JPH0373413B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置
に関し、特に加圧水型発電用原子炉の蒸気発生器
のノズル部へのノズル蓋の取付けに用いて好適な
ものである。

＜従来の技術＞ 加圧水型発電用原子炉における最も重要な設備
の一つとしてタービン翼を回転させるための蒸気
を発生させる蒸気発生器がある。この蒸気発生器
は原子炉容器と共にその保守点検等が非常に厳し
く行われており、定期的に種々の検査が実施され
ている。これら原子炉容器と蒸気発生器の定期検
査を同時に並行して行うことができれば定期検査
期間を短縮することができるが、原子炉容器の定
期検査においては容器内に水を入れた状態で行う
のに対して蒸気発生器の定期検査においては水を
除去して行つており、従つて両機器の定期検査を
同時に行うためには原子炉容器内の水（一次冷却
材と同じ）が蒸気発生器内に流入しないように予
め蒸気発生器のノズル部にノズル蓋を取付けて遮
断する必要がある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、従来はこのノズル蓋の取付けに際し
て、ボルトの取付けやナツトの締付作業を人手に
よつて行つており、これらの作業は蒸気発生器水
室内の作業であるから、作業者に被曝の危険があ
るばかりでなく、特異な環境下での作業となるた
め締付けに対する信頼度が低いという問題点があ
つた。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は上述の問題点を解決するものであり、
その目的とするところは、蒸気発生器水室内等の
ように人の接近が危険な空間でのボルト・ナツト
の締結作業を遠隔操作で確実に行うことのできる
ボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置を提供する
ことにある。この目的を達成する本発明にかかる
ボルト・ナツトの締結用遠隔操作装置の構成は、
ボルト・ナツトにより取付けられる被取付部材に
突設された支柱にクランプ機構によつて着脱自在
に取付けられた装置本体と、ナツトを仮止めした
ボルトを前記装置本体の所定位置へ供給するボル
ト・ナツトの供給機構と、前記ボルトを掴むボル
トクランプ爪と前記ナツトを回すボツクススパナ
とを有し且つ前記装置本体に被取付部材面に対し
て直交した方向、平行な方向及び回転方向に移動
可能に支持された工具ヘツドとを具えたことを特
徴とする。

＜作用＞ ボルト・ナツト供給機構により順次ナツトを仮
止めしたボルトが所定の受渡し位置に供給される
と共に、そのボルトを工具ホルダが把持し、所要
の締結位置に移行させ、ボルト・ナツトの締結を
行うことにより、複数のボルト・ナツトの締結作
業が遠隔操作で成される。

＜実施例＞ 以下本発明の一実施例を図面により詳細に説明
する。本実施例は加圧水型発電用原子炉の蒸気発
生器の一次系水流路にノズル蓋を着脱する際に用
いるものである。

先ず、本実施例の適用対象である蒸気発生器の
ノズル蓋部分を説明する。第２図ａは蒸気発生器
のノズル蓋部分の平面図、第２図ｂは第２図ａの
−断面図であり、第２図ａ，ｂにおいて、蒸
気発生器１の水室には一次系水流路１ａが設けら
れると共に、一次系水流路１ａの開口外縁部にホ
ールドダウンリング２が固着され、そこにガスケ
ツト３を介してノズル蓋４が取付けられることに
より該開口が遮断される。ノズル蓋４は下部ノズ
ル蓋５、中央ノズル蓋６、上部ノズル蓋７の３分
割部材よりなり、中央ノズル蓋６にはノズル蓋４
の中央の位置に支柱６ａが突設されると共に下部
ノズル蓋５、上部ノズル蓋７にはそれぞれ支持ピ
ン５ａ，７ａが突設されている。また、ノズル蓋
４の外周縁には複数のボルト装着用切欠４ａが形
成される一方、その上面には複数の位置決め用ア
ライメントピン８が突設されている。

第３図ａ，ｂはそれぞれノズル蓋固定用ボル
ト・ナツトの部分断面図、及び側面図、第４図は
ボルト・ナツトによる締結部の拡大断面図であ
る。第３図，第４図に示すように、ノズル蓋固定
用ボルト９は基端部に張出し部９ａ、回り止め四
角部６ｂを有し、張出し部９ａの側面に凹部９ｅ
が形成される一方、先端側に雄ねじ部９ｃが形成
されると共に先端部にクランプシヤンク部９ｄが
形成されている。雄ねじ部９ｃには座金１０を一
体的に取付けた六角ナツト１１が予め螺着されて
いる。そして、ノズル蓋４に形成された切欠４
ａ、及びその切欠４ａの位置に対応してホールド
ダウンリング２外周部に形成されたボルト取付溝
２ａにノズル蓋固定用ボルト９を挿入し、ボルト
９の張出し部９ａをホールドダウンリング２のボ
ルト取付溝２ａのＴ形溝に嵌入すると共に六角ナ
ツト１１を座金１０を介してノズル蓋４上面に当
接させ、ねじを締付けることでノズル蓋４がホー
ルドダウンリング２に固定されるようになつてい
る。

