JP2656380B2

JP2656380B2 - 異物回収装置

Info

Publication number: JP2656380B2
Application number: JP2299649A
Authority: JP
Inventors: 藤雄寺井; 正明古矢; 勝鵜飼
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPH04172298A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（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。

（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、手を侵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ー
ム等が知られている。

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。

（発明が解決しようとする課題）ところで、例えば原子力発電所などにおいては、原子
炉の炉水中に沈められた燃料集合体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
に置かれており、さらに、各燃料体の隙間を２〜3mm程
度に設定されている。

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。

また、前述のような内視鏡を燃料集合体中の異物の回
収に応用することも考えられるが、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、さらに、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お
り、さらに、内視鏡の外径は一般に5mm以上になってい
る。

このため、異物の回収を燃料集合体から十分に離れた
遠隔地から行うこと、内視鏡を燃料集合体に到達させて
燃料集合体にセットすること、内視鏡や鉗子を燃料体の
隙間へ進入させること、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、バキュームノズルを対象物
の所定位置に正確に接近させることが難しい。

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で
き、さらに、回収作業部やファイバースコープ等を、異
物が付着した対象物に接触して対象物を傷付けることな
く、微小な空間に侵入させることが可能な異物回収装置
を提供することにある。

［発明の構成］（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、対象物に接近す
る本体と、この本体を対象物に対して固定し位置決めす
る本体固定部と、対象物中の微小な空間に侵入して異物
の回収を行う回収作業部と、この回収作業部と異物とを
視野におさめて回収作業部の作業状態を撮影するファイ
バースコープと、回収作業部とファイバースコープとを
相対的位置関係を保ちつつ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、ファイバースコー
プにより撮影された画像を遠隔地で表示する表示部と、
表示部に映し出された画像を基に遠隔地で操作される遠
隔操作部と、この遠隔操作部の出力に基づいて位置決め
機構部と回収作業部とを制御する制御部と、回収作業部
が対象物中の微小な空間に対してずれた位置にあるとき
に回収作業部が対象物に向って移動することを阻止する
とともに、回収作業部が対象物中の微小な空間に対向し
微小な隙間に侵入可能な位置にあるときに回収作業部が
対象物に向って移動することを許す移動規制部とを具備
した。

また、対象物に接近する本体と、この本体を対象物に
対して固定し位置決めする本体固定部と、対象物中の微
小な空間に侵入して異物の回収を行う回収作業部と、こ
の回収作業部と異物とを視野におさめて回収作業部の作
業状態を撮影するファイバースコープと、回収作業部と
ファイバースコー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、ファイバースコープ
により撮影された画像を遠隔地で表示する表示部と、表
示部に映し出された画像を基に遠隔地で操作される遠隔
操作部と、この遠隔操作部の出力に基づいて位置決め機
構部と回収作業部とを制御する制御部と、回収作業部が
対象物中の微小な空間に対してずれた位置にあるときに
回収作業部が対象物に向って移動することを阻止すると
ともに、回収作業部が対象物中の微小な空間に対向し微
小な隙間に侵入可能な位置にあるときに回収作業部が対
象物に向って移動することを許す移動規制部とを具備
し、移動規制部を、回収作業部の所定方向への移動に追従
し回収作業部と一体に変位する係止用突起と、本体に一
体に設けられ、対象物中の微小な隙間と対応する位置関
係にあるガイド用凹部を有し、回収作業部が対象物中の
微小な空間に対してずれたまま対象物に向って移動した
ときに係止用突起を係止させるとともに、回収作業部が
微小な隙間に対向したまま移動したときに係止用突起を
ガイド用凹部に入込ませて係止用突起を凹部に沿って移
動させるガイド部材とにより構成した。

