JPS60108604A - ボイラ−内で使用するための遠隔マニピユレ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気発生装置（ボイラー）の管および管板を
遠隔操作により修理するためのマニピュレータに関し、
特に、遠隔操作によシ蒸気発生装置に着脱することがで
き、かつ、工具などの補助器具の迅速な交換を可能にす
る遠隔修理操作用マニピュレータに関する。

いろいろな環境においているいろな作業を遠隔操作によ
シ行うためのプラットホームやキャリッジを必要とする
用例がある。また、作業ステーションを作業または加工
がなされている表面または部落に対してイ多動させるこ
とも必要とされる。作業空間の制限や、人体の安全の面
からそのような移動を遠隔的に制御することが望ましい
場合がある。その典型的な例は、原子力エネルギー利用
の蒸気発生装置４である。原子力蒸気発生装置において
はその内部の管の幾つかを点検し、あるいは修理するこ
とが必要とされる。通常、そのような修理が必要とされ
るのは、蒸気発生装置が作動され、従って、放射能で汚
染された後である。蒸気発生装置内の放射能レベルは比
較的高いので、その環境内で人間が過ごすことができる
時間は厳しく制限される。更に、このような環境内で人
間が作業するには、重くて高張る衣服を着用しなければ
ならないので、著しく動きを制限され、視界を狭められ
、スタミナを消耗させられる。従って、必要な作業を実
施するだめの遠隔操作および制御可能な手段を提供する
ことが望ましく、時には必要不可欠な場合がある。

例えば渦電流グローブを管内へ通すことなどの専用機能
を実施するだめの多くの装置が従来から開発されている
。例えば、米国特許第３，　９　５　１，　７５２号に
は、業界内で「フィンガーウォーカ」（　ｆｉＢｅｒ　
ｗａｌｋｅｒ　）と称されるようになった装置が開示さ
れているが、この装置は、作業速度が遅く、制御および
正確な位置づけが困難であシ、管板にしつかシと固定し
た状態に保持することができない。従って、この装置即
ちマニピュレータは、重い荷重を担持することができず
、貫流型蒸気発生装置の頂部ヘッド内で操作することは
できない。

また、この装置を、蒸気発生装置に装着したシ、取外し
たシするには、人ｒｄＪがその危険な蒸気発生装置内に
入らなけれはならない。

米国特許第４，　２　１　６，　８　３　２号にも、同
様の装置が開示されているが、この装置も、循環式蒸気
発生装置の底部ヘッド内でしか操作することができず、
また、原子力式蒸気発生装置内への設置および取外しは
、遠隔操作で行うことができない。従って、装置を設置
し、取外すには人間が蒸気発生装置のヘッド内へ入らな
ければならない。

装置の設置および取外しに必要とされる時間は人間が実
際に蒸気発生装置内に入って所要の作業を行うのに必要
とされる時間よシは短いが、やはシム間を蒸気発生装置
内で作業させることの不利益を免れることはできない。

なぜなら、、装置を設置し、後でそれを撤去するのに人
手を使用しなければならず、その作業者が放射能に露呈
されるからである。原子力蒸気発生装置の内部の放射能
レベルは、その外部の放射能レベルに比べて、外部放射
能の測定値に蒸気発生装置のマンウェイ（作業員用通路
）からの放出分を含めたとしても、２〜３倍も高い。従
って、遠隔操作によって設置し、取外すことが可能な装
置があれば、放射能被曝量を相当に減少させ、人件費お
よび所要人員数、を少くすることができる。

この問題を克服するための１つの試みが欧州特許願公報
第６６７９１号（１９８２年１２月１５日公告）に開示
されている。この発明では、一般にマンウェイと称され
る蒸気発生装置の出入口の外部に延長させた取付ロンド
に支持ボールの頂端を取外し可能に連結する。このボー
ルは、アンカーピンを管板内へ案内する作業者が保持す
る。次に、主腕をマンウェイを通し異形レールに沿って
案内し、支持ボールの底端に取付ける。この位置から、
主腕を支持ボールに沿って作業位置にまで持上げる。別
の実施例として、すでに支持ポールに取付けられている
主腕に作業用装置を予め組立ておくことができる。その
場合は、主腕を溝形レールに沿って蒸気発生装置内へ挿
入する必要はないが、やはシ、作業者がその作業用装置
を蒸気発生装置のヘッドの頂部にまで持上げ、位置ぎめ
管を位置づけし、アンカーピンを適正な管内に装着しな
ければならない。原子力蒸気発生装置の管は、通常、直
径−ｇ’　（１５，８７５％）で、密集状態に配置され
ているが、アンカーピンはそれらの密集した管のうちの
正しい管内に装着しなければならない。さもないと、作
業装置がその工具を位置づけすべき場所を知ることがで
きない。作業者は、１００１００Ｊｂ（４５以上の重量
を有する作業装置をその装置から側方に３〜４ｆｔ（ｏ
、９〜１２ｍ）離れたところで約５　ｆｔ　（１５ｍ　
）持上げなければならない。しかも、作業者は、マンウ
ェイから放出される放射能から身を守るために防護衣服
を着用しなければならない。従って、いずれにしても、
作業装置を設置するのは、大きな力と器用さの両方を必
要とする熟練作業である。しかも、その作業装置は、循
環型蒸気発生装置のヘッド内でしか操作することができ
ない。

従って、蒸気発生装置に遠隔操作によって設置し、かつ
、取外すことができ、循環型または貫流型蒸気発生装置
の頂部ヘッドまたは底部ヘッド内で操作することができ
、循環型または貫流型蒸気発生装置のほとんどすべての
管に１つの位置から作業腕を屈かせることかでき、１回
だけ位置を変えれは、貫流型蒸気発生装置のすべての管
に作業腕を屈かせることかでき、迅速に交換することが
できるいろいろな工具によっているいろな操作を実施す
ることができて、しかも任意の個々の管を任意の個別工
具によって位置づけすることができ、大きな撓みを生じ
ることなく大きな荷重および力を支えることができる作
業装置即ちマニピュレータをめる要望がある。

