MANIPULATOR SYSTEM FOR THE CONTROL OF MOTION, FEEDING AND SIGNAL INTERROGATION OF A SPECIALIZED ENDOSCOPE, ESPECIALLY IN THE OPTICAL TESTING FOR CRACKS

Abstract: 1. Manipulator system for motional control of, providing for and signal interrogation of a specially made endoscope (E), which serves to examine the surface structure in narrow inspection gaps (ao ) of component parts of mechanical and apparatus engineering, more particularly for optical investigation of cracks, characterised in that the specially made endoscope (E), which has a sword-shaped probe (SFS) with image-conducting and image-illuminating optical systems (BL, BB), is held by an endoscope receiving body (EA) and the endoscope receiving body is mounted on a manipulator supporting arm (TA3) which may be moved with a coordinate travelling mechanism of the manipulator (M) at least in the direction of insertion z, in the direction x of the gap width or parallel to the shaft axis and also perpendicular to the coordinates z and x in the direction y, and in that the receiving body (EA) is connected with the manipulator supporting arm (TA3) by way of an intermediate member (ZG) which serves to position the sword-shaped probe in the inspection gap in a flexible and precise manner and which permits a linear deflection of the sword-shaped probe (SFS) conforming to the gap limit in the millimetre small range (+- DELTA x) of the coordinate direction x and a pendulum-type deflection of the probe about an axis of swing (yp ), directed in the y-direction of the gap plane (y-z), in the small angular range of arc minutes up to a few degrees.

Description: Manipulatorsystem zur Bewegungssteuerung, Versorgung und Signalabfrage eines Spezial-Endoskops, insbesondere zur optischen Rissprüfung Die Erfindung bezieht sich auf ein Manipulatorsystem zur Bewegungssteuerung, Versorgung und Signalabfrage eines Spezial-Endoskops, gemäss Oberbegriff des Anspruches 1. Ein bevorzugter Anwendungsfall eines solchen Manipulatorsystems ist die Rissprüfung im Bereich der axialen Ver drehsicherungen von Niederdruckturbinenläufern der Scheibenbauart. Hierbei werden in enge Spalte, die nur eine Spaltweite von 2 mm oder sogar noch darunter aufweisen, schwertförmige Spezial-Endoskope eingeführt, wobei die zu inspizierenden Oberflächenstrukturen zweckmässigerweise vorbehandelt werden, insbesondere mit Penetriermittel (einem flüssigen, fluoreszierenden Substrat, welches bei W-Licht-Einstrahlung sichtbares Licht reflektiert), mit Rissprüfpulver u. dgl. Die Einführung der schwertförmigen Sone des Spezial Endoskops gestaltet sich wegen der engen Spaltweiten relativ schwierig; es muss dabei zusätzlich noch ermöglicht sein, dass die schwertförmige Sonde innerhalb des Spaltes tangential bzw. in y-Richtung verschoben werden kann, damit die Sonde des Endoskops in die optimale Prüfposition verfahren werden kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, am Ende der schwertförmigen Sonde sowohl das optische System eines Ubersichts-Sondenteils als auch dasjenige des eigentlichen Makro-Sondenteils anzubringen. Mit dem Makro-Sondenteil wird dann die eigentliche optische Rissprüfung vorgenommen. Der besondere Aufbau des Spezial-Endoskops ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung; dieses ist in der Anmeldung P 34 38 971.7 desselben Anmelders, angemeldet am 24.10.1984 unter Lnanspruchnahme der inneren Priorität vom 03.04.1984 aus P 34 12 434.9, näher erläutert. Es liegt die Aufgabe vor, ein gattungsgemässes Manipulatorsystem zu schaffen, welches im Sinne der aufgezeigten Problemstellung ermöglicht, schwert- bzw. messerförmige Sonden von Endoskopen in enge Spalten, insbesondere in solchen zwischen den axial einander benachbarten Radscheiben von Scheibenläufern bei Dampfturbinen, präzise und ohne Beschädigungsgefahr einzuführen, in der eingeführten Position zu manipulieren in Richtung auf die optimalen Prüfpositionen und die schwert- bzw. messerförmige Sonde auch ohne Beschädigung aus ihrer Prüfposition herauszuziehen. Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe bei einem Manipulatorsystem der eingangs definierten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale in der Hauptsache gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 13 angegeben. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass die Positionierung der schwertförmigen Sonde im engen Inspektionsspalt ohne Beschädigung oder ohne Beschädigungsgefahr erfolgen kann, weil ein hartes Anlaufen des Sondenkopfes bzw. der Füiirgs- schwerter gegen die den Einführ- bzw. Inspektionsspalt Bereich begrenzenden Wandteile nicht erfolgen kann. Dies ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil im bevorzugten Anwendungsfall der optischen Rissprüfung bei rPurbi- nen-Scheibenläufern ein axialer Versatz zwischen der Festklemmebene des Manipulators und der Inspektionsebene vorliegt. Im folgenden wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung die Erfindung noch näher erläutert. Darin zeigt, teils in schematischer Darstellung: Fig. 1 das Manipulatorsystem nach der Erfindung als Bestandteil einer endoskopischen Rissprüf ein- richtung, verspannt zwischen den axial einander benachbarten Radköpfen zweier Radscheiben eines Dampfturbinenscheibenläufers, wobei die schwert förmige Sonde des Spezial-Endoskops zum Einfahren in den Untersuchungsspalt positioniert ist, in welch letzterem eine axiale Verdrehsicherung in bezug auf die angrenzenden Materialzonen der Radscheibennabe auf Risse zu inspizieren ist. Das Manipulatorsystem wird komplettiert durch eine Steuereinheit, einen W-Lichtprojektor, einen Video-Rekorder und eine Hilfseinrichtung; Fig. 2 die beiden Radscheiben, zwischen deren Köpfen der Manipulator positioniert ist, in einem Axial schnitt, wobei lediglich die Partie oberhalb der Turbinenwelle gezeigt ist; Fig. 3 unter Aufteilung in die drei Figurenteile 3A, 3B, 3C den Manipulator in Draufsicht mit seinen drei Antriebseinrichtungen, welche ein Verfahren der schwertförmigen Sonde bzw. ihrer Führungsschwerter in Richtung y, zl und zll gestatten, und ferner mit einer Doppelknick-Antriebseinrichtung, welche es gestattet, die schwertförmige Sonde und ihre Führungsschwerter in Richtung x ein begrenztes Stück zu bewegen; ; Fig. 4 das Doppelknick-Gelenk, wobei die beiden äusseren Gelenkteile immer parallel zueinander bleiben und ihr definiertes Verschwenken durch ein Spezial zahnrad im mittleren Bereich des mittleren Gelenk teils erfolgt; Fig. 5 den Schnitt durch die Gelenkanordnung nach Fig. 4; Fig. 6 den Schnitt VI-VI aus Fig. 3; Fig. 7 die Seitenansicht des ersten Tragarms des Mani pulators mit einer Trennstelle; Fig. 8 perspektivisch und schematisch die Haupt-Fahr richtungen +x, jy und +z des Manipulator-Koordi natenfahrwerks; Fig. 9 schematisch in Seitenansicht auf die schwert förmige Sonde, in Richtung -y die Funktion des elastischen Zwischengliedes bei vier unterschied lichen Feinpositionierungen der Sonde mit ver schiedenen Wertet(lineare) undÇ Winkel-Fein- positionierung); ; Fig.1O schematisch in einer Draufsicht auf die Sonde in Richtung +z die Funktion des Doppelknick Gelenkes anhand von drei unterschiedlichen Posi tionen x = O; x = +x1 und x = -x1 und Fig.11 die vom Schwenkwinkel ss, B1 ss2 usw. der Antriebs lasche abhängige Verstellung der Sonde in linearer Richtung um + xl, + x2 usw. und Fig.l2 das Detail III aus Fig. 3A. Im folgenden