JPH04212091A - トカマク型核融合装置の遠隔保全装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にトカマク型核融合
装置等のトーラス状中空構造体の内部に配置された機器
を保全するための遠隔保全装置に関に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｄ−Ｔ反応を行なう核融合炉では、運転
後の炉の放射化のため炉内機器の保全作業は総て遠隔装
置によって行わねばならない。

【０００３】図３４に示すようにトカマク型核融合炉１
はトーラス状スペース２の外径が約１０ｍにも及ぶ中空
ドーナツ状の容器を有し、厚さ数メートルの遮蔽体３で
覆われている。このトーラス状スペース２の周部には、
トロイダルコイル４及びポロイダルコイル５が複雑に配
置されている。したがって、これらの周部の機器を回避
してダイバータ６や第一壁アーマタイル７等の炉内機器
にアクセスするには、炉外のキャスク８に収納された保
全装置をトーラス状スペース２に放射状に設けられたメ
インテナンスポート９を経てトーラス状スペース２内に
挿入させ、更にこの保全装置をトーラス状スペース内で
周方向に移動する必要がある。また、対象としている炉
内機器は重量１トンを越えるダイバータ６等であり、保
全装置として多くの技術課題を抱えていた。

【０００４】これまでに提案されてきた保全装置には大
別した２種類のものがある。その一つは、図３５に示す
ように、炉外に基節を持つ片持ち状の多関節アーム１０
をメインテナンスポート９よりトーラス状スペース２内
に挿入させ、炉内機器にアクセスするものである。この
他関節アームを用いる保全装置は欧米において既に実績
もある。

【０００５】この保全装置の例がゼリヒ他による「ザ　
　ティーエフティーアールメインテナンス　　マニピュ
レータ」（ＴＨＥ　　ＴＦＴＲ　　ＭＡＩＮＴＥＮＡＮ
ＣＥ　　ＭＡＮＩＰＵＬＡＴＯＲ）と題する論文（イン
ターナショナル　　アトミックエネルギ　　エイジェン
シイによる１９８９年２月２２−２４日のカールスルー
エにおける学会に関する会報（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
　　ｏｆ　　ａ　　ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｍｍｔｔｅ
ｅ　　Ｍｅｅｔｉｎｇ　　ｏｎ　　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ　
　ａｎｄ　　Ｒｅｍｏｔｅ　　Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
　　Ｃｏｎｃｅｐｔｓ　　ｆｏｒ　　ＦｕｓｈｉｎＭａ
ｃｈｉｎｅｓ−Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ，２２−２４　　Ｆ
ｅｂｒｕａｒｙ　　１９８９−ｉｓｓｕｅｄ　　ｂｙ　
　Ｔｈｅ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ａｔｏｍ
ｉｃ　　Ｅｎｅｒｇｙ　　Ａｇｅｎｃｙ））に記載され
ている。

【０００６】もう一方の保全装置は、トーラス状スペー
ス内に敷設した軌道を走行するビークルを用いて炉内機
器へアクセスし、これらをハンドリングするものである
。このビークルを用いる保全装置は、炉内機器にアクセ
スする際の位置決めが、軌道上のビークルの走行と言う
単一の自由度によって行われるため精度が良く、しかも
機器の搬出入も能率良く行えるという特徴を持っている
。このように軌道上を走行するビークルを用いる形式の
遠隔保全装置の例がマイスナによる「ビークルコンセプ
ト　　フォー　　エヌイーティー　　インベッセル　　
インスペクション　　アンド　　メインテナンス」（Ｖ
ＥＨＩＣＬＥ　　ＣＯＮＣＥＰＴ　　ＦＯＲ　　ＮＥＴ
ＩＮ−ＶＥＳＳＥＬ　　ＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮ　　ＡＮ
Ｄ　　ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ）と題する論文（インタ
ーナショナル　　アトミック　　エネルギ　　エイジェ
ンシイによる１９８９年２月２２−２４日のカールスル
ーエにおける学会に関する会報）に記載されている。

【０００７】この保全装置はそれぞれトーラス状スペー
ス内で９０°にわたって展開される２つのブーム状のレ
ールを互いに対向するメインテナンスポートから挿入し
、各軌道の先端を結合し、これによりトーラス状スペー
ス内の１８０°にわたるビークル案内用の軌道を形成す
る。この各ブーム状のレールはそれぞれの端部を順に関
節結合した３つの湾曲リンク部材を備える。この論文中
には詳細には説明されていないが、これらの各リンク部
材のジョイントはレバー機構により駆動される旨が記載
されており、また、リンク部材内には各ジョイントを駆
動するドライブロッドが図示されている。そして、ビー
クルはこの軌道の半径方向外側を移動する。

【０００８】この保全装置における軌道は、半円状のレ
ールの両端が支えられているため、上記図３５に示す多
関節アームよりも剛性を高めることができる。

【０００９】更に、トーラス状スペース内に軌道を敷設
するために、円弧状テレスコープ軌道を用いる保全装置
もある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図３５に
示す多関節アームを用いる保全装置は、炉の大形化によ
って、多関節アーム１０が長大となり、また、ハンドリ
ングの対象となる機器の重量も増してきたため、その先
端を精度よく位置決めすることが困難であると言う欠点
を持っていた。更に機器の搬出入の度に狭いトーラス状
スペース内で長大な多関節アーム１０全体を動作させね
ばならず、作業能率、信頼性の面でも問題があった。

【００１１】また、上記ビークルを用いる保全装置の場
合は、半円状のレールが両端の２点でのみ支持されるた
め、半円の中央付近でビークルが重い機器をハンドリン
グすると、支持点付近のレールの曲げモーメント及びね
じりモーメントが大きくなり、たわみが生じやすくなる
ばかりでなく、各ブーム状レールを形成する湾曲リンク
部材を極めて大きくする必要がある（レール半径５２０
０ｍｍに対し、高さ１０００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、長さ
２２５０ｍｍ）。したがって、これらの各ブーム状レー
ルの収容に大きなスペースを要する。しかも、レールの
外側に沿ってビークルが移動するため、このレールの中
間部を支持することができない。また、このレール内に
は、レールを屈曲するためのレバー機構やドライブロッ
ド等の複雑な機構が必要であり、容器内での展開動作に
おいては複雑な制御が必要になる。

【００１２】更に、軌道内のアクチュエータ或いは複雑
な駆動機構を内蔵する必要があり、長期に亘るメインテ
ナンス期間中高レベルの放射能環境下に軌道が放置され
ることを考慮すると信頼性の面で問題がある。

【００１３】更にテレスコープ軌道を用いる場合は、軌
道の太さが一定でないために、ビークルを安定的にガイ
ドしながら移動させるのが困難であり、機構や制御が複
雑になる。

【００１４】本発明は上述に鑑みてなされたもので、作
業能率及び信頼性に優れ、特にトカマク型核融合装置に
有用な遠隔保全装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のトカマク型核融合装置の遠隔保全装置は、内部のト
ーラス状スペースを半径方向に延びる複数のメインテナ
ンスポートで外部に連通した容器と、この容器の内部に
配置された機器とを備えるトカマク型核融合装置を保全
するための遠隔保全装置であって、互いに枢着された複
数の円弧状リンクから形成され、前記トーラス状スペー
ス内に連続した半円状に延設される軌道と、この軌道に
沿って移動し、前記機器を取扱う少なくとも１のマニピ
ュレータを搭載したビークルと、前記容器の外部に配置
されて前記軌道を収容する軌道収納手段と、この軌道収
納手段に収納された軌道の各リンクを１つのメインテナ
ンスポートから前記スペース内に周方向に沿って順次送
出し、このスペースと同心状に軌道を延設し、この軌道
の最後端のリンクを支持する軌道敷設手段と、前記１つ
のメインテナンスポートに隣接する他のメインテナンス
ポートから挿入されて前記スペース内に延設された軌道
の中間部を支持する軌道支持装置とを備えることを特徴
とするものである。

【００１６】また、この遠隔保全装置はそれぞれがサー
ボモータを持ち、少なくとも前記軌道の延設・収容動作
およびマニピュレータの取扱い動作を行わせる複数の駆
動機構と、これらの駆動機構の動作位置、動作速度およ
び駆動力を制御するための制御装置とを備え、この制御
装置が前記サーボモータを制御して駆動機構の動作位置
、動作速度および駆動力を制御するサーボモータ制御手
段と、前記サーボモータで駆動される駆動機構の動作位
置および駆動力を検出して動作状態を監視し、この検出
データを出力する動作状態監視手段と、前記サーボモー
タ制御手段を制御するための複数の制御方法を格納し、
前記動作状態監視手段で検出された検出データに基づい
てこの制御方法を切換えて前記駆動機構の位置制御の剛
性を変更する制御則切換手段と、前記動作状態監視手段
からのデータに基づいて前記駆動機構の動作位置、動作
速度および駆動力の修正指令を出力する統括制御手段と
を有することを特徴とする。

【００１７】更に、ビークルに搭載されるマニピュレー
タは、前記軌道の軸線と同心状に前記ビークルに一側を
固定され、ビークルが軌道上を移動するときに互いに各
リンクを枢着する関節との干渉を防止する切り欠きを有
する固定リングと、この固定リングの他側にこの固定リ
ングの周方向に沿って移動可能に装着され、一部に切り
欠きを有する可動リングと、この可動リングを固定リン
グに対して移動する駆動装置と、前記可動リングに結合
された多関節マニピュレータとを有することを特徴とす
るものである。

【００１８】

【作用】この遠隔保全装置にあっては、通常は、複数の
互いに枢着された円弧状リンクから形成される軌道が炉
外の軌道収納手段に収容されている。そして、保全を行
う場合は、軌道敷設手段により軌道収納手段からこの軌
道をトーラス状スペース内に送込む。このため、限られ
たスペースの軌道収納手段内に各円弧状リンクが収納さ
れ、またトーラス状スペース内に軌道を送込むときは軌
道敷設手段により先端の円弧状リンクから順次送込まれ
、狭いポートでも容易に通過する。

【００１９】また、トーラス状スペース内では、軌道は
各リンクが連続した半円状に延設され、軌道敷設手段で
この最終端のリンクを支持され、中間部が隣接する他の
メインテナンスポートから挿入された軌道支持装置で支
持される。このため、軌道の剛性が高くなり、この上を
沿って移動するビークルの動作が安定する。また装置全
体を小形軽量化することもできる。

【００２０】更に、ビークルの動作が安定するために、
これに搭載されたマニピュレータの動作も安定し、機器
を高い作業能率で取扱うことができる。

【００２１】好ましい実施例では、軌道は、互いに隣接
する円弧状リンクを円弧の内方への回動を阻止し、外方
への回動を許容する複数の関節を有し、これらの各関節
は回動自在なローラをその軸線方向下方に有し、軌道収
納手段は、このローラを案内するガイド溝を有し、この
ガイド溝は各円弧状リンクをその円弧の中心に対して反
対方向に屈曲させた状態で軌道を収容する円形状に延設
される。これにより、軌道をコンパクトな状態として軌
道収納手段に収容することができる。

