KR102361487B1 - Handling system for working apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 작업장비용 핸들링장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업장비를 그 작업대상에 해당하는 내부관통관까지 신속하고 간편하게 이동시키고 작업장비가 내부관통관와 근접한 작업위치에서 유지시키는 작업장비용 핸들링장치에 관한 것이다. The present invention relates to a handling device for work equipment, and more particularly, to a handling device for work equipment that quickly and easily moves the work equipment to an internal penetration pipe corresponding to the work target and maintains the working equipment in a working position close to the internal penetration pipe it's about
원자로압력용기(RPV, reactor pressure vessel)는 핵연료를 장전하여 연쇄적인 핵분열반응이 안전하게 일어날 수 있도록 탄소강 재질의 금속으로 이루어진 압력용기로서, 원자로 격납 건물 내부 정중앙에 위치하고 있다. 원자로 압력용기는 반구형 하부헤드가 달린 원통형의 하부압력용기 부분과 상부의 반구형 원자로헤드 부분으로 구성되어 있다.A reactor pressure vessel (RPV) is a pressure vessel made of carbon steel metal so that a chain of fission reactions can occur safely by loading nuclear fuel, and is located in the center of the reactor containment building. The reactor pressure vessel is composed of a cylindrical lower pressure vessel portion with a hemispherical lower head and an upper hemispherical reactor head portion.
원자로헤드는 하부압력용기에 스터드 볼트(stud bolt)를 이용해 플랜지로 연결되어 있다. 원자로헤드 외부에는 핵분열반응 속도를 제어하는 제어봉을 삽입 또는 인출하기 위한 제어봉 구동장치(CRDM, Control Rod Drive Mechanism)가 장착되어 있고, 하부헤드에는 노심의 핵연료집합체 사이로 삽입되어 핵분열 과정을 감시하는 계측기가 지나는 노즐이 설치되어 있다. 원자로 압력용기 측면에는 냉각재의 입구노즐과 출구노즐이 달려 있으며, 비상시 냉각수를 공급하는 노즐(DVI, direct vessel injection)이 설치되어 있다.The reactor head is connected to the lower pressure vessel by a flange using stud bolts. A Control Rod Drive Mechanism (CRDM) for inserting or withdrawing a control rod that controls the nuclear fission reaction rate is mounted on the outside of the reactor head, and a measuring instrument inserted between the nuclear fuel assemblies of the core to monitor the nuclear fission process is installed in the lower head. A passing nozzle is installed. On the side of the reactor pressure vessel, the coolant inlet and outlet nozzles are installed, and a direct vessel injection (DVI) nozzle that supplies coolant in case of emergency is installed.
원자로 압력용기 내부에는 서로 분리 가능한 내부구조물인 노심지지배럴(core support barrel)과 상부안내구조물(upper guide structure)이 설치되어 있다. 이 구조물들은 핵연료를 위아래에서 지지하며, 원자로 내부의 냉각재 순환유로를 형성하여 핵분열 시 발생하는 열을 적절히 흡수한다. 노심지지배럴은 원자로 압력용기 플랜지에 걸쳐 설치된다. 내부에는 핵연료 집합체를 장전할 수 있도록 하부지지 구조물과 노심슈라우드(core shroud)가 설치되어 있다. 냉각재가 노심의 하부로 흐르도록 원자로용기 내벽과 노심지지배럴 사이에 도넛 모양의 하향유로가 설치되어 있다. 또한 노심 상부에 설치된 상부지지 구조물은 핵연료 상단을 고정하고 제어봉 인출 시, 이를 지지하는 역할을 한다.A core support barrel and an upper guide structure, which are internal structures separable from each other, are installed inside the reactor pressure vessel. These structures support nuclear fuel from above and below, and form a coolant circulation path inside the reactor to properly absorb heat generated during nuclear fission. The core support barrel is installed over the reactor pressure vessel flange. A lower support structure and a core shroud are installed inside so that the nuclear fuel assembly can be loaded. A donut-shaped downward flow path is installed between the inner wall of the reactor vessel and the core support barrel so that the coolant flows to the lower part of the core. In addition, the upper support structure installed on the upper part of the core fixes the top of the nuclear fuel and serves to support it when the control rod is pulled out.
원자로헤드는 제어봉의 상하 이동을 가이드하는 복수의 내부관통관(penetration nozzle)을 포함한다. 각 내부관통관은 원자로헤드의 관통홀을 통과한 후에 용접을 통해 견고하게 고정된다. The reactor head includes a plurality of penetration nozzles for guiding the vertical movement of the control rod. After passing through the through-hole of the reactor head, each internal penetration pipe is firmly fixed by welding.
이와 같이, 내부관통관이 원자로헤드에 조립되는 도중 또는 조립된 이후에는, 다양한 작업장비를 이용하여 내부관통관에 대한 가공, 검사, 용접, 정비 등과 같은 다양한 작업을 실행한다. 예를 들어, 내부관통관을 원자로헤드에 용접하고자 할 경우에는 용접기를 포함한 용접전용 작업장비를 이용하여 내부관통관을 원자로헤드에 용접한다. 또한, 내부관통관이 원자로헤드에 용접된 이후에 내부관통관 및 원자로헤드 사이의 용접부에 대해 절삭 등과 같은 기계가공이 필요한 경우에는 가공툴을 포함한 가공전용 작업장비를 이용하여 내부관통관의 용접부의 외면을 기계가공한다. 그리고, 원자로헤드에 용접된 내부관통관의 손상 내지 파손 등을 검사하기 위해서는 검사기를 포함한 검사전용 작업장비를 이용하여 내부관통관을 검사한다. 또한, 원자로헤드에 용접된 내부관통관의 정비를 위해서는 정비기구를 포함한 정비전용 작업장비를 이용하여 내부관통관을 정비한다. As described above, during or after the internal penetration pipe is assembled to the reactor head, various operations such as processing, inspection, welding, maintenance, etc. on the internal penetration pipe are performed using various work equipment. For example, when it is desired to weld the internal penetration pipe to the reactor head, the internal penetration pipe is welded to the reactor head by using welding work equipment including a welding machine. In addition, if machining such as cutting is required for the weld between the inner penetration pipe and the reactor head after the inner penetration pipe is welded to the reactor head, the welding part of the internal penetration pipe is welded using a machining tool including a machining tool. Machine the exterior. And, in order to inspect the damage or breakage of the internal penetration pipe welded to the nuclear reactor head, the internal penetration pipe is inspected using a work equipment for inspection including an inspection machine. In addition, for the maintenance of the internal penetration pipe welded to the reactor head, the internal penetration pipe is maintained by using a maintenance work equipment including a maintenance tool.
일반적으로, 내부관통관용 작업장비는 다양한 지지장비 등을 통해 바닥으로부터 내부관통관까지 상승된 이후에 필요로 하는 작업을 진행한다. 하지만, 원자로헤드의 내부관통관까지 상승되는 높이(대략 3~4m)가 상대적으로 높으므로 여러가지 문제가 야기될 수 있다. 예컨대, 작업장비를 바닥으로부터 작업위치까지 상승시킬 때 작업장비의 흔들림 또는 처짐 등이 초래되어 내부관통관에 대한 작업정밀도를 저하시키며, 바닥면 및 내부관통관 사이의 수평도 또는 기울기 등에 따라 그 위치 정확도가 저하될 수 있다. 또한, 바닥면으로부터 작업위치까지의 이동거리를 확보하도록 작업장비의 자체적인 크기가 상대적으로 커져야 하며, 이에 중량이 상대적으로 증가할 수 있으므로 작업장비의 이동 내지 설치 등이 매우 불편해질 수 있다. In general, the work equipment for the internal penetration pipe proceeds the necessary work after being raised from the floor to the internal penetration pipe through various support equipment. However, since the height (approximately 3 to 4 m) raised to the inner penetration of the nuclear reactor head is relatively high, various problems may be caused. For example, when the work equipment is raised from the floor to the work position, shaking or sagging of the work equipment is caused, thereby lowering the work precision for the inner penetration pipe, and the position depends on the horizontality or inclination between the floor surface and the inner penetration pipe. Accuracy may be reduced. In addition, the size of the work equipment itself should be relatively large to secure a moving distance from the floor to the work position, and thus the weight may be relatively increased, so that movement or installation of the work equipment may be very inconvenient.