wird zunächst das Manipulatorsystem an Hand der Fig. 1 bis 3 im Prinzip erläutert, und daran anschliessend erfolgt die Detail-Erläuterung anhand der Fig. 3 bis 12. Optische Risskontrolle an aufReschrumpSten Niederdruck-Radscheiben mit Hilfe des Manipulatorsystems nach der Erfindung Die Bauart von Niederdruckturbinenläufern der Scheibenbauart ermöglicht eine optische Kontrolle der Nabenstirnflächen. Der axiale Abstand der benachbarten Radnaben von 2 mm lässt den Einsatz eines speziell für diese Untersuchung entwickelten Endoskops zu. Damit lassen sich durch Inspektion der Umgebung von Verdrehsicherungen eventuell entstehende Risse erkennen, die die Nabenstirnfläche erreicht haben. Eine solche Untersuchung stellt eine Ergänzung zur U1traschall-Prüfung dar. Sie ist mit relativ geringem apparativen Aufwand möglich und lässt eine direkte Aussage über Lage, Form und radiale Erstreckung eines erkannten Fehlers zu. Die endoskopische Rissprüf einrichtung besteht aus folgenden Bauteilen(vgl. Fig. 1, 2 und 3): 1. Schwertförmiges Spezial-Endoskop E mit tfbersichts- und Makrooptik el, e2 sowie: - W-Beleuchtungseinrichtung B; - 2 TV-Kameras T1, T2 mit Steuergerät St; - 1 Video-Recorder V; 2. Manipulator M zur - Aufnahme und Positionierung des schwertförmigen Spezial-Endoskops E und seiner Führungsschwerter. Letztere sind mit Kanälen a, b, c, d und Düsen ver sehen und dienen ausser dem Schutz des Spezial-Endos kops der - Reinigung und Penetrierung (Aufbringen eines Riss rrüfmittels), der Trocknung der zu untersuchenden Oberflächenpartie der Radscheibe sowie der Absaugung der überschüssigen Reinigungs- und Penetrierflüssig keit von den zu inspizierenden Flächen; 3. Hilfseinrichtung H mit entsprechenden Fluidleitungen, Fluidspeichern und Pumpen zur Versorgung der Führungs schwerter - mit Flüssigkeit zur Reinigung der zu inspizieren den Oberflächen insbesondere mit Kondensat; - mit Penetrierflüssigkeit (fluoreszierendem Prüf mittel) und mit Rissprüfpulver sowie zur Entsorgung der Inspektionsstelle von überschüssiger Reinigungs- und Penetrierflüssigkeit (Absaugung aus dem Inspektionsspalt) und zur Trocknung der Inspektions stelle mittels Heissluftgebläses und Heissluftleitung, die an eine Heissluftdüse mindestens eines Fulluungs- schwertes angeschlossen ist. Zu 1: Das Spezial-Endoskop E et in seinem licht- und bildleitenden Teil SFS aus zwei Halbschalen zusammengesetzt, die die optischen Systeme aufnehmen und die eine Gesamtdicke von lediglich 1,8 mm aufweisen (nicht näher dargestellt). Seine herausragende Eigenschaft ist volle UV-Tauglichkeit bei diesen geringen Abmessungen. Zur Bildübertragung und Dokumentation wird ein Videosystem eingesetzt, das aus zwei Kameraköpfen T1, T2, einem externen Steuergerät St mit Monitor C und Datenschreibeinrichtung D und einem Videorecorder V besteht. Auf dem Monitor 0 werden die aktuellen Positionsdaten des Endoskops E eingeblendet, so dass eine direkte Vermessung von festgestellten Fehlern möglich ist. Zu 2: Der Manipulator M dient der Aufnahme und Positionierung des Spezial-Endoskops E. Er wird mittels Hydraulikzylindern Hy zwischen die Stirnfläche der benachbarten Radköpfe rsl, rs2 gespannt. Seine Konstruktion trägt den unterschiedlichen axialen Abständen der Radköpfe Rechnung. Der kleinste axiale Abstand, der zwischen den Radköpfen rsll rs21 der Radscheiben RS1 und RS2 zum Festspannen des Manipulators verbleibt, beträgt lediglich etwa 50 mm. Durch Anbau von Ausgleichsstücken AS ist der Manipulator M für sämtliche vorkommenden Radscheibenpaarungen einsetzbar. Das Endoskop E wird am Manipulator M im Bereich der sogenannten Führungsschwerter h1 befestigt, die zu beiden Seiten des Endoskops dieses beim Eintauchen in den Spalt führen und die zusätzlich mit den schon genannten Versorgungskanälen a, b, c, d ausgerüstet sind. ueber diese können Reinigungs- und Prüfmittel in den Spalt eingebracht und abgesaugt und die zu prüfenden Oberflächen PO mit Warmluft zum Trocknen beaufschlagt werden. Für diese der Prüfung vorausgehenden Arbeitsgänge kann das Schwertpaar h1, h1 unabhängig vom Endoskop E eingefahren werden. Eine Verriegelung verhindert zum Schutz der Optik el, e2 vor Verschmutzung das Spülen und Penetrieren bei eingetauchtem Endoskop E. Zu3: Die Hilfseinrichtung II zur Reinigung, Penetrierung und Absaugung sowie zur Trocknungsluftversorgung ist in einem Transportbehälter TB als kompakte Einheit untergebracht. ihre einzelnen Komponenten werden von dem zentralen Steuergerät St, in dem Video- und Manipulatorsteuerung untergebracht sind, angesteuert. Fig. 2 zeigt im Ausschnitt einen axialen Verdrehsicherungsbolzen vs, der in eine axiale Sacklochbohrung sb eingetrieben ist. Letztere liegt zur Hälfte im Material des Wellenaussenumfanges und zur anderen Hälfte im Material des Scheibeninnenumfanges. Es sind z. B. fünf solcher axialen Verdrehsicherungsbolzen vs in gleichmässig über den Wellenumfang verteilte Sacklochbohrungen eingetrieben. Dort, wo diese Sacklochbohrungen sb und die Verdrehsicherungsbolzen vs angeordnet sind, liegen die Verdrehsicherungszonen PO, welche an den Turbinenradscheiben RSl, RS2 usw. mit dem beschriebenen Manipulatorsystem bei geöffneter Turbine am eingebauten Läufer L optisch inspiziert werden können. Die axialen Nabenabstände ao müssen lediglich 2 mm betragen. Wie erwähnt, sind bei dem dargestellten Läufer äe Radscheibe fünf Verdrehsicherungen vorhanden. In allen zehn Scheiben eines Läufers sind sie so angeordnet, dass die gesamte Inspektion bei nur einer Umdrehung der Welle in fünf Teilschritten ausgeführt werden kann. Detailbeschreib1ing des Manipulatorsystems Der Manipulator M nach Fig. 3 bzw. Fig. 3A, 3B, 3G weist einen flachen Grundkörper 1 auf, dessen Breite bo (vgl. Fig. 2 und Fig. 7) im dargestellten Beispiel etwa 50 mm beträgt, so dass der Manipulator mit seinem Grundkörper 1 in den Montagespalt 5m mit der engsten Spaltweite br zwischen die Radköpfe rsll rs 21 jeweils zweier einander benachbarter Radscheiben RS1, RS2 eines Scheibenläufers eingeschoben werden kann und sich in seiner Bereitschaftsstellung (Fig. 1 und 2) im Zwischenraum ZR zwischen den einander benachbarten Radscheiben RS1, RS2 befindet. Zum Einfügen des Manipulators durch und in den Montagespalt sm kann das Spezial-Endoskop E in Flucht gebracht werden mit dem Grundkörper 1 mittels eines speziellen x-Antriebes, auf den weiter unten noch eingegangen wird. In Fig. 1 und 2 ist eine Bereitschaftsposition des Manipulators M gezeigt, in welcher er zwischen den Radköpfen rsll, rs21 verspannt ist und mit seinem Spezial-Endoskop E einschliesslich der Führungs- schwerter h1 in eine solche x-Position verfahren wurde, dass die Endoskop-Sonde in den Axialspalt aO (Inspektionsspalt) eingefahren werden kann. Der Grundriss des Grundkörpers 1 ist bei Betrachtung in Richtung +x (Maschinenachsrichtung) etwa parallelogrammförmig; er bildet einen Führungsrahmen zur Halterung der Geradführung G1 und des Spindelantriebs für den ersten Tragarm TAl des Manipulators M. Der noch näher zu erläuternde Spindel-Wander mutter-Trieb, der als Ganzes mit SW1 bezeichnet wird, gestattet ein Verfahren des ersten Tragarms TAl in Richtung +y, wobei willkürlich die Bewegungsrichtung aufwärts in Fig. 3 alsRichtung und die Abwärtsbewegung als&commat;-Richtung bezeichnet ist. Der Grundkörper 1 ist zur Ermöglichung der Fahrbewegung des y-Antriebs SW1 mit einer rechteckförmigen Aussparung 