JPS624548A - 工具の移動及び位置付け装置 - 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】 １覧へ１１ １吸へ光１ 本発明は一般に、原子力発電プラントの蒸気発生器の保
守に関し、特に蒸気発生器の欠陥のある熱交換管をプラ
ギングもしくは栓塞するための工具を動かし位置付けす
る作動装置に関するものである。

ｉｎ１１０１」 環境が危険であるところから種々の場所への人間の接近
もしくはアクセスが制限されるような情況は多数有る。

このような情況の１つとして、原子炉発電プラントにお
ける稼働中の蒸気発生器の保守が挙げられる。加圧水彩
原子炉（ＰＷＲ）における典型的な蒸気発生器は、垂直
方向に配向された胴部と、該胴部内に配置されて管束を
形成する複数のＵ形管と、該Ｕ形管のベント部の反対側
にある管束端部を支持する管板と、管板と協働して管束
の一端部で一次流体入ロブレナムを形成し且つ管束の他
端部で一次流体出ロプレナムを形成する分割板とを備え
ている。

ＰＷＨの蒸気発生器は、−次流体及び二次流体を受は入
れて蒸気を発生し、この蒸気は、続いて慣用の仕方で電
力を発生するのに利用される。−次流体は炉心を循環す
ることにより加熱された後に、−次流体入ロプレナムを
介して蒸気発生器に流入する。この入口プレナムから一
次流体は、管板によって支持されている管束の一端部を
経て上向きに流れ、そのＵ字形のベント部を通り、やは
り管仮に支持されている反対側の他端部を経て下向きに
、出口プレナムへと流入する。同時に、給水として知ら
れている二次流体が、熱交換関係でＵ字形の管束の周り
を循環し、それにより、管束の管内の一次流体から管束
を取り巻く二次流体に熱が伝達されて、二次流体の一部
は蒸気に変換される。

−次流体は放射性粒子を含んでおり、管のＵ字形の壁及
び管板により二次流体から隔離されているので、管及び
管板は、管に或は管と管板との溶接部に漏洩が生じない
ように欠陥のない状態に維持し、以って二次流体が一次
流体により汚染されるのを阻止することが重要である。

一次流体入ロプレナム及び出口ブレナムを介してアクセ
スもしくは接近することにより管束の管或は管板の溶接
部を点検或は補修することが時折必要となる。この目的
で、垂直の胴部にはマンホールが設けられており、作業
者が入口及び出口ブレナム内に入って管及び管板に対し
作業を行なうことができるようになっている。しかし、
一般に水である一次流体は放射性腐食生成物を含んでい
るので、入口及び出口プレナムは放射性となり、それに
より、作業者が該ブレナム内に存在する時間は制限され
る。従って、作業者が立入る必要なく管及び管仮に対し
作業を行なうことができるようにするのが有利であろう
。

この問題の解決を行なうための試みとして従来幾つかの
機構が知られている。例えば、米国特許第４，３０３，
３８８号、第４，３６９，６６２号及び第４，３９０，
０４２号明細書や、これ等の特許明細書に引用されてい
る特許及び特許願に、このような機構の幾つかが記述さ
れている。これ等の機構は、それ等の制限された設計条
件範囲で満足に作動すると考えられるが、作業者の放射
線被曝量を減少し、栓もしくはプラグの取付時間を単線
し、より大きな融通性及び作業速度を可能にし、しかも
設備の取扱者に対し熟練や訓練がそれほど要求されない
改良された機構に対する必要性が存在する。

ｌ吸へ１４ 本発明は、上述の必要性を満足するように設計された栓
塞工具を位置決めもしくは位置付けるための作動装置を
提供することにある。この作動装置は、蒸気発生器の放
射能が高い領域に作業員が立入る必要なく、蒸気発生器
に設置したり該蒸気発生器から取外すことができる。そ
して、この作動装置は、工具のマンドレル上の栓を漏洩
が生じている熱交換管内に挿入し拡張するために栓塞工
具を迅速且つ正確に位置付けることができる０作動装置
は、どんな所望の管にも栓を効果的に装着するために、
管板の管穴パターンにおける不整合、不正確さ及び変動
を補償することができる遠隔公比しコンプライアンス装
置を備えている。また、作動装置には、工具マンドレル
の迅速な栓再装備を可能にする栓マガジンが設けられて
いる。要約すると、本発明の作動装置によれば、設定及
び取付時間が減少し、動作上の信頼性が改善され、作業
者の技術的熟練度に対する要件が軽減され、しかも作業
者の放射線被曝量が減少される。

