WO2018051040A2 - Dispositif mobile de traitement par commande a distance de la surface externe d'un tube - Google Patents

Dispositif mobile de traitement par commande a distance de la surface externe d'un tube Download PDF

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WO2018051040A2
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relative
subassembly
translation
rotation
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Jean Alinat
Michel Sagnes
Jean-François SANCHEZ
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Onet Technologies Cn
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    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
    • B08B9/023—Cleaning the external surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B23/08—Portable grinding machines designed for fastening on workpieces or other parts of particular section, e.g. for grinding commutators
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21C19/02—Details of handling arrangements
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to a method of treating the outer face of tubes with teleoperated tools.
  • remote operation an operation that can be performed remotely, in particular because of a visual inspection and remote control in real time using an on-board camera.
  • RIC tubes of the basic system Internal Instrumentation of the Heart
  • vessel shaft of the reactor building It is more particularly a set of stainless steel guide tubes about 1 inch in diameter, about 50 tubes called guide tubes (or "RIC tubes of the basic system Internal Instrumentation of the Heart), located under the reactor vessel of a reactor of a nuclear power plant type pressurized water reactor in the so-called vessel shaft of the reactor building.
  • These tubes allow the insertion of probes in the reactor to measure the neutron activity of the heart when the latter is in operation. These probes play an important role in controlling and controlling the reactor power.
  • Some tubes may have a surface with corroded areas, thus requiring an intervention for the detection and elimination of this corrosion.
  • the operations to be performed include:
  • the first step in re-aligning the tubes is to brush the outer surface to remove any traces or deposits. Brushing sufficiently strong to remove the oxidation plates, 360 ° around the tube and with identical efficiency on straight or bent tube, being necessary to obtain a perfectly cleaned surface and to be able to continue with the following operations of television inspection and penetrant testing.
  • Penetrant Testing is a non-destructive testing method used in industry. This method aims to highlight discontinuities emerging on any piece of metal, in particular to detect the presence of sting.
  • the bleeding operation comprises, in a known manner, the application and the successive cleaning / removal of different products.
  • the part to be tested is then coated with penetrating product, by spraying or by immersion; generally colored or fluorescent petroleum products;
  • the part is washed to remove the penetrating product deposited on the surface, in order to carefully wash the product on the surface without eliminating the product that has penetrated any defects emerging from the part;
  • the final machining operation of the tubes requires high precision and reliability on the dimensions of the machining performed because the RIC guide tubes are part of the primary circuit of the plant.
  • FR 3,025,281 discloses an inspection assembly of a probe guide tube maintenance assembly of the RIC system.
  • This device comprises several tools for performing different types of operation on the outer surface of a tube: brushing, video inspection, marking areas to be treated, scouring (machining) damaged areas, the various tools can be mounted on the same carrier or pusher one after the other.
  • the pusher comprises an advance wheel which is fixed, disposed below and in abutment with the tube, and these are rollers at the top which move apart for the installation of the device, then close again on the tube.
  • This mode of installation does not guarantee a plating of the advance wheel if the device moves on a tube with variations in diameter, due for example to multiple machining.
  • Brushing in FR 3 025 281 is done by a simple displacement in translation of the tube relative to fixed brushes which are annular in shape around the tube and in pressure against it. It is the advancing movement of the pusher subassembly that carries out the brushing and not the movement of the brushes.
  • the machining tool comprises a cutter which is not able to be displaced in relative translation in the three directions orthogonal to the tube. FR 3,025,281 does not describe a bleeding process.
  • the object of the present invention is therefore to provide improved tools for performing maintenance of the outer faces of RIC guide tubes easier, more accurate and more reliable.
  • the present invention provides a mobile device for remote control treatment of the outer surface of a tube, also hereinafter referred to as "robot", said mobile treatment device comprising a pusher subassembly fixed end-to-end. in the longitudinal direction to a subset of treatment preferably a rigid support structure supporting them, with:
  • said pusher subassembly comprising a wheel adapted to be disposed opposite said tube, called advancing wheel, and at least first motor or jack adapted to move said advancing wheel relative to said tube; that said wheel can be moved in support against the said tube, and a second motor adapted to actuate said spinning wheel on itself along an axis of rotation in a direction perpendicular to the longitudinal axis of said tube to allow the displacement of said mobile longitudinal translation processing device on along said tube, and
  • said treatment subassembly comprising at least one processing tool adapted to cooperate with at least one third motor or jack adapted to move in rotation and / or in relative translation said treatment tool with respect to said tube and / or by relative to said pusher subassembly, said processing subassembly being able to adopt an open position allowing its installation around the tube and a closed position around and / or against said tube allowing the treatment of the tube, the change of said position being obtained at least with the aid of a fourth motor or actuator capable of actuating a clamping element, and, preferably, a suction device being able to suck up the treatment products deposited on said tube and / or waste of said tube after treatment of said tube, and
  • At least one device for visually inspecting the outer surface of said tube to be treated comprising at least one camera integral with said pusher subassembly and / or said processing subassembly and preferably at least one lighting device for the illuminating at least one zone of said tube to be treated inspected by said camera,
  • said subset of treatment is chosen from:
  • a brushing subassembly comprising a brushing tool comprising a plurality of brushes able to be displaced in translation and in relative rotation with respect to the tube
  • a penetrant subassembly comprising, as said treatment tool, at least a plurality of liquid spray nozzles capable of being displaced relatively in translation and / or rotation with respect to said tube, and
  • a machining subassembly comprising a said machining tool comprising at least one cutter adapted to be moved in rotation on itself by a said first motor, said cutter being able to be displaced in relative translation according to 3; orthogonal directions with respect to the tube comprising the longitudinal direction of said tube, with at least three so-called third motors or jacks supported respectively by three relative translation modules, when the machining subassembly is not displaced in translation relative to said tube.
  • the brushing is carried out with circular brushes which are able to move relative to the tube, and more particularly with circular brushes in rotation on themselves on the one hand and on the other hand, a set said circular brushes being rotated around the tube, which provides a more efficient brushing.
  • the machining tool allows a more efficient and precise movement and positioning of the cutter, in particular by the possibility of relative movements in the three orthogonal dimensions of the subassembly. machining with respect to the pusher subassembly.
  • the pusher subassembly also confers a sufficiently strong clamping to achieve a controlled and precise machining with respect to milling movements.
  • the said pusher subassembly comprises a said forward wheel mounted below and bearing against the tube so as to move in height to be able to follow the possible variations in diameter of the tube, during the displacement in relative translation of the said advance wheel relative to the tube.
  • the pusher subassembly more particularly includes rollers disposed above the tube which are fixed and the advancing wheel below is in abutment against the tube is mounted on a pneumatic jack so that its height is adjustable.
  • This embodiment is advantageous in that it guarantees a plating of the feed wheel if the system moves on a tube with variations in diameter and makes it possible to guarantee that the pusher remains in position on the tube in the event of hazard without risk of falling if the jaws / pebbles are opened.
  • the mobile treatment device is a mobile brushing device comprising a brushing subassembly comprising, as said treatment tool, a brushing tool comprising at least one brush capable of being displaced in translation and / or in relative rotation relative to the tube, even when the brushing subassembly is not moved in translation and rotation relative to said tube.
  • said brushing tool comprises a plurality of rotary brushes each capable of being rotated on itself along an axis of rotation in directions parallel to the longitudinal axis of said tube by means of a said third electric motor to allow the brushing of the outer surface of said tube and said brushes are adapted to be arranged regularly around said tube vis-à-vis the circumference of said tube in cross section, preferably at the same level in the longitudinal direction of said tube, and said brushes are able to be applied in abutment against the external surface of said tube by means of a said fourth motor or jack actuating brush supports between a said open position and a said position of preferably closing two brush supports each supporting n brushes.
  • said brushing tool is able to be actuated in relative rotation with respect to the pusher subassembly along an axis of rotation corresponding to the longitudinal axis of said tube, preferably with the aid of a control system.
  • gear wheels mounted in gear and operable in rotation by another said third motor, preferably actuatable in alternating rotations in the outward and return direction on an angular sector less than 270 °, preferably at least 360 ° / 4xn
  • said device for visual inspection of said tube to be treated comprises a plurality of cameras downstream of said sub-assembly of brushing, able to be regularly spaced and arranged circularly around said tube to inspect the entire periphery and each said camera being coupled to a lighting device for illuminating at least the area of said tube inspected by said camera.
  • the mobile treatment device is a mobile bleeding device comprising a penetrant subassembly comprising as said treatment tool at least a plurality of liquid spray nozzles capable of being displaced in relative translation by report to said tube even when the penetrant subassembly is not displaced in translation relative to said tube.
  • the said sub-set of bleeding comprises a lower tray adapted to be disposed below the guide tube and collect the products sprayed by said spray nozzles disposed in the underside of a spray boom, said ramp of spraying being adapted to be disposed on said tube and moved relative translation relative to said tray by a said third electric motor for performing the bleeding treatment of a tube section when the penetrant subassembly is not displaced in translation relative to said tube.
  • said lower tray comprises two transverse walls respectively at its two longitudinal ends, said transverse walls comprising U-shaped notches acting as said clamping member of the tube being able to cover the underside of said tube and at least a portion of its two lateral faces of said tube when said bin is actuated in vertical translation by a said fourth jack from a low position corresponding to a said open position to a high position corresponding to a said closed position.
  • a retractable gasket at the top prevents leakage of products out of the tank when rewinding bent tubes.
  • this second mode of said visual inspection device of said tube to be treated comprises a plurality of cameras arranged (i) some downstream of said subassembly of bleeding able to be regularly spaced and arranged circularly around said tube for inspecting the entire periphery before and / or after bleed treatment and (ii) some in the vicinity of said spray nozzles for inspecting the spray jet and / or the tube during the bleeding treatment, preferably each said camera being coupled to a lighting device for illuminating at least the area of said tube inspected by said camera comprising UV illumination capable of revealing a fluorescent penetrant product adapted to be sprayed by the bleeding tool.
  • the mobile processing device is a mobile machining device comprising a machining subassembly comprising a said machining tool comprising at least one cutter adapted to be moved in rotation on itself by a said first motor, the said cutter being able to be displaced in relative translation and / or in relative rotation with respect to the tube by at least said third motor, preferably even when the machining subassembly is not moved in translation and / or rotation with respect to said tube.
  • said machining subassembly comprises:
  • a said first relative translation module supporting and being able to move the said cutter in the longitudinal direction of the said tube with respect to the said machining sub-assembly when the latter is immobilized in translation relative to the longitudinal direction of said tube relative to said pusher subassembly
  • a fourth clamping module comprising a said clamping element, able to adopt a said open position for laying the said machining subassembly around the tube and a said closed position around and / or against the said tube allowing the immobilizing said machining subassembly with respect to said pusher subassembly, said third relative translation module being mounted on said fourth clamping module so that said cutter is able to be displaced in relative translation along said second perpendicular direction by displacement in relative translation according to said second perpendicular direction of said third relative translation module relative to said fourth clamping module.
  • said first, second and third relative translational modules each comprise a said third electric motor adapted to actuate in rotation the toothed wheels mounted in gear of a ball screw mechanism capable of transforming a rotational movement into translational movement to achieve a said relative translation.
  • said machining subassembly is able to be actuated in relative rotation with respect to the pusher subassembly along an axis of rotation corresponding to the longitudinal axis of said tube by a fourth said third motor, preferably by means of a gears gear system rotatably actuable and rotatable, preferably still operable in alternating rotations in both directions back and forth over an angular sector (alpha) of less than 300 °, preferably at least 180 °.
  • the present invention also provides a method of treating the outer surface of a tube by remote operation comprising the implementation of at least one mobile device for treating the outer surface of a tube according to the invention, said method comprising the steps in which :
  • the state of the external surface of the tube is visually inspected by means of said cameras, by means of at least one said inspection camera, by moving it in relative longitudinal translation and / or in relative rotation relative to said tube by actuating said second engine or cylinder of the pusher subassembly and / or at least one said third engine or jack of the processing subassembly, and
  • said clamping element is actuated by actuating said fourth motor or jack of said processing subassembly, then said processing of said outer surface of the tube by actuating said treatment tool and moving with the aid of at least one said third motor, said processing tool in rotation and / or relative translation relative to said tube and / or relative to said pusher subassembly, and
  • step e4) the quality of said treatment is verified with at least one said inspection camera, preferably by repeating step e1), and
  • a mobile brushing device comprising a brushing subassembly comprising a said brushing tool comprising at least one brush which is displaced in translation and / or in relative rotation with respect to the tube, in step e3) of the treatment of brushing, and
  • a mobile bleeding device comprising a penetrant subassembly comprising, as said bleeding tool, comprising a plurality of liquid spray nozzles, which nozzles are displaced relatively in translation and / or rotation with respect to said tube, step e3) of the bleed treatment, and
  • said mobile machining device comprising a machining subassembly comprising a said machining tool comprising at least one cutter which is moved in rotation on itself and in relative translation and / or relative rotation with respect to the tube, preferably the machining subassembly not being moved in translation and / or rotation relative to said tube, in step e3) of the machining process.
  • said brushing tool comprising a plurality of 2n rotating brushes arranged regularly spaced and circularly around said tube opposite the circumference of said tube in cross section, preferably at the same level in the longitudinal direction of said tube, said brushes are pressed against the outer surface of said tube by actuating brush supports preferably two brush supports each supporting n brushes, from a said open position to a said closed position, with the aid of a said second motor or jack, and the said brushes are actuated in rotation on it; even along an axis of rotation in directions parallel to the longitudinal axis of said tube using a first electric motor and said brushing tool is actuated in relative rotation relative to the pusher subassembly along an axis of rotation corresponding to the longitudinal axis of said tube by another said third motor, preferably said brushing tool is actuated in alternating rotations in the back and forth direction on an angular sector (alpha
  • the penetrant subassembly comprises at least a plurality of liquid spray nozzles arranged in the underside a spray boom disposed on said tube, and a lower tray disposed below the tube, the said nozzles are moved relative translation relative to said tray by an electric motor, and the products sprayed by said nozzles are collected; sprinkling in said tray.
  • said lower tray comprises two transverse walls respectively at its two longitudinal ends, said transverse walls comprising U-shaped notches acting as said clamping member of the tube, and covering the underside of said tube and at least a portion of its two lateral faces of said tube in said U-shaped notches, by actuating said tray in vertical translation from a low position corresponding to a said open position to a high position corresponding to a said closed position.
  • step e3 the said mill is moved in rotation on itself and in relative translation and in relative rotation with respect to the tube, the sub-part machining assembly not being moved in translation and / or rotation relative to said tube.
  • said milling cutter is rotated on itself and in relative translation in 3 orthogonal directions relative to the tube comprising the said longitudinal direction of said tube, with at least three so-called third motors or jacks supported respectively by three relative translation modules, when the machining subassembly is not displaced in translation and in rotation with respect to said tube,
  • a second said relative translation module in a first direction perpendicular to the longitudinal direction, supporting said first relative translation module and moving said strawberry in relative translation first perpendicular direction, and
  • a third said relative translation module in a second direction perpendicular to the longitudinal direction, supporting said second relative translation module and moving said strawberry in relative translation according to said second perpendicular direction, a fourth clamping module supporting said third relative translational module and comprising a said clamping element actuated in said closed position around and against said tube thus immobilizing said subassembly of machining with respect to said pusher subassembly and said tube, when said bur is moved in said relative translation, and
  • said machining subassembly is actuated stepwise in relative rotation with respect to the pusher subassembly along an axis of rotation corresponding to the longitudinal axis of said tube, when said milling cutter is not displaced in said relative translation.
  • said cutter is moved to a position remote from the tube by actuating in relative translation said third relative translation module, and is positioned in translation in the longitudinal direction of the tube, said subassembly of machining using said pusher subassembly, at the region of the tube to be machined
  • e3.2 is positioned in relative rotation in the longitudinal direction (XX ') of the tube, said subassembly of machining relative to said pusher subassembly, so that said cutter is in line with the tube area to be machined, e3.3) said rotary cutter is actuated in rotation on itself and said cutter is applied against said tube, and
  • said third relative translational module is actuated in relative translation, and concomitantly, said milling cutter is moved in relative translation in the longitudinal direction of the tube by displacing in relative translation in the longitudinal direction said first relative translational module; and at the end of stroke, said cutter is moved away from the tube by actuating in relative translation said third relative translation module, then
  • the said strawberry is shifted laterally in relative translation along the said first transverse perpendicular direction by displacement in relative translation according to the said first perpendicular direction of the said second relative translation module; then, preferably, said milling cutter is moved in relative translation in the longitudinal direction of the tube in the opposite direction by displacing in relative translation along the longitudinal direction said first relative translational module to the end of the stroke, then
  • steps e3.3) to e3.5) are repeated at least once, and then e.37) said machining subassembly is offset angularly relative to the pusher subassembly, said cutter being moved to a position remote from the tube by actuating in relative translation said third relative translation module (13z), then
  • said relative third translational module (13z) is actuated in relative translation, and concomitantly, said milling cutter is moved in relative translation in the first direction perpendicular to the longitudinal direction of the tube by displacing in relative translation said second module relative translation; and at the end of stroke, said cutter is moved away from the tube by actuating in relative translation said third relative translation module, then
  • said relative milling cutter is moved along said longitudinal direction by relatively translational displacement of said first relative translational module; then preferably it moves said mill in relative translation in the first transverse perpendicular direction in opposite direction by moving in relative translation said second relative translation module to the end of travel.
  • a plurality of cameras and preferably lighting devices, arranged regularly spaced and circularly arranged in a ring on a support are used so as to be able to visualize the the entire circumference of the tube at a given position of the treatment device in the longitudinal direction of the tube, without rotating said cameras around said tube.
  • stainless steel guide tubes located under the reactor vessel of a nuclear power plant are treated in the so-called “reactor vessel” reactor well, said tubes allowing the insertion of probes into the reactor to measure the neutron activity of the heart when the heart is in operation.
  • the devices or robots are positioned on the tubes by an operator without any help or external handling means, they are therefore designed not to be too cumbersome and too heavy because the installation must be able to be carried out simply and quickly.