発明の概要 本発明の目的は、人間を蒸気発生装置を蒸気発生装置内
へ入れる必要なしに、即ち、遠隔操作によシ蒸気発生装
置内に設置し、取外すことができる作業装置即ちマニピ
ュレータを提供することである。

本発明の他の目的は、貫流型蒸気発生装置内でも、循環
型蒸気発生装置内でも作動することができる作業装置を
提供することである。

本発明の他の目的は、貫流型蒸気発生装置の頂部ヘッド
内で操作することができる作業装置を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、貫流型蒸気発生装置の頂部ヘッド
および底部ヘッドのどちらにおいても１回だけ位置を変
更すればすべての管に屈かせることかでき、位置を変え
なくても大多数の管に操作腕を屈かせることかできる作
業装置を提供することである。

本発明の他の目的は、蒸気発生装置内でいろいろな工具
でいろいろな作業を実施することができ、蒸気発生装置
内で行われるはとんどどのような管作柴に必要とされる
荷重にも耐えることができ、かつ、精細な作業を実施す
るのに十分な積置でもって位置づけすることができる作
業装置を提供することである。

本発明によれは、マンウェイの外部から操作して、循環
型蒸気発生装置（ボイラー）の管板または貫流型蒸気発
生装Ｒ（ボイラー）の底部ヘッド内の所定のアンカーピ
ンにケーブルを取付け、マストと称される垂直支持ビー
ムをそのケーブルに沿って帛上げる。このマストを案内
して位置ぎめビンによυ管板に座着させるのを助成する
ために、マストには取付けられない別個の案内ボールを
使用してもよい。あるいはま、た、上記マストの上端に
は、ボイラーの管を傷めることなく、骨の内壁に圧接す
るように拡張することができるアンカー指を設けてもよ
い。次いで、マストの下端に付設した空気圧式足部を下
方へ伸長させてボイラーのヘッドの底面に圧接させ、そ
れによってマストをしつかシ掛止する。

本発明は、また、工具を担持し、所定のボイラｂ”−に
対して位置を定めて作業を行うための関節連結腕を提供
する。この関節連結腕は、マストに連結したケーブルを
用いてマスト上の所定位置に帛上げ、ボイラーのマンウ
ェイの外部に位置する作業者によって操作される案内ボ
ールによシ所定位置へ案内することができる。次いで、
関節連結腕は、ダブル７字ブロック型連結器または他の
適当な連結手段を介してマストに掛止される。この連結
器は、その雄部分と雌部分に形成された互いに整合した
キー溝内へ空気圧によシビンを打込むことによって錠止
される。次いで、コンピュータ制御される位置づけ装置
によシボイラー内で関節連結腕の工具キャリアの方位を
定め、ボイラー管の清掃、管にスリーブを嵌める作業、
渦電流の検出、管の溶接、管へのプラグ挿入などの検査
、修理作業を行うために工具キャリアを任意の指定管の
ところへ移動させる。

本発明は、また、貫流型ボイラーの底部ヘッド内で使用
するためのターンテーブルを提供する。

ターンテーブルは、上記マストを設置する場合と同様に
して位置ぎめピンに取付けたケーブルに沿ってボイラー
内へ導入する。ジヤツキに類似したターンテーブル設置
用装置も、同様にしてボイラー内に導入し、ボイラーの
ヘッドの底面に位置づケスる。この設置用装置によシタ
ーンテーブルを管板の高さにまで持上げ、該ターンテー
ブルを所定のボイラー管に掛止する。この場合、マスト
は、ターンテーブルを導入設置した後、ターンテーブル
に取付けたテーブルに沿ってボイラー内へ導入し、ター
ンテーブルに掛止する。次いで、関節連結腕を循環型ボ
イラー内にＶ置する場合と同様の態様で設置する。その
際ｆＰＩ　１１？ｊ連結腕を取付けるための前記マスト
のダブル７字ブロック型連結器をマンウェイの方に向け
る位ｆ６にターンテーブルを錠止する。マストに取付け
られた関節連結腕は、その初期位置から両方向に９０°
回転させることができ、それによって互いに１８０°離
れた２つの作業位置を提供するので、貫流型ボイラー内
のボイラー管に３６０に亘って屈くことができる。

貫流型ボイラーの頂部ヘッド内で操作することを企図し
た別の実施例では、本発明は、頂部ヘッド内へ導入する
だめの、ターンテーブルに固定された短マストを提供す
る。この場合、ケーブルを担持した設置用支持ボールの
一端をボイラーのヘッド内の入口頬部にもたせかけ、他
端をヘッドのマンウェイのフランジに取外し自在に連結
する。

上記ケーブルを短マストの上端に連結し、設置用支持ポ
ールからティクルを介して短マストを懸ωし、短マスト
を該支持ボールに沿って吊上げる。

短マストを所定の位置にまで移動させたならば、上記テ
ィクルによって管板にまで下降させ、アンカーピンによ
って管板に掛止する。短マストの上端は、無支持のまま
とする。次に、上記設置用支持ポールに付設したティク
ルによって関節連結腕をボイラーのヘッド内へ導入し、
該支持ボールに沿って短マストに近接する位置に達する
まで吊上げる。次いで、関節連結腕を該ティクルによっ
て下降させ、短マストに掛止係合させる。短マストと関
節連結腕とは、ダブル７字ブロック型連結器を介して連
結される。この実施例では、上記ティクルの下方部分を
関節連結腕から取外し、上記設置用支持ボールを含む設
置用装置を関節連結腕に取付けた工具によるボイラー管
のメインテナンス作業中ボイラー内に残しておいてもよ
い。もちろん、所望ならば、短マストおよび関節連結腕
を設置した後、直ちに装置用装置をボイラーから撤去し
てもよい。

