ISO 17874-2-2004 Remote-handling devices for radioactive materials - Part 2 Mechanical master-slave manipulators《放射性物质用遥控装卸设备 第2部分 仿效机械手》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 17874-2:2004(F) ISO 2004NORME INTERNATIONALE ISO 17874-2 Premire dition 2004-12-01Dispositifs de manipulation distance pour matriaux radioactifs Partie 2: Tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques Remote-handling devices for radioactive materials Part 2: Mechanical master-slave m

2、anipulators ISO 17874-2:2004(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie du

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6、ette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale

7、 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ii ISO 2004 Tous droits rservsISO 17874-2:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos. iv Introduction v 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives. 1

8、 3 Termes et dfinitions 1 4 Architecture gnrale et classification . 4 4.1 Architecture gnrale . 4 4.2 Classification. 4 4.3 Cinmatique. 7 5 Considrations gnrales pour le choix dun tlmanipulateur 9 5.1 Critres gnraux 9 5.2 Critres particuliers 10 5.3 Montage des tlmanipulateurs matre-esclave 12 5.4 t

9、anchit et protection contre la contamination . 13 6 Diffrentes mthodes de montage du tlmanipulateur et exigences associes . 15 6.1 Tube de connexion non tanche, avec une manche. 15 6.2 Tube de connexion non tanche, sans manche 22 6.3 Tube de connexion tanche. 22 6.4 Conception de lextrmit infrieure

10、des manches. 24 6.5 Cas particulier de la double manche 25 6.6 Remplacement des manches de tlmanipulateur . 27 6.7 Fixation des manches dtanchit de tlmanipulateurs . 30 7 Accessoires . 30 7.1 Tubes de connexion blinds 30 7.2 quilibrage. 30 7.3 Terminaux 31 7.4 Alimentation lectrique 32 7.5 Divers .

11、32 Annexe A (normative) Mthodes de mesurage des forces et couples vide, des flexions et des jeux . 34 Annexe B (informative) Stations de dconnexion usuelles . 46 Bibliographie 49 ISO 17874-2:2004(F) iv ISO 2004 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est un

12、e fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations intern

13、ationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rg

14、les donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert

15、lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits d

16、e proprit et averti de leur existence. LISO 17874-2 a t labore par le comit technique ISO/TC 85, nergie nuclaire, sous-comit SC 2, Radioprotection. LISO 17874 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Dispositifs de manipulation distance pour matriaux radioactifs: Partie 1: Exigen

17、ces gnrales Partie 2: Tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques Partie 3: Tlmanipulateurs matre-esclave lectriques Partie 4: Tlmanipulateurs tlcommands Partie 5: Pinces pour manipulation distance ISO 17874-2:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs vIntroduction La prsente partie de lISO 17874 concerne les

18、 tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques utiliss pour des applications nuclaires. Ces dispositifs remplacent les mains et les bras des oprateurs dans des zones inaccessibles au personnel (en grande partie derrire des parois blindes). Les tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques furent dvelopps lorigi

19、ne pour les cellules chaudes, qui furent conues dans un but de recherche et de dveloppement pour les lments combustibles des racteurs nuclaires de puissance. Ils sont maintenant aussi utiliss en dautres installations nuclaires, telles que des usines de fabrication ou de retraitement dlments combusti

20、bles, des stations de traitement des dchets et de dclassement dinstallations nuclaires. La prsente partie de lISO 17874 a vocation daide aux concepteurs dinstallations nuclaires ainsi quaux fabricants, utilisateurs et organismes habilits dlivrer des licences. NORME INTERNATIONALE ISO 17874-2:2004(F)

21、 ISO 2004 Tous droits rservs 1Dispositifs de manipulation distance pour matriaux radioactifs Partie 2: Tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 17874 spcifie les critres de slection, de montage et dutilisation dun tlmanipulateur matre-esclave mcanique,

