DE69921585T2

DE69921585T2 - Wartungsroboter für wäremtauscher und verfahren zu seinem betrieb

Info

Publication number: DE69921585T2
Application number: DE69921585T
Authority: DE
Inventors: Hisashi Ube-shi IWASAKI; Shuji Osaka-shi KOMADA; Hirotaka Osaka-shi TAKAHASHI; Minoru Osaka-shi HYUGA; Takashi Osaka-shi FUJIMURA
Original assignee: Universal Shipbuilding Corp
Current assignee: Universal Shipbuilding Corp
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2019-04-20
Also published as: TW463028B; US6278903B1; EP1008412B1; CA2294125A1; EP1008412A4; CA2294125C; EP1475599A2; DE69937313D1; EP1475599B1; DE69921585D1; WO1999054079A1; ES2233032T3; EP1475599A3; EP1008412A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wartungsroboter bzw. Arbeitsroboter für Wärmetauscher, der adaptiert ist, um ein Reinigen oder einen Fehlerdetektionstest an den zahlreichen Wasserrohren eines Kondensators oder eines Wärmetauschers auszuführen bzw. zu bewirken, wobei die Wasserrohre zwischen und den Rohrblättern von zwei Wasserkammern verbunden bzw. angeschlossen sind und durch diese offen sind, und sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Betätigen bzw. Betreiben eines derartigen Wartungsroboters.
Technischer Hintergrund
Betreffend bekannte Arbeits- bzw. Wartungsvorrichtungen für Kühler ist eine in der japanischen, nicht geprüften Publikation Heisei 7-229695 vorgeschlagen, welche Führungsschienen, die sich entlang der Oberfläche des Röhren- bzw. Rohrblatts in der Wasserkammer erstrecken, und einen Wartungsroboter umfaßt, der adaptiert ist, um sich zu bewegen, während er entlang dieser Führungsschienen geführt wird. Eine andere ist in den japanischen, nicht geprüften offengelegten Anmeldungen Nr. 51-10201 und 3-199802 nahegelegt bzw. vorgeschlagen, in welcher ein Roboterkörper, der eine Mehrzahl von Schenkel aufweist, die in die Öffnungen in schmalen Röhren eingesetzt sind, mit einem Arbeitsarm zur Verfügung gestellt bzw. versehen ist, wobei der Roboter entlang des Rohrblatts bewegt wird.
In diesem Zusammenhang sind, obwohl Mannlöcher, die in den Wasserkammern von Kondensatoren ausgebildet sind, neulich dazu tendierten, in der Größe zuzunehmen, konventionelle Mannlöcher so klein wie etwa 500 mm oder höchstens 600 mm im Durchmesser, und es ist notwendig, Komponenten für die Führungsschienen und einen Roboter durch derartige Mannlöcher einzutragen. Ein derartiger konventioneller Roboter hat seinen Bewegungsmechanismusabschnitt und Arbeitsmechanismusabschnitt gesondert konstruiert, so daß, obwohl im Mechanismus vereinfacht, der Roboter nicht wenige Komponenten aufweist und groß dimensioniert ist, was es notwendig macht, den Roboter zu zerlegen, bevor der letztere in die oder aus der Wasserkammer durch das Mannloch getragen werden kann. Daher bestand ein Problem, daß die Betriebszeit, welche für ein Zusammenbauen und Zerlegen des Roboters in der Wasserkammer und zum Ein- und Austragen desselben erforderlich ist, anstieg.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese Probleme zu lösen und einen kompakten Wartungsroboter für Wärmetauscher und ein Verfahren zum Betreiben bzw. Betätigen desselben.
Offenbarung der Erfindung
Ein Wartungsroboter für Wärmetauscher, der in Anspruch 1 beschrieben ist, umfaßt einen Roboterkörper, der entlang eines Rohrblatts bewegbar ist, durch welches eine Anzahl von engen bzw. schmalen Rohren öffnet bzw. mündet, wenigstens vier Arme für eine kombinierte Verwendung bzw. Benutzung, die an dem Außenumfang des Roboterkörpers derart angeordnet sind, daß sie zu und weg von dem Außenumfang entlang des Rohrblatts ausgedehnt und zurückgezogen werden können, und eine Arbeitsvorrichtung, die an dem vorderen Ende von jedem dieser Arme für eine kombinierte Verwendung installiert ist, wobei die Arbeitsvorrichtung mit einem Reinigungsmittel versehen ist, welches im wesentlichen aus einem Reinigungswerkzeug-Einsatzmechanismus zum Einsetzen eines Reinigungswerkzeuges in ein enges Rohr und einem Druckzufuhrmechanismus zum Bewegen des Reinigungswerkzeugs in einem und entlang eines schmalen Rohr(s) durch unter Druck gesetztes Fluid besteht, und einen Positioniermechanismus, um ein Verbindungs- und Fixierwerkzeug in ein enges Rohr einzusetzen, um den Arm für eine kombinierte Verwendung an dem engen Rohr zu fixieren, um den Roboterkörper zu positionieren, wobei der Roboter einen Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Roboterkörpers umfaßt, um die Arme für eine kombinierte Verwendung, die durch den Positioniermechanismus festgelegt sind, auszudehnen und zurückzuziehen.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 1 beschrieben ist, wird eine Reinigungstätigkeit durch die Arbeitsvorrichtungen der Arme für eine kombinierte Verwendung nach bzw. bei einem Positionieren ausgeführt, in welchen wenigstens drei Arme für eine kombinierten Verwendung fix mit den engen Rohren durch den Positioniermechanismus verbunden sind. Weiters wird der Roboterkörper derart bewegt, daß die individuellen bzw. einzelnen Arme für eine kombinierte Verwendung gleichzeitig für ein Ausdehnen und Zurückziehen angetrieben sind. Weiters wird mit drei Armen für eine kombinierte Verwendung, die an den drei engen Rohren festgelegt sind, der verbleibende Arm für eine kombinierte Verwendung angetrieben, so daß die Arbeitsvorrichtung von dem gereinigten schmalen Rohr zu dem nächsten schmalen Rohr bewegt wird. Verglichen mit dem konventionellen Wartungsroboter, in welchem der Reinigungsmechanismus und der Bewegungsme chanismus voneinander getrennt sind, kann daher in der vorliegenden Erfindung die Anzahl von Gliedern, wie Armen, reduziert werden, und ein Zurückziehen der Arme für eine kombinierte Verwendung zu dem Roboterkörper macht den Roboter kompakt. So wird ein Eintragen in die und Austragen aus der Wasserkammer erleichtert und die Anzahl von Vorbereitungsarbeiten bzw. -vorgängen, wie ein Zusammenbauen und Zerlegen, ist reduziert, wodurch die Betriebszeit reduziert wird.
Ein Arbeitsroboter bzw. Wartungsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 2 beschrieben ist, umfaßt einen Roboterkörper, der entlang eines Rohrblatts bewegbar ist, durch welches eine Anzahl von engen Rohren öffnet, wenigstens vier Arme für kombinierte Benutzung bzw. Verwendung, die an dem Außenumfang des Roboterkörpers derart angeordnet sind, daß sie zu und von dem Außenumfang entlang des Rohrblatts ausgedehnt und zurückgezogen werden können, und eine Arbeitsvorrichtung, die an dem vorderen Ende von jedem der Arme für kombinierte Verwendung installiert ist, wobei die Arbeitsvorrichtung mit einem Positioniermechanismus zum Einsetzen und Fixieren eines Werkzeuges in einem schmalen bzw. engen Rohr versehen ist, um den Armen für eine kombinierte Verwendung an dem engen Rohr festzulegen, um den Roboterkörper zu positionieren, und einen Testkopf-Einsatzmechanismus, um einen Inspektionstestkopf in ein enges Rohr einzusetzen, und einen Druckzufuhrmechanismus, um den eingesetzten Inspektionstestkopf entlang eines engen Rohrs durch unter Druck gesetztes Fluid durch Druck zu bewegen, wobei der Roboter einen Bewegungsmechanismus umfaßt bzw. beinhaltet, um den Roboterkörper durch Ausdehnen und Zurückziehen der Arme für eine kombinierte Benutzung zu bewegen, die durch den Positioniermechanismus festgelegt sind, und Inspektionsmittel ein enges Rohr, um das enge Rohr durch den Inspektionstestkopf zu inspizieren, der in dem engen Rohr bewegt ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 2 beschrieben ist, wenn wenigstens drei Arme für eine kombinierte Verwendung durch fixes Verbinden mit engen Rohren durch die Positioniermechanismen positioniert sind, wird eine Inspektionstätigkeit eines engen Rohrs durch die Arbeitsvorrichtungen durchgeführt. Weiters wird dadurch, daß die Arme für eine kombinierte Verwendung gleichzeitig ausgedehnt oder zusammengezogen werden, der Roboterkörper bewegt, und mit drei festgelegten Armen für eine kombinierte Verwendung kann die Arbeitsvorrichtung des verbleibenden Arms für eine kombinierte Verwendung von einem behandelten bzw. bearbeiteten engen Rohr zu dem nächsten engen Rohr bewegt werden. Daher kann, verglichen mit einem konventionellen Arbeits- bzw. Wartungsroboter, in welchem der Bewegungsmechanismus des Roboterkörpers von dem Arbeitsmechanismus für die Testkopf-Einsetzinspektion und dgl. getrennt ist, die Anzahl von Gliedern reduziert. Dadurch, daß die Arme für eine kombinierte Verwendung zu dem Roboterkörper zurückgezogen werden, kann weiters der Roboter kompakt gemacht werden. Dies macht es möglich, ein Eintragen in die und Austragen aus einer Wasserkammer zu erleichtern, um die Anzahl von Vorbereitungsarbeiten, wie beispielsweise ein Zusammenbauen und Auseinanderbauen bzw. Zerlegen, zu reduzieren und die Arbeitszeit zu reduzieren.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 3 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsvorrichtung in Anspruch 1 mit einem Reinigungsmittel versehen ist, bestehend im wesentlichen aus einem Reini gungswerkzeug-Einsetzmechanismus zum Einsetzen eines Reinigungswerkzeugs in ein enges Rohr und einem Druckzufuhrmechanismus, um das Reinigungswerkzeug in dem und entlang des engen Rohr(s) durch ein unter Druck gesetztes Fluid zu bewegen, und Inspektionsmittel für ein enges Rohr zum Inspizieren des enges Rohrs durch den Inspektionstestkopf, der in dem engen Rohr bewegt ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 3 beschrieben ist, kann zusätzlich zu den Funktionen und Wirkungen von Anspruch 1 ein Einsetzen und eine Bewegung des Inspektionstestkopfs und eine Inspektion gleichzeitig ausgeführt werden, was eine effiziente Betätigung sicherstellt.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 4 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß nach einem der Ansprüche 1 bis 3 wenigstens drei, jedoch nicht alle der wenigstens vier Arme für eine kombinierte Verwendung ihre Vorderenden an engen Rohren durch die Positioniermechanismen der Arbeitsvorrichtungen festgelegt aufweisen, in welchem Zustand diese Arme für eine kombinierte Verwendung angetrieben sind bzw. werden, um den Roboterkörper zu bewegen, und daß der oder die mehreren verbleibende(n) Arm (e) für eine kombinierte Verwendung von den engen Rohren freigegeben ist bzw. sind, um ihre Arbeitsvorrichtungen zu den nächsten engen Rohren zu bewegen.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 4 beschrieben ist, werden vier oder mehr Arme für eine kombinierte Verwendung und Arbeitsvorrichtungen sukzessive bzw. aufeinanderfolgend ausgewählt und derart angetrieben, daß eine Bewegung und ein Positionieren des Roboterkörpers durch die drei Arme für eine kombinierte Verwendung ausgeführt werden und wäh rend des Positionierens eine Reinigungsarbeit bzw. ein Reinigungsvorgang ausgeführt wird, während die Arbeitsvorrichtung und der (die) verbleibende(n) eine oder mehreren Arm(e) für eine kombinierte Benutzung zu dem nächsten engen Rohr bewegt werden. Daher kann durch ein Kombinieren der Bewegung des Roboterkörpers und des Reinigungsvorgangs mit der Bewegung der Arbeitsvorrichtung in jedem Arm für eine kombinierte Benutzung eine Reinigungsarbeit effizient ausgeführt werden, was die Reinigungsarbeitszeit stark reduziert.
Ein Arbeitsroboter bzw. Wartungsroboter, wie in Ansprüchen 5 bis 7 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 das Basisende von jedem Arm für eine kombinierte Verwendung in einer derartigen Weise installiert ist, um fähig zu sein, sich um ein Achse senkrecht zu dem rohrförmigen Blatt zu drehen, und der Arm für eine kombinierte Verwendung konfiguriert ist, um zu einem Ausdehnen und Zusammenziehen fähig zu sein.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Ansprüchen 5 bis 7 beschrieben ist, ist, da der Arm für eine kombinierte Verwendung installiert ist, um durch die Rrmdrehvorrichtung und eine Armausdehnungs- und -kontraktionsvorrichtung drehbar und ausdehnbar zu sein, die Konstruktion extrem vereinfacht und die Betätigungssteuerung bzw. -regelung des Arms für eine kombinierte Benutzung kann leicht ausgeführt werden.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 8 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7 der Außenumfang des Roboterkörpers mit Speicherräumen zum Aufnehmen der Arme für eine kombinierte Verwendung derart versehen ist, daß, wenn die Arme für eine kombinierte Verwendung zur Kontraktion zurückgezogen sind und in den Speicherräumen aufgenommen sind, der gesamte Roboter eine zylindrische Form ein- bzw. annimmt, welche es ermöglicht, daß der Roboter durch ein Mannloch hindurchtritt.
