate.
- FIG. 6 is a front view in elevation along line 6 in FIG. 7 of a brushing group of a deburring and chamfering device of an installation as shown in FIGS. 3 and 4.
- Figure 7 is a side elevational view along 7 of Figure 6, of the brushing group in the active position.
- FIG. 1 we see a part of a spacer plate 1 of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor intended to maintain the tubes of the bundle of the steam generator, according to a regular network, in a transverse plane of the beam.
- the plate 1 is constituted by a completely flat steel plate of circular shape having a diameter of the order of four meters.
- the plate 1 is crossed by openings 2 (several thousand) arranged in a regular network and making it possible to maintain the tubes 3 of the bundle in a regular arrangement.
- the centers of the circular sections of the tubes 3 constituting the intersections of the axes of the tubes with the plane of the figure constitute a triangular mesh network.
- the openings 2 allowing the passage and the maintenance of the tubes have, in this embodiment, a tri-leaf or three-lobed shape, each of the openings 2 comprising three extensions of radial direction 2a, 2b, 2c around the tube 3, in directions located at 120 ° from each other, around the axis of the tube.
- the wall of the opening comprises a part 4 of substantially planar or cylindrical shape coaxial with the opening 2, arranged in the thickness direction of the plate 1, that is to say in the axial direction of the tubes 3.
- the three flat surfaces 4a, 4b, 4c of the wall of an opening 2 which are arranged at 120 ° around the axis of a tube 3 constitute bearing or carried surfaces of the tube 3 making it possible to keep it at inside the opening 2, in a perfectly centered position, that is to say so that the axis of the tube 3 and the axis of the opening 2 are coincident.
- the three radial extensions 2a, 2b, 2c of the opening 2 constitute passages for crossing the plate 1 around the tube 3.
- These feed-through passages allow the circulation of the steam generator feed water coming into contact with the outer surface of the tubes 3, during its circulation in the vertical direction and from bottom to top inside the envelope of the steam generator.
- the high temperature primary water from the nuclear reactor vessel and the feed water circulate outside the tubes and in contact with their external surface. In this way, the feed water is heated and then vaporized by heat exchange through the wall of the tubes 3 with the primary water.
- the bearing surfaces 4 of the tubes 3 inside the openings 2 are arranged in planes perpendicular to the planar faces of the plate 1 and aligned inside these planes in rectilinear directions which can be represented in FIG. 1 , by the traces of the plans containing the bearing surfaces 4 of the tubes, on the faces of the plate 1.
- the trace planes 5a, 5b, 5c are parallel to planes in which the axes of a set of openings 2 are arranged which are aligned in a direction parallel to 5a, 5b or 5c.
- the directions 5a, 5b, 5c of the aligned bearing surfaces do not correspond to the main directions of the rows of openings 2 or of tubes 3.
- FIG. 2 shows a second embodiment of a spacer plate 1 'for holding the tubes 3' of the bundle of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.
- the openings 2 'passing through the plate 1' are arranged in a square mesh network and are produced in a quadrifoliated or quadrilobed form, each of the openings 2 'comprising four extensions of radial direction 2'a, 2'b, 2'c, 2'd arranged at 90 ° to each other around the axis of the tube 3 '.
- the radial direction extensions 2 ′ a, 2 ′ b, 2 ′ c, 2 ′ of the openings 2 ′ on the periphery of the tubes 3 ′ ensure the passage of the feed water through the spacer plate 1 ′ in the steam generator in service.
- the surface of the opening 2 ' has a flat bearing surface 4'.
- Each of the openings 2 ′ has four substantially flat bearing surfaces 4 ′ a, 4 ′ b, 4 ′ c, 4 ′ arranged at 90 ° from one another around the axis of the opening 2 ′ along the thickness of the plate 1 ′, that is to say in a direction parallel to the axis of the 2 'openings and 3' tubes.
- the bearing surfaces 4 ' maintain the tubes 3' in a perfectly centered position inside the openings 2 '.
- the spans 4 ' are contained in two families of planes parallel to each other having traces of direction 5'a and 5'b on the faces of the plate 1'.
- the directions 5'a and 5'b correspond substantially to the main directions of the rectilinear rows of openings 2 'of the network of the plate 1'.
- the deburring and chamfering installation allowing the implementation of the method according to the invention comprises, inside a workshop 6, a positioner of spacer plates 7, a robot 8 for moving a brushing group and a central vacuum unit 9.
- the installation further comprises a control station 10 and a technical room 11 arranged adjacent to the workshop 6.
- a control station 10 In the control station 10 are arranged a control cabinet 12, a control console 13 of the positioner 7 and of the robot 8, a microcomputer 14 and a printer 15.
- control cabinet 16 of the robot 8 there is a control cabinet 16 of the robot 8, a control cabinet 17 of the brushing group and electrical power supplies 18.
- control desk 13 On the control desk 13 is arranged a box 19 with control buttons making it possible to actuate the positioning device 7 of a spacer plate remotely.
- the robot 8 is a robot which can be used to carry out remotely controlled machining or welding operations with movements along any trajectory in space.
- Such a robot is constituted by an articulated arm which has six axes of articulation and which rests on the floor of the workshop by means of a support base 8a.
- the brushing group 20 which will be described in more detail in the following description is fixed to the end part of the arm called the wrist.
- the device 7 for positioning the spacer plate comprises a plate 21 constituted by a flat plate carried by an arm 22.
- the plate 21 has tapped openings in determined positions in which one can screw positioning and clamping pins of a spacer plate, when this spacer plate is superimposed on the plate 21.
- the positioning pins are engaged and screwed into the plate 21 and the spacer plate on which the deburring and chamfering operation is to be carried out is placed on the plate by engaging the positioning pins in the openings of the spacer plates reserved for the passage of tie rods for fixing the spacer plates relative to each other in the steam generator.
- the spacer plate is then fixed on the plate, by engagement of clamping pins in openings for passage of tie rods of the spacer plate and screwing of these clamping pins in threaded openings of the plate 21.
- the plate 21 is rotatably mounted around an axis 23 on the arm 22 of the positioning device, the arm 22 itself being integral with a plate 24 rotatably mounted about an axis 25, on the vertical frame 27 of the positioning device 7 which includes support pads and fixing to the ground 26.
- the rotation of the plate 24 around the axis 25 makes it possible to rotate the arm 22 around the axis 25 and to orient the plate 21.
- the motorization, the guiding and the indexing of the plate 24 are provided for placing the plate 21 in at least one of three positions which correspond to the horizontal position of the plate 21 shown in FIG. 5, to a vertical position of the plate or at a position inclined at 30 ° to the vertical.
- the mounting of a spacer plate on the plate 21 can be carried out when the plate 21 is in its vertical position.
- the spacer plate is brought near the plate 21 in a vertical position suspended from the sling of a lifting means serving the workshop 6.
- the spacer plate is engaged on positioning pins fixed on the plate 21 and then returned secured to the plate 21 by means of clamping pins.
- Two positioning pins and four clamping pins are generally used to fix a spacer plate to the plate 21 of the positioning device 7 for the spacer plates.
- the plate 21 of the positioner 7 it is possible to place on the plate 21 of the positioner 7, a spacer plate having a diameter between a certain minimum value and a certain maximum value.
- the plate 28 shown in solid lines has a minimum diameter and the plate 28 ′ a maximum diameter, depending on the machining possibilities inside the workshop 6.
- a positioner and a robot are provided making it possible to carry out the finishing machining of plates having a diameter of between 2.40 and 4 meters.
- the finishing machining of the plates to make their deburring and their chamfering by brushing is carried out with the spacer plate inclined 30 ° rearwards with respect to the vertical, so that the face of the plate to be machined is directed towards the robot 8 and towards the control station 10 adjacent to the workshop 6.
- finishing machining of the two faces of the plate can be carried out by turning the spacer plate face to face on the plate 21, after the machining of a first face.
- a suction line 29 connected at one of its ends to the central vacuum 9 is disposed above the robot arm 8, so as to have a second through end above the brushing unit 20 at the end of the robot arm 8. It is thus possible to suck up the dust and filings produced during brushing of a spacer plate and to avoid a flight of dust and the fall of filings inside the workshop. finish 6.
- the brushing unit generally designated by the reference 20 comprises two brushing assemblies 20a and 20b carried by a support plate 30.
- the support plate 30 is fixed to the end of the arm of the robot 8 constituting the wrist of the arm.
- Each of the brushing assemblies such as 20a and 20b includes a displacement and pressure application plate 31 fixed to the support plate 30, a group motor 32 and a brushing tool 33 which can be rotated by the motor unit 32.
- the motor unit 32 comprises an output pinion 34 and the brushing tool 33 comprises a pin 35 integral at one of its ends with a brush 36 of cylindrical shape and at its other end with a pinion 37.
- a belt notched drive 38 makes it possible to ensure the connection between the output pinion 34 of the motor unit 32 and the pinion 37 of the brushing tool 33.
- Each of the motor groups 32 and the associated brushing tool 33 are fixed to a plate 39 of the movement and pressure application plate 31.
- the plate 39 constitutes a mobile plate which is mounted to move in the direction of the axis 40 on the support plate 30.
- Cylinders 43 and 44 mounted on the support plate 30 make it possible to move the plate 39 in the direction of the axis 40, so as to bring the brushes 36 of the brushing tools 33 in the working position in contact with a face of a spacer plate.
- the jacks also make it possible to exert a determined force on the brushing tools 33, so that the brushes 36 are applied to the face of the plate 28 during machining with a determined pressure to perform the machining of the edges of the holes of the plate.
- the jack 43 is a balancing jack making it possible to eliminate the resultant of the weight of the brushing assembly projected onto a plane making an angle of 30 ° with the horizontal plane.
- the jack 44 is a bearing jack enabling the bearing force to be applied to the brush 36.
- the support plate 30 also carries a linear position sensor 41 making it possible to pinpoint the position of the plate 39 on the support plate 30.
- the detector 41 constitutes a brush wear detector, the indications of which make it possible to recalculate the position of the robot on each trajectory in order to always work with the plate 39 within its planned stroke as a function of wear and whatever the wear of the brush 36 and to signal the need to change the brush 36 to some degree of wear.
- the motor unit 32, the pinions 34 and 37, the belt 38 and the spindle 35 of each of the brushing assemblies are arranged in a protective casing.
