JPS61118698A - 鉛直伸縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野〕 この発明は、鉛直方向に変位可能な機構をもつ搬送装置
に係り、特にその鉛直方向に変位させるための鉛直伸縮
装置に関す、る。

〔発明の技術的背景〕

第６図に従来の搬送装置を示す。この搬送装置は、水平
に設置された架台（１）上を一方向に移動する走行装置
（２）と、この走行装置（２）に取り付けられた鉛直ビ
ーム（３）と、この鉛直ビーム（３）の下端部に取り付
けられた把持装置（４）とを備える。

鉛直ビーム（３）はラック・ピニオン機構によって釦直
に昇降し、走行装置（２）の水平方向の移動と鉛直ビー
ム（３）の昇降とにより、把持した部材を高低差のある
所定位置に搬送することができるようになっている。

この搬送装置は、たとえば原子力発電プラントの保持点
検に用いられ、支持台（５）上の高い位置に支持された
制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）を支持して、低い位置に支
持された制御棒駆動装置本体（Ｂ）に挿入したり、また
、この低い位置に支持された制御棒駆動装置本体（Ｂ）
からピン（Ｐ）を引き抜いて、これを支持台（５）上の
高い位置に搬送するのに用゛　いられる。

〔背景技術の問題点〕

この搬送装置は、高い位置にある部材を把持す・る場合
、鉛直方向に長いビーム（３）を上昇させなければなら
ないので、天井の低い原子力発電プラントなどでは、ビ
ーム（３）の長さが制限されやすく、また天井に接触し
てその作業を不可能にすることがある。

□また、制御棒駆動装置本体（Ｂ）へのピン（Ｐ）の挿
入または引き抜きは、搬送装置に高い位置ぎめ精度が要
求されるが、ラック・ピニオンからなる昇降機構は、鉛
直ビーム（３）のバックラッシュが大きく、十分な位置
ぎめ精度が得られないなどの欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明は、高低差が小さい場合は勿論、高低差が大き
い場合でも使用することができ、かつ位置ぎめ精度の高
い装置を提供することを目的とす　　　　　する。

一３＝ 〔発明の概要〕 基端部が基体に固定されて先端部が鉛直方向に変位する
伸縮自在なハウジング、このハウジングの先端部の変位
を規制する巻上機構を有する駆動装置、および上記ハウ
ジングの先端部に変位自在に位置ぎめ用検出器を設け、
高低具なる位置に部材を自在に搬送することができ、か
つ高い精度で位置ぎめできるようにした。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明
する。

第５図に原子力発電プラントの保守点検、特に制御棒駆
動装置用ピン（Ｐ）を把持して制御棒駆動装置本体（Ｂ
）まで搬送し、これをこの本体（Ｂ）に挿入、または本
体（Ｂ）から引き抜いて搬送する搬送装置の全体構成を
、また第１図ないし第４図にその一構成である鉛直伸縮
装置を示す。

」１記搬送装置は、第５図に示すように、水平に設置さ
れた架台（１）と、この架台（１）上を一方向に移動す
る走行装置（２）と、この走行装置（２）を基体−４＝ としてこの走行装置（２）に取り付けられた鉛直伸縮装
置（１０）と、この鉛直伸縮装置（１０）の支端部に支
持された把持装置（４）と、上記走行装置（２）、鉛直
伸縮装置（１０）および把持装置（４）の動作を制御す
る図示しない制御装置とから構成されている。

これらのうち、架台（１）、走行装置（２）および把持
装置（４）は、前記従来の搬送装置とほぼ同じ構成であ
るので、その詳細な説明を省略する。なお図面中、（１
１）は制御棒駆動装置本体（Ｂ）を支持する支持台、（
５）は制御棒駆動装置用ビシ（Ｐ）を支持する支持台で
あって、本体（８）は架台（１）下の低い位置に、ピン
（Ｐ）はこの本体（Ｂ）に対して高い位置に支持されて
いる。