Gemäß der Erfindung wie sie in Anspruch 8 beschrieben ist, nimmt, wenn sich die Arme für eine kombinierte Benutzung in der zurückgezogenen Position befinden, der gesamte Roboter eine zylindrische Form mit dem Zentrum an der Roboterachse an, wodurch der Roboter leicht in die und aus der Wasserkammer durch ein schmales rundes Mannloch gebracht werden kann, ohne den Roboter zu zerlegen und die Betriebszeit für ein Vorbereitung zum Zusammenbauen in der Wasserkammer und für ein Zerlegen und Entnehmen bzw. Entfernen kann stark reduziert werden.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher wie er in Anspruch 9 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Anspruch 3 die Arbeitsvorrichtung mit einem Einsetzführungskörper zum Unterstützen bzw. Tragen des Inspektionstestkopfs und des Verbindungs- und Fixierwerkzeugs für eine Bewegung zu einer Eindrückdüse gegenüberliegend einem engen Rohr versehen ist, wobei der Einsetzführungskörper für eine Bewegung zwischen einer Eindrückposition auf der Achse der Eindrückdüse und einer Standby- bzw. Warteposition adaptiert ist, die von der Eindrückposition verschoben ist, wobei die Reinigungswerkzeug-Einsetzmittel und Testkopfeinsetzmittel mit einer Eindruck-Antriebsvorrichtung versehen sind, und wenn der Einsetzführungskörper zu der Warteposition bewegt ist bzw. wird, das Reinigungswerkzeug, das in die Eindrückposition eingesetzt ist, in ein enges Rohr durch die Eindrückdüse eingesetzt ist bzw. wird, und der Inspektionstestkopf und das Verbindungs- und Festlegungswerkzeug in das enge Rohr durch die Eindrückdüse von dem Einsetzführungskörper eingesetzt sind, der von der Warteposition zu der Eindrückposition bewegt ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 9 beschrieben ist, können, da ein Einsetzführungskörper zum Unterstützen des Inspektionstestkopfs und ein Verbindungs- und Festlegungswerkzeug derart installiert sind, daß es zwischen einer Eindrückposition und einer Warteposition bewegbar ist, das Reinigungswerkzeug und der Inspektionstestkopf und das Verbindungs- und Festlegungswerkzeug in ein enges Rohr in zwei Stufen bzw. Schritten eingedrückt werden, so daß der Hub der Eindrück-Antriebsvorrichtung verkürzt werden kann und die Arbeitsvorrichtung kompakt gemacht werden kann.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 10 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 der Positioniermechanismus für die Arbeitsvorrichtung mit einer Eindrückantriebsvorrichtung zum Einsetzen des Verbindungs- und Fixierwerkzeugs in das enge Rohr versehen ist, wobei das Verbindungs- und Fixierwerkzeug mit einem inneren Muffen- bzw. Hülsenglied, das an der vorderen Endseite angeordnet ist, einer Binderinganordnung, die an das innere Hülsenglied angepaßt ist und an einem Herausgleiten an dem Vorderende gehindert ist, einer Eindrückhülse, die gleitbar an das Basisende der Binderinganordnung in dem inneren Hülsenglied angepaßt ist und adaptiert ist, um zur Ausdehnung und zum Zurückziehen durch die Eindrückantriebsvorrichtung angetrieben zu sein, und einem Verriegelungsglied zum Verhindern des Einsetzens des inneren Hülsenglieds an der Position versehen ist, wo die Binderinganordnung in ein enges Rohr eingesetzt wurde, wo bei die Binderinganordnung abwechselnde, elastische Ringe und Abstandsringe umfaßt, wobei der Arbeitsroboter derart konfiguriert ist, daß, wenn das Einsetzen des inneren Hülsenglieds in ein enges Rohr durch das verriegelnde bzw. Verriegelungsglied verhindert ist, die Eindrückantriebsvorrichtung die Eindrückhülse zu dem Vorderende antreibt, um die Binderinganordnung zu komprimieren, und das Verbindungs- und Fixierwerkzeug in dem engen Rohr durch die Ausdehnung der elastischen Ringe festgelegt ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 10 beschrieben ist, werden, da in dem Verbindungs- und Festlegungswerkzeug die Binde- bzw. Verbindungsringanordnung, welche abwechselnde elastische Ringe und Abstandsringe umfaßt, komprimiert und in der Position festgelegt ist bzw. wird, die komprimierten elastischen Ringe zu dem Außenumfang ausgeweitet bzw. ausgedehnt, um in die Abstände bzw. Räume zwischen den Abstandsringen und dem Innenrohr einzutreten, was eine Keilwirkung ausbildet, welche es möglich macht, die Arbeitsvorrichtung dicht bzw. eng an dem engen Rohr festzulegen. Weiters kann, indem die Kompression gelöst bzw. aufgehoben wird, die Festlegung zuverlässig gelöscht bzw. aufgehoben werden, wodurch eine schnelle Bewegung und Positionierung des Roboters möglich sind bzw. werden.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 11 ausgeführt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Anspruch 1 oder 3 der Roboterkörper mit einer Reinigungswerkzeug-Verteilungsvorrichtung zum Zuführen bzw. Verteilen von Reinigungswerkzeugen sukzessive bzw. aufeinanderfolgend zu den Arbeitspositionen der Arme für eine kombinierte Verwendung versehen ist, wobei die Reinigungswerkzeug-Verteilungsvorrichtung mit einer Zufuhrarmvorrichtung versehen ist, welche den Reinigungswerkzeughalter zwischen einer zuführenden bzw. Zufuhrposition, wo die Reinigungswerkzeuge zugeführt sind bzw. werden, und einer Verteilposition bewegt, wo die Reinigungswerkzeuge zu den Arbeitsvorrichtungen der Arme für eine kombinierte Verwendung geliefert werden, wenn ein hin- und hergehender Arm, der einen Reinigungswerkzeughalter an dem Vorderende aufweist, um die Roboterachse geschwenkt wird, die senkrecht zu dem rohrförmigen Blatt angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 11 beschrieben ist, werden Reinigungswerkzeuge, die zu dem Roboterkörper zugeführt sind bzw. werden, zu den Arbeitsvorrichtungen von entsprechenden Bürsten-Verteilungspositionen durch die Zufuhrarmvorrichtung der Bürsten-Verteilungsvorrichtung durch einen hin- und hergehenden bzw. Schwenkarm verteilt, der um die Roboterachse gedreht ist; daher kann, verglichen mit einer Anordnung, in welcher Reinigungswerkzeuge direkt zu den Arbeitsvorrichtungen zugeführt werden, der Roboterarm klein in der Größe und kompakt ausgebildet werden.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 12 und 13 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Anspruch 2 oder 3 der Roboter den Testkopfrückkehrmechanismus zum Zurückführen des Inspektionstestkopfs zu der Arbeitsvorrichtung, nachdem der Inspektionstestkopf durch das enge Rohr bewegt wurde, und einen Inspektionsmechanismus für das enge Rohr zum Inspizieren des engen Rohrs umfaßt, wenn sich der Inspektionstestkopf entlang von wenigstens einem Vorwärts- und Rückwärtspfad bewegt.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 12 oder 13 beschrieben ist, kann mit der Hilfe des Testkopfeinsetzmecha nismus und des Testkopfrückkehrmechanismus eine Inspektion eines engen Rohrs durch den Inspektionstestkopf ausgeführt werden, wenn sich der letztere in dem engen Rohr bewegt, das gerade gereinigt wurde; daher können die Inspektionsdaten betreffend das enge Rohr, welches gerade gereinigt wurde, in Echtzeit erhalten werden, was die Betätigungseffizienz stark verbessert.
Ein Arbeitsroboter für Wärmetauscher, wie er in Anspruch 14 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Anspruch 12 oder 13 der Testkopfeinsetzmechanismus angeordnet ist, um den Inspektionstestkopf gemeinsam mit und hinter dem Reinigungswerkzeug mittels eines unter Druck gesetzten Fluids von dem Druckzufuhrmechanismus unter Druck zuzuführen, und der Testkopfrückführmechanismus ist durch eine Codehaspelvorrichtung ausgebildet, die fähig ist zum Aufwickeln und Ausrollen bzw. Abgeben des Inspektionskabels, das mit dem Inspektionstestkopf verbunden ist, wobei die Codehaspelvorrichtung mit einer Aufnahmehaspel bzw. -spule für jeden Inspektionstestkopf der Arbeitsvorrichtung versehen ist, um spiralig das Inspektionskabel aufzuwickeln.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 14 beschrieben ist, kann, da der Inspektionstestkopf unter Druck hinter und gemeinsam mit dem Reinigungswerkzeug zugeführt wird, der Druckzufuhrmechanismus verwendet werden als Reinigungsmittel, was es möglich macht, die Arbeitsvorrichtungen kompakt in der Größe zu machen. Weiters kann, da die Inspektionskabel spiralig bzw. spiralförmig auf die entsprechenden dünnen Aufnahmehaspeln bzw. -spulen aufgewickelt sind bzw. werden, die Dicke (Höhe) der Kabelrollenvorrichtung reduziert werden und somit kann der Roboterkörper kompakt gemacht werden. Weiters können die Inspektionskabel zuver lässig aufgewickelt und abgegeben werden und die Abgabegröße des Inspektionskabels (die Position des Inspektionstestkopfs) kann korrekt aus dem Rotationswinkel der Aufnahmehaspel gefunden werden; so kann die Inspektion unter Verwendung des Inspektionstestkopfs glatt ausgeführt werden.
Ein Verfahren zum Betreiben bzw. Betätigen eines Arbeitsroboters für Wärmetauscher, wie es in Anspruch 15 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterkörper bewegbar an einem horizontalen rohrförmigen bzw. Rohrblatt angeordnet wird, durch welches eine Anzahl von engen bzw. schmalen Rohren öffnet bzw. mündet, und der Roboterkörper mit wenigstens vier Armen für eine kombinierte Verwendung versehen wird, welche derart installiert werden, daß sie ausgefahren und zusammengezogen werden können und an ihren Basisenden um ihre entsprechenden Achsen normal auf das rohrförmige Blatt gedreht bzw. verschwenkt werden können, und daß in dem Zustand, in welchem der Roboterkörper in einer derartigen Weise positioniert wird, daß alle oder drei dieser vier Arme für eine kombinierte Benutzung bzw. Verwendung ihre Verbindungs- und Festlegungswerkzeuge in enge Rohre von ihren Arbeitsvorrichtungen an ihren vorderen Enden eingesetzt und darin fixiert bzw. festgelegt aufweisen, von acht Antriebssystemen, welche im wesentlichen aus den Armausdehnungs- und -kontraktionsvorrichtungen und Armschwenkvorrichtungen der vier Arme für eine kombinierte Verwendung bestehen, welche an den engen Rohren festgelegt sind, oder von sechs Antriebssystemen, welche im wesentlichen aus den Armausdehnungs- und -kontraktionsvorrichtungen und Armschwenkvorrichtungen der drei Arme für eine kombinierte Verwendung bestehen, wenigstens drei, jedoch nicht alle antriebsgesteuert bzw. -geregelt sind, und in dem Zustand, in welchem das verbleibende eine oder die verbleibenden mehreren Antriebssystem(e) freigemacht ist bzw. sind, um fähig zu sein, dem antriebsgesteuerten Antriebssystemen zu folgen, der Roboterkörper positioniert und fixiert und entlang des Rohrplatzes bewegt wird.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 15 beschrieben ist, werden aus acht oder sechs Antriebssystemen von vier oder drei Armen für eine kombinierte Verwendung, wenigstens drei jedoch nicht alle antriebsgesteuert bzw. -geregelt, wodurch das Positionieren, Festlegen und Bewegen des Roboterkörpers ohne Überladen der engen Rohre ausgeführt werden kann, was ein Versagen oder eine Beschädigung in oder an den engen Rohren und dem Roboter verhindert.
Ein Verfahren zum Betätigen eines Arbeitsroboters für Wärmetauscher, wie es in Anspruch 16 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterkörper bewegbar an einem geneigten oder vertikalen Rohrplatz angeordnet ist, durch welches eine Anzahl von engen Rohren öffnet bzw. mündet, der Roboterkörper mit vier Armen für eine kombinierte Verwendung versehen ist, die installiert sind, um fähig zu sein, sich auszudehnen und zu kontrahieren und an ihrem Basisende um ihre entsprechenden Achsen senkrecht zu dem Rohrblatt zu drehen, und daß in dem Zustand, in welchem der Roboterkörper in einer derartigen Weise positioniert ist, daß alle oder drei dieser vier Arme für eine kombinierte Benutzung ihre Verbindungs- und Festlegungswerkzeuge in enge Rohre von ihren Arbeitsvorrichtungen an ihren Vorderenden eingesetzt und darin fixiert aufweisen, aus acht Antriebssystemen, die im wesentlichen aus den Armausdehnungs- und -kontrahiervorrichtungen und den Armdrehvorrichtungen der vier Arme für eine kombinierte Benutzung bestehen, oder aus sechs Antriebssystemen, die im wesentlichen aus den Armausdehnungs- und -kontrahiervorrichtungen und den Armschwenk- bzw. Armdrehvorrichtungen der drei Arme für eine kombinierte Benutzung bestehen, zwei Antriebssysteme, welche die Armausdehnungs- und -kontrahiervorrichtung, und der Armdrehmotor des Arms für eine kombinierte Benutzung sind, dessen Vorderende in dem obersten Bereich angeordnet ist, entsprechend antriebsgesteuert bzw. -geregelt sind, während wenigstens eines der anderen Antriebssysteme der Arme für eine kombinierte Benutzung antriebsgesteuert bzw. -geregelt ist und das (die) verbleibende(n) Antriebssystem oder -systeme frei gemacht sind, um fähig zu sein, den antriebsgesteuerten bzw. -geregelten Antriebssystemen zu folgen.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 16 beschrieben ist, sind in dem Fall eines im wesentlichen vertikal angeordneten Rohrblatts die zwei Antriebssysteme des Arms für eine kombinierte Benutzung, dessen Vorderende in dem obersten Bereich angeordnet ist, entsprechend antriebsgesteuert bzw. -geregelt, während wenigstens ein Antriebssystem der anderen Arme für eine kombinierte Benutzung antriebsgesteuert ist, wodurch der Roboterkörper genau an dem geneigten oder vertikalen Rohrblatt positioniert und festgelegt werden kann, ohne die schmalen Rohre zu überlasten, was ein Versagen oder Beschädigen in oder an den engen Rohren und dem Roboter verhindert.
Ein Verfahren zum Betätigen eines Arbeitsroboters für Wärmetauscher, wie es in Anspruch 17 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Anspruch 16 in den Armen für eine kombinierte Benutzung mit Ausnahme des einen, dessen Vorderende in dem obersten Bereich angeordnet ist und dessen Antriebssysteme antriebsgesteuert bzw. -geregelt sind, Mittellinien von dem Verbindungs- und Fixierwerkzeug an dem Vorderende des obersten Arms für eine kombinierte Benutzung durch die Zentren einer Schwenk- bzw. Drehbewegung der anderen Arme für eine kombinierte Benutzung gezogen werden, und daß in dem Fall, wo ein Arm für eine kombinierte Benutzung, welcher antriebsgesteuert bzw. -geregelt sein soll, in einem vorbestimmten Bereich eines Winkels an irgendeiner bzw. jeder Seite der Mittellinien von diesen Zentren einer Drehbewegung vorhanden ist, die Armdrehvorrichtung des Arms für eine kombinierte Benutzung antriebsgesteuert bzw. -geregelt ist, während die Ausdehnungs- und Kontrahiervorrichtung frei gemacht ist, um fähig zu sein, dem Antriebssystem zu folgen, welches antriebsgesteuert bzw. -geregelt ist oder in dem Fall, wo ein Arm für eine kombinierte Benutzung, welcher antriebsgesteuert bzw. -geregelt sein soll, außerhalb des vorbestimmten Winkelbereichs an irgendeiner Seite von den Mittellinien von diesen Zentren der Drehbewegung vorhanden ist, die Armdrehvorrichtung frei gemacht ist, um fähig zu sein, dem Antriebssystem zu folgen, welches antriebsgesteuert bzw. -geregelt ist.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 17 beschrieben ist, können, wenn der Roboterkörper zu positionieren, halten und bewegen ist, auf der Basis der Positionen von anderen Armen für eine kombinierte Benutzung als dem einen, der in dem obersten Bereich angeordnet ist, und der Armausdehnungs- und -kontrahiervorrichtungen und der Armdrehvorrichtungen dieser Arme für eine kombinierte Benutzungen jene, welche an der Seite angeordnet sind, wo das Moment um das Vorderende des obersten Arms für eine kombinierte Benutzung leichter unterstützt bzw. abgestützt werden kann, ausgewählt und antriebsgesteuert bzw. geregelt; daher kann der Roboterkörper korrekt positioniert, gehalten und mit einer niedrigeren Leistung bewegt werden.
