スタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム

【課題】ボルト穴の洗浄と目視検査と損傷履歴の管理とを一括して行うことができるスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムを提供する。
【解決手段】シリンダの主フランジの上面に沿って移動しつつ、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴を洗浄、検査、及び管理する本体１００と、本体１００に接続されて自動またはマニュアル操作を行う自動制御部２１０及びマニュアル制御部２３０と、ボルト穴の状態及び履歴管理を行う写真検索部２５０とを有するメインコントローラ２００と、メインコントローラ２００に接続され、マニュアル操作を行うためのペンダントコントローラ３００と、本体１００に接続されて前記ボルト穴へ洗浄水を供給する洗浄水タンク４００と、ボルト穴の洗浄後に異物及び洗浄水を吸引して貯溜する真空洗浄機５００とを備えるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムに関し、さらに詳しくは、原子炉及び原子炉冷却材ポンプのヘッドと圧力容器本体を固定するためのボルト穴を洗浄し、前記ボルト穴を目視検査し、さらには、前記ボルト穴の損傷履歴を管理するのに好適なスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、図１に示すように、原子炉冷却材ポンプのヘッドとなるシリンダの主フランジ１には、スタッドボルト（図２における２０）を用いて圧力容器本体に結合するためのボルト穴３０が多数、好ましくは、４８本、５４本、または５８本穿設されている。
【０００３】
このため、原子炉冷却材ポンプのヘッドと原子炉の圧力容器本体は、発電所の形態に応じて僅かな寸法の相違はあるものの、通常、図２に示すようなスタッドボルト２０とボルト穴３０とにより結合されている。このような結合は、運転中に高温、高圧の状態に保たれる必要がある原子炉内部の気密維持とそれに伴う原子力の安全に寄与する上で非常に重要な役割を司っている。
【０００４】
また、前記スタッドボルト及びボルト穴は締結作業を通じて螺合するため、スタッドボルト２０とボルト穴３０のねじ山が破損する可能性が高いが、ボルト穴３０及びスタッドボルト２０の洗浄状態がこれらスタッドボルト２０及びボルト穴３０の螺合度及び破損の有無にかなり影響している。さらに、スタッドボルト２０をボルト穴３０から取外すに際しても、洗浄状態はスタッドボルト２０及びボルト穴３０が固着する現象を防ぐ上で重要な役割を果たすため、ボルト穴を洗浄状態に維持することは極めて重要な業務の一つであると言われている。
【０００５】
従来、図３に示すように、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴３０の洗浄に際しては、作業者がウェット及びドライの環境下においてボルト穴３０に近づいて電動ブラシ２で直接的に擦掃してきた。なお、その洗浄作業は、最初に、洗浄油をボルト穴３０に注ぎ込んでブラシ２で擦った後、さらにブラシ２に洗浄用の布を巻き付けてきれいに拭き取る、といった手順で行なわれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴３０の洗浄をドライ環境下で行う場合、ブラシ２を用いて洗浄をする日本のＭＨＩ社製の洗浄専用の装置が存在するものの、作動上の問題点が多いために現在使用されていないのが現状である。
【０００７】
特に、同装置はウェット環境下での洗浄用としては不向きであるため、前記装置を用いた洗浄は全く行われていないのが現状である。しかも、同装置には、ボルト穴３０を目視検査したり履歴管理するような機能などが全く含まれていない。
【０００８】
このため、これまでは、ウェット環境下での洗浄は、作業者が電動ブラシ２と雑巾などを用いて直接的に行っており、しかも、目視検査も作業者が直接的にミラーを用いて行っていた。
【０００９】
上述のように、従来のボルト穴の洗浄方式においては、洗浄と目視検査がそれぞれ別々に行われており、これにより、損傷履歴は全く管理されていない。加えて、亀裂が入る前後の状況が比較可能な比較データの生成や履歴の体系的な管理も行われていない。
【００１０】
さらに、前記ボルト穴を直接的に洗浄せねばならない作業者の場合、多量の放射線被爆の影響を受ける可能性があり、しかも、洗浄を手作業に依存して行うために洗浄能率が上がらないのが現状である。
【００１１】
本発明はこれらの事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、原子炉及び原子炉冷却材ポンプのボルト穴のドライ洗浄、ウェット洗浄、目視検査などが一括して行える自動化システムを開発し、圧力容器の気密維持に求められるボルト穴の安全性の向上と体系的な管理が両立できるスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムを提供するところにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、ウェット洗浄の場合、洗浄の対象となるボルト穴への接近が磁性ホイールにより自動的に可能になり、ブラシングユニット、真空洗浄機及び洗浄ラインを用いて洗浄を行うことにより清浄な洗浄面にしてボルト締め時に別途の追加工程が不要である他、特に、原子炉のスタッドボルトの固着が著しいために防錆剤を塗布してスタッドボルトを取り外すようなウェット環境下での作業現場において特に卓越した性能を発揮可能なスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムを提供するところにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、マイクロカメラを用いた目視検査により円形状のボルト穴を探索して画像記録を収集し、且つ、プログラム上において損傷履歴を管理し、検査前後の資料を比較するなどの一連の過程