JPS632062B2 - - Google Patents

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JPS632062B2
JPS632062B2 JP55040077A JP4007780A JPS632062B2 JP S632062 B2 JPS632062 B2 JP S632062B2 JP 55040077 A JP55040077 A JP 55040077A JP 4007780 A JP4007780 A JP 4007780A JP S632062 B2 JPS632062 B2 JP S632062B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q9/00—Arrangements for supporting or guiding portable metal-working machines or apparatus
    • B23Q9/0014—Portable machines provided with or cooperating with guide means supported directly by the workpiece during action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/62—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides
    • B23Q1/621—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism with perpendicular axes, e.g. cross-slides a single sliding pair followed perpendicularly by a single sliding pair
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/002—Component parts or details of steam boilers specially adapted for nuclear steam generators, e.g. maintenance, repairing or inspecting equipment not otherwise provided for
    • F22B37/006—Walking equipment, e.g. walking platforms suspended at the tube sheet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material

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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば鉄板等で構成された構造体
の表面に沿つて移動し、各種検査、保守作業等を
実行する磁気吸着形の移動装置に関する。
例えば、化学プラント、原子炉等の大型システ
ムにおいては、その稼動時に各部品要素あるいは
構造体の溶接部等の健全性を保つため、これらの
プラント装置等の内部を巡回して保全作業をする
必要がある。しかしながら、これらプラント、原
子炉等のシステムは、大型化し且つ高密度化され
るにしたがつて、その検査保全部位への接近性が
悪化する状態となり、検査員の接近作業が困難と
なる傾向にある。
特に、原子炉発電プラントにあつては、その安
全管理の観点から定期検査の義務付けられている
ものであるが、この使用期間中検査（In Service
Inspection＝ISI）を行なう場合でも、放射能の
被曝防止の点でも、検査員の長時間にわたる原子
炉内滞在がはげしく制限されている。すなわち、
原子炉内部の錯綜した環境の中で人間の助けをか
りずに検査、保全作業をすることが要求されるも
のであり、したがつて検査、保全装置を運搬し、
しかもその作業が確実に実行することができるよ
うにする足場となる装置の開発が望まれているも
のである。
このような検査、保全装置を運搬し、足場とし
ても作用させる移動装置として、例えばこれら炉
内の構造物である鉄板に吸着する永久磁石を用い
ることが考えられている。例えば、移動台の車輪
を永久磁石によつて構成し、移動台を鉄板表面に
吸着させる状態で移動するものが、原子炉ISI装
置運搬用として考えられているものであるが、こ
れでは鉄板表面に対する永久磁石の吸着面の面積
を大きくすることができないため、吸着保持力が
極めて弱いものである。このため、車輪に代えて
無限軌道による移動車を構成し、その無限軌道を
永久磁石によつて構成することが考えられてい
る。このようにすれば、鉄板表面に対する永久磁
石の吸着面積を充分に大きく設定できるものであ
るが、吸着移動しながら特に小さな面積範囲内で
方向転換することが困難であり、また鉄板表面に
摩擦による傷を付ける可能性が大きい。
その他、永久磁石を用いずに、電磁石により移
動体を鉄板表面に吸着保持させ、励磁電流の切換
