JPS601522B2 - 自動作業装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動装置例えばスチームジヱネレータの伝熱管
等を自動的に検査する自動深傷装置の改良に関するもの
である。

原子力発電所に使用されているスチームジェネレータは
定期的に検査する必要があり、従来はこの定期検査をス
チームジェネレータの本体内に作業員が入っていたが、
スチームジェネレータの中には放射能があり、作業員が
この中に入って検査するのは非常に危険である。

本発明は前記作業等を自動的に行う自動作業装置の改良
に係り、第１、第２のキャリャを第１、第２の枠体に一
方向に移動できるように装着するとともに同各枠体を上
方向と直交する方向に移動できるよに組付け、コレット
を整列状態に配設した孔の一つに上昇して挿入するタッ
プ軸と同コレットを同孔の内面に下降して密着させるク
ランプ軸とを上記各キャリャにそれぞれ設け、アームの
基端部を上記各枠体に旋回可能に取付けるとともに作業
用機器を同アームの先端部に設けた自動作業装置におい
て、前記アームの旋回中心を前記孔の中心に一致させる
とともに同旋回中心から前記作業用機器の中心までの距
離を前記孔のピッチの整数倍にしたことを特徴とするも
ので、その目的とする処は、カバーできる範囲を拡大で
きる。

また所定の作業を迅速に行いうる改良された自動作業装
置を供する点にある。次に本発明の自動作業装置を第１
図乃至第７図に示す一実施例により説明すると、第１図
において１がスチームジェネレータの水室、２が隔壁、
３がスチームジェネレー夕の管板、第２，５図の４が同
管板３に×，Ｙ方向に等間隔に配設された多数の伝熱管
、第２〜第５図の５が自動深傷装置（自動作業装置）で
、同自動深傷装置５が管板３の直下をＸ及びＹ方向に自
動的に歩行して、同各伝熱管４を検査するようになって
いる。

次に上言己自動深傷装置５を第３，４，５，６図により
具体的に説明すると、６が平面形状コ字型の枠体、８が
外板、９が同枠体６の両側部６ａ，６ａと同外板８の両
側部とに両端の装着された合計４本の案内軸で、それに
平行に送りねじ軸が設けられている。また１０が同各案
内軸９に両側部１０ａ，１０ａの装着された平面形状コ
字型の枠体で、後述するように枠体６側がコレット３４
を介してクランプされているときに、駆動モータ（図示
せず）を負方向に駆動する一方、同駆動モータと上記送
りねじ軸との間の動力伝達機構（図示せず）中に設けら
れた上記枠体１０のための電磁クラッチ（図示せず）を
入れると、同枠体１０が枠体６と外板８との間を案内軸
９に沿って（Ｙ，一）方向へ、また上記駆動モータを正
万向に駆動する−方、上記電磁クラッチを入れると、同
枠体１０が枠体６と外板８との間を案内軸９に沿って（
Ｙ，十）方向へ、それぞれ移動するように、また後述す
るように枠体１０側がコレット３４を介してクランプさ
れているときに、駆動モータ（図示せず）を負方向に駆
動する一方、同駆動モ−夕と上記送りねじ軸との間の動
力伝達機構（図示せず）中に設けられた上記枠体６のた
めの電磁クラッチ（図示せず）を入れると、同枠体６と
案内軸９と外板８とが（Ｙ，一）方向へ、また上記駆動
モー夕を正万向に駆動する一方、上記電磁クラッチを入
れると同枠体６と案内軸９と外板８とが（Ｙ，十）方向
へ、それぞれ移動するようになっている。なお前記枠体
６，１川ま、側板６ａ，６ａ、１０ａ，１０ａをつなぐ
背板６ｂ，１ｏｂを有し、互が対向している。１１が上
記側板６ａ，６ａに両端の装着された上下２本の案内鞠
、１２が上言己側板１０ａ，１０ａに両端の装着された
上下２本の案内軸で、それぞれの全部若しくは一部が送