従って、本発明はその広い意味において、工作物に作業
を行なう工具を移動し位置付けするための装置であって
、ａ）基部と、ｂ）工作物に対する前記工具による作業
を行なうと共に、各作業後に該工具の装備を行なうため
に該工具を整列し位置決めするように動作可能である、
前記工具を取り付ける案内機構と、ｃ）前記基部上に支
持され且つ前記案内機構を取り付ける位置付けＩａ構と
を備え、該位置付は機構は、前記案内機構及び前記工具
を一緒に、工具作業位置及び工具装備位置間に移送する
ように動作可能である、工具の移動及び位置付は装置に
向けられている。更に、基部には、工具を案内機構と共
に位置付け＃１％横により装備位置に切り換える際に、
工具を供給するためのマガジンが支持されている。

更に特定的には、本発明の装置は、原子炉にある蒸気発
生器の欠陥のある熱交換管を栓塞する工具を移動し位置
付けるのに有用である。この栓塞工具を移動し位置付け
るための装置は、（ａ）栓マガジンと、（ｂ）栓塞工具
を取り付けて該工具を栓マガジン及び欠陥のある熱交換
管に対し整列し且つ位置付け、それに対応して工具の作
動に当たり、工具が栓マガジンに隣接している栓繰出し
位置にある時に栓の装着もしくは取付を行ない、工具が
欠陥熱交換管に隣接している栓装着もしくは取付位置に
ある時に栓の取外しを行なうように作動可能な案内機構
と、（ｃ）上記案内機構を取り付け、該案内機構及びそ
れと共に栓塞工具を栓繰出し位置と栓取付位置との間で
切り換えるように作動可能である位置付は機構と、（ｄ
）栓マガジン及び位置付は機構を支持する基部とを含む
。

更に、位置付は機構は、第１の対の枢支接続部により基
部に回動可能に連結されると共に第２の対の枢支接続部
により案内機構に回動可１ｍに連結される関節リンク機
構と、該リンク機構を折り畳まれた状態と展開された状
態との間で作動して案内機構及びそれと共に栓塞工具を
それぞれ栓繰出し位置と栓取付位置との間で動かすため
の駆動手段とを備える。更に、案内機構は、案内部と遠
隔心出しコンプライアンス装置とを備える。案内部は、
案内機構及び栓塞工具が栓繰出し位置及び栓取付位置に
それぞれ配置されている時に、栓マガジン及び欠陥熱交
換管に対し接近及び離間方向に運動可能なように位置付
は機構の関節リンク機構に取り付けられる。遠隔心出し
コンプライアンス装置は、栓塞工具と案内部との間に配
設されて、工具を案内部に接続すると共に、案内機構が
それぞれ栓繰出し位置及び栓取付位置にある時に案内部
が栓マガジン及び欠陥管に向がって動がされる際、栓マ
ガジン及び欠陥管に対する工具の側方向及び角度不整合
を補正するように作動可能である。

また、案内機構は、該案内機構がそれぞれ栓繰出し位置
及び栓取付位置に配置されている時に栓マガジン及び欠
陥管に対し接近及び離間する方向に案内部を動かすため
の駆動手段をも備えている。

好適な実施例において、案内機構のコンプライアンス装
置は、複数個の積層されたエラストマ及び金属製のシム
要素を備えており、これ等のシム要素は、コンプライア
ンス中心を画定すると共に、コンプライアンス中心が該
栓塞工具の先導端部に位置する該工具の中心軸線上の点
に突出もしくは投影されるように、栓塞工具の中心軸線
に対し配位される。また、各シム要素は、それ等が一緒
になって、案内機構が各栓繰出し位置及び栓取付位置に
配置されている時にそれぞれ栓マガジン及び欠陥管に対
し案内部が動かされる際に、栓マガジン及び欠陥管との
栓塞工具の横方向及び角度不整合（傾き）を補正するこ
とができるように高い横方向可撓性及び高い軸方向剛性
を有している。

上に述べた本発明の利点及び他の利点や効果は、本発明
の一実施例を示す図面を参照しての以下の詳細な説明を
読むことにより当該技術分野の専門家には一層明らかに
なろう。

■の」　を 以下の説明において、全図面を通し同じ参照符号は同じ
又は対応の部分を指すものとする。また、以下の説明に
おいて、「前方」、「後方」、「左方１、「右方」、「
上方向もしくは上向き」、「下方向もしくは下向き」そ
の他類似の術語は、説明の便宜上の表現であって限定的
な意味に解釈されてはならないものと理解されたい。

