(57)【要約】【課題】原子力発電所内の高放射線線量環境等の立ち入りが困難な場所において、敷設する軌道が比較的大重量の場合、マニピュレータも高強度のものが必要となり、作業装置全体として大きなものとなってしまい、安定な作業を実施できない問題があり、さらに、レールを設置する周囲の空間が限られている場合、マニピュレータの動作に必要な空間を確保できず、レールの敷設作業を円滑に実施できないという問題があった。【解決手段】敷設済み軌道２の先端に設置された軌道部品設置車３と、前記敷設済み軌道を走行し新設の軌道部品５を搬送する軌道部品搬送車４とを備えた遠隔軌道敷設装置において、前記軌道部品設置車は、前記軌道部品搬送車から移載された前記軌道部品を保持する軌道部品保持部材１９と、該軌道部品保持部材の上部に設けられ、前記軌道部品を水平に移動させる水平移動機構１６と、該軌道部品保持部材の内側面に設けられ、前記軌道部品を上下に移動させる上下移動機構３０とを有する。【選択図】図１
2016003486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
敷設済み軌道の先端に設置された軌道部品設置車と、前記敷設済み軌道を走行し新設の軌道部品を搬送する軌道部品搬送車とを備えた遠隔軌道敷設装置において、
前記軌道部品設置車は、前記軌道部品搬送車から移載された前記軌道部品を保持する軌道部品保持部材と、該軌道部品保持部材の上部に設けられ、前記軌道部品を水平に移動させる水平移動機構と、該軌道部品保持部材の内側面に設けられ、前記軌道部品を上下に移動させる上下移動機構とを有することを特徴とする遠隔軌道敷設装置。
【請求項２】
前記軌道部品保持部材の内側面に、前記軌道部品の側部に設けられた穴部に出没自在に係合する凸部を有する掴み部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項３】
前記掴み部は、前記軌道部品保持部材の内側面に設けられたガイド部材に沿って上下に移動することを特徴とする請求項２に記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項４】
前記軌道部品保持部材は、前記凸部が前記穴部に係合した状態で水平に移動することを特徴とする請求項２に記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項５】
前記軌道部品の両端に設けた凹部、凸部またはラッチ機構により、軌道部品同士を連結することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項６】
前記軌道部品の一端に設けた形状記憶合金部又は低融点合金部により、軌道部品同士を連結することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項７】
前記軌道部品は、接着剤、アンカーボルト、または溶接により軌道敷設場所に固定されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項８】
前記軌道部品設置車および軌道部品搬送車は、車輪とギヤラック係合することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の遠隔軌道敷設装置。
【請求項９】
軌道部品設置車および新設の軌道部品を搬送する軌道部品搬送車とを備えた遠隔軌道敷設装置により、敷設済み軌道の先端に前記軌道部品を連結する遠隔軌道敷設方法において、
前記敷設済み軌道の端部に前記軌道部品設置車を設置し、前記軌道部品搬送車から移載された前記軌道部品を前記軌道部品設置車の軌道部品保持部材で保持し、該軌道部品保持部材を水平移動させて所定位置で下降させ、前記敷設済み軌道の先端に前記軌道部品を連結することを特徴とする遠隔軌道敷設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、人の立ち入りが困難な場所等に軌道を遠隔で敷設する遠隔軌道敷設装置および遠隔軌道敷設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業者の立ち入りが困難である、あるいは立ち入りが制限されるような高放射線線量環境下となる建屋内において点検作業や除染作業を行うためには、例えば遠隔操作の点検装置や作業装置を搭載した作業車が必要となる。このような作業車を軌道上で走行させる場合は、作業車が走行するための軌道を建屋内に設置することが必要である。
【０００３】
従来、遠隔操作により軌道を敷設する装置としては、移動可能な作業車にマニピュレータを搭載し、自走するための軌道を敷設するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１７４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された原子炉格納容器内部の遠隔作業に使用される作業装置は、マニピュレータ、アンテナ等を搭載していることから、遠隔操作により軌道（レール）の設置作業が可能と考えられる。