上記どちらの実施例においても、関節連結腕の垂直方向
の高さ位置が制御され、関節連結腕は、精密な公差を維
持し、高い強度を有するＶ字チャンネル型レールに沿っ
て移動する。貫流ボイラーの頂部ヘッドに使用するため
の上記実施例においては、短マストを下端だけで支持す
るので、そのベースの面積を多少大きくシ、短マストの
強度を大きくしなければならない。

まだ、貫流型ボイラーの頂部ヘッドのための実施例にお
いては、短マストは、ボイラーの骨を傷めることなく、
ボイラー管の内壁を極めて強固に把持することができる
新規なアンカー指によってボイラー管に掛止される。ア
ンカー指は、円錐形の位置ぎめ鼻部と、該鼻部に近い部
分よシ短マストの取付プレートに近い部分の方が径が小
さくなっているテーパ付本体と、該鼻部とは反対側のね
じ対端とを有する軸部材から成っている。この軸部落に
は、拡張自在とするように例えば円周に複数個のスロッ
トを形成された拡張自在のスリーブが被せられている。

アンカー指を所定のボイラー管内に挿入した後、ナツト
を締めて上記ねじ対軸部材を短マストの方に引きつける
と同時に、拡張自在のスリーブを拡張させてボイラー管
の内壁に圧着させ、短マストを管板の方に引きつけるこ
とによって短マストを管板にしつかシと固定する。

本発明による上記での実施例の作業装置即ちマニピュレ
ータは、作業者がボイラー内に入る必要なしに工具を迅
速に交換または調節するために工具キャリアをマンウェ
イのところにまで差向けることができる。工具は、ダブ
ル７字ブロック型連結器または他の適当な締着具によっ
て関節連結腕の工具キャリアに取付けられる。

すべての根分は、ボイラーの外部から制御される。即ち
、関節連結腕および工具のすべての運動は、すべて中央
空気圧制御盤によって制御される空気モータ、空気シリ
ンダ等を介して圧縮空気により、あるいは足先モータお
よび感知器によって制御される。操作者にフィードバッ
クするために、マニピュレータにはビデオカメラと照明
灯が取付けられる。工具キャリアの位置を定めるコンピ
ュータ制御は、当該技術分野で慣用されているものであ
り、ここで詳しく説明する必要はない。

本発明のマニピュレータは、自ｉ＃Ｊ操作による場合ａ
、１ｏ’　（２，５４Ｎ）以内の精度にまで位置ぎめす
ることができ、手動操作による場合０．００５’（０，
１２７ｍｍ）以内の精度で位置ぎめすることかできる。

ボイラーの底部ヘッド内で操作する場合、このマニピュ
レータは、最少限１００　Ａ！ｂ　（４５，３に９　）
の荷重を管板にまで持上げることができ、完全に伸長さ
せた関節連結腕の外端に及ぼされる２　００　Ｉ！ｂ　
（９０，６に！　）の荷重を支えることができ、その場
合の腕の撓み０５’　（１２，７＋ｉｇ）以下である。

更に、本発明のマニピュレータは、少くとも１５０’Ｆ
（５１°Ｃ）の環境下で操作することができ、１０　ｒ
ｐｍの回転速度で、最少限６ｏ　ｚｂ　（１３，６に９
　）の側方力でもって１ｏ　ｏ　ｚｂ　（４５，３０）
以上の重量の工具を位置づけすることができ、最大６０
秒の速さでボイラー内の両極端の間を移動することがで
きる。また、このマニピュレータは、。

ｓ　ｏ　ｏ　ｒｔ　（１５２ｍ）ｉ’ｌｆれたところに
位置する操作者によって遠隔的に制御することができる
。

原子力ボイラーは放射能を帯びるので、当然にマニピュ
レータも使用後は放射能を帯びている。

捉って、メインテナンスを容易にするために関節連結腕
を簡単に、かつ、迅速に分解し、再組立することができ
るように設計上特に配慮されている。

例えば空気モータや位置ぎめ器の交換などの多くのメイ
ンテナンス作渠は、グローブボックス内で現場で３０分
足らずの時間で行うことができる。

実施例の説明 第１図を参照すると、典型的な貫流型蒸気発生装置１０
が示されている。蒸気発生装置を、ここでは単に「ボイ
ラー」と称することとする。循環型ボイラー１０は、管
板１２と、ボイラーヘッド１６を高温区画と冷温区画と
に分離する仕切板１４を有する。本発明による作業装置
即ち遠隔マニピュレータ２０は、循環型ボイラー１０の
ヘッド１６内に設置される。遠因マニピュレータ２０は
、管板１２に固定された管２６内に固着された複数のア
ンカー指（繋留指）２４によって管板１２に定着される
マスト２２を備えている。マスト２２の、管板１２に定
着される側とは反対側の下端には、該下端をヘッド１６
の底面に固定するだめの１４１１ｆｆｉ’ｉ自在の足部
２８が設けられている。足部２８は、例えば空気圧によ
って作動させることができ、足部をｊＡ！節することに
ょシマスト２２の高さを変え、異る寸法のボイラーに適
合するようにすることができる。工具キャリア３ｏが作
業のために接近することができる管２６の本数を最大限
にするために、マスト２２は、通常、仕切板に近接し、
それに平行に、がっ、仕切板の垂直中心線に沿って配置
される。マスト２２は、可動トロリーグレート６４を移
動自在に担持する長手方向のねじ桿５２を備えてお多、
ダブル７字ブロック型連結器３８を介してトロリープレ
ート３４に取付けられた関節連結＆１３６をねじ桿に沿
って昇降させることができるようになされている。連結
器３８は、腕３６に付設された雄部分４ｏと、マスト２
２のトロリープレート即ち取付プレート３４に付設され
た雌部分４２とから成っている。関節連結腕３６に付設
された雄チャンネル型トロリー４４が、マスト２２に一
体的に付設された雌チャンネル型トロリー４５と談合し
ておシ、直流ステップモータ５５によって制御自在に回
転駆動されるねじ桿３２によシ取付プレート３４を介し
て昇降される腕３６の垂直移動をトロリー４４と４５の
仮台によって案内するようになされている。一方、可動
トロリープレート３４は、それに付設さ扛た、カム従節
のような働きをする６個のトロリーローラ４７が雄チャ
ンネル型トロリー４４に沿って転動すことによシ垂直移
動を案内される。

