JP4649307B2 - Mechanical cutting device and cutting method using this device - Google Patents

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Description

本発明は、構造物や機器等の切断対象物を機械的に切断する機械的切断技術に係り、特に多関節アーム機構からなるマニピュレータの先端側に機械式切断工具を取り付けた機械式切断装置およびこの装置を用いた切断方法に関する。   The present invention relates to a mechanical cutting technique for mechanically cutting an object to be cut, such as a structure or a device, and in particular, a mechanical cutting device in which a mechanical cutting tool is attached to the tip side of a manipulator composed of an articulated arm mechanism, and The present invention relates to a cutting method using this apparatus.

原子力施設や化学関連施設では、施設の構造物や機器等に有害物質が付着する虞があり、有害物質が付着した機器や構造物はそのまま放置せず、改造を行なうことがある。有害物質には放射性物質や化学薬品などがある。機器や構造物の改造には、金属製のタンクや架台等の構造物、配管等の機器を切断する作業も含まれる。   In nuclear facilities and chemical facilities, there is a risk of harmful substances adhering to the structures and equipment of the facilities, and equipment and structures to which harmful substances are attached may not be left as they are, but may be modified. Hazardous substances include radioactive substances and chemicals. The modification of the equipment and the structure includes a work of cutting the structure such as a metal tank or mount, and equipment such as piping.

これらの金属製構造物の中で熱交換器と呼ばれる機器は、内部に配管群が幾重にも整列配置された構造を有する。配管群は各配管が密に配設されるため、各配管間に形成されるスペースが狭隘である。各配管が密に配列された配管群を安定的に固定させることが困難で配管固定に困難さを伴ない、各配管の切断線が複雑になるため、配管切断作業が容易ではなく、困難さを伴なっていた。   Among these metal structures, a device called a heat exchanger has a structure in which a plurality of piping groups are arranged and arranged inside. In the pipe group, since the pipes are densely arranged, the space formed between the pipes is narrow. It is difficult to stably fix a group of pipes in which each pipe is densely arranged, and it is difficult to fix the pipes. The cutting lines for each pipe become complicated, so the pipe cutting work is not easy and difficult. Was accompanied.

また、機器の切断時には、機器に付着している有害物質が飛散して人体に悪影響を与えることを避ける必要がある。このため、有害物質が付着した構造物や機器の切断作業には、作業員が構造物や機器に近付くことなく、機械を遠隔操作させ、この遠隔操作で構造物や機器の切断作業が行なえることが望ましい。   Further, when cutting the device, it is necessary to avoid harmful substances adhering to the device from being scattered and adversely affecting the human body. For this reason, when cutting a structure or device to which harmful substances are attached, the operator can operate the machine remotely without approaching the structure or device, and the structure or device can be cut by this remote operation. It is desirable.

原子炉施設や化学関連施設に設けられる構造物や機器を遠隔操作で切断作業を行なう切断装置として、特開2002−160055号公報(特許文献1)に記載された配管切断装置、特開平11−352293号公報(特許文献2)に記載された原子炉構造物自動切断装置、および特開2001−242289号公報に記載された床面配置型超音波研磨切断装置がある。   As a cutting device for performing a cutting operation by remote operation on structures and equipment provided in a nuclear reactor facility or a chemical related facility, a pipe cutting device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-160055 (Patent Document 1), There is an automatic reactor structure cutting device described in Japanese Patent No. 352293 (Patent Document 2) and a floor-arranged ultrasonic polishing and cutting device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-242289.

これらの切断装置には、容量の小さなマニピュレータの先端部にガスやアーク、プラズマ、レーザ等を利用した切断工具やウォータジェット切断を利用した切断工具が取り付けられ、切断反力が比較的小さな熱的切断工具や流体式切断工具が用いられるのが一般的である。
特開2002−160055号公報 特開平11−352293号公報 特開2001−242289号公報
In these cutting devices, a cutting tool using gas, arc, plasma, laser, etc. or a cutting tool using water jet cutting is attached to the tip of a manipulator with a small capacity, and the thermal reaction force is relatively small. A cutting tool or a fluid cutting tool is generally used.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-160055 JP 11-352293 A JP 2001-242289 A

ガスやアーク、プラズマ、レーザ等の熱的切断を行なう切断工具やウォータジェット切断を行なう切断工具は、容量の小さなマニピュレータに取り付けることができ、切断作業に切断工具から過大な反力を受けないので、多くの利点がある。   Cutting tools that perform thermal cutting such as gas, arc, plasma, and laser, and cutting tools that perform water jet cutting can be attached to a manipulator with a small capacity, and the cutting tool does not receive excessive reaction force from the cutting tool. There are many advantages.

しかしながら、プラズマ切断やレーザ切断などの切断工具による熱的切断では、常温固体の金属を溶融させて構造物や機器を切断するので、表面に付着する有害物質までをも溶かし込み、一体溶融化させてしまうので、切断後の洗浄や切断材料のリサイクルといった工程を困難にしている。   However, thermal cutting with a cutting tool such as plasma cutting or laser cutting melts the solid metal at room temperature and cuts the structure and equipment, so that even harmful substances adhering to the surface are melted and melted together. Therefore, processes such as cleaning after cutting and recycling of the cutting material are made difficult.

また、ウォータジェット切断の切断工具を用いる場合には、多量の水を使用するために、切断により有害物質が混入し、この有害物質の混入した水の処理が困難である。さらに、気中に有害物質が飛散するのを防止し、有害物質の混入や拡散を防止しなければならないが、その防止は難しく容易ではなかった。   Further, when a water jet cutting tool is used, since a large amount of water is used, a harmful substance is mixed by cutting, and it is difficult to treat the water containing the harmful substance. Furthermore, it is necessary to prevent the harmful substances from being scattered in the air and prevent the contamination and diffusion of the harmful substances. However, the prevention is difficult and not easy.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、構造物や機器の切断部付近への有害物質の溶かし込みがなく、切り屑等の切断生成物の回収が容易で、切断生成物の回収も容易な機械式切断装置およびこの装置に用いられる切断方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and does not dissolve harmful substances in the vicinity of the cutting part of structures or equipment, and it is easy to collect cutting products such as chips, cutting products. It is an object of the present invention to provide a mechanical cutting apparatus that can easily collect the above and a cutting method used in this apparatus.

本発明の他の目的は、過大な切断反力が発生する可能性のある切断工具を容量の小さなマニピュレータに支持させ、切断工具を二次元あるいは三次元的に移動させて構造物や機器の切断を円滑かつスムーズに行なうことができる機械式切断装置およびこの装置に用いられる切断方法を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to support a cutting tool that may generate an excessive cutting reaction force on a manipulator with a small capacity, and move the cutting tool two-dimensionally or three-dimensionally to cut structures and equipment. It is an object of the present invention to provide a mechanical cutting device that can smoothly and smoothly perform a cutting method used in this device.

本発明に係る機械式切断装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、マニピュレータの先端部に機械式切断機構を装着し、この機械式切断機構に機械式切断工具を設け、この機械式切断工具の切断反力よりマニピュレータの可搬質量を小さく設定したものである。 In order to solve the above-described problems, a mechanical cutting device according to the present invention is provided with a mechanical cutting mechanism at the tip of a manipulator as described in claim 1, and the mechanical cutting mechanism is mechanically cut. A tool is provided, and the load capacity of the manipulator is set smaller than the cutting reaction force of the mechanical cutting tool.

また、本発明に係る機械式切断装置を用いた切断方法は、上述した課題を解決するために、請求項9に記載したように、マニピュレータの先端部に機械式切断機構を装着し、この機械式切断機構を配管群等の機器または構造物に沿って、拘束補助装置により拘束して移動させ、機械式切断工具の切断反力より小さな可搬質量のマニピュレータの遠隔操作により、切断作業を実施する切断方法である。 Further, in order to solve the above-described problem, the cutting method using the mechanical cutting device according to the present invention is equipped with a mechanical cutting mechanism at the tip of the manipulator as described in claim 9, and this machine The cutting operation is carried out by remote control of a manipulator with a portable mass that is smaller than the cutting reaction force of the mechanical cutting tool, by moving the cutting mechanism along the piping group or other equipment or structure by restraining auxiliary devices. It is a cutting method to do.

本発明に係る機械式切断装置およびこの装置を用いた切断方法は、切断対象物を機械的に切断する機械式切断工具の切断反力よりマニピュレータ容量を小さくして切断作業を実施するので、マニピュレータのアームがたつきを効果的にかつ確実に防止し、安定した信頼性の高い切断作業を行なうことができる。   Since the mechanical cutting device and the cutting method using this device according to the present invention perform the cutting operation with the manipulator capacity smaller than the cutting reaction force of the mechanical cutting tool that mechanically cuts the object to be cut, the manipulator It is possible to effectively and reliably prevent the arm of the arm from rattling and to perform a stable and reliable cutting operation.

本発明は、切断対象物を機械式切断装置により機械的に切断するので、切断対象物に付着した有害物質が材料内に溶融するのを防止でき、切断生成物を効率よく簡単に回収して除去でき、切断後の洗浄や材料リサイクルを行なうことができ、材料の有効利用に供することができる。   In the present invention, the object to be cut is mechanically cut by a mechanical cutting device, so that harmful substances attached to the object to be cut can be prevented from melting into the material, and the cut product can be efficiently and easily recovered. It can be removed, cleaning after cutting and material recycling can be performed, and the material can be used effectively.

本発明に係る機械式切断装置およびその切断方法の実施形態について添付図面を参照して説明する。   An embodiment of a mechanical cutting device and a cutting method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1の実施形態]
図1は本発明に係る機械式切断装置の第1実施形態を示す全体的な構成図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a mechanical cutting device according to the present invention.

この機械式切断装置10には、原子炉施設や化学関連施設の固定設置台(基台)あるいは移動式設置台車等の取付ベース11に設けられたマニピュレータ12を有している。このマニピュレータ12の節部には回転駆動モータ(図示せず)が設けられ、節部の支軸13a,13b廻りに回転自在に支持されている。   The mechanical cutting device 10 has a manipulator 12 provided on a mounting base 11 such as a fixed installation base (base) or a mobile installation carriage of a nuclear reactor facility or a chemical related facility. A rotation drive motor (not shown) is provided at the node of the manipulator 12 and is supported so as to be rotatable around the support shafts 13a and 13b of the node.

