DE3106360C2 - Manipulator für das Arbeiten an einem Wärmetauscher - Google Patents
Manipulator für das Arbeiten an einem WärmetauscherInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Manipulator für das Arbeiten an einem Wärmetauscher. Dieser Manipulator kennzeichnet sich dadurch, daß ein Tragrahmen (11) in einen durch eine Kessel-Stirnplatte (2) und einen Rohrboden (3) mit zahlreichen Wärmeübertragungsrohren (4) eines Vertikal-Wärmetauschers umrissenen Wasserraum (5) einsetzbar ist, daß am Tragrahmen (11) ein Basisendabschnitt eines beliebig ausfahrbaren und verkürzbaren Hauptarms (101) montiert bzw. gelagert ist, der um den Basisendabschnitt drehbar und um einen an diesem vorgesehenen Drehpunkt herum lotrecht schwenkbar ist, daß am Vorderendabschnitt des Hauptarms (101) ein Basisendabschnitt eines Nebenarms (401) montiert bzw. gelagert ist, der um seinen Basisendabschnitt herum drehbar und um einen an letzterem vorgesehenen Drehpunkt herum lotrecht schwenkbar und außerdem parallel zum Rohrboden (3) ausrichtbar ist, daß koaxial zur Drehachse des Nebenarms (401) eine lotrecht verschiebbare, in ein Wärmeübertragungsrohr (4) einführbare Spannwelle (351) angeordnet ist und daß die Spannwelle (351) einen Lagendetektor für ihre Ausrichtung koaxial zum Wärmeübertragungsrohr (4) trägt.
Description
Der erfindungsgemäße Manipulator kann zur Durchführung von Arbeiten in einem Wärmetauscher leicht in
seiner Arboitslage festgelegt werden, ohne daß ein Ar-
Die Erfindung bezieht sich auf Manipulator für das 60 better in den engen Wasserraum des Wärmetauschers
Arbeiten an einem Wärmetauscher gemäß dem Ober- einzusteigen braucht, wobei außerdem etwaige Ausbegriff
des Patentanspruchs 1. richtfehler beim Einsetzen des Manipulators korrigiert Es sind zahlreiche Manipulatoren zur Durchführung werden können, so daß sich eine Bezugsfläche für die
von Arbeiten oder Messungen und Untersuchungen un- Abtastung bzw. Nachführung mit hoher Genauigkeit
ter gefährlichen Bedingungen oder in einem engen 65 festlegen läßt. Da zudem für die Ausrichtung eines Ab-Raum
bekannt. Unter anderem wird für die Durchfüh- tastpunktes Variable entsprechend den Polarkoordinarung
von Untersuchungen und Arbeiten unter Abta- ten benutzt werden, ist der Manipulator einfach zu steustune
eines Wärmetauscher-Rohrbodens, an dem zahl- ern, so daß die gesamte Vorrichtung kompakt und mit
niedrigem Gewicht ausgelegt werden kann. Mit dem bei der Erfindung vorgesehenen Nebenarm läßt sich außerdem
die gesamte Fläche eines Rohrbodens bestreichen. Während des Ausrichtvorgangs können weiterhin der
Abstand vom Rohrboden sowie ein Querversatz mittels eines in der Spannwelle vorgesehenen Lagendetektors
bestimmt werden. Der Manipulator kann dabei in einem engen Rohrloch des Rohrbodens mittels der Spannwelle
verspannt werden, -v-odurch seine Belastbarkeit vergrößert
wird. Der Manipulator unterliegt demzufolge nur geringen Einschränkungen hinsichtlich der Art der
durchzuführenden Arbeiten, wobei seine Ausrichtung und eine Korrektur einer etwaigen Abweichung ebenfalls
mit hoher Genauigkeit durchführbar sind. Bei zusammengeklappter Vorrichtung kann der Nebenarm
auch an ein Mannloch herangeführt werden, wodurch auch Werkzeuge leicht auswechselbar sind.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es
zeigt
F i g. i eine perspektivische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen,
im Wasserraum eines Wärniätauschers angeordneten Manipulators für das Arbeitin an
einem Wärmetauscher,
F i g. 2 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen den Polarkoordinaten und den Rechteckkoordinaten
Fig.3 eine schematische Darstellung eines Unterschiedes
zwischen den Sollrichtungen eines festen Trägers und eines festen Bolzens,
F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsgänge bei der Anordnung eines Tragrahmens
in einem Wasserraum,
Fig.5 einen Querschnitt durch einen Hauptarm (R-Achse),
Fig.6 eine perspektivische Darstellung eines Antriebsteils
für den Hauptarm, in Richtung des Pfeils Vl in F i g. 1 gesehen,
F i g. 7 einen zentralen Querschnitt durch ein Drehrohr fZ-Achse),
Fig.8 eine perspektivische Darstellung eines Antriebsteils
für einen Vertikal-Schwenkzylinder ('.Y-Achse),
in Richtung des Pfeils VI in F i g.! gesehen,
Fig.9 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht des Antriebsteils für den Vertikal-Schwenkzylinder,
Fig. 10a und 10b eine schematische Aufsicht bzw. eine schematische Vorderansicht zur Erläuterung der
Arbeitsweise des Vertikal-Schwenkzylinders,
F i g. 11 eine perspektivische Darstellung des Vorderendabschnittes
eines Hauptarms, in Richtung des Pfeils XI in Fig. 1 gesehen,
Fig. 12 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene
Teilschnittansicht eine? Vertikal-Schwenkmechanismus fß-Achse) eines Nebenarms und seines Detektorteils,
Fig. 13 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Beziehung zwischen einem Hauptarm und einem lotrecht verschwenkten Nebenarm
Fig. 14 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen
Schnitt durch einen Drehantriebsteil für den Nebenarm,
Fig. 15 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Bereiches der Abtastung durch den Nebenarm,
Fig. 16 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Nachführ- oder Abtastpunkte des Nebenarms,
Fig. 17 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht einer Spannweite (C-Aehsc),
Fig. 18 eine schematische Darstellung einer Skalenplatte,
F i g. 19 schetnatische Darstellungen der Arbeitsweise
eines Stellungsdetektors,
F i g. 20 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenbaus des Kippmechanismus (K-Achse, L-Achse),
F i g. 20 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung des Zusammenbaus des Kippmechanismus (K-Achse, L-Achse),
Fig.21 eine perspektivische Darstellung eines K-Achsen-Halterahmens
an einem Tragrahmen,
Fig.22 und 23 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Kippmechanismen und
Fig.22 und 23 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise der Kippmechanismen und
Fig.24 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Paralleleinstellung mittels des Kippmechanismus.
F i g. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines erfindungsgemäßen Manipulators, der für Arbeiten in einem Wasserraum eingesetzt werden kann, welcher durch einen Rohrboden mit lotrecht verlaufenden Wärmeübertragungsrohren eines Wärmetauschers und einen den Rohrboden abdeckenden, halbkugeligen Kesselboden umrissen wird.
