KR20130003864A - 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치 - Google Patents
원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치 Download PDFInfo
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Abstract
원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치를 제공한다.
본 발명은 증기발생기의 몸체 하부면에 관통형성된 맨웨이홀의 외부면에 장착되는 가이드 블럭 ; 상기 가이드용블록의 외부면에 형성된 기어와 맞물리는 구동기어를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터를 구비하고, 상기 가이등용 블럭에 회전가능하게 조립되는 회전유니트 ; 상기 회전유니트에 고정브라켓을 매개로 위치고정되도록 조립되고, 외부면에 활주이동가능하게 조립된 이동블럭을 엑츄에이터에 의해서 직선왕복 이동시키는 직선안내유니트 ; 상기 이동블록에 장착되는 다관절 로봇 유니트를 포함하고, 상기 맨웨이홀의 내부로 인입 또는 인출되는 다관절 로봇유니트에 의해서 상기 맨웨이홀에 인접하는 노즐홀에 노즐댐을 장착하거나 분리한다.
본 발명은 증기발생기의 몸체 하부면에 관통형성된 맨웨이홀의 외부면에 장착되는 가이드 블럭 ; 상기 가이드용블록의 외부면에 형성된 기어와 맞물리는 구동기어를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터를 구비하고, 상기 가이등용 블럭에 회전가능하게 조립되는 회전유니트 ; 상기 회전유니트에 고정브라켓을 매개로 위치고정되도록 조립되고, 외부면에 활주이동가능하게 조립된 이동블럭을 엑츄에이터에 의해서 직선왕복 이동시키는 직선안내유니트 ; 상기 이동블록에 장착되는 다관절 로봇 유니트를 포함하고, 상기 맨웨이홀의 내부로 인입 또는 인출되는 다관절 로봇유니트에 의해서 상기 맨웨이홀에 인접하는 노즐홀에 노즐댐을 장착하거나 분리한다.
Description
본 발명은 원자로 증기발생기의 노즐홀에 노즐댐을 설치하고 제거하는 로봇장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 방사능 피폭의 염려없이 증기발생기의 맨웨이홀을 통한 로봇의 입실 및 퇴실을 용이하게 수행하고, 노즐댐을 노즐홀에 장착하여 폐쇄하고, 노즐홀에 장착된 노즐댐을 분해하여 외부로 인출하는 작업을 간편하게 수행할 수 있는 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 관한 것이다.
일반적으로 원자력 발전소의 유지 보수 기간을 단축하고, 가동율을 높이기 위하여 원자로에서 행해지는 핵연료 재장전 및 각종 검사 작업과 병행하여 증기 발생기와 관련된 점검·보수작업을 행한다.
상기와 같이 원자로에서 행해지는 작업과 증기발생기와 관련된 작업을 동시에 행하기 위해서는 증기 발생기내의 노즐홀에 노즐댐을 설치하여야 한다.
즉, 핵연료 재장전등 원자로에서 이루어지는 작업을 수행하기 위해서는 압력
용기 내부에 물을 채워야 하나. 상기 물에 의하여 증기발생기의 수실 내부가 침수되므로 증기 발생기 수실내부의 침수를 막기 위해서 수실내부로 유입되는 물을 차단하기 위한 노즐댐이 노즐링에 장착된다.
상기 노즐댐이 장착되는 증기 발생기 내부는 고방사선 지역으로 매우 위험하고, 노즐링에 장착되는 노즐댐이 40㎏ 정도의 고중량이므로 사람 대신 로봇을 수실내부로 투입하여 노즐댐을 장착하였다.
종래에는 증기발생기내의 노즐링에 노즐댐을 장착하기 위하여 수실내의 전열관 튜브쉬트에 로봇을 장착하고, 상기 로봇을 이용하여 수실외부의 노즐댐을 수실내로 이동한 다음 노즐링에 노즐댐을 장착하거나, 증기발생기 외부에 로봇을 장착하고, 상기 로봇을 이용하여 노즐댐을 수실내로 이동한 다음 노즐링에 노즐댐을 장착하였다.
그러나, 증기 발생기의 전열관 튜브쉬트에 로봇을 장착하여 노즐댐을 장착할 경우, 직경 3, 4㎜인 다수개의 전열관에 로봇을 장착하므로, 로봇 및 노즐댐의 하중에 의하여 전열관에 장착된 로봇이 떨어지는 경우가 발생하였으며, 이로 인하여 안정성에 심각한 영향을 끼치었다. 또한, 노후된 전열관의 경우 다수개의 전열관이 플러징(plugging)되거나 슬리빙(sleeving)되어 있어 로봇을 설치하기가 곤란하였다.
