JPS6352988A - マニユピユレ−タのリンク駆動機構 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、密閉容器の内部、特に原子炉容器からなる原
子炉の炉内検査や修理を行うためのマニュピユレータの
リンク駆動機構に関するう〔従来技術とその問題点〕 作業者が立入れできない密閉容器内の検査や修理は遠隔
操作できるマニュピユレータをこの容器に設けられた開
口かろ密閉容器内に挿入し、マニュピユレータの先端に
取り付けた工業用テレビジョン（以下ＩＴという）のよ
うな検査器や修理用工具を取り付（すで行われる。枠に
密閉容器である原子炉は放射能を内蔵しているため、原
子炉停止時に行われる原子炉の炉内構造物や原子炉容器
の溶後部等の検査や修理には上記のようなマニュピユレ
ータが不可欠である。この種のマニュピユレータとして
第２図に示すものが知られている。

図において１は原子炉容器であり、原子炉容器ｌには直
立するスタンドバイブ２が複数取り付けられ、スタンド
バイブ２は原子炉容器１に連通している。スタンドバイ
ブ２は原子炉の運転時原子炉容器１内へ制御棒を出入す
る通路になっているが、停止時には制御棒を取り外して
原子炉容器１内の検査や修理用の機器が出入する通路と
して用いられている。

マニュピユレータ１０は関節部３で接続された複数のリ
ンク４と、リンク４と関節部３で接続されたガイドロー
ラ５ａを有する支持リンク５と、支持リンク５の上端面
をチェーン６で結合される駆動装置７とで構成されてい
る。なお最先端のリンク４の先端には検査、修理用の機
器、例えばＩＴ■ユニット９が取り付けられている。な
おＩＴＶユニット９のリンク４への取り付けや操作等は
図示しない他のスタンドバイブから挿入されるマニュピ
ユレータにより行われる。

上記のマニュピユレータ１０はスタンドバイブ２に挿入
された筒状の案内管１３内を通って原子炉容器１内に挿
入される。なお、案内管１３はパツキン１４を介してス
タンドバイブ２に取り付けられて固定され、マニュピユ
レータ１０の駆動装置７は案内管１３の上端面に据え付
けられている。

したがってリンク４等からなるマニュピユレータの原子
炉容器１内への出入は駆動装置７によるチェーン６の昇
降により支持リンク５のガイドローラ５ａが案内管１３
の内壁を転勤しながら行われ、支持リンク５やリンク４
の関節部３での屈曲によりＩ　Ｔ　Ｖユニット９を所定
の個所に位置するように制御される。

リンク４は第３図に示すように後述する駆動機構を内蔵
する筒状体１６の一方の端面１６ａに直立する２枚の支
持板１７，１７８を設け、両支持板１７．　１７ａにピ
ン２２が挿入される孔１９が設けられ、他方の端面１６
ｂには支持板１７．１７ａに平行に２枚の支持板１８，
１８ａを設け、この両支持板１’８．１８ａ間にピン２
２が遊挿できる軸孔２１ををする回動手段としてのスプ
ロケット２０が取り付けられている。リンク４に隣るリ
ンク４ａも同じ構造を有し、リンク４の支持板１７と１
７３との間にリンク４ａの支持板１８と１８３とを挿入
して孔１９と軸孔２１とを合わせてピン２２を挿入して
固定しピン接手である関節部３を形成している。なお支
持リンク５も同じ構造を有し、隣るリンクとピン接手に
より接続される。したがって支持リンク５とリンク４相
互間はそれぞれの関節部３で回動して屈曲できる。

リンク４を関節部３で屈曲する駆動機構として筒状体１
６の内部に第４図に示す構造を内蔵するものが知られて
いる。図において、筒状体１６の端面に固定された駆動
モータ２３が設けられ、接手２４を介して回動機１’＃
３５が接続されている。回動機構３５は電磁ブレーキ２
５．減速機２６とチェーン３１を移動させるねじ軸３０
．３０ａとからなっている。減速機２６は互いに噛み合
う小歯車２７と２個の大歯車２８゜２８ａを有し、大歯
車２８．２８ａは筒状体１６の内壁に取り付けられた固
定ナラ）２９．２９ａの外周に設けられている。固定ナ
ラ）２９．２９ａにはそれぞれねじ軸３０，３０３が螺
合され、ねじ軸３０，３０３の先端にチェーン３１が取
り付けられ、チェーン３１は関節部３の隣るリンク４の
スプロケット２０に噛み合わせられている。なふ、スプ
ロケット２０の回動角度を検出するポテンショメータ３
２が取り付けられている。なお駆動モータ２３や電磁ブ
レーキ２５等の電気機器のリード線は図示しないがマニ
ュピユレータに配されて外部の制御盤等に接続されてい
る。