F i g. 1 zeigt den Gesamtaufbau eines erfindungsgemäßen Manipulators, der für Arbeiten in einem Wasserraum eingesetzt werden kann, welcher durch einen Rohrboden mit lotrecht verlaufenden Wärmeübertragungsrohren eines Wärmetauschers und einen den Rohrboden abdeckenden, halbkugeligen Kesselboden umrissen wird.
Bsi der Anordnung nach Fig.! wird em Tragrahmen
11 am einen Ende von einer auf dem Kesselboden 2 des
Wasserraumes 5 aufliegenden Kugel 10 getragen, während sein anderes Ende über einen in ein Mannloch 6
eingesetzten Haken 18 an einem festen Bolzen 12 gehaltert ist Der Tragrahmen 11 ist im Wasserraum 5 durch
zwei seitlich aufklappbare Tragarme 13a und 13Z> festgelegt,
wobei verschiedene Mechanismen zur Durchführung einer Abtastung bzw. Nachführung sach Poiar-
jo koordinaten (R, θ, φ) (vgl. F i g. 2) in bezug auf diesen
Tragrahmen 11 vorgesehen sind. Diese Mechanismen sind durch einen Drehtisch 151 fZ-Achse), der auf dem
Tragrahmen 11 in einer waagerechten Ebene drehbar ist, einen auf dem Drehtisch 151 angeordneten, beliebig
ausfahrbaren und verkürzbaren Hauptarm (R-Achse) und eine Achse (.Y-Achse) gebildet, um welche der
Hauptarm 101 lotrecht zu schwingen vermag. Am Vorderende des Hauptarms 101 ist ein Nebenarm <01 vorgesehen,
der ebenfalls mit einer Drehachse (A-Achse), einer lotrechten Schwenkachse (ß-Achse) und einer
Spannwille 551 (C-Achse) versehen ist, die gegenüber
dem Nebenarm 401 lotrecht bewegbar ist Zusätzlich sind Kippachsen (K-Ac\\se, L-Achse) vorgesehen, die
senkrecht zueinander liegen und zur Einstellung des Drehtisches 151 parallel zur Abtastfläche (Rohrboden 3)
dienen. Im Betrieb wird ein entsprechendes Werkzeug oder eine geeignete Prüfvorrichtung am Vorderende
des Nebenarms 401 angebracht, so daß es bzw. sie in eine beliebige Position geführt werden kann.
so Im folgenden sind ein Befestigungsmechanismus für
den als Bezugsebene dienenden Tragrahmen, die R-, Z-, und X-Koordinatenachsen der Polarkoordinaten (R, Θ,
φ), die A-, 3- und C-Achsen sowie die K- und L-Achsen
beschrieben.
Zunächst sind die Beftstigungsmechanismen för den
Tragrahmen 11 und einen festen Träger 14, die als Bezugselemente für die Abtastung dienen, erläutert. Das
eine Ende des Tragrahmens 11 wird relativ zum festen
Träger 14 befestigt, der in ein Mannloch 6 eingesetzt und in diesem ati seinem Vorderende mittels eines Bolzens
12 festgelegt ist. Diese Festlegung geschieht dadurch, daß ein am einen Ende des Tragrahmens U vorgesehener
Haken 18 in einen festen Bolzen 15 am Vorderende des festen Träges 14 eingehängt und das ande-
vz Ende des Tragrahmens 11 auf die Kugel 10 gesetzt
wird. Der feste Bolzen 12 wird sodann unter einem rechten
Winkel zu der Richtung angeordnet, die um einen Winkel η gegenüber der zum Zentrum des Wasserrau-
mes 5 verlaufenden Richtung korrigiert ist, so daß bei dem auf noch zu beschreibende Weise erfolgenden Einsetzen des Tragrahmens 11 in den Wasserraum 5 der
Tragrahmen 11 durch eine Trennwand 5' nicht behindert wird. Zur Erleichterung des Einsetzens des Tragrahmens 11 ist weiterhin ein entsprechender Hilfsträger
16 drehbar am Vorderendabschnitt des festen Trägers 14 mittels eines Bolzens 17 gelagert. In den Seitenflächen des Hilfsträger 16 sind Leitnuten 23 vorgesehen,
so daß der Tragrahmen 11 eingeführt werden kann, während seine nicht dargestellten Leitschienen längs
der Leitnuten 23 laufen. Nach dem Einsetzen des Tragrahmens U, so daß er am einen Ende auf der Kugel 10
ruht und am anderen Ende Ober den Haken 18 mit dem festen Bolzen 12 vespannt ist, sind zur weiteren Festlegung des Tragrahmens 11 seitlich aufklappbare Tragarme 13a und 130 mittels Drehbolzen 21a bzw. 21 6 an
linker bzw. rechter Seite des Tragrahmens 11 montiert.
An den Außenenden der Tragarme 13a und 136 sind Stützrollen 25a bzw. 256 vorgesehen. Schwenkzylinder
19a und 196 zum Ausklappen und Einklappen dieser Tragarme 13a bzw. 136 sind am einen Ende über
Schwenkbolzen 22a bzw. 226 am Tragrahmen 11 angelenkt und an ihren anderen Enden über Zapfen 20a bzw.
206 schwenkbar mit den Vorderenden der Tragarme 13a und 136 verbunden. Bei der Festlegung des Tragrahmens 11 wird somit zunächst der Tragarm 13a durch
Ausfahren des entsprechenden Zylinders 19a gemäß Fig.4 ausgeklappt. Da hierbei die Ausfahrkraft f\ des
Zylinders 19a eine Kraftkomponente /j erzeugt, ist der
Tragarm 13a bestrebt, sich zusammen mit dem über den Zapfen 20a mit ihm verbundenen Schwenkzylinder 19a
im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Wenn sich der Tragarm 13a beim weiteren Ausfahren des Schwenkzylinders 19a
über einen bestimmten Winkel gedreht hat, wird seine Drehung durch einen am Schwenkzylinder 19a vorgesehenen Anschlag 24a angehalten, so daß nur noch eine
Ausfahrbewegung des Tragarms 13a auftritt und sich schließlich die Stützrolle 25a gegen die Außenwand des
Wasserraumes 2 anlegt und an dieser zum Stillstand kommt Gleichzeitig wird der Tragrahmen 11 durch eine
Gegenwirkkraft der Ausfahrkraftkomponente /j des Schwenkzylinders 19a in Richtung auf die Trennwand 5'
verlagert, so daß sich seine Seitenfläche an die Trennwand 5' anlegt; mittels einer Reibungskraft längs der
Aniagefläche kann somit der Tragrahmen 11 auch in
einer Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene von F i g. 4 festgelegt werden. Anschließend kann der Tragrahmen 11 auf ähnliche Weise, wie vorstehend beschrieben, durch Ausfahren des anderen Schwenkzylinders 196 (weiter) festgelegt werden, wobei jedoch der
Tragarm 136 an die Trennwand 5' anstößt, bevor der Anschlag 246 sich an den Tragarm 136 anlegt, so daß die
Funktion des Anschlages von der Trennwand 5' übernommen wird. Obgleich bei den vorstehend beschriebenen Betätigungsvorgängen der Tragarme 13 und der
Schwenkzylinder 19 eine Kraftkomponente /4 entsteht, die den Tragrahmen 11 gemäß F i g. 4 nach links zu verschieben bestrebt ist, wird dieser Kraftkomponente U
durch die über den festen Bolzen 12 auf den Tragrahmen 11 ausgeübte Haltekraft entgegengewirkt, so daß
sie vernachlässigt werden kann. Der Tragrahmen 11 kann somit mit Hilfe des festen Bolzens 12, des Hakens
18, der Tragarme 13, der Stützrollen 25 und der Kugel 10 sicher in dem haibkugeiiörmigen Wasserraum 2 festgelegt werden.