22、 pour la manipulation distance de matriaux radioactifs dans une installation nuclaire. La prsente partie de lISO 17874 ne traite que des aspects techniques relatifs au tlmanipulateur et ses interfaces avec linstallation nuclaire dans laquelle son montage est prvu. En particulier, les appareils du pr

23、ocd et les caractristiques du tlmanipulateur doivent tre tudis en parallle dans lintention doptimiser toutes les fonctionnalits du tlmanipulateur. Cependant, la prsente partie de lISO 17874 ne couvre pas les critres fondamentaux de conception de linstallation nuclaire (par exemple le procd mis en uv

24、re, la maintenance du procd, les moyens dintervention destins dautres applications). 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition

25、 du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 11933-1:1997, Composants pour enceintes de confinement Partie 1: Ronds de gant et de sac, obturateurs de ronds de gant et de sac, bagues denceintes et lments interchangeables distance ISO 11933-2:1997, Composants pour encein

26、tes de confinement Partie 2: Gants, sacs souder, manches de protection pour pinces distance et tlmanipulateurs ISO 10648-2:1994, Enceintes de confinement Partie 2: Classification selon leur tanchit et mthodes de contrle associes ISO 17874-1:2004, Dispositifs de manipulation distance pour matriaux ra

27、dioactifs Partie 1: Exigences gnrales 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 tlmanipulateur matre-esclave mcanique manipulateur install dans un mur blind ou de confinement et reproduisant les effets des mouvements de la main et

28、du bras de loprateur au moyen dlments de transmission mcaniques ISO 17874-2:2004(F) 2 ISO 2004 Tous droits rservs3.2 bras dfinit un systme reproduisant les fonctions dun bras humain, respectant la plupart du temps la mme rpartition et les articulations correspondantes NOTE 1 Les articulations corres

29、pondantes sont lpaule, le bras, le coude, lavant-bras, le poignet (aussi appel genouillre), etc. NOTE 2 Les mouvements assurs par un bras matre dun tlmanipulateur et son bras esclave associ sont gnralement parallles. 3.3 bras matre bras situ lextrieur dune cellule chaude et quip dune poigne sur laqu

30、elle agit loprateur 3.4 bras esclave bras situ lintrieur dune cellule chaude et quip dune pince pour saisir la pice manipuler 3.5 axe directions dun systme de coordonnes cartsiennes dfinies depuis la position de loprateur, considr comme lorigine du systme NOTE Les axes suivants sont pris en compte:

31、axe X, de la droite vers la gauche le long de la paroi blinde; axe Y, en avant vers la cellule blinde; axe Z, monte vers le plafond de la cellule blinde. 3.6 quilibrage caractristique permettant au tlmanipulateur, soumis des efforts ngligeables par loprateur, de rester en position stable dans tout l

32、espace de travail grce des moyens mcaniques (par exemple contrepoids) 3.7 tube de connexion composant mont lintrieur du fourreau et permettant la transmission des mouvements du bras matre au bras esclave par rotation et par des lments mcaniques internes NOTE Le tube de connexion est extractible depu

33、is la face avant des cellules blindes. 3.8 dconnexion opration mcanique permettant la sparation de deux lments assembls, tels que la dconnexion dun bras esclave ou dun bras matre du tube de connexion 3.9 extension (mouvement Z) extension mcanique, motorise, du bras esclave par lintermdiaire dun doub

34、le tlescope, servant ajuster la longueur du bras donc augmenter la porte travers lespace de travail 3.10 manche dun tlmanipulateur manchette flexible, spcialement conue pour assurer la protection contre la contamination des parties mcaniques des bras esclave, dun tlmanipulateur ou pour assurer la co

35、ntinuit de ltanchit dune cellule chaude NOTE Ce composant est aussi appel booting (USA). ISO 17874-2:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs 33.11 poigne composant fix lextrmit du bras matre et saisi par loprateur pour permettre la ralisation des mouvements du tlmanipulateur 3.12 indexage (mouvement X e

