JPH05293779A - 狭隘部検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下部ドライウェル内の機器類の点検を、簡単
に行なう。 【構成】 下部ドライウェル３の壁面に、ロボット本体
１を取付け、このロボット本体１を、制御盤２で遠隔制
御する。ロボット本体１に、水平方向に伸縮する伸縮機
構１３を設ける。この伸縮機構１３を、展開機構１２に
より、基端部を支点として水平に揺動させる。伸縮機構
１３の先端部に、上下に伸縮する中空の昇降機構１４を
設ける。昇降機構１４内に、側視鏡２５および下視鏡３
２を設ける。点検箇所の画像を、両鏡２５，３２を介し
ＩＴＶカメラ３９で捉える。点検箇所を、照明灯１１で
照らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば原子力発電プラ
ント化学プラントにおける機器検査・保守作業等を行な
うための狭隘部検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、運転中の人の立入りが困難で遠隔
自動化が望まれる原子力発電所のＡ−ＢＷＲ下部ドライ
ウェルや化学プラントにおける収納容器内の機器類の検
査は、定期検査中に人が立入って目視できる範囲のみの
実施を考えているが、狭隘部までアクセスすることが困
難であるため、必ずしも充分な検査とはいえない。

【０００３】そこで一部では、検査点検用機器を、人の
立入りが困難な場所まで移動機構により移動させて検査
を行なう検査装置が提案されており、その移動方式とし
ては、モノレール式のもの、クローラ式のもの、車輪式
のもの、あるいは歩行脚式のものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
検査装置のうち、モノレール式のものは、軌道上を走行
するため、車輌が暴走するおそれは少ないが、軌道およ
びロボットの占有通過断面積を確保する必要があるとと
もに、機器を取外す必要もあり、また狭隘で蜜な容器内
に恒久的に軌道を設置することは困難である。また、軌
道上しか走行できないため、三次元の自由な場所に接近
することができず、また長距離の点検ルートの場合に
は、軌道敷設コストが嵩むという問題もある。

【０００５】また、クローラ式のものは、障害物を乗越
える機能には優れているが、配管・堰等を跨ぐことがで
きないばかりでなく、移動速度も遅く、しかも重量体で
あるため、走行時に床面を損傷し易く、また容積が大き
な占有走行断面積を必要とするため、狭隘な容器内では
適用範囲が制限されるという問題がある。また、クロー
ラ式のものは、旋回時等は床との滑りを利用しているた
め、位置精度が悪く、干渉物を回避しながら検査するに
は不向きである。

【０００６】また、車輪式のものは、容器内の床の大半
がグレーチングであるため、グレーチング上を移動する
には、グレーチングの隙間に嵌まらないよう大口径の車
輪が必要となり、ために小型化が困難であるとともに、
滑り等により再現位置精度が悪いという問題もある。

【０００７】さらに、走行脚式のものは、障害物を乗越
えたり跨ぐ機能は優れているが、移動時の占有断面積が
大きく、しかも可搬重量が少なく、また動作・走行移動
速度が遅く、移動制御が複雑であるため、定められた定
期検査作業時間内に作業を終了させることができないお
それがある。

【０００８】本発明は、このような点を考慮してなされ
たもので、恒久的に大きなスペースを占有することな
く、短時間で必要な作業を完了させることができ、しか
も制御が容易で導入コストも易い狭隘部検査装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、被検査対象物を収容する収容容器内
に設置された本体と；この本体に設けられ、被検査対象
物を検査するセンサおよびこのセンサの検査方向を制御
する機構部を有する検査機構部と；この検査機構部を水
平方向および垂直方向に移動させて検査位置まで導くと
ともに、不使用時には縮小させて小型化できるアーム機
構部と；被検査対象物を照らす照明部と；前記各部を遠
隔で制御する制御部と；をそれぞれ設けるようにしたこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係る狭隘部検査装置においては、収納
容器内に設置された本体に検査機構部が設けられ、この
検査機構部は、アーム機構部により検査位置まで導かれ
る。このアーム機構部は、不使用時には縮小させて小型
化できるので、恒久的に大きなスペースを占有すること
がなく、また本体が収納容器内に設置されているので、
制御が容易で、短時間で必要な作業を完了させることが
可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図６
を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る狭隘部検査装置の一
例を示すもので、この狭隘部検査装置は、Ａ−ＢＷＲの
下部ドライウェル３に設置されるロボット本体１と、こ
のロボット本体１を遠隔で制御する制御盤２とから構成
されている。

