JP2003175421A - 放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】狭隘部に据付けられた被切断物を遠隔操作で切
断し、かつ切断物を回収する。 【解決手段】本体フレーム１に制御送り機構７、クラン
プ機構４、切屑吸引機構９及び監視カメラ５を着脱自在
に取り付ける。制御送り機構７にサーボ駆動モータ８と
電極ホルダーを取り付ける。電極ホルダーに電極６を取
り付ける。クランプ機構４により被切断物を掴持する。
サーボ駆動モータ８で制御送り機構７の回転軸を回転さ
せると電極６が回転し、被切断物を切断する。クランプ
機構４により切断物は掴持された状態で回収される。監
視カメラ５、切屑吸引機構９を取り外すことにより狭隘
部に本体フレーム１を設置でき、小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中に据付け固定
されている被加工物、例えば配管や固定部品等の切断を
遠隔操作で行うことができるように構成した放電加工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば原子力発電プラントにおいて、原
子炉圧力容器内の狭隘部に据付けられている長尺配管
と、その長尺配管を別体の原子炉内機器にサポートして
いるブロックとを水中作業で切断する場合が生じる。

【０００３】このような場合、据付け固定された狭隘部
の長尺配管と、その長尺配管を別体の原子炉内機器にサ
ポートしているブロックの両方を水中で遠隔操作により
任意の個所を切断できる放電加工装置は市販されておら
ず、従来は見当たらない。そこで、従来はブロックのそ
れぞれの部品を切断する放電加工装置を複数製作して切
断作業を行っているのが現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】複数の放電加工装置を
製作することは製造費等の問題があり、切断作業するた
めの放電加工装置の据付作業や訓練などが複雑化する課
題がある。また、据付位置周辺の環境など、制約条件に
より放電加工装置の据付作業は容易でない課題がある。
特に、原子炉圧力容器内に設置されている原子炉内機器
部品を補修する場合には、それらの機器部品の据付位置
周辺の制約条件も厳しく、狭隘部での部品の切断に苦慮
されている課題がある。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、狭隘部の部品を切断する個所の状態に対応し
て任意に取外しや交換ができ、また、据付位置環境に適
した形状化や小型化をするとともに、遠隔操作で種々の
部品を種々の位置で装置位置決めし、装置の固定、切
断、切断後の装置取外し、切断後の被加工物の回収、切
断中の切屑の効率的な除去及び回収、装置取付けや被加
工物の回収や切屑の回収などの確認を行うことができ、
さらに、発電用原子炉圧力容器内の原子炉内規器部品の
切断にも適用でき、水中遠隔操作し得る放電加工装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
本体フレームと、この本体フレームに取り付けられた制
御送り機構、クランプ機構、切屑吸引機構及び監視カメ
ラと、前記制御送り機構に取り付けられ前記制御送り機
構の回転軸を駆動するためのサーボ駆動モータ機構と、
前記制御送り機構に取り付けられた電極ホルダーと、こ
の電極ホルダーに取り付けられた電極とを具備したこと
を特徴とする。

【０００７】請求項１の発明によれば、被加工物、例え
ば、長尺配管に本体フレームの開口部を任意の位置に姿
勢制御を行いながら調整設定する。そして、本体フレー
ムを任意の切断位置に位置決めし、クランプ機構のシリ
ンダを駆動させて配管を押付け固定し、加工屑回収の吸
引装置を起動させ、切断加工を開始する。

【０００８】監視カメラは本体フレームを配管に設置す
る際の姿勢調整の確認、切断位置の確認、配管のクラン
プ機構による押付け固定の確認、切断の開始や終了の確
認、加工中の切断状況確認を行うことができる。

【０００９】請求項２に係る発明は、前記本体フレーム
には前記制御送り機構、前記クランプ機構、前記切屑吸
引機構及び前記監視カメラがそれぞれ着脱自在に取り付
けられ、前記制御送り機構には前記サーボ駆動モータ機
構及び前記電極ホルダーがそれぞれ着脱自在に取り付け
られることを特徴とする。請求項２の発明によれば、切
屑吸引装置と監視カメラを取外し装置近傍に単独設置す
ることで装置を小型化し、狭隘部での装置据付作業が容
易となる。

【００１０】請求項３に係る発明は、前記本体フレー
ム、前記電極ホルダー、及び前記電極は各々任意に交換
組み立て自在構造に構成されてなることを特徴とする。
請求項３の発明によれば、形状の違う本体フレームと電
極ホルダーと電極を自由に交換し組み立てることで被加
工物の形状や位置、周辺の環境によらず切断作業を行う
ことが可能である。