Ein Verfahren zum Betätigen eines Arbeitsroboters für Wärmeaustauscher, wie es in Anspruch 18 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterkörper bewegbar an einem Rohrblatt angeordnet ist, durch welches eine Anzahl von engen Rohren mündet, der Roboterkörper mit vier Armen für eine kombinierte Benutzung versehen ist, die so installiert sind, daß sie sich ausdehnen und kontrahieren können und an ihren Basisenden um ihre entsprechenden Achsen senkrecht zu dem Rohrblatt gedreht bzw. geschwenkt werden können, drei dieser vier Arme für eine kombinierte Benutzung Verbindungs- bzw. Befestigungswerkzeuge in die engen Rohre von Arbeitsvorrichtungen an den Vorderenden der Arme für eine kombinierte Benutzung einsetzen und in Position fixieren bzw. festlegen, wodurch der Roboterkörper in diesem Zustand positioniert wird, der verbleibende Arm für eine kombinierte Benutzung bewegt wird und die Arbeitsvorrichtungen an Positionen gestoppt werden, wo sie engen Rohren gegenüberliegen, und beide Antriebssysteme, welche jeweils im wesentlichen aus einer Armerstreckungs- und -kontrahiervorrichtung, um den Arm für eine kombinierte Benutzung auszudehnen und zu kontrahieren, und einer Armdreh- bzw. -schwenkvorrichtung bestehen, um den Arm für eine kombinierte Benutzung zu drehen, temporär frei gemacht sind, um fähig zu sein, der Last zu folgen, worauf das erste Einsetzglied in das enge Rohr von der Arbeitsvorrichtung eingesetzt wird.
Gemäß der Anordnung, wie sie in Anspruch 18 beschrieben ist, kann, selbst wenn die Arbeitsvorrichtung eines Arms für eine kombinierte Benutzung, welcher bewegt ist bzw. wird, in bezug auf das enge Rohr abgelenkt wird, eine derartige Positionsabweichung dadurch aufgenommen werden, daß die zwei Antriebssysteme des Arms für eine kombinierte Benutzung frei gemacht sind. Daher kann das erste Einsetzglied glatt bzw. sanft in ein enges Rohr eingesetzt werden, wodurch die Arbeitsvorrichtung positioniert wird, was ein glattes Einsetzen der folgenden Einsetzglieder in das enge Rohr sicherstellt.
Ein Verfahren zum Betätigen eines Arbeitsroboters für Wärmeaustauscher, wie es in Anspruch 19 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterkörper bewegbar an einem Rohrblatt angeordnet ist, durch welches eine Anzahl von engen Rohren mündet, wenigstens drei der vier Arme für eine kombinierte Benutzung, die an dem Roboterkörper derart angeordnet sind, daß sie erstreckt und kontrahiert werden können und an ihren Basisenden um ihre entsprechenden Achsen senkrecht zu dem Rohrblatt gedreht bzw. verschwenkt werden können, ihre Verbindungs- und Fixierwerkzeuge in enge Rohre von den Arbeitsvorrichtungen an ihren entsprechenden Vorderenden durch Eindrückdüsen eingebracht aufweisen und darin fixiert sind, wodurch der Roboterkörper positioniert wird, eine Arbeitsbezugsposition des Roboterkörpers an einer Position festgelegt ist bzw. wird, die um einen vorbestimmten Abstand von dem Rohrblatt durch Eindrückantriebsvorrichtungen beabstandet ist, die an den Armen für eine kombinierte Benutzung derart installiert werden, daß die Arbeitsvorrichtungen in bezug auf das Rohrblatt ausgedehnt und zusammengezogen werden können, wenn die Arbeitsvorrichtung von einem Arm für eine kombinierte Benutzung von einem behandelten, engen Rohr freigegeben wird und zu dem nächsten engen Rohr bewegt und an diesem positioniert wird, die Drück- bzw. Preß- und Antriebsvorrichtungen der anderen drei Arme für eine kombinierte Benutzung angetrieben sind bzw. werden, um den Roboterkörper zu bewegen, bis er nahe dem Rohrblatt ist, wodurch die Verlagerung bzw. Verschiebung in einem Ausmaß korrigiert wird, um welches der Abschnitt des Roboterkörpers, der mit dem Arm für eine kombinierte Benutzung assoziiert ist, von dem Rohrblatt durch das Lösen des Verbindungs- und Fixierwerkzeugs dieses Arms für eine kombinierte Benutzung beabstandet ist, um die Eindrückdüse dieses Arms für eine kombinierte Benutzung nahe zu dem engen Rohr zu bringen, und nachdem eine Reinigungsbürste und das Verbindungs- und Fixierwerkzeug in das enge Rohr von der Arbeitsvorrichtung dieses Arms für eine kombinierte Benutzung durch die Eindrückdüse eingesetzt sind, um diesen Arm für eine kombinierte Benutzung an dem engen Rohr festzulegen, werden die Druck- und Antriebsvorrichtungen von allen Armen für eine kombinierte Benutzung angetrieben, um den Roboterkörper zu der Rrbeitsbezugsposition zurückzuziehen.
Gemäß der Anordnung, wie sie in Anspruch 19 beschrieben ist, geschieht es, wenn das Verbindungs- und Fixierwerkzeug aus dem engen Rohr extrahiert bzw. herausgezogen wird, manchmal, daß der Abschnitt des Roboterkörpers, der mit diesem Arm für eine kombinierte Benutzung assoziiert bzw. diesem zugeordnet ist, weiter von dem Rohrblatt als eine Reaktion weg bewegt wird, so daß die Eindrückdüse sich nicht länger an das nächste schmale Rohr in der Position annähert, wo sie dem engen Rohr gegenüberliegt, was es schwierig macht, ein Reinigungswerkzeug oder das Verbindungs- bzw. Befestigungswerkzeug einzubringen. Jedoch können durch ein Antreiben der Druck- und Antriebsvorrichtung der verbleibenden Arme für eine kombinierte Benutzung, damit der Roboterkörper veranlaßt wird, sich dem engen Rohr anzunähern, die Einbring- bzw. Eindrückdüsen der Arme für eine kombinierte Benutzung, welche bewegt sind, positiv veranlaßt werden, um sich an das enge Rohr anzunähern, was ein glattes Einsetzen von Reinigungswerkzeugen und der Verbindungs-Fixierwerkzeuge sicherstellt.
Ein Verfahren zum Betreiben bzw. Betätigen eines Arbeitsroboters für Wärmeaustauscher, wie es in Anspruch 20 beschrieben ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterkörper bewegbar an einem Rohrblatt angeordnet wird, durch welches eine Anzahl von engen Rohren öffnet bzw. mündet, wenigstens drei der vier Arme für eine kombinierte Benutzung, die an dem Roboterkörper installiert sind, um ausdehnbar und zusammenziehbar bzw. kontrahierbar und drehbar zu sein, haben ihre Verbindungs- und Fixier- bzw. Festlegungswerkzeuge in enge Rohre, von Arbeitsvorrichtungen an ihren entsprechenden Vorderenden durch die Eindruckdüsen eingesetzt und darin fixiert aufweisen, wodurch der Roboterkörper positioniert wird, eine Arbeitsbezugsposition des Roboterkörpers an einer Position am nächsten zu dem Rohrblatt durch die Eindrückantriebsvorrichtungen festgelegt wird, die an den Armen für eine kombinierte Benutzung derart installiert werden, daß die Arbeitsvorrichtungen in bezug auf das Rohrblatt ausgedehnt und zusammengezogen werden können, wobei die Grenze eines Vorragens, bis zu welcher die Eindrückdüse durch die Druck- und Antriebsvorrichtung vorragt, derart ist, daß die Grenzwertposition um einen vorbestimmten Abstand von der Arbeitsbezugsposition zu den engen Rohren beabstandet ist, wenn die Arbeitsvorrichtung eines Arms für eine kombinierte Benutzung von einem behandelten engen Rohr freigegeben und zu dem nächsten engen Rohr bewegt und daran positioniert wird, die Druck- und Antriebsvorrichtung dieses Arms für eine kombinierte Benutzung angetrieben wird, um die Eindruckdüse zu der Grenze eines Vorragens nahe dem engen Rohr zu bewegen, wodurch das Ausmaß korrigiert wird, um welches der Abschnitt des Roboterkörpers, der mit dem Arm für eine kombinierte Benutzung assoziiert ist, von dem Rohrblatt durch das Freigeben des Verbindungs- und Fixierwerkzeugs des Arms für eine kombinierte Benutzung verlagert wird, um die Eindrückdüse zu dem engen Rohr zu bringen, und nachdem das Verbindungs- und Festlegungswerkzeug in dem engen Rohr festgelegt wurde, indem es darin von der Arbeitsvorrichtung durch die Eindrückdüse eingeführt wurde, die Preß- bzw. Drück- und Antriebsvorrichtung des Arms für eine kombinierte Benutzung angetrieben wird, um den Roboterkörper zu der Arbeitsbezugsposition zurückzuziehen.
Gemäß der Anordnung, wie sie in Anspruch 20 beschrieben ist, können dieselben Effekte wie in Anspruch 18 erreicht werden, indem die Arbeitsbezugsposition des Roboters an einer Position am nächsten zu dem Rohrblatt festgelegt wird und der Hub von jeder Eindrückantriebsvorrichtung für ein näheres Annähern an das Rohrblatt festgelegt bzw. eingestellt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Reinigungs- und Inspektionsroboter bei der Arbeit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Reinigungs- und Inspektionsroboter in dem gelagerten Zustand zeigt;
3 ist eine komplette perspektivische Ansicht, die den Reinigungs- und Inspektionsroboter und eine Abstützausrüstung zeigt;
4 ist eine komplette Seitenansicht im Schnitt des Reinigungs- und Inspektionsroboters;
5 ist eine komplette Rückansicht, wobei eine Abdeckung weggelassen ist;
6 ist eine Seitenansicht, die einen Arm für eine kombinierte Benutzung und eine Arbeitsvorrichtung zeigt;
7 ist eine Schnittansicht, die den Arm für eine kombinierte Benutzung und eine Armausdehnungs- und -kontraktions-Zylindervorrichtung zeigt;
8 ist eine Vorderansicht, die die Armausdehnungs- und -kontraktions-Zylindervorrichtung und Druckzylindervorrichtung des Arms für eine kombinierte Benutzung zeigt;
9 ist eine Seitenansicht, die die Arbeitsvorrichtung zeigt;
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in
9;
11 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 9;
12(a) ist eine Seitenansicht einer inneren Düse und (b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in (a);
13 ist eine Seitenansicht im Schnitt, die zeigt, wie die Innendüse in einem engen bzw. schmalen Rohr festgelegt wird;
14(a) bis 14(f) sind Schnittansichten, die ein Betätigungsverfahren zeigen;
15 ist eine Querschnittsansicht, die eine Bürstenverteilungsvorrichtung zeigt;
16 ist eine Seitenansicht im Querschnitt, die die Bürstenverteilungsvorrichtung zeigt;
17 ist eine Querschnittsansicht, die eine Zufuhrarmvorrichtung zeigt;
18 ist eine Längsschnittansicht, die das Bürstenzufuhrwerkzeug der Bürstenverteilungsvorrichtung zeigt;
19 ist eine Seitenansicht im Halbschnitt, die eine Codehaspelvorrichtung zeigt;
20 ist eine Rückansicht, die die Codehaspelvorrichtung zeigt; und
21 ist eine Ansicht zum Erläutern der Arbeitsweise bzw. des Betriebs.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
Die Erfindung wird nun in größerem Detail unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
In 1 bis 5 weist ein Kühler 1, der beispielsweise in einem Kraftwerk oder dgl. angeordnet bzw. installiert ist, eine Anzahl von engen bzw. schmalen Rohren 3 auf, die sich von einer Wasserkammer 2A zu einer anderen Wasserkammer 2B erstrecken, um es Kühlwasser zu ermöglichen, dadurch zu fließen, wie dies in 3 und 4 gezeigt ist. Da Meerwasser normalerweise als das Kühlwasser für diesen Kühler 1 verwendet wird, ist es notwendig, regelmäßig die Rohre 3 zu reinigen und auf eine Beschädigung, wie Sprünge zu inspizieren. Ein Reinigungs- und Inspektionsroboter (nachfolgend einfach als der Roboter bezeichnet) 11 wird verwendet, um diese engen Rohre 3 zu reinigen und zu inspizieren, und ist so angeordnet, daß, während er sich selbst entlang eines Rohrblatts 4 vorwärts bewegt, durch welches die zahlreichen engen Rohre 3 öffnen bzw. münden, der Roboter eine Reinigungsbürste 12, welche ein Reinigungswerkzeug ist, in ein enges Rohr 3 einsetzt und die Bürste 12 durch Reinigungswasser bewegt, welches ein unter Druck gesetztes Fluid ist, um das enge Rohr 3 zu reinigen. Weiters ist bzw. wird ein Fehlerdetektionstestkopf 13, welcher ein Inspektionstestkopf ist, hinter der Reinigungsbürste 12 eingesetzt und wird gemeinsam mit der Reinigungsbürste 12 durch das Reinigungswasser bewegt, so daß ein Fehlerdetektionstest an dem engen Rohr 3 durch den Fehlerdetektionstestkopf 13 ausgeführt werden kann.
(Unterstützungs- bzw. Supportausrüstung)
Weiters ist ein Unterstützungsequipment bzw. eine Supportausrüstung für diesen Roboter 11 vorgesehen, wie dies in 3 gezeigt ist, welche(s) eine Bürstenzufuhrvorrichtung 14 zum Zuführen einer Reinigungsbürste 12 zu dem Roboter 11, eine Hydraulikeinheit 15 zum Zuführen von unter Druck gesetztem Öl, welches eine Antriebsquelle ist, zu dem Roboter 11, eine Wasserzufuhrpumpeneinheit 16 zum Zuführen von Reinigungswasser, welches als eine Bewegungsquelle für die Reinigungsbürste 12 und dgl. dient, eine Fallverhinderungsvorrichtung 17 zum Verhindern, daß der Roboter 11 aus dem Rohrblatt 4 herausfällt, und eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung 18 zum Steuern bzw. Regeln des Roboters 11 und derartiger Supportausrüstungsteile und zum Speichern von Testdaten an dem engen Rohr aus Detektionssignalen von dem Fehlerdetektionstestkopf 13 umfaßt.
Der Roboterkörper 21 des Roboters 11 ist, wie dies in 5 gezeigt ist, an seinem Außenumfang mit vier, d.h. dem ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Verwendung bzw. Benutzung 22A bis 22D sowohl für Bewegungs- als auch Arbeitszwecke versehen, welche zum Ausdehnen und Zusammenziehen fähig sind, wobei der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D jeweils eine Arbeitsvorrichtung 24 haben, die an dem Vorderende davon festgelegt ist. Diese Arbeitsvorrichtungen 24 umfassen Positioniermechanismen, um innere Düsen 23, welche Verbindungs- und Fixier- bzw. Festlegungswerkzeuge sind, in vorbestimmte enge Rohre 3 einzusetzen, um die vorderen Enden des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D an den engen Rohren 3 festzulegen (wobei eine mehr oder weniger große Drehbewegung erlaubt ist), Reinigungswerkzeug-Einsetzmechanismen zum Einsetzen von Reinigungsbürsten 12 in die engen Rohre 3, Testkopf-Einsetzmechanismen zum Einsetzen von Defekt- bzw. Fehlerdetektionstestköpfen 13 hinter den Reinigungsbürsten 12, und Druckzufuhrmechanismen, um die Reinigungsbürsten 12 und Fehlerdetektionstestköpfe 13 durch die engen Rohre 3 mittels Reinigungswasser unter Druck zuzuführen. Weiters ist der Roboterkörper 21 mit Testkopfrückkehrmechanismen zum Zurückziehen des Fehlerdetektionstestkopfs 13 durch das enge Rohr 3 mit Hilfe eines Inspektionskabels 30 versehen, Inspektionsmechanismen für das enge Rohr, um das enge Rohr 3 in bezug auf Sprünge oder dgl. durch die Fehlerdetektionstestköpfe 13 zu inspizieren, die innerhalb der engen Rohre 3 bewegt sind bzw. werden, und Bewegungsmechanismen, um den ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D auszudehnen und zurückzuziehen, die durch die Positioniermechanismen festgelegt bzw. fixiert sind, um den Roboterkörper 21 zu bewegen. Und die Reinigungswerkzeug-Einsetzmechanismen und die Druckzufuhrmechanismen stellen Reinigungsmittel dar, während die Testkopfeinsetzmechanismen Druckzufuhrmechanismen, Testkopfrückkehrmechanismen und Inspektionsmechanismen für das enge Rohr, Testkopfeinsetz- und Inspektionsmittel ausbilden bzw. darstellen.