한편, 가동 중인 원자로의 경우 원자로헤드 등이 전체적으로 방사화되어 있으므로 원자로헤드를 외부로 반출할 수 없고, 작업자 및 각종 장비의 접근을 위하여 원자로헤드를 대략 2m 높이의 플랫폼 상에 안착시키므로 바닥으로부터 내부관통관까지의 높이가 대략 3~4m가 되며, 이에 하나의 내부관통관에 대한 작업을 실행한 후에 다른 내부관통관으로 이동하기까지 설치, 분해, 이동 등에 많은 시간이 소요되므로 고방사선에 노출되는 시간이 증가할 수 있다. On the other hand, in the case of a nuclear reactor in operation, the reactor head cannot be taken out because the reactor head is entirely irradiated, and the reactor head is seated on a platform approximately 2 m high for the access of workers and various equipment, so that the inner tube from the floor The height to the clearance is approximately 3~4m, and therefore, it takes a lot of time to install, disassemble, and move before moving to another internal penetration after performing work on one internal penetration. This can increase.
또한, 원자로헤드에 고정된 복수의 내부관통관들 사이의 간격이 상대적으로 협소하므로 내부관통관의 내면에 클램핑되는 클램핑기구를 이용하여 작업장비를 내부관통관과 근접한 상태를 유지하도록 홀딩하는 방식을 채택할 경우 내부관통관의 지지강성이 상대적으로 취약해져 작업장비를 이용한 작업을 진행하는 도중에 각종 진동이 발생할 수 있다. In addition, since the interval between the plurality of internal penetration pipes fixed to the reactor head is relatively narrow, a clamping mechanism clamped on the inner surface of the internal penetration pipe is used to hold the work equipment to maintain a state close to the internal penetration pipe. If adopted, the support rigidity of the inner penetration pipe is relatively weak, and various vibrations may occur during work using work equipment.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this background section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 작업장비를 내부관통관까지 신속하고 간편하게 이동시키고 작업장비가 내부관통관와 근접한 작업위치에서 유지되도록 지지하는 작업장비용 핸들링장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was devised in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to provide a handling device for work equipment that quickly and conveniently moves the work equipment to the inner penetrating tube and supports the work equipment to be maintained in a working position close to the inner penetrating tube. There is this.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는, 작업장비를 원자로헤드의 내부관통관과 근접한 작업위치까지 이동시키고, 상기 작업장비를 내부관통관과 근접한 작업위치에서 유지시키는 작업장비용 핸들링장치로서, 수평으로 이동가능한 이동대차; 및 상기 이동대차에 장착되고, 수직으로 수축 및 확장가능한 텔레스코픽유닛;을 포함할 수 있다. 상기 작업장비가 상기 텔레스코픽유닛에 연결되고, 상기 텔레스코픽유닛의 수축 및 확장에 의해 상기 작업장비의 수직높이가 조절되도록 구성될 수 있다. One aspect of the present invention for achieving the above object is a handling device for working equipment that moves the working equipment to a working position close to the inner penetration pipe of the nuclear reactor head and maintains the working equipment in the working position close to the internal penetration pipe As, a moving cart that can move horizontally; and a telescopic unit that is mounted on the moving cart and is vertically contractible and expandable. The work equipment may be connected to the telescopic unit, and the vertical height of the work equipment may be adjusted by contraction and expansion of the telescopic unit.
상기 텔레스코픽유닛은, 수직으로 수축 및 팽창하도록 구성된 복수의 실린더, 및 상기 복수의 실린더를 텔레스코픽가능하게 구동시키는 엑츄에이터를 포함할 수 있다. The telescopic unit may include a plurality of cylinders configured to vertically contract and expand, and an actuator for telescopically driving the plurality of cylinders.
상기 텔레스코픽유닛은, 상기 복수의 실린더 중에서 최하측에 위치한 실린더의 저면에 고정적으로 설치된 하부 베이스, 및 상기 복수의 실린더 중에서 최상측에 위치한 실린더의 상면에 고정적으로 설치된 상부 베이스를 더 포함할 수 있다. 상기 하부 베이스는 상기 이동대차에 분리가능하게 장착되며, 상기 작업장비는 상기 상부 베이스에 분리가능하게 장착될 수 있다. The telescopic unit may further include a lower base fixedly installed on the bottom surface of the cylinder located at the lowermost side among the plurality of cylinders, and an upper base fixedly installed on the upper surface of the cylinder located at the uppermost side among the plurality of cylinders. The lower base may be detachably mounted on the moving cart, and the work equipment may be detachably mounted on the upper base.
상기 이동대차는 하부프레임과, 상기 하부프레임 위에 수직으로 배치된 수직부재를 포함하고, 상기 수직부재는 복수의 경사부재를 통해 상기 하부프레임에 연결될 수 있다. The moving bogie may include a lower frame and a vertical member vertically disposed on the lower frame, and the vertical member may be connected to the lower frame through a plurality of inclined members.
상기 하부프레임은 십자형상으로 연결된 복수의 수평부재, 및 상기 복수의 수평부재에 개별적으로 장착된 복수의 휠캐스터를 포함할 수 있다. 각 휠캐스터는 스프링을 포함할 수 있다. The lower frame may include a plurality of horizontal members connected in a cross shape, and a plurality of wheel casters individually mounted to the plurality of horizontal members. Each wheelcaster may include a spring.
상기 텔레스코픽유닛의 하부 베이스의 수직높이를 조절하는 보조조절유닛을 더 포함할 수 있다. It may further include an auxiliary adjustment unit for adjusting the vertical height of the lower base of the telescopic unit.
상기 보조조절유닛은 상기 하부프레임 및 상기 하부 베이스 사이에 배치될 수 있다. The auxiliary control unit may be disposed between the lower frame and the lower base.
상기 보조조절유닛은, 상기 하부프레임의 상면에 장착된 바디와, 상기 바디에 대해 수직으로이동가능한 램과, 상기 텔레스코픽유닛의 하부 베이스로부터 하향으로 연장된 슬라이더를 포함할 수 있다. 상기 슬라이더는 상기 램의 수직 이동에 의해 상기 수직부재의 내에서 수직으로 슬라이딩가능하게 구성될 수 있다. The auxiliary adjustment unit may include a body mounted on the upper surface of the lower frame, a ram vertically movable with respect to the body, and a slider extending downward from the lower base of the telescopic unit. The slider may be configured to be vertically slidable within the vertical member by the vertical movement of the ram.
상기 작업장비를 상기 내부관통관과 근접한 작업위치에 포지셔닝시키기 위한 포지셔닝 가이드부재를 더 포함할 수 있다. 상기 포지셔닝 가이드부재은 상기 작업장비의 상면으로부터 수직 상향으로 연장되며, 상기 포지셔닝 가이드부재는 상기 내부관통관의 내경 보다 작은 외경을 가질 수 있다. It may further include a positioning guide member for positioning the work equipment in a working position close to the inner penetration pipe. The positioning guide member may extend vertically upward from the upper surface of the work equipment, and the positioning guide member may have an outer diameter smaller than an inner diameter of the inner penetration pipe.
상기 포지셔닝 가이드부재는 그 상단에 형성된 테이퍼면을 가질 수 있다. The positioning guide member may have a tapered surface formed at an upper end thereof.
본 발명에 의하면, 작업장비를 작업하고자 하는 어느 한 내부관통관까지 신속하게 이동시키고 작업장비가 해당 내부관통관과 근접한 상태를 유지하도록 안정적으로 지지할 수 있고, 이를 통해 원자로헤드의 내부관통관에 대한 다양한 작업(용접, 기계가공, 검사, 정비 등)을 매우 신속하고 안정적으로 실행할 수 있다. 특히, 작업장비의 이동, 설치, 분해 등을 매우 신속하게 할 수 있으므로 작업자가 원자로헤드 내에서 작업하는 시간을 최대한 단축할 수 있고, 이에 방사능 피폭량을 대폭 저감할 뿐만 아니라 작업피로도를 대폭 낮출 수 있다. According to the present invention, it is possible to quickly move the working equipment to any one internal penetration pipe to be worked and to stably support the working equipment to maintain a state close to the corresponding internal penetration pipe, and through this, the internal penetration pipe of the nuclear reactor head Various operations (welding, machining, inspection, maintenance, etc.) can be performed very quickly and reliably. In particular, since the movement, installation, and disassembly of work equipment can be carried out very quickly, the time for an operator to work in the reactor head can be shortened as much as possible, thereby significantly reducing radiation exposure and work fatigue. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치가 작업장비를 작업대상에 해당하는 내부관통관과 근접한 작업위치에서 지지한 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 작업장비용 핸들링장치의 하부구조를 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 작업장비용 핸들링장치의 하부구조를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 작업장비용 핸들링장치의 텔레스코픽유닛의 내부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치에 의해 작업장비가 내부관통관과 근접한 작업위치에 지지된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치에 이용되는 작업장비의 일 형태를 예시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 화살표 A 방향에서 바라본 도면이다.