りねじ軸になっている。

１３が上記案内軸１１に装着されたキャリア、１４が上
記案内軸１２に装着された別のキャリャで、前記駆動モ
ータを負方向に駆動する一方、同駅勤モータと上記案内
軸１１（送りねじ軸）との間の動力伝達機構（図示せず
）中に設けられた上記キャリャ１３のための電磁クラッ
チ（図示せず）を入れると、同キャリャ１３がストッパ
１５，１６の間を（Ｘ，一）方向へ、上記駆動モータを
正万向に駆動する一方、上言己電磁クラッチを入れると
、同キャリヤ１３がストッパ１５，１６の間を（Ｘ，十
）方向へ、それぞれ移動するようになっている。

また上記駆動モータを負方向に駆動する一方、同駆動モ
ー夕と上記案内軸１２（送りねじ鞠）との間の動力伝達
機構（図示せず）中に設けられた上記キャリャ１４のた
めの電磁クラッチ（図示せず）を入れると、同キヤリヤ
１４がストツパ１７，１８の間を（Ｘ，一）方向へ、上
記駆動モータを正方向に駆動する一方、上記電磁クラッ
チを入れると、同キヤリヤ１４がストツパ１７，１８の
間を（Ｘ，十）方向へ、それぞれ移動するようになって
いる。なお図の場合には、枠体１０のＹ方向に沿った歩
行距離とキャリャ１４の×方向に沿った歩行距離とが、
相隣る伝熱管４の中心間の距離に等しくなっている。そ
れに対しキャリヤ１３のＸ方向に沿った歩行距離は３倍
になっている。このようにキヤリヤ１３の歩行距離だけ
を３倍にしたのは、すでに塞がれている連続２孔（相隣
る２つの伝熱管４）をまたいで歩行して、Ｘ方向の歩行
速度を速めるためである。以上、枠体６，１０キヤリヤ
１３，１４について説明したが、次にキヤリャ１３に設
けられたタップ軸１９，２０、及びキャリャ１４に設け
られたタップ軸２１，２２の昇降、及びクランプ・アン
クランプ機構を第５図（第３図の矢視Ｖ−Ｖ線に沿った
縦断一側面図）と第６図（第５図の矢視Ｗ−の線に沿っ
た縦断池側面図）とにより説明すると、上記タップ軸１
９は、前記キャリャ１３を上下に貫いて設けられた縦孔
２３に摺動自在に鉄挿されている。また第６図の２４が
同タップ軸１９の回り止め、第５図の２５が同タップ軸
１９を上下に貫いて設けられて中間部が上下部よりも細
径になっている内孔、２６が同内孔２５の中間部に摺敷
可能に駿挿されたクランプ軸、２７が同クランプ軸２６
を軸線方向にだけ移動可能にするキー溝、２８が上記内
孔２５の下部内に収容されると共に上記クランプ軸２６
（ねじ軸）に螺合きたスキューギャ、２９が同スキュー
ギャ２８に噛合した別のスキューギャ、３０，３０が上
記スキューギャ２８を上記タップ軸１９内に回転可能に
支持するベアリング、３１一が上記クランプ軸２６の上
部に酒動自在に鉄挿されたハウジング、３２が上記内孔
２５の上部内に収容された圧縮バネ、３３が上記ハウジ
ング３１を鞠線方向にだけ移動可能に支持すると共に同
ハウジング３１の上限位置を規制するタップ軸１９側の
ナット、２６ａが上記クランブ軸２６の上端に設けられ
たテーパ部、３４が同テーパ部２６ａの周りに配設され
ると共に上記ハウジング３４の上に乗ったコレット、３
５がウオーム歯車、３６が同ウオーム歯車３５に噛合す
るウオーム、３７が同ゥオーム３６に噛合するウオーム
歯車、第６図の３８が同ウオーム歯車３７に設けられた
ピニオン、３９が同ピニオン３８に噛合するタップ軸１
９側のラックで、前記駆動モータを負方向に駆動する一
方、同モータと上記ゥ延ーム歯車３５との間の動力電達
機構（図示せず）中に設けられたタップ軸１９のための
電磁クラッチ（図示せず）を入れると、駆動モータの回
転が、ゥオーム歯車３５ウオーム３６ウオーム歯車３７
ピニオン３８ラック３９を介してタップ軸１９に伝えら
れて、同ラップ軸１９が上昇を始めるようになっている