図1に示されたマニピュレータ12は、取付座としての取付ベース11に設置された基部支柱を構成する基部アーム15と、この基部アーム15の先端部に回動自在に設けられた中間アーム16と、この中間アーム16の先端部(自由端部)に回転自在に設けられた先端アーム17とを有し、先端アーム17の自由端に取着アーム18が設けられた多関節アーム機構を構成している。   A manipulator 12 shown in FIG. 1 includes a base arm 15 that constitutes a base column installed on a mounting base 11 as a mounting seat, and an intermediate arm 16 that is rotatably provided at the distal end of the base arm 15. A multi-joint arm mechanism having a tip arm 17 rotatably provided at the tip (free end) of the intermediate arm 16 and a mounting arm 18 provided at the free end of the tip arm 17. ing.

多関節アーム機構を構成するマニピュレータ12の取着アーム18に機械式切断機構14が装着される。機械式切断機構14はマニピュレータ12の先端部である取着アーム18の取付軸19に取り付けられる。基部アーム15はほぼ垂直なアーム軸廻りに回動自在に支持されてもよい。   The mechanical cutting mechanism 14 is attached to the attachment arm 18 of the manipulator 12 constituting the articulated arm mechanism. The mechanical cutting mechanism 14 is attached to the attachment shaft 19 of the attachment arm 18 that is the tip of the manipulator 12. The base arm 15 may be supported so as to be rotatable about a substantially vertical arm axis.

機械式切断機構14は、マニピュレータ12の先端部に取付軸19に取り付けられる。機械式切断機構14は、容量の小さなマニピュレータ12先端部の取着アーム18に装着される装置本体20と、この装置本体20に設けられる機械式切断工具21と、この切断工具21を出力軸であるスピンドル22を介して駆動させる駆動モータ等の駆動手段23とを有する。   The mechanical cutting mechanism 14 is attached to the attachment shaft 19 at the distal end portion of the manipulator 12. The mechanical cutting mechanism 14 includes a device main body 20 attached to the attachment arm 18 at the tip of the manipulator 12 having a small capacity, a mechanical cutting tool 21 provided in the device main body 20, and the cutting tool 21 as an output shaft. Drive means 23 such as a drive motor that is driven via a spindle 22.

機械式切断工具21は、バンドソー、チップソー、メタルソー、切断バイト、切断ドリル、切断フライスあるいはエンドミルなどの切り刃を有する切断工具、切削砥石、弾性変形を利用した切断工具、または、押し切り工具や打ち抜き工具などの切断工具で構成される。   The mechanical cutting tool 21 is a cutting tool having a cutting edge such as a band saw, a tip saw, a metal saw, a cutting tool, a cutting drill, a cutting miller or an end mill, a cutting grindstone, a cutting tool using elastic deformation, or a push cutting tool or a punching tool. It consists of cutting tools such as.

機械式切断機構14は、多関節アーム機構のマニピュレータ12の自由端部である先端部に装着される。マニピュレータ12は複数の関節の節部に設けられた駆動モータ(図示せず)を遠隔操作で駆動することで、機械式切断機構14に二次元(2D)あるいは三次元(3D)のある程度複雑な動きを与えることができる。   The mechanical cutting mechanism 14 is attached to a distal end portion that is a free end portion of the manipulator 12 of the articulated arm mechanism. The manipulator 12 remotely drives a drive motor (not shown) provided at the joints of a plurality of joints, so that the mechanical cutting mechanism 14 is complicated to some extent in two dimensions (2D) or three dimensions (3D). Can give movement.

マニピュレータ12の自由端部に装着された機械式切断機構14は、有害物質が付着した構造物や機器等の切断対象物26の切断作業に利用することができる。この機械式切断機構14は、マニピュレータ12の先端部に装着されることで、作業員が立ち入ることができない放射能の強い環境下や高温の環境下等の厳しい環境下での作業に適したものとなる。   The mechanical cutting mechanism 14 attached to the free end of the manipulator 12 can be used for cutting a cutting object 26 such as a structure or a device to which harmful substances are attached. This mechanical cutting mechanism 14 is mounted on the tip of the manipulator 12 and is suitable for work in severe environments such as a highly radioactive environment and a high temperature environment where workers cannot enter. It becomes.

図1は、マニピュレータ12の先端部に機械式切断機構14を装着し、この機械式切断工具21を遠隔操作で移動制御し、厳しい環境下にある切断対象物26としての熱交換器の配管群27の切断作業に適用した例を示している。   In FIG. 1, a mechanical cutting mechanism 14 is attached to the tip of a manipulator 12, and this mechanical cutting tool 21 is moved and controlled by remote control, and a pipe group of a heat exchanger as a cutting object 26 in a harsh environment. The example applied to 27 cutting work is shown.

機械式切断装置10は、切断対象物26である配管群27の切断作業を直接行なう機械式切断機構14を備え、この機械式切断機構14をマニピュレータ12の多関節アーム機構により所望の位置および角度に移動させることにより切断作業を行なう。多関節アーム機構のマニピュレータ12は、取付ベース11やアーム15,16,17等の動きを、図示しない制御部の遠隔操作により制御させることができる。   The mechanical cutting device 10 includes a mechanical cutting mechanism 14 that directly performs a cutting operation of a pipe group 27 that is a cutting object 26, and the mechanical cutting mechanism 14 is arranged at a desired position and angle by an articulated arm mechanism of a manipulator 12. The cutting work is performed by moving to. The manipulator 12 of the articulated arm mechanism can control the movement of the mounting base 11, the arms 15, 16, 17 and the like by remote operation of a control unit (not shown).

マニピュレータ12の先端部に装着される機械式切断機構14は、切断対象物26である配管群27を切断する際、機械式切断工具21のサイズや剛性などの容量が増加し、質量が増加すると、機械式切断機構14を支えるアーム15,16,17や取付ベース11の容量を増加させる必要がある。   When the mechanical cutting mechanism 14 attached to the distal end portion of the manipulator 12 cuts the pipe group 27 that is the cutting object 26, the capacity and size of the mechanical cutting tool 21 increase, and the mass increases. It is necessary to increase the capacity of the arms 15, 16, 17 and the mounting base 11 that support the mechanical cutting mechanism 14.

機械式切断機構14やマニピュレータ12全体の容量(可搬質量)を増加させると、イニシャルコスト、ランニングコストの両面で好ましくないので、マニピュレータ12の質量を小さくし、小さな質量のマニピュレータ12で大きな力、例えば切断力を発揮できることが好ましい。   Increasing the capacity (transportable mass) of the mechanical cutting mechanism 14 and the entire manipulator 12 is not preferable in terms of both initial cost and running cost. Therefore, the mass of the manipulator 12 is reduced, and a large force is applied with the manipulator 12 having a small mass. For example, it is preferable that the cutting force can be exhibited.

マニピュレータ12は、アーム容量である可搬質量が25kgから数百kgの範囲、好ましくは、可搬質量が25kg〜200kgの範囲、より好ましくは、25kg〜100kgの範囲のものが用いられる。マニピュレータ12は可搬質量が80kg〜100kgの100kg級、数百kgを超える1トン級を対象としてもよい。   The manipulator 12 has an arm capacity in the range of 25 kg to several hundred kg, preferably in the range of 25 kg to 200 kg, more preferably in the range of 25 kg to 100 kg. The manipulator 12 may target a 100 kg class having a load capacity of 80 kg to 100 kg and a 1 ton class exceeding several hundred kg.

マニピュレータ12はその容量(可搬質量)より切断工具21の切断反力が大きなものが用いられる。通常のマニピュレータでは、マニピュレータの容量(例えば500kg)が機械式切断工具21としてバンドソーの切断反力(例えば80kg)より大きなものが用いられるが、マニピュレータと切断装置の通常の使用態様である。   A manipulator 12 having a cutting reaction force of the cutting tool 21 larger than its capacity (portable mass) is used. In a normal manipulator, a manipulator having a capacity (for example, 500 kg) larger than the cutting reaction force (for example, 80 kg) of the band saw is used as the mechanical cutting tool 21. However, this is a normal usage mode of the manipulator and the cutting apparatus.

この実施形態に示される機械式切断装置10は、機械式切断工具21の切断反力より小さな容量のマニピュレータ12を採用し、小さな容量のマニピュレータ12に装着した機械式切断装置10での切断作業を実施することにある。   The mechanical cutting device 10 shown in this embodiment employs a manipulator 12 having a smaller capacity than the cutting reaction force of the mechanical cutting tool 21, and performs cutting work with the mechanical cutting device 10 mounted on the manipulator 12 having a small capacity. There is to do.

小容量のマニピュレータ12に装着した機械式切断機構14での切断作業を実施するポイントは、機械式切断工具21からの反力やモーメントを効果的に受ける手法を確立することである。切断中に様々な方向からの切断反力がマニピュレータ12の多関節アーム機構に作用する。様々で多様な切断反力が作用すると、アーム16,17,18がガタツキを増長させる原因となり、切断作業が不安定となる。   The point of carrying out the cutting operation by the mechanical cutting mechanism 14 mounted on the small-capacity manipulator 12 is to establish a method for effectively receiving the reaction force and moment from the mechanical cutting tool 21. Cutting reaction forces from various directions act on the articulated arm mechanism of the manipulator 12 during cutting. When various and various cutting reaction forces act, the arms 16, 17, and 18 cause the backlash to increase, and the cutting operation becomes unstable.

また、切断対象物26が確実に固定されていないと、多関節アーム機構のアーム16,17,18は、様々な方向から切断反力を受けることとなり、切断作業を不安定にする。   Further, if the cutting object 26 is not securely fixed, the arms 16, 17, and 18 of the multi-joint arm mechanism receive a cutting reaction force from various directions, making the cutting operation unstable.