36、t Y) dcalage mcanique ou lectrique, rglable, entre la position du bras esclave et la position correspondante du bras matre, permettant daugmenter lespace de travail et de minimiser la fatigue de loprateur 3.13 doigts (de pinces) lments fixs lextrmit des pinces pour faciliter la prhension dun objet N

37、OTE Les doigts peuvent tre dconnectables. 3.14 articulation assemblage de plusieurs pices autorisant un ou plusieurs mouvements de rotation 3.15 espace de travail espace dans lequel le fonctionnement dune pince est possible, compte tenu de toutes les positions dans lesquelles les diffrents lments co

38、nstitutifs du bras esclave peuvent se dplacer 3.16 retrait frontal opration consistant extraire une partie ou la totalit dun tlmanipulateur depuis la zone avant dune cellule chaude 3.17 mouvement dorientation rotation autour de certains axes du tlmanipulateur NOTE 1 Conformment aux axes considrs, on

39、 distingue les trois mouvements suivants: lvation de pince (), rotation de pince () et pivotement ou mouvement azimut de pince (). NOTE 2 Pour les tlmanipulateurs articuls, les mouvements dorientation peuvent tre raliss autour des axes de lavant-bras ou du bras. 3.18 pince dispositif de prhension fi

40、x sur le bras esclave dun tlmanipulateur et comprenant un lment actuateur et des doigts 3.19 fourreau lment cylindrique mont dans la paroi dune cellule chaude et permettant le passage des liaisons mcaniques entre les diffrentes parties du tlmanipulateur depuis lextrieur vers lintrieur de la cellule

41、chaude NOTE Le fourreau reoit le tube de connexion. 3.20 mouvement de positionnement mouvement effectuant un dplacement de la pince (ou du systme de prhension terminal) NOTE Conformment aux axes considrs, on distingue trois mouvements diffrents: X, Y et Z. ISO 17874-2:2004(F) 4 ISO 2004 Tous droits

42、rservs4 Architecture gnrale et classification 4.1 Architecture gnrale Un tlmanipulateur matre-esclave mcanique est un quipement fixe mont sur une paroi blinde. Il comprend trois principaux ensembles, un bras matre, un bras esclave et un tube de connexion quip des lments mcaniques assurant la liaison

43、 entre le bras matre et le bras esclave. En gnral la traverse est place horizontalement travers la paroi blinde. Elle doit tre construite de telle manire que les mouvements, les forces et couples exercs par la main de loprateur sur la poigne du bras matre soient transmis au bras esclave et la pince.

44、 Le tlmanipulateur doit assurer le retour deffort du bras esclave vers le bras matre. Les lments de transmission doivent tre rversibles en mouvement et en force et couples, dans toutes les positions. Suivant la destination finale (montage sur des cellules chaudes ou -), le tube de connexion peut tre

45、 non tanche ou tanche. De plus, le bras esclave peut tre quip dune manche, le but tant de raliser la protection ou ltanchit du bras esclave du tlmanipulateur. Les doigts des pinces ou les pinces compltes peuvent tre remplacs distance. Le bras matre et le bras esclave sont agencs de manire avoir des

46、cinmatiques identiques. Des composants supplmentaires sont prvus sur le bras matre, en particulier des contrepoids dquilibrage des bras du tlmanipulateur matre-esclave et, lorsque ncessaire, des dispositifs de contrle pour les mouvements lectriques ou pour les dcalages entre le bras esclave et le br

47、as matre (exemple: indexage). 4.2 Classification 4.2.1 Introduction Tels que dfinis dans lISO 17874-1 les tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques sont classs en deux catgories (voir Figure 1): tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques bras tlescopiques; tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques bras articuls. Figure 1 Classification des tlmanipulateurs matre-esclave mcaniques ISO 178