- a suction casing 42 of substantially parallelepiped shape is also arranged around the brushes 36.
- the casing 42 has an open face at its lower part allowing the brushes 36 to reach the face of the spacer plate during machining.
- the housing 42 includes a seal 42a formed in the form of a soft bristle brush which is applied to the upper surface of the spacer plate when the brushing unit is put into service.
- a seal 42a formed in the form of a soft bristle brush which is applied to the upper surface of the spacer plate when the brushing unit is put into service.
- the end of the suction pipe 29 opens into the interior volume of the suction casing 42 in order to suck up the dust or filings produced during the brushing of the spacer plate.
- the brushes 36 have a shape of revolution about their axis of rotation which is defined by the axis of rotation of the spindle 35.
- the brushes 36 have a cylindrical shape and are formed by synthetic fibers, such as fibers of nylon with an abrasive such as silicon carbide incorporated therein.
- the motorization of the brushing tools 33 is such that the brushes 36 can be driven at a variable speed of rotation, in one direction or the other. It is thus possible to adjust the circumferential brushing speed to an optimal value whatever the degree of wear thanks to the calculation carried out from the measurement carried out by the detector 41, this value generally being between 10 and 20 m / s.
- the plate is taken up by lifting and handling means such as a bridge and moved to the workshop 6, in the vicinity of the device 7 for positioning the spacer plates
- the plate 21 of the positioning device is placed in its vertical position and the spacer plate is attached and fixed against the plate 21.
- the orientation of the plate in its plane is adjusted by rotating the plate 21 around its axis 23, at the end of the arm 22.
- the spacer plate is placed so that the street of water, that is to say a diametrical direction strip of the plate not pierced with holes is in a perfectly vertical arrangement.
- the vertical diameter and the horizontal diameter of the spacer plate separate it into four quarter plates which define, for all of the two faces of the plate, eight zones in which the deburring and the chamfering of the edges are carried out successively. holes through the plate.
- the plate is rotated by a quarter of a turn.
- the paths 5a, 5b and 5c are mutually parallel and arranged at a constant distance substantially equal to the outside radius of the tubes 3, of a theoretical path 45a, 45b or 45c passing through the centers of the openings 2 of the rectilinear row which is produced the machining of a set of flat bearing surfaces.
- the parameters defining the scanning of the plate are determined from the theoretical trajectories 45a, 45b and 45c which are themselves defined by their inclination, for example with respect to the vertical diameter of the plate and by the position of the axis of the one of the holes 2.
- a second parameter making it possible to determine the scanning conditions consists of the fixed distance between the real trajectories 5a, 5b and 5c and the theoretical trajectories 45a, 45b and 45c
- the parameters defining the scanning of the spacer plate are introduced as input data into the microcomputer 14 and are printed on the printer 15.
- the microcomputer allows, during the machining operations finishing by brushing the plate, managing the control unit 16 of the robot 8, to move the end of the arm of the robot and the brushing unit 20, perfectly, following the paths such as 5a, 5b, 5c; the computer 14 also makes it possible to manage the control cabinet 17 of the brushing assembly 20 and of its means for pressurizing against the plate.
- the robot 8 places the brushing unit 20 in an initial position located in a peripheral part of the spacer plate 28, at the end of a path such as 5a, 5b and 5c.
- the brushing operation for a first quarter of one face of the plate is initiated from the control station and then continues completely. automatic, the steering trajectories 5a, then the steering trajectories 5b, then the steering trajectories 5c being described one after the other by the end part of the arm of the robot 8.
- the robot moves the brushing unit in a direction perpendicular to the trajectory, so as to replace the brushing unit along a theoretical trajectory close to the effective trajectory which has just been carried out.
- the brushing tool is then shifted in the direction perpendicular to the theoretical trajectory by a distance equal to the offset which has been entered as a parameter of the process.
- the number of passages per trajectory can range from one to ten.
- the brushing unit 20 disposed at the end of the robot arm is placed on the face of the plate, so that the axis of rotation of the brushes 36 which is parallel to the face of the plate, is directed perfectly along the trajectory along which the scanning is carried out.
- the direction of rotation of the brushes is chosen so that the brushes bring out the metal shavings or filings from the holes passing through the spacer plate, during the deburring and chamfering operation.
- the direction of rotation of the brushes is managed as a function of the direction of movement of the brushing unit, by the computer and the process control program.
- the parameters determining the process which can be set at the start of the operation and possibly modified during the operation are the support force of the brushes on the face of the spacer plate, this force generally being between 60 and 120 N , the circumferential speed which is generally between 10 and 20 m / s, the linear speed of advance of the brushes along the trajectories which is generally between 20 and 60 mm / s, the number of passages per trajectory and the transverse shifts between the trajectories.
- the deburring and chamfering operation is carried out on a quarter of a face of the plate, fully automatically.
- the robot stops and places itself in a recessed position, so that the plate can be turned a quarter of a turn.
- the brushing parameters are possibly modified to take account of the fact that the operation on one of the faces of the plate is an operation of 'deburring and chamfering and that the operation performed on the other side of the plate is a surfacing and chamfering operation of the sharp edges of the holes.
- Dust, filings or burrs detached from the plate during brushing are sucked by the central vacuum unit 9, so that these particles do not remain in the broaching zone and do not settle on the plate or on the floor of the 'finishing workshop.
- the scanning is carried out along two trajectories such as 5'b.
- the scanning of the plate is carried out along trajectories parallel to the plane containing the abutment surfaces of the holes in the plate and so as to achieve successively on an area of the plate, for example a quarter of a face of the plate, brushing the edges of the abutment surfaces, in successive rows corresponding to a rectilinear alignment of holes comprising a set of bearing surfaces arranged in the same plane perpendicular to the plate.
- the method according to the invention makes it possible to obtain perfect elimination of burrs without pushing back the metal from the edges of holes and perfectly regular chamfers ensuring a continuous connection between the face of the plate and the interior surface of the hole.
- the displacement of the brushing unit on the faces of the plate can be achieved by using a displacement device different from a robot having an articulated arm.
- the brushing unit can also be produced in a different manner from that which has been described and comprise a single brush or on the contrary more than two brushes having aligned or parallel axes.
- the use of a greater number of brushes or of brushes of a greater axial length makes it possible to limit the number of passes required on each of the trajectories and therefore to limit the total time necessary to brush the plate.
- the device for positioning the plate can be produced in a different manner from that which has been described and that the brushing of the plate can be carried out on the plate having any inclination relative to the vertical.
- the process control and adjustment means can be produced in a form different from that which has been described.
- the invention applies generally to any perforated plate whose holes are intended to receive and hold elongated elements such as tubes.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Description
L'invention concerne un procédé et un dispositif d'ébavurage et de chanfreinage de bords de trou traversant une plaque de maintien d'un faisceau de tubes.The invention relates to a method and a device for deburring and chamfering the edges of holes passing through a plate for holding a bundle of tubes.
Dans la fabrication des échangeurs de chaleur, en particulier des générateurs de vapeur des centrales nucléaires à eau sous pression, on réalise des plaques perforées de grandes dimensions pour la fixation et le support du faisceau de tubes de l'échangeur de chaleur.In the manufacture of heat exchangers, in particular steam generators of pressurized water nuclear power stations, large perforated plates are produced for fixing and supporting the bundle of tubes of the heat exchanger.
Les générateurs de vapeur des réacteurs nucléaires à eau sous pression sont constitués par une enveloppe de grande dimension de forme générale cylindrique à l'intérieur de laquelle est disposé un faisceau de tubes de petit diamètre fixés de façon étanche dans une plaque tubulaire à chacune de leurs extrémités ; ces tubes ont un parcours vertical vers l'intérieur de l'enveloppe du générateur de vapeur sur une grande longueur et sont pliés avec une certaine courbure à leur partie supérieure.The steam generators of pressurized water nuclear reactors consist of a large envelope of generally cylindrical shape inside which is disposed a bundle of small diameter tubes tightly fixed in a tubular plate at each of their extremities; these tubes have a vertical path towards the inside of the envelope of the steam generator over a great length and are bent with a certain curvature at their upper part.
L'eau primaire parcourt les tubes du faisceau et de l'eau secondaire est introduite dans l'enveloppe du générateur de vapeur et s'échauffe et se vaporise au contact de la surface extérieure des tubes ; la vapeur est ensuite récupérée par le circuit secondaire du réacteur.The primary water flows through the bundle tubes and secondary water is introduced into the envelope of the steam generator and heats up and vaporizes on contact with the outside surface of the tubes; the vapor is then recovered by the secondary circuit of the reactor.
Les parties verticales des tubes du faisceau doivent être maintenues en position les unes par rapport aux autres, de façon que les sections transversales des tubes constituent des réseaux réguliers dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'échangeur.The vertical parts of the bundle tubes must be kept in position in relation to each other, so that the cross-sections of the tubes form regular networks in planes perpendicular to the axis of the exchanger.
Pour maintenir les tubes en position, on utilise des plaques-entretoises disposées avec un certain espacement suivant la hauteur de l'échangeur de chaleur. Ces plaques-entretoises sont percées de manière à comporter un réseau de trous traversants destinés à recevoir les tubes du faisceau, de manière que ces tubes soient disposés suivant un réseau régulier dans les sections transversales de l'échangeur.To keep the tubes in position, use is made of spacer plates arranged with a certain spacing according to the height of the heat exchanger. These spacer plates are drilled so as to comprise a network of through holes intended to receive the tubes of the bundle, so that these tubes are arranged in a regular network in the cross sections of the exchanger.
Pour permettre une circulation du fluide secondaire dans la direction verticale et pour éviter des dépôts de matière corrosive dans les zones de contact entre les tubes et les plaques-entretoises, il est nécessaire de prévoir des perçages de formes plus ou moins complexes dans les plaques-entretoises pour assurer à la fois le positionnement géométrique et le maintien mécanique efficace du tube, la circulation du fluide secondaire et pour empêcher l'accumulation d'impuretés susceptibles de se trouver dans ce fluide. Les trous de traversée des plaques-entretoises comportent chacun au moins trois surfaces d'appui d'un tube du faisceau réparties autour du trou de manière à assurer un maintien du tube dans toutes les directions transversales ainsi que des évidements périphériques radiaux assurant le passage du fluide de refroidissement autour du tube reçu à l'intérieur du trou.To allow circulation of the secondary fluid in the vertical direction and to avoid deposits of corrosive material in the contact zones between the tubes and the spacer plates, it is necessary to provide holes of more or less complex shapes in the plates- spacers to ensure both the geometric positioning and the effective mechanical maintenance of the tube, the circulation of the secondary fluid and to prevent the accumulation of impurities likely to be present in this fluid. The through holes of the spacer plates each have at least three bearing surfaces of a bundle tube distributed around the hole so as to maintain the tube in all transverse directions as well as radial peripheral recesses ensuring the passage of the coolant around the tube received inside the hole.