制御によつて歩進させるものも考えられるが、電
磁石によつて充分な吸着力を設定することが困難
であり、また充分なものとするためには、常時非
常に大きな電力を必要とする状態となるものであ
る。
この発明は、上記のような点に鑑みなされたも
ので、構造体を構成する鉄材に対する吸着手段と
して永久磁石を用いる状態として、充分な吸着力
を設定する状態でありながら、鉄材表面を自由に
移動し、例えば原子炉ISI装置の運搬、検査、保
全作業を効果的に実行させることができるように
する移動装置を提供しようとするものである。。
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第１図はその原理的な構成を示したもの
で、上下に重ねて設定した第１および第２の支持
体１１，１２を備え、この支持体１１，１２それ
ぞれに対して、互いに直交する方向に延びる桿体
１３，１４を設ける。そして、この桿体１３，１
４のそれぞれ先端部に、第１の永久磁石１５ａ，
１５ｂおよび第２の永久磁石１６ａ，１６ｂを設
けるもので、この永久磁石１５ａ，１５ｂ，１６
ａ，１６ｂが構造物鉄板の表面に吸着されるよう
にする。この場合、第１および第２の支持体１
１，１２は矢印１７で示すように互に離反しある
いは接近する方向に可動可能に設定され、また桿
体１３，１４は矢印１８および１９で示すよう
に、それぞれ支持体１１，１２に対して移動可能
に設定される。
すなわち、図の状態で永久磁石１５ａ，１５
ｂ，１６ａ，１６ｂが鉄板表面に吸着され、固定
されている状態で、支持体１１，１２を離反する
ように駆動すれば、永久磁石１６ａ，１６ｂを脚
として永久磁石１５ａ，１５ｂが鉄板表面から引
き離され、その吸着状態が解除される。そして、
この状態で、第２の支持体１２を桿１４に対して
移動すれば、第１の永久磁石１５ａ，１５ｂは桿
１４に平行に移動され、支持体１１，１２相互間
隔を元にもどすことによつて、第１の永久磁石１
５ａ，１５ｂは鉄板表面に再び位置を異ならせて
吸着される。
そして、この状態で今度は支持体１１，１２相
互間を接近させるように駆動すれば、第１の永久
磁石１５ａ，１５ｂを脚として第２の永久磁石１
６ａ，１６ｂが鉄板表面から離反され、その吸着
状態が解除される。この第２の永久磁石１６ａ，
１６ｂの吸着状態が解除された状態で、再び桿１
４を支持体１２に対して、上記場合と逆方向に移
動し、支持体１１，１２の相互間隔を元にもどせ
ば、再び永久磁石１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６
ｂの全てが鉄板表面に吸着し、この装置全体が桿
１４の延びる方向に移動されることになる。
すなわち、支持体１１，１２相互位置関係と、
支持体１１，１２に対する桿１３，１４のスライ
ド位置を制御することによつて、この装置は例え
ば鉄板の表面を自由に方向設定して移動すること
のできるものである。
すなわち、このように構成される装置にあつて
は、設定される永久磁石の全吸着面の半分は、常
に対象物である鉄板表面に吸着された状態で使用
される。また、鉄板表面から浮上される永久磁石
においても、その浮上距離を微小に設定すれば、
滑る方向への移動に対する抵抗は充分に小さくし
ながら、磁気吸引力は鉄板表面に対してかなり及
ぼす状態が設定され、総対的に非常に大きな磁気
引力が設定される状態が保たれる。
また、この装置の移動時に必要とする力は、永
久磁石の上下動と、浮上した状態でのスライド運
動のためのものであり、このうち上下運動のため
の力は、その運動ストロークが微小のものである
ため、実質的力の消費量は少なくすることができ
る。また浮上された永久磁石のスライド運動は、
作用する磁気吸着力と直角の方向である。したが
つて、充分なめらかで堅牢なローラベアリング等
でそのスライド機構を構成するようにすれば、永
久磁石による吸引用からの抵抗力は受けない状態
とすることができ、充分小さな力でスライド移動
制御を実行することができる。理輪上では、鉄板
上で発生する渦電流による抵抗分のみである。
上記のようにな装置における特性について、よ
り具体的に検討してみる。まず永久磁石による磁
気吸引力について考察してみると、一般に磁石の
吸引力Ｆ（dyne）は、磁気回路の磁路に間隔のな
い場合、その磁路断面をＳ（cm2）、磁束密度をＢ(G)
とした場合、次式で示される。
Ｆ＝SB2／8π よつて、例えば残留磁束が8000(G)である希土類
コバルト磁石を用いたとすると、その単位面積当
りの吸着力は、2.6（Kg／cm2）となる。実測値で
も、厚さ６mmの上記磁石の吸着力は、1.4（Kg／
cm2）は計測できる。
したがつて、例えば第１および第２の永久磁石
のうちの一方の吸着面の面積が200（cm2）であつた
としても、その吸着力は280Kgとなり、さらに浮
上させた他方の永久磁石による吸引力をも相乗す
ることによつて、この永久磁石自身はもとろんの
こと、検査装置等の自重を支持し、さらに検査の
足場となるに充分は磁気吸引着力が容易に得られ
ることを、確認することができる。
次に、この装置の移動に必要な力の消費状態を
見積つてみると、以下のようになる。まず浮上側
の永久磁石を鉄板上で微小距離に保つてスライド