鉛直伸縮装置（１０）は、第１図ないし第４図に示すよ
うに、前記走行装置（２）に下向きに固定された伸縮自
在なハウジング（１３）と、このハウジング（１３）の
先端部の変位を規制する駆動装置（１４）と、上記ハウ
ジング（１３）の先端部に取り付けられた検出器（１５
）とからなる。

上記ハウジング（１３）は、相似形状の四角形筒状に形
成された複数個（図示例では４個）の筒体（１７ａ）、
　（１７ｂ）・・・からなり、先端部側の筒体は、基端
部側の筒体より対向側面間の距離ｄが短く、（ｄｌ〉ｄ
２〉・・・）各筒体は、それぞれ隣接する基端部側筒体
の内側に挿入し得る大きさとなっている。そして先端部
筒体（１７ｄ）　ｆｉ：除く他の筒体（１７ａ）〜（１
７ｃ）の下端部には内側に張り出した溝が、また基端部
、筒体（１７ａ）を除く他の筒体（１７ｂ）〜（１７ｄ
）の上端部には外側に張り出した溝が形成されて、各筒
体（１７ａ）〜（１７ｄ）は、これら溝を介して同軸に
連結され、かつ各溝内に挿入されたローラ（１８）によ
り各筒体（１７ａ　）の軸方向に摺動する構造になって
いる。図示例では、各溝にローラ（１８）を３個挿入し
、それらをローラ軸（１９）により相対位置不変に連結
したものを示したが、このローラ（１８）の個数は、特
に上記３個に限定されるものではない。なお、このハウ
ジング（１３）の基端部筒体（１７ａ）の上端部内側に
は、前記駆動装置（１４）を支持する支持部が設けられ
、かっこの筒体（１７ａ）の上端面は上部、ケース（２
０）で覆われている。また先端部筒体（１７ｄ）の下端
面には、把持装置（４）および検出器（１５）などを支
持する支持板（２１）が設けられている。

駆動装置（１４）は、上記支持部上に配設されたブレー
キ付き駆動モータ（２２）、巻上機構（２３）および駆
動モータ（２２）の回転トルクを巻上機構（２３）に伝
達する歯車機構（２４）から構成されている。この歯車
機構（２４）は、上記駆動モータ（２２）の出力軸に取
り付けられたかさ歯車（２５，ａ）、このかさ歯車（２
５ａ）と歯合しかつ駆、動モータ（２２）の出力軸と直
交す、る方向の回点軸をもつかさ歯車（２５ｂ）、との
かさ歯車（２５ｂ）の回転軸に取り付けられた平歯車（
２６ａ）を含み順次歯合する平歯車（２６ｂ）〜（２，
６ｅ、）で構成されている。巻上機構（２３）は、上記
平歯車（２６ｂ）　、　、（２６ｅ）の回転軸に取り付
けられた一対のスプロケット（２７）と、これらスプロ
ケット（２７）に装架されたー、対のチェーン（２８）
からなる懸垂部材とを有する。

この一対のチェーン（２８）の先端は、前記ハウジング
（１３）の先端部筒体（１７ｄ）の支持板（２１）上に
並列的に設けられた一対のチェーン支持部（２９）に係
止　　　　１されている。上記一対の平歯車（２６ｂ）
　、　（２６ｅ）およびこれら歯車（２６ｂ）　、　（
２６ｅ）間に介在する平歯車（２６ｃ）　、　（２６ｄ
）はそれぞれ同一直径に形成され□、一対のスプロケッ
ト（２７）に同一回転トルクを伝達する。また一対の平
歯車（２６ｂ）　、、（２６ｅ）の直径は、これら歯車
（２６ｂ）、、　（２６ｅ）に駆動モータ（２２）回転
トルクを伝達する歯車の直径より大きく、減速された１
−、ルクをスプロケット（２７）に伝達する構成になっ
て、いる。なお、第３図において、（３０）は駆動モー
タ（２２）および各歯車（２５ｂ）　（，２７ａ）　−
（２７ｄ）の回転軸を支持する軸受である。