도 8은 도 7의 화살표 B 방향에서 바라본 도면이다.
도 9는 도 8의 화살표 C 방향에서 바라본 도면이다.
도 10은 도 6 내지 도 9에 도시된 내부관통관 작업장비에서 회전바디가 베이스에 대해 회전가능하게 지지되는 구조를 도시한 도면이다.
도 11은 도 8의 화살표 D 방향에서 바라본 도면이다. 1 is a view showing a state in which a handling device for work equipment according to an embodiment of the present invention supports the work equipment at a work position close to an inner penetration pipe corresponding to a work object.
FIG. 2 is a view showing in detail a lower structure of a handling device for work equipment shown in FIG. 1 .
3 is a front view showing a lower structure of the handling device for the work equipment shown in FIG. 2 .
4 is a cross-sectional view showing the inside of the telescopic unit of the handling device for the work equipment shown in FIG. 1 .
5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the working equipment is supported at a working position close to the inner through-pipe by the handling device for the working equipment according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a form of work equipment used in a handling device for work equipment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view viewed in the direction of arrow A of FIG. 6 .
FIG. 8 is a view viewed from the direction of arrow B of FIG. 7 .
FIG. 9 is a view viewed from the direction of arrow C of FIG. 8 .
FIG. 10 is a view showing a structure in which the rotating body is rotatably supported with respect to the base in the internal penetration pipe work equipment shown in FIGS. 6 to 9 .
11 is a view viewed from the arrow D direction of FIG. 8 .
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치(10)는 작업장비(100)를 작업하고자 하는 원자로헤드(2)의 내부관통관(3)과 근접한 작업위치까지 이동시키고, 작업장비(100)를 내부관통관(3)과 근접한 작업위치에서 유지시키도록 구성될 수 있다. 1, the handling
복수의 내부관통관(3)이 원자로헤드(2)의 관통홀을 통과한 후에 용접을 통해 고정될 수 있다. 도 5를 참조하면, 복수의 내부관통관(3)이 원자로헤드(2)의 관통홀을 통과한 후에 용접을 통해 고정될 수 있고, 이에 용접부(4)가 각 내부관통관(3)과 원자로헤드(2)의 사이에 형성되어 있다. 내부관통관(3)이 원자로헤드(2)에 조립되는 도중 또는 조립된 이후에는, 다양한 작업장비(100)를 이용하여 내부관통관(3)에 대한 용접, 가공, 검사, 정비 등과 같은 다양한 작업을 실행한다.After passing through the through-holes of the
일 예에 따르면, 작업장비(100)는 내부관통관(3)과 원자로헤드(2)를 용접하는 용접기를 포함한 용접전용 작업장비일 수 있다. 다른 예에 따르면, 작업장비(100)는 내부관통관(3)이 원자로헤드(2)에 용접된 이후에 내부관통관(3) 및 원자로헤드(2) 사이의 용접부(4)에 대해 절삭 등과 같은 기계가공을 실행할 수 있는 가공툴을 포함한 가공전용 작업장비일 수 있다. 다른 예에 따르면, 작업장비(100)는 내부관통관(3)이 원자로헤드(2)에 용접된 내부관통관(3)의 손상 내지 파손 등을 검사하는 검사기를 포함한 검사전용 작업장비일 수 있다. 다른 예에 따르면, 작업장비(100)는 원자로헤드(2)에 용접된 내부관통관(3)을 정비하는 정비기구를 포함한 정비전용 작업장비일 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 작업장비(100)는 용접기, 가공툴, 검사기, 정비기구를 통합형으로 포함한 통합형 작업장비일 수 있다. According to an example, the
본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치(10)는 수평으로 이동가능한 이동대차(11)와, 이동대차(11)에 장착된 텔레스코픽유닛(12)을 포함할 수 있다. The
이동대차(11)는 원자로헤드(2)의 아래에서 수평으로 이동하도록 구성될 수 있다. 특히, 복수의 휠캐스터(13)가 이동대차(11)의 가장자리에 장착될 수 있고, 이에 이동대차(11)가 복수의 휠캐스터(13)를 통해 수평으로 용이하게 이동함으로써 작업장비(100)는 작업하고자 하는 내부관통관(3)의 아래에 위치할 수 있다. The moving
이동대차(11)는 하부프레임(21)과, 하부프레임(21) 위에 수직으로 배치된 수직부재(22)를 포함할 수 있다. The moving
하부프레임(21)은 복수의 수평부재(21a)를 포함할 수 있고, 복수의 수평부재(21a)들이 십자형상으로 연결됨으로써 하부프레임(21)은 십자형 구조를 구성할 수 있다. 이와 같이, 하부프레임(21)이 십자형 구조로 구성됨에 따라 이동대차(11)는 매우 안정된 지지구조를 구현할 수 있다. The
이동대차(11)는 하부프레임(21)으로부터 수직 하향으로 연장된 지지포스트(25)를 포함할 수 있다. The moving
수직부재(22)는 복수의 경사부재(23)를 통해 하부프레임(21)에 대해 견고하게 연결될 수 있다. 복수의 경사부재(23)는 각 수평부재(21a)로부터 수직부재(22)를 향해 경사지게 연장될 수 있고, 이에 각 경사부재(23)는 하부프레임(21)의 각 수평부재(21a) 및 수직부재(22)를 경사방향으로 연결할 수 있다. 각 경사부재(23)의 하단은 그에 상응한 수평부재(21a)에 용접을 통해 결합될 수 있다. 각 경사부재(23)의 상단(23a)이 용접을 통해 수직부재(22)의 외면에 견고하게 부착될 수 있다. 각 경사부재(23)의 상단(23a)은 홈 형상으로 형성될 수 있고, 각 경사부재(23)의 상단(23a)은 수직부재(22)의 외면에 보다 견고하고 용이하게 수직부재(22)의 외면에 부착될 수 있다. 각 경사부재(23)는 지지리브(23b)를 가질 수 있고, 지지리브(23b)의 저면은 각 수평부재(21a)에 용접을 통해 결합될 수 있으며, 이에 각 경사부재(23)는 각 수평부재(21a)에 의해 견고하게 지지될 수 있다. The
수직부재(22)는 그 내부가 비어 있는 중공형 원통일 수 있고, 수직부재(22)의 상단면은 텔레스코픽유닛(12)을 지지하도록 구성될 수 있다. The
각 휠캐스터(13)가 수평부재(21a)의 각 단부에 장착될 수 있다. 예컨대, 도 1 및 도 2를 참조하면, 4개의 휠캐스터(13)가 4개의 수평부재(21a)의 단부에 개별적으로 장착될 수 있다. Each
각 휠캐스터(13)는 캐스터 바디(31)와, 캐스터 바디(31)에 회전가능하게 장착된 휠(33)을 포함할 수 있다. 캐스터 바디(31)는 휠(33)의 일부를 둘러싸는 포크 형상으로 형성될 수 있고, 휠(33)은 핀(33a)을 통해 캐스터 바디(31)에 회전가능하게 장착될 수 있다. Each