また、対象物に接近する本体と、この本体を対象物に
対して固定し位置決めする本体固定部と、対象物中の微
小な空間に侵入して異物の回収を行う回収作業部と、こ
の回収作業部と異物とを視野におさめて回収作業部の作
業状態を撮影するファイバースコープと、回収作業部と
ファイバースコー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、ファイバースコープ
により撮影された画像を遠隔地で表示する表示部と、表
示部に映し出された画像を基に遠隔地で操作される遠隔
操作部と、この遠隔操作部の出力に基づいて位置決め機
構部と回収作業部とを制御する制御部と、回収作業部が
対象物中の微小な空間に対してずれた位置にあるときに
回収作業部が対象物に向って移動することを阻止すると
ともに、回収作業部が対象物中の微小な空間に対向し微
小な隙間に侵入可能な位置にあるときに回収作業部が対
象物に向って移動することを許す移動規制部とを具備
し、移動規制部を、本体に一体に設けられ、対象物中の微
小な隙間を対応する位置関係にあるガイド用凹部を有す
るガイド部材と、回収作業部の所定方向への移動に追従
し回収作業部と一体に変位しガイド用凹部の位置を検出
する複数の近接センサとにより構成するとともに、回収
作業部が対象物中の微小な隙間の外に位置し対象物から
離間しているときに回収作業部の位置を検出し回収作業
部が隙間に対向する適正な位置にあるか否かを検出する
位置検出部を具備し、制御部が遠隔操作部と近接センサ
と位置検出部との出力に基づいて位置決め機構部と回収
作業部とを制御するようにした。

そして、本発明は、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できるようにするととも
に、回収作業部やファイバースコープ等を、異物が付着
した対象物に接触して対象物を傷付けることなく、微小
な空間に侵入させることができるようにした。

（実施例）以下、本発明の各実施例を第１図〜第６図に基づいて
説明する。

第１図〜第３図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図中１は、例えば原子力発電所の原子炉におい
て、炉水中の対象物としての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。

この回収装置１は、直線的に延びる支持ポール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例えば原子炉の外
側に位置する遠隔操作部４とを備えている。

このうち作業ユニット３は、支持ポール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）に接近するようになってい
る。そして、第２図に示すように作業ユニット３は、２
点鎖線で示す矩形箱状のケーシング５を有しており、さ
らに、このケーシング５に、ケーシング５から突出した
ケーシング固定部（以下、固定部を称する）６を備えて
いる。

固定部６は、燃料集合体をその間に侵入させる板状の
ガイド７、７と、このガイド７、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８…とを有している。そして、
固定部６は、ガイド７、７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８…で挟み付け、ク
ランプ８…の溝に燃料体を嵌合させて、ケーシング５を
燃料集合体に対して固定するようになっている。

また、作業ユニット３には回収作業部としての鉗子９
が設けられている。この鉗子９は、例えば内索と外索と
からなりケーシング５の中と外とに跨って延びる可撓性
ワイヤ10の先端に配置されており、例えばクランプ８…
の基端部の近傍に位置している。そして、鉗子９は、ケ
ーシング５の外側に固定された鉗子駆動用モータ11の回
転力を、互いに係止したカム12とリンク13、および、基
端側をリンク13に連結された上記可撓性ワイヤ10の例え
ば内索により伝達されて開閉する。

また、鉗子９は、図中に14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15に連結している。そして、鉗子９は、鉗子回転
機構部14を構成する鉗子回転用モータ16の回転力を、フ
レキシブルシャフト17や、はすば式のギア部18等を介し
て伝達され、軸心まわりに回動するようになっている。

さらに、第２図中に19で示すのはファイバースコープ
である。このファイバースコープ19は先端部20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、ファイバースコープ19は、先端部20を鉗子19に
近付けて対向させており、鉗子９をその視野におさめる
ようになっている。さらに、ファイバースコープ19は先
端部20を、上記位置決め機構部15に固定している。

また、ファイバースコープ19は、図中に21で示すファ
イバースコープ揺動機構部に先端部20を連結している。
そして、ファイバースコープ19は、上記鉗子駆動用モー
タ11と並設されファイバースコープ揺動機構部21を構成
するファイバースコープ揺動用モータ22の回転力を、フ
レキシブルシャフト23やネジ部24等を介し伝達されて先
端部20を、軸心を中心として揺動させる。

上記位置決め機構部15は、第１〜第３の３つの送りモ
ータ25、26、27と、この３つの送りモータ25、26、27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28、29、30とを有して
いる。さらに、位置決め機構部15は、板状に成形された
第３の移動体30に、鉗子９の可撓性ワイヤ10、および、
ファイバースコープ19の先端部20とを連結されている。

また、位置決め機構部15は、第３の移動体30を第２の
移動体29に連結しており、さらに、これら第２および第
３の移動体29、30を第１の移動体28に連結している。

