KR20080010731A

KR20080010731A - Remote-controlled guide system for robot repairing crdm nozzle of nuclear reactor head

Info

Publication number: KR20080010731A
Application number: KR1020060071129A
Authority: KR
Inventors: 박광수; 변진귀; 김용재; 신호철; 서용칠; 김승호
Original assignee: 두산중공업 주식회사; 한국원자력연구원
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-01-31
Also published as: KR100834686B1

Abstract

A remote-controlled guide system for a robot repairing a CDRM(Control Rod Drive Mechanism) nozzle of a nuclear reactor head is provided to minimize a radiation exposure of a worker and remotely repair a damage of the CDRM nozzle of the nuclear reactor head. A remote-controlled guide system for a robot(300) repairing a CDRM nozzle of a nuclear reactor head(200) includes a horizontal guide(500), a vertical guide(400), and a control unit(600). The horizontal guide is formed to be inserted into a nuclear reactor head resting body(100). The horizontal guide includes at least one base, a horizontal guide rail installed on the base, and a support for supporting an inner wall(130) of a nuclear reactor head resting body. The vertical guide includes a robot fixing unit(410), a guided vehicle(470), and a vertical transfer driving unit(430). The robot fixing unit fixes the robot repairing the CDRM nozzle of the nuclear reactor head. The vertical transfer driving unit includes a second driving element for transferring the robot fixing unit in a vertical direction. The second driving element is fixed to the guided vehicle.

Description

REMOTE-CONTROLLED GUIDE SYSTEM FOR ROBOT REPAIRING CRDM NOZZLE OF NUCLEAR REACTOR HEAD}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템이 원자로 헤드의 하부에 배치된 상태를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a state in which a remote control guide system for a reactor head through-tube repair robot according to an embodiment of the present invention is disposed under a reactor head.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 가이드의 사시도이다.2 is a perspective view of a vertical guide of a remote control guide system for a reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 가이드의 보수 로봇 고정부의 상판과 하판의 사시도이다.3A and 3B are perspective views of an upper plate and a lower plate of a repair robot fixing unit of a vertical guide of a remote control guide system for a reactor head through tube repair robot according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 가이드의 수직 이송 구동부의 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 가이드의 보수 로봇 고정부의 사시도이다.Figure 4a is a perspective view of the vertical transfer drive of the vertical guide of the remote control guide system for the reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention, Figure 4b is a remote for the reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention A perspective view of a maintenance robot fixture of a vertical guide of a control guide system.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 이송 구동부의 배면 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 이송 구동부의 배면에 결합되는 덮개의 사시도이다.Figure 5a is a rear perspective view of the vertical feed drive of the remote control guide system for the reactor head through-tube repair robot according to an embodiment of the present invention, Figure 5b is a remote control guide for the reactor head through-tube repair robot according to an embodiment of the present invention A perspective view of a lid that is coupled to the back of the vertical feed drive of the system.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 가이드의 대차의 사시도이다.6 is a perspective view of a bogie of a vertical guide of a remote control guide system for a reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수직 가이드의 대차의 앞판의 사시도이다.7 is a perspective view of a front plate of a bogie of a vertical guide of a remote control guide system for a reactor head through-pipe repair robot according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수평 가이드의 사시도이다.8 is a perspective view of a horizontal guide of the remote control guide system for the reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수평 가이드의 베이스 레일 연결부의 사시도들이다.9A and 9B are perspective views of a base rail connection portion of a horizontal guide of a remote control guide system for a reactor head penetration tube repair robot according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수평 가이드의 밑면 사시도이다.10 is a bottom perspective view of a horizontal guide of a remote control guide system for a reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수평 가이드의 안착대 내벽 지지부 구동봉의 사시도이다.11 is a perspective view of a driving rod inner wall support portion of the horizontal guide of the remote control guide system for the reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention.

도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수평 가이드가 수평 가이드 고정 블록에 의해 원자로 헤드 안착대 내벽에 고정된 상태를 보여주는 도면이고, 도 12b는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템의 수평 가이드 고정 블록의 사시도이다.12A is a view illustrating a state in which a horizontal guide of a remote control guide system for a reactor head through tube repair robot according to an embodiment of the present invention is fixed to an inner wall of a reactor head seat by a horizontal guide fixing block, and FIG. A perspective view of a horizontal guide fixing block of a remote control guide system for a reactor head through-tube maintenance robot according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 원자로 헤드 안착대 110: 원자로 헤드 안착대 외벽100: reactor head restraint 110: reactor head restraint outer wall

120: 원자로 헤드 받침대 130: 원자로 헤드 안착대 내벽120: reactor head support 130: inner wall of the reactor head seat

200: 원자로 헤드 210: 원자로 헤드 관통관200: reactor head 210: reactor head through tube

300: 보수 로봇 400: 수직 가이드300: maintenance robot 400: vertical guide

410: 로봇 고정부 430: 수직 이송 구동부410: robot fixed portion 430: vertical feed drive portion

470: 대차 500: 수평 가이드470: bogie 500: horizontal guide

600: 제어부600: control unit

본 발명은 원자로 헤드 관통관(control rod drive mechanism Nozzle; CRDM Nozzle)의 손상부를 보수하는 로봇을 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있는 원격 제어 가이드 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a remote control guide system capable of moving a robot repairing a damaged portion of a control rod drive mechanism nozzle (CRDM nozzle) in a horizontal direction and a vertical direction.

원자력 발전소의 가장 핵심적인 기기인 원자로는 정상 가동 중 내부의 높은 온도, 압력 및 고 방사선에서도 건전성을 유지해야 하므로 정기적인 검사가 규제 기관에 의해 수행되며, 원자로의 결함은 보수되어야 한다. 특히 원자로 내의 핵분열 반응의 속도를 조절하기 위해 원자로 헤드에 관통관이 형성되고 제어봉(control rod)을 상하 이동시키며, 핵분열 반응 감속재인 붕산수를 투입한다. 관통관 용접부에 손상이 있을 경우 원자로 헤드의 관통관 용접부의 외부로 붕산이 누출될 수 있을 뿐만 아니라 탄소강으로 제작된 원자로 헤드 외부는 부식의 위험에 노출되어 있다. 따라서 원자로 헤드는 정기적으로 검사되어야 하고, 결함이 발생하였을 경 우 보수가 이루어져야 한다.Reactors, the most critical equipment of a nuclear power plant, must be maintained at high temperatures, pressures and high radiations inside during normal operation, so regular inspections are carried out by the regulatory body and the defects of the reactors must be repaired. In particular, in order to control the rate of the nuclear fission reaction in the reactor, a through tube is formed in the reactor head, a control rod is moved up and down, and boric acid, which is a nuclear fission reaction moderator, is introduced. In the case of damage to the through-pipe welds, boric acid can leak out of the through-pipe welds of the reactor head, and the outside of the reactor head made of carbon steel is exposed to the risk of corrosion. Therefore, the reactor heads should be inspected regularly and repaired in the event of a fault.

한편, 원자로 헤드의 보수는 원자로 헤드 하부에서 수행되어야 하는데, 원자로 헤드 하부는 고 방사선 영역이므로 작업자의 접근이 제한되어 원격으로 작업이 이루어져야 한다. 또한, 원자로 헤드는 보수 시에 원자로 헤드 안착대에 위치하게 되는데, 원자로 헤드 안착대는 원자로를 받치는 철골 받침대와 방사선 차폐를 위한 내벽과 외벽을 포함한다.On the other hand, the repair of the reactor head should be carried out under the reactor head. Since the lower part of the reactor head is a high radiation area, the worker's access is restricted and work must be done remotely. In addition, the reactor head is located in the reactor head restraint at the time of repair, the head restraint comprising an steel wall for supporting the reactor and an inner wall and an outer wall for radiation shielding.