Im folgenden sind ein R-, ein Z- sowie ein X-Achsenelement erläutert, die sich entsprechend den Polarkoor
dinaten (R, θ, φ) auf dem Tragrahmen 11 bewegen. Ein
Ä-Achsenelement, d. h. ein Hauptarm 101, weist einen
Mechanismus zur Umwandlung einer Drehung einer Schraubspindel 102 in Normal- und Gegenrichtung in
eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung sowie eine frei ausfahrbare und verkürzbare Doppelteleskop-Anordnung auf, die aus einem Außenteil 103 zum Festhalten
fÄi-Achse), einem Mittelteil 104 (7?2-Achse) und einem
Innenteil 105 f/fc-Achse) besteht. Der Hauptarm 101 ist
dabei an einem Z-Achsenelement, d. h, einem noch zu beschreibenden Drehtisch 151 vorgesehen (vgl. Fig. 1
und 5). Gemäß F i g. 5 sind diese genannten Rr, R2· und
Äj-Achsenelemente 103,104 bzw. 105 über Leitschienen
106 und 107 an den Elementen 104 und 105 sowie Lager
112 und 118 zueinander verschiebbar geführt. Die Leitschienen 106 sind am Äj-Achsenelement 104 mit Hilfe
von Bolzen 108 und Mutter- bzw. Gewindeplatten 109 befestigt, während die Lager 112 auf am /?,-Achsenelement iö3 befestigten Tragbuiiccü 110 sitzen. Ebenso
sind die Leitschienen 107 am Ä3-Acbsenelement 105 mit
Hilfe von Bolzen 113 und eines Halteteils 115 für die Schraubspindel 102 befestigt, wobei sie über Lager 117
und Rollen 118 verschiebbar vom am Ä2-Achsenelement 104 befestigten Tragbolzen 116 getragen werden.
Für den Antrieb dieses Ä-Achsenelements 101 steht ein
an einem entsprechenden Antriebsmotor 119 vorgesehenes Ritzel 102 gemäß Fig.6 mit einem mit der
Schraubspindel 102 verbundenen Zahnrad 121 in Eingriff. Eine an dem in Fig.6 nicht dargestellten R3-Ach-
senelement 105 befestigte Kugelmutter 122 ist auf diese Schraubspindel Iä2 aufgesetzt, um eine Drehbewegung
in eine geradlinige Bewegung umzuwandeln. Als Detektor- bzw. Fühleinrichtung zur Feststellung der Größe
der Ausfahr- oder Einfahrbewegung des Λ-Achsenele
ments 101 ist weiterhin mit der Spindel 102 ein Detek
torzahnrad 123 verbunden, das mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis mit einem an einem Kodierer
124 angebrachten Zahnrad 125 kämmt, so daß die Größe der Ausfahr- und Einfahrbewegung des Ä-Achsen-
elements 101 auf der Grundlage der Größe der Drehung der Spindel 102 festgestellt werden kann. Da die
Größe des Ausfahrhubes des RrAchsenelements 104
und des Äj-Achsenelements 105 durch nicht dargestellte, begrenzende Anschläge begrenzt ist, erfolgen die
Ausfahr- und Einfahrbewegungen der betreffenden Elemente im richtigen Verhältnis zueinander bzw. über eine zweckmäßige Strecke.
Gemäß F i g. 7 weist ein Z-Achsenelement, d. h, ein in
einer waagerechten Ebene drehbarer Drehtisch 151, in
seinem Mittelbereich ein nach unten ragendes, Tylindrisches Drehrohr 152 auf, wobei der Drehtisch ϊ51 und
das Drehrohr 152 durch Kugellager 154 und 155 sowie ein Drucklager 156 auf einem festen Zahnradträger 153
drehbar gelagert sind, der über seine Lenker 457 und
458 (vgl. F i g. 20 und 21) mit einem K-Achsen-Tragrahmen 459 gekoppelt ist, der einen der noch zu beschreibenden Paralleleinstellmechanismen für den Drehtisch
151 bildet Weiterhin ist ein an der Oberseite des Drehtisches 151 vorgesehener Verbindungsrahmen 163 über
Schrauben 164 so mit dem Drehtisch 151 verbunden, daß er durch Lösen dieser Schrauben 164 vom Drehtisch getrennt werden kann. Als Antriebsteil für diesen
Drehtisch 151 sind gemäß F i g. 8 ein Ritzel 158 und ein Antriebsritzel 161 an einem Z-Achsen-Antriebsmotor
157 auf dem Drehtisch 15i befestigt. Das Antriebsritzel
161 kämmt mit einem festen Zahnrad 162, das am festen
Zahnradträger 153 befestigt ist Eine Feststellung der Größe der Drehung erfolgt durch ein Ritzel 158, das mit
einem Zahnrad 160 eines am Drehtisch 151 vorgesehenen Kodierers 159 in Eingriff steht. Bei Betätigung des
Z-Achsenelements dreht sich der entsprechende Antriebsmotor 157 unter Drehmomentübertragung über
das Antriebsritzel 161 auf das feste Zahnrad 162 des Zahnradträgers 153, so daß sich der Z-Achsen-Antriebsmotor 157 aufgrund des erzeugten Gegendrehmoments
gemeinsam mit dem Drehtisch 151 dreht. Durch Abnehmen des Verbindungsrahmens 163 können weiterhin das
beschriebene Ä-Achsenelement sowie das Z-Achsenelement und die X-, A- und ß-Achsenelemente (noch zu
beschreiben) getrennt bzw. ausgebaut werden. Die Größe der Drehbewegung wird durch den Kodierer 159
angegeben.