そして、位置決め機構部15は、第１の送りモータ25に
より各移動体28〜30、および他の２つの送りモータ26、
27をケーシング５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の送りモータ26により第
２および第３の移動体29、30と第３の送りモータ27とを
ケーシング５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15は、第３の送りモータ
27により第３の移動体30をケーシング５の上下方向、即
ち図中のＺ軸方向に移動させる。

つまり、位置決め機構部15は鉗子９およびファイバー
スコープ19を、第１の送りモータ25によってＸ軸方向に
移動させるとともに、第２の送りモータ26によってＹ軸
方向に移動させる。さらに、位置決め機構部15は鉗子９
およびファイバースコープ19を、第３の送りモータ27に
よって、Ｚ軸方向に移動させる。

また、位置決め機構部15は、各送りモータ25〜27を正
方向に回転させて、鉗子９およびファイバースコープ19
をＸ−Ｙ−Ｚ軸のそれぞれの正方向に移動させ、さら
に、各送りモータ25〜27を逆方向に回転させて、鉗子９
およびファイバースコープ19をＸ−Ｙ−Ｚ軸のそれぞれ
の負方向に移動させるようになっている。

そして、位置決め機構部15は第１〜第３の３つの送り
モータ25〜27を選択して駆動することにより、第３の移
動体30と一体な鉗子９とファイバースコープ19の先端部
20とを、先端部20を鉗子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、ファイバースコー
プ19の視野に鉗子９を常におさめながら、鉗子９を位置
決めする。

また、前記遠隔操作部４は、第１図中に示すように、
操作盤31、制御部としてのコントローラ32、および、表
示部としてのモニタ33により構成されている。そして、
遠隔操作部４は、操作盤31とコントローラ32とを接続す
るとともに、モニタ33とファイバースコープ19とを接続
している。さらに、遠隔操作部４はコントローラ32と、
作業ユニット３の各モータの導線を水中で集めたコネク
タボックス34とを接続している。

そして、遠隔操作部４はモニタ33に、ファイバースコ
ープ19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４はモニタ33に、鉗子９が燃料体間に侵
入して異物の回収を行う様子を表示する。

さらに、遠隔操作部４は、操作盤31に複数のジョイス
ティック35…を突設されている。そして、遠隔操作部４
は、図示しないオペレータがモニタ33に表示された画像
を見ながらジョイスティック35…を操作することによ
り、操作盤31からコントローラ32へ指令信号を送る。そ
して、遠隔操作部４は、コントローラ32により、水中の
作業ユニット３に備えられた各モータを例えば個別に制
御し、鉗子９とファイバースコープ19との位置合せや駆
動等を行なう。

また、作業ユニット３には移動規制部としてのインタ
ーロック機構部36が設けられている。このインターロッ
ク機構部36は、第２の移動体29に突設された係止用突起
としてのガイドピン37と、第２の移動体29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ート38と
からなっている。

上記ガイドピン37は円柱状に成形されており、第２の
移動体29の上面に一体に設けられている。そして、ガイ
ドピン37は、第２の移動体29と一体にＸ軸方向およびＹ
軸方向へ変位し、鉗子９とファイバースコープ19との動
きに追従するようになっている。

また、ガイドプレート38は板体からなるものである。
そして、ガイドプレート38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39…を複数形成されてい
る。そして、ガイドプレート38はスリット39…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。

さらに、ガイドプレート38は例えばケーシング５の内
側の一定位置に固定されており、第２の移動体29に近傍
に位置している。そして、ガイドプレート38は、スリッ
ト39…の並び方向をＸ軸方向に沿わせるとともに、スリ
ット39…の長手方向をＹ軸方向に沿わせている。そし
て、ガイドプレート38は、スリット39…の閉じた側を固
定部６の側に向けている。

また、ガイドプレート38はその取付位置を、固定部６
を基準として設定されている。そして、ガイドプレート
38は、第３図中に概略的に示すように、固定部６のクラ
ンプ８…が燃料集合体40を挟み付けてケーシング５を固
定したときに、スリット39…と、略等ピッチで並んだ燃
料体41…間の微小（例えば２〜3MM）な各隙間42…とが
Ｙ軸方向に沿って並ぶよう配置されている。