図面、特に第１図を参照するに、この図には、加圧水彩
原子炉（ＰＷＲ）のような原子炉の発電プラントの蒸気
発生器が参照数字２０で総括的に示しである。この蒸気
発生器２０は外筒もしくは胴部２２を有しており、該外
筒２２には、その下端部近傍に一次流体入ロノズル２４
及び−次流体出ロノズル２６が設けられている。管穴３
０を有するほぼ円筒形の管板（工作物）２８も、外筒２
２の下端部近傍に取り付けられている。管板２８及び外
筒２２双方に取り付けられている分割板もしくは仕切板
３２は、当該技術分野で良く知られているように、蒸気
発生器の下端部に一次流体入ロブレナム３４と一次流体
出ロプレナム３６とを画定する。

更に、蒸気発生器２０は、Ｕ字形のベント部を有するよ
うに形成された熱交換管である複数本の管（工作物）３
８を備えている。管３８は、外筒２２内に配置されて、
管板２８に形成されている管式３０により該管板２８に
取り付けられている。約７０００本の数に達し得るこれ
等の管３８は、管束４０を形成する。更に、蒸気発生器
２０は、外筒内に水のような二次流体を注入し管束４０
の回りに該二次流体の流れを発生するために、外筒２２
に配設された二次流体入口ノズル４２を備えている。ま
た、外筒２２の上部には蒸気出口ノズル４４が取り付け
られている。

作動時、炉心を循環することにより加熱された水のよう
な一次流体は、−次流体入ロノズル２４を介して蒸気発
生器２０に入り一次流体入ロプレナム３４内に流入する
。この−次流体入ロプレナム３４がら、−次流体は、管
板２８から管３８内を通って上向きに流れ、管３８のＵ
字形のベント部を経て下向きに流れ、−次流体出ロプレ
ナム３６内に流入し、そこで−次流体は、−次流体出ロ
ノズル２６を介して蒸気発生器２０を去る。−次流体が
管３８を通流している間、−次流体から、管３８を取り
囲む二次流体に熱が伝達され、二次流体は蒸発する。そ
の結果発生した蒸気は、蒸気出口ノズル４４を介し蒸気
発生器２０を去る。

”　される 放射性粒子を含む可能性のある一次流体が二次流体から
隔離された状態に留とまっていることを確保するために
、管３８や、管３８と管板２８との溶接を点検或は補修
する必要が生ずる。従って、管板２８全体に対して接近
が可能なように、−次流体入ロプレナム３４及び出口ブ
レナム３６双方に対して接近を可能にするためのマンホ
ール４６が外筒２２に設けられている。

第２図に示すように、参照数字５０で総括的に表わされ
後述する本発明の作動装置（移動及び位置付は装置）を
含む遠隔操作される保守装置（参照数字４８で総括的に
表わされている）が、マンホール４６を貫通して一次流
体アレナム３４．３６゛内に延在するように蒸気発生器
２０の外筒２２に取り付けられる。この装置４８は、マ
ンホール４６の外側に位置する下部終端部５４と一次流
体プレナム３４．３Ｂのうちの１つのブレナム内に位置
する反対側の上部終端部５６とを有する■形ビームの形
態にある柱もしくはトラック５２を備えている。トラッ
ク５２の上部終端部５６は、横軸５８を中心に回動可能
なようにトラックの残余部分に取り付けられている延長
部の形態である。空気圧シリンダのような伸縮可能な手
段６０が、トラック延長部５６とトラック５２の残余部
分とを相互接続しており、該延長部５６を第２図に実線
で示す位置と破線で示す位置との間で回動するように作
動することができる。

また、遠隔繰作可能な保守装置４８は、トラック５２に
沿い直線形の軌跡で運動可能なキャリッジ６２と、該キ
ャリッジに回転可能に支持されたマニピュレータアーム
６４とを備えている。このキャリッジ６２を内向きに移
動させてトラック５２の延長部５６上に載置し、そこに
適当な係合手段（図示せず）により係止したならば、シ
リンダ６ｏを作動してトラック延長部５６及びそれと共
にキャリッジ６２を、第２図に破線で示すほぼ水平の位
置に回動することができる０次いで作動装置５ｏを支持
しているマニピュレータアーム６４を作動して該作動装
置５０を管板２８に対し所望の位置に位置付け、管板２
８及び管束４０に対し保守作業を行うことができる。