Im folgenden ist das X-Achsenelement, d. h., die lotrechte Schwenkachse, beschrieben. Dieses A'-Achsenelement bewirkt die lotrechte Verschwenkung des beschriebenen Hauptarms 101 <7?-Achse). Gemäß F i g. 8
ist ein am Basisende des R\-Achsenelements 103 vorgesehener Schwenkbolzen 202 drehbar in Lagern 204 an
einem Lager-Tragrahmen 203 gelagert, der am Drehtisch 151 befestigt ist. Auf beiden Seiten des /?-Achsenelements 101 befindet sich je ein Vertikal-Schwenkzylinder 201, die jeweils am einen Ende über Bolzen 208·-)
bzw. 2086 am oberen Abschnitt des Rx -Achsenelements
schwenkbar gelagert sind, während sich am anderen Ende jedes Vertikal-Schwenkzylinders 201 eine Kugel-Spindel 212 befindet, die mit einer an einem Innenzylinder 215 des Vertikal-Schwenkzylinders 201 befestigten
Kugelnwtter in Eingriff steht und an deren Vorderende ein Kegelrad 217 befestigt ist (vgl. Fig.9 und 10). Der
andere Vertikal-Schwenkzylinder 201 besitzt einen ähnlichen Aufbau. Darüber hinaus sind Kegelräder 207 und
218 an den beiden Enden einer drehbaren Welle oder Achse 206 vorgesehen, die von einem Lagerträger 205
getragen wird, der am einen Endabschnitt des Verbindungsrahmens i63 vorgesehen ist. Das Kegelrad 207
kämmt dabei mit dem genannten Kegelrad 217. In einem Antriebsteil für diesen Vertikal-Schwenkzylinder
201 (vgl. F i g. 8 und 9, von denen F i g. 9 einen Teil der Konstruktion gemäß F i g. 8 in vergrößertem Maßstab
zeigt) sitzt auf der Spindel 212 ein drehbares Zahnrad 213. An einem Außenzylinder 216 des Vertikal-Schwenkzylinders 201 ist ein X-Achsen-Antriebsmotor
209 vorgesehen, der an seinem Vorderende ein Antriebszahnrad 210 trägt, das über ein Zwischenzahnrad
211 mit dem Zahnrad 213 auf der Spindel 212 in Eingriff
steht Das Kegelrad 218 des anderen Vertikal-Schwenkzylinders 201 wird auf ähnliche Weise angetrieben, so
daß eine gleichmäßige bzw. ruckfreie lotrechte Schwenkbewegung ermöglicht wird. Eine Betimmung
der Größe der lotrechten Schwenkbewegung wird durch ein auf einem Drehbolzen 202 am einen Ende des
Ä-Achsenelements 101 sitzendes Detektorzahnrad 220 ermöglicht, das mit einem Detektorzahnrad 222 eines
Kodierers 221 kämmt Bei Betätigung dieses XAchsenelements (vgl. Fig.8 und 10a) wird das Drehmoment
des Antriebsmotors 209 über das Zwischenzahnrad 211
und das drehbare Zahnrad 213 auf die Schraubspindel
212 übertragen. Gleichzeitig wird das Drehmoment auf
eine symmetrisch zur Schnecke 212 angeordnete Schraubspindel 219 übertragen, wobei die Kraftübertragung vom Kegelrad 218 auf das Kegelrad 207, auf das
Kegelrad 218 der Drehachse 206 und das Kegelrad 223 erfolgt Die Schraubspindel 219 wird daher um den gleichen Betrag gedreht wie die Schraubspindel 212. Am
Bolzenanschlußteil des Ä-Achsenelements 101 wird dabei gemäß Fig. 10b eine Antriebskraft /5 erzeugt, und
da das R1 -Achsenelement 103 durch die Lager 204 in der
Position des Schwenkbolzens 202 gehalten wird, wirkt eine Kraftkomponente 4 der Antriebskraft /5 als Drehmoment, um das /?-Achsenelement 101 sich um den
Schwenkbolzen 202 herum über einen entsprechenden Betrag lotrecht schwenken zu lassen.
Wie erwähnt, sind das R-, das Z- und das X-Achsenelement am Basisendabschnitt des Hauptarms angeordnet, wobei sie gemeinsam das Vorderende des Haupt-
arms 101 bei ihrer Ausfahr/Einfahrbewegung, Drehung und lotrechten Schwenkbewegung über beliebige Abtastpunkte zu führen vermögen. Am Vorderendabschnitt des Hauptarms 101 ist ein Nebenarm 401 zur
Halterung eines Werkzeugs oder dergleichen vorgese
hen; mit Hilfe des an diesem Vorderendabschnitt ange
brachten Werkzeugs oder dergleichen können verschiedene Bearbeitungsvorgänge durchgeführt werden. In
diesem Nebenarm 401 sind weiterhin ein B-, ein A- und ein C-Achsenelement zur Erweiterung des Abtastberei
ches, zur Lageneinstellung bei der Abtastung, zur Auf
nahme bzw. Abstützung einer Last usw. angeordnet. Im folgenden ist zunächst das ß-Achsenelement erläutert.
Gemäß Fig. 11 ist am Vorderendabschnitt des /?-Achsenelements 101 ein ß-Achsenelement, d. h., eine zusätz-
liehe bzw. Hilfs-Vertikalschwenkachse zum Korrigieren
der Lage des Nebenarms 401 angeordnet. Für die Halterung dieses ß-Achsenelements ist ein ß-Achsen-Rahmen 305 mit Hilfe von Schraubbolzen 304 am R3-AcIisenelement 105 befestigt. An diesem Rahmen 305 ist ein
von ihm abstehender Rahmen 301 angeordnet, der Lager zur drehbaren Halterung eines Drehbolzens 303
aufweist, an welchem der Nebenarm 401 befestigt ist. Ein Mechanismus dafür den Antrieb des Nebenarms um
die ß-Achse besteht aus einem ß-Achsen-Antriebsmo
tor 306, der am Rahmen 305 montiert ist und zur Seite
des Äj-Achsenelements 105 absteht, einem Ritzel 307,
Kuppiungs-Zahnrädern 309 und 3iO, einem Schneckenrad 311. einer Schneckenwelle 312. einem Schneckenrad
313, einem Untersetzungszahnrad und einem Antriebs
zahnrad 302, die sämtlich innerhalb des Rahmens 305
angeordnet sind. Wenn der ß-Achsen-Antriebsmotor 306 in Betrieb gesetzt wird, dreht sein Ritzel 307 die
Schneckenwelle 312 über die Kupplungs-Zahnräder 309 und 310, und da das Schneckenzahnrad 311 auf der
Schneckenwelle 312 mit dem Schneckenrad 313 und dem auf derselben Welle angeordneten Untersetzungszahnrad 314 kämmt, während das Schneckenrad 313 mit
dem Antriebszahnrad 302 auf dem Drehbolzen 303 kämmt, wird das Drehmoment des Motors 306 auf die
sen Drehbolzen 303 übertragen. Gemäß F i g. 12 erfolgt
die Feststellung der Größe der lotrechten Schwenkbewegung über ein Ritzel 3156, das an einem {Codierer 316
befestigt ist und. mit einem Kodierer-Zahnrad 315a auf der Schneckenwelle 312 kämmt, wodurch der Kodierer
316 gedreht wird. Die Aufgabe des ß-Achsenelements besteht in der Verhinderung einer Änderung der Lage
oder Haltung des Nebenarms 401 relativ zum Rohrboden 3, welche durch die vorstehend beschriebene Betätigung des X-Achsenelements hervorgerufen wird. Wenn
sich gemäß F i g. 13 der Nebenarm 401 nicht lotrecht um
die ß-Achse verschwenken kann, während er in der waagerechten Lage des Λ-Achsenelements 101 parallel
zum Rohrboden 3 liegt, ist der Nebenarm 401 auch senkrecht zum Rohrboden 3 bringbar, da sich bei einer
Änderung des Winkeis φ im Uhrzeigersinn aufgrund der
lotrechten Schwenkbewegung die Lage des Nebenarms 401 ändert und schließlich auch das Ä-Achsenelement
101 in die lotrechte Lage gelangt. Wenn sich somit der
Nebenarm 401 lotrecht um die ß-Achse herum verschwenken kann, um Abweichungen des Winkels φ auszugleichen, kann er stets parallel zum Rohrboden 3 gehalten werden.
