JP6041149B2 - 遠隔切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠隔切断装置に関する。

解体作業において鋼材等を切断する作業を行う場合、ガス切断装置や油圧切断装置等の大型重機に接続し切断することが行われている。しかし、大型重機を用いた切断装置は高所や狭い場所では設置場所を確保することが難しい。このような場合、アブレシブジェットを用いた小型の切断装置が使用される。このような切断装置は、切断する鋼材等の場所まで赴き、切断装置を設置してアブレシブジェットを用いて切断を行っている。アブレシブジェットを用いた切断装置は、ウォータージェットの一種であり、研磨剤、水、空気からなる固気液三相噴流をノズルから高速水噴流として噴射することで鋼材等を切断している。

このような切断装置として、例えば、特許文献１から３に記載された装置が挙げられる。特許文献１に記載の切断装置は、ウォータージェットを用いた切断装置であって、水を用いて切断した後に、切断に使用した水を回収する。また、特許文献２及び３には、特に、アブレシブジェットを用いた切断装置に関する技術が開示されている。特許文献２には、水中で使用するために、アブレシブジェットの周りをエアージェットで覆いアブレシブジェットをコーティングする技術が開示されている。特許文献３には、初期条件設定を遠隔操作で行い監視作業を半自動化することで、作業環境を改善し、少ない要員で作業できる技術が開示されている。

特開２００４−２９９０４２号公報 特開平１１−１２３６６１号公報 特開平０６−１４５７４５号公報

ところで、原子炉解体作業のように有害物質の存在下では、切断する鋼材等が配置されている場所まで作業者が進入することが難しく、切断装置の設置等を含めてロボット等を用いての遠隔操作にて切断作業が行われる。
しかしながら、遠隔操作にて切断装置を運搬して設置した場合、切断対象物に対するノズルの位置を一定にするよう固定することが難しい。そのため、切断する方向にノズルを安定して移動させることができずに、ノズルの位置がずれることで安定して切断することができず、切断に時間がかかる等の問題が生じている。

本発明は、上述する問題点を解決するためになされたものであって、遠隔操作であっても確実にノズルの位置を固定させて切断対象物を切断することが可能な遠隔切断装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の遠隔切断装置は、遠隔操作によって移動可能な遠隔移動体と、該遠隔移動体に接続されて先端が移動可能なアーム部と、該アーム部の先端に設けられて切断対象物に対して流体を噴射して切断するノズルと、該アーム部の先端の移動とともに移動する前記ノズルの移動方向を一方向のみに規制する規制部と、該規制部を前記切断対象物に固定する固定部と、前記切断対象物に対する前記ノズルの位置を調整する位置調整部とを備えることを特徴とする。

このような遠隔切断装置によれば、遠隔操作によってノズルを保持するアーム部が接続された遠隔移動体を切断対象物の近くまで移動させることができ、アーム部によってノズルを切断対象物の切断したい部分まで案内することができる。そして、規制部を固定部によって切断対象物に固定することで、ノズルを切断対象物に対して一定の距離を保ったまま一方向に移動させて切断することができる。したがって、ノズルから噴射される流体は、切断対象物に対してノズルの位置がずれることなく一方向に向かって移動しながら噴射されるため、切断面がぶれることなく安定して切断対象物を切断することができる。これにより、遠隔操作であっても切断対象物に確実にノズルの位置を固定させて切断することが可能となる。

また、本発明の他の態様に係る遠隔切断装置は、前記規制部は、予め定めた距離だけ前記ノズルを前記一方向に移動可能とし、前記位置調整部は、前記切断対象物に対する前記ノズルの位置を維持して前記規制部と前記固定部とを前記ノズルに対して移動させることを特徴とする。

このような遠隔切断装置によれば、予め定めた距離だけノズルを移動させた後で、予め定めた距離だけノズルを移動させた後で、位置調整部が切断対象物に対するノズルの位置を維持したまま、切断対象部上を規制部と固定部とをノズルに対して移動させることができる。そのため、規制部によってノズルを固定して移動する距離が予め定められていても、ノズルの位置をずらすことなく切断対象物を広範囲にわたって移動させることができ、切断面がぶれることなく安定して切断対象物を切断することができる。これにより、規制部と固定部とを遠隔移動体が切断対象物まで近づくうえで邪魔にならないよう、コンパクトな形状としても切断対象物を安定して切断することが可能となる。