캐스터 바디(31)는 샤프트(32) 및 캐스터 브라켓(34)을 통해 각 수평부재(21a)의 단부에 장착될 수 있다. 샤프트(32)는 캐스터 바디(31)의 상면으로부터 수직으로 연장될 수 있고, 캐스터 브라켓(34)은 샤프트(32) 상에 장착될 수 있다. 캐스터 브라켓(34)은 상부(34a)와, 하부(34b)와, 상부(34a) 및 하부(34b)를 연결하는 연결부(34c)를 포함할 수 있다. 샤프트(32)는 상부(34a)의 관통홀 및 하부(34b)의 관통홀을 관통할 수 있고, 이에 캐스터 브라켓(34) 및 샤프트(32)는 서로에 대해 상대적으로 이동함이 허용될 수 있다. 캐스터 브라켓(34)은 체결구 등을 통해 하부프레임(21)의 각 수평부재(21a)의 단부에 고정될 수 있다. The
캐스터 브라켓(34)의 상부(34a) 및 하부(34b) 사이에는 스프링(35)이 배치될 수 있고, 스프링(35)의 상단은 상부(34a)와 접촉할 수 있으며, 스프링(35)의 하단은 하부(34b)와 접촉할 수 있다. 샤프트(32)는 스프링(35)에 의해 캐스터 브라켓(34)에 대해 탄성적으로 수직이동가능하다. A
상측 스토퍼핀(36)이 샤프트(32)의 상단에 결합되고, 하측 스토퍼핀(37)이 샤프트(32)의 중간부에 결합되며, 상측 스토퍼핀(36)은 캐스터 브라켓(34)의 상부(34a) 위에 위치하고, 하측 스토퍼핀(37)은 캐스터 브라켓(34)의 하부(34b) 아래에 위치할 수 있다. 이에, 캐스터 브라켓(34)은 상측 스토퍼핀(36) 및 하측 스토퍼핀(37)은 캐스터 브라켓(34)의 수직이동이 제한될 수 있다. The
이와 같이, 캐스터 바디(31) 및 휠(33)은 스프링(35)에 의해 완충될 수 있으므로 휠캐스터(13)의 이동이 보다 용이하게 이루어질 수 있고, 특히 스프링(35)의 압축에 의해 지지포스트(25)의 저면이 바닥에 안정적으로 안착될 수 있다. In this way, the
텔레스코픽유닛(12)은 수직으로 수축 및 확장함으로써 작업장비(100)를 수직으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 텔레스코픽유닛(12)은 수직방향을 따라 수축 및 팽창하도록 구성된 복수의 실린더(41, 42, 43)와, 복수의 실린더(41, 42, 43)를 텔레스코픽가능하게 구동시키는 엑츄에이터(50)를 포함할 수 있다. 최하측에 위치한 실린더(41)의 저면은 하부 베이스(45)에 고정적으로 장착될 수 있고, 하부 베이스(45)는 이동대차(11)의 수직부재(22)의 상면에 지지될 수 있다. 최상측에 위치한 실린더(43)의 상면에는 상부 베이스(46)가 고정적으로 장착될 수 있고, 상부 베이스(46)는 작업장비(100)를 직접적으로 지지할 수 있으며, 작업장비(100)는 상부 베이스(46)에 분리가능하게 고정될 수 있다. 예컨데, 작업장비(100)의 저면이 체결구의 체결을 통해 상부 베이스(46)에 임시적으로 고정될 수 있고, 작업장비(100)에 의한 작업이 완료되면 작업장비(100)의 저면은 체결구의 분리를 통해 상부 베이스(46)로부터 분리될 수 있다. 복수의 실린더(41, 42, 43)가 엑츄에이터(50)에 의해 수직상향으로 팽창하거나 수직하향으로 수축함으로써 텔레스코픽유닛(12)은 작업장비(100)를 수직으로 이동시킬 수 있다. 텔레스코픽유닛(12)은 복수의 실린더(41, 42, 43)가 수직상향으로 팽창함으로써 작업장비(100)를 원자로헤드(2)의 내부관통관(3)과 근접한 작업위치로 이동시키고 지지할 수 있다. The
구체적인 실시예에 따르면, 텔레스코픽유닛(12)은 이동대차(11)에 장착된 하부 베이스(45)와, 하부 베이스(45)로부터 수직상향으로 연장된 제1실린더(41)와, 제1실린더(41)에 대해 수직으로 이동가능하게 장착된 제2실린더(42)와, 제2실린더(42)에 대해 수직으로 이동가능하게 장착된 제3실린더(43)를 포함할 수 있다. 제1실린더(41)의 저면은 체결구 등을 통해 하부 베이스(45)에 고정적으로 설치될 수 있다. 제2실린더(42)는 제1실린더(41)의 내경 보다 작은 외경을 가질 수 있으며, 제2실린더(42)는 제1실린더(41)의 길이방향을 따라 이동하도록 장착될 수 있다. 제3실린더(43)는 제2실린더(42)의 내경 보다 작은 외경을 가질 수 있으며, 이에 제3실린더(43)는 제2실린더(42)의 길이방향을 따라 이동하도록 장착될 수 있다. 즉, 제2실린더(42)가 제1실린더(41)에 대해 수직으로 이동하고, 제3실린더(43)가 제2실린더(42)에 대해 수직으로 이동함으로써 제1 내지 제3 실린더(41, 42, 43)는 수직으로 수축 내지 팽창할 수 있다. 텔레스코픽유닛(12)이 그 수직으로 수축 및 확장함으로써 작업장비(100)의 수직높이는 조절될 수 있다. According to a specific embodiment, the
본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치(10)는 작업장비(100)의 수직높이를 추가적으로 조절할 수 있는 보조조절유닛(70)을 더 포함할 수 있다. The
구체적으로, 보조조절유닛(70)은 하부프레임(21) 및 하부 베이스(45) 사이에 배치됨으로써 보조조절유닛(70)은 텔레스코픽유닛(12)의 하부 베이스(45)의 수직 높이를 조절할 수 있고, 이에 작업장비(100)의 수직높이가 추가적으로 조절될 수 있다. Specifically, the
보조조절유닛(70)은 하부프레임(21)의 상면에 장착된 바디(71)와, 바디(71)에 대해 수직으로 이동가능한 램(72)과, 텔레스코픽유닛(12)의 하부 베이스(45)로부터 하향으로 연장된 슬라이더(73)를 포함할 수 있다. The
램(72)의 상단이 슬라이더(73)의 저면에 고정되거나 램(72)의 상단이 슬라이더(73)의 저면과 접촉하도록 구성될 수 있고, 슬라이더(73)는 하부 베이스(45)에 고정될 수 있다. 이에, 슬라이더(73)는 이동대차(11)의 수직부재(22) 내에서 수직으로 슬라이딩할 수 있고, 램(72)이 바디(71)에 대해 수직으로 이동함에 따라 슬라이더(73)는 상향 내지 하향으로 슬라이드함으로써 텔레스코픽유닛(12)의 하부 베이스(45)는 그 수직높이가 조절될 수 있다. The upper end of the
일 예에 따르면, 보조조절유닛(70)은 유압에 의해 램(72)이 바디(71)에 대해 수직으로 이동하는 유압잭(hydraulic jack) 또는 유압실린더일 수 있다. 램(72)이 바디(71)로부터 수직으로 이동함에 따라 슬라이더(73)는 수직으로 이동할 수 있고, 이에 텔레스코픽유닛(12)의 하부 베이스(45)는 그 수직높이가 상대적으로 미세하게 조절될 수 있다. According to an example, the
엑츄에이터(50)는 전기에너지, 유압에너지, 공압에너지 등을 이용하여 복수의 실린더(41, 42, 43)를 수직으로 이동시키도록 구성될 수 있다. The
일 예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 엑츄에이터(50)는 구동모터(51)와, 구동모터(51)의 출력축에 직접적으로 연결된 제1리드스크류(53)와, 제1리드스크류(53)에 대해 나사이동가능한 제2리드스크류(55)와, 제2리드스크류(54)에 대해 나사이동가능한 리드너트(57)를 포함할 수 있다. According to an example, as shown in FIG. 4 , the
구동모터(51)는 제1실린더(41) 내에 위치할 수 있고, 특히 구동모터(51)는 하부 베이스(45)에 고정적으로 장착될 수 있다. 구동모터(51)는 시계방향 및 반시계방향으로 회전가능한 양방향 회전모터일 수 있다. The driving
제1리드스크류(53)는 수직으로 연장될 수 있으며 제1실린더(41) 내에 배치될 수 있다. 제1리드스크류(53)의 하단이 구동모터(51)의 출력축에 직접적으로 고정될 수 있다. 제1리드스크류(53)는 그 외면에 형성된 외측나사산(53a)을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 제1리드스크류(53)의 길이는 제1실린더(41)의 길이 보다 상대적으로 짧게 구성될 수 있다. The
제2리드스크류(55)는 수직으로 연장될 수 있고, 제2리드스크류(55)는 제1리드스크류(53)의 축선을 따라 이동하도록 제1리드스크류(53)에 치합(mate)될 수 있다. 제2리드스크류(55)는 그 내면에 형성된 내측 나사산(55a) 및 그 외면에 형성된 외측 나사산(55b)을 가질 수 있다. 제2리드스크류(55)의 내측 나사산(55a)은 제1리드스크류(53)의 외측나사산(53a)에 치합될 수 있다. The
리드너트(57)는 수직으로 연장될 수 있고, 리드너트(57)는 제2리드스크류(55)의 축선을 따라 이동하도록 제2리드스크류(55)에 치합될 수 있다. 리드너트(57)는 그 내면에 형성된 내측 나사산(57b)을 가질 수 있다. 리드너트(57)의 내측 나사산(57b)은 제2리드스크류(55)의 외측 나사산(55b)에 치합될 수 있다. The