関節連結腕３６は、そのトロリー側取付グレート４８に
枢着された内方腕４６と、内方腕４６の外端に枢盾され
た外方腕５０とから成る。トロリー側取付プレート４８
は、連結器６８の雌部分４２に嵌着させるだめの雄部分
４０を有している。

外方ＪｔＮｓｏは、その外端に工具キャリア３０を備え
、工具を取付けるだめの＠２のダブル７字ブロック型連
結器３８および空圧式掛止ビン４３を備えている。第１
図は、関節連結腕３６が伸長された位置にあるところを
示しているが、１Ｍ３６は、該腕の２つの枢動連結部即
ち、内方腕４６と取付プレート４８との間の連結部と、
内方腕と外方腕５０との間の連結部において枢動される
ことによって平面内で移動することができる。即ち、関
節連結腕５６は、その２つの連結部の両方またはどちら
か一方を独立してどちらかの方向に枢動させることによ
シ１８０°の円弧範囲で一平面内の任意の位置に位置づ
けすることができる。内方接続箱４９内には、内方腕４
６を枢動し制御するためのリゾルバを備えた電動サーボ
モータ５７が収容されている。同様にして、内方腕４６
と外方腕５０との連結部にも、外方腕５０を内方用４６
に対して枢動させるためのリゾルバを含む第２の電動サ
−ホモータ５７が設けられている。

この基本的構成の遠隔マニピュレータ２０は、循環型ボ
イラー１０の下牛分内、または貫流型ボイラーの底部ヘ
ッド内で使用することができるが、このマニピュレータ
に後述する実施例に示されるように若干の改変を施せは
、３６０°全面に亘って操作することができるので、循
環型ボイラーの反対側の区画にある管にも腕３６を屈か
せることかできる。更に別の改変を施せば、後述するよ
うに、この基本的遠隔マニピュレータ２０を貫流型ボイ
ラーの頂部ヘッド内で作動させることを可能にし、かつ
、３６０°の回転平面において作動することを可能にす
る別の実施形態を構成することができる。

第２図を参照して説明すると、本発明によれば、ケーブ
ル６２を取付けたアンカーピン６０をマンウェイ６４の
外部から管板１２の穴に固定されている上述の管２６内
部に定着する。クープル６２をマンウェイ６４の外部へ
延長し、外部でマスト２２に取付ける。マスト２２をケ
ープ）１／６２に付設したプーリを介して吊上げ、マン
ウェイ６６を通してボイラーのヘッド１６内へ導入して
直立させる。マスト２２の位置ぎめビン６６を上述の管
２６に整列させる。これらの位置ぎめピン６６を挿入し
座着すべき所定の１ｆｔ−２６には、当該分野で周知の
ように、ボイラーの苛酷な環境に耐えることができる白
色ペンキで予め印をつけておく。このようにして吊下け
られたマニピュレータ２０のマスト２２の調節自在の足
部２８を空気圧によ多作動させて伸長させ、ヘッド１６
の底面にしつかシと圧舊させる。マスト２２は、伸長し
た足部２８によシ上下端に及ぼされる圧縮力によってし
つかシと固定され、関節連結腕３６、およびそれに取付
けられる工具、および作業中に生じる力を支えるだめの
強固な支持体を構成する。マスト２２を管板１２に取付
ける上記ｖＲ作業に当って、位置ぎめピン６６を晋２６
に対して整列するのを助成するために、作業者がマンウ
ェイ６４の外にいて位置づけボール６日を手で保持し、
マスト２２に当てがって押すことができるが、これは必
ずしも必要なことではない。所望ならば、マストの位置
ぎめビン６６を晋２６内に座着さぜる際マスト２２の多
方向の移動および制御を可能にするために位置づけボー
ル６８をマスト２２に取外し可能に連結することができ
る。いうまでもなく、位置づけボール６８は、狗゛重を
担持するものではないので、その操作には大きな力を必
要としない。

マスト２２のｍ　ｂｌは、主としてケーブル６２によっ
て担持される。

第３図を参照して説明すると、一端をマスト２２に取付
けられたプーリケーブル７０の他端をマンウェイ６４の
外部で関節連結腕６６の取付ブロック４８に取付ける。

腕３６の重心に近いところに設けられたケーブル繋留具
７２のところでプーリケーブル７０を関節連結腕３６上
のウィンチに巻きつけ、次いで、腕５６をウィンチ付空
気モータ５９によシケーブル７０に沿って吊上げ、ボイ
ラーのヘッド１６内へ導入する。ウィンチ付空気モータ
５９は、腕３６をマスト２２に固定するダブルＶ字ブロ
ック型連結器６日のところで腕３６に固定されている。