そして、これらガイドピン37とガイドプレート38とか
らなるインターロック機構部36は、鉗子９が、上記隙間
42…のうちの１つの隙間42a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、ガイドピッチ37
を隙間42aに対応するスリット39aに入込ませる。そし
て、インターロック機構部36は、ガイドピン37をスリッ
ト39aに沿って移動させ、鉗子９のＹ軸の正方向への移
動を許す。

さらに、インターロック機構部36は、隙間42aに入込
んだ鉗子９が移動できる範囲を、スリット39aの大きさ
に相当する範囲に抑制する。

また、インターロック機構部36は、鉗子９が上記隙間
42a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37をスリット39…の開放端側に
位置する部位に係止させる。そして、インターロック機
構部36は、第２の移動体29を停止させ、鉗子９がＹ軸の
正方向へ移動することを阻止する。

ここで、ガイドプレート38はその厚さを、ガイドピン
37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。

すなわち、このような回収装置１では、鉗子９とファ
イバースコープ19とを取付けられた作業ユニット３を燃
料集合体に近付けるとともに、遠隔地に配置されたモニ
タ33に作業状態を表示しながら鉗子９により、燃料体間
の微小な空間に入込んだ異物を回収するようにしている
から、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。

さらに、作業ユニット３を固定部６により燃料集合体
に固定し、この作業ユニット３を燃料集合体に対して大
まかに位置決めしたのち、位置決め機構部15を駆動して
鉗子９およびファイバースコープ19を細かく位置決めし
ているから、鉗子９およびファイバースコープ19の位置
決めを高精度に行うことができる。

また、鉗子９をある隙間から別の隙間へ移動させる際
には、ケーシング５を固定したまま第１〜第３の３つの
送りモータ25〜27をそれぞれ駆動して必要な部分のみ、
即ち鉗子９およびファイバースコープ19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９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。

さらに、インターロック機構部36を設けているので、
鉗子９を燃料体41…間の隙間42…に対して容易に位置決
めすることができる。そして、鉗子９が燃料体41…間の
隙間42…に対してずれたまま燃料集合体40に向かって移
動し、燃料体41…に接触してしまうことを防止でき、鉗
子９を燃料集合体40中に常に正確に侵入させることがで
きる。

さらに、鉗子９が隙間42…に侵入した後においても、
鉗子９が移動できる範囲をスリット39…の大きさによっ
て抑制でき、鉗子９が燃料体41…に接触することを防止
できる。

さらに、燃料体41…間の隙間を探し出して鉗子９を隙
間42…に対して位置決めする作業を、ファイバースコー
プ19を用いることなく行うことができる。

第４図〜第６図は本発明の第２の実施例の要部を示す
ものであり、第４図中51は移動規制部としてのインター
ロック機構部である。このインターロック機構部51は、
鉗子９のＸ−Ｙ軸方向の動作のインターロックを行うも
のであり、第２の移動体29に突設された第１および第２
の２つの近接センサ52、53と、第２の移動体29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ート54
とからなっている。

これらのうち、ガイドプレート54は、等ピッチで互い
に平行に並んだ複数のスリット55…を有している。ここ
で、ガイドプレート54の形状や取付位置、および、向き
等は、例えば第１の実施例のガイドプレート38と略同様
に設定されている。このため、ガイドプレート54の説明
は省略する。

また、近接センサ52、53は、第２の移動体29の上面に
一体に設けられている。そして、近接センサ52、53は、
第２の移動体29と一体にＸ軸方向およびＹ軸方向へ変位
し、鉗子９とファイバースコープ19との動きに追従する
ようになっている。

さらに、近接センサ52、53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52、53はその出力信号を、
例えば第１図を引用して示す遠隔操作部４の制御部とし
てのコントローラ32へ出力するようになっている。

また、近接センサ52、53は、ガイドプレート54の各ス
リット55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52、53は、スリット55…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52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53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。

そして、近接センサ52、53はガイドプレート54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52、53は、鉗子９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９の動きに追従し、スリット55aに沿っ
てＹ軸の正方向に移動する。

さらに、近接センサ52、53はガイドプレート54との距
離に応じてON・OFFし、ガイドプレート54に近付いてガ
イドプレート54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。