【００２２】また、軌道敷設手段は、トーラス状スペー
スの外部で前記１のメインテナンスポートの延長線上に
固定された固設ガイドと、この固設ガイドで案内されて
前記１のメインテナンスポート内を移動可能なスライド
リンクと、このスライドリンクに沿って移動可能で軌道
収納手段からこの１のメインテナンスポートを介してト
ーラス状スペース内に各円弧状リンクを順次送出す軌道
送り台車とを備えるものであってもよい。このスライド
リンクは、上記固設ガイドに沿って駆動される第２スラ
イドリンクと、この第２スライドリンクに沿って駆動さ
れる第１スライドリンクとを有し、この第１スライドリ
ンクは上記軌道送り台車により軌道収納手段から送られ
てきた軌道の各ローラを順次収容し、各円弧状リンクを
上記１のメインテナンスポートに送る案内するガイド溝
を有する。

【００２３】第１スライドリンクは上記トーラス状スペ
ースに近接する端部に駆動可能に枢着された支持アーム
を有し、上記軌道送り台車はこれに枢着された旋回リン
クを有し、この旋回リンクは最も最後にトーラス状スペ
ース内に送出される円弧状リンクに上記関節の１つで枢
着され、上記各円弧状リンクがトーラス状スペース内で
連続した円弧状の軌道を形成したときにこの円弧状リン
クを介して軌道を支える。また、上記第１スライドリン
クは上記ガイド溝内でこの溝内に沿って駆動されるロー
ラホルダを有し、このローラホルダは上記軌道の各ロー
ラをガイド溝内で所定ストロークを移動することが好ま
しい。

【００２４】支持アームには、上記ビークルが着脱可能
に装着され、ビークルは軌道の各円弧状リンクをその円
弧に沿って移動可能な駆動手段を有するのが好ましい。

【００２５】旋回リンクは間欠的に駆動され、各円弧状
リンクを上記軌道収納手段から第１スライドリンクに送
り、上記ローラホルダはこの旋回リンクに同期してガイ
ド溝内を往復動し、上記ビークルの駆動手段はこれら旋
回リンクとローラホルダとに同期して駆動される。

【００２６】上記軌道は、互いに隣接する円弧状リンク
が連続する円弧を形成した状態でこれらの互いに隣接す
る円弧状リンクを枢動不能にロックする複数の機械的ロ
ック機構を有し、上記ビークルはこの機械的ロック機構
を作動する作動手段を有する。この機械的ロック機構は
、互いに隣接する円弧状リンクのうちの一方の円弧状リ
ンクの一端に枢着された支持軸を持つフック部材と、こ
の一端に対向する他方の円弧状リンクの端部に形成した
ピン部材とを有し、上記支持軸は上記一方の円弧状リン
クの内方に突出する突起を有し、上記ビークルの作動手
段はこの突起に噛合う凹部を有するのが好ましい。

【００２７】また、上記軌道は、上記トーラス状スペー
ス内で上記隣接するメインテナンスポートに近接する円
弧状リンクの外周面に形成された突起を有し、上記軌道
支持装置は、トーラス状スペースの外部に配置された基
台と、この基台に沿って上記隣接するポート内を前後進
可能なスライドリンクと、このスライドリンクが前進さ
れたときに上記軌道に近接する先端部とを有し、この先
端に設けられ、上記軌道の突起を強固に把持可能な一対
の把持部材とを有する。

【００２８】このスライドリンクの先端部は、軌道がト
ーラス状スペース内に延設される間、トーラス状スペー
ス内をこ周方向に移動される軌道の各円弧状リンクの下
面を支えるガイドローラを有し、このガイドローラは各
円弧状リンクを支える位置と、円弧状リンクから離隔す
る位置との間を選択的に駆動されるのが好ましい。

【００２９】軌道支持装置の下側には、上記隣接するメ
インテナンスポートを介して上記機器をトーラス状スペ
ースの内部から外部に送出しかつ外部から内部に搬入可
能な機器搬出入装置を配置することにより、上記機器の
搬出入を容易に行うことができる。

【００３０】更に、ビークルに他のマニピュレータを取
外し可能に搭載する場合には、上記機器搬出入装置でこ
の他のマニピュレータを搬送することが好ましい。

【００３１】また、ビークルには、軌道が貫通する内部
通路と、この軌道に対して移動するときにこの軌道の各
関節及び上記一対の把持部材で把持された突起との干渉
を回避するための開口と、それぞれ上記軌道の外面上を
転動する複数の車輪とを有するフレームとを設けること
により、ビークルはトーラス状スペース内に延設された
軌道の全長にわたって移動することができる。ビークル
の駆動手段を、サーボモータとこのサーボモータで駆動
される弧状リンクはその内周面に上記ピニオンギヤに噛
合うラックギヤとで形成することにより、ビークルは軌
道に沿って容易に目的位置に移動することができる。

【００３２】更に、ビークルに外部から動力エネルギを
供給しかつ外部の制御装置とビークルとの間に信号を伝
達するケーブル手段をビークルに接続するため、ケーブ
ル手段を巻取りかつ送出すケーブルドラムをトーラス状
スペースの外部に配置し、軌道送り台車上には旋回自在
に装着されて上記旋回リンクの位置に応じた方向に沿っ
てケーブル手段を移動するドライブローラと、上記各関
節に搭載されてケーブル手段を出入れ自在の複数のケー
ブルサポートとを設けることが好ましい。

【００３３】また、上記旋回リンクが、１の関節で枢着
された円弧状リンクをトーラス状スペース内に最後に送
出した後、上記１のメインテナンスポートに対向するメ
インテナンスポートからトーラス状スペース内に上記軌
道と共に連続した円を形成するように延設された他の軌
道の先端の円弧状リンクの先端部を強固に支持する場合
には、トーラス状スペース内に極めて強固な円形の軌道
が形成される。

【００３４】この場合、ビークルは軌道と他の軌道との
双方に沿って移動される。

【００３５】上記ビークルに、テレスコープ状アームと
このアームを軌道に直行する面内で揺動する駆動機構と
を持つマニピュレータを搭載することにより、容器内の
種々の位置に配置された大重量の機器でも容易に取扱う
ことができる。

【００３６】また、上記遠隔保全装置の制御装置による
と、互いに関連しつつ作動する各駆動機構の動作に応じ
て制御方法が切換えられ、複数の駆動機構を安定して制
御することができる。

【００３７】更に、ビークルに多関節マニピュレータを
搭載した遠隔保全装置の場合については、この多関節マ
ニピュテータが、上記可動リングに対して軸線方向に摺
動可能なスライドアームと、上記機器を直接取扱うツー
ルと、このスライドアームとツールとを接続する複数の
アーム及び関節とを有し、このツールは少なくとも６自
由度を有するのが好ましい。

【００３８】この駆動手段は、それぞれ固定リングと可
動リングに対して一定の比率で駆動力を伝達するギヤ列
を有する。

【００３９】また、ビークルには、２組の多関節マニピ
ュレータをを搭載してもよい。

【００４０】更に、ビークルには、重量物取扱い用のマ
ニピュレータを搭載することもできる。

【００４１】

【実施例】図１は本発明の一実施例による遠隔保全装置
を示す。

【００４２】上述したように、この遠隔保全装置はトカ
マク型核融合装置１の炉内機器を保全するために形成さ
れたものであり、このようなトカマク型核融合装置は一
般にトーラス状のスペース２を形成する容器と、このト
ーラス状スペースを形成する容器の周部に配置されたキ
ャスク８と、このキャスク８をトーラス状スペース２に
連通する４つのメインテナンスポート９とを備えている
（図３４）。

【００４３】図１に示す実施例による遠隔保全装置はこ
のようなメインテナンスポート９のいずれか１を通して
トーラス状スペース状容器内に挿入される。この遠隔保
全装置は、互いに枢着された複数の円弧状リンクからな
る軌道１００と、マニピュレータ３３０を搭載して軌道
１００上を走行するビークル３００とを備える。この軌
道１００は、遠隔保全装置が使用されないときに、キャ
スク８内に配設された軌道収納ガイド２０６に収容され
ている。そして、炉内機器の保全が必要となったときに
、トカマク型核融合炉のメインテナンスポート９内をト
ーラス状スペースの中心方向に伸縮して軌道１００をキ
ャスク８内のからトーラス状スペース内に送り込み可能
な第１，第２スライドリンク２０３，２０４と、このス
ライドリンクの先端に揺動可能に装着されてビークル３
００を着脱自在に保持する支持アーム２０５とを有する
軌道敷設装置２００により、軌道１００がトーラス状ス
ペース内に延設される。したがって、これらの軌道収納
ガイド２０６および軌道敷設装置２００も遠隔保全装置
を形成するものである。

【００４４】この軌道敷設装置２００により敷設される
軌道１００は、軌道収容ガイド２０６から第１，第２ス
ライドリンク２０３，２０４に沿って移動され、核融合
炉のトーラス状スペース内に半周すなわち１８０°にわ
たって敷設され、隣接する１または他の複数のメインテ
ナンスポート９から挿入される１または複数の軌道支持
装置２５０により強固に支持される。

【００４５】本発明による遠隔保全装置は、２組の軌道
敷設装置２００を用いてトーラス状スペースの全周３６
０°にわたる軌道１００を敷設することもでき、あるい
は、１組の軌道敷設装置２００を用いてトーラス状スペ
ースの半周にのみ軌道１００を敷設することもできる。 いずれの場合も、軌道１００は同様に敷設され、ビーク
ル３００により同様に保全作業を行うことができる。

【００４６】以下、この遠隔保全装置を、（１）円弧状
の軌道１００が、キャスク内に収納されている状態、（
２）メインテナンスポート９内を移動する状態、（３）
トーラス状スペース２内を移動するる状態、（４）トー
ラス状スペース２内に展開されて軌道支持装置２５０に
よって支持される状態、（５）ビークル３００が軌道１
００に沿って移動し、ビークル３００に備えたマニピュ
レータ３３０でダイバータ６の交換作業を行う状態、及
び（６）展開された装置全体をキャスクに収納する場合
にしたがって説明する。なお、図１では上記の（４）の
状態を示している。

【００４７】更に、（７）アーマタイル第一壁７のメイ
ンテナンス用マニピュレータ３６０（後述する）による
作動状態、（８）ビークル３００に接続されるケーブル
の引回し方法についても説明する。

【００４８】 （１）軌道１００がキャスク内に収納されている状態図
２は軌道１００がキャスク内に収納されている状態を上
方から示す。

【００４９】軌道１００は本実施例ではそれぞれ６つで
ある複数の円弧状リンク１０１と、互いに隣接するリン
ク１０１を回動自在に接続する関節１０２とから成って
いる。この関節１０２を中心として、リンク１０１は図
２のように円弧の外側方向に屈曲できるが、内側方向に
は隣接するリンク１０１が連続的な円弧をなす位置まで
しか屈曲できないようになっている。各リンク１０１は
円弧の半径を４５００ｍｍとしたときに、幅２５０ｍｍ
、高さ５００ｍｍに形成することができる。この場合は
、各リンク１０１は肉厚２０ｍｍの好適な材料により中
空構造に形成される。