この設置作業の際、位置づけボール６８によって関節連
結腕３６を案内してもよい。ウィンチ付空気モータ５９
は、腕３６を自分自身で所定位置に吊上げることを可能
にするので、設置作業者は、何らの拘束を受けることな
く、関節連結腕３６をプーリケーブル７０に沿って任意
の好便な部位で停止させることができる。

第２図および５図に関連して説明した上記作業の後、外
方腕５０を内方腕４６から離れる方向に回動させて関節
連結腕３６全体を伸長させ、第１図に示される作業位置
に設定する。作業を始めるｔｊｉＪに工具キャリア３０
に工具を取付ける。関節連結１ｎ３６の２つの連結部を
枢動させ、かつ、該腕の高さをＫｍすることによって工
具キャリア３０をマンウェイ６４の縁にまで、あるいは
縁を越えて伸長させることができるので、異る仕事を行
うために工具の交換を容易に行うことができる。更に、
この位置では、腕３６の一部分に保守サービスおよび修
理のためにマンウェイ６４の外部から接近することがで
きる。

遠隔マニピュレータ２０は、上述した設置工程を逆の順
序で行うことによって循環型ボイラー１０から取外すこ
とができる。

第４（２）は、貫流型ボイラーの頂部ヘッド９０内に使
用するだめの、本発明のマニピュレータの別の実施形態
を示す。このマニピュレータは、アンカー指２４によっ
て管板１０４に定着される短マスト８０を備えている。

短マスト８０の上端は、支持体に取付けられることがな
く、ボイラーの底部ヘッドに関連して先に説明した実施
形態の場合とは異ル、遠隔マニピュレータ２０の基部８
２が、このマニピュレータのための支持体全体を構成す
る。関節連結腕３６は、上述したものと同様の態様で短
マスト８０に取付けられているが、外方腕５０が内方腕
４６よシ下にあるという点で第１図のものとは位置が逆
になっている。いうまでもなく、これは、工具キャリア
３０を管板１０４に近接させることができるようにする
ためである。

短マスト８０の一体的部分を構成するターンテーブル８
４が、ベース８２上に回転自在に座直されている。短マ
スト８０はターンテーブル８４に固定的に取付けられて
いる。ターンテーブル８４の回転は、空気圧によって制
御することができ、ターンテーブル８４は、３つの位置
に選択的に錠止することができる。そのうちの１つの位
置は、関節連結腕３６の設置を可能にするために短マス
ト８０のダブル７字ブロック型連結器３８をマンウェイ
６４の方に向ける初期位置であシ、他の２つの位置は、
仁の初期位置の両側にそれぞれ９０゜のところに位１＆
する２つの作業位置であシ、遠隔マニピュレータ２０を
互いに１８［ｊ）離隔した２つの作業位置のどちらへも
回転させることができ、それによって関節連結腕！＋６
を３６０°回転させて操作することを可能にする。それ
によって、工具キャリア３０は、１つの作業位置から貫
流型ボイラーの頂部ヘッド９０内の、ペース８２に比較
的近接した管以外のすべての管に屈くことができ、作業
位置を１回変えれは、前の作業位置では屈がなかった普
にも屈くから、結局、２つの作業位１仇からすべての管
に屈くことになる。第４図の実施例においても、外方腕
５０の作業端の工具キャリア３０をマンウェイ６４のと
ころに差向けることによって工具を交換したシ、腕３６
に何らがの保守サービスを施すことができる。第４図に
は、まだ、遠隔マニピュレータ２０を設置する際に使用
するだめの設置用支持ボール８６が示されている。

ボール８６は、マニピュレータ２ｏを設置した後も、そ
のままの位置に残しておくことができる。

先に述べた実施例の場合と同様に、この実施例のマニピ
ュレータも、人間をボイラー内に入れる必要なしにボイ
ラーに設置し、また、ボイラーから取出すことができる
が、この実施例は、貫流型ボイラーの頂部ヘッドに使用
するだめの遠隔マニピュレータにのみ向けられたもので
ある。

第５図を参照して類マスト８０のＶ置方法を説明する。

マンウェイ６４の外部に位置する作業者が設置用支持ボ
ール８６を貫流型ボイラー８８の頂部ヘッド９０内へ手
操作で挿入し、ボール８６の先方端をヘッド９００Å口
類部９４に寄シ掛からせ、ボール８６の手向端をマンウ
ェイ６４に近接したヘッド９０の内壁面に取外し可能に
固定する。ボール８６には、ティクル９６を予め取付け
る。ティクル９６は、プーリ９８から吊下する。

ティクル９乙の下端は、ケーブルフック８１によって類
マスト８０の上端に取外し自在に取付ける。

マンウェイ６４の外部に位置する作業者は、マンウェイ
６４の外側フランジに取外し自在にボルト止めされたラ
チェット付ウィンチ７４を回すことによってケーブル１
００を作動させ、ティクル９６およびそれに取付けられ
た類マスト８０をボール８６に沿って上昇させる。所望
ならば、案内ボール１０２を類マスト８０の基部８２に
近いところに取外し自在に取付け、この案内ボール１０
２をマンウェイ６４の外部から作業者が操作することに
よシ、類マスト８０がその設置作業中過度に揺動するの
を防止し、アンカー指２４を予め印を付けである管２６
に整列させるのを助成することができる。ただし、類マ
スト８０は重力で真直ぐに垂下するので、案内ボール１
０２の使用は必ずしも必要ではない。短マ、スト８０が
管板１０４の中心点に近い適当な位置に達したならば、
マンウェイ６４の外部からティクルケーブル１０６によ
って遠隔的に操作されるティクル９６により類マスト８
０を骨板１０４にまで下降させる。次いで、アンカー指
２４が上述の予め印を付された指定の管２６内へナット
ラナーによシ圧入される。このアンカー指２４について
は後に詳述する。