따라서 종래에는 원자로 헤드 보수 용접 장치가 보수하고자 하는 관통관에 도달하려면 상대적으로 먼 거리를 수평 및 수직으로 이동하여야 하며, 또한 원자로 헤드의 관통관의 원격 보수 용접 기술이 완전히 개발되지 않아 원자로 헤드의 용접 보수가 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.Therefore, in order to reach the through tube to be repaired, the reactor head repair welding device must move horizontally and vertically a relatively long distance. Moreover, the remote repair welding technology of the through tube of the reactor head has not been fully developed. There was a problem that cannot be repaired.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 원자로 헤드 관통관의 손상부를 용접 보수하는 로봇을 원자로 헤드 하부에 위치시켜 주고, 보수 로봇을 관통관에 도달할 수 있도록 수직 이송시켜 주는 원격제어 가이드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the problems as described above, to position the robot repairing the damaged portion of the reactor head through-pipe under the reactor head, and to vertically transport the repair robot to reach the through-pipe It is an object to provide a remote control guide system.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템은, 수평 가이드, 수직 가이드, 그리고 제어부를 포함한다. 수평 가이드는 원자로 헤드 안착대의 내부로 삽입될 수 있도록 형성되며, 적어도 하나의 베이스, 상기 베이스 상에 설치되는 수평 가이드 레일, 그리고 상기 원자로 헤드 안착대의 내벽을 지지하는 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부를 포함한다. 수직 가이드는 원자로 헤드 관통관을 보수하는 보수 로봇을 고정하는 로봇 고정부, 제1 구동장치를 포함하며 상기 제1 구동장치의 작동에 의해 상기 수평 가이드 레일 상을 이동할 수 있도록 형성되는 대차, 그리고 상기 대차에 고정되며 상기 로봇 고정부를 수직 방향으로 이동시키는 제2 구동장치를 가지는 수직 이송 구동부를 포함한다. 제어부는 상기 대차 및 상기 로봇 고정부의 위치가 조절될 수 있도록 상기 제1 및 제2 구동장치의 작동을 제어한다.In order to achieve the above object, the remote control guide system for a nuclear reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention includes a horizontal guide, a vertical guide, and a control unit. The horizontal guide is formed to be inserted into the reactor head restraint, and includes at least one base, a horizontal guide rail installed on the base, and an inner wall support of the reactor head restraint supporting an inner wall of the reactor head restraint. . The vertical guide includes a robot fixing part for fixing a repair robot for repairing the reactor head through tube, a first driving device, and a bogie configured to move on the horizontal guide rail by operation of the first driving device, and And a vertical conveying drive unit fixed to the cart and having a second driving device for moving the robot fixing unit in the vertical direction. The control unit controls the operation of the first and second driving devices so that the position of the bogie and the robot fixing part can be adjusted.

상기 수직 이송 구동부는, 상기 제2 구동장치에 의해 회전되는 볼 스크류와, 직선 운동 가이드 슬롯이 형성된 직선 운동 가이드 블록을 더 포함할 수 있고, 상기 로봇 고정부는, 뒤판, 상기 뒤판의 상부 및 하부에 각각 결합되며 상기 보수 로봇을 고정할 수 있도록 형성된 로봇 고정 블록을 각각 갖는 상판 및 하판, 상기 뒤판에 고정되며 상기 볼 스크류의 회전에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 볼 스크류에 체결되는 볼 너트가 형성되는 로봇 고정부 캐리지, 그리고 상기 뒤판의 상하 방향으로 형성되며 상기 직선 운동 가이드 슬롯에 체결되는 직선 운동 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.The vertical conveying drive unit may further include a linear motion guide block formed with a ball screw and a linear motion guide slot rotated by the second driving device, and the robot fixing part may be disposed on the back plate and the upper and lower parts of the back plate. Upper and lower plates, respectively, coupled to each other and having a robot fixing block formed to fix the repair robot, are formed on the back plate, and ball nuts fastened to the ball screw to move in the vertical direction by rotation of the ball screw. The robot fixing part carriage and a linear motion guide rail formed in the vertical direction of the back plate and fastened to the linear motion guide slot may be further included.

상기 수직 이송 구동부는, 상하 방향으로 연장되어 형성되는 뒤판, 상기 뒤판의 상부와 하부에 각각 결합되는 상판과 하판, 상기 상판에 인접하도록 상기 뒤판에 설치되며 상기 제2 구동장치를 고정하는 구동장치 고정판, 상기 뒤판으로부터 소정 거리 만큼 이격되어 회전 가능하도록 설치되는 볼 스크류, 상기 제2 구동장치의 작동에 의해 상기 볼 스크류가 회전할 수 있도록 상기 제2 구동장치와 상기 볼 스크류를 연결하는 구동 벨트, 직선 운동 가이드 슬롯이 형성된 직선 운동 가이드 블록, 그리고 상기 상판 및 하판 사이에 설치되는 봉 베어링을 더 포함할 수 있고, 상기 로봇 고정부는, 뒤판, 상기 뒤판의 상부 및 하부에 각각 결합되며 상기 보수 로봇을 고정할 수 있도록 형성된 로봇 고정 블록을 각각 갖는 상판 및 하판, 상기 뒤판에 고정되며 상기 볼 스크류의 회전에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있도록 상기 볼 스크류에 체결되는 볼 너트가 형성되고 상기 봉 스크류가 삽입되는 부쉬가 형성되는 로봇 고정부 캐리지, 그리고 상기 뒤판의 상하 방향으로 형성되며 상기 직선 운동 가이드 슬롯에 체결되는 직선 운동 가이드 레일을 더 포함할 수 있다.The vertical transfer drive unit, the back plate is formed extending in the vertical direction, the upper plate and the lower plate coupled to each of the upper and lower portions of the back plate, the driving device fixed plate is installed on the back plate so as to be adjacent to the upper plate A ball screw installed to be rotatable spaced apart from the back plate by a predetermined distance, a drive belt connecting the second drive device and the ball screw to rotate the ball screw by the operation of the second drive device, and a straight line It may further include a linear motion guide block formed with a motion guide slot, and a rod bearing installed between the upper plate and the lower plate, wherein the robot fixing portion is coupled to the back plate, the upper and lower portions of the back plate, respectively to fix the maintenance robot The upper plate and the lower plate, each having a robot fixing block formed so as to be fixed to the back plate and The ball nut is fastened to the ball screw to move in the vertical direction by the rotation of the ball screw, the robot fixing part carriage is formed in the bush is inserted into the rod screw, and formed in the vertical direction of the back plate and the linear motion It may further include a linear motion guide rail fastened to the guide slot.

상기 로봇 고정부 캐리지에는 상기 직선 운동 가이드 블록의 적어도 일부를 수용할 수 있는 직선 운동 가이드 슬롯이 형성될 수 있다.The robot fixing part carriage may be formed with a linear motion guide slot for accommodating at least a portion of the linear motion guide block.

상기 대차는, 상기 수직 이송 구동부의 행정 거리가 증가하도록 상기 수직 이송 구동부의 일부가 삽입된 상태에서 조립되도록 형성된 장착 홈과 상기 수직 이송 구동부의 전후 위치가 일정한 상태에서 이동하도록 상기 수직 이송 구동부를 가이드하는 가이드 홈을 구비하는 상판, 상기 상판에 결합되는 앞판, 상기 상판에 부착되며 상기 수직 이송 구동부가 조립될 때 좌우 위치가 일정하도록 상기 수직 이송 구동부를 가이드하는 가이드 블록, 상기 상판의 하부에 부착되는 바퀴, 상기 제1 구동장치의 구동력을 상기 바퀴로 전달하는 동력 전달 장치, 상기 제1 구동장치 및 상기 제2 구동장치의 작동 및 제어를 위한 전원선 및 신호선이 연결될 수 있도록 형성된 커넥터 박스, 상기 앞판에 부착되는 센서 블록, 그리고 상기 센서 블록에 장착되는 수평 가이드 리밋 센서와 홈 센서를 더 포함할 수 있다.The cart guides the vertical feed drive unit to move in a state where the front and rear positions of the vertical feed drive unit and the mounting groove are formed to be assembled in a state where a part of the vertical feed drive unit is inserted to increase the stroke distance of the vertical feed drive unit. A top plate having a guide groove, a front plate coupled to the top plate, a guide block attached to the top plate, the guide block guiding the vertical transfer drive unit so that the left and right positions are constant when the vertical transfer drive unit is assembled, and attached to a lower portion of the top plate. A wheel, a power transmission device for transmitting a driving force of the first driving device to the wheel, a connector box formed to connect a power line and a signal line for operation and control of the first driving device and the second driving device, the front plate A sensor block attached to the sensor, and a horizontal guide mounted to the sensor block It may further include a limit sensor and a home sensor.