Weiters haben dieser erste bis vierte Arm 22A bis 22D für eine kombinierte Benutzung ihre entsprechenden Basisenden an Positionen, die um 90° voneinander beabstandet sind, an dem Vorderende des Roboterkörpers 21 montiert bzw. festgelegt, um sich um Achsen zu drehen bzw. zu verschwenken, welche parallel zu der Roboterachse O sind, welche senkrecht zu dem Rohrblatt 4 ist. D.h., der Roboterkörper 21 ist mit Armschwenk- bzw. -drehmotoren 25 der hydraulischen Art, welche Armschwenk- bzw. Armdrehvorrichtungen sind, an Positionen versehen, welche um 90° voneinander beabstandet sind, und der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D werden innerhalb eines vorbestimmten Bereichs durch diese Armdrehmotoren 25 gedreht bzw. verschwenkt. Weiters haben der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D jeweils darin eine Armausdehnungs- und -kontraktions-Zylindervorrichtung 26 angeordnet bzw. aufgenommen, welche eine Armausdehnungs- und -zusammenzieh- bzw. -kontraktionsvorrichtung ist. Und diese Armdrehmotoren 25 und Armausdehnungs- und -kontraktions-Zylindervorrichtungen 26 bewirken, daß die Arbeitsvorrichtungen 24, die an den vorderen Enden des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Verwendung 22A bis 22D angeordnet sind, sich rückwärts und vorwärts zwischen Speicherpositionen (dieselben wie Bürstenverteilungsposition b bis e in 15), die nahe zu dem Roboterkörper 21 zurückgezogen sind, und Arbeitspositionen bewegen, die den gewählten engen Rohren 3 gegenüberliegen, wobei Arme zu dem Außenumfang ausgefahren bzw. ausgedehnt sind (siehe 15).
Weiters ist der Roboterkörper 21 an der Vorderseite mit einem Armhalter 27 versehen, der die Armantriebsmotoren 25 aufweist, einer Bürstenverteilungsvorrichtung 28 zum Zuführen von Reinigungsbürsten zu den Arbeitsvorrichtungen 24 des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D, einer Codehaspelvorrichtung 29 versehen, wel che die Testkopfrückkehrmechanismus ausbildet, um die Inspektionskabel 30 der Fehlerdetektionstestköpfe 13 aufzuwickeln. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet eine Abdeckung zum Abdecken des Roboterkörpers 21.
Und mit den inneren Düsen 23, die in den engen Rohren 3 durch die Positioniermechanismus eingesetzt und festgelegt sind, werden die Armdrehmotoren 25 und die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtungen 26 für den ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D, die die Bewegungsmechanismen ausbilden bzw. darstellen, angetrieben, wodurch der Roboterkörper 21 zu einer Zielposition entlang des Rohrblatts 4 bewegt wird. Während drei des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D, z.B. der erste, der dritte und der vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D an engen Rohren 3 zum Reinigen und Inspizieren festgelegt sind, wird der verbleibende zweite Arm für eine kombinierte Benützung 22B von dem engen Rohr 3 gelöst und erhält bzw. empfängt eine Reinigungsbürste 12 von der Bürstenverteilungsvorrichtung 28, worauf er zu dem nächsten engen Rohr 3 bewegt wird.
Weiters werden bzw. sind der Roboterkörper 21 und die Abdeckung 19, wie sie in 1 und 2 gezeigt sind, mit Speicherräumen 19a zum Aufnehmen der Arbeitsvorrichtungen 24 an den Speicherpositionen ausgebildet, wobei der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zusammengezogen und zurückgezogen werden. Wie dies in 2 gezeigt ist, ist er angeordnet, daß an diesen Speicherpositionen der Roboter 11 eine zylindrische Form mit dem Zentrum an der Roboterachse O einnimmt. Dadurch ist der Durchmesser des Roboters 11 in seinem gespeicherten bzw. Lagerzustand kleiner als der des Mannlochs 5 der Wasserkammer 2A (3), um es dem Roboter 11 zu ermöglichen bzw. zu erlauben, dadurch durchzutreten, so daß der Roboter 11 in die und aus der Wasserkammer 2A über das Mannloch 5 eingetragen und ausgebracht werden kann, ohne den Roboter 11 zu zerlegen. So reduziert der Roboter 11, der eine zylindrische Form einnimmt, die Herstellungszeit, die in der Wasserkammer 2A verbraucht wird, und die Entnahmezeit.
(Erster bis vierter Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D)
Zuerst werden der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Verwendung bzw. Benutzung 22A bis 22D unter Bezugnahme auf 6 bis 14 beschrieben. Wie dies in 6 bis 8 gezeigt ist, haben der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D dieselbe Anordnung. Und die vier Armschwenk- bzw. Armdrehmotoren 25 sind an dem vorderen Rahmen 31 des Armhalters 27 an Winkelintervallen von 90 Grad angeordnet. Und ein Armzylinderrahmen 32 ist an der Abtriebswelle 25a des Armdrehmotors 25 festgelegt, wobei die Abtriebswelle zu der Vorderseite vorragt, wobei der Armzylinderrahmen 32 weist den Armerstreckungs- und -kontraktionszylinder 26 einstückig bzw. integral daran festgelegt ist.
Dieser Armerstreckungs- bzw. -ausdehnungs- und -kontraktions- bzw. -zusammenziehzylinder 26 ist eine doppelstangenartige Hydraulikzylindervorrichtung, die fähig ist, daß auf einen Kolben 26b ausgeübte Schwenk- bzw. Verwindungsmoment abzustützen. D.h. der zylindrische Kolben 26b ist gleitbar in einem Zylinderloch 26a mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt bzw. eingepaßt, welches in dem Zylinderrahmen 32 ausgebildet ist. Wenigstens eine der zwei Kolbenstangen 26c und 26d, die mit der Vorder- und Rückseite die ses Kolbens 26b verbunden sind, beispielsweise die vordere Stange 26c an dem Vorderende ist rechteckig bzw. rechtwinkelig im Querschnitt. Ein Führungsloch 26f in einem vorderen Zylinderkopf 26e, durch welchen sich die vordere Stange 26c erstreckt, ist ebenfalls rechteckig im Querschnitt, um eine Rotationsverhinderung zur Verfügung zu stellen, wobei ein Dichtmaterial darin eingesetzt ist. Daher wird, selbst wenn ein Verwindungsmoment auf die vordere Stange 26c ausgeübt wird, sie durch den vorderen Zylinderkopf 26e durch das Führungsloch 26f abgestützt, so daß die bisher erforderlichen zusätzlichen Rotationsverhinderungs-Mechanismen, wie Führungsstangen, nicht länger notwendig sind, was es möglich macht, den ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D kompakt auszuführen. Zusätzlich kann die rückwärtige Stange 26d einen rotationsverhindernden Querschnitt aufweisen oder das Zylinderloch 26a und der Kolben 26b können einen eine Rotation verhindernden Querschnitt aufweisen, wie einen elliptischen oder rechteckigen Querschnitt.
(Arbeitsvorrichtungen 24)
Jede Arbeitsvorrichtung 24, die angeordnet ist, um zu und von dem Außenumfang der vorderen Stange 26c ausgedehnt bzw. ausgefahren und zusammen- bzw. zurückgezogen zu werden, ist mit dem Positioniermechanismus, dem Reinigungswerkzeug-Einsetzmechanismus, dem Testkopf-Einsetzmechanismus und den Druckzufuhrmechanismus versehen. Weiters ist sie auch mit einer Druckzylindervorrichtung 34, welche eine Druck- und Antriebsvorrichtung ist, die fähig ist, die Arbeitsvorrichtung 24 zu und von der Vorderseite auszufahren und zurückzuziehen, und einem erstreckbaren Rahmen 35 versehen, der die Arbeitsvorrichtung 24 abstützt und adaptiert ist, um durch die Druckzylindervorrichtung 34 ausgedehnt bzw. ausgefahren oder zurückgezogen zu werden. Eine Eindrückzylindervorrichtung 38, welche eine Eindruckantriebsvorrichtung ist, ist in dem ausdehnbaren Rahmen 35 so installiert, daß die Reinigungsbürste 12, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 in das enge Rohr 3 durch die Eindrückzylindervorrichtung 38 gedrückt bzw. geschoben werden können.
Die Details der Arbeitsvorrichtung 24 werden beschrieben. Das Zylinderrohr 34a der Druckzylindervorrichtung 34 ist senkrecht an der vorderen bzw. Vorderstange 26c der Armerstreckungs- und -zurückzieh-Zylindervorrichtung 26 durch ein rechteckiges Loch festgelegt und der ausdehnbare bzw. ausfahrbare Rahmen 35 ist an der Kolbenstange 34b der Druckzylindervorrichtung 34 festgelegt. Dieser ausdehnbare Rahmen 35 umfaßt ein vorderes Endglied 35a, das eine Eindrückdüse 41 aufweist, die mit einer Eindrücköffnung 41a ausgebildet ist, ein Basisendglied 35b, das die Kolbenstange 34b daran verbunden aufweist, zwei Führungsstangen 36, um das vordere Endglied 35a und das Basisendglied 35b zu verbinden, eine einzige Führungssupportwelle 37 und eine gekrümmte bzw. gebogene Abdeckung 33. Das vordere Endglied 35a ist mit einer Gleitführung 35c versehen, die gleitbar an dem Zylinderrohr 34a der Druckzylindervorrichtung 34 festgelegt ist. Weiters weist die Eindrückzylindervorrichtung 38, die an dem Basisendglied 35b installiert ist, ihr Zylinderrohr 38a an dem Basisendglied 35b so fixiert auf, daß es darauf steht, so daß die Kolbenstange 38b zum Ausdehnen und Zusammenziehen in bezug auf die Eindrücköffnung 41 angetrieben ist. An den Führungsstangen 36 festgelegt ist ein Eindrückglied 39, das entlang der Achse Oa der Eindrücköffnung 41a bewegbar ist. Das Eindrückglied 39 ist mit einer eingreifenden bzw. Eingriffsausnehmung 39a ausgebildet, die mit der Innendüse 23 in Eingriff bringbar ist, und hat daran die Kolbenstange 38b der Eindrückzylindervorrichtung 38 festgelegt.
An der Führungssupportwelle 37 ist ein Einsetzführungskörper 40 festgelegt, der zwischen einer Eindrückposition an der Achse Oa und einer Standby- bzw. Warteposition drehbar bzw. verschwenkbar ist, die um einen vorbestimmten Winkel (z.B. 90°) von der Achse Oa um den Führungssupport 37 beabstandet ist.
In diesem Zusammenhang würde, wenn es gewünscht ist, die Reinigungsbürste 12, den Fehlerdetektionstestkopf 13 und die Innendüse 23 sukzessive bzw. aufeinanderfolgend in das enge Rohr 3 einzusetzen, dies durch ein Anordnen derselben in einer Linie und ein Eindrücken auf einmal erreicht werden; in diesem Fall würde es jedoch notwendig sein, den Hub der Eindrückzylindervorrichtung 38 zu vergrößern, was in einem Anstieg der Gesamtlänge der Arbeitsvorrichtung 24 resultiert. Daher ist es in dieser Arbeitsvorrichtung 24 derart angeordnet, daß, nachdem Reinigungsbürste 12 alleine in das enge Rohr 4 eingedrückt wurde, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 eingedrückt werden; dieses zweistufige Eindrücken macht es möglich, den Hub der Eindrückzylindervorrichtung 38 zu reduzieren und die letztere kompakter auszubilden.
D.h., der Einsetzführungskörper 40 umfaßt ein Paar von C-förmigen oberen und unteren Rahmen 40a und 40b, die um einen vorbestimmten Abstand in der Richtung einer Erstreckung und eines Zusammenziehens beabstandet für eine drehende Bewegung auf der Führungssupportwelle 37 abge stützt sind, und vier Stangen 40c, um die Rahmen 40a und 40b zu verbinden. Und dieser Einsetzführungskörper 40 ist angeordnet, um den Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 zur Bewegung zu der Eindrücköffnung 41a zu bewegen. Weiters wird dieser Einsetzführungskörper 40 gezwungen bzw. beaufschlagt, um sich von der Warteposition, die in gepunkteter Linie in 10 gezeigt ist, zu der Eindrückposition, die in einer durchgezogenen Linie gezeigt ist, durch eine Torsions- .bzw. Schraubenfeder 42 zu drehen bzw. zu schwenken, die an dem vorderen Ende der Führungssupportwelle 37 angeordnet ist.
Daher wird, wenn der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zum Zurückziehen zu den Lager- bzw. Speicherpositionen (die Bürstenverteilungspositionen b bis e in 15) zurückgezogen werden und, wie dies in 14(a) gezeigt ist, die Reinigungsbürste 12, die in der Bürstenverteilungsvorrichtung 28 gehalten ist, in den ausdehnbaren Rahmen 35 eingepaßt ist, der Einsetzführungskörper 40 in der Eindrückposition zu der Warteposition gegen die Schraubenfeder 42 gedreht. Und wie dies in 14(b) gezeigt ist, das konische Vorderende der Reinigungsbürste 12 wird in die Eindrücköffnung 41a durch das Eindrückglied 39 durch den Eindrückzylinder 38 so eingedrückt, um das Zurückkehren des Einsetzführungskörpers 40 zu verhindern, so daß die Reinigungsbürste 12 in der Ausdehnungs- und Rückziehposition gehalten ist. Weiters wird, wenn der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zu ihren entsprechenden Arbeitspositionen bewegt werden, wie es in 14(C) und 14(D) gezeigt ist, die Reinigungsbürste 12 in das enge Rohr 3 durch den Eindrückzylinder 38 durch das Eindrückglied 39 geschoben bzw. gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt werden, wenn das Vorderende der Reinigungsbürste 12 in das enge Rohr 3 eingetreten ist, die Armdrehmotoren 25 und die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtungen 26 der Arme für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D temporär in einem freien Zustand gehalten, der fähig ist, einer angetriebenen Last (nachfolgend als ein der freie Zustand bezeichnet) zu folgen, so daß eine Positionsabweichung aufgenommen wird. Danach wird, wenn das Eindrückglied 39 zu der Basisendseite zurückgeführt wird, der Einsetzführungskörper 40 zu der Ausdehnungs- und Rückziehposition durch die Schraubenfeder 39 gedreht und die innere Düse 23 gelang in Eingriff mit der Eingriffsausnehmung bzw. -vertiefung 39a des Eindrückglieds 39. Weiters werden, wie dies in 14(e) und 14(f) gezeigt ist, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 in das enge Rohr 3 durch den Eindrückzylinder 38 über das Eindrückglied 39 eingedrückt.