이에, 제1리드스크류(53)가 구동모터(51)의 작동에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 제2리드스크류(55)의 내측 나사산(55a)이 제1리드스크류(53)의 외측나사산(53a)에 대해 나사이동함으로써 제2리드스크류(55)는 회전함과 동시에 제1리드스크류(53)의 수직축선을 따라 이동할 수 있다. 그리고, 리드너트(57)의 내측 나사산(57b)은 제2리드스크류(55)의 외측 나사산(55b)에 대해 나사이동함으로써 리드너트(57)는 회전함과 동시에 제2리드스크류(55)의 수직축선을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 리드너트(57)가 상향으로 완전히 이동하면 제2실린더(42) 및 제3실린더(43)는 상향으로 이동할 수 있고, 이에 텔레스코픽유닛(12)은 수직 상향으로 확장할 수 있다. 리드너트(57)가 하향으로 완전히 이동하면 제2실린더(42) 및 제3실린더(43)는 하향으로 이동할 수 있고, 이에 텔레스코픽유닛(12)은 수직 하향으로 수축할 수 있다. Accordingly, as the
본 발명에 의하면, 엑츄에이터는 도 4에 도시된 엑츄에이터(50)에만 국한되지 않고, 앞서 언급한 바와 같이 전기에너지, 유압에너지, 공압에너지 등을 이용하여 복수의 실린더(41, 42, 43)를 수직으로 이동시키도록 다양한 엑츄에이터로 구성될 수 있다. According to the present invention, the actuator is not limited to the
본 발명의 실시예에 따른 작업장비용 핸들링장치(10)는 작업장비(100)를 내부관통관(3)과 근접한 작업위치에 정확하게 포지셔닝시키기 위한 포지셔닝 가이드부재(60)를 더 포함할 수 있고, 포지셔닝 가이드부재(60)는 작업장비(100)의 상면(또는 상단)으로부터 수직 상향으로 연장될 수 있다. 포지셔닝 가이드부재(60)는 그 상단에 형성된 테이퍼면(61)을 가질 수 있고, 이에 포지셔닝 가이드부재(60)는 테이퍼면(61)을 통해 내부관통관(3)의 내부에 매우 용이하고 정확하게 삽입될 수 있다. The
작업장비(100)가 이동대차(11)에 의해 작업대상에 해당하는 내부관통관(3)의 바로 아래에 위치한 상태에서 텔레스코픽유닛(12) 및 보조조절유닛(70)에 의해 작업장비(100)의 수직높이가 조절됨으로써 포지셔닝 가이드부재(60)가 내부관통관(3)의 내부로 삽입될 수 있고, 작업장비(100)는 내부관통관(3)과 근접한 작업위치에 정확하게 포지셔닝되도록 가이드될 수 있다.Working
도 5를 참조하면, 작업장비(100)의 상단에는 지지부재(118)가 배치될 수 있고, 포지셔닝 가이드부재(60)는 지지부재(118)의 상면에 장착될 수 있다. 지지부재(118)는 그 상단에 형성된 플랜지(118a)를 포함할 수 있고, 포지셔닝 가이드부재(60)가 내부관통관(3)의 내면에 삽입되면 지지부재(118)의 플랜지(118a)는 작업장비(100)의 상면 및 내부관통관(3)의 저면 사이에 개재될 수 있다. 이에, 지지부재(118)의 플랜지(118a)의 상면은 내부관통관(3)의 저면과 접촉할 수 있고, 작업장비(100)의 상면은 지지부재(118)의 플랜지(118a)의 저면과 접촉할 수 있다. 일 예에 따르면, 지지부재(118)는 작업장비(100)의 상면을 내부관통관(3)의 저면에 대해 회전가능하게 지지하는 스러스트 부시일 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
앞서 언급한 바와 같이, 내부관통관용 작업장비(100)는 내부관통관(3)에 대해 용접, 기계가공, 검사, 정비 등과 같은 다양한 작업을 실행하도록 구성될 수 있다. As mentioned above, the working
도 5 내지 도 11은 일 예시적인 형태의 내부관통관용 작업장비(100)를 도시한다. 5 to 11 show the
도 5 내지 도 11을 참조하면, 내부관통관용 작업장비(100)는 내부관통관(3)에 대한 다양한 작업을 실행하도록 구성된 작업유닛(110)과, 작업유닛(110)을 내부관통관(3)의 중심축선 둘레로 회전시키는 회전유닛(120)과, 작업유닛(110)을 수평방향으로 이동시키는 제1이동유닛(130)과, 작업유닛(110)을 수직방향으로 이동시키는 제2이동유닛(140)을 포함할 수 있다. 5 to 11 , the
작업유닛(110)은 내부관통관(3)과 원자로헤드(2)를 용접하는 용접기와, 내부관통관(3)이 원자로헤드(2)에 용접된 이후에 내부관통관(3) 및 원자로헤드(2) 사이의 용접부(4)에 대해 절삭 등과 같은 기계가공을 실행하는 가공툴과, 원자로헤드(2)에 용접된 내부관통관(3)의 손상 내지 파손 등을 검사하는 검사기와, 원자로헤드(2)에 용접된 내부관통관(3)을 정비하는 정비기구 중에서 적어도 하나 또는 그 이상이 통합된 구성일 수 있다. The
도 5의 일 예에 따르면, 작업유닛(110)은 일정길이로 연장된 툴(111)과, 툴(111)을 그 회전축선(R1) 둘레로 회전(자전)시키도록 구성된 스핀들모터(112)를 포함할 수 있다. 툴(111)은 일정길이로 연장될 수 있고, 툴(111)의 길이방향 축선이 그의 회전축선(R1)이 될 수 있다. 툴(111)은 그 일단에 제공된 가공부(111a)를 가질 수 있고, 가공부(111a)는 내부관통관(3)의 용접부(4)의 외면을 가공하도록 적절한 강성, 강도 등을 가지도록 구성될 수 있다. 툴(111)의 타단은 스핀들모터(112)에 결합될 수 있고, 툴(111)이 스핀들모터(112)에 의해 그 회전축선(R1) 둘레로 회전함에 따라 가공부(111a)가 내부관통관(3)의 용접부(4)의 외면을 절삭하도록 구성될 수 있다. 그리고, 작업유닛(110)은 회전유닛(120)에 의해 내부관통관(3)의 중심축선 둘레로 회전하도록 구성될 수 있다. According to an example of FIG. 5 , the
회전유닛(120)은 베이스(125)와, 베이스(125) 상에서 회전가능하게 장착된 회전바디(121)와, 회전바디(121)를 그 회전축선(R2) 둘레로 회전시키도록 구성된 모터(122)를 포함할 수 있다. The
회전바디(121)는 베이스(125)의 상면에서 그 회전축선(R2) 둘레로 회전가능하게 장착될 수 있고, 회전바디(121)의 수직축선이 그의 회전축선(R2)이 될 수 있으며, 회전축선(R2)은 내부관통관(3)의 중심축선과 일치할 수 있다. The
모터(122)는 베이스(125)의 일측 상면에 고정적으로 장착될 수 있고, 모터(122)의 회전토크가 전동기구(126)를 통해 회전바디(121) 측으로 전달됨으로써 회전바디(121)는 그 회전축선(R2) 둘레로 회전할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 전동기구(126)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 모터(122)에 연결된 구동풀리(126a)와, 회전바디(121)에 연결된 피동풀리(126b)와, 구동풀리(126a) 및 피동풀리(126b) 사이에 감겨진 전동벨트(126c)를 포함할 수 있다. 모터(122)의 회전 시에 그 회전토크가 구동풀리(126a)로부터 전동벨트(126c)를 통해 피동풀리(126b)에 전달될 수 있고, 이에 회전바디(121)는 베이스(125)의 상면에서 그 회전축선(R2)의 둘레로 회전할 수 있다. 도 10를 참조하면, 피동풀리(126b)는 연결부(121a)를 통해 회전바디(121)에 일체로 연결될 수 있고, 회전바디(121) 및 연결부(121a)는 베어링 또는 부시(125a) 등을 통해 베이스(125)에 회전가능하게 지지될 수 있다. According to one embodiment, the
다른 실시예에 따르면, 전동기구는 모터(122)의 출력축에 장착된 구동기어와, 회전바디(121)에 연결된 피동기어를 포함할 수 있다. 모터(122)의 회전 시에 그 회전토크가 구동기어로부터 피동기어로 전달될 수 있고, 이에 회전바디(121)는 베이스(125)의 상면에서 그 회전축선(R2)의 둘레로 회전할 수 있다. According to another embodiment, the electric mechanism may include a driving gear mounted on the output shaft of the
작업유닛(110)은 제1이동유닛(130)을 통해 수평방향을 따라 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 제1이동유닛(130)은 회전바디(121)에 대해 수평방향(X)을 따라 직선 이동가능한 제1이동바디(131)와, 제1이동바디(131)를 수평방향(X)을 따라 직선 이동시키도록 구성된 모터(132)를 포함할 수 있다. The