検出器（１５）は、前記ハウジング（１３）の先端部筒
体（１７（１）の支持板（２１）に変位装置（３２）を
介して取り付けられている。この変位装置（３２）は、
上記支持板（２１）上に位置された駆動モータ（３３）
の出力軸に連結されて、前記走行装置（２）の移動方向
と直交する水平方向に配設され、先端が上記支持板（２
１）上の軸受（３４）に支持されたボールねじ（３５）
を有する。、このボールねじ（３５）は、四角形筒状の
ケーシング（３６）を支持するテーブル（３７）に固定
されたナツトと螺合して、駆動モータ（３３）の回転原
動によりケーシング（３６）を走行装置（２）の移動方
向と直交する水平方向に変位させることができるように
なっている。このケーシング（３６）の内側には、上記
テーブル（３７）上に設置された駆動モータ（３８）の
出力軸に連結されて１、鉛直方向に延在し、先端がケー
シング（３６）の上端面内側に固定された軸受（３９）
に支持されたボールねじ（４０）が設けられている。こ
のボールねじ（４０）は、昇降テーブル（４１）に固定
されたナラ、トと−合し、駆動モータ（３８）の回転駆
動により、昇降テーブル（４１）を鉛直方向に変位させ
ることができるようになっている。この昇降テーブル（
４１）は、軸体（４２）を介してその下方に検出器支持
板（４３）を支持している。この検出器支持板（４３）
上には、駆動モータ（４４）が設置され、検出器（１５
）は、この駆動モータ（４４）の回転駆動により水平面
上を旋回する旋回テーブル（４５）を介して上記支持板
（４３）下に取り付けられている。この検出器（１５）
は、撮像カメラ、ＣＯＤなどの光学式検出器であって、
その光軸は水平方向にあり、」二記ボールねじ（３５）
　、　（４０）の−転および旋回テーブル（４５）の旋
回により、その視野を任意位置に定めることができるよ
うになっている。

つぎに、この鉛直伸縮装置（１０）を備えた搬送装置の
動作について説明する。

この搬送装置の動作は、第５図に示すように、支持台（
５）に支持されて高い位置にある制御棒駆動装置用ピン
（Ｐ）を低い位置に支持された制御棒駆動装置本体（Ｂ
）に挿入する動作と、この制御棒駆動装置本体（Ｂ）か
ら制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）を引き抜いて、これを支
持台（５）に支持する動作とに分けられ、特に制御棒駆
動装置用ピン（Ｐ）を制御棒駆動装置本体（Ｂ）に挿入
する動作は、支持台（５）に支持されたピン（Ｐ）を把
持するステップ、把持したピン（Ｐ）を制御棒駆動装置
本体（Ｂ）まで搬送イ１ するステップおよびこの搬送したピン（Ｐ）を載置ぎめ
して本体（Ｂ）に挿入するステップからなる。

支持台（５）上の高い位置に支持されたピン（Ｐ）の把
持は、まず制御装置の制御盤を操作することにより制御
装置から送出される指令に基づいて走行装置（２）を移
動させ、鉛直伸縮装置（１０）に支持された把持装置（
４）を上記支持台（５）に支持された制御棒駆動装置用
ピン（Ｐ）の上部に移動する。この移動後、把持装置（
４）を制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）を把持する位置まで
下降させる。この下降は、駆動装置（１４）の駆動モー
タ（２２）を回転させ、その回転トルクを歯車機構（２
４）を介して一対のスプロケット（２７）に伝達するこ
とによりおこなわれる。このスプロケット（２７）の回
転によりチェーン（２８）は巻き下げられ、この巻き下
げにしたがって、鉛直伸縮装置（１０）のハウジング（
１３）を構成する基端部筒体（１７ａ）以外の筒体（１
７ｂ）　−（１７ｅ）が、筒体（１７ａ）〜（１７ｅ）
間に介挿されたローラ（１８）の作用により、鉛直軸に
沿って円滑に下降する。この筒体（１７ｂ）〜（１７ｃ
）の下降停止は、駆動モータ（２２）に取り付けられた
ブレーキにより、駆動モータ（２２）の回転を停止する
ことによりおこなわれる。なお上記走行装置（２）の移
動およびこの把持装置（４）の下降は、たとえば走行装
置（２）の駆動モータおよび駆動装置（１４）の駆動モ
ータ（２２）に取り付けられたロータ　　　　　　）リ
エンコーダから送出される各モータの回転角度信号をフ
ィードバック信号として、制御装置に組み込まれたプロ
グラムにより所要の高精度でおこなうことができる。