なお支持リンク５にも同じ機構が配されている。

第５図は上記の駆動機構の系統図である。図はリンク４
の隣るリンク４を関節部３でスプロケット２０を回動し
て９０゛屈曲させた状態を示している。

図においてリンク４内に前述のように駆動モーフ２３、
接手２４．電磁ブレーキ２５．減速機２６．小歯車２７
、大歯車２８．２８ａ、固定ナツト２９，２９１．ねじ
軸３０．３０ａが配されており、ねじ軸３０．３０ａの
先端に取り付けられたチェーン３１は隣るリンク４のス
プロケット２０に噛み合っている。

このような状態から隣るリンク４を関節部３で屈曲させ
る方法について説明する。すなわち電磁ブレーキ２５の
ブレーキを外して駆動モータ２３を駆動し、減速機２６
を介して固定ナラ）２９．２９ａを回転させる。この回
転により、例えばねじ軸３０は左方向に、ねじ軸３０ａ
は右方向に移動させ、チェーン３１によりスプロケット
２０を左向きに回動させると隣るリンク４は上方向に関
節部３で屈曲される。

この屈曲角度はポテンショメータ３２により検出され、
所定角度になれば駆動モータ７を停止し、電磁ブレーキ
２５を働かせて所定角度に隣るリンク４を位置させるこ
とができる。

したがって各リンクは独立に第２図に示す矢印Ａ、Ｂ、
Ｃのように屈曲し、それぞれ所定の位置に保持すること
ができる。このような操作方法によりスタンドパイプ２
から挿入されたマニュピユレータ１０はチェーンｌ（第
２図参照）の昇降と相俟ってリンク４の関節部３での屈
曲によりマニュピユレータの先端に取り付けられたＩＴ
Ｖユニット９は所定の位置に配することができ、ＩＴＶ
ユニットにより所定検査個所の状態を遠方より検査でき
る。

ところで、原子炉内に挿入されたマニュピユレータは作
業完了したら、原子炉運転のため制御棒を挿入する必要
があるので必ず運転前に取り出さねばならない。したが
ってマニュピユレータが故障した場合にもマニュピユレ
ータを原子炉外に取り出す必要がある。

しかしながら、上記のような構造では駆動モータが故障
し、その回転軸が、例えば軸受の焼付き等により回転不
能になった場合にはリンクは関節部で屈曲できなくなる
ので、マニュピユレータをスタンドバイブを通して原子
炉外に取り出せない。

このため制御棒が挿入できず、原子炉の運転ができない
という問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、前述のような点に鑑み原子炉内に挿入された
７ニユビユレータのリンク駆動機構の駆動モータが回転
不能になっても、リンクを関節部で屈曲させることので
きるマニュピユレータのリンク駆動機構を提供すること
を目的とする。

〔発明の要点〕

上記の目的は、本発明によれば相隣る筒状体のリンクの
対向する端面からそれぞれ突出して設けられる支持板の
一部を重ね合わせてなるピン接手である関節部により接
続されるリンクを複数有するマニュピユレータにおける
前記相隣るリンクの一方の第１のリンクの筒状体内部に
設けられ、他方の第２のリンクの支持板に設けられた回
動手段を回動させて第２のリンクをピン接手の周りを回
動させる電磁ブレーキを備えた回動機構と、該回動機構
を接手を介して接続される駆動電動機と、前記第２のリ
ンクの回動角度を検出する検出器とからなるリンク駆動
機構において、前記接手を電磁クラッチにして、駆動電
動機の回転不能時に電磁クラッチにより回動機構を駆動
電動機から切り離すことにより達成される。