ここで、ガイドプレート54の材質には、ガイドプレー
ト54を近接センサ52、53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
ート54の材質として、例えばSUS303等が採用されてい
る。

さらに、第４図中に56で示すのはストロークエンドリ
ミットセンサである。このストロークエンドリミットセ
ンサ56は、第２の移動体29に一体に設けられており、第
２の移動体29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。

そして、ストロークエンドリミットセンサ56は、例え
ば第２の移動体29の後側に位置する第１の移動体28との
距離に応じてON・OFFするようになっている。そして、
ストロークエンドリミットセンサ56は、第２の移動体29
がＹ軸方向に後退して第１の移動体28に近付き、ストロ
ークエンドリミットセンサ56と第１の移動体28との間の
距離が所定値に達したときにONするようになっている。

そして、ストロークエンドリミットセンサ56はその出
力信号を、前記コントローラ32へ出力する。

また、第４図中に57で示すのは位置検出部である。こ
の位置検出部57は、第１の移動体28に一体に設けられた
円柱状の可動部58と、ケーシング５に固定され第１の移
動体28の近傍に配置された板状の固定部59とからなるも
のである。

この位置検出部57は固定部59に、略真円形に開口した
複数の検出用孔60…を形成しており、これら検出用孔60
…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57は各検出用60の径寸法を、燃料体41…
間の隙間42…の大きさに略一致させており、各検出用60
を各隙間42a…の配置に対応するよう位置させている。

そして、位置検出部57は、可動部58と各検出用孔60…
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57は、可動部58と固定部59とが接近した際
に、可動部58といずれかの検出用孔60とが正面から対向
しているか、或いは、両者58、60がずれているかを検出
し、検出結果を例えばコントローラ32へ出力する。

つぎに、移動規制部51、ストロークエンドリミットセ
ンサ56、および、位置検出部57等を備えた本実施例の作
用を説明する。

まず、第１の近接センサ52がガイドプレート54の一部
に接近してONした場合には、コントローラ32は第１の送
りモータ25へ、遠隔操作部４において鉗子９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。

さらに、第１の近接センサ52がONした状態で、遠隔操
作部４において鉗子９をＸ軸方向の−側へ移動させる操
作が行われると、第１の送りモータ25は操作に従って逆
方向に回転し、鉗子９をＸ軸方向の−側へ移動させる。

また、この逆に第２の近接センサ53がONした場合に
は、第１の送りモータ25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９はＸ軸方向の＋側のみ
に移動し、−側には移動しない。

さらに、近接センサ52、53のうちのいずれか一方でも
ONしていれば、鉗子９がＹ軸方向の＋側に移動しないよ
う、コントローラ32が第２の送りモータ26へ指令を出力
する。

また、第２の移動体29がＹ軸方向の−側へ後退し、鉗
子９が燃料体41…間の隙間42…から抜き出されて燃料集
合体40から離れると、近接センサ52、53も後退してガイ
ドプレート54からＹ軸方向の−側に離間する。さらに、
ストロークエンドリミットセンサ56が第１の移動体28に
近付き、ストロークエンドリミットセンサ56と第１の移
動体28との距離が所定値に達すると、ストロークエンド
リミットセンサ56がONする。

そして、この場合には、コントローラ32は第１の送り
モータ25を規制せず、鉗子９、および、近接センサ52、
53等は、遠隔操作部４で行われる操作に応じて、Ｘ軸方
向に自由に移動する。

また、鉗子９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57を利用して、鉗子９の適正な
位置の検出が行われる。

つまり、第２の移動体29が後退して位置検出部57の可
動部58が固定部59に接近し、可動部58が検出用孔60…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
ローラ32へ出力されて操作者に知らされる。

ここで、位置検出部57の検知結果を操作者に知らせる
方法として、可動部58と検出用孔60とが対向した際に操
作盤31上でLEDを発光させることなどが考えられる。

そして、可動部58と検出用孔60とが対向し、鉗子９が
適正な位置に位置決めされたのち、鉗子９が燃料集合体
40に向って前進し、第３図を引用して示すような所定の
隙間42aに侵入する。

また、鉗子９が所定の隙間42aに侵入した後でもイン
ターロック機構部51により鉗子９の動きが規制され、鉗
子９が燃料体41…に接触することなく隙間42aの中で移
動する。