上記筒体（１７ｂ）〜（１７ｅ）の下降停止後、把持装
置（４）を動作させて、支持台（５）上に支持された制
御棒駆動装置用ピン（Ｐ）を把持する。その後、駆動モ
ータ（２２）で逆回転してチェーン（２８）を巻き上げ
て一旦把持装置（４）を上昇させる。上記チェーン（２
８）の巻上げにしたがい、前記下降した筒体（１７ｂ）
〜（１７ｅ）は、ローラ（１８）の作用により鉛直軸に
沿って円滑に上昇する。

一旦上昇した把持装置（４）は、つぎに第５図に一点鎖
線で示すように、走行装置（２）の移動と鉛直伸縮装置
（１０）の筒体（１７ｂ）〜（１７ｅ）の下降により、
把持された制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）の一端が支持台
（１１）に支持された制御棒駆動装置本体（Ｂ）の右端
と対向する位置に搬送される。その後検出器（１５）を
操作して、制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）の端面の位置・
形状および制御棒駆動装置本体（Ｂ）のピン挿入部の位
置・形状の検出がおこなわれる。

この位置形状の検出は、まず駆動モータ（３３）により
ボールねじ（３５）を回転させて、ケーシング（３６）
を走行装置（２）の移動方向と直交する方向に移動させ
、つぎに駆動モータ（３８）によりボールねじ（４０）
を回転させて、昇降テーブル（４１）を下降させ、さら
に駆動モータ（４４）により旋回テーブル（４５）を旋
回させて、検出器（１５）を上記制御棒駆動装置本体（
Ｂ）と対向する位置に搬送された制御棒駆動装置用ピン
（Ｐ）の端面と対向する位置に移動する。そしてこの検
出器（１５）に取り込まれる画像を制御装置において周
知の位置形状認識方法により処理して、上記制御棒駆動
装置用ピン（Ｐ）の端面の位置および形状を検出する。

つぎに駆動モータ（４４）により旋回テーブル（４５）
を１８０＠旋回して、上記制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）
の端面の位置・形状検出と同様に制御棒駆動装置本体（
Ｂ）のピン挿入部の位置および形状を検出する。そして
、これら制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）の端面および制御
棒駆動装置本体（Ｂ）のピン挿入部の検出データを制御
装置において比較し、両者に高低差があるときは、上記
検出データに基づいて駆動装置（１４）の駆動モータ（
２２）を回転して、両者の高さが一致するまでその位置
補正を繰返す。

上記制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）および駆動装置本体（
Ｂ）の高さが一致したのちは、駆動モータ（３８）を逆
回転して、検出器（１５）をハウジング（１３）内の原
位置に復帰させ、その後、走行装置（２）を移動させて
上記制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）を制御棒駆動装置本体
（Ｂ）のピン挿入部に挿入する。この場合、鉛直伸縮装
置（１０）に水平方向に加わる応力に対し、各筒体（１
７ａ）〜（１７ｄ）間に上下に介在するローラ（１８）
は、鉛直伸縮装置（１０）に十分なたわみ剛性を付与し
、制御棒駆動装置用ピン（Ｐ）を円滑に挿入することが
できる。

