KR100347108B1 - 원자로 검사용 마스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자로 검사용 마스트에 관한 것으로, 그 목적은 이물질제거를 위하여 원자로와 같이 고방사능 지역내로 투입되는 로봇집게를 목표위치로 용이하게 투입하여, 신속하고 안전하게 이물질을 제거할 수 있는 원자로 검사용 마스트를 제공하는 것이다.

본 발명은 원자로 내부의 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 있어서; 상기 이물질 제거장치는 원자로내의 이물질을 파지하는 로봇파지부와, 상기 로봇파지부와 연결·설치되는 가이드부와, 상기 가이드부를 상/하 이동시키는 구동부와, 상기 이동부를 지지하는 지지부로 구성된 원자로 검사용 마스트를 제공함에 있다.

Description

원자로 검사용 마스트{Mast For Inspection of Reactor}

본 발명은 원자로 검사용 마스트에 관한 것으로, 로봇 파지부의 위치를 조절하여 원자로내에 들어간 다양한 모양과 크기의 이물질들(dowel pin, plain washer, split pin 등)을 제거 할 수 있는 원자로 검사용 마스트에 관한 것이다.

원자로를 설치하거나 운전 중에 원자로 탱크 내부 또는 원자로 수조 바닥에 원하지 않은 이물질이 떨어지거나 들어갈 경우, 상기 이물질들은 자성을 띄지 않은 재질로써 자석에도 붙지 않으며 무게와 모양 및 장소의 특성상 흡입방식으로는 인출하기 힘들다. 또한, 원자로는 방사능으로 오염된 물 속에 잠겨 있으므로 즉, 고 방사능 지역이므로 작업자가 근거리에 접근하여 이물질 제거작업을 하기가 곤란하다.

종래에는 상기와 같이 고방사능으로 인해 작업자가 직접근접하기 불가능한 지역의 이물질을 제거하고자 할 경우, 지지대의 끝단부에 로봇집게를 설치하고, 상기 지지대를 수동작업에 의해 고방사능 지역으로 투입한 후, 로봇집게를 이용하여이물질을 제거하였다.

그러나 상기와 같은 방식에 의해 이물질을 제거할 경우, 로봇집게가 원자로 바닥에 접근되어야 하므로, 원자로 깊이에 따라 그 길이가 조절되어야 하나, 종래의 지지대는 일정길이를 구비하고 있어 길이를 조절할 수 없었다. 물론, 길이를 조절할 수 있도록 가변식으로 설치한 것도 있으나, 이럴 경우, 다수의 작업자가 필요하며, 이로 인해 작업자의 활동 폭이 제한되었다. 또한, 로봇집게를 원자로 내로 투입할 시, 수작업에 의해 투입·이물질을 제거하도록 되어 원자로내에 위치한 이물질 제거와 같이 고도의 제어기술을 요하는 곳에서는 숙련된 능숙자만이 사용할 수 있으며, 상당한 주의로 인하여 작업자의 피로가 증가되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 이물질제거를 위하여 원자로와 같이 고방사능 지역내로 투입되는 로봇집게를 목표위치로 용이하게 투입하여, 신속하고 안전하게 이물질을 제거할 수 있는 원자로 검사용 마스트를 제공하는 것이다.

본 발명은 원자로 내부의 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 있어서; 상기 이물질 제거장치는 원자로내의 이물질을 파지하는 로봇파지부와, 상기 로봇파지부와 연결·설치되는 가이드부와, 상기 가이드부를 상/하 이동시키는 구동부와, 상기 이동부를 지지하는 지지부로 구성된 원자로 검사용 마스트를 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명의 전체 구성을 보인 예시도

도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 로봇파지부 예시도

도 3 은 본 발명의 구동부 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 로봇파지부 (2) : 가이드부

(3) : 구동부 (4) : 지지부

(11) : 그리퍼부 (12) : 그리퍼 모터

(13) : 손목부 (14) : 팬 모터부

(15) : 연결부 (16) : 틸트 모터

(17) : 카메라부 (18) : 램프부

(19) : 기어 (21,21`): 가이드

(22) : 클램프 (23) : 래크기어

(24,25): 가이드홈 (26) : 가이드핀

(27) : 케이블걸이 링 (31) : 피니언기어

(32) : 워엄기어 (33) : 모터

(34) : 로울러 (35) : 하우징

(100): 원자로 탱크 (221): 클램프 암부

(221): 클램프 수부

도 1 은 본 발명의 전체 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 원자로내의 이물질을 파지하는 로봇파지부(1)와, 상기 로봇파지부(1)와 연결·설치되는 가이드부(2)와, 상기 가이드부(2)를 상/하 이동시키는 구동부(3)와, 상기 구동부(3)를 지지하는 지지부(4)로 구성되어 있다.

