JP4658389B2 - 表面加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、各種ポンプやタービンのケーシングなどの表面を加工する表面加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、火力、原子力発電所向けあるいは化学プラントなどに用いられるポンプやタービンは、そのケーシングとして鋳物製のものが多く、このような鋳物製のものは、その製造過程における欠陥により穴が生じることがあった。
また、この主のポンプやタービンでは、各シール面において、エロージョンが生じて凹みが形成されることがあった。
このため、製造時あるいはメンテナンス時に、ケーシングなどに形成された穴や凹み等の加工面欠損部を補修する必要があった。
【０００３】
従来より、このようなケーシングなどに形成された加工面欠損部を補修するために、この欠損部に肉盛溶接を施し、その後、この肉盛溶接部分を削りとり、平滑仕上げを行っていた。
この平面仕上げを行う方法としては、図１０に示すように、ワークＷの肉盛溶接部分Ｎを、フライスなどの工作機械１によって削りとったり、あるいは、図１１に示すように、ハンディータイプのグラインダー２によって削りとっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、工作機械による機械加工によって肉盛溶接部分を削りとる場合、ワークの運搬、段取り、芯出し、加工、分解など極めて工数が多く、その作業に多大な時間及び労力を要するという問題があった。しかも、工作機械のない現場における加工はできず、メンテナンス時における補修を行うことが困難であり、しかも、局所的な平面仕上げ加工を行うことができなかった。
また、ハンディータイプのグラインダーによって削りとる場合は、手ぶれを生じるので、その作業に熟練を要し、しかも、手作業であるので、作業者への負担が大きいという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、熟練を要することなく、極めて容易にかついかなる場所においても、また、局所的にも、ワークの表面加工を行うことが可能な表面加工装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の表面加工装置では、ワークの表面を仕上げ加工する表面加工装置であって、回転される砥石からなる切削刃を有するグラインダーと、該グラインダーを、前記切削刃によって切削するワークの基準面である表面に支持する支持具とから構成され、前記支持具は、前記ワークの表面に設置されるベース部と、前記グラインダーが支持される可動部とを有し、該可動部は、その後端側が前記ベース部に対して水平方向の軸を中心として揺動可能に支持され、この可動部を揺動させることにより、この可動部に支持された前記グラインダーの切削刃が前記ワークの表面に対して近接離間方向へ移動され、前記ベース部と前記可動部との間における先端側には、前記可動部を上方へ付勢する付勢部材が設けられ、前記ベース部には、前記可動部の上方へ延在されたブラケットに設けられたネジ孔にねじ込まれて下端が前記可動部に当接された位置決めボルトが設けられ、前記付勢部材によって押し上げられる可動部の高さ位置が、前記ネジ孔への前記位置決めボルトのねじ込み量に応じて調整されて位置決めされ、前記付勢部材および前記位置決めボルトは、前記水平方向の軸と前記グラインダーの切削刃との間に配置されていることを特徴としている。
【０００７】
すなわち、支持具を構成する可動部をベース部に対し揺動させて上下方向へ移動させることにより、極めて容易に可動部に支持されたグラインダーの切削刃をワークの表面に対して近接離間方向へ移動させることができる。これにより、支持具をワークの基準面に設置した状態にてグラインダーの切削刃の高さを調整してワーク表面に沿って移動させることにより、極めて容易に、グラインダーの切削刃によってワーク表面の例えば、肉盛り溶接した部分を切削、研削して、仕上げ加工を施すことができる。
つまり、工作機械の場合のように、多くの工数を行うことなく、また、グラインダーを手持ちによって作業する場合のように、熟練を有することなく、ワークの表面仕上げを行うことができ、特に、ポンプやタービンなどのメンテナンス時における修復作業を現場にて容易にしかも局所的に行うことができる。
【０００９】
また、付勢部材によって押し上げられる可動部を、ブラケットへのねじ込み量を調節しながら位置決めボルトをねじ込んで上方から押し付けることにより、極めて容易に、可動部に支持されたグラインダーの切削刃の位置の調整を行うことができる。
【００１０】
請求項２記載の表面加工装置は、請求項１記載の表面加工装置において、前記可動部の上下方向の変位量を測定するダイヤルゲージが設けられていることを特徴としている。
【００１１】