【００５０】尚、本図中でリンク１０１及び関節１０２
に付した記号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは軌道１００の先
端から順次付けたものである。

【００５１】軌道１００の基端のリンク１０１ｆには旋
回リンク２０１が関節１０２ｆを介して取付けられてお
り、この旋回リンク２０１は軌道敷設装置２００の一部
である軌道送り台車２０２の上面に回動自在に支持され
ている。この軌道送り台車２０２には上記旋回リンク２
０１を旋回する駆動手段（図示せず）と、軌道送り用の
第１スライドリンク２０３およびその下側（図２におい
て第１スライドリンク２０３の陰になっている）の第２
スライドリンク２０４（図１）に対してスライド可能に
支持されるとともにそれぞれのスライドリンク２０３、
２０４を相互に移動するための走行駆動機構（図示せず
）とを備えている。

【００５２】また、支持アーム２０５が関節１０２ａと
ほぼ同心の位置にある軸を中心として軌道敷設装置２０
０の第１スライドリンク２０３に対して回動自在に支持
されるとともに、図示しない駆動手段によりスライドリ
ンク２０３に対して回動される。この支持アーム２０５
の先端には図示しないビークル保持機構により着脱自在
にビークル３００が取付けられている。

【００５３】このビークル３００の前方で第１ストライ
ドリンク２０３の延長線上はメインテナンスポート９が
配置されている。

【００５４】図３に示すように、この関節１０２の下方
には関節１０２と同軸状に回動自在に支持された関節ロ
ーラ１０３が取付けられている。この関節ローラ１０３
は円弧状の軌道収納ガイド２０６（図２）に設けられた
案内溝内を案内され、円弧の半径方向の動きが拘束され
る。また、リンク１０１の下面は軌道収納ガイド２０６
の上面にスライド可能に支持される。軌道１００の先端
のリンク１０１ａの先端部は軌道１００を走行するビー
クル３００内に保持されている。なお、符号４０１はビ
ークル３００に動力エネルギを供給し、更にビークル３
００と外部の制御装置との間で信号を授受するための後
述するケーブルを案内するためのケーブルサポートであ
る。このケーブルサポート４０１は支持軸４０６により
関節１０２に対して回動自在な略Ｕ字状のケーブル受け
４０５を有し、このＵ字の開口部は力を加えることによ
り開かれるレバー４０４で閉じられている。このケーブ
ル受け４０５にはケーブルの損傷を防止するために３つ
のローラ４０５Ａが装着されている。

【００５５】図４に示すように、リンク１０１の円弧の
内側にはラックギヤ１０４が取付けられており、ビーク
ル３００にはこれに噛み合うピニオンギヤ３０１と例え
ばサーボモータ及び減速機である駆動手段３０２とが備
えられている。

【００５６】図５はメインテナンスポート９に向けて配
置した軌道敷設装置２００を横から見たようすを示して
いる。第１スライドリンク２０３は、その下側の第２ス
ライドリンク２０４に対して長手方向にスライド可能に
支持されるとともに、図示しない駆動手段により駆動さ
れ、第２スライドリンク２０４も同様に固設ガイド２０
７に対して長手方向にスライド可能に設けられるととも
にその駆動手段（図示せず）を備えている。さらに第２
スライドリンク２０４の前方の下面にはボギー構造をな
す複数のローラ２０８を備えており、メインテナンスポ
ート９内に進入したときに、その床面上を案内されるよ
うになっている。

【００５７】 （２）軌道がメインテナンスポート内を移動する状態図
６は軌道１００の先端が第１スライドリンク２０３とと
もにメインテナンスポート９内をトーラス状スペース２
の中心の方向に移動している状態を示している。図６に
おいて、第１スライドリンク２０３が第２スライドリン
ク２０４の上をスライドしながらメインテナンスポート
９内に進入し、同時に、旋回リンク２０１が軌道送り台
車２０２の旋回軸まわりに旋回駆動される。この時軌道
送り台車２０２の本体は固設ガイド２０７に対して静止
しているが、第１スライドリンク２０３に対する走行駆
動手段は動作している。

【００５８】上記動作に伴ない軌道１００はその先端の
方のリンクから順次第１スライドリンク２０３の上に移
動するとともに、前記関節ローラ１０３が第１スライド
リンク２０３の上面に設けられたガイド溝２０９内に進
入する。

【００５９】以上の動作を行いながら、第１スライドリ
ンク２０３は第２スライドリンク２０４上を所定の距離
だけ移動した後、第２スライドリンク２０４が固設ガイ
ド２０７上を所定の距離だけ移動する。やがて、軌道１
００は軌道収納ガイド２０６から出て、その６個の関節
１０２全てが２つのスライドリンク２０３、２０４の上
で長手方向に直線状に並び、第２スライドリンク２０４
の後端部に軌道送り台車２０２が付いた状態になる。

【００６０】次に前記の軌道送り台車２０２の走行駆動
機構を停止させ、第２スライドリンク２０４と軌道送り
台車２０２とを同時に固設ガイド２０７上を移動させる
。すると、先端のビークル３００はトーラス状スペース
２内に進入する。ビークル３００や支持アーム２０５が
トーラス状スペースの壁面と干渉しないよう第２スライ
ドリンク２０４のスライド移動と、支持アーム２０５の
回転とを所定の速度で同期させながらおこない、先端の
リンク１０１ａの円弧の中心とトーラス状スペースの中
心Ｏとがほぼ一致する位置で停止させる。その時の状態
を図７に示す。

【００６１】既に述べたように支持アーム２０５の回転
軸と先端のリンク１０１ａの関節１０２ａの回転軸とは
ほぼ一致させているので、支持アーム２０５の回転に伴
なって、リンク１０１ａはスムーズに屈曲する。

【００６２】 （３）軌道がトーラス状スペース内を移動する状態まず
、図８を用いて前記第１スライドリンク２０３のガイド
溝２０９中で関節ローラ１０３（図３）をスライド駆動
する手段について説明する。図８は図７から軌道１００
を取除いて描いたものである。このスライドリンク２０
３のガイド溝２０９内には、円筒の側面の一部を切欠い
た様な開口部を持ち、関節ローラ１０３をガイド溝２０
９の幅方向及び、上下方向に拘束しながらガイド溝２０
９内を移動できる関節ローラホールダ２１０が配置され
ている。このローラホールダ２１０は、ガイド溝２０９
内を所定のストロークＡをスライド可能とするリニアガ
イド（図示せず）と駆動手段（図示せず）とによりガイ
ド溝２０９内を移動され、さらにこのローラホールダ自
体は、このローラホールダを回動可能に支持手段（図示
せず）とその駆動手段（図示せず）とにより、このガイ
ド溝２０９内で回転される。

【００６３】次に、図７から図１１を参照して上記の関
節ローラホールダ２１０により軌道１００をトーラス状
スペース２内に展開する動作について説明する。まず、
図７の状態において、関節ローラホールダ２１０は上記
の開口部をトーラス状スペース２の中心の方に向けて関
節１０２ｂの下部の関節ローラ１０３ｂを保持している
。また、前述のようにビークル３００は支持アーム２０
５に固定されている。この状態でビークル３００の前記
の走行駆動手段を駆動し、リンク１０１ａをビークル３
００を介して送り出しながら関節ローラホールダ２１０
を所定の量だけトーラス状スペースの中心の方向に移動
させるとともに、軌道１００の基端部の軌道送り台車２
０２を第２スライドリンク２０４に沿って同じ量だけス
ライドさせる。これにより、第１及び第２スライドリン
ク上の軌道１００全体がトーラス状スペースの中心方向
に移動し、関節１０２ａがビークル３００の後端部に至
ったところで移動を停止する。

【００６４】ここで、関節ローラホールダ２１０をキャ
スク８の方へ僅かに移動し、関節ローラ１０３ｂから離
れた後、１８０°回転させて開口部をキャスク８の方へ
向け移動させ、次の関節ローラ１０２ｃに設けられた関
節ローラ１０３ｃをその内部に収容させる。

【００６５】その後、図９に示すように、関節ローラ１
０３ｃを保持したまま関節ローラホールダ２１０を回転
させ、開口部を再びトーラス状スペース２の中心方向に
向ける。

【００６６】さらに、今度はビークル３００の走行駆動
手段を停止させたまま、関節ローラホールダ２１０をト
ーラス状スペース２の中心方向へスライドさせ、同時に
軌道送り台車２０２を第２スライドリンク２０４に沿っ
て同じ量スライドさせると、軌道全体がトーラス状スペ
ース２の中心方向に移動し、リンク１０１ｂは関節１０
２ａのまわりに回転し、図１０の状態を経て図１１の状
態に至る。この時、リンク１０１ａと１０１ｂとは連続
的な円弧をなす状態となっており、その中心はトーラス
状スペース２の中心Ｏとほぼ一致している。

【００６７】次ぎに、図１２を用いて隣接するリンクが
連続的な円弧状になった時に関節をロックさせる手段と
その作用について説明する。

【００６８】図１２において、右側のリンク１０１の端
部にはフック１０５が内蔵されており、その支持軸１０
６はリンク１０１の円弧の半径方向に向いており、揺動
自在に支持されている。上記支持軸１０６の端部のうち
リンク１０１の円弧の内側に面した部分には、マイナス
ドライバの先端のような突起１０７が形成されており、
フック１０５が隣接するリンク１０１に内蔵されたピン
１０８に掛かっている時及び外れている時には上記突起
１０７の向きはリンク１０１の円周方向と一致するよう
になっている。

【００６９】一方、ビークル３００の後端部には図１２
のようにマイナスネジの頭部状をなす溝３０３ａを形成
した作動部材３０３が回転自在に支持されている。この
作動部材３０３の駆動機構３０４が図１１に示すように
ビークル３００の端部に設けられている。また、この溝
３０３ａはリンク１０１が図１１の位置にある時に上記
の突起１０７とかみ合うように構成されている。

【００７０】したがって、図１１の状態の時にビークル
３００に設けた上記の溝３０３ａを１８０°回転駆動し
、フック１０５をピン１０８に掛けることにより、リン
ク１０１ａ，１０１ｂが強固に固定され、これらのリン
クは互いに回転することができなくなる。

【００７１】次に関節ローラホールダ２１０を１８０°
回転させてその開口部をキャスク８の方に向け、ビーク
ル３００の走行手段によりリンク１０１ａを送出する。 それと同時に関節ローラホールダ２１０をキャスク８の
方へ所定量移動させるとともに、軌道送り台車２０２も
同じ量だけキャスク８の方へ移動させる。やがて、関節
１０２ｂが支持アーム２０５の回転軸の位置に至ったと
ころで関節ローラホールダ２１０を１８０°回転させる
と図１３の状態になり、最初に軌道の先端部がトーラス
状スペース２内に進入した図７の状態と同様になる。

