JP2539100B2 - 異物回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、人が入り込む
ことが難しい空間中に存在する小さな異物を回収して除
去する異物回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、狭い隙間等に入込んだ異物を回
収するものとしてマジックハンドや鉗子等がある。さら
に、人が自ら入込んだり、手を進入させたりすることが
難しい空間に存在する異物を回収するものとして、生検
鉗子により異物を直に除去し回収する医療用の内視鏡
や、離れた位置からノズルにより異物を真空吸引して回
収するバキュ−ム等が知られている。

【０００３】そして、これらのうち内視鏡は、人体の中
に進入して内臓の内部を撮影するとともに、人体の外側
から遠隔操作され、鉗子により患部の除去等を行い、人
体を内側から部分的に治療する。

【０００４】また、原子力発電においては、例えば、図
１９に示すような燃料集合体２０１が用いられる。この
燃料集合体２０１は原子力燃料を充填したパイプ状の燃
料体２０２…によって構成されている。そして、燃料集
合体２０１の全長は例えば４ｍ程度に設定されており、
各燃料体２０２…間の隙間２０３…は例えば２〜３ｍｍ
に設定されている。さらに、図１９には、燃料体２０２
…を８×８に並べた燃料集合体が示されている。

【０００５】ここで、図１９中の符号２０４、２０５は
上部タイプレ−トおよび下部タイプレ−トを示してお
り、燃料体２０２…はこれら上部タイプレ−ト２０４お
よび下部タイプレ−ト２０５によって、上端部および下
端部を保持されている。

【０００６】また、符号２０６は、燃料体２０２…の長
手方向に沿って複数配置され、燃料体２０２…の長手方
向の途中の部位を保持するスペ−サ（１つのみ図示）で
ある。このスペ−サ２０６は各燃料体２０２…を個別に
保持する機構を備えている。さらに、燃料対２０２…の
上端部と上部タイプレ−ト２０４との間には外部スプリ
ング２０７…が介在している。

【０００７】上記燃料集合体２０１は、例えば使用前に
おいては、図２０に示すように燃料貯蔵用の貯蔵プ−ル
２０８の中で保管されている。そして、燃料集合体２０
１は吊り下げられており、燃料集合体２０１が保管され
ている位置の水深は約１０ｍ程度である。

【０００８】また、燃料集合体２０１がプ−ル２０８の
中で保管されるのは、使用前のみではない。例えば、原
子炉に何らかのトラブルが生じた場合等のように、使用
中の燃料集合体を一時的に保管して燃料集合体２０１の
中を検査することが必要な場合もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プ−ル２０
８に沈められた燃料集合体２０１内に例えばねじや金属
片等の異物が入込んだ場合、これらの異物を回収するこ
とが必要である。しかし、燃料集合体２０１は、一般
に、強度の放射線が存在するとともに水深１０ｍの高圧
な環境下に置かれている。また、各燃料体２０２…間の
隙間２０３…は２〜３ｍｍ程度に設定されており、小さ
い。

【００１０】このため、上記異物を人手により直に回収
することは不可能であり、上記異物を回収するものとし
ては、燃料集合体２０１から十分に離れた位置から遠隔
操作できるものが必要である。

【００１１】また、前述のような内視鏡を燃料集合体２
０１中の異物の回収に応用することも考えられる。そし
て、医療用の内視鏡においては、医師が接眼レンズを覗
きながら直接操作することが行われ、遠隔操作の操作距
離は例えば１ｍ程度に設定されている。また、方向調節
や鉗子の駆動等のための操作力の伝達は可撓性を有する
ワイヤにより行われている。さらに、内視鏡の外径は一
般に５ｍｍ以上に設定されている。

【００１２】このため、異物の回収を燃料集合体２０１
から十分に離れた遠隔地から行うこと、内視鏡を燃料集
合体２０１に到達させて燃料集合体２０１にセットする
こと、内視鏡や鉗子を燃料体２０２…の隙間２０３…へ
進入させること、および、鉗子等を正確に駆動して微小
な異物を回収すること等は困難である。また、異物を、
視覚による認識を行うことなしに真空吸引して回収する
ものでは、バキュ−ムノズルを対象物の所定位置に正確
に接近させることが難しい。

【００１３】本発明の目的とするところは、人手を進入
させることができない環境下に存在する微小な異物を、
視覚で認識しながら行われる操作により確実に回収する
ことが可能な異物回収装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、燃料集合体を構成する棒状の燃
料体間の隙間の異物を回収する異物回収装置において、
支持ポ−ルと、この支持ポ−ルの下端部に設けられた本
体と、この本体に一体的に設けられ上記燃料体間に入り
込んで上記本体を上記燃料集合体に対して位置決めする
本体固定部と、上記本体に対して移動可能な移動機構部
と、この移動機構部によって送られ上記燃料体間の空間
に侵入して異物の回収作業を行う回収作業部と、上記回
収作業部を遠隔操作するための遠隔操作部とを具備した
ことを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、燃料集合体を構成する棒
状の燃料体間の隙間の異物を回収する異物回収装置にお
いて、 支持ポ−ルと、この支持ポ−ルの下端部に設けら
れた本体と、この本体に一体的に設けられ上記燃料体間
に入り込んで上記本体を上記燃料集合体に対して位置決
めする本体固定部と、上記本体に対して一方向に、且
つ、上記対象物に対して接離する方向に移動可能な移動
機構部と、この移動機構部により送られ上記燃料体間の
空間に侵入して異物の回収作業を行う回収作業部と、こ
の回収作業部および上記異物を視野におさめながら上記
回収作業部に追従して上記回収作業部の作業状態を撮影
するとともに、撮影した画像を送るファイバ−スコ−プ
と、上記移動機構部の駆動、および、上記回収作業部に
よる上記異物の回収を遠隔操作するための遠隔操作部と
を具備したことを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、燃料集合体を構成する棒
状の燃料体間の隙間の異物を回収する異物回収装置にお
いて、 支持ポ−ルと、この支持ポ−ルの下端部に設けら
れた本体と、この本体に一体的に設けられ上記燃料体間
に入り込んで上記本体を上記燃料集合体に対して位置決
めする本体固定部と、上記燃料体間の空間に侵入して異
物の回収を行う回収作業部と、この回収作業部と上記異
物とを視野におさめて上記回収作業部の作業状態を撮影
するファイバ−スコ−プと、上記回収作業部と上記ファ
イバ−スコ−プとを一体に且つ複数方向に移動させて位
置決めする位置決め機構部と、上記ファイバ−スコ−プ
により撮影された画像を表示する表示部と、上記位置決
め機構部と上記回収作業部とを遠隔操作する遠隔操作部
とを具備したことを特徴とする。また、本発明は、本体
の向きを変化させ、上記本体の対象物に対する姿勢を調
整する姿勢調整手段を設けたことを特徴とする。そし
て、人手を進入させることができない環境下に存在する
微小な異物を、視覚で認識しながら行われる操作により
確実に回収できるようにした。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図面に従って説明
する。本発明の第１の実施例が図１〜図４に示されてい
る。

【００１８】図１中の符号１は、原子力発電設備におい
て、燃料集合体内に入り込んだ例えばねじや金属片、或
いは、燃料体に付着した水垢やごみ等の異物を回収する
異物回収装置（以下、回収装置と称する）を示してい
る。

【００１９】この回収装置１は、直線的に延びる円形パ
イプ状の支持ポ−ル２の下端部に固定され水中に沈めら
れる本体としての作業ユニット３と、水上の所定位置に
配置されたコントロ−ラ４を有する遠隔操作部５とを備
えている。コントロ−ラ４は例えば燃料貯蔵用のプ−ル
の外側に配置されて上記作業ユニット３を制御する。

【００２０】上記作業ユニット３は、支持ポ−ル２を操
作されて水中に沈められ、例えば水深約１０ｍの位置に
到達して燃料集合体（図示しない）に接近する。図２に
示すように、作業ユニット３は、２点鎖線で示す矩形状
の固定テ−ブル６や、この固定テ−ブル６の下側に設け
られるとともに互いに上下に且つ平行に配設されたガイ
ド軸７、８を有している。

【００２１】さらに、この作業ユニット３には、本体固
定部としての複数のガイドフィン９…が設けられてい
る。このガイドフィン９…は、作業ユニット３の前部に
配置されており、作業ユニット３の幅方向、即ち図２中
の矢印Ｘの方向に、例えば一定の間隔で互いに略平行に
並んでいる。