  • the size of the robots is as small as possible to take into account the space between the tubes. In practice, for RIC tubes, to ensure the largest possible tube coverage, the maximum width of the robots is 150mm and the maximum height is of the order of 600mm.
  • the robots are positioned on the tube one after the other and they are controlled from outside the pit.
  • the entire control station being installed in the annular space of the reactor building (BR).
  • the motors and cylinders preferably operate with electricity and compressed air.
  • the robots are placed on the tube via rollers on one side, on the other side, a wheel mounted on a pneumatic cylinder bears on the tube. It is this wheel that can move the machine forward or backward on the tube.
  • a vacuum cleaner positioned outside the shaft allows the recovery of brushing waste and machining and liquid effluents bleeding.
  • FIG. 1 represents a set of guide tubes 1 in the reactor vessel's well pit space under the tank 2 of a nuclear power plant reactor;
  • FIGS. 2A and 2B show a mobile brushing device 11 according to the invention shown on one side with cover (Figure 2A) and on the other side without cover (Figure 2B);
  • FIG. 2C is a schematic view of the mobile brushing device
  • FIG. 2D shows a portion 11b 'of the brush subassembly 11, with connecting elements in relative rotation relative to a second portion 11b "which caps the pusher 11a which is integral therewith;
  • FIG. 2E is a view showing elements of the pusher 11a and a clamping element 11d capable of actuating the change of position of the brushing tool of FIG. 2D;
  • - Figures 2F and 2G show the sets of brushes whose axes of rotation ⁇ 1 ⁇ are arranged regularly spaced crosswise relative to the longitudinal axis XX 'of the brushing robot 11;
  • FIG. 2G shows the detail of the rotational movement mechanisms on itself of the brushes 11b1;
  • FIGS. 3A and 3B show views of a bleeding robot 12 according to the invention
  • FIGS. 3C and 3D represent parts of the penetrant subassembly 12b of the bleed robot 12;
  • FIGS. 4A and 4B are views of a machining robot 13
  • FIGS. 4C and 4C are views showing the junction between the pusher subassembly 13a and the machining subassembly 13b of the machining robot 13 with connection and relative rotation mechanisms in 13b;
  • FIG. 4D shows the detail of the interior of the pusher subassembly 13a of the machining robot
  • FIG. 4E shows the detail of a clamping module 13c of the machining subassembly of the machining robot
  • FIG. 4F shows the mounting of a relative translation block 13y along the axis YY 'with respect to the clamping module 13d of the machining subassembly of the machining robot;
  • FIG. 4G shows the mounting of a second block 13z of relative translation along the axis ZZ 'mounted on the block 13y of the machining subassembly of the machining robot;
  • FIG. 41 shows the mounting of the cutter 13b 1 adapted to rotate in relative rotation along the axis YY 'relative to the cutter support 13b;
  • FIG. 4J shows the detail of a camera and lighting device 13c mounted on the clamping module 13d.
  • FIG 1 there is shown a set of about fifty tubes 1 to be treated by the maintenance method according to the invention.
  • These tubes 1 are known under the name "RIC tube (elementary system internal instrumentation of the heart)".
  • These tubes are located under the tank 2 of the reactor of a nuclear power plant of pressurized water reactor type in the so-called “reactor vessel's well pit” .
  • These tubes also called guide tubes, allow the insertion of probes. at different heights in the reactor to measure the neutron activity of the heart when the heart is in operation. These probes play an important role in controlling and controlling the reactor power.
  • These probes are attached to the end of smaller diameter tubes guided by said guide tubes into which they are inserted.
  • the guide tubes 1 are supported by a horizontal support frame 3 disposed in height below the tank and a vertical support frame 4 resting on the floor 5 of the tank well disposed laterally with respect to said tank 2, close to the wall of the hall wells.
  • the guide tubes 1 extend from the vertical frame 4 to the horizontal frame 3 over a length of about 1 to 6 m.
  • a first tube portion 1 extends horizontally from the vertical frame 4 extended by a second curved portion with a radius of curvature of 3 meters rising upward towards the horizontal frame 3.
  • the tubes In the upper part of the zone Curved guide tubes 1 below the horizontal frame 3, the tubes have a maximum inclination of about 60 degrees. It is this part of the tubes between the vertical frame 4 and the horizontal frame 3 which will be treated by the maintenance method according to the present invention.
  • the lateral spacing distance between the adjacent tubes is about 80 mm and the vertical spacing distance between the adjacent tubes is about 400 mm.
  • These guide tubes have a diameter of 1 inch (about 25.4 mm) and a thickness of about 7 mm.
  • upstream and downstream refer to a direction of movement according to which the pusher subassembly pushes the processing subset (direct translation) and not the opposite case where the pusher subassembly pulls the subset treatment (inverse translation).
  • FIGS. 2A to 2G show a mobile brushing device according to the invention or a brushing robot 11.
  • This mobile brushing device 11 comprises, upstream, a pusher subassembly 11a capable of cooperating with a brushing device 11.
  • tube 1 so as to move in relative translation along the longitudinal direction XX 'of the tube 1 while pushing a brushing subassembly 11b which is integral therewith, said brushing assembly being also mounted on the guide tube 1.
  • the pusher subassembly 11a shown schematically in FIG. 2C, comprises an advance wheel 11a arranged below the guide tube 1 capable of being actuated in vertical translation along the direction ZZ ', perpendicular to the axis of the tube 1 and robot 11, by a cylinder lla2.
  • the advance wheel liai is based on the underside of the guide tube 1 whose upper face abuts on rollers llb5. In this support position against the tube, when the advance wheel liai is actuated in rotation by an electric motor lla3, the pusher can move in relative translation along the guide tube 1.
  • the various elements of the pusher 11a are mounted on a common rigid support structure 110 and also supports elements of the pusher subassembly 11b, in particular an upper plate 11b "supporting on the underside the rollers llb5 resting on the upper face of the tube 1 when the advance wheel plates the guide tube against said rollers llb5.
  • FIGS. 2D and 2E show a part of the brushing tool 11b 'of the brushing subassembly 11b capable of being actuated in relative translation along an axis of rotation in the direction XX' by a rotation mechanism comprising a pinion 11b6 mounted in gear with a toothed or toothed toothed portion rack 11b7 (open on a portion 11b7 'of the circumference of the wheel), relative to a fixed portion 11b "which cap and is secured to the subassembly pusher lia.
  • the brushing tool 11b ' comprises four rotating brushes 11bb arranged at the same level along the axis XX' of the brushing tool Ub 'with their axes of rotation XlX'l parallel to the axis XX' of the brushing tool 11b 'and the guide tube 1 and arranged in a cross, that is to say 90 ° from each other.
  • the size of the brushes is such that rotation of an angle ⁇ of approximately 45 ° to 50 ° of the brushing tool relative to the axis XX 'makes it possible to move the rotary brushes 11b 1 so as to brush the unbrushed intermediate parts when the brushing tool is in the initial position before rotation of the angle a.
  • the brushing tool could comprise a larger number of brushes so as to brush the entire periphery of the guide tube without rotation of the brushing tool 11b ', in particular for example 8 rotating brushes 11b1. But that would have required to implement a motor llb2 'of rotation of the rotating brushes llbl along their axis ⁇ 1 ⁇ of greater power and greater bulk, which is to be avoided according to the present invention, insofar as the treatment device according to the invention must be able to position itself in a small space between two adjacent parallel tubes.
  • the rotating brushes 11b1 are mounted on two half-shells or jaws 11d1 and 11d2 connected to each other by a hinge system 11d3 for actuating them in relative rotation along an axis X2X'2 parallel to the axis XX 'and disposed of one side of it.
  • Each jaw forming half shells 11d1 and 11d2 supports two rotating brushes 11b1.
  • the diametrically opposite side of the axis X2X2 'of the hinge device 11d3 between the two jaws forming half-shells 11d1 and 11d2, comprises a void space 11d4 by which in the open position by relative rotation of distance of the two shells 11dl and lld2, the brushing tool 11b 'can be applied against the guide tube 1. Then, by closing by relative rotation of approaching the two shells 11d1 and 11d2 towards each other, the four rotary brushes 11d1 are arranged in support against the outer surface of the guide tube 1.
  • the brushing tool 11b ' is supported by and between two transverse end plates llp1 and llp2 integral with the common support structure 110.
  • These plates llp1 and llp2 comprise on an edge on the side opposite to the axis X2X2' of the hinge lld3, empty forms in U adapted to allow the introduction of the guide tube 1 in the brushing tool in the open position of the brushing tool.
  • FIG. 2E shows a part of the mechanism for actuating the change of position between the opening and closing position of the brushing tool, comprising a lower cradle 11d capable of being actuated in vertical translation according to FIG. ZZ axis 'perpendicular to the axis XX' with a jack llb3.
  • the cradle 11 comprises curved U-shaped recesses adapted to receive the lower face of the half-shell or the lower jaw 11dl and close it to the upper half shell lld2 which is retained by an upper cradle lld ' inverted form adapted to receive the upper face of the upper jaw-shaped half-shell lld2.
  • each half-shell jaw 11d1 and 11d2 supports an engine 11b2 'capable of operating in rotation a set of gears and gear llb8 and llb9, able to operate in rotation along the axes ⁇ 1 ⁇ the two rotating brushes llbl.
  • the brushing tool 11b ' is adapted to be driven in relative rotation along the axis XX' of the device relative to the fixed part 11b "of the brushing subassembly coming to cap the pusher
  • the fixed part 11b supports a motor 11b2 capable of actuating the pinion gear system 11b6 and the toothed gear portion 11b7, connecting the fixed portion 11b" to the brushing tool 11b '.
  • the four rotary brushes 11b1 are rotated on itself.
  • rotations are alternately rotated alternately along an axis a of 45 ° to 50 °, the brushing tool 11b 'with respect to the fixed part 11b' of the brushing subassembly 11b. complete brushing of the entire periphery of the guide tube as shown in Figure 2H '.
  • Bearing rollers 1le3 at both longitudinal ends of the half-shell-shaped brush supports 11d1 and 11d2 permit rotation in internal grooves or grooves of the side walls at the ends of the cradles 11d and 11d '.
  • a handle 111 facilitates the handling of the mobile brushing device 11 for its pause on the guide tube 1, it being understood that the remainder of the operations of control of translation and rotation, closing or opening of the brushing tool 11b ' are operated remotely to allow the maintenance personnel to reside outside the most radioactive zone, in the building reactor pit, at the minimum time.
  • a visual inspection module 11c Downstream of the brushing subassembly 11b and downstream of the brushes 11bl, there is a visual inspection module 11c here comprising six cameras 11c1 coupled to six lighting devices including diodes 11c2, arranged at the same level in the direction longitudinally XX 'and circularly and regularly spaced around the guide tube 1.
  • the visual inspection device 11c thus forms a ring of six cameras which observe in an angular sector of the tube so as to observe the entire circumference of the tube, said visual inspection crown being secured to the plate IIb2 downstream of the brushing tool 11b '.
  • the visual inspection device 11c makes it possible to display the entire surface of the tube with a high definition.
  • the brushing device can move in translation along the tube at a greater speed of 5 to 10 mm / sec.
  • the translation speed is reduced and the rotary brushes 11b 'and the alternating rotation of the brushing tool 11b' are actuated to operate the brushing. .
  • the device is moved in reverse translation before moving it to inspect the quality of the brushing.
  • the toothed wheel portion 11b7 of the relative rotation mechanism of the brushing tool 11b 'with respect to the fixed portion 11b "of the brushing subassembly 11b comprises a U-shaped open portion. 11b7 'allowing the brush subassembly 11b can be applied against the guide tube 1. That is why the rotation of the brushing tool 11b' can not be performed continuously 360 ° but in alternating rotation d to come and go from an angle more or less a.
  • the various motors lla3, llb2 and llb2 'are electric motors and the different cylinders lla2 and llb3 are pneumatic cylinders so as to avoid hydraulic leaks.
  • the implementation of pneumatic cylinders also makes it possible to use the compressed air network available within the nuclear power plant.
  • the mobile brushing device comprises a safety clamping device 11f which holds the mobile brushing device 11 on the guide tube 1 in the event of a malfunction of the pneumatic cylinders 11a and 11b3 in the clamping and closing position on the guide tube 1. More precisely, in the event of a loss of pressure at the compressed air supply of the pneumatic cylinders, the roll-shaped safety device 11f is released automatically and is pressed against the guide tube 1 on the underside of the latter for securing the mobile brushing device with the guide tube 1. This safety device 11f is disposed here downstream of the visual inspection ring 11c.
  • FIG. 2E shows electrical connection boxes 11k1 and pneumatic connection boxes 11k2 without the electrical connections and the pneumatic connections supplying the various pneumatic cylinders and electric motors.
  • FIG. 2H shows, before brushing, the traces of deposition and corrosion on the outer surface of the guide tube 1.
  • FIG. 2H it can be seen, after brushing, that the deposits of FIG. 2H have disappeared, but observe that the surface of the tube is altered with traces of corrosion requiring a bleeding treatment as described below.
  • the mobile brushing device comprises a safety clamping device 11f which holds the mobile brushing device 11 on the guide tube 1 in the event of a malfunction of the pneumatic cylinders 11a and 11b3 in the clamping and closing position on the guide tube 1, so that in case of loss of pressure at the air supply of the pneumatic cylinders, the safety device 11f shaped arches is released and is pressed against the guide tube 1 at the underside of the latter for securing the mobile brushing device with the guide tube 1.
  • This safety device 11f is disposed downstream of the visual inspection ring 11c.
  • the brushing subassembly 11b comprises a suction device 11b4 disposed below said rotary brushes 11b1 so that the waste can be sucked onto the surface of the tube 1 resulting from the brushing.
  • FIGS. 3A to 3D there is shown a mobile bleeding device according to the present invention or ressuagel2 robot comprising a pusher subassembly 12a upstream of a penetrant subassembly 12b equipped downstream of a crown of visual inspection 12c.
  • the pusher subassembly 12a is similar to the slider subassembly 11a of the brushing robot described above. It comprises an advance wheel 12a 1 adapted to be disposed below the guide tube 1 when the device is applied to said tube.
  • the advance wheel 12a 1 cooperates with a cylinder 12a2 adapted to move the feed wheel 12a 1 in vertical translation until it bears against the underside of the guide tube 1 (not shown in FIGS. 3A to 3D).
  • the upper face of the guide tube 1 then bears against rollers or rollers 12a5 on the underside of an upper fixed portion 12b "of the penetrant subassembly 12b covering the subassembly 12a.
  • 12al also cooperates with an electric motor 12a3 able to actuate it in rotation about itself along an axis in the direction YY 'to enable the foot-held robot to move in longitudinal translation XX' along the guide tube 1.
  • the pusher subassembly 12a, the penetrant subassembly 12b and the various elements constituting them are mounted on the same support structure 120.
  • the portion 12b 'of the bleeding tool of the penetrant subassembly 12b is mounted on and between two vertical vertical flat plates 12pl and 12p2 disposed along the transverse plane YZ.
  • the portion 12b "of the penetrant subassembly 12b, disposed above the pusher subassembly 12a is secured to the upstream face of the plate 12p2, supports the motor 12b2.
  • a clamping element 12d described below can be actuated in translation in the upper closed position on the guide tube 10 under the effect of the actuation of a pneumatic cylinder 12b3 and conversely operated in the low position released relative to the tube. when the clamping element 12d described hereinafter is in the open position.
  • a safety device 12f Upstream of the pusher device 12a is a safety device 12f comprising a U-shaped curved shape adapted to fit a part of the circumference of the guide tube 11.
  • the safety element 12f is automatically engaged in the closed position against the tube 1 when the pneumatic clamping cylinder 12b3 is deficient.
  • the bleeding tool 12b comprises a ramp 12b 'adapted to be displaced in longitudinal translation in the axial direction XX' of the guide tube 1 when the bleed device 12 is placed on the tube 1.
  • the ramp 12b ' comprises on the underside four parallel rows, in the longitudinal direction XX ', of two nozzles 12bl able to spray the upper face of the guide tube. Said nozzles 12bl are disposed on the flat lower face in the plane YZ of the ramp 12b ', the latter being disposed above the guide tube 1.
  • the ramp 12b' is able to be displaced in longitudinal translation in the direction XX 'along two longitudinal worm 12el and 12e2 supporting said ramp 12b'.
  • Said worm 12el and 12e2 are actuated in rotation on itself by a motor 12b2 supported by and between the plates 12pl and 12p2.
  • the rotation on itself of the two screws 12el and 12e2 causes the displacement in longitudinal translation of the ramp 12b '.
  • the worm 12el and 12e2 provide the connection between the two end plates 12pl and 12p2 of the bleeding tool, the two plates 12pl.
  • the plates 12p2 comprising U-shaped, 12ul and 12u2, adapted to laterally cover the guide tube for fitting the bleeding device on the guide tube.
  • the worm 12el and 12e2 do not ensure the recovery of the weight of the spray boom 12b ', this recovery being supported by an upper guide rail 12h, sliding in slides 12g on the upper face of the ramp sprinkling 12b '.
  • the bleeding tool also comprises a lower tray 12d mounted between and against the end plates 12pl and 12p2 below the U-shaped portions 12ul and 12u2.
  • the primary function of this tray 12d is to recover the products sprayed by the spray boom 12b ', the tank being arranged vis-à-vis the underside of the guide tube 1.
  • the tray 12d is secured to the sub-tank.
  • Pusher assembly 12a as the portion 12b "of the penetrant subassembly and is not displaced in relative translation relative to the pusher subassembly 12a, but the tray 12d performs a second clamping function in the closed position of the bleeding tool 12b ', in that these two transverse walls 12d1 at each longitudinal end of the tray 12d comprise a U-shaped notch 12d2, adapted to fit and cover the lower face and the lateral faces of the guide tube 1 by translational displacement vertical by actuation of the pneumatic cylinder 12b3.
  • the ramp 12b ' supports a camera 12c'l and a lighting device 12c'2 able to visually inspect the sprayed products from the spray nozzles 12bl.
  • the cameras 12c'l and the lighting device 12c'2 are therefore arranged laterally to the guide tube below the lower face of the ramp 12b '.