次に、第６図を参照して関節連結腕３６を設置する方法
を説明する。チークル９６を手動のフック端付ケーブル
゛７ニビユレータ１０８によって類マスト８０の上端か
ら外してマンウェイ６４に近接した出発位置へ戻す。こ
の出発位置でケーブルフック８１を関節連結腕３６の、
折たたみ状態での重心に近い部位に取付け、腕３６をそ
の設置作業中はぼ水平位置に維持するようにする。次い
で、ティクル９６およびプーリ９８を用いて関節連結腕
３６を類マスト８０のときと同様にして設置用支持ボー
ル８６に沿って上昇させる。腕３６が適当な位置に達し
たならば、該腕を、手元端をマンウェイ６４の外部にま
で延長させたティクルケーブル１０６によシティクル９
６を介して下降させる。その際、第５図に類マスト８０
の設置に関連して説明した案内ボール１０２（第６図で
は図示せず）を用いて＠６６を位置づけする作業を助成
してもよい。あるいは、ウィンチ付空気モータ５９を用
いて、第３図に関連して説明したようにして関ＮＪ連結
腕３６を遠隔操作によシ下降させ、位置づけすることが
できる。次いで、ダブル■字ブロック型連結器３８の雄
部分４０と雌部分４２とを整列させて嵌合させる。次い
で、空気圧により作動される錠止ビンを連結器５８の雄
部分４０および雌部分４２に形成された整列孔に挿入す
る。

次いで、ティクル９６をフック端付ケーブルマニピュレ
ータ１０８によって関節連結腕３６から取外し、遠隔マ
ニピュレータ２０を妨害しない位置へ移動させる。次い
で、工具キャリア５０に工具を取付けるために関節連結
腕３６をマンウェイ６４のところにまで移動する。これ
で、遠隔マニピュレータ２０は、そのコンピュータ制御
による慣用の位置ぎめ作業を行う準備が整う。

関節連結腕３６は、先の実施例に関連して説明した態様
で短マス）８０に沿って昇降させることができる。遠隔
マニピュレータ２０を頂部ヘッド９０から取出すには、
上述した手順を逆に行えばよい。

関節連結腕３６は、坊板を継面に沿って溶接することに
よって形成した継面長方形の中空部材と干ることができ
るが、好ましい実施例では、軽量び関節連結腕５６は、
いずれも、環境条件に耐えうるようにアルマイト化させ
た焼入アルミニウムで形成する。その他の部材、締着具
および′連結器等は、強度を高め、腐食を少くするため
にステンレス鋼で形成することが望ましい。関節連結腕
３６の取付ブロック４８と内方腕即ち第１腕４６との間
の連・結部、および第１腕４６と外方腕即ちグローブ腕
５０との間の連結部の枢動は、慣用の直流ステップモー
タや、サーボモータのようなその他の型式の電動または
空気モータによって行うことができ、マスト２２または
短マスト８０に沿っての＆１３６の上下動も同様の手段
によって行うことができる。設置用支持ボール８６は、
アルミニウムまたは画、または十分な強度とＰ用件を有
する他の適当な材料で形成することができる。遠隔マニ
ピュレータ２０を制御する空気圧式作動器を）電動する
だめの空気供給手段は、慣用のＮ″（６，６５間）径の
強化管によって構成することができる。工具キャリア３
０に取付けられた工具を制御し操作するだめの空気圧も
、同様の管を用いて供給することができる。

もちろん、関節連結腕３６は、マスト２２に恒久的に取
付けてもよい。貫流型ボイラーの頂部ヘッドのだめの遠
隔マニピュレータの場合、関節連結腕３６を短マスト８
０に恒久的に取付ければ、その遠隔マニピュレータ全体
を、二部片構造のマニピュレータのマストに関連して先
に述べたように１回の作業で設置することができる。単
一の組立体としてＷＯＫすることができるマニピュレー
タは、設置に要する人件費および時間を削減することが
でき、関節連結腕３６とマスト２２または短マスト８０
を正確に整列させる着脱自在の連結器を設ける必要がな
い。そのような単一組立体は、マニピュレータが作業中
に受ける荷重が軽いか、中程度であって、構造的強度が
小さくてよく、従ってｔｆｆｌを軽くすることができる
場合には特に好適である。

第７−は、短マスト８０の取付プレート即ちベースを管
板１０４（第４図）に固定するのに使用される位置ぎめ
ビンとアンカー指の組立体を示す０この位置ぎめピン／
アンカー指組立体１２０は、２本の細長い部落即ち位置
ぎめビン６６とアンカー指２４を固定するための取付ブ
ロック１２２を有している。取付ブロック１２２は、例
えば短マスト８０の基部８２を構成するもののような比
較的大きい取付プレートの一部分を構成するものとする
ことができる０位置ぎめビン６６は、円筒ノ杉本体１２
４と、減径取付端１２６と、位置ぎめ端である円錐形鼻
部１５０とから成る。取付端１２６は、取付ブロック１
２２の孔１２８内にフ゛レス嵌め、溶接、螺着またはそ
の他の適当な手段によって固定される。アンカー指２４
は、取付フ゛ロック１２２の孔１！＋４内に座着され、
該ブロックを貫通してナツト１３８と螺合するねじ対端
１３６を有するマンドレル１３２と、マンドレルの先端
に連結された円錐形鼻部１４０を備えてし）る。マンド
レル１３２の径は、第７図でみて上方に１／）＜にりれ
て増大している。鼻部１３０．１４０は、し）ずれも、
ボイラーの管の中心に正確に整列してＩ／）なくても、
管を傷めることなく管に容易に挿入することができるよ
うに設計されている。マンドレル１３２の、取付ブロッ
ク１２２よシ上方のテーバ付本体部分にはスリーブ１４
２が被せられている。スリーブ１４２の上方部分には、
その円周方向に可撓性を与えるために複数の長手方向の
スロット１４４が切設されている。位置ぎめピン６６は
、アンカー指２４よシ長い。位置ぎめピン６６の直径は
、それを挿入すべきボイラー管の内径よシ多少小さい寸
法とすることができる。第７図に示された形態の位１ｕ
ぎめビン／アンカー指組立体１２０は、第２．３図に示
されるようにマスト２２を循環型ボイラーのヘッド内に
設置するのに、また、ターンテーブルを貫流型ボイラー
の底部ヘッド内に設置するのに使用される。位置ぎめピ
ン６６を予め選択されたボイラー管に整列され、組立体
１２０を管板に座着させるために第１６図に示されるよ
うな装置が用いられる。