切断作業を安定化させ、安定した切断を実現するためには、
1)切断反力をマニピュレータ12が効率的に受け、少なくとも切断反力が一方向を向くように限定させ得る処置を講じ、
2)切断対象物26、例えば熱交換器の配管群27の固定を確実に行なうこと、が必要である。
In order to stabilize the cutting work and realize stable cutting,
1) The manipulator 12 receives the cutting reaction force efficiently, and takes measures that can limit at least the cutting reaction force in one direction,
2) It is necessary to securely fix the cutting object 26, for example, the pipe group 27 of the heat exchanger.

次に機械式切断装置10の作用を説明する。   Next, the operation of the mechanical cutting device 10 will be described.

固定式あるいは移動式の取付ベース11にマニピュレータ12を設置する。マニピュレータ12の先端部に機械式切断機構14の装置本体20を装着し、機械式切断機構14の切断工具21を二次元あるいは三次元移動自在に保持する。その際、マニピュレータ12は、立設された基部アーム15のアーム軸廻りに回動自在としてもよい。   A manipulator 12 is installed on a fixed or movable mounting base 11. The main body 20 of the mechanical cutting mechanism 14 is attached to the tip of the manipulator 12, and the cutting tool 21 of the mechanical cutting mechanism 14 is held so as to be movable two-dimensionally or three-dimensionally. At that time, the manipulator 12 may be rotatable around the arm axis of the erected base arm 15.

機械式切断機構14をマニピュレータ12の先端部に装着された状態で、マニピュレータ12を遠隔操作させ、マニピュレータ12の先端に装着された機械式切断機構14を切断対象物26の切断箇所付近に移動させる。   With the mechanical cutting mechanism 14 mounted on the tip of the manipulator 12, the manipulator 12 is remotely operated to move the mechanical cutting mechanism 14 mounted on the tip of the manipulator 12 to the vicinity of the cutting position of the cutting object 26. .

続いて、機械式切断機構14の駆動手段23を動作させ、機械式切断機構14を駆動させる。機械式切断工具21、例えば回転式ディスク状切断工具は、駆動手段23の駆動によりスピンドル22を介して回転駆動される。   Subsequently, the driving means 23 of the mechanical cutting mechanism 14 is operated to drive the mechanical cutting mechanism 14. A mechanical cutting tool 21, for example, a rotary disc-shaped cutting tool, is driven to rotate through a spindle 22 by driving of a driving unit 23.

駆動手段23に駆動される機械式切断工具21を、固定された切断対象物26に当てて昇降方向に移動させ、切断作業を行なう。機械式切断工具21の動作は、切断工具が固定された切断対象物26を切断するときのみ、駆動手段23で回転駆動させてもよい。   The mechanical cutting tool 21 driven by the driving means 23 is moved against the fixed cutting object 26 in the up-and-down direction to perform a cutting operation. The operation of the mechanical cutting tool 21 may be driven to rotate by the driving means 23 only when the cutting object 26 to which the cutting tool is fixed is cut.

このように、機械式切断機構14をマニピュレータ12の先端部に装着し、遠隔操作でマニピュレータ12を駆動させて切断対象物26に近付け、機械式切断機構14の切断工具21を切断方向に移動させつつ駆動手段23から所要の駆動力で切断作業を行なうことで、切断対象物26を円滑かつスムーズに切断することができる。   In this way, the mechanical cutting mechanism 14 is mounted on the tip of the manipulator 12, and the manipulator 12 is driven remotely to approach the object 26 to be cut, and the cutting tool 21 of the mechanical cutting mechanism 14 is moved in the cutting direction. On the other hand, the cutting object 26 can be cut smoothly and smoothly by performing the cutting operation with the required driving force from the driving means 23.

その際、機械式切断機構14は複雑な2Dまたは3Dの動きが可能なマニピュレータ12の先端部に装着されているので、ある程度複雑な形状の切断対象物26に対しても、切断作業を単一の機械式切断工具21で対応させることができる。切断対象物26の各々に対して機械式切断工具21を設けたり、また、切断対象物26の各々に対する機械式切断工具21の移動装置を用意する必要がない。   At this time, since the mechanical cutting mechanism 14 is attached to the tip of the manipulator 12 capable of complicated 2D or 3D movement, a single cutting operation can be performed even on a cutting object 26 having a somewhat complicated shape. The mechanical cutting tool 21 can be used. There is no need to provide a mechanical cutting tool 21 for each of the cutting objects 26 or to prepare a moving device for the mechanical cutting tool 21 for each of the cutting objects 26.

この機械式切断機構14においては、1つの機械式切断工具21で切断対象物26の金属製配管群27の切断作業を実施することができるので、切断対象物26に付着された有害物質を金属材料内に溶かし込むことがなく、切断切屑あるいは切断粉とともに容易に回収することができ、周囲に有害物質を撒き散らすことがない。また、切断後の洗浄が容易となり、使用材料をリサイクルに供することができる。   In this mechanical cutting mechanism 14, the cutting work of the metal pipe group 27 of the object 26 to be cut can be performed with one mechanical cutting tool 21. It does not dissolve in the material and can be easily recovered together with the cutting chips or cutting powder, and no harmful substances are scattered around. Moreover, the cleaning after cutting becomes easy, and the used material can be used for recycling.

[第2の実施形態]
図2および図3は、本発明に係る機械式切断装置の第2実施形態を示すものである。
[Second Embodiment]
2 and 3 show a second embodiment of the mechanical cutting device according to the present invention.

この実施形態に示された機械式切断装置10Aは機械式切断機構14Aが多関節アーム機構からなるマニピュレータ12の先端部に装着される構成は、第1実施形態に示された機械式切断装置10と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。   The mechanical cutting device 10A shown in this embodiment is configured such that the mechanical cutting mechanism 14A is mounted on the distal end portion of the manipulator 12 composed of an articulated arm mechanism. The mechanical cutting device 10A shown in the first embodiment is the same as the mechanical cutting device 10A shown in FIG. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図2に示された機械式切断機構14Aは、マニピュレータ12の先端部の取着アーム18に装置本体30が回動可能に装着される。この装置本体30は昇降方向に延設された本体ベース31を有し、この本体ベース31に対し昇降機構32により取付ベース(昇降ベース)33が昇降自在に設けられる。   In the mechanical cutting mechanism 14 </ b> A shown in FIG. 2, the apparatus main body 30 is rotatably attached to the attachment arm 18 at the distal end portion of the manipulator 12. The apparatus main body 30 has a main body base 31 extending in the up-and-down direction, and an attachment base (elevating base) 33 is provided on the main body base 31 by an elevating mechanism 32 so as to be movable up and down.

昇降機構32は本体ベース31の上部設置台34に設けられた駆動モータ35とこの駆動モータ35の出力が減速機構36を介して伝達される昇降スクリュシャフト37とを有し、このスクリュシャフト37に取付ベース33に埋め込まれてナットあるいはボールナットがねじ結合される。スクリュシャフト37は本体ベース31にシャフト軸廻りに回転自在に立設され、このスクリュシャフト37と並行にガイドシャフト38がスライドシャフトとして設けられる。ガイドシャフト38は複数本、例えば2本がスクリュシャフト37の両側に対をなすように設けられる。   The elevating mechanism 32 has a drive motor 35 provided on the upper installation base 34 of the main body base 31 and an elevating screw shaft 37 to which the output of the drive motor 35 is transmitted via the speed reduction mechanism 36. A nut or a ball nut is screwed and embedded in the mounting base 33. The screw shaft 37 is erected on the main body base 31 so as to be rotatable around the shaft axis, and a guide shaft 38 is provided as a slide shaft in parallel with the screw shaft 37. A plurality of guide shafts 38, for example, two are provided so as to form a pair on both sides of the screw shaft 37.

取付ベース33はスクリュシャフト37にネジ結合される一方、ガイドシャフト38に係合しており、昇降が案内される。駆動モータ35の駆動により取付ベース33はガイドシャフト38に沿って昇降され、上下方向に摺動せしめられる。このようにして、機械式切断機構14Aマニピュレータ12の先端部に装着された装置本体30の本体ベース31に対し昇降ベースである取付ベース33が昇降機構32により昇降自在に案内される。   The mounting base 33 is screwed to the screw shaft 37 and is engaged with the guide shaft 38 to guide the ascending and descending. The mounting base 33 is moved up and down along the guide shaft 38 by the drive motor 35 and is slid in the vertical direction. In this manner, the mounting base 33 that is the lifting base is guided by the lifting mechanism 32 so as to be movable up and down with respect to the main body base 31 of the apparatus main body 30 attached to the distal end portion of the mechanical cutting mechanism 14A manipulator 12.

また、本体ベース31に昇降自在に設けられた取付ベース32にも駆動モータ40にて減速機構41を介して支持される進退スクリュシャフト43が設けられる。このスクリュシャフト43は昇降ベース(取付ベース)33の昇降スクリュシャフト37と略直交する横方向に設けられ、取付本体45を、切断対象物26である熱交換器の配管群27に進退可能にねじ結合されている。   An advancing / retreating screw shaft 43 supported by a drive motor 40 via a speed reduction mechanism 41 is also provided on the mounting base 32 provided on the main body base 31 so as to be movable up and down. The screw shaft 43 is provided in a lateral direction substantially orthogonal to the lifting screw shaft 37 of the lifting base (mounting base) 33, and the mounting body 45 is screwed so as to be able to advance and retreat to the pipe group 27 of the heat exchanger that is the object to be cut 26. Are combined.

駆動モータ40、減速機構41およびスクリュシャフト43により、取付本体45を略水平方向に往復ストロークさせる進退機構46が構成される。この進退機構46により取付本体45は切断対象物26に進退自在に取り付けられる。   The drive motor 40, the speed reduction mechanism 41, and the screw shaft 43 constitute an advance / retreat mechanism 46 that reciprocates the mounting body 45 in a substantially horizontal direction. By this advance / retreat mechanism 46, the attachment main body 45 is attached to the cutting object 26 so as to freely advance and retract.

取付本体45はスクリュシャフト43と平行に、昇降ベース33に設けられたガイドシャフト47に沿って安定的に移動される。このガイドシャフト47もスクリュシャフト43の両側にスクリュシャフト43を挟み込むように平行に設けられ、取付本体45の進退移動をスムーズに案内している。   The mounting body 45 is stably moved along a guide shaft 47 provided on the elevating base 33 in parallel with the screw shaft 43. The guide shaft 47 is also provided in parallel so as to sandwich the screw shaft 43 on both sides of the screw shaft 43, and smoothly guides the advancing and retreating movement of the mounting body 45.