【００１３】制御盤２は、ロボット本体１を操作するた
めの操作部、ロボット本体１を制御するための制御部、
ロボット本体１の制御状態・点検情報・プラントの各種
情報等を表示するための表示部、およびロボット本体１
と信号の送受信を行なうための信号伝送部から構成され
ている。この制御盤２は、レイズトンネル４内の電気ペ
ネトレーション５を介し、ロボット本体１と電気的に接
続されている。

【００１４】この制御盤２はまた、電源盤６から電力の
供給を受けるようになっているとともに、供給された電
力を、電気ペネトレーション５を介し、ロボット本体１
の現場盤７に供給するようになっている。現場盤７から
の電力は、ケーブル８を介し、電子回路部９、駆動ユニ
ット１０、および照明灯１１に供給されるようになって
いる。

【００１５】一方、ロボット本体１は、図１および図２
に示すように、展開機構１２、伸縮機構１３および昇降
機構１４を有するアーム機構部１５を備えており、この
アーム機構部１５は、取付部材１６を介し、下部ドライ
ウェル３の壁面に固設されている。

【００１６】この下部ドライウェル３の壁面にはまた、
図２に示すように、袋状をなす遮蔽体１７が固設されて
おり、アーム機構部１５の先端部分は、不使用時にはこ
の遮蔽体１７内に収容され、ＩＴＶカメラ等を放射線か
ら防護できるようになっている。電子回路部９も、この
遮蔽体１７により放射線から防護されるようになってい
る。

【００１７】伸縮機構１３は、多段伸縮機構をなしてお
り、その基端部は、取付部材１６に垂直軸１８を介し枢
着され、水平方向に揺動できるようになっているととも
に、伸縮機構１３の先端部には、昇降機構１４が設けら
れている。

【００１８】また、展開機構１２は、図２に示すよう
に、伸縮機構１３の基端寄り位置に枢着された流体圧シ
リンダで構成されており、そのロッド先端は、取付部材
１６に取付座１９を介し枢着されている。そして、伸縮
機構１３は、この展開機構１２を伸縮させることによ
り、水平方向に揺動するようになっている。

【００１９】また前記昇降機構１４は、図２および図３
に示すように、例えば空気圧により伸縮自在な構造をな
す多重円筒状の多連筒２０の上端部には、側視窓２１と
上視窓２２とを有するキャップ状の遮蔽体２３が設けら
れており、その内部には、下端のヒンジ２４を介し、斜
め４５度の位置から垂直位置まで揺動する側視鏡２５が
組付けられている。そして、この側視鏡２５の上端部
は、プーリ２６およびガイド２７に案内されるケーブル
２９を介して側視鏡駆動部３０に連結され、この側視鏡
駆動部３０の駆動により、斜め４５度の位置と垂直位置
との間で揺動するようになっている。

【００２０】昇降機構１４の下端底面には、図３および
図４に示すように、下視窓３１が設けられており、昇降
機構１４内部の下視窓３１直上位置には、図３に示す右
斜め４５度の位置から左斜め４５度の位置まで９０度の
範囲で揺動する下視鏡３２が組込まれており、この下視
鏡３２は、スプリング３３で付勢されるリンク３４およ
びラック３５を介し下視鏡駆動部３６に連結されてい
る。そして下視鏡３２は、この下視鏡駆動部３６の駆動
により、前記９０度の範囲で揺動するようになってい
る。

【００２１】この下視鏡駆動部３６および側視鏡駆動部
３０は、放射線防護機能を有する収納容器３７内に収納
されており、この収納容器３７内には、昇降機構１４を
垂直軸廻りに旋回駆動する旋回駆動部３８が設けられて
いる。

【００２２】この収収納器３７内にはまた、ＩＴＶカメ
ラ３９およびレンズ機構４０が組込まれており、各窓２
１，２２，３１からの画像は、側視窓２５あるいは下視
鏡３２を開始ＩＴＶカメラ３９で捉えられるようになっ
ている。