【００２２】ガイドフィン９…は作業ユニット３から突
出しており、平行に並んで燃料集合体を構成する棒状の
各燃料体間の隙間に差込まれている。そして、ガイドフ
ィン９…は固定テ−ブル６の前縁部を燃料集合体に接触
させた状態で作業ユニット３の、Ｘ方向の位置決めやず
れの防止、および、燃料集合体に対する固定を行う。こ
こで、固定テ−ブル６の前縁部やガイドフィン９…など
のように燃料体に接触する部分を耐放射性樹脂等により
構成することが考えられる。

【００２３】作業ユニット３には、矩形板体からなる移
動機構部としての移動テ−ブル１０が設けられている。
この移動テ−ブル１０は、その長手方向を前後方向に向
けた状態で、固定テ−ブル６の下面側に垂設されてい
る。そして、移動テ−ブル１０は、固定テ−ブル６の幅
方向中間部に配置されている。また、移動テ−ブル１０
は、作業ユニット３の前後方向、即ち図２中の矢印Ｙ方
向に自由にスライドできるようになっている。

【００２４】つまり、移動テ−ブル１０は、図２および
図３に示すようにその一方の板面に、長手方向に沿って
延びるラック１１を一体に形成されている。そして、移
動テ−ブル１０はこのラック１１に、固定テ−ブル６の
上側に配置固定されその回転軸を固定テ−ブル６の下面
側に導出したモ−タ１２のピニオン１３を螺合させてい
る。

【００２５】そして、移動テ−ブル１０は、このラック
１１とピニオン１３とによりモ−タ１２の回転力を伝達
されるとともに、ガイド軸７、８により案内されながら
Ｙ方向に進退する。さらに、移動テ−ブル１０は，Ｙ方
向への移動中に任意の位置で停止できるようになってい
る。ここで、モ−タ１２は、水の侵入を阻止するモ−タ
ケ−シング１２ａにより気密的に覆われている。モ−タ
１２には、サ−ボモ−タ等のように任意な変位量調節が
可能なモ−タが採用されている。

【００２６】また、移動テ−ブル１０には、回動自在な
回動板１４が連結されている。この回動板１４は移動テ
−ブル１０の下縁部に対向するよう配置されており、そ
の中間部を移動テ−ブル１０に枢支されている。そし
て、回動板１４は、移動テ−ブル１０の後部に配置され
固定された水中エアシリンダ１５にその後部の上端面を
対向させている。

【００２７】さらに、回動板１４は後端側の部位に、一
端を移動テ−ブル１０に接続されたコイルばね１６の他
端を接続されている。そして、回動板１４は、水中シリ
ンダ１５から突出したピストン１７により後端部を下方
へ押され、コイルばね１６を引張って弾性変形させなが
ら図中の矢印θ方向へ回動変位し、その前端部を上方へ
向ける。また、ピストン１７が没入し、回動板１４が水
中シリンダ１５の押圧力から解放されたときには、回動
板１４はコイルばね１６の付勢力により、例えば前端部
を下方へ向ける。

【００２８】また、この回動板１４の先端部には、回収
作業部としての回収用プロ−ブ（以下、プロ−ブと称す
る）１８が設けられている。このプロ−ブ１８は、例え
ば、先端を尖らせた針状に成形されたものでその外径寸
法を例えば２ｍｍ以下に設定されている。さらに、プロ
−ブ１８は、その基端部を回動板１４の先端部に固定さ
れている。そして、プロ−ブ１８は回動板１４の長手方
向に沿って延びており、その向きを回動板１４に対して
一定にした状態で、回動板１４の先端部から前方へ突出
している。

【００２９】そして、プロ−ブ１８は回動板１４と一体
に変位するようになっており、水中エアシリンダ１５の
ピストン１７の突没に伴い、尖った先端部を所定量上下
させる。

【００３０】つまり、プロ−ブ１８は、回動板１４を介
して移動テ−ブル１０と一体に移動し微小空間として
の、燃料体間の隙間に進入する。そして、プロ−ブ１８
は、移動テ−ブル１０と一体に移動することによりＹ方
向の位置合わせを行われ、さらに、可動板１４と一体に
回動することにより、θ方向の位置合わせを行われる。
ここで、モ−タ１２と水中エアシリンダ１５とを連動さ
せてプロ−ブ１８を駆動し、燃料体に付着した水垢やご
み等を引掻いて採取すること等が考えられる。さらに、
回収作業部揺動機構としてのプロ−ブ揺動機構１４ａ
が、回転板１４、水中エアシリンダ１５、および、コイ
ルばね１６等によって構成されている。

【００３１】また、このプロ−ブ１８として、異物を吸
込むバキュ−ムプロ−ブや異物を吸着するマグネットプ
ロ−ブ等を採用することが考えられる。そして、このう
ちバキュ−ムプロ−ブを採用した場合には、図４に示す
ように、プロ−ブとして吸引ノズル１９を用いる。そし
て、炉水中に配置された水中ポンプ２０を駆動して吸引
ノズル１９を介して異物を吸込み、吸込んだ異物を、吸
引ノズル１９と水中ポンプ２０の間に設けられ内側にフ
ィルタ２１を有する回収ケ−ス２２に回収することが考
えられる。

【００３２】また、図２中に２３で示すのはファイバ−
スコ−プである。このファイバ−スコ−プ２３はその先
端部２４を、一列に並んだ例えば直径２ｍｍ以下の管状
の撮像部や照明等により構成されたもので、この先端部
２４を移動テ−ブル１０に固定されている。そして、フ
ァイバ−スコ−プ２３は先端２４ａをプロ−ブ１８の先
端に向けるとともに近接させており、その視野にプロ−
ブ１８の先端をおさめている。

【００３３】ファイバ−スコ−プ２３は、撮像部や照明
等の光学端面を軸心に対して斜めにむけている。撮像部
の視野は照明によって照らされる。画像はプリズム等の
光学素子を介して取込まれ、伝送されたのち、例えば遠
隔操作部５の側に設けられたＣＣＤ(charge coupled de
vice) に入力される。

【００３４】さらに、ファイバ−スコ−プ２３は、移動
テ−ブル１０と一体に先端部２４を移動させるようにな
っており、先端部２４をプロ−ブ１８の動きに追従さ
せ、移動させながら常にプロ−ブ１８の先端を撮影す
る。

【００３５】そして、ファイバ−スコ−プ２３は、プロ
−ブ１８が金属片等を吸引・吸着したり、或いは、燃料
体に付着した水垢やごみ等をかき落としたりする様子
を、図１に示すように水中と水上の間で延びる可撓性の
ケ−ブル２５を介して上記先端部２４と接続された接眼
部２６や、この接眼部２６と接続されたモニタ２６ａに
表示する。ここで、ファイバ−スコ−プ２３により撮影
された画像を、モニタ２６ａに直接に表示するようにし
てもよい。

【００３６】また、前記遠隔操作部５は、コントロ−ラ
４とこのコントロ−ラ４の近くに配置された上記接眼部
２６、および、上記モニタ２６ａにより構成されるもの
である。さらに、遠隔操作部５は、コントロ−ラ４の操
作盤４ａにジョイスティック２７、２７等を有してお
り、さらに、コントロ−ラ４と作業ユニット３とを複数
の可撓性のケ−ブ２８…を介して接続している。そし
て、遠隔操作部５は、図示しないオペレ−タがモニタ２
６ａに表示された画像を見ながらコントロ−ラ４を操作
することにより、前記モ−タ１２や水中シリンダ１５を
例えば独立に駆動できるようにしている。さらに、この
異物回収装置１は以下のように操作されて異物の回収を
行う。

【００３７】まず、支持ポ−ル２が操作されて作業ユニ
ット３が水中に沈められる。そして、例えば水深約１０
ｍの位置でガイドフィン９…が燃料体の間に差込まれ、
作業ユニット３が燃料集合体に位置決め固定される。そ
して、燃料集合体から遠く離れた水上の位置でコントロ
−ラ４が操作され、モ−タ１２が駆動されて、プロ−ブ
１８およびファイバ−スコ−プ２３が燃料体の間の隙間
に進入する。

【００３８】そして、ファイバ−スコ−プ２３により異
物とプロ−ブ１８の先端とが１つの画面におさめられる
とともに、この画面が表示された接眼部２６を見ながら
コントロ−ラ４が操作される。そして、例えば、モ−タ
１２および水中エアシリンダ１５が任意に且つ同時に駆
動され、プロ−ブ１８が位置決めされて異物の回収が行
われる。

【００３９】すなわち、このような回収装置１では、プ
ロ−ブ１８とファイバ−スコ−プ２３とを取付けられた
作業ユニット３が燃料集合体に近付き、ファイバ−スコ
−プ２３により作業状態が撮影され、プロ−ブ１８によ
り、燃料体間の微小な空間に入込んだ異物が回収され
る。このため、人が自ら入込んだり、手を進入させたり
することのできない特殊な環境下に存在する微小な異物
の回収を、遠隔地で視覚により認識しながら行うことが
できる。