Les trous peuvent comporter par exemple trois surfaces d'appui et trois prolongements radiaux entre les surfaces d'appui, répartis à 120° autour de l'axe du trou suivant lequel est engagé le tube. Les trous sont alors appelés ouvertures trifoliées.The holes may for example have three bearing surfaces and three radial extensions between the bearing surfaces, distributed at 120 ° around the axis of the hole along which the tube is engaged. The holes are then called trifoliate openings.
Les trous peuvent également comporter quatre surfaces d'appui et quatre prolongements radiaux entre les surfaces d'appui disposés à 90° les uns des autres autour de l'axe du trou suivant lequel est engagé le tube.The holes may also have four bearing surfaces and four radial extensions between the bearing surfaces arranged at 90 ° from each other around the axis of the hole along which the tube is engaged.
Les trous sont alors appelés ouvertures quadrifoliées.The holes are then called quadrifoliated openings.
Ces trous de forme plus ou moins complexe traversant les plaques-entretoises de part en part sont réalisés par des procédés d'usinage tels que le perçage, l'alésage, éventuellement le brochage. Le brochage est réalisé après perçage de la plaque pour réaliser un réseau d'avant-trous.These holes of more or less complex shape passing through the spacer plates right through are made by machining methods such as drilling, reaming, possibly broaching. The broaching is carried out after drilling the plate to produce a network of pilot holes.
Les trous réalisés par usinage mécanique comportent généralement, au niveau des faces de la plaque, des angles vifs ou des bavures constitués par du métal repoussé, de sorte qu'il est nécessaire d'ébavurer et/ou de chanfreiner les bords de ces trous sur les faces de la plaque-entretoise.The holes produced by mechanical machining generally include, at the faces of the plate, sharp corners or burrs formed by repelled metal, so that it is necessary to deburr and / or chamfer the edges of these holes on the faces of the spacer plate.
En effet, les tubes du faisceau qui sont introduits par poussée dans la direction axiale à l'intérieur des trous ont un état de surface de très grande qualité et ne doivent subir aucune détérioration ou rayure, au moment du montage du faisceau. Les rayures sur la surface extérieure des tubes peuvent constituer des amorces de fissuration et de rupture des tubes dans le générateur de vapeur en service.Indeed, the tubes of the bundle which are introduced by pushing in the axial direction inside the holes have a very high quality surface condition and must not undergo any deterioration or scratch, at the time of assembly of the bundle. Scratches on the outside surface of the tubes can constitute cracking and rupture initiations of the tubes in the steam generator in service.
Il est donc nécessaire, avant de réaliser l'introduction des tubes et le montage du faisceau, d'effectuer un usinage de finition sur les bords des trous traversant les plaques-entretoises, pour éliminer les bavures et arrondir les angles vifs de ces bords de trous.It is therefore necessary, before carrying out the insertion of the tubes and the mounting of the bundle, to carry out a finishing machining on the edges of the holes crossing the spacer plates, to eliminate the burrs and round the sharp angles of these edges of holes.
Dans le cas d'un réseau de trous réalisés par brochage, la face de la plaque-entretoise par laquelle pénètre la broche comporte des angles vifs et la face de la plaque-entretoise par laquelle ressort la broche comporte des bavures suivant les bords des trous.In the case of a network of holes made by broaching, the face of the spacer plate through which the spindle penetrates has sharp angles and the face of the spacer plate through which the pin emerges has burrs along the edges of the holes .
Dans le FR-A-2.472.961 déposé le 4 janvier 1980 par la société FRAMATOME, on a proposé un dispositif d'ébavurage et de chanfreinage des trous d'une plaque perforée qui comporte une brosse montée rotative sur un chariot autour d'un axe de symétrie disposé parallèlement à la plaque et mobile dans une direction perpendiculaire à la plaque. Le chariot est monté sur un support mobile dans une première direction parallèle à la plaque, de manière à pouvoir se déplacer dans une seconde direction parallèle à la plaque.In FR-A-2,472,961 filed on January 4, 1980 by the company FRAMATOME, a device has been proposed for deburring and chamfering the holes of a perforated plate which comprises a brush rotatably mounted on a carriage around a axis of symmetry arranged parallel to the plate and movable in a direction perpendicular to the plate. The carriage is mounted on a movable support in a first direction parallel to the plate, so that it can move in a second direction parallel to the plate.
On peut ainsi réaliser le balayage de toute la surface de la plaque par la brosse entraînée en rotation autour de son axe.It is thus possible to carry out the scanning of the entire surface of the plate by the brush driven in rotation about its axis.
La brosse qui comporte des poils en acier ou en fibres synthétiques associées éventuellement à un abrasif permet de réaliser l'ébavurage et/ou le chanfreinage des bords des trous avec lesquels les fibres entrent en contact frottant, pendant le déplacement de la brosse parallèlement à une face de la plaque, avec une certaine pénétration dans une direction perpendiculaire à la plaque.The brush which includes bristles of steel or synthetic fibers possibly associated with an abrasive makes it possible to deburr and / or chamfer the edges of the holes with which the fibers come into rubbing contact, during the displacement of the brush parallel to a face of the plate, with some penetration in a direction perpendicular to the plate.
Cependant, l'examen des bords des trous après une opération d'ébavurage ou de chanfreinage montre que les chanfreins réalisés par la brosse ne présentent pas une forme régulière et constante pour l'ensemble des bords de trous de la plaque. En outre, le brossage est susceptible de repousser du métal du bord des trous de la plaque ou des bavures de métal, de manière que les bords des trous de la plaque présentent des parties en excroissance par rapport à la surface plane de la plaque sur laquelle les trous sont débouchants.However, examination of the edges of the holes after a deburring or chamfering operation shows that the chamfers produced by the brush do not have a regular and constant shape for all of the hole edges of the plate. In addition, brushing is liable to repel metal from the edge of the plate holes or metal burrs, so that the edges of the plate holes have parts protruding from the flat surface of the plate on which the holes are through.
Il est souhaitable que les chanfreins des bords des trous présentent, dans une coupe par un plan passant par l'axe du trou, une forme arrondie continue entre la face de la plaque et la surface intérieure du trou, sans partie débordante par rapport à la face de la plaque ou par rapport à la surface intérieure du trou.It is desirable that the chamfers of the edges of the holes have, in a section through a plane passing through the axis of the hole, a continuous rounded shape between the face of the plate and the interior surface of the hole, with no projecting part relative to the face of the plate or relative to the inner surface of the hole.
Dans le cas où les bords de trous de la plaque ne sont pas correctement chanfreinés ou présentent des bavures résiduelles au niveau des surfaces d'appui des tubes du faisceau, les tubes du faisceau peuvent être détériorés, par exemple par rayure de leur surface, au moment de leur introduction dans les trous de la plaque-entretoise.If the hole edges of the plate are not properly chamfered or have residual burrs at the support surfaces of the bundle tubes, the bundle tubes may be damaged, for example by scratching their surface, at the when they are inserted into the holes in the spacer plate.
Les surfaces d'appui des tubes du faisceau qui sont disposées à la périphérie des trous des plaques-entretoises présentent généralement une forme sensiblement plane. Du fait de la disposition des trous traversant la plaque-entretoise suivant un réseau régulier, les trous constituent des rangées rectilignes dans lesquelles les axes des trous alignés sont disposés suivant un plan perpendiculaire aux faces de la plaque.The bearing surfaces of the bundle tubes which are arranged at the periphery of the holes in the spacer plates generally have a substantially planar shape. Due to the arrangement of the holes crossing the spacer plate according to a regular network, the holes constitute rectilinear rows in which the axes of the aligned holes are arranged in a plane perpendicular to the faces of the plate.
Les centres des surfaces d'appui des trous constituant une rangée sont disposés et alignés dans des plans parallèles aux plans contenant les axes des trous alignés.The centers of the bearing surfaces of the holes constituting a row are arranged and aligned in planes parallel to the planes containing the axes of the aligned holes.
Dans le cas d'ouvertures de forme trifoliée disposées suivant un réseau à mailles triangulaires, les surfaces d'appui des tubes, à l'intérieur des trous, sont disposées suivant trois familles de plans dont les traces sur les faces de la plaque font entre elles des angles de 120°.In the case of trifoliate-shaped openings arranged in a triangular mesh network, the bearing surfaces of the tubes, inside the holes, are arranged in three families of planes whose traces on the faces of the plate are between they angles of 120 °.
Dans le cas d'ouvertures de forme quadrifoliée disposées suivant un réseau à mailles carrées, les surfaces d'appui des tubes à l'intérieur des trous sont disposées dans deux ensembles de plans parallèles entre eux, dirigés à 90° l'un de l'autre.In the case of quadrifoliated openings arranged in a square mesh network, the bearing surfaces of the tubes inside the holes are arranged in two sets of planes parallel to each other, directed at 90 ° one of the 'other.
On ne connaissait pas jusqu'ici de procédé d'ébavurage et de chanfreinage permettant d'obtenir des chanfreins de forme régulière sans repoussage de métal en dehors des faces de la plaque, sur toutes les surfaces d'appui des tubes à l'intérieur des trous.Until now, no deburring and chamfering process has been known which makes it possible to obtain chamfers of regular shape without pushing metal outside the faces of the plate, on all the bearing surfaces of the tubes inside the holes.