運動するときに消費される力は、渦電流発生によ
るものである。これは、スライド速度が実用的に
かなり低速に設定されるものであるため、ほとん
ど無視することができる。したがつて、この移動
に際して最も大きく消費される力は、鉄板面に吸
着している永久磁石を引き離し、浮上させること
である。
例えば、第１および第２の永久磁石が鉄板面に
密着した状態から、その一方を0.5mm浮上させる
状態にしてスライド運動させるものと仮定すれ
ば、密着側と浮上側の磁石を切り換えるためのス
トロークは、１mmである。したがつて、吸引力を
常時300Kgとし、切り換え動作２秒で行なうもの
とすると、その時に必要とする力は、1.5ワツト
となる。これは、小型の直流モータでも充分に発
生可能な力であり、実際には適当な高減速比トラ
ンスミツシヨンで、高圧力、微小上下運動に変換
すればよいものである。
この上下運動は、単に浮上側永久磁石のストロ
ーク運動が、鉄板表面と機械的接触を生じない範
囲でのみ行なえばよいものであり、したがつて装
置の精度を向上させ、その移動距離を減少させる
ことも可能で、これによりさらに小さな力で高速
の切り換え動作が実現可能となる。
第２図乃至第４図は、上記原理的装置をさらに
具体化した装置を示したもので、この装置は例え
ば直径２ｍ、長さ16ｍの原子炉蒸気ドラムの円筒
形表面に吸着しつつ、任意方向へ移動する場合の
例を示している。
すなわち、この装置にあつては、１組の第１の
永久磁石１５と、この第１の永久磁石１５の両側
の直線状位置に配置される１対の第２の永久磁石
１６ａ，１６ｂを備える。この直線状に配列され
た第１および第２の永久磁石１５，１６ａ，１６
ｂの吸着面は、上記蒸気ドラムの外周面形状に合
わせた同軸上の同一円筒面に形成されている。
この場合、その円筒面軸線は、図で示した例で
は永久磁石１５ａ，１６ａ，１６ｂの並ぶ方向に
平行にして設定したが、これはその並ぶ方向と直
交する軸線の円筒面であつても良い。
中間に位置する第１の永久磁石１５に対して
は、その下部吸着面と反対側となる上面側に第１
の支持体１１が一体的に設けられる。この第１の
支持体１１には、磁石１５，１６ａ，１６ｂの並
ぶ方向と直交する方向に延びるように１対のロー
ラガイド２０ａ，２０ｂが設けられ、このローラ
ガイド２０ａ，２０ｂに対してローラベアリング
を介して中間支持体２１の双脚部を結合する。す
なわち、中間支持体２１は、第１の支持体１１に
対して機械的に結合され、且つローラガイド２０
ａ，２０ｂの延びる方向にスライド自在に設定さ
れるものである。
また、上記第１の支持体１１に関連して、第１
の永久磁石１５に一体的にウオームホイール２２
が設けられる。このウオームホイール２２はロー
ラガイド２０ａ，２０ｂの中間に位置し、その延
びる方向と平行に設定されるもので、軸線を同じ
く平行にして中間支持体２１に取り付けたらホー
ムギア２３と歯合される。このウオームギア２３
は、中間支持体２１に取り付けたギアードモータ
２４により可逆的に回転制御され、中間支持体２
１に対して第１の永久磁石１５を前述したように
スライド移動制御するものである。この場合、ウ
オームホイール２２と共に、ローラガイド２０
ａ，２０ｂを、永久磁石１５の吸着円弧面に対応
して円弧状に設定することにより、永久磁石１５
は吸着する蒸気ドラムの円筒状外周面に沿つてス
ライド位置制御されるもので、そのスライドスト
ロークは、例えば±40mmに設定する。
第１の永久磁石１５の両側に位置する第２の永
久磁石１６ａ，１６ｂは、第２の支持体１２の両
端に設けた１対の支持脚１２ａ，１２ｂに一体的
に取り付けられている。この１対の支持脚１２
ａ，１２ｂを連結する第２の支持体１２の本体部
は、第５図に断面して示すように平板状に構成さ
れるもので、外部支持体２５の内部に設定され
る。この外部支持体２５は、相互間に間隔を有す
るように設定された１対の板体２５ａ，２５ｂの
組み合わせで構成され、支持体１２の平板状本体
部がその板体２５ａ，２５ｂ相互間に位置される
ように設定される。
ここで、外部支持体２５の板体２５ａ，２５ｂ
と、第２支持体１２との間に、第５図に拡大して
示すようにそれぞれオイルバツク２６ａ，２６ｂ
を介在させ、オイルポンプ２７によつて、このオ
イルバツク２６ａ，２６ｂ内のオイル量を出し入
れ制御するように構成する。すなわち、オイルバ
ツク２６ａ，２６ｂ内のオイル量を相反的に増減
制御することによつて、外部支持体２５と第２の
支持体１２との位置関係が、永久磁石による吸着
面に対する垂直方向で可変制御されるようにな
る。
前記内部支持体２１は、上記外部支持体２５の
下側に位置するように設定されるもので、その対
向面にはそれぞれ前記ローラガイド２０ａ，２０
ｂと直交する方向に延びるローラガイド２８，２
９を設定し、その相互間はローラベアリングで結
合する。すなわち、内部支持体２１と外部支持体
２５は一体的に結合され、且つローラガイド２
８，２９の延びる方に相互にスライド自在に設定
されるものである。
そして、この外部支持体２５には、ローラガイ
ド２８，２９と平行にして、ギヤードモータ３０
で可逆的に回転制御されるボールねじ３１を設
け、このボールねじ３１は内部支持体２１に対し
て貫通螺合設定されるようにする。すなわち、ギ