상기 로봇파지부(1)는 이물질을 직접 파지하는 것으로, 도 2 에 도시된 바와 같이 이물질을 파지하는 그리퍼부(11)와, 그리퍼 모터(12)의 구동력을 기어(19)에 의해 전달하여 그리퍼부(11)의 각도를 조절하는 손목부(13)와, 내부에 설치된 팬 모터(14)에 의해 하부에 연결·설치되는 손목부(13) 및 그리퍼부(11)를 회전시키는 연결부(15)와, 틸트 모터(16)에 의해 각도가 조절되도록 손목부(13) 일측에 설치되는 카메라부(17) 및 램프부(18)로 구성되어 있다.즉, 상기 그리퍼부(11)는 그리퍼모터(12)에 의해 각도가 조절되고, 카메라부(17)는 틸트모터(16)에 의해 각도가 조절되며, 손목부(13) 전체는 연결부(15)내에 설치된 팬모터부(14)에 의해 회전이 가능하도록 되어 있어, 카메라부(17)를 통한 관찰범위가 확대되고, 그리퍼부(11)의 작동반경이 넓어지게 된다.

상기 가이드부(2)는 로봇파지부(1)의 연결부와 연결되는 것으로, 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이 다수개의 가이드(21)가 클램프(22)에 의해 서로 연결되도록 되어 있으며, 각각의 가이드(21) 일측면에는 래크기어(23)가 형성되고, 상기 래크기어(23)를 중심으로 대칭되도록 좌우측에 가이드홈(24)이 각각 형성되며, 상기 래크기어(23)가 형성된 일측면에 대칭되는 또다른 일측면에 상기 형성된 가이드홈(24)과 동일한 형상 및 위치의 또다른 가이드홈(25)이 형성되어 있다. 즉, 각 가이드(21)의 서로 마주보는 양측면에 일정간격을 유지하고 서로 평행하도록 가이드(21)의 길이방향으로 2개의 가이드홈(24,25)이 각각 형성되어 있으며, 상기 일측면의 가이드홈(24) 사이에 길이방향으로 가이드홈(24)과 평행하도록래크기어(23)가 설치되어 있다. 또한, 상기 가이드홈(24,25)이 형성되지 않은 또다른 양측면 상부에는 클램프 암부(221)가, 하부에는 클램프 수부(222)가 각각 설치되어 있으며, 가이드의 상부 돌출부에는 가이드 핀 구멍이, 하부에 가이드 핀(26)이 설치되어 있어, 가이드(21)의 연결시 각 가이드의 상부 돌출부가 다른 가이드 하부의 오목한 부분에 끼워지고 가이드 핀과 가이드 핀 구멍이 조합되어 연결된다.

또한, 다수개의 가이드(21)의 길이 중간지점에 케이블걸이 링(27)이 각 가이드에 1개씩 설치되어 있다.

상기 다수개의 가이드(21)로 구성된 가이드부(2)는 각각의 가이드 상/하부면에 설치된 가이드 핀(26) 및 클램프(22)에 의해 또다른 가이드(21`)에 체결된다.

상기 구동부(3)는 가이드부(2)를 상/하 이동시키는 것으로, 도 3 에 도시된 바와 같이 가이드부(2)의 래크기어(23)에 일측이 치합되는 피니언기어(31)와, 상기 피니언기어(31)를 회전시키는 워엄기어(32)와, 상기 워엄기어(32)를 작동시키는 모터(33)와, 상기 가이드부(2)의 가이드홈(24,25)내로 삽입되는 다수개의 로울러(34)와, 상기 로울러(34)와 모터(33)가 설치되는 하우징(35)으로 구성되어 있다.

상기 로울러(34)는 하나의 가이드홈에 두 개의 로울러가 삽입되도록 하우징(35)내 상/하부에 각각 설치되어 있으며, 상기 피니언기어(31)는 하우징(35) 일측에 설치된 워엄기어(32)와 연결되도록 하우징(35)내 일측에 설치되어 있다.