Für die Drehung um das /4-Achsenelement, d. h., eine
Spannwelle 3Sl zum Drehen des Nebenarms 401 (vgl. Fig. II), ist an letzterem ein Zahnrad 402 vorgesehen,
wobei der Nebenarm 401 über nicht dargestellte Lager von der Spannwelle 351 getragen wird. Ein Antriebsteil
für dieses /4-Achsenelement besieht aus einem /4-Achsen-Antriebsmotor 403, einem Ritzel 410, einem Zwischenzahnrad 404, einem Untersetzungszahnrad 405, einem Untersetzungsgetriebe 406 und einem Antriebszahnrad 407 (vgl. Fig. 14). Die Bestimmung der Drehgröße wird durch Verdrehen eines Kodierers 409 über
ein Detektorzahnrad 408 durchgeführt, das seinerseits mit dem Untersetzungszahnrad 405 kämmt. Das Verdrehen des Nebenarms 401 erfolgt in der Weise, daß das
Drehmoment des Λ-Achsen-Äntricbsmotors 403 über das Ritzel 410, das Zwischenzahnrad 404, das Untersetzungszahnrad 405, das Untersetzungsgetriebe 406 und
das Antriebszahnrad 407 auf das Zahnrad 402 übertragen wird. Auf diese Weise kann durch Verdrehen des
Nebenarms 401 eine Abtastung über den gesamten Bereich bzw. über die gesamte Fläche bis in die Ecken des
Wasserraumes 2 oder in die Nähe der Trennwand 5 durchgeführt werden, wobei diese Abtastung weder
durch die Wand des Wasserraumes 2 noch durch die Trennwand 5 behindert wird. Diese Abtastfähigkeit ist
in Fig. 15 veranschaulicht. In Fig. 15 steht ein kleiner
Kreis 411 für den Gesamtaufbau des A-Achsen-Antriebsteils, während die Ziffer 412 einen Abtastpunkt
bezeichnet, (weitere) kleine Kreise in strichpunktierten Linien die Ausrichtung des /\-Achsen-Antriebsteils für
den Fall angeben, daß der Nebenarm 401 nicht vorgesehen ist, und die schraffierten Flächen Behinderungszustände veranschaulichen. Es ist darauf hinzuweisen, daß
dann, wenn die Länge des Nebenarms 401 entsprechend dem 5fachen oder einem Mehrfachen davon bzw. dem
13fachen oder einem Mehrfachen davon, bezogen auf den Mittenabstand der Rohranordnung, gewählt wird
(falls die Rohre eine quadratische Anordnung längs der abzutastenden Fläche bilden), die Zahl der bei der Drehung des Nebenarms 401 abtastbaren Wärmeübertragungsrohr-Positionen vergrößert wird. Dieser Zustand
ist in Fig. 16 veranschaulicht, in welcher die jeweiligen Kreuzungspunkte die Positionen der Wärmeübertragungsrohre angeben. In der Darstellung von F i g. 16 ist
die Länge des Nebenarms 401 entsprechend dem 5fachen des Mittenabstandes zwischen den einzelnen Rohren gewählt, so daß bei einer Drehung des Nebenarms
401 12 Kreuzungspunkte längs eines Kreises abgegriffen werden können.
Im folgenden ist das C-Achsenelement, dh, die
Spannwelle 351, beschrieben, die am Vorderende des Hauptarms 101 angeordnet ist und beidseitig das hintere bzw. Basisende des Nebenarms 401 bildet Die in
einem engen Rohrloch 7 des Rohrbodens 3 verspannbare Spannwelle 351 ist unter Ermöglichung einer lotrechten Bewegung in lotrechter Lage schwenkbar am Nebenarm 401 gehaltert Ein an ihrem Außenende vorgesehener Spannmechanismus ist so ausgebildet daß das
Außenende der Spannwelle 351 sich nach außen hin verjüngt und unter diesem sich verjüngenden Abschnitt
vier getrennte Spannbacken 352 angeordnet sind, die gemäß Fig. 17 an ihrem Außenumfang durch einen O-Ring 353 zusammengehalten werden. Am anderen Ende
der Spannwelle 351 ist ein Spann-Kolben 354 angelenkt
Die Spannwelle 351 ist in eine Hubachse 359 eingesetzt,
und der Spann-Kolben 354 befindet sich innerhalb eines im Inneren der Hubachse 359 ausgebildeten Spannzylinders 358. Der Außenumfang des Spannzylinders 358 bil-
det einen Hubkolben 361, der in einem Hubzylinder 360 geführt ist. Die Druckluftzufuhr zum Spannzylinder 358
erfolgt über eine entsprechende Speiseöffnung 364 in einem Luftspeiseblock 355 am unteren Endabschnitt der
Spannweite 351, über eine in dieser ausgebildete zentra-
Ie Bohrung sowie eine den Spann-Kolben 354 durchset
zende Bohrung 356; die Aufhebung des Spannzustandes wird durch eine Luftspeiseleitung 357 bewirkt, die sich
von einer Entlüftungsbohrung 365 im Luftspeiseblock 355 durch das Innere des Hubzylinders 360 erstreckt
und mit dem Spannzylinder 358 in Verbindung steht. Zum Hochfahren und Ablassen der Hubachse 359 sind
weiterhin eine Hochfahr-Luftbohrung 362 im unteren Abschnitt und eine Ablaß-Luftbohrung 363 im oberen
Abschnitt des Huüzyüiiucfs 360 vorgesehen. Als Stel
lungsfühler ist weiterhin ein Faseranschluß 367 am äu
ßeren bzw. oberen Ende der Spannwelle 351 angeordnet und über ein Faserbündel 366 mit einer mit Skalenplatte (vgl. Fig. 18) versehenen Fernsehkamera 368
verbunden, die ihrerseits mit einem Fernsehmonitor 369
(vgl. Fig. I) verbunden ist. Auf diese Weise ist ohne
weiteres eine Beobachtung des engen Rohrloches 7 sowie eine Ausrichtung der Spannwelle 351 möglich.
