JPH0349716B2 - - Google Patents

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JPH0349716B2
JPH0349716B2 JP60133726A JP13372685A JPH0349716B2 JP H0349716 B2 JPH0349716 B2 JP H0349716B2 JP 60133726 A JP60133726 A JP 60133726A JP 13372685 A JP13372685 A JP 13372685A JP H0349716 B2 JPH0349716 B2 JP H0349716B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
manipulator
reactor
servo motor
drive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60133726A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61293783A (ja
Inventor
Shigeto Urairi
Suehiro Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP60133726A priority Critical patent/JPS61293783A/ja
Publication of JPS61293783A publication Critical patent/JPS61293783A/ja
Publication of JPH0349716B2 publication Critical patent/JPH0349716B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
この発明は原子炉の頂部に設置したスタンドパ
イプを通じて炉内に挿入し、炉内の各種検査、簡
単な補修等を行うマニピユレータを対象とした原
子炉用多関節型マニピユレータの駆動機構に関す
る。
【従来技術とその問題点】
頭記のように原理炉内にマニピユレータを挿入
し、そのアーム先端に取付けたワークユニツトに
TVカメラを装備してモニタによる炉内の目視検
査を行つたり、あるいはさらにグラブ機構等のワ
ークを装備して炉内での各種作業を行うようにし
た多関節型マニピユレータが公知である。 ここで前記の原理炉炉内で使用する多関節型マ
ニピユレータの概要を第3図に示して説明する。
図において、1は炉心を収容した原理炉の圧力容
器、2,3は一次、二次遮蔽体、4は一次遮蔽体
2を貫通して圧力容器1の上面に植設されたスタ
ンドパイプ、5は炉内側のチヤージ板、6は前記
スタンドパイプ4を通じて炉心に装荷された燃料
制御棒、7がこの発明の対象となる多関節型マニ
ピユレータである。かかるマニピユレータ7は二
次遮蔽体3の床面より前記のスタンドパイプ4内
に据付けた案内管8を通して炉内に装荷され、図
示されてない操作盤に与えた指令により駆動装置
9を介して遠隔操縦される。ここでマニピユレー
タ7は周知のように関節部を介して直列に相互連
結された複数段のリンクで多関節型のマニピユレ
ータアームを構成し、各リンクのケーシングに内
蔵したサーボモータをアクチユエータとする関節
部駆動機構を介して先端リンクの回転操作、およ
び各リンク相互間での関節部の旋回操作を行うこ
とにより、アームの先端リンクに取付けたTVカ
メラ等のワークユニツト10を炉内で引回し移動
して各種の検査、作業を行う。なお図示は圧力容
器1の高温ガスダクト1a内の状況をTVカメラ
でモニタしている状態を示している。 ところでこの種の多関節型マニピユレータは前
記した原子炉用以外にも産業用ロボツトのアーム
としても広く採用されている。しかもこれら産業
用ロボツトに組込んだマニピユレータは運転中に
万一故障が生じた場合にはロボツトの運転を停止
し、保守員が機械に近づいて必要な補修処置を行
うことが可能である。しかして第3図に示した原
子炉炉内に挿入して使用する多関節型マニピユレ
ータでは、使用中に万一駆動系統に故障が発生し
ても保守員はマニピユレータに接近することが不
可能であり、故障個所の補修を行うには一旦マニ
ピユレータをスタンドパイプを通じて炉外に引き
出さねばならない。このために原理炉用のマニピ
ユレータでは、特に使用時のアーム姿勢の如何に
関係なく故障の発生時には自力でアームの姿勢を
駆動修正させ、原子炉のスタンドパイプを通じて
炉外へ引出し回収できるようにすることが必要で
ある。
【発明の目的】
この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、マニピユレータを原子炉炉内に挿入して使
用している状態でマニピユレータの駆動系統に万
一故障が発生した場合にも、自力でマニピユレー
タのアームを回収可能な姿勢に修正し、スタンド
パイプを通じて炉外に引出し回収できるようにし
た原子炉用を対象とする信頼性の高い多関節型マ
ニピユレータの駆動機構を提供することを目的と
する。
【発明の要点】
上記目的を達成するために、この発明は駆動機
