Brevet FR2593598A1 — publié le 19870731

Procédé et dispositif de contrôle de la verticalitê du mat de manutention d'une machine La présente invention concerne le contrôle à distance de la verticalité du mât télescopique de manutention d'une machine lorsque ce mât est en position déployée vers le bas et elle trouve une application particuliérement importante dans les machines de manutention d'assemblages combustibles nucléaires. I1 est souvent nécessaire de vérifier que 8 mât télescopique d'une machine déplaçable horizontalement pour l'amener au-dessus d'un emplacement de prise ou de dépose reste vertical, afin que l'extrémité inférieure du mât corresponde bien à la position donnée à la machine. Dans certains cas il suffît de vérifier que cette verticalité est respectée dans un domaine de tolérance détermine. Dans d'autres cas. il faut déterminer les écarts de verticalité en amplitude et en direction. Ce problème de contrôle se pose notamment dans le cas d'une machine de manutention d'assemblages combustibles nucléaires placée au-dessus de la piscine d'une cuve de réacteur. Une telle machine ost utilisée pour saisir un assemblage combustible à la fois en un emplacement, par exemple dans le coeur du réacteur. puis l'amener en un autre emplacement. I1 est nécessaire de vérifier périodiquement la verticalité du mât lorsqu'il est en position déployée. A l'heure actuelle. la solution classique pour réaliser cette opération est de vider la piscine. de descendre le mât complètement, et de vérifier la verticalité à l'aide d'une lunette''de visée. par comparaison avec un fil à plomb servant référence. Cette solution présente de graves inconvénients. L opérateur est soumis à irradiation. La vige-e ut la piscine et son remplissage prennent du tempsi pendant une opération de manutention le mât subit un choc. il n'est pas possible de vérifier facilement que la verticalité a été conservée, puisque la piscine est remplie d'eau. La présente invention vise à fournir un procédé et un dispositif de contrôle de verticalité répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'ils procurent une solution simple au problème et permettent un contrôle à distance. Dans ce but l'invention propose notamment un procédé suivant lequel on amène la machine en un emplacement de mesure prédétermine : on dispose. à la verticale du point de support du mât sur la machine et à une distance de cette dernière correspondant à la longueur du mât déployé. un réceptacle présentant une cavité évasée vers le haut. ayant un fond de dimensions correspondant aux dimensions transversales du mât , on descend le mât jusqu'à ce qu'il soit en butée contre le réceptacle ; et on détermine la position verticale du mât par rapport à la machine lorsqu'il est venu en butée. Si le mât est parfaitement vertical. ou ne présente qu'un défaut de verticalité inférieur au jeu prévu dans le réceptacle, il atteint le fond et la position du mât par rapport à la machine lors de la venue en butée aura une valeur prédéterminée. Par contre. en cas de défaut de verticalité, la butée interviendra pour une position du mât d'autant plus élevée que le défaut de verticalité est important. Le réceptacle comporte avantageusement une cavité de forme pyramidale inversée à gradins. Le mât a en général une forme polygonale correspondant à celle des assemblages à manipuler. Le fond aura une forme correspondant à celle du mât. par exemple carrée ou hexagonale. Lorsqu'on souhaite non seulement mesurer les défauts de verticalité. mais aussi déterminer leur orientation. il suffit de déterminer sur quelle face du réceptacle vient prendre appui le mât. Cette détermination peut notamment se faire à l'aide d'au moins une caméra portée par le mât lui-même. Dans ce cas, le réceptacle est avantageusement ouvert dans les angles pour permettre une vision directe de l'appui par la caméra. L'invention propose également un dispositif de contrôle permettant de mettre en oeuvre le procédé cidessus. Ce dispositif comporte notamment un réceptacle présentant une cavité évasée vers le haut, en forme de pyramide inversée à gradins. des moyens pour amener la machine en un emplacement tel que le point de support du bras par la machine soit à la verticale du réceptacle. et des moyens de mesure de la position du bras par rapport à la machine lorsqu'il est en appui sur le réceptacle. Dans le cas où l'invention est appliquée à une machine de manutention de combustible nucléaire. le dispositif comporte uniquement. en plus des moyens qui sont déjà prévus sur la machine. le réceptacle qui constitue un organe simple. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de realisation donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent. dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en éléva- tion. montrant le montage d'une machine de manutention de combustible au-dessus de la piscine d'un réacteur. - la figure 2 est un schéma de principe en élé- vation, å, grande échelle. montrant une constitution possible du mât télescopique de la machine de la figure 1. - la figure 3 est une vue en perspective à grande échelle, montrant un réceptacle utilisable dans le dispositif de l'invention. dans le cas d'un mat à section carrée, - la figure 4 est un schéma à grande échelle, en élévation et en coupe partielle. montrant l'engagement de la partie terminale du mât dans le réceptacle. - la figure 5 est une vue de dessus partielle montrant schématiquement une constitution possible du réceptacle dans le cas d'un mât à section hexagonale. La figure 1 montre schématiquement une piscine 10 dans laquelle est disposée la cuve 12 d'un réacteur nucléaire dont le coeur 14 est constitué d'assemblages combustibles. Une machine de manutention 16 permettant de décharger des assemblages du coeur 14 et de recharger des assemblages neufs est prévue pour se déplacer horizontalement au-dessus de la piscine. Sur la figure 2, on a montré schématiquement la partie basse d'une telle machine. comportant une passerelle 18 munie de roues 20 de circulation sur des rails portés par la margelle de la piscine. La passerelle 18 porte elle-meme des rails de circulation d'un chariot 22 dans une direction orthogonale à la direction de dépassement de la passerelle. Le chariot 22 porte un mât vertical télescopique 24. La partie haute du mât est constituée par un fût 30 solidaire du chariot pour ce qui est de sa position verticale et portant divers organes de commande et de contrôle. Le mât proprement dit 25 est commandé par des organes contenus dans la partie fixe de la machine. Il est par exemple suspendu au câble 26 d'un treuil non représenté. Le tube 25 est guidé à l'intérieur du fût 30 par des moyens appropriés. représentés sur la figure 2 par des galets 28 placés à divers niveaux. Ces galets peuvent également servir à solidariser en rotation le tube 25 du fût 30. Le tube 25 est muni. à son extrémité basse, d'une pince dont seuls les mors 31 sont représentés et qui permettent de saisir la pièce d'extrémité supérieure d'un assemblage à manutentionner. En général, les machines de manutention du type qui vient d'être défini comportent des moyens permettant de déterminer la position verticale du mât 25 par rapport au fût 30. Sur la figure 2. ces moyens sont représentés sous forme d'une simple graduation 32 portée par le mât 25. De plus, afin de permettre l'observation visuelle des opérations de prise d'un assemblage, de pose et de dépose, il est courant de prévoir sur la machine une caméra de télévision 34 portée par une tige 36. se déplaçant verticalement en même temps que 1&commat; le mât 25. Le dispositif de contrôle de verticalité compor- te, en plus de certains éléments de la machine qui vient d'être decrite, au moins un réceptacle S9. Lorsque les assemblages à manipuler ont une section droite carrée. le mât 25 a généralement lui aussi une section carrée. identique à celle des assemblages. Le réceptacle 38 peut alors avoir la constitution montrée en figures 3 et 4. Ce réceptacle comprend un socle 40 muni de trous de centrage 42 prévus pour s'enfiler sur des pions de centrage 44 prévus au fond de la piscine. Le réceptacle délimite une cavite en forme de tronc de pyramide s'évasant vers le haut, à gradins. Le fond de la cavité est bordé laté- ralement par les parois verticales des flancs 46 du réceptacle au-dessous du premier gradin 40. Ce fond présente des dimensions en plan légèrement supérieures à celles de la partie terminale inférieure du mat 25, de façon que le mat puisse pénétrer dans le réceptacle jusqu'à venir en appui contre le fond de ce dernier, lorsque la machine est au-dessus du réceptacle. dans la mesure où le défaut de verticalité ne dépasse pas une valeur déterminée e0 (Figure 4).Si le défaut de verticalité est supérieur à eo, mais inférieur à une valeur e1, le mât viendra s'appuyer contre le premier gradin 48, et ainsi de suite. Dans la pratique, il sera généralement suffisant de prévoir deux gradins, ce qui permet de définir trois plages de défaut de verticalité. En général, le mat 25 est prolongé par des pions de centrage 50 (Fig.4). Le