が本機器一機で行えるスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係るスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムは、シリンダの主フランジの上面に沿って移動しつつ、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴を洗浄、検査、及び管理する本体と、前記本体に接続されて自動またはマニュアル操作を行う自動制御部及びマニュアル制御部と、前記ボルト穴の状態及び履歴管理を行う写真検索部とを有するメインコントローラと、前記メインコントローラに接続され、マニュアル操作を行うためのペンダントコントローラ（メインコントローラから派生した付属的なコントローラ）と、前記本体に接続されて前記ボルト穴へ洗浄水を供給する洗浄水タンクと、前記ボルト穴の洗浄後に異物及び洗浄水を吸引して貯溜する真空洗浄機とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記本体は、シリンダの主フランジの上面に敷設されたレールに沿って移動可能であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記本体は、前記本体の中央部に設けられ、最下端部に着脱可能なブラシが取付けられるとともに、前記ブラシを回転させるための速度可変型のモータを有するブラシングユニットと、前記ブラシングユニットの一側部に設けられ、前記本体を前記ペンダントコントローラの操作によりマニュアル制御する内蔵コントロールボックスと、前記ブラシングユニットの一側部に設けられてボルト穴内部の状態を検査する目視検査ユニットと、前記ブラシングユニットと目視検査ユニットとがボルト穴への対応箇所に位置するように前記本体を固定するグリッパーユニットと、前記本体を前記シリンダの主フランジの上面から逸脱させずに円弧に沿って移動させる磁性ホイールと、前記ブラシングユニット、前記目視検査ユニット、及び前記グリッパーユニットを一体的に組み合わせるツールクランプユニットとを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記目視検査ユニットは、マイクロカメラと送りモータ及び回転モータを用いてボルト穴が正常であるか否かを検査し、該画像記録をメインコントローラに送るものであることを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記磁性ホイールは、永久磁石及びウレタンよりなることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記ツールクランプユニットは、前記本体が前記シリンダの主フランジの上面に沿って移動するときに、前記上面の状況に応じて送り角度が調節されるように上下動自在に配設されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１または３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記メインコントロールの自動制御部は、マイクロカメラからの画像信号をリアルタイムにて表示するビデオ画面表示部と、装置の駆動状態、位置及びセンサの入力状態を表示する進行状態表示部と、自動またはマニュアル洗浄のための自動及びマニュアル制御方式を含む制御方式選択部と、マニュアル洗浄の許容可否を決定するマニュアルコントロール部と、自動洗浄を許容するために、自動制御方式を選択した場合に限って操作を開始する洗浄開始ボタン部と、自動洗浄を一時中止または続行する一時中止・洗浄続行ボタン部と、前記ボルト穴の洗浄が行われる最中に強制的に洗浄を終了する洗浄終了ボタン部と、前記ブラシングユニット、前記目視検査ユニット及び前記グリッパーユニットを初期状態に戻す装置初期化ボタン部と、洗浄機をマニュアル操作でオンまたはオフさせる洗浄機オン／オフボタン部と、前記本体を当該ボルト穴に移動させる移動部と、当該ボルト穴の洗浄状態を切り換える洗浄状態切換部と、前記本体の現在のボルト穴の位置を指定する現在位置設定部と、前記ボルト穴の洗浄が完了した状態であっても、そのボルト穴の洗浄状態を未洗浄の状態に初期化させる洗浄初期化ボタン部と、前記ボルト穴の洗浄動作方法を制御する洗浄モード選択ボタン部とを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項７記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記制御方式選択部においては、自動洗浄時にはマニュアル洗浄指令ボタンが操作不可であり、マニュアル洗浄時には自動洗浄指令ボタンが操作不可であることを特徴とする。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項７記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記マニュアルコントロール部がマニュアル洗浄を許容した場合には、前記本体の内蔵コントロールボックスに接続されている前記ペンダントコントローラが操作可能であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項７記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記洗浄モード選択ボタン部は、「洗浄開始」の指令時にブラシによる洗浄は行わずに洗浄状態のみをキャプチャーするカメラモードと、「洗浄開始」の指令時にカメラキャプチャーは行わずにブラシによる洗浄のみを行うブラシモードと、ブラシによる洗浄及び洗浄完了状態のカメラキャプチャーを同時に行う全部モードとを含むことを特徴とする。
【００２４】
