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角舘 聡; 岡 潔; 吉見 卓*; 桧山 昌之; 田口 浩*; 柴沼 清; 小泉 興一; 松本 泰弘*; 本多 力*; Haange, R.*
Nuclear Fusion, 42(3), p.243 - 246, 2002/03
被引用回数：3 パーセンタイル：10.69(Physics, Fluids & Plasmas)ITERのブランケット保守では、4トンの大重量・大型のモジュールを
2mm以内の位置姿勢精度で取り扱うことが要求されている。現在、EDA延長期間のR&D計画に従って、センサー情報(位置力)に基づいた機械締結式モジュールの着脱を実証するために、その制御手法の開発を進めている。機械締結式ブランケットの取り付け面は、キーや位置決めピンから構成され、それぞれが高いはめあい精度(0.25mm以下)を必要とする嵌合構造である。そのため、挿入方向がマニピュレータのたわみや計測誤差により理想的な挿入方向と異なる場合、キーとモジュールの接触がマニピュレータの運動を拘束し、安定なモジュールの取付が困難となる。本報では、モジュールとマニピュレータ間の誤差を想定した場合の適用性試験を行い、力制御法の基本となる着脱動作時に発生する力の評価法について報告する。
波及効果調査委員会
JAERI-Tech 2001-030, 35 Pages, 2001/03
JAERI-Tech-2001-030.pdf:9.39MB
核融合研究は、物理学,電磁力学,熱力学,機械工学,電気・電子工学,材料工学,伝熱流動・熱工学,核工学,低温工学,化学工学,制御工学,計測工学,真空工学など、極めて広い学問分野に基礎をおき、核融合装置はそれらの先端技術の集積により構成されている。このため、核融合装置を構成する要素機器の開発に伴い個々の技術分野が進歩するだけでなく、分野間の相互刺激が科学技術全体のポテンシャルを高めることにも寄与している。その成果がもたらす波及効果は、半導体産業、大型精密機械加工などの一般民生用技術ばかりでなく、加速器技術、超伝導利用技術、計測診断技術、プラズマ応用技術、耐熱・耐重照射材料技術、真空技術、計算機シミュレーション技術など、物理、宇宙、材料、医学、通信、環境など、ほかの分野の先端技術開発や基礎科学研究の発展に多大の貢献を果たしている。本報告では、これらの波及効果の現状を、(1)実用化技術、(2)利用可能技術、及び(3)共通技術、の3つに分類し、他分野への応用の可能性を含め、核融合開発に携わる研究者の視点から取り纏めた。
中平 昌隆; 高橋 宏行*; 阿向 賢太郎*; 小泉 興一
J. Robot. Mechatron., 10(2), p.116 - 120, 1998/00
国際熱核融合実験炉(ITER)の中心部分を成す真空容器は、超伝導コイル等の異常の際に遠隔操作による交換を想定する必要がある。また、ブランケット等の炉内機器は、計画的な保守交換を想定している。これらの保守交換作業では、炉内環境下で厚板の溶接・切断が要求され、遠隔操作対応の溶接・切断ツールが必要となる。このためITER工学R&Dの一環として、ブランケットの溶接・切断を行う厚板溶接・切断ツールの開発を進めている。本件では、この厚板溶接・切断ツールの開発の現状について述べる。
中平 昌隆; 角舘 聡; 岡 潔; 田口 浩*; 瀧口 裕司*; 多田 栄介; 松日楽 信人*; 柴沼 清; R.Haange*
Proceedings of 17th IEEE/NPSS Symposium Fusion Engineering (SOFE'97), 2, p.929 - 932, 1998/00
ITERのブランケットは、不定期交換部品として位置付けられ、破損時に交換を行うほか、寿命中1度炉内のすべてのモジュールを2年間で交換する計画である。ブランケットモジュールは、重量約4トン、数量730個、設置精度約2mmの箱形構造物であり、炉内は放射線環境のため交換作業は遠隔操作で行う必要がある。遠隔保守試験装置を用いて、1トンの荷重に対する遠隔操作試験を行っており、これまでに起動の展開、教示再生制御による遠隔操作試験を終了した。本発表では、ブランケットモジュールの把持における自動位置調整を目的とし、距離センサを手先に配置してフィードバック制御を行い、自動把持、自動設置試験を行った結果を報告する。