さらに、本発明の他の態様に係る遠隔切断装置は、前記切断対象物を介して前記ノズルと対向するように配置されて前記ノズルから噴射される前記流体を回収する回収部と、該回収部に接続されて、回収された前記流体を吸引する吸引部とを有することを特徴とする。

このような遠隔切断装置によれば、ノズルから噴射される流体を用いて切断対象物を切断することで生じる流体を、回収部が切断対象物を介してノズルと対向する位置に配置されていることで飛散することなく回収部によって回収することができる。そして、回収部にて回収された処理水を吸引部によって吸引して排出することで、鋼材（切断対象物）周辺を汚すことなく切断を実施でき、周辺の清掃等の追加作業を軽減することが可能となる。

本発明の遠隔切断装置によれば、固定部と規制部とによってノズルを切断対象物に対して一方向のみにしか移動できないようにすることで、遠隔操作であっても確実にノズルの位置を固定させて切断対象物を切断することが可能となる。

本発明の実施形態による遠隔切断装置を説明する模式図である。 本発明の実施形態による遠隔切断装置の要部を説明する模試図である。 本発明の実施形態による遠隔切断装置による切断の様子を説明する模式図であり、同図（ａ）は切断開始前の様子を表す説明図、同図（ｂ）はノズルが規制部内で移動する様子を表す説明図、同図（ｃ）は規制部及び固定部が移動する様子を表す説明図、同図（ｄ）は規制部及び固定部を移動した後に移動する様子を表す説明図である。

以下、本発明に係る実施形態の遠隔切断装置１について図１から図３を参照して説明する。
本実施形態の遠隔切断装置１は、図１に示すように、有害物質が存在している環境下で、遠隔操作にて切断対象物である鋼材（切断対象物）１００まで移動し、鋼材（切断対象物）１００をアブレシブジェットＦによって切断する装置である。遠隔切断装置１は、鋼材（切断対象物）１００まで移動してアブレシブジェットＦによって鋼材（切断対象物）１００を切断する切断ユニット２と、鋼材（切断対象物）１００まで移動してアブレシブジェットＦで鋼材（切断対象物）１００を切断した際に排出される処理水を回収する回収ユニット３と、切断ユニット２及び回収ユニット３を鋼材（切断対象物）１００から離れた場所から操作する操作ユニット４とを備えている。
ここで、アブレシブジェットＦとは、圧力を付与した水に研磨剤等が含まれたアブレシブ材２３ｆが混入された流体であり、ノズル２４から噴射することで鋼材（切断対象物）１００を切断可能とされている。また、処理水とは、アブレシブジェットＦを用いて鋼材（切断対象物）１００を切断することによって生じる切断粉等が切断後のアブレシブジェットＦに混入した汚水である。

切断ユニット２は、遠隔操作によって移動可能な遠隔移動体２１と、遠隔移動体２１に接続されて先端が移動可能なアーム部２２と、アーム部２２の先端に設けられてアブレシブジェットＦを噴射して鋼材（切断対象物）１００を切断するノズル２４と、ノズル２４に接続されてアブレシブジェットＦを供給する供給部２３とを備えている。さらに、切断ユニット２は、アーム部２２の先端の移動とともに移動するノズル２４の移動方向を一方向のみに規制する規制部２５と、規制部２５を鋼材（切断対象物）１００に固定する固定部２６とを備えている。

遠隔移動体２１は、遠隔操作によって離れた場所から後述する操作ユニット４に指示を与えることによって移動させることが可能な車両である。遠隔移動体２１は、後述するアーム部２２や供給部２３を搭載している。
アーム部２２は、遠隔移動体２１に接続されるロボットアームであり、先端に保持部２２ａを有しており、遠隔移動体２１に対して保持部２２ａを自在に移動可能としている。
保持部２２ａは、円筒状をなしており内部にノズル２４を挿入して保持している。