【００１１】請求項４に係る発明は、前記クランプ機構
は複数個設けられてなることを特徴とする。請求項４の
発明によれば、クランプ機構を複数個取り付けることに
より配管の押付け固定力を向上し、安定した切断を行う
ことができる。また、クランプ機構のいくつかをクラン
プ解除しないことにより、切断後の被加工物をクランプ
機構により回収することができる。

【００１２】請求項５に係る発明は、前記本体フレーム
にはコンデンサーが設けられ、前記コンデンサーは前記
本体フレームから離れた個所に設置できる取外し自在構
造からなることを特徴とする。請求項５の発明によれ
ば、コンデンサーを設けることにより放電するための電
気容量を大きくすることで、加工時間を短縮することを
可能にしている。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１から図５により本発明に係る
放電加工装置の一実施の形態を説明する。図１は本実施
の形態に係る放電加工装置全体を示す斜視図、図２は図
１における側面図、図３は図１における正面図、図４
（ａ）は本実施の形態のクランプした被切削物をサポー
トしているサポートブロックを放電加工する放電加工装
置全体を示す斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）における
電極近傍を拡大して示す斜視図である。図５（ａ）〜
（ｃ）は本実施の形態に係る放電加工装置により放電加
工する手順を説明するための概略図で、（ａ）は切断
前、（ｂ）は切断後、（ｃ）は切断物を示している。

【００１４】図１から図３において、符号１は正方角柱
のブロック状本体フレームで、本体フレーム１には前面
の中央部に垂直方向のたて溝30と水平方向のよこ溝31が
形成されて、たて溝30とよこ溝31とにより十字状の溝が
形成されている。また、たて溝30の側面には貫通孔32が
形成されている。

【００１５】本体フレーム１の前面と上下両面には左右
一対の取付け位置調整棒２が取り付けられ、被切断物、
例えば図３では配管18、図４では長尺配管24の切断位置
を決めるための目標としている。

【００１６】本体フレーム１の上面には制御送り機構７
とサーボ駆動モータ８が取り付けられ、制御送り機構７
はサーボ駆動モータ８に接続した回転軸および歯車（共
に図示せず）により回転が伝達される。本体フレーム１
の側面にはクランプ機構４が取り付けられ、クランプ機
構４は被切断物の配管18に固定する際に稼働させる。

【００１７】本体フレーム１の側面には監視カメラ５が
取り付けられ、配管18に固定する際の姿勢調整の確認、
切断位置の確認、配管18のクランプ機構４による押付け
固定の確認、切断の開始や終了の確認、加工中の切断状
況確認を行う。監視カメラ５は装置から取り外して単独
に使用することも可能である。

【００１８】図２に示すように、本体フレーム１の側面
には切屑吸引機構９が取り付けられ、切屑吸引機構９は
配管18を切断する際の切屑を回収する。切屑吸引機構９
は装置から取り外して単独に使用することも可能であ
る。本体フレーム１の背面にはコンデンサー15が取り付
けられて、切断の際に電気の蓄積を行っている。コンデ
ンサー15は本体フレーム１から離れた位置に設置するこ
とが可能である。

【００１９】制御送り機構７の上面に取り付けられたサ
ーボ駆動モータ８は制御送り機構７の回転軸へ回転を伝
達するが、このサーボ駆動モータ８には制御ないし電源
ケーブル17の一端が接続し、制御ないし電源ケーブルの
他端は制御ないし電源ケーブルエアホース用プラグ13に
接続している。

【００２０】また、サーボ駆動モータ８の上方には接続
部材36およびアイボルト35が取り付けられ、アイボルト
35に吊りワイヤー14が取り付けられ、この吊りワイヤー
14により放電加工装置の設置操作を行っている。制御送
り機構７の他面には図２に示すように本体フレーム１の
穴を通して電極ホルダー16が取り付けられる。また、こ
の電極ホルダー16の他端面にはクランプ機構４により固
定されている被切断物としての配管18を切断する電極６
が取り付けられる。

【００２１】クランプ機構４には図３に示すように押付
け軸19が設けられ、本体フレーム１を貫通し配管18の外
面を押付け固定するようになっている。また、クランプ
機構４にはクランプ機構４を駆動するためにエアーを送
るエアホース11の一端が接続し、エアホース11の他端は
制御ないし電源ケーブルエアホール用プラグ13に接続し
ている。また、図１に示すように吸引機構９には切屑を
吸い取るための吸引ホース10の一端が接続している。

【００２２】図２に示すようにコンデンサー15の外側に
はアイボルト35ａを介して姿勢調整ロープ３が取り付け
られ、本体フレーム１の姿勢制御を行うことができるよ
うになっている。この姿勢調整ロープ３はコンデンサー
15が本体フレーム１から離れた個所に設置される場合に
は本体フレーム１の背面に取り付けられる。コンデンサ
ー15には電気ケーブル12の一端が接続し、電気ケーブル
12の他端は制御送り機構７と電極６に接続している。

