JP3715609B2

JP3715609B2 - 付着物切削装置

Info

Publication number: JP3715609B2
Application number: JP2002297023A
Authority: JP
Inventors: 正博小野; 靖堀江; 裕治遠藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004130431A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管、タンク、槽等の被切削筒体の表面の付着物、汚れを、その形状を倣いながら切削することにより表面の汚れを効率よく除去する付着物切削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被切削筒体の表面の付着物を除去する場合には、例えば、特開２０００−３４６９８８号公報「再処理関連施設の金属構造材の化学除染方法」や特開２００１−０７４８８７号公報「化学除染方法」にあるように酸化剤、還元剤を用い化学除染方法、特開２０００−０７４５９５号公報「配管等の研磨およびクリーニングボール」にあるように研磨材やブラシにより研磨、研削する方法、特開２００１−０５９８９２号公報「レーザ除染方法及び装置」にあるようにレーザ光を照射して除去する方法及び装置等が提案されている。
【０００３】
これらの方法や装置では対象とする付着物が付着形態によっては効果的に除去できない場合や除去された付着物の回収が効果的に行えないために除去された付着物が再付着するなどの問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決するためには、付着物と共に材料表面を機械的に切削する方法が効果的である。材料表面を削る手段としては既に旋盤、フライス盤等の機械加工装置が実用化されているが、これらの装置は、ある基準軸、基準面等で規定された位置に対して寸法精度良く加工をするものである。
【０００５】
一方、表面が汚れた材料は、形状が素材のままの状態やブラスト処理等が施されているため、偏心、曲り等の変形や若干の凸凹となっていたり、あるいは、その使用履歴、環境等に応じて変形している場合が多い。その場合、従来から実用化されている旋盤、フライス盤で表面を削る場合、材料の場所によって削る量が一定にはならない。従って必要以上に削ったことにより必要以上の切粉を発生させる場合や削る量が不十分であることにより表面の汚れを十分除去できない場合が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題に鑑み、被切削筒体が偏心、曲り等の変形や若干の凸凹を有していても切削残しや切削し過ぎが生じない付着物切削装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被切削筒体の内周面または外周面に付着する汚染等の付着物を含めて切削する切削バイトと、該切削バイトを支持するバイト支持ベースと、前記被切削筒体の軸方向に沿うように基台に移動自在に支持され、かつ先端側に前記バイト支持ベースを支持する支持腕とを有する付着物切削装置において、前記切削バイトの先端と前記被切削筒体の内周面または外周面との距離を所定に保ち、かつ被切削筒体の回転にともない被切削筒体の内周面または外周面に沿って回転する回転ローラを前記バイト支持ベースに支持し、前記被切削筒体の内周面または外周面の偏心回転運動に応じて前記被切削筒体の回転軸心に近づいたり、離れたりする方向に移動できるように前記バイト支持ベースを前記支持腕に支持したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態に係る実施例について図を引用して説明する。
【０００９】
図１に示すように旋盤の類である付着物切削装置は、基台１９に設けたチャック１５を有する。このチャック１５で円筒管である被切削筒体１を保持するのである。
【００１０】