【００４０】さらに、プロ−ブ１８やファイバ−スコ−
プ２３を変位させて位置決めするモ−タ１２、および、
水中エアシリンダ１５等が作業ユニット３に取付けられ
ているので、プロ−ブ１８およびファイバ−スコ−プ２
３の位置決めを効率よく確実に、且つ高精度に行うこと
ができる。

【００４１】また、プロ−ブ１８およびファイバ−スコ
−プ２３のＹ方向の位置決めがモ−タ１２により行われ
るとともに、プロ−ブ１８のθ方向の位置決めが水中エ
アシリンダ１５により行われているので、モ−タコント
ロ−ルによる位置決めは１方向のみであり、プロ−ブ１
８を容易に異物に接近させることができる。そして、プ
ロ−ブ１８とファイバ−スコ−プ２３とを燃料集合体の
局所に接近させることが可能である。

【００４２】また、プロ−ブ１８にバキュ−ムプロ−ブ
やマグネットプロ−ブを採用した場合には、プロ−ブを
異物に接触させる必要はないため、位置決めがＹ方向の
みであっても確実に異物を回収することができる。ま
た、プロ−ブ１８に、超音波プロ−ブを採用することも
可能である。

【００４３】さらに、モ−タコントロ−ルによる位置決
めは１方向のみであることから、モ−タの数は１つだけ
でよく、作業ユニット３を小型且つ軽量に設定できる。
そして、コントロ−ラ４の構成を簡略化できる。また、
ガイドフィン９…を燃料集合体から一旦抜出すことによ
り、作業ユニット３をＸ方向に移動させることができ
る。

【００４４】また、水垢等の存在を確認するために光の
反射状態の違いを利用することが考えられる。そして、
光の濃淡等を見ただけでは、どの部分に水垢が存在して
いるのかということを正確に知ることはできないが、プ
ロ−ブ１８により触れたり引掻いたりすることによっ
て、水垢等の状態や存在位置を正確に知ることができ
る。そして、燃料体の触診が可能になり、燃料集合体の
状態をより正確に知ることができる。また、異物の除去
や回収を行うために、プロ−ブにより水流を吹付けるこ
とや、プロ−ブから気泡を吹出してバブリングすること
等も可能である。

【００４５】そして、異物を除去するだけでは一旦除去
された異物が燃料集合体に再付着することが考えられる
が、図４に示すように除去された異物を回収する手段を
設ければ、異物の回収が可能になり、異物の再付着を防
止することができる。

【００４６】また、ファイバ−スコ−プ２３によって取
込まれる画像はＣＣＤ等の解像度に影響されるが、ファ
イバ−スコ−プ２３およびプロ−ブ１８が燃料集合体中
に進入して異物に接近するので、精度の高い画像が遠隔
操作部５において表示される。モ−タ１２に任意な変位
量調節が可能なモ−タが採用されているので、プロ−ブ
１８とファイバ−スコ−プ２３の高精度な駆動・変位・
位置決め可能である。また、回収装置１を燃料集合体の
点検、検査などに利用することも可能である。さらに、
作業ユニット３の重力方向の位置決めは、ウインチ等に
より作業ユニット３を吊して行うことが可能である。

【００４７】なお、本実施例では、移動テ−ブル１０の
動力の伝達にラック１１とピニオン１３とを利用してい
るが、本発明はこれに限られるものではなく、この他に
例えば台形ねじ等を利用することも可能である。また、
回動板１４の駆動にモ−タを利用することも可能であ
り、この場合には、回動板１４の操作性を向上させるこ
とができる。また、遠隔操作される潜水艇に作業ユニッ
ト３を組込めば、支持ポ−ル２等は不要になる。本発明
の第２の実施例の要部が図５〜図７に示されている。な
お、前述の実施例と同様な部分には同一符号を付し、そ
の説明は省略する。

【００４８】図５中の符号２は上端を水上に露出した支
持ポ−ルを示しており、符号３はこの支持ポ−ル２の下
端に固定され水中に沈められた作業ユニットを示してい
る。そして、作業ユニット３は、前部に設けられたガイ
ドフィン９…によって、燃料集合体に対して固定される
とともに、横方向、即ち図中のＸ方向の位置決めを行わ
れる。

【００４９】さらに、作業ユニット３は、図示しない回
収作業部としてのプロ−ブ、および、このプロ−ブの先
端を常に視野におさめるファイバ−スコ−プ２３を有し
ている。ファイバ−スコ−プ２３の、図示しない他端に
は、ＴＶカメラとモニタとが接続されている。そして、
作業ユニット３は、モ−タケ−シング１２ａに収納され
たモ−タにより移動テ−ブル１０を前後にスライドさせ
て、プロ−ブとファイバ−スコ−プ２３の先端部２４と
を燃料体間に進入させる。

【００５０】そして、作業ユニット３は、水上の遠隔地
でモニタ（図示しない）を見ながらコントロ−ラを操作
するオペレ−タにより、上記プロ−ブと上記ファイバ−
スコ−プ２３とを制御されて、燃料体間の微小な隙間に
存在する異物の回収を行う。

【００５１】また、作業ユニット３には姿勢調整手段３
１が設けられている。この姿勢調整手段３１は、作業ユ
ニット３の前部に設けられた４つの姿勢センサ３２ａ〜
３２ｄと、作業ユニット３の後部に設けられ後方へ水流
を噴射する同じく４つの水流発生部３３ａ〜３２ｄとを
有している。そして、姿勢調節手段３１は、図６および
図７に示すように姿勢センサ３２ａ〜３２ｄと水流発生
部３３ａ〜３３ｄとを、作業ユニット３の前部および後
部のそれぞれの例えば４隅に配置している。

【００５２】つまり、姿勢調節手段３１は、作業ユニッ
ト３が燃料集合体に固定されるイニシャル時の、作業ユ
ニット３がその前部を燃料集合体に接する際に、燃料集
合体に接触してＯＮした接触センサと接触せずＯＦＦし
た状態の姿勢センサとの位置関係を基に作業ユニット３
の燃料集合体に対する傾きを検知する。

【００５３】そして、姿勢調節手段３１は、燃料集合体
から離間した接触センサを燃料集合体に接触させるよ
う、水流発生部３３ａ〜３３ｄのうちの、ＯＦＦしてい
る接触センサと対応する一部の水流発生部を選択して駆
動する。そして、姿勢調節手段３１は後方へ向けて水流
を噴射し、水流発生部３３ａ〜３３ｄの発する推力、或
いは、各水流発生部３３ａ〜３３ｄ間の推力の差を利用
して作業ユニット３の傾きを変化させ、作業ユニット３
の姿勢を調整する。

【００５４】すなわち、このような姿勢調整手段３１を
有する異物回収装置３６では、姿勢調節手段により、作
業ユニット３の燃料集合体に対する傾きが矯正され、作
業ユニット３の姿勢が自動的に調節される。このため作
業ユニット３の重心の変化を吸収でき、作業ユニット３
を軽量化できるとともに、作業ユニット３により燃料体
を傷付けることがない。

【００５５】つまり、移動テ−ブル１０等が駆動される
と作業ユニット３の重心もこれにともなって移動し、作
業ユニット３が傾いて位置ずれし、作業ユニット３の燃
料集合体に対する位置合せが難しくなることが考えられ
る。そして、傾いた作業ユニット３の姿勢を調整して作
業ユニット３を燃料集合体に位置合せするには、予め、
移動する重心位置に合わせて支持ポ−ル２と作業ユニッ
トとの接続位置を十分に検討したり、上記イニシャル時
に作業ユニット３に錘を追加取付けしてバランスをとっ
たりする必要がある。

【００５６】また、作業ユニット３が傾いていたので
は、オペレ−タが支持ポ−ル２を例えば手前に引寄せた
際に、作業ユニット３を人手により均一な力で燃料集合
体に押付けることは難しい。そして、押付け力が強すぎ
た場合には燃料集合体を傷付け易い。そして、モ−タケ
−シング１２ａの浮力により、作業ユニット３は水中で
傾き易い。

【００５７】しかし、作業ユニット３に上述のような姿
勢調整手段３１を設けることにより、重心の変化を自動
的に吸収して傾きの発生を防止することができ、作業ユ
ニット３の姿勢を一定に保つことができる。また、イニ
シャル時に錘を追加取付する必要がなく、作業ユニット
３の重量を小とすることができる。