【００７２】以上の動作を繰返すことにより、メインテ
ナンスポート９内の軌道１００を連続する円弧状にロッ
クした状態でトーラス状スペース２内に展開することが
できる。

【００７３】 （４）トーラス状スペース内にて展開された後、支持装
置によって支持される状態 図１は先にも述べた如く、展開された軌道１００が支持
装置２５０によって支持された状態を示す。

【００７４】図１４及び図１５に示すように、軌道支持
装置２５０は炉外に設けられた基台２５１と、この基台
に沿ってトーラス状スペース２の半径方向に摺動可能な
第１スライドリンク２５２ａ及びこの第１スライドリン
クに沿って摺動可能な第２スライドリンク２５２ｂから
なる２段階にスライド可能なスライドリンク２５２と、
図示しない駆動機構と、第２スライドリンク２５２ｂの
先端に設けられ駆動装置２５３により軌道１００に近接
する位置と離隔する位置との間を回動するガイドローラ
２５４と、図示しない駆動機構により開閉する軌道把持
機構２５５と、スライドリンク２５２の伸縮方向にこれ
に沿って前後進する搬出入機構２５６とを備える。

【００７５】先に述べた手順に従いトーラス状スペース
２内に軌道１００を展開する際には、軌道支持装置２５
０のスライドリンク２５２を図示しない駆動機構によっ
てメンテナンスポート９を経てトーラス状スペース２内
にその先端を位置決めする。軌道１００の展開中におい
ては、ガイドローラ２５４が軌道１００の下面に当接さ
れており、展開を終了した後図示しない駆動機構によっ
て把持機構２５５が作動して、軌道外周面の関節間に設
けられた突起部分１０９を把持する。次ぎに、駆動装置
２５３によって図中二点鎖線によって示されるごとくガ
イドローラ２５４がビークル３００の走行の障害になら
ない位置へと回動することができる。

【００７６】次に図１６を参照して、軌道１００の先端
部を固定する場合について説明する。

【００７７】以上に述べた軌道敷設装置２００を第１の
軌道敷設装置、対向するメインテナンスポート９（図１
）から挿入されるものを第２の軌道敷設装置と呼ぶと、
第１の軌道敷設装置２００で展開される軌道１００の先
端のリンクは第２の軌道敷設装置により固定され、第２
の軌道敷設装置で展開される軌道１００′の先端リンク
１０１ａ′は第１の軌道敷設装置２００で固定される。

【００７８】すなわち、第１の軌道敷設装置２００の旋
回リンク２０１の先端に設けられた図示しない軌道把持
装置が、リンク１０１ｆの関節１０２ｅのまわりの回転
および軌道送り台車２０２の移動に伴なって対向する軌
道１００′の先端リンク１０１ａ′の先端部に移動し、
このリンク１０１ａ′の先端部を把持、固定する。その
後、ビークル３００により関節１０２ｅをロックする。 これにより、軌道１００，１００′は円形に延設され、
４カ所で強固に支持される。

【００７９】なお、２組の軌道敷設装置２００を使用し
ない場合、すなわち１組の軌道敷設装置２００によりト
ーラス状スペースの半周にのみ軌道１００を敷設する場
合（図１）には、この軌道敷設装置２００に隣接するメ
インテナンスポート及び対向するメインテナンスポート
からそれぞれ軌道支持装置２５０を挿入し、これらの２
組の軌道支持装置２５０により、軌道の先端リンクと中
間のリンクとを支持してもよい（図１には隣接するメイ
ンテナンスポート９から挿入した軌道支持装置２５０に
より支持する状態を示し、軌道敷設装置２００と対向す
るメインテナンスポート９から挿入する軌道支持装置は
簡略にするために図示を省略してある）。この場合も、
軌道１００は３カ所で強固に支持される。

【００８０】以上により、軌道はトーラス状スペース内
で展開され固定される。

【００８１】 （５）ダイバータの交換作業を行う状態図１７に示すよ
うに、ビークル３００は先に述べたように、軌道側面に
設けられたラック１０２と噛み合うピニオン３０１及び
その駆動機構３０２（図４）に加え、テレスコープ状に
伸縮し、軌道１００と直交する面内を揺動するアーム３
３１とそれら駆動機構とから成るマニピュレータ３３０
と、軌道１００のロック機構を作動させる駆動機構３０
４などによって構成されている。

【００８２】更に、ビークル３００のチャンネル形断面
を持つフレーム３０５の内側には複数の車輪３０６がそ
れぞれ軌道１００の上下面及び側面に当接して回転する
ように軸支されており、チャンネルの開口部は軌道１０
０の関節１０２が通過できるようになっている。また、
既に述べたように軌道１００の内径側面に設けられたラ
ック１０４と噛み合うピニオン３０１（図４）は駆動機
構３０２によって駆動される。また、このフレーム３０
５のトーラス状スペース内径側には図示しない駆動機構
によって伸縮し、且つ先端に炉内機器をハンドリングす
るため揺動、回転及び把持の自由度を有するエンドイフ
ェクタ３３３を備えたテレスコープ状アーム３３１が軌
道１００と直交する面内を揺動自在に支持されており、
伸縮形アクチュエータ３３２によって揺動駆動される。 フレーム３０５の後端部には先に述べた軌道関節１０２
のロック機構の駆動機構３０４が設けられている。

【００８３】一方、ビークル３００の下面には、先の、
支持アーム２０５に設けられたビークル保持機構のため
の突起が設けられている。

【００８４】次に、図１８を参照してこれらの機器構成
の作用を、炉内機器の一つであるダイバータの交換作業
を例にとって説明する。前記（１）から（４）の手順に
よってトーラス状スペース２内に軌道１００を展開、固
定した後、支持アーム２０５のビークル保持機構が解除
される。ビークル３００はピニオン３０１を駆動するこ
とによって軌道１００に沿って移動することができる。 そして交換対象のダイバータ６の上空に到達すると、走
行を停止し、図１８に示すように、テレスコープ状のア
ーム３３１を伸縮、揺動させ、またそれ自身が持つ自由
度の動作により、エンドイフェクタ３３３をダイバータ
把持の位置へと位置決めする。

【００８５】次にエンドイフェクタ３３３を作動してダ
イバータ６を把持し、図１８中のａ、ｂ、ｃに示す動作
を経てダイバータ６を吊り上げる。更に、ビークル３０
０を軌道１００に沿って移動させ、軌道支持装置２５０
が挿入されているメインテナンスポートの正面へと到達
する（図１４の状態）。ここにおいて、アーム３３１を
揺動及び伸縮させて、図１８のｄに示す位置にダイバー
タ６を引き上げる。次にメインテナンスポートより炉内
機器搬出入機構２５６を炉内に挿入する。この搬出入機
構２５６は炉内機器を搭載しポート床面に対してボギー
構造を備えた複数のローラ２５７によって支持された台
車と図示しない駆動機構によって構成されており、前進
時には受け台が軌道直下まで到達し、ビークル３００と
の間で機器の受渡しを行う。この場合はダイバータ６を
ビークル３００より受け取り、後退して炉外の図示しな
いメインテナンスキャスクへとダイバータ６を運搬する
。これらの手順の逆を行うことによって新しいダイバー
タ６を据え付けることももちろんできる。

【００８６】 （６）展開された装置全体をキャスクに収納する場合メ
インテナンスポートや炉内に展開された装置の収納は基
本的に展開と逆の動作により行われる。以下にその手順
を説明する。なお、対向するメインテナンスポートから
挿入される軌道敷設装置についてもほぼ同時に同様の手
順が行われる。

【００８７】 （ｉ）ビークル３００を支持アーム２０５のところに戻
し、ビークル保持機構 によりビークル３００を支持アーム２０５に固定する。 この時マニピュレータ３３０は収縮させて所定の姿勢に
しておく（図１６）。

【００８８】 （ｉｉ）軌道支持装置２５０のガイドローラ２５４を前
進させて、軌道１００を支持するとともに、軌道外周の
突出部分１０９の把持を解除する（図１５）。

【００８９】 （ｉｉｉ　）基端のリンク１０１ｆの関節１０２ｅのロ
ックを解除する（図１６）。

【００９０】 （ｉｖ）対向するメインテナンスポートから挿入された
第２軌道敷設装置の先端リンク１０１ａ′の把持を解除
し、対向ポートから挿入された第２軌道敷設装置による
第１軌道敷設装置２００の先端のリンクの把持も解除す
る（図１６）。

【００９１】 （ｖ　）軌道送り台車２０２をキャスク８の方へ移動さ
せながら、旋回リンク２０１を所定量回転させ、軌道１
００の最終端のリンク１０１ｆを所定の角度屈曲させる
（図１６の鎖線）。

【００９２】 （ｖｉ）ビークル３００の走行駆動機構を用いて次の関
節１０２のロックが解除できる位置までリンク１０１を
引き込み、これに同期して、軌道送り台車２０２も動作
させる（図１３）。

【００９３】 （ｖｉｉ　）軌道１００の関節１０２のロックを解除す
る（図１２）。

【００９４】（ｖｉｉｉ）軌道送り台車２０２をキャス
クの方へ移動させながら関節ローラホールダ２１０を作
動させ、ロックを解除した関節のリンクを所定の角度だ
け屈曲させる（図１１）。

【００９５】 （ｉｘ）ビークル３００により次の関節１０２のロック
が解除できる位置まで軌道を引き込むとともに、これに
同期して軌道送り台車２０２および関節ローラホールダ
２１０も所定の動作を行なう（図９及び図１０）。

【００９６】 （ｘ　）（ｖｉｉｉ）〜（ｉｘ）の動作を繰返し、１０
０の関節１０２をメインテナンスポート９内に直線状に
並べる（図７）。

【００９７】 （ｘｉ）第２スライドリンク２０４を後退させながら、
支持アーム２０５を所定の角度回転させ、ビークル３０
０をメインテナンスポート内に進入させる。

【００９８】 （ｘｉｉ　）第２スライドリンク２０４および軌道送り
台車２０２をキャスク８内で収納されていた位置に戻す
と共に、旋回リンク２０１の先端の関節１０１ｆを軌道
収納ガイド２０６に沿って移動させ、軌道１００を収納
する（図６）。

【００９９】 （ｘｉｉｉ）第１スライドリンク２０３を後退させなが
ら旋回リンク２０１を所定量回転させて、軌道１００と
第１スライドリンク２０３およびビークル３００をキャ
スクの中に収納する（図２）。

【０１００】一般には、上記のように複数の駆動機構の
同期動作を行うためには、各駆動機構のサーボモータの
回転角度を時間とともに所定の角度となるように位置制
御することが通常行われている。しかし、一般に機械に
はバックラッシュやたわみ、寸法のばらつきや摩擦力の
ばらつき等があり、あらかじめ定められた目標の位置と
実際の機械の位置がずれてしまうことがある。位置がず
れると位置制御ループ内での位置偏差が増大し、目標位
置に戻そうとする復元力が発生する。前記のように、円
弧状リンクのトーラス状スペース２内への送り込み動作
等においては、拘束される方向が異なるため、位置がず
れると拘束される部分での摩擦が増大する。ここで強い
復元力が動くと摩擦がさらに増大し、いわゆるくさび効
果により機械がこじれた状態になって動かなくなったり
過大な応力が発生したりする虞れがある。また、軌道１
００が把持されることによる固定の時に位置ずれがある
と、把持によって機械の位置が変化する時に反力が生じ
、機械の内部に過大な応力が発生する心配がある。