チャック１５は、基台１９の柱部に横向きに回転自在に支持されている。付着物切削装置に内蔵されている動力源で、チャック１５は回転駆動されるようにできている。チャック１５には複数（３本以上）の保持爪１６が設けられ、被切削筒体１の内側端部を保持している。図示は、被切削筒体１の内周面を切削する例を示している。被切削筒体１は水平に支持された状態で切削されるのである。
【００１１】
基台１９の平坦上面には送りガイド２０が敷かれている。この送りガイド２０に載置された移動用の台車２２に支持腕２が支持されている。切削バイト３が取り付けられるバイト支持ベース６は支持腕２の先端側に載置されるようにして設けられる。
【００１２】
送りガイド２０は、チャック１５に保持されている被切削筒体１の長手方向に沿うように水平に敷設されているので、送り機構のリング２１を回すことにより、支持腕２は被切削筒体１の長手方向に沿って往復移動する。また送りガイド２０に支持される支持腕２は、被切削筒体１の長手方向に沿うように横に長く延びる形状になっている。
【００１３】
バイト支持ベース６は図４に示すように支持腕２の先端側に平坦面に支持されている。すなわち、支持腕２の平端面に敷いたレール８にボールベアリングを介してバイト支持ベース６は移動自在に支持され、正確な移動動作が行われる。レール８は、チャック１５に保持されている被切削筒体１の長手方向にほぼ直交し、かつ水平に延びるように敷かれている。このレール８に載ってバイト支持ベース６は移動するので、バイト支持ベース６は被切削筒体１の回転軸心１７に近づいたり、離れたりする移動動作になるのである。
【００１４】
また支持腕２の先端側の立ち上がり部とバイト支持ベース６とは間には付勢用のスプリング７が備わる。このスプリング７でバイト支持ベース６は、被切削筒体１に向けて押圧されているのである。
【００１５】
バイト支持ベース６には、スプリング７が設けられているところの反対側、つまり、被切削筒体１に対向するところに回転ローラ４、５が備わる。この回転ローラ４、５は前記スプリング７の付勢により被切削筒体１の外周面または内周面に押されるように接し、被切削筒体１の回転にともなって外周面または内周面に沿って回転する。このため、被切削筒体１の外周面または内周面を切削バイト３で切削する際には、切削バイト３の先端と外周面または内周面との間隔（距離）が所定に保たれるのである。
【００１６】
回転ローラ４、５は、バイト支持ベース６に設けたローラホルダー１３に回転自在に支持されるのであるが、図２に示すようにローラホルダー１３自体もバイト支持ベース６に回動するようにホルダーシャフト１４で支持されている。ホルダーシャフト１４により、ローラホルダー１３は、回転ローラ４、５の回転軸心に対してほぼ直交する軸心で回動するように支持されているのである。
【００１７】
切削バイト３は、図３に示すように切子回収カバー９で囲われている。この切子回収カバー９により、切削バイト３で切削された切削くず１２が周囲に飛散したり、被切削筒体１に再付着しないように切削くずを集めるのである。
【００１８】
吸塵装置１１は、切削バイト３から離れたところに備わる。切子回収カバー９と切子回収管１０は、切子回収カバー９の下側の開口を介して連通するように備わる。この切子回収管１０を通じて切子回収カバー９は吸塵装置１１に連通するので、切子回収カバー９に集められた切削くずは切子回収管１０を流れて吸塵装置１１に溜められる。
【００１９】
さて、被切削筒体１をチャック１５にセットし、切削バイト３の先端が被切削筒体１の右側端部外周に当接させる。回転ローラ５は被切削筒体１の右側端部外周から外れているが、回転ローラ４は、スプリング７の付勢力により被切削筒体１の外周面に接しているので、切削バイト３は被切削筒体１に対し、所定の距離に保たれた状態に置かれる。この状態で被切削筒体１を回しながら、切削バイト３が左側に移動するように送り機構のリング２１が回転することにより、被切削筒体１の外周に付着する付着物は切削される。
【００２０】
かかる切削に際し、被切削筒体１の回転軸心に対して被切削筒体１の外周が偏心したり、曲がったり、変形や若干の凸凹あるいは歪み等があっても回転ローラ４、５により切削バイト３が被切削筒体１に対して所定の距離に保たれるので、切削されないところが生じることはない。また切削バイト３が被切削筒体１に食い込み過ぎて必要に以上に削り過ぎる無駄も生じないのである。
