JP6330538B2 - 炉内観察カメラ - Google Patents

Description

本発明は、ガラス溶融炉の内部を観察するための炉内観察カメラに関する。

ガラス溶融炉は、炉内の様子を把握するために例えば、パンチルト式の炉内観察カメラを備えている。この炉内観察カメラは、炉内の様子を撮影する撮影機能とこの撮影機能のレンズ位置を移動させるパンチルト機能を有している。

この炉内観察カメラは、二つの機能のうち撮影機能部分の方が故障し易くなっており、撮影機能部分が故障した際、この部分だけ炉内観察カメラから外して交換できるように撮影機能部分がユニット化されている。以下、撮影機能部分のユニットをカメラユニットと称し、このカメラユニットをパンチルト支持する部分をパンチルト支持ユニットと称する。

このカメラユニットは、パンチルト支持ユニットと信号伝達コネクタを介して電気的に接続されて、例えば、カメラユニットで生成した映像信号がこの信号伝達コネクタによってパンチルトユニット側に伝達される。

ここで、ガラス溶融炉は炉内が高放射線量雰囲気であり、炉内観察カメラがこの炉内を撮影する際、高放射線量雰囲気に晒されて高放射性物質によって汚染される。そして、この高放射性物質によって汚染された炉内観察カメラのうちカメラユニットを人手によって交換しようとすると被ばくのおそれがある。そこで、このカメラユニットの交換は、人手によって交換するよりも遠隔操作型のマニピュレータによって交換されることが好ましい。

ガラス溶融炉において炉内の様子を観察するための観察装置に係る発明を開示する文献は、例えば、下記に記載する特許文献１がある。

特開２００３−２１５４７０号公報

しかしながら、遠隔操作型のマニピュレータによってカメラユニットの交換を行おうとすると、信号伝達コネクタのピン位置とピン穴位置がオペレータから見え難く、このため、この信号伝達コネクタの向きを合わせることができず取り付けが容易ではなかった。

そこで、本発明は、撮影機能部分がユニット化された炉内観察カメラにおいて、遠隔操作型のマニピュレータによっても、このユニットを容易に取り付けることができる炉内観察カメラを提供することを目的とする。

本発明は、像を撮影して映像信号に変換する撮影部と映像信号を伝達するコネクタを備えたロッド状のカメラユニットと、前記カメラユニットを支持する支持ユニットと、を備えた炉内観察カメラであって、
前記カメラユニットは、前記撮影部がロッド状の軸方向外側に向かうように先端側に位置し、前記コネクタが前記撮影部と反対側に向かうよう前記撮影部と反対側の基端側に位置し、ロッド状の外周に位置決め凸部と径方向に突出するバーを備え、
前記支持ユニットは、前記カメラユニットを支持するカメラホルダと、前記カメラホルダの位置を移動させる駆動機構と、を備え、
前記カメラホルダは、前記カメラユニットのコネクタと係合するコネクタと、前記カメラユニットの位置決め凸部と係合する位置決め溝部と、前記カメラユニットのバーを固定するロック装置と、を備え、
前記カメラユニットは、位置決め凸部を、前記カメラホルダの位置決め溝部に係合させた状態で、前記コネクタを配する基端側から前記カメラホルダに挿入されると、前記カメラユニットのコネクタが前記カメラホルダのコネクタに対して位置決めされるとともに、挿入の動作で前記バーが前記カメラホルダのロック装置に押し込まれて固定されることを特徴としている。

前記位置決め溝部は、入口が幅広になっていることが好ましい。

本発明の炉内観察カメラによれば、撮影機能部分がユニット化された炉内観察カメラにおいて、遠隔操作型のマニピュレータによっても、このユニットを容易に取り付けることができる。

炉内観察カメラを、上方斜め位置から視た様子を示す斜視図である。 カメラホルダからカメラユニットを取り外した様子を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態の例（以下、実施例と称する）を、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、炉内観察カメラ１を上方斜め位置から視た様子を示す斜視図である。図２は、カメラホルダ１１からカメラユニット２を取り外した様子を示す斜視図である。炉内観察カメラ１は、例えば、電動パンチルト式炉内観察カメラであり、カメラユニット２と、パンチルト支持ユニット３（支持ユニット）と、を備えている。

カメラユニット２は、先端側に撮影部５、基端側に雄型コネクタ６を有し、外形がロッド状である。ここで、基端側とは、ロッド状のカメラユニット２の根元側を指し、先端側の反対側を指す。このカメラユニット２は、撮影部５が他の部分よりも大径になっている。撮影部５は、レンズを有し撮影した像を映像信号に変換する機能を有する。雄型コネクタ６は、パンチルト支持ユニット３側と電気的に接続するための信号伝達コネクタであり、パンチルト支持ユニット３の雌型コネクタ７に挿し込まれる。