【００５８】さらに、例えば全ての姿勢センサ３２ａ〜
３２ｄがＯＮしたのち、水流発生部３３ａ〜３３ｄの推
力を等しくし更に一定にすることで、作業ユニット３を
燃料集合体に均一、且つ一定な圧力で押付けることが可
能である。そして、作業ユニット３が過大でばらついた
力で燃料集合体を押圧し燃料集合体を傷付けること等を
防止できる。なお、姿勢センサ３２ａ〜３２ｄとして、
接触センサや圧力センサ等を採用することが考えられ
る。本発明の第３の実施例の要部が図８に示されてい
る。なお、前述の各実施例と同様な部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。

【００５９】つまり、前述の第２の実施例においては、
水流発生部として水流噴射式のものが用いられており、
水流噴射式の水流発生部は複数個設けられているが、こ
の第３の実施例の異物回収装置３７においては、水流発
生部として１つのスクリュ−３４が設けられている。そ
して、このスクリュ−３４と舵３５とにより作業ユニッ
ト３の姿勢が調整される。

【００６０】図８に示す作業ユニット３はスクリュ−３
４を、後部の略中央に後向きに配設している。さらに、
作業ユニット３は、スクリュ−３４の後方に上下に回動
変位可能な舵３５を有している。そして、作業ユニット
３は、スクリュ−３４の推力によりその前部を燃料集合
体に押付けられるとともに、接触センサの出力信号に基
づいて方向を変える舵３５により、上下方向の傾きを調
節される。なお、作業ユニット３のＸ方向の姿勢はガイ
ドフィン９…により略一定に保たれる。このため、舵３
５による姿勢調整は一方向、即ちＺ方向のみでよい。本
発明の第４の実施例が図９および図１０に示されてい
る。なお、前述の各実施例と同様な部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。

【００６１】図９中の符号４１は、原子力発電設備にお
いて、燃料集合体内に入り込んだ例えばねじや金属片、
或いは、燃料体に付着した水垢やごみ等の異物を回収す
る異物回収装置（以下、回収装置と称する）を示してい
る。

【００６２】図９中の符号４１は、原子力発電設備にお
いて、燃料集合体内に入り込んだ例えばねじや金属片、
或いは、燃料体に付着した水垢やごみ等の異物を回収す
る異物回収装置（以下、回収装置と称する）を示してい
る。

【００６３】この回収装置４１は、直線的に延びる支持
ポ−ル４２の下端部に固定され水中に沈められる本体と
しての作業ユニット４３と、水上の所定位置に配置され
例えば原子炉の外側に位置する遠隔操作部４４とを備え
ている。

【００６４】このうち作業ユニット４３は、支持ポ−ル
４２を操作されて水中に沈められ、例えば水深約１０ｍ
の位置に到達して燃料集合体（図示しない）に接近す
る。そして、図１０に示すように作業ユニット４３は、
２点鎖線で示す矩形箱状のケ−シング４５を有してお
り、さらに、このケ−シング４５に、ケ−シング４５か
ら突出した本体固定部（以下、固定部と称する）４６を
備えている。

【００６５】固定部４６は、燃料集合体をその間に侵入
させる板状のガイド４７、４７と、このガイド４７、４
７の外側に位置するとともにその内側に、燃料体の配置
に合せて複数の溝を並設された４つのクランプ４８…と
を有している。そして、固定部４６は、ガイド４８、４
８の間に燃料集合体を侵入させたのち、この燃料集合体
をクランプ４８…で挟み付け、クランプ４８…の溝に燃
料体を嵌合させて、ケ−シング４５を燃料集合体に対し
て固定する。

【００６６】また、作業ユニット４３には回収作業部と
しての鉗子４９が設けられている。この鉗子４９は、例
えば内索と外索とからなりケ−シング４５の中と外とに
跨って延びる可撓性ワイヤ５０の先端に配置されてお
り、例えばクランプ４８…の基端部の近傍に位置してい
る。そして、鉗子４９は、ケ−シング４５の外側に固定
された鉗子駆動用モ−タ５１の回転力を、互いに係止し
たカム５２とリンク５３、および、基端側をリンク５３
に連結された上記可撓性ワイヤ５０の例えば内索により
伝達されて開閉する。

【００６７】また、鉗子４９は、図中に５４で示す鉗子
回転機構部にその途中の部分を接続されるとともに、後
述する位置決め機構部５５に連結している。そして、鉗
子４９は、鉗子回転機構部５４を構成する鉗子回転用モ
−タ５６の回転力を、フレキシブルシャフト５７や、は
すば式のギア部５８等を介して伝達され、軸心まわりに
回動する。

【００６８】さらに、図１０中に５９で示すのはファイ
バ−スコ−プである。このファイバ−スコ−プ５９は先
端部６０を、一列に並んだ管状の撮像部や照明等により
構成されている。そして、ファイバ−スコ−プ５９は、
先端部６０を鉗子４９に近付けて対向させており、鉗子
４９をその視野におさめる。さらに、ファイバ−スコ−
プ５９は先端部６０を、上記位置決め機構部５５に固定
している。

【００６９】ファイバ−スコ−プ５９は撮像部や照明等
の光学端面を軸心に対して斜めに向けている。撮像部の
視野は照明によって照らされている。画像はプリズム等
の光学素子を介して取込まれ、伝送されたのち、例えば
遠隔操作部５の側に設けられたＣＣＤ(charge coupled
device) に入力される。

【００７０】また、ファイバ−スコ−プ５９は、図中に
６１で示すファイバ−スコ−プ揺動機構部に先端部６０
を連結している。そして、ファイバ−スコ−プ５９は、
上記鉗子駆動用モ−タ５１と並設され鉗子回転機構部６
１を構成する鉗子回転用モ−タ６２の回転力を、フレキ
シブルシャフト６３やギア部６４等を介し伝達されて先
端部６０を、基端側を中心としてケ−シング４５の左右
方向、即ち図中のＹ軸まわりに揺動させる。

【００７１】上記位置決め機構部５５は、第１〜第３の
３つの送りモ−タ６５、６６、６７と、この３つの送り
モ−タ６５、６６、６７の駆動力をラック・ピニオン機
構により伝達されて直線移動する第１〜第３の３つの移
動体６８、６９、７０とを有している。さらに、位置決
め機構部５５は、板状に成形された第３の移動体７０
に、鉗子４９の可撓性ワイヤ５０、および、ファイバ−
スコ−プ５９の先端部６０とを連結されている。

【００７２】そして、位置決め機構部５５は、第１の送
りモ−タ６５により各移動体６８〜７０、および他の２
つの送りモ−タ６６、６７をケ−シング４５の左右方
向、即ち図中のＸ方向に一体的に移動させる。また、第
２の送りモ−タ６６により第２のおよび第３の移動体６
９、７０と第３の送りモ−タ６７とをケ−シング４５の
前後方向、即ち図中のＹ方向に移動させる。さらに、位
置決め機構部５５は、第３の送りモ−タ６７により第３
の移動体７０をケ−シング４５の上下方向、即ち図中の
矢印Ｚ方向に移動させる。

【００７３】そして、位置決め機構部５５は第１〜第３
の３つの送りモ−タ６５〜６７を選択して駆動すること
により、第３の移動体７０と一体な鉗子４９とファイバ
−スコ−プ５９の先端部５０とを、先端部５０を鉗子４
９に追従させながら、燃料体間の任意の位置に移動させ
る。そして、ファイバ−スコ−プ５９の視野に鉗子４９
を常におさめながら、鉗子４９を位置決めする。

【００７４】ここで、第１〜第３の送りモ−タ６５〜６
７、鉗子駆動用モ−タ５１、および、鉗子回転用モ−タ
６２には、サ−ボモ−タ等のように任意な変位量調節が
可能なモ−タが採用されている。

【００７５】また、前記遠隔操作部４４は、図９中に示
すように、操作盤７１、制御部としてのコントロ−ラ７
２、および、表示部としてのモニタ７３により構成され
ている。そして、遠隔操作部４４は、操作盤７１とコン
トロ−ラ７２とを接続するとともに、モニタ７３とファ
イバ−スコ−プ５９とを接続している。さらに、遠隔操
作部４４はコントロ−ラ７２と、作業ユニット４３の各
モ−タの導線を水中で集めたコネクタボックス７４とを
接続している。

【００７６】そして、遠隔操作部４４はモニタ７３に、
ファイバ−スコ−プ５９が撮影した画像を受けるように
なっている。そして、遠隔操作部４４はモニタ７３に、
鉗子４９が燃料体間に進入して異物の回収を行う様子を
表示する。

