JPH0726724B2 - 工具取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、シェルアンドチューブ型熱交換器、特に原子
力プラント用蒸気発生器の点検・補修時等に使用する工
具取付装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 例えば、原子力プラントの蒸気発生器の点検・補修作業
には、伝熱管の内部に点検、又は補修用の工具を挿入す
る作業がある。このような作業では一般に工具類は、水
室のマンホールからマニピュレータで水室内に搬入さ
れ、水室の一画を形成する管板に取り付けた後、伝熱管
内に挿入する。第10図にかかる場合に、従来より用いら
れていた工具取付装置の一例を示す。

この取付装置100は、マニピュレータ13に固定させる取
付台102を、第11図に示すように二又にし、その中央部
Ａをマニピュレータ13に固定させ、両端部Ｂにクランプ
装置104を設けるようになっている。この両端部Ｂには
伝熱管10の設置間隔に合致した穴部106が形成してあ
り、前記クランプ装置104は第12図に示すように回転中
心110まわりに回動する回転板108に取り付けてあり、こ
の回転板108の回動により上記穴部106に選択的に位置さ
せることができるようになっている。このクランプ装置
104は、第13図に示すように外筒112と、この外筒112の
内部に軸方向に移動自在なテーパボタン114を備えてお
り、クランプ装置本体116から伝熱管10内に送り込み、
内部でテーパボタン114を下方に引き下げると、コッタ1
16が側方に突出し、伝熱管10を内面より押圧して伝熱管
10内に固定される。このようなクランプ装置104が取付
台102の両端にそれぞれ設けてあり、工具118はこれらク
ランプ装置104間に配置される。

したがって、工具118の管板12への取付けは上記取付工
具100を用いて以下のように行なっていた。すなわち、
マニピュレータ13に取付台102を取り付け、この取付台1
02に補修等に用いる工具118を装着し、マニピュレータ1
3を操作して工具118を補修しようとする伝熱管10の開口
部に位置させる。次にクランプ装置104を取付台102より
突出させて先端を伝熱管10内に挿入させ、その内部でテ
ーパボタン114を引き下げてコッタ116により伝熱管10に
固定する。このように固定して工具118による作業を行
なっていた。そして上記固定時、クランプ装置102を挿
入させる伝熱管10がプラグ（図示せず）により閉鎖修理
されていて挿入可能の場合には、クランプ装置102を有
する回転板108を回転させて、取付位置を変更し、他の
伝熱管10にて固定させるようにしていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、上記取付装置100には次のような問題点を有
している。点検作業の場合などには複数の伝熱管10内
に順次点検用の工具を挿入しなければならないが、その
工具の移動、設置に非常に時間と手間がかかっていた。
クランプ装置104を挿入させようとする伝熱管10がプ
ラグ等により閉鎖補修されている場合、水室内からマニ
ピュレータ13を一度取り出し、クランプ装置104を他の
位置に変更した後、再び固定するようにしなければなら
ず手間がかかる。又、クランプ装置104は、伝熱管10
の内周面にコッタ116の全面を当接させるため、クラン
プ装置104が伝熱管10に対して傾斜していると固定力が
著しく低下するという問題点があった。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明では、上記問題点を解決するため、工具取付装置
を以下のように構成した。すなわち、本体に対し摺動自
在に設けたクランプ装置と、前記本体に取り付けられ前
記クランプ装置を駆動させるアクチュエータと、前記本
体に前記クランプ装置と同軸に回動自在に取り付けられ
その回動端側に工具を保持するアームと、該アームを回
動駆動させるモータとを備え、且つ前記クランプ装置
は、伝熱管内に挿入され得る外筒と、該外筒内に摺動自
在に設けられたテーパ部と、このテーパ部を摺動移動さ
せるピストンと、前記テーパ部の側方に摺接する内側コ
ッタと、該内側コッタの外方に移動方向に対して傾斜を
もって摺接し且つ外方に突部を有する外側コッタとから
工具取付装置を構成したものである。

＜作用＞ 工具を取付装置に固定し、補修しようとする伝熱管にマ
ニピュレータにて搬送する。伝熱管にはクランプ装置を
挿入しコッタを開拡させて固定したなら、取り付けた工
具で作業を行なう。作業が終了したならアームを回転さ
せ工具を他の伝熱管に移送し、新たな伝熱管で作業を行
なう。更にコッタを内側コッタと外側コッタとから構成
し、且つ外側コッタに突部を形成したことにより強固な
固定力が得られるとともにクランプ装置が傾斜しても固
定力の低下をもたらすことがない。