カメラユニット２は、雄型コネクタ６がパンチルト支持ユニット３の雌型コネクタ７に挿し込まれると、パンチルト支持ユニット３と電気的に接続され、例えば、撮影部５で生成した映像信号をパンチルト支持ユニット３側へ伝達することができる。

また、このカメラユニット２は、外周における長手方向の中央部に、円柱状の位置決め凸部８が外周から突出するように形成されている。また、このカメラユニット２は、外周における先端部に、径方向に向けて突出するバー９を備えている。

パンチルト支持ユニット３は、カメラホルダ１１と、パンチルト駆動機構２１（駆動機構）と、を備える。カメラホルダ１１は、カメラユニット２をロック装置１２によって着脱可能に支持する。このカメラホルダ１１は、内部空間を有した有底の筒状形状となっており、開口の縁から底へ向けて位置決め溝部１３が切り欠きされている。この位置決め溝部１３は、内部空間と連通する溝であり、開口側の溝幅が徐々に広がるように形成されている。また、このカメラホルダ１１は、カメラユニット２の形状に合わせて、開口側の径が他の部分よりも大きくなっている。

そして、カメラホルダ１１は、基端側である底に雌型コネクタ７が配置され、外周に一対のロック装置１２が配置されている。この雌型コネクタ７は、カメラユニット２の雄型コネクタ６が挿し込まれて、カメラユニット２とパンチルト支持ユニット３を電気的に接続する。

ここで、カメラホルダ１１は、カメラユニット２が挿入される際に、位置決め溝部１３がカメラユニット２の位置決め凸部８に係合して、カメラユニット２のカメラホルダ１１に対する位置決めを行う。これによって、挿入の際にカメラユニット２の雄型コネクタ６のピンがカメラホルダ１１の雌型コネクタ７のピン穴に対して位置決めされる。

ロック装置１２は、外形が略Ｃ形であり、カメラユニット２のバー９が挿し込まれると、そのバー９をロックする。このロック装置１２とは、例えば、「小型スナッチロック」（登録商標）である。このロック装置１２は、ワイヤ２０を引っ張ると解除機構によってロックが解除される。

このロック装置１２は、カメラユニット２の開口側の外周に対となるように二つ配される。この際、ロック装置１２は、溝側がカメラユニット２の開口側を向くように取り付けられる。そして、一対のロック装置１２は、解除機構を作動させるワイヤ２０が繋がれており、このワイヤ２０をマニピュレータによって引っ張ると、両方のロック装置１２が解除されるように構成されている。

パンチルト駆動機構２１は、本体部２２と、支持部２３と、首振り用ロッド２４と、を備えている。本体部２２は、モータ等の駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、を備えている。支持部２３は、二重円筒部２３ａと、ハウジング部２３ｂと、カメラホルダ支持部２３ｃと、を備えている。二重円筒部２３ａは、本体部２２に公知の手段で回転可能に支持される。二重円筒部２３ａは、外筒が駆動手段によって回転させられ、内筒が駆動手段によって長手方向に沿って進退移動させられる。カメラホルダ支持部２３ｃは、カメラホルダ１１を揺動可能に支持する。

首振り用ロッド２４は、一端側が支持部２３の内筒に固定され、他端側がカメラホルダ１１に固定される。そして、首振り用ロッド２４は、支持部２３の内筒が進退移動することによって、カメラホルダ１１を首振りさせる。

以下、図２を参照しながら、カメラユニット２をカメラホルダ１１に取り付ける様子と、カメラホルダ１１からカメラユニット２を取り外す様子について説明する。図２は、カメラホルダ１１からカメラユニット２を取り外した様子を示す斜視図である。

カメラユニット２をカメラホルダ１１に取り付ける際は、先ず、カメラユニット２を雄型コネクタ６が鉛直方向の上、撮影部５が鉛直方向の下となるようにマニピュレータによって保持する。このとき、カメラユニット２の位置決め凸部８とカメラホルダ１１の位置決め溝部１３のおよその位置合わせをおこなっておく。そして、その状態でカメラユニット２を鉛直方向の上方向に移動させて、カメラユニット２の基端側からパンチルト支持ユニット３のカメラホルダ１１へ挿入させる。

カメラユニット２は、挿入の過程で位置決め凸部８がカメラホルダ１１の位置決め溝部１３と係合する。この際、位置決め溝部１３は、入口が幅広になっており、カメラユニット２の位置決め凸部８の位置が多少ずれていたとしても幅広部分で許容する。そして、カメラユニット２は、位置決め凸部８が位置決め溝部１３と係合すると、雄型コネクタ６のピン位置がカメラホルダ１１の雌型コネクタ７のピン穴位置に対して位置決めされる。

そして、このカメラユニット２は、その後もカメラホルダ１１に対して挿入され続けると雄型コネクタ６がカメラホルダ１１の雌型コネクタ７に挿し込まれるとともに、径方向に向けて突出するバー９がカメラホルダ１１のロック装置１２に挿し込まれて固定される。これによって、カメラユニット２は、カメラホルダ１１に支持される。