【００７７】さらに、遠隔操作部４４は、操作盤７１に
複数のジョイスティック７５…を突設している。そし
て、遠隔操作部４４は、図示しないオペレ−タがモニタ
７３に表示された画像を見ながらジョイスティック７５
…を操作することにより、操作盤７１からコントロ−ラ
７２へ指令信号を送る。そして、遠隔操作部４４は、コ
ントロ−ラ７２により、水中の作業ユニットに備えられ
た各モ−タを例えば個別に制御し、鉗子４９とファイバ
−スコ−プ５９との位置合せや駆動等を行なう。

【００７８】すなわち、このような異物回収装置４１で
は、鉗子４９とファイバ−スコ−プ５９とを取付けられ
た作業ユニット４３が燃料集合体に近付けられるととも
に、遠隔地に配置されたモニタ７３に作業状態を表示し
ながら鉗子４９により、燃料体間の微小な空間に入込ん
だ異物が回収される。このため、人が自ら入込んだり、
手を進入させたりすることのできない特殊な環境下に存
在する異物の回収を、遠隔地で視覚により認識しながら
行うことができる。

【００７９】さらに、作業ユニット４３が固定部４６に
より燃料集合体に固定され、この作業ユニット４３が燃
料集合体に対して大まかに位置決めされたのち、位置決
め機構部５５が駆動されて鉗子４９およびファイバ−ス
コ−プ５９が細かく位置決めされる。このため、鉗子４
９およびファイバ−スコ−プ５９の位置決めを高精度に
行うことができる。

【００８０】また、鉗子４９をある隙間から別の隙間へ
移動させる際には、ケ−シング４５を固定したまま第１
〜第３の３つの送りモ−タ６５〜６７をそれぞれ駆動し
て必要な部分のみ、即ち鉗子４９およびファイバ−スコ
−プ５９のみを目的の位置へ移動させることができる。
したがって、鉗子４９をある隙間から別の隙間へ移動さ
せる作業を容易に行うことができる。そして、鉗子４９
とファイバ−スコ−プ５９とを燃料集合体の任意な局所
に正確に位置決めすることができる。

【００８１】また、鉗子４９が設けられているので、発
見された異物の除去を確実に行うことができる。さら
に、鉗子４９によって除去された異物を吸引、或いは吸
着して回収する手段を設ければ、異物の再付着を防止で
きる。また、燃料集合体の触診が可能になり、燃料集合
体の状態をより正確に知ることができる。

【００８２】さらに、異物を直に掴むことができ、異物
を確実に回収することが可能である。そして、例えば燃
料集合体２０１のスペ−サ２０６内で引掛かった異物を
除去・回収することが可能である。さらに、鉗子４９に
水垢の削ぎ落とし等を行わせることも可能である。

【００８３】また、各種のモ−タ５１、６２、および、
６５〜６７に任意な変位量調節が可能なモ−タが採用さ
れているので、鉗子４９とファイバ−スコ−プ５９の高
精度な駆動・変位・位置決めが可能である。

【００８４】なお、本実施例では、作業ユニット４３に
固定部４６を一体的に設けているが、例えば、作業ユニ
ット４３が固定部４６に対して変位できるようにし、固
定部４６が燃料集合体をつかんだまま、作業ユニット４
３が燃料集合体に沿って自走するようにしてもよい。ま
た、作業ユニット４３の各モ−タ等の構成を、鉗子４９
に必要とする自由度に応じて適宜省略することが可能で
ある。また、遠隔操作される潜水艇に作業ユニット４３
を組込めば、支持ポ−ル４２等が不要になる。本発明の
第５の実施例の要部が図１１および図１２に示されてい
る。なお、前述の各実施例と同様の部分には同一符号を
付し、その説明は省略する。

【００８５】図１１中の符号８１は、原子力発電用の燃
料集合体に付着或いは混入した異物を除去して回収する
異物回収装置（以下、回収装置と称する）を示してい
る。この回収装置１は、図９を引用して示すように、直
線的に延びる支持ポ−ル２の下端部に固定され水中に沈
められる本体としての作業ユニット４３と、水上の所定
位置に配置され例えば原子炉の外側に位置する遠隔操作
部４４とを備えている。上記作業ユニット４３は、図１
１に示すように、位置決め機構部５５を有している。

【００８６】この位置決め機構部５５は、第１〜第３の
３つの送りモ−タ６５、６６、６７と、この３つの送り
モ−タ６５、６６、６７の駆動力をラック・ピニオン機
構により伝達されて直線移動する第１〜第３の３つの移
動体６８、６９、７０とを有している。さらに、位置決
め機構部５５は、板状に成形された第３の移動体７０
に、鉗子５９の可撓性ワイヤ５０、および、ファイバ−
スコ−プ５９の先端部６０とを連結されている。

【００８７】また、位置決め機構部５５は、第３の移動
体７０を第２の移動体６９に連結しており、さらに、こ
れら第２および第３の移動体６９、７０を第１の移動体
６８に連結している。

【００８８】そして、位置決め機構部５５は、第１の送
りモ−タ６５により各移動体６８〜７０、および他の２
つの送りモ−タ６６、６７をケ−シング４５の左右方
向、即ち図中のＸ軸方向に一体的に移動させる。また、
第２の送りモ−タ６６により第２および第３の移動体６
９、７０と第３の送りモ−タ６７とをケ−シング４５の
前後方向、即ち図中のＹ軸方向に移動させる。さらに、
位置決め機構部５５は、第３の送りモ−タ６７により第
３の移動体７０をケ−シング４５の上下方向、即ち図中
のＺ軸方向に移動させる。

【００８９】つまり、位置決め機構部５５は鉗子４９お
よびファイバ−スコ−プ５９を、第１の送りモ−タ６５
によってＸ軸方向に移動させるとともに、第２の送りモ
−タ６６によってＹ軸方向に移動させる。さらに、位置
決め機構部５５は鉗子４９およびファイバ−スコ−プ５
９を、第３の送りモ−タ６７によって、Ｚ軸方向に移動
させる。

【００９０】また、位置決め機構部５５は、各送りモ−
タ６５〜６７を正方向に回転させて、鉗子４９およびフ
ァイバ−スコ−プ５９をＸ−Ｙ−Ｚ軸のそれぞれの正方
向に移動させ、さらに、各送りモ−タ６５〜６７を逆方
向に回転させて、鉗子４９およびファイバ−スコ−プ５
９をＸ−Ｙ−Ｚ軸のそれぞれの負方向に移動させる。

【００９１】そして、位置決め機構部５５は第１〜第３
の３つの送りモ−タ６５〜６７を選択して駆動すること
により、第３の移動体７０と一体な鉗子４９とファイバ
−スコ−プ５９の先端部６０とを、先端部６０を鉗子４
９に追従させながら、燃料体間の任意の位置に移動させ
る。そして、ファイバ−スコ−プ５９の視野に鉗子４９
を常におさめながら、鉗子４９を位置決めする。

【００９２】また、作業ユニット４３には移動規制部と
してのインタ−ロック機構部７６が設けられている。こ
のインタ−ロック機構部７６は、第２の移動体６９に突
設された係止用突起としてのガイドピン７７と、第２の
移動体６９の上側に配置された櫛形の、ガイド部材とし
てのガイドプレ−ト７８とからなっている。

【００９３】上記ガイドピン７７は円柱状に成形されて
おり、第２の移動体６９の上面に一体に設けられてい
る。そして、ガイドピン７７は、第２の移動体６９と一
体にＸ軸方向およびＹ軸方向へ変位し、鉗子４９とファ
イバ−スコ−プ５９との動きに追従する。

【００９４】また、ガイドプレ−ト７８は板体からなる
ものである。そして、ガイドプレ−ト７８は、一端を開
放するとともに他端を半円状に閉じ互いに略平行に並ん
だＵ字形の、ガイド用凹部としてのスリット７９…を複
数形成されている。そして、ガイドプレ−ト７８はスリ
ット７９…のピッチを、燃料集合体を構成する燃料体の
ピッチと略等しく設定されている。

【００９５】さらに、ガイドプレ−ト７８は例えばケ−
シング４５の内側の一定位置に固定されており、第２の
移動体６９に近傍に位置している。そして、ガイドプレ
−ト７８は、スリット７９…の並び方向をＸ軸方向に沿
わせるとともに、スリット７９…の長手方向をＹ軸方向
に沿わせている。そして、ガイドプレ−ト７８は、スリ
ット７９…の閉じた側を固定部４６の側に向けている。

【００９６】また、ガイドプレ−ト７８はその取付位置
を、固定部４６を基準として設定されている。そして、
ガイドプレ−ト７８は、図１２中に概略的に示すよう
に、固定部４６のクランプ４８…が燃料集合体２０１を
挟み付けてケ−シング４５を固定したときに、スリット
７９…と、略等ピッチで並んだ燃料体２０２…間の微小
（例えば２〜３ｍｍ）な各隙間２０３…とがＹ軸方向に
沿って並ぶよう配置されている。