제1이동바디(131)는 회전바디(121)의 양측면에 개별적으로 면하도록 배치된 한 쌍의 측벽(131a)과, 한 쌍의 측벽(131a)을 연결하는 연결벽(131b)을 포함할 수 있다. 이에, 제1이동바디(131)의 한 쌍의 측벽(131a) 및 연결벽(131b)은 회전바디(121)의 3면을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 제1이동바디(131)는 회전바디(121)의 양측면 상에서 수평방향(X)을 따라 직선 이동할 수 있다. The first
모터(132)는 베이스(125)의 일측에 고정적으로 장착될 수 있고, 제1이동바디(131)는 모터(132) 및 제1변환기구(135)를 통해 회전바디(121)에 대해 수평방향(X)을 따라 이동할 수 있다. 이와 같이, 모터(132)의 회전운동이 제1변환기구(135)를 통해 제1이동바디(131)의 직선운동으로 변환됨으로써 제1이동바디(131)는 회전바디(121)에 대해 수평방향(X)을 따라 직선이동할 수 있다. The
제1변환기구(135)는 모터(132)의 회전운동을 제1이동바디(131)의 직선운동으로 변환하도록 구성될 수 있다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1변환기구(135)는 베이스(125)의 회전지지구(127)에 회전가능하게 지지되는 리드스크류(135a)와, 제1이동바디(131)의 어느 한 측벽(131a)에 고정된 리드너트(135b)와, 모터(132)에 연결된 구동풀리(135c)와, 리드스크류(135b)의 일단에 연결된 피동풀리(135d)와, 구동풀리(135c) 및 피동풀리(135d) 사이에 감겨진 전동벨트(135e)를 포함할 수 있다. 리드너트(135b)의 암나사부가 리드스크류(135a)의 수나사부에 나사이동가능하게 치합될 수 있다. 모터(132)가 회전할 때 모터(132)의 회전토크가 구동풀리(135c)로부터 전동벨트(135e)를 통해 피동풀리(135d)로 전달될 수 있고, 이에 피동풀리(135d)가 회전함에 따라 리드스크류(135a)가 회전할 수 있으며, 리드스크류(135a)가 회전함에 따라 리드너트(135b)의 암나사부는 리드스크류(135a)의 수나사부를 따라 나사이동함으로써 리드너트(135b) 및 제1이동바디(131)는 수평방향(X)을 따라 직선이동할 수 있다.The
복수의 가이드구조(133)가 제1이동바디(131) 및 회전바디(121) 사이에 배치될 수 있고, 복수의 가이드구조(133)는 제1이동바디(131)가 회전바디(121)에 대해 수평방향(X)을 따라 이동함을 가이드하도록 구성될 수 있다. A plurality of
각 가이드구조(133)는 제1이동바디(131)의 각 측벽(131a)에 장착된 가이드바(133a)와, 회전바디(121)의 각 측면에 장착된 가이드레일(133b)을 포함할 수 있다. 가이드바(133a) 및 가이드레일(133b)은 수평방향을 따라 연장될 수 있고, 가이드바(133a)가 가이드레일(133b)을 따라 이동함으로써 제1이동바디(131)는 회전바디(121)에 대해 수평방향(X)을 따라 정확하게 직선 이동할 수 있다. Each
또한, 제1이동바디(131)는 연결벽(131b)에 부착된 한 쌍의 가이드벽(131c) 및 한 쌍의 가이드벽(131c)에 연결된 고정벽(131d)을 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 가이드벽(131c)은 후술하는 제2이동바디(141)의 수직이동을 가이드하도록 구성될 수 있고, 고정벽(131d)은 후술하는 제2이동유닛(140)의 모터(142)가 고정적으로 장착될 수 있다. In addition, the first
작업유닛(110)은 제2이동유닛(140)을 통해 수직방향(Z)을 따라 직선 이동하도록 구성될 수 있다. 제2이동유닛(140)은 제1이동유닛(130)의 제1이동바디(131)에 대해 수직방향(Z)을 따라 이동가능한 제2이동바디(141)와, 제2이동바디(141)를 수직방향(Z) 따라 이동시키도록 구성된 모터(142)를 포함할 수 있다. The
제2이동바디(141)는 제1이동바디(131)에 대해 수직방향(Z)을 따라 이동가능하게 구성될 수 있다. 특히, 제2이동바디(141)는 제1이동바디(131)의 가이드벽(131c)들 사이에서 수직방향(Z)을 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 제2이동바디(141)는 한 쌍의 가이드부재(141a) 및 한 쌍의 가이드부재(141a)를 연결하는 연결부재(141b)를 포함할 수 있다. The second
제2이동바디(141)의 각 가이드부재(141a)는 그에 상응한 제1이동바디(131)의 가이드벽(131c)에 면할 수 있다. Each
모터(142)는 제1이동유닛(130)의 고정벽(131d)에 고정적으로 장착될 수 있고, 제2이동바디(141)는 모터(142) 및 제2변환기구(145)를 통해 제1이동바디(131)에 대해 수직방향(Z)을 따라 이동할 수 있다. 이와 같이, 모터(142)의 회전운동이 제2변환기구(145)를 통해 제2이동바디(141)의 직선운동으로 변환됨으로써 제2이동바디(141)는 수직방향(Z)을 따라 이동할 수 있다. The
제2변환기구(145)는 모터(142)의 회전운동을 제2이동바디(141)의 직선운동으로 변환하도록 구성될 수 있다. 제2변환기구(145)는 연결벽(131b)의 회전지지구(137)에 회전가능하게 지지되는 리드스크류(145a)와, 제2이동바디(141)의 연결부재(141b) 내에 내장된 리드너트(145b)와, 모터(142)에 연결된 구동풀리(145c)와, 리드스크류(145b)의 일단에 연결된 피동풀리(145d)와, 구동풀리(145c) 및 피동풀리(145d) 사이에 감겨진 전동벨트(145e)를 포함할 수 있다. 리드너트(145b)의 암나사부가 리드스크류(145a)의 수나사부에 나사이동가능하게 치합될 수 있다. 모터(142)가 회전할 때 모터(142)의 회전토크가 구동풀리(145c)로부터 전동벨트(145e)를 통해 피동풀리(145d)로 전달될 수 있고, 이에 피동풀리(145d)가 회전함에 따라 리드스크류(145a)가 회전할 수 있으며, 리드스크류(145a)가 회전함에 따라 리드너트(145b)의 암나사부는 리드스크류(145a)의 수나사부를 따라 나사이동함으로써 리드너트(145b) 및 제2이동바디(141)는 수직방향(Z)을 따라 직선이동할 수 있다. 리드너트(145b)는 연결부재(141b) 내에 매립되거나 연결부재(141b)에 부착될 수 있다. The
한 쌍의 가이드구조(143)가 제2이동바디(141) 및 제1이동유닛(130)의 가이드벽(131c)들 사이에 배치될 수 있다. 한 쌍의 가이드구조(143)는 제2이동바디(141)가 제1이동바디(131)에 대해 수직방향(Z)을 따라 이동함을 가이드하도록 구성될 수 있다. A pair of
각 가이드구조(143)는 제2이동바디(141)의 각 가이드부재(141a) 및 그에 상응한 제1이동유닛(130)의 가이드벽(131c) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 각 가이드구조(143)는 제2이동바디(141)의 각 가이드부재(141a)에 장착된 가이드바(143a)와, 제1이동바디(131)의 가이드벽(131c)에 장착된 가이드레일(143b)을 포함할 수 있다. 가이드바(143a) 및 가이드레일(143b)은 수직방향(Z)을 따라 연장될 수 있고, 가이드바(143a)가 가이드레일(143b)을 따라 이동함으로써 제2이동바디(141)는 제1이동바디(131)에 대해 수직방향(Z)을 따라 정확하게 직선 이동할 수 있다. Each
제어기(미도시)가 작업유닛(110)의 스핀들모터(112), 회전유닛(120)의 모터(122), 제1이동유닛(130)의 모터(132), 제2이동유닛(140)의 모터(142) 등을 제어하도록 구성될 수 있다. A controller (not shown) controls the
상술한 바와 같이, 제1이동유닛(130)은 회전유닛(120)에 수평 이동가능하게 연결되고, 제2이동유닛(140)은 제1이동유닛(130)에 수직 이동가능하게 연결되며, 작업유닛(110)은 제2이동유닛(140)에 피벗가능하게 연결됨으로써 회전유닛(120)의 회전바디(121)가 회전함에 따라 제1이동유닛(130), 제2이동유닛(140), 및 작업유닛(110)은 동일방향으로 함께 회전할 수 있고, 제1이동유닛(130)이 회전유닛(120)에 대해 수평으로 이동함에 따라 제2이동유닛(140) 및 작업유닛(110)은 수평으로 함께 이동할 수 있으며, 제2이동유닛(140)이 제1이동유닛(130)에 대해 수직으로 이동함에 따라 작업유닛(110)은 수직으로 이동할 수 있다. As described above, the first moving