更に具体的に述べると、マニピュレータアーム６４は、
下側及び上側のアーム部分６６及び６８から構成されて
いる。下側のアーム部分６６は、その一端部フ０で、ト
ラック延長部５６及びキャリッジ６２の上方のほぼ水平
の面内で円弧状の軌跡に沿いキャリッジ６２を中心に揺
動するように該キャリッジ６２上に回動可能に取り付け
られている。上側のアーム部分６８は、下側アーム部分
６６の対向端部フ２に枢着されており、端ソケット７４
を備えている。この端ソケットフ４に本発明による作動
装置５０が取り付けられる。このようにして、各アーム
部分６６．６８は、互いに相対的に且つキャリッジ６２
に対して、それぞれの垂直軸線を中心に旋回運動し作動
装置５０を移動自在に位置出しすることができる。

蒸気発生器２０の外部で、キャリッジ６２及びマニピュ
レータアーム６４を遠隔操作するために適当な駆動手段
及び制御装置（図示せず）がキャリッジ６２及びマニピ
ュレータアーム６４に接続されている。

従って、容易に理解されるように、マニピュレータアー
ム６４は、作動装置５０を、保守作業を実施する必要が
ある蒸気発生器２０の管板２８の任意の選択された部分
に隣接して位置付けるように動かすことができる。保守
装置４８のキャリッジ６２及びマニピュレータアーム６
４は本発明を構成するものではなく、これ等のキャリッ
ジ６２及びマニピュレータアーム６４の構造及び作動に
関する詳細な知識は本発明による作動装置５０の理解に
必ずしも必要ではないので、このキャリッジ及びマニピ
ュレータアームに関するこれ以上詳細な説明は不要であ
ろう°　と考えられる。尚、このようなキャリッジ及び
マニピュレータアームの機能を実現するために、ワシン
トン州イサーク（訃、　ｌ５ｓｉｑｕａｈ）所在のツェ
テツク（Ｚｅｔｅｃ）社から商品名ｒＳＭ−１０，とし
て入手可能な装置を用いることができよう。

次に第２図〜第５図を参照するに、これ等の図には、本
発明の作動装置５０の好適な実施例が示しである。この
作動装置５０の主たる目的は、原子炉蒸気発生器２０の
環境内で使用する場合、蒸気発生器内に配設されている
管束４０の複数の熱交換管３８のうちの漏洩のような欠
陥のある管を栓塞するための工具７６を動かし位置決め
することである。かかる栓塞工具７６としては、米国特
許第４，３６９，６８２号明細書に開示されている工具
がある。尤も、他の適当な工具を使用することも可能で
ある。また栓塞工具フロによって取り付けられるプラグ
もしくは栓フ８（第５図）は、米国特許第４，３９０，
０４２号明細書に開示されている栓とすることができる
。しかし、米国特許第４，５０２，５１１号明細書に開
示されているような他の栓を使用することも可能である
。

作動装置５０はここでは、欠陥管の栓塞に適用されるも
のとして説明するが、しかし、この作動装置５０は、一
般的に、工作機械分野番二適用可能である。基本的には
、以下に詳細に述べるように、栓塞工具７６が作動装置
により操作されるモードに対応する作動モードで任意の
工具を任意の工作物に対して変位することが望まれる機
械もしくは装置に組み込むことができる。

第２図に示し、そして第３図〜第５図により詳細に示し
であるように、作動装置５０は、基本的に、基部８０と
、位置付は機構８２と、案内機構８４と、栓マガジン８
６とを備えている０位置メ寸は機構８２及び栓マガジン
８６は、基部８０上にその対向する端部分に沿い支持さ
れている。基部８０は、作動装置５０をマニピュレータ
アーム６４の端ソケットフ４に取り付けるために、その
一端部に迅速接続ソケット８７を有している０位置付は
機構８２は案内機構８４を取り付けており、一方、該案
内機構８４は栓塞工具７６を支持している。この案内機
構８４は、位置付は機構８２が第３図及び第４図に示す
折り畳まれた状態にある時に、栓マガジン８６から栓７
８を受けるマンドレル８８がマガジンの上部繰出し端部
９０に面するように、栓塞工具７６を案内機構８４と栓
マガジン８６との間に配置する。また、第２図から明ら
かなように、作動装置５０をその最小高さにして該作動
装置＝八す一一−７−畠、−−−１−７０九八言　プ（
壬１　→−１ν　−も（φ鴨　１ようにするためには、
位置付は機構８２は折り畳まれた状態になければならな
い、−次流体のプレナム３４．３６のうちの所望のプレ
ナム内に配置したならば、位置付は機構８２を、第５図
に示すように且つ第２図に破線で示すように展開状態に
作動する。