Zum Verspannen wird die Spannwelle 351 durch entsprechende Führung gegenüber der R-, Z- und X-Achse
in eine Position unmittelbar unter dem vorgesehenen Rohrloch 7 gebracht. Fig. 17 veranschaulicht den hergestellten Verspannzustand. Zunächst wird Druckluft
von einem nicht dargestellten Druckluftvorrat her über die Ausfahr-Luftbohrung 362 in den Hubzylinder 360
eingeleitet, so daß der Hubkolben 361 hochfährt und dabei die Hubachse 359 und die Spannwelle 351 in Aufwärisriehtung mitnimmt, um letztere in das enge Rohrloch 7 einzuführen. Anschließend erfolgt die Druckluftzufuhr zum Spannzylinder 358 über die betreffende
Bohrung 364 und die Luftbchrung 356, so daß die einstückig mit dem Spannkolben 354 ausgef.ldete Spannwelle 351 herabgedrückt wird und die Spannbacken 352
sich durch den sich verjüngenden, d. h, nach außen hin erweiternden Abschnitt der Spannwelle 351 in Um
fangsrichtung ausgespreizt und gegen die Rohrwand
angedrückt werden. Die Spannwelle 351 ist daraufhin mit Kraftschluß im Rohrloch 7 festgelegt. Zum Lösen
der Spannwelle 351 werden die beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt; die mit
dem Spannkolben 354 verbundene Spannwelle 351 wird durch Druckluftzufuhr über die Lose-Luftspeisebohrung 365 hochgefahren, so daß die Spannbacken 352
durch den O-Ring 353 gegeneinander gezogen und dabei von der Rohrwand getrennt werden, worauf der
wird.
über die Skalenplatte 370 verbunden ist lassen sich eine Querverschiebung sowie der lotrechte Abstand der
Spannwelle 351 gegenüber dem Rohrloch 7 durch Beobachtung der Lage und der Größe des Bildes des Rohrloches 7 auf dem Fernsehmonitor 369 feststellen. Insbe-
ö5 sondere ist in dem Zustand gemäß F i g. 19a, in welchem
die Spannwelle 351 noch vom Rohrboden 3 entfernt ist ein Bild des Rohrloches 7 kleiner als ein vorher gemessenes Bezugsbild 373 des Rohrloches 7, während sich
das Bild 374 bei Annäherung der Spnnnwelle 3Sl an den
Rohrboden 3 gemäß Fig. 19b vergrößert. Durch Ablesen der Groß« des Bildes 374 auf der Skalenplatte 370
{.Jim der Abstand zwischen dem Rohrboden 3 und der
Spannweite 351 bestimmt werden. Wenn außerdem die Spannwelle 351 in waagerechter Richtung versetzt ist,
ist ein solcher Versatz gemäß den F i g. 19b und 19e auf dem Fernsehmonitor 369 sichtbar, so daß auch die waagerechte Verschiebung der Spannwelle 351 festgestellt
werden kann.
Durch Betätigung der genannten Elemente für R-, Z-, X-, B-, A- und C-Achse lassen sich somit beliebige Positionen abgreifen bzw. abtasten. Da jedoch ein bestimmter Ausrichtfehler des als Bezugsfläche dienenden Tragrahmens 11 die Abtastebene des Drehtisches 151 beeinflussen würde, ist eine Einrichtung zum Korrigieren der
Lagenausrichtung des Drehtisches 151 auf dem Tragrahmen 11 zur Erzielung einer Einstellung parallel zur
E^iOoVtO H<»c ^ohrbccieris 3 vorgesehen sn ^°ß **ir* <»»*wo!_
ger Richtungsfehler des Tragrahmens 11 ausgeglichen werden kann. Fi i diesen Zweck sind Kippmechanismen,
d. h., ein K-Achsenelement und ein L-Achsenelement, in
senkrechten Positionen über dem Tragrahmen 11 und unter dem Drehtisch 151 vorgesehen. Gemäß den
F i g. 20 und 21 ist für das K- und das L-Achsenelement am Tragrahmen 11 ein K-Achsenhalteblock 459 vorgesehen, über welchem der Drehtisch 151 angeordnet ist.
Das K-Achsenelement wird durch diesen Block 459 unter Ermöglichung einer Neigung des Drehtisches 151
getragen, während das senkrecht zum K-Achsenelement angeordnete L-Achsenelement vom Tragrahmen
11 so getragen wird, daß es den Drehtisch 151 durch Neigung des K-Achsenhalteblocks 459 zu neigen vermag.
Für das K-Achsenelement sind an der Unterseite des
Drehtisches 151 von diesem abstehende Halterahmen 462 und 463 über Zapfen bzw. Bolzen 460 und 461 drehbar am Halteblock 459 gelagert Außerdem sind in einer
Richtung senkrecht zu den Bolzen 460 und 461 an der Unterseite des Drehtisches 151 Fortsätze vorgesehen,
an denen Lenker 457a, 4576 sowie 458a, 4586 mittels Bolzen 451 bzw. 452 drehbar gelagert sind. Zwischen
den Lenkern 457a, 4576 und 458a, 4586 sind Muttern bzw. Innengewindestücke 455 bzw. 456 unter Bildung
U-förmiger Lenker befestigt In diese Muttern bzw. Gewindestücke 455 und 456 sind K-Achsen-Kugelschrauben 453 und 454 eingeschraubt. Letztere weisen Gewinde mit entgegengesetzter Steigung auf, so daß sich beim
Drehen dieser Kugelschrauben 453 und 454 die Muttern 455 und 456 unter Neigung des Drehtisches 151 entgegengesetzt zueinander bewegen. Für den Antrieb der
Kugelschrauben 453 und 454 steht ein Antriebsritzel 468 eines K-Achsen-Antriebsmotors am Halteblock 459
über ein Zwischenzahnrad 467 mit Kugelschrauben-Antriebszahnrädern 465 und 466 an den Endabschnitten
dieser Kugelschrauben 453 bzw. 454 in Eingriff. Ein Kippmechanismus mit ähnlichem Aufbau ist auch für
das L-Achsenelement vorgesehen, das zum Verkippen bzw. Neigen des Drehtisches 151 senkrecht zur Kipprichtung des /f-Achsenelements dient Das L-Achsenelement umfaßt am Halteblock 459 vorgesehene
Schwenkbolzen 511 und 512, die in am Tragrahmen U montierten Lagern 513 bzw. 514 drehbar gelagert sind.