本実施例にかかるボルト・ナツトの締結用遠隔
操作装置は、その全体斜視図を表わす第１図、及
びその全体概略側面図を表わす第５図に示すよう
に、ノズル蓋４の中央ノズル蓋６に突設された支
柱６ａに対して固定用ハンドル１２で作動するク
ランプ機構で着脱自在に取付けられる装置本体１
３と、ボルト・ナツトの供給機構１４と、ボルト
９、ナツト１１を取扱う工具ヘツド１５と、工具
ヘツド１５を装置本体１３に対してノズル蓋４の
面に平行な方向に移動させるための半径方向スラ
イド機構１６と、工具ヘツド１５を装置本体１３
に対してノズル蓋４の面と直交した方向に移動さ
せる二段式軸方向スライド機構１７と、工具ヘツ
ド１５を装置本体１３に対してノズル蓋４の面と
平行な面内で回転させる回転機構１８とを有して
いる。また、第１図で１９は工具ヘツド１５に取
付けられた監視用カメラ、第５図で２０は回転機
構１８の原点位置検出器である。

次に、第６図によつて工具ヘツド１５について
説明する。第６図において、ボルトクランプ用モ
ータ２１がクランプ支持軸２２内に収納されると
共に、ボルトクランプ用モータ２１の回転軸には
接続軸２３を介してクランプ送りねじ２４が連結
されている。クランプ送りねじ２４はクランプ支
持軸２２内周に形成されためねじと螺合してお
り、従つてボルトクランプ用モータ２１の作動に
よりクランプ送りねじ２４はクランプ支持軸２２
に沿つて上下に移動する。クランプ送りねじ２４
の先端にはボルトクランプ爪２５が取付けられて
おり、ボルトクランプ爪２５は先端部を板ばね状
に複数に分割されると共に外周面がテーパ状をな
し、そのテーパ状外周面がクランプ支持軸２２の
先端のテーパ状内周面と係合している。従つて、
クランプ送りねじ２４の上下動に伴つてボルトク
ランプ爪２５が上下動すると、テーパ面の作用に
よつてボルトクランプ爪２５の内径が拡縮し、そ
れによつて前述のボルト９のクランプシヤンク部
９ｄを把持する。

クランプ支持軸２２の外周部には昇降軸２６が
ヘツドケース２７に摺動軸受２８、すべりキーを
介して回転不能の状態で上下動自在に支持される
と共に、昇降軸２６の下端には軸受を介して歯車
２９が回動自在に取付けられる。歯車２９のボス
部下端にはゴムクツシヨン３０を挟んで前述の六
角ナツト１１に嵌合するボツクススパナ３１がピ
ン３２により装着されている。一方、昇降軸２６
の上方のクランプ支持軸３２には送りねじ３３が
挿嵌されており、昇降軸２６と送りねじ３３との
間には圧縮ばね３４が介装されて両者を離隔する
方向にばね力を働かせると共に、両者の離隔位置
は複数の連結ボルト３５により規制されている。
送りねじ３３はヘツドケース２７に回転自在に支
持された歯車３６の内周に形成されためねじと螺
合する一方、歯車３６は昇降軸送り用モータ３７
の回転軸に固定された歯車３８と噛み合つてい
る。従つて、昇降軸送り用モータ３７を駆動する
と、歯車３８，３６を介して送りねじ３３が上下
動し、その動きが圧縮ばね３４を介して昇降軸２
６に伝えられて歯車２９を介してボツクススパナ
３１が上下動する。昇降軸２６と送りねじ３３の
間隔は圧縮ばね３４と連結ボルト３５により通常
一定に保たれているが、昇降軸２６に過負荷が作
用したときは圧縮ばね３４のばね力に抗して昇降
軸２６と送りねじ３３の間隔が狭くなるので、こ
の間隔を検出して昇降軸送り用モータ３７を制御
する。

一方、昇降軸２６と共に上下動する歯車２９
は、ボツクススパナ回転用モータ３９に減速機４
０を介して連結された歯車４１と噛み合つてお
り、ボツクススパナ回転用モータ３９の駆動によ
り歯車４１，２９を介してボツクススパナ３１が
回転駆動される。歯車４１の歯は六角ナツト１１
の締付に必要な上下ストロークの長さを有してい
る。