制御棒駆動装置本体（Ｂ）が制御棒駆動装置用ピン（Ｐ
）を引き抜く動作は、上記ピン挿入動作の逆であり、そ
の動作は、上記ピン挿入動作の説明から容易に類推でき
るので、その詳細な説明を省略する。

以上のように搬送装置の鉛直方向の搬送機構を鉛直方向
に伸縮するハウジングと、このハウジングの先端部の変
位を規制する巻上機構にもつ駆動装置とで構成すると、
従来の鉛直ビームからなる機構にくらべて、鉛直方向の
動作スペースを小さくすることができ、原子力発電プラ
ントのように天井の低い建屋内でも、高低差の大きい位
置に部材を自由に搬送することができる。

またハウジングの先端部に位置ぎめ用の検出器を変位自
在に設けたので、部材の取扱い操作に支障なく高精度に
位置ぎめすることかできる。

〔発明の効果〕

（１）鉛直方向に伸縮するハウジングと、このハウジン
グの先端部の変位を規制する巻上機構を有する駆動装置
とで構成したので、鉛直方向の動作スペースを小さくす
ることができ、また鉛直方向の動作スペースの小さい場
所で高低差の大きい位置に部材を自由に搬送することが
できる。

（２）ハウジングの先端部に位置ぎめ用検出器を変位自
在に設けたので、部材の取扱いに支障なく　　　　Ｉ高
精度に位置ぎめすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の一実施例図で、第１図
は鉛直伸縮装置を切り欠き、一部所面で示した正面図、
第２図は第１図における■−■線断面矢視図、第３図は
鉛直伸縮装置を一部切り欠いてその駆動装置の構成を示
した平面図、第４図は第１図におけるｍＶ−ＩＶ線断面
矢視図、第５図は鉛直伸縮装置を一構成として備える搬
送装置およびその動作説明図、第６図は従来の搬送装置
の図である。 （１）・・・架台　　　　　　　（２）・・・走行装置
（４）・・・把持装置　　　　　（ｌＯ）・・・鉛直伸
縮装置（１３）・・・ハウジング　　　　（１４）・・
・駆動装置（１５）−・・検出器　　　　　　（１７ａ
）　−（１７ｄ）　・−・筒体（１８）・・・ローラ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）基端部が基体に固定されて先端部が鉛直方向に変
   位する伸縮自在なハウジングと、駆動モータにより駆動
   される巻上機構を備え、上記ハウジングの先端部の変位
   を規制する駆動装置と、変位装置を介して上記ハウジン
   グの先端部に取り付けられた位置ぎめ用検出器とを具備
   することを特徴とする鉛直伸縮装置。
2. （２）ハウジングは相対変位可能に連結された複数個の
   同心相似形状の筒体から構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の鉛直伸縮装置。
3. （３）筒体は端部にローラ挿入部を有し、複数個の筒体
   はこのローラ挿入部に挿入されたローラを介して摺動自
   在に連結されていることを特徴とする特許請求の範囲の
   第２項記載の鉛直伸縮装置。
4. （４）筒体は隣接筒体との間に上下に複数個のローラを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の鉛
   直伸縮装置。
5. （５）先端部側の筒体は基端部側の筒体より小さいこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の鉛直伸縮装置
   。
6. （６）駆動装置の巻上機構はハウジングを構成する複数
   個の筒体の内側を貫通する懸垂部材を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の鉛直伸縮装置。
7. （７）検出器の変位装置は検出器を鉛直方向および水平
   方向に変位させかつ鉛直軸を回転軸として旋回させる機
   構を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の鉛直伸縮装置。
8. （８）基体は水平面上を一方に移動する機構を有し、検
   出器の変位装置は上記基体の移動方向と直交する水平方
   向に上記検出器を変位させる機構を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の鉛直伸縮装置。