請求項１１の発明は、請求項１または３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記メインコントロールのマニュアル制御部は、マイクロカメラからの画像信号をリアルタイムにて表示して画像ファイルとして保存するビデオ画面表示部と、装置の駆動状態、位置及びセンサの入力状態を表示する進行状態表示部と、自動及びマニュアル制御方式を含んで自動またはマニュアル洗浄を行う制御方式選択部と、マニュアル洗浄の許容可否を決めるマニュアルコントロール部と、前記ブラシングユニット、前記目視検査ユニット及び前記グリッパーユニットを初期状態に戻す装置初期化ボタン部と、洗浄機をマニュアル操作でオンまたはオフさせる洗浄機オン／オフボタン部と、前記ボルト穴の状態に対するビデオ画面を静止画で撮影してフォルダに保存する撮影ボタン部と、前記マイクロカメラ画面の内容を動画像で撮影して保存する機能をマニュアルで操作させる動画像保存部と、前後方グリッパーの移動を制御して前記グリッパーのロック及び解除を行うグリッパー操作部と、カメラの上下動と回転を制御し、カメラの位置と角度を画面上に表示するカメラ操作部と、前記ブラシの上下動と回転を制御し、前記ブラシの位置と回転状態を画面上に表示するブラシ操作部と、前記本体に取付けられたモータを制御するモータ駆動部と、前記本体を当該ボルト穴に移動させる移動部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項１２の発明は、請求項１記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムにおいて、前記メインコントローラの写真検索部は、前記ボルト穴の写真倍率に応じてサイズ及び配列を調整する写真表示部と、表示写真のボルト穴の番号及び位置を切り換える参照マップ画面部と、当該ボルト穴の以前の作業写真ファイルに対する読込みや削除を行う写真検索部と、画面上の写真配列を上下左右に移動させる位置移動部と、作業者にさらに正確に判断させるために、写真配列の表示倍率を調整する写真倍率調整部と、当該ボルト穴の以前の作業写真を検索して読込み、現在の状態と既存の状態とを比較して当該ボルト穴の履歴管理を行う写真観察部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によるスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムによれば、原子炉及び原子炉冷却材ポンプのボルト穴のドライ洗浄、ウェット洗浄、目視検査などが一括して行え、これにより、圧力容器の気密維持に求められるボルト穴の安全性の向上と体系的な管理が両立できる。さらに、本発明によれば、洗浄時間の短縮、洗浄品質の向上、作業者への放射線の照射量の低減、作業者の疲労度の低減及び作業便宜性の増大が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る一実施形態を詳述する。
【００２８】
図４は、本実施形態のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムの構成図であり、図５および図６はそれぞれ同システムの本体を示す正面図及び側面図であり、図７は、同システムの本体を示す分解斜視図であり、図８は、同システムのメインコントローラにおける自動制御状態を示す図であり、図９は、同システムのメインコントローラにおけるマニュアル制御状態を示す図であり、そして図１０は、同システムのメインコントローラにおける損傷履歴の管理状態を示す図である。
【００２９】
図４に示すように、本実施形態のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムは、本体１００と、メインコントローラ２００と、ペンダントコントローラ３００（メインコントローラ２００から派生した付属的なコントローラ）と、洗浄水タンク４００及び真空洗浄機５００を備えてなる。
【００３０】
前記本体１００は、シリンダの主フランジ１（図１参照）の上面あるいは上面に敷設されたレールに沿って移動しつつ、スタッドボルト２０（図２参照）を挿通するためのボルト穴３０（図２参照）を洗浄、検査、及び管理する装置であり、図４から図７に示すように、ブラシングユニット１１０と、内蔵コントロールボックス１２０と、目視検査ユニット１３０と、グリッパーユニット１４０と、磁性ホイール１５０及びツールクランプユニット１６０を備えてなる。
【００３１】
前記ブラシングユニット１１０は、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴３０を洗浄するものであり、前記本体１００の中央部に設けられる。
【００３２】
前記ブラシングユニット１１０の構造を簡略に述べる。ブラシングユニット１１０の上部には後述する真空洗浄機５００の吸引ホース５１０、洗浄水タンク４００の洗浄水供給ホース４１０、及びエアーを供給するためのエアー供給ホース２２０が設けられ、下部には着脱可能な荒い（あるいは、柔らかい）ブラシ１１２が取付けられ、さらに、中央部にはブラシ１１２にボルト穴３０を上下動しつつ洗浄せしめる送りモータ（図示せず）付きケーシング１１６が設けられている。なお、前記ブラシングユニット１１０は、前記ケーシング１１６とブラシ１１２を接続し、ブラシ１１２を回転するための速度可変型のモータ（図示せず）を収容している第１のシリンダ１１８をさらに備えている。
【００３３】
また、前記ケーシング１１６は、上下に遊動自在に取付けられ、磁性ホイール１５０を両側に有するブラケット１１５を備える。
【００３４】
これにより、前記ブラシングユニット１１０は、メインコントローラ２００の制御により自動またはマニュアル操作（手動操縦）で、そしてウェットまたはドライでボルト穴３０を洗浄することになる。
【００３５】
前記内蔵コントロールボックス１２０はブラシングユニット１１０の一側部に設けられて、前記本体１００を前記ペンダントコントローラ３００の操作によりマニュアルで制御する。
【００３６】
すなわち、前記ボルト穴３０をマニュアル操作で洗浄しようとする場合、前記メインコントローラ２００においてマニュアルコントローラの許容ボタンを押下すると、内蔵コントロールボックス１２０に接続されているペンダントコントローラ３００の操作を許容してマニュアル操作を可能にし、これにより、マニュアル洗浄が行われる。