socle 40 présentera alors une ouverture centrale suffisante pour livrer passage à ces pions et/ou aux pinces 30. A titre indicatif, on peut indiquer qu'on obtient des résultats satisfaisants, dans le cas des assemblages utilisés à l'heure actuelle pour les réacteurs à eau sous-pression, avec un réceptacle dont les gradins ont une largeur d'environ 2 mm, la distance verticale entre gradins étant d'environ 40 mm. Pour qu'il soit plus facile de déterminer, à l'aide de la caméra tou des caméra) 3X, contre lequel des gradins le mât vient en appui, les flancs délimitant la cavité sont avantageusement interrompus dans les angles, pour donner au réceptacle 38 la forme montree schématiquement en figure 3. La caméra ou chaque caméra est alors montée sur le mât de façon à viser un des coins du réceptacle. Le procédé suivant l'invention est le suivant, dans le cas oû il met en oeuvre le dispositif qui vient d'être décrit. La machine de manutention 16 est tout d'abord amenée, mât 25 remonté. au-dessus de l'emplacement du réceptacle 38 préalablement placé au fond de la piscine. La position exacte dans laquelle la machine 16 doit être amenée pour que l'axe du fût 30 soit exactement audessus de l'axe du réceptacle peut être déterminée à l'avance, éventuellement alors que la piscine est vide d'eau. Le mât 25 est descendu jusqu'au moment ou il arrive en appui contre le réceptacle 38. La venue en appui est détectée du fait de la diminution de la charge supportée par le câble 26. La plupart des machines de chargement comporte déjà des moyens de mesure de cette charge, de sorte que la mise en oeuvre de l'invention n'implique aucune sujétion supplémentaire. D'après la cote verticale lue sur la graduation 32, on connait directement l'ordre de grandeur du défaut de verticalité. Le sens de l'écart par rapport à la verticale est déterminé en observant, à l'aide de la caméra 34, quel est le flanc 46 du réceptacle sur lequel le mât est venu en appui. Une fois connues l'amplitude et la direction du défaut de verticalité, il est possible de tenir compte de cet écart pour mettre en place la machine 16 de telle façon que le bras vienne exactement au droit d'un assemblage combustible à saisir ou de l'emplacement de dépose d'un tel assemblage. Lorsque le mât présente une section hexagonale et non plus carrée, on sera amené à donner au réceptacle une forme du genre montré en figure 5. Il sera dans ce cas souvent nécessaire de prévoir sur le mât deux caméras pour identifier le flanc de la cavité sur lequel le mât vient en appui. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de la verticalité du mât de manutention d'une machine (16) lorsque le mât est en position déployée vers le bas, caractérisé en ce qu'on amène la machine en un emplacement de mesure prédéter- miné : on dispose. à la verticale du point de support du mât sur la machine et à une distance de cette dernière correspondant à la longueur du mit déployé, un réceptacle (38) présentant une cavité évasée vers le haut, ayant un fond de dimensions correspondant aux dimensions transversales du mât 25); on descend le mât jusqu'à ce qu'il soit en butée contre le réceptacle (38); et on détermine la position verticale du mât par rapport à la machine lorsqu'il est venu en butée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réceptacle comporte une cavité de forme pyramidale inversée à gradins. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérsé en ce que le fond du réceptacle à un fond de forme correspondant à celle du mât. 4. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on détermine sur quelle face du réceptacle vient prendre appui le mât. 5. Dispositif de contrôle à distance de la verticalité du mât télescopique de manutention d'une machine lorsque ce mât est en position déployée vers le bas, caractérisé en ce qu il comprend un réceptacle (38) présentant une cavité évasée vers le haut, en forme de pyramide inversée à gradins, des moyens pour amener la machine en un emplacement tel que le point de support du mât par la machine soit à la verticale du réceptacle, et des moyens (32) de mesure de la position du mât par rapport à la machine lorsqu'il est on appui sur le recep- tacle. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réceptacle délimite une cavité de forme pyramidale inversée à gradins, de forme carrée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réceptacle est ouvert dans les angles. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mât porte une caméra d'observation des angles du réceptacle.