상기 수평 가이드의 적어도 하나의 베이스는 복수 개의 베이스를 포함할 수 있고, 상기 가이드 레일은 대차가 수평 이동할 수 있도록 가이드를 제공하며 상기 복수 개의 베이스가 서로 체결될 때 좌우 위치가 일정하도록 가이드하는 홈이 형성되고 수직 하중에 견딜 수 있도록 일정 부분 겹치도록 조립될 수 있으며, 상기 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부는 상기 복수 개의 베이스 중 최선단에 위치하는 베이스에 설치될 수 있다. 그리고 상기 수평 가이드는, 상기 대차가 이동할 때 전면 리밋과 홈 위치를 나타낼 수 있도록 상기 최선단의 베이스에 장착된 전면 센서 블록과 홈 센서 블록, 상기 대차가 이동할 때 후면 리밋을 나타내도록 상기 복수 개의 베이스 중 최후단에 위치하는 베이스에 장착되는 후면 센서 블록, 상기 레일을 상기 베이스에 고정하는 레일 덮개, 그리고 상기 내벽 지지 장치를 구동하기 위한 구동력을 전달하는 구동봉을 더 포함할 수 있다.At least one base of the horizontal guide may include a plurality of bases, and the guide rail may provide a guide for horizontal movement of the bogie and a groove for guiding the left and right positions to be constant when the plurality of bases are fastened to each other. It may be formed and assembled to overlap a portion to withstand the vertical load, the inner wall support portion of the reactor head seat may be installed on the base located at the top of the plurality of bases. The plurality of bases may include a front sensor block and a home sensor block mounted on the uppermost base so as to indicate a front limit and a home position when the bogie moves, and a rear limit when the bogie moves. The rear sensor block mounted on the base positioned at the last end of the rail, the rail cover for fixing the rail to the base, and the driving rod for transmitting a driving force for driving the inner wall support device may be further included.

상기 구동봉은 복수 개의 부분으로 분할되고, 상기 분할된 부분의 일단은 교대로 암 스플라인 및 수 스플라인으로 가공되고, 상기 분할된 부분들 사이에는 스프링이 배치될 수 있다.The driving rod may be divided into a plurality of parts, one end of the divided part may be alternately processed into a female spline and a male spline, and a spring may be disposed between the divided parts.

상기 구동봉의 양 끝단 중 상기 원자로 헤드 안착대의 외부 방향의 끝단은 육각 볼트로 형성될 수 있다.Outer ends of the nuclear reactor head restraint of the both ends of the drive rod may be formed of a hexagonal bolt.

상기 수평 가이드는 상기 베이스의 하부에 부착되며 높낮이가 조절될 수 있는 바퀴를 구비할 수 있다.The horizontal guide may be attached to the lower portion of the base and may be provided with a wheel that can be adjusted in height.

상기 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부는, 상기 구동봉의 회전 운동에 의해 전후로 직선 운동을 하는 밀대, 상기 밀대에 연결되어 회전 운동을 하는 제1 링크, 상기 제1 링크와 볼 플런저로 고정되고 회전 관절로 연결되는 제2 링크, 그리고 상기 제2 링크와 볼 플런저로 고정되고 회전 관절로 연결되어 상기 원자로 헤드 안착대의 내면을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.The inner wall support portion of the reactor head restraint unit may include a push rod linearly moving back and forth by a rotational movement of the driving rod, a first link connected to the push rod, and a first link and a ball plunger connected to the push rod to rotate. And a second link to be connected, and a support fixed to the second link and the ball plunger and connected to a rotary joint to support an inner surface of the reactor head seat.

상기 수평 가이드는 원자로 안착대의 내벽과의 고정을 위한 수평 가이드 고정 블록을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 수평 가이드 고정 블록은, 상기 고정 블록 몸체의 일측에 부착되며 상기 원자로 헤드 안착대의 내벽의 일정 위치에 안착시키기 위해 형성된 V자형 홈을 구비하는 V-홈 판, 그리고 상기 고정 블록 몸체의 다른 일측에 부착되며 상기 수평 가이드의 베이스의 상하로 고정되고 좌우로 위치 조정 가능하도록 형성된 고정 블록 하판을 포함할 수 있다.The horizontal guide may further include a horizontal guide fixing block for fixing with the inner wall of the reactor seat. And the horizontal guide fixing block is attached to one side of the fixing block body and has a V-groove plate having a V-shaped groove formed to be seated at a predetermined position on an inner wall of the reactor head seat, and the other side of the fixing block body. It may be attached to and fixed to the upper and lower sides of the base of the horizontal guide may include a fixed block lower plate formed to be adjustable left and right.

상기 V-홈 판은 상기 원자로 안착대 내벽을 손상시키지 않도록 엔지니어링 플라스틱으로 만들어질 수 있다.The V-groove plate may be made of engineering plastic so as not to damage the inner wall of the reactor seat.

상기 고정 블록 몸체에는 고정 블록 축이 구비되고, 상기 V-홈 판은 상기 고정 블록 축의 회전에 의해 직선 운동하도록 형성될 수 있다.The fixed block body is provided with a fixed block axis, the V-groove plate may be formed to linearly move by the rotation of the fixed block axis.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템이 원자로 헤드 안착대(100)의 내부에 배치되어 있고 원자로 헤드(200)가 원자로 헤드 안착대(100) 위에 안착된 상태를 보여준다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 원자로 헤드(200)의 일부만을 도시하였다.1 is a remote control guide system for a reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention is disposed inside the reactor head seat 100 and the reactor head 200 is seated on the reactor head seat 100. Shows the status. In FIG. 1, only a part of the reactor head 200 is illustrated for convenience of description.

원자로 헤드 안착대(100)는 외벽(110), 내벽(130), 그리고 외벽(110)과 내벽(130) 사이에 배치되는 원자로 헤드 받침대(120)를 포함할 수 있다.The reactor head restraint 100 may include an outer wall 110, an inner wall 130, and a reactor head pedestal 120 disposed between the outer wall 110 and the inner wall 130.

본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템은 수평 가이드(500), 수직 가이드(400), 그리고 제어부(600)를 포함한다.The remote control guide system for a nuclear reactor head through tube repair robot according to an embodiment of the present invention includes a horizontal guide 500, a vertical guide 400, and a controller 600.

도 1에 도시된 바와 같이, 보수 로봇(300)이 수직 가이드(400)에 설치되며, 수직 가이드(400)는 수평 가이드(500) 상에 설치된다. 제어부(600)에 의한 원격 제어를 통해 수평 가이드(500)와 수직 가이드(400)를 제어하여 보수할 원자로 헤드 관통관(210)의 위치로 보수 로봇(300)을 이송시킨다.As shown in FIG. 1, the maintenance robot 300 is installed on the vertical guide 400, and the vertical guide 400 is installed on the horizontal guide 500. The maintenance robot 300 is transferred to the position of the reactor head through tube 210 to be repaired by controlling the horizontal guide 500 and the vertical guide 400 through a remote control by the controller 600.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 수평 가이드(500)는, 원자로 헤드 안착대(100)의 내부로 삽입될 수 있도록 형성되며, 적어도 하나의 베이스(510, 540, 550, 560), 베이스(510, 540, 550, 560) 상에 설치되는 수평 가이드 레일(502), 그리고 원자로 헤드 안착대(100)의 내벽을 지지하는 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부(514)를 포함한다.8 to 11, the horizontal guide 500 is formed to be inserted into the reactor head restraint 100, and includes at least one base 510, 540, 550, 560, and a base 510. And a horizontal guide rail 502 installed on the 540, 550, and 560, and an inner wall support 514 of the reactor head restraint supporting an inner wall of the reactor head restraint 100.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 수직 가이드(400)는, 원자로 헤드 관통관(210)을 보수하는 보수 로봇(300)을 고정하는 로봇 고정부(410), 제1 구동장치(473)를 포함하며 제1 구동장치(473)의 작동에 의해 수평 가이드 레일(502) 상을 이동할 수 있도록 형성되는 대차(470), 그리고 대차(470)에 고정되며 로봇 고정부(410)를 수직 방향으로 이동시키는 제2 구동장치(444)를 가지는 수직 이송 구동부를 포함한다.2 to 7, the vertical guide 400 includes a robot fixing part 410 and a first driving device 473 for fixing the repair robot 300 for repairing the reactor head through tube 210. And a trolley 470 formed to move on the horizontal guide rail 502 by the operation of the first driving device 473, and fixed to the trolley 470 to move the robot fixing part 410 in a vertical direction. It includes a vertical feed drive having a second drive (444).