従つて、ボルトクランプ爪２５でボルト９を把
持する一方、ボツクススパナ３１を下降させると
共に回転駆動させることで六角ナツト１１の締結
が行われる。

次に、第７図によつてボルト・ナツト供給機構
１４について説明する。第７図ａはボルト・ナツ
ト供給機構の平面図、第７図ｂは第７図ａの−
断面図であり、同図において、ケース本体４２
の中央部に位置決め穴４２ａが開口されると共
に、側部に結合部４２ｂが突設されており、ケー
ス本体４２はその位置決め穴４２ａに上部ノズル
蓋７の支持ピン７ａを嵌入して位置決めされると
共に結合部４２ｂにて上部ノズル蓋７に固定され
るようになつている。ケース本体４２上面には内
側リング４３が取付けられて長円形の案内溝が形
成されており、その案内溝に複数のボルトスタン
ド４４が摺動自在に嵌入される。内側リング４３
の内側には駆動スプロケツト４５及び従動スプロ
ケツト４６が回動自在に取付けられ、案内溝に沿
つてアダプタ付チエーン４７が両スプロケツト４
５，４６に巻掛けられると共に、アダプタ付チエ
ーン４７の各アダプタがそれぞれボルトスタンド
４４に連結されている。駆動スプロケツト４５は
ブラケツトに固定されたボルトスタンド移動用モ
ータ４８に連結され、そのモータ４８の駆動によ
りアダプタ付チエーン４７が循環し、それによつ
てボルトスタンド４４が案内溝に沿つて移動す
る。また、ボルトスタンド移動用モータ４８を固
定するブラケツトには駆動スプロケツト４５に対
向して位置検出器４９が取付けられる一方、駆動
スプロケツト４５にはその位置検出器４９と協働
する複数の停止位置検出用マグネツト５０がボル
トスタンド４４の数に対応した所要の角度間隔で
取付けられており、それによりボルトスタンド４
４の位置決めが行われる。すなわち、ボルト９の
工具ヘツド１５に対する受渡し位置は、隣り合う
ボルトスタンド４４の間隔（第７図ａ中、θ参
照）が最大となるところであつて、同位置への制
御はこれら位置検出器４９とマグネツト５０によ
り行われる。

ボルトスタンド４４は前述のボルト９の張出し
部９ａが嵌合する一部切欠された円形の支持穴を
有すると共に、その内部にばね５１により内方に
付勢されたボール５２が装着されている。従つ
て、ボルト９はボルトスタンド４４に同じ方向に
位置決めされて挿入され、且つボルト９の張出し
部９ａの側面に形成された凹部９ｅにボール５２
が当接することで係止される。

次に、第８図，第９図によつて装置本体１３の
クランプ機構及び回転機構１８について説明す
る。第８図ａはノズル蓋の支柱部の平面図、第８
図ｂはその断面図、第９図ａは回転機構部の平面
図、第９図ｂは第９図ａの−断面図、第９図
ｃは原点位置検出器部の側面図、第９図ｄは支柱
取付部の底面図である。第８図において、中央ノ
ズル蓋６の支柱６ａは外形が六角をなす外筒スリ
ーブ５３内に内筒スリーブ５４を軸方向摺動自在
に装入してなり、外筒スリーブ５３は取付用フラ
ンジ６６を介してノズル蓋６に固着される。内筒
スリーブ５４には作用力変更用リンク機構５５を
介して固定ピン５６が連結され、固定ピン５６は
内筒スリーブ５４の移動に伴つて外筒スリーブ５
３の側壁に設けられた開口から出没するようにな
つている。一方、内筒スリーブ５４には案内ピン
５７が固定され、その案内ピン５７の先端が外筒
スリーブ５３に形成された螺旋溝に摺動自在に嵌
入している。また、内筒スリーブ５４には固定用
ハンドル１２が取付けられており、固定用ハンド
ル１２は常時内筒スリーブ５４内に収納されると
共に操作時に引出されて内筒スリーブ５４に対し
て90゜に折曲げられて使用される。すなわち、引
出した固定用ハンドル１２を約120゜旋回させるこ
とにより、内筒スリーブ５４を回転させると、案
内ピン５７によつて内筒スリーブ５４が下降し、
それによつて固定ピン５６が外筒スリーブ５３か
ら突出する。