この状態で作動装置５０はその最大高さを占めることが
できる。

概括的に述べて、位置付は機構８２は、その折り畳まれ
た状態と展開された状態との間で移動する間、案内機構
８４及び栓塞工具７６を一緒に、第２図に実線で示すよ
うに栓マガジン８６に隣接した栓繰出し位置と、第２図
に破線で示した管３８の開放端部９２に隣接する栓取付
位置との間で切り換えるように作動可能である。栓繰出
し位置及び栓取付位置において、案内機ｔｔ４８４は栓
塞工具〕６をそれぞれ栓マガジン繰出し端部９０及び管
３８の開放端部９２に対して整列させ位置付けて、公知
の仕方で、栓塞工具７６の作動により、工具マンドレル
８８に栓を装着したり該工具マンドレル８８から栓を送
り出したりするように作動可能である。

位１コ１ゆＪＩＩＬ 第３図〜第５図に示しであるように、位置付は機構８２
は、基部８０及び案内機構８４に回動可能に連結されて
該基部８０と案内機構８４との間に延在する参照数字９
４で総括的に示した関節リンク機構と、該基部８０及び
関節リンク機構９４に連結されて該基部８０及び関節リ
ンク機構９４の間に延在する１対の伸縮可能な空圧シリ
ンダ９６の形態であって、リンク機構を折り畳まれた状
態と展開された状態との間に作動することにより、栓塞
工具７Ｂを、第２図を参照し上述したプラグ繰出し位置
とプラグ取付位置との間に動かす駆動手段とを備えてい
る。

関節リンク機構９４は、基部８０の各側部に沿って配置
されて鋏み式に枢支点１０４で互いに枢着された１対の
細長い第１、第２リンク９８．１００と、基部の各側部
１０２に沿い配置された第３の細長いリンク１０６とを
備えぞいる。各リンク対（９８，１０ｏ）において、一
方のリンク９８はその下端部１０８で基部８０に枢着さ
れて、基部８０に対し位置固定の関節接続部１１０を形
成している。これとは対照的に、他のリンク１００はそ
の下端部１１２で基部８０に形成されている細長いスロ
ット１１４に回動可能に連結されて１．上記１つのリン
ク９８の基部８０に対し位置固定の関節接続部１１０に
接近及び離間可能なように、基部に対し変位可能である
関節接続部１１６を形成している。

また、上記一方のリンク９８は、その上端部１１８で第
３のリンク１０６の下端部１２０に枢着され、他方、該
第３のリンク１０６はその上端部１２２で案内機構８４
に枢着されている。最後に、上記他方のリンク１００は
、その上端部１２４で案内機構８４に枢着されている。

このようにして、関節リンク機構９４がその折り畳まれ
た状態と展開された状態との間で運動すると、リンク９
８．１００の上端部１１８．１２４、案内機構８４及び
第３のリンク１０６の両端１２０．１２２間における関
節接続部１２６．１２８．１３０は、案内機構８４が角
度的に変位される栓繰出し位置と栓取付位置との間で回
転する間、個々の接続部間に多少の差はあるが、回転運
動もしくは角運動を行う。

例えば、第３のリンクの上端部１２２の案内機１１１８
４に対する関節接続部１３０は、他のリンク上端部１２
４の案内ｌｌ槽に対する関節接続部１２８に対して回転
し、従って、より大きな距離に渡って変位し、それによ
り案内機構８４をほぼ水平の位置と垂直の位置との間で
回転せしめる。

最後に、挟み式で関節リンク機構９４を作動するための
伸縮可能な空圧シリンダ９Ｂは、それぞれ基部８０の側
部１０２に沿って配置されている。各シリンダ９６は、
一端１３２で基部８０に枢支され、反対側の端１３４で
、上記一方のリンク９８の上端部１１８及び第３のリン
ク１０６の下端部１２０の双方に枢着されている。

