JP3309552B2 - メンブレンバー加工装置およびメンブレンバー自動反転装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火力ボイラ等の火炉の
外壁面構造部材であるスパイラルチューブ壁の構築に際
して、スパイラルチューブ同志をフラットバーで連結し
たモジュールを現地で構築する場合に、当該モジュール
同士をスパイラルチューブの溶接によって接続した部分
のチューブ間の開口部幅埋めに用いるメンブレンバーを
開口部の形状に加工するメンブレンバー加工装置、およ
びメンブレンバーを加工する際に、メンブレンバーを自
動的に上下反転させるメンブレンバー自動反転装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所の火炉外壁面は、図１１
（１）に模式的に示したように、火炉燃焼により炉が破
壊しないように水管（チューブ）１をスパイラルに巻き
付けるとともに、スパイラル管相互間をフラットバー２
によって幅埋した多管構造にしてある。このようなスパ
イラルチューブ壁は現地での直接構築が困難であるた
め、通常、一点鎖線Ａ〜Ｄに示したように縦割り４分割
してモジュール化し、この分割モジュールを予め工場で
製作し、これを現地に搬入してモジュール同志を溶接結
合することによって火炉外壁面を構築している。

【０００３】各モジュールは、図１１（２）に示すごと
く、分割されたスパイラルチューブ１同士の間をフラッ
トバー２によって幅埋めして相互に溶接した構造となっ
ていて、分割端部でのチューブ同士の溶接接続のため、
チューブ１の分割先端がフラットバー２の端部より突出
するようにフラットバー端部を意図的に欠損させた構造
とし、円周溶接空間を確保できるようにしている。そし
て、現地構築に際してモジュール同士をまず、モジュー
ル端部で突出しているチューブ相互の開先合せと溶接を
行い、しかる後、図１２に示しているように、溶接作業
のために空けられていた空間（ギャップ）にメンブレン
バー３を装着して幅埋めし、メンブレンバーの周縁部を
溶接することによって密閉されたスパイラルチューブ壁
として構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、分割モジュ
ールの現地組み立てに際し、スパイラルチューブ１の溶
接後に幅埋めされるメンブレンバー３は、予め設計され
た図面仕様に準拠したチューブ間のギャップ幅に合せて
プレハブ加工した上下開先加工済みのものが用いられ、
これをモジュール上段から順次下方に向けて幅埋めされ
る。このような作業では、メンブレンバー幅埋め溶接作
業前の段取りとして、メンブレンバー３のサイズを実際
のギャップに適応させる現物合せ加工作業を必要として
いる。この作業は、図面仕様に準拠し製作されたメンブ
レンバー素材の表面に現物ギャップに合せて目視でケガ
キ針を用いてケガキを入れ、手持ち電動サンダーによっ
て摺り加工し、現物合せと摺り加工を繰り返して、ギャ
ップにメンブレンバーがピッタリ一致するまで行ってい
る。しかし、このような摺り加工量は最大３〜４ｍｍに
も達し、しかも長さ方向でうねった形状等もあって一様
ではなく、しかもスパイラルチューブ開先合せ溶接部分
の溶接肉盛り部４もあるため、この部分の摺り加工も必
要とする。チューブ溶接箇所は強度上の関係から上下で
位置が異なり、個々のギャップに合せて調節しなければ
ならない。さらに、このようなメンブレンバー３の加工
は、ボイラプラントの規模によっても異なるが、７００
０〜２００００本程度の加工を要するため、多数の作業
従事者と多くの作業時間が必要となっていた。

【０００５】このような作業工程の中で半分以上占めて
いるのが、メンブレンバー素材の形状をスパイラルチュ
ーブ１間のギャップ形状に合わせる幅形状加工、すなわ
ちメンブレンバー素材の電動サンダーによる摺り加工作
業である。この場合において、先にメンブレンバー３の
寸法を予め計測しておいて、屋外で事前加工してから火
炉内に持込み、溶接することが考えられるが、メンブレ
ンバーの取付ギャップは、モジュール接合部で隣接して
何箇所もあるので、上段のメンブレンバーの溶接による
熱歪みが下段のギャップに影響し、ギャップサイズが変
化してしまうため、再度の摺り加工を要するので現実的
でない。したがって、組み立て現場におけるメンブレン
バーの幅摺り作業の合理化が強く望まれていた。