設置に当っては、位置ぎめピン６６の鼻部１３０の先端
がボイラー管内に入るように該ピン６６および該ピンに
取付ブロック１２２を介して連結されている装置を位置
づけし、取付ブロック１２２を第７図でみて上方へ押進
めて位置ぎめピン６６を、取付ブロック１２２の上面が
管板に近接するまで所定の管内へ挿入する。この操作に
よシアンカー指２４も、そのほぼ全体がボイラー管内に
座着される。ナツト１３８を締めてマンドレ／Ｉ／１３
２を下方へ引きつけ、それによってスリーブ１４２の円
周を拡大させてスリーブの外周面を管の内壁面に圧着さ
れる。ナツト１３８を強く締めるほど、ボイラー管の内
壁面に及ぼされる力が大きくなる。

それと同時に、取付ブロック１２２が管板に圧着される
。かくして、アンカー指２４は、ボルト・ナツトと同様
の作用をする締着具を構成する。この締着具は、金属間
接触によるものであるので、腎の損傷を防止するために
従来使用されていたゴムのような柔軟材料を破壊するこ
となく管の内壁に大きな力を加えることができる。しか
も、アンカー指２４は管を損傷させることがない。第８
図は、管板１０４に近接してボイラー管２６内に装着さ
れた別の実施例によるアンカー指２４を指す。