ヤードモータ３０によつてボールねじ３１を回転
することにより、外部支持体２５に対する内部支
持体２１の位置関係が移動制御されるようにな
る。
すなわち、上記のように構成される装置にあつ
ては、第１および第２の永久磁石１５，１６ａ，
１６ｂに対する第１および第２の支持体１１，１
２は、内部支持体２１および外部支持体２５によ
つて結合され、蒸気ボイラーの磁気吸着面に対し
て垂直となる方向の第１の磁石１５と第２の磁石
１６ａ，１６ｂとの相対位置関係、すなわち第１
図における矢印１７に対する動きは、オイルバツ
ク２６ａ，２６ｂに対するオイルポンプ２７によ
るオイル制御で実行される。そして、ギヤードモ
ータ２４および３０によるウオームギア２３およ
びボールねじ３１の回転制御によつて、第１図の
矢印１８および１９に相当する動きが設定される
もので、この装置は例えば原子炉蒸気ボイラの外
周面に吸着し、その外周面上を任意に移動するよ
うになるものである。
ここで、第１および第２の永久磁石１５，１６
ａ，１６ｂによる有効面積を192cm2であるとし、
その全面を磁気吸着面とすれば、その片側だけで
も最大270Kgの吸着力を得ることができるもので、
実際に検査、保全作業をする足場となる停止時に
は、両磁石共に密着するので、この２倍の吸着力
を生ずるようになる。
すなわち、このような強力な吸着力によつて、
例えば蒸気ボイラの外周面に対して確実に吸着さ
れつつ、その表面上をなめらかに移動する装置と
なるものであり、外部支持体２５を検査、保全装
置の運搬作業支持台として使用し得るようになる
ものがある。
尚、例えば原子炉蒸気ボイラのISI検査用とし
て使用する場合には、この装置上に検査装置用コ
ンピユータ、この装置を蒸気ボイラに対して容易
且つ確実にセツトしまた取り外しするための装
置、防塵スカート等を適宜付加設定すればよい。
また、この装置は上記実施例で説明した蒸気ボイ
ラに限らず、他の化学プラントの検査保全等の各
種作業用等のために、広く応用できるものであ
る。
尚、実施例では２組の磁石はそれぞれ異なる２
方向にスライド移動するように示したが、移動す
る方向が一方向のみでよい対象の場合には、特定
される一方向のみスライド動作するものであつて
もよい。
以上のようにこの発明によれば、鉄材で構成さ
れる各種構造上を、自由に移動して検査、保全等
の各種作業を効果的に実行させる移動装置の得ら
れるものであり、原子炉内構造物、化学プラント
等、人為的作業の困難を部位に対する作業を非常
に効果的に実行させるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例に係る移動装置を
原理的に説明する図、第２図は同じく具体的な実
施例を一部切欠いて示す正面図、第３図は第２図
の―線に沿つて一部断面して示した図、第４
図は同じく一部断面して示した平面図、第５図は
第２の支持体の外部支持体との関係を説明する断
面図である。 １１……第１の支持体、１２……第２の支持
体、１５，１５ａ，１５ｂ……第１の永久磁石、
１６ａ，１６ｂ……第２の永久磁石、２０ａ，２
０ｂ，２８，２９……ローラガイド、２１……内
部支持体、２２……ウオームホイール、２３……
ウオームギア、２４，３０……ギヤードモータ、
２５……外部支持体、２６ａ，２６ｂ……オイル
バツク、２７……オイルポンプ、３１……ボール
ねじ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 移動すべき鉄材表面に密着する吸着面を備え
    た第１および第２の永久磁石と、 それぞれこの第１および第２の永久磁石が取り
    付けられ、上記鉄材表面に沿う面で相互に交差す
    る少なくとも１つの方向に移動可能にスライド結
    合された第１および第２の支持機構と、 この第１および第２の支持機構が結合され、こ
    の結合機構それぞれの上記鉄材表面からの高さ方
    向に対する相互間位置関係に対応して、上記第１
    および第２の永久磁石と上記鉄材表面とを一方ず
    つ引き離すことができるようにした連結機構と、 を具備したことを特徴とする移動装置。
JP4007780A 1980-03-28 1980-03-28 Mobile device Granted JPS56137150A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4007780A JPS56137150A (en) 1980-03-28 1980-03-28 Mobile device

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JP4007780A JPS56137150A (en) 1980-03-28 1980-03-28 Mobile device

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Publication Number Publication Date
JPS56137150A JPS56137150A (en) 1981-10-26
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