【００３７】
前記目視検査ユニット１３０はブラシングユニット１１０の一側部に設けられ、ボルト穴３０の内部状態を検査する。
【００３８】
また、前記目視検査ユニット１３０は、マイクロカメラと送りモータ（図示せず）を用いてボルト穴３０が正常であるか否かを検査し、該画像記録をメインコントローラ２００に送る。
【００３９】
次いで、前記目視検査ユニット１３０の構成を簡略に述べる。前記目視検査ユニット１３０は、上部に設けられてボルト穴３０へのカメラの角度及び構図を決めるアングル部１３１と、最下部に設けられてボルト穴３０の内部が画像撮影可能なマイクロカメラ（図示せず）を収容しているカメラ筐体１３２と、前記アングル部１３１とカメラ筐体１３２を接続する中空のカメラシャフト１３４と、前記カメラシャフト１３４を上下動させる送りモータ１３３と、前記カメラシャフト１３４を回転させる回転モータ１３６と、前記カメラシャフト１３４を取り囲む第２のシリンダ１３８と、前記第２のシリンダ１３８の外部に遊動自在に取付けられ、両側に磁性ホイール１５０を有する第１のホルダ１３５とを備えている。
【００４０】
さらに、前記目視検査ユニット１３０は、カメラシャフト１３４が所望の箇所に設定されたときに固定するグリッパー（後方グリッパー）を備える。
前記グリッパーユニット１４０は、本体１００をボルト穴３０に固定するものであり、前記ブラシングユニット１１０と目視検査ユニット１３０がボルト穴３０への対応箇所に位置するように前記本体１００を固定する。
【００４１】
次いで、前記グリッパーユニット１４０の構成を簡略に述べる。前記グリッパーユニット１４０は、前記ボルト穴３０に挿入されて本体１００を固定するためにグリッパーユニット１４０の下部に取付けられたグリッパー１４２（前方グリッパー）と、前記グリッパー１４２の上下動を弾性的に行うために内部に多数のバネ（図示せず）が設けられた第３のシリンダ１４８と、前記シリンダ１４８の外側に遊動自在に取付けられ、両側に磁性ホイール１５０を有する第２のホルダ１４５と、を備えている。
【００４２】
前記磁性ホイール１５０は、上述のように、ブラシングユニット１１０、目視検査ユニット１３０、及びグリッパーユニット１４０にそれぞれ設けられて、前記本体１００を前記シリンダの主フランジ１の上面から逸脱させずに原子炉のシリンダの主フランジ１の円弧に沿って移動させる。
【００４３】
ここで、前記磁性ホイール１５０は、永久磁石とウレタンよりなることが好ましい。
【００４４】
前記ツールクランプユニット１６０は、第１の係合口１６１とブラシングユニット１１０を係合させ、第２の係合口１６２と目視検査ユニット１３０を係合させ、第３の係合口１６３とグリッパーユニット１４０を係合させることによりこれらを一体的に組み合わせる。
【００４５】
ここで、前記第２の係合口１６２及び第３の係合口１６３の役割は互いに変わるようにしてもよい。
【００４６】
前記ツールクランプユニット１６０にはそれを上下動可能にするクッション体（図示せず）が設けられており、これにより、本体１００がシリンダの主フランジ１の上面に沿って移動するときに、凹状態、凸状態、または異物有りの状態など上面の状況に合わせて送り角度が調節される。
【００４７】
前記メインコントローラ２００は、図８から図１０に示すように、コントロールケーブル２０５により前記本体１００の内蔵コントロールボックス１２０に接続されて自動またはマニュアル操作を行う自動制御部２１０及びマニュアル制御部２３０と、前記ボルト穴３０の状態及び履歴管理を行う写真検索部２５０とを備えている。
【００４８】
前記メインコントローラ２００の自動制御部２１０は、図８に示すように、ビデオ画面表示部２１１と、進行状態表示部２１２と、制御方式選択部２１３と、マニュアルコントロール部２１４と、洗浄開始ボタン部２１５と、一時中止・洗浄続行ボタン部２１６と、洗浄終了ボタン部２１７と、装置初期化ボタン部２１８と、洗浄機オン／オフボタン部２１９と、移動部２２０と、洗浄状態切換部２２１と、現在位置設定部２２２と、洗浄初期化ボタン部２２３と、洗浄モード選択ボタン部２２４とを備えている。
【００４９】
前記ビデオ画面表示部２１１は、マイクロカメラからの画像信号をリアルタイムにて表示する。
【００５０】
前記進行状態表示部２１２は、本体１００の駆動状態、位置及びセンサの入力状態を表示するものであり、作業者にモニターを通じて一目で装置のあらゆる状態を閲覧させる。
【００５１】
前記制御方式選択部２１３は、自動またはマニュアル洗浄のために自動及びマニュアル制御方式を含んでいる。
【００５２】
前記制御方式選択部２１３において、「自動」の選択時には自動洗浄モードが設定され、「自動」制御方式を選択した場合に限って自動洗浄が行え、この状態では、マニュアル操作に関わる指令ボタンが操作不可である。
【００５３】
これに対し、前記制御方式選択部２１３において、「マニュアル」の選択時にはマニュアル操作モードが設定され、マニュアル運用画面の指令ボタンが操作可能であるが、「洗浄開始」などの自動洗浄に関わる指令ボタンは操作不可である。
【００５４】
前記マニュアルコントロール部２１４は、作業者に作業現場の近傍において微調整可能なペンダントコントローラ３００（マニュアルコントローラ）の使用有無を決定させる。
【００５５】
ここで、前記マニュアルコントロール部２１４がペンダントコントローラ３００の使用を許容する場合には、本体１００の内蔵コントロールボックス１２０に接続されているペンダントコントローラ３００が別の離れた箇所（作業現場近傍）においても操作可能になる。
【００５６】
すなわち、マニュアルコントロール部２１４の許容ボタンを押下した場合にはペンダントコントローラ３００の操作を許容して本体１００の内蔵コントロールボックス１２０に接続されているペンダントコントローラ３００を操作可能にする一方、禁止ボタンを押下した場合にはペンダントコントローラ３００を操作不可にする。
【００５７】
前記洗浄開始ボタン部２１５は、本体１００の自動洗浄を許容するために自動制御方式を選択した場合に限って操作可能になる。
【００５８】