また、昇降ベースとしての取付ベース33に進退機構46を介して進退自在に取付本体45が設けられ、この取付本体45に機械式切断工具48が支持される一方、この切断工具48は駆動モータ等の駆動手段49によりスピンドル50を介して駆動される。この機械式切断工具48および駆動手段49はボックス状の取付本体45の両側に設けられる。   Further, a mounting body 45 is provided on a mounting base 33 as an elevating base so as to be movable back and forth via an advancing / retracting mechanism 46, and a mechanical cutting tool 48 is supported on the mounting body 45, while the cutting tool 48 is a drive motor or the like. The driving means 49 drives the spindle 50 through the spindle 50. The mechanical cutting tool 48 and the driving means 49 are provided on both sides of the box-shaped mounting body 45.

図2および図3は、機械式切断機構14Aに備えられる機械式切断工具48としてチップソーを設けた例を示す。チップソーは回転する円盤(ディスク)の円周上に多数の切削刃を取り付けた切断工具である。   2 and 3 show an example in which a tip saw is provided as the mechanical cutting tool 48 provided in the mechanical cutting mechanism 14A. The tip saw is a cutting tool in which a large number of cutting blades are mounted on the circumference of a rotating disk (disk).

機械式切断機構14Aは、取付本体45と、この取付本体45に設けられた駆動モータ等の駆動手段49と、この駆動手段49の出力軸(スピンドル)50に装着された機械式切断工具48としてのチップソーとを有する。   The mechanical cutting mechanism 14A includes a mounting main body 45, a driving means 49 such as a driving motor provided on the mounting main body 45, and a mechanical cutting tool 48 mounted on an output shaft (spindle) 50 of the driving means 49. With a tip saw.

この機械式切断機構14Aにおいて、構造物、機器等の切断対象物26は配管固定機構53で固定される。この配管固定機構53は切断対象物26である例えば熱交換器の配管群27を固定保持するもので、配管固定機構53の本体プレート54には、機械式切断工具の移動を案内する昇降方向のガイド溝55が備えられる。   In this mechanical cutting mechanism 14 </ b> A, a cutting object 26 such as a structure or a device is fixed by a pipe fixing mechanism 53. The pipe fixing mechanism 53 fixes and holds, for example, the pipe group 27 of the heat exchanger, which is the object 26 to be cut, and the main body plate 54 of the pipe fixing mechanism 53 has a vertical direction that guides the movement of the mechanical cutting tool. A guide groove 55 is provided.

配管固定機構53は機械式切断機構14Aの本体ベース31に取り付けられ、昇降機構32に設けられた取付ベース(昇降ベース)33と切断対象物26である配管群27とを一時的に固定する役割を担っている。配管固定機構53はマニピュレータ12の先端部に装着された装置本体30の本体ベース31に取り付けられ、この取付状態で配管群27の個々の配管同士が一時固定される。個々の配管同士の一時固定とは、切断作業中とその作業前後の短い時間、配管同士が固定状態にあることを示す。   The pipe fixing mechanism 53 is attached to the main body base 31 of the mechanical cutting mechanism 14A, and temporarily fixes an attachment base (elevating base) 33 provided in the elevating mechanism 32 and the pipe group 27 that is the object 26 to be cut. Is responsible. The pipe fixing mechanism 53 is attached to the main body base 31 of the apparatus main body 30 attached to the distal end portion of the manipulator 12, and the individual pipes of the pipe group 27 are temporarily fixed in this attached state. The temporary fixing of individual pipes means that the pipes are in a fixed state during a cutting operation and for a short time before and after the cutting operation.

この機械式切断機構14Aでは、昇降ベース33の昇降を案内する昇降機構32が設けられるが、この昇降機構32のガイドシャフト38は他のガイド部品であってもよく、スクリュシャフト37は歯車やプーリ、タイミングベルト等の他の動力伝達部材であってもよい。進退機構32を構成するガイドシャフト38およびスクリュシャフト37も同様である。   In this mechanical cutting mechanism 14A, an elevating mechanism 32 for guiding elevating of the elevating base 33 is provided, but the guide shaft 38 of the elevating mechanism 32 may be another guide component, and the screw shaft 37 is a gear or pulley. Other power transmission members such as a timing belt may be used. The same applies to the guide shaft 38 and the screw shaft 37 constituting the advance / retreat mechanism 32.

次に、第2実施形態に示された機械式切断装置10Aの作用を説明する。   Next, the operation of the mechanical cutting device 10A shown in the second embodiment will be described.

この機械式切断装置10Aは、第1実施形態に示された機械式切断装置10と同様に多関節アーム機構からなるマニピュレータ12の先端部に装着され、マニピュレータ12の遠隔操作により二次元あるいは三次元移動せしめられる。   This mechanical cutting device 10A is attached to the tip of a manipulator 12 composed of an articulated arm mechanism in the same manner as the mechanical cutting device 10 shown in the first embodiment, and is two-dimensional or three-dimensional by remote operation of the manipulator 12. It can be moved.

一方、切断対象物26である熱交換器の配管群27は配管固定機構53で固定される一方、この配管固定機構53を機械式切断機構14Aの装置本体30に必要に応じて取り付ける。   On the other hand, the pipe group 27 of the heat exchanger that is the cutting object 26 is fixed by the pipe fixing mechanism 53, and the pipe fixing mechanism 53 is attached to the apparatus main body 30 of the mechanical cutting mechanism 14A as necessary.

機械式切断機構14Aはマニピュレータ12の先端部に装着された装置本体30の本体ベース31に対し、昇降ベース33が昇降機構32で昇降自在に設けられ、この昇降ベース33に対し機械式切断機構39の取付本体45が進退機構46により進退自在に設けられる。この取付本体45には、駆動手段49および機械式切断工具48が取り付けられる。   The mechanical cutting mechanism 14 </ b> A is provided with an elevating base 33 that can be moved up and down by an elevating mechanism 32 with respect to the main body base 31 of the apparatus main body 30 mounted at the tip of the manipulator 12. The mounting body 45 is provided by an advance / retreat mechanism 46 so as to freely advance and retract. A driving means 49 and a mechanical cutting tool 48 are attached to the attachment main body 45.

このようにして、機械式切断機構14Aの切断工具48は、昇降機構32により昇降され、この昇降方向と直交する方向に進退機構46により進退移動せしめられる。機械式切断工具48はマニピュレータ12の先端部領域で昇降かつ進退自在に支持される。   In this way, the cutting tool 48 of the mechanical cutting mechanism 14A is moved up and down by the lifting mechanism 32 and moved forward and backward by the advance / retreat mechanism 46 in a direction orthogonal to the lifting direction. The mechanical cutting tool 48 is supported at the tip end region of the manipulator 12 so as to be movable up and down and back and forth.

機械式切断機構14Aはマニピュレータ12の先端部に装着され、遠隔操作により二次元あるいは三次元移動される一方、マニピュレータ12に装着された機械式切断機構14Aは、昇降機構32および進退機構46の遠隔操作により、機械式切断工具48を昇降移動あるいは進退移動させる。   The mechanical cutting mechanism 14A is attached to the tip of the manipulator 12 and is moved two-dimensionally or three-dimensionally by remote operation, while the mechanical cutting mechanism 14A attached to the manipulator 12 is remote from the lifting mechanism 32 and the advance / retreat mechanism 46. By the operation, the mechanical cutting tool 48 is moved up and down or moved back and forth.

機械式切断機構14Aが切断対象物26付近で、配管固定機構53を切断対象物26に一時固定させる場所まで移動させる。配管固定機構53が切断対象物26を一時固定させる位置に来ても、機械式切断工具48が切断対象物26の配管群27に触れない位置まで、図3において配管群27の左側に移動させておく。   The mechanical cutting mechanism 14 </ b> A moves near the cutting object 26 to a place where the pipe fixing mechanism 53 is temporarily fixed to the cutting object 26. Even when the pipe fixing mechanism 53 comes to a position for temporarily fixing the object 26 to be cut, the mechanical cutting tool 48 is moved to the left side of the pipe group 27 in FIG. 3 until the mechanical cutting tool 48 does not touch the pipe group 27 of the object 26 to be cut. Keep it.

マニピュレータ12の先端部に装着された機械式切断機構14Aを切断場所付近まで移動させた後、配管固定機構53により機械式切断機構14Aと配管群27とを一時固定させる。   After the mechanical cutting mechanism 14A attached to the tip of the manipulator 12 is moved to the vicinity of the cutting location, the mechanical cutting mechanism 14A and the pipe group 27 are temporarily fixed by the pipe fixing mechanism 53.

その後、機械式切断機構14Aの駆動手段49を動作させて機械式切断工具48であるチップソーを回転駆動させ、進退機構46および昇降機構32を適宜動作させ、配管群27に切断作業を実施する。機械式切断工具48の動作タイミングは、他にも種々考えられ、配管群27の切断時のみ、切断工具を駆動させる構成としてもよい。   Thereafter, the driving means 49 of the mechanical cutting mechanism 14A is operated to rotate and drive the tip saw that is the mechanical cutting tool 48, and the advancing / retracting mechanism 46 and the elevating mechanism 32 are appropriately operated to perform the cutting work on the pipe group 27. Various other operation timings of the mechanical cutting tool 48 may be considered, and the cutting tool may be driven only when the piping group 27 is cut.

この機械式切断装置10Aは、装置本体30を配管固定機構53に取付可能とし、機械式切断機構14Aに昇降機構32と進退機構46とを備え、マニピュレータ12の先端部で、機械式切断工具48を昇降および進退自在に支持したので、マニピュレータ12に昇降機構32および進退機構46を持ち運ぶ能力、すなわち容量があれば、大きな切断反力が発生する切断作業を行なうことができる。   This mechanical cutting device 10A allows the device main body 30 to be attached to a pipe fixing mechanism 53, the mechanical cutting mechanism 14A includes an elevating mechanism 32 and an advancing / retreating mechanism 46, and a mechanical cutting tool 48 at the tip of the manipulator 12. Since the manipulator 12 has the ability to carry the lifting mechanism 32 and the advance / retreat mechanism 46, that is, the capacity, it is possible to perform a cutting operation in which a large cutting reaction force is generated.