【０１０１】このため、上記遠隔保全装置には、駆動手
段により駆動される駆動機構の目的位置と実際の位置に
誤差があっても駆動機構がこじれて動けない状態になっ
たり、過大な応力が発生したりすることがなく、信頼性
の高い制御装置が設けられる。

【０１０２】図１９は上記実施例の遠隔保全装置を制御
するための制御装置の実施例の全体を示すブロック図で
ある。本図において、５００は統括制御手段であり、上
述の軌道１００の展開や収納、マニピュータ３３０の動
作等の各シーケンス毎に動作指示を行う。５１０は目標
値発生手段で、上記動作指示に基づいて、所定の動作を
実現するための各駆動軸の位置や駆動力の目標値を作る
。５２０はサーボモータ制御手段で、上記目標値とサー
ボモータ５３０に組付けられた回転角検出手段５４０の
フィードバック信号及び、駆動力の検出信号とに基づき
サーボモータ５３０を制御する。尚、サーボモータ５３
０等に付した記号ａ，ｂ，ｃ，…は各サーボモータ５３
０を識別するためのものである。

【０１０３】５５０は動作状態監視手段で、サーボモー
タ制御手段５２０により観測される各サーボモータ５３
０の回転角度や速度、駆動力等の状態データを入力し、
動作の異常の有無等を判定し、その結果を統括制御手段
５００に伝送する。５６０は機械位置検出手段で、遠隔
保全装置内の各機構が協調動作をする時の制御対象とな
る機械の相対位置を検出したり、駆動機構の動作限位置
を検出し、この検出信号を上記動作状態監視手段５５０
に伝送する。

【０１０４】５７０は制御則切換手段で、統括制御手段
５００からの指令に基づき、サーボモータ制御手段５２
０で用いる制御方法をあらかじめ用意していたものの中
から選択する。例えば高い剛性の位置制御、低い剛性の
位置制御、カ・トルク制御、サーボオフ、ブレーキオン
・オフ等の制御方法を用意しておく。ここで高い剛性の
位置制御とは、位置決め後の制御対象機械に外力により
変化を与えようとした時に、サーボモータ５３０の位置
制御によって発生する復元力が大きく、いわゆるサーボ
剛性が高い制御をいい、低い剛性の位置制御とは復元力
が小さいものをいう。

【０１０５】次ぎに、図１９を参照しつつ、図７、図９
〜１１、図１３、図１５，１６及び図１８に示す遠隔保
全装置の各作動状態における制御動作を説明する。

【０１０６】 （ｉ）軌道を構成する円弧状リンクをトーラス状スペー
ス内に送り出す動作このとき、ビークル３００の走行駆
動手段のサーボモータ５３０ｍと、関節ローラホールダ
２１０のスライド駆動用サーボモータ５３０ｒｈと、軌
道送り台車２０２のスライド駆動用サーボモータ５３０
ｒｃは、それぞれのサーボモータ制御手段５２０ｒｈ，
５２０ｒｃによって位置制御され、同期動作を行ってい
る。

【０１０７】ここで、例えば、ビークル３００による軌
道１００の円周方向への円弧状リンク１０１の送りが機
械の誤差や位置ずれ等により進み過ぎた状態になると、
関節１０２ｂの下部の関節ローラ１０３ｂとスライドリ
ンク２０３上面のガイド溝の側面との接触力が増大する
とともに、ビークル３００による軌道送りの駆動力が増
大し、その結果、関節ローラ１０３ｂとガイド溝の側面
との摩擦力も増え、円弧状リンク１０１ｂが滑らかに移
動しなくなって行く。この時ビークル３００の軌道送り
を制御しているサーボモータ制御手段５２０ｍで検出さ
れる駆動力が所定の範囲を超えていることや、位置偏差
が増大し速度が減少したことが動作状態監視手段５５０
により検出され、円弧状リンク１０１ｂの移動が滑らか
でなくなったことが統括制御手段５００に伝送される。 統括制御手段５００では目標値発生手段５１０を介して
関節ローラホールダ２１０及び軌道送り台車２０２の目
標移動量を適当量増加させたり、ビークル３００の軌道
送り機構を適当量戻したりして、円弧状リンク１０１ｂ
の移動を正常な状態に戻す。

【０１０８】図９は軌道１００の展開が図７の次の段階
に進んだ状態を示す。図９においてビークル３００の走
行駆動手段を停止させたまま、関節ローラホールダ２１
０をトーラス状スペース２の中心方向へスライドさせ、
同時に軌道送り台車２０２を第２スライドリンク２０４
に沿って同じ量スライドさせると、スライドリンク２０
３，２０４上の円弧状リンク１０１全体がトーラス状ス
ペース２の中心方向に移動し、円弧状リンク１０１ｂは
関節１０２ａのまわりに回転し、図１０の状態を経て図
１１の状態に至る。この時、円弧状リンク１０１ａと１
０１ｂとは連続的な円弧をなす状態となっており、その
円弧の中心はトーラス状スペース２の中心とほぼ一致し
ている。このような動作においては、図１１に示す状態
より手前の所定の位置まで関節ローラホールダ２１０と
軌道送り台車２０２は位置制御により駆動され、その位
置の情報が動作状態監視手段５５０を介して統括制御手
段５００に伝送される。統括制御手段５００は制御則切
換手段５７０を介して関節ローラホールダ２１０と軌道
送り台車２０２のサーボモータ制御手段５２０ｒｈ，５
２０ｒｆでの制御方法を切換え、駆動力が所定の値以下
になるように抑制しながらこれを駆動する。やがて制御
対象の機械の速度が急に低下し駆動力が増大して図１１
の状態になったことが、動作状態監視手段５５０により
検出される。これに基づき統括制御手段５００は制御対
象機械の動作を停止させる。このような制御により機械
の誤差や位置ずれがあっても円弧状リンク１０１ｂは確
実に図１１の状態に至り、さらに、行き過ぎる状態に強
制的に位置制御されることもないので、円弧状リンク１
０１ａを支持しているビークル３００等の機構にも無理
な力がかからない。さらに円弧状リンク１０１の関節１
０２ａをビークル３００によりロックした後、ビークル
３００の走行駆動機構により円弧状リンク１０１ｂを送
り出すとともに、軌道送り台車２０２をキャスク８の方
向へ同期して移動させる。この時、制御則切換え手段５
７０により軌道送り台車２０２の駆動力を所定の値の以
下に抑制し、低い剛性位置制御を行うと、やがて、関節
１０２ｂが支持アーム２０５の回転軸の位置に至り、図
１３の状態になり、図７と同様の状態に戻る。このよう
に制御することにより、制御対象機械の誤差や位置ずれ
があっても軌道送り台車２０２が過大な力で円弧状リン
ク１０１をキャスク８の方へ引っ張ることを防止する。

【０１０９】 （ｉｉ）最終の円弧状リンクをトーラス状スペース内に
展開する動作軌道１００を構成する最後の円弧状リンク
１０１ｆが図１６の実線で示す状態に至るまで関節１０
２ｅを中心に回転する時における本制御装置の動作につ
いて説明する。

【０１１０】まず、図１に示す旋回リンク２０１がトー
ラス状スペース２の半径方向を向いている状態（図示せ
ず）から円弧状リンク１０１ｆの揺動に伴って旋回を始
める時点で、制御則切換え手段５７０を介して旋回リン
ク２０１のサーボモータ制御手段５２０による位置制御
を止め、サーボオフのフリーの状態にする。その後は前
述した円弧状リンク１０１の送りだしの動作と同様にし
て軌道送り台車２０２を前進させ、実線で示す状態に関
節１０２ｅをロックする。さらに、対向するメンテナン
スポート９から展開されたもう一方の半円の軌道１００
′の先端と関節１０２ｆを固定する。この時旋回リンク
２０１はフリーまたは低い剛性の位置制御し、軌道送り
台車２０２の走行も低い剛性の位置制御として、対向す
る軌道１００′との固定時に制御対象の機械に変位が生
じても反力の発生を緩和する。

【０１１１】 （ｉｉｉ）軌道展開後支持装置によって支持する動作図
１５に示すように軌道１００の展開中においては、ガイ
ドローラ２５４が軌道１００の下面に当接されており、
展開を終了した後図示しない駆動機構によって把持機構
２５５が作動して、軌道外周面の関節間に設けられた突
起部分１０９を把持する。このときにおいても旋回リン
ク２０１や軌道送り台車２０２の制御をフリーや低い剛
性の位置制御にしておき、軌道支持装置２５０の軌道把
持機構２５５が動作する時の反力を緩和する。この時さ
らに、軌道支持装置２５０のスライドリンク２５２の制
御も低い剛性の位置制御にしておいてもよい。

【０１１２】以上このようにして軌道１００の先端の固
定や支持が終了した後は、制御則切換手段５７０により
、旋回リンク２０１、軌道送り台車２０２、スライドリ
ンク２５２等のように軌道の支持に関わる機能をすべて
高い剛性の位置制御にしたり、ブレーキによりロックし
て、展開された軌道１００の剛性を確保する。

【０１１３】 （ｉｖ）ダイバータの交換を行う動作 トーラス状スペース２内に軌道１００を展開した後、支
持アーム２０５のビークル保持機構が解除され、ビーク
ル３００の走行機構を駆動することによって、ビークル
３００は軌道１００に沿って移動する。そして交換対象
のダイバータ６の上に到達すると、走行を停止し、図１
８に示すテレスコープ状のアーム３３１を伸縮、揺動さ
せ、またそれ自身に自由度を持たせた動作より、エンド
イフェクタ３３３をダイバータ把持の位置へと位置決め
する。次にエンドイフェクター３３３を作動してダイバ
ータ６を把持する。ダイバータ６を把持するときに、ビ
ークル３００の走行機構およびアーム３３１の揺動、エ
ンドイフェクタ３３３の自由度の駆動機構は低い剛性位
置制御とし、ダイバータ６の把持に伴う反力を緩和する
。把持が終了し、ダイバータ６を吊り上げた後は高い剛
性の位置制御に切換えて、機械的安定性を高めて搬送す
る。新しいダイバータ６を装着する時にも同様に低い剛
性の位置制御として、装着に伴なう反力を緩和する。

【０１１４】 （ｖ）ビークルを支持アームに戻す動作ビークル３００
が展開された軌道１００を走行し、所定の作業を終了し
た後、ビークル３００を支持アーム２０５のところに戻
すとき、支持アーム２０５の旋回駆動軸およびスライド
リンク２０３の駆動軸や軌道送り台車２０２の位置決め
制御の剛性を下げておく。これにより、軌道と支持アー
ム２０５にずれが生じていたとしても、相互に過大な力
が作用するのを防止する。

