DE2930389A1

DE2930389A1 - Verfahren und system zum pruefen des inneren eines kernreaktor-druckgefaesses

Info

Publication number: DE2930389A1
Application number: DE19792930389
Authority: DE
Inventors: Shimon Ando; Kunio Hamada; Taro Iwamoto; Takaichi Koyama; Sho Kusumoto; Tsutomu Omae; Toshitaka Suzuki; Masatake Takidera; Kazuhiro Yoshida
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1980-02-28
Also published as: SE7906323L; US4311556A; JPS6229740B2; JPS5518962A

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Verfahren und System zum Prüfen des Inneren eines Kernreaktor-Druckgefäßes

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zum Prüfen des Inneren eines Kernreaktor-Üruckgefäßes, insbesondere zum Bewegen einer Prüfeinrichtung in einem Druckgefäß für die Untersuchung eines zu prüfenden Teils in demselben.

Kernreaktoren müssen notabgeschaltet werden, wenn sich in ihnen ein Unfall ereignet. Eine periodische Prüfung des Inneren des Reaktor-Druckgefäßes ist notwendig, um eine solche unerwartete Notabschaltung zu vermeiden und einen sicheren Betrieb des Reaktors zu gewährleisten. Die Prüfung des Inneren des Druckgefäßes erfolgt auf Fehler wie Risse, eine Verminderung der Dicke, Verformungen, Eindrücke und Korrosion; solche Fehler treten an der Innenwandung eines Reaktor-Druckgefäßes, an den Rohren, dem Mundstück od. dgl. auf.

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In Druckwasser-Kernreaktoren können alle im Druckgefäß enthaltenen Aufbauten aus diesem entnommen werden, und es ist daher relativ leicht, ein automatisches Prüfverfahren zu entwickeln.

Dagegen sind Siedewasser-Kernreaktoren so aufgebaut, daß nur ein Teil der im Druckgefäß enthaltenen Aufbauten aus dem Druckgefäß entnehmbar ist. Insbesondere weist das Mundstück des Druckgefäßes, das eines der wichtigsten zu prüfenden Objekte ist, einen Speisewasser-Sprinkler und eine Verrohrung zum Besprühen des Spaltraums des Reaktors auf, und die Innenwandung des Druckgefäßes weist eine daran befestigte Führungsstange auf. Somit müssen viele Teile im Druckgefäß verbleiben. Es ist daher für die Prüfung des Inneren des Reaktor-Druckgefäßes notwendig, einzufriedenstellendes Kontroll- und Überwachungssystem anzuwenden und für besondere Betriebssicherheit beim Prüfen zu sorgen.

Am Mundstück des Druckgefäßes eines Siedewasserreaktors gelangt das Hochtemperatur-Kühlmittel innerhalb des Druckgefäßes mit dem Niedrigtemperatur-Kühlmittel von außerhalb des Gefäßes in Berührung, und somit besteht die Gefahr der Rißbildung am Mundstück infolge von Ermüdung aufgrund wiederholter Wärmebeanspruchung durch Temperaturschwankungen. Infolgedessen ist eine Prüfung des Mundstücks besonders wichtig. Das Mundstück des Siedewasserreaktors unterscheidet sich jedoch in seiner Form von dem Mundstück eines Druckwasserreaktors und hat einen Eckabschnitt in Form eines Sattels. Für die Prüfung eines solchen Eckabschnitts muß eine Prüfvorrichtung längs einer komplizierten dreidimensionalen Kurve bewegt werden, und eine Arbeitseinheit für die Prüfung muß an einem Arm mit großem Freiheitsgrad gehaltert sein. Ferner ist ein Steuersystem für die Prüfeinrichtung erforderlich, um einen fehlerhaften Betrieb zu vermeiden, bei dem aufgrund von Kollisionen Teile und Elemente beschädigt werden könnten. Wegen dieser Probleme wird die

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Prüfung des Druckgefäßes eines Siedewasserreaktors bisher von Personen durchgeführt, die in das Gefäß einsteigen und Prüfvorgänge ausführen. Die Arbeitsbedingungen im Druckgefäß sind jedoch äußerst schädlich, weil das Innere des Druckgefäßes hochradioaktive Strahlung abgibt, auf einer hohen Temperatur und einem hohen Feuchtigkeitspegel gehalten wird. Daher ist die Automatisierung von Prüfvorgängen besonders erwünscht.

Fernsteuereinrichtungen zum Prüfen des Inneren von Kernreaktor-Druckgefäßen sind z. B. in der US-PS 3 809 607, der 3A-Patentanmeldung Nr. 127094/75 (offengelegt), in der 3A-Patentanmeldung Nr. 5872/77 (Veröffentlichung nach Prüfung) und in der 3A-Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 138099/78 (offengelegt) angegeben.

Diese Veröffentlichungen geben zwar eine Einrichtung zum Fernprüfen des Inneren eines Kernreaktor-Druckgefäßes an, sie geben jedoch keine Überwachungs- und Kontrolleinrichtung an, die die Arbeitsgänge der Prüfeinrichtung überwacht und steuert, um eine ordnungsgemäße Prüfung sicherzustellen.

Die Hauptpunkte bei der Prüfung des Inneren eines Reaktor-Druckgefäßes umfassen die Sichtprüfung auf Verformungen, falsche Montage od. dgl. von Aufbauten im Druckgefäß sowie die Fehlererfassung an der Innenwandung des Druckgefäßes und am Mundstück. Als wichtige Fehlererfassungsverfahren sind die Überschallprüfung zum Erfassen innerer Fehler und Dickenverminderungen sowie die Fluideindring-Prüfung zum Erfassen von Oberflächenfehlern bekannt. 3ede Prüfung hat ihre Besonderheiten. Bei der Überschall-Prüfung ist ein Medium erforderlich, das die Überschallwellen zwischen der Oberfläche eines zu prüfenden Objekts und einem Kontakt fortpflanzt. Der Einsatz eines Überschall-Fehlerdetektors im Wasser ist vorteilhaft, da das Wasser als Fortpflanzungsmedium für die Überschallwellen dient. Infolgedessen ist ein Überschall-

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Fehlerdetektor, der mit der Erfindung anwendbar ist, so aufgebaut, daß ein Unterwasserbetrieb möglich ist.

Die Fluideindring-Prüfung verwendet ein Eindringfluid und muß daher in Luft ausgeführt werden. Mit einer Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung werden das Aufbringen und Abwischen von drei Fluidarten, nämlich einer Reinigungs-, einer Eindring- und einer Entwicklungsflüssigkeit, das Bürsten (eine Vorbehandlung) zum Ablösen von Kesselstein von der Oberfläche eines zu prüfenden Objekts und die Sichtprüfung eines aus der Entwicklerflüssigkeit gebildeten Films automatisch durchgeführt. Wenn verschiedene Einheiten zur Durchführung dieser Schritte in eine einzige Einheit zusammengefaßt werden, wird die Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung großvolumig und kann z. B. in einem engen Abschnitt des Mundstücks nicht eingesetzt werden. Daher ist die Vorrichtung in mehrere Arten von Arbeitseinheiten unterteilt, die an einem Manipulator montierbar sind, der in die Nähe des zu prüfenden Objekts gelangen kann, und die Einheiten werden entsprechend dem Ablauf der Prüfung ausgewechselt. Ein weiteres Fehlererfassungsverfahren in Verbindung mit einem solchen System ist die elektrische Widerstandsprüfung, wobei vier Elektroden mit einer zu prüfenden Fläche in Kontakt gehalten werden, ein elektrischer Strom zwischen zwei der Elektroden angelegt wird und die beiden anderen Elektroden dazu benutzt werden, die Spannungsverteilung zu messen; eine Änderung der Spannungsverteilung aufgrund eines eventuell zwischen den Meßelektroden vorhandenen Fehlers ist somit erfaßbar.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und eines Systems zum Prüfen des Inneren eines Kernreaktor-Druckgefäßes, mit dem die Prüfung des komplizierten Inneren des Druckgefäßes in einfacher Weise möglich ist, wobei eine ordnungsgemäße Prüfung durch Verfolgen und Überwachen der Bewegung einer Arbeitseinheit zum Prüfen des Inneren des

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Druckgefäßes durchführbar ist, ein im Verlauf der Prüfung festgestellter Fehler in einer Aufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet und als Kontrollinformation für Reparaturarbeiten genutzt wird und eine Arbeitseinheit zum Prüfen des Inneren des Druckgefäßes sowie eine Überwachungseinheit zum Überwachen der Bewegungen der Arbeitseinheit von einem Manipulator gehalten und in bestimmter Beziehung zueinander bewegt werden.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Druckgefäß eines Siedewasserreaktors;

Fig. 2A schematische Ansichten zur Verdeutlichung der

bis 2C Bewegungen einer an einem Manipulator angeordneten Arbeitseinheit bei der Prüfung des Inneren eines Druckgefäßes, wobei Fig. 2A einen Ort der Arbeitseinheit beim Prüfen der Innenwandfläche, Fig. 2B einen Ort der Arbeitseinheit beim Prüfen eines Mundstücks 4- und Fig. 2C einen Ort der Arbeitseinheit beim Prüfen eines Mundstücks A-A zeigt;
Ansichten, die die Arbeitsweise des Manipulators verdeutlichen;

eine Perspektivansicht eines Manipulators, der bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eingesetzt wird;

eine Perspektivansicht des detaillierten Aufbaus in der Nähe der Manipulatorarme; eine Perspektivansicht, wobei eine Arbeitseinheit an dem Manipulator nach Fig. 4- befestigt ist;

Fig. 7 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht zur Verdeutlichung der Arbeitsweise einer EindringfIuid-Speiseeinheit;

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Fig.	3A
und	3B
Fig.	A-
Fig.	5
Fig.	6

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine Antriebsvorrichtung für jede Achse des Manipulators nach Fig. 4-5

Fig. 9 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Positionierung einer senkrecht verstellbaren Basis und einer Traverse des Manipulators nach Fig. 4;

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine Mechanik zum Festlegen der senkrecht verstellbaren Basis nach Fig. 9 an Ständern;

Fig. 11 eine Ansicht des Festlegezustands der senkrecht verstellbaren Basis mit der Mechanik nach Fig. 10;

eine Ansicht, die das Auswechseln von Arbeitseinheiten verdeutlicht;

eine Draufsicht in Richtung der Pfeile XIII nach Fig. 13;

die Anordnung von Fernsehkameras, die an dem Manipulator nach Fig. 4 befestigt sind; mit den Fernsehkameras nach Fig. 14· erzeugte Aufnahmen, die über entsprechende Fernsehmonitore angezeigt werden;

Fig. 16 ein Systemdiagramm, das Überwachungsmittel einschließlich einer Fernsehkamera 17 nach Fig. 14 zeigt;

Fig. 17A, Ansichten, die einen Zentriervorgang zwischen 17B, 18A, einem Mundstück und einer Welle zeigen, dabei 18B, 19A zeigen die Fig. 17A, 18A und 19A auf einem und 19B Monitor wiedergegebene Fernsehbilder, während die Fig. 17B, 18B und 19B die Bewegung des Manipulators zeigen;

Fig. 2OA Ansichten, die einen Prüfvorgang unter Anwen- und 2OB dung einer automatischen Sicht-Prüfeinheit zeigen; dabei zeigt Fig. 2OA den Zustand, in dem dieser Schritt ausgeführt wird, und Fig. 20B eine während des Vorgangs gemachte Aufnahme eines Mundstücksteils;

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Fig.	12
Fig.	13
Fig.	14·
Fig.	15A
bis	15C

Fig.	26A
und	26B
Fig.	27

Fig. 21 eine Erläuterung eines Prüfvorgangs unter Einsatz des Manipulators nach Fig. 4·;

Fig. 22 ein Steuersystem zur Verwendung in einer Einrichtung zum Prüfen des Inneren eines Druckgefäßes nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 23 eine Ansicht einer Anzeigetafel nach Fig. 22;

Fig. 24- eine Draufsicht auf eine Hauptschalttafel nach Fig. 22;

Fig. 25 ein Systemdiagramm einer Servo-Steuerstufe nach Fig. 22;

Flußdiagramme des automatischen Bürstvorgangs nach Fig. 21; und

eine Perspektivansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer an einem Arm eines Manipulators befestigten Arbeitseinheit.