〔発明の実施例〕

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例によるマニュピユレータのリン
ク駆動機構の系統構成図である。なお、第１図において
第２図ないし第４図の従来例と同一部品には同じ符号を
付している。なお、本系統構成図の同一符号のものと、
これ以外のマニュピユレータを構成する駆動装置、チェ
ーン、支持リンク等の構成１作用は従来技術と同じなの
で説明を省略する。本実施例で従来技術と異なるのは接
手２４（第４図参照）の代わりに電磁クラッチ３４を使
用したことである。なお電磁クラッチ３４は通常時不作
動式で非通電時クラッチが結合され、通電時クラッチの
結合が切り離され、かつクラッチ結合時駆動モータ（サ
ーボモータ）の起動時にかかる大きな瞬時トルクが加わ
ってもクラッチ結合面は滑らない方式にして駆動モータ
からの出力トルクを確実に回動機構に伝達するようにし
ている。

このような構成により、マニュピユレータをスタンドバ
イブから原子炉内に挿入し、原子炉内部の検査や修理作
業中に万一駆動モータが釉受部のして次に述べる方法に
よりマニュピユレータを原子炉外に取り出すことができ
る。すなわち、切り離された回動機構３５のリンクの関
節部３での屈曲角度である回動角度を検出する検出器３
２で指示されるリンクの回動角度を監視しながら電磁ブ
レーキ２５を通電、非通電を交互に行って関節部３で屈
曲されて挿入されたリンクをスタンドパイプから取り出
し可能な姿勢にし、第２図に示す駆動装置７の駆動によ
りチェーン６を捲き上げて原子炉外に取り出す。これは
リンクの関節部３での屈曲は電磁ブレーキ３４によるブ
レーキが働かない時は、リンクの自重によりねじ軸３０
．３０ａが自動釣に回転し、関節部３で屈曲されたリン
クは垂下する方向に傾（ので、電磁ブレーキ２５の操作
によりスタンドバイブを通る姿勢にマニュピユレータの
ＩＪ　７タの姿勢を制御できるからである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によればマニュ
ピユレータのリンク駆動機構を構成する駆動モータの軸
とリンクを屈曲させる電磁ブレーキを備えた回動機構の
軸とを電磁クラッチにより結合したことにより、マニュ
ピユレータが密閉容器、特に原子炉にスタンドパイプか
ら挿入され、マニュピユレータによる検査、修理作業中
に万一駆動モータが故障により回転不能になった場合で
も電磁クラッチにより回動機構を駆動モータから切り離
すことができ、回動機構は電磁プレー本の操作によりリ
ンクの自重を利用してマニュピユレータがスタンドバイ
ブから取り出される姿勢に制御できるので、マニュピユ
レータをスタンドパイプを通して原子炉外に取り出すこ
とができ、原子炉の運転に支障を与えないという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるマニュピユレータのリン
ク駆動機構の系統構成図、第２図は従来例によるマニュ
ピユレータを原子炉に挿入した状態を示す斜視図、第３
図は第２図のマニュピユレータのピン結合されたリンク
の平面図、第４図は第３図のリンク内に内蔵されるリン
ク駆動機構を示す原子炉内に挿入されたマニュピユレー
タの状態を示す斜視図、第５図は従来のマニュピユレー
タのリンク駆動機構の系統構成図である。 ４　第１のリンク、４ａ　第２のリンク、１０マニュビ
ュＬ／−タ、１７．１７ａ、　１８．１８ａ　　支持仮
、２０　　回動手段としてのスプロケット、２２　　ピ
ン接手、２３　　駆動電動機、２５　　電磁ブレーキ、
３４　　電磁クラッチ、３５　　回動機構。 ＡＭｌのリンク 第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相隣る筒状体のリンクの対向する端面からそれぞれ突出
   して設けられる支持板の一部を重ね合わせてなるピン接
   手により接続されるリンクを複数有するマニュピュレー
   タにおける、前記相隣るリンクの一方の第１のリンクの
   筒状体内部に設けられ、他方の第２のリンクの支持板に
   設けられた回動手段を回動させて第２のリンクをピン接
   手の周りに回動させる電磁ブレーキを備えた回動機構と
   、該回動機構と接手を介して接続される駆動電動機と、
   前記第２のリンクの回動角度を検出する検出器とからな
   るリンク駆動機構において、前記接手を電磁クラッチに
   したことを特徴とするマニュピュレータのリンク駆動機
   構。