【０１１５】 （ｖｉ）軌道をキャスクに収納する動作トーラス状スペ
ース２内に展開された軌道１００をキャスク８に収納す
る動作は基本的に展開と逆の動作であり、上記に述べた
ように位置制御の剛性を切換えたり、駆動力を監視した
り、抑制しながら動作させる。

【０１１６】本実施例の制御装置の効果は次の通りであ
る。

【０１１７】 （ａ）軌道の展開の時に駆動力を抑制したり駆動力、位
置や速度などの変化を検出して動作を監視し、協調する
動作を修正できる構成としたので、制御対象機械の目標
位置と実際の位置に誤差が生じたり、軌道の円弧状リン
クがこじれて動かなくなったり、過大な応力が発生する
のを防止できる。

【０１１８】 （ｂ）軌道の最後の円弧状リンクを展開するときの同期
動作における旋回リンクの駆動軸をフリーとし、従動的
に動けるように設定できるので、（ａ）項と同様に制御
対象機械がこじれて動かなくなったり、過大な応力が発
生したりするのを防止できる。

【０１１９】 （ｃ）軌道の先端を固定したり、中間を把持して固定す
る時に、軌道を支持している他の機構の位置制御の剛性
を下げるようにしたので、上記動作に伴う反力を緩和で
き、機構に過大な応力が発生するのを防止できる。

【０１２０】 （ｄ）また軌道を固定した後は、高い剛性でその位置を
保持できるように位置制御するので軌道の機械的安定性
が確保できる効果がある。

【０１２１】 （ｅ）ダイバータの把持や据付の時に、ビークルやアー
ムの位置制御の剛性を低くできるようにしたので、制御
対象機械の位置に誤差があっても、過大な反力が発生す
るのを防止できる。また搬送の時には高い剛性に切換え
るので動作の安定性が確保できる。

【０１２２】 （ｆ）ビークルを支持アームに戻す時においても同様に
して過大な応力の発生を防止できる。

【０１２３】上記実施例の制御装置においては、駆動力
の検出をサーボモータ制御手段で行っていたが、更に駆
動機構内に力やトルクのセンサを設けてもよい。また先
の実施例で述べた以外にも同期動作や協調動作があるが
、それらの動作においても以上に述べた実施例のように
制御装置を作用させれば同様の効果があることはもちろ
んである。

【０１２４】更に、上記実施例の遠隔保全装置はビーク
ル３００にアーマタイルのメインテナンス用マニピュレ
ータを装着することができる。

【０１２５】 （７）第一壁のアーマタイルのメインテナンス用マニピ
ュレータがビークルに装着されて作動する状態図２０は
上記マニピュレータ３６０を折りたたんで上下方向に移
動できる昇降台３６１に搭載している状態を示すもので
、上記昇降台３６１は、図示しない前後進機構により軌
道支持装置２５０の挿入されているポート内を移動し、
軌道１００の直下に位置決めされる。

【０１２６】マニピュレータ３６０の根元は軌道１００
の外接面より大きい円環を略１／４切欠いた形状をなす
２つのリング３６２，３６３から成り、それらは互いに
円環の中心まわりにスライド可能に支持されるとともに
、駆動機構を備えており、その駆動源及び制御信号は図
示しないコネクタを経て昇降台３６１と接続されている
。一方のスライドリング３６２にはビークル３００が機
械的に固定できるとともに、信号線や電源線が接続でき
る図示しない接続機構が備えられており、もう一方のス
ライドリング３６３はマニピュレータ３６０のスライド
アーム３６４をスライド可能に支持するとともに図示し
ない駆動装置を備えている。

【０１２７】以上の構成において、軌道１００の直下に
位置決めされた昇降台３６１（図２０）を上昇させ、軌
道１００がスライドリング３６２，３６３の切欠部を経
てこれらのリングの内側に入り、軌道１００の中心とリ
ング３６２，３６３の回転中心とが一致する位置で停止
させる。その後、スライドリング３６２を回転させ、切
欠部と軌道１００の関節１０２のある位置とが合う位置
で停止させる。ここでビークル３００をスライドリング
３６２の方に走行駆動し、接続機構によりビークル３０
０と接続する。

【０１２８】次に昇降台３６１を下降させるとともにマ
ニピュレータ３６０と昇降台３６１とのコネクタを外し
、昇降台３６１をトーラス状スペース２から後退させる
。その後、ビークル３００を走行させながらマニピュレ
ータ３６０をトーラス状スペース２内で動作させ、トー
ラス状スペース２内の壁面の任意の位置に位置決めし、
アーマタイル７のメインテナンスを行なう。

【０１２９】また、ビークル３００が軌道１００の関節
１０２を通過する時には可動側のスライドリング３６３
の位置を図２１のように固定側と同一にし、関節１０２
との干渉を回避する。

【０１３０】図２２から図２９により更に詳しくビーク
ル３００に搭載したにはマニピュレータ３６０について
説明する。図２３及び図２４はそれぞれ図２２のＢ−Ｂ
線及びＣ−Ｃ線に沿う図である。

【０１３１】図２３及び図２４に示すように、ビークル
３００に搭載されたマニピュレータ３６０は一部に切欠
部を有するリング３６２がビークル３００の先端に着脱
自在に固定されている。この固定リング３６２には周方
向にガイド溝３６９が設けられており、その切欠部両端
のブロック３６８には各々ローラ３７０ａ，３７０ｂが
回動自在に取付けられ、固定リング３６２と同様に一部
に切欠部を有するスライドリング３６３に設けられたガ
イド溝３６９内に転動可能に挿入されている。

【０１３２】固定リング３６２とスライドリング３６３
との間には、減速機３７１を介して駆動モータ３７２が
取付けられたギアケース３７３が設けられている。この
ギアケース３７３はその両側面に固定リング３６２およ
びスライドリング３６３のガイド溝３６９，３６９に案
内されて転動する複数のローラ３７０ｃ，３７０ｄを持
っている。また、減速機３７１の出力軸には傘歯車３７
４，３７５と噛合する傘歯車３７６が取付けられており
、傘歯車３７４に取付けられた軸３７９は軸受３７８を
介し、また傘歯車３７５に取付けられた軸３７７は軸受
３８０を介してギアケース３７３に各々回転自在に支持
されている。さらに、各々の軸３７７，３７９の他端に
は固定リング３６２の外周に支持された平歯車３８２お
よびスライドリング３６３の外周に支持された平歯車３
８１と噛合する平歯車３８４，３８３が取付けられてい
る。

【０１３３】一方、スライドリング３６３の中央には、
図２８に示すようにマニピュレータ３６０のスライドア
ーム３６４の固定部３６４ａが取付けられている。この
マニピュレータ３６０のスライドアーム３６４の先端に
は、図２９に示すようにスライドアーム３６４の軸線を
中心として回動する関節Ｒ１、これと直交する軸回りに
第１アーム３６５を揺動する関節Ｓ１、これと平行な軸
回りに第２アーム３６６を揺動する関節Ｓ２が設けられ
、さらに第２アーム３６６の軸を中心として回転する関
節Ｒ２、これと直交する軸回りの揺動関節Ｓ３、ツール
３９０の回転関節Ｒ３の３自由度を備えた手首機構３６
７が設けられており、各々図示しない駆動機構を備えて
いる。

【０１３４】次に上記マニピュレータ３６０を装着した
ビークル３００を備える遠隔保全装置の作用について述
べる。

【０１３５】図２２に示すように、スライドリング３６
３に取付けられたマニピュレータ３６０は、固定リング
３６２とスライドリング３６３とが重なり合う状態では
、これらのリングの切り欠き部が軌道１００の関節１０
２や軌道支持装置２５０の支持部と干渉することなく、
ビークル３００がこれらを通過して走行することができ
る。

【０１３６】したがって、第一壁７の交換作業等を行な
う際は、まずビークル３００を軌道１００上を走行させ
て関節１０２や軌道支持装置２５０のない所定の位置へ
位置決めする。次に駆動モータ３７２を駆動してスライ
ドリング３６３を所定の角度に回転し、マニピュレータ
３６０のスライドアーム３６４の方向を決める。

【０１３７】このとき図２３から図２７に示すように、
駆動モータ３７２を回転すると減速機３７１を介して傘
歯車３７６が回転し、これと噛合う傘歯車３７４，３７
５を介して軸３７７，３７９は各々反対方向に回転し、
平歯車３８３，３８１および３８４，３８２の噛合によ
って、固定リング３６２に対するギアケース３７３と、
ギアケース３７３に対するスライドリング３６３は相対
的に同一方向に、各々噛合う平歯車３８３，３８１およ
び３８４，３８２の歯数比に応じた角度分αおよびβの
揺動を行ない、結果として固定リング３６２に対してス
ライドリング３６３はα＋βだけ揺動したことになる。 しかもこのとき固定リング３６２に対しマニピュレータ
３６０の基部を持つスライドリング３６３は少なくとも
マニピュレータ３６０の基部を挟む２箇所においてガイ
ド溝３６８，３６９に案内されたローラ３７０ａ，３７
０ｂ，３７０ｃ，３７０ｄを介して支持されている。従
って、平歯車３８３と３８１および３８４と３８２の歯
数比を適切に選ぶことによって、マニピュレータスライ
ドアーム３６４の方向を軌道１００の回りに３６０度任
意に向け、しかもマニピュレータ３６０の基部を強固に
支持することができる。

【０１３８】次に図２８，２９において、炉内面に取付
けられた第一壁７にアクセスするため、マニピュレータ
３６０の各関節を図示しない駆動手段によって駆動し、
マニピュレータ３６０の姿勢を変化させる。この時マニ
ピュレータ３６０は、軌道１００の軸線を中心とする回
転及び伸縮と、スライドアーム３６４の軸線を中心とす
る回転と、第１アーム３６５の揺動と、第２アーム３６
６の揺動と、手首３６７の３自由度の８自由度、さらに
ビークル３００の走行も含めて合計９自由度を備えてい
るため、炉内面の任意の第一壁７にアクセスできる姿勢
が何通りか取れる。

【０１３９】したがって、軌道１００の関節１０２或い
は軌道１００が軌道支持装置２５０に支持される位置、
即ちマニピュレータ３６０のスライドアーム３６４の方
向決め動作が制限を受ける位置の断面にある第一壁７に
対しても、その近傍にビークル３００を位置決めするこ
とによってマニピュレータ３６０の手先をアクセスさせ
ることができる。

【０１４０】以上説明したマニピュレータ３６０を備え
たトカマク型核融合炉の遠隔保全装置にあっては、次の
ような効果を得ることができる。

【０１４１】 （ａ）軌道回りの回転の自由度を切欠部を有する円環状
の固定リング３６２と同形状のスライドリング３６３、
その両者と相対運動を行なう駆動手段によって構成した
ことにより、軌道１００および軌道の関節１０２、軌道
支持装置２５０等と干渉せずにビークル３００の軌道１
００上の走行を可能とし、これらがない位置での軌道回
りの全方向へのマニピュレータ３６０の動作が可能とな
る。