Ein zu prüfendes Reaktor-Druckgefäß 1 ist ein kapselartiges zylindrisches Gefäß nach Fig. 1. Ein oberer Behälterdeckel 2 ist mit einem Flansch 3 des Druckgefäßes 1 mit Bolzen verbunden und somit lösbar. Die Innenwandung des Druckgefäßes 1 weist eine Vielzahl Mundstücke 4- auf, von denen in Fig. nur einige gezeigt sind. Ein Mundstück A-A, das eines der Mundstücke ή- ist, weist eine Rohrkonstruktion oder einen Speisewasser-Sprinkler 5 auf, dessen Innendurchmesser kleiner als derjenige des Mundstücks A-A ist. Um an einem solchen Ort alles zu überprüfen, ist ein Manipulator erforderlich, der eine Arbeitseinheit trägt und diese in unterschiedlicher Weise entsprechend den Fig. 2A-C bewegen kann. Nach Fig. 2A ist mit a, eine Drehbewegung längs der Innenwandung des Druckgefäßes 1 und mit a_? eine Vertikalbewegung längs dieser Innenwandung bezeichnet. Die Fig. 2B und 2C zeigen die Bewegungen der Arbeitseinheit beim Prüfen der Innenfläche und des Eckabschnitts des Mundstücks 4·. Mit b, und c, ist in den Fig. 2B und 2C eine Drehbewegung um eine horizontale Drehachse, mit b~ eine Vor- und Rück-

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bewegung in Richtung der horizontalen Drehachse, mit b~ und C- ein Ausfahren und Einziehen in radialer Richtung relativ zu der horizontalen Drehachse und mit b. und c~ eine Bewegung in einer von der horizontalen Drehachse schräg verlaufenden Richtung in einer die horizontale Drehachse enthaltenden Ebene bezeichnet. Ein Manipulator, der der Arbeitseinheit diese Bewegungen erteilt, kann sechs Achsen umfassen, so daß entsprechend Fig. 3A eine Drehbewegung 0 um eine Vertikalachse (oder einen Ständer), eine Vertikalbewegung Z, eine Drehbewegung Tw um eine horizontale Drehachse, eine Vor- und Rückbewegung X_R in radialer Richtung realtiv zur Drehachse, eine Ausfahr- und Einziehbewegung Y_R in einer zur Drehachse parallelen Richtung und eine Drehbewegung S_R der Halterung der Arbeitseinheit möglich sind. Ein Manipulator nach der Erfindung weist jedoch aus noch zu erläuternden Gründen zwei Arme auf, führt sowohl Grob- als auch Feinbewegungen in Vertikalrichtung aus, umfaßt ferner eine Fahrachse auf einem Drehtisch zum Austausch von Arbeitseinheiten und kann somit elf Achsen entsprechend Fig. 3B haben. Dieser Manipulator kann eine weitere Vor- und Rückbewegung X. in radialer Richtung relativ zur Drehachse, eine weitere Ausfahr- und Einziehbewegung Y. parallel zur Drehachse, eine Drehbewegung S. einer weiteren Halterung, eine Vertikalbewegung Z für die Grobeinstellung, eine Vertikalbewegung Z_f für die Feineinstellung und eine Fahrbewegung Y zusätzlich
Manipulators nach Fig. 3A ausführen.

und eine Fahrbewegung Y zusätzlich zu den Bewegungen des

Der Manipulator ist aus folgenden Gründen zweiarmig. Erstens weist der eine Arm an einem Ende eine Arbeitseinheit auf, und der andere Arm ist mit einer Fernsehkamera ausgerüstet, die den Arbeitszustand der Arbeitseinheit ständig anzeigt. Wenn also das Ende der Arbeitseinheit in einen engen Spaltabschnitt des Mundstücks 4-A eingeführt oder längs den Ecken der Mundstücke 4- und 4-A bewegt wird, kann ein Zusammenstoß

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zwischen der Arbeitseinheit und den Mundstücken infolge fehlerhafter Betätigung und einer Lageabweichung verhindert werden, und ein Austritt eines Fehlererfässungsfluids sowie die Erzeugung anomaler Zustände in verschiedenen Teilen und Vorrichtungen kontrolliert werden. Eine solche Fernsehkamera muß um die Mittenachse des Mundstücks zusammen mit der Arbeitseinheit rotieren, um die Arbeitseinheit ständig von der gleichen Seite im Sichtfeld zu haben. Somit ist ein weiterer Arm erforderlich, der die Fernsehkamera trägt und deren Betrachtungsstellung und -winkel sowie ihr Sichtfeld einstellt. Ein weiterer Grund für den zweiarmigen Aufbau ist folgender: Bei dem Fluideindring-Fehlererfasser, der in einen engen Spalt einzuführen ist, kann der eingeführte Teil infolge der beschränkten Größe nicht sämtliche Funktionen ausüben. Daher sind ein Fehlererfassungsfluid-Zuführer, ein Schwammreiniger, eine Beseitigungseinheit für verbrauchtes Fluid u. dgl. an einem weiteren Arm befestigt, und sämtliche erforderlichen Funktionen werden durch Zusammenwirken der beiden Arme ausgeführt. Der allgemeine Ausdruck "Fehlererfassungsfluid" betrifft drei verschiedene Flüssigkeitsarten, und zwar eine Reinigungs-, eine Eindring- und eine Entwicklerflüssigkeit. Eine zu prüfende Oberfläche wird zuerst mit der Reinigungsflüssigkeit behandelt, so daß Öle und Fette sowie Flecken auf der Oberfläche beseitigt werden. Dann wird die Eindringflüssigkeit auf die Fläche aufgebracht und dringt in eventuelle Risse in der Oberfläche ein. Dabei ist die Eindringflüssigkeit eine roten Farbstoff enthaltende Lösung. Die Eindringflüssigkeit, die an der Oberfläche haftet, wird mit der Reinigungsflüssigkeit abgewischt. Dann wird die Entwicklerflüssigkeit auf die Oberfläche aufgebracht. Die Entwicklerflüssigkeit ist eine weiße Suspension, die Calciumcarbonatpulver enthält, die in einem eventuellen Riß enthaltene Eindringflüssigkeit durch Kapillarwirkung entfernt und auf der Oberfläche ein Muster wiedergibt, das die gleiche Form wie der Riß hat.

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Es wird nun die Prüfung des Inneren eines Reaktor-Druckbehälters erläutert. Vor Beginn der Prüfung wird der Kernreaktor für eine bestimmte Zeit abgeschaltet. Dann wird der Behälterdeckel 2 vom Flansch 3 gelöst. Ein Manipulator 19, der in einer Einrichtung zum Prüfen des Inneren des Reaktor-Druckbehälters 1 eingesetzt wird, wird am Behälter 1 befestigt (vgl. Fig. 4·). Nach Fig. 4-, die den Gesamtaufbau des Manipulators 19 zeigt, werden zwei Schenkel 10 desselben auf den Flansch 3 aufgesetzt, so daß der Manipulator in den Druckbehälter 1 einführbar ist. Der Manipulator 19 hat elf Achsen mit elf Freiheitsgraden, so daß elf verschiedene Bewegungen (vgl. Fig. 3B) ausführbar sind. Ferner ist der Manipulator 19 mit einem Kabel 23 an einen Steuercomputer, eine Mehrfachsteuerung 21 und eine Servosteuerung 22 angeschlossen, die sämtlich im Abstand von dem Druckbehälter 1 angeordnet sind. Der Manipulator 19 hat eine Halterung 9, auf der ein Drehtisch 8 befestigt ist. Die Schenkel 10 sind mit der Unterseite der Halterung 9 verbunden. Auf der Seitenfläche des Drehtischs 8 ist ein Zahnrad 67 angeordnet. An der Halterung 9 ist eine Antriebseinheit 70 vorgesehen, die ein mit dem Zahnrad 67 kämmendes Zahnrad umfaßt und dem Drehtisch 8 die Drehbewegung 0 erteilt. Auf dem Drehtisch 8 sind zwei Schienen angeordnet, längs denen eine fahrbare Bühne 13 verfahrbar ist. An der Halterung 9 sind Antriebsmittel vorgesehen, die der verfahrbaren Bühne 13 die Fahrbewegung Y erteilen. An der Bühne 13 sind zwei vertikale Ständer 24A, 24-B befestigt, die als Schienen für eine Vertikalbewegung dienen. Eine Drahtwickeleinheit 25 zum Aufwickeln eines Drahtseils 26 ist auf der verfahrbaren Bühne 13 angeordnet. Ein Ende des Drahtseils 26 ist mit einer senkrecht verstellbaren Basis 27 verbunden, die längs den vertikalen Ständern 24-A und 24-B in Richtung Z auf- und abbewegbar ist. Die senkrecht verstellbare Basis 27 ist mit einer Traverse 28 über eine Mechanik verbunden, die eine Feineinstellung des Abstands zwischen der Basis 27

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und der Traverse 28 bewirkt. Die Traverse 28 ist ferner mit den vertikalen Ständern 2A-A und 2A-B in solcher Weise verbunden, daß sie längs den Ständern 2A-A und 2A-B frei verschiebbar ist. Die Traverse 28 weist eine Welle 29 auf, die um ihre Achse umläuft, wie durch Tw angedeutet ist. Am Ende der Welle 29 sind zwei Arme 11 und 12 vorgesehen, die in radialen Richtungen X. und X_R sowie in axialen Richtungen Y. und Y_R der Welle 29 beweglich sind. Halterungen 3OA und 3OB, an denen verschiedene Arbeitseinheiten befestigbar sind, sind an den Enden von Schwenkelementen 31A und 31B angeordnet. In Fig. A- ist an der Halterung 3OA übrigens eine automatische Bürsteinheit 99 befestigt. Die Schwenkelemente 31A und 31B, die die Drehbewegungen S_R und S. ausführen, sind mit den Armen 11 bzw. 12 verbunden. Eine Fernsehkamera 15 ist an einem geeigneten Teil der verfahrbaren Bühne 13 angeordnet. Eine zweite Fernsehkamera 17 ist am Ende der Welle 29 angeordnet. Eine dritte Fernsehkamera 16 ist an der Halterung 3OB befestigt.