Zusätzlich sind am K-Achsen-Halteblock459 L-Achsen-Kugelschrauben 511 und 512 in einer Richtung senkrecht zu der die AT-Achsen-Kugelschrauben 453 und 454
verbindenden Linie angeordnet und in Muttern bzw. Innengewindestücke 503 bzw. 504 am Lenker 505 bzw.
506 eingeschraubt. Letztere sind am Halteblock 459 über Halte- bzw. Tragbolzen 507 bzw. 508 drehbar gehaltert. Für den Antrieb der L-Achsen-Kugelschrauben
501 und 502 stehen an ihren Endabschnitten vorgesehe
ne Antriebszahnräder 518 und 519 über ein Zwischen
zahnrad 517 mit einem Antriebsritzel 516 eines L-Achsen-Antriebsmotors 516 in Eingriff.
Die Paralleleinstellung des Drehtisches 151 gegenüber der Fläche des Rohrbodens 3 erfolgt mit Hilfe der
ίο K- und L-Achsenelemente wie folgt: Gemäß den
Fig.22 und 23 wird das Drehmoment des K-Achsen-Antriebsmotors 464 vom Antriebsriizel 468 auf das Zwischenzahnrad 467 und weiterhin auf das Kugelschrauben-Antriebszahnrad 465 und 466 übertragen, um die
Kugelschrauben 453 bzw. 454 in Drehung zu versetzen. Da die Kugelschrauben 453 und 454 Gewinde mit entgegengesetzter Steigung besitzen, werden dabei die
Muttern bzw. Innengewindestücke 455 und 456 über die gleiche Strecke in entgegengesetzter Richtung versehe
ben. Infolgedessen dreht sich der Gestängemechanismus aus den Lenkern 457 und 458, den Haltebolzen 451
und 452 sowie den Schwenkbolzen 460 und 461 um letztere herum, so daß sich der Drehtisch 151 neigt. Zur
Neigung des Drehtisches 151 um eine Achse senkrecht
zur genannten /(-Achse wird außerdem der K-Achsen-Halteblock 459 als Ganzes mittels eines ähnlichen Mechanismus geneigt bzw. verkippt.
Bei einem mittels der genannten Achsenelemente gemeinsam durchzuführenden Abtast- bzw. Nachführvor-
gang werden zunächst der feste Träger 14 und der Tragrahmen 11 im Wasserraum 2 festgelegt, worauf zur Ausrichtung des Drehtisches 151 am Tragrahmen parallel
zum Rohrboden 3 eine Paralleleinstellung mittels des Kippmechanismus durchgeführt wird. Dabei werden
das K- und das L-Achsenelement auf vorstehend beschriebene Weise betätigt, und die parallele Lage wird
mit Hilfe eines Faseroptik-Lagendetektors mit einem Faserbündel 366 festgestellt, das am Außenendabschnitt
des C-Achsenelements, d. h., der Spannwelle 352, endet;
die Paralleleinstellung wird dabei nach dem in F i g. 24 veranschaulichten Prinzip erreicht. Bezüglich der die
beiden L-Achsen-Kugelschrauben einschließenden Ebene sei insbesondere angenommen, daß sich der Neigungswinkel φ ^Y-Achse) durch φ—ψ\ bestimmt, der
Abstand zwischen dem Rohrboden 3 (Rohrloch 7) und Faseranschluß 367 (Fig. 17) in diesem Augenblick Z\
beträgt und derselbe Abstand bei Drehung der Abtastbzw. Nachführvorrichtung um 180° gleich Zi ist; in diesem Fall läßt sich der Lagenfehler Δλ zwischen dem
Tragrahmen 11 und dem Rohrboden 3, falls vorhanden,
nach folgenden Gleichungen berechnen:
AZ "Z1-Z1
AX- tan"1 2
(wennZ, ¥
Wenn somit der K-Achsen-Halteblock 459 zur Realisierung von Z\ =Z2, d. h., Z=O, um die L-Achse geneigt
wird, kommt er parallel zum Rohrboden 3 zu liegen. Auf ähnliche Weise kann durch Kippen bzw. Neigen des
Drehtisches 151 um die K-Achse der Drehtisch 151 vollständig parallel zum Rohrboden 3 ausgerichtet werden.
Mittels dieser Vorgänge läßt sich die Bezugsebene festes legen. Anschließend kann unter Heranziehung der betreffenden Koordinaten (R, θ, φ) unter Benutzung der
betreffenden Achsenelemente auf der Bezugsfläche bzw. auf dem Drehtisch 151 die betreffende Koordina-
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tenstellung abgegriffen werden, während die VerschiebungsgröBen der betreffenden Adiseneleraente gemessen werden. Da bei dieser Abtastung oder Nachführung
eine Sichtüberwachungsvorrichtung benutzt wird, kann das Rohrloch Y vor dem Festspannen des Manipulators s
stets im Sichtfeld der Sichtüberwachungsvorrichtung beobachtet werden, so daß eine gewisse Lagenabweichung mittels des sich verjüngenden äußeren bzw. oberen Endes der Spannwelle 351 korrigiert werden kann.
Nach der auf beschriebene Weise erfolgenden Abtastung bzw. Nachführung kann die Spannweite 351 des
Nebenarms 401 in der Rohrbohrung 7 verspannt werden. Anschließend werden die vorgesehenen Arbeiten
mit Hilfe eines am Nebenarm 401 montierten Werkzeugs oder Prüfgerätes durchgeführt. Wie erwähnt,
kann dabei dann, wenn die Länge des Nebenarms 401 zweckmäßig gewählt ist, eine große Zahl von Rohrlöchern bzw. -bohrungen 7 abgegriffen werden. Für das
Auswechseln eines Werkzeugs, wenn auf eine andere Arbeitsart übergegangen werden soll, kann außerdem
der Nebenarm 401 durch Zusammenklappen bzw. Verkürzen der erfindungsgemäßen Nachführve-richtung
an ein Mannloch herangebracht werden, so daß sich der Werkzeugwechsel leicht und schnell vornehmen läßt.