ノズル２４は、鋼材（切断対象物）１００に対して研磨剤等が含まれた高圧の流体であるアブレシブジェットＦを線状に噴射してあてながら移動することで、鋼材（切断対象物）１００に線状の切断面Ｓを形成しながら切断する。ノズル２４は、円筒状をなしており、一端が供給部２３の耐圧ホース２３ｄにされており、他端が噴射孔となっており流体を噴射している。そして、ノズル２４は、アーム部２２の先端に設けられる保持部２２ａに保持されることで、アーム部２２の先端の保持部２２ａの移動とともに移動可能とされている。

供給部２３は、圧力を付与した水に研磨剤等が含まれたアブレシブ材２３ｆを混合してノズル２４へ供給している。供給部２３は、遠隔移動体２１に固定されており、遠隔移動体２１とともに移動可能とされている。供給部２３は、圧力が付与された水である高圧水２３ｅを供給する高圧ポンプ２３ａと、高圧ポンプ２３ａから供給される高圧水２３ｅの供給量を調整する流量調節器２３ｂとを備えている。そして、供給部２３は、高圧ポンプ２３ａから供給される高圧水２３ｅの一部が供給され研磨剤等のアブレシブ材２３ｆと高圧水２３ｅとを混合する圧力容器２３ｃと、圧力容器２３ｃでアブレシブ材２３ｆと高圧水２３ｅとが混合された流体と流量調節器２３ｂから供給される高圧水２３ｅを混合してアブレシブジェットＦとしてノズル２４まで供給する耐圧ホース２３ｄとを有している。

規制部２５は、アーム部２２の先端の保持部２２ａを固定しており、保持部２２ａとともにノズル２４の移動方向を一方向のみに規制している。規制部２５は、保持部２２ａを固定する支持部２５ａと、支持部２５ａに回転可能に固定されるピニオン部２５ｂと、ピニオン部２５ｂと噛み合って支持部２５ａを一方向に移動可能とするラック部２５ｃと、ピニオン部２５ｂを外側から覆うように形成されてアーム部２２が接続されている外装部２５ｄとを有している。そして、規制部２５は、予め定めた距離であるラック部２５ｃの延在方向の長さだけピニオン部２５ｂが噛み合って移動することで、支持部２５ａに固定された保持部２２ａを介してノズル２４を予め定めた距離だけ一方向に移動可能とさせている。

支持部２５ａは、円形状に貫通する孔部を中心に有し、孔部の延在方向と直交する断面形状がＨ形状をなしている。支持部２５ａの孔部には、保持部２２ａが挿通されて固定されており、保持部２２ａを介してノズル２４を孔部の延在方向に向けて固定している。
ピニオン部２５ｂは、Ｈ形状をなす支持部２５ａの四カ所の先端部に、支持部２５ａに保持部２２ａを介して固定されたノズル２４の延在方向（孔部の延在方向）と直交する方向に回転可能に突出して配置される歯車である。ピニオン部２５ｂは図示しない駆動部によって任意の回転方向に回転可能とされている。
ラック部２５ｃは、ノズル２４の延在方向と直交する方向に予め定めた距離だけ延びる歯が設けられた平板部材である。ラック部２５ｃは、ピニオン部２５ｂと噛み合うように離間した二カ所に対向して配置されている。ラック部２５ｃは、ピニオン部２５ｂと噛み合うことでラック・アンド・ピニオンのような構造をなしている。
外装部２５ｄは、支持部２５ａ、ピニオン部２５ｂ、及びラック部２５ｃを外側から覆うような箱形状をなしている。外装部２５ｄは、内部にラック部２５ｃが移動可能に固定されており、外装部２５ｄ内をラック部２５ｃの延在方向に沿って移動可能にピニオン部２５ｂ及び支持部２５ａを保持している。

固定部２６は、規制部２５の外装部２５ｄの四隅に接続されており、規制部２５を鋼材（切断対象物）１００に固定する。固定部２６は、断面矩形状をなしてノズル２４の延在方向に延びて一端が規制部２５の外装部２５ｄに接続されている固定支柱と、固定支柱に接続される直方状の電磁石２６ｂとを有している。固定部２６は、電磁石２６ｂに電気が供給されて通電状態となることで磁力が生じ鋼材（切断対象物）１００に固定される。そして、固定部２６は、電磁石２６ｂへの電気の供給を断つことで磁力が無くなり、鋼材（切断対象物）１００から離間し固定が解除される。