구체적으로, 회전바디(121)가 베이스(125)에 대해 회전가능하게 연결되고, 제1이동바디(131)가 회전바디(121)에 수평방향(X)으로 이동가능하게 연결되며, 제2이동바디(141)가 제1이동바디(131)에 수직방향(Z)으로 이동가능하게 연결되고, 작업유닛(110)은 제2이동바디(141)에 피벗가능하게 연결될 수 있다. 제어기(미도시)가 회전유닛(120)의 모터(122)를 제어함으로써 회전바디(121)는 모터(122) 및 전동기구(126)에 의해 회전바디(121)의 회전축선(R2) 둘레로 일정각도로 회전할 수 있고, 이에 따라 제1이동바디(131), 제2이동바디(141), 및 작업유닛(110)은 동일방향으로 함께 회전할 수 있다. 제어기(미도시)가 제1이동유닛(130)의 모터(132)를 제어함으로써 제1이동바디(131)는 회전바디(121)에 대해 수평방향(X)으로 일정거리로 이동할 수 있고, 이에 따라 제2이동바디(141) 및 작업유닛(110)은 동일방향으로 함께 수평 이동할 수 있다. 제어기(미도시)가 제2이동유닛(140)의 모터(142)를 제어함으로써 제2이동바디(141)는 제1이동바디(131)에 대해 수직방향(Z)으로 일정거리로 이동할 수 있고, 이에 따라 작업유닛(110)은 동일방향으로 함께 수직이동할 수 있다. 이와 같이, 작업유닛(110)은 회전유닛(120)에 의해 회전할 수 있고, 제1이동유닛(130)에 의해 수평방향으로 이동하며, 제2이동유닛(140)에 의해 수직방향으로 이동할 수 있다. 이를 통해 작업유닛(110)은 내부관통관(3)의 둘레를 따라 연속적으로 이동하면서 다양한 작업을 실행할 수 있다. Specifically, the
작업유닛(110)은 제2이동바디(141)의 가이드부재(141a)들의 상단에 장착될 수 있다. 특히, 작업유닛(110)은 피벗핀(113)을 통해 제2이동바디(141)에 대해 피벗가능하게 장착될 수 있다. 피벗핀(113)은 작업유닛(110) 및 제2이동바디(141)의 가이드부재(141a)들을 관통할 수 있고, 이에 작업유닛(110)은 피벗핀(113)에 의해 한정된 피벗축선(P) 둘레로 피벗할 수 있다. 피벗핀(113)의 길이방향 축선이 피벗축선(P)이 될 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 작업유닛(110)은 스핀들모터(112)의 하단에 고정된 피벗부재(114)를 더 포함할 수 있고, 피벗부재(114)는 피벗핀(113)을 통해 제2이동바디(141)의 가이드부재(141a)들에 피벗가능하게 연결될 수 있다. 피벗핀(113)은 피벗부재(114) 및 제2이동바디(141)의 가이드부재(141a)들을 관통하도록 구성될 수 있다. According to an embodiment, the
원자로헤드(2)가 3차원 곡면형상이므로 원자로헤드(2) 및 내부관통관(3) 사이의 용접부(4)의 용접라인은 3차원 곡면형상일 수 있다. 이에 대해, 본 발명의 작업유닛(110)이 제2이동바디(141)에 대해 피벗함으로써 작업유닛(110)의 툴(111)은 용접부(4)의 용접라인을 따라 정확하게 이동할 수 있고, 작업유닛(110)의 툴(111)은 용접부(4)에 대한 가공 정밀도를 확보할 수 있다. 툴(111)의 가공부(111a)가 내부관통관(3)의 용접부(4)와 직접적으로 접촉한 상태에서 툴(111)이 스핀들모터(112)에 의해 그 회전축선(R1)을 따라 회전하고, 작업유닛(110)이 회전유닛(120), 제1이동유닛(130), 및 제2이동유닛(140)에 의해 내부관통관(3)의 용접부(4)의 용접라인을 따라 이동함에 따라 용접부(4)는 정밀하게 기계가공될 수 있다. 이 때, 작업유닛(110)이 피벗핀(113)의 피벗축선(P) 둘레로 피벗할 수 있으므로 작업유닛(110)의 툴(111)은 용접부(4)의 3차원 곡면 형상의 용접라인을 따라 연속적으로 접촉할 수 있고, 이에 용접부(4)의 가공정밀도가 확보될 수 있다. Since the
실시예에 따르면, 탄성캡(115)이 제2이동바디(141)의 상단에 장착될 수 있고, 탄성캡(115)은 러버 등과 같은 탄성재질로 만들어질 수 있으며, 작업유닛(110)의 스핀들모터(112) 또는 피벗부재(114)가 탄성캡(115)에 대해 탄성적으로 지지되도록 구성될 수 있다. 특히, 탄성캡(115)은 그 자체적인 탄성력에 의해 작업유닛(110)의 툴(111)을 탄성적으로 지지할 수 있다. 작업유닛(110)의 툴(111)의 가공부(111a)가 용접부(4)와 접촉한 상태에서 회전유닛(120), 제1이동유닛(130), 및 제2이동유닛(140)에 의해 이동할 때, 툴(111)의 가공부(111a) 및 용접부(4) 사이의 접촉이 유지될 수 있고, 이에 따라 툴(111)은 그 접촉반력에 의해 작업유닛(110)은 피벗핀(113)의 피벗축선(P) 둘레로 피벗할 수 있다. 이에 툴(111)은 용접부(4)의 용접라인을 따라 가공부(111a) 및 용접부(4) 사이의 접촉을 유지하면서 툴(111)이 이동할 수 있으며, 이 때 툴(111)은 탄성캡(115)에 의해 탄성적으로 지지됨에 따라 툴(111)의 가공부(111a)가 용접부(4)의 용접라인으로부터 이탈됨이 방지될 수 있다. According to the embodiment, the
다른 실시예에 따르면, 모터(미도시)가 피벗핀(113)에 연결될 수 있고, 제어기(미도시)가 모터(미도시)를 용접부(4)의 용접라인을 대응하도록 자동으로 제어함으로써 작업유닛(110)은 용접부(4)의 용접라인을 따라 자동으로 피벗할 수 있고, 작업유닛(110)의 툴(111)의 가공부(111a)는 용접부(4)의 용접라인을 따라 접촉함을 유지하면서 정확하게 이동할 수 있다. According to another embodiment, a motor (not shown) may be connected to the
상술한 바와 같이, 도 5 내지 도 11은 내부관통관용 작업장비(100)는 내부관통관(3)의 용접부(4)를 기계가공하도록 구성된 것을 도시하고 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 용접, 검사, 정비 등과 같은 그외 다양한 작업을 실행하도록 구성될 수 있다. As described above, FIGS. 5 to 11 show and explain that the
상술한 본 발명에 따르면, 작업장비를 작업하고자 하는 어느 한 내부관통관까지 신속하게 이동시키고 작업장비가 해당 내부관통관과 근접한 상태를 유지하도록 안정적으로 지지할 수 있다. 이에 원자로헤드의 내부관통관에 대한 다양한 작업(용접, 기계가공, 검사, 정비 등)을 매우 신속하고 안정적으로 실행할 수 있다. 특히, 작업장비의 이동, 설치, 분해 등을 매우 신속하게 할 수 있으므로 작업자가 원자로헤드 내에서 작업하는 시간을 최대한 단축할 수 있고, 이에 방사능 피폭량을 대폭 저감할 뿐만 아니라 작업피로도를 대폭 낮출 수 있다.According to the present invention described above, it is possible to quickly move the work equipment to any one inner through-pipe to be worked, and to stably support the work equipment to maintain a state close to the corresponding inner through-pipe. Accordingly, various operations (welding, machining, inspection, maintenance, etc.) for the internal penetration pipe of the reactor head can be performed very quickly and stably. In particular, since the movement, installation, and disassembly of work equipment can be carried out very quickly, the time for an operator to work in the reactor head can be shortened as much as possible, thereby significantly reducing radiation exposure and work fatigue. .