  • the tray 12d is shown in the open position by translation downwards, in the closed position by translation upwards, the transverse end walls 12d1 extend opposite the empty parts of the two U, 12ul and 12u2, plates 12pl and 12p2 to operate the clamping of the guide tube 1.
  • the mobile bleeding device 12 comprises, mounted on the downstream side of the plate 12p2 at the longitudinal end of the bleeding tool 12b, a visual inspection ring 12c similar to the visual inspection ring 11c of the brushing robot. comprising six 12cl cameras coupled to the six lighting devices 12c2 and further comprising UV illumination for the interpretation of the bleeding of the fluorescent penetrant product as described below.
  • the six cameras 12c1 and the six lighting devices 12c2 are therefore arranged regularly spaced and circularly around the guide tube 1 to be able to inspect the entire periphery of the front guide tube and / or after treatment of the bleed without rotating.
  • the upstream face of the plate 12p2 comprises an additional camera 12cl "and an additional lighting device 12c2", able to inspect the displacement in longitudinal translation of the ramp 12b 'and the sprinkling of the products on the guide tube.
  • the upper guide rail 12h supports a flap 12i adapted to come to cap and sweep the upper face of the guide tube 1, the flap 12i being disposed upstream of the spray boom 12b 'so as to cause the cleaning of the upper face of the guide tube during the translation of the ramp 12b ', after sprinkling of products thereon and their removal to the lower tray 12d.
  • the lower tray 12d cooperates with a suction device 12b4 to evacuate the contents of the tray to a fluid management chassis described below.
  • the bleeding robot 12 comprises two handles respectively at each longitudinal end 121a and 121b for ease of handling.
  • the support structure 120 of the bleeding robot also supports a connection box 12c4 especially for all the connections of the different cameras and lights.
  • Each of the four rows of two nozzles 12bl is dedicated to the sprinkling of the four different products described below, namely:
  • a fourth row of nozzles for compressed air spraying for drying the guide tube a fourth row of nozzles for compressed air spraying for drying the guide tube.
  • Spraying liquid products is done without pressure so that the product flows over the entire surface of the tube by covering even the bottom surface by capillarity.
  • the bleeding device When bleeding a section of tubes corresponding to the length of the tray 12d is performed, it does not move in translation the pusher subassembly and the whole bleeding robot. Only the ramp 12b 'is displaced in relative translation relative to the bleeding robot 12, itself fixed.
  • the bleeding device In order to produce the bleed treatment paste, the bleeding device is immobilized in translational rotation and only the nozzles 12b1 are displaced in translational rotation with respect to the tube and bleeding device, this in particular to prevent the rollers 12b5 and 12a 1 do not pass over the penetrant materials in the event of translation of the device as a whole along the tube X.
  • the tray 12d is in the lower position to allow the various cameras to thoroughly inspect the entire surface of the tube. And the tray 12d is clamped in the upper position when performing the bleeding operations by sprinkling said products.
  • the cameras 12cl and 12cl "allow to monitor the application of the products.
  • the tray 12d is in the low position, the camera 12cl 'make it possible to check that there are no more drops on the tube in the underside and we translate the complete robot to come to inspect the area that has been raked with the crown of 6 cameras 12cl.
  • a UV illumination consisting of 365 nm diodes makes it possible to perform visual inspection of fluorescent products at 365 nm.
  • a UV filter is installed in front of each camera.
  • a fluid management frame is remotely located and connected to the bleed robot 12.
  • the fluid management frame has three tanks respectively for the water, for the degreasing solvent and for the penetrating product.
  • the injection is performed by inch syringes.
  • the injection is performed by a pump comprising an electrical box.
  • the machining device 13 comprises a pusher subassembly 13a connected to a machining subassembly 13b.
  • the pusher subassembly 13a comprises two transverse plates 13p1 and 13p2 forming transverse walls at these two ends in the longitudinal direction XX '.
  • the plates 13p1 and 13p2 are recessed in the middle part by a U-shaped, 13ul and 13u2, so as to receive the tube 1 inside 13ul and 13u2.
  • the actuation in rotation on itself of the feed wheel 13a 1 is achieved by means of an electric motor 13a2 also supported by the walls 13pl and 13P3.
  • the feed wheel 13a 1 of the pusher subassembly 13a is placed in abutment on the upper face of the tube 1, when a roller 13a is actuated in displacement against the face bottom of the guide tube 1 which clamps the guide tube against the upper feed roller 13a 1.
  • the actuation in displacement up the roller 13a is by the actuation of a pneumatic cylinder 13a3.
  • the pusher subassembly 13a also comprises a manual safety device 13fa which can be manually adapted so that the assembly not fall from the tube so as to block the opening at the side edge of a U-shaped, 13ul or 13u2 of the pusher sub-assembly 13a.
  • the machining subassembly 13b is connected to the pusher subassembly 13a by cylindrical studs of resilient flexible material (for example rubber) 13g arranged in the longitudinal direction XX ', between a transverse end plate 13p3 of the subassembly machining and a toothed wheel portion 13e2 which cooperates with a gear 13el mounted gear, said pinion 13el being integral with the transverse end plate 13p2 of the pusher subassembly.
  • the relative rotation mechanism of the pusher subassembly 13a with respect to the machining subassembly 13b by means of geared pinion and pinion gear systems 13e 1 and 13e2, allows relative rotation of the two subsets.
  • the toothed wheel 13e2 comprises an open portion forming a U between the rack ends 13e3, so as to allow the insertion of the guide tube inside the machining tool.
  • the pinion 13el can traverse the circumference of the gear portion 13e2 between these two ends 13e3 over an angular sector of about 270 ° only.
  • the two subsets are actuated in relative rotation along an axis of rotation in the longitudinal direction XX 'of the mobile machining device 13 and the guide tube 1 in position in the mobile machining device 13 on a sector angular about 180 ° as will be explained below.
  • FIG. 4E shows a clamping module 13d integral with the transverse end wall 13p3 connected to the sub-assembly by the cylindrical connecting blocks 13g.
  • the clamping module 13d comprises transverse plates 13p3 and 13p4, comprising two U-shaped shapes, 13u4 and 13u5, spaced in the longitudinal direction XX 'so as to receive the guide tube with a clamping element 13dl adapted to be actuated on the move between a low opening position and a high opening position by a jack 13b3 disposed between the two transverse plates 13p3 and 13p4, comprising the U-shaped, 13u4 and 13u5.
  • 4F shows a relative translational module 13y along the transverse axis YY 'equipped with a relative translation mechanism able to move in relative translation along the axis YY' perpendicular to the axis XX 'with respect to to the module in relative translation along the axis YY 'perpendicular to the axis XX' with respect to the clamping module 13d.
  • FIG. 4G shows a second relative translational module 13z capable of being actuated in vertical relative translation along the axis ZZ 'relative to the relative translation module 13y on which it is mounted.
  • FIGS. 4H and 4H ' show a third relative translation module 13x mounted on the second relative translation module 13z, the translation module 13x being able to be displaced in relative translation along the axis XX' with respect to translation module 13z and the clamping module 13d.
  • the various relative translation modules 13x, 13y 13z operate according to similar ball screw mechanisms ensuring the conversion of a rotational movement into a translation movement (helical link).
  • This ball screw mechanism is shown in FIG. 4H in conjunction with the relative translation module 13x.
  • An electric motor 13bx integral with the upstream face of the transverse end wall 13b4 of the machining subassembly 13b, is able to actuate in rotation a notched wheel 13x1 which cooperates in gear with a second toothed wheel 13x2, the latter thus being actuated also in rotation.
  • a 13x3 city screw secured to the second toothed wheel 13x2 is itself thus rotated on itself which causes a relative translation along the axis XX 'of a movable assembly 13xm with respect to a fixed assembly 13xf.
  • the fixed assembly 13xf comprises (a) a cube-shaped block 13x4 traversed by and cooperating in helical connection with said ball screw 13x3, and (b) a floor 13x4 'integral with the block 13x4 and surmounted by a rail 13x4 "
  • Said moving assembly 13xm comprises the notched wheels 13x1 and 13x2 mounted on the outer face of the end wall 13p4, the screw 13x3 and a slide 13x5 cooperating with a guide rail 13x4 "of the fixed assembly 13xf, an upper plate link 13j providing the connection between the upper face of the slide 13x5 and the plate 13p4.
  • Said assembly 13xf is thus able to be displaced in relative translation along the axis XX 'under the effect of the ball screw mechanism 13x3 in rotation along the axis of rotation parallel to the axis XX' as represented in FIG. 4H.
  • the fixed assembly 13xf is integral with the fixed assembly 13zf corresponding to the relative translation module 13z described below.
  • the relative translation module 13x supports a machining cutter 13bl.
  • FIG. 41 there is shown a cutter 13bl mounted on a support 13bl 'with the aid of a screw 13bl. "Said cutter 13bl is able to be rotated.
  • an electric motor 13 by actuates in rotation a notched wheel 13yl which cooperates by gearing and thus actuates in rotation a notched wheel 13y2 which actuates in rotation on itself a ball screw 13y3 arranged in the direction YY '.
  • Said rail 13y4 ' is connected and secured to a cubic block (not shown) traversed by the ball screw 13y3, so that the rotation on itself of the ball screw causes a relative movement of the moving assembly 13ym formed of 13yl, 12y2, 13y3 and 13y5, with respect to the guide rail 13y4 ', the guide rail 13y4' being secured to the floor 13p5 of the clamping module 13d and a connecting piece (not shown) ensuring the solidarity of the slideway 13y5 with the set 13y1, 13y2 and 13y3.
  • FIG. 4G various elements of the ball screw mechanism of the relative translational module 13z are shown comprising a notched wheel 13z1 actuated by a motor 13bz and adapted to drive a second toothed wheel 13z2 in gear rotation. it rotates on itself a ball screw 13z3 along an axis parallel to the axis 72 !.
  • a movable assembly 13zm comprising the toothed wheels 13zl and 13z2 and the ball screw 13z3, connected to a slide 13z5 is adapted to be driven in relative translation along the axis 72!
  • the relative translation module 13x is equipped with a suction device 13b4 able to suck machining waste.
  • FIG. 4J shows a visual inspection device comprising a camera 13c1 and lighting diodes 13c2, mounted on the underside of a plate 13d2 of the clamping module 13d so as to visually inspect the cutter 13bl and the zone of the tube 1 machined by the cutter 13bl.
  • the diodes 13c2 comprise 2 white light diodes and 2 UV light diodes centered at 365nm to see the fluorescent PT product.
  • connection elements 13c3 cooperate with an optical and electrical connection cable, not shown.
  • the pusher subassembly 13a is re-locked against the tube to prevent any rotation thereof by means of the jack 13a2 and the roller 13a, and the machining sub-assembly 13b is unlocked again, and 5) it operates in rotation in the forward direction the machining subassembly 13b with respect to the pusher subassembly 13a of an angle at least equal to 180 °.
  • the machining sub-assembly 13b also comprises additional safety locking elements 13fb-13fb 'actuated manually, at the longitudinal lateral edge of the machining tool 13b' opposite the guide tube 1 at the shapes U 13u3 and 13u4 clamping module 13d and resting on the floor 13b5 clamping module 13d, over the 13by translation module.
  • the manual safety device at the machining tool 13b ' comprises a longitudinal block 13fb which is manually locked by means of a screw nut system 13fb'.
  • the operating sub-assembly 13b is actuated in relative rotation with respect to the pusher sub-assembly 13a so that the cutter 13bl is located vertically in the region of the outer surface of the tube to be machined, and
  • the translation module 13z is actuated in relative translation to lower the cutter 13bl in contact with the outer surface of the tube
  • a relative translation of the cutter 13bl is carried out in the longitudinal direction XX 'of the tube by means of the relative translation module 13x supporting the cutter 13b 1, and 7) at the relative translational travel end of the cutter 13b 1 with the aid of the relative translation module 13x, the cutter 13bl is disengaged and raised relative to the outer surface of the tube by means of the relative translation module 13z , and
  • relative machining displacements are made over a length of 10 to 15 mm in the direction XX 'and a width of no displacement of 2 mm in the direction YY'.
  • a flat is thus made on the tube.
  • the dimensions of the flat surface depend on the depth of the machining.
  • a variant consists in machining along the axis YY 'with the aid of the relative translation module 13y. This has the advantage of being faster but requires the use of a cutter with a draft angle. In this case, in the following steps, successive offsets are made in the axis XX '.
  • the dimensions of the machining robot 13 are as follows:
  • the pusher subassembly length L3b 250 mm
  • the total length of the machining robot L3 550 mm
  • Machining is performed on a depth in the direction ZZ 'of 0.5 to

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif mobile de traitement par commande à distance de la surface externe d'un tube (1), comprenant fixés bout à bout: a) un sous-ensemble pousseur (11a, 12a, 13a) comprenant une roue d'avancée (11a1, 12a1, 13a1), et au moins premier moteur ou vérin (11a2, 12a2, 13a2) apte à déplacer ladite roue d'avancée en appui contre le dit tube, et un deuxième moteur (11a3, 12a3, 13a3) apte à actionner ladite roue d'avancée en rotation sur elle-même pour permettre le déplacement dudit dispositif mobile de traitement en translation longitudinale (XX') le long dudit tube, et b) un sous-ensemble de traitement (11b, 12b, 13b) comprenant au moins un troisième moteur ou vérin (11b2-11b2', 12b2, 13b2-13bx-13by-13bz) apte à déplacer en rotation et/ou en translation relative un outil de traitement (11b1, 12b1, 13b1) par rapport au dit tube et/ou par rapport au dit sous- ensemble pousseur, et un quatrième moteur ou vérin (11b3, 12b3, 13b3) apte à actionner un élément de clampage (11d, 12d, 13d-13d1), et c) au moins un dispositif d'inspection visuelle de la surface externe dudit tube à traiter (11c, 12c, 13c) comprenant au moins une caméra (11c1, 12c1- 12cl'-12cl", 13cl) solidaire dudit sous-ensemble pousseur et/ou dudit sous- ensemble de traitement et de préférence au moins un dispositif d'éclairage (11c2, 12c2-12c2'-12c2", 13c2), d) les différents moteurs ou vérin desdits sous-ensemble pousseur et sous-ensemble de traitement étant actionnables à distance par télé opération et étant, de préférence, des moteurs électriques et vérins pneumatiques.

Description

Dispositif mobile de traitement par commande à distance de la surface externe d'un tube
La présente invention concerne un procédé de traitement de la face externe de tubes avec des outils télé opérés.
On entend ici par télé opération, une opération qui peut être exécutée à distance du fait notamment d'une inspection visuelle et commande à distance en temps réel à l'aide d'une caméra embarquée.
Il s'agit plus particulièrement d'un ensemble de tubes de guidage en acier inoxydable d'environ Ipouce de diamètre, au nombre d'environ 50 tubes dénommés tubes de guidage (ou «tubes RIC du système élémentaire Instrumentation interne du Cœur), localisé sous la cuve du réacteur d'un réacteur d'une centrale nucléaire du type à réacteur à eau pressurisée dans le local dit puits de cuve du bâtiment réacteur. Ces tubes permettent l'insertion de sondes dans le réacteur pour mesurer l'activité neutronique du cœur lorsque ce dernier est en fonctionnement. Ces sondes jouent donc un rôle important pour le pilotage et le contrôle de la puissance du réacteur.
Certains tubes peuvent présenter une surface avec des zones corrodées, requérant donc une intervention pour la détection et l'élimination de cette corrosion.
Plus particulièrement, les opérations à réaliser comprennent :
- un brossage des tubes pour éliminer des dépôts pouvant masquer une corrosion sous-jacente;
- un contrôle non destructif pas ressuage des zones affectées par la présence de corrosion; et
- une élimination des défauts par affouillement (usinage) de surface.
Après repérage des zones corrodées, la première étape de la remise en conformité des tubes consiste à brosser la surface externe pour éliminer toute trace ou dépôt. Un brossage suffisamment puissant pour enlever les plaques d'oxydation, sur 360° autour du tube et avec une efficacité identique sur tube droit ou cintré, étant nécessaire pour obtenir une surface parfaitement nettoyée et pouvoir poursuivre avec les opérations suivante d'inspection télévisuelle et de contrôle par ressuage. Le contrôle par ressuage (« Pénétrant Testing » en anglais, d'où son abréviation officielle: PT) est une méthode de contrôle non destructif utilisée dans l'industrie. Cette méthode vise à mettre en évidence des discontinuités débouchantes sur toute pièce de métal, notamment pour détecter la présence de piqûre.
L'opération de ressuage comprend de façon connue l'application et le nettoyage/ élimination successif de différents produits.
Plus particulièrement, on réalise les étapes suivantes :
- on enduit ensuite la pièce à contrôler de produit pénétrant, par pulvérisation ou par immersion ; généralement des produits pétroliers colorés ou fluorescents ;
- on lave la pièce pour éliminer le produit pénétrant déposé en surface, afin de laver soigneusement le produit en surface sans éliminer celui qui a pénétré dans les éventuels défauts débouchant de la pièce ;
- on sèche la pièce ;
- si besoin, on applique ensuite un produit révélateur, en poudre, en suspension ou en solution ; et
- on examine enfin la pièce, sous lumière naturelle dans le cas de produit pénétrant coloré ou sous éclairage UV (ultraviolet) dans le cas de pénétrant fluorescent.
La mise en œuvre d'une opération de ressuage télé opéré est compliquée car le ressuage implique une succession d'opérations nécessitant une appréciation subjective de la personne qui le réalise et ne s'appuyant pas sur des critères facilement quantifiables.
L'opération finale d'usinage des tubes requiert une grande précision et fiabilité sur les dimensions de l'usinage réalisé car les tubes de guidage RIC font partie du circuit primaire de la centrale.
A ce jour, ce type d'opérations de maintenance est réalisé ponctuellement et manuellement. Pour le brossage avec des outils du type brosse métallique et disqueuse équipée d'un disque à flapper. Concernant l'opération de ressuage pour la détection de piqûre, la technique classique de ressuage manuel coloré est utilisée. Mais, le temps d'intervention dans le puits de cuve est limité dans le temps du fait de l'ambiance radiologique importante (classée orange avec un débit de dose radioactive ambiant comprit entre 5 et 10mSv/h). Les interventions humaines dans le puits de cuve ne peuvent donc qu'être ponctuelles et on ne peut pas réaliser un volume de travail important.