【００９７】そして、これらガイドピン７７とガイドプ
レ−ト７８とからなるインタ−ロック機構部７６は、鉗
子４９が、上記隙間２０３…のうちの１つの隙間２０３
ａに正面から対向する適正な位置からＹ軸の正方向に変
位した際に、ガイドピン７７を隙間２０３ａに対応する
スリット７９ａに入込ませる。そして、インタ−ロック
機構部７６は、ガイドピン７７をスリット７９ａに沿っ
て移動させ、鉗子４９のＹ軸の正方向への移動を許す。
さらに、インタ−ロック機構部７６は、隙間２０３ａに
入込んだ鉗子４９が移動できる範囲を、スリット７９ａ
の大きさに相当する範囲に抑制する。

【００９８】また、インタ−ロック機構部７６は、鉗子
４９が上記隙間２０３ａに対してずれる不適正な位置か
らＹ軸の正方向に変位した際に、ガイドピン７７をスリ
ット７９…の開放端側に位置する部位に係止させる。そ
して、インタ−ロック機構部７６は、第２の移動体６９
を停止させ、鉗子４９がＹ軸の正方向へ移動することを
阻止する。ここで、ガイドプレ−ト７８はその厚さを、
ガイドピン７７を係止させるのに十分な剛性を保てるよ
う設定されている。また、図１２において、燃料体２０
２…は概略的に示されている。

【００９９】すなわち、この回収装置８１にはインタ−
ロック機構部７６が設けられているので、鉗子４９を燃
料体２０２…間の隙間２０３…に対して容易に位置決め
することができる。そして、鉗子４９が燃料体２０２…
間の隙間２０３…に対してずれたまま燃料集合体２０１
に向かって移動し、燃料体２０２…に接触してしまうこ
とを防止できる。そして、鉗子４９を燃料集合体２０１
中に常に正確に侵入させることができる。

【０１００】さらに、鉗子４９が隙間２０３…に侵入し
た後においても、鉗子４９が移動できる範囲をスリット
７９…の大きさによって抑制でき、鉗子４９が燃料体２
０２…に接触することを防止できる。

【０１０１】さらに、燃料体２０２…間の隙間２０３…
を探し出して鉗子４９を隙間２０３…に対し位置決めす
る作業を、ファイバ−スコ−プ５９を用いずに行うこと
ができる。

【０１０２】また、ファイバ−スコ−プ５９が燃料体２
０２…に当って曲がることを防止できる。そして、ファ
イバ−スコ−プ５９が損傷したり、燃料体２０２…が傷
付いたりすることを防止できる。

【０１０３】さらに、ファイバ−スコ−プ５９が差込ま
れる位置の探索を操作者の感覚に頼った場合には、ミス
が生じ易い。そして、操作者によるミスを防止するため
には、ファイバ−スコ−プ５９の視野をできるだけ大き
く確保して、所定位置の探索を容易にすることが必要で
ある。しかし、前述のようなインタ−ロック機構部７６
が設けられていれば、操作者によるミスの発生を防止す
ることができるとともに、ファイバ−スコ−プ５９の視
野を必要最低限の大きさに設定することができる。本発
明の第６の実施例の要部が図１３〜図１５に示されてい
る。なお、前述の各実施例と同様の部分には同一番号を
付し、その説明は省略する。

【０１０４】図１３中の符号９１は移動規制部としての
インタ−ロック機構部である。このインタ−ロック機構
部９１は、鉗子４９のＸ−Ｙ軸方向の動作のインタ−ロ
ックを行うものであり、第２の移動体６９に突設された
第１および第２の２つの近接センサ９２、９３と、第２
の移動体６９の上側に配置された櫛形の、ガイド部材と
してのガイドプレ−ト９４とからなっている。

【０１０５】これらのうち、ガイドプレ−ト９４は、等
ピッチで互いに平行に並んだ複数のスリット９５…を有
している。ここで、ガイドプレ−ト９４の形状や取付位
置、および、向き等は、例えば第５の実施例のガイドプ
レ−ト７８と略同様に設定されている。このため、ガイ
ドプレ−ト９４の説明は省略されている。

【０１０６】また、近接センサ９２、９３は、第２の移
動体６９の上面に一体に設けられている。そして、近接
センサ９２、９３は、第２の移動体６９と一体にＸ軸方
向およびＹ軸方向へ変位し、鉗子４９とファイバ−スコ
−プ５９との動きに追従するようになっている。

【０１０７】さらに、近接センサ９２、９３は、検知の
対象となる物体との距離が所定値以下になるとＯＮし、
また、検知の対象となる物体との距離が所定値以上にな
るとＯＦＦするものである。そして、近接センサ９２、
９３はその出力信号を、例えば図９を引用して示す遠隔
操作部４４の制御部としてのコントロ−ラ７２へ出力す
る。

【０１０８】また、近接センサ９２、９３は、ガイドプ
レ−ト９４の各スリット９５の幅よりも幾分小さな幅に
収まるよう配置されている。さらに、近接センサ９２、
９３は、スリット９５…が延びる方向に対して斜めに配
置されている。そして、、第１のセンサ９２はＸ軸方向
の正側で且つＹ軸方向の負側の部位に位置しており、第
２のセンサ９３はＸ軸方向の負側で且つＹ軸方向の正側
の部位に位置している。

【０１０９】そして、近接センサ９２、９３はガイドプ
レ−ト９４よりも下側、即ちＺ軸方向の負側に位置して
いる。そして、近接センサ９２、９３は、鉗子４９が燃
料体間の或る１つの隙間に正面から対向する適正な位置
からＹ軸の正方向に移動した際に、鉗子４９の動きに追
従し、スリット９５ａに沿ってＹ軸の正方向に移動す
る。

【０１１０】さらに、近接センサ９２、９３はガイドプ
レ−ト９４との距離に応じてＯＮ・ＯＦＦし、ガイドプ
レ−ト９４に近付いてガイドプレ−ト９４の最も近い部
位との距離が所定値以下に達したときにＯＮする。

【０１１１】ここで、ガイドプレ−ト９４の材質には、
ガイドプレ−ト９４を近接センサ９２、９３のドックと
することが可能な材質が採用されている。そして、具体
的には、ガイドプレ−ト９４の材質として、例えばＳＵ
Ｓ３０３等が採用されている。

【０１１２】さらに、図４中に９６で示すのはストロ−
クエンドリミットセンサである。このストロ−クエンド
リミットセンサ９６は、第２の移動体６９に一体に設け
られており、第２の移動体６９の、Ｙ軸方向を前後方向
とした場合の後端部に配置されている。

【０１１３】そして、ストロ−クエンドリミットセンサ
９６は、例えば第２の移動体６９の後側に位置する第１
の移動体６８との距離に応じてＯＮ・ＯＦＦする。そし
て、ストロ−クエンドリミットセンサ９６は、第２の移
動体６９がＹ軸方向に後退して第１の移動体６８に近付
き、ストロ−クエンドリミットセンサ９６と第１の移動
体６８との間の距離が所定値に達したときにＯＮする。
そして、ストロ−クエンドリミットセンサ９６はその出
力信号を、前記コントロ−ラ７２へ出力する。

【０１１４】また、図１３中に符号９７で示すのは位置
検出部である。この位置検出部９７は、第１の移動体６
８に一体に設けられた円柱状の可動部としての近接セン
サ９８と、ケ−シング４５に固定され第１の移動体６８
の近傍に配置された板状の固定部９９とからなるもので
ある。

【０１１５】この位置検出部９７は固定部９９に、略真
円形に開口した複数の検出用孔１００…を形成してお
り、これら検出用孔１００…をＸ軸方向に略等ピッチで
一列に並べている。さらに、位置検出部９７は各検出用
１００の径寸法を、燃料体２０２…間の隙間２０３…の
大きさに略一致させており、各検出用１００を各隙間２
０３…の配置に対応するよう位置させている。

【０１１６】そして、位置検出部９７は、近接センサ９
８と各検出用孔１００…とをＺ軸方向の略同じ高さに位
置させている。そして、位置検出部９７は、近接センサ
９８と固定部９９とが接近した際に、近接センサ９８と
いずれかの検出用孔１００とが正面から対向している
か、或いは、両者９８、１００がずれているかを検出
し、検出結果を例えばコントロ−ラ７２へ出力する。つ
ぎに、移動規制部９１、ストロ−クエンドリミットセン
サ９６、および、位置検出部９７等が備えられた異物回
収装置１０１の作用を説明する。

【０１１７】まず、第１の近接センサ９２がガイドプレ
−ト９４の一部に接近してＯＮした場合には、コントロ
−ラ７２は第１の送りモ−タ６５へ、遠隔操作部４４に
おいて鉗子４９をＸ軸方向の＋側へ移動させる操作が行
われても、正方向へ回転しないよう指令を出力する。