(Innere Düse 23)
Die innere Düse 23 ist selbstverständlich dicht bzw. fest in dem engen Rohr 3 festgelegt, jedoch ist es auch wichtig, daß eine Lösung bzw. Aufhebung des fixierten Zustands schnell und zuverlässig ausgeführt wird. Unsere Experimente haben gezeigt, daß der konventionelle Festlegungsmechanismus der Art, die axial eine einzige Gummihülse durch ein Kompressionsglied komprimiert und es ihm dann ermöglicht, sich auszudehnen, fähig ist, durch Friktions- bzw. Reibungskraft, die durch Expansion zwischen der Gummihülse und der Innenoberfläche eines Rohrs ausgebildet ist, zu fixieren, daß jedoch dieser Fixiermechanismus versagt, um eine gleichmäßige axiale Ausdehnungskraft oder eine große Rückhaltekraft so zu erzeugen, daß das Lösen nicht glatt ausgeführt werden kann. Weiters wurde die konventionelle Anord nung ausgebildet, indem nur Wert auf die Reibungskraft gelegt wurde, die zwischen der Gummihülse und der Innenoberfläche eines Rohrs ausgebildet wurde. Die vorliegenden Erfinder haben gefunden, daß tatsächlich die Umfangskante der Gummihülse in den Raum zwischen dem komprimierten Glied und der Innenoberfläche des Rohrs einschneidet, ein Keilphänomen, das eine große Reibungskraft erzeugt.
Als ein Ergebnis wird in dem Rohrfestlegungsmechanismus für die Innendüse 23, die Gummihülse durch eine Binderinganordnung 43 ersetzt, die aus einer Mehrzahl von elastischen Ringen 43a, welche klein in der Breite verglichen mit dem Außendurchmesser sind und welche aus einem starren synthetischen Gummi bzw. Kautschuk gefertigt sind, dessen Härte (JIS) 60 oder mehr beträgt, und Abstandsringen 43b zusammengesetzt ist bzw. besteht, die zwischen diese elastischen Ringe 43a eingesetzt sind und an den gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Und dadurch, daß die Verbindungsringanordnung bzw. Binderinganordnung 43 axial komprimiert wird, bewirkt eine erste Keilwirkung, die durch die Verjüngungs- bzw. Neigungsendoberflächen der Abstandsringe 43b ausgebildet wird, daß sich die elastischen Ringe 43a zu dem Außenumfang ausdehnen, was einen Reibungswiderstand ausbildet. Weiters wird eine zweite Keilwirkung durch die erstreckten, starren, elastischen Ringe 43a ausgebildet, die in die Räume bzw. Abstände zwischen den Abstandsringen 43b und der Innenoberfläche des engen Rohrs 3 einschneiden, und mittels dieser zweiten Keilwirkung kann die Innendüse 23 an dem engen Rohr extrem fest bzw. dicht festgelegt werden und kann jedoch schnell und zuverlässig gelöst werden.
Die Anordnung der Innendüse 23 wird in größerem Detail unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben. Die Innendü se 23 umfaßt eine Eindrückhülse bzw. -muffe 44, die mit dem Eindrückglied 39 auf der Basisendseite in Eingriff ist, ein Innenhülsenglied 45, das für eine Gleitbewegung in der Richtung eines Zurückziehens an dem Vorderende der Eindrückhülse 44 festgelegt ist, die Binderinganordnung 43, die an dem Innenhülsenglied 45 angeordnet bzw. in dieses eingepaßt ist, und ein Eindrückrohr 46, das an der Eindrückhülse 44 festgelegt ist und das Inspektionskabel 30 bewegbar darin eingesetzt aufweist. Und die Eindruckhülse 44 ist auf der Basisendseite mit einem angetriebenen Hülsenabschnitt 44a ausgebildet, der mit der eingreifenden bzw. Eingriffsausnehmung 39a des Eindrückglieds 39 in Eingriff ist, und der Kompressionshülsenabschnitt 44b, der gleitbar auf den Trommelabschnitt 45a des inneren Hülsenglieds 45 eingepaßt ist, und der angetriebene Hülsenabschnitt 44a sind miteinander durch ein Paar von verbindenden bzw. Verbindungsgliedern 44c verbunden. Und der angetriebene Hülsenabschnitt 44a ist mit einem axialen Loch 44d ausgebildet, das sich dadurch erstreckt, während der Kompressionshülsenabschnitt 44b mit einer Wasserzufuhröffnung 44e ausgebildet ist. Das innere Hülsenglied 45 hat ein Einsetzloch 45b, das axial sich durch den Trommelabschnitt 45a erstreckt, der die Binderinganordnung 43 darauf eingepaßt aufweist, und einen Anschlag 45c, der davon vorragt und an dem Vorderende angeordnet ist, um zu verhindern, daß die Binderinganordnung 43 heruntergleitet. Das Basisende des Trommelabschnitts 45a hat eine Wassereinspritzöffnung 45d, die darin gebohrt ist, welche mit der Wasserzufuhröffnung 44e während einer Kompression der Binderinganordnung 43 kommuniziert bzw. in Verbindung steht, wobei das Basisende des Trommelabschnitts 45a ein Verriegelungsglied bzw. eine Verriegelungsnase 45e aufweist, das (die) davon vorragt, welche(s) ein verriegelndes bzw. Verriegelungsglied ist, das adaptiert ist, um in dem Einlaß der Eindrücköffnung 41a verriegelt zu sein bzw. zu werden.
Das Eindrückrohr 46 hat einen Innendurchmesser, so daß das Inspektionskabel 30 des Fehlerdetektionstestkopfs 13 bewegbar darin eingesetzt werden kann, und sein Basisende ist in dem axialen Loch 44d des angetriebenen Hülsenabschnitts 44a konzentrisch zu der Achse Oa festgelegt. Und dieses Eindrückrohr 46 erstreckt sich durch das Einsetzloch 45b, bis sein Vorderende die vordere Endposition der Innendüse 23 erreicht, und der Fehlerdetektionstestkopf 13 wird durch dieses Eindrückrohr 46 hinausgedrückt. In 6 bezeichnet das Bezugszeichen 47 eine Führungs- bzw. Seilscheibe zum Führen des Inspektionskabels 30, das mit dem Fehlerdetektionstestkopf 13 verbunden ist; und 81 bezeichnet einen Abstandssensor, der an jedem des ersten und zweiten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A und 22B festgelegt ist, um den Abstand zu dem Rohrblatt 4 zu messen und die Position des Roboterkörpers 21 zu detektieren.
Daher wird, wenn die Eindrückzylindervorrichtung 38 ausgedehnt bzw. ausgefahren wird und die innere Düse 23 zu dem vorderen Ende durch das Eindrückglied 39 bewegt wird, der Fehlerdetektionstestkopf 13 entlang des Einsetzführungskörpers 40 vorwärts getrieben bzw. bewegt. Und er wird in das enge Rohr 3 durch die Eindrücköffnung 41a eingedrückt, um die Reinigungsbürste 12 weiter nach innen zu drücken bzw. zu schieben. Und die innere Düse 23 wird in die Eindrücköffnung 41a eingesetzt und die Verriegelungsnase 45e wird an dem Einlaß der Eindrücköffnung 41a verriegelt, worauf das Einsetzen des inneren Hülsenglieds 45 gestoppt wird; jedoch wird, da die Eindrückhülse 44 weiter eingedrückt wird, die Binderinganordnung 43 durch den Kompressionshül senabschnitt 44b komprimiert. Dadurch erzeugt die erste Keilwirkung der Binderinganordnung 43 eine Reibungskraft und die zweite Keilwirkung legt die Innendüse 23 eng bzw. fest in dem engen Rohr 3 fest.
Zusätzlich wird, selbst wenn während der Eindrückbewegung ein Widerstand gegenüber dem Eindrücken der Reinigungsbürste 12 und des Fehlerdetektionstestkopfs 13 ausgebildet wird, der Fehlerdetektionstestkopf 13 durch die Eindrückhülse 44 durch das Eindrückrohr 46 eingedrückt; daher gibt es keine Möglichkeit, daß die Bindringanordnung 43 komprimiert wird, da das Eindrücken des Innenhülsenglieds 45 behindert bzw. blockiert ist bzw. wird.
Weiters sind in dem Testkopfeinsetzmechanismus, wenn die Binderinganordnung 43 komprimiert ist, die Wasserzufuhröffnung 44e des Kompressionshülsenabschnitts 44b und die Wassereinspritzöffnung 45d des Trommelabschnitts 45a mit dem Reinigungswasserzufuhrloch 48 ausgerichtet, das in der Eindrückdüse 41 ausgebildet ist, und Reinigungswasser wird zu dieser Reinigungswasserzufuhröffnung 48 so zugeführt, daß Reinigungswasser von der Innendüse 23 in das enge Rohr 3 durch die Wasserzufuhröffnung 44e und die Wassereinspritzöffnung 45d eingebracht bzw. zugeführt wird, und die Reinigungsbürste 12 und der Fehlerdetektionstestkopf 13 werden entlang des engen Rohrs 3 eingedrückt, und das enge Rohr 3 wird durch die Reinigungsbürste 12 gereinigt.
(Bürstenverteilungsvorrichtung 28)
Die Bürstenverteilungsvorrichtung 28, welche eine Reinigungswerkzeug-Verteilungsvorrichtung ist, zum Zuführen von Reinigungsbürsten 12 zu den Arbeitsvorrichtungen 24 des er sten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D wird unter Bezugnahme auf 15 bis 18 beschrieben.
Die Bürstenverteilungsvorrichtung 28 ist in der Bürstenzufuhrposition a an dem Außenumfang des Armhalters 27 angeordnet. Und sie umfaßt ein Bürstenzufuhrwerkzeug 51, zu welchem Reinigungsbürsten 12 aufeinanderfolgend von der Bürstenzufuhrvorrichtung 14 durch einen Bürstenzufuhrschlauch 54 zugeführt werden, Reaktionssupporte bzw. -abstützungen 52, die an den Bürstenverteilungspositionen (dieselben wie die Lagerpositionen) b bis e des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D angeordnet sind, und eine Zufuhrarmvorrichtung 53, welche um die Achse 0 des vorderen Rahmens 31 hin- und herbewegbar ist und welche ausdehnbar ist. Diese Zufuhrarmvorrichtung 53 ist angeordnet, um eine Reinigungsbürste 12 aufzunehmen bzw. zu empfangen, die in dem Bürstenzufuhrwerkzeug 51 gehalten ist, empfangen, wobei die aufgenommen bzw. empfangenen Reinigungsbürsten 12 von der Bürstenzufuhrposition a zu den Bürstenverteilungspositionen b bis e verteilt werden.
Das Bürstenzufuhrwerkzeug 51, wie es in 18 gezeigt ist, hat eine Bürstenabdeckung 51b, die an das Vorderende eines zylindrischen Körperabschnitts 51a festgelegt ist, an welchem der Bürstenzufuhrschlauch 54 angeschlossen bzw. festgelegt ist, wobei die Bürstenabdeckung 51b ein Teil einer zylindrischen Form ausbildet und eine Aufnahme- bzw. Empfängerplatte 51c aufweist. Und der Körperabschnitt 51a hat einen Bürstenverriegelungshebel 55, um temporär bzw. vorübergehend eine Reinigungsbürste 12 zu stoppen, die von dem Bürstenzufuhrschlauch 54 zugeführt wurde, wobei der Bürstenverriegelungshebel drehbar bzw. schwenkbar durch einen tangentialen Zapfen bzw. Stift 55b angeordnet ist und zu einer Schwenk- bzw. Drehbewegung zu der vorragenden Seite durch eine Feder 55a gezwungen bzw. beaufschlagt ist. Weiters hat der Bürstenverriegelungshebel 55 einen angetriebenen Abschnitt 55c, der davon auf der Basisendseite vorragt, wobei er ist angeordnet, daß, wenn der Bürstenhalter 56 der Zufuhrarmvorrichtung 53, die später zu beschreiben ist, in die Bürstenabdeckung 51b eingepaßt ist, das angetriebene Teil 55c gegen die Feder 55a gedrückt wird, was den Bürstenverriegelungshebel 55 zurückzieht, um es einer Reinigungsbürste 12 zu ermöglichen, daß sie von dem Körperabschnitt 51a zu dem Bürstenhalter 56 zugeführt wird, welcher ein Reinigungswerkzeughalter ist.
Die Zufuhrarmvorrichtung 53 hat einen Bürstenverteilungsmotor 57, der an der Position der Achse O des vorderen Rahmens 31 angeordnet ist, und die Abtriebswelle 57a des Bürstenverteilungsmotors 57 hat daran ein Zylinderrohr 58a einer Bürstenausdehnungs- und -rückzieh-Zylindervorrichtung 58 montiert bzw. festgelegt, die einen Schwenkarm ausbildet. Weiters ist dieser Bürstenhalter 56 an der Kolbenstange 58b der Bürstenausdehnungs- und -rückzieh-Zylindervorrichtung 58 festgelegt. Dieser Bürstenhalter 56 ist ein im wesentlichen halbkreisförmiger Körper, der adaptiert ist, um auf die Bürstenabdeckung 51b eingepaßt zu werden und einen Bürstensupportblock 56a aufweist, der an dem Vorderende davon festgelegt ist, um eine Reinigungsbürste 12 am Heruntergleiten zu hindern. Zusätzlich werden die Reaktionssupporte 52 an den Bürstenverteilungspositionen b bis e verwendet, um die Schwenk- bzw. Drehkraft zurückzuhalten, welche aufgebracht wird, wenn eine Reinigungsbürste 12, die in dem Bürstenhalter 56 gehalten ist, zu einem der ausfahr baren Rahmen 35 des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D abgegeben bzw. geliefert wird.
Daher wird eine Reinigungsbürste 12, die von der Bürstenzufuhrvorrichtung 14 zu der Bürstenzufuhrposition a durch den Bürstenzufuhrschlauch 54 zugeführt wird, einmal an dem Körperabschnitt 51a durch den Bürstenverriegelungshebel 55 des Bürstenzufuhrwerkzeugs 51 gestoppt. Und der Bürstenhalter 56 der Zufuhrarmvorrichtung 53 ist auf der Bürstenabdeckung 51b eingepaßt bzw. festgelegt, wodurch der Bürstenverriegelungshebel 55 zurückgezogen wird und die Reinigungsbürste 12 zu dem Bürstenhalter 56 zugeführt wird. Dann wird, um einen Kontakt mit dem Armdrehmotor 25 zu vermeiden, der Bürstenausdehnungs- und -rückziehzylinder 58 zurückgezogen und der Bürstenhalter 56 wird entlang des inneren Umfangspfads A durch den Bürstenverteilungsmotor 57 verschwenkt und an einer Position entsprechend der beabsichtigten des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D gestoppt. Danach wird der Bürstenhalter 56 zu den Bürstenverteilungs-Referenz- bzw. -Bezugspositionen b' bis e' durch den Bürstenausdehnungs- und -rückziehzylinder 58 ausgefahren und dann so gedreht bzw. verschwenkt, daß Reinigungsbürsten 12 an den Bürstenverteilungspositionen b bis e gestoppt werden. Dadurch werden aufeinanderfolgend eingebrachte bzw. zugeführte Reinigungsbürsten 12 verteilend zu dem ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zugeführt.