1.10 versehen, so dass ein Verbindungssteg 1.1 und die beiden Flankenteile 1.2 und 1.3 stehen bleiben. Am Verbindungssteg 1.1 ist an einer nach aussen weisenden Schmalseite 1.0 der Trag griff 2 befestigt. Dargestellt ist ein Traggriff aus gebogenem Rundmaterial, welcher in entsprechende Bohrungen 3 des Grundkörpers 1 (von denen nur eine dargestellt ist) eingelassen und darin verstiftet ist. Die beiden in Richtung -y bzw. +y an den Verbindungssteg 1.1 angrenzenden Flankenteile 1.2 und 1.3 haben einen etwa trapez- bzw. dreieckförmigen Grundriss. Der Flankenteil 1.2 ist mit zwei in Richtung der x-Achse bzw. maschinenachsparallel oder in Richtung der Spaltweite wirkenden hydraulischen Spannzylindern Hyl, Hy2 versehen, der Flankenteil 1.3 mit einem solchen Spannzylinder Hy3. Als Spaimkörper kämen z. B. auch Abdrückschrauben in Betracht; hydraulische Spannzylinder sind aber besonders vorteilhaft wegen ihrer hohen Spannkräfte und der Mög- lichkeit der Schnellverspannung. Hydraulikleitungen sind der Einfachheit halber nicht dargestellt. Beim Hydrauliksystem kann es sich um ein internes System mit Handpumpe oder um ein solches mit Anschluss der Hydraulikleitungen an einen externen Fluiddruckspeicher handeln. Die kreisförmigen Aussparungen 4 im Flankenteil 1.2 des Grundkörpers 1 dienen der Gewichtsersparnis, die an der Breitseite des Grundkörpers 1 verschraubte Abstandsplatte AS (siehe rechter Teil der Fig. 7) dient, wie bereits erwähnt, zur Anpassung der Grundkörperbreite an unterschiedliche Abstände br zwischen den Radköpfen rsll, rs21 (siehe Fig. 2 und Fig. 7), damit immer ein sicheres Verspannen des Grundkörpers mittels der einen Maximalhub von ca. 10 mm aufweisenden Spannzylinder ermöglicht ist, deren einer hervorschauender Spannkolbenkopf in Fig. 7 mit hyl bzeichnet ist, dessen Hub mit bH. Der Flankenteil 1.3 des Grundkörpers 1 weist eine etwa dreieckförmige Aussparung 1.30 zur Aufnahme und zur Mon tage eines Antriebsmotors AM1 auf, so dass eine in y-Richtung weisende Montagefläche 1.31 an der Wand 1.32 gebildet ist, an welcher der Antriebsmotor AM1 mit seinem Befestigungsflansch amO festgespannt ist, und zwar derart, dass die Achse der Motorwelle aml gleichachsig liegt zur Achse der ein Aussengewinde aufweisenden Gewindespindel KS1, welche als Kugelumlaufspindel ausgeführt und an ihren beiden Enden in den Spindellagern lall bzw. la12 drehbar gelagert ist. Der Befestigungsflansch amO bildet einen Hohlraum, in welchem die Abstandsbüchse am2 und die beiden Befestigungsmuttern am3, am4 untergebracht sind. Innerhalb der Wellendurchführung 5 durch die Wand 1.32 sind auf einem Absatz 6 die beiden Rillenkugellager-Einsätze 7 des Spindellagers lall angeordnet, wobei die Aussenringe der Einsätze 7 durch die Abstandsbüchse am2 in Position gehalten werden und die Innenringe mit dem Lagerzapfen ksll der Gewindespindel KS1 mittels der Mutter am4 verspannt sind. Eine Spannschraube des Befestigungsflansches amO ist bei 8 eingezeichnet, eine Motorhaube am5 ist am Befestigungsflansch amO mit einem Haubenflansch mittels der Schrauben 9 festgeschraubt. Die Motorwelle aml ist mit der Gewindespindel KS1 z. B. mittels Steckkupplung innerhalb des hohlen Lagerzapfens kall gekuppelt. An ihrem anderen Ende ist die Gewindespindel ES1 mit einem Lagerzapfen ks12 innerhalb des Spindellagers la12 ebenfalls kugelgelagert, siehe Kugellager-Einsatz 10, eingesetzt in eine Sacklochbohrung 11 des Flankenteils 1.2. Der Antriebsmotor AM1 ist insbesondere ein Gleichstrom- oder Mehrphasen-Schrittmotor; die elektrischen Zuleitungen sind bei diesem Antriebsmotor wie auch bei den übrigen Antriebsmotoren des Manipulators M der Einfachheit halber weggelassen. Die Geradfuhrung G1 für den ersten Tragarm TAl besteht aus zwei achsparallel zueinander und zur Gewindespindel ES1, d. h. in Richtung y, orientierten und am Grundkörper 1 befestigten Fährungsstangen g11 und g12 Die in Richtung +z gesehen untere Führungsstange g11 ist durch eine Bohrung 12 im Grundkörper 1 eingeschoben und mit ihrem Einschiebende in einer gegenüberliegenden Bohrung 13 des anderen Endteils 1.3 verstiftet. Die in Richtung +z gesehen obere Führungsstange g12 ist ebenfalls innerhalb einer nicht näher ersichtlichen Bohrung des Flankenteils 1.3 bei 14 verstiftet. Damit sie in die entsprechende Bohrung eingeschoben werden kann, ist bei 15 ein Gegenlager vorgesehen, gebildet von einer seitlich offenen Aussparung, welche ein seitliches Einfügen der Führtings- stange g12 und eine begrenzte Axialverschiebung zulässt, und gebildet von einem Abdeckring 15.1. Die Wandermutter KB1 ist in eine entsprechende Aussparung 16 des ersten Tragarms TAl eingesetzt und mittels eines Spindeldeckels 17 axial fixiert. Sie ist, wie bereits angedeutet, als reibungsarme Kugelführungsbuchse ausgebildet. Zur Gleitführung des Tragarms TAl an seinen beiden aussen glatten oder mit axialen Kugelrollnuten versehenen Führurngsstangen g11, g12 sind Kugelbuchsen 18.1 und 18.2 vorgesehen. In Bohrungen 72 des Verbindungssteges 1.1 sind Endschalter ES1, ES2 eingesetzt, deren Anstosshebel esO in die y-Bewegungsbahn des ersten Trag arms TAl ragen. Wie strichliert bei man und - max eingezeichnet, erfolgt bei Erreichen dieser Stellungen die Abschaltung des Antriebsmotors AM1 für den y-Antrieb, um so ein Weiterfahren und Anstossen des Tragarms TAl gegen die Begrenzung der Aussparung 1.10 zu ver hindern Die elektrischen Anschlussleitungen der Endschalter-sind bei es1O' es20 angedeutet. Auch die übrigen Spindel-Wandermutter-Antriebe SW2, SW3 können entsprechend durch Endschalter geschützt sein (nicht dargestellt), wogegen der x-Antrieb PA normalerweise derartige Endschalter als Schutz gegen Anfahren in Richtung + x nicht benötigt. Die Schwertanordnung SFS, hl wird nämlich visuell auf den Inspektionsspalt aO ausgerichtet und dann beim Einfahren gegen eventuelle Abweichungen durch ein Freilauf-Lineargetriebe FG und ein Pendelgelenk PG geschützt, was noch näher erläutert wird. Der erste Tragarm TAl ist an der Trennstelle 19 in zwei Tragarmteile tall und ta12 unterteilt, die im Bereich der Trennstelle 19 mittels formschlüssig ineinandergreifender Passflächen 19.1 und der Spannschrauben 20 fest, spielfrei und verdrehungssicher miteinander verspannt sind. Durch diese Trennstelle sind Herstellung und Montage des gesamten Manipulators erleichtert, weil so der Grundkörper mit dem y-Antrieb SW1 vom z-Antrieb SW2 und vom zweiten Tragarm TA2 getrennt hergestellt und vormontiert werden kann. Der z-Antrieb SW2 wird im Unterschied zum ebenfalls in z-Richtung arbeitenden Antrieb SW3 für die beiden Führungsschwerter hl, auf den später noch eingegangen wird, im folgenden mit zl-Antrieb bezeichnet (siehe Pfeil z1). Er ist ebenfalls ein Spindel-Wandermutter-Antrieb, wie es die Grossbuchstaben SW seinen Bezugszeichens symbolisieren, und entsprechend zum y-Antrieb SWI aufgebaut, so dass im folgenden auf seine Merkmale nur eingegangen wird, soweit diese unterschiedlich oder zusätzlich zum y-Antrieb SW1 sind. Die beiden Führungsstangen g21, g22 der Geradführung G2 sind im ersten Tragarm TAt nur äe- weils mit ihrem einen Ende eingelassen und verstiftet, ihre anderen Enden sind durch einen riegelförmigen Säulen bock 200 starr miteinander verbunden, welch letzterer auch das zweite Spindellager la22 der Gewindespindel ES2 trägt, deren Lager an ihrem anderen Ende mit la21 bezeichnet ist. Die Kugelführungsbuchse