JPS6348357Y2

JPS6348357Y2 -

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Publication number: JPS6348357Y2
Application number: JP1983107161U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-12
Filing date: 1983-07-12
Publication date: 1988-12-13
Also published as: JPS6014874U

Description

【考案の詳細な説明】本案はボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置に
関するものである。

加圧水型原子力発電所では、蒸気発生器のノズ
ル部に蓋をして定期検査期間の短縮を計る試みが
なされているが、その際に必要な作業、即ち、ホ
ールダウンリングの清掃、ガスケツトの取付け、
ノズル蓋の取付け等の一連の作業を人手にたよつ
ている。これら作業のうち、ノズル蓋の取付けに
はボルトの取付け、ナツトの締付けがある。この
作業は蒸気発生器の水室内の作業であるから、被
曝の危険がある。しかも特異な環境下での作業で
あるから締付けに対する信頼度が低いという問題
があつた。

本案は前記の問題点に対処するもので、ボル
ト・ナツトを介して取付けられる被取付部材の面
に対して平行な面に沿う旋回を可能に支持された
装置本体と、ボルトの先端を掴むボルトクランプ
爪とナツトを廻すボツクススパナとを有し且つ上
記装置本体に軸方向スライド機構及び半径方向ス
ライド機構を介して移動可能に支持された工具ヘ
ツドと、格納した多数のボルト・ナツト仮組立体
を上記工具ヘツド側へ順次供給するボルト・ナツ
トの供給機構とを具えていることを特徴としたボ
ルト・ナツトの締結用遠隔操作装置に係り、その
目的とする処は、ボルト・ナツトを被曝の危険な
しに確実に締付けることができる改良されたボル
ト・ナツトの締結用遠隔操作装置を供する点にあ
る。

次に本案のボルト・ナツトの締結用遠隔操作装
置を第１図乃至第１０図に示す一実施例により説
明する。まず蒸気発生器のノズル蓋部分を第１，
２図により説明すると、１が蒸気発生器、１ａが
１次系水流路、２がホールダウンリング、３がガ
スケツト、４が下部ノズル蓋、５が中央ノズル
蓋、５ａが中央ノズル蓋５の支持ピン、６が上部
ノズル蓋、６ａが上部ノズル蓋６の支持ピン、７
がアライメントピンである。次にノズル蓋固定用
ボルト・ナツトを第３，４図により説明すると、
１が蒸気発生器、２がホールダウンリング、２ａ
がホールダウンリング２に設けたボルト取付溝、
３がガスケツト、５が中央ノズル蓋、８がボル
ト、８ａが同ボルト８の廻り止め４角部、８ｂが
同ボルト８の頭部切欠き部、８ｃが同ボルト８の
クランプシヤンク部、９が六角ナツト、１０が同
ナツト９に１体形の座金である。次に本ボルト・
ナツトの締結用遠隔操作装置を第５図により説明
すると、１〜３，５，６が前記と同一の部分、１
１が工具ヘツド、１２が同工具ヘツド１１をノズ
ル蓋４，５，６の面に平行な方向へ移動させるた
めの半径方向スライド機構、１３が上記工具ヘツ
ド１１を上記半径方向スライド部材１２を介して
ノズル蓋４，５，６の面と直交した方向へ移動さ
せるための軸方向２段スライド機構、１４がマニ
ピユレータ結合部（装置本体）、１５がボルト・
ナツト供給機構、１６がマニピユレータ手首部、
１７がマニピユレータ先端アームである。次に前
記工具ヘツド１１の詳細を第６図により説明する
と、１８がヘツドケース、１９がボルトクランプ
用モータ、２０がボルトクランプ爪、２１がクラ
ンプ送りねじ、２２が接続軸、２３がクランプ支
持軸、２４が昇降軸送り用モータ、２５が歯車、
２６が歯車、２７が送りねじ、２８が圧縮ばね、
２９が昇降軸、３０が連結ボルト、３１が摺動軸
受、３２が歯車、３３がピン、３４がボツクスス
パナ、３５がゴムクツシヨン、３６がボツクスス
パナ回転用モータ、３７が減速機、３８が歯車で
ある。次に前記ボルト・ナツト供給機構を第７，
８図により説明すると、３９がケース本体、３９
ａが位置決め穴、３９ｂが結合部、４０が内側リ
ング、４１がボルトスタンド、４２がボール、４
３がばね、４４がばね押え、４５がボルトスタン
ド移動用モータ、４６が駆動スプロケツト、４７
が従動スプロケツト、４８が停止位置検出用マグ
ネツト、４９が停止位置検出器、５０がアダプタ
付チエーンである。次に前記マニピユレータ結合
部１４を第９，１０図により説明すると、５が中
央ノズル蓋、５ａが中央ノズル蓋５の支持ピン、
１６がマニピユレータ手首部、５１がクランプス
リーブ、５２が結合スリーブ、５２ａが台形溝、
５２ｂが上下２段スライド取付部、５３が固定ア
ーム、５３ａが基準穴、５３ｂがボルト・ナツト
供給機構取付部、５４が回転ロツク機構、５５が
結合用爪、５６が結合レバー、５７がカムハンド
ル、５８がばねである。