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
2: 원자로헤드 3: 내부관통관
4: 용접부 10: 작업장비용 핸들링장치
11: 이동대차 12: 텔레스코픽유닛
13: 휠캐스터 21: 하부프레임
22: 수직부재 23: 경사부재
31: 캐스터 바디 32: 샤프트
33: 휠 34: 캐스터 브라켓
35: 스프링 36: 상측 스토퍼핀
37: 하측 스토퍼핀 41, 42, 43: 실린더
45: 하부 베이스 46: 상부 베이스
50: 엑츄에이터 51: 구동모터
53: 제1리스크류 55: 제2리드스크류
57: 리드너트 60: 포지셔닝 가이드부재
61: 테이퍼면 70:보조조절유닛
71: 바디 72: 램
73: 슬라이더 100: 작업장비
110: 작업유닛 120: 회전유닛
130: 제1이동유닛 140: 제2이동유닛2: Reactor head 3: Inner penetration tube
4: Welding part 10: Handling device for work equipment
11: Mobile cart 12: Telescopic unit
13: wheel caster 21: lower frame
22: vertical member 23: inclined member
31: caster body 32: shaft
33: wheel 34: caster bracket
35: spring 36: upper stopper pin
37:
45: lower base 46: upper base
50: actuator 51: drive motor
53: first screw 55: second lead screw
57: lead nut 60: positioning guide member
61: tapered surface 70: auxiliary control unit
71: body 72: ram
73: slider 100: work equipment
110: work unit 120: rotation unit
130: first moving unit 140: second moving unit
Claims (10)
수평으로 이동가능하고, 하부프레임과, 상기 하부프레임 위에 수직으로 배치된 수직부재를 포함함 이동대차;
수직으로 수축 및 팽창하도록 구성된 복수의 실린더와, 상기 복수의 실린더 중에서 최하측에 위치한 실린더의 저면에 고정적으로 설치된 하부 베이스와, 상기 복수의 실린더 중에서 최상측에 위치한 실린더의 상면에 고정적으로 설치된 상부 베이스를 포함한 텔레스코픽유닛; 및
상기 하부 베이스의 수직높이를 조절하도록 상기 하부프레임 및 상기 하부 베이스 사이에 배치되는 보조조절유닛;을 포함하고,
상기 하부 베이스는 상기 이동대차에 분리가능하게 장착되며, 상기 작업장비는 상기 상부 베이스에 분리가능하게 장착되고,
상기 보조조절유닛은, 상기 하부프레임의 상면에 장착된 바디와, 상기 바디에 대해 수직으로이동가능한 램과, 상기 텔레스코픽유닛의 하부 베이스로부터 하향으로 연장된 슬라이더를 포함하고,
상기 슬라이더는 상기 램의 수직 이동에 의해 상기 수직부재의 내에서 수직으로 슬라이딩가능한 작업장비용 핸들링장치. A handling device for working equipment that moves the working equipment to a working position close to the inner penetration pipe of the reactor head and maintains the working equipment at the working position close to the internal penetration pipe,
A moving cart that is horizontally movable and includes a lower frame and a vertical member disposed vertically on the lower frame;
A plurality of cylinders configured to vertically contract and expand, a lower base fixedly installed on a bottom surface of a lowermost cylinder among the plurality of cylinders, and an upper base fixedly installed on an upper surface of the uppermost cylinder among the plurality of cylinders Telescopic unit including; and
Including; and an auxiliary adjustment unit disposed between the lower frame and the lower base to adjust the vertical height of the lower base.
The lower base is detachably mounted to the moving cart, and the work equipment is detachably mounted to the upper base,
The auxiliary adjustment unit includes a body mounted on the upper surface of the lower frame, a ram vertically movable with respect to the body, and a slider extending downwardly from the lower base of the telescopic unit,
The slider is vertically slidable within the vertical member by the vertical movement of the ram. Handling device for work equipment.
상기 텔레스코픽유닛은, 상기 복수의 실린더를 텔레스코픽가능하게 구동시키는 엑츄에이터를 포함한 작업장비용 핸들링장치.
The method according to claim 1,
The telescopic unit is a handling device for work equipment including an actuator for telescopically driving the plurality of cylinders.
상기 수직부재는 복수의 경사부재를 통해 상기 하부프레임에 연결되는 작업장비용 핸들링장치.The method according to claim 1,
The vertical member is a handling device for work equipment connected to the lower frame through a plurality of inclined members.
상기 하부프레임은 십자형상으로 연결된 복수의 수평부재, 및 상기 복수의 수평부재에 개별적으로 장착된 복수의 휠캐스터를 포함하고,
각 휠캐스터는 스프링을 포함한 작업장비용 핸들링장치.
The method according to claim 1,
The lower frame includes a plurality of horizontal members connected in a cross shape, and a plurality of wheel casters individually mounted to the plurality of horizontal members,
Each wheel caster is a handling device for work equipment including springs.
상기 작업장비를 상기 내부관통관과 근접한 작업위치에 포지셔닝시키기 위한 포지셔닝 가이드부재를 더 포함하고,
상기 포지셔닝 가이드부재은 상기 작업장비의 상면으로부터 수직 상향으로 연장되며, 상기 포지셔닝 가이드부재는 상기 내부관통관의 내경 보다 작은 외경을 가지는 작업장비용 핸들링장치. The method according to claim 1,
Further comprising a positioning guide member for positioning the working equipment in a working position close to the inner penetration pipe,
The positioning guide member extends vertically upward from the upper surface of the work equipment, and the positioning guide member has an outer diameter smaller than the inner diameter of the inner penetration tube.
상기 포지셔닝 가이드부재는 그 상단에 형성된 테이퍼면을 가지는 작업장비용 핸들링장치.
10. The method of claim 9,
The positioning guide member is a handling device for work equipment having a tapered surface formed on its upper end.
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KR1020210048846A KR102361487B1 (en) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | Handling system for working apparatus |
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- 2021-04-14 KR KR1020210048846A patent/KR102361487B1/en active IP Right Grant
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