der Gewindespindel ES2 des z1-Antriebs SW2 ist mit KB2 bezeichnet, ihr Antriebsmotor mit AM2, wobei hier die Motorwelle am1 mit der Spindel über ein 900-Kegelgetriebe mit den beiden Kegelrädern 21, 22 gekuppelt ist. Der zweite Tragarm TA2 ist also mit der mit ihm fest verbundenen Wandermutter KB2 (Kugelführungsbuchse) in Richtung sz verfahrbar, je nach Drehrichtung der Gewindespindel ES2. Zur Halterung der Puhrungsstaagen g21, g22 und des Lagers la21 weist der erste Tragarm TAl an seinem Armteil ta12 einen abgewinkelten Fortsatz ta13 auf, und an letzterem ist wieder ein abgewinkelter Fortsatz ta14 mit einer in y-Richtung weisenden Befestigungsfläche zur Halterung des zweiten Antriebsmotors AM2 vorgesehen. Der zweite Tragarm TA2 trägt an der normal zur z-Richtung orientierten Befestigungsfläche eines Halteflansches 23 einen weiteren Antriebsmotor AM3 für den x-Antrieb PA, welcher - wie es in Verbindung mit Fig. 4 und Fig. 5 erkennbar ist - ein Doppelknick-Gelenk paO aufweist. Letzteres besteht aus einer Drei-Laschen-Gelenkverbindung mit einer mittleren Antriebslasche pal, welche an einen laschenförmigen Fortsatz pa2 des zweiten Tragarms A2 um eine erste z-Gelenkachse zzl schwenkbar angelenkt ist und an welche ein laschenartiger Fortsatz pa3 eines dritten Tragarms TA3 um eine zweite z-Gelenkachse zz2 schwenkbar angelenkt ist. Es besteht nun eine solche Ge triebeverbindung zwischen den drei Laschen pal, pa2 und pa3, dass - wie es die schematische Darstellung nach Fig. 10 und 11 verdeutlicht - der Schwenkwinkel ss1' ss2' usw. der mittleren Antriebslasche pa1 bezüglich der zweiten Antriebslasche pa2 bzw. des zweiten Tragarms TA2 jeweils gleich ist dem Schwenkwinkel B1 ss2 usw. der mittleren Antriebslasche pal bezüglich der dritten Antriebslasche pa3 bzw. des dritten Tragarm TA3. Auf diese Weise kann der dritte Tragarm TA3 immer parallel zu sich selbst in Richtung +x verfahren werden. Fig. 11 verdeut licht, dass die Winkel ss1 und ss1 ss2 und ss2 usw. je- weils als Wechselwinkel einander gleich sind und dass der Verfahrweg in Richtung +x oder -x sich ergibt durch die Beziehung x = 11 . sin ss, wenn unter 11 die Länge der mittleren Antriebslasche pal zwischen den beiden Gelenkachsen zzl und zz2 verstanden wird. Ausserdem machen Fig. 10 und 11 deutlich, dass ein Verfahren in Richtung +x, +xi, +x2 usw. bei Verschwenken der mittleren Antriebslasche pal in Uhrzeigersinn erfolgt und ein Verfahren in Richtung -x, -xl, -x2 usw. bei einem Verdrehen der mittleren Antriebslasche in Gegenzeigerrichtung. Besonders vorteilhaft zur Verwirklichung dieser Steuerungsfunktion ist ein Planetengetriebe, wie es Fig. 4 und Fig. 5 verdeutlichen. Die zweite und dritte Antriebslasche pa2 bzw. pa3 weisen in der ersten z-Gelenkachse zzl bzw. in der zweiten z-Gelenkachse zz2 je ein fest mit ihnen verbundenes zweites Zahnrad zr2 und ein drittes Zahnrad zr3 gleichen Durchmessers und gleicher Zähnezahl auf. Die mittlere Antriebslasche pal ist mit einem drehbar an ihr um die gleichfalls in z-Richtung weisende Drehachse zz3 gelagerten ersten Zahnrad zrl versehen, welches sowohl in das zweite Zahnrad zr2 als auch in das dritte Zahnrad zr3 kämmend eingreift, so dass ein Planetengetriebe für den x-Antrieb PA gebildet wird, mit dem zweiten Zahnrad zr2 als Sonnenrad, dem ersten (mittleren) Zahnrad zrl als erstes Planetenrad und dem dritten Zahnrad zi3 als zweites Planetenrad. Fig. 4 zeigt,dass dass das zweite und das dritte Zahnrad zr2 und zr3 mit ihrer zugehörigen Antriebslasche pa2 bzw. pa3 drehfest mittels Verstiften verbunden sind, siehe Lochteilkreise 24 und 25 in den beiden Antriebslaschen-Zahurad-Paarungen pa2 - zr2 und pa3 - zr3 sowie die auf diesen Lochkreisen angeordneten Bohrungen 26 und die diese durchdringenden Stifte 27. Die mittlere Antriebslasche pal weist an ihren beiden Gelenkenden Zylinderflächen 28 auf, die als konvexe Gelenkköpfe dienen und mit denen sie in entsprechenden konkav-hohl zylindrischen Gelenk-Gegenflächen 29 der zweiten und der dritten Antriebslasche um die erste bzw. zweite z-Gelenkachse zzl bzw. zz2 gelenkig gelagert ist, wobei der SchweAkwinkel der Lasche, d. h. die Winkel B bzw. ss' (vgl. Fig. 11) durch die Anschläge 30 in beiden Drehrichtungen um die z-Gelenkachsen zzl, zz2 begrenzt sind. D. h., die mittlere Antriebslasche pal läuft in ihrer Grenzstellung mit ihren Anschlägen 30 in Form von Schrägflächen gegen die entsprechenden Gegenflächen 31 an der zweiten bzw. dritten Antriebslasche pa2, pa3. Damit ist ein maximaler Bub in Richtung sx für die dritte Antriebslasche pa3 bzw. den dritten Tragarm TA3 gegeben. Mit der mittleren Antriebslasche pal ist die Antriebswelle am30 des dritten Antriebsmotors AM3, und zwar gleichachsig zurersten z-Gelenkachse zzl, drehfest ver binden siehe abgeflachtes Wellenende 32, das in eine entsprechende Aussparung 33 der Antriebslasche pal eingreift. Letztere ist als ein Gehäuse zur Aufnahme und zur drehbaren Lagerung der drei Zahnräder zrl, zr2 und zr3 ausgebildet, wie es Fig 5 zeigt. Man erkennt die einzelnen Rillenkugellager 34, pro Zahnrad sind es zwei, an denen letztere mit ihren Lagerzapfen 35 gelagert sind. Die mittlere Antriebslasche pal besteht demgemäss aus Gehäuseunterteil 36a und Gehäuseoberteil 36b sowie einem mit dem Gehäuseoberteil verschraubten Mitnehmerteil 36c, in welchen die Motorwelle am30 drehfest eingreift. Die Kontur der Teile 36a bis 36c bei Betrachtung in z-Richtung ist deckungsgleich. Die Teile 36a bis 36c sind miteinander verschraubt und verstiftet. Verschwenkt der Antriebsmotor AM3 mit seinem Wellenende 32 die mittlere Antriebslasche pal, so wälzt sich das erste Planetenrad zr1 auf dem Sonnenrad zr2 entsprechend dem Schwenkwinkel ss ab, gleichzeitig muss aber um einen Winkel der gleichen absoluten Grösse, aber in die andere Drehrichtung, das mit dem ersten Planetenrad kämmende zweite Planetenrad zr3 verdreht werden und mit ihm die dritte Antriebslasche pa3, so dass der geschilderte x-Antrieb mit Verstellung der dritten Antriebslasche pa3 bzw. des dritten Tragarms TA3 parallel zu sich selbst gewährleistet ist. Dieser x-Antrieb ermöglicht es also, durch Einstellung des Verstellwinkels ss = 0 das gesamte Spezial-Endoskop E an seinem dritten Tragarm TA3 in Flucht zu bringen mit dem zweiten Tragarm TA2 und damit mit dem ersten Tragarm TAl und dem Grundkörper 1, so dass die Einfügung des Manipulators durch den Montagespalt 5m ermöglicht ist, wie es bereits mit Bezug auf Figuren 1 und 2 angedeutet wurde. Nach dem Einbringen des Manipulators durch den Montagespalt sm und nach dessen Festspannen kann dann der x-Antrieb PA das Spezial-Endoskop E in die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Bereitschaftsstellung verfahren werden. Daran anschliessend erfolgt das Einfahren zunächst der beiden Führungsschwerter hl und daran anschliessend der schwertförmigen Sonde SFS des Spezial Endoskops E. Bei diesen Einfahrvorgängen und entsprechend bei den nach Beendigung der Inspektion erfolgenden Ausfahrvorgängen darf das Spezial-Endoskop E nicht im Inspektionsspalt aO verklemmen oder durch Anstossen gegen den Inspektionsspalt begrenzende oder diesem benachbarte Wandteile beschädigt werden. Hierzu ist im einzelnen vorgesehen (vgl. Fig. 3) dass das die schwertförmige Sonde SFS mit bildleitenden Optiken BL und bildbeleuchtenden Optiken BB aufweisende Spezial Endoskop E von einem Endoskop-Aufnahmekörper EA