富力ＪＬｆＬ 次に第３図〜第７図を参照するに、これ等の図には、作
動装置５０の案内機構８４が示されており、この案内機
構８４は、基本的に、案内部１３６と、遠隔６出しコン
プライアンス装置１ｆ　１３８と、駆動手段１４０とを
備えている。案内部１３６は、案内機構８４及び栓塞工
具７６が、第２図に関連して先に述べたように一栓紐出
ｌ−位Ｗ′ＲＩγメ詮Ｉｒｖ付位着りごＶ署へｈた時に
、それぞれ栓マガジン及び欠陥のある熱交換管３８に対
し接近及び離間運動が可能なように位置付は機構８２上
に取り付けられている。更に詳しくは、案内部１３６は
、位置付は機構８２の関節リンク機構９４のリンク１０
６．１００の上端部１２２．１２４に取り付けられた案
内ブロック１４ｚと、該案内ブロック１４２に対し運動
可能なように支持された支持構造１４４とを有する。支
持構造１４４は、案内機構８４が栓繰出し及び取付位置
に配置された時に、それぞれ栓マガジン８６及び欠陥管
３８に対し接近及び離間する方向にほぼ線形の軌跡に沿
って運動可能である。更に、案内ブロック１４２には、
２つの軸受１４６（第３図）が設けられており、該軸受
１４６は、先導端部１４９が横方向に配設された板１５
０に取り付けられている一対の離間した円筒状の軸１４
８を支持し且つ直線的に案内する。軸１４８及び板１５
０は、支持構造１４４を構成する。軸１４８の尾端部１
５１は、案内機構８４の安定性を増すためにブラケット
１５２に結合されている。

支持構造１４４は、コンプライアンスＷＷ１３８　Ｌ二
接続されており、駆動手段１４０により線形の軌跡に沿
い運動するように作動される。この駆動手段１４０は、
案内ブロック１４２に固定された空圧シリンダの形態に
あり、その伸縮可能なシリンダ棒の端部１５４は、支持
構造の板１５０に取り付けられている。

遠隔心出しコンプライアンス装置１３８は、栓塞工具７
６の背側と案内部１３６の板１５０との間に配設されて
おり、工具７６を、位置付は機構８２に対して運動可能
な案内機構８４の部分に接続する働きをなす、概略的に
述べて、コンプライアンス装置１３８は、案内機構８４
が第２図に示す栓編出し位置及び取付位置にそれぞれ配
置されている時に、案内部１３６の板１５０が栓マガジ
ン８６及び欠陥管３８に向けて移動される際に、それぞ
れ栓マガジン８６及び欠陥管３８に対する栓塞工具７６
の横方向の不整合及び角度（傾き）不整合を補正するよ
うに作動可能である。

更に詳しく述べると、案内機構８４の遠隔心出しコンプ
ライアンス装置１３８は、複数（好ましくは３つ）の積
層されたエラストマ及び金属製シム要素１５６の形態を
とる。シム要素１５６は、コンプライアンス装置１３８
有効にする２つの特性を有している。即ち、（ａ）制御
された可撓性（剛性）と、（ｂ）制御された弾性中心突
出である（ｅｌａｓｔｉｃ　　ｃｅｎｔｅｒｐｒｏｊｅ
ｃｔｉｏｎ）、制御された可撓性は、シム要素１５６を
構成するエラストマ及び金属製シムの積層構造により達
成される。圧縮された場合、これ等のシム要素１５６の
剛性は剪断力を加えられた場合よりも大きく増加する。

このように剪断弾性率に対する圧縮弾性率の比を高くす
ることにより、弾性中心投影及び制御された可撓性が容
易に実現される。

ここに示したシム要素１５６の特定の適用側番こおいて
は、１００対１の比を選択した。しかし、特定のシム要
素を変えることにより、特定の用途における必要性を満
たすようにコンプライアンス装置１３８の性能を変更す
ることができる。また、シム要素１５６は、大きい栓挿
入力を伝達するように作動可能であると共に、栓７８の
膨張中又は切断中に、工具マンドレル８８により発生さ
れる高い反作用モーメントに耐えることができる。

ここで、作動装置５０と関連し、シム要素１５６は高い
横方向可視性及び高い軸方向剛性を示すものであること
を述べておけば充分であろう、これ等のシム要素がこの
ような特性を有することにより、該シム要素は、案内機
構８４が第２図の栓繰出し位置及び栓取付位置に配置さ
れている状態で案内部の支持構造１４４がそれぞれ栓マ
ガジン及び欠陥管に向かって移動される際に、栓塞工具
７６のマンドレル８８の先導端部１５８と栓マガジン８
６の横方向不整合及び角度不整合を補正すると共に、栓
７８と欠陥管３８との横方向不整合及び角度不整合を補
正する働きをする。第６図には、栓塞工具７６が、実線
で、管式３０と横方向に整合していない位置で示されて
おり、そして破線で、案内機構８４のシム要素１５６の
共同作用に由り整合後、管穴３０内に挿入された状態で
示されている。栓フ８を挿入する時には、干渉により発
生された横方向の力で並進反作用もしくは並進運動が発
生し、干渉は除去される。他方、第７図には、栓塞工具
７６が実線で、管式３０と角度的に整列していない状態
が示されており、そして破線では、シム要素１５６の共
同作用により管式３０と整合後肢管式３０内に挿入され
た状態が示されている。この場合、栓７８を挿入すると
、傾きによる干渉で栓にモーメントが加わるが、シム要
素１５６の回転応答又はモーメントによりこの干渉も除
去される。このような応動能力の組合せで、栓の設置中
、挿入力及びジャミングは最小限度に抑えられる。