Der genaue Aufbau der Arme 11 und 12 sowie ihrer Halterung ist in Fig. 5 gezeigt. Die Traverse 28 ist ein senkrecht verstellbares Element, das die Arme 11 und 12 horizontal haltert und längs den vertikalen Ständern 2A-A und 2A-B feinverstellbar ist. Die Ständer 2Α·Α und 2Α·Β sind in in der Traverse 28 ausgebildete quadratische Öffnungen eingesetzt und darin frei verschiebbar. Ein in der Traverse 28 ausgebildetes kreisrundes Loch 95 enthält eine Kugelmutter 53, die auf eine Kugelumlaufspindel 69 geschraubt ist, die die Traverse 28 mit der senkrecht verstellbaren Basis 27 verbindet. Die Traverse 28 weist an ihrem Mittenabschnitt die horizontal verlaufende Welle 29 auf. Die Welle 29 wird durch den Eingriff zwischen einem auf einem Ende der Welle 29 angeordneten Antriebszahnrad 68 und einem Antriebszahnrad A-8 einer Antriebseinheit 92, die in Fig. 8 gezeigt ist und noch erläutert wird, getrieben. Die Umlaufbewegung der

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Welle 29 entspricht dem Pfeil Tw von Fig. 4. Die Antriebseinheit 92 zum Drehen des Antriebszahnrads 48 ist an der Traverse 28 derart angeordnet, daß das Zahnrad 48 mit dem Zahnrad 68 in Eingriff steht. In diesem Fall sind die Zahnräder 49 und 50, eine Kugelumlaufspindel 51, eine Kugelmutter 52, Rechteckzylinder 53 und 55 sowie Rollen 54 (die sämtlich in Fig. 8 dargestellt sind) nicht erforderlich. Zwei Rechteckzylinder 53A und 53B sind am anderen Ende der Welle 29 rechtwinklig zur Welle in solcher Weise angeordnet, daß die Welle 29 als Symmetrieachse dient. Antriebseinheiten 92A und 92B sind an den Enden der Rechteckzylinder 53A und 53B befestigt. In die Rechteckzylinder 53A und 53B sind Rechteckzylinder 55A und 55B eingesetzt, so daß ineinanderschiebbare Rohre gebildet sind. Der Rechteckzylinder 55A weist an seinem Ende einen Rechteckzylinder 53D auf, an dem eine Antriebseinheit 92D befestigt ist, während am Ende des Rechteckzylinders 55B ein Rechteckzylinder 53C vorgesehen ist, an dem eine Antriebseinheit 92C befestigt ist. Die Rechteckzylinder 55C und 55D sind in die Rechteckzylinder 53C bzw. 53D im Gleitsitz eingefügt. Der Arm 11 besteht aus den Rechteckzylindern 53B, 55B, 53C und 55C. Der Arm 12 besteht dagegen aus den Rechteckzylindern 53A, 55A, 53D und 55D. Die Rechteckzylinder 55C und 55D weisen die Schwenkelemente 31A und 31B auf. Der Arm 11 wird durch die Antriebseinheiten 92B und 92C in radialer und axialer Richtung der Welle 29 bewegt entsprechend der Radialbewegung X_R und der Ausfahr- und Einziehbewegung Y_R. Der Arm 12 wird durch die Antriebseinheiten 92A und 92D entsprechend der Radialbewegung X. und der Ausfahr- und Einziehbewegung Y. bewegt. Damit das Gleichgewicht des Manipulators 19 nicht durch die Ausfahr- und Einziehbewegungen Y_R und Y. der Rechteckzylinder 55C und 55D gestört wird, weist die Traverse 28 auf der gleichen Seite wie das Zahnrad 68 ein Ausgleichsgewicht (nicht gezeigt) auf, das proportional zu dem Grad des Ausfahrens und Einziehens der Rechteckzylinder 55C und 55D bewegt wird.

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Nach Fig. 5 weist der Manipulator 19 als Beispiel für eine Arbeitseinheit einen automatischen Eindring-Fehlererfasser 96 auf, der aus einer Aufbring-Mbwisch-Einheit 32, einem Fehlererfassungsfluid-Zuführer 33 etc. besteht. Die Aufbring-/Abwisch-Einheit 32 ist an der Halterung 3OA des Arms 11 befestigt. Der Fehlererfassungsfluid-Zuführer 33, ein Fehlererf assungsf luid-Behälter 34· und ein Ventilkasten 35 sind am Arm 12 angeordnet. Die Einheit 32 weist an ihrem Ende einen gegabelten Anschlußteil 170 auf, der eine Drehplatte 171 drehbar haltert. An der Drehplatte 171 ist ein Schwamm 36 befestigt, der zum Aufbringen und Abwischen der Fehlererfassungsflüssigkeit benutzt wird.

Fig. 6 zeigt, in welcher Weise die Aufbring-/Abwisch-Einheit 32 an dem Arm 11 befestigt ist. Die Halterung 3OA des Arms 11 ist mit vier Bolzen 37 durch Stifte 38 in solcher Weise verbunden, daß jeder Bolzen herunterfallen kann, wobei er einen Stift 38 als Achse hat. Die Bolzen 37 sind in vier Ausschnitte einer Grundplatte 39 der Einheit 32 eingesetzt, und somit ist die Grundplatte 39 an der Halterung 3OA mit den Bolzen 37 und Muttern A-O befestigt. Die Halterung 3OA weist in ihrer Mitte einen Vorsprung 4-1 auf. Eine in der Grundplatte 39 gebildete Ausnehmung ist dem Vorsprung A-I so angepaßt, daß ein Zentrieren möglich ist. Jeder Bolzen 37 weist einen Splint 4-2 auf, so daß sich die Mutter A-O nicht vom Bolzen 37 lösen kann. Die Drehplatte 171 wird durch ein Verbindungsglied 173 gedreht oder angehalten, das mit einer Scheibe 172 verbunden ist, die von einem in der Aufbring-/Abwisch-Einheit 32 vorgesehenen Elektromotor gedreht wird.

Um die Fehlererfassungsflüssigkeit dem am Ende der Einheit 32 befestigten Schwamm 36 zuzuführen, den Schwamm 36 zu reinigen oder die Rückgewinnung von beim Reinigen verbrauchter Flüssigkeit zu vereinfachen, wird das Drehelement

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31A des Arms 11 so getrieben, daß die Aufbring-/Abwisch-Einheit 32 in eine zum Arm 12 rechtwinklige Richtung gerichtet wird, und die Antriebseinheiten 92A und 92D werden betätigt, so daß sie die Lage der Rechteckzylinder 55A und 55D einstellen und den Schwamm 36 in Kontakt mit dem am Arm 12 befestigten Fehlererfassungsflüssigkeits-Zuführer 33 bringen. Dieser Einstellzustand ist in Fig. 7 gezeigt. Der Fehlererfassungsflüssigkeits-Zuführer 33 von Fig. 5 ist in Fig. 7 von hinten gezeigt. Eine Abdeckung 174· wird von einem Druckluftzylinder 175 nach rechts oder links bewegt und dadurch geschlossen oder geöffnet. In Fig. 7 ist die Abdeckung 174 geöffnet. Eine Andruckplatte 176 ist an einem mit einem Druckluftzylinder 177 verbundenen Element 178 gehaltert und durch den Druckluftzylinder 177 vorwärts- und rückwärtsbewegbar. Die Andruckplatte 176 weist in ihrer Mitte ein Durchgangsloch auf, das mit einem Fehlererfassungsflüssigkeits-Zufuhrrohr 179 verbunden ist. Die Flüssigkeit wird dem Schwamm 36 durch dieses Durchgangsloch zugeführt. Beim Reinigen des Schwamms 36 wird die Reinigungsflüssigkeit dem Schwamm 36 durch das Zufuhrrohr 179 zugeführt und dann durch Drücken der Andruckplatte 176 gegen den Schwamm 36 ausgedrückt. Diese Druckbeaufschlagung erfolgt durch den Druckluftzylinder 177. Nachdem dem Schwamm 36 die Fehlererfassungsflüssigkeit aus dem Zuführer 33 zugeführt wurde, oder nachdem der Schwamm 36 gereinigt wurde, wird die Drehvorrichtung 31 wiederum getrieben und richtet die Aufbring-/Abwisch-Einheit 32 auf das Mundstück 4, und die Welle 29 sowie die Rechteckzylinder 55B und 55C werden betätigt, so daß die Fehlererfassungsflüssigkeit entweder aufgebracht oder abgewischt wird. Die beim Reinigen des Schwamms 36 mittels des Zuführers 33 entstandene verbrauchte Flüssigkeit wird durch eine Leitung 97 zu einem Behälter 98 für verbrauchte Flüssigkeit geleitet und darin gesammelt (vgl. Fig. 5). Die Umschaltung zwischen der Fehlererfassungsflüssigkeit und der Betätigung des Druckluftzylinders 175 und 177 erfolgt durch Umschaltventile, die im Ventilkasten 35 nach Fig. 5 angeordnet sind.

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Die Antriebseinheiten 92A, 92B, 92C und 92D sind ebenso wie die Antriebseinheit 92 nach Fig. 8 aufgebaut. Der genaue Aufbau der Antriebseinheit 92 wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Ein Rechteckzylinder 53 entspricht den Rechteckzylindern 53A-D, und ein Rechteckzylinder 55 entspricht den Rechteckzylindern 55A-D. Alle elektrischen Teile der Antriebseinheit 92 sind in einem hermetischen Kasten 4-3 untergebracht, so daß die Antriebseinheit 92 unter Wasser einsetzbar ist. Die Abtriebswelle 44 ist mittels einer Dichtung 4-5 aus elastischem Werkstoff und durch eine Gleitringdichtung 46 wasserdicht. Die Abtriebswelle 44 ist über ein Lager 120 von dem hermetischen Gehäuse 4-3 gehaltert. Die Abtriebswelle 44, die zu einem Elektromotor 47 gehört, dreht eine Kugelumlaufspindel 51 durch ein Antriebszahnrad 48, ein Spielausgleichsrad 4-9 und ein Antriebsrad 50. Die Kugelumlaufspindel 51 ist über ein Lager 121 von dem hermetischen Gehäuse 43 gehaltert. Das Lager 121 ist durch Dichtungen 122 und 123 dicht gemacht. Eine Kugelmutter 52 ist auf die Kugelumlaufspindel 51 geschraubt und an einem Ende des Rechteckzylinders 55 befestigt, der durch in einem Rechteckzylinder 53 vorgesehene Rollen 54 abgestützt ist, so daß eine Gleitbewegung ermöglicht ist. Wenn der Elektromotor 47 eingeschaltet ist, wird der Rechteckzylinder 55 linear relativ zum Rechteckzylinder 53 mittels der Kugelumlaufspindel 51 und der Kugelmutter 52 verschoben. Die Abtriebswelle 44 weist ferner ein Antriebsrad 56 auf und dreht eine Spindel 60 über ein Untersetzungsgetriebe aus Zahnrädern 57, 58 und 59, wodurch die Abtriebswelle eines Rotationsgrad-Erfassers 61 gedreht wird, der am Ende der Spindel 60 befestigt ist. Da zwischen der Spindel 60 und der Kugelumlaufspindel 51 über die Zahnräder ein konstantes Rotationsverhältnis besteht, ist die Lage des Rechteckzylinders 55 aus einem elektrischen Ausgangssignal des Rotationsgrad-Erfassers 61 ableitbar. Ein Anschlag 67 ist auf die Spindel 60 geschraubt und durch die Umlaufbewegung der Spindel 60

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linear verschiebbar. Zwei Endschalter 63 und 64 sind längs der Spindel 60 angeordnet, und der Anschlag 67 gelangt mit den Endschaltern 63 und 64 in den Positionen in Kontakt, die dem Anfangs- und dem Endpunkt des Hubs des Rechteckzylinders 55 entsprechen, so daß ein Kontakt umschaltbar ist. Eine elektromagnetische Bremse 65 und ein Drehzahlerfasser 63 sind in den Elektromotor 47 eingebaut. Die elektromagnetische Bremse 65 wird gelöst oder betätigt entsprechend der Zufuhr oder Abschaltung des Stroms. Wenn also die Stromzufuhr abgeschaltet wird, wird eine Bewegung des Rechteckzylinders 55 aus Sicherheitsgründen verhindert.

Die Antriebseinheit 92 kann an der verfahrbaren Bühne 13 befestigt sein und eine Antriebsmechanik derselben bilden. Ferner kann die Antriebseinheit 92 als die Drehvorrichtung 31A oder 31B der Halterung 3OA oder 3OB dadurch verwendet werden, daß das Zahnrad 50 mit der Welle der Halterung 3OA oder 3OB anstelle der Kugelumlaufspindel 51 verbunden wird. Ferner kann die Antriebseinheit 92 den Drehtisch 8 dadurch drehen, daß das Zahnrad 49 mit dem Zahnrad 67 des Drehtische 8 in Eingriff gebracht wird.

