JP2528898B2 - 密閉室用マニュピュレ―タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は密閉室用マニュピュレータ、特にマニュピュ
レータの遠隔操作機構が故障したときにもマニュピュレ
ータを密閉室から抜出し除去可能な改良された密閉室用
マニュピュレータに関するものである。

［従来の技術］ 密閉室の内部で遠隔操作により各種の作業を行うため
にマニュピュレータが周知であり、密閉室に設けられた
ポートから所定のアクチュエータを密閉室内に挿入して
各種の作業を遠隔操作することができる。

このような密閉室としては例えば核融合炉の真空容器
あるいは電子線加速器その他の装置が知られている。

このような真空容器等の密閉室では、外部との接続は
容器の所定個所に設けられたポートにて行われ、このポ
ートは密閉室の真空を保つために著しく制限された小さ
い直径を有し、この結果、容器内での作業をするマニュ
ピュレータも前記狭いポートから出入り可能な構成であ
ることが要求される。

従来におけるこの種の密閉室用マニュピュレータは前
記ポートを通過可能な支持竿及びその先端に設けられた
アームからなり、密閉室内部でアームを動かして各種の
作業を行えるように構成されている。

第４図には従来におけるマニュピュレータの一般的な
構成が示されており、真空容器等の密閉室10にはポート
12が設けられており、このポートを通してマニュピュレ
ータが密閉室10内に挿入される。

マニュピュレータは支持竿14とこの支持竿に対して回
動及び往復動可能に設けられたアーム16を含み、前記ア
ーム16の先端にアクチュエータ18が装着される。

前記支持竿14の下端にはアームサポート20が固定さ
れ、該アームサポート20にアームホルダ22が回動可能に
支持されており、前記アーム16はこのアームホルダ16に
対して往復動可能に設けられている。

前記支持竿14の上端部には駆動機構24が設けられてお
り、この駆動機構24によって前記アーム16の往復動及び
アームホルダ22の回動が制御され、アクチュエータ18を
密閉室10内の所望位置に移動することができる。

第４図において、前記アクチュエータ18はチタン蒸着
装置を含み、前記密閉室10の内壁にチタン蒸着を行うこ
とができる。

従って、第４図に示した従来装置によれば、密閉室10
のポート12からマニュピュレータを密閉室内に挿入して
その内壁に所望の作業例えばチタン蒸着等を施すことが
可能となる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前述した従来装置においては、マニュ
ピュレータを密閉室内に挿入した後に駆動機構に何らか
の故障が生じた場合、密閉室内で広げたアームはもはや
ポートから抜取ることが不可能となり、この結果、マニ
ュピュレータを密閉室から除去するためには密閉室自体
を分解する等の必要があった。

しかしながら、核融合炉の真空容器のような密閉室の
場合、その分解は極めて困難であり、前記マニュピュレ
ータの故障はそれ自体真空容器に致命的な損傷を与えて
しまうという欠点があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的はマニュピュレータの駆動機構に故障が生じた
場合においても、密閉室内で開いたアームをポートから
抜出せる状態に戻してマニュピュレータを安全に外部に
取出すことのできる緊急装置を具備した密閉室用マニュ
ピュレータを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、マニュピュレ
ータ駆動機構に設けられている歯車輪列の一部を偏心軸
受にて支持し、この偏心軸受を緊急時には緊急索を用い
て回転させて前記歯車輪列の一部を切離し、これによっ
て、アームをポートから抜出し可能な垂下状態にするこ
とを特徴とする。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例について説
明する。

第１図には本発明に係る密閉室用マニュピュレータの
要部側面が示され、また第２図にはその正面が一部を破
断して示されている。

両図において、マニュピュレータは密閉室内に挿入さ
れ更にアームを開いた状態を示している。

第４図に示した従来装置と同様に、マニュピュレータ
は長く伸びた支持竿30を含み、この支持竿30によって真
空容器等のポートからマニュピュレータを容器内に挿入
することができる。

実施例における支持竿30は金属製のパイプからなり、
その下端にはフランジ32を介してアームサポート34が固
定されている。アームサポートは前記フランジ32に固定
された軸受ブロック36とこの軸受ブロック36に固定され
た２枚のサポート板38,40を含む。