このように、可動部の上下方向の変位量を測定するダイヤルゲージが設けられているので、このダイヤルゲージによって可動部に支持されたグラインダーの切削刃の高さ位置を容易に把握して、その高さ調整を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の変形例および実施形態例の表面加工装置を図面を参照して説明する。
（第１変形例）
まず、第１変形例の表面加工装置について説明する。
図１から図３において、符号１１は、表面加工装置である。この表面加工装置１１は、支持具１２と、この支持具１２に支持されたハンディータイプのグラインダー１３とから構成されている。
【００２５】
支持具１２は、ワークＷの表面に設置されるベース部２１と、このベース部２１の上部に設けられた可動部２２とを有している。
ベース部２１は、その後端部に支持壁２３が立設されて側面視Ｌ字状とされており、上面は、先端へ向かって下方へ傾斜したテーパ形状の支持面２４とされている。また、この支持面２４には、前後方向に沿って突条部２５が形成されている。
【００２６】
可動部２２は、その下面がベース部２１の支持面２４と同様なテーパ形状のスライド面２６とされており、このスライド面２６には、ベース部２１の支持面２４に形成された突条部２５が嵌め込まれる溝部２７が形成されている。
そして、この可動部２２を、そのスライド面２６の溝部２７をベース部２１の支持面２４の突条部２５に嵌め込んだ状態に載置させることにより、可動部２２がベース部２１に、その前後方向に沿ってスライド可能に支持されるようになっている。
【００２７】
また、可動部２２には、その上部にハンディータイプのグラインダー１３が、エアー等により回転駆動される切削刃１３ａを下方へ向けた状態に載置され、固定金具２８によって固定されるようになっている。
【００２８】
また、可動部２２には、そのほぼ中心にネジ孔３１が形成されており、このネジ孔３１には、スライドネジ３２がねじ込まれている。このスライドネジ３２は、その基端部がベース部２１の支持壁２３に上下方向に形成された切り込み部３３に上下方向へ移動可能に嵌挿されて回動可能に支持されている。
なお、このスライドネジ３２は、支持壁２３の表裏に設けられた軸受部材３４によって軸方向への移動が規制されている。
【００２９】
つまり、このスライドネジ３２を回動させて可動部２２のネジ孔３１へのねじ込み量を変えることにより、可動部２２がベース部２１に対して前後方向へ移動されるようになっている。
そして、このように、スライドネジ３２を回動させて可動部２２を前後方向へ移動させると、可動部２２がベース部２１の支持面２４の傾斜方向へ移動され、これにより、この可動部２２に支持されたグラインダー１３が上下に移動され、その切削刃１３ａがワークＷの表面との近接離間方向へ移動されて高さ調整が行われるようになっている。
【００３０】
このように、上記第１変形例の表面加工装置１１によれば、支持具１２を構成する可動部２２を上下方向へ移動させることにより、極めて容易に可動部２２に支持されたグラインダー１３の切削刃１３ａを上下に移動させることができる。これにより、支持具１２をワークＷの表面からなる基準面に設置した状態にてグラインダー１３の切削刃１３ａの高さを調整してワークＷの表面に沿って移動させることにより、極めて容易に、グラインダー１３の切削刃１３ａによってワークＷの表面の例えば、肉盛溶接部分を切削、研削して、仕上げ加工を施すことができる。
【００３１】
つまり、工作機械の場合のように、多くの工数を行うことなく、また、グラインダーを手持ちによって作業する場合のように、熟練を有することなく、ワークＷの表面仕上げを行うことができ、特に、ポンプやタービンなどのメンテナンス時における修復作業を現場にて容易にしかも局所的に行うことができる。
【００３２】
また、ベース部２１に対して可動部２２をスライドさせるだけで、極めて容易に、可動部２２に支持されたグラインダー１３の切削刃１３ａをワークＷの表面に対して近接離間方向へ移動させて加工高さを調整することができる。
しかも、互いに嵌合する突条部２５及び溝部２７がスライド方向に沿って形成されているので、可動部２２が側方へのずれなく確実にスライド方向へ案内され、これにより、可動部２２に支持されたグラインダー１３の切削刃１３ａの位置を精度良く調整することができる。
【００３３】
また、スライドネジ３２を回動させることにより、極めて容易に、可動部２２のネジ孔３１へのスライドネジ３２のねじ込み量を調整して、グラインダー１３の切削刃１３ａの位置調整を行うことができる。
【００３４】
（第２変形例）
次に、第２変形例の表面加工装置について説明する。図４から図６において、符号４１は、表面加工装置である。この表面加工装置４１も、第１変形例の表面加工装置１１と同様に、支持具４２と、この支持具４２に支持されたハンディータイプのグラインダー４３とから構成されている。
【００３５】
支持具４２は、ワークＷの表面に設置されるベース部５１と、このベース部５１の上部に設けられた可動部５２とを有している。