gehalten und letzterer mit dem Tragarm TA3 über ein der nachgiebige gen Feinpositionierung der schwertförmigen Sonde SFS im Inspektionsspalt aO (vgl. Fig. 2) dIenendes Zwischenglied ZG verbunden ist. Das Zwischenglied ZG gestattet ein lineares Ausweichen der schwertförmigen Sonde SFS und entsprechend auch der Führungsschwerter h1, h1 in Anpassung an die Begrenzung des Inspektionsspaltes aO im Millimeter-Kleinbereich + x der Koordinatenrichtung x und ein pendelndes Ausweichen der Sondenanordnung SPS, hl um eine in y-Richtung der Spalt ebene y-z gerichtete Pendelachse Yp im Winkelkleinbereich von wenigen Graden. Es überlagert sich deshalb der Bewegungssteuerung des dritten Tragarmes TA3 in den drei KDordinatenrichtungen ix, y und +z eine Freilaufbewegung in Richtung + d x und eine Pendelausweichbewegung in Richtung + , wie es in Fig. 8 und Fig. 9 schematisch verdeutlicht ist. Fig. 8 zeigt ein Ortskoordinaten-Kreuz mit den Koordina tenrichtungen x, y, z , wobei die Sondenanordnung SFS, hl jeweils in die Richtungen +x, Sy und +z verfahren werden kann. Die x-Richtung ist die Wellenachsrichtung des Scheibenläufers nach dem Anwendungsbeispiel der Figuren 1 und 2, die z-Richtung ist entweder eine radiale Richtung bezuglich der Wellenachse x oder aber achsparallele zu einer radialen Richtung, und die y-Richtung steht senkrecht auf den Richtungen x und z, es ist also eine tangentiale Richtung innerhalb einer achsnormalen Ebene. Zur .reproduzierbaren Positionierung und damit zur Bokusentation gefundener Fehlerstellen genügt es, die Koordinaten y und z anzugeben bzw. zu erfassen; die x-Eoordinate ist dazu nicht erforderlich, sondern sie ist nur erforderlich zum genauen Einfahren der Sondenanordnung in den Inspektionsspalt bzw. zum Herausfahren aus diesem. Fig. 9 zeigt schematisch anhand von vier Positionierungen des Spezial-Endoskops E, welches über das Zwischenglied ZG mit dem dritten Tragarm TA3 verbunden ist, dass das nachgiebige Zwischenglied ZG ein Freilauf-Lineargetriebe FL aufweist, mit einem in Richtung + x linear verfahrbaren Freilaufarm 37, an welchem über das Pendelgelenk PG das Spezial-Endoskop E angelenkt ist. Position I zeigt das nachgiebige Zwischenglied ZG in seiner Nullstellung mit x = O und Pendelwinkel a = O. In Position II ist der Freilaufarm 37 mit dem Endoskop E um das kleine Stück - ii x verfahren. In Position III ist der Freilaufarm 37 mit dem Endoskop E entgegengesetzt um ein kleines Stück + x verf ahren; und zugleich ist das Endoskop im Pendel- gelenk PG um einen kleinen Winkelausschlag + verschwenkt. In Position IV ist die Linearverschiebung so wie in Position II, nämlich - A x, dagegen ist das Endoskop E in seinem Pendelgelenk PG um einen kleinen Winkel entgegengesetzt zur Position III verschwenkt. Zur Erläuterung der mechanischen Wirkverbindung des Spezial-Endoskops E (nachfolgend vereinfacht als Endoskop bezeichnet) über das nachgiebige Zwischenglied ZG mit dem dritten Tragarm TA3 sei zunächst auf die wichtigsten Endoskop-Bauteile eingegangen; eine detailliertere Erläuterung erfolgt, soweit erforderlich, weiter unten. Wie es Fig. 3A in Verbindung mit Fig. 7 zeigt, ist der Anschlusskasten 38 des Endoskops E ein im wesentlichen rechteckiges Blech-Gehäuse mit einem stufenförmig ver Åaüngten Gehäusefortsatz 38.1, welcher keilförmig zugespitzt in Richtung auf die schwertförmige Sonde SFS im Bereich 38.2 zuläuft. Die Gehäuseteile 38.1, 38.2 dienen zum Einspannen der schwertförmigen Sonde SFS, im folgenden vereinfacht als Schwert bezeichnet. Dieses Schwert hat in Richtung x lediglich eine Stärke von 1,8 mm, es besteht aus zwei flachen Hälften, in welche auf den Innenseiten schmale Nuten oder Kanäle eingeformt sind zur Aufnahme der bildbeleuchtenden Optiken, als Ganzes mit BB bezeichnet, und der bildleitenden Optiken, als Ganzes mit Bt bezeichnet. Die bildbeleuchtenden Optiken BB bestehen aus dünnen Lichtleitern, welche an ihren Enden prismatisch zur Erzielung bestimmter Lichtaustrittswinkel bezüglich des Tnspektionsortes abgeschliffen sind. Die bildleitenden Optiken werden von Lichtleitersträngen, Linsen und Prismensystemen gebildet (nicht näher dargestellt). Der Verlauf der bildleitenden Optiken EL innerhalb des Schwertes SFS ist strichpunktiert angedeutet, der Verlauf der bildbeleuchtenden Optiken BB gestrichelt. Sie führen zu einer innerhalb eines ersten fensterartigen Ausschnittes 39 angeordneten Ubersichts- Optik el an der Frontseite des Schwertes SFS und zu einer seitlich davon beabstandeten, innerhalb eines zweiten fensterartigen Ausschnittes 40 angeordneten Makro Optik e2. Die Übersichts-Optik ei dient dazu, das Schwert innerhalb des Inspektionspaltes aO zu positionieren und dazu, zunächst eine erste oberlicht über die Materialoberflächen zu gewinnen; die Makro-Optik hat einen höheren Vergrösserungsgrad und dient dann der eigentlichen Material- bzw. Riss-Untersuchung. Durch das spiegelbildblich gezeichnete Fensterpaar 39', 40 r f in welche entsprechende ttbersichts- und Makro-Optiken el', e2' gehören, ist angedeutet, dass - abhängig davon, von welcher Seite innerhalb des Inspektionsspaltes der zu inspizierende Bereich angefahren wird - auch eine gespiegelte Anordnung der Optiken am Frontende des Schwertes SFS möglich ist. Wenn man sich in Richtung -y (vgl. Fig. 2 und Fig. 3B) bewegt, dann erhält man zunächst ein Bild durch die aber sichts-Optik el auf dem Monitor, und erst bei Weiterfahren in der gleichen Richtung ein vergrössertes Bild durch die Makro-Optik e2. Auf die Führungsschwerter hl wird ebenfalls weiter unten noch detaillierter eingegangen. Sie haben ebenso wie das Schwert SFS eine Stärke in Richtung x von 1,8 mm, so dass sie in einen Spalt mit der Weite von 2 mm problemlos eingefahren werden können. Beide Führungsschwerter hl sind über je ein Zwischenstück, das in Fig. 3A obere über Zwischenstück 41 und das in Fig. 3A untere über Zwischenstück 42 an Fahrblechen 43a, 43b befestigt, welche als Ganzes mit 43 bezeichnet werden (vgl. auch Fig. 6). Diese Fahrbleche 43 sind in der z-Richtung durch den z11-Antrieb SW3 geführt verfahrbar unabhängig vom Schwert SFS, worauf weiter unten noch eingegangen wird. Der Anschlusskasten 38 des Endoskops E ist an seiner in Richtung +y weisenden schmalen Längsseite im Bereich seiner Gehäuseteile 38.1, 38.2 an der Montagefläche 44 des Aufnahmekörpers EA befestigt mittels Inbusschraube 45 und Zylinderstift 46. Diese Befestigungselemente durchdringen den L-Schenkel eal des Aufnahmekörpers EA, welcher bei Betrachtung in Richtung +x eine L- oder stiefelartige Kontur aufweist, mit einem als massiver Stahlblock ausgeführten "Schaftteil" ea2, welcher mit dem L-Fortsatz eal integral ist. Der Schaftteil ea2 weist eine Aussparung 47 zur Aufnahme eines Drehlager la32 für die Gewindespindel S3 auf, deren anderes Ende im Bereich des Antriebsmotors AM4 an der Lagerplatine 48 mittels des Drehlagers la31 gelagert ist. Im Schaftteil ea2 des Auf nahmekörpers EA ist weiterhin das eine Ende der Führungsstange g3 in eine entsprechende Bohrung 49 eingesetzt und darin verstiftet. Das andere Ende der Führungsstange g3 der Geradführung G3 trägt die Lagerplatine 48 und ist mit dieser fest verbunden. Die weitere Erläuterung des z11-Antriebs SW3 erfolgt weiter unten; zunächst wird die Erläuterung von Aufbau und Funktion des nachgiebigen Zwischengliedes ZG vervollständigt. Das Pendelgelenk PG des nachgiebigen Zwischengliedes