Für die Vertikalbewegung der Arme 11 und 12 des Manipulators 19 ist eine hohe Lagegenauigkeit in der Größenordnung von 0,1 mm innerhalb eines Bewegungsbereichs von ca. 10 m erforderlich. Zur Lösung dieses Problems ist der die Arme 11 und 12 tragende Teil in einen oberen und einen unteren Abschnitt geteilt (vgl. Fig. 9), nämlich die senkrecht verstellbare Basis 27 und die Traverse 28. Die Basis 27 ist mit der Traverse 28 durch eine Kugelumlaufspindel 69 verbunden und wird längs den Ständern 24A und 24B in Richtung Z durch das Drahtseil 26 und die Drabtaufwickelvorrichtung 25 gehoben oder gesenkt. Da sich die Länge des Drahtseils 26 ändert, ist es in diesem Fall schwierig, eine genaue Positionierung zu erzielen. Nach Fig. 10 ist daher eine Vielzahl Löcher 71A und 71B gleichbeabstandet in den Ständern 24A und 24B vor-

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gesehen. Die Positionierung der senkrecht verstellbaren Basis 27 erfolgt durch Einsetzen von Stiften 72A bzw. 72B in die Löcher 71A bzw. 71B. Die Lage jedes Lochs 71A bzw. 71B ist in den Ständern 24A bzw. 24B genau definiert. Nach Fig. 11 ist der Durchmesser der Löcher 71A und 71B größer als der Außendurchmesser der Stifte 72A und 72B, um das Einführen der Stifte 72A und 72B zu erleichtern und sicherzustellen, und die Positionierung erfolgt an einer Stelle, an der die Stifte 72A und 72B mit dem tiefsten Punkt der Wandung jedes Lochs 71A und 71B in Kontakt gebracht werden. Der Stift 72A bzw. 72B wird ständig gegen den Ständer 24A bzw. 2A-B gedruckt, und zwar aufgrund einer Feder 73A bzw. 73B, deren Kraft über eine Stange 9OA bzw. 9OB und ein Zwischenglied 75A bzw. 75B auf den Stift 72A bzw. 72B übertragen wird, so daß der Stift leicht in eines der Löcher 71A bzw. 71B einsetzbar ist. Wenn die Stifte 72A und 72B aus den Löchern 71A und 71B herausgezogen werden, um die senkrecht verstellbare Basis 27 zu verschieben, wird ein Kolben 91 in einem Druckluftzylinder 74 aufwärts gedruckt. Wenn die Energiezufuhr abgeschaltet wird, werden die Stifte 72A und 72B automatisch in die Löcher 71A bzw. 72B eingesetzt, wodurch ein Herunterfallen der Arme 11 und 12 verhindert wird. Um die Stifte 72A bzw. 72B in die Löcher 71A bzw. 71B einzusetzen (vgl. Fig. 11), wird eine Rolle 77 eines Endschalters 76 gegen den Ständer 24 gedruckt. Wenn die Rolle 77 in eines der Löcher 71A eintritt, das um einen Lochabstand über dem Loch 71A liegt, in das ein Stift 72A einzusetzen ist, wird der Kontakt des Endschalters 76 mit der Vertikalbewegung der Basis 27 umgeschaltet. Ein aus der Umschaltung des Kontakts resultierendes elektrisches Signal wird zur Richtungsänderung genutzt, so daß dem Druckluftzylinder 74 Druckluft zugeführt wird. Damit wird der Kolben 91 abwärts gedruckt, so daß der Stift 72A in das Loch 71A eingesetzt wird. Die Lage des Stifts 72A ist elektrisch durch einen Endschalter 78 erfaßbar. Wenn die vertikal einstellbare

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Basis 27 gesenkt wird, wird die Drahtwickelvorrichtung 25 betätigt und gibt das Drahtseil 26 frei. Dann fällt die vertikal verstellbare Basis 27 aufgrund ihres Eigengewichts nach unten, und die Stifte 72A und 72B werden auf den unteren Teil der Wandung jedes Lochs 71A und 71B aufgesetzt. Zwar wird die Länge des Drahtseils 26, d. h. die Höhe der vertikal verstellbaren Basis 27, durch das Signal eines Rotationsgrad-Erfassers (nicht gezeigt) der Drahtwickelvorrichtung 25 angezeigt; unabhängig von einer geringen Dehnung bzw. einem geringen Zurückziehen des Drahtseils

26 ist jedoch bekannt, in welche Löcher 71A und 71B Stifte 72A und 72B eingesetzt werden, auch wenn der Abstand der Löcher 71A und der Löcher 71B gering größer als der Abstand zwischen den Signalen des Rotationsgrad-Erfassers ist. Da die Lage jedes Lochs 71A und 71B genau definiert ist, wird die genaue Positionierung der vertikal verstellbaren Basis

27 schrittweise erreicht. Die Höhe der Traverse 28, die mit der Basis 27 über die Kugelumlaufspindel 69 verbunden ist, relativ zur Basis 27 kann wie folgt eingestellt werden. Die Antriebseinheit 92 nach Fig. 8 ist an der vertikal verstellbaren Basis 27 befestigt. In diesem Fall wird die Kugelumlaufspindel 51 nach Fig. 8 durch die Kugelumlaufspindel 69 ersetzt, und ferner entfallen der Rechteckzylinder 53, die Rollen 54 und der Rechteckzylinder 55. Die Kugelmutter 52 ist an der Traverse 28 befestigt. Die an der Basis 27 befestigte Antriebseinheit 92 wird eingeschaltet und dreht die Kugelumlaufspindel 69. Somit wird die Traverse 28 längs den Ständern 24-A und 24-B gehoben oder gesenkt, d. h. sie führt die Vertikalbewegung 1~ aus. Für eine gleichmäßige Bewegung der Basis 27 und der Traverse 28 längs den Ständern 24A und 24B sind Rollen 93 vorgesehen (vgl. Fig. 9). Die Positionierung durch die Basis 27 ist grobeingestellt, und diejenige durch die Traverse 28 ist feineingestellt.

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Die Arbeitseinheiten umfassen die automatische Bürsteinheit 99, die automatische Sicht-Prüfeinheit 18 und die Fernsehkamera 16 sowie die bereits erläuterte automatische Eindring-Fehlerfassungs-Einheit 96. 3ede dieser Arbeitseinheiten ist erforderlichenfalls an der Halterung 3OA oder 3OB befestigbar (vgl. Fig. 6).

Es wird nun das Auswechseln der Arbeitseinheiten in einem Fall erläutert, in dem die automatische Bürsteinheit 99 und die Fernsehkamera 16 an den Armen 11 bzw. 12 befestigt sind (vgl. Fig. 4·). Nach Fig. 5 sind die Antriebseinheiten 92C und 92D so betätigbar, daß sie die automatische Bürsteinheit 99, die an der Halterung 3OA befestigt ist, und die an der Halterung 3OB befestigte Fernsehkamera 16 von der Innenwandung des Reaktor-Druckbehälters beabstanden. Dann wird die Kugelumlaufspindel 69 gedreht und hebt die Traverse 28, so daß diese mit der Basis 27 in Kontakt gebracht wird. Die Drahtaufwickelvorrichtung 25 wird betätigt und wickelt das Drahtseil 26 auf eine Trommel und hebt die Basis 27. In dieser Weise werden die Arme 11 und 12 in eine Stellung gehoben, die höher als der Flansch 3 des Druckbehälters 1 liegt. Dann wird der Arbeitseinheits-Befestigungsteil am Ende jedes Arms 11 und 12 in eine Sicherheitszone 7 eines Reaktorbeckens 124- gebracht (vgl. Fig. 12). Die Höhe der Schenkel 10 der Halterung 9, die den Drehtisch 8 des Manipulators 19 tragen, ist so eingestellt, daß die Arme 11 und 12 zwischen zwei Schenkeln 10 durchragen können (vgl. Fig. 13). Ein Austauschvorgang wie etwa der Austausch der am Arm 11 angeordneten Arbeitseinheit durch eine andere Arbeitseinheit wird in der Sicherheitszone 7 ausgeführt. Radioaktive Strahlung tritt aus der Spaltzone 6 des Reaktor-Druckbehälters 1 in den Bereich des Reaktorbeckens 124- aus, der durch die Geraden 125 und 126 begrenzt ist. In der Sicherheitszone 7 besteht kaum die Gefahr radioaktiver Strahlung, da diese durch das Oberende des Druckbehälters 1

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nicht austreten kann. Nach dem Austausch der Arbeitseinheiten wird die neue Arbeitseinheit in umgekehrter Folge wieder in den Druckbehälter 1 bewegt. Der Austausch anderer Arbeitseinheiten erfolgt in gleicher Weise. Wenn jede Einheit der automatischen Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung als Arbeitseinheit eingesetzt wird, wird die verbrauchte Flüssigkeit im Behälter 98 durch eine am Boden des Kernreaktorgebäudes vorgesehene Ablaufvorrichtung abgefördert. In Fig. 12 ist eine auszutauschende Arbeitseinheit 182 dargestellt.

Da die Überprüfung des Inneren des Druckbehälters 1 unter Verwendung der automatischen Bürsteinheit 99, der aus mehreren Einheiten bestehenden Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung 96 und der automatischen Sicht-Prüfeinheit 18 in der vorstehenden Reihenfolge ausgeführt wird, werden diese Arbeitseinheiten in dieser Reihenfolge in der Sicherheitszone 7 ausgetauscht. Auch der Überschall-Detektor kann eingesetzt werden.

Zur Überwachung bzw. Kontrolle der Bewegungen des Manipulators 19, wenn die Arbeitseinheiten in den Druckbehälter 1 eingeführt bzw. daraus entnommen werden sowie zu dem Zeitpunkt, in dem das Innere des Druckbehälters 1 geprüft wird, sind (vgl. Fig. IA-) drei Fernsehkameras 15, 16 und 17 ständig am Manipulator 19 befestigt. Zur Beobachtung des gesamten Arbeitszustands ist die Fernsehkamera 15 an der verfahrbaren Bühne 13 unmittelbar über den Armen 11 und 12 derart angeordnet, daß sie nach unten weist. Die Fernsehkamera 15 überwacht die Annäherung der Arbeitseinheiten, der Arme 11 und 12 sowie der am Ende des Arms 12 befestigten Fernsehkamera 16 an die Innenwandung des Druckbehälters 1. Der Näherungszustand wird auf einem Monitor 147 (vgl. Fig. 15A) angezeigt. Die Fernsehkamera 16 überwacht die automatische Bürsteinheit 99, die von einem eingebauten Motor getrieben