예를 들어, 제1 구동장치(473) 및 제2 구동장치(444)는 모터로 구현될 수 있다. 이하에서는, 제1 구동장치(473)를 대차 구동용 모터로 칭하고, 제2 구동장치(444)를 수직 이송용 모터로 칭하기로 한다.For example, the first driving unit 473 and the second driving unit 444 may be implemented as a motor. Hereinafter, the first drive device 473 will be referred to as a trolley drive motor, and the second drive device 444 will be referred to as a vertical transfer motor.

제어부(600)는 대차(470) 및 로봇 고정부(410)의 위치가 조절될 수 있도록 대차 구동용 모터(473) 및 수직 이송용 모터(444)의 작동을 제어한다.The controller 600 controls the operation of the cart driving motor 473 and the vertical transport motor 444 so that the positions of the cart 470 and the robot fixing part 410 can be adjusted.

제어부(600)는 마이크로프로세서, 메모리, 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함하고, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 용이하게 이해될 수 있는 것처럼 센서들과 통신하고 이하에서 기술할 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템을 구동시키기 위한 제어를 수행한다. 예를 들어, 마이크로프로세서는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템을 제어하도록 프로그램된 설정된 프로그램에 의해 구동되도록 형성되며, 메모리에는 이러한 제어를 위한 각종 데이터가 저장된다.The control unit 600 includes a microprocessor, a memory, and associated hardware and software, and communicates with the sensors as will be readily understood by one of ordinary skill in the art to which the invention pertains and will be described below. A control for driving the remote control guide system for the reactor head through-tube maintenance robot according to an embodiment of the present invention is performed. For example, the microprocessor is configured to be driven by a set program programmed to control the remote control guide system for the reactor head through-pipe maintenance robot according to an embodiment of the present invention, and the memory stores various data for such control. .

도 2에 도시된 바와 같이, 수직 가이드(400)는 로봇 고정부(410), 수직 이송 구동부(430), 그리고 대차(470)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the vertical guide 400 includes a robot fixing part 410, a vertical conveying driving part 430, and a bogie 470.

도 4a 및 도 5a를 참조하면, 수직 이송 구동부(430)는, 상하 방향으로 연장되어 형성되는 뒤판(436), 뒤판(436)의 상부와 하부에 각각 결합되는 상판(437)과 하판(438), 상판(437)에 인접하도록 뒤판(436)에 설치되며 수직 이송용 모터(444)를 고정하는 구동장치 고정판(442), 뒤판(436)으로부터 소정 거리 만큼 이격되어 회전 가능하도록 설치되는 볼 스크류(431), 수직 이송용 모터(444)의 작동에 의해 볼 스크류(431)가 회전할 수 있도록 수직 이송용 모터(444)와 볼 스크류(431)를 연결하는 구동 벨트(440), 직선 운동 가이드 슬롯이 형성된 직선 운동 가이드 블록(434), 그리고 상판(437) 및 하판(438) 사이에 설치되는 봉 베어링(433)을 포함 한다. 그리고 수직 이송 구동부(430)는 하판(438)의 구조적 강도를 보강하기 위한 보강판(439)을 더 포함할 수 있다.4A and 5A, the vertical feed driver 430 includes a back plate 436 extending in the vertical direction and an upper plate 437 and a lower plate 438 respectively coupled to upper and lower portions of the back plate 436. , A driving device fixing plate 442 installed on the back plate 436 adjacent to the top plate 437 and fixed to the vertical transfer motor 444, and a ball screw spaced apart from the back plate 436 by a predetermined distance to be rotatable ( 431, a drive belt 440 connecting the vertical feed motor 444 and the ball screw 431 so that the ball screw 431 can be rotated by the operation of the vertical feed motor 444, linear motion guide slot The formed linear motion guide block 434, and the rod bearing 433 is installed between the upper plate 437 and the lower plate (438). The vertical transfer driver 430 may further include a reinforcement plate 439 for reinforcing structural strength of the lower plate 438.

도면을 참조하면, 로봇 고정부(410)는, 뒤판(413), 뒤판(413)의 상부 및 하부에 각각 결합되며 보수 로봇(300)을 고정할 수 있도록 형성된 로봇 고정 블록(411a, 412a)을 각각 갖는 상판(411) 및 하판(412), 뒤판(413)에 고정되며 볼 스크류(431)의 회전에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있도록 볼 스크류(431)에 체결되는 볼 너트(417)가 형성되고 봉 베어링(433)이 삽입되는 관통홀(421)을 가지는 부쉬(418)가 형성되는 로봇 고정부 캐리지(416), 그리고 뒤판(413)의 상하 방향으로 형성되며 직선 운동 가이드 슬롯에 체결되는 직선 운동 가이드 레일(420)을 포함한다.Referring to the drawings, the robot fixing part 410 is coupled to the back plate 413, the upper and lower portions of the back plate 413, respectively, and the robot fixing blocks 411a and 412a formed to fix the maintenance robot 300. Ball nuts 417 are formed to be fixed to the upper plate 411, the lower plate 412, and the rear plate 413, respectively, and fastened to the ball screw 431 to move upward and downward by rotation of the ball screw 431. The robot fixing part carriage 416 in which the bush 418 having the through-hole 421 into which the rod bearing 433 is inserted is formed, and the linear motion formed in the vertical direction of the back plate 413 and fastened to the linear motion guide slot. And a guide rail 420.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 로봇 고정부(410)와 수직 이송 구동부(430)에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the robot fixing part 410 and the vertical feed driver 430 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

로봇 고정부(410)는 상하 방향으로 연장되어 형성되는 뒤판(413)과 이의 상부 및 하부에 각각 결합되는 상판(411) 및 하판(412)을 포함한다. 상판(411)과 하판(412)은 볼트 결합을 통해서 뒤판(413)에 결합될 수 있다. 보수 로봇(300)은 로봇 고정부(410)의 상판(411)과 하판(412)에 고정된다. 그리고 보수 로봇(300)의 하중과 보수 로봇(300)이 팔이 펼쳐 졌을 때 모멘트 하중을 감당하기 위해서 옆판(414)이 추가될 수 있다. 옆판(414)은 볼트 결합을 통해서 뒤판(413), 상판(411), 및 하판(412)에 결합될 수 있다. 나아가 하판(412)을 지지하는 보강판(415)이 더 구비될 수 있다.The robot fixing part 410 includes a back plate 413 extending in an up and down direction, and an upper plate 411 and a lower plate 412 coupled to upper and lower portions thereof, respectively. The upper plate 411 and the lower plate 412 may be coupled to the back plate 413 through bolt coupling. The maintenance robot 300 is fixed to the upper plate 411 and the lower plate 412 of the robot fixing part 410. In addition, the side plate 414 may be added to bear the load of the maintenance robot 300 and the moment load when the maintenance robot 300 has its arms unfolded. The side plate 414 may be coupled to the back plate 413, the top plate 411, and the bottom plate 412 through bolt coupling. Furthermore, a reinforcing plate 415 supporting the lower plate 412 may be further provided.