(Codehaspelvorrichtung 29)
Als nächstes wird die Codehaspelvorrichtung 29, welche den Testkopfrückkehrmechanismus darstellt, unter Bezugnahme auf 19 und 20 beschrieben. Diese Codehaspelvorrichtung 29 wird verwendet, um spiralig die Inspektionskabel 30 der Fehlerdetektionstestköpfe 13, die in dem ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D verwendet sind, spiralig aufzuwickeln, wobei vier Aufnahmehaspeln bzw. -spulen 26 entsprechend drehbar auf einer Abstütz- bzw. Supporthülse 61 abgestützt sind, die an der Roboterachse O angeordnet ist. Diese Aufnahmehaspeln 62 sind aus einem Paar von Speicherführungsplatten 62a gebildet, die mit einem Speicherraum angeordnet sind, der dazwischen definiert ist, welcher der Breite der Inspektionskabel 30 entspricht, so daß die Inspektionskabel 30 spiralig in ihre entsprechenden Speicher- bzw. Lagerräume aufgewickelt werden können.
Die Haspelwickelvorrichtung 63 zum Antreiben zur Rotation der Aufnahmehaspeln 62 ist angeordnet, um die individuellen bzw. einzelnen Aufnahmehaspeln 62 zur Rotation durch Antriebsritzel 64 anzutreiben, die an den Außenumfängen der Aufnahmehaspeln 62 angeordnet sind und um 90° voneinander beabstandet sind. D.h., Haspelsupportplatten 65A bis 65C, die an den vorderen, zwischenliegenden und rückwärtigen Bereichen der Aufnahmehaspeln 62 der Supporthülse 61 angeordnet sind, sind mit vier drehbaren Wellen 66 versehen, die parallel zu der Achse O sind und voneinander um 90 ° beabstandet sind. Und die Antriebsritzel 64, die an den drehbaren Wellen 66 festgelegt sind, kämmen mit Ringritzeln 67, die an den Außenumfängen der Speicherführungsplatten 62a ausgebildet sind. Weiters sind vier Haspelrotations- bzw. -drehmotoren 69 an Intervallen von 90° innerhalb einer Motorbox 68 installiert, die an der Vorderseite angeordnet ist, die der Supporthülse 61 zugeordnet ist, und einen Zahn- bzw. Synchronriemen 72 ist für eine operative Zuordnung zwischen jedem Antriebssynchronritzel bzw. -steuerge stänge 70 an der Antriebswelle und jedem angetriebenen Synchronritzel 71 an der drehbaren Welle 66 mitgenommen. Daher treiben die Haspelrotationsmotoren 69 die Aufnahmehaspeln 62 zur Rotation an, um die Inspektionskabel 30 abzugeben oder aufzuwickeln, und es ist möglich, eine vorbestimmte Zuglast auf die Inspektionskabel 30 aufzubringen, um diese am Durchsacken bzw. Durchhängen zu hindern.
(Betriebs- bzw. Betätigungsverfahren)
Das Verfahren zum Betätigen bzw. Betreiben des Arbeits- bzw. Wartungsroboters der obigen Konstruktion für Wärmetauscher wird beschrieben.
1. (Eintragen und Vorbereiten des Roboters) Der Roboter 11 mit dem ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D, die in ihrer gespeicherten bzw. Lagerposition gehalten sind, wird in die Wasserkammer 2A durch das Mannloch 5 getragen. Und der Roboterkörper 21 wird an der Arbeitsstartposition an dem Rohrblatt 4 angeordnet und die Arbeitsvorrichtungen 24 des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D, die in die Arbeitsposition entfaltet sind, werden angetrieben und die inneren Düsen 23 werden in enge Rohre 3 eingebracht bzw. eingesetzt und darin festgelegt, und der Roboter 11 wird festgelegt. Die Bürstenzufuhrvorrichtung 14, die hydraulische Einheit 15, die Wasserzufuhrpumpeneinheit 16, die Herunterfallpräventionsvorrichtung 17 und die Steuer- bzw. Regelvorrichtung 18, welche der Rest der Supportausrüstung bzw. -ausstattung sind, werden entsprechend festgelegt und die Anordnung der engen Löcher 3 und der Bewegungspfad für den Roboterkörper 11 werden in die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 18 eingegeben.
2. (Bürstenzuführung) Reinigungsbürsten 12 werden aufeinanderfolgend zu dem Bürstenzufuhrwerkzeug 51 in der Bürstenzufuhrposition a von der Bürstenzufuhrvorrichtung 14 durch den Bürstenzufuhrschlauch 54 zugeführt, und eine derartige Reinigungsbürste 12 wird durch den Bürstenverriegelungshebel 55 verriegelt. Nachfolgend wird, wenn die Zufuhrarmvorrichtung 53 die Bürstenzufuhrposition a erreicht, der Bürstenhalter 56 in die Bürstenabdeckung 51b eingepaßt, um den Bürstenverriegelungshebel 55 zurückzuziehen, so daß die Reinigungsbürste 12 zu dem Bürstenhalter 56 zugeführt bzw. geliefert wird. Und die Zufuhrarmvorrichtung 53 bewirkt, daß der Bürstenhalter 56 eine hin- und hergehende Bewegung und eine ausdehnende und zurückziehende Bewegung ausführt, wobei er sich von der entsprechenden der Bürstenverteilungs-Vorbereitungspositionen b' bis e' des beabsichtigten eines des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zu der entsprechenden einen der Bürstenverteilungspositionen b bis e bewegt, wo er gestoppt wird. Dann wird der beabsichtigte eine des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D kontrahiert und zu der entsprechenden einen der Bürstenverteilungspositionen b bis e (Speicherpositionen) verschwenkt. Wenn die Reinigungsbürste 12, die in dem Bürstenhalter 56 gehalten ist, an den ausdehnbaren Rahmen 35 eingepaßt wird, wird der Einsetzführungskörper 40 an der Eindrückposition zu der Warteposition verschwenkt, und das Vorderende der Reinigungsbürste 12 wird in die Eindrücköffnung 41a eingedrückt und darin durch den Eindrückzylinder 38 gehalten.
3. (Einsetzen und Fixieren) Wenn der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D ausgedehnt bzw. ausgefahren und in ihre entsprechenden Arbeitspositionen gedreht werden, wird eine Reinigungsbürste 12, welche das erste einzusetzende Glied ist, in ein enges Rohr 3 durch den Eindrückzylinder 38 durch das Eindrückglied 39 eingedrückt. Wenn das Vorderende der Reinigungsbürste 12 in das enge Rohr 3 eintritt, werden der Armdrehmotor 25 und die Armausdehn- und -kontraktions-Zylindervorrichtung 26 temporär freigegeben, wodurch die Positionsabweichung und somit ein glattes Eindrücken aufgenommen wird. Und wenn das Eindrückglied 39 zu der Basisendseite zurückgeführt wird, wird der Einsetzführungskörper 40 zu der ursprünglichen Position zurückgeführt und der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 werden zu der Eindrückposition zurückgeführt. Dann bewegt der Eindrückzylinder 38 das Eindrückglied 39 zu dem Vorderende, so daß der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 in das enge Rohr 3 durch die Eindrücköffnung 41a eingedrückt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die innere Düse 23 in die Eindrücköffnung bzw. das Eindrücktor 41a eingesetzt ist, das innere Hülsenglied 45 durch die Verriegelungsnase 45e verriegelt und die Eindrückhülse 44 wird weiter eingedrückt, wodurch die Binderinganordnung 43 komprimiert wird und nach außen zu dem Außenumfang durch die Expansion der elastischen Ringe 43a gepreßt wird, so daß die innere Düse 23 fix und dicht in dem engen Rohr 3 festgelegt ist bzw. wird.
4. (Positionieren des Roboters) Hier wird, wenn ein Arm für eine kombinierte Benutzung, z.B. der zweite Arm für eine kombinierte Benutzung 22B von dem engen Rohr 3 freigegeben wird, der Roboter in einer fixierten Position gehalten, wobei die Innendüsen 23 der anderen drei, d.h. des ersten, dritten und vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D in den engen Rohren 3 fixiert bzw. festge legt wird. Wenn jedoch alle der Armdrehmotoren 25 und Armausdehnungs- und -kontraktions- bzw. -zusammenzieh-Zylindervorrichtungen 26 für die drei, d.h. den ersten, dritten und vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D antriebsgesteuert bzw. -geregelt wären, könnten die engen Rohre 3 durch die Innendüsen 23 aufgrund von Herstellungsfehlern oder Spannungen bzw. Beanspruchungen überlastet werden, was einen Grund für eine Beschädigung der engen Rohre 3 oder des Roboters 11 darstellen würde. So würde, wenn drei der sechs Antriebssysteme, die aus den Armdrehmotoren 25 und den Armausdehnungs- und -kontraktions-Zylindervorrichtungen 26 für den ersten, dritten und vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D bestehen, antriebsgesteuert bzw. -geregelt wären, das Positionieren des Roboterkörpers 21 möglich sein. Mit bzw. bei der Antriebssteuerung bzw. -regelung der drei Antriebssysteme wurde jedoch gefunden, daß aufgrund einer unzureichenden mechanischen Genauigkeit oder dgl. die Positioniergenauigkeit dazu tendiert abzusinken. Hier sind vier Antriebssysteme antriebsgesteuert bzw. -geregelt, was die anderen Antriebssysteme frei läßt, um den antriebsgesteuerten bzw. -geregelten Antriebssystemen zu folgen, was die Positioniergenauigkeit verbessert.
D.h., wie dies in 21 gezeigt ist, in dem vertikalen Rohrblatt 4 sind zuerst der Armdrehmotor 25 und die Armausdehnungs- und -kontraktions-Zylindervorrichtung 26 des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A, welche als oberstes positioniert sind, antriebsgesteuert bzw. -geregelt. Weiters sind für den dritten und vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22C und 22D Mittellinien La und Lb von der Achse Oa der Innendüse 23 des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A durch die Abtriebswellen 25a der Armdrehmotoren 25 gezeichnet. Und in dem Fall eines Antriebssteuerns bzw. -regelns des drittens Arms für eine kombinierte Benutzung 22C, welcher in dem Bereich eines Winkels α mit dem Zentrum an der Abtriebswelle 25a an irgendeiner Seite von jeder Mittellinie La und Lb ist, ist der Armdrehmotor 25 antriebsgesteuert bzw. -geregelt, während die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtung 26 frei gemacht bzw. gehalten ist. Weiters ist in dem Fall eines Antriebssteuerns bzw. -regelns des vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22D, welcher außerhalb des Bereichs des Winkels α ist, der Armdrehmotor 25 frei gemacht, während die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtung 26 gesteuert bzw. geregelt ist. Mit diesem Bereich des Winkels α ist ein Stellglied bzw. eine Betätigungseinrichtung an der Seite, wo das Drehmoment um das Innenrohr 23 des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A effektiv abgestützt ist, ausgewählt. In diesem Fall ist α beispielsweise auf etwa 45° festgelegt.
5. (Pressen des Roboterkörpers 21) Um den Roboterkörper 21 in einem feststehenden Abstand (Arbeitsbezugsposition) von dem Rohrblatt 4 zu halten, sind Abstands- bzw. Distanzsensoren 81 an dem ersten und zweiten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A und 22B angeordnet, welche in oberen Positionen angeordnet sind, um die Position des Roboterkörpers 21 zu steuern bzw. zu regeln.
Beispielsweise wird, wenn der erste Arm für eine kombinierte Benutzung 22A von dem engen Rohr 3 ausgezogen wird, der Roboterkörper 21 durch den zweiten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22B bis 22D gehalten, welche nicht in einer ausbalancierten Position, sondern in einer instabilen Position sind, während der Abschnitt des Roboterkörpers 21, der mit dem ersten Arm 22A für eine kombinierte Benutzung assoziiert ist, dazu tendiert, etwas von dem Rohrblatt 4 aufgrund der Reaktion, die bei einem Ausziehen produziert bzw. erzeugt wird, oder einem Spiel oder einer Verwindung des Robotermechanismus beabstandet zu sein. So findet sich, wenn der erste Arm für eine kombinierte Benutzung 22A zu dem nächsten engen Rohr 3 bewegt wird, die Eindrückdüse 41 selbst von der Öffnung in dem engen Rohr 3 gesondert bzw. getrennt, so daß eine Reinigungsbürste 12, welche das erste einzusetzende Glied ist, nicht korrekt eingesetzt werden könnte.
Um dieses Problem zu lösen, wird in dieser Ausbildung der Roboterkörper 21 um einen vorbestimmten Abstand von der Arbeitsbezugsposition zu dem Rohrblatt 4 bewegt. D.h., während der Bewegung des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A, um eine Reinigungsbürste 12 zu empfangen, verbleiben die inneren Düsen 23 des zweiten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22B bis 22D in den engen Rohren 3 festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt entwickeln die Druckzylindervorrichtungen 34 des zweiten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22B bis 22D die Funktion eines Drückens bzw. Eindrückens der Innendüsen 23 zu den innersten Bereichen der engen Rohre 3, während der Roboterkörper 21 an der Arbeitsbezugsposition positioniert ist, die um einen fixierten bzw. feststehenden Abstand von dem Rohrblatt 4 beabstandet ist. Wenn der erste Arm für eine kombinierte Benutzung 22A gegenüberliegend dem beabsichtigten engen Rohr 3 gestoppt wird, wird eine derartige Druck- bzw. Preßfunktion gelöscht bzw. aufgehoben, um es dem Roboterkörper 21 zu ermöglichen, sich zu einer Position, welche nahe dem Rohrblatt 4 ist, um einen vorbestimmten Abstand zu bewegen. Dadurch wird die erste Eindrückdüse 41 des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A zuverlässig nahe zu dem engen Rohr 3 gebracht, so daß die Reinigungsbürste 12, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die Innendüse 23 glatt bzw. sanft eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen der inneren Düse 23 wird die Druckzylindervorrichtung 34 veranlaßt, die Druckfunktion zu entwickeln, um den Roboterkörper 21 von der nahen Position zurückzuziehen, um ihn zu der Arbeitsbezugsposition zurückzuführen. Dadurch wird das Problem, das durch die Änderung der Höhe des Roboterkörpers 21 während dem Ausfahren der Innendüse 23 bewirkt wird, gelöst.
Statt dem obigen Verfahren kann die Arbeitsbezugsposition für den Roboterkörper 21 am nächsten zu dem Rohrblatt 4 angeordnet sein, während die Grenze eines Vorragens, bis zu welcher die Eindrückdüse 41 durch jede Druckzylindervorrichtung 34 vorgeschoben wird, derart ist, daß sie um einen vorbestimmten Abstand weiter über die Arbeitsbezugsposition zu der Reinigungsbürste 3 geschoben bzw. gedrückt werden kann. Wenn beispielsweise der erste Arm für eine kombinierte Benutzung 22A von dem engen Rohr 3 freigegeben bzw. gelöst wird, wird er an dem nächsten engen Rohr 3 über die Arbeitsbezugsposition um ein Ausmaß entsprechend dem Eindrückabstand des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A eingedrückt, wodurch die Eindrückdüse 41 zuverlässig nahe zu dem engen Rohr 3 gebracht werden kann. Und nachdem die Innendüse 23 eingesetzt wurde, wird der Eindrückabstand bzw. die Eindrückdistanz des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A zurück zu seinem ursprünglichen Wert gebracht; somit wird er zu der Arbeitsbezugsposition zurückgeführt.