Le but de l'invention est donc de proposer un procédé d'ébavurage et de chanfreinage de bords de trous traversant une plaque de maintien d'un faisceau de tubes, disposés suivant un réseau régulier et comportant chacun au moins trois surfaces d'appui d'un tube du faisceau, les surfaces d'appui de l'ensemble des trous de la plaque étant situées dans des plans perpendiculaires aux faces de la plaque et parallèles aux axes des trous, dans chacun desquels sont disposées, de manière alignée, suivant une direction rectiligne, un ensemble de surfaces d'appui d'une rangée rectiligne de trous du réseau, le procédé consistant à déplacer au moins une brosse rotative autour d'un axe parallèle à la plaque, de manière à balayer au moins une face de la plaque et à obtenir des bords de trous exempts de bavure et comportant des chanfreins de forme régulière sans partie repoussée en dehors des plans des faces de la plaque.The object of the invention is therefore to propose a method of deburring and chamfering the edges of holes passing through a plate for holding a bundle of tubes, arranged in a regular network and each comprising at least three bearing surfaces d '' a tube of the bundle, the bearing surfaces of all the holes in the plate being located in planes perpendicular to the faces of the plate and parallel to the axes of the holes, in each of which are arranged in an aligned manner, according to a rectilinear direction, a set of bearing surfaces of a rectilinear row of network holes, the method consisting in moving at least one rotary brush around an axis parallel to the plate, so as to sweep at least one face of the plate and to obtain edges of holes free of burrs and comprising chamfers of regular shape without repelled part in outside the planes of the faces of the plate.
Dans ce but, on réalise l'ébavurage et le chanfreinage des bords de trous, par rangées successives rectilignes et, pour chacune des rangées rectilignes, on déplace la brosse ayant son axe de rotation parallèle à un plan contenant une rangée de surfaces d'appui, suivant une trajectoire rectiligne parallèle au plan de la rangée de surfaces d'appui.For this purpose, the deburring and chamfering of the edges of the holes is carried out in successive rectilinear rows and, for each of the rectilinear rows, the brush has its axis of rotation parallel to a plane containing a row of bearing surfaces. , following a rectilinear trajectory parallel to the plane of the row of bearing surfaces.
On va maintenant décrire, en se référant aux figures jointes en annexe, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif d'ébavurage et de chanfreinage suivant l'invention utilisé pour réaliser l'ébavurage et le planage d'une plaque-entretoise d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.We will now describe, with reference to the appended figures, by way of nonlimiting example, an embodiment of a deburring and chamfering device according to the invention used for deburring and leveling d '' a spacer plate of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.
La figure 1 est une vue en plan d'une partie d'une plaque-entretoise suivant un premier mode de réalisation comportant des ouvertures de forme trifoliée.Figure 1 is a plan view of a portion of a spacer plate according to a first embodiment having trifoliate-shaped openings.
La figure 2 est une vue en plan d'une partie d'une plaque-entretoise suivant un second mode de réalisation comportant des ouvertures de forme quadrifoliée.Figure 2 is a plan view of part of a spacer plate according to a second embodiment having openings of quadrifoliated shape.
La figure 3 est une vue de dessus générale d'un poste d'ébavurage et de chanfreinage permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention.Figure 3 is a general top view of a deburring and chamfering station for implementing the method according to the invention.
La figure 4 est une vue schématique en élévation du poste d'ébavurage et de chanfreinage représenté sur la figure 3.FIG. 4 is a schematic elevation view of the deburring and chamfering station shown in FIG. 3.
La figure 5 est une vue en élévation d'un dispositif permettant de réaliser le positionnement de la plaque-entretoise.Figure 5 is an elevational view of a device for performing the positioning of the spacer plate.
La figure 6 est une vue de face en élévation suivant 6 de la figure 7 d'un groupe de brossage d'un dispositif d'ébavurage et de chanfreinage d'une installation telle que représentée sur les figures 3 et 4.FIG. 6 is a front view in elevation along
La figure 7 est une vue en élévation latérale suivant 7 de la figure 6, du groupe de brossage en position active.Figure 7 is a side elevational view along 7 of Figure 6, of the brushing group in the active position.
Sur la figure 1, on voit une partie d'une plaque-entretoise 1 d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression destinée à assurer le maintien des tubes du faisceau du générateur de vapeur, suivant un réseau régulier, dans un plan transversal du faisceau.In FIG. 1, we see a part of a
La plaque 1 est constituée par une plaque d'acier entièrement plane de forme circulaire ayant un diamètre de l'ordre de quatre mètres.The
La plaque 1 est traversée par des ouvertures 2 (plusieurs milliers) disposées suivant un réseau régulier et permettant de maintenir les tubes 3 du faisceau suivant une disposition régulière. Dans le cas de la plaque représentée sur la figure 1, les centres des sections circulaires des tubes 3 constituant les intersections des axes des tubes avec le plan de la figure constituent un réseau à mailles triangulaires. Les ouvertures 2 permettant le passage et le maintien des tubes ont, dans ce mode de réalisation, une forme trifoliée ou trilobée, chacune des ouvertures 2 comportant trois prolongements de direction radiale 2a, 2b, 2c autour du tube 3, dans des directions situées à 120° les unes des autres, autour de l'axe du tube.The
Entre deux prolongements radiaux successifs quelconques d'une ouverture 2, la paroi de l'ouverture comporte une partie 4 de forme sensiblement plane ou cylindrique coaxiale à l'ouverture 2, disposée dans la direction de l'épaisseur de la plaque 1, c'est-à-dire dans la direction axiale des tubes 3.Between any two successive radial extensions of an
Les trois surfaces planes 4a, 4b, 4c de la paroi d'une ouverture 2 qui sont disposées à 120° autour de l'axe d'un tube 3 constituent des surfaces d'appui ou portées du tube 3 permettant de le maintenir à l'intérieur de l'ouverture 2, dans une position parfaitement centrée, c'est-à-dire de manière que l'axe du tube 3 et l'axe de l'ouverture 2 soient confondus.The three
De cette manière, lorsque le tube 3 est en place à l'intérieur de l'ouverture 2, les trois prolongements radiaux 2a, 2b, 2c de l'ouverture 2 constituent des passages de traversée de la plaque 1 autour du tube 3. Ces passages de traversée permettent d'assurer la circulation de l'eau d'alimentation du générateur de vapeur venant en contact avec la surface extérieure des tubes 3, lors de sa circulation dans la direction verticale et de bas en haut à l'intérieur de l'enveloppe du générateur de vapeur.In this way, when the
L'eau primaire à haute température provenant de la cuve du réacteur nucléaire et l'eau d'alimentation circulent à l'extérieur des tubes et en contact avec leur surface externe. De cette manière, l'eau d'alimentation est chauffée puis vaporisée par échange thermique à travers la paroi des tubes 3 avec l'eau primaire.The high temperature primary water from the nuclear reactor vessel and the feed water circulate outside the tubes and in contact with their external surface. In this way, the feed water is heated and then vaporized by heat exchange through the wall of the
Les portées d'appui 4 des tubes 3 à l'intérieur des ouvertures 2 sont disposées dans des plans perpendiculaires aux faces planes de la plaque 1 et alignées à l'intérieur de ces plans suivant des directions rectilignes qui peuvent être représentées sur la figure 1, par les traces des plans contenant les portées d'appui 4 des tubes, sur les faces de la plaque 1.The
Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 1 (réseau triangulaire d'ouvertures trilobées), il existe trois directions 5a, 5b et 5c faisant entre elles des angles de 60° qui correspondent aux directions d'alignement des portées de tubes 4 des ouvertures 2. Les plans dans lesquels sont disposées ces portées d'appui 4 constituent trois familles de plans parallèles dont les traces sont toutes parallèles entre elles et parallèles respectivement aux directions 5a, 5b et 5c faisant entre elles des angles de 60°.In the case of the embodiment shown in FIG. 1 (triangular network of three-lobed openings), there are three
Les plans de traces 5a, 5b, 5c sont parallèles à des plans dans lesquels sont disposés les axes d'un ensemble d'ouvertures 2 qui sont alignées suivant une direction parallèle à 5a, 5b ou 5c. Cependant, les directions 5a, 5b, 5c des portées d'appui alignées ne correspondent pas aux directions principales des rangées d'ouvertures 2 ou de tubes 3.The
Sur la figure 2, on a représenté un second mode de réalisation d'une plaque entretoise 1' de maintien des tubes 3' du faisceau d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.FIG. 2 shows a second embodiment of a spacer plate 1 'for holding the tubes 3' of the bundle of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor.
Les ouvertures 2' traversant la plaque 1' sont disposées suivant un réseau à mailles carrées et sont réalisées sous une forme quadrifoliée ou quadrilobée, chacune des ouvertures 2' comportant quatre prolongements de direction radiale 2'a, 2'b, 2'c, 2'd disposés à 90° l'un de l'autre autour de l'axe du tube 3'.The openings 2 'passing through the plate 1' are arranged in a square mesh network and are produced in a quadrifoliated or quadrilobed form, each of the openings 2 'comprising four extensions of radial direction 2'a, 2'b, 2'c, 2'd arranged at 90 ° to each other around the axis of the tube 3 '.
Les prolongements de direction radiale 2'a, 2'b, 2'c, 2'd des ouvertures 2' à la périphérie des tubes 3' assurent le passage de l'eau d'alimentation à travers la plaque-entretoise 1' dans le générateur de vapeur en service.The
Entre deux prolongements radiaux 2'a, 2'b, 2'c, 2'd quelconques, la surface de l'ouverture 2' comporte une surface d'appui plane 4'. Chacune des ouvertures 2' comporte quatre surfaces d'appui sensiblement planes 4'a, 4'b, 4'c, 4'd disposées à 90° l'une de l'autre autour de l'axe de l'ouverture 2' suivant l'épaisseur de la plaque 1', c'est-à-dire dans une direction parallèle à l'axe des ouvertures 2' et des tubes 3'. Les portées d'appui 4' assurent le maintien des tubes 3' dans une position parfaitement centrée à l'intérieur des ouvertures 2'.Between any two radial extensions 2'a, 2'b, 2'c, 2'd, the surface of the opening 2 'has a flat bearing surface 4'. Each of the
Les portées 4' sont contenues dans deux familles de plans parallèles entre eux ayant des traces de direction 5'a et 5'b sur les faces de la plaque 1'. Les directions 5'a et 5'b correspondent sensiblement aux directions principales des rangées rectilignes d'ouvertures 2' du réseau de la plaque 1'.The spans 4 'are contained in two families of planes parallel to each other having traces of direction 5'a and 5'b on the faces of the plate 1'. The directions 5'a and 5'b correspond substantially to the main directions of the rectilinear rows of openings 2 'of the network of the plate 1'.