도 3a 및 도 3b을 참고하면, 로봇 고정 블록(411a)과 장착홈(411b)이 상판(411)에 형성되고, 로봇 고정 블록(412a)과 장착홈(412b)이 하판(412)에 형성된다. 장착홈(411b, 412b)이 형성됨으로써 보수 로봇(300)의 장착 시에 장애를 없앨 수 있으며, 로봇 고정 블록(411a, 412a)이 구비됨으로써 로봇을 수평으로 밀착 고정시킬 수 있다.3A and 3B, the robot fixing block 411a and the mounting groove 411b are formed in the upper plate 411, and the robot fixing block 412a and the mounting groove 412b are formed in the lower plate 412. . Since the mounting grooves 411b and 412b are formed, obstacles may be eliminated when the maintenance robot 300 is mounted. The robot fixing blocks 411a and 412a may be provided to horizontally fix the robot.

로봇 고정부(410)는 수직 이송 구동부(430)의 볼 스크류(4331)의 회전에 의해 로봇 고정부 캐리지(416)에 고정되어 있는 볼 너트(417)를 밀어 올려 상하 운동을 하며, 최대의 행정 거리를 얻기 위해 로봇 고정부 캐리지(416)가 상부의 볼 스크류 베어링 하우징(432)과 만나는 부분에 캐리지 홈(419)이 형성된다. 볼 스크류(431)를 구동하는 풀리가 볼 스크류(431) 끝단에 장착되며, 볼 스크류(431)는 상판(437)과 하판(438) 그리고 볼 스크류 베어링 하우징(432)에 의해 지지된다.The robot fixing part 410 pushes up the ball nut 417 which is fixed to the robot fixing part carriage 416 by the rotation of the ball screw 4331 of the vertical feed drive part 430, and moves up and down. Carriage grooves 419 are formed in the portion where the robot fixing carriage 416 meets the upper ball screw bearing housing 432 to obtain the distance. A pulley for driving the ball screw 431 is mounted to the end of the ball screw 431, the ball screw 431 is supported by the upper plate 437 and the lower plate 438 and the ball screw bearing housing 432.

로봇 고정부(410)는 상하 이송 시 봉 베어링(433)과 볼 부쉬(418)에 의해 지지되며, 보수 로봇(300)에 의해 발생되는 모멘트 하중을 더욱 견고하게 지지하기 위해서 직선 운동 가이드가 설치된다. 직선 운동 가이드는 로봇 고정부(410)의 뒤판(413)의 중앙에 볼트에 의해 고정된 직선 운동 가이드 레일(420)과 최대한의 모멘트 하중을 견디기 위하여 수직 이송 구동부(430)의 최상단에 볼트에 의해 고정된 직선 운동 블록(434)을 포함한다. 상하 운동에 직접 사용되는 볼 스크류(431), 볼 너트(417)의 강구, 봉 베어링(433), 볼 부쉬(418)의 강구, 직선 운동 가이드 레일(420) 그리고 직선 운동 가이드 블록(434)의 강구는 방청을 위해 레이던트(raydent) 처리될 수 있다.The robot fixing part 410 is supported by the rod bearing 433 and the ball bush 418 during vertical movement, and a linear motion guide is installed to more firmly support the moment load generated by the maintenance robot 300. . The linear motion guide is driven by the bolt at the top of the vertical feed drive 430 to withstand the maximum moment load and the linear motion guide rail 420 fixed by the bolt in the center of the back plate 413 of the robot fixing part 410. A fixed linear motion block 434 is included. The ball screw 431 used directly in the vertical motion, the steel ball of the ball nut 417, the rod bearing 433, the steel ball of the ball bush 418, the linear motion guide rail 420 and the linear motion guide block 434 The steel balls may be raydented for rust prevention.

수직 이송 구동부(430)는 사다리꼴 모양의 두 개의 옆판(435)으로 대차(470)에 볼트 고정되어 지지되며, 뒤판(436)은 두 개의 옆판(435)의 옆판(435)의 가운데에 있는 장착홈에 삽입되어 볼트 고정되고, 상판(437)은 뒤판(436)과 옆판(435)에 함께 볼트 고정되며, 하판(438)은 뒤판(436)에 볼트 고정되어 로봇 고정부(410)의 수직 하중을 감당하고, 수직 하중이 분포되도록 하판 보강대(438)를 하판(438)과 뒤판(436)에 볼트 고정한다.The vertical feed drive unit 430 is bolted to the cart 470 by two trapezoidal side plates 435, and the rear plate 436 is a mounting groove in the center of the side plates 435 of the two side plates 435. The upper plate 437 is bolted together to the back plate 436 and the side plate 435, and the lower plate 438 is bolted to the back plate 436 to load the vertical load of the robot fixing part 410. The lower plate reinforcement 438 is bolted to the lower plate 438 and the back plate 436 so that the vertical load is distributed.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 볼 스크류(431)는 끝단에 장착된 풀리에 연결된 구동 벨트(440)에 의해 구동되며, 구동 벨트(440)의 모터 측 풀리(441)에 연결되어 구동된다. 모터 측 풀리(441)는 견고하게 구동력을 전달할 수 있도록 상판(437)과 모터 고정판(442)에 의해 양단 지지되어 있으며, 수직 이송용 감속기(443)에 연결되어 있다. 수직 이송용 감속기(443)는 수직 이송용 모터(444)에 체결되어 구동력을 증가시킨다. 뒤판(436)의 후면에 위치하는 수직 이송용 모터(444)와 기타 케이블들을 보호하기 위하여 덮개(450)가 뒤판(436)에 볼트 고정된다.5A and 5B, the ball screw 431 is driven by a drive belt 440 connected to a pulley mounted at an end thereof, and connected to the motor side pulley 441 of the drive belt 440. The motor side pulley 441 is supported at both ends by the top plate 437 and the motor fixing plate 442 so as to transmit the driving force firmly, and is connected to the reducer 443 for vertical transfer. The vertical feed reducer 443 is fastened to the vertical feed motor 444 to increase driving force. A cover 450 is bolted to the back plate 436 to protect the vertical transfer motor 444 and other cables located at the back of the back plate 436.

대차(470)는, 수직 이송 구동부(430)의 행정 거리가 증가하도록 수직 이송 구동부(430)의 일부가 삽입된 상태에서 조립되도록 형성된 수직 이송 구동부 장착 홈(471a)과 수직 이송 구동부(430)의 전후 위치가 일정한 상태에서 이동하도록 수직 이송 구동부(430)를 가이드하는 가이드 홈(471b)을 구비하는 상판(471), 상판(471)에 결합되는 앞판(478), 상판(471)에 부착되며 수직 이송 구동부(430)가 조립될 때 좌우 위치가 일정하도록 수직 이송 구동부(430)를 가이드하는 가이드 블록(472), 상판(471)의 하부에 부착되는 바퀴, 대차 구동용 모터(473)의 구동력을 바퀴로 전달하는 동력 전달 장치, 수직 이송용 모터(444)와 대차 구동용 모터(473)의 작동 및 제어를 위한 전원선 및 신호선이 연결될 수 있도록 형성된 커넥터 박스(477), 앞판(478)에 부착되는 센서 블록, 그리고 센서 블록에 장착되는 수평 가이드 리밋 센서(480) 및 홈 센서를 더 포함한다.The trolley | bogie 470 of the vertical conveyance drive part mounting groove 471a and the vertical conveyance drive part 430 formed so that a part of the vertical conveyance drive part 430 may be assembled so that the stroke distance of the vertical conveyance drive part 430 may increase may be carried out. It is attached to the top plate 471 having a guide groove 471b for guiding the vertical feed drive unit 430, the front plate 478 coupled to the top plate 471, and the top plate 471 so that the front and rear positions move in a constant state. When the transfer drive unit 430 is assembled, the guide block 472 for guiding the vertical transfer drive unit 430 so that the left and right positions are constant, the wheels attached to the lower part of the upper plate 471, and the driving force of the motor 473 for the trolley drive unit Attached to the connector box 477 and the front plate 478 formed so that the power transmission device for transmitting the wheels, the power supply line and the signal line for the operation and control of the vertical transfer motor 444 and the cart drive motor 473 can be connected. Sensor blocks, and sensor blocks Mounting further includes a horizontal guide limit sensor 480 and the home sensor is.

