JP7355711B2

JP7355711B2 - 軌道装置

Info

Publication number: JP7355711B2
Application number: JP2020103043A
Authority: JP
Inventors: 小太郎大塚; 秀孝小室
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2023-10-03
Anticipated expiration: 2040-06-15
Also published as: JP2021196271A

Description

本発明は、対象物に着脱可能に取付けられ、移動体を対象物の周方向に沿って移動可能に支持する軌道装置に関する。

特許文献１は、配管検査装置を開示する。この配管検査装置は、配管に取付けられ、配管の周方向に延在する環状の軌道と、軌道で支持され、配管の周方向に沿って移動可能な移動体と、移動体にアーム等を介し接続された超音波探触子と、制御装置とを備える。

軌道の幅方向一方側及び他方側の側面には、一対のローラ溝が形成されている。移動体は、一対のローラ溝に当接する複数のローラを有することにより、配管の周方向に沿って移動可能なように軌道で支持されている。

軌道の外周側には、ラックが設けられている。移動体は、ラックに噛合うギアと、ギアを回転するモータとを有する。モータの回転により、移動体が配管の周方向に沿って移動する。

制御装置は、モータを制御して移動体の位置（すなわち、超音波探触子の位置）を制御する。そして、超音波探触子から配管に向かって超音波を送信させる。また、配管で反射されて超音波探触子で受信された超音波に関する情報を取得し、これに基づいて配管の不具合を検知する。

特開平１１－１６０２９５号公報

上記従来技術では、軌道の曲率が固定されているため、配管（対象物）の曲率に応じて専用の軌道を用意する必要がある。そのため、軌道の製作コストや管理コストが増大する。

本発明は、異なる対象物の曲率に対応することができる軌道装置を提供することにある。

上記目的を解決するために、本発明は、対象物に着脱可能に取付けられ、移動体を前記対象物の周方向に沿って移動可能に支持する軌道装置において、複数の結合ピンを介し回動可能に連結された複数のセグメントで構成され、前記対象物の周方向に延在する多関節型の軌道と、前記軌道を前記対象物に着脱可能に取付けるための取付機構と、前記軌道に設けられ、前記移動体のモータによって回転するギアと噛合う可撓性のラックと、前記ラックの長さを調整するラック調整機構とを備え、前記軌道は、前記セグメントの個数が変更可能に構成されており、前記ラックは、前記複数のセグメントにそれぞれ形成された複数のラック溝に挿入されると共に、前記ラックの一端側が前記複数のセグメントのうちのいずれかに固定されており、前記ラック調整機構は、前記ラックの他端側を巻取るラック巻取機構である。

本発明によれば、異なる対象物の曲率に対応することができる。

本発明の一実施形態における軌道装置の構造を表す側面図である。本発明の一実施形態における軌道装置の構造を表す平面図である。図１に相当する側面図であり、軌道及びラックの長さが変更された状態を示す。本発明の一実施形態における軌道のセグメントの構造を表す側面図及び平面図である。図２の断面Ｖによる断面図である。本発明の一変形例における吸着装置を表す側面図である。本発明の他の変形例における吸着装置の移動機構を表す側面図である。

本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態における軌道装置の構造を表す側面図（言い換えれば、配管の径方向断面図）である。図２は、本実施形態における軌道装置の構造を表す平面図（言い換えれば、配管の表面展開図）である。図３は、図１に相当する側面図であり、軌道及びラックの長さが変更された状態を示す。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、本実施形態における軌道のセグメントの構造を表す側面図及び平面図である。図５は、図２の断面Ｖ－Ｖによる断面図である。なお、図１及び図３において、ラックの一部は、点線で示すべきであるものの、便宜上、実線で示す。

本実施形態の軌道装置１０は、配管１の外周側にかつ配管１の周方向の一部分に着脱可能に取付けられ、移動体３０を配管１の周方向に沿って移動可能に支持するものである。軌道装置１０は、配管１の周方向に延在する多関節型の軌道１１と、軌道１１に設けられた可撓性のラック１２とを備える。

軌道１１は、複数の結合ピン１３を介し回動可能に連結された複数のセグメント１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃで構成されている。セグメント１４Ａは、軌道１１の一方側（図１及び図３の右側）の端部を構成し、セグメント１４Ｂは、軌道１１の他方側（図１及び図３の左側）の端部を構成する。セグメント１４Ｃは、軌道１１の中間部を構成し、セグメント１４Ａとセグメント１４Ｂの間で連結されている。軌道１１は、結合ピン１３の脱着によってセグメント１４Ｃの個数が変更可能に、すなわち、軌道１１の長さが変更可能に構成されている。

配管１と接触する接触部材１５が、セグメント１４Ｃに設けられている。なお、接触部材１５とセグメント１４Ｃは、材質が同じであれば、一体的に成形されてもよい。配管１がステンレス鋼などの磁性体である場合、例えば磁力によって配管１に吸着する一対の吸着装置１６が、セグメント１４Ａ，１４Ｂに設けられている。一対の吸着装置１６は、軌道１１を配管１に着脱可能に取付けるための取付機構を構成する。