＜実施例＞ 以下、本発明にかかる取付装置の一実施例を図面を用い
て説明する。

第１図に取付装置２の側面を示す。この取付装置２は、
筒状の本体４の内部にクランプ装置６を備え、その側方
にマニピュレータ13に接続させる取付部８を有している
る。図は、マニピュレータ13により搬送し、クランプ装
置４を伝熱管10に対向して配置させた状態である。次の
各部を具体的に述べる。本体４の中央部はシリンダ14と
なっており、このシリンダ14の内部に前記クランプ装置
６が摺動自在に収納されている。クラプ装置６は上部と
下部で径が異なっており、大径の下部側はピストン部16
として前記シリンダダ14内に気密に嵌合し、シリンダ14
の上方と下方に設けられた空気孔22及び24からの作動気
体により上下に往復運動する。このクランプ装置６は外
筒26とこの外筒26内に備えた作動軸28とからなってお
り、この作動軸28が外筒26内で軸方向に移動することに
より先端部が伝熱管10の内面に固着するようになってい
る。詳しくは、前記クランプ装置６の下部のピストン部
16の内部はシリンダ32であり、このシリンダ22の内部に
作動軸28の下部をピストン30として収納してある。そし
て一方のシリンダ室32aに設けられた空気孔36,あるいは
作動軸28内を通って他方のシリンダ室32bに連通する空
気孔34を介して導入する作動空気により当該ピストン30
を上下動させる。このピストン30に一体に固定された作
動軸28は外筒26内を通ってクランプ装置６の先端にてコ
ッタ40に接している。当該コッタ部分を第４図〜第６図
に示す。すなわち第４図に示すように、作動軸28の先端
部には軸方向に先方が拡がるように傾斜したテーパ部38
が側方に３ヶ所取り付けてあり、このテーパ部38に前記
コッタ40が摺動自在に嵌合している。外筒26にはこのコ
ッタ40が外部に露出するよう切り欠き39が形成してあ
り、作動軸28を下方に引き下げるとコッタ40が外方に突
出するようになっている。更にこのコッタ40は、第５図
に示すようにテーパ部38に接する内コッタ40aとこの内
コッタ40aの外方に設けられた外コッタ40bとからなって
おり、内コッタ40aは溝部42によりテーパ部38に摺接
し、外コッタ40bはテーパ部38の傾斜と同方向でその傾
斜より緩い傾斜をもって内コッタ40aに係合している。
更に外コッタ40bには、外方の略中央に突部44を有し、
この突部44の上下にはＯリング46がはめあわされてい
る。第６図はコッタ40の正面部分で前記Ｏリング46を係
止する段部47は円弧状に形成してある。

次に、アーム50について第１図〜第３図を用いて説明す
る。アーム50は第１図に示すように本体４の先方にベア
リング52をもって回動自在に取り付けられ、第２図に示
すように両端に工具保持部材54を有している。アーム50
は歯車56と一体に固定してあり、歯車56を介してモータ
58に噛み合っている。このアーム50には、更に前記工具
保持部材54に直交する位置に振れ止め装置60が設けてあ
り、これは第３図に示すように内部にバネ62を備え振れ
止め部材64を上方に付勢している。そしてこれら振れ止
め装置60及び工具保持部材54は、各々伝熱管10の配設位
置に対応して設置してある。又本体４の側方にはピスト
ン65を摺動自在に有するストッパ機構68が取り付けてあ
り、このストッパ機構68の空気孔71を介して作動空気を
導入させると、ピストンピン66がアーム50に向って突出
しアーム50に設けた孔部70に嵌入する。

更に本体４の先方には筒状の当接部材72がアーム50の取
付部分の外周に設けてあり、バネ部材74により常に上方
に付勢されている。そして当接部材72の側方にはセンサ
76が設けてあり、この当接部材72の後退動作を感知す
る。

次に当該取付装置２の作用について述べる。

伝熱管10の点検作業を行なう場合には、工具保持部材54
の両方にそれぞれ点検用の工具（図示せず）を取り付
け、マニピュレータ13により搬送し、クランプ装置６を
伝熱管10の開口端に対向させる。対向させたら空気孔24
から作動空気をシリンダ14の下部側のシリンダ室20に導
入し、クランプ装置６を伝熱管10内に挿入する。かかる
状態を第７図、第８図に図示する。クランプ装置６を伝
熱管10内に挿入したら空気孔34より作動空気を送り込み
ピストン30を引き下げる。ピストン30は作動軸28と一体
であるからピストン30が引き下げられるとテーパ部38が
下げり、それに伴ないコッタ40が側方に拡がり伝熱管10
の内部に固着する。次に空気孔22から作動空気を送り込
みシリンダ室18を膨脹させる。すると本体４が管板12側
に引き寄せられ管板12に当接する。当接する際当接部材
72は、バネ部材74を押圧して後退するので当接時の衝撃
を緩和させるとともにセンサ76を作動させて当接の感知
を行ないその旨の信号を制御装置（図示せず）に送る。
制御装置ではその旨の信号を受けるとシリンダ室18への
空気の送出を停止させる。この状態を第９図に示す。す
なわちクランプ装置６は、コッタ40を側方に突出させ伝
熱管10の内壁に固着し、且つ本体４を管板12側に引き寄
せ振れ止め装置60の先端部を伝熱管10の開口端に押し付
け係合させ、当接部材72も上述したように管板12に押し
当ててこれらにより確実に固定される。振れ止め装置60
が伝熱管10に正対しているときは工具保持部材54も伝熱
管10に正対していることから、この状態で工具を作動さ
せればそのまま伝熱管10内に工具を挿入させるなど作業
を行なえる。そして工具による作業が終了したなら、そ
のまま、あるいは本体４を管板12からわずかに離してモ
ータ58を作動させてアーム50を90゜回転させ再び本体４
を管板12に押し当て固定させる。すると工具は90゜の位
置にある伝熱管10に正対し前述した伝熱管10とは異なっ
た伝熱管10の作業が行なえる。