この場合、切断対象物26である熱交換器の配管群27を切断することに伴なう機械式切断工具48の切断反力は、配管固定機構53で受けて吸収され、マニピュレータ12に伝達されるのが防止される。   In this case, the cutting reaction force of the mechanical cutting tool 48 that accompanies the cutting of the pipe group 27 of the heat exchanger that is the cutting object 26 is received and absorbed by the pipe fixing mechanism 53 and transmitted to the manipulator 12. Is prevented.

また、機械式切断機構14Aは機械式切断工具48を駆動させる駆動手段49の出力軸であるスピンドル50や昇降機構32、進退機構46、配管固定機構53の剛性を向上させれば、切断反力負担能力や切断作業に伴なう振動をさらに抑え込むことができ、作業環境が悪い場所で行なっても、より過酷な切断作業に対応することができる。   Further, the mechanical cutting mechanism 14A can improve the rigidity of the spindle 50, the lifting mechanism 32, the advance / retreat mechanism 46, and the pipe fixing mechanism 53, which are output shafts of the driving means 49 for driving the mechanical cutting tool 48, so that the cutting reaction force is improved. The vibration associated with the load capacity and the cutting work can be further suppressed, and even when the work environment is poor, it is possible to cope with a severer cutting work.

マニピュレータ12は、機械式切断装置10Aの(第1実施形態の機械式切断装置10に較べて質量増加分のみを負担するだけの容量でよく、機械式切断工具48の切断反力よりマニピュレータ12の能力(容量)を小さくすることができ、マニピュレータ12は小容量(可搬質量)のもので充分である。   The manipulator 12 may have a capacity that only bears an increase in mass of the mechanical cutting device 10A (compared to the mechanical cutting device 10 of the first embodiment). The capacity (capacity) can be reduced, and it is sufficient that the manipulator 12 has a small capacity (portable mass).

[第3の実施形態]
図4および図5は、本発明に係る機械式切断装置10Bの第3実施形態を示すものである。
[Third Embodiment]
4 and 5 show a third embodiment of a mechanical cutting device 10B according to the present invention.

図4は、第3実施形態に係る機械式切断装置10Bの側面図、図5は機械式切断装置10Bの平面図を示すものである。第3実施形態に示された機械式切断装置10Bもマニピュレータ12の先端部に機械式切断装置10Bを装着したものであり、第1実施形態に示された機械式切断装置10と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 4 is a side view of the mechanical cutting device 10B according to the third embodiment, and FIG. 5 is a plan view of the mechanical cutting device 10B. The mechanical cutting device 10B shown in the third embodiment is also the one in which the mechanical cutting device 10B is attached to the tip of the manipulator 12, and the same configuration as the mechanical cutting device 10 shown in the first embodiment is used. The same reference numerals are given and the description is omitted.

図4に示された機械式切断機構14Bは装置本体20の背面側に係合突起60を設け、この係合突起60を切断対象物26である熱交換器の両配管群27を固定した拘束補助装置61の係合ガイド溝62に係合支持させたものである。   The mechanical cutting mechanism 14B shown in FIG. 4 is provided with an engagement protrusion 60 on the back side of the apparatus main body 20, and the engagement protrusion 60 is a restraint that fixes both pipe groups 27 of the heat exchanger that is the object 26 to be cut. It is engaged and supported in the engagement guide groove 62 of the auxiliary device 61.

拘束補助装置61は係合ガイド機構を構成する係合ガイド溝62と配管群27を固定する配管固定機構63とを有し、配管固定機構63には本体プレート64の前面側に機械式切断工具21の昇降を案内する切断ガイド溝65が昇降方向に設けられる。この切断ガイド溝65と平行に係合ガイド溝(スライド係合溝)62が設けられ、係合ガイド機構59が構成される。スライド係合溝62は機構本体66の本体プレート64の表面から突出する対のカギ状ストッパ67間に形成され、スライド係合溝62に係合する係合突起60を昇降方向にスライド自在に案内している。スライド係合溝62と係合突起60は、平面視において補形形状をなすように形成される。スライド係合溝62に案内されて昇降スライドする係合突起60は、昇降方向のスライドが安定し、係合突起60がスライド係合溝62から抜き出されるのが防止される。   The restraint assisting device 61 has an engagement guide groove 62 constituting an engagement guide mechanism and a pipe fixing mechanism 63 for fixing the pipe group 27. The pipe fixing mechanism 63 has a mechanical cutting tool on the front side of the main body plate 64. A cutting guide groove 65 for guiding the elevation of 21 is provided in the elevation direction. An engagement guide groove (slide engagement groove) 62 is provided in parallel with the cutting guide groove 65, and an engagement guide mechanism 59 is configured. The slide engagement groove 62 is formed between a pair of key-like stoppers 67 protruding from the surface of the main body plate 64 of the mechanism main body 66, and guides the engagement protrusion 60 engaged with the slide engagement groove 62 so as to be slidable in the up-and-down direction. is doing. The slide engagement groove 62 and the engagement protrusion 60 are formed to have a complementary shape in plan view. The engagement protrusion 60 that slides up and down while being guided by the slide engagement groove 62 is stable in the up-and-down direction, and the engagement protrusion 60 is prevented from being pulled out of the slide engagement groove 62.

係合突起60はスライド係合溝62に係合する係合ヘッド68を有し、この係合ヘッド68がスライド係合溝62のカギ状ストッパ67に係合して抜出が防止される。   The engagement protrusion 60 has an engagement head 68 that engages with the slide engagement groove 62, and the engagement head 68 engages with a key-shaped stopper 67 of the slide engagement groove 62, thereby preventing extraction.

第3実施形態に示された機械式切断装置10Bは切断工具21の一例としてチップソーを採り上げており、このチップソーの機械式切断工具21で切断対象物26である配管群27を、配管群27の中心付近の二点鎖線部に沿って切断する例を示している。   The mechanical cutting device 10B shown in the third embodiment picks up a tip saw as an example of the cutting tool 21, and the pipe group 27, which is the object to be cut 26, is connected to the pipe group 27 by the mechanical cutting tool 21 of the tip saw. The example cut | disconnected along the dashed-two dotted line part of the center vicinity is shown.

図4および図5に示された機械式切断機構14Bはマニピュレータ12の先端部に直接取り付けられる。この機械式切断機構14Bでは、配管群27を一時固定し、機械式切断工具21の移動をガイドする拘束補助装置61が用いられる。拘束補助装置61は配管群27を固定する配管固定機構63と機械式切断工具21を昇降方向に案内する拘束ガイド機構59とを有する。   The mechanical cutting mechanism 14 </ b> B shown in FIGS. 4 and 5 is directly attached to the distal end portion of the manipulator 12. In the mechanical cutting mechanism 14B, a restraint assisting device 61 that temporarily fixes the pipe group 27 and guides the movement of the mechanical cutting tool 21 is used. The restraint auxiliary device 61 includes a pipe fixing mechanism 63 that fixes the pipe group 27 and a restraint guide mechanism 59 that guides the mechanical cutting tool 21 in the up-and-down direction.

機械式切断機構14Bは拘束補助装置61のスライドガイド溝62に沿って滑らかに摺動し、上下方向の昇降が案内される。このスライドガイド溝62は昇降方向に形成され、機械式切断機構14Bの昇降方向を一方向にのみ許容している。機械式切断機構14Bの昇降方向以外の動きは、スライドガイド溝62により拘束される。   The mechanical cutting mechanism 14B slides smoothly along the slide guide groove 62 of the restraint assist device 61, and is guided up and down in the vertical direction. The slide guide groove 62 is formed in the ascending / descending direction, and allows the ascending / descending direction of the mechanical cutting mechanism 14B only in one direction. The movement of the mechanical cutting mechanism 14B other than the lifting / lowering direction is restrained by the slide guide groove 62.

第3実施形態では、拘束補助装置61の配管固定機構63にスライドガイド溝62を設け、機械式切断機構14Bの装置本体20に係合突起60を設けて拘束ガイド機構59を構成した例を示したが、拘束補助装置61側に係合突起60を設け、装置本体20にスライドガイド溝を設けてもよい。また、機械式切断機構14Bは、機械式切断工具21を昇降方向のみにガイドし、昇降方向以外の方向への動きを拘束するものである。この拘束を行なうものであれば、他の構造であってもよい。例えば、スライドレールとスライドレールに沿うスライダあるいはスライドブロックとの組合せた拘束ガイド機構で構成してもよい。   In the third embodiment, an example in which a restraint guide mechanism 59 is configured by providing a slide guide groove 62 in the pipe fixing mechanism 63 of the restraint assist device 61 and providing an engagement protrusion 60 in the device main body 20 of the mechanical cutting mechanism 14B is shown. However, the engagement protrusion 60 may be provided on the restraint auxiliary device 61 side, and the slide guide groove may be provided in the device main body 20. The mechanical cutting mechanism 14B guides the mechanical cutting tool 21 only in the up-and-down direction and restrains movement in directions other than the up-and-down direction. Any other structure may be used as long as this constraint is performed. For example, you may comprise by the restraint guide mechanism which combined the slide rail and the slider or slide block along a slide rail.

次に、機械式切断装置10Bの作用を説明する。   Next, the operation of the mechanical cutting device 10B will be described.

第3実施形態に示された機械式切断装置10Bもマニピュレータ12の先端部に装着された機械式切断機構14Bを有し、遠隔操作により機械式切断機構14Bは二次元(2D)あるいは三次元(3D)移動せしめられる。   The mechanical cutting device 10B shown in the third embodiment also has a mechanical cutting mechanism 14B attached to the distal end portion of the manipulator 12, and the mechanical cutting mechanism 14B can be two-dimensional (2D) or three-dimensional ( 3D) It is moved.

マニピュレータ12に取り付けられた機械式切断機構14Bが切断対象物26である熱交換器の配管群27近くに持ち来されても、機械式切断機構14Bが配管群27から離れているときに、配管群27を拘束補助装置61の配管固定機構63により一時固定させる。   Even if the mechanical cutting mechanism 14B attached to the manipulator 12 is brought close to the piping group 27 of the heat exchanger that is the cutting object 26, when the mechanical cutting mechanism 14B is separated from the piping group 27, the piping The group 27 is temporarily fixed by the pipe fixing mechanism 63 of the restraint assisting device 61.