【００２１】
しかも、切削バイト３を支持しているバイト支持ベース６はボールベアリングを介してレール８に移動自在に載置されているので、被切削筒体１の偏心、曲、変形、若干の凸凹、歪み等に倣う追従移動動作がより円滑に行われ、上記切削が一様に精度よく行われる。
【００２２】
また被切削筒体１の回転とともに回転する回転ローラ４は、回転ローラ４、５の回転軸心に対してほぼ直交する軸心（ローラホルダー１３の回転軸心）で回動するように支持されているので、切削バイト３を左側に移動するように送り動作につられて斜向きになるように回動し、切削バイト３の送り動作が円滑に行われる。これにより、むらなく付着物を切削することができるのである。
【００２３】
言い換えると、切削バイト３が被切削筒体１の外周を切削して行く軌跡は、図２に示すような螺旋になる。この螺旋状の軌跡１８に倣って回転ローラ４、５が円滑に回転するのは、ローラホルダー１３の回動で回転ローラ４、５が傾くようになるからである。切削バイト３の送り移動を速度に応じて、その傾き角度は変わる。速度が速くなると、傾き角度が大きくなるのである。傾きが得られないようになっていると、回転ローラ４、５が被切削筒体１の長手方向に摺れながら回転することになり、切削バイト３の円滑な送り動作が行えなくなる。したがって、切削バイト３の送り移動を速度に応じて、その傾き角度は変わるように回転ローラ４、５を支持する必要があるのである。
【００２４】
被切削筒体１の左端の切削に際しては、左側の回転ローラ４が被切削筒体１の左端から外れる。しかし、右側の回転ローラ５が被切削筒体１の外周に接しているので、切削バイト３の先端が被切削筒体１に対して所定の距離に保たれ、被切削筒体１の左端まで一様に切削することができる。
【００２５】
このように、切削バイト３が二つの回転ローラ４、５の間にあるので、被切削筒体１の右端から左端まで削り残しなく、一様に切削できるのであるが、回転ローラは二個以上備えても良い。
【００２６】
また左端の切削が削り残しなく良く行われるように、チャック１５の保持爪１６は、外周側が被切削筒体１の外周よりも径小にすることが望ましい。
【００２７】
ここまでは、主に外周面側の切削について述べたが、被切削筒体１の内側切削について触れる。
【００２８】
チャック１５による被切削筒体１の保持は、外周側をつかむ。被切削筒体１の内周面が左端まで削り残しなく削れるように、保持爪１６の内周側は被切削筒体１の内周より大径にすることが望ましい。
【００２９】
被切削筒体１は、通常、外径が２０〜３０ｃｍ、長さが２〜３ｍであるので、このような被切削筒体１の内周切削に適するように、バイト支持ベース６や支持腕２の外回りは２０〜３０ｃｍより小さく、支持腕２の長さは２〜３ｍより長く作られている。
【００３０】
被切削体として筒体以外の平板等を切削するときには、チャック１５を回さずに止めたまま、切削バイト３を繰り返し往復作動させることで切削することができる。
【００３１】
切削による切子は吸塵手段としての吸塵装置１１に溜められる。切削バイト３で切削された切子の切削くず１２は切子回収カバー９に集められ、切子回収管１０を流れて吸塵装置１１に集塵される。切削中に吸塵装置１１を運転することにより、切子回収カバー９には吸引力が作用しているので、切削された尻から切削くず１２は吸われ、切子回収カバー９の外に飛散することは生じないのである。このため、汚染物の切削くず１２がバイト支持ベース６の周りや回転ローラ４、５に付着したり、被切削筒体１に再付着することがなく、切子による汚が防がれるのである。回転ローラ４、５に付着することもないので、回転ローラ４、５の回転やローラホルダー１３の回動が円滑に行われ、被切削筒体１の長手に沿う切削バイト３の移動もスムーズになるので、切削の精度が良好に保たれる。
【００３２】
上記実施例は、スプリング７が押しバネとしての機能しているが、反対側に配置するような配置変更をすることで、引きバネとしての機能を持つスプリングを使用することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明は、被切削筒体が偏心、曲り等の変形や若干の凸凹を有していても切削残しや切削し過ぎが生じない良好な切削ができる付着物切削装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る実施例を示すもので、付着物切削装置の全体的に示す図。