。またタップ軸１９が上昇し、コレツト３４が伝熱管４
の中に入って、その下端に設けられたストッパ１９ａが
キャリャ１３の底面１３ａに当俵すると、その位置に設
けられたりミットスイッチ（図示せず）が作動する。一
方、前記駆動モータは、ストッパ１９ａが上記のように
底面１３ａに当ってタップ軸１９がキャリヤ１３に対し
上昇できなくなっても、回転を止めず、前記動力伝達機
構に回転を伝える。そのため同動力伝達機構中に設けら
れたスキューギャ（図示せず）がバネに抗し逃げ、その
動きが同スキューギャ付近に設けられた別のりミットス
イッチに伝えられて、同リミットスイッチが作動する。
このように２つのＩＪミットスイッチが作動すると、そ
のとき得られる信号が前記電磁クラッチに伝えられ、同
クラッチが外れて、タップ軸１９の上昇が完了するよう
になっている。また駆動モータを前記のようにに負方向
に回転したま入同モータと前記スキューギャ２９との間
の動力伝達機構（図示せず）中に設けられたクランプ軸
２６のための電磁クラッチ（図示せず）を入れると、駆
動モータの回転が、スキューギャ２９，２８を介しクラ
ンプ軸２６に伝えられて、同クランプ軸２６が下降を始
め、コレット３４がクランプ軸２６のテーパ部２６ａに
より押し拡げられ、伝熱管４の内面に密着して、クラン
プ軸２６の下降が不可能となる。しかし駆動モータの回
転はさらに続くので、それからのスキューギャ２９の回
転は、スキューギャ２８をクランプ軸２６（ねじ軸）に
沿い上昇させることになり、タップ軸１９とキャリヤ１
３を含む装置５の全体とが圧縮バネ３２に抗し上昇し、
タップ軸Ｉ９の上端が管板３に当接する。それからはタ
ップ軸１９キャリャ１３の上昇も可能になるが、駆動モ
ータの回転はさらに続くので、スキューギャ２９に異常
に大きな力がかかる。つまり回転トルクの変動を生じる
が、それが検出され、そのとき得られる信号が前記クラ
ンプ軸２６電磁クラッチに伝えられ、同クラッチが外れ
、スキューギャ２９が停止して、クランプが完了するよ
うになっている。また前記駆動モータを正方向に駆動す
る一方、前記タップ軸１９の電磁クラッチと前記クラン
プ軸２６の電磁クラッチとを、順序を逆に入れると、ク
ランプ軸２６が上昇し、コレット３４が伝熱管４の内面
から遊離して、またタップ軸１９が下降し、コレット３
４が伝熱管４内から出て、アンクランプが行われるよう
になっている。以上、タップ軸１９の昇降、及びクラン
プ・アンクランプ機構について説明したが、キャリャ１
３に設けられたもう一つのタップ軸２０も同様の機構を
有し、上記タップ軸１９に同調して昇降、クランプ・ア
ンクランプを行うようになっている。またキャリャ１４
に設けられた２つのタップ軸２１，２２も同様である。
また第２，３図の４０がアーム、４１が同アーム４０の
基端部４０ａを前記枠体６の両側部６ａ，６ａ外面に旋
回可能に支持するアーム支持部、４０ｂが同アーム４０
の先端に取付けた検査用機器４２，４３がストツパで、
同アーム４０が基端部４０ａを中心として水平方向に、
９０ｏまたは１８００必要に応じ旋回できるようになっ
ている。次に前記目動探傷装置５の作用を説明する。

（１）同装置５を（Ｘ，一）方向へ１ピッチ歩行させる
場合は、タップ軸２１，２２のクランプ軸２６を上昇さ
せ、それぞれのコレット３４を相隣る伝熱管４の内面か
ら離して、またタップ軸２１，２２を下降させ、それぞ
のコレット３４を上記各伝熱管４内から出して、タップ
軸２１，２２のアンクランプを行う。次いでキャリア１
４を第３，４図の位置から（Ｘ，一）方向へストリッパ
１７に当援するまで移動させる。このときタップ軸２１
，２２のコレット３４は、上記各伝熱管４に対し１ピッ