Après avoir usiné les ouvertures de traversée telles que 2 et 2' d'une plaque-entretoise telle que 1 ou 1', il est nécessaire, avant d'introduire les tubes du faisceau 3 ou 3' dans les ouvertures 2 ou 2', de réaliser une élimination des bavures formées lors du brochage sur l'une des faces de la plaque et les arêtes vives formées sur l'autre face de la plaque, sur le bord des ouvertures 2 ou 2'. L'opération d'ébavurage de l'une des faces de la plaque et de planage de l'autre face doit se traduire par la réalisation de chanfreins arrondis réguliers autour des ouvertures 2 et 2' sur chacune des faces de la plaque et en particulier, dans les parties des bords d'ouvertures 2 et 2' correspondant aux portées d'appui planes 4 et 4'.After having machined the through openings such as 2 and 2 'of a spacer plate such as 1 or 1', it is necessary, before introducing the
Il est souhaitable de réaliser un chanfrein régulier sur tous les bords d'ouvertures, de manière que le bord d'ouverture chanfreiné ne présente aucune partie en saillie par rapport aux faces de la plaque et à l'intérieur de l'ouverture. On préserve ainsi parfaitement la planéité de la plaque-entretoise et on évite de rayer les tubes au moment de leur introduction dans les ouvertures traversant les plaques-entretoises pour constituer le faisceau.It is desirable to make a regular chamfer on all the edges of the openings, so that the chamfered opening edge has no protruding parts with respect to the faces of the plate and inside the opening. This perfectly preserves the flatness of the spacer plate and avoids scratching the tubes at the time of their introduction into the openings passing through the spacer plates to form the bundle.
Dans le cas d'un ébavurage et d'un chanfreinage réalisés par un balayage complet des faces de la plaque avec une brosse rotative, on a pu observer des formes de chanfrein irrégulières et des bourrelets de métal repoussé, en saillie par rapport aux faces des plaques, lorsque le brossage est réalisé sans contrôle des directions de déplacement de la brosse sur les faces de la plaque-entretoise.In the case of a deburring and a chamfering carried out by a complete sweeping of the faces of the plate with a rotating brush, we have been able to observe irregular chamfer shapes and beads of repelled metal, projecting from the faces of the plates, when brushing is carried out without controlling the directions of movement of the brush on the faces of the spacer plate.
De tels défauts ont été observés dans le cas de plaques dont le chanfreinage a été réalisé en utilisant un dispositif de déplacement à chariot à mouvements croisés pour déplacer une brosse rotative sur les faces des plaques-entretoises, de manière quelconque par rapport aux rangées d'ouvertures.Such defects have been observed in the case of plates the chamfering of which has been carried out using a displacement device with a carriage with crossed movements to move a rotary brush on the faces of the spacer plates, in any way with respect to the rows of openings.
Sur les figures 3 et 4, on a représenté une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention dans lequel le brossage des faces de la plaque est réalisé suivant des directions et dans des conditions bien définies.In Figures 3 and 4, there is shown an installation for implementing the method according to the invention in which the brushing of the faces of the plate is carried out in directions and under well defined conditions.
L'installation d'ébavurage et de chanfreinage permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention comporte à l'intérieur d'un atelier 6, un positionneur de plaques-entretoises 7, un robot 8 de déplacement d'un groupe de brossage et une centrale d'aspiration 9.The deburring and chamfering installation allowing the implementation of the method according to the invention comprises, inside a
L'installation comporte de plus un poste de commande 10 et un local technique 11 disposés de manière adjacente par rapport à l'atelier 6. Dans le poste de commande 10 sont disposés une armoire de commande 12, un pupitre de commande 13 du positionneur 7 et du robot 8, un micro-ordinateur 14 et une imprimante 15.The installation further comprises a
Dans le local technique 11 sont disposés une armoire de commande 16 du robot 8, une armoire de commande 17 du groupe de brossage et des blocs d'alimentation électrique 18.In the
Sur le pupitre de commande 13 est disposée une boîte 19 à boutons de commande permettant d'actionner à distance le dispositif de positionnement 7 d'une plaque-entretoise.On the
Le robot 8 est un robot qui peut être utilisé pour effectuer des opérations d'usinage ou de soudage commandées à distance avec des déplacements suivant des trajectoires quelconques dans l'espace.The
Un tel robot est constitué par un bras articulé qui comporte six axes d'articulation et qui repose sur le sol de l'atelier par l'intermédiaire d'un socle de support 8a.Such a robot is constituted by an articulated arm which has six axes of articulation and which rests on the floor of the workshop by means of a
Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, le groupe de brossage 20 qui sera décrit plus en détail dans la suite de la description est fixé à la partie d'extrémité du bras appelée poignet.For the implementation of the method according to the invention, the
Le dispositif 7 de positionnement de la plaque-entretoise comporte un plateau 21 constitué par une plaque plane portée par un bras 22.The
Le plateau 21 comporte des ouvertures taraudées dans des positions déterminées dans lesquelles on peut visser des pions de positionnement et de serrage d'une plaque-entretoise, lorsque cette plaque-entretoise est superposée au plateau 21.The
Les pions de positionnement sont engagés et vissés dans le plateau 21 et la plaque-entretoise sur laquelle on doit réaliser l'opération d'ébavurage et de chanfreinage est mise en place sur le plateau en engageant les pions de positionnement, dans des ouvertures de la plaque-entretoise réservées pour le passage de tirants de fixation des plaques-entretoises l'une par rapport à l'autre dans le générateur de vapeur.The positioning pins are engaged and screwed into the
La plaque-entretoise est ensuite fixée sur le plateau, par engagement de pions de serrage dans des ouvertures de passage de tirants de la plaque-entretoise et vissage des ces pions de serrage dans des ouvertures taraudées du plateau 21.The spacer plate is then fixed on the plate, by engagement of clamping pins in openings for passage of tie rods of the spacer plate and screwing of these clamping pins in threaded openings of the
Comme il est visible sur la figure 5, le plateau 21 est monté rotatif autour d'un axe 23 sur le bras 22 du dispositif de positionnement, le bras 22 étant lui-même solidaire d'un plateau 24 monté rotatif autour d'un axe 25, sur le bâti vertical 27 du dispositif de positionnement 7 qui comporte des patins d'appui et de fixation au sol 26.As can be seen in FIG. 5, the
La rotation du plateau 24 autour de l'axe 25 permet d'entraîner en rotation le bras 22 autour de l'axe 25 et d'orienter le plateau 21.The rotation of the
La motorisation, le guidage et l'indexage du plateau 24 sont prévus pour placer le plateau 21 dans l'une au moins de trois positions qui correspondent à la position horizontale du plateau 21 représentée sur la figure 5, à une position verticale du plateau ou à une position inclinée à 30° par rapport à la verticale.The motorization, the guiding and the indexing of the
Le montage d'une plaque-entretoise sur le plateau 21 peut être réalisé lorsque le plateau 21 est dans sa position verticale. La plaque-entretoise est amenée à proximité du plateau 21 dans une position verticale suspendue à l'élingue d'un moyen de levage desservant l'atelier 6. La plaque-entretoise est engagée sur des pions de positionnement fixés sur le plateau 21 puis rendue solidaire du plateau 21 par l'intermédiaire de pions de serrage. On utilise généralement deux pions de positionnement et quatre pions de serrage pour réaliser la fixation d'une plaque-entretoise sur le plateau 21 du dispositif de positionnement 7 des plaques-entretoises.The mounting of a spacer plate on the
Comme il est visible sur la figure 3, il est possible de placer sur le plateau 21 du positionneur 7, une plaque-entretoise ayant un diamètre compris entre une certaine valeur minimale et une certaine valeur maximale. Sur la figure 3, la plaque 28 représentée en traits pleins présente un diamètre minimal et la plaque 28' un diamètre maximal, en fonction des possibilités d'usinage à l'intérieur de l'atelier 6.As can be seen in FIG. 3, it is possible to place on the
Par exemple, dans le cas des plaques-entretoises pour des générateurs de vapeur de réacteurs nucléaire à eau sous pression, on prévoit un positionneur et un robot permettant de réaliser l'usinage de finition de plaques ayant un diamètre compris entre 2,40 et 4 mètres.For example, in the case of spacer plates for steam generators of pressurized water nuclear reactors, a positioner and a robot are provided making it possible to carry out the finishing machining of plates having a diameter of between 2.40 and 4 meters.
Sur la figure 3, les plaques ont été représentées dans une disposition horizontale.In Figure 3, the plates have been shown in a horizontal arrangement.
L'usinage de finition des plaques pour réaliser leur ébavurage et leur chanfreinage par brossage est effectué avec la plaque-entretoise inclinée de 30° vers l'arrière par rapport à la verticale, de manière que la face de la plaque à usiner soit dirigée vers le robot 8 et vers le poste de commande 10 adjacent à l'atelier 6.The finishing machining of the plates to make their deburring and their chamfering by brushing is carried out with the spacer plate inclined 30 ° rearwards with respect to the vertical, so that the face of the plate to be machined is directed towards the
Il est bien évident que l'usinage de finition des deux faces de la plaque pourra être réalisé en retournant la plaque-entretoise face pour face sur le plateau 21, à l'issue de l'usinage d'une première face.It is obvious that the finishing machining of the two faces of the plate can be carried out by turning the spacer plate face to face on the
Une conduite d'aspiration 29 reliée à l'une de ses extrémités à la centrale d'aspiration 9 est disposée au-dessus du bras du robot 8, de manière à présenter une seconde extrémité débouchante au-dessus de l'unité de brossage 20 à l'extrémité du bras du robot 8. On peut ainsi aspirer les poussières et les limailles produites lors du brossage d'une plaque-entretoise et on évite un envolement de poussières et une retombée de limailles à l'intérieur de l'atelier de finition 6.A
Comme il est visible sur les figures 6 et 7, l'unité de brossage désignée de manière générale par le repère 20 comporte deux ensembles de brossage 20a et 20b portés par une plaque support 30. La plaque support 30 est fixée à l'extrémité du bras du robot 8 constituant le poignet du bras.As can be seen in FIGS. 6 and 7, the brushing unit generally designated by the
Chacun des ensembles de brossage tels que 20a et 20b comporte un plateau de déplacement et d'application de pression 31 fixé sur la plaque support 30, un groupe moteur 32 et un outil de brossage 33 qui peut être entraîné en rotation par le groupe moteur 32.Each of the brushing assemblies such as 20a and 20b includes a displacement and
Le groupe moteur 32 comporte un pignon de sortie 34 et l'outil de brossage 33 comporte une broche 35 solidaire à l'une de ses extrémités d'une brosse 36 de forme cylindrique et à son autre extrémité d'un pignon 37. Une courroie d'entraînement crantée 38 permet d'assurer la liaison entre le pignon de sortie 34 du groupe moteur 32 et le pignon 37 de l'outil de brossage 33.The
Chacun des groupes moteurs 32 et l'outil de brossage associé 33 sont fixés sur une platine 39 du plateau de déplacement et d'application de pression 31. La platine 39 constitue une platine mobile qui est montée mobile dans la direction de l'axe 40 sur la plaque support 30.Each of the
Des vérins 43 et 44 montés sur la plaque support 30 permettent de déplacer la platine 39 dans la direction de l'axe 40, de manière à mettre les brosses 36 des outils de brossage 33 en position de travail au contact d'une face d'une plaque-entretoise. Les vérins permettent également d'exercer une force déterminée sur les outils de brossage 33, de manière que les brosses 36 soient appliquées sur la face de la plaque 28 en cours d'usinage avec une pression déterminée pour effectuer l'usinage des rebords des trous de la plaque.