【０００６】
しかし、原子力発電所内の高放射線線量環境等の立ち入りが困難な場所において、敷設する軌道が比較的大重量の場合、マニピュレータも大型のものが必要となり、作業装置全体として大規模なものとなってしまい、安定的かつ効率的に敷設作業を実施できない問題があり、さらに、軌道を設置する周囲の空間が限られている場合、マニピュレータの動作に必要な空間を確保できず、軌道の敷設作業を円滑に実施できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、原子力発電所内の高放射線線量環境等の立ち入りが困難な場所において、安定かつ円滑に軌道の敷設作業を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本実施形態では、敷設済み軌道の先端に設置された軌道部品設置車と、前記敷設済み軌道を走行し新設の軌道部品を搬送する軌道部品搬送車とを備えた遠隔軌道敷設装置において、前記軌道部品設置車は、前記軌道部品搬送車から移載された前記軌道部品を保持する軌道部品保持部材と、該軌道部品保持部材の上部に設けられ、前記軌道部品を水平に移動させる水平移動機構と、該軌道部品保持部材の内側面に設けられ、前記軌道部品を上下に移動させる上下移動機構とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
以下に述べる本実施形態によれば、人の立ち入りが困難な場所等において、安定かつ円滑に軌道の遠隔での敷設作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る遠隔軌道敷設装置の側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る遠隔軌道敷設装置の上面図。
【図３】本発明の実施形態に係る軌道部品設置車の断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る軌道部品搬送車の側面図。
【図５】本発明の実施形態に係る軌道部品搬送車の断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る軌道部品設置車および軌道部品搬送車の移載作業例を示す側面図。
【図７】本発明の実施形態に係る軌道部品設置車の水平移動作業例を示す側面図。
【図８】本発明の実施形態に係る軌道部品設置車の上下移動作業例を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［構成］
本実施形態において、図１、図２に示すように、敷設済み軌道２ａ、２ｂ、２ｃが連結された状態で、建屋内の軌道敷設場所１の上に設置されている。
【００１２】
敷設済み軌道２の先端部には軌道部品設置車３が移動可能な状態で設置されている。同様に軌道部品搬送車４が新設する軌道部品５を搭載して、軌道部品設置車３の後方から前方方向に移動可能な状態で設置されている。
【００１３】
（軌道部品設置車）
軌道部品設置車３は、図３に示すように、敷設済み軌道２を移動するための走行部６と、走行部６上に取り付けられる門型形状の固定部１５と、固定部１５の内部に取り付けられる水平移動機構１６と、水平移動機構１６に取り付けられる軌道部品保持部材１９と、軌道部品保持部材１９に取り付けられる上下移動用スライドガイド２３と、上下移動用スライドガイド２３に取り付けられる掴み部２４と、固定部１５の両側面下端部に設けられたホースガイド部２９に取り付けられる接着剤吐出装置２７およびホース２８から構成されている。
【００１４】
上下移動機構３０は、上下移動用スライドガイド２３と掴み部２４とから構成される。
走行部６の下部には複数個の接触集電子９が取り付けられ、走行部６の側面には車輪１０、走行歯車１１が駆動可能に取り付けられている。
【００１５】
水平移動機構１６は、図６に示すように、固定部１５の内側の上面に取り付けられる２本のリニアガイド１７、１７と、１本のねじ棒１８と、ねじ棒１８に水平移動可能に取り付けられる軌道部品保持部材１９と、ねじ棒１８の一端に取り付けられる水平駆動用歯車２０と、固定部１５の上部に取り付けられる駆動用モータ２１と、駆動用モータ２１に取り付けられ水平駆動用歯車２０と噛み合う駆動用歯車２２とから構成されている。
【００１６】
ねじ棒１８は固定部１５に対して回転可能に図示しないベアリングで支持されている。
軌道部品保持部材１９内にはリニアガイド１７にガイドされる可動部とねじ棒１８により水平移動するためのナット部が取り付けられている（図示せず）。
【００１７】
軌道部品保持部材１９には、複数段のスライド構造の上下移動用スライドガイド２３が取り付けられている。複数段のスライド構造としては、テレスコピック構造等が採用できる。上下移動用スライドガイド２３には、掴み部２４が取り付けられている。上下移動用スライドガイド２３は図示しない駆動部により掴み部２４を上下に移動させるものである。
【００１８】