【００２３】すなわち、図５（ａ）に示すように、側視
鏡２５を斜め４５度にするとともに、下視鏡３２を右斜
め４５度にすることにより、側視窓２１からの画像がＩ
ＴＶカメラ３９で捉えられるようになっている。また図
５（ｃ）に示すように、下視鏡３２を左斜め４５度にす
ることにより、下視窓３１からの画像がＩＴＶカメラ３
９で捉えられるようになっている。

【００２４】昇降機構１４の上端部には、図２および図
３に示すように、上方接触センサ４１が設けられてお
り、また昇降機構１４の下端外面部には、図２ないし図
４に示すように、側方接触センサ４２が設けられてい
る。そして、これら各接触センサ４１，４２からの信号
は、図１に示すように、ロボット本体１各部の動作量を
検出する位置センサ４３からの信号とともに、電子回路
部９に入力されるようになっている。

【００２５】図６は、本実施例に係る狭隘部検査装置
を、下部ドライウェル３内に設置した状態を示すもの
で、この狭隘部検査装置は、下部ドライウェル３を構成
するコンクリート壁４４のプラットホーム４５上方位置
に設置されており、被検査対象物としてのインターナル
ポンプ４６、熱交換器４７、ＦＭＣＲＤ４８、および計
装系４９等は、既設あるいは点検用として追加された照
明灯１１により、充分な明るさが得られるようになって
いる。

【００２６】なお、図６において、符号５０は遮蔽体、
符号５１はケーブル類、符号５２はＲＰＶ、符号５３は
機器搬出入ペネトレーションである。

【００２７】次に、本実施例の作用について説明する。

【００２８】被検査対象物を点検する場合には、まず照
明灯１１によりこれらを照らすとともに、ロボット本体
１を制御し、ロボット本体１の先端を検査位置まで移動
させる。

【００２９】ロボット本体１の制御は、自動と手動との
２通りを選択でき、操作盤２内の制御部から、下部ドラ
イウェル３内の機器や構造物等のデータを基に、干渉チ
ェックを行ないながら、ロボット本体１を動作させる。
また、上方接触センサ４１や側方接触センサ４２からの
接触、ニアミス検知信号を基に、干渉と反対側への回避
動作を行なうとともに、干渉位置情報を、環境情報デー
タとして追加し、次回から干渉を回避する。

【００３０】手動は、モニタ画面を見ながらの操作（干
渉チェックのみ自動）、自動は、モニタで異常の有無を
監視するのみで、点検対象を選定した後は、移動・点検
監視・記録・収納まですべて自動で行なわれる。

【００３１】ところで点検は、図５（ａ）〜（ｃ）に示
すように、側視鏡２５あるいは下視鏡３２を、点検位置
に応じ切換えて行なわれるが、図５（ｃ）に示す側視点
検は、例えばインターナルポンプ４６、熱交換器４７、
ＦＭＣＲＤ４８あるいは計装系４９等を、側面から点検
する際に用いられる。また図５（ｂ）に示す上視点検
は、イターナルポンプ４６、熱交換器４７、ＦＭＣＲＤ
４８あるいは計装系４９等を、真下から見上げて点検す
る際に用いられる。さらに図５（ｃ）に示す下視点検
は、プラットホーム４５や床面等を点検する際に用いら
れる。

【００３２】定期点検時で、かつロボット本体１による
点検監視を行なわない場合には、図２に示すように、ア
ーム機構部１５を縮小して小型化し、その先端を遮蔽体
１７内に収納する。これにより、インターナルポンプ４
６、熱交換器４７、ＦＭＣＲＤ４８および計装系４９等
の交換保守作業の妨げとなることがない。

【００３３】図７は、本発明の第２実施例を示すもの
で、前記第１実施例と異なり、取付部材１６を下部ドラ
イウェル３の壁面に固定せず、壁面にそって昇降する昇
降台車６１に取付けるようにしたものである。すなわ
ち、下部ドライウェル３の壁面には、図７に示すよう
に、昇降台車６１の昇降をガイドするガイドレール６２
および下端にストッパ６３を有するラック６４が固設さ
れており、昇降台車６１には、ラック６４に噛合して昇
降を駆動するピニオンギア６５が設けられているととも
に、ケーブル処理機構６６が設けられている。