Le vérin 43 est un vérin d'équilibrage permettant d'éliminer la résultante du poids de l'ensemble de brossage projeté sur un plan faisant un angle de 30° avec le plan horizontal. Le vérin 44 est un vérin d'appui permettant d'appliquer la force d'appui sur la brosse 36.The
La plaque support 30 porte également un capteur linéaire de position 41 permettant de repérer avec précision la position de la platine 39 sur la plaque support 30. Le détecteur 41 constitue un détecteur d'usure de la brosse dont les indications permettent de recalculer la position du robot à chaque trajectoire afin de travailler toujours avec la platine 39 à l'intérieur de sa course prévue en fonction de l'usure et quelle que soit l'usure de la brosse 36 et de signaler la nécessité de changer la brosse 36 à un certain degré d'usure.The
Le groupe moteur 32, les pignons 34 et 37, la courroie 38 et la broche 35 de chacun des ensembles de brossage sont disposés dans un carter de protection.The
Un carter d'aspiration 42 de forme sensiblement parallélépipédique est également disposé autour des brosses 36. Le carter 42 comporte une face ouverte à sa partie inférieure permettant aux brosses 36 d'atteindre la face de la plaque-entretoise en cours d'usinage.A
Le carter 42 comporte un joint 42a constitué sous la forme d'une brosse à poils souples qui vient s'appliquer sur la surface supérieure de la plaque-entretoise lors de la mise en service de l'unité de brossage. Lors des déplacements de l'unité de brossage sur la face de la plaque en cours d'usinage, le carter 42 reste en contact avec la face de la plaque, par l'intermédiaire du joint souple 42a.The
L'extrémité de la conduite d'aspiration 29 débouche dans le volume intérieur du carter d'aspiration 42 afin d'aspirer les poussières ou limailles produites pendant le brossage de la plaque-entretoise.The end of the
Les brosses 36 présentent une forme de révolution autour de leur axe de rotation qui est défini par l'axe de rotation de la broche 35. De préférence, les brosses 36 présentent une forme cylindrique et sont constituées par des fibres synthétiques, telles que des fibres de nylon auxquelles est incorporé un abrasif tel que le carbure de silicium.The
La motorisation des outils de brossage 33 est telle que les brosses 36 peuvent être entraînées à une vitesse de rotation variable, dans un sens ou dans l'autre. On peut ainsi régler la vitesse circonférentielle de brossage à une valeur optimale quel que soit le degré d'usure grâce au calcul réalisé à partir de la mesure effectuée par le détecteur 41, cette valeur étant généralement comprise entre 10 et 20 m/s.The motorization of the
On va maintenant décrire, en se référant à l'ensemble des figures, une opération d'ébavurage et de chanfreinage d'une plaque-entretoise telle que la plaque 1 représentée sur la figure 1 ou telle que la plaque 2 représentée sur la figure 2, en utilisant le procédé et le dispositif suivant l'invention.We will now describe, with reference to all of the figures, a deburring and chamfering operation of a spacer plate such as
Pour effectuer l'ébavurage et le chanfreinage d'une plaque-entretoise après réalisation des trous traversants par exemple par brochage, la plaque est prise en charge par un moyen de levage et de manutention tel qu'un pont et déplacée jusqu'à l'atelier 6, au voisinage du dispositif 7 de positionnement des plaques-entretoises Le plateau 21 du dispositif de positionnement est placé dans sa position verticale et la plaque-entretoise est rapportée et fixée contre le plateau 21.To deburr and chamfer a spacer plate after making the through holes, for example by broaching, the plate is taken up by lifting and handling means such as a bridge and moved to the
L'orientation de la plaque dans son plan est réglée en faisant tourner le plateau 21 autour de son axe 23, à l'extrémité du bras 22.The orientation of the plate in its plane is adjusted by rotating the
La plaque-entretoise est placée de manière que la rue d'eau, c'est-à-dire une bande de direction diamétrale de la plaque non percée de trous se trouve dans une disposition parfaitement verticale.The spacer plate is placed so that the street of water, that is to say a diametrical direction strip of the plate not pierced with holes is in a perfectly vertical arrangement.
Le diamètre vertical et le diamètre horizontal de la plaque-entretoise séparent celle-ci en quatre quarts de plaque qui définissent, pour l'ensemble des deux faces de la plaque, huit zones dans lesquelles on réalise successivement l'ébavurage et le chanfreinage des bords de trous traversant la plaque.The vertical diameter and the horizontal diameter of the spacer plate separate it into four quarter plates which define, for all of the two faces of the plate, eight zones in which the deburring and the chamfering of the edges are carried out successively. holes through the plate.
Entre deux opérations d'ébavurage et de chanfreinage intéressant un quart d'une des faces de la plaque, on fait tourner la plaque d'un quart de tour.Between two deburring and chamfering operations involving a quarter of one of the faces of the plate, the plate is rotated by a quarter of a turn.
Lorsque la plaque est en position sur le plateau du dispositif de positionnement, on effectue le repérage des directions de la plaque suivant lesquelles on doit réaliser le déplacement des brosses de l'unité de brossage ainsi que les autres paramètres permettant de définir les conditions idéales de balayage de la plaque par le dispositif de brossage.When the plate is in position on the plate of the positioning device, the directions of the plate are followed according to which the brushes of the brushing unit must be moved as well as the other parameters making it possible to define the ideal conditions for scanning of the plate by the brushing device.
Dans le cas d'une plaque-entretoise telle que la plaque 1 représentée sur la figure 1 comportant des trous 2 de forme trilobée disposés suivant un réseau à mailles triangulaires, l'ébavurage et le chanfreinage des bords de trous aux extrémités des surfaces 4 de butée des tubes doivent être effectués suivant des trajectoires correspondant aux traces telles que 5a, 5b et 5c des plans contenant les surfaces d'appui des ouvertures 2.In the case of a spacer plate such as the
Les trajectoires 5a, 5b et 5c sont parallèles entre elles et disposées à une distance constante sensiblement égale au rayon extérieur des tubes 3, d'une trajectoire théorique 45a, 45b ou 45c passant par les centres des ouvertures 2 de la rangée rectiligne dont on réalise l'usinage d'un ensemble de portées d'appui planes.The
Les paramètres définissant le balayage de la plaque sont déterminés à partir des trajectoires théoriques 45a, 45b et 45c qui sont elles-mêmes définies par leur inclinaison, par exemple par rapport au diamètre vertical de la plaque et par la position de l'axe de l'un des trous 2.The parameters defining the scanning of the plate are determined from the
Un second paramètre permettant de déterminer les conditions de balayage est constitué par la distance fixe entre les trajectoires réelles 5a, 5b et 5c et les trajectoires théoriques 45a, 45b et 45cA second parameter making it possible to determine the scanning conditions consists of the fixed distance between the
D'autres paramètres permettent de définir l'étendue complète de la zone de la plaque-entretoise qui est percée de trous dans laquelle on effectue l'usinage de finition (par exemple le rayon de la zone occupée par les trous).Other parameters make it possible to define the complete extent of the zone of the spacer plate which is pierced with holes in which the finishing machining is carried out (for example the radius of the zone occupied by the holes).
Les paramètres définissant le balayage de la plaque-entretoise sont introduits comme données d'entrée dans le micro-ordinateur 14 et font l'objet d'une impression sur l'imprimante 15. Le micro-ordinateur permet, pendant les opérations d'usinage de finition par brossage de la plaque, de gérer l'unité de commande 16 du robot 8, pour déplacer l'extrémité du bras du robot et l'unité de brossage 20, parfaitement, suivant les trajectoires telles que 5a, 5b, 5c ; le calculateur 14 permet également de gérer l'armoire de commande 17 de l'ensemble de brossage 20 et de ses moyens de mise en pression contre la plaque.The parameters defining the scanning of the spacer plate are introduced as input data into the
Le robot 8 vient placer l'unité de brossage 20 dans une position initiale située dans une partie périphérique de la plaque-entretoise 28, à l'extrémité d'une trajectoire telle que 5a, 5b et 5c.The
Préalablement, la plaque-entretoise 28 a été basculée vers sa position de travail faisant un angle de 30° avec la verticale (figure 7).Beforehand, the
Après mise en fonctionnement de la centrale d'aspiration 9 et de l'unité de brossage, l'opération de brossage d'un premier quart d'une face de la plaque est initiée depuis le poste de commande et se poursuit ensuite de manière totalement automatique, les trajectoires de direction 5a, puis les trajectoires de direction 5b, puis les trajectoires de direction 5c étant décrites l'une à la suite de l'autre par la partie d'extrémité du bras du robot 8.After the central vacuum unit 9 and the brushing unit have been put into operation, the brushing operation for a first quarter of one face of the plate is initiated from the control station and then continues completely. automatic, the steering trajectories 5a, then the steering trajectories 5b, then the
A l'extrémité de la trajectoire repérée par les limites de la zone de la plaque à usiner, le robot déplace l'unité de brossage dans une direction perpendiculaire à la trajectoire, de manière à replacer l'unité de brossage suivant une trajectoire théorique voisine de la trajectoire effective qui vient d'être réalisée.At the end of the path marked by the limits of the area of the plate to be machined, the robot moves the brushing unit in a direction perpendicular to the trajectory, so as to replace the brushing unit along a theoretical trajectory close to the effective trajectory which has just been carried out.