【０１１８】さらに、第１の近接センサ９２がＯＮした
状態で、遠隔操作部４４において鉗子４９をＸ軸方向の
−側へ移動させる操作が行われると、第１の送りモ−タ
６５は操作に従って逆方向に回転し、鉗子４９をＸ軸方
向の−側へ移動させる。

【０１１９】また、この逆に第２の近接センサ９３がＯ
Ｎした場合には、第１の送りモ−タ６５は逆方向には回
転せず、正方向のみに回転する。そして、鉗子４９はＸ
軸方向の＋側のみに移動し、−側には移動しない。

【０１２０】さらに、近接センサ９２、９３のうちのい
ずれか一方でもＯＮしていれば、鉗子４９がＹ軸方向の
＋側に移動しないよう、コントロ−ラ７２が第２の送り
モ−タ６６へ指令を出力する。

【０１２１】また、第２の移動体６９がＹ軸方向の−側
へ後退し、鉗子４９が燃料体２０２…間の隙間２０３…
から抜き出されて燃料集合体２０１から離れると、近接
センサ９２、９３も後退してガイドプレ−ト９４からＹ
軸方向の−側に離間する。さらに、ストロ−クエンドリ
ミットセンサ９６が第１の移動体６８に近付き、ストロ
−クエンドリミットセンサ９６と第１の移動体６８との
距離が所定値に達すると、ストロ−クエンドリミットセ
ンサ９６がＯＮする。

【０１２２】そして、この場合には、コントロ−ラ７２
は第１の送りモ−タ６５を規制せず、鉗子４９、およ
び、近接センサ９２、９３等は、遠隔操作部４４で行わ
れる操作に応じて、Ｘ軸方向に自由に移動する。

【０１２３】また、鉗子４９のＹ軸方向＋側へのストロ
−クエンドを予め決めておき、鉗子４９が隙間２０３に
入込み過ぎないようにすることが考えられる。具体的に
は、例えば、近接センサ９２、９３を利用してスリット
９５の閉じた部分の位置を検知し、この検知結果を基に
鉗子４９の移動を停止させることが可能である。このよ
うにした場合には、モニタ７３を見ながら行われる操作
にミスが生じることを防止でき、信頼性が向上する。ま
た、鉗子４９等がＸ軸方向へ自由に移動できる状態にあ
る場合に、位置検出部９７を利用して、鉗子４９の適正
な位置の検出が行われる。

【０１２４】つまり、第２の移動体６９が後退して位置
検出部９７の近接センサ９８が固定部９９に接近し、近
接センサ９８が検出用孔１００…のいずれかに正面から
対向していれば、検出結果がコントロ−ラ７２へ出力さ
れて操作者に知らされる。

【０１２５】ここで、位置検出部９７の検知結果を操作
者に知らせる方法として、近接センサ９８と検出用孔１
００とが対向した際に操作盤７１上でＬＥＤを発光させ
ることなどが考えられる。

【０１２６】そして、近接センサ９８と検出用孔１００
とが対向し、鉗子４９が適正な位置に位置決めされたの
ち、鉗子４９が燃料集合体２０１に向って前進し、図１
２を引用して示すような所定の隙間２０３ａに侵入す
る。

【０１２７】また、鉗子４９が所定の隙間２０３ａに侵
入した後でもインタ−ロック機構部９１により鉗子４９
の動きが規制され、鉗子４９が燃料体２０２…に接触す
ることなく隙間２０３ａの中で移動する。したがって、
第５の実施例と同様の効果を奏するうえに、より正確に
鉗子４９の動きを制御することが可能になる。

【０１２８】また、近接センサ９２、９３とガイドプレ
−ト９４とによりインタ−ロック機構部９１が構成され
ているので、ガイドプレ−ト９４に近接センサ９２、９
３を接触させることがない。したがって、ガイドプレ−
ト９４の剛性を第５の実施例中のガイドプレ−ト７８の
剛性より小さく設定することができ、ガイドプレ−ト９
４に、より板厚が小さい部材を採用することが可能にな
る。本発明の第７の実施例の要部が図１６および図１７
に概略的に示されている。なお、上述の各実施例と同様
の部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【０１２９】図１６および図１７中の符号１１１はファ
イバ−スコ−プ首振機構（以下、ファイバ首振機構と称
する）である。このファイバ首振機構１１１は、図１７
に示すように、首振機構本体１１２とこの首振機構本体
１１２に一体に突設された回転支持部１１３とを有して
いる。また、首振機構本体１１２には、その外周面に沿
ってねじ部１１４を形成された駆動軸１１５が取付けら
れており、この駆動軸１１５には図示を省略された駆動
源から回転駆動力が加えられる。ここで、駆動軸１１５
に、フレキシブルシャフトを介して回転駆動力を伝達す
ることが考えられる。

【０１３０】また、図１６中に符号１１６で示されてい
るのは揺動板であり、符号１１７で示されているのは揺
動板１１６に一体に連結されたファイバ保持部である。
これらのうち揺動板１１６は軸方向一端部にボ−ル部１
１８を形成されており、このボ−ル部１１８を、回転軸
１１５に設けられ略平行に並んだ２つのフランジ部１１
９、１１９の間に差込んでいる。また、揺動板１１６は
他端にスプリング１２０を連結されており、このスプリ
ング１２０を介して首振機構本体１１２に連結されてい
る。

【０１３１】さらに、上記ファイバ保持部１１７はファ
イバ−スコ−プ５９の先端部６０と連結されており、上
記先端部６０を保持している。また、ファイバ保持部１
１７は回転支持部１１３に係合しており、回転支持部１
１３に枢支されている。そして、ファイバ保持部１１７
は、ボ−ル部１１８とスプリング１２０とともに揺動板
１１６の軸心方向に略沿って並んでおり、ボ−ル部１１
８とスプリング１２０との間に位置している。

【０１３２】また、首振機構本体１１２、揺動板１１
６、および、ファイバ保持部１１７の取付関係は、ファ
イバ保持部１１７が回転支持部１１３から離脱すること
なく、揺動板１１６がボ−ル部１１８をフランジ部１１
９、１１９の間に差込んだままボ−ル部１１８を中心と
して図中の矢印Ｂ方向に揺動できるよう調整されてい
る。

【０１３３】つまり、駆動軸１１５に回転駆動力が加え
られると、駆動軸１１５が回転し回転方向に応じて軸心
方向に沿って変位する。さらに、フランジ部１１９、１
１９が駆動軸１１５と一体に変位し、このフランジ部１
１９、１１９によって揺動板１１６のボ−ル部１１８が
押される。そして、ボ−ル部１１８がフランジ部１１
９、１１９の間で、フランジ部１１９、１１９の変位量
に応じて転がる。そして、揺動板１１６が、スプリング
１２０を収縮あるいは伸長させながら、ボ−ル部１１８
を中心として矢印Ｂ方向に揺動する。

【０１３４】さらに、揺動板１１６が揺動した際には、
ファイバ保持部１１７が回転支持部１１３との係合関係
を保ったまま揺動板１１６と一体に変位する。そして、
ファイバ保持部１１７は、回転支持部１１３との間の枢
支点を中心として傾き、ファイバ−スコ−プ５９の先端
部６０を揺動板１１６の揺動方向、および、揺動量に応
じて、軸心まわりに回転させる。ここで、スプリング１
２０は、揺動板１１６およびファイバ−スコ−プ５９の
先端部６０がその姿勢を中立に保つよう付勢する。

【０１３５】すなわち、このファイバ首振機構１１１
は、ファイバ−スコ−プ５９に回転方向（θ方向）の自
由度を与える。そして、首振機構１１１は、図１７に示
すようにファイバ−スコ−プ５９の先端部６０を軸心ま
わりに回転させ、ファイバ−スコ−プ５９の向きを、先
端部６０の軸方向（および、進入方向）に対して交わる
方向に変化させる。

【０１３６】そして、首振機構部１１１は、ファイバ−
スコ−プ５９を軸心を中心として揺動させ、ファイバ−
スコ−プ５９に首振動作を行わせる。そして、ファイバ
−スコ−プ５９の先端部６０を構成する撮像部や照明等
が一体に首振動作を行う。したがって、ファイバ−スコ
−プ５９の向きを必要に応じて変化させることができ、
ファイバ−スコ−プ５９の視野および観察領域が拡大さ
れる。