第８図に示された実施例のアンカー指２４は、取付ブロ
ック１２２を越えて下方に延長し、管２６の直径よシ大
きい直径の肩部１４６を備えている。肩部１４６は、管
板１０４に座着し、取付ブロック１２２を管板から離隔
させるスペーサの役割を果す。この実施例のアンカー指
２４は、管板１０４から突出している管プラグやその他
の障害物を避けて短マスト８０を固定するのに用いられ
る。このようなりリアランスは、位置ぎめピン６６とア
ンカー指２４の組立体１２０を第２図に示されるように
使用する場合には必要ない。なぜなら、取付ブロック１
２２の表面積は短マスト８０の基部８２よシはるかに小
さいからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一部切除された断面図で示される循環型ボイ
ラー内に設置された本発明のマニピュレータの側面図で
ある。 第２図は、マニピュレータのマストを循環型ボイラー内
に設置するところを示す概略図である。 第３図は５、マニピュレータの関節連結腕を循環型ボイ
ラー内に設置するところを示す概略図である。 第４図は、貫流型ボイラーの頂部ヘッド内に設置された
本発明のマニピュレータの概略図である。 第５図は、短マストを貫流型ボイラー内に設置するとこ
ろを示す概略図である。 第６図は、関節連結腕を貫流ボイラー内に設置するとこ
ろを示す概略図である。 第７因は、位置ぎめピン／アンカー指組立体の一部断面
による側面図である。 第８図は、ボイラーの管内に装着されたアンカー指の一
部断面による側面図である。 第９図は、フック端付ケーブルマニピュレータの側面図
である。 第１０図は、貫流型ボイラーの頂部ヘッド内に使用する
だめの短マストの正面図である。 第１１図は、第１０図の短マストの側面図である。 第１２および１３図は、それぞれ貫流型ボイラーの底部
ヘッド内に使用するだめのマストの正面図および側面図
である。 第１４図は、貫流型ボイラーの頂部ヘッド内に使用する
ためのマストの立面肉であシ、管板に掛止されるターン
テーブルおよびベースの詳細を示す。 第１５図は、第１４図のターンテープ紹よひベースの平
面図である。 第１６図は、貫流型ボイラーの底部ヘッド内へターンテ
ーブルを設置する際に使用する工具の一部断面による側
面図である。 第１７図は、第１６図の工具を使用してターンテーブル
を貫流型ボイラーの底部ヘッド内に設置Ｈするところを
示す概略図である。 １２：管板 ２０：遠隔マニピュレータ ２２：マスト ２４：アンカー指 ２６：管 ２８二足部 ３０：工具キャリア ３６：関節連結腕 ３日：ダブルＶ字ブロック型連結器 ４０：雄部分 ４２：雌部分 ４３：掛止ビン ４８：取付プレート ５５ニステツプモータ ５７：サーボモータ ６０：アンカーピン ６２：ケーブル ６４：マンウェイ ６６：位置ぎめピン ８０：短マスト ８２：ベース ８４：ターンテーブル ８６：設置用支持ボー々 ９４：入口顕部 ９６：テイクル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）循環型ボイラーのヘッド内で使用するだめの遠隔マ
   ニピュレータにおいて、 マストと、 該マストを前記ボイラーの管板に当接させて所定の直立
   位置に設置するだめの手段と、該マストをボイラーのヘ
   ラＦの底面に当接させて固定するための手段と、 関節連結腕と、 該関節連結腕をＤｆＪ記ボイラー内へ導入し、前記マス
   ト上に位置づけするだめの手段と、該関節連結腕を前記
   マストに取外し自在に掛止するための手段と、 前記関節連結腕に取外し自在に工具を取付けるだめの手
   段と、 前記関節連結腕を移動し、制御するための手段とから成
   る遠隔マニピュレータ。 ２）貫流型ボイラーの底部ヘッドに使用するだめノ遠隔
   マニピュレータにおいて、 前記ボイラーの管仮に取付けるためのターンテーブルと
   、 該ターンテーブルを位置ぎめし前記管板にまで上昇させ
   るだめの手段と、 マストと、 該マストを前記ターンテーブルに設置するための手段と
   、 ■σ記ママスト別記ターンテーブルに取外し自在に掛止
   するだめの手段と、 前記マストを前記ボイラーのヘッドの底面に固定するた
   めの手段と、 関節連結腕と、 該関節連結腕を前記ボイラー内へ導入し、前記マスト上
   に位置づけするだめの手段と、該関節連結腕を前記マス
   トに取外し自在に掛止するだめの手段と、 該関節連結腕に取外し自在に工具を取付けるだめの手段
   と、 該関節連結腕および工具を移動させ、制御するための手
   段とから成る遠隔マニピュレータ０３）貫流型ボイラー
   の底部ヘッドの管板にターンテーブルを設置するための
   装置において、ピボットビンを保持するための孔を備え
   たフランジを壱するベースと、 ｔＪＪ記ベースに直角に取付けられておシ、使用時には
   ほぼ水平位置をとるハンドルと、 Ｉｊ１ノ記ベースのＭｕ記フランジに枢動自在に取付け
   られて垂直に配置され、前記ボイラー内で別記ヘッドの
   底面に座着された細長い持上げ部材と、前記ターンテー
   ブルを該持上げ部材の、前記ベースのある側とは反対側
   の端部に固定位置に保持するための手段と、 該持上げ部材を持上げ、制御するためのものであって、
   該持上げ部相を下ろすための手段をも含む持上は手段と
   、 別記ターンテーブルを前記管板に固定するための手段と
   からなるターンテーブル設置用装置。 ４）貫流型ボイラーの頂部ヘッド内で使用するだめの遠
   隔マニピュレータにおいて、 マストと、 該マストをｎｕ記ボイラーの頂部ヘソＦ内に設置するだ
   めの手段と、 前記マストをボイラーの管板の所定の管内に取外し自在
   に掛止するだめの手段と、 関節連結腕と、 該関節連結腕を前記ボイラーの頂部ヘッド内へ導入する
   ための手段と、 該関節連結腕を前記マストに取外し自在に掛止するため
   の手段と、 該関節連結腕に取外し自在に工具を取付けるだめの手段
   と、 該関節連結腕および工具を移動させ、制御するだめの手
   段とから成る遠隔マニピュレータ。 ｓ）　１＋ｈ記マストはそれと一体のターンテーブルを
   備えている特許請求の範囲第４項記載の遠隔マニピュレ
   ータ。 ６）前記取外し自在の掛止手段は、複数のアンカー指を
   含むものである特許請求の範囲第４項記載の遠隔マニピ
   ュレータ。 ７）前記マストのだめの前記設置手段および関節連結腕
   のだめのｆｉｔ記導入手段は、 一端を前記ボイラーの頂部ヘッドの重貝部に寄シ掛から
   せ、他端を該ヘッドの、マン−ウェイに近接したところ
   に取外し自在に固定された設置用支持ボールと） 該設置用支持ボールに長手方向に付設されたプーリおよ
   びケーブル組立体と、 該ブーりおよびケーブル組立体に取外し自在に連結され
   、別記設置用支持ボールに沿って移動自在とされたティ
   クルとから成るものである特許請求の範囲第４項記載の
   遠隔マニピュレータ。 ８）管板の骨に装置を固定するだめのアンカー指であっ
   て、 該アンカー指を管板の管内に位置づけし心合させるため
   の位置ぎめ鼻部を一端に有し、該鼻部に近接するに従っ
   て直径が増大するようにテーバを付されたテーパ付本体
   部分を有し、他端にねじ山を有するマンドレルと、 複数の長手方向のスロットを有し、別記マンドレルに被
   せられた円筒形スリーブと、 前記マンドレルの前記ねじ対端に螺着されたナツトとか
   ら成るアンカー指。 ９）ボイ２−のだめの遠隔マニピュレータにおいて、 マストと、 該マストに直角に配置され移動自在に連結された関節連
   結腕と、 該関節連結腕を該マストに沿って上下に制御自在に移動
   させるだめの手段と、 前記マストと関節連結腕との組立体をＨＵ記ボイラー内
   に設置するだめの手段と、 該マストと関節連結腕との組立体を前記ボイラーの管仮
   に取外し自在に固定するだめの手段と、前記関節連結腕
   に取外し自在に取付けるだめの手段と、 該関節連結手段および工具を制御自在に移動させるだめ
   の手段とから成る遠隔マニピュレータ。 １０）貫流型ボイラーの頂部ヘッド内で使用するための
   遠隔マニピュレータにおいて、 一体のターンテーブルを備えたマストと、該マストに直
   角に配置され、移動自在に連結された関節連結内と、 該関節連結腕を前記マストに沿って上下に制御自在に移
   動させるための手段と、 前記マストと関節連結腕との組立体をＮｕ記ボイラーの
   頂部ヘッド内に設置するだめの手段と、該マストと関節
   連結腕との組立体を前記ボイラーの頂部ヘッドの管板に
   取外し自在に固定するだめの手段と、 ＋ｊｉ＋記関節連結腕に取外し自在に工具を取付けるた
   めの手段と、 該関節連結腕および工具を制御自在に移動させるだめの
   手段とから成る遠隔マニピュレータ０