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wird, von der Seite. Der von der Kamera 16 beobachtete Zustand wird auf einem Monitor 149 angezeigt (vgl. Fig. 15C). Die Fernsehkamera 17 ist auf der Welle 29 befestigt, wobei die Kameraachse mit der Wellenachse zusammenfällt. Die von der Kamera 17 erhaltene Aufnahme wird auf einem Monitor 148 (vgl. Fig. 15B) angezeigt. Durch Überlagerung kann auf dem Bildschirm des Monitors 148 ein Kreuz angezeigt werden. Die Lageeinstellung Jeder Achse des Manipulators 19 wird so durchgeführt, daß die Abbildung des Mundstücks 4 in den Mittenabschnitt des Bildschirms gebracht wird. Damit wird eine Zentrierung des Mundstücks 4 erreicht. Wie bereits erwähnt, ist es durch den Einsatz von drei Fernsehkameras möglich, im einzelnen die Endabschnitte der Arme 11 und 12 zu kontrollieren, so daß ein Zusammenstoß der Arbeitseinheiten und der Fernsehkamera 16 mit der Innenwand des Druckbehälters 1 und mit Objekten in diesem verhindert wird. Somit besteht praktisch keine Gefahr, daß Scherben oder sonstige Bruchstücke in die Reaktor-Spaltzone 6 gelangen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 16-19 wird der Zentriervorgang unter Verwendung der Fernsehkamera 17 erläutert. Die Kamera 17 ist an der Welle 29 auf deren Achse angeordnet und mit einem Videoverstärker 80 und dem Monitor 148 über ein Kabel 82 verbunden. Zur Überlagerung eines Kreuzes 83 und einer Skala 84, die beide in Fig. 19A gezeigt sind und die Mitte der Bildebene des Monitors 148 bzw. den Abstand von der Mitte angeben, auf ein von der Fernsehkamera 17 erzeugtes Bild ist ein Überlagerungssignal-Erzeuger 85 mit dem Videoverstärker 80 verbunden. Wenn die Arme 11 und 12 nahe dem Mundstück 4 positioniert sind, um einen Vorgang auszuführen, wird eine Abbildung entsprechend Fig. 17A auf dem Monitor 148 wiedergegeben. Der Monitor 148 ist in die Mehrfachsteuerung 21 nach Fig. 4 eingebaut, und der Bildschirm des Monitors 148 wird ständig von einem Bediener beobachtet. ' Bei dem Zustand nach Fig. 17A fällt die Achse des Mundstücks

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4· nicht mit derjenigen der Welle 29 zusammen, wie aus Fig. 17B hervorgeht. Der Drehtisch 8 wird in Richtung eines Pfeils 152 in Fig. 18B gedreht, um die Umfangslinie der Abbildung des Mundstücks 4- in bezug auf die Vertikale des Kreuzes 83 symmetrisch zu machen. Damit wird die Abbildung nach Fig. 18A erhalten. Dann wird die Kugelumlaufspindel 69 getrieben, so daß sie die Traverse 28 in Richtung des Pfeils 153 in Fig. 19B hebt und eine Abbildung nach Flg. 19A erhalten wird. Auf diese Weise kann die Achse des Mundstücks 4- leicht mit derjenigen der Welle 29 ausgerichtet werden. Bei dem erläuterten Vorgang gibt die Skala 84 die Abweichung der Achse des Mundstücks 4· von der Achse der Welle 29 an.

Eine weitere Fernsehkamera, und zwar die automatische Sicht-Prüfeinheit 18 (vgl. Fig. 20A), ist an der Halterung 3OA des Arms 11 befestigt. Die Einheit 18 wird in einen schmalen Spalt zwischen dem Mundstück 4-A und dem Speisewasser-Sprinkler 5 eingeführt und untersucht Fehler in der Oberfläche des Mundstücks 4A. Die Einheit 18 umfaßt ein optisches Faserbündel, so daß eine Bewegung entsprechend Fig. 2B ausführbar ist. Die von der automatischen Sichtprüfeinheit 18 erzeugte Abbildung wird auf einem Monitor 150 angezeigt (vgl. Fig. 20B). Auf die Innenfläche des Mundstücks 4A wird die weiße Entwicklerflüssigkeit mittels der automatischen Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung 96 aufgebracht. Wenn die Fläche des Mundstücks 4A irgendwelche Fehler aufweist, tritt die vorher aufgebrachte rote Eindringflüssigkeit auf den weißen Entwicklerflüssigkeitsfilm aus, und die Fehler 151 werden auf dem Bildschirm des Monitors 150 entsprechend Fig. 20B sichtbar gemacht.

Die von der automatischen Sicht-Prüfeinheit 18 erzeugte Abbildung wird bevorzugt in einer Fernsehsignal-Bandaufzeichnungseinheit (nicht gezeigt) gespeichert, so daß die

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Abbildung später reproduzierbar ist. Bei der Prüfung des Druckbehälters 1 des Reaktors unter Verwendung der Prüfeinrichtung wird der Reaktor während der Dauer der Prüfung abgeschaltet. Somit muß die Prüfung innerhalb kurzer Zeit durchgeführt und beendet werden. Daher ist die automatische Sicht-Prüfeinheit so betätigbar, daß sie nacheinander eine zu überprüfende Fläche abbildet, während sie diese mit hoher Geschwindigkeit abtastet. Die so erhaltenen Abbildungen werden auf einem Fernsehsignalband aufgezeichnet und gleichzeitig auf dem Monitor wiedergegeben, wo sie von einem Bediener oder Prüfer beobachtet werden. Wenn irgendeine Anomalität festgestellt wird, wird ein die anomale Lage bezeichnendes Zeichen spontan im Videosignal-Aufzeichnungsband aufgezeichnet. Die so erhaltenen Videosignal-Aufzeichnungsbänder werden von mehreren Monitoren reproduziert und von mehreren Bedienern geprüft. Die markierten Abschnitte der Aufzeichnungsbänder werden langsam oder als stehende Bilder reproduziert, so daß eine genaue Untersuchung möglich ist. Mit diesem Verfahren wird die zum Prüfen des Inneren des Druckbehälters 1 benötigte Zeit stark verkürzt im Vergleich zu der Zeit, in der ein Bediener eine genaue Überprüfung unter Einsatz des Fernsehmonitors durchführen kann. Das vorgenannte Zeichen kann als Tonsignal aufgezeichnet oder der Abbildung als Index überlagert werden. Diese Zeichen-Aufzeichnung ist in einfacher Weise mit bekannten Video-Aufzeichnungsverfahren durchführbar.

Fig. 21 zeigt ein Beispiel des allgemeinen Ablaufs des Prüfvorgangs unter Verwendung der hier angegebenen Einrichtung zum Prüfen der Innenwandung des Druckbehälters 1, des Mundstücks ή· und des Innenraums des Behälters 1. In Schritt 101 wird eine automatische Einrichtung auf dem Druckgefäß 1 von Personen installiert, und die elektrischen Anschlüsse werden hergestellt. In Schritt 102 und den folgenden Schritten werden Prüfschritte nach menschlichen Weisungen durchgeführt.

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In Schritt 102 wird geprüft, ob die Einrichtung und die Maschinen zum Prüfen des Innenraums des Druckbehälters irgendwelche Anomalitäten aufweisen, und der Wasserstand im Druckbehälter 1 wird ebenfalls überprüft. Nachdem dabei das gesamte Äußere des Manipulators sichtgeprüft wurde, wird die Prüfeinrichtung an die Stromversorgung angeschlossen, und die Prüfung erfolgt entsprechend einem Programm für die Untersuchung auf anomale Zustände. Folgende Punkte werden dabei geprüft: ob jeder Teil mit einer normalen Spannung beaufschlagt ist, ob an jedem Arm 11 oder 12 eine Arbeitseinheit richtig befestigt ist, ob jede Achse des Manipulators in einer vorbestimmten Ausgangsstellung liegt, ob die Arme 11 und 12 in die entsprechenden Hub-Endlagen gebracht sind, ob Verdichter und Vakuumpumpen normal arbeiten, ob verschiedene Einstellzustände in der Mehrfachsteuerung 21 miteinander übereinstimmen, ob der Kühlwasserstand einem vorbestimmten Pegel entspricht, usw. Dieses Programm erlaubt eine zuverlässige Überprüfung auf Fehler, und es werden keine wichtigen Punkte übersehen. Wenn bei dieser Prüfung eine Abweichung vom Normal- oder Sollzustand festgestellt wird, wird eine Warnleuchte auf der Schalttafel der Mehrfachsteuerung 21 eingeschaltet; diese Warnleuchte ist eine von mehreren Warnleuchten, deren Anzahl der Anzahl Prüfpunkte entspricht und die eine erfaßte Abweichung anzeigen. Der Bediener stellt die Lage und den Grund der Abweichung fest, und wenn möglich, wird eine Reparatur ausgeführt. Wenn der Fehler nicht zu reparieren ist, wird der Prüfvorgang unterbrochen, und Gegenmaßnahmen werden eingeleitet. Wenn im Schritt 102 keine Abweichung festgestellt wird, wird der nächste Schritt ausgeführt. D. h., das gesamte Innere des Druckbehälters 1 wird kontrolliert. Die am Manipulator 19 befestigte Fernsehkamera 16 wird entsprechend Fig. 2A bewegt und führt eine Grobinspektion des Inneren des Druckbehälters 1 aus. Wenn der Bediener eine Abweichung auf dem Bildschirm des Monitors 149 feststellt, drückt er einen Stoppschalter oder -knopf,

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so daß die Bewegung der Fernsehkamera 16 unterbrochen und die Abweichung vom Normalzustand behandelt wird. Wenn keine Abweichung festgestellt wird, wird Schritt 104 ausgeführt. Dabei wird der automatische Bürstvorgang an dem zu prüfenden Mundstück 4 oder A-A oder an der Innenwandung des Druckbehälters 1 ausgeführt, wobei Fremdkörper von der Oberfläche entfernt werden. Bei diesem Schritt wird die automatische Bürsteinheit 99, die am Arm 11 befestigt ist, entsprechend Fig. 2B oder 2C gemäß den Konturen des zu prüfenden Objekts bewegt. In Schritt 105 untersucht die Fernsehkamera 16 das Ergebnis des Bürstvorgangs. Wenn auf der gebürsteten Oberfläche ein ungereinigter Abschnitt verblieben ist, wird angezeigt, daß der Bürstvorgang unzulänglich war, und daher wird Schritt 104, also der Bürstvorgang, wiederholt. Wenn in Schritt 105 festgestellt wird, daß der Bürstvorgang zufriedenstellend ausgeführt wurde, wird in Schritt 106 die automatische Eindring-Fehlererfassung durchgeführt. Dabei wird auf den zu prüfenden Gegenstand die Fehlererfassungsflüssigkeit aufgebracht entsprechend dem bereits erwähnten Verfahren. Das Ergebnis dieses Vorgangs wird in Schritt 107 von der Fernsehkamera 16 untersucht. Wenn das Aufbringen oder Abwischen der Fehlererfassungsflüssigkeit unzureichend war, wird in Schritt 106 der Vorgang wiederholt. Wenn der Vorgang zufriedenstellend ausgeführt wurde, wird in Schritt 108 der automatische Sicht-PrüfVorgang durchgeführt. Dabei wird die Stelle, auf die die Fehlererfassungsflüssigkeit aufgebracht wurde, von der gesonderten Fernsehkamera der Sicht-Prüfeinheit 18 aufgenommen und auf dem Monitor 150 wiedergegeben, der in einer Position mit extrem niedrigem radioaktivem Pegel angeordnet ist, so daß er von einem Bediener beobachtet werden kann. Wenn in dem geprüften Objekt irgendein Fehler festgestellt wird, informiert der Bediener die Prüfeinrichtung vom Vorhandensein des Fehlers, und die Lage des Fehlers wird aufgezeichnet. Ein solcher automatischer Sicht-PrüfVorgang wird