【０００６】本発明は、上記の問題点に着眼してなされ
たもので、第１に現場でのスパイラルチューブモジュー
ルの接合時に、チューブ溶接に後続して行われるメンブ
レンバー装着のためのメンブレンバー素材の幅形状加工
の効率を向上できるメンブレンバー加工装置を提供する
ことを目的としている。また、第２には、メンブレンバ
ー素材の加工の際に、メンブレンバー素材の上下方向を
自動的に反転し、加工装置による幅加工を容易に行える
ようにすることができるメンブレンバー自動反転装置を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るメンブレンバー加工装置は、火力ボ
イラの火炉外壁を構成するスパイラルチューブモジュー
ルの溶接チューブ間のギャップを幅埋めるメンブレンバ
ーを加工する装置であって、前記メンブレンバーを計測
された前記ギャップの長さに切断する切断手段と、この
切断手段が切断した前記メンブレンバーの長手方向両端
部を開先加工する第１開先加工手段と、計測された前記
ギャップの形状に応じて前記メンブレンバーの縁部を切
除する幅加工手段と、この幅加工手段が加工した前記メ
ンブレンバーの縁部端面に接触する倣いローラを有し、
幅加工手段が切除した形状に沿って前記縁部を開先加工
する第２開先加工手段と、前記ギャップの計測値が与え
られ、前記各手段を制御する制御手段とを設けた構成と
なっている。

【０００８】また、メンブレンバー自動反転装置は、火
力ボイラの火炉外壁を構成するスパイラルチューブモジ
ュールにおける溶接チューブ間のギャップを幅埋めるメ
ンブレンバーを加工する装置であって、前記メンブレン
バーの厚さ方向に開閉可能に形成され、メンブレンバー
を挟持する挟持手段と、この挟持手段が前記メンブレン
バーを開放する際に、メンブレンバーを厚さ方向に押す
押倒し手段と、この押倒し手段が押し倒した前記メンブ
レンバーを上下を逆にして滑り落として倒立させる反転
手段と、この反転手段により倒立させられた前記メンブ
レンバーを前記挟持手段による所定の挟持位置に移動さ
せる上昇手段とを有する構成とした。

【０００９】

【作用】上記の如く構成した本発明のメンブレンバー加
工装置は、制御手段によって制御される幅加工手段が、
計測したチューブ間のギャップ形状に応じてメンブレン
バー素材の縁部を切除する。そして、第２開先加工手段
は、倣いローラが幅加工手段の切除した縁部の形状の沿
って移動し、幅加工処手段によって加工したメンブレン
バーの縁部を開先加工するようにしているため、作業者
によるケガキ作業を省略することができるとともに、手
持ち電動サンダーによる摺り加工をなくすことができ、
メンブレンバーの加工効率が向上してスパイラルチュー
ブ壁の構築効率を大幅に改善することができる。

【００１０】さらに、本発明のメンブレンバー自動反転
装置によれば、挟持手段がメンブレンバーを開放した際
に、押倒し手段によって押し倒したメンブレンバーを反
転手段が倒立させ、これを上昇手段によって所定高さに
持ち上げ、上下を逆にして挟持手段によって挟持するた
め、メンブレンバーの上下方向を自動的に反転すること
ができ、作業者によるメンブレンバーの反転作業がなく
せてメンブレンバーの両縁部の加工を自動的に行うこと
が可能となり、メンブレンバーの加工作業の効率を向上
することができる。