ZG (vgl. Fig. 3A in Verbindung mit Pig. 12) wird gebildet durch einen Lagerzapfen ea3, welcher mit dem Schaftteil ea2 des Aufnahmekörpers Et fest verbunden bzw. mit diesem einstückig ist und sich in Richtung +y erstreckt. Der Lagerzapfen ea3 ist innerhalb des Gelenkauges 50 des Freilaufarmes 37 des Freilauf-Lineargetriebes E unter Zwischenschaltung eines Lagers 51, und zwar eines Doppel-Axiallagers/Radiallagers drehbar gelagert. Dabei sind die inneren Lagerkränze 51a1,51a2 mit dem Innenumfang des Gelenkauges 50 fest verbunden, wobei die beiden äusseren Lagerkränze 51b1, 51b2 des Axiallagers zusammen mit den inneren Lagerkränzen 51a1, 51a2 und dem Lagerauge 50 auf dem Lagerzapfen ea3 durch die Spannscheibe 52 und die diese durchdringende, in den Lagerzapfen ea3 eingeschraubte Spannschraube 53 axial fixiert sind. Der innere Lagerkranz 51al weist eine Ringkammer an seinem Innenumfang auf, in welcher Zylinderrollen 510 drehbar gelagert untergebracht sind, welche sich auf der Hülse 511 des Zapfens ea3 abwälzen können. Eine weitere Hülse 512 sitzt auf dem Zapfen ea3 im Bereich des Axiallagers 51a2, 51b2 Die Hülsen bestehen aus einem ge eigneten tagerwerkstoff, wie insb. Messing. Dabei bildet die Fussplatte 54 des Lagerzapfens ea3 einen Axialanschlag für den Einsatz des Doppel-Axiallagers/Radiallagers 51. Der Freilaufarm 37 mit dem Pendellager PG weist einen winkligen Fortsatz 37a auf, an dem das eine Ende einer Blattfeder 55 eingespannt ist, welche mit ihrem freien Ende am Fussplattenteil 54 des Aufnahmekörpers EA angreift, d. h., an einer Seitenfläche desselben anliegt oder (wie vorgesehen) in einen ausgefrästen Schlitz eingreift. Im dargestellten entspannten Zustand ist diese Blattfeder 55 in z-Richtung orientiert und definiert so die Nullstellung des Pendelausschlages (vgl. Position I oder II in Fig. 9). Andererseits lässt diese Blattfeder auch geringe Pendelausschläge in der Grössenordnung Winkelminuten bis zu wenigen Winkelgraden zu. Anstelle der verwendeten Blattfeder 55 kämen grundsätzlich auch andere Federelemente in Frage, z. B. Drehfedern. Die Federcharakteristik sollte linear oder noch besser progressiv sein, so dass bei kleinen Auslenkungen kleine Federkräfte, bei grösseren Auslenkungen jedoch überproportional anwachsende grössere Federkräfte als Rückstellkräfte am Aufnahmekörper FA angreifen. Die dargestellte Blattfederanordnung 55 hat den Vorteil der Einfachheit bei guter Wirksamkeit. Fig. 3A in Verbindung mit Fig. 7 und Fig. 12 zeigt, dass der Freilaufarm 37 des Freilauf-Lineargetriebes PL einen im Querschnitt der y-z-Ebene T-förmigen Lagerkopf 37b aufweist, d. h., sowohl der Freilaufarm 37 als auch sein Kopf 37b weisen ein Rechteckprofil mit zueinander planparallelen Begrenzungsflächen-Paaren 370a, b, 371a, b und 372a, b auf. Alle diese Begrenzungsflächen sind in Richtung x orientiert und ausserdem die Begrenzungsflächen Paare 370a, b und 371a, b in Richtung y und das Be grenzunsflächen - Paar 372a, b in Richtung z. Der Breilaufarm 37 ist nun mit seinem Kopf 37b und den daran befindlichen Begrenzungsflächen in Richtung + # x linear verschiebbar gelagert innerhalb des Freilaufgehäuses fli und zwar mittels an seinen Begrenzungsflächen angreifender Rillenkugellager-Einsätze, die generell mit 56 bezeichnet sind und im einzelnen mit 56a, 56b; 57a, 57b; und 58a, 58b. Die vorgenandzn sechs Einsätze 56a bis 58b kommen jeweils zweifach und in Richtung x zueinander beabstandet vor, damit eine präzise Führung in x-Richtung gewährleistet ist, wie es aus Fig. 7 erkennbar ist, so dass insgesamt zwölf kleine Eugellager- Einsätze zur Euhrung des Freilaufarmes 57 verwendet sind. Die beiden mittels Durchgangsschrauben 59 zusammengespannten Hälften fell, f112 des Freilaufgehäuses fl1 weisen in ihrem Inneren entsprechende Kammern bzw. Aussparungen zur Aufnahme der Eugellager-Einsätze und des Kopfes 37b des Freilaufarmes 37 auf, vgl. Fig. 3A. Die Schäfte der Schrauben 59, bezeichnet mit 59a'durch- dringen nun den Kopf 37b und den daran angrenzenden Teil des Freilaufarmes 37 in Richtung y in je einem Langloch 60. Durch die Grösse bzw. Ausdehnung dieses Langloches in Richtung x ist die Grösse des Freilaufes in beiden Richtungen + ii x definiert. Die Schraube 61 hat keine Freilauf-Funktion; sie dient allein der Verspannung der Gehäusehälften fell, f112. Die Gehäusehälfte fli weist einen Ansatz pa3 auf, welcher die dritte Antriebslasche des bereits beschriebenen x-Antriebs PA ist. Demgemäss ist das gesamte Gehäuse fl1 der dritte Tragarm TA3, welcher über das nachgiebige Zwischenglied ZG, bestehend aus dem Freilauf-Lineargetriebe FL und dem Pendelgelenk PG, die Verbindung zum Aufnahmekörper EA herstellt. Das Schwert SFS ist an seinen beiden Schmalseiten von äe einem Führungsschwert h1 abgeschirmt, wie bereits erwähnt, wobei die beiden Führungsschwerter konvergent zur Spitze des Schwertes SFS zulaufen. Auf diese Weise dienen die Führungsschwerter h1 als Einrichtung zum Schutz des Schwertes SFS beim Einführen und Herausziehen. Das eine (in Fig. 3A obere) Führungsschwert hl ist mit schematisch angedeuteten internen Kanälen a, b, c versehen, welche mit einer Düsenöffnung 62 kommunizieren. Diese ist am äusseren Ende des Führungsschwertes angeordnet und mündet seitlich, d. h. im wesentlichen in Richtung x, so nach aussen, dass über diese Düsenöffnung 62 Penetrierflüssigkeit über den Kanal a oder Rissprüfpulver über den Kanal b oder Heissluft über den Kanal c zur Inspektionsstelle geleitet werden können. Uber den Kanal c bzw. einen gesonderten (nicht dargestellten) Kanal, welcher dann mit einer gesonderten Düsenöffnung zu versehen wäre, kann ferner noch Reinigungsflüssigkeit an den Inspektionsort herangebracht werden. Dazu wird in Kraftwerken im allgemeinen Kondensatflüssigkeit bzw. aufbereitetes Wasser verwendet. Das gegenüberliegende Führungsschwert hl (in Fig. 3A das untere) ist mit einem internen Absaugekanal d grö sseren Querschnitts als die Kanäle a, b, c und mit einer entsprechenden Absaugöffnung 63 versehen. Über diesen Kanal d kann dann die überschüssige Reinigungsflüssigkeit bzw. können überschüssiges Penetriermittel und Rissprüfpulver abgesaugt werden. Alle beschriebenen Kanäle a bis d führen zu internen Kanälen innerhalb des oberen Zwischenstückes 41 (Kanäle a, b, c) und zu internen Kanälen im unteren Zwischenstüsk 42 (Kanal d). Diese internen Anschlusskanäle in den Zwischenstücken41, 42 sind nicht dargestellt; sie sind flüssigkeitsdicht mit den genannten Kanälen a bis d verbunden und ihrerseits mit flüssigkeitsdichten Schlauchanschlüssen versehen, welche gleichfalls nicht dargestellt sind. Entsprechende Schläuche führen dann zur Hilfseinrichtung H (Fig. 1). Der Absaugkanal d mit seiner Absaugöffnung 63 kann auch aus mehreren Einzelkanälen mit entsprechenden mehreren über das untere Ende des Führuiigsschwertes hl verteilten Absaugöffnungen bestehen. Die Führungsschwerter h1 können zur Verhinderung des Anstossens gegen einen Nutengrund oder dergleichen mit einem Anstossfühler 64 versehen sein, dessen elektrische Zuleitungen 64a am Führungsschwert hl verlegt sind. Dieser Anstossfühler kann z. B. ein kapazitiver Fühler sein, der dann, wenn er mit einem Metallteil in Beriihrung kommt, anspricht. Des weiteren kann die schmale Frontseite des Schwertes SFS mit einem elastisch deformierbaren, blattfederartigen Schutzbügel 65 geschützt sein, um so eine Beschädigung des