反対に、カメラユニット２を取り外す際は、カメラユニット２を、雄型コネクタ６が鉛直方向の上、撮影部５が鉛直方向の下となるようにパンチルト支持ユニット３によって移動させる。そして、ワイヤ２０をマニピュレータによって引っ張ると、一対のロック装置１２のロックがともに解除され、カメラユニット２のバー９が外れ、その自重によってカメラユニット２がカメラホルダ１１から外れる。

本発明の炉内観察カメラ１によれば、カメラユニット２は、位置決め凸部８がカメラホルダ１１の外側に形成された位置決め溝部１３と係合させた状態で、基端側からカメラホルダ１１に挿入される。このとき、カメラユニット２の雄型コネクタ６がカメラホルダ１１の雌型コネクタ７に対して位置決めされるとともに、この挿入の動作でカメラユニット２のバー９がカメラホルダ１１のロック装置１２に押し込まれて固定されるようになっている。

すなわち、カメラユニット２の外周から突設する位置決め凸部８をカメラホルダ１１の外側に形成された位置決め溝部１３に係合させれば、カメラユニット２の雄型コネクタ６は、カメラホルダ１１の雌型コネクタ７に対して位置決めされる。また、位置決め溝部１３は、入口が幅広になっているため、位置決め凸部８の多少のずれを許容できる。これによって、遠隔操作型のマニピュレータを用いたとしても、オペレータが位置決め凸部８と位置決め溝部１３を視ながらカメラユニット２の雄型コネクタ６をカメラホルダ１１の雌型コネクタ７に対して挿し込むことができる。

また、カメラユニット２をカメラホルダ１１に挿入する動作で、カメラユニット２のバー９がロック装置１２に押し込まれて固定される。これによって、固定する作業が挿入時の作業で同時に行われるため、固定が容易である。よって、遠隔操作型のマニピュレータを用いたとしても、オペレータの負担が少なく容易に固定できる。

また、本発明の炉内観察カメラ１は、以上に説明したとおり、一方向から挿入して一対のロック装置１２で固定する構成となっている。また、この一対のロック装置１２は、ロックを解除する解除機構がワイヤ２０で連結され、このワイヤ２０を引けば両方のロック装置１２が解除されるようになっている。これによって、ワイヤ２０をマニピュレータで引くだけで炉内観察カメラからカメラユニット２を外すことができる。

本発明の炉内観察カメラは、上述の実施例にのみ限定されない。炉内観察カメラを、電動パンチルト式炉内観察カメラを例示して説明したがこれに限定されない。例えば、炉内観察カメラは、パン機能、チルト機能のいずれか一方の機能のみを有した炉内観察カメラでも良い。

また、炉内観察カメラは、カメラユニット２に雄型コネクタ６が取り付けられ、カメラホルダ１１に雌型コネクタ７が取り付けられた構成で説明したがこれに限定されない。カメラユニット２に雌型コネクタ７を取り付け、カメラホルダ１１に雄型コネクタ６を取り付けるようにしても良い。

本発明の炉内観察カメラは、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更できる。

１ 炉内観察カメラ
２ カメラユニット
３ パンチルト支持ユニット（支持ユニット）
５ 撮影部
６ 雄型コネクタ（コネクタ）
７ 雌型コネクタ（コネクタ）
８ 位置決め凸部
９ バー
１１ カメラホルダ
１２ スナッチロック（ロック装置）
１３ 位置決め溝部
２０ ワイヤ
２１ パンチルト駆動機構（駆動機構）

Claims (2)

1. 像を撮影して映像信号に変換する撮影部と映像信号を伝達するコネクタを備えたロッド状のカメラユニットと、前記カメラユニットを支持する支持ユニットと、を備えた炉内観察カメラであって、
   前記カメラユニットは、前記撮影部がロッド状の軸方向外側に向かうように先端側に位置し、前記コネクタが前記撮影部と反対側に向かうよう前記撮影部と反対側の基端側に位置し、ロッド状の外周に位置決め凸部と径方向に突出するバーを備え、
   前記支持ユニットは、前記カメラユニットを支持するカメラホルダと、前記カメラホルダの位置を移動させる駆動機構と、を備え、
   前記カメラホルダは、前記カメラユニットのコネクタと係合するコネクタと、前記カメラユニットの位置決め凸部と係合する位置決め溝部と、前記カメラユニットのバーを固定するロック装置と、を備え、
   前記カメラユニットは、位置決め凸部を、前記カメラホルダの位置決め溝部に係合させた状態で、前記コネクタを配する基端側から前記カメラホルダに挿入されると、前記カメラユニットのコネクタが前記カメラホルダのコネクタに対して位置決めされるとともに、挿入の動作で前記バーが前記カメラホルダのロック装置に押し込まれて固定されることを特徴とする炉内観察カメラ。
2. 前記位置決め溝部は、入口が幅広になっていることを特徴とする請求項１に記載の炉内観察カメラ。

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