【００１１】

【実施例】本発明に係るメンブレンバー加工装置およに
メンブレンバー自動反転装置の好ましい実施例を添付図
面に従って詳細に説明する。なお、前記従来技術におい
て説明した部分に対応する部分については、同一の符号
を付し、その説明を省略する。図２は、メンブレンバー
の計測加工システムの全体構成を示すブロック図であ
る。

【００１２】この計測加工システムは、メンブレンバー
の装着ギャップを計測するギャップ計測装置１０、この
ギャップ計測装置１０の計測値に基づいてメンブレンバ
ーの形状を求めるデータ処理部１２、計測したギャップ
形状にメンブレンバー素材を加工する加工装置１４、こ
の加工装置１４を制御するコントローラ部（制御手段）
１６とからなっている。

【００１３】ギャップ計測装置１０は、スパイラルチュ
ーブモジュール同士の接合部において、一対のスパイラ
ルチューブ１、１間に形成される幅埋め間隙（ギャッ
プ）２２に挿入され、ばね等によって相互に離間する方
向に付勢され、スパイラルチューブ１、１に当接させら
れる一対のギャップ倣いローラ２４を備えている。ま
た、ギャップ計測装置１０には、倣いローラ２４ととも
にスパイラルチューブ２０の軸方向に移動してギャップ
長を計測するロータリエンコーダ２６と、各倣いローラ
２４、２４間の間隔からギャップ幅を出力するマイクロ
メータ２８が設けてあり、これらによって幅埋め間隙２
２の長さおよび幅を計測できるようになっている。そし
て、ロータリエンコーダ２６とマイクロメータ２８との
検出信号は、データ処理部１２のシーケンサ３０に入力
するようにしてある。

【００１４】シーケンサ３０には、照合用のＩＤ番号を
セットするためのテンキーまたはサムスイッチ３２と、
データの取り込みを開始させるスタートスイッチ３４と
が接続してある。このスタートスイッチ３４は、スパイ
ラルチューブ１の溶接肉盛り部の前後において操作する
ことによりサンプリングスイッチとしての役割をなして
いる。そして、シーケンサ３０は、ロータリエンコーダ
２６が出力する距離信号に同期してマイクロメータ２８
からのギャップ信号を読み込み、シーケンサデータを生
成し、ＲＳ２３２Ｃ等の通信回線を介して演算装置３６
に伝送する。演算装置３６は、シーケンサ３０からのシ
ーケンサデータを計測データとしてフロッピーディスク
等の記憶媒体３８に格納する。

【００１５】加工装置１４は、切断処理部４０と幅加工
処理部４２と開先加工処理部４４とからなっており、こ
れらの各処理部がコントローラ部１６によって制御され
る。このコントローラ部１６は、コンピュータ４６が記
憶媒体３８に格納してある幅埋め間隙２２のデータを読
み出し、ＮＣサーボユニット４８に与える。また、コン
トローラ部１６には、切断処理部４０を制御するシーケ
ンサ５０が設けてある。なお、図２に示した符号５１は
スタートスイッチであり、符号５３は加工終了表示ラン
プである。

【００１６】切断処理部４０は、図１に示してあるよう
に、メンブレンバー素材５２を所定位置に固定できる送
りローラチャック機構５４とカッタ５６、第１開削加工
手段である両端開先加工機５８が設けてある。カッタ５
６は、図３（１）に示したように、ロータリのこ刃物に
よって構成してある。このロータリのこ刃物は、例えば
直径が１００ｍｍの高速度鋼からなり、刃が幅２．５ｍ
ｍで千鳥状に配置してある。また、両端開先加工機５８
は、所定の間隔（例えば１．５ｍｍ）を隔てて刃先先端
を対向配置した一対のドリル５９、５９を備えている。
これらのドリル５９は、軸心がロータリこの刃物の軸心
に直交し、のこ刃物による切断芯（のこ刃の厚さ方向中
心）の上方にに配置してあり、カッタ５６と一体に昇降
するようになっている。