도면에 구체적으로 도시되지는 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관 보수 로봇용 원격 제어 가이드 시스템은 대차(470)와 로봇 고정부(410)의 위치 및 이동 리밋을 검출하기 위한 센서들을 구비할 수 있으며, 제어부(600)는 이 센서들의 신호에 기초하여 대차 구동용 모터(473)와 수직 이송용 모터(444)의 작동을 제어할 수 있다.Although not specifically illustrated in the drawings, the remote control guide system for the reactor head through-tube repair robot according to an embodiment of the present invention includes sensors for detecting the position and movement limit of the bogie 470 and the robot fixing part 410. The controller 600 may control the operation of the cart driving motor 473 and the vertical transport motor 444 based on the signals of the sensors.

이하에서, 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여, 대차(470)에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 6 and 7, the balance 470 will be described in more detail.

수직 이송 구동부(430)는 그 행정 거리를 최대로 하기 위해 고안된 상판(471)에는 수직 이송 구동부 장착홈(471a)에 장착되며, 조립의 편의성을 위해 뒤판(471)이 가이드 홈(471b)과 가이드 블록(472)을 따라 조립된다. 수직 이송 구동부(430)는 이동의 편리성을 위해서 대차(470)와 분리해서 이동하고, 설치할 때 재조립되므로 분해/조립의 편리성을 위해 조립용 바(445)가 옆판(435) 하단에 볼트 고정되며, 조립될 때는 대차 상판(471)에 위에서 아래로 볼트 고정된다. 대차(470)의 구동부는 구동력을 생성하는 대차 구동용 모터(473)와 이에 체결되어 구동력을 증대시키는 감속기(474), 양쪽 구름 마찰 바퀴에 구동력을 동시에 전달하기 위해서 사용되는 베벨 감속기(476), 감속기(474)와 베벨 감속기(476)를 연결해 주는 커플 러(475), 앞바퀴의 구동력을 뒷바퀴로 전달하기 위한 스프라켓과 체인 그리고 뒷바퀴로 구성된다. 모터에 전원을 공급하고 위치 정보와 리밋 위치를 통신하는 선들은 커넥터 박스(477)를 통해서 제어부(600)와 연결된다.The vertical feed drive unit 430 is mounted to the vertical feed drive unit mounting groove 471a on the top plate 471 designed to maximize its stroke distance, and the back plate 471 is provided with a guide groove 471b and a guide for ease of assembly. Assembled along block 472. The vertical feed drive unit 430 moves separately from the trolley 470 for convenience of movement and is reassembled when installed, so that the assembly bar 445 is bolted to the bottom of the side plate 435 for convenience of disassembly / assembly. It is fixed and bolted from top to bottom on the bogie top plate 471 when assembled. The driving unit of the trolley 470 is a trolley driving motor 473 for generating a driving force, a reducer 474 fastened thereto to increase driving force, a bevel reducer 476 used for simultaneously transmitting driving force to both rolling friction wheels, Coupler 475 for connecting the reducer 474 and the bevel reducer 476, the sprocket and chain and the rear wheel for transmitting the driving force of the front wheel to the rear wheel. Lines for supplying power to the motor and communicating position information and limit positions are connected to the control unit 600 through the connector box 477.

한편, 도 7 및 도 8을 참고하면, 대차(470)가 수평 가이드(500) 상에서 수평 운동을 할 때 리밋 위치와 홈 위치를 나타내는 리밋 스위치부는 세 개의 센서 블록(501), 원자로 헤드 안착대 내벽 쪽 리밋을 표시하는 센서 블록, 홈 위치를 표시하는 센서 블록, 원자로 헤드 안착대 입구 쪽 리밋을 나타내는 센서 블록, 대차 앞판(478)에 장착되는 센서 홀더(479), 전기 장치를 수직 가이드(400)에 모두 탑재하기 위해 수직 가이드(400)의 앞판에 모두 장착되는 수평 가이드 리밋 센서(480)로 구성된다.Meanwhile, referring to FIGS. 7 and 8, when the cart 470 moves horizontally on the horizontal guide 500, the limit switch unit indicating the limit position and the home position includes three sensor blocks 501 and an inner wall of the reactor head seat. Sensor block indicating the side limit, sensor block indicating the home position, sensor block indicating the reactor head restraint inlet limit, sensor holder 479 mounted on the bogie front plate 478, and the electric device vertical guide 400 It consists of a horizontal guide limit sensor 480 which is mounted on both the front plate of the vertical guide 400 for mounting on both.

수평 가이드(500)는 복수 개의 베이스, 즉, 제1 베이스(510), 제2 베이스(540), 제3 베이스(550) 및 제4 베이스(560)를 포함한다. 가이드 레일(502)은 대차(470)가 수평 이동할 수 있도록 가이드를 제공하며 복수 개의 베이스(510, 540, 550, 560)가 서로 체결될 때 좌우 위치가 일정하도록 가이드하는 홈이 형성되고 수직 하중에 견딜 수 있도록 일정 부분 겹치도록 조립되며, 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부(514)는 베이스 중 최선단에 위치하는 제1 베이스(510)에 설치된다.The horizontal guide 500 includes a plurality of bases, that is, a first base 510, a second base 540, a third base 550, and a fourth base 560. The guide rail 502 provides a guide for horizontal movement of the trolley 470 and is provided with a groove for guiding the left and right positions to be constant when the plurality of bases 510, 540, 550, and 560 are fastened to each other. It is assembled to overlap a portion to withstand, and the reactor head restraint inner wall support 514 is installed in the first base 510 located at the top of the base.

한편, 수평 가이드(500)는, 대차(470)가 이동할 때 전면 리밋과 홈 위치를 나타낼 수 있도록 제1 베이스(510)에 장착된 전면 센서 블록과 홈 센서 블록, 대차(470)가 이동할 때 후면 리밋을 나타내도록 최후단의 베이스인 제4 베이스(560)에 장착되는 후면 센서 블록, 가이드 레일(502)을 베이스(510, 540, 550, 560)에 고정하는 레일 덮개(503), 그리고 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부(514)를 구동하기 위한 구동력을 전달하는 구동봉(513)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the horizontal guide 500, the front sensor block and the home sensor block mounted on the first base 510 so as to indicate the front limit and the home position when the cart 470 is moved, the rear when the cart 470 is moved. Rear sensor block mounted on the fourth base 560, the last base to show the limit, rail cover 503 fixing the guide rail 502 to the base 510, 540, 550, 560, and the reactor head It may further include a driving rod 513 for transmitting a driving force for driving the seating inner wall support 514.

도 11을 참조하면, 구동봉(513)은 복수 개의 부분으로 분할되고, 분할된 부분의 일단은 교대로 암 스플라인(513a) 및 수 스플라인(513b)으로 가공될 수 있다. 그리고 구동봉(513)의 분할된 부분들 사이에는 구동봉 체결 스프링(513c)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 11, the driving rod 513 may be divided into a plurality of portions, and one end of the divided portion may be alternately processed into a female spline 513a and a male spline 513b. The driving rod coupling spring 513c may be disposed between the divided portions of the driving rod 513.

구동봉(513)의 양 끝단 중 원자로 헤드 안착대(100)의 외부 방향의 끝단은 육각 볼트로 형성된다.Outer ends of the reactor head restraint 100 of both ends of the driving rod 513 is formed of a hexagonal bolt.

수평 가이드(500)는 베이스의 하부에 부착되며 높낮이가 조절될 수 있는 바퀴를 구비한다.The horizontal guide 500 is attached to the bottom of the base and has a wheel that can be adjusted in height.