FR 3 025 281 décrit un ensemble d'inspection d'un ensemble de maintenance de tube de guidage de sonde du système RIC. Ce dispositif comprend plusieurs outils permettant de réaliser différents types d'opération sur la surface externe d'un tube : brossage, inspection vidéo, marquage des zones à traiter, affouillement (usinage) des zones endommagées, les différents outils pouvant être montés sur un même porteur ou pousseur l'un après l'autre.
Dans FR 3 025 281, le pousseur comprend une roue d'avancée qui est fixe, disposée dessous et en appui contre le tube et ce sont des galets en partie haute qui s'écartent pour la mise en place du dispositif, puis se referment sur le tube. Ce mode de mise en place ne garantit pas un placage de la roue d'avancée si le dispositif se déplace sur un tube avec des variations de diamètre, dues par exemple aux multiples usinages. Le brossage dans FR 3 025 281 se fait par un simple déplacement en translation du tube par rapport à des brosses fixes qui sont de forme annulaire autour du tube et en pression contre celui-ci. C'est le mouvement d'avancée du sous-ensemble pousseur qui réalise le brossage et non pas le déplacement des brosses. Dans FR 3 025 281, l'outil d'usinage comporte une fraise qui n'est pas apte à être déplacée en translation relative dans les trois directions orthogonales par rapport au tube. FR 3 025 281 ne décrit pas de procédé de ressuage.
Le but de la présente invention est donc de fournir des outils améliorés pour réaliser une maintenance des faces externes des tubes de guidage RIC plus aisée, plus précise et plus fiable.
Pour ce faire, la présente invention fournit un dispositif mobile de traitement par commande à distance de la surface externe d'un tube, aussi dénommé ci-après « robot », ledit dispositif mobile de traitement comprenant un sous-ensemble pousseur fixé bout à bout dans la direction longitudinale à un sous ensemble de traitement de préférence une structure support rigide les supportant, avec:
a) ledit sous-ensemble pousseur comprenant une roue apte à être disposée en vis-à-vis dudit tube, dénommée roue d'avancée, et au moins premier moteur ou vérin apte à déplacer ladite roue d'avancée par rapport audit tube de manière à ce que la dite roue puisse être déplacée en appui contre le dit tube, et un deuxième moteur apte à actionner ladite roue d'avancée en rotation sur elle-même selon un axe de rotation dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal dudit tube pour permettre le déplacement dudit dispositif mobile de traitement en translation longitudinale le long dudit tube, et
b) ledit sous-ensemble de traitement comprenant au moins un outil de traitement apte à coopérer avec au moins un troisième moteur ou vérin apte à déplacer en rotation et/ou en translation relative ledit outil de traitement par rapport au dit tube et/ou par rapport au dit sous-ensemble pousseur, ledit sous-ensemble de traitement étant apte à adopter une position d'ouverture permettant sa pose autour du tube et une position de fermeture autour et/ou contre ledit tube permettant le traitement du tube, le changement de dite position étant obtenue au moins à l'aide d'un quatrième moteur ou vérin apte à actionner un élément de clampage, et, de préférence un dispositif d'aspiration étant apte à aspirer les produits de traitement déposés sur ledit tube et/ou des déchets de dit tube après traitement dudit tube, et
c) au moins un dispositif d'inspection visuelle de la surface externe dudit tube à traiter comprenant au moins une caméra solidaire dudit sous-ensemble pousseur et/ou dudit sous-ensemble de traitement et de préférence au moins un dispositif d'éclairage pour l'éclairage d'au moins une zone dudit tube à traiter inspectée par la dite caméra,
d) les différents moteurs ou vérin desdits sous-ensemble pousseur et sous-ensemble de traitement étant actionnables à distance par télé opération et étant, de préférence, des moteurs électriques et vérins pneumatiques.
Selon la présente invention, le dit sous-ensemble de traitement est choisi parmi :
1) un sous-ensemble de brossage comprenant un outil de brossage comprenant une pluralité de brosses aptes à être déplacées en translation et en rotation relatives par rapport au tube, et
2) un sous-ensemble de ressuage comprenant comme dit outil de traitement au moins une pluralité de buses d'aspersion de liquides aptes à être déplacées en translation et/ou en rotation relatives par rapport audit tube, et
3) un sous-ensemble d'usinage comprenant un dit outil d'usinage comprenant au moins une fraise apte à être déplacée en rotation sur elle-même par un dit premier moteur, la dite fraise étant apte à être déplacée en translation relative selon 3 directions orthogonales par rapport au tube comprenant la direction longitudinale dudit tube, avec au moins trois dits troisièmes moteurs ou vérins supportés respectivement par trois modules de translation relatives, lorsque le sous-ensemble d'usinage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube.
Selon la présente invention, le brossage est réalisé avec des brosses circulaires qui sont aptes à se déplacer par rapport au tube, et plus particulièrement avec des brosses circulaires en en rotation sur elles-mêmes d'une part et d'autre part, un ensemble desdites brosses circulaires étant en rotation autours du tube, ce qui fournit un brossage plus efficace.
D'autre part, selon la présente invention, l'outil d'usinage permet un déplacement et un positionnement de la fraise plus efficace et plus précis, notamment de par la possibilité de mouvements relatifs dans les trois dimensions orthogonales du sous-ensemble d'usinage par rapport au sous- ensemble pousseur.
Le sous-ensemble pousseur, selon la présente invention, confère aussi un bridage suffisamment fort pour réaliser un usinage maîtrisé et précis en ce qui concerne les mouvements de fraise.
Plus particulièrement, le dit sous ensemble pousseur comprend une dite roue d'avancée montée dessous et en appui contre le tube de manière apte à se déplacer en hauteur pour pouvoir suivre les variations éventuelles de diamètre du tube, lors du déplacement en translation relative de la dite roue d'avancée par rapport au tube.
Selon la présente invention, le sous-ensemble pousseur comprend plus particulièrement des galets disposés au-dessus du tube qui sont fixes et la roue d'avancée dessous est en appui contre le tube est montée sur un vérin pneumatique de sorte que sa hauteur est modulable. Ce mode de réalisation est avantageux en ce qu'il garantit un placage de la roue d'avancée si le système se déplace sur un tube avec des variations de diamètre et permet de garantir que le pousseur reste en position sur le tube en cas d'aléa sans risque de chute en cas d'ouverture des mâchoires/galets.
De préférence, selon la présente invention, le dispositif mobile de traitement est un dispositif mobile de brossage comprenant un sous-ensemble de brossage comprenant comme dit outil de traitement un outil de brossage comprenant au moins une brosse apte à être déplacée en translation et/ou en rotation relative par rapport au tube, même lorsque le sous-ensemble de brossage n'est pas déplacé en translation et rotation par rapport audit tube. Plus particulièrement, le dit outil de brossage comprend une pluralité de brosses rotatives aptes à être actionnées en rotation chacune sur elle-même selon un axe de rotation dans des directions parallèles à l'axe longitudinal dudit tube à l'aide d'un dit troisième moteur électrique pour permettre le brossage de la surface externe dudit tube et les dites brosses sont aptes à être disposées régulièrement autour dudit tube en vis-à-vis de la circonférence dudit tube en section transversale, de préférence à une même niveau dans la direction longitudinale du dit tube, et les dites brosses sont aptes être appliquées en appui contre la surface externe du dit tube à l'aide d'un dit quatrième moteur ou vérin actionnant des supports de brosses entre une dite position d'ouverture et une dite position de fermeture de préférence deux supports de brosses supportant chacun n brosses.
Plus particulièrement encore, le dit outil de brossage est apte à être actionné en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal du dit tube, de préférence à l'aide d'un système de roues dentées montées en engrenage et actionnable en rotation par un autre dit troisième moteur, de préférence actionnable en rotations alternatives en sens aller et retour sur un secteur angulaire inférieur à 270°, de préférence d'au moins 360°/4xn, le dit outil de brossage comprenant 2n brosses rotatives aptes à être régulièrement espacées et disposées circulairement autour du dit tube, avec de préférence n= 2 à 4.
Plus particulièrement encore, dans ce premier mode de réalisation, ledit dispositif d'inspection visuelle dudit tube à traiter comprend une pluralité de caméras en aval dudit sous-ensemble de brossage, aptes à être régulièrement espacées et disposées circulairement autour du dit tube pour en inspecter toute la périphérie et chaque dite caméra étant couplée à un dispositif d'éclairage pour l'éclairage d'au moins la zone dudit tube inspectée par la dite caméra.
Dans un deuxième mode de réalisation, le dispositif mobile de traitement est un dispositif mobile de ressuage comprenant un sous-ensemble de ressuage comprenant comme dit outil de traitement au moins une pluralité de buses d'aspersion de liquides aptes à être déplacées en translation relatives par rapport audit tube même lorsque le sous-ensemble de ressuage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube.
Plus particulièrement, le dit sous ensemble de ressuage comporte un bac inférieur apte à être disposé dessous le tube de guidage et recueillir les produits aspergés par des dites buses d'aspersion disposées en sous face d'une rampe d'aspersion, la dite rampe d'aspersion étant apte à être disposée dessus ledit tube et déplacée en translation relative par rapport audit bac par un dit troisième moteur électrique pour réaliser le traitement de ressuage d'une section de tube lorsque le sous-ensemble de ressuage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube.
Plus particulièrement encore, le dit bac inférieur comprend deux parois transversales respectivement à ses deux extrémités longitudinales, les dites parois transversales comprenant des échancrures en U faisant office de dit élément de clampage du tube étant aptes à recouvrir la face inférieur du dit tube et au moins une partie de ses deux faces latérales du dit tube lorsque le dit bac est actionné en translation verticale par un dit quatrième vérin depuis une position basse correspondant à une dite position d'ouverture vers une position haute correspondant à une dite position de fermeture. Un joint d'étanchéité escamotable en partie supérieure permet d'empêcher les fuites de produits hors du bac lors de ressuages sur des tubes cintrés.
Plus particulièrement encore, dans ce deuxième mode de ledit dispositif d'inspection visuelle dudit tube à traiter comprend une pluralité de caméras disposées (i) certaines en aval dudit sous-ensemble de ressuage aptes à être régulièrement espacées et disposées circulairement autour du dit tube pour en inspecter toute la périphérie avant et/ou après traitement de ressuage et (ii) certaines à proximité des dits buses d'aspersion pour inspecter le jet d'aspersion et/ou le tube pendant le traitement de ressuage, de préférence chaque dite caméra étant couplée à un dispositif d'éclairage pour l'éclairage d'au moins la zone dudit tube inspectée par la dite caméra comprenant un éclairage UV apte à révéler un produit pénétrant fluorescent apte à être aspergé par l'outil de ressuage.
Dans un troisième mode de réalisation, le dispositif mobile de traitement est un dispositif mobile d'usinage comprenant un sous-ensemble d'usinage comprenant un dit outil d'usinage comprenant au moins une fraise apte à être déplacée en rotation sur elle-même par un dit premier moteur, la dite fraise étant apte à être déplacée en translation relative et/ou en rotation relative par rapport au tube par au moins dit troisième moteur, de préférence même lorsque le sous-ensemble d'usinage n'est pas déplacé en translation et/ou rotation par rapport audit tube.
Plus particulièrement, ledit sous-ensemble d'usinage comprend :
- un dit premier module de translation relative supportant et étant apte à déplacer la dite fraise selon la direction longitudinale du dit tube par rapport audit sous-ensemble d'usinage lorsque celui-ci est immobilisé en translation relative selon la direction longitudinale du dit tube par rapport au dit sous- ensemble pousseur, et
- un deuxième dit module de translation relative selon une première direction perpendiculaire à la direction longitudinale, le dit premier module de translation relative selon la direction longitudinale étant monté sur ledit deuxième module de translation relative de sorte que la dite fraise est apte à être déplacée en translation relative selon la direction longitudinale par déplacement en translation relative selon la direction longitudinale dudit premier module de translation relative par rapport audit deuxième module de translation relative; et
- un troisième dit module de translation relative selon une seconde direction perpendiculaire à la direction longitudinale, ledit deuxième module de translation relative étant monté sur ledit troisième module de translation relative de sorte que la dite fraise est apte à être déplacée en translation relative selon la dite première direction perpendiculaire par déplacement en translation relative selon la dite première direction perpendiculaire dudit deuxième module de translation relative par rapport audit troisième module de translation relative;
- un quatrième module de clampage comprenant un dit élément de clampage, apte à adopter une dite position d'ouverture permettant la pose du dit sous ensemble d'usinage autour du tube et une dite position de fermeture autour et/ou contre ledit tube permettant l'immobilisation dudit sous ensemble d'usinage par rapport au dit sous ensemble pousseur, ledit troisième module de translation relative étant monté sur ledit quatrième module de clampage de sorte que la dite fraise est apte à être déplacée en translation relative selon la dite deuxième direction perpendiculaire par déplacement en translation relative selon la dite deuxième direction perpendiculaire dudit troisième module de translation relative par rapport audit quatrième module de clampage.
Lorsque le dit élément de clampage est en position de fermeture, l'ensemble est immobilisé par rapport au tube et il est possible de déplacer la fraise suivant les 3 directions, à savoir : ladite direction longitudinale et les dites première et second directions perpendiculaires.
Plus particulièrement encore, les dit premier, deuxième et troisième modules de translation relative comprennent chacun un dit troisième moteur électrique apte à actionner en rotation des roues dentées montées en engrenage d'un mécanisme de de vis à billes apte à transformer un mouvement de rotation en mouvement de translation pour réaliser une dite translation relative. Plus particulièrement encore, ledit sous-ensemble d'usinage est apte à être actionné en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal du dit tube par un quatrième dit troisième moteur, de préférence à l'aide d'un système de roues dentées montées en engrenage et actionnable en rotation, de préférence encore actionnable en rotations alternatives dans les deux sens aller et retour sur un secteur angulaire (alpha) inférieur à 300°, de préférence d'au moins 180°.
La présente invention fournit également un procédé de traitement de la surface externe de tube par télé opération comprenant la mise en œuvre d'au moins un dispositif mobile de traitement de la surface externe d'un tube selon l'invention, ledit procédé comprenant les étapes dans lesquelles :
el) on installe manuellement ledit dispositif mobile de traitement sur ledit tube, et on actionne un dit premier moteur ou vérin dudit sous ensemble pousseur, et
e2) on inspecte visuellement l'état de la surface externe du tube à l'aide de dites caméras, à l'aide d'au moins une dite caméra d'inspection, en la déplaçant en translation longitudinale relative et/ou en rotation relative par rapport audit tube en actionnant ledit deuxième moteur ou vérin du sous ensemble pousseur et/ou au moins un dit troisième moteur ou vérin du sous ensemble de traitement, et
e3) lorsqu'une zone de la surface externe dudit tube est détectée par ladite caméra comme devant être traitée, on actionne le dit élément de clampage en actionnant le dit quatrième moteur ou vérin dudit sous ensemble de traitement, puis on réalise ledit traitement de la surface externe du tube en actionnant ledit outil de traitement et en déplaçant à l'aide d'au moins un dit troisième moteur, ledit outil de traitement en rotation et/ou en translation relative par rapport au dit tube et/ou par rapport au dit sous-ensemble pousseur, et
e4) on vérifie la qualité dudit traitement à l'aide d'au moins une dite caméra d'inspection, de préférence en réitérant l'étape el), et
e5) aux dites étapes el) à e4) les différents dits moteurs et vérins desdits sous-ensemble pousseur et sous-ensemble de traitement sont actionnés à distance par télé opération.
Plus particulièrement, on met en œuvre successivement : - un dit dispositif mobile de brossage comprenant un sous-ensemble de brossage comprenant un dit outil de brossage comprenant au moins une brosse laquelle est déplacée en translation et/ou en rotation relative par rapport au tube, à l'étape e3) du traitement de brossage, et
- un dit dispositif mobile de ressuage comprenant un sous-ensemble de ressuage comprenant comme un dit outil de ressuage comprenant une pluralité de buses d'aspersion de liquides, lesquelles buses sont déplacées en translation et/ou en rotation relatives par rapport audit tube, à l'étape e3) du traitement de ressuage, et
- un dit dispositif mobile d'usinage comprenant un sous-ensemble d'usinage comprenant un dit outil d'usinage comprenant au moins une fraise laquelle est déplacée en rotation sur elle-même et en translation relative et/ou en rotation relative par rapport au tube, de préférence le sous-ensemble d'usinage n'étant pas déplacé en translation et/ou rotation par rapport audit tube, à l'étape e3) du traitement d'usinage.
Plus particulièrement, pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile de brossage, à l'étape e3), pour réaliser le brossage de la surface externe dudit tube, le dit outil de brossage comprenant une pluralité de 2n brosses rotatives disposées régulièrement espacées et circulairement autour dudit tube en vis à vis de la circonférence dudit tube en section transversale, de préférence à une même niveau dans la direction longitudinale du dit tube, les dites brosses sont appliquées en appui contre la surface externe du dit tube en actionnant des supports de brosses, de préférence deux supports de brosses supportant chacun n brosses, depuis une dite position d'ouverture vers une dite position de fermeture, à l'aide d'un dit deuxième moteur ou vérin, et les dites brosses sont actionnées en rotation sur elle-même selon un axe de rotation dans des directions parallèles à l'axe longitudinal dudit tube à l'aide d'un premier moteur électrique et le dit outil de brossage est actionné en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal du dit tube par un autre dit troisième moteur, de préférence le dit outil de brossage est actionné en rotations alternatives en sens aller et retour sur un secteur angulaire (alpha), de préférence d'au moins 360°/4xn, avec de préférence n= 2 à 4.
Plus particulièrement, pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile de ressuage, à l'étape e3), pour réaliser le traitement de ressuage d'une section de tube, de préférence lorsque le sous-ensemble de ressuage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube, le sous-ensemble de ressuage comprend au moins une pluralité de buses d'aspersion de liquides disposées en sous face d'une rampe d'aspersion disposée dessus ledit tube, et un bac inférieur disposé dessous le tube, on déplace les dites buses en translation relative par rapport audit bac par un moteur électrique, et on recueille les produits aspergés par des dites buses d'aspersion dans ledit bac.