【００１７】幅加工処理部４２には、幅加工手段である
幅加工ユニット６０が設けてるとともに、移送機構６１
が設けてある。この移送機構６１は、例えばエアシリン
ダ６２と電磁チャック６４とから構成してあり、切断処
理部４０において処理の終了したメンブレンバー素材５
２を吊り上げて搬送し、送りユニット６６に移送して装
着させるとともに、後述するように、メンブレンバー自
動反転装置の上昇手段の役割をなしている。この送りユ
ニット６６は、サーボモータ６９によって回転駆動され
る搬送スクリュー７１に螺合しており、搬送スクリュー
７１に沿って幅加工処理部４２と開先加工処理部４４と
の間を移動する。そして、送りユニット６６には、図４
に示したように、メンブレンバー素材５２を挟持して固
定するチャッキングバイス６８が設けてある。

【００１８】チャッキングバイス６８は、メンブレンバ
ーの自動反転装置を構成しており、凹状の本体６７の先
端側（図４（１）の左側）が固定つめ７０となっている
とともに、後端側が取り付けフレーム７２となってい
て、このフレーム７２に可動つめ７４を、矢印７６のよ
うに固定つめ７０に対して進退させるエアシリンダ７８
が固定してある。また、可動つめ７４の背面には、取り
付けフレーム７２を貫通しているガイドシャフト８０が
設けてあり、可動つめ７４を固定つめ７０に対して平行
に移動できるようにしてある。一方、可動つめ７４の前
面には、下部にメンブレンバー素材５２を反転させるた
めの反転手段となる反転ガイド８２が固着してあるとと
もに、反転ガイド８２の上方の適宜の位置に、メンブレ
ンバー素材５２を前方に押す倒す押しピン（押倒し手
段）８１が設けてある（図４（２）参照）。この押しピ
ン８１は、可動つめ８４に出没自在に設けてあり、例え
ば図示しないコイルばねによって図４の左方向に付勢さ
れている。

【００１９】反転ガイド８２は、図４（３）に示したよ
うに、先端部が落下ガイド部８４となっていて、この落
下ガイド部８４の後端面が反転面８６とともに倒立溝８
８を形成している。反転面８６は、チャッキングバイス
６８が挟持していたメンブレンバー素材５２を開放する
際、メンブレンバー素材５２が倒れて倒立溝８８内に滑
り落ちるときに、上下が逆転するような滑らかな曲線に
形成してある。そして、反転面８６の後端側には、チャ
ッキングバイス６８がメンブレンバー素材５２を開放し
た際に、落下するメンブレンバー素材５２を受け止めて
所定位置に維持する受け部９０となっている。また、こ
の受け部９０と反転面８６の頂部との境界には、段部９
２が形成してあって、押しピン８１によるメンブレンバ
ー素材５２の反転面８６側への押し倒しが容易に行える
ようにしてある。

【００２０】幅加工ユニット６０は、昇降モータ９４に
よって昇降させられ、チャッキングバイス６８に挟持固
定したメンブレンバー素材５２の上縁を切除するドリル
９６を備えている。すなわち、昇降モータ９４には、図
５（２）に示したように、昇降スクリュー９８が結合し
てあって、この昇降スクリュー９８に螺合した昇降ナッ
ト１００にブラケット１０２を介して、ドリルホルダ１
０４が取り付けてある。そして、ドリルホルダ１０４の
後端部には、モータハウジング１０６を介してドリル駆
動モータ１０８が取り付けてあり、このモータ１０８に
よりドリル９６を回転駆動できるようにしてある。ま
た、ドリル９６は、ドリルホルダ１０４に傾斜して保持
され、刃面１１０がチャッキングバイス６８に挟持され
たメンブレンバー素材５２の上端面と平行となっている
（図５（３）参照）。