Schwertes mit Sicherheit auszuschliessen. Auch ein solcher Schutzbügel kann zusätzlich mit einem Anstossfühler versehen sein, damit ein unbeabsichtigtes Anfahren des Schwertes SFS beim Prüfvorgang verhindert ist. Der zu-Antrieb, den man auch als Subantrieb zum zi-An trieb SW2 betrachten kann, dient dem Verfahren der Führungsschwert-Anordnung h1-h1 in Richtung +z. Er ist ein Spindel-Wandermutter-Antrieb mit der Gewindespindel S3, der GeradführE G3 und der Führungsstange g3. Der Prüfschlitten 650, ausgebildet als Kugelführungsbuchse zwecks reibungsarmer Bohrung an der Füurungsstange g3 weist die an ihm befestigte Wandermutter 66 in Form einer Gewindebuchse auf, innerhalb welcher die Gewindespindel S3 mit ihrem Aussengewinde s31 verdrehbar ist. An der Lagerplatte 48 ist der schon erwähnte Antriebsmotor AS befestigt, und zwar derart, dass seine Antriebswelle am31 achsparallel zu den Achsen der Führungsstange g3 und der Gewindespindel S3 umläuft. Die Antriebswelle am31 ist über ein Antriebsritzel am32 und den Zahnriemen 67 mit dem Antriebszahnrad 68 der Gewindespindel S3 gekuppelt. Motorgehäuse und Zahnriementrieb sind Åa jeweils durch Ab- deckhauben 680 bzw. 69, die an der Platine 48 befestigt sind, abgedeckt. Die beiden generell mit 43 bezeichneten Fahrbleche 43a, 43b, die einen trapezförmigen Grundriss aufweisen (vgl. auch Fig. 6; in Fig. 3A ist das eine Fahrblech 43b weggelassen) sind mit dem Prüfschlitten 650 an dessen beiden Längsseiten fest verbunden, so dass sie also gemeinsam mit den Führungsschwertern h1 vom Prüfschlitten 650 genau in Richtung +z verfahren werden können. Am anderen Ende liegen die Fahrbleche auf der Fussplatte 54 des Aufnahmekörpers EA an; an dieser Stelle kann durch einen zusätzlichen Nut-Feder-Eingriff eine weitere Gleitführung für die Fahrbleche 43a, 43b vorgesehen sein (nicht dargestellt). Bei Betätigung des Antriebsmotors AM4 können mithin die Führungsschwerter hl mit ihren Fahrblechen relativ zum Aufnahmekörper EA in Richtung +z (vgl. Fig. 8) verfahren werden bis sie mit ihren Enden am Inspektionsort angelangt sind, wo dann vor dem eigentlichen optischen Inspektionsvorgang die bereits erwähnten Arbeitsvorgänge der Reinigung des Inspektionsortes mit Kondensat, das Trocknen, das Penetrieren, die Zuführung von Rissprüfpulver und Absaugevorgänge durchgeführt werden können. Nach Vorbereitung der Inspektionsstelle durch die geschilderten Behandlungsschritte kann dann das Schwert SFS in seine Prüfposition verfahren werden. Das geschieht so, dass zunächst die Führungsschwerter aus ihrer vorgeschobenen Behandlungsposition durch den Antrieb SW3 zunächst wieder so weit zurückgefahren werden, bis sie gleichauf mit dem Schwert SFS stehen sowie in Fig. 3A). Nun kann durch Betätigung des z1-Antriebs SW2 das Schwert SFE gemeinsam mit seinen Führungsschwertern hl in Richtung +z in seine Prüfposition verfahren werden, wobei - wenn die richtige x-Position einmal gefunden Ist dann nur noch das Verfahren längs der Koordinaten y und z von Bedeutung ist, und diese Koordinaten sind dann auch für die Dokumentation des Eaterialzustandes im betreffenden Inspektionsspalt massgebend. Die Fuhrungsstange g3 weist wenigstens eine Längsrille auf, in welcher die innerhalb des Fiihrungsbuchsenteils 650a des Fiihrungsschlittens 650 angeordneten Kugeln rollen können. Diese Ausführung ist nicht näher dargestellt. Zum Spezial-Endoskop FA ist noch nachzutragen, dass zum Fenster 39 der Übersichts-Optik el der mittlere strichpunktiert dargestellte Kanal BL1 für die bildleitende Optik verläuft, und zu seinen beiden Seiten sind die bildbeleuchtenden Optiken BB11 und BB12 in Form von Lichtleitern innerhalb entsprechender interner Kanäle des Schwertes SPS verlegt. Für die Ekrooptik ist eine höhere Lichtleistung erforderlich, und so sind vier bildbeleuchtende Optiken BB21 bis BB24 in Form von Lichtleitern vorgesehen, welche innerhalb des Fensters 40 der Makro-Optik e2 aus dem Schwert herausragen und zur BeLeuchtung der jeweiligen lnspektionsstelle dienen, wobei dann der Bildübertragung die mittig innerhalb der genannten bildbeleuchtenden Optiken verlegte bildleitende Optik BL2 (strichpunktiert dargestellt) vorgesehen ist. Der Anschlusskasten 38 des Endoskops FA enthält in seinem Inneren unter anderem die beiden verstellbaren TV-Adapter für den Makro- und den Ubersichts-Sondenteil, den Lichtleiteranschluss zur Einkopplung der W-Strahlung in die bildbeleuchtenden Op- tiken. Mit 70.1 und 70.2 sind Gewindestutzen zur Halterung bzw. zum Anschrauben der Fernsehkameras Ti, T2 bezeichnet, welche zur Fernübertragung der von den Optiken el, e2 aufgenommenen Bilder dienen. Im Inneren der Hilfsschwerter hl lassen sich im Rahmen einer Sonderausführung auch Wirbelstromprüfsonden unterbringen, womit sich das Anwendungsgebiet des Spezial Endoskops E durch eine Wirbelstromprüfung der zu untersuchenden Oberflächenzonen erweitern lässt. Des weiteren lässt sich, vorzugsweise anstelle des in Fig. 3a dargestellten oberen Hilfsschwertes, ein U-förmiges Hochstrom äoch am Zwischenstück 41 befestigen, welches über entsprechende elektrische Hochstrom-Leitungen an eine (nicht dargestellte) Hochstromerzeuger-Einheit zur magnetischen Rissprüfung anschliessen lässt. Bei einer solchen magnetischen Rissprüfung wird mit einer Flüssigkeit gearbeitet, in welcher Magnetpulver suspendiert ist und natürlich mit fluoreszierenden Mitteln, damit die über die bildbeleuchtenden Optiken BB auf das zu untersuchende Objekt bzw. die Inspektionszone geworfenen W-Strahlen in sichtbares Licht umgewandelt werden können. Ein solches Uförmiges Hochstrom-Joch erzeugt am Inspektionsort ein starkes Magnetfeld, wobei die Magnetpulver-Partikel dort, wo feine Haarrisse oder dergleichen vorhanden sind, sich entsprechend ordnen, weil an solchen Stellen ein anderer Verlauf der magnetischen Feldlinien als in "gesunden" Materialzonen gegeben ist. Wenn auch Fig. 2 das Manipulatorsystem zwischen zwei einandern benachbarten Radscheiben eingespannt dargestellt ist, so ist in Endbereichen eines Scheibenläufers auch eine einseitige Einspannung des Manipulatorsystems möglich, indem sein Grundkörper 1 mit anschraubbaren Krallen versehen wird, die in Ringnuten der Radköpfe an z. B. drei zueinander tangential beabstandeten Stellen eingreifen, wobei die hydraulischen Spannzylinder dann an der Aussenseite der Radscheibe angreifen und die Krallen gegen eine der Stirnflächen der Ringnuten axial verspannen. Auch diese Variante der einseitigen Einspannung ist in der Zeichnung nicht dargestellt; ihre Erläuterung diente zum besseren Verständnis der vielseitigen Anwendbarkeit des Maaipulatorsystems. 12 Figuren 13 Patentansprüche