또한 증기 발생기 수실외부에 로봇을 장착하여 노즐링에 노즐댐을 장착할시, 수실외부에서 수실내부로 노즐댐을 운반하고 노즐링에 노즐댐을 장착해야 하므로, 로봇의 팔 또는 로봇 자체의 크기가 매우 커지게 되어 실용적이지 못하고, 로봇 설치비용이 상승하며, 설치 공간확보가 곤란하였다.
대한민국 특허공개 1999-0052639호(1999.7.15)에는 일측이 증기발생기의 맨웨이에 장착되는 고정링크와, 일측이 연결핀에 의해 고정링크와 연결되고 타측에 체결부가 장착된 회전링크와, 상기 고정링크 타측단과 회전링크 중간부를 연결하도록 장착되어 연결핀을 중심으로 회전링크를 회전시키는 구동장치를 구비하는 회전가이드부와; 상기 회전가이드부의 회전링크 체결부에 일측단이 체결되고, 증기발생기내로 타측단이삽입되며, 상부에 로봇이 장착되어 회전가이드부의 구동장치에 의해 로봇을 증기발생기내로 삽입하는 선형가이드부로 구성된 고하중용 로봇 입/퇴실 장치를 개시하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 장치는 증기발생기내로의 로봇을 진입 또는 진출시키는 작업을 수실외부에서 이루어짐으로써 작업자의 피폭을 방지하고, 고장 및 파손시 회수가 용이한 장점은 있지만 노즐댐을 증기발생기의 노즐링에 정확하게 맞추어 조립하여 밀폐하는 작업이 곤란할 뿐만 아니라 노즐댐을 안전하게 증기발생기내로 진입시키는 것이 곤란하였다.
또한, 상기 노즐링에 조립된 노즐댐을 분리하여 제거함으로써 증기발생기의 내부를 원상태로 복구작업이 곤란한 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 증기발생기의 맨웨이홀을 통한 로봇의 입실 및 퇴실을 용이하게 수행하고, 노즐댐을 노즐홀에 장착하여 폐쇄하고, 노즐홀에 장착된 노즐댐을 분해하여 외부로 인출하는 작업을 간편하게 수행할 수 있는 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거 용 로봇장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 증기발생기의 몸체 하부면에 관통형성된 맨웨이홀의 외부면에 장착되는 가이드 블럭 ; 상기 가이드 블록의 외부면에 형성된 기어와 맞물리는 구동기어를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터를 구비하고, 상기 가이등용 블럭에 회전가능하게 조립되는 회전유니트 ; 상기 회전유니트에 고정브라켓을 매개로 위치고정되도록 조립되고, 외부면에 활주이동가능하게 조립된 이동블럭을 엑츄에이터에 의해서 직선왕복 이동시키는 직선안내유니트 ; 상기 이동블록에 장착되는 다관절 로봇 유니트를 포함하고, 상기 맨웨이홀의 내부로 인입 또는 인출되는 다관절 로봇유니트에 의해서 상기 맨웨이홀에 인접하는 노즐홀에 노즐댐을 장착하거나 분리하는 것을 특징으로 하는 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 맨웨이홀에 고정장착되는 가이드블럭에 대하여 회전유니트를 회전가능하게 조립하고, 회전유니트에 다관절 로봇 유니트를 왕복이동시키는 직선안내유니트를 구비함으로써 증기발생기의 맨웨이홀을 통하여 노즐홀을 폐쇄하기 위한 노즐댐을 클램핑하는 다관절 로봇 유니트의 입실 및 퇴실을 용이하게 수행할 수 있고, 노즐댐을 노즐홀에 장착하여 폐쇄하고, 노즐홀에 장착된 노즐댐을 분해하여 외부로 인출하는 작업을 무인자동화방식으로 간편하게 수행할 수 있기 때문에 방사능의 피폭의 염려없이 노즐댐의 장착 및 분해에 대한 작업생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1(a)(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 가이드 블럭을 설치하는 상태도이다.
도 2(a)(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 회전유니트를 설치하는 상태도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 다관절 로봇유니트가 외부에 배치된 대기상태도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 다관절 로봇유니트가 내부에 배치된 대기상태도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에서 노즐댐을 설치하는 상태도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에서 노즐댐을 설치하는 상태를 모니터링하는 상태도이다.
