核融合炉材料開発研究における機械試験用マイクロロボット・マニピュレ-タの開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01880023
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 岡田 亜紀良 北海道大学, 工学部, 助教授 (40001341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 嘉数 侑昇 北海道大学, 工学部, 教授 (60042090) ; 五十嵐 悟 北海道大学, 工学部, 助教授 (30001332)
• Keywords: ロボットマニピュレ-タ / 微小試験片機械試験 / 微小試験片 / リモ-トコントロ-ル / 放射化試験片 / 核融合炉用材料 / 中性子照射効果 / 照射後実験

Research Abstract

本研究は、高レベルに放射化した微小引張試験験の取扱い作業中に受ける放射線被曝をできるだけ減らし、かつ細かな作業を要求される試験片のセッティングを正確に行い、精度の高い試験を実施するためのシステムの開発を目的として行われた。本年度は、最終年度であり、かねて計画中であった試料観察装置を装着、試験システムとして完成させた。
1)CCDカメラによる試料観察装置の装着:これにより、試料IDの読み取りおよび試験片状態観察を行うことによって、試験片として使用できない試験片は、そのまま試験片コンテナへ搬送できるようにした。さらに、ロボットフィンガにより確実に正確な姿勢で把持されていない場合は改めて把持しなおすために試験片を試料フィダ-に戻すようにした。
2)制御プログラムの変更:装置に新しい機能を付加することに伴って、制御用プログラムの変更を行った。すなわち、試料フィ-ダ-の所定位置に搬送された試験片のID読み取り、試験片搬送方向の選択を可能とし、前年まで問題であった試験片姿勢の確実さの向上を実現し、併せて試験精度の向上が得られた。
試験システムとして一応の完成を見た本装置により、実験者はコンピュ-タ-のCRTに表れる指示に従って種々のパラメタ-をキ-ボ-ドから入力するだけで、熟練をいっさい必要とせず一様な精度の試験を実施できることが確かめられた。ロボットを中速度で運転した場合、試験片の整列のために約30秒、試験片の取り出しから試験後の試験機からの取り出し格納まで約90秒である。試験片ハンドリングの時間は約120秒であり、手作業の場合の1/2〜1/4の時間となる。この場合、時間の節約よりもむしろ実験者が殆ど被曝せずに、熟練によらず、一様な精度で試験が実施できるところに意味がある。核融合炉材料開発研究の進展のためにこの種の試験システムの開発は極めて緊急を要することを重ねて強調したい。

Research Products

• [Publications] Akira Okada,Satoru Igarashi,Yukinori Kakazu: "Development of a Robot System for Miniaturized Tensile Tests" Fusion Engineering and Design.vol.16-18. 525-529 (1991)
• [Publications] Akira Okada,Satoru Igarashi,Yukinori Kakazu: "Development of a Tensile Test System for Irradiated Specimens by Robot Operation" J.Nucl.Mater.,.
• [Publications] Akira Okada: "A Robot System for Miniaturized Tensile Testing" Proc.of the 4th FFTF/MOTA Experimenters'Workshop,.