したがって、第１の実施例と同様の効果を奏するうえ
に、より正確に鉗子９の動きを制御することが可能にな
る。

また、近接センサ52、53とガイドプレート54とにより
インターロック機構部51を構成しているので、ガイドプ
レート54に近接センサ52、53を接触させることがない。
したがって、ガイドプレート54の剛性を第１の実施例中
のガイドプレート38の剛性より小さく設定することがで
き、ガイドプレート54により板厚が小さい部材を採用す
ることが可能になる。

なお、各実施例において、対象物として原子力発電所
の燃料集合体を用いて説明したが、本発明はこれ以外の
用途にも適用可能である。

また、本発明は、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。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、対象物に接近する本体
と、この本体を対象物に対して固定し位置決めする本体
固定部と、対象物中の微小な空間に侵入して異物の回収
を行う回収作業部と、この回収作業部と異物とを視野に
おさめて回収作業部の作業状態を撮影するファイバース
コープと、回収作業部とファイバースコープとを相対的
位置関係を保ちつつ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、ファイバースコープによ
り撮影された画像を遠隔地で表示する表示部と、表示部
に映し出された画像を基に遠隔地に操作される遠隔操作
部と、この遠隔操作部の出力に基づいて位置決め機構部
と回収作業部とを制御する制御部と、回収作業部が対象
物中の微小な空間に対してずれた位置にあるときに回収
作業部が対象物に向って移動することを阻止するととも
に、回収作業部が対象物中の微小な空間に対向し微小な
隙間に侵入可能な位置にあるときに回収作業部が対象物
に向って移動することを許す移動規制部とを具備した。

また、対象物に接近する本体と、この本体を対象物に
対して固定し位置決めする本体固定部と、対象物中の微
小な空間に侵入して異物の回収を行う回収作業部と、こ
の回収作業部と異物とを視野におさめて回収作業部の作
業状態を撮影するファイバースコープと、回収作業部と
ファイバースコー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、ファイバースコープ
により撮影された画像を遠隔地で表示する表示部と、表
示部に映し出された画像を基に遠隔地で操作される遠隔
操作部と、この遠隔操作部の出力に基づいて位置決め機
構部と回収作業部とを制御する制御部と、回収作業部が
対象物中の微小な空間に対してずれた位置にあるときに
回収作業部が対象物に向って移動することを阻止すると
ともに、回収作業部が対象物中の微小な空間に対向し微
小な隙間に侵入可能な位置にあるときに回収作業部が対
象物に向って移動することを許す移動規制部とを具備
し、移動規制部を、本体に一体に設けられ、対象物中の微
小な隙間と対応する位置関係にあるガイド用凹部を有す
るガイド部材と、回収作業部の所定方向への移動に追従
し回収作業部と一体に変位しガイド用凹部の位置を検出
する複数の近接センサとにより構成するとともに、回収
作業部が対象物中の微小な隙間の外に位置し対象物から
離間しているときに回収作業部の位置を検出し回収作業
部が隙間に対向する適正な位置にあるか否かを検出する
位置検出部を具備し、制御部が遠隔操作部と近接センサ
と位置検出部との出力に基づいて位置決め機構部と回収
作業部とを制御するようにした。