角舘 聡; 深津 誠一*; 中平 昌隆; 武田 信和; 安達 潤一*; 松本 泰弘*
プラズマ・核融合学会誌, 73(1), p.29 - 41, 1997/01
ITERでは、ダイバータ及びブランケット等の炉内機器は厳しい熱・粒子負荷あるいは段階的運転計画等の理由により定期的に保守・交換される機器に分類される。また、これらの機器はD-T燃焼時に発生する中性子により放射化され、遠隔機器による保守作業が前提となる。これらの炉内機器は大重量・大型・複雑な形状のものを安定に、かつ高い位置・姿勢精度でハンドリングする性能が要求され、このため、ブランケットについては炉内に軌道を敷設し軌道上を走行するビークル/マニピュレータを用いる方式及びダイバータについては移動式台車を用いる方式を考案した。ITER工学R&Dでは、これらの保守方式の妥当性を検証するために、これまでに主要な技術開発を進めてきた。本報では、主に日本チームで進めてきたこれらの炉内保守に関する設計及び技術開発の現状を報告すると共に、実規模の遠隔保守機器について紹介する。
多田 栄介; 柴沼 清
プラズマ・核融合学会誌, 73(1), p.21 - 28, 1997/01
国際熱核融合実験炉(ITER)では、トカマク中心部分はDT燃焼により放射化されるため、これらの機器の組立・保守は全て遠隔操作となる。特に、ブランケット及びダイバータ等の炉内機器は、計画的に保守・交換を想定する機器に分類され、遠隔保守技術の開発が重要であり、重量物を安定に精度良く取扱うシステム、溶接・切断等を行うツール、炉内観察装置及び耐放射線性機器の開発が急務である。このため、ITER工学R&Dでは、日本、欧州、米国及び露国の4極が協力して、これらの技術開発を進めている。本報では、保守区分、保守シナリオ、保守条件及び保守方式などITERでの遠隔保守設計の概要について述べる。また、この保守設計の妥当性を検証するために実施している遠隔保守機器の開発計画の概要について報告する。
中平 昌隆; 岡 潔; 角舘 聡; 深津 誠一*; 田口 浩*; 多田 栄介; 柴沼 清; 松日楽 信人*; Haange, R.*
Fusion Technology 1996, 0, p.1653 - 1656, 1997/00
国際熱核融合実験炉(ITER)の設計に基づき、ブランケット交換試験用にエンドエフェクタの縮小モデルを制作し、既存の1.2トン用マニピュレータ及び模擬ブランケットモジュールを用いて基本試験を行った。エンドエフェクタは姿勢決定、把持及び仮止め用のボルト締めで合計9軸を有し、把持対象であるモジュールの重心回りに回転するなど出力とサイズの低減が工夫されている。モジュールの把持部は、把持位置とボルトの挿入位置が相対的に決められており、エンドエフェクタの位置決め自由度を低減する工夫がされている。また、位置決めピンを有し、遠隔操作の位置決め誤差を吸収する。初期試験の結果、本システムでの設置制度は0.3mmであった。今後センサによる自動運転試験を行い、実重量4トン用マニピュレータの制作に反映する。
多田 栄介; 柴沼 清; 島本 進
計測と制御, 32(2), p.165 - 166, 1993/02
国際熱核融合実験炉(ITER)は、日本、米国、EC及びロシアの4極共同で進められている計画であり、既に3年間の概念設計を終了し、今年度より大規模な工学R&Dの実施を含む工学設計段階へと展開する予定である。特に、遠隔保守は、炉の中心を構成する機器の分解組立及び検査・補修を行う主要技術として位置づけられ、核融合環境に適合した各種素子、機能材料の開発を初めとし、大型重量構造物の交換・保守技術の開発が主たる課題となっている。このため、原研では、要素開発を進めると同時に重要な炉内構造物(ダイバータ及びブランケット)については実機の1/5スケールの遠隔機器を製作し、マニピュレータの動特性、制御性を含めて分解組立技術の開発を進めている。ここでは、ITER用遠隔機器の開発状況について、その概要を述べる。