On décale alors l'outil de brossage dans la direction perpendiculaire à la trajectoire théorique d'une distance égale au décalage qui a été entré comme paramètre du procédé.The brushing tool is then shifted in the direction perpendicular to the theoretical trajectory by a distance equal to the offset which has been entered as a parameter of the process.
Eventuellement, on peut effectuer plusieurs passages sur chacune des trajectoires rectilignes avant de passer à la trajectoire suivante.Optionally, it is possible to make several passages on each of the rectilinear trajectories before proceeding to the next trajectory.
Le nombre de passages par trajectoire peut aller de un à dix.The number of passages per trajectory can range from one to ten.
L'unité de brossage 20 disposée à l'extrémité du bras du robot est placée sur la face de la plaque, de manière que l'axe de rotation des brosses 36 qui est parallèle à la face de la plaque, soit dirigé parfaitement suivant la trajectoire suivant laquelle on réalise le balayage.The brushing
Le sens de rotation des brosses est choisi pour que les brosses fassent sortir les copeaux ou limailles métalliques des trous traversant la plaque-entretoise, pendant l'opération d'ébavurage et de chanfreinage. Le sens de rotation des brosses est géré en fonction du sens de déplacement de l'unité de brossage, par le calculateur et le programme de contrôle du procédé.The direction of rotation of the brushes is chosen so that the brushes bring out the metal shavings or filings from the holes passing through the spacer plate, during the deburring and chamfering operation. The direction of rotation of the brushes is managed as a function of the direction of movement of the brushing unit, by the computer and the process control program.
Les paramètres déterminant le procédé qui peuvent être fixés au démarrage de l'opération et éventuellement modifiés en cours d'opération sont la force d'appui des brosses sur la face de la plaque-entretoise, cette force étant généralement comprise entre 60 et 120 N, la vitesse circonférentielle qui est généralement comprise entre 10 et 20 m/s, la vitesse linéaire d'avance des brosses le long des trajectoires qui est généralement comprise entre 20 et 60 mm/s, le nombre de passages par trajectoire et les décalages transversaux entre les trajectoires.The parameters determining the process which can be set at the start of the operation and possibly modified during the operation are the support force of the brushes on the face of the spacer plate, this force generally being between 60 and 120 N , the circumferential speed which is generally between 10 and 20 m / s, the linear speed of advance of the brushes along the trajectories which is generally between 20 and 60 mm / s, the number of passages per trajectory and the transverse shifts between the trajectories.
L'opération d'ébavurage et de chanfreinage est réalisée sur un quart d'une face de la plaque, de manière totalement automatique.The deburring and chamfering operation is carried out on a quarter of a face of the plate, fully automatically.
Après que l'opération ait été réalisée sur un quart d'une face de la plaque, le robot s'arrête et se place dans une position en retrait, de manière qu'on puisse faire tourner la plaque d'un quart de tour.After the operation has been carried out on a quarter of a face of the plate, the robot stops and places itself in a recessed position, so that the plate can be turned a quarter of a turn.
L'opération se poursuit sur un second quart de la face de la plaque.The operation continues on a second quarter of the face of the plate.
Lorsqu'on a réalisé le brossage complet d'une face de la plaque, cette plaque est retournée, les paramètres du brossage sont éventuellement modifiés pour tenir compte du fait que l'opération sur l'une des faces de la plaque est une opération d'ébavurage et de chanfreinage et que l'opération réalisée sur l'autre face de la plaque est une opération de surfaçage et de chanfreinage des arêtes vives des trous.When the complete brushing of one face of the plate has been carried out, this plate is turned over, the brushing parameters are possibly modified to take account of the fact that the operation on one of the faces of the plate is an operation of 'deburring and chamfering and that the operation performed on the other side of the plate is a surfacing and chamfering operation of the sharp edges of the holes.
Du fait que les conditions du brossage sont parfaitement définies et que le brossage est réalisé suivant des trajectoires parfaitement parallèles aux plans des surfaces de butée des tubes, l'ébavurage et le chanfreinage sont réalisés de manière que les chanfreins des bords des surfaces de butée soient tous identiques, ne comportent pas de partie en saillie par rapport à la face de la plaque ou à l'intérieur du trou et comportent une surface d'une grande régularité.Because the brushing conditions are perfectly defined and the brushing is carried out along paths perfectly parallel to the planes of the abutment surfaces of the tubes, deburring and chamfering are carried out so that the chamfers of the edges of the abutment surfaces are all identical, do not have any part projecting from the face of the plate or inside the hole and have a surface of great regularity.
Les poussières, limailles ou bavures détachées de la plaque pendant le brossage sont aspirées par la centrale d'aspiration 9, de manière que ces particules ne restent pas dans la zone de brochage et ne se déposent pas sur la plaque ou sur le sol de l'atelier de finition.Dust, filings or burrs detached from the plate during brushing are sucked by the central vacuum unit 9, so that these particles do not remain in the broaching zone and do not settle on the plate or on the floor of the 'finishing workshop.
Dans le cas d'une plaque-entretoise ayant des ouvertures de forme trifoliée disposées suivant un réseau à mailles triangulaires, comme représenté sur la figure 1, le brossage est toujours effectué suivant une trajectoire réelle (telle que 5a) située d'un même côté de la trajectoire théorique (telle que 45a) correspondante. A partir d'une trajectoire théorique, on effectue donc une seule trajectoire réelle disposée d'un côté de la trajectoire théorique et décalée d'une distance prédéterminée dans une direction perpendiculaire aux trajectoires.In the case of a spacer plate having trifoliate openings arranged in a triangular mesh network, as shown in Figure 1, brushing is always carried out along a path real (such as 5a) located on the same side of the corresponding theoretical trajectory (such as 45a). Starting from a theoretical trajectory, a single real trajectory is therefore carried out arranged on one side of the theoretical trajectory and offset by a predetermined distance in a direction perpendicular to the trajectories.
Dans le cas d'une plaque-entretoise telle que la plaque-entretoise 1' représentée sur la figure 2 comportant des ouvertures de forme quadrifoliée disposées suivant un réseau à mailles carrées, le brossage de la plaque est effectué suivant deux familles de trajectoires parallèles aux trajectoires 5'a et 5'b représenté sur la figure 2.In the case of a spacer plate such as the
Pour une même trajectoire théorique (telle que 45'a), on effectue successivement deux trajectoires réelles 5'a et 5''a de part et d'autre de la trajectoire théorique 45'a, le balayage de la plaque suivant les trajectoires 5'a et 5''a étant réalisé dans des sens différents.For the same theoretical trajectory (such as 45'a), two real trajectories 5'a and 5''a are carried out successively on either side of the theoretical trajectory 45'a, the wiping of the plate following the trajectories 5 'a and 5''a being made in different directions.
De même pour une même trajectoire théorique 45'b on effectue le balayage suivant deux trajectoires telles que 5'b.Similarly, for the same theoretical trajectory 45'b, the scanning is carried out along two trajectories such as 5'b.
Dans tous les cas, le balayage de la plaque est réalisé suivant des trajectoires parallèles au plan contenant les surfaces de butée des trous de la plaque et de manière à réaliser successivement sur une zone de la plaque, par exemple un quart d'une face de la plaque, le brossage des bords des surfaces de butée, par rangée successive correspondant à un alignement rectiligne de trous comportant un ensemble de surfaces d'appui disposées dans un même plan perpendiculaire à la plaque.In all cases, the scanning of the plate is carried out along trajectories parallel to the plane containing the abutment surfaces of the holes in the plate and so as to achieve successively on an area of the plate, for example a quarter of a face of the plate, brushing the edges of the abutment surfaces, in successive rows corresponding to a rectilinear alignment of holes comprising a set of bearing surfaces arranged in the same plane perpendicular to the plate.
Dans tous les cas, le procédé suivant l'invention permet d'obtenir une parfaite élimination des bavures sans repoussage du métal des bords de trous et des chanfreins parfaitement réguliers assurant une liaison continue entre la face de la plaque et la surface intérieure du trou. On obtient ainsi des plaques-entretoises dont les deux faces sont parfaitement lisses et exemptes de bavures et d'angles vifs. On évite toute détérioration des tubes du faisceau lors de leur engagement à l'intérieur des plaques-entretoises.In all cases, the method according to the invention makes it possible to obtain perfect elimination of burrs without pushing back the metal from the edges of holes and perfectly regular chamfers ensuring a continuous connection between the face of the plate and the interior surface of the hole. We thus obtain spacer plates whose two faces are perfectly smooth and free of burrs and sharp angles. Any deterioration of the bundle tubes is avoided during their engagement inside the spacer plates.
L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits.The invention is not limited to the embodiments which have been described.
C'est ainsi qu'on peut imaginer d'utiliser le procédé suivant l'invention dans le cas de plaques-entretoises comportant un réseau régulier de trous ayant des formes différentes de celles qui ont été décrites et qui sont disposés suivant un réseau différent d'un réseau à mailles triangulaires ou carrées. Toutefois, les surfaces d'appui des tubes à l'intérieur des ouvertures des plaques doivent être situées de manière sensiblement alignées dans des plans perpendiculaires aux faces de la plaque.Thus one can imagine using the method according to the invention in the case of spacer plates having a regular network of holes having shapes different from those which have been described and which are arranged according to a different network d '' a triangular or square mesh network. However, the bearing surfaces of the tubes inside the openings of the plates must be located substantially aligned in planes perpendicular to the faces of the plate.
Le déplacement de l'unité de brossage sur les faces de la plaque peut être réalisé en utilisant un dispositif de déplacement différent d'un robot ayant un bras articulé.The displacement of the brushing unit on the faces of the plate can be achieved by using a displacement device different from a robot having an articulated arm.