【図２】本発明の実施形態に係る実施例を示すもので、付着物切削装置の切削部の拡大図。
【図３】本発明の実施形態に係る実施例を示すもので、付着物切削装置の切子回収カバーを拡大して示した図。
【図４】本発明の実施形態に係る実施例を示すもので、付着物切削装置を被切削筒体の軸心側から見た概略図。
【符号の説明】
１…被切削筒体、２…支持腕、３…切削バイト、４…回転ローラ、５…回転ローラ、６…バイト支持ベース、７…スプリング、８…レール、９…切子回収カバー、１０…切子回収管、１１…吸塵装置、１２…切削くず、１３…ローラホルダー、１４…ホルダシャフト、１５…チャック、１６…保持爪、１７…回転軸心、１８…螺旋状の軌跡、１９…基台、２０…送りガイド、２１…送り機構のリング、２２…台車。

Claims

基台に回転自在に設けられ、かつ円筒形の被切削筒体を保持するチャックと、被切削筒体の内周面または外周面に付着する汚染付着物を含めて切削する切削バイトと、該切削バイトを支持するバイト支持ベースと、前記被切削筒体の軸線に沿うように前記基台に移動自在に支持され、かつ先端側に前記バイト支持ベースを支持する支持腕とを有する付着物切削装置において、
前記切削バイトの先端と前記被切削筒体の内周面または外周面との距離を所定に保ち、かつ被切削筒体の回転にともない被切削筒体の内周面または外周面に沿って回転する回転ローラを前記バイト支持ベースに支持し、
前記被切削筒体の内周面または外周面の偏心回転運動に応じて、前記被切削筒体の回転軸心に近づいたり、離れたりする方向に移動自在に前記バイト支持ベースは前記支持腕に支持され、
前記回転ローラは、回転ローラの回転軸心に対して直交する方向の軸心で回動自在に支持されていることを特徴とする付着物切削装置。
請求項１に記載された付着物切削装置において、
前記回転ローラを前記被切削筒体の長手方向に離して並べて複数個配置し、該回転ローラの間に前記切削バイトを配置したことを特徴とする付着物切削装置。
請求項１に記載された付着物切削装置において、
前記被切削筒体の内周面または外周面に前記回転ローラを押圧する付勢用のスプリングを備えたことを特徴とする付着物切削装置。
請求項３に記載された付着物切削装置において、
前記スプリングをバイト支持ベースと支持腕との間に介在したことを特徴とする付着物切削装置。
請求項１に記載されたものにおいて、
前記切削バイトで切削された切削くずを吸塵する吸塵手段を備えたことを特徴とする付着物切削装置。
請求項１に記載された付着物切削装置において、
前記切削バイトを囲い、かつ切削バイトで切削された切削くずを集める切子回収カバーを備えたことを特徴とする付着物切削装置。
請求項７に記載された付着物切削装置において、
前記切子回収カバーから離れたところに吸塵装置を設け、切子回収カバーと吸塵装置を連通する切子回収管を有することを特徴とする付着物切削装置。
請求項１に記載されたものにおいて、
前記支持腕には前記被切削筒体の長手方向に対して直交し、かつ水平方向に延びるレールを設け、該レールに前記バイト支持ベースを移動自在に支持したことを特徴とする付着物切削装置。
請求項８に記載された付着物切削装置において、
前記バイト支持ベースがボールベアリングを介して前記レールに支持されていることを特徴とする付着物切削装置。
請求項１から９に記載されたいずれか一つの付着物切削装置において、
前記チャックは、前記被切削筒体の外周面の切削に際しては被切削筒体の内周側端面を保持し、前記被切削筒体の内周面の切削に際しては被切削筒体の外周側端面を保持する複数の保持爪を有することを特徴とする付着物切削装置。
請求項１０に記載された付着物切削装置において、
前記保持爪は、前記被切削筒体の外周面の切削に際しては被切削筒体の外周面よりも内側に位置する外周と、被切削筒体の内周面の切削に際しては被切削筒体の内周面よりも外側に位置する内周とを有することを特徴とする付着物切削装置。