【０１４２】 （ｂ）さらに、軌道回りの自由度を単一駆動モータ３７
２により駆動される２系列の歯車列を用いて固定リング
３６２とギアケース３７３間、ギアケース３７３とスラ
イドリング３６３間の動作が個別に行われるので、歯数
比の選定により固定リング３６２、スライドリング３６
３とギアケース３７３の相対位置を、相互の支持が最も
強固になる配置とすることができる。

【０１４３】 （ｃ）同じく固定リング３６２とスライドリング３６３
とを同一形状とし、一部に切欠部を有する円環状とした
ので、軌道敷設後のビークル３００への着脱が可能であ
る。

【０１４４】 （ｄ）マニュプレータ３６０の自由度の構成を軌道回り
の回転、伸縮、スライドアーム回りの回転、第１アーム
３６５の揺動、第２アーム３６６の揺動、手首３軸の計
８自由度としたことにより、縦長Ｄ断面の炉内面の全域
にアクセス可能であり、しかも軌道関節、軌道支持装置
２５０との干渉によって軌道回りの回転が制約を受けて
もその冗長性によって、他の位置から希望箇所へのアク
セスを行なうことができる。

【０１４５】更に、本実施例ではマニピュレータ３６０
をビークル３００に軌道１００上にて着脱したが、予め
ビークル３００に搭載しておいてもよい。また、図３０
は変形例によるビークル３００′を示す。

【０１４６】このビークル３００′は上記と同様なマニ
ピュレータ３６０が両端部に予め搭載されている。この
場合には２つのマニピュレータ３６０により互いに協働
して効率よく作業を行うことができる。また、一方のマ
ニピュレータ３６０にカメラ等の監視装置を取付けるこ
ともできる。

【０１４７】したがって、本発明の遠隔保全装置は、図
２０〜２２及び図２８に示すようにダイバータ交換用の
マニピュレータ３３０とアーマタイル交換用のマニピュ
レータ３６０とを備えたビークル３００、あるいは、図
３０に示すように、アーマタイル交換用マニピュレータ
３６０のみを２本備えたビークル３００′を保全作業の
内容に応じて準備することができる。

【０１４８】そして、この遠隔保全装置が２組の軌道敷
設装置を使用してトーラス状スペースの全周に軌道を敷
設する場合は、両軌道敷設装置のそれぞれ±１８０°の
範囲で移動できるビークルを使用することができる。こ
の場合は、これらの各軌道敷設装置のビークルを作業内
容に応じてその組合わせを種々選択することができる。 また、このように２台のビークルを使用する場合は、一
方のビークルが故障しても他方のビークルを救援用に使
用できる。

【０１４９】 （８）ケーブルの引き回し方法 以上説明したように、本実施例においては、駆動手段を
備え、かつ移動する機構として、主なものに第１、第２
スライドリンク２０３、２０４、送り台車２０２、ビー
クル３００（上記変形例のビークル３００′も同様）が
ある。それら軌道の機構にはケーブルが接続され、移動
に伴ない引き回される。ここではビークル３００に接続
されるケーブルの引き回し方法について説明する。

【０１５０】図３１は軌道１００がキャスクに収納され
ている状態でのケーブル４００の収納状態を示すもので
あり、ビークル３００に接続されたケーブル４００はリ
ンク１０１に沿って関節１０２毎に設けられた後述する
ケーブルサポート４０１に支持され、リンク１０１の最
終端で旋回リンク２０１の上を通り、軌道送り台車２０
２上で、ケーブル４００の送り出し駆動手段（図示せず
）を備えたケーブル送りローラ４０２を経て、図示しな
い巻取駆動機構を備えたケーブルドラム４０３に巻き取
られ、さらに図示しない制御装置に接続されている。

【０１５１】関節１０２に設けられたケーブルサポート
４０１の構成を図３に基づいて説明する。通常閉じてい
て押されると開く開閉自在のレバー４０４が組付けられ
るとともに、内側の下面及び側面にローラ４０５Ａが組
付けられたケーブル受け４０５が支持軸４０６まわりに
回動自在に支持され、更に支持軸４０６は関節１０２の
軸まわりに揺動自在に支持されているとともに、リンク
１０１が屈曲しても常に関節１０２の両側のリンク１０
１で挟まれる角のほぼ中央に位置するように図示しない
リミッタ機構を備えている。

【０１５２】以上のような構成において、軌道１００及
びビークル３００の移動に伴なうケーブル４００の引き
回しの状態について説明する。軌道１００の先端がメイ
ンテナンスポート９内でトーラス状スペース２の中心に
向かって進入する時には、ケーブル４００は軌道１００
と一体になって移動する。

【０１５３】軌道１００の関節１０２が直線状に並ぶ状
態に至り、第２スライドリンク２０４と軌道送り台車２
０２が一体となってメインテナンスポート９内を移動し
た後、トーラス状スペース２内で支持アーム２０５が回
転し、所定の位置で停止させるまでの状態においては、
ケーブル４００は、ケーブルドラム４０３から順次送り
出される。

【０１５４】軌道１００がトーラス状スペース２内にて
展開される動作において、軌道のリンク１０１が、ビー
クル３００の後端部にある関節１０２のまわりに回転す
る時には、ケーブル４００はケーブル送りローラ４０２
及びケーブルドラム４０３によってトーラス状スペース
の中心方向に送り出され、図３２に示す状態になる。

【０１５５】一方、ビークル３００が軌道を送り出す時
には、ケーブル４００はケーブル送りローラ４０２及び
ケーブルドラム４０３によって、キャスクの方へ引き込
まれ、図３３のようになる。また、関節１０２がビーク
ル３００に接近するとケーブルサポート４０１のレバー
４０４がビークル３００の図示しない突出部によって開
けられ、ケーブル４００はケーブルサポート４０１から
外れ、軌道１００だけが送り出される。

【０１５６】ビークル３００が軌道１００に沿って軌道
１００の先端に向かって移動する状態においては、ケー
ブル４００はケーブル送りローラ４０２及びケーブルド
ラム４０３によって送り出され、また、ビークル３００
が関節１０２を通過する時にはケーブルサポート４０１
のレバー４０４を図示しないビークル３００の突出部に
より開け、ケーブル４００はケーブル受け４０５の内側
に載せられ、ローラ４０５Ａによって滑らかにガイドさ
れる。

【０１５７】ビークル３００がメインテナンスポートに
向かって移動する状態においては、ケーブル４００はケ
ーブル送りローラ４０２及びケーブルドラム４０３によ
って引き込まれ、ビークル３００が関節１０２を通過す
る時にはケーブルサポート４０１のレバー４０４が開け
られ、ケーブル４００はケーブルサポート４０１から外
される。

【０１５８】なお、上記ではビークル３００についての
み説明したが、ビークル３００′についても同様なこと
は明らかである。

【０１５９】上記本実施例による遠隔保全装置からは、
以下の効果が得られる。

【０１６０】 （Ａ）複数の円弧状リンク１０１で構成された軌道１０
０を円弧の外側方向に屈曲させて収納し、また第１およ
び第２スライドリンク２０３、２０４を２段重ねた状態
で収納する構成としたので、限られたスペースのキャス
クに装置全体を収納できるとともに、狭いポートを通過
させることができる。

【０１６１】 （Ｂ）軌道を構成する円弧状リンク１０１が連続的な円
弧となる位置までしか屈曲できないように関節１０２を
構成したので、複雑な制御をおこなわなくても容易に円
弧状の軌道を得ることができる。

【０１６２】 （Ｃ）支持アーム２０５にビークル３００を固定し、ビ
ークル３００には軌道の先端のリンクが支持されている
ので、トーラス状スペース内で支持アーム２０５を所定
の角度に位置決めすることにより容易に軌道１００を所
望の位置に展開できる。

【０１６３】 （Ｄ）ビークル３００の走行駆動機構を用いて、ビーク
ル３００を軌道に沿って走行させることだけでなく、ビ
ークル３００を支持アーム２０５に固定することにより
、軌道１００の送り出しも可能としたので、機構が簡単
になる効果がある。

【０１６４】 （Ｅ）軌道１００を構成するリンク１０１が連続的な円
弧状となった時に関節１０２をロックするので、軌道１
００の剛性と強度を確保することができる。また、ロッ
ク機構はビークル３００側に設けた駆動装置により動作
させるので、関節の機構を簡単なものにできる効果があ
る。さらに、上記駆動装置が作用するフックの支持軸部
をマイナスドライバのように構成したので、ロックをか
けたり外したりした後に退避動作などの特別な動作をす
ることなしにそのまま軌道を送り出すことができ、機構
が簡素になる効果がある。

【０１６５】 （Ｆ）軌道１００の関節１０２を関節ローラホールダ２
１０や軌道送り台車２０２で移動させることにより、軌
道１００のリンク１０１を屈曲させる構成としたので、
関節１０２に屈曲のための駆動機構を設ける必要がなく
、関節１０２の機構を簡単にすることができる効果があ
る。

【０１６６】 （Ｇ）軌道１００をトーラス状スペース内に展開する時
に、軌道支持装置２５０のガイドローラ２５４により軌
道の下面を支持する構造としたので、展開時の動作が安
定になるとともに、軌道１００の送り出しの位置精度が
確保できる効果がある。

【０１６７】 （Ｈ）軌道１００をトーラス状スペースの半周分展開し
た後に側面のポートの軌道支持装置２５０で軌道を把持
固定するとともに、対向ポートにおいても軌道の先端を
把持固定する構成としたので、軌道の剛性を高めること
ができるとともに安定した動作が可能となり装置を小形
、軽量化できる。

【０１６８】また、軌道の先端を固定する場合にも、展
開された軌道全体を揺動させる必要がないので、安定し
た状態で動作できる。

【０１６９】 （Ｉ）対向ポートから展開された軌道をもう１台のビー
クル３００が走行する構成としたので、作業能率が向上
する。

【０１７０】 （Ｊ）ビークル３００のフレームがチャンネル形断面を
持つ構造となっているので、走行時に関節１０２や軌道
支持装置２５０と干渉せず走行動作が単純になり、また
、軌道支持装置２５０を退避させる必要もないので軌道
の剛性も損なわない効果がある。

【０１７１】 （Ｋ）ビークル３００に備えられるマニピュレータをテ
レスコープ形としたので、小さく収納してメインテナン
スポート内を移動でき、しかも、大きなストロークが確
保できる効果がある。

【０１７２】 （Ｌ）さらに、このマニピュレータは軌道に沿った軸ま
わりに揺動駆動されるので、所定の動作領域の中の任意
の位置にエンドイフェクタを位置決めできる。

【０１７３】 （Ｍ）アーマタイルのメインテナンス用マニピュレータ
を側面のポートから挿入し、ビークルに装着する構成と
したので、ビークルの走行機構や軌道の敷設機構がその
まま使用でき機構が簡単になる効果がある。また、ダイ
バータのメインテナンス作業とアーマタイルのメインテ
ナンス作業の切替えが速やかに行なえ、作業の能率が向
上する。