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für einen bestimmten Bereich eines zu prüfenden Objekts durchgeführt. Nach Beendigung dieses Schritts erfolgt in Schritt 109 die Nach-Prüfung, und dann wird in Schritt der automatische Reinigungsvorgang ausgeführt. Dabei wird die im automatischen Eindring-Fehlererfassungs-Schritt aufgebrachte Fehlererfassungsflüssigkeit durch die Aufbring-/ Abwisch-Einheit 32 abgewischt. Da die Fehlererfassungsflüssigkeit nicht fest wird, kann der Schwamm 36 sowohl zum Aufbringen als auch zum Abwischen benutzt werden. Vor dem Abwischen wird die Reinigungsflüssigkeit dem Schwamm 36 zugeführt und aus ihm ausgedrückt, so daß die im Schwamm 36 enthaltene Fehlererfassungsflüssigkeit in ausreichender Weise ausgewaschen wird. Wenn in Schritt 111 festgestellt wird, daß die Fehlererfassungsflüssigkeit ausreichend abgewischt wurde, wird in Schritt 112 festgestellt, ob die Prüfung der Innenwandung des Druckbehälters und der zu prüfenden Mundstücke vollständig ausgeführt wurde oder nicht. Diese Feststellung erfolgt so, daß zu prüfende Teile in einer Liste zusammengefaßt sind, und daß die Liste jedesmal mit einem Zeichen versehen wird, wenn die Prüfung des entsprechenden Teils abgeschlossen ist, so daß dieser Teil von der Liste gelöscht wird. Wenn nicht alle prüffähigen Teile geprüft werden, wird ein Einstellvorgang an der Schalttafel durchgeführt (Schritt 115), nach dem die Prüfung der Teile geändert wird. Der zu prüfende Gegenstand umfaßt vier Speisewasser-Mundstücke, ein Hauptdampf-Mundstück u. dgl. Sämtliche vorgenannten Prüfschritte sind an jedem dieser Mundstücke durchzuführen. Daher wird in Schritt 115 ein noch nicht geprüfter Teil eingestellt, und für diesen Teil werden die Schritte 102-112 ausgeführt. Bei diesem Verfahren müssen die Arbeitseinheiten ausgewechselt werden. Der Austausch findet in folgender Weise statt. Die Arme 11 und 12 werden in die Austauschstellung nach Fig. 12 gebracht, so daß die zuletzt benutzte Arbeitseinheit durch die für den nächsten Schritt benötigte Einheit ersetzt werden kann. Der Austausch erfolgt durch Lösen von

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vier Bolzen entsprechend Fig. 6. Wenn sämtliche zu prüfenden Teile geprüft sind, wird das Innere des Druckbehälters von der Fernsehkamera 16 abgetastet (vgl. Fig. 2A), um den gesamten Innenraum zu kontrollieren und eventuelle Beschädigungen, die beim Prüfen eingetreten sind, un untersuchen (Schritt 113). Wenn keine Abweichung vom Sollzustand festgestellt wird, wird die automatische Prüfeinrichtung wiederum von Personen vom Druckbehälter 1 entnommen. Damit sind sämtliche Prüfvorgänge beendet.

Beim Bürsten erzeugter Staub wird von einem Staubkollektor entfernt, und überschüssige Fehlererfassungsflüssigkeit, die auf das zu prüfende Objekt aufgebracht wurde, wird von einem Unterdruckbehälter angesaugt, damit Staub und Flüssigkeit nicht in den Spaltraum 6 fallen.

Fig. 22 zeigt die Auslegung einer Steuereinrichtung für die Prüfeinrichtung für das Innere eines Reaktor-Druckbehälters. Das Steuersystem umfaßt einen Steuercomputer 20, der das Hauptstück der Steuereinrichtung darstellt, eine Mehrfachsteuerung 21 mit einer Schalttafel 127 und einer Anzeigetafel 128, ein Video-Bandaufzeichnungsgerät 129 zum Aufzeichnen von Fernsehbildern, die auf dem Bildschirm eines Monitors angezeigt werden, ein Steuerglied 130 für das Video-Bandaufzeichnungsgerät 129, eine Schreibmaschine 131 zum Schreiben der vom Steuercomputer 20 gelieferten Daten, eine Servo-Steuerstufe 132 für die Lagesteuerung der Antriebseinheiten jeder der elf Achsen des Manipulators 19, einen Servoverstärker 133, ein Antriebs-/Steuer-Glied 134· für die automatische Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung 99, ein Antriebs-/Steuer-Glied 136 für eine Bildaufnahmevorrichtung 139 mit drei Fernsehkameras 15, 16 und 17 und zugeordnete! Leuchten, und ein Erfassungsglied 138 zum Verstärken der Ausgangsspannung einer Schutz-Fühlereinheit 140, die aus Endschaltern besteht, die an den äußersten Enden der

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Arme 11 und 12, also den am stärksten kollisionsgefährdeten Stellen, angebracht sind.

Fig. 23 zeigt eine Ausführungsform der Anzeigetafel 128, die am oberen Teil der Mehrfachsteuerung 21 vorgesehen ist und dem Bediener verschiedene Informationen vermittelt. Die Anzeigetafel 128 umfaßt einen Monitor 147 für die Anzeige des von der Kamera 15 erzeugten Fernsehbilds; Fernsehmonitore 148, 149 und 150 haben die gleiche Funktion wie der Monitor 147 und sind den Fernsehkameras 17 und 16 sowie der automatischen Sicht-Prüfeinheit 18 zugeordnet. Ferner umfaßt die Anzeigetafel 128 eine Mehrzweckanzeige 141, die in Form von Zahlen, Symbolen, Mustern od. dgl. die Lageinformation und den Betriebszustand jeder Achse des Manipulators anzeigt; diese Informationen sind durch den Steuercomputer 20 in elektrische Signale umgesetzt worden; ferner sind Kontrollleuchten 142 zur Anzeige eines momentan eingestellten Arbeitsschritts und Warnleuchten 143 vorgesehen, die eine Abweichung vom Sollzustand im Verlauf des Schritts 102 (vgl. Fig. 21) anzeigen.

Fig. 24 zeigt eine Ausführungsform der Schalttafel 127, die an der Vorderseite der Mehrfachsteuerung 21 angeordnet ist und eine Gruppe von Schaltern umfaßt, die von einem Bediener betätigbar sind. Die Schalttafel 127 umfaßt einen Netzschalter 144, einen Schalter 145 mit drei verschiedenen Tasten START, PAUSE und STOPP, die die Befehle für die programmgesteuerten Bewegungen des Manipulators geben, 22 Achsenbewegungs-Schalter 146 zum Verschieben entsprechender Achsen des Manipulators im manuellen Betrieb oder bei der manuellen Einstellung, einen Umschalter 154 für die Umschaltung zwischen automatischem und manuellem Betrieb, einen Positionsangabe-Schalter 156, der die zu prüfende Position festlegt, einen Notabschalter 157, einen Betriebsart-Umschalter 156, der die Betriebsart festlegt, und einen Abweichungs-Schalter 158, der betätigt wird, wenn bei der Sichtprüfung ein Fehler festgestellt wird. Beim Betriebsart-Umschalter 155 bezeichnen

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PT, BR und VT die Eindring-Prüfung, die Bürst-Prüfung bzw. die Sicht-Prüfung. "Prüfen" bedeutet, daß eine Serie von Schritten wie die Burst-, die Eindring- und die Sicht-Prüfung durchgeführt werden. Eine der Kontrolleuchten 14-2 wird durch ein Relais eingeschaltet, und zwar entsprechend dem Einstellzustand des Betriebsart-Umschalters 155. Bei dem Positionsangabe-Schalter 156 sind den zu prüfenden Objekten sowie mehreren Mundstücken Nummern zugeordnet, und das der Prüfung unterworfene Objekt wird durch Umlegen des Schalters 156 auf eine der Nummern bezeichnet. Es sei angenommen, daß der Umschalter 154· auf manuellen Betrieb eingestellt ist und die Taste 0 des Achsenbewegungs-Schalters 146 gedrückt wird. Dann wird das elektrische Signal der Mehrfachsteuerung 21 direkt der Servo-Steuerstufe 132 zugeführt. Entsprechende Symbole des Achsenbewegungs-Schalters 14-6 entsprechen den Bewegungssymbolen von Fig. 3B. Der Index + bzw. - bezeichnet die Bewegung in die eine oder andere Richtung. Fig. 25 zeigt die Servo-Steuerstufe 132 und das zugehörige Servosystem für eine Achse. In einem Schnittstellen-Glied 159 wird entweder ein Positionsbefehl P vom Steuercomputer 20 oder ein manueller Positionsbefehl P bei manuellem Betrieb ausgewählt und einem digitalen Subtraktionsglied 160 zugeführt. Die Differenz zwischen dem momentanen Positionsbefehl P und dem Ausgangssignal eines Digital-Analog-Codierers 165, der die momentane Lage erfaßt, wird durch das digitale Subtraktions-Glied 160 gebildet. Diese Differenz wird von einem Digital-Analog-Umsetzer 161 in eine analoge Größe umgesetzt und als Drehzahlbefehl genutzt. In einem Drehzahl-Steuerglied 162 wird eine vorbestimmte Berechnung durchgeführt unter Einsatz sowohl des Drehzahlbefehls als auch der Drehzahl-Rückführgröße, die von einem Tachogenerator 16k erfaßt wird, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird, das einen Elektromotor 163 durch den Servoverstärker 133 einschaltet. In dieser Weise wird die Positionierung jeder Achse des Manipulators 19

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durchgeführt. Bei dem Servosystem nach Fig. 25 ist in den Motor 163 eine elektromagnetische Bremse 167 eingebaut und von einem Bremssignal BR des Steuercomputers 20 betätigbar. Normalerweise wird die elektromagnetische Bremse 167 mittels einer Feder zur Wirkung gebracht und durch das Bremssignal BR gelöst. D. h., die Bremse 167 wird gelöst, wenn der Motor 163 umläuft.

Wenn bei manuellem Betrieb des digitalen Servosystems die Taste 0 gedrückt wird, wird der Positionsbefehl P , der

+ m

die momentane Lage des Drehtischs 8 des Manipulators 19 angibt, mit konstanter Geschwindigkeit erhöht. Der Positionsbefehl P wird in einem Zähler gespeichert, und der Zähler zählt mit gleichbleibender Geschwindigkeit Impulse aufwärts, um den Positionsbefehl P zu erhöhen. Der Rotationsgrad des Drehtischs 8 erhöht sich mit der Zunahme des Positonsbefehls P . Infolgedessen kann durch geeignetes Drücken der Tasten θ und 0 ein genauer Einstellvorgang durchgeführt werden. In ähnlicher Weise kann die genaue Einstellung für jede der anderen Achsen erfolgen.

Es wird nun der automatische Betrieb erläutert. Zuerst wird der Umschalter 154 auf automatischen Betrieb gestellt. Der Betriebsart-Umschalter 155 wird auf "Prüfen" gestellt. In diesem Zustand wird die START-Taste des Schalters 145 gedrückt. Dann liest der Steuercomputer 20 aus einem in ihn eingebauten Lesespeicher (ROM) ein Programm aus, das auf Zuständen entsprechender Schalter der Schalttafel 127 basiert und die Bewegungen der Fernsehkamera 16 steuert, so daß diese längs der Linie nach Fig. 2A bewegt wird. Das Programm enthält hauptsächlich eine Zielgröße und eine Bewegungsgeschwindigkeit. Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 2A die Bewegung a, ausgeführt wird, wird der Drehtisch 8 von der Ausgangs-Winkelstellung 0. in eine End-Winkelstellung 0_ß gedreht. Die Geschwindigkeit des Drehtischs 8 ist durch das

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Positionssignal P nach Fig. 25 bestimmt, das mit konstanter Geschwindigkeit entsprechend dem Programm erhöht oder vermindert wird. In diesem Fall ist die Zielgröße Qq, und die Bewegung a, wird unterbrochen, wenn die Winkelstellung des Drehtischs 8 die Position θ_β erreicht. Anschließend wird die vertikal verstellbare Basis 27 in Richtung Z um einen vorbestimmten Betrag, der durch das Programm bestimmt ist, gesenkt, d. h. die Bewegung a~ wird ausgeführt. Dann wird der Drehtisch 8 entgegengesetzt zu der vorgenannten Richtung aus der Stellung 9_β in die Stellung 0. mit gleichbleibender Geschwindigkeit entsprechend dem Programm gedreht, und dann wird die senkrecht verstellbare Basis 27 um den vorbestimmten Betrag gesenkt'. Diese Bewegungen werden entsprechend Fig. 2A immer wieder ausgeführt. Die vorstehende Programmsteuerung des Manipulators kann in bekannter Weise erfolgen. Infolge der vorstehenden Bewegungen werden die Arme 11 und 12 des Manipulators 19 im Druckbehälter von oben nach unten bewegt. Der Zustand des Druckbehälters 1 im Verlauf der Bewegung wird von den Monitoren 14-7, 14-8 und 14-9 angezeigt und kann somit vom Bediener sichtkontrolliert werden. Wenn bei einem solchen automatischen Kontrollvorgang die Schutz-Fühlereinheit 14-0 nach Fig. 22 erfaßt, daß der Arm in Kontakt mit der Innenwandung des Druckbehälters 1 gebracht wird, liefert der Steuercomputer 20 sofort einen Stopp-Befehl an die Servo-Steuerstufe 132, und die elektromagnetische Bremse 167 wird betätigt und stoppt den Motor. Gleichzeitig wird der Abschnitt "Kontakt" der Warnleuchte 14-3 eingeschaltet, so daß der Bediener von der Abweichung informiert wird. Die Schutz-Fühlereinheit IA-O ist am Vorderende jedes Arms in X- und Y-Richtung befestigt. Die Art, Lage od. dgl. des Fühlers und der Innenwandung, die miteinander in Berührung gelangen, werden auf der Anzeige 141 angezeigt, so daß der anomale Zustand dem Bediener deutlich gemacht wird.