一方、第９図に示すように、本体プレート５８
にはこの外筒スリーブ５３が嵌入する断面六角形
の中空部を有する支柱取付部５９が立設され、支
柱取付部５９内面には前述の固定ピン５６が嵌入
する穴５９ａが形成されている。従つて、支柱取
付部５９に外筒スリーブ５３を嵌入すると共に固
定ピン５６をその穴５９ａに嵌入することにより
支柱取付部５９が中央ノズル蓋６に固定される。
支柱取付部５９には回転機構１８が軸受を介して
回動自在に支持され、回転機構１８は回転モータ
６０により回転駆動されるようになつている。さ
らに、回転機構１８には回転位置検出器６１及び
ブレーキ６２が設けられる。また、本体プレート
５８には回転機構１８に取付けられた前述の原点
位置検出器２０が係合するドツグ６３が固定され
ており、この原点位置検出器２０と回転位置検出
器６１によつて回転機構１８の初期位置及び角度
設定が行われ、また万一の停電等の事故に際して
ブレーキ６２が作動して回転機構１８の暴走が防
止されるようになつている。

また、６４はコネクタであり、コネクタ６４を
介して装置本体１３にケーブルが配線されると共
に、本体プレート５８と回転機構１８の間に設け
られたスリツプリング６５を介して前述のボル
ト・ナツト供給機構１４に対してもケーブルが配
線される。

さらに、回転機構１８には前述の軸方向スライ
ド機構１７が搭載され、軸方向スライド機構１７
には前述の半径方向スライド機構１６が搭載され
ると共に、半径方向スライド機構１６の先端に工
具ヘツド１５が取付けられる。

このような構成において、ボルト・ナツト供給
機構１４により、六角ナツト１１が予め仮止めさ
れたボルト９を所定の受渡し位置に位置決めする
と共に、半径方向スライド機構１６、軸方向スラ
イド機構１７、回転機構１８により工具ヘツド１
５をその受渡し位置に移動させる。そして、工具
ヘツド１５のボルトクランプ爪２５によりボルト
９を把持し、工具ヘツド１５を移動させることで
ボルト９をボルトスタンド４４から取出すと共に
ボルト９をノズル蓋４の切欠４ａの位置まで移行
させ、次にボツクススパナ３１により六角ナツト
１１を回転させてボルト・ナツトの締結を行う。
このように、順次ボルト９の受渡し、所要位置へ
の移行、ボルト・ナツトの締結を繰返すことによ
りノズル蓋４の取付けが行われる。尚、ノズル蓋
４の取外しの際は、この逆の工程が実行される。

＜発明の効果＞ 以上一実施例を挙げて詳細に説明したように本
発明によれば、人の接近が危険な空間での複数の
ボルト・ナツトの締結作業を遠隔操作で確実に行
うことが可能となる。従つて、例えば蒸気発生器
のノズル蓋を固定するボルト・ナツトの取付け、
取外し作業を遠隔操作で行うことができ、作業者
の被曝量を大幅に低減できる。また、ノズル蓋の
固定には20本程度のボルト・ナツトが必要である
が、ボルト・ナツト供給機構により自動的にボル
ト・ナツトを供給できるので作業時間を短縮でき
ると共に、ボルト・ナツトの締付け駆動を電気的
に制御することが可能であるので締付けトルク管
理が容易であり、締付けの信頼性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体斜視図、第２
図ａは蒸気発生器のノズル蓋部分の平面図、第２
図ｂは第２図ａの−断面図、第３図ａ，ｂは
それぞれノズル蓋固定用ボルト・ナツトの部分断
面図、及び側面図、第４図はボルト・ナツトによ
る締結部の拡大断面図、第５図は本発明の一実施
例の全体概略側面図、第６図は工具ヘツドの断面
図、第７図ａはボルト・ナツト供給機構の平面
図、第７図ｂは第７図ａの−断面図、第８図
ａはノズル蓋の支柱部の平面図、第８図ｂはその
断面図、第９図ａは回転機構部の平面図、第９図
ｂは第９図ａの−断面図、第９図ｃは原点位
置検出器部の側面図、第９図ｄは支柱取付部の底
面図である。 図面中、１は蒸気発生器、２はホールドダウン
リング、３はガスケツト、４はノズル蓋、６ａは
支柱、９はボルト、１１は六角ナツト、１２は固
定用ハンドル、１３は装置本体、１４はボルト・
ナツト供給機構、１５は工具ヘツド、１６は半径
方向スライド機構、１７は軸方向スライド機構、
１８は回転機構、２５はボルトクランプ爪、３１
はボツクススパナである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボルト・ナツトにより取付けられる被取付部
   材に突設された支柱にクランプ機構によつて着脱
   自在に取付けられた装置本体と、ナツトを仮止め
   したボルトを前記装置本体の所定位置へ供給する
   ボルト・ナツトの供給機構と、前記ボルトを掴む
   ボルトクランプ爪と前記ナツトを回すボツクスス
   パナとを有し且つ前記装置本体に被取付部材面に
   対して直交した方向、平行な方向及び回転方向に
   移動可能に支持された工具ヘツドとを具えたこと
   を特徴とするボルト・ナツトの締結用遠隔操作装
   置。