次に前記ボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置
の作用を説明する。作業対象部分は、第１図に示
すように、下部ノズル蓋４中央ノズル蓋５上部ノ
ズル蓋６の３分割部材よりなり、ガスケツト３を
介してホールダウンリング２に取付けられる。
が、取付け前は、アライメントピン７により位置
決めされている。ボルト８は、ホールダウンリン
グ２の外周に切込まれたホールダウンリングボル
ト取付溝２ａに装着される。このボルト８には、
廻り止め４角部８ａがあり、これがホールダウン
リングボルト取付溝２ａに嵌合するので、六角ナ
ツト９を締付け回転しても、ボルト８は共廻りし
ない。蒸気発生器１に溶接されたホールダウンリ
ング２とガスケツト３とを介して下部ノズル蓋４
中央ノズル蓋５上部ノズル蓋６が固定されて、１
次系水流路１ａが遮断される。上記ボルトの取付
け及びナツトの締付けを行なう本締結用遠隔操作
装置は、マニピユレータ先端アーム１７に取付け
たマニピユレータ手首部１６にノズル蓋４，５，
６の面に平行な旋回（旋回中心は第５図のＡ）を
可能に装着したマニピユレータ結合部（装置本
体）１４と、ナツト９を仮止めしたボルト８を同
マニピユレータ結合部１４の所定位置へ供給する
ボルト・ナツトの供給機構１５と、上記ボルト８
の先端を掴むボルトクランプ爪２０と上記ナツト
を廻すボツクススパナ３４とを有し且つ上記マニ
ピユレータ結合部１４にノズル蓋４，５，６の面
と直交した方向及び平行な方向への移動を可能に
支持された工具ヘツド１１とよりなり、同締結用
遠隔操作装置がマニピユレータ手首部１６内の直
進機構により中央ノズル蓋５と上部ノズル蓋６の
上面に密着固定される。即ち、結合スリーブ５２
がクランプスリーブ５１に挿入されて、カムハン
ドル５７が操作される。このカムハンドル５７に
は、結合レバー５６がピンジヨイントを介して取
付けられており、結合レバー５６の先端突起部に
より結合用爪５５が作動して、結合が行なわれ
る。第１０図は、結合した状態を示し、同結合状
態では、結合用爪５５が結合スリーブ台形溝５２
ａに喰込んでいる。なお切放し時には、結合レバ
ー５６を180゜手前に回転する。そうすると、ばね
５８により結合用爪５５がクランプスリーブ５１
の内面に当るまで開く。この状態では、クランプ
スリーブ５１と結合スリーブ５２とが切放し可能
になる。固定アーム５３は、結合スリーブ５２に
軸受を介して組立られており、結合スリーブ５２
を旋回しても同期回転はしない。なお固定アーム
５３には、中央ノズル蓋５の支持ピン５ａの入る
穴があり、本締結用遠隔操作装置を設置するとき
の基準になる。回転ロツク機構５４は、結合スリ
ーブ５２の上下２段スライド取付部５２ｂ上に取
付けられて、マニピユレータにより装置全体を搬
送するときの固定アーム５３の動きを止める。ボ
ルト・ナツトの供給は次の要領で行なわれる。第
７，８図に示すようにケース本体３９に内側リン
グ４０を取付けて、長円形の案内溝を形成し、ボ
ルトスタンド４１を同案内溝に挿入している。同
ボルトスタンド４１は、アダプタ付チエーン５０
に接続され、ボルトスタンド移動用モータ４５を
作動することにより長円形案内溝に沿つて移動す
る。ボルト８は、ボルトスタンド４１の上部に設
けられた１部切欠穴に頭部切欠き部８ｂを一致さ
せるように挿入し、ばね４３とボール４２とを介
して加圧することにより、同じ方向を向いて支持
される。またボルト８の受渡し位置は、ボルトス
タンド４１の間隔が最大となるところ（θ参照）
であつて、同位置への制御は、駆動スプロケツト
４６に取付けられた停止位置検出用マグネツト４
８と停止位置検出器４９とにより行なわれる。な
おケース本体３９の設置位置は、上部ノズル蓋６
の支持ピン６ａが位置決め穴３９ａに嵌合するこ
とにより決まる。次に工具ヘツド１１の作用を説
明する。ボルト８の把持は、次の要領で行なわれ
る。ボルトクランプ用モータ１９を作動し、接続
軸２２を同期作動し、クランプ送りねじ２１を回
転する。クランプ支持軸２３の内面に切られため
ねじとクランプ送りねじ２１とは、螺合している
ので、クランプ送りねじ２１は、回転方向により
前進または後進する。前進すると、クランプ送り
ねじ２１の先端に軸受を介して取付けられたボル
トクランプ爪２０も同時に前進して、クランプ支
持軸２３の先端テーパ部に突当る。ボルトクラン
プ爪２０の先端は板ばね状に分割されているから
内径側に変形して、クランプシヤンク８ｃを加圧
把持する。昇降軸２９はすべりキーを有し、ヘツ
ドケース１８にセツトされた摺動軸受３１内を回
転せずに往復運動する。昇降軸２９の先端部に
は、軸受を介して歯車３２が組付られており、そ
の端部にはゴムクツシヨン３５を挾んでボツクス
スパナ３４が接着されている。六角ナツト９の締
付反力は４本のピン３３で受ける。六角ナツト９
にボツクススパナ３４を挿入するための駆動は次
の通りである。昇降軸送り用モータ２４を作動
し、歯車２５によりヘツドケース１８に軸受を介
して取付けられた歯車２６が回転する。昇降軸２
９は、圧縮ばね２８で加圧された状態で送りねじ
２７と同芯上３本の連結ボルト３０とで結合され
ている。歯車２６の内径には、めねじが、摺動軸
２７にはおねじが、それぞれ切つてあり、互いが
螺合しているから、歯車２６の回転によりボツク
ススパナ３４が上下して、六角ナツト９に係合さ
れる。送りねじ２７と昇降軸２９の組立間隔は、
圧縮ばね２８で通常一定に保たれているが、昇降
軸２９に過負荷がかかつた場合、送りねじ２７と
昇降軸２９の間隔は狭くなる。この間隔を検出し
て、昇降軸送りモータ２４を制御する。六角ナツ
ト９の締付は、ボツクススパナ回転用モータ３６
を駆動し、減速機３７歯車３８を介して歯車３２
を回転し、ボツクススパナ３４をも回転して行な
う。なお歯車３８の歯巾は、六角ナツト９の締付
に必要な上下ストロークの巾に相当し、ボツクス
スパナ３６は回転と往復動とが同時に行なわれ
る。またボルト・ナツトの受渡し及び取付け、取
外しは次の通りである。作業対象例として蒸気発
生器のノズル蓋の取付けを説明したが、同蒸気発
生器の水室内に本締結用遠隔操作装置を搬入する
には、マンホール孔を通過する必要があり、装置
の座高に制限がある。一方、第５図に示す様にボ
ルト・ナツト供給機構１５に支持されたボルト８
は、ホールダウンリング２のボルト取付位置より
もかなり上になる。この間のボルト８の移動は、
軸方向２段スライド機構１３により行なわれる。
装置のマンホール通過許容高さと移動ストローク
との両方を満すために軸方向のスライドは２段式
になつている。また半径方向の移動は、工具ヘツ
ド１１と軸方向２段スライド機構１３とを結合す
る半径方向スライド機構１２により行なわれる。
またマニピユレータ手首部１６は、角度確認機構
付旋回機構と位置確認機構とを有する軸方向２段
スライド機構３及び半径方向スライド機構１２の
作動と相俟つてボルト８の受渡し、取付け取外し
を円滑に行なうことになる。