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Unter Bezugnahme auf Fig. 26 wird der Bürstvorgang erläutert, der als Beispiel für einen mit einer Arbeitseinheit durchgeführten Arbeitsschritt dient.

Der Manipulator 19 wird in den Zustand entsprechend Fig. gebracht, in dem die Arme 11 und 12 oberhalb des Druckbehälters 1 liegen. Ferner sei angenommen, daß der Schritt von Fig. 21 gerade beendet wurde. Erst werden der Umschalter 154-, der Betriebsart-Umschalter 155 bzw. der Positionsangabe-Schalter 156 der Schalttafel 127 nach Fig. 24 auf "automatisch", "BR" bzw. "1" eingestellt (Schritt 1Θ5). Dann wird die automatische Bürsteinheit 99 an der Halterung 3OA des Arms 11 des Manipulators 19 entsprechend Fig. 6 befestigt (Schritt 186). Die START-Taste des Schalters 145 wird gedrückt (Schritt 187). Dann beginnt der Ablauf des Fehlerprüfprogramms, und es wird geprüft, ob die Leitungen der automatischen Bürsteinheit 99 richtig angeschlossen sind (Schritt 188). Wenn in Schritt 189 das Vorhandensein einer Abweichung festgestellt wird, wird diese Abweichung dem Bediener durch die Anzeige 141 oder die Kontrolleuchte 142 mitgeteilt. In diesem Fall wird die Montage der Bürsteinheit 99 erneut durch den Bediener durchgeführt (Schritt 190). Dann wird die START-Taste des Schalters 145 gedruckt. Wenn das Prüfergebnis zufriedenstellend ist, führt der Steuercomputer 20 das nächste Prüfprogramm aus und liest elektrisch die Zustände der Einstellschalter auf der Schalttafel aus und prüft, ob diese Zustände miteinander in Einklang stehen (Schritt 191). Wenn in Schritt 192 festgestellt wird, daß die Zustände nicht zusammenpassen, wird dies dem Bediener in der gleichen Weise wie vorher mitgeteilt. In diesem Fall muß die Einstellung der Schalter der Schalttafel 127 erneut durchgeführt werden (Schritt 193). Wenn die Schalter richtig eingestellt sind, wird ein Programm für den Bürstvorgang ausgelesen. In Schritt 195 wird der Manipulator 19 in Richtung der Y-Achse, der Z -Achse

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und der 0-Achse nacheinander betätigt entsprechend einem Befehl des Steuercomputers 20 und in Übereinstimmung mit dem Ablauf, der unter Bezugnahme auf Fig. 25 erläutert wurde. Dabei bedeutet die Y -Achse diejenige Achse, die in Y_Q-Richtung verschiebbar ist. Somit wird die Welle 29 in eine Lage bewegt, in der sie und das Mundstück einander zugewandt sind (vgl. Fig. 14·). In diesem Zustand wird die Bewegung des Manipulators 19 vorübergehend angehalten (Schritt 196). Während dieser Unterbrechung wird die Achse der Welle 29 mit der Achse des Mundstücks in der unter Bezugnahme auf die Fig. 17A-19B erläuterten Weise durch Betätigen des Achsenbewegungs-Schalters 14-6 ausgerichtet (Schritt 197). Dieses Zentrieren erfolgt, weil die Positionierung der Bürsteinheit auf der Grundlage der Lagedaten des Mundstücks, die von den Dimensionen des Druckbehälters abgeleitet werden, infolge einer Abweichung der Lage des Manipulators 19 sowie einer Verformung des Druckbehälters infolge von Schweißen nicht immer korrekt ist. Wenn der Bediener feststellt, daß die Zentrierung befriedigend ist, wird die START-Taste des Schalters 145 gedrückt, so daß ein folgendes Arbeitsprogramm beginnen kann (Schritt 198). In Schritt 199 werden die X_D-, Y_D-» S_n- und Tw-Achsen des

KKK

Manipulators 19 nacheinander durch die Servo-Steuerstufe und den Servoverstärker 133 auf der Grundlage des Befehls vom Steuercomputer 20 verschoben, so daß die Bürste in die Startposition für den Bürstvorgang gebracht wird. In Schritt 200 beginnt sich die Bürste zu drehen, und die Y_R-Achse wird verschoben, um die umlaufende Bürste in Kontakt mit der Innenwandung des Druckbehälters 1 zu bringen (Schritt 201). Zu diesem Zeitpunkt wird die Gegenkraft von der Innenwandung durch den Steuercomputer 20 eingegeben, und die Y_R- und die S_R-Achsen werden so eingestellt, daß sie den Beaufschlagungsdruck auf einem gleichbleibenden Pegel halten. Die Gegenkraft kann etwa durch das vom digitalen Subtraktions-Glied 160 der Servo-Steuerstufe 132 (vgl. Fig. 25) erzeugte Differenzsignal

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und das Drehzahl-Signal vom Tachogenerator 164· bestimmt werden; diese Signale werden vom Steuercomputer 20 eingegeben und verglichen. D. h., ein großes Differenzsignal zu einem Zeitpunkt, zu dem das Drehzahl-Signal klein ist, bedeutet, daß die Last des Motors hoch und somit die Gegenkraft groß ist. Dann wird die Bürste längs einem Abtastweg entsprechend Fig. 2B oder 2C bewegt, während sie mit gleichbleibendem Druck beaufschlagt wird, um das Bürsten in einem Arbeitsbereich auszuführen (Schritt 202). Die Form des Abtastverlaufs und die Größe des Abtastbereichs sind im Speicher des Steuercomputers 20 gespeichert. Wenn in Schritt 203 festgestellt wird, daß der Bürstvorgang im gesamten Arbeitsbereich beendet ist, wird die Umlaufbewegung der Bürste gestoppt (Schritt 204·), und die Y_R-Achse wird verschoben, so daß die automatische Bürsteinheit von der Wandung in Abstand gelangt (Schritt 205). Zu diesem Zeitpunkt wird das Arbeitsprogramm vorübergehend unterbrochen (Schritt 206). Der Anzeige 141 wird eine Frage zugeführt, ob das nächste Arbeitsobjekt vorhanden ist (Schritt 207). Wenn die Anzeige 14-1 anzeigt, daß die nächste Arbeitsstelle vorhanden ist (Schritt 208), wird der Positionsangabe-Schalter 156 auf der Schalttafel 127 auf die der nächsten Arbeitsstelle entsprechende Nummer eingestellt (Schritt 209), und die START-Taste wird gedruckt (Schritt 210). Dann werden die Y -, die 0- und die Z -

ο in

Achse verschoben, um die Welle 29 in die Nähe des nächsten Arbeitsplatzes zu bringen (Schritt 211). Anschließend wird der Arbeitsvorgang ebenso wie zuvor durchgeführt. Wenn der Bürstvorgang an sämtlichen Arbeitsplätzen beendet ist, wird die START-Taste gedrückt, ohne daß der Positionsangabe-Schalter 156 betätigt wird, so daß die Arme 11 und 12 automatisch in die Ausgangslage nach Fig. 12 zurückgebracht werden (Schritt 212). Dann wird Schritt 105 von Fig. 21 ausgeführt. Andere Arbeiten sind mit dem gleichen Arbeitsablauf wie der Bürstvorgang durchführbar, jedoch wird dabei

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eine andere Arbeitseinheit eingesetzt, und auch ein Teil des für den Bürstvorgang vorgesehenen Arbeitsprogramms ist natürlich anders.

Die vorstehend erläuterte Programmsteuerung unter Anwendung eines Computers ist von Fachleuten unter Heranziehung der obigen Erläuterungen leicht realisierbar.

Nachstehend wird' die automatische Sichtprüfung entsprechend Schritt 102 in Fig. 21 erläutert. Der Betriebsart-Umschalter 155 auf der Schalttafel 127 wird auf VT gestellt, und der Positionsangabe-Schalter 156 wird auf "6" gestellt. In diesem Fall wird die automatische Sichtprüfung an einem Arbeitsplatz durchgeführt, der die Nummer 6 hat, z. B. im Mundstück A-A. In diesem Zustand wird die START-Taste des Schalters 14-5 gedrückt. Der Steuercomputer 20 steuert die Servo-Steuerstufe 132 und den Servo-Verstärker 133 an, so daß die automatische Sicht-Prüfeinheit 18 in die Nähe des zu prüfenden Mundstücks A-A gebracht wird. Die Bewegung der Welle 29 wird für eine vorbestimmte Zeitdauer in einer Position angehalten, in der die Achse der Welle 29 nahezu mit derjenigen des Mundstücks A-A ausgerichtet ist. In diesem Zustand beobachtet der Bediener das Fernsehbild auf dem Monitor 14-8 und drückt die PAUSE-Taste des Schalters 14-5, wenn festgestellt wird, daß die beiden Achsen voneinander verschoben sind. Dadurch wird die automatische Sichtprüfung unterbrochen. Dann drückt der Bediener die Tasten X. , X_R usw. des Achsenbewegungs-Schalters 14-6, während er das Fernsehbild auf dem Monitor 14-8 beobachtet, so daß die Achse der Welle 29 mit derjenigen des Mundstücks 4-A koinzident gemacht wird. Nach dieser Einstellung wird die START-Taste des Schalters 14-5 erneut gedruckt, so daß die automatische Sichtprüfung im korrigierten Zustand beginnt. Da, wie erläutert, der Bediener die relative Position zwischen dem zu prüfenden Mundstück 4-A und dem Manipulator 19 unter

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Anwendung des Monitors 148 einstellt, kann auch dann ein korrekter Prüfschritt durchgeführt werden, wenn die Positionierung durch den Steuercomputer 20 nur eine geringe Genauigkeit hat. Somit kann die automatische Sicht-Prüfeinheit 18 tief in das zu prüfende Mundstück 4A eingeführt werden, und die Verhältnisse im Mundstück 4A werden momentan auf dem Monitor 150 angezeigt, während der Arbeitszustand durch Beobachtung des Fernsehbilds auf dem Monitor

149 kontrolliert wird. Wenn auf dem Fernsehbild des Monitors

150 ein Fehler festgestellt wird, wird der Abweichungs-Schalter 159 betätigt. Bei Beaufschlagung des Steuercomputers 20 mit dem Signal dieses Schalters liefert der Steuercomputer 20 die Lageinformation der automatischen Sicht-Prüfeinheit 18 (oder Koordinatendaten Jeder Achse des Manipulators 19) zu diesem Zeitpunkt über das Steuerglied 130 zum Video-Bandaufzeichnungsgerät 129, das das Fernsehbild auf dem Monitor 150 aufzeichnet, so daß gleichzeitig die Lageinformation im Fernseh-Bandaufzeichnungsgerät 129 gespeichert wird. Ferner wird die Lageinformation von der Schreibmaschine bzw. dem Drucker 131 ausgeschrieben. Die Lageinformation kann den einen Fehler aufweisenden Teil bezeichnen, und wenn dieser Fehler später untersucht werden soll, kann die Positionierung des Manipulators unter Nutzung der Koordinatendaten jeder Manipulatorachse, die die Lageinformation darstellen, als Zielgrößen erfolgen; ferner wird der Zustand des Fehlers zu diesem Zeitpunkt aufgezeichnet und kann später durch das Video-Bandaufzeichnungsgerät 129 leicht wiedergegeben werden. Das gleiche Verfahren ist beim automatischen Eindring-Fehlererfassungsvorgang und dem automatischen Bürstvorgang anwendbar .