構のアクチユエータであるサーボモータの出力軸
と減速機構との間に無励磁作動型の電磁クラツチ
および無励磁作動型の電磁ブレーキを直列に介装
して構成したものである。 かかる構成により、マニピユレータを原子炉炉
内に挿入している使用状態でサーボモータが焼き
付け、かじり等でモータロツクを引き起す等して
作動不能の状態になつた場合には、外部からの指
令で電磁クラツチを開放してサーボモータを駆動
系から切り離し、さらに電磁ブレーキを緩めるこ
とにより、従動側リンクの動きを自由にさせてス
タンドパイプを通じてマニピユレータを炉外に引
出し回収できる。またここでサーボモータの最大
出力トルクをブレーキの制動トルクよりも大に設
定して置くことにより、電磁ブレーキないしその
給電系統に万一故障が生じて制動の解除が不能に
なつた場合にも、サーボモータの出力トルクを制
動トルク以上に高めて従動側リンクを強制的に旋
回駆動することによりリンクの姿勢修正を行うこ
とが可能となり、前記と同様にマニピユレータを
スタンドパイプを通じて原子炉炉外へ引出し回収
することができる。
【発明の実施例】
第1図および第2図はこの発明の実施例を示す
ものであり、第3図に対応する同一部材には同じ
符号が付してある。ここで第1図はマニピユレー
タアームを構成する多段リンクのうちワークユニ
ツト10を保持した符号7aで示す先端リンクと
符合7bで示す次段のリンクとの間の関節部を対
象とした関節部の駆動機構を示している。すなわ
ちリンク1aと1bの相互間は各リンクケーシン
グ11から張り出したヒンジ11aの間に回転軸
となるピンを通してヒンジ結合されており、かつ
従動側の先端リンク7aは駆動リンク7bのケー
シング11内に内蔵設置した旋回駆動機構12に
より、ヒンジの回転軸を中心に矢印A方向に施回
駆動されるように伝動結合されている。ここで前
記の旋回駆動機構12は、サーボモータ13をア
クチユエータとし、この出力軸と符号14で示す
ハーモニツクドライブ(ハーモニツクドライブシ
テムズ社製品の商品名)の減速機との間に無励磁
動作型の電磁クラツチ15および無励磁動作型の
電磁ブレーキ16を直列に介装し、さらに前記減
速機14の出力軸に傘歯車17を接続し、この歯
車17にリンク7a側のヒンジと一体化した傘歯
車18を直結して構成されている。ここで前記部
品のうち電磁クラツチ15はソレノイドコイルを
内蔵しており、無励磁状態ではクラツチ板を繋い
でサーボモータの動力伝達を行い、コイルに励磁
を与えることにより電磁力でクラツチ板を切り離
して動力伝達をカツトするように動作する無励磁
作動型の電磁クラツチとしてなる。一方の電磁ブ
レーキ16は内蔵したソレノイドコイルに励磁を
与えた際に制動が釈放され、それ以外の無励磁状
態では制動が働く無励磁作動型ブレーキであり、
リンク1aの旋回駆動時には励磁により制動を釈
放してサーボモータ13の動力を従動側リンクへ
伝達させ、サーボモータ13の停止時には励磁を
解いて制動を働かせ、従動側リンクをその位置に
停止保持させる。なおこの電磁ブレーキ16の制
動トルクはサーボモータ13の通常駆動トルクよ
りは大きく、サーボモータの量大トルクよりは小
さい値に設定されている。 次に上記構成によるリンク間関節部の旋回駆動
動作、並びに使用中に駆動系統に故障が発生した
場合の処置の手順に付いて説明する。まず正常な
状態でリンク間関節部の旋回駆動を行うには、電
磁ブレーキ16の制動を釈放しつつサーボモータ
ー13を始動することにより電磁クラツチ15、
電磁ブレーキ16、減速機14を経て傘歯車17
に伝達された回転駆動力で歯車18を回動し、こ
れにより先端リンク1aはヒンジの回転軸を中心
に矢印A方向へ旋回駆動される。この場合の先端
リンク7aの旋回角度は、リンク7aとリンク7
bとの間のヒンジ回転軸上に直結したポテンシヨ
メータ19によつて検出される。またリンク7a
が所望の角度まで旋回されたところでサーボモー
タ13を停止し、同時に電磁ブレーキ16で制御
を掛けることにより、リンク7aはその位置に停
止保持されるようになる。 一方、マニピユレータを第3図に示すように原
子炉炉内でアームを屈曲して使用している状態で
サーボモータ13に焼き付き、かじり等の故障が
万一発生して作動不能になつた場合には、まず外
部からの指令で電磁クラツチ15に励磁を与えて
クラツチを切り、サーボモータ13を駆動系から
切り離す。次にこの状態で電磁ブレーキ16に励
磁を与えて制動を緩めることにより先端リンク7
aは拘束なしに動きが自由となる。ここでリンク
7bを第3図に示したスタンドパイプ4に沿つた
鉛直姿勢に旋回移動すれば、先端リンク7aはそ
の自重で歯車17,18および減速機構14を回
してリンク7aと7bとが一直線上に並ぶよう従
動してリンク姿勢が自動的に鉛直姿勢に修正され
ようになり、これによりスタンドパイプを通じて
マニピユレータを炉外に引出し回収することがで
きる。なおこの場合に減速機14として先記した
ハーモニツクドライブ減速機を使用することによ
り、ウオーム歯車式減速機のようなセルフロツク
が発生せず従動側からでも自由に減速歯車を回転
させることができて好都合である。また先端リン
ク7aに支持したワークユニツト10はマニピユ
レータ7を炉外に引き出す前の段階で先端リンク
7aとの結合を解いて切り離し、炉内のチヤージ