本案のボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置は
前記のように構成されており、例えば蒸気発生器
のノズル蓋を固定するボルト・ナツトの取付け取
外し作業を蒸気発生器水室内の作業マニピユレー
タと協同して、遠隔操作することが可能になり、
作業者の被曝量を大巾に低減できる。また上記ノ
ズル蓋には、20本程度のボルト・ナツトが必要で
あるが、ボルト・ナツト供給機構を組み込んでお
り、自動的に供給できて、作業時間を短縮でき
る。またボルト・ナツトの締付け駆動を電気的に
制御することが可能で、トルク管理が容易であ
り、締付けの信頼性が高くなる。また上記ノズル
蓋の取付け取外し作業には、数種類の工具を必要
とするが、マニピユレータと本装置とをワンタツ
チで着脱でき、この点でもマンホール近辺での作
業時間の短縮と被曝量の低減とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボルト・ナツトを介して取付けられる
被取付部材を示す正面図、第２図はその縦断側面
面、第３，４図はボルト・ナツトの側面図、第５
図は本案に係るボルト・ナツトの締結用遠隔操作
装置の一実施例を示す側面図、第６図は工具ヘツ
ド部の詳細を示す縦断側面図、第７図はボルト・
ナツト供給機構の正面図、第８図は第７図の矢視
−線に沿う縦断側面図、第９図は装置本体の
支持部を示す側面図、第１０図は第９図の矢視
−線に沿う縦断面図である。４，５，６……被取付部材、８……ボルト、９
……ナツト、１１……工具ヘツド、１２……半径
方向スライド機構、１３……軸方向スライド機
構、１４……装置本体、１５……ボルト・ナツト
供給機構、２０……ボルトクランプ爪、３４……
ボツクススパナ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ボルト・ナツトを介して取付けられる被取付部
材の面に対して平行な面に沿う旋回を可能に支持
された装置本体と、ボルトの先端を掴むボルトク
ランプ爪とナツトを廻すボツクススパナとを有し
且つ上記装置本体に軸方向スライド機構及び半径
方向スライド機構を介して移動可能に支持された
工具ヘツドと、格納した多数のボルト・ナツト仮
組立体を上記工具ヘツド側へ順次供給するボル
ト・ナツトの供給機構とを具えていることを特徴
としたボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置。