この配管群27を配管固定機構63で一時固定させた状態で機械式切断機構14Bを動作させ、機械式切断工具21である例えばチップソーを回転駆動させる。   The mechanical cutting mechanism 14B is operated in a state where the pipe group 27 is temporarily fixed by the pipe fixing mechanism 63, and for example, the tip saw as the mechanical cutting tool 21 is driven to rotate.

次に、マニピュレータ12を遠隔操作で動作させ、機械式切断機構14Bに付随する係合突起60を拘束補助装置61のスライド係合溝62に嵌合させ、係合させる。続いて、スライドガイド溝62に沿ってマニピュレータ12の先端部を移動させ、機械式切断工具21により配管群27の切断作業を行なう。機械式切断工具21を駆動させるタイミングは、他にも種々考えられる。   Next, the manipulator 12 is operated by remote operation, and the engagement protrusion 60 associated with the mechanical cutting mechanism 14B is fitted into the slide engagement groove 62 of the restraint assisting device 61 and engaged. Subsequently, the distal end portion of the manipulator 12 is moved along the slide guide groove 62, and the pipe group 27 is cut by the mechanical cutting tool 21. Various other timings for driving the mechanical cutting tool 21 are also conceivable.

第3実施形態に示された機械式切断装置10Bによれば、マニピュレータ12が負担するのは、機械式切断装置10Bの自重のみである。第2実施形態に示された機械式切断装置10Aにより、昇降機構32や進退機構46」を不要となる分、マニピュレータ12の一層軽量化を図ることができる。   According to the mechanical cutting device 10B shown in the third embodiment, the manipulator 12 bears only the weight of the mechanical cutting device 10B. The mechanical cutting device 10A shown in the second embodiment can further reduce the weight of the manipulator 12 because the lifting mechanism 32 and the advance / retreat mechanism 46 "are not required.

また、機械式切断装置10Bに備えられる切断工具21が切断中に受ける切断反力も切断方向成分(昇降方向)のみの反力のみであり、切断速度を適切に設定することで、安定した切断が可能となる。   Further, the cutting reaction force received during cutting by the cutting tool 21 provided in the mechanical cutting device 10B is only the reaction force of only the cutting direction component (lifting direction), and stable cutting can be achieved by appropriately setting the cutting speed. It becomes possible.

また、機械式切断工具21の昇降移動による切断作業を、切断方向が天から地となるように、機械式切断機構14Bおよび拘束補助装置61、切断対象物26を配置することにより、機械式切断機構14B自重を、適当な重りの付加で調節することで、自重成分のみで切断することも可能である。   In addition, the mechanical cutting tool 14B, the restraint assisting device 61, and the cutting object 26 are arranged so that the cutting operation by the vertical movement of the mechanical cutting tool 21 is performed so that the cutting direction is from the top to the ground. By adjusting the weight of the mechanism 14B by adding an appropriate weight, it is possible to cut only with the weight component.

この機械式切断機構14Bでは、機械式切断工具21の切断に伴なう切断反力より容量の小さいマニピュレータ12を用いて過酷な切断作業を実施することができる。   In this mechanical cutting mechanism 14B, a severe cutting operation can be performed using the manipulator 12 having a capacity smaller than the cutting reaction force accompanying the cutting of the mechanical cutting tool 21.

[第4の実施形態]
図6は、本発明に係る機械式切断装置10Cの第4実施形態を示すものである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 shows a fourth embodiment of a mechanical cutting device 10C according to the present invention.

この実施形態に示された機械式切断装置10Cは、切断対象物26である熱交換器の配管群27をサポートする配管固定機構70に特徴を有する。他の構成は第1実施形態に示される機械式切断装置10と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。   The mechanical cutting device 10 </ b> C shown in this embodiment is characterized by a pipe fixing mechanism 70 that supports a pipe group 27 of a heat exchanger that is a cutting object 26. Since other configurations are not different from the mechanical cutting device 10 shown in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

切断対象物26としての配管群27をサポートする配管固定機構70は、固定させたベースフレーム71上に立設された固定フレーム72と、この固定フレーム72に対向し、ベースフレーム71に固定の水平支軸73廻りに回動自在の可動フレーム74とを有し、この可動フレーム74を作動シリンダ75アクチュエータ等の作動機構により、固定フレーム72に対向する作動位置と固定フレーム72から離れた不作動位置との間を揺動自在に支持させる。   The pipe fixing mechanism 70 that supports the pipe group 27 as the cutting object 26 includes a fixed frame 72 erected on a fixed base frame 71 and a horizontal frame that faces the fixed frame 72 and is fixed to the base frame 71. The movable frame 74 has a movable frame 74 that is rotatable around the support shaft 73. The movable frame 74 is operated by an operating mechanism such as an operating cylinder 75 actuator, and an operating position facing the fixed frame 72 and a non-operating position separated from the fixed frame 72. Is supported in a swingable manner.

可動フレーム74が作動位置を取るとき、両フレーム72,74間に配管群27を挟持させてサポートし、一時固定させる。   When the movable frame 74 takes the operating position, the piping group 27 is sandwiched and supported between the frames 72 and 74 and temporarily fixed.

次に、第4実施形態に示された機械式切断装置10Cの作用を説明する。   Next, the operation of the mechanical cutting device 10C shown in the fourth embodiment will be described.

機械式切断装置10Cは第1実施形態に示された機械式切断装置10と同様に、マニピュレータ12の先端部に装着された機械式切断機構14Cを有し、マニピュレータ12を遠隔操作することにより、二次元(2D)または三次元(3D)移動せしめられる。   Similar to the mechanical cutting device 10 shown in the first embodiment, the mechanical cutting device 10C has a mechanical cutting mechanism 14C attached to the tip of the manipulator 12, and by remotely operating the manipulator 12, It can be moved in two dimensions (2D) or three dimensions (3D).

機械式切断機構14Cを取り付けたマニピュレータ12は、遠隔操作により自由に移動せしめられる。   The manipulator 12 to which the mechanical cutting mechanism 14C is attached can be freely moved by remote operation.

一方、作動シリンダ75あるいはアクチュエータを動作させて可動フレーム74を開き、可動フレーム74が開いた状態で切断対象物26の配管群27が可動フレーム74と固定フレーム72の間に運び込まれる。配管群27を両フレーム72,74間に運搬した状態で作動シリンダ75あるいはアクチュエータを作動させて可動フレーム74を閉じ、配管群27を挟み込むことで両フレーム72,74間に配管群27をサポートし、一時固定される。   On the other hand, the operating cylinder 75 or the actuator is operated to open the movable frame 74, and the piping group 27 of the cutting object 26 is carried between the movable frame 74 and the fixed frame 72 in a state where the movable frame 74 is opened. With the piping group 27 transported between both frames 72 and 74, the operating cylinder 75 or actuator is operated to close the movable frame 74, and the piping group 27 is sandwiched so that the piping group 27 is supported between the frames 72 and 74. , Temporarily fixed.

図6に示された配管固定機構70は、床に設置され、可動フレーム74の上部が開く構造となっているが、可動フレーム74の下部が開く構造の配管固定機構を採用してもよい。この場合には、配管固定機構を吊設支持すればよい。   The pipe fixing mechanism 70 shown in FIG. 6 is installed on the floor and has a structure in which the upper part of the movable frame 74 opens. However, a pipe fixing mechanism in which the lower part of the movable frame 74 opens may be adopted. In this case, the piping fixing mechanism may be suspended and supported.

また、第4実施形態に示された機械式切断装置10Cにおいて、固定フレーム72あるいは可動フレーム74にスライド係合溝あるいは係合突起を設け、機械式切断工具21の装置本体20に係合突起あるいはスライド係合溝を設けることで、第3実施形態に示された拘束補助装置61と同様な拘束補助装置を設けることができる。   In the mechanical cutting device 10C shown in the fourth embodiment, the fixed frame 72 or the movable frame 74 is provided with a slide engaging groove or an engaging protrusion, and the mechanical cutting tool 21 has an engaging protrusion or an engaging protrusion. By providing the slide engagement groove, a restraint assist device similar to the restraint assist device 61 shown in the third embodiment can be provided.

この場合にも、第2実施形態、あるいは第3実施形態に示された機械式切断装置10A,10Bと同様な作用効果を奏する。   Also in this case, the same effects as the mechanical cutting devices 10A and 10B shown in the second embodiment or the third embodiment can be obtained.

[第1変形例]
図7は、機械式切断装置に備えられる配管固定機構80の第1変形例を示すものである。
[First Modification]
FIG. 7 shows a first modification of the pipe fixing mechanism 80 provided in the mechanical cutting device.

この配管固定機構80は固定フレームおよび可動フレームの一方のフレーム81にくし歯状のサポート部82を備えたものである。このサポート部82は拘束ピンとしてのサポートピン83を所要の取付ピッチで設けたものである。このサポートピン83間に形成される係合保持溝84に配管群27の各配管をそれぞれ収納させて保持させたものである。   This pipe fixing mechanism 80 is provided with a comb-shaped support portion 82 on one frame 81 of a fixed frame and a movable frame. This support portion 82 is provided with support pins 83 as restraining pins at a required mounting pitch. Each pipe of the pipe group 27 is stored and held in the engagement holding groove 84 formed between the support pins 83.

この変形例に示された配管固定機構80のフレーム81に設けられるくし歯状サポート部82は、配管群27が一列であるか、配管群27の表面側一列のみを切断する場合に適したものである。   The comb-like support portion 82 provided on the frame 81 of the pipe fixing mechanism 80 shown in this modification is suitable for the case where the pipe group 27 is in one line or only the front surface side of the pipe group 27 is cut. It is.

配管固定機構80は、サポートピン83間の取付ピッチを、切断される配管群27の配管ピッチと同じに設定され、サポートピン83間の収納溝84に配管群27の各配管を案内して係合保持させたものである。   The pipe fixing mechanism 80 is set so that the mounting pitch between the support pins 83 is the same as the pipe pitch of the pipe group 27 to be cut, and guides each pipe of the pipe group 27 to the storage groove 84 between the support pins 83. Are held together.