また、これ等のシム要素１５６は、マンドレル８８の先
導端部１５８に位置する栓塞工具７６の中心軸線Ｃ上の
点にむかって突出するように該栓塞工具７６の中心軸線
Ｃに対して配位されたコンプライアンス中心Ｐを画定す
るように相互に配位され且つ互いに協働する。このよう
な配位によれば、シム要素１５６が工具７６の後尾側も
しくは背側に位置する場合でも、工具は、そのマンドレ
ル８８が栓マガジン又は欠陥管３８内に挿入される際に
、恰も先導端部１５８で引張られるかのように応答する
。尚、エラストマ技術を用いたコンプライアンス系の詳
細な論述に関しては、米国ワシントン州特別区において
１９７９年３月に開催された第９回国際工業ロボットシ
ンポジウム（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｐｏ
ｄｉｕｍ　ｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｒｏｂｏｔｓ）
での講演記録であるジャック・レブマン（Ｊａｃｋ　Ｒ
ｅｂｍａｎ）の論文「エラストマ技術を用いたロボット
組立体のためのコンプライアンス　（Ｃｏｍｐｌｉａｎ
ｃｅ　ｆｏｒ　Ｒｏｂｏｔｉｃ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｕ
ｓｉｎｇＥｌａｓｔｏｎ＋ｅｒｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ）」を参照されたい。

前に述べたように、栓塞工具７６は、米国特許第４．３
６９，６６２号明細書に開゛示されているものとするこ
とができる。第３図〜第５図に示しであるように、工具
７６は、流体圧シリンダ１６０と、欠陥管３８内での栓
の膨張中に工具マンドレル８８の運動を監視するための
距離変換器（図示せず）とを有している。また、工具フ
ロは、ＣＣＴＶカメラ１６４及び高輝度ハロゲンランプ
１６６のためのブラケット１８２を担持している。カメ
ラ１６４は、栓マガジン８６がら栓７８を選択された管
３８内に挿入し次いで取出したり或は設置する動作を遠
隔的に確認するために用いられる。

槓ヌツじＬと 第３図〜第５図に示し、そして第８図及び第９図に詳細
、に示しであるように、作動装置５０の栓マガジン８６
は、基部８０上に配置されて栓７８を収容する室１フ０
を画定するハウジング１６８を備えている。

ハウジングの上端部９０には、上記室１７０から一度に
１つの栓７８を繰り出すための開口１７２が形成されて
いる。ハウジング１６８内には、室１７０内に複数の栓
７８を保持するための台１７４の形態にある支持部が設
けられている。また、栓マガジン８６は、１つの栓７８
が常に開口１７２に位置するようにするために、台１７
４がハウジング１６８の上側繰出し開口１７２に向かっ
て運動するように直線的に案内し且つ角度をもって偏倚
するための手段（参照数字１７６で総括的に示しである
）を備えている。

ハウジング１６８は、一対の栓７８の幅よりも小さい幅
を有しているので、栓は室１７０内でジグザグ状に積み
重ねられた関係で栓支持台１７４上に保持されており、
このようにしてマガジンの容量は大きくなる。また、ハ
ウジング１６８の上端部９０は１本の栓の幅よりも小さ
い幅に徐々に狭まる形態をしているので、自己６出し作
用が生じて、栓が上側ハウジング端部９０に向かい上向
きに移動する際に、一番車の栓７８は上側の繰出し開口
１７２と自動的に整列せしめられる。

栓マガジンの案内及び偏倚手段１７６は、ハウジング１
６８の対向する側壁１８０に形成されてその」二端部９
０と下端部１８２どの間に延在する１対の離間した案内
スロット１７８を備えている。また、この手段１７６は
、栓支持台１７４に接続されて、案内スロット１７８を
貫通する１対の案内柱１８４と、下側ハウジング端部１
８２及び栓支持台１７４間に配置された圧縮ばね１８６
とを備えている。圧縮ばね１８６は、ハウリング１６８
の上端部９０に形成されている繰出し開口１７２に向け
て栓７８を送るように上向きの方向に支持台１７４を偏
倚する。また、支持台１７４は、最上位の栓を工具マン
ドレル８８上に装着する際の妨害を無くすように、隣接
する栓７８のランド部（溝と溝との間の平面部）間にお
ける噛合いを最小限度に抑止するように、水平線に対し
て３度の角度のような傾き姿勢にある。特に、第８図に
示しであるように、工具マンドレル８８が最上位の栓フ
８内に挿入される際に、該マンドレルは、栓を水平位置
に持ち上げ、この位置においては、次の下側に位置する
栓から実質的に解放される。このようにして、これ等２
つの栓７８間に働く摩擦力は、上側の栓をマガジン８６
から取り出す時に容易に克服することができる。