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Wenn ζ. B. der eine Arbeitseinheit tragende Arm des Manipulators 19 zu einer oberhalb des Druckbehälters 1 liegenden Stelle, die einen relativ niedrigen radioaktiven Strahlungspegel hat, also zum Sicherheitsbereich 7, gebracht werden soll, um die Arbeitseinheit zu überprüfen, wird wie folgt verfahren. Zuerst wird in den Steuercomputer 20 von der Schreibmaschine 131 die Lageinstruktion in bezug auf jede Achse des Manipulators 19 eingegeben und gespeichert. Dann wird der Betriebsart-Umschalter 155 auf "Positionieren" gestellt, und die START-Taste des Schalters 14-5 wird gedrückt. Dann erzeugt der Steuercomputer 20 ein Bestimmungs-Signal, das jede Achse des Manipulators 19 automatisch an eine bestimmte Stelle bringt.

Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel sind der automatische Betrieb in Abhängigkeit vom Steuercomputer 20 und der manuelle Betrieb unter Anwendung von vier Fernsehmonitoren gut miteinander kombinierbar, so daß ein leicht zu betreibendes Steuersystem erhalten wird.

Wie bereits erläutert wurde, kann mit der Ausführungsform der Erfindung das komplizierte Innere eines Reaktor-Druckbehälters ohne Schwierigkeiten geprüft werden, und es wird dabei eine hohe Lagegenauigkeit erzielt.

Nach Fig. 27 sind die Bürsteinheit 99, die Fernsehkamera 16 für Kontrolle und Sichtprüfung, die Aufbring-/Abwisch-Einheit 32 und die automatische Sicht-Prüfeinheit 18 auf der Halterung 30A des Arms radial angeordnet. Durch diese Ausführungsform, die mit der Schwenkeinheit 31A jeweils eine der Arbeitseinheiten zu einem gewünschten Ort bewegen kann, kann der manuelle Austausch von Arbeitseinheiten entfallen, und die Vorrichtung ist daher in bezug auf den Austritt von radioaktiver Strahlung vorteilhaft.

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Durch die erläuterte Prüfeinrichtung ergeben sich die Vorteile hoher Lagegenauigkeit und einer einfachen Prüfung des komplizierten Inneren eines Reaktor-Druckbehälters.

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Claims

Ansprüche

IJ Verfahren zum Prüfen des Inneren eines Kernreaktor-Druckgefäßes,

gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Steuern der Bewegung einer Prüfeinrichtung zum Prüfen des Druckgefäßes auf Fehler mittels einer Antriebs-/Steuer-Einheit, so daß ein zu prüfender Teil des Druckgefäßes von der Prüfeinrichtung prüfbar ist;

Feststellen der An- oder Abwesenheit eines Fehlers im Druckgefäß auf der Grundlage von durch die Prüfeinrichtung im Verlauf von deren Bewegung erzeugter Information;

Verfolgen und Beobachten der Bewegung der Prüfeinrichtung durch Beobachtungseinheiten; und

Unterbrechen der Bewegung der Prüfeinrichtung durch die Antriebs-/Steuer-Einheit, wenn aufgrund einer von den Beobachtungseinheiten erhaltenen Information eine Abweichung der Bewegung der Prüfeinrichtung festgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die von der Prüfeinrichtung erzeugte Information in einer Aufzeichnungseinheit aufgezeichnet wird.

81-(A 3707-02)-Schö
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein Fehleranzeige-Signal in der Aufzeichnungseinheit aufgezeichnet wird, wenn aufgrund der von der Prüfeinrichtung gelieferten Information das Vorhandensein eines Fehlers im Druckgefäß festgestellt wird.
4·. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die von der Prüfeinrichtung erzeugte Information in der Aufzeichnungseinheit aufgezeichnet wird, wenn aufgrund dieser Information das Vorhandensein eines Fehlers im Druckgefäß festgestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegung der Prüfeinrichtung zum Prüfen des Druckgefäßes auf Fehler aufgrund eines in der Antriebs-/Steuer-Einheit voreingestellten Steuerbefehls gesteuert wird, und daß zur Ausführung der Bewegung der Prüfeinrichtung auf der Grundlage des Steuerbefehls über einen erwünschten Abschnitt des Druckgefäßes die Prüfeinrichtung vor Ausführung der gesteuerten Bewegung mit dem erwünschten Abschnitt durch die Überwachungseinheit ausgerichtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein Fehlererfassungsvorgang folgende Schritte umfaßt: Bürsten des zu prüfenden Teils im Druckgefäß durch eine Bürsteinheit mit der gesteuerten Bewegung der Prüfeinrichtung, wobei die Bürsteinheit in der Prüfeinrichtung enthalten ist,

Aufbringen eines Fehlererfassungsfluids durch eine Fehlererfassungsfluid-Aufbringeinheit mit der gesteuerten Bewegung der Prüfeinrichtung, wobei die Aufbringeinheit in der Prüfeinrichtung enthalten ist, und

Erfassen eines Fehlers in dem geprüften Teil durch eine Sicht-Prüfeinheit mit der gesteuerten Bewegung der Prüfeinrichtung, wobei die Sicht-Prüfeinheit in der Prüfeinrichtung enthalten ist.
7. System zum Prüfen des Inneren eines Kernreaktor-Druckgefäßes,

gekennzeich η e t durch

eine Prüfeinrichtung zum Prüfen des Druckgefäßes auf Fehler;

eine Überwachungseinheit (16) zum Verfolgen und Überwachen einer Bewegung der Prüfeinrichtung; und

eine Antriebs-/Steuer-Einrichtung (20, 21) zum Steuern der Bewegung der Prüfeinrichtung, wobei die Antriebs-/Steuer-Einrichtung (20, 21) eine abweichende Bewegung der Prüfeinrichtung unterbricht, wenn aufgrund einer von der Überwachungseinheit (16) erhaltenen Information das Vorhandensein einer solchen abweichenden Bewegung festgestellt wird.
8. System nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch

eine Aufzeichnungseinheit (129, 131) zum Aufzeichnen der von der Prüfeinrichtung gelieferten Information.
9. System nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Aufzeichnungseinheit ein Glied (129, 130) zum Aufzeichnen der einen Fehler betreffenden Information und der Fehleranzeigeinformation bei Feststellung eines Fehlers im Druckgefäß aufgrund der von der Prüfeinrichtung gelieferten Information aufweist.
10. System nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Prüfeinrichtung eine Arbeitseinheit (18; 32; 96; 99)

zum Erzeugen von die Prüfung des Druckgefäß-Inneren betreffender Information sowie einen Manipulator (19) zum Bewegen der Arbeitseinheit längs einem zu prüfenden Teil im Druckgefäß in Übereinstimmung mit einem Steuersignal der Antriebs-/Steuer-Einheit (20, 21) umfaßt.
11. System nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Manipulator (19) umfaßt:

ein Tragelement (9, 10), das auf einem oberen Abschnitt des Druckgefäßes (1) montiert ist,

einen am Tragelement (9, 10) abgestützten Ständer (24-A, 24B), der in das Druckgefäß (1) ragt,

eine vertikal verstellbare Einheit (27, 28), die an dem Ständer (24A, 24B) derart gehaltert ist, daß sie relativ zum Tragelement (9, 10) in axialer Richtung (Z ) des Ständers (24A, 24B) verschiebbar ist,

eine an der vertikal verstellbaren Einheit (27, 28) angeordnete Welle (29), die sich im wesentlichen radial vom Ständer (24A, 24B) erstreckt, Arme (11, 12), durch die die Welle (29) die Arbeitseinheit (18; 32; 96; 99) derart haltert, daß die Arbeitseinheit im wesentlichen sowohl axial als auch radial relativ zur Welle (29) bewegbar ist, und ein Organ (30B), mit dem die Welle (29) die Überwachungseinheit (16) haltert.
12. System nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Überwachungseinheit aus einem ersten und einem zweiten Überwachungselement (16, 17) besteht, und daß der Manipulator (19) umfaßt:

ein auf dem oberen Teil des Druckgefäßes (1) montiertes Tragelement (9, 10),

einen am Tragelement (9, 10) abgestützten Ständer (24A, 24B), der sich in das Druckgefäß (1) erstreckt,

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eine vertikal verstellbare Einheit (27, 28), die an dem Ständer (24A, 24B) derart gehaltert ist, daß sie relativ zum Tragelement (9, 10) in axialer Richtung des Ständers (24A, Zii-B) verschiebbar ist,

eine an der vertikal verstellbaren Einheit (27, 28) angeordnete Welle (29), die sich im wesentlichen radial relativ zum Ständer (24A, 24B) erstreckt,

einen ersten Arm (11), mit dem die Welle (29) die Arbeitseinheit (18; 32; 96-, 99) derart haltert, daß die Arbeitseinheit im wesentlichen in axialer und radialer Richtung relativ zur Welle (29) bewegbar ist, einen zweiten Arm (12),mit dem die Welle (29) das erste Überwachungselement (16) derart haltert, daß es im wesentlichen sowohl in axialer als auch in radialer Richtung relativ zur Welle (29) bewegbar ist, und

Mittel, mit denen die Welle (29) das zweite Überwachungselement (17) haltert.
13. System nach Anspruch 12,
gekennzeichnet durch

ein Ständerstützteil (8, 13), das um die Achse des Ständers (24A, 24B) drehbar und in radialer Richtung (0) dieser Achse auf dem Tragelement (9) des Ständers (24A, 24Β) drehbar ist, und durch ein drittes Überwachungselement (15), das an dem Ständer-Tragelement befestigt ist.
14. System nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die vertikal verstellbare Einheit ein erstes vom Ständer (24A, 24B) abgestütztes Element (27), das relativ zum Tragelement (9) in axialer Richtung (Z ) des Ständers verschiebbar ist, und ein zweites Element (28) aufweist, das am ersten Element (27) gehaltert und relativ dazu in der genannten axialen Richtung des Ständers (24A, 24B) in feineinstellbarer Weise verschiebbar ist und die Welle (29) haltert.

Ö3Ö009/067§

2330389
15. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit eine Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung {96) ist.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindring-Fehlererfassungs-Vorrichtung (96) umfaßt: eine Bürst-Einheit (99) zum Bürsten des zu prüfenden Teils, eine Fehlererfassungsfluid-Aufbring-Einheit (32) zum Aufbringen eines Fehlererfassungsfluids auf den zu prüfenden Teil, und eine Sicht-Prüfeinheit (18) zur Untersuchung des Vorhandenseins eines Fehlers in dem zu prüfenden Teil.
17. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit eine Sicht-Prüfeinheit (18) ist.
18. System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit ein Überschall-Fehlerdetektor ist.

Ö30009/067§