【００２１】開先加工処理部４４は、第２開先加工手段
を構成しているほぼ同一構造の一対の開先加工ユニット
１１２Ｒ、１１２Ｌを備えている。各開先加工ユニット
１１２Ｒ、１１２Ｌは、それぞれ開先加工用のドリル１
１４Ｒ、１１４Ｌを有しており、各ドリル１１４Ｒ、１
１４Ｌがドリルチャック１１６を介してドリル駆動モー
タ１１８Ｒ、１１８Ｌの駆動軸１２０に連結してある
（図６（１）参照）。そして、これらのドリル１１４
Ｒ、１１４Ｌは、図６（３）に示してあるように、メン
ブレンバー素材５２の厚さ方向の配置位置がずれてい
て、メンブレンバー素材５２の上縁部両側を開先加工で
きるようになっている。また、各チャック１１６の周囲
には、ドリル駆動モータ１１８Ｒ、１１８Ｌに固定した
サポート１２２が配置してある。このサポート１２２
は、軸受１２４を介してチャック１１６を支持し、ドリ
ル１１４Ｒ、１１４Ｌの振れを防止している。

【００２２】一方、サポート１２２の下部には、ローラ
取り付け具１２６が設けてあって、各ローラ取り付け具
１２６のそれぞれに、メンブレンバー素材５２の上面に
接触する一対の倣いローラ１２８が取り付けてある。こ
れらの倣いローラ１２８は、ドリル１１４Ｒ、１１４Ｌ
のメンブレンバー素材移動方向（メンブレンバー素材５
２の長手方向）両側に位置している。また、サポート１
２２には、図６（２）に示してあるように、スライド部
１３０が設けてあって、このスライド部１３０の上端が
ブラケット１３２を介してエアシリンダからなる引き上
げアクチュエータ１３４に接続してある。そして、アク
チュエータ１３４を設置した取り付け台１３６の前面に
は、スライド部１３０に設けた溝１３８に挿入されるガ
イド１４０が設けてある。従って、開先加工ユニット１
１２Ｒ、１１２Ｌは、ガイド１４０に沿って上下動可能
となっている。

【００２３】このように構成した実施例の作用は、次の
とおりである。図７（１）に示したように、ギャップ計
測装置１０のチューブ倣いローラ２４、２４をスパイラ
ルチューブ１、１間の幅埋め間隙２２の左側に寄せて挿
入する。そして、照合用のＩＤ番号をデータ処理部１２
のサムスイッチ３２でセットし、スタートスイッチ３４
を入れる。これにより、間隙２２の計測開始点１、２の
基準位置が入力され、これが基準ギャップとなる。そし
て、ローラ２４、２４とロータリエンコーダ２６とを幅
埋め間隙２２に沿って移動する。これにより、ロータリ
エンコーダ２６からの検出信号に同期したマイクロメー
タ２８からのギャップ信号が計測される。特にこの実施
例では、チューブ１の溶接肉盛り部４の前後でスタート
スイッチ３４と共用されているサンプリングスイッチを
入れ（図７（１）の３、４、５、６）、溶接肉盛り部４
の位置を特定するようにしている。そして、チューブ倣
いローラ２４がギャップ２２の右端７、８に達して計測
を終了し、図７（２）に示すような計測されたデータが
処理部１２にて記憶媒体３８に格納される。この格納さ
れたデータは、加工装置１４を制御するコントローラ部
１６によって読み込まれ、メンブレンバー素材５２の切
削加工すべき形状としてのギャップ形状として再現可能
となる。