【００２３】図４において、符号20はブロック用本体フ
レームで、図１から図３における本体フレーム１と交換
して組み立てられる。同様にブロック用電極ホルダー21
は図１から図３における電極ホルダー16と交換して組み
立てられる。同様にブロック用電極22は図１から図３に
おける電極６と交換して組み立てられる。これらのブロ
ック用本体フレーム20とブロック用電極ホルダー21とブ
ロック用電極22は配管18をサポートしているサポートブ
ロック23を切断するために使用される。

【００２４】図５（ｃ）は図１〜図４に示した本実施の
形態に係る放電加工装置により切断された被回収物29を
示し、図５（ａ）は図５（ｃ）において切断前の状態を
示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の状態から切断後の状態
を示している。

【００２５】図５（ａ）において長尺配管24は固定壁27
にサポートブロック25を介して溶接によりサポートされ
ている。また、長尺配管24は他の長尺配管24とカップリ
ング26を介して溶接により接続されている。図５（ｂ）
において、切断面28は図１から図４の放電加工装置によ
り切断された切断面である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、狭隘部に据付けられて
いる被切断物の取付部近傍を遠隔操作で切断加工でき、
切断後の切断片を容易に回収できる。また、切断する被
切断物をあらかじめ取り付けたクランプ固定状態で切断
加工でき、しかも任意の切断位置で切断できる。さら
に、切屑吸引機構により、加工屑を吸引することにがで
き、もって、加工効率を高め、よりクリーンな切断加工
作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放電加工装置の第１の実施の形態
を示す斜視図。

【図２】図１における側面図。

【図３】図１における正面図。

【図４】（ａ）は本発明に係る放電加工装置によりクラ
ンプした被切削物をサポートしているサポートブロック
を放電加工する状態を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）にお
ける電極ホルダーと電極を示す斜視図。

【図５】（ａ）は本発明に係る放電加工装置で、被切断
物を切断する前の状態を示す側面図、（ｂ）は（ａ）に
おいて切断後の状態を示す側面図、（ｃ）は切断された
被回収物を示す斜視図。

【符号の説明】

１…本体フレーム、２…取付け位置調整棒、３…姿勢調
整ロープ、４…クランプ機構、５…監視カメラ、６…電
極、７…制御送り機構、８…サーボ駆動モータ、９…切
屑吸引機構、10…吸引ホース、11…エアホース、12…電
気ケーブル、13…制御ないし電源ケーブル・エアホース
用プラグ、14…吊りワイヤー、15…コンデンサー、16…
電極ホルダー、17…制御ないし電源ケーブル、18…配管
（被切断物）、19…押付け軸、20…ブロック用本体フレ
ーム、21…ブロック用電極ホルダー、22…ブロック用電
極、23…取付ボルト、24…長尺配管、25…サポートブロ
ック、26…カップリング、27…固定壁、28…切断面、29
…被回収物、30…たて溝、31…よこ溝、32…貫通孔、33
…固定板、34…ホース継手、35，35ａ…アイボルト、36
…接続部材、37…ボルト。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体フレームと、この本体フレームに取
   り付けられた制御送り機構、クランプ機構、切屑吸引機
   構及び監視カメラと、前記制御送り機構に取り付けられ
   前記制御送り機構の回転軸を駆動するためのサーボ駆動
   モータ機構と、前記制御送り機構に取り付けられた電極
   ホルダーと、この電極ホルダーに取り付けられた電極と
   を具備したことを特徴とする放電加工装置。
2. 【請求項２】 前記本体フレームには前記制御送り機
   構、前記クランプ機構、前記切屑吸引機構及び前記監視
   カメラがそれぞれ着脱自在に取り付けられ、前記制御送
   り機構には前記サーボ駆動モータ機構及び前記電極ホル
   ダーがそれぞれ着脱自在に取り付けられることを特徴と
   する請求項１記載の放電加工装置。
3. 【請求項３】 前記本体フレーム、前記電極ホルダー、
   及び前記電極は各々任意に交換組み立て自在構造に構成
   されてなることを特徴とする請求項１記載の放電加工装
   置。
4. 【請求項４】 前記クランプ機構は複数個設けられてな
   ることを特徴とする請求項１記載の放電加工装置。
5. 【請求項５】 前記本体フレームにはコンデンサーが設
   けられ、前記コンデンサーは前記本体フレームから離れ
   た個所に設置できる取外し自在構造からなることを特徴
   とする請求項１記載の放電加工装置。