前記アームサポート34にはアームホルダ42が回動可能
に軸支されており、このアームホルダ42は２枚のホルダ
板44,46を含む。

前記アームホルダ42にはアーム48が往復動可能に支持
されており、実施例におけるアーム48は略四角柱の筒状
体からなり、その一辺にはアームラック48aが設けられ
ており、前記アームホルダ42に支持されたピニオン50と
該アームラック48aが噛合い、アーム48を所定位置に移
動することができる。

前記ピニオン58の軸58aは前記アームホルダ42とアー
ムサポート34との回動軸を兼用しており、両ホルダ板4
4,46は該ピニオン軸58aを中心としてサポート38,40に対
して所定位置に回動することができる。

前記アーム48は前記ホルダ板44,46に４カ所設けられ
たガイドローラ60によってアームホルダ42に支持されて
おり、アームホルダ42に沿って往復動可能であり、その
先端に第４図と同様に所定のアクチュエータを装着可能
である。

前記アームホルダ42をアームサポート34に対して所定
位置まで回動するために、前記ピニオン58を外部から回
転する回動機構が設けられており、この回動機構は前記
ピニオン58に固定されている歯車62、該歯車62と噛合い
アームサポート34に軸支されている歯車64、該歯車64と
噛合うピニオン66そして前記ピニオン66に固定された傘
歯車68及び傘歯車68と噛合う傘歯車70を含む。

そして、前記傘歯車70は駆動軸72に固定されており、
該駆動軸72は前記支持竿30にそって伸長し、密閉室のポ
ートから支持竿30と共に外部に突出しており、外部に設
けられた駆動源からの駆動力によって前記駆動輪列を介
して前記アーム48を往復駆動することができる。

一方、マニュピュレータにはアームホルダ42をアーム
サポート34に対して所定位置に回動するための回動機構
が設けられており、この回動機構は前記ピニオン58と同
軸に配置されたセクタ歯車74を含み、このセクタ歯車74
の一端は前記アームホルダ42のホルダ板46と固定されて
いる。

なお前記セクタ歯車74はアームサポート34に支持され
たピニオン76と噛合い、該ピニオン76に固定されている
歯車78はピニオン80と噛合い、ピニオン80に固定された
傘歯車82及び該傘歯車と噛合う傘歯車84を介して回動軸
86の回転駆動力が前記セクタ歯車74に伝達される。

前記回動軸86も前記駆動軸72と同様に支持竿30に沿っ
て外部に伸長し所定の駆動源と接続されており、密閉室
の外部からマニュピュレータを遠隔操作することができ
る。

従って、マニュピュレータを狭いポートから密閉室内
に挿入する際には、アームホルダ42をその長手方向がア
ームサポート34の長手方向と一致するように、すなわち
第１図の状態から時計方向に90度アームホルダ42を回動
した状態でマニュピュレータの挿入が行われる。

すなわち、このような状態では、アームホルダ42はア
ームサポート34と平行に位置決めされ、細いポートを容
易に通過することができる。

以上のようにして、マニュピュレータが正常作動すれ
ば密閉室内で所望の作業を行うことができるが、前述し
たように、駆動部に異常が生じたとき、例えば、回動機
構が歯車の噛合いその他によって動かなくなった状態で
は、第１図のようにアーム48が開いたままではマニュピ
ュレータを密閉室から外部に取出すことが不可能となっ
てしまう。本発明は、このような場合においても、緊急
回収が可能なことが特徴とし、このために、本発明にお
いては、駆動機構の歯車部には偏心軸受を設け、緊急回
収時にはこの偏心軸受を回転させて駆動機構の歯車結合
を切離し、自重によってアーム48及びアームホルダ42を
回収位置すなわち垂下状態に移動させることを特徴とす
る。

前記偏心軸受は実施例においては、前記アームホルダ
42とアームサポート34の回動軸、すなわちピニオン軸58
aの支持部に設けられ、両サポート板38,40に偏心軸受8
8,90が回転可能に設けられている。