【０１３７】つまり、ファイバ−スコ−プ５９が軸心回
りに回転できないよう固定されている場合には、図１８
に示すように、ファイバ−スコ−プ５９の視野Ｃは、フ
ァイバ−スコ−プ５９自体に予め設定された視野の範
囲、および、先端部６０が燃料体２０２…の間の隙間２
０３…で移動できる範囲によって制限される。

【０１３８】このため、燃料集合体２０１内の空間にお
いて、例えば視野ＣからＸ軸方向に離れた位置Ｄを観察
する場合には、前述の各作業ユニット回収装置３、４３
を燃料集合体２０１から離し、ファイバ−スコ−プ５９
の先端部６０をＹ方向に移動させ、先端部６０を燃料集
合体２０１から一旦抜出す必要がある。

【０１３９】そして、作業ユニット３、４３が移動させ
られるとともにその向きを変更され、Ｘ軸方向から燃料
集合体２０１に近付けられる。そして、ファイバ−スコ
−プ５９の先端部６０が燃料集合体２０１にＸ軸方向か
ら進入し、前記位置Ｄを視野に治める。

【０１４０】しかし、上述のような構成のファイバ首振
機構１１１を設ければ、ファイバ−スコ−プ５９の視野
を容易に拡大することができ、作業ユニット３、４３等
の移動を伴わずにファイバ−スコ−プ５９によって観察
される領域は、図１７に示すように上記視野Ｂを中心と
してＸ方向に拡大された視野Ｅとなる。

【０１４１】したがって、前述の各実施例において２方
向からの接近を必要としていた広い領域の観察を、１方
向から接近によって行うことができる。このため、作業
時間を短縮することができる。また、複数組のファイバ
−ケ−ブルを設ければ、例えば同一方向に並んだ複数の
隙間２０３…を観察することができる。

【０１４２】また、前記第４〜第６の実施例の異物回収
装置４１、８１、１０１に首振機構１１１を組込んで、
ファイバ−スコ−プ５９をＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に変位さ
せることが可能である。

【０１４３】さらに、ファイバ−スコ−プ５９とファイ
バ保持部５９との位置関係を調節すれば、ファイバ−ス
コ−プ５９を、軸心まわりに回転させるだけでなく、偏
心回転させることが可能である。

【０１４４】また、前記第４〜第６の実施例の異物回収
装置４１、８１、１０１に首振機構１１１を組込んで、
ファイバ−スコ−プ５９をＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に変位さ
せることが可能である。

【０１４５】さらに、ファイバ−スコ−プ５９とファイ
バ保持部１１７との位置関係を調節すれば、ファイバ−
スコ０プ５９を、軸心まわりに回転させるだけでなく、
偏心回転させることが可能である。なお、本発明は前述
の各実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変形することが可能である。

【０１４６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１乃至請求項
３に記載された本発明によれば、人手を進入させること
ができない環境下にある、燃料集合体を構成する棒状の
燃料体間の隙間の異物を、その隙間に回収作業部を遠隔
操作により入り込ませることで、確実に回収することが
できる。しかも、支持ポ−ルの下端部の本体には、上記
燃料体間に入り込んで上記本体を上記燃料集合体に対し
て位置決めする本体固定部を設けるようにした。そのた
め、異物の回収作業時に一度位置決めされた本体は、上
記燃料集合体に対して位置ずれするのが規制されるか
ら、上記本体に設けられた回収作業部による回収作業を
確実かつ迅速に行うことができる。

【０１４７】

【０１４８】

【０１４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の一部を透視して示す全
体図。

【図２】作業ユニットの概観図。

【図３】図２中のＡ−Ａ線に沿った部分を概略的に示す
断面図。

【図４】バキュ−ムプロ−ブを用いた場合を示す説明図

【図５】本発明の第２の実施例の作業ユニットを一部破
断して示す斜視図。

【図６】同じく作業ユニットを前方から示す概略図。

【図７】同じく作業ユニットを後方から示す概略図。

【図８】第３の実施例の要部を示す斜視図。

【図９】本発明の第４の実施例を示す全体図。

【図１０】作業ユニットの一部を透視して示す概観図。

【図１１】作業ユニットの一部を透視した概観図。

【図１２】インタ−ロック機構部の機能を概略的に示す
説明図。

【図１３】本発明の第６の実施例の作業ユニットの一部
を透視した概観図。

【図１４】近接センサおよびその周辺部を概略的に示す
説明図。

【図１５】位置検出部を同じく概略的に示す説明図。

【図１６】本発明の第７の実施例のファイバ−スコ−プ
首振機構を概略的に示す説明図。

【図１７】ファイバ−スコ−プの視野を示す説明図。

【図１８】ファイバ−スコ−プが回転方向に固定されて
いる場合のファイバ−スコ−プの視野を示す説明図。

【図１９】一般的な燃料集合体を一部破断して示す斜視
図。

【図２０】燃料集合体が燃料貯蔵用のプ−ル内で保管さ
れている状態を示す説明図。

【符号の説明】

１、４１…異物回収装置、３、４３…作業ユニット（本
体）、５…遠隔操作部、９…ガイドフィン（本体固定
部）、１０…移動テ−ブル（移動機構部）、１８…回収
用プロ−ブ（回収作業部）、２３、５９…ファイバ−ス
コ−プ、３１…姿勢調整手段、４６…本体固定部、４９
…鉗子（回収作業部）、５５…位置決め機構部、７１…
操作盤、７２…コントロ−ラ（制御部）、７３…モニタ
（表示部）、７６、９１…インタ−ロック機構部（移動
規制部）、７７…ガイドピン（係止用突起）、７８、９
４…ガイドプレ−ト（ガイド部材）、７９…スリット
（ガイド用凹部）、９２…第１の近接センサ、９３…第
２の近接センサ、９７…位置検出部、１１１…ファイバ
−スコ−プ首振機構、２０１…燃料集合体（対象物）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−151594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−235095（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172298（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料集合体を構成する棒状の燃料体間の
   隙間の異物を回収する異物回収装置において、 支持ポ−ルと、この支持ポ−ルの下端部に設けられた本
   体と、この本体に一体的に設けられ上記燃料体間に入り
   込んで上記本体を上記燃料集合体に対して位置決めする
   本体固定部と、上記本体に対して移動可能な移動機構部
   と、この移動機構部によって送られ上記燃料体間の空間
   に侵入して異物の回収作業を行う回収作業部と、上記回
   収作業部を遠隔操作するための遠隔操作部とを具備した
   ことを特徴とする異物回収装置。
2. 【請求項２】 燃料集合体を構成する棒状の燃料体間の
   隙間の異物を回収する異物回収装置において、 支持ポ−ルと、この支持ポ−ルの下端部に設けられた本
   体と、この本体に一体的に設けられ上記燃料体間に入り
   込んで上記本体を上記燃料集合体に対して位置決めする
   本体固定部と、上記本体に対して一方向に、且つ、上記
   対象物に対して接離する方向に移動可能な移動機構部
   と、この移動機構部により送られ上記燃料体間の空間に
   侵入して異物の回収作業を行う回収作業部と、この回収
   作業部および上記異物を視野におさめながら上記回収作
   業部に追従して上記回収作業部の作業状態を撮影すると
   ともに、撮影した画像を送るファイバ−スコ−プと、上
   記移動機構部の駆動、および、上記回収作業部による上
   記異物の回収を遠隔操作するための遠隔操作部とを具備
   したことを特徴とする異物回収装置。
3. 【請求項３】 燃料集合体を構成する棒状の燃料体間の
   隙間の異物を回収する異物回収装置において、 支持ポ−ルと、この支持ポ−ルの下端部に設けられた本
   体と、この本体に一体的に設けられ上記燃料体間に入り
   込んで上記本体を上記燃料集合体に対して位置決めする
   本体固定部と、上記燃料体間の空間に侵入して異物の回
   収を行う回収作業部と、この回収作業部と上記異物とを
   視野におさめて上記回収作業部の作業状態を撮影するフ
   ァイバ−スコ−プと、上記回収作業部と上記ファイバ−
   スコ−プとを一体に且つ複数方向に移動させて位置決め
   する位置決め機構部と、上記ファイバ−スコ−プにより
   撮影された画像を表示する表示部と、上記位置決め機構
   部 と上記回収作業部とを遠隔操作する遠隔操作部とを具
   備したことを特徴とする異物回収装置。
4. 【請求項４】 本体の向きを変化させ、上記本体の対象
   物に対する姿勢を調整する姿勢調整手段を設けたことを
   特徴とする［請求項１］もしくは［請求項２］もしくは
   ［請求項３］記載の異物回収装置。
5. 【請求項５】 ファイバ−スコ−プを回動変位させて光
   学面の方向を調節するファイバ−スコ−プ首振機構を設
   けたことを特徴とする［請求項２］もしくは［請求項
   ３］記載の異物回収装置。