Claims: Patentansprdiche 1. Manipulatorsystem zur Bewegungssteuerung, Versorgung und Signalabfrage eines Spezial-Endoskops (E), welches zur Untersuchung der Oberflächenstruktur in engen Inspektionsspalten (aO) von Bauteilen des Maschinen- und Apparatebaues, insbesondere zur optischen RissprUfung, dient, dadurch gekennzeichnet, - dass das eine schwertförmige Sonde (SFS) mit bildlei tenden und bildbeleuchtenden Optiken (BL, BB) auf weisende Spezial-Endoskop (E) von einem Endoskop Aufnahmekörper (EA) gehalten und der Endoskop-Auf nahmekörper an einem Manipulator-Tragarm (TA3) ge lagert ist, welch letzterer mit einem Koordinaten Fahrwerk des Manipulators (M) mindestens in Einführ richtung (z), in Richtung (x) der Spaltweite bzw. wellenachsparallel sowie senkrecht zu den Koordina ten (z) und (x) in Richtung (y) bewegbar ist, und - dass der Aufnahmekörper (EA) mit dem Manipulator Tragarm (TA3) über ein der nachgiebigen Feinpositio nierung der schwertförmigen Sonde im Inspektionsspalt dienendes Zwischenglied (ZG) verbunden ist, welches ein lineares Ausweichen der schwertförmigen Sonde (SFS) in Anpassung an die Spaltbegrenzung im Milli meter-Kleinbereich (+ x) der Koordinatenrichtung (x) und ein pendelndes Ausweichen der Sonde um eine in y-Richtung der Spaltebene (y - z) gerichtete Pendelachse (yp) im Winkelkleinbereich von Bogen minuten bis zu wenigen Graden gestattet. 2. Manipulatorsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Manipulator (M) zur Verspannung im Ringspalt (sm) zwischen zwei einander axial benachbarten Radköpfen (rs11, rs12) des Scheibenläufers (L) einer Dampfturbine einen flachen Grund korper (1) aufweist, der quer zu seiner tangentialen Längserstreckung mit axial wirkenden Spannkörpern, insbesondere hydraulischen Spannzylindern (Hy, Hyl, Hy2, Hy3), versehen ist. 3. Manipulatorsystem nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am Grundkörper (i) eine y-Antriebseinrichtung (sol) vorgesehen ist, welche einen sich in z-Richtung, d.h. radial ein wärts, ersteckenden und in y-Richtung, d.h. quer zur Xaschinenlängsachse und insbesondere horizontal, am Grundkörper (1) bewegbaren ersten Tragarm (TA1) umfasst, und - dass am ersten Tragarm (TA1) eine zweite, z-Antriebs einrichtung (SW2) befestigt ist, welche in Antriebs verbindung steht mit einem zweiten, in z-Richtung be - egbaren und am ersten Tragarm (TA1) gelagerten zwei ten Tragarm (TA2), welch letzterer sich im wesent lichen in y-Richtung erstreckt und mit einer x-An triebseinrichtung (PA) versehen ist, mittels welcher ein dritter Tragarm (TA3) des Manipulators (M) in Richtung +x verstellbar ist, und - dass der dritte Tragant (TA3) der Manipulator-Tragarm ist, mit welchem das Zwischenglied (ZG) verbunden ist. 4. Manipulatorsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die schwertförmige Sonde (SFS) des Endoskops (E) an ihren beiden Schmalseiten von je einem Fthrungsschwert (h1) abgeschirmt ist, wobei die beiden Fthrungsschwerter konvergent zur Spitze der schwertförmigen Sonde (SFS) zulaufen, dass diese Führungsschwerter (hl) als Einrichtung zum Schutz der schwertförmigen Sonde (SFS) beim Einführen und Herausziehen dienen und zusätzlich mit internen Kanälen (a, b, c, d) und Düsenöffnungen (62, 63) versehen sind, über welche Reinigungsflüssigkeit, Penetrierflüssigkeit und Rissprüfpulver, sowie Heissluft zum Inspektionsort zuführbar sind und eine Absaugung überschüssiger Reinigungs- und Penetrierflüssigkeit durchführbar ist. 5. Manipulatorsystem nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Führungsschwerter mit einem am Aufnahmekörper in z-Richtung geführt gelagerten Schlitten (s650) und mittels einer am Aufnahme körper (EA) befestigten Sub-Antriebseinrichtung (SW3) relativ zur schwertförmigen Sonde in z-Richtung (zoll) bewegbar gelagert sind. 6. Manipulatorsystem nach einem der AnsprUche 1 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die x-Antriebseinrichtung ein Doppelknick-Gelenk umfasst, bestehend aus einer Drei-Laschen-Gelenkverbindung mit einer mittleren Antriebslasche (pal), die an den zweiten Tragarm (TA2) bzw. seine Lasche (pa2) um eine erste z-Gelenkachse (zu1) schwenkbar angelenkt ist und an welche der dritte Tragarm (TA3) bzw. seine Lasche (pa3) um eine zweite z-Gelenkachse (zz2) schwenkbar angelenkt sind, und gekennzeichnet durch eine solche Getriebeverbindung zwischen den drei Laschen (pa2 - pal - pa3), dass der Schwenkwinkel (ss') der mittleren Antriebslasche (pal) bezüglich des zweiten Tragarms (TA2) Jeweils gleich ist dem Schwenkwinkel (ss) der mittleren Antriebslasche (pal) bezüglich des dritten Tragarms (TA3). 7. Manipulatorsystem nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zweite und dritte Tragarm (TA2, TA3) bzw. die zweite und dritte Antriebslasche (pa2, pa3) in der ersten bzw. zweiten z-Gelenk- achse (zzl) bzw. (zz2) Je ein fest mit ihnen verbundenes zweites (zr2) und drittes Zahnrad (zr3) gleichen Durchmessers und gleicher Zähnezahl aufweisen und dass die mittlere Antriebslasche (pal) mit einem ersten Zahnrad (zrl) sowohl in das zweite (zr2) als auch in das dritte Zahnrad (zr3) kämmend eingreift, so dass ein Planetengetriebe (PA) mit dem zweiten Zahnrad (zr2) als Sonnenrad, dem ersten Zahnrad (zrl) als erstes Planetenrad und dem dritten Zahnrad (zr3) als zweites Planetenrad gebildet ist, und dass die Antriebswelle eines dritten Antriebsmotors (M(3) mit der mittleren Antriebslasche (pal) gleichachsig zur ersten z-Gelenkachse (zz1) drehfest verbunden ist. 8. Manipulatorsystem nach Anspruch 6 oder 7, g e k e n n z e 1 c h n e t d u r c h Anschlage (30) an beiden Gelenkenden der mittleren Antriebslasche (pal) zur Begrenzung des Schwenkwinkels (ss) und damit des Fahrweges in Richtung (+x) ftlr den dritten Tragarm (#x) 9. Manipulatorsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das nachgiebige Zwischenglied ein Fre ilauf-Lineargetriebe (FL) aufweist, dessen Gehäuse mit dem dritten Tragant (TA3) des M pulators (M) identisch oder mit diesem fest verbunden ist, - dass im Gehäuse des Freilauf-Lineargetriebes (FG) ein roflengelagerter Freilaufare (37) innerhalb des Klein bereiches Cj x) bewegbar ist, - dass am freien Ende des Freilaufarmes (37) ein Gelenk auge (50) angeordnet ist, - dass im Gelenkauge (50) des Freilaufarmes (37) der Endo skop-Aufnahmekörper (FA) mit einem Gelenk zapfen (ea3) um seine Pendelachse (yp) drehbar gelagert ist und - dass zur Drebwinkelbegrenzung der Pendelbewegung ein Federelement (55) einerseits am Aufnahmekörper (EA) und andererseits am Freilaufarm (37) angreift. 10. Manipulatorsystem nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Federelement (55) eine Blattfeder ist, welche im entspannten Zustand in z-Richtung orientiert die Nullstellung des Pendelausschlages definiert. 11. Manipulatorsystem nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Gelenkzapfen (ea3) des Aufnahmekörpers (EA) und dem Gelenkauge (50) des Freilaufarmes (37) Axialkugellager (51) eingefügt sind. 12. Manipulatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der y-Antrieb (SW1) für den ersten Tragarm (TA1) und der z-Antrieb (SW2) für den zweiten Tragarm (TA2) Seweils eine Kugelgewindespindel (KSi) bzw. (KS2) und eine als Kugelführungsbuchse dienende, drehfest und axial-beweglich auf der Spindel gelagerte Wandermutter (KB1) bzw. (KB2) aufweisen, dass die Wandermuttern (KB1, KB2) Jeweils an ihrem ersten (TA1) bzw. zweiten Tragarm (TA2) befestigt und die Tragarme Jeweils an am Grundkörper (1) bzw. dem ersten Tragarm (TAl) befestigten Geradftihrun- gen (G1) bzw. (G2) in ihrer Fahrrichtung (y) bzw. (z) geführt sind, wobei die mit der zum y- bzw. z-Antrieb gehörenden Spindeln (KS1) bzw. (KS2) gekuppelten Antriebsmotore (AM1) bzw. (AN2) am Grundkörper (1) bzw. am ersten Tragarm (TAl) befestigt sind. 13. Manipulatorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Grundkörper (1) an seiner aus dem Montagespalt (sm nach aussen weisenden Schmalseite (1.0) mit einem Traggriff (2) versehen ist.

Inventors: ELFERT, BERND, ING. GRAD., KOHLERT, ERICH
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: F01D21
IPC codes: F01D21, G02B7, G02B23