チ移動して、隣りの伝熱管４，４の直下位置に臨むこと
になる。次いでタップ軸２１，２２を上昇させ、それぞ
れのコレット３４を上記各伝熱管４内に挿入して、また
タップ軸２１，２２のクランプ軸２６を下降させ、それ
ぞれのコレット３４を上記各伝熱管４の内面に密着して
、タップ軸２１，２２のクランプを行う。次いでタップ
軸１９，２０のクランプ軸２６を上昇させ、それぞれの
コレット３４を相隣る伝熱管４の内面から離して、また
タップ軸１９，２０を下降させ、それぞれのコレット３
４を上記各伝熱管４から出して、タップ軸１９，２０の
アンクランプを行う。次いで前記駆動モータを正方向に
駆動する一方、キャリャ１４の電磁クラッチを入れる。
その場合タップ軸２１，２２がクランプされており、キ
ャリャ１４が動かずに、枠体６等が（×，−）方向に動
くし、１ピッチ移動して、ストッパ１８がキャリャ１４
に当接したときに停止する。このときタップ軸１９，２
０のコレット３４も（×，一）方向へ１ピッチ移動して
、隣りの伝熱管４の直下位置に臨むことになる。次いで
タップ軸１９，２０を上昇させ、それぞれのコレット３
４を伝熱管４内に挿入して、またタップ軸１９，２０の
クランプ軸２６を下降させ、それぞれのコレット３４を
上記各伝熱管４の内面に密着して、タップ軸１９，２０
のクランプを行う。かくて装置５は第３図の状態に戻っ
て、（Ｘ，一）方向へ１ピッチ歩行操作を完了する。（
０）上記装置５を（Ｘ，十）方向へ１ピッチ歩行させる
場合は、タップ軸１９，２０のアンクランプを行い、次
いで前記駆動モータを負方向に駆動する一方、キャリャ
１４の電磁クラッチを入れる。その場合タップ軸２１，
２２がクランプされており、キヤ１」ヤ１４が動かすに
、枠体６等が（×，十）方向に動くし、１ピッチ移動し
て、ストッパ１７がキヤリャ１４に当接したときに停止
する。このときタップ藤１９，２０のコレット３４も（
Ｘ，十）方向へ１ピッチ移動して、隣りの伝熱管４の直
下位置に臨むことになる。次いでタップ軸１９，２０の
クランプと、タップ軸２１，２２のアンクランプとを順
次行い、さらにキヤリャ１４を（Ｘ，十）方向へストッ
パ１８に当接するまで移動させ、タップ軸２１，２２の
クランプを行う。かくて装置５は第３図の状態に戻って
（Ｘ，十）方向への１ピッチ歩行操作を完了する。（ｍ
）上記装置５を（Ｘ，一）方向へ３ピッチ歩行させる場
合は、（１）に記載した操作と同じ要領で、但しタップ
軸１９，２０のアンクランプから始めて、装置５を（Ｘ
，一）方向へ３ピッチ移動させればよい。（Ｗ）上記装
置５を（Ｘ，十）方向へ３ピッチ歩行させる場合は、（
０）に記載した操作と同じ要領で、但しタップ軸２１，
２２のアンクランプから始めて、装置５を（Ｘ，十）方
向へ３ピッチ移動させればよい。（Ｖ）上記装置５を（
Ｙ，一）方向へ１ピッチ歩行させる場合は、（１）若し
〈は（ローこ記載した操作と同じ要領で、但しタップ軸
１９，２０のアンクランプから始めて、装置５を（Ｙ，
一）方向へ１ピッチ移動させればよい。（Ｗ）上記装置
５を（Ｙ，十）方向へ１ピッチ歩行させる場合は、（１
）若しくは（ロ）に記載した操作と同じ要領で、但しタ
ップ軸２１，２２のアンクランプから始めて、装置５を
（Ｙ，十）方向へ１ピッチ移動させればよい。以上に説
明したようにタップ軸１９，２０，２１，２２をクラン
プ軸２６１こより交互にクランプし、キャリャ１３，１
４をＸ方向に、枠体６，１０をＹ方向に、移動して、（
×，一），（Ｘ，十），（Ｙ，一），（Ｙ，十）方向へ
の歩行を行う。また歩行を終って停止したときに、アー
ム４０を９０ｏの範囲または１８０ｏの範囲に旋回させ
て、その先端に取付けた検査用機器４０ｂにより伝熱管