ベース部５１は、その後端部に支持壁５３が立設されて側面視Ｌ字状とされており、上面は、先端へ向かって下方へ傾斜したテーパ形状の支持面５４とされている。また、この支持面５４には、前後方向に沿ってあり溝部（あり溝）５５が形成されている。
なお、このベース部５１では、支持壁５３が、支持面５４に対して直角とされている。
【００３６】
可動部５２は、その下面がベース部５１の支持面５４と同様なテーパ形状のスライド面５６とされており、このスライド面５６には、ベース部５１の支持面５４に形成されたあり溝部５５が、その端部側からスライドさせることにより嵌め込まれて係合されるほぞ部（ほぞ）５７が形成されている。
そして、この可動部５２を、そのスライド面５６のほぞ部５７をベース部５１の支持面５４のあり溝部５５に係合された状態に組み合わせることにより、可動部５２がベース部５１に、その前後方向に沿ってスライド可能に支持されるようになっている。
【００３７】
また、可動部５２には、その上部にハンディータイプのグラインダー４３が、切削刃４３ａを下方へ向けた状態に載置され、固定金具５８をボルト５９によって可動部５２に締結させることにより固定されるようになっている。
なお、可動部５２の上面及び固定金具５８の下面は、それぞれＶ字状に形成されて、グラインダー４３が確実に保持されるようになっている。
【００３８】
また、可動部５２には、そのほぼ中心に、スライド面５６と平行なネジ孔６１が形成されており、このネジ孔６１には、スライドネジ６２がねじ込まれている。このスライドネジ６２は、その基端部がベース部５１の支持壁５３に軸受部材６４によって回動可能にかつ軸方向への移動が規制された状態に支持されている。
なお、これらネジ孔６１及びスライドネジ６２としては、例えば、Ｍ１０程度の細目ネジが用いられている。
【００３９】
つまり、このスライドネジ６２を回動させて可動部５２のネジ孔６１へのねじ込み量を変えることにより、可動部５２がベース部５１に対して前後方向へ移動されるようになっている。
そして、このように、スライドネジ６２を回動させて可動部５２を前後方向へ移動させると、可動部５２がベース部５１の支持面５４の傾斜方向へ移動され、これにより、この可動部５２に支持されたグラインダー４３が上下に移動され、その切削刃４３ａの高さ調整が行われるようになっている。
【００４０】
また、スライドネジ６２の基端部には、目盛り６３ａを有するダイヤル６３が設けられており、このダイヤル６３を回動させて、その目盛り６３ａをベース部５１の支持壁５３に設けられた基準ライン５３ａに合わせ、グラインダー４３の切削刃４３ａの高さを精度良く調整することができるようになっている。
【００４１】
そして、第２変形例の表面加工装置４１によれば、第１変形例の表面加工装置１１と同様に、支持具４２を構成する可動部５２を上下方向へ移動させることにより、極めて容易に可動部５２に支持されたグラインダー４３の切削刃４３ａを上下に移動させることができる。これにより、支持具４２をワークＷの表面からなる基準面に設置した状態にてグラインダー４３の切削刃４３ａの高さを調整してワークＷの表面に沿って移動させることにより、極めて容易に、グラインダー４３の切削刃４３ａによってワークＷの表面の例えば、肉盛溶接部分を切削、研削して、仕上げ加工を施すことができる。
【００４２】
つまり、工作機械の場合のように、多くの工数を行うことなく、また、グラインダーを手持ちによって作業する場合のように、熟練を有することなく、ワークＷの表面仕上げを行うことができ、特に、ポンプやタービンなどのメンテナンス時における修復作業を現場にて容易にしかも局所的に行うことができる。
【００４３】
しかも、スライド面５６及び支持面５４に、互いに係合するほぞ及びあり溝からなるほぞ部５７及びあり溝部５５を有しているので、これらほぞ部５７及びあり溝部５５を係合させることにより、可動部５２をベース部５１に対して特に上下方向のがたつきなくスライドさせることができ、さらに高精度にグラインダー４３の切削刃４３ａの位置を調整することができる。
【００４４】
また、スライドネジ３２を回動させることにより、極めて容易に、可動部２２のネジ孔３１へのスライドネジ３２のねじ込み量を調整して、グラインダー１３の切削刃１３ａの位置調整を行うことができる。
しかも、スライドネジ３２及びこのスライドネジ３２がねじ込まれるネジ孔３１が細目ネジとされているので、切削刃１３ａの高さ位置の微調整を容易に行うことができる。
【００４５】
また、スライドネジ６２に、目盛り６３ａを有するダイヤル６３が設けられているので、目盛り６３ａを目視しながらダイヤル６３を回動させてスライドネジ６２の可動部５２のネジ孔６１へのねじ込み量を調整することにより、より高精度にグラインダー４３の切削刃４３ａの位置調整を行うことができる。
【００４６】
（第１実施形態例）
次に、第１実施形態例の表面加工装置について説明する。図７から図９において、符号７１は、表面加工装置である。この表面加工装置７１も、支持具７２と、この支持具７２に支持されたハンディータイプのグラインダー７３とから構成されている。なお、このグラインダー７３としては、前述の第１、第２変形例にて用いたグラインダー１３、４３よりも小型のものが用いられている。