도 2(a)(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 회전유니트를 설치하는 상태도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 다관절 로봇유니트가 외부에 배치된 대기상태도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에 채용되는 다관절 로봇유니트가 내부에 배치된 대기상태도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에서 노즐댐을 설치하는 상태도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치에서 노즐댐을 설치하는 상태를 모니터링하는 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직 실시 예에 따른 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치(100)는 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 원자로설비에 구비되는 증기발생기(10)의 몸체 하부면에 관통형성된 맨웨이홀(11)을 통해 로봇장치를 인입/인출하면서 이에 인접하여 관통형성된 노즐홀(12)을 폐쇄하도록 노즐댐을 무인자동화하에 방사능의 피폭의 염려없이 안전하게 장착하거나 분리하는 것이다.
이러한 장치(100)는 가이드 블럭(110), 회전유니트(120), 직선안내유니트(130) 및 다관절 로봇유니트(140)를 포함한다.
상기 가이드블럭(110)은 상기 증기발생기(10)의 몸체 하부면에 관통형성된 맨웨이홀(11)의 외부면에 복수개의 체결부재(112)에 의해서 체결되어 위치고정되는 원형링형상의 고정가이드부재이다.
여기서, 상기 가이드블럭(110)은 상기 맨웨이홀(11)과 일정간격을 두고 이격되도록 상기 체결부재가 관통되고, 단부가 상기 맨웨이홀의 근방에 형성되는 표면에 접하는 일정길이의 지지부재(118)를 구비한다.
이러한 가이드블럭(110)은 몸체 외주면에 기어(114)를 구비하고, 몸체중앙에 일정크기의 원형공(116)을 관통형성한 원형링부재로 이루어진다.
상기 회전유니트(120)는 상기 가이드블록(110)의 외주면에 형성된 기어(114)와 맞물리도록 구동기어(122)를 구동축 선단에 구비하는 구동모터(124)를 구비하여 상기 가이드 블럭(110)의 외측에 회전가능하게 조립되는 원형링 형상의 회전부재이다.
이러한 회전유니트(120)는 상기 기아드 블럭의 원형공(116)과 대응하는 크기를 갖는 다른 원형공(126)을 몸체 중앙에 관통형성하고, 상기 구동모터(122)의 정방향 또는 역방향 구동시 상기 구동기어(122)와 기어간의 기어물림에 의해서 상기 증기발생기에 위치고정된 가이드블럭(110)에 대하여 정방향으로 회전되거나 역방향으로 회전되는 것이다.
여기서, 상기 가이드블럭(110)과 대응하는 회전유니트(120)의 일측면에는 상기 가이드블럭(110)의 외주에 형성된 접촉면과 외접하여 아이들 회전되는 복수개의 안내롤러(128)를 원주방향으로 일정간격을 두고 구비되는 것이 바람직하다.
상기 직선안내유니트(130)는 상기 다관절 로봇유니트를 위치이동시키도록 직선안내 이동하는 안내부재이다.
이러한 직선안내유니트(130)는 상기 회전유니트(120)의 임의위치에 고정브라켓(131)을 매개로 하여 위치고정되도록 조립됨에 따라, 상기 구동모터(122)의 정,역방향 회전시 상기 회전유니트와 더불어 회전된다.
상기 직선안내유니트(130)의 외부면에는 대략 'ㄷ' 단면상의 이동블럭(132)을 활주이동가능하게 조립하고, 상기 이동블럭(132)은 직선안내유니트의 일측단에 구비되는 엑츄에이터(134)의 동력에 의해서 직선안내유니트의 몸체 외부면을 따라 직선왕복 이동된다.
이에 따라, 상기 이동블럭(132)은 상기 엑츄에이터(134)의 작동시 직선안내유니트를 따라 직선이동되면서 가이드블럭과 회전유니트의 각 원형공(116,126),맨웨이홀(11)을 통해 증기발생기(10)내로 인입되거나 외부로 인출되는 것이다.
그리고 상기 직선안내유니트(130)은 일정길이의 제1직선바(136)와 일단이 회동가능하게 조립되고, 상기 엑츄에이터(134)가 타단에 조립되는 제2직선바(138)와 상기 제1직선바(136)의 안내홈과 상기 제2직선바(138)의 안내홈에 양단이 각각 회동가능하게 조립되는 중앙직선바(137)를 포함한다.