第1,2図は通常の作動状態を示し、この状態では偏心
軸受88,90に支持されているピニオン58及びセクタ歯車7
4は共にアームサポート34側の歯車輪列と噛合い可能な
位置にある。すなわち、第２図から明らかなごとく、ピ
ニオン58に固定されている歯車62は歯車64と噛合い結合
し、またセクタ歯車74はそれ自体ピニオン76と確実に噛
合い、これによって回動及び駆動機構の駆動力がアーム
ホルダ42に伝達されている。

一方、前記偏心軸受88,90には回動レバー92,94がそれ
ぞれ固定されており、このレバー92,94の先端には引上
げロッド96,98が固定され、さらに引上げロッド96,98の
上端には緊急索100,102が固定されている。

そして、緊急索100,102は支持竿30に沿って外部に伸
長しており、外部から緊急時にレバー92,94を回転駆動
して、前記偏心軸受88,90を回転することができる。

第３図には緊急索100,102を上方に引上げ、この結果
レバー92,94を反時計方向に回動した状態を示し、この
回転によって偏心軸受88,90は図示のごとく回転し、こ
の結果、ピニオン軸58aは第1,2図の正常な位置よりも下
方へ移動する。

従って、この状態では、歯車62と歯車64との噛合いが
離れ、アーム48の往復動機構が切離され、同様にセクタ
歯車74とピニオン76との噛合いが離れる結果、アームホ
ルダ42はアームサポート34から切離されて自由な状態と
なる。

従って、この緊急切離し状態においては、アームホル
ダ42はその自重によってアームサポート34と平行する垂
下状態まで移動し、この結果、駆動機構が故障した場合
においても、緊急切離しによってそれまで開いていたア
ームをポートに対して整列した位置に移動させることが
できる。

従って、この垂下状態において、マニュピュレータは
容易にポートを通過して外部に回収可能であり、駆動輪
列の故障時においてもマニュピュレータは確実に密閉室
外に回収することができる。

前述した実施例においは、偏心軸受の回動によって駆
動輪列及び回動輪列の両者を切離したが、本発明におい
ては、回動輪列のみを切離しても、アームホルダを垂下
状態に回転することができ、これによってマニュピュレ
ータの外部への回収を可能とすることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、密閉室のポー
トから室内に挿入されるマニュピュレータにおいて、マ
ニュピュレータの遠隔操作が不能になった場合において
も、緊急回収機構を用いて密閉室内で開いたアームを垂
下状態に移動させて確実に外部に回収することができ、
特に高価な密閉室内での作業を安心して行うことがで
き、核融合炉等の真空容器に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る密閉室用マニュピュレータの好適
な実施例を示す要部側面図、 第２図は第１図の一部破断した正面図、 第３図は第１図の緊急回収時における作用を示す要部側
面図、 第４図は従来におけるマニュピュレータの全体的な構成
を示す説明図である。 30……支持竿 34……アームサポート 42……アームホルダ 48……アーム 88,90……偏心軸受 100,102……緊急索

フロントページの続き (72)発明者 酒井 勉 神奈川県川崎市麻生区百合丘２丁目５番 地42―410 (72)発明者 武田 淳 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番 ２号 三菱電機株式会社神戸製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−293783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−251784（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉室内に所定ポートから挿入される支持
   竿と、該支持竿の先端に固定されたアームサポートと、
   該アームサポートに揺動自在に支持されたアームホルダ
   と、該アームホルダに対して往復移動可能に保持されそ
   の先端に所定のアクチュエータが装着可能なアームと、
   前記アームホルダをアームサポートに対して所定角度で
   位置決めするための回動機構と、前記アームをアームホ
   ルダに対して所定位置に移動する駆動機構と、を含み、
   前記アームサポートに対するアームホルダの軸支部には
   偏心軸受が設けられ、また前記支持竿に沿ってポートか
   ら密閉室内に伸長し前記偏心軸受を回転する緊急索、を
   含み、密閉室外から緊急索を用いて偏心軸受を回転さ
   せ、少なくとも前記回動機構歯車の噛合いを切離してア
   ーム及びアームホルダをアームサポートに対して垂下状
   態としてポートから装置を抜出し可能としたことを特徴
   とする密閉室用マニュピュレータ。