【００４７】
支持具７２は、ワークＷの表面に設置されるベース部８１と、このベース部８１の上部に設けられた可動部８２とを有している。
ベース部８１には、その上面に凹部８３が形成されており、この凹部８３には、可動部８２が嵌め込まれている。ベース部８１と可動部８２とは、その後端部にて、水平方向の揺動軸（軸）８４を中心として連結されており、これにより、ベース部８１の凹部８３に嵌め込まれた可動部８２が、揺動軸８４を中心として、揺動可能に支持されている。
【００４８】
なお、可動部８２は、水平状態にて、ベース部８１の凹部８３の底部８３ａと僅かに隙間が形成されるようになっている。
【００４９】
また、ベース部８１及び可動部８２には、その前方側近傍における対向部分に、保持穴８５が形成されており、これら保持穴８５には、圧縮バネ（付勢部材）８６が配設されている。
これにより、可動部８２は、圧縮バネ８６の付勢力によって、揺動軸８４を支点として前方側が上方へ押し上げられるようになっている。
【００５０】
可動部８２には、その上面側に、長手方向へわたって収納溝８７が形成されており、この収納溝８７には、グラインダー７３が、切削刃７３ａを下方へ向けた状態に配設され、ボルト８８によって可動部８２の上面に締結される固定金具８９によって固定されるようになっている。
【００５１】
また、ベース部８１には、その前方側に、門型に形成されたブラケット９１が支持されており、可動部８２の上部に掛け渡されたブラケット９１の上板部９２には、その中央にネジ孔が形成されている。この上板部９２のネジ孔には、上方側から位置決めボルト９３がねじ込まれ、その先端部が可動部８２にグラインダー７３を固定する前方側の固定金具８９に当接され、これにより、可動部８２は、圧縮バネ８６の付勢力による上方への浮き上がりが規制されるようになっている。
【００５２】
また、ブラケット９１の上板部９２には、前方側へ延在された固定片９４が設けられており、この固定片９４には、ダイヤルゲージ９５が支持され、その測定部９６が、可動部８２に支持されたグラインダー７３の上部に当接されている。
【００５３】
そして、上記第１実施形態例の表面加工装置７１では、圧縮バネ８６によって先端側が上方側へ押し上げられる方向に付勢されたグラインダー７３の切削刃７３ａの高さが、位置決めボルト９３のねじ込み量を調整することにより、容易に調整されるようになっている。
【００５４】
そして、このグラインダー７３の切削刃７３ａの高さ位置を、測定部９６がグラインダー７３の上部に当接されたダイヤルゲージ９５によって、容易に測定することができるようになっている。
【００５５】
このように、第１実施形態例の表面加工装置７１によれば、可動部８２をベース部８１に対して揺動させることにより、極めて容易に、可動部８２に支持されたグラインダー７３の切削刃７３ａをワークＷの表面に対して近接離間方向へ移動させることができる。
【００５６】
これにより、支持具７２をワークＷの表面からなる基準面に設置した状態にてグラインダー７３の切削刃７３ａの高さを調整してワークＷの表面に沿って移動させることにより、極めて容易に、グラインダー７３の切削刃７３ａによってワークＷの表面の例えば、肉盛溶接部分を切削、研削して、仕上げ加工を施すことができる。
【００５７】
つまり、工作機械の場合のように、多くの工数を行うことなく、また、グラインダーを手持ちによって作業する場合のように、熟練を有することなく、ワークＷの表面仕上げを行うことができ、特に、ポンプやタービンなどのメンテナンス時における修復作業を現場にて容易にしかも局所的に行うことができる。
【００５８】
また、付勢部材である圧縮バネ８６によって押し上げられる可動部８２を、ブラケット９１の上板部９２のネジ孔へのねじ込み量を調節しながら位置決めボルト９３をねじ込んで上方から押し付けることにより、極めて容易に、可動部８２に支持されたグラインダー７３の切削刃７３ａの位置の調整を行うことができる。
【００５９】
しかも、可動部８２の上下方向の変位量を測定するダイヤルゲージ９５が設けられているので、このダイヤルゲージ９５によって可動部８２に支持されたグラインダー７３の切削刃７３ａの高さ位置を容易に把握して、その高さ調整を行うことができる。
【００６０】
なお、前述した第１、第２変形例の表面加工装置１１、４１にダイヤルゲージ９５を設け、グラインダー１３、４３の切削刃１３ａ、４３ａの高さ位置を測定するようにしても良いことは勿論である。