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Claims (4)
1. Manipulator for das Arbeiten an einem Wärme- nem vorbestimmten Bezugspunkt aus angesteuert, und
tauscher, mit einem Tragrahmen (11), der durch ein 5 das Gerät wird daher wegen des komplexen Steuersy-Mannloch
(6) in einen durch einen Kesselboden (2) stems notwendigerweise kompliziert Ein solches Gerät
und einen Rohrboden (3) mit zahlreichen Rohrlö- sollte aber nicht nur leicht und kompakt gebaut sein,
ehern (7) für Wärmeübertragungsrohre (4) eines vielmehr soll es auch einwandfrei an für Personen ge-Vertikal-Wärmetauschers
begrenzten Wasserraum fährlichen Stellen oder in engen Räumen arbeiten kön-(5) einsetzbar, am Rand des Mannloches (6) befestig- io nen.
bar und auf dem Kesselboden (2) des Wasserraumes Ein Manipulator der eingangs genannten Art ist aus
(5) abstützbar ist, der EP-A 0009 121 bekannt Dort ist ein Tragrahmen
mit einem auf dem Tragrahmen (ti) angeordneten, am Boden des Wasserraumes befestigt; auf einer drehum
eine senkrechte Achse (Z-Achse) drehbaren baren Basis ist ein erster Abschnitt um eine vertikale
Drehtisch (151), einem Hauptarm (101), der mit sei- is Achse drehbar angeordnet, an welchen sich drei weitere
nem Basisende auf dem Drehtisch (151) angeordnet Abschnitte anschließen, welche kettenförmig aneinan-
und um eine waagerechte Achse (X-Achse) der befestigt sind, wobei jedes Glied gegenüber dem
schwenkbar gelagert ist vorhergehenden um eine waagerechte Achse drehbar mit einem Nebenarm (401), der, vom Hauptarm (101) gelagert ist Am letzten Glied ist ein Greifermechaniszetragen.iäit
seinem Basisende um eine waagerech- 20 mus zur Aufnahme von Werkzeugen u.dgl. befestigt
te Achse fß-Achse) schwenkbar gelagert ist und eine Dieser bekannte Manipulator ist mit seinem Tragrahlotrecht
fC-Achse) verschiebbare Spannwelle (351) men lediglich am Mannloch eingehängt und über eine
zum Einführen in ein Rohrloch besitzt. Stützschraube auf dem Boden des Wasserraumes gelagert,
so daß die Stabilität der Anordnung zu wünschen
dadurchgekennzeichnet, 25 übrig läßt Da bei dem bekannten System eine genaue
Ausrichtung der B^is nicht möglich ist wird die Berech-
daß der Tragrahmen (11) ausfahrbare Tragarme nung der Bewegungsparameter äußerst kompliziert; au-(13a,
t3b) zur Verspannung zwischen den Wänden ßerdem ist ein aufwendiges Steuerungssystem erforderte
5) des Wasserraumes besitzt lieh. Um den Manipulator zu montieren, ist es dort audaß
der Drehtisch (151) über einen Kippmechanis- 30 ßerdem erforderlich, daß zunächst ein Mensch in den
mus (459) mit zwei zueinander senkrechten Kipp- Wasserraum einsteigt und einen Haltearm in der Arachsen
(K-Achse, L-Achse) ^ jrallel zum Rohrboden beitslage befestigt.
(3) ausrichtbar ist, In der DE-PS 22 63 143 ist eine lnspektions- und Redaß
der Hauptarm (101) in se! ver Länge verstellbar paratureinrichtung für Dampferzeuger beschrieben,
ist und an seinem Vorderende das Basisende des 35 wobei ein Schlitten auf einem schwenkbaren Ausleger
Nebenarms (401) trägt, welcher zusätzlich um die verschiebbar gelagert ist. Dieses System ermöglicht nur
Achse der Spannwelle (351) drehbar f/4-Achse) gela- eine zweidimensionale Abtastung des Rohrbodens,
gen ist, und Auch dort erfordert die Montage der Einrichtung ein daß die Spannwelle (351) koaxial einen Lagendetek- Arbeiten direkt im Wasserraum,
tor (367) für ihre Ausrichtung zu einem Rohrloch (7) 40 Die DE-OS 29 00 786 beschreibt eine ähnliche Vorträgt, richtung mit zweidimensionaler Abtastung, in diesem
tor (367) für ihre Ausrichtung zu einem Rohrloch (7) 40 Die DE-OS 29 00 786 beschreibt eine ähnliche Vorträgt, richtung mit zweidimensionaler Abtastung, in diesem
2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekerm- Fall allerdings mit Polarkoordinatensteuerung. Diese
zeichnet, daß die Länge des Nebenarms (401) dem Einrichtung ist lediglich in einer kreisförmigen Wasser-5fachen
Mittenabstand der Rohrlöcher (7) oder ei- kammer ohne Trennwand anwendbar, und selbst dort
nem Mehrfachen davon entspricht. 45 bleibt ein Bereich bestehen, der nicht abgetastet werden
3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch kann. Im übrigen weist diese Einrichtung die gleichen
gekennzeichnet, daß der Hauptarm (101) teleskopar- Nachteile wie die vorher genannte auf.
tig aufgebaut ist und durch einen Schraubspindelan- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Manipulator der
trieb (212,219) um die waagerechte Achse (ß-Achse) eingangs genannten Art zu schaffen, der leicht und ohne
schwenkbar ist so Einsteigen in den Wasserraum montierbar ist und der
4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, überdies zu einer Bezugsebene ausgerichtet und verdadurch
gekennzeichnet, daß der Lagendetektor die spannt werden kann.
Form eines Faserkopfes (367) besitzt, welcher über Erfindungfgemäß wird diese Aufgabe mit den kennein
Lichtleiterkabel (366) mit einer Fernsehkamera zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst
(368) verbunden ist. 55 Weitere Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
enthalten.
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|---|---|---|---|
| DE3106360A DE3106360C2 (de) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | Manipulator für das Arbeiten an einem Wärmetauscher |
| GB8105568A GB2093796B (en) | 1981-02-20 | 1981-02-21 | Manipulators for working in heat exchangers |
| FR8103595A FR2500354A1 (fr) | 1981-02-20 | 1981-02-24 | Manipulateur pour travail dans un echangeur de chaleur |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE3106360A DE3106360C2 (de) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | Manipulator für das Arbeiten an einem Wärmetauscher |
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| FR8103595A FR2500354A1 (fr) | 1981-02-20 | 1981-02-24 | Manipulateur pour travail dans un echangeur de chaleur |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3106360A1 DE3106360A1 (de) | 1982-09-09 |
| DE3106360C2 true DE3106360C2 (de) | 1985-01-10 |
Family
ID=27189156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3106360A Expired DE3106360C2 (de) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | Manipulator für das Arbeiten an einem Wärmetauscher |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3106360C2 (de) |
| FR (1) | FR2500354A1 (de) |
| GB (1) | GB2093796B (de) |
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-
1981
- 1981-02-20 DE DE3106360A patent/DE3106360C2/de not_active Expired
- 1981-02-21 GB GB8105568A patent/GB2093796B/en not_active Expired
- 1981-02-24 FR FR8103595A patent/FR2500354A1/fr active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3741632A1 (de) * | 1987-12-05 | 1989-06-22 | Noell Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum erkennen und ansteuern eines raumzieles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2500354A1 (fr) | 1982-08-27 |
| GB2093796B (en) | 1984-07-18 |
| DE3106360A1 (de) | 1982-09-09 |
| GB2093796A (en) | 1982-09-08 |
| FR2500354B1 (de) | 1984-10-05 |
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