Plus particulièrement encore, le dit bac inférieur comprend deux parois transversales respectivement à ses deux extrémités longitudinales, les dites parois transversales comprenant des échancrures en U faisant office de dit élément de clampage du tube, et on recouvre la face inférieur du dit tube et au moins une partie de ses deux faces latérales du dit tube dans les dites échancrures en U, en actionnant ledit bac en translation verticale depuis une position basse correspondant à une dite position d'ouverture vers une position haute correspondant à une dite position de fermeture.
Plus particulièrement, pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile d'usinage, à l'étape e3), on déplace la dite fraise en rotation sur elle-même et en translation relative et en rotation relative par rapport au tube, le sous- ensemble d'usinage n'étant pas déplacé en translation et/ou en rotation par rapport audit tube.
Plus particulièrement encore, pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile d'usinage, à l'étape e3), on déplace la dite fraise en rotation sur elle-même et en translation relative selon 3 directions orthogonales par rapport au tube comprenant la dite direction longitudinale dudit tube, avec au moins trois dits troisièmes moteurs ou vérins supportés respectivement par trois modules de translation relatives, lorsque le sous-ensemble d'usinage n'est pas déplacé en translation et en rotation par rapport audit tube,
- un dit premier dit module de translation relative selon la direction longitudinale du dit tube, supportant et déplaçant la dite fraise en translation relative selon la direction longitudinale du dit tube par rapport audit sous- ensemble d'usinage, et
- un dit deuxième dit module de translation relative selon une première direction perpendiculaire à la direction longitudinale, supportant le dit premier module de translation relative et déplaçant la dite fraise en translation relative première direction perpendiculaire, et
- un dit troisième dit module de translation relative selon une seconde direction perpendiculaire à la direction longitudinale, supportant ledit deuxième module de translation relative et déplaçant la dite fraise en translation relative selon la dite seconde direction perpendiculaire, - un quatrième module de clampage supportant ledit troisième module de translation relative et comprenant un dit élément de clampage actionné en dite position de fermeture autour et contre ledit tube immobilisant ainsi ledit sous ensemble d'usinage par rapport au dit sous ensemble pousseur et audit tube, lorsque ladite fraise est déplacée en dite translation relative, et
- ledit sous-ensemble d'usinage est actionné pas à pas en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal du dit tube, lorsque ladite fraise n'est pas déplacée en dit translation relative. Plus particulièrement encore, on réalise les étapes successives suivantes : e3.1) la dite fraise est déplacée en position éloignée du tube en actionnant en translation relative le dit troisième module de translation relative, et on positionne en translation selon la direction longitudinale du tube, le dit sous ensemble d'usinage à l'aide du dit sous ensemble pousseur, au niveau de la zone du tube à usiner,
e3.2) on positionne en rotation relative selon la direction longitudinale (XX') du tube, le dit sous ensemble d'usinage par rapport au dit sous ensemble pousseur, de sorte que ladite fraise soit à l'aplomb de la zone du tube à usiner, e3.3) on actionne en rotation sur elle-même ladite fraise et on applique la dite fraise contre ledit tube, et
e3.4) on actionne en translation relative le dit troisième module de translation relative, et concomitamment, on déplace la dite fraise en translation relative selon la direction longitudinale du tube en déplaçant en translation relative selon la direction longitudinale ledit premier module de translation relative; et en bout de course, on éloigne ladite fraise du tube en actionnant en translation relative le dit troisième module de translation relative, puis
e3.5) on décale latéralement la dite fraise en translation relative selon la dite première direction perpendiculaire transversale par déplacement en translation relative selon la dite première direction perpendiculaire dudit deuxième module de translation relative; puis de préférence on déplace ladite fraise en translation relative selon la direction longitudinale du tube en sens inverse en déplaçant en translation relative selon la direction longitudinale ledit premier module de translation relative jusqu'en bout de course, puis
e3.6) de préférence, on réitère les étapes e3.3) à e3.5) au moins une fois, puis e.37) on décale angulairement ledit sous ensemble d'usinage par rapport au sous ensemble pousseur, la dite fraise étant déplacée en position éloignée du tube en actionnant en translation relative le dit troisième module de translation relative (13z), puis
e3.8) on réitère les étapes e3.3) à e3.7).
Alternativement on réalise les variantes de étapes e3.4) et e.3.5) suivantes :
e3.4) on actionne en translation relative le dit troisième module de translation relative (13z), et concomitamment, on déplace la dite fraise en translation relative selon la première direction perpendiculaire à la direction longitudinale du tube en déplaçant en translation relative ledit deuxième module de translation relative; et en bout de course, on éloigne ladite fraise du tube en actionnant en translation relative le dit troisième module de translation relative, puis
e3.5) on déplace la dite fraise en translation relative selon la dite direction longitudinale par déplacement en translation relative dudit premier module de translation relative; puis de préférence on déplace ladite fraise en translation relative selon la première direction perpendiculaire transversale en sens inverse en déplaçant en translation relative ledit deuxième module de translation relative jusqu'en bout de course.
Plus particulièrement, pour l'inspection visuelle d'un tube avant et après traitement, on met en œuvre une pluralité de caméras et de préférence des dispositifs d'éclairage, disposés régulièrement espacés et circulairement en couronne sur un support de manière à pouvoir visualiser la totalité de la circonférence du tube en une position donnée du dispositif de traitement dans la direction longitudinale du tube, sans effectuer de rotation des dites caméras autour du dit tube.
Plus particulièrement encore, on traite des tubes de guidage en acier inoxydable localisé sous la cuve d'un réacteur d'une centrale nucléaire dans le local dit puits de cuve du bâtiment réacteur, les dits tubes permettent l'insertion de sondes dans le réacteur pour mesurer l'activité neutronique du cœur lorsque ce dernier est en fonctionnement.
Les dispositifs ou robots sont positionnées sur les tubes par un opérateur sans aucune aide ou moyen de manutention externes, elles sont donc conçues pour ne pas être trop encombrantes et trop lourdes car l'installation doit pouvoir être réalisée de façon simple et rapide. La dimension des robots est la plus réduite possible pour tenir compte de l'espace entre les tubes. En pratique, pour des tubes RIC, pour garantir une couverture des tubes la plus grande possible, la largeur maximale des robots est de 150mm et la hauteur maximale est de l'ordre de 600mm.
Les robots sont positionnés sur le tube les uns après les autres et ils sont pilotés depuis l'extérieur du puits de cuve. L'ensemble du poste de commande étant installé dans l'espace annulaire du bâtiment réacteur (BR).
Les moteurs et vérins fonctionnent de préférence avec de l'électricité et de l'air comprimé.
Les robots sont posés sur le tube via des galets de roulement sur une face, de l'autre côté, une roue montée sur un vérin pneumatique vient en appui sur le tube. C'est cette roue qui permet de faire avancer ou reculer la machine sur le tube.
Un aspirateur positionné hors du puits de cuve permet de récupérer les déchets de brossage et usinage et effluents liquides de ressuage.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui va suivre, faite de manière illustrative et non limitative, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un ensemble de tubes de guidage 1 dans le local de puits de cuve du bâtiment réacteur sous la cuve 2 d'un réacteur de centrale nucléaire ;
- les figures 2A et 2B représentent un dispositif mobile de brossage 11 selon invention montrée sur une face avec capot (figure 2A) et sur l'autre face sans capot (figure 2B) ;
- la figure 2C est une vue schématique du dispositif mobile de brossage
11 du côté du pousseur lia;
- la figure 2D représente une partie 11b' du sous ensemble de brossage 11, avec des éléments de liaison en rotation relative par rapport à une deuxième partie 11b" qui vient coiffer le pousseur lia qui lui est solidaire ;
- la figure 2E est une vue montrant des éléments du pousseur lia et un élément de clampage lld apte à actionner le changement de position de l'outil de brossage de la figure 2D ; - les figures 2F et 2G représentent les ensembles de brosses dont les axes de rotation Χ1Χ sont disposés espacés régulièrement en croix par rapport à l'axe longitudinal XX' du robot de brossage 11 ;
- la figure 2G représente le détail des mécanismes de déplacement en rotation sur elle-même des brosses llbl ;
- les figures 3A et 3 B représentent des vues d'un robot de ressuage 12 selon l'invention ;
- les figures 3C et 3D représentent des parties du sous-ensemble de ressuage 12b du robot de ressuage 12 ;
- les figures 4A et 4B sont des vues d'un robot d'usinage 13 ;
- les figures 4C et 4C sont vues montrant la jonction entre le sous- ensemble pousseur 13a et le sous-ensemble d'usinage 13b du robot d'usinage 13 avec des mécanismes de liaison et de rotation relative in 13b ;
- la figure 4D montre le détail de l'intérieur du sous-ensemble pousseur 13a du robot d'usinage;
- la figure 4E montre le détail d'un module de clampage 13c du sous- ensemble d'usinage du robot d'usinage;
- la figure 4F montre le montage d'un bloc 13y de translation relative selon l'axe YY' par rapport au module de clampage 13d du sous-ensemble d'usinage du robot d'usinage;
- la figure 4G montre le montage d'un deuxième bloc 13z de translation relative selon l'axe ZZ' monté sur le bloc 13y du sous-ensemble d'usinage du robot d'usinage;
- les figures 4H et 4H' montrent le montage d'un troisième bloc 13x de translation relative selon l'axe XX' monté sur le bloc 13z du sous-ensemble d'usinage du robot d'usinage;
- la figure 41 montre le montage de la fraise 13b 1 apte à tourner en rotation relative selon l'axe YY' par rapport au support de fraise 13b ;
- la figure 4J montre le détail d'un dispositif de caméra et d'éclairage 13c monté sur le module de clampage 13d.
Sur la figure 1, on a représenté un ensemble d'une cinquantaine de tubes 1 à traiter par le procédé de maintenance selon l'invention. Ces tubes 1 sont connus sous la dénomination « tube RIC (système élémentaire instrumentation interne du cœur) ». Ces tubes sont localisées sous la cuve 2 du réacteur d'une centrale nucléaire de type à réacteur à eau pressurisé dans le local dit « puits de cuve du bâtiment réacteur ».Ces tubes, aussi appelés tubes de guidage, permettent l'insertion de sondes à différentes hauteurs dans le réacteur pour mesurer l'activité neutronique du cœur lorsque ce dernier est en fonctionnement. Ces sondes jouent donc un rôle important pour le pilotage et le contrôle de la puissance du réacteur. Ces sondes sont fixées à l'extrémité de tubes de plus petits diamètres guidés par lesdits tubes de guidage à l'intérieur desquels ils sont insérés.
Les tubes de guidage 1 sont supportés par un châssis support horizontal 3 disposé en hauteur dessous la cuve et un châssis support vertical 4 reposant sur le plancher 5 du puits de cuve disposé latéralement par rapport à ladite cuve 2, à proximité du mur de la salle de puits de cuve.
Les tubes de guidage 1 s'étendent depuis le châssis vertical 4 jusqu'au châssis horizontal 3 sur une longueur d'environ 1 à 6 m. Une première partie de tube 1 s'étend horizontalement à partir du châssis vertical 4 prolongée par une deuxième partie incurvée selon un rayon de courbure de 3 mètres en s'élevant vers le haut en direction du châssis horizontal 3. En partie supérieure de la zone incurvée des tubes de guidage 1 en dessous du châssis horizontal 3, les tubes ont une inclinaison maximum d'environ 60 degrés. C'est cette partie des tubes entre le châssis vertical 4 et le châssis horizontal 3 qui sera traitée par le procédé de maintenance selon la présente invention. Dans cette zone, la distance d'espacement latéral entre les tubes adjacents est d'environ 80 mm et la distance d'espacement vertical entre les tubes adjacents est d'environ 400 mm.
Ces tubes de guidage ont un diamètre de 1 pouce (environ 25,4 mm) et une épaisseur d'environ 7 mm.
Les expressions utilisées ici « en amont » et « en aval » se réfèrent à un sens de déplacement selon lequel le sous ensemble pousseur pousse le sous ensemble de traitement (translation directe) et non le cas inverse où le sous ensemble pousseur tire le sous ensemble de traitement (translation inverse).
A) Descriptif d'un robot de brossage 11.
Sur les figures 2A à 2G, on a représenté un dispositif mobile de brossage selon l'invention ou robot de brossage 11. Ce dispositif mobile de brossage 11 comprend en amont un sous-ensemble pousseur lia apte à coopérer avec un tube 1 de manière à se déplacer en translation relative le long de la direction longitudinale XX' du tube 1 tout en poussant un sous-ensemble de brossage 11b qui lui est solidaire, ledit ensemble de brossage étant également monté sur le tube de guidage 1.
Le sous-ensemble pousseur lia, représenté schématiquement sur la figure 2C, comprend une roue d'avancée liai disposée dessous le tube de guidage 1 apte à être actionnée en translation verticale selon la direction ZZ', perpendiculaire à l'axe du tube 1 et du robot 11, par un vérin lla2. Ainsi, la roue d'avancée liai s'appuie sur la face inférieure du tube de guidage 1 dont la face supérieure vient en appui sur des galets de roulement llb5. Dans cette position d'appui contre le tube, lorsque la roue d'avancée liai est actionnée en rotation par un moteur électrique lla3, le pousseur peut se déplacer en translation relative le long du tube de guidage 1.
Les différents éléments du pousseur lia sont montés sur une structure support rigide commune 110 et supporte également des éléments du sous- ensemble pousseur 11b, notamment une platine supérieure 11b" supportant en sous face les galets de roulement llb5 en appui sur la face supérieure du tube de guidage 1 lorsque la roue d'avancée la plaque le tube de guidage contre lesdits galets llb5.
Sur les figures 2D et 2E, on montre une partie de l'outil de brossage 11b' du sous-ensemble de brossage 11b apte à être actionné en translation relative selon un axe de rotation dans la direction XX' par un mécanisme de rotation comprenant un pignon llb6 monté en engrenage avec une crémaillère en forme de portion de roue dentée ou crantée llb7( ouverte sur une partie llb7' de la circonférence de la roue ), par rapport avec une partie fixe 11b" qui coiffe et est solidaire du sous-ensemble pousseur lia.
L'outil de brossage 11b' comprend quatre brosses rotatives llbl disposées au même niveau le long de l'axe XX' de l'outil de brossage Ub'avec leurs axes de rotation XlX'l parallèles à l'axe XX' de l'outil de brossage 11b' et du tube de guidage 1 et disposés en croix, c'est-à-dire à 90° les uns des autres. L'encombrement de brosses est tel qu'une rotation d'un angle a d'environ 45° à 50° de l'outil de brossage par rapport à l'axe XX', permet de déplacer les brosses rotatives llbl de manière à brosser les parties intermédiaires non brossées lorsque l'outil de brossage est en position initiale avant la rotation de l'angle a. L'outil de brossage pourrait comporter un plus grand nombre de brosses de manière à brosser la périphérie complète du tube de guidage sans rotation de l'outil de brossage 11b', notamment par exemple 8 brosses rotatives llbl. Mais cela aurait nécessité de mettre en œuvre un moteur llb2' de rotation des brosses rotatives llbl selon leur axe Χ1Χ de plus grosse puissance et de plus gros encombrement, ce que l'on cherche à éviter selon la présente invention, dans la mesure où le dispositif de traitement selon l'invention doit être apte à se positionner dans un espace réduit entre deux tubes parallèles adjacents.
Les brosses rotatives llbl sont montées sur deux demi-coquilles ou mâchoires lldl et lld2 reliées entre elles par un système d'articulation lld3 permettant de les actionner en rotation relative selon un axe X2X'2 parallèle à l'axe XX' et disposé d'un côté de celui-ci. Chaque mâchoire formant des demi- coquilles lldl et lld2 supporte deux brosses rotatives llbl.
Le côté diamétralement opposé à l'axe X2X2' du dispositif de charnière lld3 entre les deux mâchoires formant des demi coquilles lldl et lld2, comprend un espace vide lld4 par lequel en position d'ouverture par rotation relative d'éloignement des deux coquilles lldl et lld2, on peut appliquer l'outil de brossage 11b' contre le tube de guidage 1. Puis, par fermeture par rotation relative de rapprochement des deux coquilles lldl et lld2 l'une vers l'autre, on dispose les quatre brosses rotatives lldl en appui contre la surface externe du tube de guidage 1.
L'outil de brossage 11b' est supporté par et entre deux platines transversales d'extrémité llpl et llp2 solidaires de la structure commune de support 110. Ces platines llpl et llp2 comprennent sur un bord du côté opposé à l'axe X2X2' de la charnière lld3, des formes vides en U aptes à autoriser l'introduction du tube de guidage 1 dans l'outil de brossage en position d'ouverture de l'outil de brossage.
Sur la figure 2E, on a représenté une partie du mécanisme d'actionnement du changement de position entre la position d'ouverture et de fermeture de l'outil de brossage, comprenant un berceau inférieur lld apte à être actionné en translation verticale selon l'axe ZZ' perpendiculaire à l'axe XX' à l'aide d'un vérin llb3. Le berceau lld comprend des formes incurvées en creux en U lie aptes à recevoir la face inférieure de la demi-coquille ou de la mâchoire inférieure lldl et à refermer celle-ci vers la demi coquille supérieure lld2 laquelle est retenue par un berceau supérieur lld' de forme inversée apte à recevoir la face supérieure de la mâchoire supérieure en forme de demi- coquille lld2.
Comme représentée sur la figure 2G, chaque mâchoire en forme de demi-coquille lldl et lld2 supporte un moteur llb2' apte à actionner en rotation un ensemble de pignons et d'engrenages llb8 et llb9, apte à actionner en rotation selon les axes Χ1ΧΊ les deux brosses rotatives llbl.
En outre, comme indiqué ci-dessus, l'outil de brossage 11b' est apte à être entraîné en rotation relative selon l'axe XX' du dispositif par rapport à la partie fixe 11b" du sous-ensemble de brossage venant coiffer le pousseur lia. La partie fixe 11b" supporte un moteur llb2 apte à actionner le système de pignons llb6 et portion de roue dentée llb7 montés en engrenage, reliant la partie fixe 11b" à l'outil de brossage 11b'.