이하에서, 첨부된 도면을 참고하여 수평 가이드(500)에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the horizontal guide 500 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 8을 참조하면, 가이드 시스템은 원자로 헤드 관통관을 보수할 때마다 새로 설치되어야 하기 때문에, 수평 가이드(500)는 사람이 들고 이동할 수 있도록 여러 개(예를 들어, 본 실시예에서는 네 개)의 베이스(510, 540, 550, 560)로 나누어져 있다. 즉, 수평 가이드(500)의 베이스는, 원자로 헤드 안착대(100)의 내벽(130)에 지지되는 제1 베이스(510)와 중간 연결부인 제2 베이스(540)와 제3 베이스(550), 원자로 헤드 안착대 입구 쪽의 제4 베이스(560)로 구성된다. 한편, 대차(470)의 수평 이동에 직선 운동 가이드를 사용하면 베이스를 체결할 때 생기는 단차에 의해 대차(470)가 단차를 지나갈 때 직선 운동 가이드 블록 내의 강구에 손 상이 생길 수 있으며, 그로 인해 가이드의 수명이 줄어들 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 수평 이동에 일반 레일(502)과 구름 마찰을 하는 바퀴를 사용한다.Referring to FIG. 8, since the guide system needs to be newly installed every time the reactor head through-tube is repaired, several horizontal guides 500 can be carried by a person (eg, four in this embodiment). The base is divided into 510, 540, 550, 560. That is, the base of the horizontal guide 500, the first base 510 supported by the inner wall 130 of the reactor head restraint 100 and the second base 540 and the third base 550 which is an intermediate connection portion, And a fourth base 560 on the inlet side of the reactor head restraint. On the other hand, if the linear motion guide is used for horizontal movement of the trolley 470, damage may occur to steel balls in the linear motion guide block when the trolley 470 passes the step due to the step that occurs when the base is fastened, thereby causing the guide. May shorten the lifespan. Accordingly, in the embodiment of the present invention, the wheels having rolling friction with the general rail 502 are used for horizontal movement.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, 수평 가이드(500)의 레일(502)은 베이스(510, 540, 550, 560)와 베이스 연결부에서 수직 하중을 견딜 수 있도록 인접하는 베이스 사이를 겹치도록 형성된다. 즉, 도 9a에 도시된 부분이 도 9b에 도시된 부분에 끼워 짐으로써, 레일(502)은 그 연결부에서 서로 겹쳐지도록 형성된다. 또한, 레일(502)은 레일 덮개(503)와 함께 베이스 판에 볼트 고정되며, 레일 끝단(502a, 502b)은 베이스(510, 540, 550, 560)의 조립 시 가이드 역할을 하도록 요철 모양으로 형성된다.9A and 9B, the rails 502 of the horizontal guide 500 are formed to overlap between the bases 510, 540, 550, and 560 and adjacent bases to withstand vertical loads at the base connections. That is, by fitting the portion shown in Fig. 9A to the portion shown in Fig. 9B, the rails 502 are formed to overlap each other at their connections. In addition, the rail 502 is bolted to the base plate together with the rail cover 503, the rail ends 502a, 502b is formed in a concave-convex shape to serve as a guide when assembling the base (510, 540, 550, 560) do.

도 10을 참조하면, 수평 가이드(500)는 네 개의 베이스(510, 540, 550, 560)가 모두 고정 시에 경우에 높이가 조절되며 이동 시에 바퀴로 이동할 수 있도록 풋 마스터(foot master)(511), 베이스(510, 540, 550, 560) 조립 시 가이드 역할과 체결 역할을 하는 한 쌍의 체결핀(512), 원자로 헤드 안착대 내벽 지지부(514)를 구동하는 구동봉(513), 레일(502)과 레일 덮개(503), 그리고 베이스 몸체(515)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the horizontal guide 500 has a foot master (foot master) so that the four bases 510, 540, 550, and 560 can be height-adjusted when all four bases are fixed. 511, the base 510, 540, 550, 560, a pair of fastening pins 512 to guide and fasten when assembling, drive rods 513 to drive the inner wall support 514 of the reactor head seat, rail 502, rail cover 503, and base body 515.

원자로 안착대(100)의 내벽(130)을 지지하는 원자로 안착대 내벽 지지부(514)는 구동봉(513)에 의해 전후 운동을 하는 밀대(514a), 제1 링크(514b), 제2 링크(514c), 그리고 내벽 지지대(514d)를 포함한다. 제1 링크(514b)는 밀대(514a)에 연결되어 회전 운동을 한다. 제2 링크(514c)는 제1 링크(514b)와 볼 플런 저(ball plunger)로 고정되고 회전 관절로 연결된다. 지지대(514d)는 제2 링크(514c)와 볼 플런저로 고정되고 회전 관절로 연결되어 원자로 헤드 안착대(100)의 내면을 지지한다.The inner wall support 514 of the reactor seat supporting the inner wall 130 of the reactor seat 100 includes a push rod 514a, a first link 514b, and a second link (rearward) driven by the driving rod 513. 514c) and an inner wall support 514d. The first link 514b is connected to the push rod 514a to make a rotary motion. The second link 514c is fixed to the first link 514b and a ball plunger and is connected by a rotational joint. The support 514d is fixed to the second link 514c and the ball plunger and connected by a rotational joint to support the inner surface of the reactor head restraint 100.

도 11에 도시된 바와 같이, 구동봉(513)은 베이스(510, 540, 550, 560) 조립 시 연결되어 구동할 수 있는 암 스플라인 끝단(513a), 수 스플라인 끝단(513b), 그리고 스플라인 체결이 원활히 될 수 있도록 하는 체결 스프링(513c)을 포함한다.As shown in FIG. 11, the driving rod 513 has a female spline end 513a, a male spline end 513b, and a spline fastening that can be connected and driven when assembling the bases 510, 540, 550, and 560. It includes a fastening spring (513c) to be smooth.

한편, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 수평 가이드(500)는 원자로 안착대(100)의 내벽(130)과의 고정을 위한 수평 가이드 고정 블록(590)을 더 포함한다. 수평 가이드 고정 블록(590)은 고정 블록 몸체(593), 고정 블록 몸체(593)의 일측에 부착되며 원자로 헤드 안착대(100)의 내벽(130)의 일정 위치에 안착시키기 위해 형성된 V자형 홈(591a)을 구비하는 V-홈 판(591), 그리고 고정 블록 몸체(593)의 다른 일측에 부착되며 베이스(510, 540, 550, 560)의 상하로 고정되고 좌우로 위치 조정 가능하도록 형성된 고정 블록 하판(592)을 포함한다.12A and 12B, the horizontal guide 500 further includes a horizontal guide fixing block 590 for fixing with the inner wall 130 of the reactor seat 100. The horizontal guide fixing block 590 is attached to one side of the fixed block body 593 and the fixed block body 593, and is formed in a V-shaped groove formed to be seated at a predetermined position of the inner wall 130 of the reactor head seat 100. V-groove plate 591 with 591a, and a fixed block attached to the other side of the fixed block body 593 and fixed to the upper and lower sides of the bases 510, 540, 550, and 560, and formed to be adjustable left and right. And a bottom plate 592.

보다 구체적으로, 수평 가이드(500)는 두 개의 수평 가이드 고정 블록(590)에 의해 원자로 헤드 안착대(100)의 내벽(130) 사이에 견고하게 고정된다. More specifically, the horizontal guide 500 is firmly fixed between the inner wall 130 of the reactor head restraint 100 by two horizontal guide fixing blocks 590.