掴み部２４には、凸部（ピン）２６が出没自在に取り付けられている。軌道部品５の両側面には複数の穴部２５が設けられており、この穴部２５に対して掴み部２４の凸部（ピン）２６を挿入することにより軌道部品５を掴む構成となっている。
【００１９】
固定部１５の両側下面にはホースガイド部２９が設けられており、ホースガイド部２９上部には接着剤吐出装置２７が取り付けられている。接着剤吐出装置２７の下方向にはホース２８が取り付けられている。
【００２０】
（軌道部品搬送車）
次に、軌道部品搬送車４は、図４、図５に示すように、軌道部品設置車３と同様の敷設済み軌道２を移動するための走行部６と、走行部６上に取り付けられる軌道部品搭載部７と、軌道部品搭載部７に取り付けられる把持機構８から構成されている。
【００２１】
軌道部品搭載部７上には新たに敷設される軌道部品５が脱着可能に搭載されており、軌道部品搭載部７の両側面に取り付けられた把持機構８により固定されている。
【００２２】
把持機構８は、軌道部品５に対して保持、解除の動作をするものであり、例えば、軌道部品５の下方に設けた穴部２５に、把持機構８から図示しない出没自在なピンを前記穴部２５に挿入することによって軌道部品５を把持する構成とすることができる。
【００２３】
（軌道）
図４、図５に示すように、軌道部品５および敷設済み軌道２の内側底面には、全長に渡り、絶縁トレイ１２および３本のトロリー１３が取り付けられている。また、ギヤラック１４も同様に全長に渡り取り付けられている。
【００２４】
トロリー１３は敷設済み軌道２の各軌道間の接続部で電気的に接続されている。また、ギヤラック１４も同様に各軌道間の接続部で歯のピッチが一致するようにあらかじめ設計されている（図示せず）。
【００２５】
トロリー１３の任意の位置、例えば敷設済み軌道２の始端には、電源装置および通信・制御装置が接続されており、かつ、走行部６内には受電装置、通信・制御装置が設けられており、走行部６は常に接触集電子９によりトロリー１３と接触を維持することにより電力を供給され、通信・制御可能となっている。なお、トロリーを設けずに無線通信、バッテリ給電としてもよい（図示せず）。
【００２６】
また、走行部６の走行歯車１１は敷設済み軌道２内のギヤラック１４と常に噛み合っており、精度よく安定して走行することが可能となっている。
【００２７】
軌道部品５の形状は、直線状のものに限らず、軌道敷設場所の表面形状に応じて、水平方向、上下方向に傾斜又はカーブする形状も採用でき、軌道部品５および遠隔軌道敷設装置各部の寸法、形状を適宜設計することにより、軌道部品５を設置することができる。
【００２８】
軌道部品５の連結部は、凹部と凸部の結合、解除可能なラッチ機構による機械的結合によるほか、形状記憶合金を用いてもよく、ヒーターで加熱することにより変形させ、設置後に冷やすことにより高強度に結合できる。さらに、低融点合金を用いて、ヒーターで加熱して溶かし、結合部に流し込み、その後冷却することにより高強度に結合できる。ラッチ機構による結合を採用すれば、軌道部品５を容易に取り外すことができる。
【００２９】
[作用］
次に、図１、図２および図６〜図８に基づいて、本実施形態に係る遠隔軌道敷設装置によって軌道部品５を敷設済み軌道２の終端に追加設置する場合の工程を説明する。
【００３０】
図６は軌道部品設置車３および軌道部品搬送車４の移載作業例を示す側面図で、軌道部品５を軌道部品搬送車４から軌道部品設置車３へ移載する状態を示している。図７は軌道部品設置車３の水平移動作業例を示す側面図で、軌道部品５を敷設済み軌道２の終端側へ移動させた状態を示している。図８は軌道部品設置車３の上下移動作業例を示す側面図で、軌道部品５を敷設済み軌道２の終端側へ下降させた状態を示している。
【００３１】
まず、図１、図２に示すように軌道部品搬送車４上に軌道部品５を搭載し、敷設済み軌道２上を始端側から終端側へ走行させる。
【００３２】
軌道部品搬送車４への軌道部品５の搭載は、敷設済み軌道２の始端側を安全な環境の場所に設置することにより、作業者、又は自動的に軌道部品５を搭載する構成としてもよい。
軌道部品５は、軌道部品搬送車４の軌道部品搭載部７上に搭載され、把持機構８により把持・固定される。
【００３３】
軌道部品搬送車４の走行部６は、図５に示すように複数個の接触集電子９によって敷設済み軌道２ｂに取り付けられたトロリー１３から電力を供給され、かつ、走行部６内の図示しない通信・制御部により制御されて動作する。
【００３４】
この制御は、走行部６内の制御部によって行ってもよく、敷設済み軌道２の始端側に接続される通信・制御部によって行ってもよい（図示せず）。
【００３５】
複数本のトロリー１３は、１本をコモンとし、１本を電力用、もう１本を通信用に使用することにより、電力供給、通信を行うことができる。
【００３６】
走行時は、走行部６の車輪１０および走行歯車１１を回転させることにより、ギヤラック１４と噛み合いながら移動する。これにより、精度よく位置制御が可能となるほか、傾斜面又は鉛直方向への移動も可能となっている。
【００３７】