【００６１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の表面加工装置によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の表面加工装置によれば、支持具を構成する可動部をベース部に対し揺動させて上下方向へ移動させることにより、極めて容易に可動部に支持されたグラインダーの切削刃をワークの表面に対して近接離間方向へ移動させることができる。これにより、支持具をワークの基準面に設置した状態にてグラインダーの切削刃の高さを調整してワーク表面に沿って移動させることにより、極めて容易に、グラインダーの切削刃によってワーク表面の例えば、肉盛り溶接した部分を切削、研削して、仕上げ加工を施すことができる。つまり、工作機械の場合のように、多くの工数を行うことなく、また、グラインダーを手持ちによって作業する場合のように、熟練を有することなく、ワークの表面仕上げを行うことができ、特に、ポンプやタービンなどのメンテナンス時における修復作業を現場にて容易にしかも局所的に行うことができる。
【００６２】
また、付勢部材によって押し上げられる可動部を、ブラケットへのねじ込み量を調節しながら位置決めボルトをねじ込んで上方から押し付けることにより、極めて容易に、可動部に支持されたグラインダーの切削刃の位置の調整を行うことができる。
【００６３】
請求項２記載の表面加工装置によれば、可動部の上下方向の変位量を測定するダイヤルゲージが設けられているので、このダイヤルゲージによって可動部に支持されたグラインダーの切削刃の高さ位置を容易に把握して、その高さ調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１変形例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の側面図である。
【図２】 本発明の第１変形例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の支持具の正面図である。
【図３】 本発明の第１変形例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の支持具の裏面図である。
【図４】 本発明の第２変形例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の側面図である。
【図５】 本発明の第２変形例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の支持具の正面図である。
【図６】 本発明の第２変形例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の支持具の裏面図である。
【図７】 本発明の第１実施形態例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の斜視図である。
【図８】 本発明の第１実施形態例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の側面図である。
【図９】 本発明の第１実施形態例の表面加工装置の構成及び構造を説明する表面加工装置の支持具の正面図である。
【図１０】 ワークへの表面加工の仕方の従来例を説明する工作機械による加工部の側面図である。
【図１１】 ワークへの表面加工の仕方の従来例を説明するグラインダーによる加工部の側面図である。
【符号の説明】
７１ 表面加工装置
７２ 支持具
７３ グラインダー
７３ａ 切削刃
８１ ベース部
８２ 可動部
８４ 揺動軸（軸）
８６ 圧縮バネ（付勢部材）
９１ ブラケット
９３ 位置決めボルト
９５ ダイヤルゲージ
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. ワークの表面を仕上げ加工する表面加工装置であって、
   回転される砥石からなる切削刃を有するグラインダーと、該グラインダーを、前記切削刃によって切削するワークの基準面である表面に支持する支持具とから構成され、
   前記支持具は、前記ワークの表面に設置されるベース部と、前記グラインダーが支持される可動部とを有し、該可動部は、その後端側が前記ベース部に対して水平方向の軸を中心として揺動可能に支持され、この可動部を揺動させることにより、この可動部に支持された前記グラインダーの切削刃が前記ワークの表面に対して近接離間方向へ移動され、
   前記ベース部と前記可動部との間における先端側には、前記可動部を上方へ付勢する付勢部材が設けられ、前記ベース部には、前記可動部の上方へ延在されたブラケットに設けられたネジ孔にねじ込まれて下端が前記可動部に当接された位置決めボルトが設けられ、
   前記付勢部材によって押し上げられる可動部の高さ位置が、前記ネジ孔への前記位置決めボルトのねじ込み量に応じて調整されて位置決めされ、
   前記付勢部材および前記位置決めボルトは、前記水平方向の軸と前記グラインダーの切削刃との間に配置されていることを特徴とする表面加工装置。
2. 前記可動部の上下方向の変位量を測定するダイヤルゲージが設けられていることを特徴とする請求項１記載の表面加工装置。

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