この配管固定機構80は、配管群27に配管固定機構80を当接させ、くし歯状のサポートピン83を配管群27の各配管間に挿入することで、各配管を係合保持させ、配管群27を機械式切断工具21(48)移動方向に対して拘束させることができる。   The pipe fixing mechanism 80 abuts the pipe fixing mechanism 80 on the pipe group 27 and inserts comb-shaped support pins 83 between the pipes of the pipe group 27 to engage and hold the pipes. The group 27 can be restrained with respect to the moving direction of the mechanical cutting tool 21 (48).

配管群27の拘束は、機械式切断工具21(48)が移動する方向に実施することが有効であるから、図7に示された配管固定機構80による配管群27の拘束例では、機械式切断工具21(48)の移動方向が上から下(または下から上)であることが前提である。   Since it is effective to restrain the piping group 27 in the direction in which the mechanical cutting tool 21 (48) moves, in the example of restraining the piping group 27 by the piping fixing mechanism 80 shown in FIG. It is assumed that the moving direction of the cutting tool 21 (48) is from top to bottom (or from bottom to top).

また、配管固定機構80では、図7の右側から当接されるフレームを設け、このフレームと左側からのくし歯付きのフレーム81とで配管群27を挟み込むように保持してもよい。   Further, the pipe fixing mechanism 80 may be provided with a frame abutted from the right side of FIG. 7 and hold the pipe group 27 between the frame and the frame 81 with comb teeth from the left side.

[第2変形例]
図8は配管固定機構の第2変形例を示すものである。
[Second Modification]
FIG. 8 shows a second modification of the pipe fixing mechanism.

この変形例に示された配管固定機構80Aは、図8に示された右側フレーム81bおよび左側フレーム81aの対向部位をサポート部82a,82bをそれぞれ形成し、サポート部にくし歯状のサポートピン83a,83bを所要の取付ピッチで固定したものである。両フレーム81a,81bに形成される各サポートピン83a,83bは取付ピッチ如何では対向位置に設けてもよいが、図8に示すように、右側フレーム81bのサポートピン83bを左側フレーム81aのサポートピン83bより半ピッチ分だけ相対的にずらして形成される。   In the pipe fixing mechanism 80A shown in this modification, support portions 82a and 82b are respectively formed at opposing portions of the right frame 81b and the left frame 81a shown in FIG. 8, and comb-like support pins 83a are formed on the support portion. , 83b are fixed at a required mounting pitch. Although the support pins 83a and 83b formed on both the frames 81a and 81b may be provided at opposite positions depending on the mounting pitch, as shown in FIG. 8, the support pin 83b of the right frame 81b is replaced with the support pin of the left frame 81a. It is formed with a relative shift by a half pitch from 83b.

配管群27が2列の場合に適する。2列の配管群27の1列分の各配管を左側フレーム81aの収納溝(係合保持溝)84aと右側フレーム81bのサポートピン83bとの間で保持し、他列の配管群27を右側フレーム81bの収納溝84aと左側フレーム81aのサポートピン82aで保持するようにしてもよい。   This is suitable when the piping group 27 has two rows. Each pipe of the two rows of pipe groups 27 is held between the storage groove (engagement holding groove) 84a of the left frame 81a and the support pin 83b of the right frame 81b, and the other groups of pipe groups 27 are held on the right side. You may make it hold | maintain with the accommodation groove | channel 84a of the flame | frame 81b, and the support pin 82a of the left side flame | frame 81a.

配管固定機構80Aは、対向部分にサポート部82a,82bを有する左右のフレーム81a,81bと、左右フレーム81a,81bのサポート部82a,82bに植設されたくし歯状のサポートピン83a,83bとから構成される。サポートピン83a,83bの取付ピッチは、切断される配管群27の配管ピッチと等しく、また、隣り合うサポートピン83a,83b同士の隙間寸法は、配管群27の隣り合う管同士の隙間より若干小さな寸法に構成される。   The pipe fixing mechanism 80A includes left and right frames 81a and 81b having support portions 82a and 82b at opposing portions, and comb-shaped support pins 83a and 83b implanted in the support portions 82a and 82b of the left and right frames 81a and 81b. Composed. The mounting pitch of the support pins 83a and 83b is equal to the piping pitch of the pipe group 27 to be cut, and the gap dimension between the adjacent support pins 83a and 83b is slightly smaller than the gap between adjacent pipes of the pipe group 27. Configured to dimensions.

第2変形例に示された配管固定機構80Aは、配管群27に配管固定機構80Aを当てる一方、配管群27の各配管の隙間に、左右フレーム81a,81bのサポートピン83a,83bを挿入して各配管を保持することにより、2列の配管群27を機械式切断工具21の移動方向に対して拘束することができる。   The pipe fixing mechanism 80A shown in the second modification applies the pipe fixing mechanism 80A to the pipe group 27, and inserts the support pins 83a and 83b of the left and right frames 81a and 81b into the gaps between the pipes of the pipe group 27. By holding each pipe, the two rows of pipe groups 27 can be restrained with respect to the moving direction of the mechanical cutting tool 21.

この配管固定機構80Aにおいては、配管群27の各配管を機械式切断工具21の切断方向に対し、簡易にかつスムーズに拘束して固定させることができる。   In the pipe fixing mechanism 80A, each pipe of the pipe group 27 can be easily and smoothly restrained and fixed with respect to the cutting direction of the mechanical cutting tool 21.

[第3変形例]
図9は機械式切断装置に備えられる配管固定機構90の第3変形例を示すものである。
[Third Modification]
FIG. 9 shows a third modification of the pipe fixing mechanism 90 provided in the mechanical cutting device.

第3変形例に示された配管固定機構90は左右フレーム91a,91bのサポート部92a,92bに設けられたノコギリ歯状のサポート歯93a,93bで1列の配管群27を保持したものである。左右フレーム91a,91bは隣接するノコギリ歯状のサポート歯93a,93b間に形成される係合保持溝94a,94bに1列の配管群27の各配管
が係合保持される。
The pipe fixing mechanism 90 shown in the third modified example is one in which one line of the pipe group 27 is held by saw-toothed support teeth 93a and 93b provided on the support portions 92a and 92b of the left and right frames 91a and 91b. . In the left and right frames 91a and 91b, the pipes of the pipe group 27 in one row are engaged and held in the engagement holding grooves 94a and 94b formed between the adjacent sawtooth support teeth 93a and 93b.

配管固定機構90に保持される配管群27が1列の場合には、左右のフレーム91a,91bのサポート部92a,92bに形成されるサポート歯93a,93bの山および谷の縦方向位置が同じとなるように形成される。配管群27が1列の場合には、左右のフレーム91a,91bのいずれか一方にノコギリ歯状のサポート歯93aまたは93bを形成したものであってもよい。   When the pipe group 27 held by the pipe fixing mechanism 90 is in a single row, the vertical positions of the peaks and valleys of the support teeth 93a, 93b formed on the support portions 92a, 92b of the left and right frames 91a, 91b are the same. It is formed to become. In the case where the pipe group 27 is in one row, sawtooth support teeth 93a or 93b may be formed on either one of the left and right frames 91a and 91b.

配管群27が2列の場合には、配管固定機構90は第4変形例を構成しており、左右のフレーム91a,91bのサポート部92a,92bに形成されるノコギリ歯状のサポート歯93a,93bは半ピッチ分昇降方向をずらすように設けられる。   When the pipe group 27 has two rows, the pipe fixing mechanism 90 constitutes a fourth modification, and sawtooth support teeth 93a formed on the support portions 92a and 92b of the left and right frames 91a and 91b. 93b is provided to shift the ascending / descending direction by a half pitch.

この配管固定機構90では、左右のフレーム91a,91bを開いてフレーム間に配管群27を位置させる。その後、左右のフレーム91a,91bを閉じることで配管群27は左右のフレーム91a,91bのサポート部92a,92b間に収まって一時固定が行なわれる。   In the pipe fixing mechanism 90, the left and right frames 91a and 91b are opened, and the pipe group 27 is positioned between the frames. Thereafter, by closing the left and right frames 91a and 91b, the pipe group 27 is placed between the support portions 92a and 92b of the left and right frames 91a and 91b, and is temporarily fixed.

この配管固定機構90は、配管群27の管ピッチにバラツキがあったり、正確な位置合せが難しい場合に、有用な配管群27の固定構造である。   This pipe fixing mechanism 90 is a fixing structure of the pipe group 27 that is useful when the pipe pitch of the pipe group 27 is varied or accurate positioning is difficult.

第3変形例に示された配管固定機構90を用いても、配管群27を機械式切断工具21(48)の切断方向に対して簡易に拘束させ、固定することができる。   Even using the pipe fixing mechanism 90 shown in the third modification, the pipe group 27 can be easily restrained and fixed with respect to the cutting direction of the mechanical cutting tool 21 (48).

本発明の実施形態では、配管固定機構に配管群の各配管を両側から挟持させて固定した例を示したが、配管固定機構に配管群の各配管を安定的に拘束して保持させるために、配管群の各配管と接触する配管固定機構の各部位に磁気を帯びさせることが好ましい。配管固定機構の所要部位あるいは全体に磁気を帯びさせることに、例えば第4実施形態に示された可動フレーム74を磁化し、この可動フレーム74に金属製、例えば炭素鋼管製の配管群27の各配管を当接させるだけで各配管の安定した固定を実施させることができる。図9および図10に示された左右のフレーム91a,91bではサポート部92a,92bのフレーム表面起伏部を磁化させることで、配管群27の固定を安定化させることができる。   In the embodiment of the present invention, an example in which each pipe of the pipe group is sandwiched and fixed to the pipe fixing mechanism from both sides is shown, but in order to stably restrain and hold each pipe of the pipe group to the pipe fixing mechanism Preferably, each part of the pipe fixing mechanism that comes into contact with each pipe of the pipe group is magnetized. In order to magnetize a required part or the whole of the pipe fixing mechanism, for example, the movable frame 74 shown in the fourth embodiment is magnetized, and each of the pipe groups 27 made of metal, for example, a carbon steel pipe, is magnetized on the movable frame 74. Stable fixing of each pipe can be performed simply by bringing the pipe into contact. The left and right frames 91a and 91b shown in FIGS. 9 and 10 can stabilize the fixing of the pipe group 27 by magnetizing the frame surface undulations of the support portions 92a and 92b.