【００２４】加工装置１４によるメンブレンバー素材５
２の加工は、前述したように、定尺メンブレンバー素材
５２の長さを幅埋め間隙２２の長さに合せて切断する切
断処理部４０と、ギャップ変化に合せて素材５２の側縁
を切削する幅加工処理部４２、およびその開先加工処理
部４４から構成されているが、これらは各々モジュール
化され、手持ち搬入できるようになっている。そして、
素材５２は、第１工程の切断処理部４０に供給されるも
のとなっており、これは送りローラチャック機構５４、
カッタ５６、および両端開先加工機５６によって順次処
理されるようになっている。すなわち、メンブレンバー
素材５２は、送りローラチャック機構５４に供給される
と、カッタ５６による切断位置に搬送される。そして、
カッタ５６は、素材５２の先端からの位置がコントロー
ラ部１６の演算処理装置にて読み込まれたデータ制御指
令に基づき、シーケンサ５０からの出力信号によって切
断位置が変更され、図３（１）の矢印のように下降し、
図３（３）のように幅埋め間隙２２の長さに応じてメン
ブレンバー素材５２を切断する。この切断された素材５
２は、図３（４）のように、カッタ５６とともに下降す
る両端開先加工機５８によって長手方向両端部が開先加
工される。

【００２５】開先加工されたメンブレンバー素材５２
は、移送機構６１によって吊り上げられて、送りユニッ
ト６６のチャッキングバイス６８に装着される。このと
き、素材５２は、幅加工ユニット６０、開先加工ユニッ
ト１１２Ｒ、１１２Ｌによる上縁部の切削加工と開削加
工とが可能なように、上縁部が４ｍｍ程度チャッキング
バイス６８から突出するように挟持される。その後、素
材５２は、図８に示したように、加工装置１４の幅加工
処理部４２と開先加工処理部４４とによって幅加工を開
先加工とが行われる。

【００２６】すなわち、送りユニット６６は、メンブレ
ンバー素材５２がチャッキングバイス６８に挟持固定さ
れると、サーボモータ６９が駆動され、搬送スクリュー
７１が回転して素材を幅加工ユニット６０の下方に自動
送りする。そして、幅加工ユニット６０は、コントロー
ラ部１６のＮＣサーボユニット４８によって制御され、
ドリル９６によってメンブレンバー素材５２の上縁部を
幅埋め間隙２２の形状に応じて切削加工する。上縁を加
工されたメンブレンバー素材５２は、開先加工処理部４
４に自動的に搬送され、開先加工ユニット１１２Ｒ、１
１２Ｌによって上縁部の両面を開先加工される（図８
（３）参照）。

【００２７】すなわち、各開先加工ユニット１１２Ｒ、
１１２Ｌは、ドリル駆動モータ１１８Ｒ、１１８Ｌによ
ってドリル１１４Ｒ、１１４Ｌが回転し、開先加工ユニ
ット１１２Ｒ、１１２Ｌを上方に引き上げているアクチ
ュエータ１３４の作動が停止されると、ガイド１３８に
沿って自重により下降して倣いローラ１２８が切削加工
されたメンブレンバー素材５２の上端に接触する。そし
て、ドリル１１４Ｒ、１１４Ｌは、メンブレンバー素材
５２が送りユニット６６によって搬送されるのに伴っ
て、ユニットの自重による加工圧力をもってメンブレン
バー素材５２の上縁部両側を開先加工する。ドリル１１
４Ｒ、１１４Ｌによる開先加工が終了すると、引き上げ
アクチュエータ１３４が開先加工ユニット１１２Ｒ、１
１２Ｌを引き上げるとともに、送りユニット６６が初期
位置に戻され、素材５２の上下の反転が次のようにして
自動的に行われる。なお、倣いローラ１２８を素材に接
触させる場合、アクチュエータ１３４を作動して行い、
ロータ１２８が素材５２に接触したことを検知してアク
チュエータ１３４の作動を停止するようにしてもよい。