板5の上に残して置く。 また前記のサーボモータ13の故障とは別に、
マニピユレータの使用状態で万一電磁ブレーキ1
6ないしその給電系統に故障が発生し、励磁を与
えても制動が釈放されない事態が発生した場合に
は、サーボモータ13の出力トルクを高めて電磁
ブレーキ16の制動トルク以上のトルクで駆動す
ることにより、ブレーキ16の制動力に打ち勝つ
て先端リンク7aの所望の位置まで旋回駆動する
ことが可能となる。
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、リンク相
互間の関節部駆動機構に対しそのアクチユエータ
であるサーボモータの出力軸と減速機構との間に
無励磁作動型の電磁クラツチおよび無励磁作動型
の電磁ブレーキを直列に介装して構成したことに
より、マニピユレータを原子炉炉内に挿入して使
用している状態でサーボモータに万一故障が発生
した場合にも、クラツチとブレーキの釈放操作に
よりリンク間の動きを自由させてスタンドパイプ
を通じてマニピユレータを原子炉炉外に引出し回
収することができるようになり、これにより原子
炉用として取扱性に対する信頼性の高い多関節型
マニピユレータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれこの発明の実施
例による原子炉用多関節型マニピユレータのリン
ク間関節部の駆動機構を示す斜視図および側面
図、第3図は原子炉炉内に装荷した状態における
多関節型マニピユレータ全体の概要構成図であ
る。図において、 1:原子炉の圧力容器、4:スタンドパイプ、
7:マニピユレータ、7a,7b:各段のリン
ク、10:ワークユニツト、11:リンクケーシ
ング、12:関節部駆動機構、13:サーボモー
タ、14:減速機、15:無励磁作動型電磁クラ
ツチ、16:無励磁作動型電磁ブレーキ、17,
18:歯車、A:従動リンクの旋回駆動方向。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 原子炉の頂部に配置したスタンドパイプを通
    じ炉内に挿入して使用する多関節型マニピユレー
    タであり、リンク相互間を関節結合した直列複数
    段のリンクでマニピユレータアームを構成し、か
    つ各リンク相互間の関節部旋回駆動を駆動側のリ
    ンクケーシングに内蔵した駆動機構を介して行う
    ようにしたものにおいて、駆動機構のアクチユエ
    ータであるサーボモータの出力軸と減速機構との
    間に無励磁作動型の電磁クラツチおよび無励磁作
    動型の電磁ブレーキを直列に介装して構成したこ
    とを特徴とする原子炉用多関節型マニピユレータ
    の駆動機構。 2 特許請求の範囲第1項記載の駆動機構におい
    て、電磁ブレーキの制動トルクはサーボモータの
    通常の駆動トルクよりも大きく、かつサーボモー
    タの量大出力トルクよりは小さい値に設定されて
    いることを特徴とする原子炉用多関節型マニピユ
    レータの駆動機構。
JP60133726A 1985-06-19 1985-06-19 原子炉用多関節型マニピユレ−タの駆動機構 Granted JPS61293783A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60133726A JPS61293783A (ja) 1985-06-19 1985-06-19 原子炉用多関節型マニピユレ−タの駆動機構

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JP60133726A JPS61293783A (ja) 1985-06-19 1985-06-19 原子炉用多関節型マニピユレ−タの駆動機構

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Publication Number Publication Date
JPS61293783A JPS61293783A (ja) 1986-12-24
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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60133726A Granted JPS61293783A (ja) 1985-06-19 1985-06-19 原子炉用多関節型マニピユレ−タの駆動機構

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6431287B2 (ja) * 2014-05-22 2018-11-28 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 多関節マニピュレータを有する原子炉建屋内構造物の取扱システム

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JPS61293783A (ja) 1986-12-24

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