前記一時中止・洗浄続行ボタン部２１６は、自動洗浄を一時中止または続行する。
【００５９】
これにより、前記一時中止・洗浄続行ボタン部２１６は自動洗浄中の状態においてのみ使用可能である。なお、洗浄中に発生する不具合を解決する場合には「装置初期化」を行う必要があるが、このとき、装置初期化を行う目的で装置を一時中止させるときにも使用可能である。
【００６０】
前記洗浄終了ボタン部２１７は、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴３０の洗浄が行われる最中に最後のボルト穴３０まで洗浄を進めずに強制的に洗浄を終了するものであり、このとき、現在進行中のボルト穴３０への洗浄作業を完了してから洗浄を終了する。
【００６１】
前記装置初期化ボタン部２１８は、本体１００の設定値を初期化させてブラシングユニット１１０、目視検査ユニット１３０、及びグリッパーユニット１４０を初期状態に戻す。
【００６２】
前記洗浄機オン／オフボタン部２１９は、真空洗浄機５００をマニュアル操作でオンまたはオフさせる。
【００６３】
前記移動部２２０は、作業者に洗浄または目視検査を行わせるために本体１００を当該ボルト穴３０に移動させる。
【００６４】
前記洗浄状態切換部２２１は、当該ボルト穴３０の洗浄状態を切り換えるものであり、作業者が指定したボルト穴３０の洗浄状態を切り換えようとするとき、すなわち、未洗浄の状態に切り換えようとするときに使用する。
【００６５】
ここで、洗浄が完了したボルト穴３０は青表示となるが、洗浄が完了したボルト穴を選択した後、「洗浄状態の切換」ボタンを押下すると、未洗浄の状態に切り換えられる。
【００６６】
前記現在位置設定部２２２は、本体１００の現在のボルト穴３０の位置を指定するものであり、現在本体１００が位置しているボルト穴３０の番号を作業者が指定したボルト穴３０の番号に設定する。
【００６７】
前記洗浄初期化ボタン部２２３は、ボルト穴３０の洗浄が完了した状態であっても、前記ボルト穴３０の洗浄状態を未洗浄の状態に初期化させる。
【００６８】
すなわち、装置の初期化の条件は、自動／マニュアル運転前の装置の初期化は「装置初期化」のボタンを押下して行い、自動運転中の装置の初期化は「一時中止」のボタンを押下して自動運転を停止させた後、「装置初期化」のボタンを押下して行う。
【００６９】
前記洗浄モード選択ボタン部２２４は、検査終了後及び検査中に特定のボルト穴を単独で検査若しくは洗浄する場合のモード切替えを制御する。
【００７０】
すなわち、前記洗浄モード選択ボタン部２２４のモードは、「洗浄開始」の指令時にブラシ１１２による洗浄は行わずに洗浄状態のみをキャプチャーするカメラモード２２４−１と、「洗浄開始」の指令時にカメラキャプチャーは行わずにブラシ１１２による洗浄のみを行うブラシモード２２４−２と、ブラシによる洗浄及び洗浄完了状態のカメラキャプチャーを同時に行う全部モード２２４−３とを備える。
【００７１】
前記メインコントローラ２００のマニュアル制御部２３０は、図９に示すように、ビデオ画面表示部２３１と、進行状態表示部２３２と、制御方式選択部２３３と、マニュアルコントロール部２３４と、装置初期化ボタン部２３５と、洗浄機オン／オフボタン部２３６と、写真撮影ボタン部２３７と、動画像保存部２３８と、グリッパー操作部２３９と、カメラ操作部２４０と、ブラシ操作部２４１と、モータ駆動部２４２と、移動部２４３とを備えている。
【００７２】
前記ビデオ画面表示部２３１は、マイクロカメラからの画像信号をリアルタイムにて表示し、ねじ山の損傷有無を視認させ、カメラによる撮影部分を画像ファイルとして保存する。
【００７３】
前記進行状態表示部２３２は、本体１００の駆動状態、位置及びセンサの入力状態を表示し、これらの状況を作業者に一目で閲覧させることにより、マニュアル制御による作業者のミスを前もって予防する。
【００７４】
前記制御方式選択部２３３は、自動及びマニュアル制御方式を含んで作業者に自動またはマニュアル洗浄を行わせる。
【００７５】
前記制御方式選択部２３３において、「自動」の選択時には自動洗浄モードが設定され、「自動」の制御方式を選択したときに限って自動洗浄が行え、この状態では、マニュアル操作に関わる指令ボタンが操作不可である。
【００７６】
これに対し、前記制御方式選択部２３３において、「マニュアル」の選択時にはマニュアル操作モードが設定され、マニュアル運用画面の指令ボタンが操作可能であるが、「洗浄開始」などの自動洗浄に関わる指令ボタンは操作不可である。
【００７７】
前記マニュアルコントロール部２３４は、作業者にマニュアル洗浄の許容有無を決定させる。
【００７８】
前記装置初期化ボタン部２３５は、本体１００の設定値を初期化させてブラシングユニット１１０、目視検査ユニット１３０、及びグリッパーユニット１４０を初期状態に戻す。
【００７９】
前記洗浄機オン／オフボタン部２３６は、洗浄機をマニュアル操作でオンまたはオフさせる。
【００８０】
前記写真撮影ボタン部２３７は、前記ボルト穴３０の状態に対するビデオ画面を静止画で撮影してフォルダに保存する。
【００８１】
上述のように、写真撮影ボタン部２３７において撮影されたビデオ画面は写真検索では検索できず、通常のグラフィックスファイルビューアにより閲覧可能である。このとき、ファイル名は、現在のボルト穴、深さ、角度、時刻などを考慮して自動的に生成される。
【００８２】
前記動画像保存部２３８は、マイクロカメラ画面の内容を動画像で撮影して保存する機能をマニュアルで操作させる。
【００８３】
前記グリッパー操作部２３９は、前後方グリッパーの上下動を制御し、前記グリッパーをロック及び解除させる。
【００８４】
ここで、後方グリッパーの操作に当たっては、カメラが下降（９８ｍｍ）されていない状態で後方グリッパーを下降させると、装置に損傷を負わせるため、操作に当って常に注意を払わなければならない。
【００８５】
前記カメラ操作部２４０は、カメラの上下動と回転を制御し、カメラの位置と角度を画面上に表示する。
【００８６】
前記ブラシ操作部２４１は、ブラシ１１２の上下動と回転を制御し、前記ブラシ１１２の位置と回転状態を画面上に表示する。
【００８７】