【００３４】なお、その他の点については、前記第１実
施例と同一構成となっており、作用も同一である。

【００３５】このように、取付部材１６を昇降台車６１
に取付けることにより、水平展開できる高さまで昇降台
車６１を移動させた後、水平展開させて点検位置までア
クセスすることができるため、適用範囲をより拡大する
ことができる。

【００３６】図８は、本発明の第３実施例を示すもの
で、ロボット本体１を台車７１上に搭載するようにした
ものである。

【００３７】すなわち、台車７１上には、収納蓋７２を
有する収納容器７３が取付けけられており、この収納容
器７３内には、ロボット本体１の出入れを行なう昇降シ
リンダ７４が設けられている。

【００３８】また、ロボット本体１は、水平リンク型ア
ーム機構７５と、その先端に設けられた昇降機構７６と
を備えており、昇降機構７６の上端部には、ＵＴデバイ
ス、ＶＴデバイスあるいはＥＴデバイス等の各種デバイ
ス７７が着脱交換可能に取付けられている。また水平リ
ンク型アーム機構７５の基端部には、昇降シリンダ７４
を縮小させてロボット本体１を収納容器７３内に収納す
る際に、これと連動させて収納蓋７２を閉じるための連
動アーム７８が取付けられている。 なお、その他の点
については、前記第１実施例と同一構成となっており、
作用も同一である。

【００３９】しかして、本実施例によれば、ロボット本
体１を、点検時以外は収納容器７３内に収納することが
できるので、放射線から機器の電子回路部を防護するこ
とができる。また、ロボット本体１は、台車７１上に搭
載されているので、例えば図６に示す機器搬出入ペネト
レーション５３を介し外部搬出することができる。この
ため、インターナルポンプ４６等の交換保守作業時に、
大きな作業スペースを確保することができるとともに、
ロボット本体１の保守点検も容易である。

【００４０】なお、本発明は前記した実施例に限定され
るものではなく、例えばアーム機構部を、垂直多関節型
マニピュレータやチェーン状の連設アーム等を用いて構
成するようにしてもよく、また駆動部として、流体圧シ
リンダ以外に電動モータ等を用いるようにしてもよい。

【００４１】また、視覚検査部は、小型カメラやイメー
ジファイバをロボット本体１の先端に取付ける構造でも
よく、また接触センサは、アームの表面に広く取付けて
干渉を検知する構造でもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、本体を収
納容器内に設置し、かつ検査機構部を、不使用時には縮
小させて小型化できるアーム機構部により移動させるよ
うにしているので、恒久的に大きなスペースを占有する
ことなく、短時間で狭隘部での作業を完了させることが
でき、また制御が容易で、導入コストも低く抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る狭隘部検査装置を示
すシステム構成図。

【図２】ロボット本体の外観構成を示す斜視図。

【図３】昇降機構部分の詳細を示す部分断面図。

【図４】図３の底面図。

【図５】（ａ）は側視点検時の側視鏡および下視鏡の状
態を示す説明図、（ｂ）は上視点検時の側視鏡および下
視鏡の状態を示す説明図、（ｃ）は下視点検時の側視鏡
および下視鏡の状態を示す説明図。

【図６】狭隘部検査装置を下部ドライウェルに適用した
場合を示す説明図。

【図７】本発明の第２実施例に係る狭隘部検査装置を示
す図２相当図。

【図８】本発明の第３実施例に係る狭隘部検査装置を示
す説明図。

【符号の説明】

１ ロボット本体 ２ 制御盤 ３ 下部ドライウェル １１ 照明灯 １２ 展開機構 １３ 伸縮機構 １４，７６ 昇降機構 １５ アーム機構部 １６ 取付部材 ２５ 側視鏡 ３２ 下視鏡 ３９ ＩＴＶカメラ ６１ 昇降台車 ７１ 台車 ７５ 水平リンク型アーム機構 ７７ デバイス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査対象物を収容する収容容器内に設置
   された本体と；この本体に設けられ、被検査対象物を検
   査するセンサおよびこのセンサの検査方向を制御する機
   構部を有する検査機構部と；この検査機構部を水平方向
   および垂直方向に移動させて検査位置まで導くととも
   に、不使用時には縮小させて小型化できるアーム機構部
   と；被検査対象物を照らす照明部と；前記各部を遠隔で
   制御する制御部と；を具備することを特徴とする狭隘部
   検査装置。