상기 다관절 로봇유니트(140)는 상기 직선안내유니트(130)에 구비되는 이동블럭(132)에 조립되어 상기 엑츄에이터(134)의 작동시 상기 이동블럭(132)과 더불어 가이드블럭과 회전유니트에 형성된 각 원형공(116,126)과 맨웨이홀(11)을 통해 증기발생기(10)내로 인입되거나 외부로 인출되고, 상기 구동모터(124)의 작동시 상기 회전유니트 및 직선안내유니트와 더불어 정방향 또는 역방향으로 회전되면서 작업위치를 결정하게 된다.
이러한 다관절 로봇유니트(140)는 상기 이동블럭(132)에 고정설치되는 고정블럭(149)에 일단이 선회가능하게 조립되는 제1아암(141)과, 상기 제1아암(141)의 단부에 회동가능하게 조립되는 제2아암(142) 및 상기 제2아암(142)의 단부에 회동가능하게 조립되는 그리퍼(143)를 포함한다.
이에 따라, 상기 그리퍼(143)에 클램핑되는 노즐댐(150)의 중앙판(151), 우측판(152) 및 좌측판(153)을 차례대로 취부하여 상기 노즐홀(12)의 설치하여 밀폐하고, 설치된 노즐댐(150)을 구성하는 중앙판, 우측판 및 좌측판은 체결부재에 의해서 체결조립된다.
또한, 상기 노즐댐(150)을 분해하여 제거하는 작업은 상기 맨웨이홀을 통해 진입된 다관절 로봇 유니트(140)로서 반대순서로 분해하여 외부로 인출하게 된다.
110 : 가이드블럭 114 : 기어
120 : 회전유니트 122 : 구동기어
124 : 구동모터 116,126 : 원형공
130 : 직선안내유니트 132 : 이동블럭
134 : 엑츄에이터 136 : 제1직선바
137 : 중앙직선바 138 : 제2직선바
140 : 다관절 로봇 유니트 141 : 제1아암
142 : 제2아암 143 : 그리퍼
120 : 회전유니트 122 : 구동기어
124 : 구동모터 116,126 : 원형공
130 : 직선안내유니트 132 : 이동블럭
134 : 엑츄에이터 136 : 제1직선바
137 : 중앙직선바 138 : 제2직선바
140 : 다관절 로봇 유니트 141 : 제1아암
142 : 제2아암 143 : 그리퍼
Claims (1)
- 본 발명은, 증기발생기의 몸체 하부면에 관통형성된 맨웨이홀의 외부면에 장착되는 가이드 블럭 ;
상기 가이드용블록의 외부면에 형성된 기어와 맞물리는 구동기어를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터를 구비하고, 상기 가이등용 블럭에 회전가능하게 조립되는 회전유니트 ;
상기 회전유니트에 고정브라켓을 매개로 위치고정되도록 조립되고, 외부면에 활주이동가능하게 조립된 이동블럭을 엑츄에이터에 의해서 직선왕복 이동시키는 직선안내유니트 ;
상기 이동블록에 장착되는 다관절 로봇 유니트를 포함하고,
상기 맨웨이홀의 내부로 인입 또는 인출되는 다관절 로봇유니트에 의해서 상기 맨웨이홀에 인접하는 노즐홀에 노즐댐을 장착하거나 분리하는 것을 특징으로 하는 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치를 제공한다.
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|---|---|---|---|
| KR1020110065477A KR101859427B1 (ko) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110065477A KR101859427B1 (ko) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130003864A true KR20130003864A (ko) | 2013-01-09 |
| KR101859427B1 KR101859427B1 (ko) | 2018-06-27 |
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| KR1020110065477A KR101859427B1 (ko) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 및 제거용 로봇장치 |
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| KR (1) | KR101859427B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| TWI658089B (zh) * | 2014-06-16 | 2019-05-01 | 日商日產化學工業股份有限公司 | 光阻底層膜形成用組成物 |
| CN112692786A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-23 | 核动力运行研究所 | 一种核电站蒸汽发生器一次侧高水位堵板螺栓拆装装置 |
-
2011
- 2011-07-01 KR KR1020110065477A patent/KR101859427B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101445107B1 (ko) * | 2013-06-07 | 2014-10-02 | 첨단기공 주식회사 | 간섭 회피가 가능한 원자로 증기발생기의 노즐댐 설치 로봇 |
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Also Published As
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| KR101859427B1 (ko) | 2018-06-27 |
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