Pour effectuer un brossage, une fois que le dispositif mobile de brossage est appliqué sur le tube de guidage et que l'outil de brossage 11b' est en position de fermeture, on actionne en rotation sur elle-même les quatre brosses rotatives llbl et de préférence simultanément, on actionne en rotations en aller et retour alternativement selon un axe a de 45° à 50°, l'outil de brossage 11b' par rapport à la partie fixe 11b" du sous-ensemble de brossage 11b. Ainsi on obtient un brossage complet de toute la périphérie du tube de guidage comme montré sur la figure 2H'.
Des galets de roulements lle3 aux deux extrémités longitudinales des supports de brosses en forme de demi-coquilles lldl et lld2 permettent la rotation dans des gorges ou rainures internes des parois latérales aux extrémités des berceaux lld et lld'.
Une poignée 111 facilite la manutention du dispositif mobile de brossage 11 pour sa pause sur le tube de guidage 1 étant entendu que le reste des opérations de commande de translation et de rotation, de fermeture ou d'ouverture de l'outil de brossage 11b' sont opérées à distance pour permettre que le personnel de maintenance réside hors de la zone la plus radioactive, dans le locale du puits de cuve du bâtiment réacteur, le minimum de temps.
En aval du sous-ensemble de brossage 11b et en aval des brosses llbl, on dispose un module d'inspection visuelle 11c comprenant ici six caméras llcl couplées à six dispositifs d'éclairage notamment de diodes llc2, disposés à un même niveau dans la direction longitudinale XX' et circulairement et régulièrement espacés autour du tube de guidage 1. Le dispositif d'inspection visuel 11c forme ainsi une couronne de six caméras qui observent selon un secteur angulaire du tube de manière à observer la totalité de la circonférence du tube, ladite couronne d'inspection visuelle étant solidaire de la platine llb2 en aval de l'outil de brossage 11b'. Lorsque l'on déplace en translation relative le dispositif de brossage 11, le dispositif d'inspection visuelle 11c permet de visualiser la totalité de la surface du tube avec une grande définition. A ce stade, le dispositif de brossage peut se déplacer en translation le long du tube à une vitesse plus importante de 5 à lOmm/sec.
En revanche, dès qu'une zone nécessitant un brossage (présence de dépôt ou corrosion) est détectée, on réduit la vitesse de translation et on actionne les brosses rotatives llbe et la rotation alternative de l'outil de brossage 11b' pour opérer le brossage. Une fois le brossage effectué, on déplace en translation inverse le dispositif avant de le déplacer pour inspecter la qualité du brossage. Enfin, on peut réaliser un déplacement en translation du dispositif mobile de brossage 11 le long du tube de guidage en pratique à une vitesse d'environ 0,5 mm/sec pendant le brossage.
Comme représentée sur la figure 2A, la portion de roue crantée llb7 du mécanisme de rotation relative de l'outil de brossage 11b' par rapport à la partie fixe 11b" du sous-ensemble de brossage 11b, comprend une partie ouverte en forme de U llb7' permettant que le sous-ensemble de brossage 11b puisse être appliqué contre le tube de guidage 1. C'est pourquoi la rotation de l'outil de brossage 11b' ne peut pas être effectuée en continue sur 360° mais en rotation alternative d'aller et venue d'un angle plus ou moins a.
Les différents moteurs lla3, llb2 et llb2' sont des moteurs électriques et les différents vérins lla2 et llb3 sont des vérins pneumatiques de manière à éviter des fuites hydrauliques. La mise en œuvre de vérins pneumatiques permet également d'utiliser le réseau d'air comprimé disponible au sein de la centrale nucléaire.
D'autre part, le dispositif mobile de brossage comprend un dispositif de clampage de sécurité llf qui retient le dispositif mobile de brossage 11 sur le tube de guidage 1 en cas de dysfonctionnement des vérins pneumatiques lla2 et llb3 en position de clampage et de fermeture sur le tube de guidage 1. Plus précisément, en cas de perte de pression au niveau de l'alimentation en air comprimé des vérins pneumatiques, le dispositif de sécurité llf en forme d'arceaux est libéré automatiquement et vient se plaquer contre le tube de guidage 1 en sous face de celui-ci pour solidariser le dispositif mobile de brossage avec le tube de guidage 1. Ce dispositif de sécurité llf est disposé ici en aval de la couronne d'inspection visuelle 11c.
Sur la figure 2E, on a représenté des boites de connexions électriques 11kl et boites de connexion pneumatiques llk2 sans les liaisons électriques et les liaisons pneumatiques alimentant les différents vérins pneumatiques et moteurs électrique.
Sur la figure 2H, on voit, avant brossage, les traces de dépôt et de corrosion sur la surface externe du tube de guidage 1. Sur la figure 2H' on voit, après brossage, que les dépôts de la figure 2H ont disparu mais on observe que la surface du tube est altérée avec des traces de corrosion nécessitant un traitement de ressuage tel que décrit ci-après.
D'autre part, le dispositif mobile de brossage comprend un dispositif de clampage de sécurité llf qui retient le dispositif mobile de brossage 11 sur le tube de guidage 1 en cas de dysfonctionnement des vérins pneumatiques lla2 et llb3 en position de clampage et de fermeture sur le tube de guidage 1, de tel sorte qu'en cas de perte de pression au niveau de l'alimentation en air des vérins pneumatiques, le dispositif de sécurité llf en forme d'arceaux est libéré et vient se plaquer contre le tube de guidage 1 en sous face de celui-ci pour solidariser le dispositif mobile de brossage avec le tube de guidage 1. Ce dispositif de sécurité llf est disposé en aval de la couronne d'inspection visuelle 11c.
Le sous-ensemble de brossage 11b comprend un dispositif d'aspiration llb4 disposé dessous lesdites brosses rotatives llbl de manière à pouvoir aspirer les déchets à la surface du tube 1 résultant du brossage.
Avant brossage, on observe des traces de dépôt et de corrosion sur la surface externe du tube de guidage 1. Après brossage, les dépôts ont disparu et si on observe que la surface du tube est altérée avec des traces de corrosion. On réalise le traitement par ressuage tel que décrit ci-après.
En termes dimensionnelles, le dispositif mobile de brossage 11 présente une longueur Ll=535 mm, une largeur 11=110 mm et une hauteur Hl=360mm.
B) Descriptif d'un robot de ressuage 12.
Sur les figures 3A à 3D, on a représenté un dispositif mobile de ressuage selon la présente invention ou robot de ressuagel2 comprenant un sous- ensemble pousseur 12a en amont d'un sous-ensemble de ressuage 12b équipé en aval d'une couronne d'inspection visuelle 12c.
Le sous-ensemble pousseur 12a est similaire au sous-ensemble pouceur lia du robot de brossage décrit précédemment. Il comprend une roue d'avancée 12a 1 apte à être disposée dessous le tube de guidage 1 lorsque le dispositif est appliqué sur ledit tube. La roue d'avancée 12a 1 coopère avec un vérin 12a2 apte à déplacer la roue d'avancée 12a 1 en translation verticale jusqu'à venir en appui contre la face inférieur du tube de guidage 1 (non représentée sur les figures 3A à 3D). La face supérieure du tube de guidage 1 vient alors en appui contre des galets ou roulettes 12a5 en sous face d'une partie fixe supérieure 12b" du sous-ensemble de ressuage 12b coiffant le sous- ensemble de pouceur 12a. La roue d'avancée 12al coopère également avec un moteur électrique 12a3 apte à l'actionner en rotation sur elle-même selon un axe dans la direction YY' pour permettre de déplacer le robot de ressuage en translation longitudinale XX' le long du tube de guidage 1.
Le sous-ensemble pousseur 12a, le sous-ensemble de ressuage 12b et les différents éléments les constituant sont montés sur une même structure support 120. La partie 12b' de l'outil de ressuage du sous-ensemble de ressuage 12b est monté sur et entre deux platines transversales verticales planes 12pl et 12p2 disposé selon le plan transversal YZ. La partie 12b" du sous-ensemble de ressuage 12b, disposée au-dessus du sous-ensemble pousseur 12a est solidaire de la face amont de la platine 12p2, supporte le moteur 12b2.
Un élément de clampage 12d décrit ci-après peut être actionné en translation en position haute de fermeture sur le tube de guidage 10 sous l'effet de l'actionnement d'un vérin pneumatique 12b3 et inversement actionné en position basse dégagée par rapport au tube lorsque l'élément de clampage 12d décrit ci-après est en position d'ouverture.
En amont du dispositif pousseur 12a, est disposé un dispositif de sécurité 12f comprenant une forme incurvée en U apte à épouser une partie de la circonférence du tube de guidage 11. L'élément de sécurité 12f est automatiquement enclenché en position de fermeture contre le tube de guidage 1 lorsque le vérin pneumatique de clampage 12b3 est déficient.
L'outil de ressuage 12b comprend une rampe 12b' apte à être déplacée en translation longitudinale selon la direction axiale X X' du tube de guidage 1 lorsque le dispositif de ressuage 12 est posé sur le tube 1. La rampe 12b' comprend en sous face quatre rangées parallèles, dans la direction longitudinale XX', de deux buses 12bl aptes à asperger la face supérieure du tube de guidage. Les dites buses 12bl sont disposées sur la face inférieure plane dans le plan YZ de la rampe 12b', celle-ci étant disposée au-dessus du tube de guidage 1. La rampe 12b' est apte à être déplacée en translation longitudinale selon la direction XX' le long de deux vis sans fin longitudinale 12el et 12e2 supportant ladite rampe 12b'. Lesdites vis sans fin 12el et 12e2 sont actionnées en rotation sur elle-même par un moteur 12b2 supporté par et entre les platines 12pl et 12p2. La rotation sur elle-même des deux vis 12el et 12e2 entraine le déplacement en translation longitudinale de la rampe 12b'. Les vis sans fin 12el et 12e2 assurent la liaison entre les deux platines d'extrémité 12pl et 12p2 de l'outil de ressuage, les deux platines 12pl. Les platines 12p2 comprenant des formes en U, 12ul et 12u2, aptes à venir recouvrir latéralement le tube de guidage pour la pose du dispositif de ressuage sur le tube de guidage. Les vis sans fin 12el et 12e2 n'assurent pas la reprise du poids de la rampe d'aspersion 12b', cette reprise étant supportée par un rail de guidage supérieur 12h, coulissant dans des glissières 12g sur la face supérieure de la rampe d'aspersion 12b'.
L'outil de ressuage comprend également un bac inférieur 12d monté entre et contre les platines d'extrémité 12pl et 12p2 en dessous des parties en U, 12ul et 12u2. La fonction première de ce bac 12d est de récupérer les produits aspergés par la rampe d'aspersion 12b', le bac étant disposé en vis-à- vis de la face inférieure du tube de guidage 1. Le bac 12d est solidaire du sous- ensemble pousseur 12a comme la partie 12b" du sous-ensemble de ressuage et n'est pas déplacé en translation relative par rapport au sous-ensemble pousseur 12a. Mais, le bac 12d remplit une deuxième fonction de clampage en position de fermeture de l'outil de ressuage 12b', en ce que ces deux parois transversales 12dl à chaque extrémité longitudinale du bac 12d comprennent une échancrure en U 12d2, apte à venir épouser et recouvrir la face inférieure et les faces latérales du tube de guidage 1 par déplacement en translation verticale par actionnement du vérin pneumatique 12b3.
La rampe 12b' supporte une caméra 12c'l et un dispositif d'éclairage 12c'2 aptes à inspecter visuellement les produits aspergés depuis les buses d'aspersion 12bl. Les caméras 12c'l et le dispositif d'éclairage 12c'2 sont donc disposés latéralement au tube de guidage dessous la face inférieure de la rampe 12b'.
Sur les figures 3A et 3B, le bac 12d est montré en position d'ouverture par translation vers le bas, en position de fermeture par translation vers le haut, les parois transversales d'extrémité 12dl s'étendent en vis-à-vis des parties vides des deux U, 12ul et 12u2, des platines 12pl et 12p2 pour opérer le clampage du tube de guidage 1.
Le dispositif mobile de ressuage 12 comprend, montée sur la face avale de la platine 12p2 à l'extrémité longitudinale de l'outil de ressuage 12b, une couronne d'inspection visuelle 12c similaire à la couronne d'inspection visuelle 11c du robot de brossage comprenant six caméras 12cl couplées aux six dispositifs d'éclairage 12c2 et comprenant en outre un éclairage UV pour l'interprétation du ressuage du produit pénétrant fluorescent comme décrit ci- après. Les six caméras 12cl et les six dispositifs d'éclairage 12c2 sont donc disposés régulièrement espacés et circulairement autour du tube de guidage 1 pour pouvoir inspecter toute la périphérie du tube de guidage avant et/ou après traitement du ressuage sans effectuer de rotation.
La face amont de la platine 12p2 comprend une caméra additionnelle 12cl" et un dispositif d'éclairage additionnelle 12c2", aptes à inspecter le déplacement en translation longitudinale de la rampe 12b' et l'aspersion des produits sur le tube de guidage.
Le rail de guidage supérieur 12h supporte une bavette 12i apte à venir coiffer et balayer la face supérieure du tube de guidage 1, la bavette 12i étant disposée en amont de la rampe d'aspersion 12b' de manière à provoquer le nettoyage de la face supérieure du tube de guidage lors de la translation de la rampe 12b', après aspersion de produits sur celle-ci et leur élimination vers le bac inférieur 12d. Le bac inférieur 12d coopère avec un dispositif d'aspiration 12b4 pour évacuer le contenu du bac vers un châssis de gestion des fluides décrit ci-après.
Le robot de ressuage 12 comprend deux poignées respectivement à chaque extrémité longitudinale 121a et 121b pour en faciliter la manutention. La structure support 120 du robot de ressuage supporte également un boîtier de connectique 12c4 notamment pour toutes les connexions des différentes caméras et éclairages.
Chacune des quatre rangées de deux buses 12bl est dédiée à l'aspersion des quatre produits différents décrits ci-après, à savoir :
- une première aspersion avec une première rangée de buses d'un solvant organique tel que le solvant N120 pour le dégraissage de la surface du tube ;
- une deuxième rangée de buses pour l'aspersion d'un produit pénétrant fluorescent de type HM3A ;
- une troisième rangée de buses pour le rinçage à l'eau du produit pénétrant ;
- une quatrième rangée de buses pour l'aspersion d'air comprimée pour le séchage du tube de guidage.
Ces aspersions des produits N120 et HM3A se font successivement en alternant avec une étape de séchage par aspersion d'air ou en respectant une durée d'attente de 30 minutes pour laisser agir le produit pénétrant HM3A avant le rinçage à l'eau. On réalise donc les passages de rampes suivants :
1) Aspersion de N120
2) Séchage par aspersion d'air
3) Aspersion de HM3A
4) Attente 30 minutes
5) Aspersion d'eau pour éliminer l'excès de pénétrant HM3A
6) Séchage par aspersion d'air
L'aspersion des produits liquides se fait sans pression de manière à ce que le produit coule sur toute la surface du tube en recouvrant même la surface inférieure par capillarité.
Lorsque l'on réalise le ressuage d'une section de tubes correspondant à la longueur du bac 12d, on ne déplace pas en translation le sous-ensemble pousseur et l'ensemble du robot de ressuage. Seule la rampe 12b' est déplacée en translation relative par rapport au robot de ressuage 12, lui-même fixe. Pour réaliser l'épate de traitement de ressuage, le dispositif de ressuage est immobilisé en rotation translative et seules les buses 12bl sont déplacées en rotation translative par rapport au tube et dispositif de ressuage, ceci afin notamment d'éviter que les galets de roulement 12b5 et 12a 1 ne passent par- dessus les produits de ressuage en cas de translation du dispositif dans son ensemble le long du tube X.
Lors de la phase d'inspection du tube avant et après le traitement de ressuage, le bac 12d est en position inférieure pour permettre aux différentes caméras de bien inspecter toute la surface du tube. Et le bac 12d est clampée en position supérieure lorsque l'on effectue les opérations de ressuage par aspersion desdits produits. Les caméras 12cl et 12cl" permettent de surveiller l'application des produits.
A l'issue de la phase 6), le bac 12d est en position basse, la caméra 12cl' permettent de vérifier qu'il n'y a plus de gouttes sur le tube en sous face et on translate le robot complet pour venir inspecter la zone qui a été ressuée avec la couronne de 6 caméras 12cl.
Comme indiqué précédemment, du fait que le produit pénétrant est un produit fluorescent, un éclairage UV constitué de diodes 365 nm permet de réaliser l'inspection visuelle des produits fluorescents à 365 nm. Pour éviter l'éblouissement des caméras par les diodes UV, un filtre coupant les UV est installé devant chaque caméra.
Un châssis de gestion des fluides est disposé à distance et relié au robot de ressuage 12. Le châssis de gestion des fluides comporte trois réservoirs respectivement pour l'eau, pour le solvant de dégraissage et pour le produit pénétrant. Pour le solvant et le produit pénétrant, l'injection est réalisée par des pouces seringues. Pour l'eau, l'injection est réalisée par une pompe comprenant un coffret électrique.
Les dimensions de l'outil de ressuage 12 sont les suivantes : L2=490 mm, 12 = 120 mm et H2 = 475 mm.
C) Descriptif d'un dispositif d'usinage 13.
Sur la figure 4A à 4J, on a décrit le dispositif mobile d'usinage 13 selon l'invention. Le dispositif d'usinage comprend un sous-ensemble pousseur 13a relié à un sous-ensemble d'usinage 13b. Le sous-ensemble pousseur 13a comprend deux platines transversales 13pl et 13p2 formant des parois transversales à ces deux extrémités dans la direction longitudinale XX'. Les platines 13pl et 13p2 sont évidées en partie médiane par une forme en U, 13ul et 13u2, de manière à pouvoir recevoir le tube 1 à l'intérieur des 13ul et 13u2. Une paroi longitudinale de fond 13p3, reliant les deux platines 13pl et 13p2, supporte une roue d'avancée 13a 1 apte à être actionnée en rotation sur elle-même selon un axe YlY'l perpendiculaire à l'axe XX' du dispositif et du tube de guidage lorsque celui-ci est inséré dans le dispositif 13. L'actionnement en rotation sur elle-même de la roue d'avancée 13a 1 est réalisé à l'aide d'un moteur électrique 13a2 supporté également par les parois 13pl et 13p3.