したがって本発明は、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でき、さらに、回収作業
部やファイバースコープ等を、異物が付着した対象物に
接触して対象物を傷付けることなる、微小な空間に侵入
させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１の実施例を示すもので、
第１図は全体図、第２図は作業ユニットの一部を透視し
た概観図、第３図はインターロック機構部の機能を概略
的に示す説明図、第４図〜第６図は本発明の第２の実施
例を示すもので、第４図は作業ユニットの一部を透視し
た概観図、第５図は近接センサおよびその周辺部を概略
的に示す説明図、第６図は位置検出部を同じく概略的に
示す説明図である。１……異物回収装置、４……遠隔操作部、５……作業ユ
ニット（本体）、６……本体固定部、９……鉗子（回収
作業部）、15……位置決め機構部、19……ファイバース
コープ、32……コントローラ（制御部）、33……モニタ
（表示部）、36、51……インターロック機構部（移動規
制部）、37……ガイドピン（係止用突起）、38、54……
ガイドプレート（ガイド部材）、39……スリット（ガイ
ド用凹部）、40……燃料集合体（対象物）、52……第１
の近接センサ、53……第２の近接センサ、57……位置検
出部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−189495（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−93996（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−102608（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−259508（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物に接近する本体と、この本体を上記
対象物に対して固定し位置決めする本体固定部と、対象
物中の微小な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ースコープ
と、上記回収作業部と上記ファイバースコープとを相対
的位置関係を保ちつつ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、上記ファイバースコー
プにより撮影された画像を遠隔地で表示する表示部と、
上記表示部に映し出された画像を基に上記遠隔地で操作
される遠隔操作部と、この遠隔操作部の出力に基づいて
上記位置決め機構部と上記回収作業部とを制御する制御
部と、上記回収作業部が上記対象物中の微小な空間に対
してずれた位置にあるときに上記回収作業部が上記対象
物に向って移動することを阻止するとともに、上記回収
作業部が上記対象物中の微小な空間に対向し上記微小な
隙間に侵入可能な位置にあるときに上記回収作業部が上
記対象物に向って移動することを許す移動規制部とを具
備した異物回収装置。
【請求項２】対象物に接近する本体と、この本体を上記
対象物に対して固定し位置決めする本体固定部と、対象
物中の微小な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ースコープ
と、上記回収作業部と上記ファイバースコープとを一体
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、上記ファイバースコープにより撮影された画像を
遠隔地で表示する表示部と、上記表示部に映し出された
画像を基に上記遠隔地で操作される遠隔操作部と、この
遠隔操作部の出力に基づいて上記位置決め機構部と上記
回収作業部とを制御する制御部と、上記回収作業部が上
記対象物中の微小な空間に対してずれた位置にあるとき
に上記回収作業部が上記対象物に向って移動することを
阻止するとともに、上記回収作業部が上記対象物中の微
小な空間に対向し上記微小な隙間に侵入可能な位置にあ
るときに上記回収作業部が上記対象物に向って移動する
ことを許す移動規制部とを具備し、上記移動規制部が、回収作業部の所定方向への移動に追
従し回収作業部と一体に変位する係止用突起と、本体に
一体に設けられ、対象物中の微小な空間と対応する位置
関係にあるガイド用凹部を有し、上記回収作業部が上記
対象物中の微小な空間に対してずれたまま上記対象物に
向って移動したときに上記係止用突起を係止させるとと
もに、上記回収作業部が上記微小な空間に対向したまま
移動したときに上記係止用突起を上記ガイド用凹部に入
込ませて上記係止用突起を上記凹部に沿って移動させる
ガイド部材とからなることを特徴とする異物回収装置。
【請求項３】対象物に接近する本体と、この本体を上記
対象物に対して固定し位置決めする本体固定部と、対象
物中の微小な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ースコープ
と、上記回収作業部と上記ファイバースコープとを一体
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、上記ファイバースコープにより撮影された画像を
遠隔地で表示する表示部と、上記表示部に映し出された
画像を基に上記遠隔地で操作される遠隔操作部と、この
遠隔操作部の出力に基づいて上記位置決め機構部と上記
回収作業部とを制御する制御部と、上記回収作業部が上
記対象物中の微小な空間に対してずれた位置にあるとき
に上記回収作業部が上記対象物に向って移動することを
阻止するとともに、上記回収作業部が上記対象物中の微
小な空間に対向し上記微小な隙間に侵入可能な位置にあ
るときに上記回収作業部が上記対象物に向って移動する
ことを許す移動規制部とを具備し、上記移動規制部が、本体に一体に設けられ、対象物中の
微小な空間と対応する位置関係にあるガイド用凹部を有
するガイド部材と、回収作業部の所定方向への移動に追
従し回収作業部と一体に変位し上記ガイド用凹部の位置
を検出する複数の近接センサとからなるとともに、上記
回収作業部が対象物中の微小な空間の外に位置し上記対
象物から離間しているときに上記回収作業部の位置を検
出し上記回収作業部が上記隙間に対向する適正な位置に
あるか否かを検出する位置検出部を具備し、制御部が遠
隔操作部と上記近接センサと上記位置検出部との出力に
基づいて上記位置決め機構部と上記回収作業部とを制御
することを特徴とする異物回収装置。