즉, 상기 구동부(3)는 모터(33)에 의한 워엄기어(32)의 작동에 의해 피니언기어(31)가 회전되고, 상기 피니언기어(31)의 작동에 의해 가이드부(2)의 래크기어(23)가 상/하 작동되게 되며, 하우징(35)내 상/하부에 설치된 로울러(34)에 의해 가이드부(2)가 구동부(3)의 하우징(35)에 접촉되지 않고 직선으로 상/하 이동되게 된다.

상기와 같이 본 발명은 지지부에 의해 수직을 유지하며 설치된 구동부(3)에 가이드(21)를 삽입하고, 상기 가이드(21)의 하부에 이물질을 파지할 수 있는 로봇파지부(1)의 연결부(15)를 클램프 체결하며, 상기 가이드(21)의 상부에 또다른 가이드(21`)를 클램프 체결한 다음, 구동부(3)를 작동하여 로봇파지부(1)를 일정길이 만큼 하강시킨 후 또다른 가이드를 클램프 체결한다. 상기 가이드부(2)는 로봇파지부(1)가 원자로 탱크(100) 하부에 도달할 때 까지 연속하여 다수개의 가이드를 클램프 체결한다.

이와 같이 로봇파지부가 원자로 탱크 하부에 도달하면, 손목부의 일측에 설치된 카메라를 이용하여 이물질의 위치를 확인하고, 그리퍼의 각도 및 손목부를 회전한 후, 그리퍼를 작동하여 이물질을 파지한다. 상기 파지된 이물질의 제거는 로봇파지부의 투입방법을 역으로 하여 원자로 외부로 이물질을 제거한다.

이때, 상기 카메라 케이블은 가이드부에 설치된 클램프와 클램프 사이를 통해 외부와 연결되며, 카메라는 손목부위가 아닌 그리퍼 사이등과 같이 이물질의 위치 및 그리퍼의 작동이 용이한 부위에 설치하여도 된다.

이와 같이 본 발명은 길이조절이 가능한 가이드부 및 구동부에 의해 로봇파지부를 원자로와 같이 고방사능 지역내로 투입하여 이물질을 제거하도록 되어 있어, 적은 인원으로도 이물질제거작업이 가능하다.

또한, 로봇파지부가 자동으로 상/하 작동되도록 되어 있어 작업자의 피로감을 해소하고, 이물질이 위치한 부위로의 정확한 투입 가능하며, 원자로와의 충돌을 방지할 수 있다.

또한, 가이드부의 길이를 조절할 수 있어 장소의 깊이에 제한 없이 고방사능지역과 같이 극한 환경하에서 사용할 수 있는 등 많은 효과가 있다.

Claims (4)

1. 원자로 내부의 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 있어서;

   그리퍼모터의 구동력을 기어에 의해 전달받아 그리퍼부의 각도가 조절되고, 틸트모터의 구동력에 의해 카메라부 및 램프부의 각도가 조절되며, 틸트모터와 그리퍼모터가 설치된 손목부 전체가 연결부내에 설치된 팬모터부에 의해 회전되는 로봇파지부;

   서로 마주보는 양측면에 일정간격을 유지하고 서로 평행하게 가이드의 길이방향으로 2개의 가이드홈이 각각 형성되며, 일측면의 가이드홈 사이에 길이방향으로 가이드홈과 평행하도록 래크기어가 형성되며, 가이드홈이 형성되지 않은 또다른 양측면 상/하부에 클램프가 형성됨과 동시에, 상부면과 하부면에 가이드핀 및 가이드홀이 각각 설치/형성된 다수개의 가이드가 클램프 체결되고, 상기 로봇파지부의 연결부와 일측 가이드 끝단이 클램프 체결되는 가이드부;

   상기 가이드부가 내부를 관통하여 설치되고, 가이드부의 래크기어의 일측에 치합되는 피니언기어가 하우징내부에 설치되며, 피니언기어에 치합하여 모터에 의해 작동되는 워엄기어가 설치되고, 가이드부의 가이드홈내로 다수개의 로울러가 삽입되게 하우징 내부 상/하부에 각각 설치된 구동부;

   상기 구동부의 하우징과 연결되어 설치되고, 구동부를 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로 검사용 마스트.
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