複数のセグメント１４Ｃには、複数のローラ溝１７がそれぞれ形成されている。移動体３０は、複数のローラ溝１７に当接するローラ等（図示せず）を有することにより、配管１の周方向に沿って移動可能なように軌道１１で支持されている。

複数のセグメント１４Ｃには、複数のラック溝１８がそれぞれ形成されている。ラック１２は、複数のラック溝１８に挿入されると共に、例えば固定ネジ１９を用いて、ラック１２の一端側が軌道１１のセグメント（本実施形態では、セグメント１４Ａと隣り合うセグメント１４Ｃであるが、他のセグメント１４Ｃであってもよいし、セグメント１４Ａであってもよい）に固定されている。また、ラック１２の他端側を巻取るラック巻取機構２０が軌道１１のセグメント（本実施形態では、セグメント１４Ｂと隣り合うセグメント１４Ｃであるが、他のセグメント１４Ｃであってもよいし、セグメント１４Ｂであってもよい）に設けられている。そして、上述した軌道１１の長さの変更に伴い、ラック巻取機構２０を用いてラック１２の有効長さ（言い換えれば、複数のラック溝１８に挿入される部分の長さ）を調整可能としている。ラック巻取機構２０は、ラック１２の長さを調整するラック調整機構を構成する。

移動体３０は、ラック１２に噛合うギア（図示せず）と、このギアを回転するモータ（図示せず）とを有する。モータが回転するにより、移動体３０が配管１の周方向に沿って移動する。移動体３０には、例えば、配管１を検査するための超音波探触子３１がアーム３２等を介し接続されている。

以上のように、本実施形態の軌道装置１０は、多関節型の軌道１１と可撓性のラック１２を備えることにより、異なる配管１の曲率に対応することができる。そのため、配管１の曲率に応じて専用の軌道を用意する場合と比べ、製作コストや管理コストを抑えることができる。また、軌道１１及びラック１２の長さが変更可能であるため、周囲の構造物との干渉を避けることができる。

なお、上記一実施形態において、軌道１１を配管１に着脱可能に取付けるための取付機構は、軌道１１のセグメント１４Ａ，１４Ｂに設けられ、磁力によって配管１に吸着する一対の吸着装置１６である場合を例にとって説明したが、これに限られない。例えば図６で示す変形例のように、取付機構は、軌道１１のセグメント１４Ａ，１４Ｂに設けられ、空圧によって配管１に吸着する一対の吸着装置１６Ａであってもよい。軌道１１のセグメント１４Ａ，１４Ｂは、配管１の材質に応じて、吸着装置１６，１６Ａを選択的に取付可能としてもよい。更に、例えば図７で示す変形例のように、吸着装置１６又は１６Ａは、配管１に吸着しながら移動するための移動機構２１（詳細には、例えば、図示のクローラ機構等）を有してもよい。

また、上記一実施形態において、ラック１２の長さを調整するラック調整機構は、ラック１２の他端側を巻取るラック巻取機構２０である場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えば、ラック１２の他端側を収納する収納機構であってもよい。また、上記一実施形態において、軌道装置１０は、配管の周方向一部に取付けられものである場合を例にとって説明したが、これに限られず、配管の全周に亘って取付けられるものであってもよい。この場合、異なる配管の全周長さに対応するため、軌道及びラックの長さを変更可能にする必要がある。一方、軌道装置が配管の周方向一部に取付けられる場合であっても、軌道及びラックの長さを変更する必要がなければ、ラック調整機構を有しなくてもよい。

また、上記一実施形態において、軌道装置１０は、配管の外周側に取付けられる場合を例にとって説明したが、これに限られず、配管の内周側に取付けられてもよい。また、軌道装置は、配管以外の対象物（詳細には、例えば円筒状の容器壁）に取付けられてもよい。

１配管（対象物）
１０軌道装置
１１軌道
１２ラック
１３結合ピン
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃセグメント
１６，１６Ａ吸着装置
１８ラック溝
２０ラック巻取機構
２１移動機構
３０移動体

Claims

対象物に着脱可能に取付けられ、移動体を前記対象物の周方向に沿って移動可能に支持する軌道装置において、
複数の結合ピンを介し回動可能に連結された複数のセグメントで構成され、前記対象物の周方向に延在する多関節型の軌道と、
前記軌道を前記対象物に着脱可能に取付けるための取付機構と、
前記軌道に設けられ、前記移動体のモータによって回転するギアと噛合う可撓性のラックと、
前記ラックの長さを調整するラック調整機構とを備え、
前記軌道は、前記セグメントの個数が変更可能に構成されており、
前記ラックは、前記複数のセグメントにそれぞれ形成された複数のラック溝に挿入されると共に、前記ラックの一端側が前記複数のセグメントのうちのいずれかに固定されており、
前記ラック調整機構は、前記ラックの他端側を巻取るラック巻取機構であることを特徴とする軌道装置。
請求項１に記載の軌道装置において、
前記取付機構は、前記軌道の一端側及び他端側に設けられ、前記対象物に吸着する一対の吸着装置であることを特徴とする軌道装置。
請求項２に記載の軌道装置において、
前記一対の吸着装置は、前記対象物に吸着しながら移動するための移動機構を有することを特徴とする軌道装置。