【００２８】すなわち、図９（１）のようにチャッキン
グバイス６８によってメンブレンバー素材５２を挟持し
ている状態において、図９（２）の矢印のように可動つ
め７４を固定爪７０に対して後退させてチャッキングバ
イス６８を少し開くと、素材５２が開放されて反転ガイ
ド８２の受け部９０の上に落下する。その後、可動爪７
４さらに後退させると、可動つめ７４の前面から押しピ
ン８１が突出して素材５２を固定つめ７０側に押す。メ
ンブレンバー素材５２は、下端部の固定つめ７０側が段
部９２に当たっているため、図９（３）のように押しピ
ン８１によって容易に固定爪７０側に押し倒される。そ
して、可動つめ７４をさらに後退させてチャッキングバ
イス６８を開くと、素材５２は、図９（４）のように上
下が逆転して反転面８６を滑り落ち、落下ガイド８４と
反転面８６とによって形成した倒立溝８８内に落ち込ん
で倒立させられる。その後、図４（２）に示したよう
に、移送機構６１の位置を変え、移送機構６１によって
倒立させたメンブレンバー素材５２を吊り上げ、従来下
縁であった部分が上となるようにしてチャッキングバイ
ス６８に挟持させる。

【００２９】その後、前記と同様にして幅加工処理部４
２において上縁を切削して幅加工を行い、次いで開先加
工処理部４４において開先加工をし、図８（７）のよう
に計測した幅埋め間隙２２の形状のメンブレンバーに仕
上げる。

【００３０】このように、実施例においては、メンブレ
ンバー素材５２を計測した幅埋め間隙２２の形状に自動
的に加工し、開先加工するため、メンブレンバーの加工
作業が容易となり、作業効率が向上して火炉外壁を構成
するスパイラルチューブ壁の構築作業の能率を大幅に向
上することができる。しかも、上縁を加工したメンブレ
ンバー素材５２を反転ガイド８２によって自動的に上下
を反転させるようにしているため、作業者による素材の
反転作業をなくせ、メンブレンバーの自動加工が可能と
なって、作業効率をさらに向上できる。また、開先加工
ユニット１１２Ｒ、１１２Ｌによる加工は、倣いローラ
１２８を素材に接触させ、加工圧力をユニットの自重に
よって得ているため、特別な制御を必要とせず、装置の
簡素化が図れるとともに、ユニットを上下動させるエネ
ルギーの省力化が図れる。

【００３１】図１０は、反転させたメンブレンバー素材
をチャッキングバイスの挟持位置に上昇させる上昇手段
の他の実施例を示したものである。本実施例の上昇手段
１５０は、チャッキングバイス６８の両側に配置したエ
アシリンダなどからなるアクチュエータ１５２を有し、
このアクチュエータ１５２に素材支え１５４を設けた構
造となっている。そして、素材支え１５４に設けた支え
溝１５６に倒立させたメンブレンバー素材５２を嵌入さ
せ、アクチュエータ１５２を作動してメンブレンバー素
材５２をチャッキングバイス６８による挟持位置に持ち
上げるようにしたものである。

【００３２】なお、前記実施例においては、チャッキン
グバイス６８の可動つめ７４に出没自在な押しピン８１
を設けてメンブレンバー素材５２を押し倒すようにした
場合について説明したが、可動つめ７４の前面から圧縮
空気を噴き出して倒すようにしてもよいし、エアシリン
ダなどによってロッド等を突き出すようにしてもよい
し、反転ガイド８２の受け部９０を傾斜させてもよい。
また、前記実施例においては、ドリル９６によってメン
ブレンバー素材５２の上縁部を切削して幅加工場合につ
いて説明したが、エンドミルなどの回転刃による切削や
レーザ切断機等によって加工してもよい。さらに、前記
実施例においては、ドリルによって開先加工をする場合
について説明したが、エンドミルなどの回転刃によって
開先加工を行ってもよい。また、前記実施例において
は、開先加工ユニット１１２Ｒ、１１２Ｌによる加工
が、ユニットの自重による加工圧力によって行われる場
合について説明したが、ギャップの形状に合わせてアク
チュエータ１３４によってユニットを上下動させて開先
加工を行ってもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のメンブ
レンバー加工装置によれば、制御手段が制御する幅加工
処手段によって計測したチューブ間のギャップに応じて
メンブレンバー素材の縁部を切除し、第２開先加工手段
によって縁部を開先加工するようにしているため、ケガ
キ作業を省略できるとともに、作業者の手持ち電動サン
ダーによる摺り加工をなくすことができ、メンブレンバ
ーの加工効率の向上が図れる。