前記モータ駆動部２４２は、本体１００の内外側に取付けられたモータの駆動を制御するものであり、送りモータの個別の駆動を制御してモータの正逆転及び停止を促す。
【００８８】
前記移動部２４３は、本体１００を当該ボルト穴３０に移動させるものであり、本体１００の前後進及び停止をマニュアルで操作可能にする。
【００８９】
前記メインコントローラ２００の写真検索部２５０は、図１０に示すように、写真表示部２５１と、参照マップ画面部２５２と、写真検索部２５３と、位置移動部２５４と、写真倍率調整部２５５と、写真観察部２５６とを備えている。
【００９０】
前記写真表示部２５１は、カメラにより撮影されたボルト穴３０の写真を表示するものであり、前記ボルト穴３０の写真倍率に応じてサイズと配列を調整する。
【００９１】
前記参照マップ画面部２５２は、作業者によるマウスクリックにより表示写真のボルト穴３０の番号及び位置を変える。
【００９２】
前記写真検索部２５３は、当該ボルト穴３０に対する以前の作業写真ファイルを特に制限を設けることなく読込みまたは削除可能である。
【００９３】
前記位置移動部２５４は、画面上の写真の配列を上下左右に移動させる。
【００９４】
前記写真倍率調整部２５５は、作業者にさらに正確に判断させるために、写真配列の表示倍率を調整する。
【００９５】
前記写真観察部２５６は、当該ボルト穴３０の以前の作業写真を検索して読込み、現在の状態と既存の状態を画面上において比較して、当該ボルト穴３０の履歴管理を行う。
【００９６】
ここで、現在作業及び以前の作業写真を検索しようとするときには、写真検索モードに切り替えた上で、前記写真検索ボタン２５６−１を用いて行う。
【００９７】
また、現在の作業写真と以前の作業写真を比較しようとするときには、写真比較モードに切り替えた上で、写真比較ボタン２５６−２を用いて行う。
【００９８】
前記ペンダントコントローラ３００はメインコントローラ２００に接続され、このメインコントローラ２００はコントロールケーブル２０５を介して本体１００の内蔵コントロールボックス１２０に接続される。
【００９９】
このため、前記メインコントローラ２００において本体１００をマニュアル操作するには、ペンダントコントローラ３００に設けられた当該スイッチを用いてマニュアル操作モードに切り替えた後、メインコントローラ２００の当該画面表示部を通じて本体１００をマニュアル操作する。
【０１００】
このときには、原子炉のシリンダの主フランジ１に穿設された全てのスタッドボルトを挿通するためのボルト穴３０を洗浄及び検査することなく、作業者の意図の通りに、すなわち、洗浄及び検査が必要であると思われる当該ボルト穴３０を選択して行う。
【０１０１】
これにより、前記ボルト穴３０の以前の写真撮影による写真画面と現在表示されるボルト穴３０のビデオ画面とを比較観察しつつボルト穴３０の洗浄を選択的に行うことができる。
【０１０２】
前記洗浄水タンク４００はウェット洗浄時に用いられるものであり、洗浄を行うために、本体１００の上部に接続されている洗浄液ホース４１０を用いてボルト穴３０に洗浄液を供給する。
【０１０３】
前記洗浄水タンク４００からの洗浄液の供給は内蔵コントロールボックス１２０により制御されるが、このとき、メインコントローラ２００の当該スイッチを押下することで洗浄液の供給制御が行われる。
【０１０４】
もし、前記ボルト穴３０をウェットではないドライで洗浄しようとする場合には、メインコントローラ２００またはその周辺に設けられた送風器（図示せず）からの空気を本体１００の上部に接続されているエアー供給ホース２２０を用いてボルト穴３０に供給することにより行い、これは、前記ペンダントコントローラ３００によるボルト穴３０のマニュアル洗浄時にも採用可能である。
【０１０５】
前記真空洗浄機５００は、吸引ホース５１０を介して本体１００の上部においてボルト穴３０に接続され、前記ボルト穴３０の自動またはマニュアル洗浄の最中または完了後に前記ボルト穴３０の内部にある異物及び洗浄水を吸引して貯溜する。
【０１０６】
前記真空洗浄機５００は、メインコントローラ２００またはペンダントコントローラ３００により自動またはマニュアルで制御される。
【０１０７】
通常、ボルト穴３０のドライ及びウェットの洗浄方式は、作業者がボルト穴３０の現在の状態に応じて選択し、これらの洗浄方式は単一の工程により一括して行われる。
【０１０８】
以下、上述した構成を有する本実施形態のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムの作動状態を簡略に述べる。
【０１０９】
まず、作業者は、原子炉冷却材ポンプと圧力容器本体を結合させているスタッドボルトを取り外し、ボルト穴３０を洗浄・検査するための装置の本体１００を原子炉のシリンダの主フランジ１の上部に載置する。
【０１１０】
その後、作業者は、原子炉のシリンダの主フランジ１のスタッドボルトを挿通するためのボルト穴３０を自動洗浄するのかマニュアル洗浄するのかをメインコントローラ２００により選択する。
【０１１１】
作業者がボルト穴３０の自動洗浄を選択し自動制御ボタン２１０を押下すると、予め設定された該当ボルト穴の番号、１ボルト穴当たりの洗浄時間、１ボルト穴当たりの洗浄液または空気の供給量などに合わせて洗浄液または空気がボルト穴３０に供給され、ブラシングユニット１１０に取付けられたブラシ１１２が動作してボルト穴３０を洗浄し始める。
【０１１２】
所定の洗浄時間が経過すると、前記本体１００が自動的に次のボルト穴３０に移動し、これと同時に、洗浄完了直後のボルト穴３０に目視検査ユニット１３０が通される。前記ボルト穴３０に通された目視検査ユニット１３０によりボルト穴３０の内部の検査及び写真撮影が同時に行われ、そのボルト穴３０の状態がメインコントローラ２００の画面表示部に表示されて保存される。これと同時に、次のボルト穴３０に移動したブラシングユニット１１０は、そのボルト穴３０の洗浄を続行する。
【０１１３】