6. (Reinigen und Fehlerdetektion). Mit der komprimierten Binderinganordnung 43 wird das Reinigungswasser, das zu dem Reinigungswasserzufuhrloch 48 von der Wasserzufuhrpumpeneinheit 16 durch das Wasserzufuhrrohr zugeführt ist bzw. wird, zu der Innendüse 23 durch die Wasserzufuhröffnung 44e und die Wassereinspritzöffnung 45d zugeführt. Dadurch werden die Reinigungsbürste 12 und der Fehlerdetektionstestkopf 13 in das enge Rohr 3 eingedrückt und bewegt, so daß die innere Oberfläche des engen Rohrs 3 durch die Reinigungsbürste 12 gereinigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Detektionskabel 30 des Fehlerdetektionstestkopfs 13 von der Aufnahmehaspel 62 abgegeben, welche sich in dem freien Zustand befindet. Weiters wird die Länge des Detektionskabels 30 in bezug auf den Rotationswinkel der Aufnahmehaspel 62 (oder des Haspelrotationsmotor 69) detektiert. Dadurch wird genau dann, wenn die abgegebene Länge des Detektionskabels 30 die Länge des engen Rohrs 3 erreicht hat und der Fehlerdetektionstestkopf 13 dabei ist, den Auslaß des engen Rohrs 3 zu verlassen, die Aufnahmehaspel 62 gebremst, so daß das Abgeben gestoppt wird, und so wird auch der Fehlerdetektionstestkopf 13 gestoppt. Und der Haspelrotations- bzw. -drehmotor 69 wird angetrieben, um das Detektionskabel 30 auf die Aufnahmehaspel 62 aufzuwickeln, und der Fehlerdetektionstestkopf 13 wird zurück entlang des engen Rohrs 3 gezogen. Während dieser Rückkehrbewegung wird ein Fehlerdetektionstest an dem engen Rohr 3 ausgeführt, und die Daten betreffend die Position des Fehlerdetektionstestkopfs 13 in bezug auf den Rotationswinkel der Aufnahmehaspel 62 (oder den Haspelrotationsmotor 69) und Detektionssignale von dem Fehlerdetektionstestkopf 13 werden der Steuer- bzw. Regelvorrichtung 18 eingegeben, wobei das gerade gereinigte Rohr 3 in Echtzeit inspiziert wird. Und er wird von dem engen Rohr 3 zu dem Einsetzführungskörper 40 des ausdehnbaren Rahmens 35 durch die Eindrückdüse 41 zurückgeführt, wodurch das Reinigen und Inspizieren vervollständigt wird, worauf er zu dem nächsten engen Rohr 3 bewegt wird.
Zusätzlich kann, obwohl der Fehlerdetektionstest während der Rückkehrbewegung ausgeführt wurde, er während der Vorwärtsbewegung ausgeführt werden, die durch eine Reinigungsbürste 12 begleitet wird. In diesem Fall kann die Geschwindigkeit einer Rückkehrbewegung des Fehlerdetektionstestkopfs 13 erhöht werden, so daß die Zykluszeit, die für die Inspektion erforderlich ist, verkürzt werden kann.
7. (Bewegung der Arme für eine kombinierte Benutzung) Unmittelbar nachdem die Innendüse 24 in Position montiert bzw. festgelegt wurde, wird die Betätigung (Bürstenzuführen) des Rests der Arme für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D gestartet, wobei eine derartige Tätigkeit wird für jeden des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D wiederholt wird.
8. (Bewegung des Roboters) Wenn der Roboterkörper 21 zu bewegen ist, wird dies so ausgeführt, daß, wenn alle des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D in engen Rohren 3 durch die Innendüsen 23 festgelegt sind, vier Antriebssysteme, bestehend aus Armdrehmotoren 25 und Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtungen 26 angetrieben werden, um den Roboterkörper 21 zu bewegen.
(Effekte bzw. Wirkungen)
Gemäß der obigen Ausbildung ist der Roboterkörper 21 an dem Außenumfang mit vier, d.h. dem ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D versehen, die adaptiert sind, um sich entlang des Rohrblatts 4 auszudehnen und zusammenzuziehen, und die vorderen Enden des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D sind jeweils mit einer Arbeitsvorrichtung 24 versehen, die einen Reinigungsmechanismus und einen Bewegungsmechanismus aufweist. Daher kann der Roboter 11 in jeglicher Richtung entlang des Rohrblatts 4 bewegt werden. Weiters kann, verglichen mit dem konventionellen Roboter, der seinen Reinigungsmechanismus und Bewegungsmechanismus voneinander getrennt aufweist, die Anzahl von Gliedern, wie Armen, reduziert werden, und der Roboter 11 kann kompakt gemacht werden, indem der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zurück- bzw. zusammengezogen werden. Daher wird ein Tragen des Roboters in die und aus der Wasserkammer 2A durch das Mannloch 5 erleichtert, und Vorbereitungsarbeiten, wie ein Zusammenbauen und Zerlegen können reduziert werden, um die Betriebszeit zu reduzieren.
Weiters sind bzw. werden der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D und ihre Arbeitsvorrichtungen 24 ausgewählt und aufeinanderfolgend angetrieben, und das Bewegen und Positionieren des Roboterkörpers 21 wird durch drei des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D ausgeführt. Während diesem Positionieren wird das Reinigen von engen Rohren 3 durch die individuellen bzw. einzelnen Arbeitsvorrichtungen 24 ausgeführt, während der Rest des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D ausgedehnt bzw. ausgefahren und zusammengezogen wird, um die Arbeitsvorrichtung 24 zu dem nächsten engen Rohr 3 zu bewegen. Daher kann, indem die Bewegung und die Reinigungsarbeit des Roboters 21 kombiniert werden, welche durch den ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D und die Bewegung der Arbeitsvorrichtung 24 ausgeführt werden, das Reinigen einer Anzahl von engen Rohren 3 effektiv ausgeführt werden und die Reinigungszeit kann stark reduziert werden.
Da der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D adaptiert sind, um durch die Armdrehmotoren 25 und durch die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtungen 26 gedreht bzw. verschwenkt zu werden und ausgedehnt und zusammengezogen zu werden, ist die Konstruktion weiters extrem vereinfacht und die Betätigung des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D kann leicht gesteuert bzw. geregelt werden.
Weiters sind der Roboterkörper 21 und die Abdeckung 19 mit Speicherräumen 19a ausgebildet, so daß der gesamte Roboter 11 eine zylindrische Form mit dem Zentrum an der Roboterachse O in der Speicher- bzw. Lagerposition annimmt, in welcher der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zum Zurückziehen bzw. Kontrahieren kontrahiert bzw. zusammengezogen sind. Daher kann der Roboter 11 in und aus der Wasserkammer 2A über das enge Mannloch 5, ohne zerlegt zu werden, eingetragen bzw. ausgebracht werden, und die Herstellungszeit, die in der Wasserkammer 2A verbraucht wird, und die Entnahmezeit kann stark reduziert werden.
Weiters ist die Arbeitsvorrichtung 24 mit dem Einsetzführungskörper 40 versehen, der den Fehlerdetektionstestkopf 13 und die Innendüse 24 zur Bewegung abstützt, und der Einsetzführungskörper 40 ist drehbar zwischen der Eindrückposition und der Standby- bzw. Warteposition installiert; da her können die Reinigungsbürste 12, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die Innendüse 24 in ein enges Rohr 3 in zwei Stufen eingedrückt werden, wodurch es möglich gemacht wird, den Hub der Eindrückzylindervorrichtung 38 zu verkürzen und die Arbeitsvorrichtung 24 kompakt zu machen.
Weiters ist die Binderinganordnung 43, die aus abwechselnden elastischen Ringen 43a und Abstandhalterringen 43b zusammengesetzt ist, an der Innendüse 23 angeordnet und wird für eine Expansion in einem engen Rohr 3 komprimiert, so daß durch die zweite Keilwirkung, in welcher die elastischen Ringe 43a in die Räume zwischen den Abstandhalterringen 43b und die Innenoberfläche des engen Rohrs 3 eintreten, die Arbeitsvorrichtung 24 dicht bzw. fest an dem engen Rohr 3 festgelegt werden kann und ein derartiges Fixieren schnell und zuverlässig gelöst werden kann.
Weiters werden Reinigungsbürsten 12, die aufeinanderfolgend zu dem Roboter 21 von der Bürstenzufuhrvorrichtung 14 durch den Bürstenzufuhrschlauch 54 zugeführt werden, durch das Bürstenzufuhrwerkzeug 51 der Bürstenverteilungsvorrichtung 28 empfangen und der Bürstenhalter 56 der Zufuhrarmvorrichtung 53 ist adaptiert, um hin- und herbewegt zu werden und ausgedehnt und zusammengezogen zu werden, um Reinigungsbürsten 12 zu den Bürstenverteilungspositionen b bis e zuzuführen bzw. zu verteilen. Dadurch kann, verglichen mit der Anordnung für ein Zuführen von Reinigungsbürsten 12 direkt in die individuellen Arbeitsvorrichtungen 24 der Roboter 11 in der Größe reduziert werden und kompakt gemacht werden.
Weiters wird in der Arbeitsvorrichtung 24 während der Fehlerdetektionstestkopf 13 durch den Testkopf-Einsetzmechanismus und Testkopf-Rückkehrmechanismus bewegt wird, das enge Rohr 3, direkt bzw. unmittelbar nachdem es gereinigt wurde, durch den Fehlerdetektionstestkopf 13 inspiziert; daher können die Daten betreffend die Inspektion des engen Rohrs 3, direkt nachdem es gereinigt wurde, in Echtzeit erhalten werden, was die Betätigungseffizienz stark erhöht.
Da der Fehlerdetektionstestkopf 13 unter Druck gemeinsam mit und hinter der Reinigungsbürste 12 mittels Reinigungswasser bewegt wird, kann der Testkopfrückhol- bzw. -rückkehrmechanismus als ein Reinigungsmechanismus zum Reinigen von Bürsten 12 verwendet werden, was es möglich macht, die Arbeitsvorrichtungen 24 in der Größe kompakt zu machen. Weiters kann, da die Inspektionskabel 30, die mit den Fehlerdetektionstestköpfen 13 verbunden sind, spiralig jeweils auf dünnen Aufnahmehaspeln 62 aufgewickelt sind, die Codewickel- bzw. -haspelvorrichtung 29 in der Dicke reduziert werden und der Roboterkörper 21 kann kompakt gemacht werden. Weiters können die Inspektionskabeln 30 zuverlässig aufgewickelt oder abgegeben werden und die abgegebene Größe der Textkabel 30 (die Position des Inspektionstestkopfs) kann korrekt aus dem Rotationswinkel der Aufnahmehaspel 62 gefunden werden; somit kann die Inspektion unter Verwendung des Fehlerdetektionstestkopfs 13 glatt ausgeführt werden.
Weiters werden beim Betätigen des Roboters 11, wenn ein Arm für eine kombinierte Benutzung, z.B. der zweite Arm für eine kombinierte Benutzung 22B, von dem engen Rohr 3 freigegeben wird, die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtung 26 und der Armdrehmotor 25 des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A, welcher jener der verbleibenden drei ist, d.h. des ersten, dritten und vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D ist, die an den engen Rohren 3 festgelegt sind, dessen Vorder ende in dem obersten Bereich festgelegt ist, entsprechend antriebsgesteuert bzw. -geregelt, und die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtung 26 und der Armdrehmotor 25 von einem der anderen, d.h. des dritten und vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22C und 22C sind antriebsgesteuert bzw. -geregelt, während der andere frei gemacht ist, wodurch ohne Überlasten der engen Rohre 3, an welchen die drei, d.h. der erste, dritte und vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D festgelegt sind, der Roboterkörper 21 genau positioniert werden kann, was ein Versagen oder ein Beschädigen in oder an den engen Rohren 3 und dem Roboter 11 verhindert.
Weiters werden, indem das Antriebssystem ausgewählt wird, welches die Antriebssteuerung bzw. -regelung durchführt, Mittellinien La und Lb von dem Vorderende des gewählten obersten, d.h. des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A, durch die Zentren einer Drehbewegung (Abtriebswellen 25a) der anderen zwei, d.h. des dritten und vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22C und 22D gezeichnet. In dem Fall, wo der dritte und der vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22C und 22D innerhalb des Bereichs eines vorbestimmten Winkels α = 45° an den gegenüberliegenden Seiten von jeder der Mittellinien La und Lb angeordnet sind, werden die Armausdehnungs- und -zusammenziehzylinder 26 frei gemacht, während die Armdrehmotoren 25 antriebsgesteuert bzw. -geregelt sind, wodurch das Antriebssystem, das mit der Seite assoziiert ist, wo das Schwenk- bzw. Drehmoment auf den Roboterkörper 21 um das Vorderende des ersten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A auferlegt ist, leichter abzustützen ist, ausgewählt werden und antriebsgesteuert bzw. -geregelt werden kann, so daß der Ro boterkörper 21 in der korrekten Position gehalten werden kann.
Weiters wird einer des ersten bis vierten Arms für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D bewegt und dann gegenüberliegend einem engen Rohr 3 gestoppt, und wenn die Reinigungsbürste 12 in das enge Rohr einzusetzen ist, werden die Armausdehnungs- und -zusammenzieh-Zylindervorrichtung 26 und der Armdrehmotor 25 dieses Arms für eine kombinierte Benutzung temporär frei gemacht bzw. gehalten, wodurch die Positionsabweichung aufgenommen bzw. aufgefangen werden kann, so daß die Reinigungsbürste 12, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die Innendüse 23 zuverlässig in das enge Rohr 3 eingesetzt werden können.
Weiters werden, wenn die Arbeitsbezugsposition des Roboterkörpers 11 an einer Position, die um einen vorbestimmten Abstand von dem Rohrblatt 4 beabstandet ist, und einer, beispielsweise der zweite Arm für eine kombinierte Benutzung 22B von dem engen Rohr 3 freigegeben ist und zu dem nächsten engen Rohr 3 bewegt wird und positioniert wird, die Druckzylindervorrichtungen 34 der anderen drei, d.h. dem ersten, dritten und vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A, 22C und 22D angetrieben, um den Roboterkörper 21 zu bewegen, bis er nahe dem Rohrblatt 4 ist . Dabei macht es das Lösen des zweiten Arms für eine kombinierte Benutzung 22B möglich, die Höhenverlagerung in einem Ausmaß zu korrigieren, um welches der Roboterkörper 21 von dem Rohrblatt 4 beabstandet, ist und die Druckdüse 41 nahe zu dem engen Rohr 3 zu bringen. So können die Reinigungsbürste 12, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die Innendüse 23 zuverlässig in das enge Rohr 3 durch die Drucköffnung 41a eingebracht werden.
Weiters ist die Arbeitsbezugsposition für den ersten bis vierten Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D an einer Position festgelegt, wo der Roboterkörper 21 am nächsten zu dem Rohrblatt 4 ist, und die Grenze eines Vorragens, bis zu welcher die Eindrückdüse 41 durch die Druckzylindervorrichtung 34 vorragt bzw. vorgetrieben wird, ist derart eingestellt bzw. festgelegt, daß die Grenzposition um einen vorbestimmten Abstand von der Arbeitsbezugsposition zu dem engen Rohr 3 beabstandet ist. Und wenn einer, beispielsweise der zweite Arm für eine kombinierte Benutzung 22B von dem engen Rohr 3 freigegeben wird und zu dem nächsten engen Rohr 3 bewegt wird und positioniert wird, wird die Eindrückdüse 41 bewegt, um das Vorragen bzw. Vorschieben durch die Druckzylindervorrichtung 34 zu begrenzen, wodurch die Höhenverlagerung in einem Ausmaß, um welches der Roboterkörper 21 von dem Rohrblatt 4 beabstandet ist, korrigiert werden kann, um es der Eindrückdüse 41 zu ermöglichen, sich dem engen Rohr 3 anzunähern; dadurch können die Reinigungsbürste 12, der Fehlerdetektionstestkopf 13 und die innere Düse 23 zuverlässig in das enge Rohr 3 eingesetzt werden.
(Andere Ausbildungen)
In der obigen Ausbildung wurden die vier, der erste bis vierte Arm für eine kombinierte Benutzung 22A bis 22D zur Verfügung gestellt. Jedoch können fünf oder sechs Arme für eine kombinierte Benutzung zur Verfügung gestellt sein bzw. werden. In diesem Fall werden drei Arme für eine kombinierte Benutzung bzw. Verwendung verwendet, um den Roboterkörper zu positionieren und festzulegen, während die verblei benden Arme für eine kombinierte Benutzung von den engen Rohren 3 für ein Arbeiten gelöst bzw. freigegeben sind.
Weiters können, obwohl der Gegenstand der Arbeit der Kühler 1 war, es andere Wärmetauscher sein.
Obwohl das Medium für den verteilenden Transfer und die Druckzufuhr der Reinigungsbürsten 12 Reinigungswasser war, kann es weiters auch Druckluft sein.
Weiters war der Arbeitsroboter bzw. Wartungsroboter mit der Reinigungsfunktion und den Testkopfeinsetztestmitteln versehen bzw. ausgerüstet; es kann jedoch der Roboter auch mit der Reinigungsfunktion alleine oder mit den Testkopfeinsetztestmittel alleine versehen sein. In dem Fall, wo er mit den Testkopfeinsetztestmitteln alleine versehen ist, kann er ausschließlich für eine Fehlerdetektion in engen Dampfrohren eines weniger verunreinigten Wärmetauschers oder den engen Rohren eines Kühlers verwendet werden, die bereits durch eine unterschiedliche Reinigungsvorrichtung oder einen Arbeiter gereinigt wurde.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie dies bisher beschrieben wurde, ist der Arbeitsroboter für Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Verwendung in Wärmetauschern adaptiert, die eine Anzahl von engen Rohren aufweisen, und ist adaptiert, um in die Wasserkammer durch ein enges Mannloch eingebracht zu werden, um automatisch ein effizientes Reinigen und Inspizieren der engen Rohre auszuführen.

Claims

Wartungs- bzw. Arbeitsroboter für Wärmetauscher, umfassend: einen Roboterkörper (21), der entlang eines rohrförmigen bzw. Rohrblatts (4) bewegbar ist, durch welches eine Anzahl von engen bzw. schmalen Rohren (3) öffnet bzw. mündet, wenigstens vier Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung, die an dem Außenumfang des Roboterkörpers (21) derart angeordnet sind, daß sie zu und weg von dem Außenumfang entlang des rohrförmigen Blatts (4) ausgedehnt und zurückgezogen werden können; und einen Positioniermechanismus zum Einsetzen eines Verbindungs- und Fixierwerkzeugs (32) in ein schmales bzw. enges Rohr (3), um den Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung an dem engen Rohr (3) zu fixieren, um den Roboterkörper (21) zu positionieren, wobei der Roboter einen Bewegungsmechanismus umfaßt bzw. beinhaltet, um den Roboterkörper (21) zu bewegen, indem die Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung ausgestreckt und zurückgezogen werden, die durch den Positioniermechanismus festgelegt bzw. fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wartungs- bzw. Arbeitsvorrichtung (24) an dem Vorderende von jedem der Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung installiert ist, wobei die Arbeitungsvorrichtung (24) mit einem Reinigungsmittel versehen ist, das im wesentlichen aus einem Reinigungswerkzeug-Einsetzmechanismus zum Einsetzen eines Reinigungswerkzeugs (12) in ein enges Rohr (3) und einem Druckzufuhrmechanismus zum Bewegen des Reinigungswerkzeugs (12) in einem und entlang eines engen Rohrs) (3) durch ein unter Druck gesetztes Fluid besteht.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher, umfassend: einen Roboterkörper (21), der entlang eines rohrförmigen bzw. Rohrblatts (4) bewegbar ist, durch welches eine Anzahl von engen bzw. schmalen Rohren (3) öffnet bzw. mündet, wenigstens vier Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung, die an dem Außenumfang des Roboterkörpers (21) derart angeordnet sind, daß sie zu und weg von dem Außenumfang entlang des rohrförmigen Blatts (4) ausgedehnt und zurückgezogen werden können; und einen Positioniermechanismus zum Einsetzen eines Verbindungs- und Fixierwerkzeugs (23) in ein schmales bzw. enges Rohr (3), um den Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung an dem engen Rohr (3) zu fixieren, um den Roboterkörper (21) zu positionieren, wobei der Roboter einen Bewegungsmechanismus umfaßt bzw. beinhaltet, um den Roboterkörper (21) zu bewegen, indem die Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung, ausgestreckt und zurückgezogen werden, die durch den Positioniermechanismus festgelegt bzw. fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wartungs- bzw. Arbeitsvorrichtung (24) an dem Vorderende von jedem der Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung installiert ist, wobei die Arbeitsvorrichtung mit einem Testkopf-Einsetzmechanismus zum Einsetzen eines Inspektionstestkopfs (13) in ein enges Rohr (3) und einem Druckzufuhrmechanismus zum Bewegen unter Druck des eingesetzten Inspektionstestkopfs bzw. -meßkopfs (13) entlang eines engen Rohrs (3) durch ein unter Druck gesetztes Fluid versehen ist, und daß der Roboter ein Inspektionsmittel für das enge Rohr zum Inspizieren des engen Rohrs (3) durch den Inspektionstestkopf (13) beinhaltet, der in dem engen Rohr (3) bewegt ist.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die Arbeitsvorrichtung (24) mit einem Reinigungsmittel versehen ist, bestehend im wesentlichen aus einem Reinigungswerkzeug-Einsetzmechanismus zum Einsetzen eines Reinigungswerkzeugs (12) in ein enges Rohr (3) und einem Druckzufuhrmechanismus, um das Reinigungswerkzeug (12) in dem und ent lang des engen Rohr(s) (3) durch ein unter Druck gesetztes Fluid zu bewegen, und Inspektionsmittel für ein enges Rohr zum Inspizieren des enges Rohrs (3) durch den Inspektionstestkopf (13), der in dem engen Rohr (3) bewegt ist.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei wenigstens drei, jedoch nicht alle der wenigstens vier Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung ihre Vorderenden an engen Rohren (3) durch die Positioniermechanismen der Arbeitsvorrichtungen (24) festgelegt aufweisen, in welchem Zustand diese Arme für eine kombinierte Verwendung angetrieben sind, um den Roboterkörper (21) zu bewegen, und der oder die mehreren verbleibende(n) Arm(e) für eine kombinierte Verwendung von den engen Rohren (3) freigegeben ist bzw. sind, um ihre Arbeitsvorrichtungen (24) zu den nächsten engen Rohren (3) zu bewegen.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei das Basisende von jedem Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung in einer derartigen Weise installiert ist, um fähig zu sein, sich um ein Achse senkrecht zu dem rohrförmigen Blatt (4) zu drehen, und der Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung konfiguriert ist, um zu einem Ausdehnen und Zusammenziehen fähig zu sein.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei das Basisende von jedem Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung in einer derartigen Weise installiert ist, um fähig zu sein, sich um ein Achse senkrecht zu dem rohrförmigen Blatt (4) zu drehen, und der Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung konfiguriert ist, um zu einem Ausdehnen und Zusammenziehen fähig zu sein.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei das Basisende von jedem Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung in einer derartigen Weise installiert ist, um fähig zu sein, sich um ein Achse senkrecht zu dem rohrförmigen Blatt (4) zu drehen, und der Arm (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung konfiguriert ist, um zu einem Ausdehnen und Zusammenziehen fähig zu sein.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Außenumfang des Roboterkörpers mit Speicherräumen zum Aufnehmen der Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung derart versehen ist, daß, wenn die Arme für eine kombinierte Verwendung zur Kontraktion zurückgezogen sind und in den Speicherräumen (19a) aufgenommen sind, der gesamte Roboter eine zylindrische Form annimmt, welche es ermöglicht, daß der Roboter durch ein Mannloch bzw. Schacht bzw. Einstiegsöffnung hindurchtritt.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei die Arbeitsvorrichtung (24) mit einem Einsetzführungskörper zum Unterstützen des Inspektionstestkopfs (13) und des Verbindungs- und Fixierwerkzeugs (23) für eine Bewegung zu einer Eindrückdüse (41) gegenüberliegend einem engen Rohr (3) versehen ist, wobei der Einsetzführungskörper (40) für eine Bewegung zwischen der Eindrückposition auf der Achse der Eindrückdüse (41) und einer Standby- bzw. Warteposition adaptiert ist, die von der Eindrückposition verschoben ist, und wobei die Reinigungswerkzeug-Einsetzmittel und Testkopfeinsetzmittel mit einer Eindrück-Antriebsvorrichtung (38) versehen sind, und wenn der Einsetzführungskörper (40) zu der Warteposition bewegt ist, das Reinigungswerkzeug (12), das in die Eindrückposition eingesetzt ist, in ein enges Rohr (3) durch die Eindrückdüse (41) eingesetzt ist, und der Inspektionstestkopf (13) und das Verbindungs- und Festlegungswerkzeug (23) in das enge Rohr (3) durch die Eindrückdüse (41) von dem Einsetzführungskörper (40) eingesetzt sind, der von der Warteposition zu der Eintrittsposition bewegt ist.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Positioniermechanismus für die Arbeitsvorrichtung (24) mit einer Eindrückantriebsvorrichtung (38) zum Einsetzen des Verbindungs- und Fixierwerkzeugs (23) in das enge Rohr (3) versehen ist, wobei das Verbindungs- und Fixierwerkzeug (23) mit einem inneren Hülsenglied (45), das an der vorderen Endseite angeordnet ist, einer Binderinganordnung (43), die an das innere Hülsenglied (45) angepaßt ist und an einem Herausgleiten an dem Vorderende gehindert ist, einer Eindrückhülse (44), die gleitbar an das Basisende der Binderinganordnung in dem inneren Hülsenglied (45) angepaßt ist und adaptiert ist, um zur Ausdehnung und zum Zurückziehen durch die Eindrückantriebsvorrichtung (38) angetrieben zu sein, und einem Verriegelungsglied (45e) zum Verhindern des Einsetzens des inneren Hülsenglieds (45) an der Position versehen ist, wo die Binderinganordnung (43) in ein enges Rohr (3) eingesetzt wurde, die Binderinganordnung (43) abwechselnde, elastische Ringe (43a) und Abstandsringe (45b) umfaßt, wobei der Arbeitsroboter derart konfiguriert ist, daß, wenn das Einsetzen des inneren Hülsenglieds (45) in ein enges Rohr (3) durch das Verriegelungsglied (45e) verhindert ist, die Eindrückantriebsvorrichtung (38) die Eindrückhülse (44) zu dem Vorderende antreibt, um die Binderinganordnung (43) zu komprimieren, und das Verbindungs- und Fixierwerkzeug (23) in dem engen Rohr (3) durch die Ausdehnung der elastischen Ringe (43a) festgelegt ist.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 3, wobei der Roboterkörper (21) mit einer Reinigungswerkzeug-Verteilungsvorrichtung (28) zum Zuführen bzw. Verteilen von Reinigungswerkzeugen (12) sukzessive zu den Arbeitspositionen der Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung versehen ist, wobei die Reinigungswerkzeug-Verteilungsvorrichtung (28) mit einer Zufuhrarmvorrichtung (53) versehen ist, welche den Reinigungswerkzeughalter (56) zwischen einer Zufuhrposition (a), wo die Reinigungswerkzeuge zugeführt sind, und einer Verteilposition (b) bewegt ist, wo die Reinigungswerkzeuge zu den Arbeitsvorrichtungen der Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung geliefert werden, wenn ein hin- und hergehender Arm, der einen Reinigungswerkzeughalter (56) an dem Vorderende davon aufweist, um die Roboterachse geschwenkt wird, die senkrecht zu dem rohrförmigen Blatt (4) angeordnet ist.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei der Roboter einen Testkopfrückkehrmechanismus zum Zurückführen des Inspektionstestkopfs (13) zu der Arbeitsvorrichtung (24), nachdem der Inspektionstestkopf (13) durch das enge Rohr (3) bewegt wurde, und einen Inspektionsmechanismus für das enge Rohr zum Inspizieren des engen Rohrs (3) umfaßt, wenn sich ein Inspektionstestkopf (13) entlang von wenigstens einem Vorwärts- und Rückwärtspfad bewegt.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 3, wobei der Roboter einen Testkopfrückkehrmechanismus zum Zurückführen des Inspektionstestkopfs (13) zu der Arbeitsvorrichtung (24), nachdem der Inspektionstestkopf (13) durch das enge Rohr (3) bewegt wurde, und einen Inspektionsmechanismus für das enge Rohr zum Inspizieren des engen Rohrs (3) umfaßt, wenn sich ein Inspektionstestkopf (13) entlang von wenigstens einem Vorwärts- und Rückwärtspfad bewegt.
Arbeitsroboter für Wärmetauscher nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Testkopfeinsetzmechanismus angeordnet ist, um den Inspektionstestkopf gemeinsam mit und hinter dem Reinigungswerkzeug (12) mittels eines unter Druck gesetzten Fluids von dem Druckzufuhrmechanismus unter Druck zuzuführen, und der Testkopfrückführmechanismus durch eine Codehaspelvorrichtung (29) ausgebildet ist, die fähig ist zum Aufwickeln und Ausrollen bzw. Abgeben des Inspektionskabels (30), das mit dem Inspektionstestkopf (13) verbunden ist, wobei die Codehaspelvorrichtung bzw. Codespulenvorrichtung (29) mit einer Aufnahmehaspel bzw. -spule (62) für jeden Inspektionstestkopf (13) der Arbeitsvorrichtung (24) versehen ist, um spiralig das Inspektionskabel (30) aufzuwickeln.
Verfahren zum Betreiben eines Wartungs- bzw. Arbeitsroboters für Wärmetauscher, wobei ein Roboterkörper (21) bewegbar an einem rohrförmigen bzw. Rohrblatt (4) angeordnet wird, durch welches eine Anzahl von engen bzw. schmalen Rohren (3) öffnet bzw. mündet, der Roboterkörper mit wenigstens vier Armen (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung versehen wird, welche derart installiert werden, daß sie ausgefahren und zusammengezogen werden können und an ihren Basisenden um ihre entsprechenden Achsen normal auf das rohrförmige Blatt (4) gedreht bzw. verschwenkt werden können, drei dieser vier Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung in einer Position durch ein Einsetzen ihrer Verbindungs- und Festlegungswerkzeuge in enge Rohre (3) von Arbeitsvorrichtungen (24) an den vorderen Enden der Arme (22A – 22D) für eine kombinierte Verwendung festgelegt bzw. fixiert werden, um dadurch den Roboterkörper (21) zu positionieren, in diesem Zustand der verbleibende Arm für eine kombinierte Verwendung bewegt wird und die Arbeitsvorrichtungen (24) an Positionen gestoppt bzw. angehalten werden, wo sie schmalen bzw. engen Rohren (3) gegenüberliegen, und beide Antriebssysteme, welche jeweils im wesentlichen aus einer einen Arm ausfahrenden und zusammenziehenden Vorrichtung zum Ausfahren und Zusammenziehen des Arms für eine kombinierte Verwendung und einer einen Arm schwenkenden Vorrichtung zum Schwenken bzw. Drehen des Arms für eine kombinierte Verwendung bestehen, vorübergehend freigegeben werden, um fähig zu sein, der Last bzw. Belastung zu folgen, worauf das erste Einsetzglied in das enge Rohr (3) von der Arbeitsvorrichtung (24) eingesetzt wird.