Contrairement au sous-ensemble pousseur des robots de brossage et ressuage, la roue d'avancée 13a 1 du sous-ensemble pousseur 13a est disposée en appui sur la face supérieure du tube 1, lorsqu'un galet 13a est actionné en déplacement contre la face inférieure du tube de guidage 1 qui serre le tube de guidage contre le rouleau d'avancée supérieure 13a 1. L'actionnement en déplacement vers le haut du galet 13a se fait par l'actionnement d'un vérin pneumatique 13a3.
Le sous-ensemble pousseur 13a comporte aussi un dispositif de sécurité manuelle 13fa qui peut être adapté manuellement pour que l'ensemble ne tombe pas du tube de manière à barrer l'ouverture en bordure latérale d'une forme en U, 13ul ou 13u2 du sous-ensemble pousseur 13a.
Le sous-ensemble d'usinage 13b est relié au sous-ensemble pousseur 13a par des plots cylindriques en matériaux souple (par exemple caoutchouc) élastique 13g disposés dans la direction longitudinale XX', entre une platine transversale d'extrémité 13p3 du sous-ensemble d'usinage et une portion de roue crantée 13e2 qui coopère avec un pignon 13el monté en engrenage, ledit pignon 13el étant solidaire de la platine transversale d'extrémité 13p2 du sous- ensemble pousseur. Le mécanisme de rotation relative du sous-ensemble pousseur 13a par rapport au sous-ensemble d'usinage 13b à l'aide des systèmes de pignon et roue crantée montées en engrenage 13e 1 et 13e2, permet une rotation relative des deux sous-ensemble l'un par rapport à l'autre sur un secteur angulaire inférieur à 360°, par exemple d'environ 270°. En effet, la roue crantée 13e2 comprend une partie ouverte formant un U entre les extrémités de crémaillère 13e3, de manière à permettre l'insertion du tube de guidage à l'intérieur de l'outil d'usinage. Il en résulte que le pignon 13el peut parcourir la circonférence de la portion de roue dentée 13e2 entre ces deux extrémités 13e3 sur un secteur angulaire d'environ 270° seulement. En pratique, on actionne en rotation relative les deux sous-ensembles selon un axe de rotation dans la direction longitudinale XX' du dispositif mobile d'usinage 13 et du tube de guidage 1 en position dans le dispositif mobile d'usinage 13 sur un secteur angulaire d'environ 180° comme il sera explicité ci-après.
Pour compenser les vides des formes en U, 13ul et 13u2, sur un des côtés sous-ensemble pousseur, on dispose un bloc formant une masse d'équilibrage 13m rejoignant les deux parois transversales d'extrémité 13pl et 13p 2 sur le côté évidé.
Sur les figures 4E à 4H, on a représenté les différentes parties du sous- ensemble d'usinage. Sur la figure 4E, on a représenté un module de clampage 13d solidaire de la paroi transversale d'extrémité 13p3 reliée au sous ensemble pouceur par les blocs cylindriques de liaison 13g.
Le module de clampage 13d comprend platines transversales 13p3 et 13p4, comprenant deux formes en U, 13u4 et 13u5, espacées dans la direction longitudinale XX' de manière à pouvoir recevoir le tube de guidage avec un élément de clampage 13dl apte à être actionné en déplacement entre une position basse d'ouverture et une position haute d'ouverture par un vérin 13b3 disposés entre les deux platines transversales 13p3 et 13p4, comprenant les formes en U, 13u4 et 13u5. Sur la figure 4F, on a représenté un module de translation relative 13y selon l'axe transversale YY' équipé d'un mécanisme de translation relative apte à déplacer en translation relative selon l'axe YY' perpendiculaire à l'axe XX' par rapport au module en translation relative selon l'axe YY' perpendiculaire à l'axe XX' par rapport au module de clampage 13d.
Sur la figure 4G, on a représenté un deuxième module de translation relative 13z apte à être actionné en translation relative verticale selon l'axe ZZ' par rapport au module de translation relative 13y sur lequel il est monté.
Sur les figures 4H et 4H', on a représenté un troisième module de translation relative 13x monté sur le deuxième module de translation relative 13z, le module de translation 13x étant apte à être déplacé en translation relative selon l'axe XX' par rapport au module de translation 13z et au module de clampage 13d.
Les différents modules de translation relative 13x, 13y 13z fonctionnent selon des mécanismes de vis à billes similaires assurant la conversion d'un mouvement de rotation en un mouvement de translation (liaison hélicoïdale).
Ce mécanisme de vis à billes est bien montré sur la figure 4H en liaison avec le module de translation relative 13x. Un moteur électrique 13bx, solidaire de la face amont de la paroi transversale d'extrémité 13b4 du sous-ensemble d'usinage 13b, est apte à actionner en rotation une roue crantée 13x1 laquelle coopère en engrenage avec une deuxième roue crantée 13x2, cette dernière étant ainsi actionnée également en rotation. Une vis à villes 13x3 solidaire de la deuxième roue crantée 13x2 est elle-même ainsi actionnée en rotation sur elle- même ce qui provoque une translation relative selon l'axe XX' d'un ensemble mobile 13xm par rapport à un ensemble fixe 13xf. L'ensemble fixe 13xf comprend (a) un bloc en forme de cube 13x4 traversé par et coopérant en liaison hélicoïdale avec ladite vis à billes 13x3, et (b) un plancher 13x4' solidaire du bloc 13x4 et surmonté d'un rail 13x4". Ledit ensemble mobile 13xm comprend les roues crantées 13x1 et 13x2 montées sur la face externe de la paroi d'extrémité 13p4, la vis 13x3 et une glissière 13x5 coopérant avec un rail de guidage 13x4" de l'ensemble fixe 13xf, une platine supérieure de liaison 13j assurant la liaison entre la face supérieure de la glissière 13x5 et la platine 13p4. Ledit ensemble 13xf est ainsi apte à être déplacé en translation relative selon l'axe XX' sous l'effet du mécanisme de vis à billes 13x3 en rotation selon l'axe de rotation parallèle à l'axe XX' telle que représentée sur la figure 4H. L'ensemble fixe 13xf est solidaire de l'ensemble fixe 13zf correspondant du module de translation relative 13z décrit ci-après. Le module de translation relative 13x supporte une fraise d'usinage 13bl Sur la figure 41, on montre une fraise 13bl montée sur un support 13bl' à l'aide d'une vis 13bl". Ladite fraise 13bl est apte à être entraînée en rotation sur elle-même par rapport à un axe transversal Y2Y2' parallèle par rapport à l'axe transversale YY' et est ainsi apte à usiner la surface du tube de guidage 1 lorsque le module de translation relative 13z est positionné à la hauteur appropriée par rapport au tube de guidage 1 jusqu'à venir en appui contre la surface externe de celui-ci. L'actionnement en rotation de la fraise 13bl selon son axe Y2Y2' est réalisé à l'aide d'un moteur 13b2 supporté par le module de translation relative 13x. La fraise est mise en rotation avant d'être mise en contact du tube.
Le déplacement en translation relative des modules 13y et 13z se fait selon le même principe. Pour le module 13y, un moteur électrique 13by actionne en rotation une roue crantée 13yl qui coopère par engrenage et actionne ainsi en rotation une roue crantée 13y2 laquelle actionne en rotation sur elle-même une vis à billes 13y3 disposée dans la direction YY'. L'ensemble mobile 13ym des roues crantées 13yl, 13y2 et vis à billes 13y3 solidaire d'une glissière 13y5, sous l'action de la rotation de la vis à billes 13y3 est apte à se déplacer en translation relative selon l'axe YY' par rapport à un ensemble fixe 13yf comprenant un bloc cubique (non représenté) solidaire d'un rail de guidage fixe 13y4' tel que représenté sur la figure 4F. Ledit rail 13y4' est relié et solidaire d'un bloc cubique (non représenté) traversé par la vis à billes 13y3, de telle sorte que la rotation sur elle-même de la vis à billes provoque un déplacement relatif de l'ensemble mobile 13ym formé de 13yl, 12y2, 13y3 et 13y5, par rapport au rail de guidage 13y4', le rail de guidage 13y4' étant solidaire du plancher 13p5 du module de clampage 13d et une pièce de jonction (non représentée) assurant la solidarité de la glissière 13y5 avec l'ensemble 13yl,13y2 et 13y3.
De même, sur la figure 4G, on a représenté différents éléments du mécanisme de vis à billes du module de translation relative 13z comprend une roue crantée 13zl actionnée par un moteur 13bz et apte à entraîner en rotation par engrenage une deuxième roue crantée 13z2, celle-ci entraînant en rotation sur elle-même une vis à billes 13z3 selon un axe parallèle à l'axe 72!. Ainsi, un ensemble mobile 13zm comprenant les roues crantées 13zl et 13z2 et la vis à billes 13z3, reliées à une glissière 13z5 est apte à être entraîné en translation relative selon l'axe 72! par rapport à des parties fixes 13zf comprenant un bloc cubique 13z4 traversé par la vis à billes 13z3 solidaire d'un rail de guidage 13z4' solidaire des parties fixes 13yf du module de translation relative 13y. Comme montré sur la figure 4B, le module de translation relative 13x est équipé d'un dispositif d'aspiration 13b4 apte à aspirer les déchets d'usinage.
Sur la figure 4J, on a représenté un dispositif d'inspection visuelle comprenant une caméra 13cl et des diodes d'éclairage 13c2, montées en sous face d'une platine 13d2 du module de clampage 13d de manière à pouvoir inspecter visuellement la fraise 13bl et la zone du tube 1 usinées par la fraise 13bl. Les diodes 13c2 comprennent 2 diodes lumière blanche et 2 diodes à lumière UV centrée à 365nm pour voir le produit de ressuage fluorescent.
Les éléments de connexion 13c3 coopèrent avec un câble de connexion optique et électrique non représenté.
Comme explicité ci-dessus, du fait de la forme ouverte en U 13u3 au niveau de la grande roue 13e2, il n'est pas possible de faire opérer un tour à 360° de l'outil d'usinage 13b' du sous-ensemble d'usinage 13b par rapport aux sous-ensembles pousseur 13a au niveau du mécanisme de roues à engrenage 1-I3e2.
Pour surmonter cette limite de rotation, on procède de la manière suivante pour effectuer une rotation sur 360 :
1) le sous ensemble pousseur 13a étant bloqué en position sur le tube par immobilisation de la roue d'avancée 13a 1 et blocage par le galet de roulement 13a , on effectue une rotation maximale d'au moins 180° du sous- ensemble d'usineur 13b par rapport au sous-ensemble pousseur 13a. En tout état de cause, le pignon 13el arrive avant une des extrémités de la partie crantée de la roue crantée 13e2 à savoir une extrémité 13e3, puis,
2) on bloque le sous-ensemble usineur 13b en translation et en rotation à l'aide du doigt de clampage 13bl et on débloque le sous-ensemble pousseur
13a au niveau du galet 13a que l'on dégage par rapport au tube à l'aide du vérin 13a2, puis
3) on actionne la rotation en sens inverse du sous-ensemble pousseur 13a par rapport au sous ensemble usineur 13b d'un secteur angulaire au moins égal à 180° puis,
4) à nouveau, on re-bloque le sous-ensemble pousseur 13a contre le tube pour en empêcher toute rotation à l'aide du vérin 13a2 et du galet 13a et on débloque à nouveau le sous-ensemble usineur 13b, et 5) on actionne en rotation dans le sens direct le sous-ensemble usineur 13b par rapport au sous-ensemble pousseur 13a d'un angle au moins égal à 180°.
Alternativement, il est également possible de faire des rotations d'un angle plus réduit et de procéder en plusieurs allers et retours pour faire le tour à 360° ainsi, avec un angle de 120°, on procédera au tour complet par trois allers et retours et, avec un angle de 60°, par quatre allers et retours. On entend ici par « allers et retours », quatre blocages et déblocages successifs des ensembles pousseurs et sous-ensemble usineurs.
Le sous-ensemble usineur 13b comporte également des éléments de blocage additionnels de sécurité 13fb-13fb' actionnés manuellement, en bordure latérale longitudinale de l'outil d'usinage 13b' en vis-à-vis du tube de guidage 1 au niveau des formes en U 13u3 et 13u4 du module de clampage 13d et reposant sur le plancher 13b5 du module de clampage 13d, par-dessus le module de translation 13by. Le dispositif de sécurité manuel au niveau de l'outil d'usinage 13b' comprend un bloc longitudinal 13fb qui est bloqué manuellement à l'aide d'un système de vis écrou 13fb'.
Pour réaliser un traitement d'usinage de la surface externe du tube, on procède selon la séquence suivante :
1) on bloque en translation et en rotation le sous-ensemble pousseur
13a, et
2) on actionne en rotation relative le sous-ensemble usineur 13b par rapport au sous-ensemble pousseur 13a de telle sorte que la fraise 13bl se trouve à la verticale de la zone de la surface externe du tube à usiner, et
3) on bloque ou clampe le sous ensemble usineur avec le doigt de clampage 13dl, et
4) on actionne en translation relative le module de translation 13z pour descendre la fraise 13bl en contact avec la surface externe du tube, et
5) on réalise l'usinage en actionnant la rotation de la fraise 13bl sur elle- même, puis
6) on réalise une translation relative de la fraise 13bl dans la direction longitudinale XX' du tube à l'aide du module de translation relative 13x supportant la fraise 13b 1, et 7) en bout de course de translation relative de la fraise 13b 1 à l'aide du module de translation relative 13x, on dégage et relève la fraise 13bl par rapport à la surface externe du tube à l'aide du module de translation relative 13z, et
8) on déplace en translation inverse dans la direction XX', la fraise 13bl à l'aide du module de translation relatif 13x pour retourner à sa position initiale dans la direction XX', et
9) on déplace la fraise 13bl dans la direction transversale YY' d'un pas de déplacement de 0,2 mm (largeur du sillon d'usinage= 3mm car la fraise fait 3mm de large et il y a un recouvrement de 1mm entre chaque passe) dans la direction YY à l'aide du module de translation relative 13y et on redescend la fraise 13bl contre la surface externe du tube à l'aide du module de translation relative 13z.
10) on actionne la fraise 13bl en rotation et on la déplace en translation relative dans la direction XX' à l'aide du module de translation relative 13x.
En pratique, on réalise des déplacements relatifs d'usinage sur une longueur de 10 à 15 mm dans la direction XX' et sur une largeur pas de déplacement de 2 mm dans la direction YY'. On réalise ainsi un méplat sur le tube. Les dimensions du méplat dépendent de la profondeur de l'usinage.
A l'étape 6), une variante consiste à usiner suivant l'axe YY' à l'aide du module de translation relatif 13y. Cela présente l'avantage d'être plus rapide mais nécessite l'usage d'une fraise avec un angle de dépouille. Dans ce cas, aux étapes suivantes on réalise des décalages successifs dans l'axe XX'.
Les dimensions du robot d'usinage 13 sont les suivantes :
La longueur du sous ensemble pousseur est L3a= 250 mm, et
La longueur de sous ensemble pousseur L3b= 250 mm, et
La longueur totale du robot d'usinage L3= 550 mm, et
La largeur et la hauteur du sous ensemble pousseur 13a et du sous ensemble d'usinage 13b sont L3= 120 mm et H3= 130 mm.
On réalise un usinage sur une profondeur dans la direction ZZ' de 0,5 à
1,5mm.
Cela se fait par étape, car on ne peut pas enlever 1.5mm de matière en une fois, avec : un 1er passage pour enlever 0.3mm, puis une succession de passages pour enlever 0.2mm à chaque passage supplémentaire jusqu'à la profondeur de 1.5mm.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif mobile de traitement par commande à distance de la surface externe d'un tube (1), ledit dispositif mobile de traitement (11, 12, 13) comprenant un sous-ensemble pousseur (lia, 12a, 13a) fixé bout à bout dans la direction longitudinale à un sous ensemble de traitement (11b, 12b, 13b) de préférence une structure support rigide (110,120) les supportant, avec:
a) ledit sous-ensemble pousseur (l ia, 12a, 13a) comprenant une roue apte à être disposée en vis-à-vis dudit tube, dénommée roue d'avancée (liai, 12al, 13al), et au moins premier moteur ou vérin (lla2, 12a2, 13a2) apte à déplacer ladite roue d'avancée par rapport audit tube de manière à ce que la dite roue puisse être déplacée en appui contre le dit tube, et un deuxième moteur (lla3, 12a3, 13a3) apte à actionner ladite roue d'avancée en rotation sur elle-même selon un axe de rotation dans une direction (ΥΥ') perpendiculaire à l'axe longitudinal (XX') dudit tube pour permettre le déplacement dudit dispositif mobile de traitement en translation longitudinale (XX') le long dudit tube, et
b) ledit sous-ensemble de traitement (11b, 12b, 13b) comprenant au moins un outil de traitement (llbl, 12bl, 13bl) apte à coopérer avec au moins un troisième moteur ou vérin (Ilb2-llb2', 12b2, 13b2-13bx-13by-13bz) apte à déplacer en rotation et/ou en translation relative ledit outil de traitement par rapport au dit tube et/ou par rapport au dit sous-ensemble pousseur, ledit sous-ensemble de traitement étant apte à adopter une position d'ouverture permettant sa pose autour du tube et une position de fermeture autour et/ou contre ledit tube permettant le traitement du tube, le changement de dite position étant obtenue au moins à l'aide d'un quatrième moteur ou vérin (llb3, 12b3, 13b3) apte à actionner un élément de clampage (l ld, 12d, 13d-13dl), et, de préférence un dispositif d'aspiration (llb4, 12b4, 13b4) étant apte à aspirer les produits de traitement déposés sur ledit tube et/ou des déchets de dit tube après traitement dudit tube, et
c) au moins un dispositif d'inspection visuelle de la surface externe dudit tube à traiter (11c, 12c, 13c) comprenant au moins une caméra (llcl, 12cl- 12cl'-12cl", 13cl) solidaire dudit sous-ensemble pousseur et/ou dudit sous- ensemble de traitement et de préférence au moins un dispositif d'éclairage (Hc2, 12c2-12c2'-12c2", 13c2) pour l'éclairage d'au moins une zone dudit tube à traiter inspectée par la dite caméra, d) les différents moteurs ou vérin desdits sous-ensemble pousseur et sous-ensemble de traitement étant actionnables à distance par télé opération et étant, de préférence, des moteurs électriques et vérins pneumatiques,
caractérisé en ce que le dit sous-ensemble de traitement est choisi parmi :
1) un sous-ensemble de brossage comprenant un outil de brossage comprenant une pluralité de brosses (llbl) aptes à être déplacées en translation et en rotation relatives par rapport au tube, et
2) un sous-ensemble de ressuage (12b) comprenant comme dit outil de traitement au moins une pluralité de buses d'aspersion de liquides (12bl) aptes à être déplacées en translation et/ou en rotation relatives par rapport audit tube, et
3) un sous-ensemble d'usinage (13b) comprenant un dit outil d'usinage comprenant au moins une fraise (13bl) apte à être déplacée en rotation sur elle-même par un dit premier moteur (13b2), la dite fraise étant apte à être déplacée en translation relative selon 3 directions orthogonales par rapport au tube comprenant la direction longitudinale dudit tube, avec au moins trois dits troisièmes moteurs ou vérins (13bx-13by-13bz) supportés respectivement par trois modules de translation relatives (13x-13y-13z), lorsque le sous-ensemble d'usinage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube.
2. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit sous ensemble pousseur comprend une dite roue d'avancée montée dessous et en appui contre le tube de manière apte à se déplacer en hauteur pour pouvoir suivre les variations éventuelles de diamètre du tube, lors du déplacement en translation relative de la dite roue d'avancée par rapport au tube.
3. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit sous ensemble de traitement est un sous ensemble de brossage et le dit outil de brossage comprend une pluralité de brosses rotatives aptes à être actionnées en rotation chacune sur elle-même selon un axe de rotation dans des directions (X1X17) parallèles à l'axe longitudinal (XX') dudit tube à l'aide d'un dit troisième moteur électrique (llb2) pour permettre le brossage de la surface externe dudit tube et les dites brosses sont aptes à être disposées régulièrement autour dudit tube en vis à vis de la circonférence dudit tube en section transversale, de préférence à une même niveau dans la direction longitudinale du dit tube, et les dites brosses sont aptes être appliquées en appui contre la surface externe du dit tube à l'aide d'un dit quatrième moteur ou vérin (llb3) actionnant des supports de brosses (lldl, lld2) entre une dite position d'ouverture et une dite position de fermeture de préférence deux supports de brosses supportant chacun n brosses.
4. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 3 caractérisé en ce que le dit outil de brossage est apte à être actionné en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur (lia) selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal (XX') du dit tube, de préférence à l'aide d'un système de roues dentées (llb6, llb7) montées en engrenage et actionnable en rotation par un autre dit troisième moteur (llb2 , de préférence actionnable en rotations alternatives en sens aller et retour sur un secteur angulaire (a) inférieur à 270°, de préférence d'au moins 360°/4xn, le dit outil de brossage comprenant 2n brosses rotatives aptes à être régulièrement espacées et disposées circulairement autour du dit tube, avec de préférence n= 2 à 4.
5. Dispositif mobile de traitement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit dispositif d'inspection visuelle (11c) dudit tube à traiter comprend une pluralité de caméras (llcl) en aval dudit sous-ensemble de brossage (11b), aptes à être régulièrement espacées et disposées circulairement autour du dit tube pour en inspectées toute la périphérie et chaque dite caméra étant couplée à un dispositif d'éclairage (llc2) pour l'éclairage d'au moins la zone dudit tube inspectée par la dite caméra.
6. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit sous ensemble de traitement est un sous-ensemble de ressuage (12b) comprenant comme dit outil de traitement au moins une pluralité de buses d'aspersion de liquides (12bl) aptes à être déplacées en translation relatives par rapport audit tube même lorsque le sous-ensemble de ressuage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube.
7. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 6 caractérisé en ce que le dit sous ensemble de ressuage comporte un bac inférieur (12d) apte à être disposé dessous le tube de guidage et recueillir les produits aspergés par des dites buses d'aspersion (12bl) disposées en sous face d'une rampe d'aspersion (12h), la dite rampe d'aspersion (12h) étant apte à être disposée dessus ledit tube et déplacée en translation relative par rapport audit bac par un dit troisième moteur électrique (12b2) pour réaliser le traitement de ressuage d'une section de tube lorsque le sous-ensemble de ressuage (11b) n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube.
8. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 7 caractérisé en ce que le dit bac inférieur (12d) comprend deux parois transversales (12dl) respectivement à ses deux extrémités longitudinales, les dites parois transversales comprenant des échancrures en U (12d2) faisant office de dit élément de clampage du tube étant aptes à recouvrir la face inférieur du dit tube et au moins une partie de ses deux faces latérales du dit tube lorsque le dit bac est actionné en translation verticale par un dit quatrième vérin (12b3) depuis une position basse correspondant à une dite position d'ouverture vers une position haute correspondant à une dite position de fermeture.
9. Dispositif mobile de traitement selon l'une des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que ledit dispositif d'inspection visuelle (12c) dudit tube à traiter comprend une pluralité de caméras disposées (i) certaines (12cl) en aval dudit sous-ensemble de ressuage aptes à être régulièrement espacées et disposées circulairement autour du dit tube pour en inspecter toute la périphérie avant et/ou après traitement de ressuage et (ii) certaines (12cl', 12cl") à proximité des dits buses d'aspersion pour inspecter le jet d'aspersion et/ou le tube pendant le traitement de ressuage, de préférence chaque dite caméra étant couplée à un dispositif d'éclairage (12c2) pour l'éclairage d'au moins la zone dudit tube inspectée par la dite caméra comprenant un éclairage UV apte à révéler un produit pénétrant fluorescent apte à être aspergé par l'outil de ressuage.
10. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit sous-ensemble de traitement est un sous-ensemble d'usinage (13b) comprend :
- un premier dit module de translation relative (13x) selon la direction longitudinale (XX') du dit tube, ledit premier module de translation relative (13x) supportant et étant apte à déplacer la dite fraise en translation relative selon la direction longitudinale (XX') du dit tube par rapport audit sous- ensemble d'usinage lorsque celui-ci est immobilisé en translation relative selon la direction longitudinale (XX') du dit tube par rapport au dit sous- ensemble pousseur (13a), et
- un deuxième dit module de translation relative (13y) selon une première direction perpendiculaire à la direction longitudinale (ΥΥ'), le dit premier module de translation relative (13x) selon la direction longitudinale (XX') étant monté sur ledit deuxième module de translation relative (13y, 13z) de sorte que la dite fraise est apte à être déplacée en translation relative selon la direction longitudinale (XX') par déplacement en translation relative selon la direction longitudinale (ΧΧ') dudit premier module de translation relative (13x) par rapport audit deuxième module de translation relative (13y); et
- un troisième dit module de translation relative (13y) selon une seconde direction perpendiculaire à la direction longitudinale (ΖΖ'), ledit deuxième module de translation relative (13z) étant monté sur ledit troisième module de translation relative (13y) de sorte que la dite fraise est apte à être déplacée en translation relative selon la dite première direction perpendiculaire (ΥΥ') par déplacement en translation relative selon la dite première direction perpendiculaire (ΥΥ') dudit deuxième module de translation relative (13y) par rapport audit troisième module de translation relative (13z);
- un quatrième module de clampage (13d) comprenant un dit élément de clampage (13dl), apte à adopter une dite position d'ouverture permettant la pose dut dit sous ensemble d'usinage autour du tube et une dite position de fermeture autour et/ou contre ledit tube permettant l'immobilisation dudit sous ensemble d'usinage par rapport au dit sous ensemble pousseur (13a), ledit troisième module de translation relative (13z, 13y) étant monté sur ledit quatrième module de clampage (13d) de sorte que la dite fraise est apte à être déplacée en translation relative selon la dite deuxième direction perpendiculaire (ΖΖ',ΥΥ') par déplacement en translation relative selon la dite deuxième direction perpendiculaire dudit troisième module de translation relative (13z,13y) par rapport audit quatrième module de clampage (13d).
11. Dispositif mobile de traitement selon la revendication 10 caractérisé en ce que les dit premier, deuxième et troisième modules de translation relative (13x, 13y, 13z) comprennent chacun un dit troisième moteur électrique apte à actionner en rotation des roues dentées montées en engrenage (13x1-13x2, 13yl-13y2, 13zl-13z2) d'un mécanisme de vis à billes (13x3, 13y3, 13z3) apte à transformer un mouvement de rotation en mouvement de translation pour réaliser une dite translation relative.
12. Dispositif mobile de traitement selon l'une des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que ledit sous-ensemble d'usinage (13b) est apte à être actionné en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur (13a) selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal (XX7) du dit tube par un quatrième dit troisième moteur (13b2), de préférence à l'aide d'un système de roues dentées (13el, 13e2) montées en engrenage et actionnable en rotation, de préférence encore actionnable en rotations alternatives dans les deux sens aller et retour sur un secteur angulaire (alpha) inférieur à 300°, de préférence d'au moins 180°.
13. Procédé de traitement de la surface externe de tube par télé opération comprenant la mise en œuvre d'au moins un dispositif mobile de traitement de la surface externe d'un tube selon l'une des revendications 1 à 12, ledit procédé comprenant les étapes dans lesquelles :
el) on installe manuellement ledit dispositif mobile de traitement (11,
12, 13) sur ledit tube, et on actionne un dit premier moteur ou vérin (lla2, 12a2, 13a2) dudit sous ensemble pousseur (lia, 12a, 13a), et
e2) on inspecte visuellement l'état de la surface externe du tube à l'aide de dites caméras (llcl, 12cl, 13cl'), à l'aide d'au moins une dite caméra d'inspection, en la déplaçant en translation longitudinale relative et/ou en rotation relative par rapport audit tube en actionnant ledit deuxième moteur ou vérin (lla3, 12a3, 13a3) du sous ensemble pousseur (lia, 12a, 13a) et/ou au moins un dit troisième moteur ou vérin du sous ensemble de traitement, et
e3) lorsqu'une zone de la surface externe dudit tube est détectée par ladite caméra comme devant être traitée, on actionne le dit élément de clampage (lld, 12d, 13d) en actionnant le dit quatrième moteur ou vérin (llb3, 12b3, 13b3) dudit sous ensemble de traitement, puis on réalise ledit traitement de la surface externe du tube en actionnant ledit outil de traitement (llbl, 12bl, 13bl) et en déplaçant à l'aide d'au moins un dit troisième moteur (Ilb2-llb2', 12b2, 13b2-13bx-13by, 13bz), ledit outil de traitement en rotation et/ou en translation relative par rapport au dit tube et/ou par rapport au dit sous-ensemble pousseur, et
e4) on vérifie la qualité dudit traitement à l'aide d'au moins une dite caméra d'inspection, de préférence en réitérant l'étape el), et
e5) aux dites étapes el) à e4) les différents dits moteurs et vérins desdits sous-ensemble pousseur et sous-ensemble de traitement sont actionnés à distance par télé opération.
14. Procédé de traitement selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'on met en œuvre successivement :
- un dit dispositif mobile de brossage (11) comprenant un sous-ensemble de brossage (11b) comprenant un dit outil de brossage (11b') comprenant au moins une brosse (llbl) laquelle est déplacée en translation et/ou en rotation relative par rapport au tube, à l'étape e3) du traitement de brossage, et - un dit dispositif mobile de ressuage (12) comprenant un sous-ensemble de ressuage (12b) comprenant comme un dit outil de ressuage (12b') comprenant une pluralité de buses d'aspersion de liquides (12bl), lesquelles buses sont déplacées en translation et/ou en rotation relatives par rapport audit tube, à l'étape e3) du traitement de ressuage, et
- un dit dispositif mobile d'usinage (13) comprenant un sous-ensemble d'usinage (13b) comprenant un dit outil d'usinage (13b') comprenant au moins une fraise (13bl) laquelle est déplacée en rotation sur elle-même et en translation relative et/ou en rotation relative par rapport au tube, de préférence le sous-ensemble d'usinage n'étant pas déplacé en translation et/ou rotation par rapport audit tube, à l'étape e3) du traitement d'usinage.
15. Procédé de traitement selon la revendication 14 caractérisé en ce que pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile de brossage (11), à l'étape e3), pour réaliser le brossage de la surface externe dudit tube, le dit outil de brossage comprenant une pluralité de 2n brosses rotatives disposées régulièrement espacées et circulairement autour dudit tube en vis à vis de la circonférence dudit tube en section transversale, de préférence à une même niveau dans la direction longitudinale du dit tube, les dites brosses sont appliquées en appui contre la surface externe du dit tube en actionnant des supports de brosses (lldl, lld2), de préférence deux supports de brosses supportant chacun n brosses, depuis une dite position d'ouverture vers une dite position de fermeture, à l'aide d'un dit deuxième moteur ou vérin (llb3), et les dites brosses sont actionnées en rotation sur elle-même selon un axe de rotation dans des directions (Χ1Χ ) parallèles à l'axe longitudinal (XX') dudit tube à l'aide d'un premier moteur électrique (llb2) et le dit outil de brossage est actionné en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur (lia) selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal (XX7) du dit tube par un autre dit troisième moteur (llb2'), de préférence le dit outil de brossage est actionné en rotations alternatives en sens aller et retour sur un secteur angulaire (alpha), de préférence d'au moins 360°/4xn, avec de préférence n= 2 à 4.
16. Procédé de traitement selon la revendication 14 caractérisé en ce que pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile de ressuage (12), à l'étape e3), pour réaliser le traitement de ressuage d'une section de tube, de préférence lorsque le sous-ensemble de ressuage n'est pas déplacé en translation par rapport audit tube, le sous-ensemble de ressuage (12b) comprend au moins une pluralité de buses d'aspersion de liquides (12bl) disposées en sous face d'une rampe d'aspersion (12h) disposée dessus ledit tube, et un bac inférieur (12d) disposé dessous le tube, on déplace les dites buses en translation relative par rapport audit bac par un moteur électrique (12b2), et on recueille les produits aspergés par des dites buses d'aspersion (12bl) dans ledit bac.
17. Procédé de traitement selon la revendication 16 caractérisé en ce que le dit bac inférieur (12d) comprend deux parois transversales (12dl) respectivement à ses deux extrémités longitudinales, les dites parois transversales comprenant des échancrures en U (12d2) faisant office de dit élément de clampage du tube, et on recouvre la face inférieur du dit tube et au moins une partie de ses deux faces latérales du dit tube dans les dites échancrures en U, en actionnant ledit bac en translation verticale depuis une position basse correspondant à une dite position d'ouverture vers une position haute correspondant à une dite position de fermeture.
18. Procédé de traitement selon la revendication 14 caractérisé en ce que pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile d'usinage (13), à l'étape e3), on déplace la dite fraise (13bl) en rotation sur elle-même et en translation relative et en rotation relative par rapport au tube, le sous-ensemble d'usinage n'étant pas déplacé en translation et/ou en rotation par rapport audit tube.
19. Procédé de traitement selon la revendication 18 caractérisé en ce que pour la mise en œuvre du dit dispositif mobile d'usinage (13), à l'étape e3), on déplace la dite fraise (13bl) en rotation sur elle-même et en translation relative selon 3 directions orthogonales par rapport au tube comprenant la dite direction longitudinale (XX') dudit tube, avec au moins trois dits troisièmes moteurs ou vérins (13bx-13by-13bz) supportés respectivement par trois modules de translation relatives (13x-13y-13z), lorsque le sous-ensemble d'usinage n'est pas déplacé en translation et en rotation par rapport audit tube,
- un dit premier dit module de translation relative (13x) selon la direction longitudinale (XX') du dit tube, supportant et déplaçant la dite fraise en translation relative selon la direction longitudinale (XX') du dit tube par rapport audit sous-ensemble d'usinage, et
- un dit deuxième dit module de translation relative (13y) selon une première direction perpendiculaire à la direction longitudinale (ΥΥ'), supportant le dit premier module de translation relative (13x) et déplaçant la dite fraise en translation relative première direction perpendiculaire, et
- un dit troisième dit module de translation relative (13z) selon une seconde direction perpendiculaire à la direction longitudinale (ΖΖ'), supportant ledit deuxième module de translation relative (13y) et déplaçant la dite fraise en translation relative selon la dite seconde direction perpendiculaire (ΖΖ'),
- un quatrième module de clampage (13d) supportant ledit troisième module de translation relative (13z) et comprenant un dit élément de clampage (13dl) actionné en dite position de fermeture autour et contre ledit tube immobilisant ainsi ledit sous ensemble d'usinage (13b) par rapport au dit sous ensemble pousseur (13a) et audit tube, lorsque ladite fraise est déplacée en dite translation relative, et
- ledit sous-ensemble d'usinage (13b) est actionné pas à pas en rotation relative par rapport au sous-ensemble pousseur (13a) selon un axe de rotation correspondant à l'axe longitudinal (XX') du dit tube, lorsque ladite fraise n'est pas déplacée en dit translation relative.
20. Procédé de traitement selon l'une des revendications 13 à 19 caractérisé en ce que pour l'inspection visuelle d'un tube avant et après traitement, on met en œuvre une pluralité de caméras et des dispositifs d'éclairage, disposés régulièrement espacés et circulairement en couronne sur un support de manière à pouvoir visualiser la totalité de la circonférence du tube en une position donnée du dispositif de traitement dans la direction longitudinale du tube, sans effectuer de rotation des dites caméras autour du dit tube.
21. Procédé de traitement selon l'une des revendications 13 à 20 caractérisé en ce qu'on traite des tubes de guidage en acier inoxydable localisé sous la cuve d'un réacteur d'une centrale nucléaire dans le local dit puits de cuve du bâtiment réacteur, les dits tubes permettent l'insertion de sondes dans le réacteur pour mesurer l'activité neutronique du cœur lorsque ce dernier est en fonctionnement.
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