しかしながら、上述の如きボルト穴３０の洗浄及び検査を順次に行っていく最中に、洗浄が不完全になされたボルト穴３０がビデオ画面部２１１を通じて見つけられたときには、作業者が一時中止ボタンを押下し、不完全に洗浄されたボルト穴３０に前記本体１００を戻して再度洗浄を行わせてもよい。このときには、洗浄モードをマニュアル制御モード２３０に切り替えることも可能である。
【０１１４】
上記の如き過程を経て全てのボルト穴３０の洗浄が完了すると、本体１００は初期状態に戻る。
【０１１５】
一方、作業者が自動ではないマニュアル操作でボルト穴３０を洗浄するために、メインコントローラ２００のマニュアル制御２３０を選択したとする。マニュアル洗浄は、メインコントローラ２００の各当該ボタンまたはペンダントコントローラ３００の各当該スイッチを押下して行うが、このとき、メインコントローラ２００の画面に表示されたボルト穴３０の状況に応じて、ボルト穴３０の洗浄時間、洗浄液または空気の供給量を調節しつつ行う。
【０１１６】
これにより、あるボルト穴３０の洗浄が完了すると、作業者はペンダントコントローラ３００の当該スイッチを押下して前記本体１００のブラシングユニット１１０を次のボルト穴３０に移動させて洗浄を続行すると同時に、洗浄済みのボルト穴に対して当該スイッチを押下して目視検査及び写真撮影を行う。このとき、撮影された当該ボルト穴３０の状態はメインコントローラ２００に保存される。
【０１１７】
上述の過程を経て全てのボルト穴３０のマニュアル洗浄が完了すると、作業者はペンダントコントローラ３００の当該スイッチを押下して本体１００を初期状態に戻す。
【０１１８】
上述のように、ボルト穴３０の洗浄中に撮影されたボルト穴３０の状態は写真としてデータベース化され、これにより、洗浄を行う度に起きたボルト穴３０の状態変化を検知してボルト穴３０の履歴を管理することができるので、ボルト穴３０の損傷有無が判断し易くなる結果、原子炉冷却ポンプからの水漏れを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】通常の原子炉ヘッドに穿設されたスタッドボルト挿通用のボルト穴のレイアウトを示す平面図である。
【図２】前記スタッドボルトがボルト穴に挿入された状態を示す断面図である。
【図３】従来の技術による前記ボルト穴の作業状態を示す図である。
【図４】本発明に係る一実施形態のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システムの構成図である。
【図５】前記システムの本体の正面図である。
【図６】前記システムの本体の側面図である。
【図７】前記システムの本体の分解斜視図である。
【図８】前記システムのメインコントローラにおける自動制御状態を示す図である。
【図９】前記システムのメインコントローラにおけるマニュアル制御状態を示す図である。
【図１０】前記システムのメインコントローラにおける損傷履歴の管理状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１シリンダの主フランジ
２０スタッドボルト
３０ボルト穴
１００本体
１１０ブラシングユニット
１２０内蔵コントロールボックス
１３０目視検査ユニット
１４０グリッパーユニット
１５０磁性ホイール
１６０ツールクランプユニット
２００メインコントローラ
２１０自動制御部
２３０マニュアル制御部
２５０写真検索部
３００ペンダントコントローラ
４００洗浄水タンク
５００真空洗浄機

【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダの主フランジの上面に沿って移動しつつ、スタッドボルトを挿通するためのボルト穴を洗浄、検査、及び管理する本体（１００）と、
前記本体（１００）に接続されて自動またはマニュアル操作を行う自動制御部（２１０）及びマニュアル制御部（２３０）と、
前記ボルト穴の状態及び履歴管理を行う写真検索部（２５０）とを有するメインコントローラ（２００）と、
前記メインコントローラ（２００）に接続され、マニュアル操作を行うためのペンダントコントローラ（３００）と、
前記本体（１００）に接続されて前記ボルト穴へ洗浄水を供給する洗浄水タンク（４００）と、
前記ボルト穴の洗浄後に異物及び洗浄水を吸引して貯溜する真空洗浄機（５００）とを備えることを特徴とするスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項２】
前記本体（１００）は、シリンダの主フランジの上面に敷設されたレールに沿って移動可能であることを特徴とする請求項１記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項３】
前記本体（１００）は、
前記本体（１００）の中央部に設けられ、最下端部に着脱可能なブラシ（１１２）が取付けられるとともに、前記ブラシ（１１２）を回転させるための速度可変型のモータを有するブラシングユニット（１１０）と、
前記ブラシングユニット（１１０）の一側部に設けられ、前記本体（１００）を前記ペンダントコントローラ（３００）の操作によりマニュアル制御する内蔵コントロールボックス（１２０）と、
前記ブラシングユニット（１１０）の一側部に設けられてボルト穴内部の状態を検査する目視検査ユニット（１３０）と、
前記ブラシングユニット（１１０）と目視検査ユニット（１３０）とがボルト穴への対応箇所に位置するように前記本体（１００）を固定するグリッパーユニット（１４０）と、
前記本体（１００）を前記シリンダの主フランジの上面から逸脱させずに円弧に沿って移動させる磁性ホイール（１５０）と、
前記ブラシングユニット（１１０）、前記目視検査ユニット（１３０）、及び前記グリッパーユニット（１４０）を一体的に組み合わせるツールクランプユニット（１６０）とを備えることを特徴とする請求項１記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項４】
前記目視検査ユニット（１３０）は、マイクロカメラと送りモータ（１３３）及び回転モータ（１３６）を用いてボルト穴が正常であるか否かを検査し、該画像記録をメインコントローラ（２００）に送るものであることを特徴とする請求項３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項５】