更にコッタ40を内コッタ40aと外コッタ40bとから形成し
たことから、工具作業に伴なう反力により本体４が管体
12より離れるよう力を受けた場合であっても、テーパ部
38に対してコッタ40全体が側方に移動して伝熱管10の内
壁に固着すると同時に外コッタ40bが内コッタ40aに対し
て摺動移動して伝熱管10の内壁面に固着するので、より
強固な固着力が得られる。又、外コッタ40bの外方には
突部44を形成したことから、伝熱管10の内壁への当接は
この突部44を介して行なわれ、そのため本体４が伝熱管
10に対し多少傾斜して取り付けられても、強固に固着さ
せておくことができる。

以上述べたように本実施例の取付装置２によれば、内コ
ッタ40aと外コッタ40bとから構成したコッタ40をクラン
プ装置６に備え、このクランプ装置６を本体４に摺動自
在に設け、一対の振れ止め装置60とともに管板12に固定
するようにしたので、確実な固定ができる。本体４に工
具を２ヶ所に取り付けることができるので、同時に２ヶ
所の伝熱管10の作業ができる。工具を保持するアーム50
を回転自在としたことから、クランプ装置６による固定
を移動させることなく他の２ヶ所の作業を行なわせるこ
とができる。したがって水室内での作業を効率良く行な
わせられることから、大巾に時間を短縮できる。

＜発明の効果＞ 本発明の取付装置は、本体にクランプ装置を出退自在に
設け、工具を保持したアームをこの本体に回動自在に取
り付け、且つクランプ装置から側方に突出するコッタを
内コッタと突部を有する外コッタとから構成したことに
より、管板への取付を確実なものとでき、且つ１度の固
定作業にて複数の伝熱管の作業が実施できる。それ故伝
熱管の点検・補修等の作業を能率よく確実に短時間で行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明にかかるもので、第１図は取付
装置の一実施例を示す断面図、第２図は第１図に示した
取付装置の平面図、第３図は本体先端部を示す部分拡大
図、第４図はクランプ装置の先端部を示す断面図、第５
図はコッタの断面図、第６図はコッタの正面図、第７図
〜第９図は取付装置による取付作業を示す説明図、第10
図〜第13図は従来例にかかるもので、第10図は取付装置
全体を示す正面図、第11図は取付台の平面図、第12図は
取付台の一部拡大図、第13図はクランプ装置の断面図で
ある。 図面中、 2,100は取付装置、４は本体、６はクランプ装置、10は
伝熱管、12は管板、13はマニピュレータ、14はシリン
ダ、16はピストン部、18,20はシリンダ室、22,24は空気
孔、26は外筒、28は作動軸、30はピストン、38はテーパ
部、40はコッタ、40aは内コッタ、40bは外コッタ、44は
突部、50はアーム、54は工具保持部材、60は振れ止め装
置、72は当接部材、76はセンサである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 彰一 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町１丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 留岡 勝 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通７丁目１番14 号 西菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 古谷 茂 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通７丁目１番14 号 西菱エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−182163（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−17988（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体の対し摺動自在に設けたクランプ装置
   と、前記本体に取り付けられ前記クランプ装置を駆動さ
   せるアクチュエータと、前記本体に前記クランプ装置と
   同軸に回転自在に取り付けられその回動端側に工具を保
   持するアームと、該アームを回動駆動させるモータとを
   備え、且つ前記クランプ装置は、伝熱管内に挿入され得
   る外筒と、該外筒内に摺動自在に設けられたテーパ部
   と、このテーパ部を摺動移動させるピストンと、前記テ
   ーパ部の側方に摺接する内側コッタと、該内側コッタの
   外方に移動方向に対して傾斜をもって摺接し且つ外方に
   突部を有する外側コッタとから成ることを特徴とする工
   具取付装置。