【０１７４】 （Ｎ）また、上記マニピュレータ全体がスライドリンク
を介して軌道のまわりに回転できる構成としたので、広
い動作領域が得られる効果がある。

【０１７５】 （Ｏ）このマニュピレータにおいて、第１アームより先
端部をスライドリンク３６２、３６３のまわりに回転さ
せる穴長の自由度を設けたので、軌道の関節部等のよう
にスライドリングが回転できない場所があってもそれに
よってマニュピレータの手首３６７が到達不可能となる
領域が生じるようなことがなく、所望の動作領域を確保
できる効果がある。

【０１７６】 （Ｐ）さらに、このマニピュレータの駆動に必要な動力
源の信号の授受を接続機構を介してビークル３００との
間で行なう構成としたので、ビークル３００のケーブル
処理機構をそのまま利用でき、機構が簡単になる効果が
ある。

【０１７７】 （Ｑ）軌道支持装置２５０が挿入されている側面のポー
トにおいて、前後進する台車２０２により、ダイバータ
の搬出入ができるので、機構およびその動作が単純であ
るばかりでなく、作業の効率も高くなる効果がある。

【０１７８】 （Ｒ）軌道１００の関節１０２に開閉自在のレバーが取
付けられたケーブルサポートを備えているので、軌道１
００の送り出し時やビークル３００の走行時等に軌道１
００とビークル３００が相対的に移動する状態になって
も、ケーブルが過度に引張られたり、たるんだり、から
まったりするようなことがなくない。

【０１７９】 （Ｓ）上記ケーブルサポートは、回転自在に支持される
とともに、軌道１００のリンク１０１の屈曲角のほぼ中
央に位置するようにリミッタ機構が備えられているので
、リンク１０１が屈曲してもケーブル４００が挟まった
り過度に屈曲したりすることがない。

【０１８０】以上に述べた実施例においては、対向する
ポートからも軌道１００を展開し、軌道１００を円環状
に敷設するとしたが、対向ポートから軌道の支持装置２
５０のみを挿入して軌道１００の先端を固定するように
してもよい。これにより全周にわたってメインテナンス
する必要のない場合に作業を簡素化することができる。

【０１８１】また、側面のポートからアーマタイルのメ
インテナンス用のマニピュレータを挿入し、スライドリ
ンク３６２、３６３を用いてビークル３００に装着する
ようにしたが、検査装置や他のメインテナンス機器も装
着できるようにしてもよい。これにより、多様なメイン
テナンス作業を行うことができ、効率が向上する。

【０１８２】

【発明の効果】以上明らかなように本発明によると、コ
ンパクトに収納できかつトーラス状スペース内に延設し
たときの剛性の高い軌道及びこの軌道上を移動するビー
クルにより、作業能率及び信頼性が高く、特にトカマク
型核融合装置に有用な遠隔保全装置が提供される。

【０１８３】また、この制御装置が駆動機構の状態に適
応して制御することができるため、この遠隔保全装置の
作動信頼性を極めて高いものとすることができる。

【０１８４】更に、軌道の各関節との干渉を防止する固
定リング及び可動リングを介してビークルに多関節マニ
ピュレータを搭載することにより、トーラス状スペース
内のあらゆる機器に対する作業能率を極めて高いものと
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による遠隔保全装置の一実施例の全体の
概略的な斜視図である。

【図２】図１の実施例における軌道がキャスク内に収納
されている状態を示す概略的な平面図である。

【図３】同実施例における軌道の関節の斜視図である。

【図４】同実施例におけるビークルの走行駆動手段を示
す概略的な斜視図である。

【図５】同実施例の第１、第２スライドリンクがキャス
クに収納されている状態の概略的な側面図である。

【図６】同実施例の軌道の先端が第１スライドリンクと
ともにメインテナンスポートに進入している状態を示す
概略的な平面図である。

【図７】同実施例の支持アーム及び先端のリンクをトー
ラス状スペース内に位置決めした状態を示す概略的な平
面図である。

【図８】同実施例の第１スライドリンクに設けられた関
節ローラホルダを示す概略的な平面図である。

【図９】同実施例における軌道の展開手順の説明図であ
る。

【図１０】図９の状態から更に軌道を展開する状態の説
明図である。

【図１１】図１０の状態から更に軌道を展開する状態の
説明図である。

【図１２】同実施例における関節のロック機構とその駆
動機構を示す斜視図である。

【図１３】図１１の状態から更に軌道を展開する状態の
説明図である。

【図１４】同実施例における軌道支持装置を示す概略的
な側面図である。

【図１５】同じく軌道支持装置の先端部分の詳細を示す
斜視図である。

【図１６】対向するメインテナンスポートから展開され
た他の軌道の先端の固定状態を示す平面図である。

【図１７】同実施例の軌道上を移動するビークルの概略
的な斜視図である。

【図１８】同実施例による遠隔保全装置でダイバータの
交換作業を行う状態を概略的に示す側面図である。

【図１９】図１の実施例の遠隔保全装置の制御装置の例
を示すブロック図である。

【図２０】図１の実施例の遠隔保全装置に装着するアー
マタイル用メインテナンスマニピュレータとその昇降台
を示す側面図である。

【図２１】２種類のマニピュレータを装着したビークル
が軌道の関節を通過する状態の一例を示す説明図である
。

【図２２】アーマタイルメインテナンス用マニピュレー
タを装着したビークルを示す概略的な斜視図である。

【図２３】第２２図のＢ−Ｂ線に沿う図である。

【図２４】第２２図のＣ−Ｃ線に沿う図である。

【図２５】アーマタイルメインテナンス用マニピュレー
タの２つのリングの作動状態を説明する図である。

【図２６】同じくアーマタイルメインテナンス用マニピ
ュレータの２つのリングの作動状態を説明する図である
。

【図２７】同じくアーマタイルメインテナンス用マニピ
ュレータの２つのリングの作動状態を説明する図である
。

【図２８】図２２のアーマタイルメインテナンス用マニ
ピュレータのトーラス状スペース内における作動状態の
説明図である。

【図２９】図２０及び図２２に示すアーマタイルメイン
テナンス用マニピュレータの自由度を示す概略的な説明
図である。

【図３０】２つのアーマタイルメインテナンス用マニピ
ュレータを搭載したビークルの変形例の斜視図である。

【図３１】キャスク内に軌道を収納したときのケーブル
の収納状態を示す概略的な平面図である。

【図３２】軌道がトーラス状スペース内に展開されると
きのケーブルの処理を説明するための概略的な平面図で
ある。

【図３３】同じく軌道がトーラス状スペース内に展開さ
れるときのケーブルの処理を説明するための概略的な平
面図である。

【図３４】トカマク型核融合炉の概略的な構成を示す断
面図である。

【図３５】従来の遠隔保全装置の概略的な平面図である
。

【符号の説明】

１００，１００′…軌道、１０１ａ．．．．１０１ｆ…
リンク、１０２．．．．関節、１０３…ローラ、１０４
…ラックギヤ、１０５…フック部材、１０６…支持軸、
１０７，１０９…突起、１０８…ピン部材、２００…軌
道敷設手段、２０１…旋回リンク、２０２…台車、２０
３，２０４，２５２…スライドリンク、２０６…軌道収
納手段、２０７…固設ガイド、２０９…ガイド溝、２１
０…ローラホルダ、２５０…軌道支持装置、２５４…ガ
イドローラ、２５５…把持部材、３００，３００′…ビ
ークル、３０２…サーボモータ、３０５…フレーム手段
、３３０，３６０…マニピュレータ、３６２…固定リン
グ、３６３…可動リング、３６４…スライドアーム、４
００…ケーブル手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部のトーラス状スペースを半径方向
   に延びる複数のメインテナンスポートで外部に連通した
   容器と、この容器の内部に配置された機器とを備えるト
   カマク型核融合装置を保全するための遠隔保全装置であ
   って、互いに枢着された複数の円弧状リンクから形成さ
   れ、前記トーラス状スペース内に連続した半円状に延設
   される軌道と、この軌道に沿って移動し、前記機器を取
   扱う少なくとも１のマニピュレータを搭載したビークル
   と、前記容器の外部に配置されて前記軌道を収容する軌
   道収納手段と、この軌道収納手段に収納された軌道の各
   リンクを１つのメインテナンスポートから前記スペース
   内に周方向に沿って順次送出し、このスペースと同心状
   に軌道を延設し、この軌道の最後端のリンクを支持する
   軌道敷設手段と、前記１つのメインテナンスポートに隣
   接する他のメインテナンスポートから挿入されて前記ス
   ペース内に延設された軌道の中間部を支持する軌道支持
   装置とを備えることを特徴とする遠隔保全装置。
2. 【請求項２】　　それぞれがサーボモータを持ち、少な
   くとも前記軌道の延設・収容動作およびマニピュレータ
   の取扱い動作を行わせる複数の駆動機構と、これらの駆
   動機構の動作位置、動作速度および駆動力を制御するた
   めの制御装置とを備え、この制御装置が前記サーボモー
   タを制御して駆動機構の動作位置、動作速度および駆動
   力を制御するサーボモータ制御手段と、前記サーボモー
   タで駆動される駆動機構の動作位置、動作速度および駆
   動力を検出して動作状態を監視し、この検出データを出
   力する動作状態監視手段と、前記サーボモータ制御手段
   を制御するための複数の制御方法を格納し、前記動作状
   態監視手段で検出された検出データに基づいてこの制御
   方法を切換えて前記駆動機構の位置制御の剛性を変更す
   る制御則切換手段と、前記動作状態監視手段からのデー
   タに基づいて前記駆動機構の動作位置、動作速度および
   駆動力の修正指令をサーボモータ制御手段に出力する目
   標値発生手段とを有することを特徴とする請求項１記載
   の遠隔保全装置。
3. 【請求項３】　　内部のトーラス状スペースを半径方向
   に延びる複数のメインテナンスポートで外部に連通した
   容器と、この容器の内部に配置された機器とを備えるト
   カマク型核融合装置を保全するための遠隔保全装置であ
   って、それぞれ関節により互いに枢着された複数の円弧
   状リンクから形成され、前記トーラス状スペース内にこ
   れと同心状の連続した円弧状に延設される軌道と、この
   スペース内で軌道上を走行するビークルと、このビーク
   ルに搭載され、前記機器を取扱うマニピュレータとを備
   え、このマニピュレータは、前記軌道の軸線と同心状に
   前記ビークルに一側を固定され、ビークルが軌道上を移
   動するときに前記関節との干渉を防止する切り欠きを有
   する固定リングと、この固定リングの他側にこの固定リ
   ングの周方向に沿って移動可能に装着され、一部に切り
   欠きを有する可動リングと、この可動リングを固定リン
   グに対して移動する駆動装置と、前記可動リングに結合
   された多関節マニピュレータとを有することを特徴とす
   る遠隔保全装置。