以上の説明から本発明の思想及びそれに伴う多くの利点
が理解されたであろうと考える。尚、本発明の精神及び
範囲を逸脱することなく、また、その実質的な利点を犠
牲にすることなく、ここに開示した実施例、構成及び部
品の配列に関し種々な変更が可能であることは明らかで
あり、従ってここに述べた実施例は、本発明の単なる好
ましいもしくは例示的な具現例であると理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による作動装置を、蒸気発生器の欠陥
熱交換管に対し保守作業を行うために栓塞工具を操作す
るのに使用することができる原子力発電プラントの典型
的な蒸気発生器を一部断面で且つ一部を切除して示す立
面図、第２図は、第１図の蒸気発生器の下側部分の拡大
図であって、本発明による作動装置を備える、機械的栓
塞作業を行うため遠隔操作される保守装置を示す図、第
３図は、第２図の遠隔操作される保守装置の残部から切
り離された本発明の作動装置の倒立面図であって、支持
されている栓塞工具を、やはり作動装置により支持され
ている栓マガジンに隣接して位置付けて工具のマンドレ
ルに栓の装着を行うために折り畳まれた状態にある作動
装置の位置付は機構を示す図、第４図は第３図の装置の
平面図、第５図は第３図に類似の作動装置の別の倒立面
図であって、栓塞工具を、欠陥のある熱交換管の栓塞を
行うために鎖管に隣接して栓塞工具を配置するために展
開された状態にある作動装置の位置付は機構を示す図、
第６図は、作動装置の位置付は機構上に栓塞工具を支持
する第３図の装置の案内機構を略示する図であって、栓
塞工具を実線で、管式と横方向に不整合した状態で示す
と共に、破線で、案内機構のシム要素の共同作用により
管式との整合後、該管式内に挿入された状態で示す図、
第７図は第６図に類似の案内機構の別の概略図であって
、栓塞工具を、実線で、管式と角度不整合状態で示すと
共に、破線で、案内機構のシム要素の共同作用により整
合した後に管大内に挿入された状態で示す図、第８図は
、第３図の作動装置の拡大部分図であって、栓マガジン
内に収容されている栓スタック（積重体）の最も上に位
置する栓内に挿入されつつある栓塞工具のマンドレルを
示すために上側の部分を切除して作動装置の栓マガジン
を示す図、第９図は第８図の線９−９における栓マガジ
ンの倒立面図であって、該マガジン、内に収容されてい
る栓のジグザグ状のスタックを示すためにマガジン端壁
の上半分を切除して示す図である。 Ｚ８・・・管板（工作物）３８・・・管（工作物）５０
・・・作動装置（移動及び位置付は装置）７６・・・工
具　　　　　　７８・・・栓８０・・・基部　　　　　
　８２・・・位置付は機構８４・・・案内機構　　　　
８６・・・栓マガジン９４・・・関節リンク機構 ９６・・・位置付は機構の駆動手段（空圧シリンダ）１
３６・・・案内部 １３８・・・コンプライアンス装置 １４０・・・案内ｉ栴の駆動手段（空圧シリンダ）出願
人　ウェスチングハウス・エレクトリック・コーポレー
ション ＦＩＧ、２ １．ｏ　　　　の　Φ　ψ Ｓ　　　　ｒＱ　　の　つ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工作物に作業を行なう工具を移動し位置付けするための
   装置であって、 ａ）基部と、 ｂ）工作物に対する前記工具による作業を行なうと共に
   、各作業後に該工具の装備を行なうために該工具を整列
   し位置決めするように作動可能である、前記工具を取り
   付ける案内機構と、 ｃ）前記基部上に支持され且つ前記案内機構を取り付け
   る位置付け機構とを備え、該位置付け機構は、前記案内
   機構及び前記工具を一緒に、工具作業位置及び工具装備
   位置間に移送するように動作可能である、 工具の移動及び位置付け装置。