V-홈 판(591)은 원자로 안착대(100)의 내벽(130)을 손상시키지 않도록 엔지니어링 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 고정 블록 몸체(593)에는 고정 블록 축(594)이 구비되고, V-홈 판(591)은 고정 블록 축(594)의 회전에 의해 직선 운동하도록 형성된다. 즉, 고정 블록 몸체(593)는 고정 블록 축(594)의 회전 운동을 직선 운동으로 바꾸어 주고 이에 의해 V-홈 판(591)이 좌우 직선 운동을 하게 된다.The V-groove plate 591 may be made of engineering plastic so as not to damage the inner wall 130 of the reactor seat 100. The fixed block body 593 is provided with a fixed block shaft 594, and the V-groove plate 591 is formed to linearly move by the rotation of the fixed block shaft 594. That is, the fixed block body 593 converts the rotational movement of the fixed block shaft 594 into a linear motion, thereby causing the V-groove plate 591 to perform a left and right linear motion.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 헤드 관통관의 손상을 보수하는 보수 로봇의 원격 제어 가이드 시스템은 다음과 같은 순서로 적용될 수 있다. 우선, 수평 가이드를 먼저 설치하고, 설치된 수평 가이드 위에 수직 가이드를 설치한다. 가이드 시스템이 설치되면 보수 로봇 또는 검사 로봇을 수직 가이드에 설치한다. 설치된 보수 또는 검사 로봇을 원하는 관통관까지 이송하기 위해 컴퓨터 기반의 제어 프로그램을 이용하여, 원하는 관통관에 보수 또는 검사 로봇이 관통관 내부에 삽입되어 고정되도록 한다.Remote control guide system of the repair robot for repairing damage to the reactor head through-pipe according to the embodiment of the present invention as described above may be applied in the following order. First, the horizontal guide is installed first, and then the vertical guide is installed on the installed horizontal guide. Once the guide system is installed, a maintenance robot or inspection robot is installed on the vertical guide. A computer-based control program is used to transfer the installed maintenance or inspection robot to a desired through tube so that the maintenance or inspection robot is inserted into and fixed to the desired through tube.

이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경 및/또는 수정을 포함한다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed by those skilled in the art to which the present invention pertains. It includes all changes and / or modifications to the extent deemed acceptable.

상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따르면, 원자로 헤드 관통관 보수 로봇이 원격 제어를 통해 원자로 헤드 안착에 안으로 수평 이송시켜 주고, 손상된 관통관까지 용접 보수 장치가 도달할 수 있도록 수직 이송시켜 주고, 보수 로봇이 용접 보수 작업을 원활히 수행할 수 있도록 견고한 지지를 제공함으로써 작업자의 방사선 피복을 최소화하고 원자로 헤드 관통관의 손상을 원격으로 보수할 수 있다.According to the present invention having the configuration as described above, the reactor head through-pipe repair robot horizontally transports into the reactor head seating through the remote control, vertical transport so that the weld repair device can reach the damaged through-pipe, By providing robust support for repair robots to perform weld repairs smoothly, the operator can minimize radiation coverage and remotely repair damage to reactor head penetrations.

Claims

A horizontal guide formed so as to be inserted into the reactor head restraint, the horizontal guide including at least one base, a horizontal guide rail installed on the base, and an inner wall support of the reactor head restraint supporting an inner wall of the reactor head restraint;

A robot fixing part for fixing a repair robot for repairing the reactor head through-tube, a bogie including a first driving device and configured to move on the horizontal guide rail by operation of the first driving device, and fixed to the bogie A vertical guide including a vertical transfer driver having a second driving device to move the robot fixing part in a vertical direction; And

Control unit for controlling the operation of the first and second driving device so that the position of the bogie and the robot fixing portion can be adjusted

Remote control guide system for the reactor head through-tube repair robot comprising a.

In claim 1,

The vertical feed drive unit further comprises a linear motion guide block formed with a ball screw and a linear motion guide slot rotated by the second drive device,

The robot fixing portion is coupled to the back plate, the upper and lower portions of the back plate, respectively, the upper plate and the lower plate having a robot fixing block formed to fix the maintenance robot, respectively fixed to the back plate and the vertical direction by the rotation of the ball screw Reactor head through-tube further comprising a robot fixing part carriage formed with a ball nut fastened to the ball screw so as to be moved in a direction, and a linear motion guide rail formed in the vertical direction of the back plate and fastened to the linear motion guide slot. Remote control guide system for maintenance robots.

In claim 1,

The vertical transfer drive unit, the back plate is formed extending in the vertical direction, the upper plate and the lower plate coupled to each of the upper and lower portions of the back plate, the driving device fixed plate is installed on the back plate so as to be adjacent to the upper plate A ball screw installed to be rotatable spaced apart from the back plate by a predetermined distance, a drive belt connecting the second drive device and the ball screw to rotate the ball screw by the operation of the second drive device, and a straight line Further comprising a linear motion guide block formed with a motion guide slot, and a rod bearing installed between the upper plate and the lower plate,

The robot fixing portion is coupled to the back plate, the upper and lower portions of the back plate, respectively, the upper plate and the lower plate having a robot fixing block formed to fix the maintenance robot, respectively fixed to the back plate and the vertical direction by the rotation of the ball screw A robot fixing part carriage formed with a ball nut fastened to the ball screw and a bush into which the rod screw is inserted, and a linear motion guide fastened to the linear motion guide slot and formed in the vertical direction of the back plate. Remote control guide system for the reactor head through-tube maintenance robot further comprising a rail.

The method of claim 2 or 3,

The robot fixing unit carriage is a remote control guide system for a reactor head through-pipe maintenance robot is formed with a linear motion guide slot that can accommodate at least a portion of the linear motion guide block.

In claim 1,

The balance is,

A mounting groove formed to be assembled in a state where a part of the vertical conveying drive part is inserted to increase the stroke distance of the vertical conveying drive part, and a guide groove for guiding the vertical conveying drive part to move the front and rear positions of the vertical conveying drive part in a constant state. With the top plate

A front plate coupled to the top plate,

A guide block attached to the upper plate and guiding the vertical transfer driver so that the left and right positions are constant when the vertical transfer driver is assembled;

A wheel attached to a lower portion of the upper plate,

A power transmission device for transmitting the driving force of the first drive device to the wheel,

A connector box formed to connect a power line and a signal line for operation and control of the first driving device and the second driving device;

A sensor block attached to the front plate, and

And a horizontal guide limit sensor and a home sensor mounted on the sensor block.

In claim 1,

At least one base of the horizontal guide includes a plurality of bases,

The guide rail provides a guide for horizontally moving the bogie and a groove is formed to guide the left and right positions to be constant when the plurality of bases are fastened to each other, and is assembled to overlap a portion to withstand vertical loads.

The reactor head restraint inner wall support portion is installed on a base located at the top of the plurality of bases,

The horizontal guide may include a front sensor block and a home sensor block mounted at the uppermost base so as to indicate a front limit and a home position when the cart moves, and a rear limit when the cart moves. For the reactor head through-pipe repair robot further comprises a rear sensor block mounted to the base located at the rear end, a rail cover for fixing the rail to the base, and a driving rod for transmitting a driving force for driving the inner wall support device. Remote control guide system.

In claim 6,

The driving rod is divided into a plurality of parts, one end of the divided part is alternately processed into female splines and male splines, and a spring is disposed between the divided parts, the remote control guide for the reactor head through-pipe maintenance robot system.

In claim 6 or 7,

A remote control guide system for a nuclear reactor head through-tube repair robot, wherein one end of the driving rod in the outer direction of the reactor head restraint is formed by a hexagonal bolt.

In claim 6,

The horizontal guide is attached to the lower portion of the base and the remote control guide system for the reactor head through-pipe maintenance robot having a wheel that can be adjusted in height.

In claim 6,

The reactor head restraint inner wall support portion,

Push rod for linear movement back and forth by the rotary motion of the drive rod,

A first link connected to the push rod to rotate;

A second link fixed to the first link and a ball plunger and connected to a rotary joint; and

And a support fixed to the second link and a ball plunger and connected by a rotary joint to support an inner surface of the reactor head seat.

In claim 6,

The horizontal guide further includes a horizontal guide fixing block for fixing with the inner wall of the reactor seat,

The horizontal guide fixing block

A V-groove plate attached to one side of the fixed block body and having a V-shaped groove formed to be seated at a predetermined position on an inner wall of the reactor head restraint;

And a fixed block lower plate attached to the other side of the fixed block body and fixed to the upper and lower sides of the base of the horizontal guide and configured to be adjustable from side to side.

In claim 11,

And the V-groove plate is made of engineering plastic so as not to damage the inner wall of the reactor seat.

In claim 11,

The fixed block body is provided with a fixed block axis, the V-groove plate is a remote control guide system for a reactor head through-pipe maintenance robot is formed to be linear movement by the rotation of the fixed block axis.