L'unité de brossage peut également être réalisée d'une manière différente de celle qui a été décrite et comporter une seule brosse ou au contraire plus de deux brosses ayant des axes alignés ou parallèles. L'utilisation d'un plus grand nombre de brosses ou de brosses d'une plus grande longueur axiale permet de limiter le nombre de passes nécessaires sur chacune des trajectoires et donc de limiter le temps total nécessaire pour réaliser le brossage de la plaque.The brushing unit can also be produced in a different manner from that which has been described and comprise a single brush or on the contrary more than two brushes having aligned or parallel axes. The use of a greater number of brushes or of brushes of a greater axial length makes it possible to limit the number of passes required on each of the trajectories and therefore to limit the total time necessary to brush the plate.
Il est bien évident que le dispositif de positionnement de la plaque peut être réalisé d'une manière différente de celle qui a été décrite et que le brossage de la plaque peut se faire sur la plaque ayant une inclinaison quelconque par rapport à la verticale.It is obvious that the device for positioning the plate can be produced in a different manner from that which has been described and that the brushing of the plate can be carried out on the plate having any inclination relative to the vertical.
Les moyens de commande et de réglage du procédé peuvent être réalisés sous une forme différente de celle qui a été décrite.The process control and adjustment means can be produced in a form different from that which has been described.
L'invention s'applique de manière générale à toute plaque perforée dont les trous sont destinés à recevoir et à maintenir des éléments allongés tels que des tubes.The invention applies generally to any perforated plate whose holes are intended to receive and hold elongated elements such as tubes.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9403357 | 1994-03-22 | ||
| FR9403357A FR2717726B1 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Method and device for deburring and chamfering the edges of holes passing through a plate for holding a bundle of tubes. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0673714A1 true EP0673714A1 (en) | 1995-09-27 |
| EP0673714B1 EP0673714B1 (en) | 2000-05-17 |
Family
ID=9461307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP95400485A Expired - Lifetime EP0673714B1 (en) | 1994-03-22 | 1995-03-06 | Method for deburring and chamfering hole edges through a tube bundel supporting panel |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5683287A (en) |
| EP (1) | EP0673714B1 (en) |
| JP (1) | JPH07276203A (en) |
| KR (1) | KR950034281A (en) |
| CN (1) | CN1074702C (en) |
| AT (1) | ATE192957T1 (en) |
| CA (1) | CA2145133C (en) |
| CZ (1) | CZ66495A3 (en) |
| DE (1) | DE69516925D1 (en) |
| FR (1) | FR2717726B1 (en) |
| SK (1) | SK36695A3 (en) |
| TW (1) | TW274527B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016071624A1 (en) | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Electricite De France | Device and method for detecting deposits of at least one ferromagnetic material on the outside wall of a tube |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2814388B1 (en) * | 2000-09-28 | 2003-06-20 | Bernard Bula | MECHANICAL PARTS FINISHING CENTER |
| FR2837612B1 (en) * | 2002-03-22 | 2004-07-16 | Framatome Anp | METHOD AND DEVICE FOR REPLACING AND METHOD FOR REPAIRING A SECTION OF A PIPE OF THE PRIMARY CIRCUIT OF A NUCLEAR REACTOR |
| CN101913152B (en) * | 2010-07-23 | 2011-09-21 | 上海理工大学 | Swarm Robot Passive Rotation Components |
| JP5797145B2 (en) | 2012-03-29 | 2015-10-21 | 三菱重工業株式会社 | Polishing apparatus and method |
| CN106736982A (en) * | 2017-01-12 | 2017-05-31 | 江苏欧圣木业有限公司 | For the unhairing edge equipment on work strengthening floor |
| CN107877290B (en) * | 2017-11-21 | 2020-10-30 | 绍兴迪艾仕机械设计有限公司 | Deburring device for hydraulic press beam |
| CN110170893B (en) * | 2019-06-14 | 2024-07-16 | 江苏核电有限公司 | Bottom chamfering and modifying device for container grid |
| CN114851002B (en) * | 2022-04-13 | 2023-04-28 | 深圳市华盛源机电有限公司 | High-efficient burring chamfer all-in-one |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0032102A2 (en) * | 1980-01-04 | 1981-07-15 | Framatome | Device for deburring and chamfering holes in perforated plates |
| EP0137859A2 (en) * | 1983-09-02 | 1985-04-24 | Hitachi, Ltd. | Burring chamfering method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3126673A (en) * | 1964-03-31 | Vertical honing machine | ||
| US5119600A (en) * | 1988-04-08 | 1992-06-09 | Kawasaki Steel Corporation | Deburring apparatus |
| JP2940027B2 (en) * | 1989-11-27 | 1999-08-25 | 日本精工株式会社 | Grinding method with grinding force control |
-
1994
- 1994-03-22 FR FR9403357A patent/FR2717726B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-03-06 EP EP95400485A patent/EP0673714B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-06 DE DE69516925T patent/DE69516925D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-06 AT AT95400485T patent/ATE192957T1/en not_active IP Right Cessation
- 1995-03-15 CZ CZ95664A patent/CZ66495A3/en unknown
- 1995-03-16 TW TW084102524A patent/TW274527B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-03-20 SK SK366-95A patent/SK36695A3/en unknown
- 1995-03-21 CN CN95102713A patent/CN1074702C/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 CA CA002145133A patent/CA2145133C/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 US US08/407,675 patent/US5683287A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-21 KR KR1019950005895A patent/KR950034281A/en not_active Withdrawn
- 1995-03-22 JP JP7062741A patent/JPH07276203A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0032102A2 (en) * | 1980-01-04 | 1981-07-15 | Framatome | Device for deburring and chamfering holes in perforated plates |
| EP0137859A2 (en) * | 1983-09-02 | 1985-04-24 | Hitachi, Ltd. | Burring chamfering method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| L. SCHRAMM: "Entgraten mit Industrierobotern.", ZWF CIM ZEITSCHRIFT FÜR WIRTSCHAFTLICHE FERTIGUNG UND AUTOMATISIERUNG, vol. 85, no. 9, MÜNCHEN,DE, pages 492 - 495, XP000162334 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016071624A1 (en) | 2014-11-05 | 2016-05-12 | Electricite De France | Device and method for detecting deposits of at least one ferromagnetic material on the outside wall of a tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK36695A3 (en) | 1995-10-11 |
| TW274527B (en) | 1996-04-21 |
| EP0673714B1 (en) | 2000-05-17 |
| CZ66495A3 (en) | 1995-11-15 |
| KR950034281A (en) | 1995-12-28 |
| DE69516925D1 (en) | 2000-06-21 |
| CN1074702C (en) | 2001-11-14 |
| FR2717726A1 (en) | 1995-09-29 |
| CN1111556A (en) | 1995-11-15 |
| JPH07276203A (en) | 1995-10-24 |
| ATE192957T1 (en) | 2000-06-15 |
| CA2145133A1 (en) | 1995-10-13 |
| US5683287A (en) | 1997-11-04 |
| CA2145133C (en) | 2007-06-19 |
| FR2717726B1 (en) | 1996-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0236368B1 (en) | Machine for finishing molded or machined parts | |
| EP0123597B1 (en) | Device for the examination of the fuel assembly of a nuclear reactor | |
| EP0673714B1 (en) | Method for deburring and chamfering hole edges through a tube bundel supporting panel | |
| BE897468A (en) | METHOD FOR REPLACING THE GUIDE PIN OF A GUIDE TUBE AND CORRESPONDING DEVICE | |
| EP3487667B1 (en) | Machine tool | |
| EP0588713B1 (en) | Machine for grinding, facing and polishing for automatic tool changing and corresponding device | |
| EP0336838B1 (en) | Method and apparatus for polishing an optical component | |
| CA2663869C (en) | Device for the overhead machining of fixed parts | |
| BE1006517A3 (en) | Device working under water grid-brace for a nuclear reactor fuel assembly. | |
| EP0598634B1 (en) | Method and device for repairing an internal surface of an adaptor crossing the cover of a nuclear reactor vessel | |
| EP0038270B1 (en) | Means for supporting and guiding a tool at the interior of a hole | |
| EP0082069A1 (en) | Supporting and displacement device for tools to affix a bundle of tubes to a tubular plate of a steam generator | |
| FR2837612A1 (en) | Nuclear reactor primary circuit duct section repair and replacement process comprises use of remote or programme controlled unit to perform at least some operations | |
| FR2960172A1 (en) | MACHINE AND METHOD FOR GRINDING A SPACING GRID OF A NUCLEAR FUEL ASSEMBLY | |
| EP0032102B1 (en) | Device for deburring and chamfering holes in perforated plates | |
| CH339528A (en) | Multifocal lens, process for its manufacture and installation for the implementation of this process | |
| FR2684481A1 (en) | Device for support and positioning of a means for intervention on the baffle assembly of the core of a pressurised water nuclear reactor | |
| EP0052029B1 (en) | Modular device for the automatic dimensional control of rotating pieces | |
| FR2679370A1 (en) | Device for inspection and maintenance in the secondary part of a steam generator of a water-cooled nuclear reactor | |
| EP0391778A1 (en) | Apparatus to centre an intervention tool in a steam generator tube | |
| EP0638198B1 (en) | Tool holder device for a nuclear reactor vessel cover | |
| EP0398792A1 (en) | Apparatus for the positioning of equipment in a cylindric cavity having perforations arranged in a regular pattern | |
| FR2744943A1 (en) | Device for the butt welding of two tubular components | |
| FR2651363A1 (en) | Device for remotely controlled tightening of a nut of a positioning pin of a guide tube for the internal equipment of a pressurised water nuclear reactor | |
| BE1011657A3 (en) | Device for cleaning fluid jets face of a tube plate exchanger heat from inside the beam of heat exchanger. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE ES GB IT LI NL SE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19950920 |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19980908 |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| RTI1 | Title (correction) |
Free format text: METHOD FOR DEBURRING AND CHAMFERING HOLE EDGES THROUGH A TUBE BUNDEL SUPPORTING PANEL |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT BE CH DE ES GB IT LI NL SE |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20000517 Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20000517 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20000517 Ref country code: ES Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY Effective date: 20000517 Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20000517 |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 192957 Country of ref document: AT Date of ref document: 20000615 Kind code of ref document: T |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 69516925 Country of ref document: DE Date of ref document: 20000621 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20000817 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20000818 |
|
| NLV1 | Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act | ||
| GBV | Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed] |
Effective date: 20000517 |
|
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PUE Owner name: FRAMATOME TRANSFER- FRAMATOME ANP Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: HUG INTERLIZENZ AG |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 20140327 Year of fee payment: 20 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Payment date: 20140328 Year of fee payment: 20 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |