JP2014147981A - Working robot for nuclear facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原子力発電所等の原子力設備における上階の部屋よりも放射線量の高い部屋で作業を行う際に用いられる原子力設備用作業ロボットに関する。 The present invention relates to a nuclear facility work robot used when working in a room having a higher radiation dose than a room on an upper floor in a nuclear facility such as a nuclear power plant.
例えば、原子力設備内に何らかの不具合が発生した場合に、原子力設備における上階の部屋の床に貫通形成された穿孔を利用して、原子力設備における上階の部屋よりも放射線量の高い部屋で観察作業等の作業を行うことが想定される。そして、上階の部屋よりも放射線量の高い部屋で作業を行う際には、次のような原子力設備用作業ロボットが用いられる。 For example, if any malfunction occurs in the nuclear facility, use a perforation formed through the upper floor of the nuclear facility to observe in a room with a higher radiation dose than the upper floor of the nuclear facility. It is assumed that work such as work is performed. When working in a room having a higher radiation dose than the room on the upper floor, the following nuclear facility work robot is used.
原子力設備用作業ロボットは、ロボットベースを具備しており、このロボットベースは、上階の部屋の床における穿孔の周縁に着脱可能に設置されるものである。また、ロボットベースには、鉛直姿勢(起立姿勢の1つ)の起立アームが着脱可能に設けられており、この起立アームは、上階の部屋の床の穿孔に挿通可能であって、起立アームの基端部側は、観察作業等の作業を行う時に上階の部屋に位置するようになっている。なお、通常、起立アームは、回転モータの駆動により起立アームの軸心周りに回転し、かつ移動モータの駆動により起立アームの軸方向(鉛直方向)へ移動するようになっている。 The nuclear facility work robot includes a robot base, and this robot base is detachably installed on the periphery of the perforation in the floor of the upper floor room. In addition, the robot base is provided with a vertical arm (one of the standing postures) in a detachable manner, and this standing arm can be inserted into the perforation of the floor of the upper floor room. The base end side is positioned in an upper floor room when performing work such as observation work. Normally, the standing arm rotates around the axis of the standing arm by driving the rotary motor, and moves in the axial direction (vertical direction) of the standing arm by driving the moving motor.
起立アームの先端部には、揺動アームの基端部が揺動可能に連結されており、この揺動アームは、上階の部屋の床の穿孔に挿通可能である。また、起立アームの先端部又は揺動アームの基端部には、揺動アームを揺動させるための揺動モータが設けられており、この揺動モータの出力軸は、揺動アームの揺動軸に連動連結されている。そして、揺動アームの先端部には、上階の部屋よりも放射線量の高い部屋で観察作業等の作業を行う作業ヘッドが設けられている。ここで、揺動アームを起立アームに対して揺動できるようにした理由の1つは、原子力設備用作業ロボットと障害物との干渉を回避して、原子力設備用作業ロボットの操作性(作業性)を十分に確保するためである。 The base end portion of the swing arm is swingably connected to the distal end portion of the standing arm, and the swing arm can be inserted into the perforation of the floor of the upper floor room. In addition, a swing motor for swinging the swing arm is provided at the distal end of the standing arm or the base end of the swing arm, and the output shaft of this swing motor is the swing arm of the swing arm. It is linked to the drive shaft. At the tip of the swing arm, a work head is provided for performing work such as observation work in a room having a higher radiation dose than the room on the upper floor. Here, one of the reasons why the swing arm can be swung with respect to the standing arm is to avoid interference between the work robot for the nuclear facility and the obstacle, and the operability of the work robot for the nuclear facility (work) This is to ensure sufficient characteristics.
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献1及び特許文献2に示すものがある。
In addition, there exist some which are shown to patent
ところで、上階の部屋のスペース上の制限もあって、原子力設備用作業ロボットを上階の部屋の床に設置するには、ロボットベースを設置した後に、揺動アームを上階の部屋の床の穿孔に挿通させた状態で、起立アームに対する揺動アームの相対姿勢(揺動姿勢)を段階的に変化させて、起立アームをロボットベースに装着する必要がある。また、揺動モータの出力軸が揺動アームの揺動軸に連動連結されてあって、起立アームに対する揺動アームの相対姿勢を変化させる度に、揺動モータを駆動させる必要がある。そのため、原子力設備用作業ロボットを上階の部屋の床に設置するための設置時間(段取り時間)が長くなって、作業者の被爆線量が多くなるおそれがあるという問題がある。 By the way, due to space limitations in the upper floor room, in order to install the work robot for nuclear facilities on the floor of the upper floor room, after installing the robot base, the swing arm is moved to the floor of the upper floor room. It is necessary to mount the standing arm on the robot base by changing the relative posture (swinging posture) of the swinging arm with respect to the standing arm in a stepwise manner while being inserted into the perforation. Further, since the output shaft of the swing motor is interlocked with the swing shaft of the swing arm, it is necessary to drive the swing motor each time the relative posture of the swing arm with respect to the standing arm is changed. For this reason, there is a problem that the installation time (setup time) for installing the nuclear facility work robot on the floor of the upper floor becomes longer, and there is a possibility that the exposure dose of the worker increases.
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の原子力設備用作業ロボットを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a nuclear robot working robot having a novel configuration capable of solving the above-described problems.
本発明の特徴は、原子力設備における上階の部屋の床に貫通形成された穿孔を利用して、前記原子力設備における前記上階の部屋よりも放射線量の高い部屋(下階の部屋)で作業を行う際に用いられる原子力設備用作業ロボットにおいて、前記上階の部屋の床における前記穿孔の周縁に着脱可能に設置されるロボットベースと、前記ロボットベースに着脱可能に設けられ、前記上階の部屋の床の前記穿孔に挿通可能であって、基端部側(基端部)が作業を行う時に前記上階の部屋に位置する起立姿勢の起立アームと、基端部が前記起立アームの先端部に揺動自在に連結され、前記上階の部屋の床の前記穿孔に挿通可能な揺動アームと、前記起立アームの基端部側に軸心(ワイヤリールの回転軸の軸心)周りに回転可能に設けられ、前記揺動アームの一部に連結されたワイヤを巻取り及び送出し可能なワイヤリールと、前記起立アームの基端部側に設けられ、出力軸が前記ワイヤリールの回転軸に連動連結され、前記揺動アームを揺動させるための揺動モータと、前記起立アームに設けられ、前記ワイヤを前記起立アームの長手方向へ案内支持する第1ワイヤガイドと、前記揺動アームに設けられ、前記ワイヤを前記揺動アームの長手方向へ案内支持する第2ワイヤガイドと、前記揺動アームの先端部に設けられ、前記上階の部屋よりも放射線量の高い前記部屋で作業を行う作業ヘッドと、を具備したことを要旨とする。 A feature of the present invention is that work is performed in a room (a lower-floor room) having a higher radiation dose than the upper-floor room in the nuclear facility using a perforation formed in the floor of the upper-floor room in the nuclear facility. In the nuclear facility work robot used when performing the above, a robot base that is detachably installed on a perimeter of the perforation in the floor of the upper floor room, and is detachably provided on the robot base, An upright arm that can be inserted into the perforation in the floor of the room and is located in the upper floor room when the base end side (base end portion) performs work, and a base end portion of the upright arm. A swinging arm that is swingably connected to the distal end and can be inserted into the perforation of the floor of the upper floor room, and a shaft center (axial center of the rotation axis of the wire reel) on the base end side of the standing arm The swinging arm is rotatably provided around the A wire reel capable of winding and delivering a wire coupled to a part of the drum, and a proximal end side of the upright arm, and an output shaft coupled to a rotating shaft of the wire reel, and the swinging A swing motor for swinging the arm, a first wire guide provided on the standing arm and guiding and supporting the wire in a longitudinal direction of the standing arm, a swing wire provided on the swing arm, and the wire A second wire guide that guides and supports the swing arm in the longitudinal direction; and a work head that is provided at a tip of the swing arm and that performs work in the room having a higher radiation dose than the room on the upper floor. The summary is as follows.
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「作業」とは、観察作業、液体を注入する注入作業、切削作業等の加工作業を含む意である。また、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意であって、「起立姿勢」とは、鉛直姿勢の他に、鉛直方向に対して例えば45度傾斜しかつ起立した姿勢を含む意である。更に、「揺動アーム」の個数は、1つに限られるものでなく、例えば、基端部が前記起立アームの先端部に揺動自在に連結された第1揺動アーム、及び基端部が前記第1揺動アームの先端部に揺動自在に連結された第2揺動アームのように、複数の揺動アームからなるものであっても構わない。 In the specification and claims of the present application, the term “work” means processing work such as observation work, pouring work for injecting liquid, and cutting work. Further, “provided” means not only being provided directly but also indirectly provided via another member, and “standing posture” means other than a vertical posture. In addition, it is intended to include a posture that is inclined, for example, 45 degrees with respect to the vertical direction. Furthermore, the number of “swinging arms” is not limited to one. For example, a first swinging arm whose base end is swingably connected to the tip of the standing arm, and a base end. May be composed of a plurality of oscillating arms, such as a second oscillating arm pivotably connected to the tip of the first oscillating arm.
本発明の特徴によると、前記原子力設備用作業ロボットを前記上階の部屋の床に設置した後に、前記揺動モータの駆動により前記ワイヤリールを正方向へ回転させて、前記ワイヤを巻取ることにより、前記揺動アームを一方向へ揺動させて、前記起立アームの軸心に対する前記揺動アームの傾斜角を大きくする。一方、前記揺動モータの駆動により前記ワイヤリールを逆方向へ回転させて、前記ワイヤを送出すことにより、前記揺動アームを他方向へ揺動させて、前記起立アームの軸心に対する前記揺動アームの傾斜角を小さくする(前記起立アームの軸心に対する前記揺動アームの傾斜角を0度にすることを含む)。そして、前記揺動アームを前記起立アームの軸心に対して傾斜させた状態で、前記上階の部屋よりも放射線量の高い前記部屋で前記作業ヘッドによって作業を行う(前記原子力設備用作業ロボットによる作業に関する作用)。 According to the feature of the present invention, after the nuclear facility working robot is installed on the floor of the upper floor, the wire reel is rotated in the forward direction by driving the swing motor to wind the wire. Thus, the swing arm is swung in one direction to increase the tilt angle of the swing arm with respect to the axis of the standing arm. On the other hand, by rotating the wire reel in the reverse direction by driving the swing motor and feeding the wire, the swing arm is swung in the other direction and the swing with respect to the axis of the standing arm is performed. Decreasing the tilt angle of the moving arm (including setting the tilt angle of the swing arm to 0 degrees with respect to the axis of the standing arm). Then, work is performed by the work head in the room having a higher radiation dose than the room on the upper floor in a state where the swing arm is inclined with respect to the axis of the standing arm (the work robot for the nuclear facility) Work-related work).
前記揺動モータの出力軸が前記ワイヤリールの回転軸に連動連結され、前述のように、前記ワイヤリールによる前記ワイヤの巻取り及び又は送出しによって前記揺動アームを揺動させるため、前記原子力設備用作業ロボットを前記上階の部屋の床に設置する前に、予め前記ワイヤリールから前記ワイヤを送出しておくことにより、前記揺動モータを駆動させることなく、前記ワイヤの送出した長さに応じた範囲内で、前記揺動アームを自由に揺動させることができる。換言すれば、前記ワイヤの送出した長さに応じた範囲内で、前記起立アームに対する前記揺動アームの相対姿勢(揺動姿勢)を自由に変化させることができる。また、前述のように、前記揺動モータを前記起立アームの基端部側に設けることができ、作業を行う時に前記揺動モータが前記上階の部屋よりも放射線量の高い前記部屋に位置することがない(前記原子力設備用作業ロボットによる作業に関する作用以外の作用)。 Since the output shaft of the swing motor is linked to the rotation shaft of the wire reel, and as described above, the swing arm is swung by winding and / or sending out the wire by the wire reel. Before installing the equipment work robot on the floor of the upper floor room, the wire is sent out from the wire reel in advance, so that the length of the wire sent out without driving the swing motor. The swing arm can be freely swung within a range corresponding to. In other words, the relative posture (swinging posture) of the swinging arm with respect to the standing arm can be freely changed within a range corresponding to the length of the wire sent out. Further, as described above, the swing motor can be provided on the base end side of the upright arm, and the swing motor is positioned in the room having a higher radiation dose than the upper floor room when performing work. (There is no action other than the action related to the work by the nuclear facility work robot).
本発明によれば、前記原子力設備用作業ロボットを前記上階の部屋の床に設置する前に、前記揺動モータを駆動させることなく、前記ワイヤの送出した長さに応じた範囲内で、前記起立アームに対する前記揺動アームの相対姿勢を自由に変化させることができるため、前記原子力設備用作業ロボットを前記上階の部屋の床に設置するための設置時間(段取り時間)を大幅に短縮して、作業者の被爆線量を低減することができる。 According to the present invention, before installing the nuclear facility work robot on the floor of the upper floor room, without driving the swing motor, within a range according to the length of the wire sent, Since the relative posture of the swing arm with respect to the standing arm can be freely changed, the installation time (setup time) for installing the nuclear facility work robot on the floor of the upper floor room is greatly reduced. Thus, the exposure dose of the worker can be reduced.
また、作業を行う時に前記揺動モータが前記上階の部屋よりも放射線量の高い前記部屋に位置することがないため、放射線による前記揺動モータの損傷を極力抑えて、前記揺動モータの寿命を向上させることができる。 In addition, since the swing motor is not located in the room having a higher radiation dose than the upper floor room when performing work, damage to the swing motor due to radiation is suppressed as much as possible, and the swing motor Lifespan can be improved.
本発明の実施形態について図1から図6を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る原子力設備用作業ロボット1は、原子力設備における上階の部屋3のコンクリート床5に貫通形成された穿孔7を利用して、原子力設備における上階の部屋3よりも放射線量の高い下階の部屋9で観察作業を行う際に用いられるものである。そして、原子力設備用作業ロボット1の具体的な構成等は、以下のようになる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a nuclear
図1、図5、及び図6に示すように、原子力設備用作業ロボット1は、矩形のロボットベース11を具備しており、このロボットベース11は、上階の部屋3のコンクリート床5における穿孔7の周縁に取付ピン(図示省略)又は取付ボルト(図示省略)等を介して着脱可能に設置されるものである。また、ロボットベース11には、回転リング13がその軸心(回転リング13の軸心)周りに軸受(図示省略)を介して回転可能に設けられており、この回転リング13には、位置決めピン15が形成されている。
As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the nuclear
回転リング13には、アームサポート17がクランプ(図示省略)等にを介して着脱可能かつ回転不能に設けられている。また、アームサポート17は、回転リング13に着脱可能に設けられた円形のサポート本体19を備えており、このサポート本体19を回転リング13に対して回転不能にするため、サポート本体19には、回転リング13の位置決めピン15を係合する係合凹部21が形成されている。また、サポート本体19の上側及び下側には、サポートブラケット23,25がそれぞれ一体的に設けられている。
The
アームサポート17には、鉛直姿勢(起立姿勢の1つ)の中空管状の起立アーム27が鉛直方向(起立アーム27の軸方向)へ移動可能かつ回転リング13と同心状に設けられている。換言すれば、ロボットベース11には、鉛直姿勢の起立アーム27が回転リング13及びアームサポート17を介して着脱可能に設けられており、起立アーム27は、回転リング13及びアームサポート17を介してロボットベース11に対して起立アーム27の軸心周りに回転可能かつ鉛直方向へ移動可能である。また、起立アーム27は、上階の部屋3のコンクリート床5の穿孔7に挿通可能であって、中空管状の第1分割アーム29と、基端部側(基端部)が第1分割アーム29の先端部に蝶番31によって揺動自在に連結された中空管状の第2分割アーム33とからなっている。ここで、第1分割アーム29の基端部側は、観察作業を行う時に上階の部屋3に位置してあって、第2分割アーム33は、パチン錠35によって第1分割アーム29と同軸状に固定可能になっている。
The
ロボットベース11には、起立アーム27をその軸心周りにアームサポート17及び回転リング13と一体的に回転させるための回転モータ37が設けられている。また、回転モータ37の出力軸(図示省略)には、駆動ギア39が減速機構41を介して(連動)連結されており、この駆動ギア39は、回転リング13の外周面に形成した従動ギア(図示省略)に噛合してある。
The
サポートブラケット23には、起立アーム27を鉛直方向へ移動させるための移動モータ43が取付ブラケット45を介して設けられている。また、移動モータ43の出力軸43sには、ピニオン47が減速機構49を介して(連動)連結されており、第1分割アーム29には、ピニオン47に噛合しかつ第1分割アーム29の長手方向(軸方向)へ延びたラック51が設けられている。
The
図1、図4、及び図5に示すように、第2分割アーム33の先端部(起立アーム27の先端部)には、中空管状の揺動アーム53の基端部がヒンジ機構(蝶番)55によって揺動自在に連結されており、この揺動アーム53は、上階の部屋3のコンクリート床5の穿孔7に挿通可能である。また、第2分割アーム33の軸方向に対して0〜90度範囲で揺動するものであって、揺動アーム53の揺動軸であるヒンジ機構55のヒンジ軸55sは、揺動アーム53の揺動動作時に外側コーナになる位置に位置している。
As shown in FIGS. 1, 4, and 5, the proximal end of a hollow
図1、図3、及び図5に示すように、第1分割アーム29の基端部(起立アーム27の基端部)には、ワイヤリール57がその軸心(ワイヤリール57の回転軸57sの軸心)周りに回転可能に取付ブラケット59を介して設けられており、このワイヤリール57は、揺動アーム53の基端部側の一部に連結片61を介して連結されたワイヤ63を巻取り及び送出し可能である。また、第1分割アーム29の基端部には、揺動アーム53を揺動させるための揺動モータ65が取付ブラケット67を介して設けられており、この揺動モータ65の出力軸65sは、減速機69を介してワイヤリール57の回転軸57sに連動連結されている。なお、揺動モータ65は、過負荷が作用したときに電力の供給が停止されるようになっている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the
起立アーム27(第1分割アーム29内、第2分割アーム33内、及び第2分割アーム33の先端部側)には、ワイヤ63を起立アーム27の長手方向(軸方向)へ案内支持する複数の第1ガイドローラ(第1ワイヤガイドの一例)71が軸心(第1ガイドローラ71の軸心)周りに回転自在かつ起立アーム27の長手方向に間隔を置いて設けられている。また、揺動アーム53の基端部側には、ワイヤ63を揺動アーム53の長手方向(軸方向)へ案内支持する第2ガイドローラ(第2ワイヤガイドの一例)73が軸心(第2ガイドローラの軸心)周りに回転自在に設けられている。なお、本発明の実施形態にあっては、複数の第1ガイドローラ71の大きさを適宜に変えているが、複数の第1ガイドローラ71の大きさを統一したり、第1ガイドローラ71及び第2ガイドローラ73の個数を変更したりしても構わない。
On the standing arm 27 (in the
揺動アーム53の先端部には、下階の部屋9で観察作業(撮像作業)を行う観察カメラ(作業ヘッドの一例)75がケーブル77を介して設けられている。また、観察カメラ75は、ケーブル77の先端部に一体的に連結(接続)されており、揺動アーム53の先端部に対してケーブル77と一体的に鉛直方向(上下方向)へ移送されるようになっている。ここで、ケーブル77は、電線(図示省略)と信号線(図示省略)を内包してあって、ケーブル77の一部分は、起立アーム27内及び揺動アーム53内のケーブルガイド(図示省略)に案内支持されている。そして、原子力設備用作業ロボット1は、ケーブル77を鉛直方向へ移送するためのケーブル移送ユニット79を装備しており、ケーブル移送ユニット79の具体的な構成は、次のようになる。
An observation camera (an example of a work head) 75 that performs observation work (imaging work) in the
ケーブル移送ユニット79は、ユニットベース81を備えており、このユニットベース81は、上階の部屋3のコンクリート床5における穿孔7の近傍に取付ピン(図示省略)又は取付ボルト(図示省略)等を介して着脱可能に設置されるものである。また、ユニットベース81には、ケーブルリール83がその軸心(ケーブルリール83の軸心)周りに回転可能に取付ブラケット85を介して設けられており、このケーブルリール83は、ケーブル77を送出し及び巻取り可能である。そして、ユニットベース81におけるケーブルリール83の近傍には、ケーブル77を移送させるための移送モータ87が設けられており、この移送モータ87の出力軸87sは、主動プーリ89、タイミングベルト91、及び従動プーリ93を介してケーブルリール83の回転軸83sに連動連結されている。
The
ユニットベース81の適宜位置には、ケーブル77を上下方向へ案内支持する複数のガイドローラ95が軸心(ガイドローラ95の軸心)周りに回転自在に設けられている。また、ユニットベース81におけるガイドローラ95の近傍には、支柱97が立設されており、この支柱97の先端部と第1分割アーム29の基端部(起立アーム27の基端部)の間には、ケーブル77の一部分を案内するガイドチューブ99が一対の接続ポート101,103を介して設けられている。
A plurality of
なお、揺動アーム53の基端部には、揺動アーム53の先端部の周辺を撮像する視覚センサ105が設けられており、この視覚センサ105からの画像信号に基づいて前述の回転モータ37、移動モータ43、及び揺動モータ65を制御することによって、揺動アーム53及び観察カメラ75が下階の部屋9における障害物Gと干渉することを回避できるようになっている。
A
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。 Then, the effect | action and effect of embodiment of this invention are demonstrated.
原子力設備用作業ロボット1を上階の部屋3のコンクリート床5に設置した後に、移動モータ43の駆動により起立アーム27を鉛直下方(下方向)へ移動させることにより、揺動アーム53を起立アーム27と一体的に鉛直下方へ移動させて、揺動アーム53の基部(起立アーム27の先端部)を下階の部屋9における障害物Gの上側の開口部Gaと同じ高さ位置に位置させる。次に、揺動モータ65の駆動によりワイヤリール57を正方向へ回転させて、ワイヤ63を巻取ることにより、揺動アーム53を上方向へ揺動させて、起立アーム27の軸心に対する揺動アーム53の傾斜角を90度にする。更に、回転モータ37の駆動により起立アーム27をその軸心周りにアームサポート17及び回転リング13と一体的に回転させることにより、図1に示すように、揺動アーム53の先端部及び観察カメラ75を起立アーム27の軸心周りに旋回させて、障害物Gの上側の開口部Gaから障害物Gの外側に進出させる。そして、揺動アーム53を起立アーム27の軸心に対して傾斜させた状態で、下階の部屋9で障害物Gの上側の開口部Gaから観察カメラ75によって観察作業を行う。なお、障害物Gの上側の開口部Gaからの観察作業中に、移送モータ87の駆動によりケーブルリール83を回転させることにより、観察カメラ75を揺動アーム53の先端部に対してケーブル77と一体的に鉛直下方へ移送させても構わない。
After installing the nuclear
障害物Gの上側の開口部Gaからの観察作業を行った後に、回転モータ37の駆動により起立アーム27をその軸心周りに回転させることにより、揺動アーム53の先端部及び観察カメラ75を起立アーム27の軸心周りに旋回させて、障害物Gの上側の開口部Gaから障害物Gの内側に一旦戻す。次に、移動モータ43の駆動により起立アーム27を鉛直下方へ移動させることにより、揺動アーム53の先端部及び観察カメラ75を障害物Gの下側の開口部Gbと同じ高さ位置に位置させる。更に、回転モータ37の駆動により起立アーム27をその軸心周りに回転させることにより、図2に示すように、揺動アーム53の先端部及び観察カメラ75を起立アーム27の軸心周りに旋回させて、障害物Gの下側の開口部Gbから障害物Gの外側に進出させる。そして、揺動アーム53を起立アーム27の軸心に対して傾斜させた状態で、下階の部屋9で障害物Gの下側の開口部Gbから観察カメラ75によって観察作業を行う。なお、障害物Gの下側の開口部Gaからの観察作業中に、前述のように、観察カメラ75を揺動アーム53の先端部に対してケーブル77と一体的に鉛直下方へ移送させても構わない。
After performing the observation work from the upper opening Ga of the obstacle G, by rotating the standing
障害物Gの下側の開口部Gbからの観察作業を行った後に、回転モータ37の駆動により起立アーム27をその軸心周りに回転させることにより、揺動アーム53の先端部及び観察カメラ75を起立アーム27の軸心周りに旋回させて、障害物Gの下側の開口部Gbから障害物Gの内側に戻す。次に、移動モータ43の駆動により起立アーム27を鉛直上方(上方向)へ移動させることにより、揺動アーム53の先端部及び観察カメラ75を障害物Gの上側の開口部Gaと同じ高さ位置又はそれより高い高さ位置に位置させる。そして、揺動モータ65の駆動によりワイヤリール57を逆方向へ回転させて、ワイヤ63を送出すことにより、揺動アーム53を下方向へ揺動させて、起立アーム27の軸心に対する揺動アーム53の傾斜角を0度にする(原子力設備用作業ロボット1による観察作業に関する作用)。
After performing the observation work from the opening Gb on the lower side of the obstacle G, the
揺動モータ65の出力軸65sがワイヤリール57の回転軸57sに連動連結され、ワイヤリール57によるワイヤ63の巻取り及び又は送出しによって揺動アーム53を揺動させるため、原子力設備用作業ロボット1を上階の部屋3のコンクリート床5に設置する前に、予めワイヤリール57からワイヤ63を送出しておくことにより、揺動モータ65を駆動させることなく、ワイヤ63の送出した長さに応じた範囲内で、揺動アーム53を自由に揺動させることができる。換言すれば、ワイヤ63の送出した長さに応じた範囲内で、起立アーム27に対する揺動アーム53の相対姿勢(揺動姿勢)を自由に変化させることができる。また、前述のように、揺動モータ65を起立アーム27の基端部に設けることができ、観察作業を行う時に、回転モータ37及び移動モータ43だけでなく、揺動モータ65が上階の部屋3よりも放射線量の高い下階の部屋9に位置することがない。
The
ヒンジ機構55のヒンジ軸55sが揺動アーム53の揺動動作時に外側コーナになる位置に位置しているため、ワイヤ63に働く張力が大きくなくても、揺動アーム53を揺動させるためのモーメントを確保することができる。これにより、ワイヤ63の小径化及び揺動モータ65の小型化を促進して、原子力設備用作業ロボット1全体の軽量化を図ることができる(原子力設備用作業ロボット1による観察作業に関する作用以外の作用)。
Since the
従って、本発明の実施形態によれば、原子力設備用作業ロボット1を上階の部屋3のコンクリート床5に設置する前に、揺動モータ65を駆動させることなく、ワイヤ63の送出した長さに応じた範囲内で、起立アーム27に対する揺動アーム53の相対姿勢を自由に変化させることができるため、原子力設備用作業ロボット1を上階の部屋3のコンクリート床5に設置するための設置時間(段取り時間)を大幅に短縮して、作業者の被爆線量を低減することができる。特に、ワイヤ63の小径化及び揺動モータ65の小型化を促進して、原子力設備用作業ロボット1全体の軽量化を図ることができるため、前述の効果をより一層高めることができる。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, the length of the
また、観察作業を行う時に、回転モータ37及び移動モータ43だけでなく、揺動モータ65が上階の部屋3よりも放射線量の高い下階の部屋9に位置することがないため、放射線による揺動モータ65等の損傷を極力抑えて、揺動モータ65等の寿命を向上させることができる。
Further, when the observation work is performed, not only the
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、例えば、揺動アーム53の個数を複数に変更したり、揺動アーム53の先端部に観察作業を行う観察カメラ75が設けられる代わりに、液体を注入する注入作業、切削作業等の加工作業等の別の作業を行う別の作業ヘッド(図示省略)が設けられるようにしたりする等、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
Note that the present invention is not limited to the description of the above-described embodiment. For example, an
G 障害物
Ga 上側の開口部
Gb 下側の開口部
1 原子力設備用作業ロボット
3 上階の部屋
5 コンクリート床
7 穿孔
9 下階の部屋
11 ロボットベース
13 回転リング
17 アームサポート
27 起立アーム
29 第1分割アーム
33 第2分割アーム
37 回転モータ
43 移動モータ
53 揺動アーム
55 ヒンジ機構
55s ヒンジ機構のヒンジ軸
57 ワイヤリール
57s ワイヤリールの回転軸
61 連結片
63 ワイヤ
65 揺動モータ
65s 揺動モータの出力軸
71 第1ガイドローラ
73 第2ガイドローラ
75 観察カメラ
77 ケーブル
79 ケーブル移送ユニット
G Obstacle Ga Upper opening
Claims (7)
前記上階の部屋の床における前記穿孔の周縁に着脱可能に設置されるロボットベースと、
前記ロボットベースに着脱可能に設けられ、前記上階の部屋の床の前記穿孔に挿通可能であって、基端部側が作業を行う時に前記上階の部屋に位置する起立姿勢の起立アームと、
基端部が前記起立アームの先端部に揺動自在に連結され、前記上階の部屋の床の前記穿孔に挿通可能な揺動アームと、
前記起立アームの基端部側に軸心周りに回転可能に設けられ、前記揺動アームの一部に連結されたワイヤを巻取り及び送出し可能なワイヤリールと、
前記起立アームの基端部側に設けられ、出力軸が前記ワイヤリールの回転軸に連動連結され、前記揺動アームを揺動させるための揺動モータと、
前記起立アームに設けられ、前記ワイヤを前記起立アームの長手方向へ案内支持する第1ワイヤガイドと、
前記揺動アームに設けられ、前記ワイヤを前記揺動アームの長手方向へ案内支持する第2ワイヤガイドと、
前記揺動アームの先端部に設けられ、前記上階の部屋よりも放射線量の高い前記部屋で作業を行う作業ヘッドと、を具備したことを特徴とする原子力設備用作業ロボット。 In a nuclear facility work robot used when working in a room having a higher radiation dose than the upper floor room in the nuclear facility using a perforation formed in the floor of the upper floor room in the nuclear facility ,
A robot base that is detachably installed around the perforation in the floor of the upper floor room;
A standing arm that is detachably provided in the robot base, can be inserted into the perforation of the floor of the upper floor room, and is positioned in the upper floor room when the base end side performs work;
A swing arm that is pivotably connected to a distal end portion of the upright arm, and that can be inserted into the perforation of the floor of the upper floor room;
A wire reel provided on the proximal end side of the upright arm so as to be rotatable about an axis, and capable of winding and delivering a wire connected to a part of the swing arm;
A swing motor provided on the base end side of the standing arm, the output shaft being interlocked with the rotating shaft of the wire reel, and swinging the swing arm;
A first wire guide provided on the standing arm and guiding and supporting the wire in a longitudinal direction of the standing arm;
A second wire guide provided on the swing arm and guiding and supporting the wire in the longitudinal direction of the swing arm;
A work robot for a nuclear facility, comprising: a work head provided at a tip of the swing arm and performing work in the room having a higher radiation dose than the room on the upper floor.
前記ロボットベースに設けられ、前記起立アームをその軸心周りに回転させるための回転モータを具備したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の原子力設備用作業ロボット。 The upright arm is rotatable about the axis of the upright arm relative to the robot base;
The work robot for a nuclear facility according to claim 1 or 2, further comprising a rotation motor provided on the robot base and configured to rotate the upright arm about its axis.
前記ロボットベースに設けられ、前記起立アームをその軸方向へ移動させるための移動モータを具備したことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項の請求項に記載の原子力設備用作業ロボット。 The standing arm is movable in the axial direction of the standing arm with respect to the robot base;
The nuclear power according to any one of claims 1 to 3, further comprising a moving motor that is provided on the robot base and moves the standing arm in the axial direction thereof. Equipment working robot.
前記回転リングに着脱可能に設けられたアームサポートと、を具備し、
前記起立アームが前記アームサポートに前記起立アームの軸方向へ移動可能かつ前記回転リングと同心状に設けられてあって、
前記ロボットベースに設けられ、前記起立アームをその軸心周りに前記アームサポート及び前記回転リングと一体的に回転させるための回転モータと、
前記アームサポートに設けられ、前記起立アームをその軸方向へ移動させるための移動モータと、を具備したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の原子力設備用作業ロボット。 A rotating ring provided on the robot base so as to be rotatable around an axis;
An arm support detachably provided on the rotating ring,
The upright arm is movable on the arm support in the axial direction of the upright arm and is provided concentrically with the rotating ring,
A rotation motor provided on the robot base, for rotating the standing arm integrally with the arm support and the rotation ring about its axis;
The work robot for a nuclear facility according to claim 1 or 2, further comprising: a moving motor provided on the arm support for moving the standing arm in the axial direction thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013016435A JP2014147981A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Working robot for nuclear facility |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013016435A JP2014147981A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Working robot for nuclear facility |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014147981A true JP2014147981A (en) | 2014-08-21 |
Family
ID=51571414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013016435A Pending JP2014147981A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Working robot for nuclear facility |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014147981A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110749913A (en) * | 2019-09-27 | 2020-02-04 | 中核四川环保工程有限责任公司 | Radiation measurement wall-climbing robot |
-
2013
- 2013-01-31 JP JP2013016435A patent/JP2014147981A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110749913A (en) * | 2019-09-27 | 2020-02-04 | 中核四川环保工程有限责任公司 | Radiation measurement wall-climbing robot |
CN110749913B (en) * | 2019-09-27 | 2022-08-02 | 中核四川环保工程有限责任公司 | Radiation measurement wall-climbing robot |
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