４を検査するようになっている。本発明で最も特徴とす
るのは、前記アーム４０の旋回中心を伝熱管４の中心に
一致させるとともに同旋回中心から検査用機器４０ｂの
中心までの距離を伝熱管４のピッチの整数倍例えば第７
図に示すよに５倍にしたことである。

そのため目動探傷装置５が停止すると、アーム４０の旋
回中心が伝熱管４の中心に一致する。第７図はアームの
旋回中心が（ｉ８−ｉ８）の伝熱管４の中心に一致して
いる状態を示している。そのとき同アーム４０を１８０
０の範囲に旋回させると、検査用機器４０ｂを（ｊ，３
一を），（ｉ，２−Ｌ，），（ｊ，．−ｊ，２），Ｌ−
ｉは），（ら−Ｌ２），（ｊ４−ｊ，，），（ｉ３−ｉ
８）の合計７個の伝熱管４に対向させることができ、次
の作用効果を達成できる。即ち、（１）電熱管４が老朽
化して塞がった場合、その数が１個とか２個というよう
に瞳小であれば本自動深傷装置５は、この塞がった伝熱
管４を跨ぐか迂回して、全域をカバーすることができる
が、塞がった伝熱管４が複数列の状態で連続していれば
、跨ぐことも迂回することも不可能で、カバーできる範
囲が狭まる。この点、アーム４０が前記のように構成さ
れていれば、これらの塞がった伝熱管４を越えて作業用
機器４０ｂを塞がった伝熱管４以外の伝熱管４に対向さ
せることができてカバーできる範囲を拡大することがで
きる。（Ｄ）アーム４０を旋回させて、検査用機器４０
ｂを伝熱管４に対向させる時間は、自動探傷装置５を歩
行させて、検査用機器４０ｂを伝熱管４に対向させる時
間よりも遥かに短かし、。即ち、アーム４０の旋回は１
動作であるのに対し、自動深傷装置５の歩行は（離脱・
歩行・挿入・固着）×２サイクルの８動作で、前者は後
者よりも遥かに短い。従って伝熱管４の検査等を迅速に
行いうるものである。以上本発明を実施例について説明
したが、勿論本発明はこのような実施例にだけ局限され
るものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で種
々の設計の改変を施しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はスチームジェネレータの水室を示す斜視図、第
２図は本発明に係る自動作業装置の使用状態を示す底面
図、第３図は本発明に係る自動作業装置の一実施例を示
す平面図、第４図はその斜視図、第５図は第３図矢視Ｖ
−Ｖ線に沿う縦断側面図、第６図は第５図矢視Ｗ−の線
に沿う縦断側面図、第７図は作業説明図である。 ４…孔、５・・・自動作業装置、６…第１の枠体、１０
・・・第２の枠体、１３・・・第１のキャリャ、１４…
第２のキャリャ、１９〜２２…タップ軸、２６…クラン
プ軸、４０…アーム、４０ａ…アームの基端部、４０ｂ
・・・作業用機器。 矛１図 キ２図 汐３図 才４図 才５図 矛６図 がウ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１、第２のキヤリヤを第１、第２の枠体に一方向
   に移動できるように装着するとともに同各枠体を上記方
   向と直交する方向に移動できるように組付け、コレツト
   を整列状態に配設した孔の一つに上昇して挿入するタツ
   プ軸と同コレツトを同孔の内面に下降して密着させるク
   ランプ軸とを上記各キヤリヤにそれぞれ設け、アームの
   基端部を上記各枠体に旋回可能に取付けるとともに作業
   用機器を同アームの先端部に設けた自動作業装置におい
   て、前記アームの旋回中心を前記孔の中心に一致させる
   とともに同旋回中心から前記作業用機器の中心までの距
   離を前記孔のピツチの整数倍にしたことを特徴とする自
   動作業装置。