本発明に係る機械式切断装置の第1実施形態を示す概略的構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a mechanical cutting device according to the present invention. 本発明に係る機械式切断装置の第2実施形態を示す部分的側面図。The partial side view which shows 2nd Embodiment of the mechanical cutting device which concerns on this invention. 図2のIII−III線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the III-III line | wire of FIG. 本発明に係る機械式切断装置の第3実施形態を示す部分的側面図。The partial side view which shows 3rd Embodiment of the mechanical cutting device which concerns on this invention. 図4に示された機械式切断装置の平面図。The top view of the mechanical cutting device shown by FIG. 本発明に係る機械式切断装置の第4実施形態を示す側面図。The side view which shows 4th Embodiment of the mechanical cutting device which concerns on this invention. 本発明に係る機械式切断装置に備えられる配管固定装置の第1変形例を示す部分図。The fragmentary figure which shows the 1st modification of the piping fixing apparatus with which the mechanical cutting device which concerns on this invention is equipped. 配管固定装置の第2変形例を示す部分図。The fragmentary figure which shows the 2nd modification of a piping fixing device. 配管固定装置の第3変形例を示す部分図。The partial view which shows the 3rd modification of a piping fixing device. 配管固定装置の第4変形例を示す部分図。The fragmentary figure which shows the 4th modification of a piping fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A,10B,10C 機械式切断装置
11 取付ベース(基台)
12 マニピュレータ
13a,13b 支軸
14,14a,14b 機械式切断機構
15 基部アーム(基部支柱)
16 中間アーム
17 先端アーム
18 取着アーム
20 装置本体
21 機械式切断工具
22 スピンドル(出力軸)
23 駆動手段(駆動モータ)
26 切断対象物
27 配管群
30 装置本体(機構本体)
31 本体ベース
32 昇降機構
33 取付ベース(昇降ベース)
34 上部設置台
35 駆動モータ
36 減速機構
37 昇降スクリュシャフト
38 ガイドシャフト
40 駆動モータ
41 減速機構
43 進退スクリュシャフト
45 取付本体
46 進退機構
47 ガイドシャフト
48 機械式切断工具
49 駆動手段(駆動モータ)
50 スピンドル(出力軸)
53 配管固定機構
54 本体プレート
55 ガイド溝
59 拘束ガイド機構
60 係合突起
61 拘束補助装置
62 係合ガイド溝(スライド係合溝)
63 配管固定機構
64 本体プレート
65 切断ガイド溝
66 機構本体
67 カバ状ストッパ
68 係合ヘッド
70 配管固定機構
71 ベースフレーム
72 固定フレーム
73 支軸
74 可動フレーム
75 作動機構(作動シリンダ、アクチュエータ)
80,80A,80B 配管固定機構
81,81a,81b フレーム
82,82a,82b サポート部
83,83a,83b サポートピン
84,84a,84b 係合保持溝
91,91a,91b フレーム
92,92a,92b サポート部
93,93a,93b サポート歯
94,94a,94b 係合保持溝
10, 10A, 10B, 10C Mechanical cutting device 11 Mounting base (base)
12 Manipulators 13a, 13b Support shafts 14, 14a, 14b Mechanical cutting mechanism 15 Base arm (base strut)
16 Intermediate arm 17 Tip arm 18 Attachment arm 20 Main body 21 Mechanical cutting tool 22 Spindle (output shaft)
23 Drive means (drive motor)
26 cutting object 27 piping group 30 apparatus main body (mechanism main body)
31 Main body base 32 Lifting mechanism 33 Mounting base (lifting base)
34 Upper installation base 35 Drive motor 36 Deceleration mechanism 37 Elevating screw shaft 38 Guide shaft 40 Drive motor 41 Deceleration mechanism 43 Advance / retreat screw shaft 45 Mounting body 46 Advance / retreat mechanism 47 Guide shaft 48 Mechanical cutting tool 49 Drive means (drive motor)
50 spindle (output shaft)
53 Piping fixing mechanism 54 Main body plate 55 Guide groove 59 Restriction guide mechanism 60 Engagement protrusion 61 Restriction auxiliary device 62 Engagement guide groove (slide engagement groove)
63 Pipe fixing mechanism 64 Main body plate 65 Cutting guide groove 66 Mechanism main body 67 Cover-shaped stopper 68 Engagement head 70 Pipe fixing mechanism 71 Base frame 72 Fixed frame 73 Support shaft 74 Movable frame 75 Actuating mechanism (actuating cylinder, actuator)
80, 80A, 80B Piping fixing mechanism 81, 81a, 81b Frame 82, 82a, 82b Support part 83, 83a, 83b Support pin 84, 84a, 84b Engagement holding groove 91, 91a, 91b Frame 92, 92a, 92b Support part 93, 93a, 93b Support teeth 94, 94a, 94b Engagement holding groove

Claims (9)

マニピュレータの先端部に機械式切断機構を装着し、この機械式切断機構に機械式切断工具を設け、この機械式切断工具の切断反力よりマニピュレータの可搬質量を小さく設定したことを特徴とする機械式切断装置。 A mechanical cutting mechanism is attached to the tip of the manipulator, a mechanical cutting tool is provided in the mechanical cutting mechanism, and the load capacity of the manipulator is set smaller than the cutting reaction force of the mechanical cutting tool. Mechanical cutting device. 前記マニピュレータは多関節アーム機構で構成し、前記マニピュレータの先端部に装着される機械式切断機構に駆動手段で駆動される機械式切断工具を設け、前記機械式切断機構に配管群の固定と機械式切断機構の移動ガイドを兼ねた拘束補助装置を設けた請求項1記載の機械式切断装置。 The manipulator is composed of an articulated arm mechanism, a mechanical cutting tool that is driven by a driving means is provided in a mechanical cutting mechanism that is attached to the tip of the manipulator, and a pipe group is fixed to the mechanical cutting mechanism and the machine The mechanical cutting device according to claim 1, further comprising a restraining auxiliary device that also serves as a moving guide for the type cutting mechanism. 前記拘束補助装置は、配管群を固定する配管固定装置を着脱可能に設ける一方、前記機械式切断機構に設けられた昇降機構および進退機構により機械式切断工具を、配管群に沿って昇降自在にかつ配管群に向って進退自在に設けた請求項1記載の機械式切断装置。 The restraint assisting device is detachably provided with a pipe fixing device for fixing the pipe group, and a mechanical cutting tool can be moved up and down along the pipe group by an elevating mechanism and an advancing / retracting mechanism provided in the mechanical cutting mechanism. The mechanical cutting device according to claim 1, wherein the mechanical cutting device is provided so as to freely advance and retract toward the pipe group. 前記拘束補助装置は、配管群を固定する配管固定装置と、この配管固定装置に沿って機械式切断機構を昇降自在に案内し、機械式切断機構の昇降方向以外の方向を拘束する拘束ガイド機構とを有する請求項2記載の機械式切断装置。 The restraint auxiliary device includes a pipe fixing device that fixes a pipe group, and a restraint guide mechanism that guides the mechanical cutting mechanism so as to be movable up and down along the pipe fixing device, and restrains a direction other than the lifting and lowering direction of the mechanical cutting mechanism. The mechanical cutting device according to claim 2. 前記配管固定装置は、固定フレームとこの固定フレームに対向して設けられた可動フレームとを有し、両フレーム間に配管群を一時的に挟み込んで固定された請求項3または4記載の機械式切断装置。 5. The mechanical type according to claim 3, wherein the pipe fixing device has a fixed frame and a movable frame provided to face the fixed frame, and the pipe group is temporarily sandwiched and fixed between the two frames. Cutting device. 前記配管固定装置は、フレームのサポート部にくし歯状あるいはノコギリ歯状のサポートピンあるいはサポート歯を所要の取付ピッチで設け、上記サポートピン間またはサポート歯間の係合保持溝に配管群の各配管を保持させた請求項3または4記載の機械式切断装置。 In the pipe fixing device, comb-shaped or sawtooth-shaped support pins or support teeth are provided at a required mounting pitch in the support portion of the frame, and each of the pipe groups is provided in the engagement holding groove between the support pins or between the support teeth. The mechanical cutting device according to claim 3 or 4, wherein the piping is held. 前記配管固定装置は、左右のフレームの対向する部位にサポート部を形成し、左右フレームのサポート部に所要の取付ピッチで設けられたくし歯状のサポートピンおよびノコギリ歯状サポート歯を対向させ、あるいは左右のフレームで半ピッチ分ずらして設けた請求項5記載の機械式切断装置。 In the pipe fixing device, support portions are formed in opposing portions of the left and right frames, and comb-shaped support pins and sawtooth support teeth provided at a required mounting pitch are opposed to the support portions of the left and right frames, or 6. The mechanical cutting device according to claim 5, wherein the mechanical cutting device is provided by being shifted by a half pitch between the left and right frames. 前記配管固定装置は、配管群の各配管に接する部分に磁気を帯びさせ、配管群の固定に磁力を利用した請求項3ないし6記載の機械式切断装置。 The mechanical cutting device according to claim 3, wherein the pipe fixing device magnetizes portions of the pipe group that are in contact with each pipe, and uses magnetic force to fix the pipe group. マニピュレータの先端部に機械式切断機構を装着し、この機械式切断機構を配管群等の機器または構造物に沿って、拘束補助装置により拘束して移動させ、
機械式切断工具の切断反力より小さな可搬質量のマニピュレータの遠隔操作により、切断作業を実施することを特徴とする機械式切断装置を用いた切断方法。
A mechanical cutting mechanism is attached to the tip of the manipulator, and this mechanical cutting mechanism is moved along a device or structure such as a piping group by being restrained by a restraining auxiliary device,
A cutting method using a mechanical cutting device, wherein a cutting operation is performed by remote operation of a manipulator having a portable mass smaller than a cutting reaction force of a mechanical cutting tool.
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