次に、図６に示すように、軌道部品搬送車４は軌道部品設置車３の後方の所定の位置まで移動して停止し、軌道部品保持部材１９の掴み部２４の凸部（ピン）２６を軌道部品５の穴部２５ａに挿入し、軌道部品５を係合することによって軌道部品５は軌道部品保持部材１９に保持される。そして、軌道部品搬送車４は把持機構８の把持を解除して軌道部品５の係合を解除する。その後、軌道部品保持部材１９の上下移動機構３０により軌道部品５を持ち上げて、軌道部品５を軌道部品設置車３に水平移動させて移載する。
なお、軌道部品搬送車４は次の軌道部品５を搬送するために敷設済み軌道２の始端側へと移動する。
【００３８】
次に、図７に示すように、軌道部品設置車３に移載された軌道部品５は、水平移動機構１６により軌道部品保持部材１９とともに軌道部品５を敷設済み軌道２の終端側へと移動する。
【００３９】
その後、図８に示すように、上下移動用スライドガイド２３により軌道部品５を下降させ、軌道部品５は連結部により敷設済み軌道２の終端の連結部と結合し、敷設済み軌道２ａおよび軌道部品５のそれぞれのトロリー１３も接触して電気的にも接続される。
ギヤラック１４についても、あらかじめ設計しておくことにより連結部においても歯のピッチが正しく保たれる。
【００４０】
最後に、図３および図８に示すように、軌道部品５を軌道敷設場所１に固定するため、接着剤吐出装置２７を作動させ、ホース２８の先端から接着剤を塗布し、軌道敷設場所１と軌道部品５間を接着固定する。ホースは自由に移動できる機構を設けてもよい。
【００４１】
また、軌道部品５を軌道敷設場所１に固定する手段としては、アンカーボルトを使用することにより、例えば壁面に軌道部品５を固定する場合等に強力に固定でき、また、溶接を使用することにより、例えば鉄骨構造物の梁に軌道部品５を固定する場合などに強力に固定できる。
【００４２】
なお、軌道部品５を軌道敷設場所１に固定する手段を予め軌道部品５に折り畳んで収納しておき、設置時に展開する構成としてもよい。
以上のような動作を繰り返すことにより、敷設済み軌道２を順次延長して固定することができる。
【００４３】
[効果］
以上、本実施形態によれば、敷設済み軌道２上を走行する軌道部品設置車３及び軌道部品搬送車４の通過範囲内の空間だけで軌道部品５の搬送および設置作業を実施することができ、比較的狭い移動場所でも容易に軌道を敷設することができる。
【００４４】
本装置により軌道を増設して敷設した後に、各種作業機器を送り込むことにより、高放射線線量環境等の立ち入り困難な場所などにおいて様々な点検や作業を実現できる。
【００４５】
［変形例］
軌道部品設置車３および軌道部品搬送車４に設ける走行部６に図示しないブレーキを設け、電源喪失時にはブレーキが作動する構成とすることにより、例えば鉛直方向に軌道を設置する場合にも安全に動作できるようにしてもよい。
【００４６】
また、軌道部品設置車３に走行機能を設けず、ブレーキのみとし、軌道部品搬送車４と軌道部品設置車３を連結して、軌道部品搬送車４の走行により、共に移動する構成としてもよく、軌道部品設置車３の構成の簡素化が図れる。
【００４７】
また、軌道部品搬送車４において、複数の軌道部品５を上下に重ねて搬送し、順次取り出す構成としてもよい。
【００４８】
なお、図示しないが、各動作部、装置の制御のためにセンサ類を適宜設けてもよいし、稼働状況を監視するためにテレビカメラ、マイクロホン等を設けてもよい。
【００４９】
また、敷設済み軌道２の端部の軌道形状を終端側にて検出し、始端側にて軌道部品５の自動加工を行うことができる機器を本装置に付加する構成としてもよい。
【００５０】
本実施形態に係る遠隔軌道敷設装置は、軌道部品設置車３に軌道部品の回収機器を搭載するなどして、不要となった軌道部品を取り外して回収することも可能である。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１…軌道敷設場所、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…敷設済み軌道、３…軌道部品設置車、４…軌道部品搬送車、５…軌道部品、６…走行部、７…軌道部品搭載部、８…把持機構、９…接触集電子、１０…車輪、１１…走行歯車、１２…絶縁トレイ、１３…トロリー、１４…ギヤラック、１５…固定部、１６…水平移動機構、１７…リニアガイド、１８…ねじ棒、１９…軌道部品保持部材、２０…水平駆動用歯車、２１…駆動用モータ、２２…駆動用歯車、２３…上下移動用スライドガイド（ガイド部材）、２４…掴み部、２５…穴部、２６…凸部（ピン）、２７…接着剤吐出装置、２８…ホース、２９…ホースガイド部、３０…上下移動機構。
【図１】
2016003486.tif 000003
【図２】
2016003486.tif 000004
【図３】
2016003486.tif 000005
【図４】
2016003486.tif 000006
【図５】
2016003486.tif 000007
【図６】
2016003486.tif 000008
【図７】
2016003486.tif 000009
【図８】
2016003486.tif 000010