前記磁性ホイール（１５０）は、永久磁石及びウレタンよりなることを特徴とする請求項３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項６】
前記ツールクランプユニット（１６０）は、前記本体（１００）が前記シリンダの主フランジの上面に沿って移動するときに、前記上面の状況に応じて送り角度が調節されるように上下動自在に配設されていることを特徴とする請求項３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項７】
前記メインコントロール（２００）の自動制御部（２１０）は、
マイクロカメラからの画像信号をリアルタイムにて表示するビデオ画面表示部（２１１）と、
装置の駆動状態、位置及びセンサの入力状態を表示する進行状態表示部（２１２）と、
自動またはマニュアル洗浄のための自動及びマニュアル制御方式を含む制御方式選択部（２１３）と、
マニュアル洗浄の許容可否を決定するマニュアルコントロール部（２１４）と、
自動洗浄を許容するために、自動制御方式を選択した場合に限って操作を開始する洗浄開始ボタン部（２１５）と、
自動洗浄を一時中止または続行する一時中止・洗浄続行ボタン部（２１６）と、
前記ボルト穴の洗浄が行われる最中に強制的に洗浄を終了する洗浄終了ボタン部（２１７）と、
前記ブラシングユニット（１１０）、前記目視検査ユニット（１３０）及び前記グリッパーユニット（１４０）を初期状態に戻す装置初期化ボタン部（２１８）と、
洗浄機をマニュアル操作でオンまたはオフさせる洗浄機オン／オフボタン部（２１９）と、
前記本体（１００）を当該ボルト穴に移動させる移動部（２２０）と、
当該ボルト穴の洗浄状態を切り換える洗浄状態切換部（２２１）と、
前記本体（１００）の現在のボルト穴の位置を指定する現在位置設定部（２２２）と、
前記ボルト穴の洗浄が完了した状態であっても、そのボルト穴の洗浄状態を未洗浄の状態に初期化させる洗浄初期化ボタン部（２２３）と、
前記ボルト穴の洗浄動作方法を制御する洗浄モード選択ボタン部（２２４）とを備えることを特徴とする請求項１または３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項８】
前記制御方式選択部（２１３）においては、自動洗浄時にはマニュアル洗浄指令ボタンが操作不可であり、マニュアル洗浄時には自動洗浄指令ボタンが操作不可であることを特徴とする請求項７記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項９】
前記マニュアルコントロール部（２１４）がマニュアル洗浄を許容した場合には、前記本体（１００）の内蔵コントロールボックス（１２０）に接続されている前記ペンダントコントローラ（３００）が操作可能であることを特徴とする請求項７記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項１０】
前記洗浄モード選択ボタン部（２２４）は、
「洗浄開始」の指令時にブラシ（１１２）による洗浄は行わずに洗浄状態のみをキャプチャーするカメラモード（２２４−１）と、
「洗浄開始」の指令時にカメラキャプチャーは行わずにブラシ（１１２）による洗浄のみを行うブラシモード（２２４−２）と、
ブラシによる洗浄及び洗浄完了状態のカメラキャプチャーを同時に行う全部モード（２２４−３）とを含むことを特徴とする請求項７記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項１１】
前記メインコントロール（２００）のマニュアル制御部（２３０）は、
マイクロカメラからの画像信号をリアルタイムにて表示して画像ファイルとして保存するビデオ画面表示部（２３１）と、
装置の駆動状態、位置及びセンサの入力状態を表示する進行状態表示部（２３２）と、
自動及びマニュアル制御方式を含んで自動またはマニュアル洗浄を行う制御方式選択部（２３３）と、
マニュアル洗浄の許容可否を決めるマニュアルコントロール部（２３４）と、
前記ブラシングユニット（１１０）、前記目視検査ユニット（１３０）及び前記グリッパーユニット（１４０）を初期状態に戻す装置初期化ボタン部（２３５）と、
洗浄機をマニュアル操作でオンまたはオフさせる洗浄機オン／オフボタン部（２３６）と、
前記ボルト穴の状態に対するビデオ画面を静止画で撮影してフォルダに保存する撮影ボタン部（２３７）と、
前記マイクロカメラ画面の内容を動画像で撮影して保存する機能をマニュアルで操作させる動画像保存部（２３８）と、
前後方グリッパーの移動を制御して前記グリッパーのロック及び解除を行うグリッパー操作部（２３９）と、
カメラの上下動と回転を制御し、カメラの位置と角度を画面上に表示するカメラ操作部（２４０）と、
前記ブラシ（１１２）の上下動と回転を制御し、前記ブラシ（１１２）の位置と回転状態を画面上に表示するブラシ操作部（２４１）と、
前記本体（１００）に取付けられたモータを制御するモータ駆動部（２４２）と、
前記本体（１００）を当該ボルト穴に移動させる移動部（２４３）とを備えることを特徴とする請求項１または３記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。
【請求項１２】
前記メインコントローラ（２００）の写真検索部（２５０）は、
前記ボルト穴の写真倍率に応じてサイズ及び配列を調整する写真表示部（２５１）と、
表示写真のボルト穴の番号及び位置を切り換える参照マップ画面部（２５２）と、
当該ボルト穴の以前の作業写真ファイルに対する読込みや削除を行う写真検索部（２５３）と、
画面上の写真配列を上下左右に移動させる位置移動部（２５４）と、
作業者にさらに正確に判断させるために、写真配列の表示倍率を調整する写真倍率調整部（２５５）と、
当該ボルト穴の以前の作業写真を検索して読込み、現在の状態と既存の状態とを比較して当該ボルト穴の履歴管理を行う写真観察部（２５６）とを備えることを特徴とする請求項１記載のスタッドボルト穴の洗浄、検査及び損傷履歴管理システム。

【図１】