【００３４】また、メンブレンバー自動反転装置によっ
て、上縁部を加工したメンブレンバーの上下方向を自動
的に反転することができ、作業者によるメンブレンバー
の反転作業がなくせてメンブレンバーの両縁部の加工を
自動的に行うことが可能となり、メンブレンバー加工作
業の効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る加工装置の全体構成図で
ある。

【図２】実施例に係るメンブレンバー計測加工システム
の説明図である。

【図３】実施例に係る切断処理部の詳細説明図である。

【図４】実施例に係るメンブレンバー自動反転装置の説
明図である。

【図５】実施例に係る幅加工ユニットの詳細説明図であ
る。

【図６】実施例に係る開先加工ユニットの詳細説明図で
ある。

【図７】実施例に係るギャップ計測装置による幅埋め間
隙の計測方法の説明図である。

【図８】実施例に係る幅加工処理部と開先加工処理部と
の作用の説明図である。

【図９】実施例に係るメンブレンバー自動反転装置の作
用の説明図である。

【図１０】メンブレンバー素材をチャッキングバイスの
挟持位置に上昇させる上昇手段の他の実施例の説明図で
ある。

【図１１】火力ボイラの水管外壁の説明図およびスパイ
ラルチューブモジュールの接合説明図である。

【図１２】モジュール接合部の拡大図である。

【符号の説明】

１ スパイラルチューブ １０ ギャップ計測装置 １４ 加工装置 １６ 制御手段（コントローラ部） ４０ 切断処理部 ４２ 幅加工処理部 ４４ 開先加工処理部 ５２ メンブレンバー素材 ５６ 切断手段（カッタ） ５８ 第１開先加工手段（両端開先加工機） ６０ 幅加工ユニット ６１ 上昇手段（移送機構） ６６ 送りユニット ６８ チャッキングバイス ８２ 反転手段（反転ガイド） ８６ 反転面 ８８ 倒立溝 ９６ ドリル １１２Ｒ、１１２Ｌ 第２開先加工手段（開先加工ユ
ニット） １１４Ｒ、１１４Ｌ ドリル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−243802（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 23/04 F22B 37/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 火力ボイラの火炉外壁を構成するスパイ
   ラルチューブモジュールの溶接チューブ間のギャップを
   幅埋めるメンブレンバーを加工する装置であって、前記
   メンブレンバーを計測された前記ギャップの長さに切断
   する切断手段と、この切断手段が切断した前記メンブレ
   ンバーの長手方向両端部を開先加工する第１開先加工手
   段と、計測された前記ギャップの形状に応じて前記メン
   ブレンバーの縁部を切除する幅加工手段と、この幅加工
   手段が加工した前記メンブレンバーの縁部端面に接触す
   る倣いローラを有し、幅加工手段が切除した形状に沿っ
   て前記縁部を開先加工する第２開先加工手段と、前記ギ
   ャップの計測値が与えられ、前記各手段を制御する制御
   手段とを設けたことを特徴とするメンブレンバー加工装
   置。
2. 【請求項２】 火力ボイラの火炉外壁を構成するスパイ
   ラルチューブモジュールにおける溶接チューブ間のギャ
   ップを幅埋めるメンブレンバーを加工する装置であっ
   て、前記メンブレンバーの厚さ方向に開閉可能に形成さ
   れ、メンブレンバーを挟持する挟持手段と、この挟持手
   段が前記メンブレンバーを開放する際に、メンブレンバ
   ーを厚さ方向に押す押倒し手段と、この押倒し手段が押
   し倒した前記メンブレンバーを上下を逆にして滑り落と
   して倒立させる反転手段と、この反転手段により倒立さ
   せた前記メンブレンバーを前記挟持手段による所定の挟
   持位置に移動させる上昇手段とを有することを特徴とす
   るメンブレンバー自動反転装置。