回収ユニット３は、遠隔操作によって遠隔移動体２１とは独立して移動可能な回収遠隔移動体３１と、回収遠隔移動体３１に固定された回収アーム部３２と、回収アーム部３２に保持されてノズル２４から噴射される水を含む処理水を回収する回収部３３と、回収部３３に接続されて回収された処理水を吸引する吸引部３４とを備えている。

回収遠隔移動体３１は、遠隔操作によって離れた場所から後述する操作ユニット４に指示を与えることによって移動させることが可能な車両であり、本実施形態では、遠隔移動体２１と同様の車両を用いている。回収遠隔移動体３１は、後述する回収アーム部３２や、吸引部３４を搭載している。
回収アーム部３２は、回収遠隔移動体３１に接続されるロボットアームであり、先端に回収部３３が接続されており、回収遠隔移動体３１に対して回収部３３を自在に移動可能としている。

回収部３３は、回収アーム部３２に接続されており、切断ユニット２が鋼材（切断対象物）１００を切断する際に、鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向するように配置されて、ノズル２４から噴射されて鋼材（切断対象物）１００を切断した後のアブレシブジェットを含む処理水を回収している。回収部３３は、処理水を受けて回収する拡径部３３ａと、拡径部３３ａを鋼材（切断対象部）に固定する回収固定部３３ｂとを有している。
拡径部３３ａは、回収アーム部３２に接続されている側から先端に向かって漸次拡径するようなテーパ筒状をなしている。拡径部３３ａは、回収アーム部３２が接続されている最も径が小さくなっている側が閉塞されており、中心に貫通孔が設けられている。そして、拡径部３３ａは、貫通孔を介して吸引部３４に接続されている。そして、拡径部３３ａは、テーパ筒状をなしていることで吸引部３４が接続されている貫通孔付近に処理水を集めている。
回収固定部３３ｂは、拡径部３３ａの最も径が大きくなっている側に配置されており、拡径部３３ａを鋼材（切断対象物）１００に固定する。回収固定部３３ｂは、固定部２６と同様に、電磁石で形成されており、電気が供給されて通電状態となることで磁力が生じ鋼材（切断対象物）１００に固定される。

吸引部３４は、回収部３３に接続されており、回収部３３によって回収された処理水等を吸引している。吸引部３４は、回収部３３の拡径部３３ａに接続される吸引ホース３４ａと、吸引ホース３４ａに接続されて処理水等を吸引するウェットバキュームクリーナー３４ｂと、ウェットバキュームクリーナー３４ｂに接続され吸引された処理水等を外部へ排出する排出ポンプ３４ｃとを有している。

吸引ホース３４ａは、拡径部３３ａの貫通孔に挿通して固定されており、回収部３３に溜まった処理水等をウェットバキュームクリーナー３４ｂに送り出している。
ウェットバキュームクリーナー３４ｂは、吸引ホース３４ａを介して回収部３３に溜まった処理水等を吸引している。
排出ポンプ３４ｃによって、ウェットバキュームクリーナー３４ｂが吸引した処理水を圧送することで外部へ排出している。

操作ユニット４は、遠隔移動体２１から離れた場所に配置されており、作業者が遠隔操作によって制御することで切断ユニット２及び回収ユニット３を操作可能としている。操作ユニット４は、操作部４１と、操作部４１からの信号に基づいて切断ユニット２を操作する切断ユニット制御部４２と、操作部４１からの信号に基づいて回収ユニット３を操作する回収ユニット制御部４３とを有している。

操作部４１は、切断ユニット２及び回収ユニット３に移動や動作を実施させるためのデータを手動で入力するインターフェイスであり、入力されたデータに基づいて切断ユニット制御部４２や回収ユニット制御部４３に信号を出力している。

切断ユニット制御部４２は、操作部４１からの信号に基づいて切断ユニット２の設置及び撤去や切断ユニット２の運転を制御している。切断ユニット制御部４２は、切断ユニット２の設置及び撤去時の鋼材（切断対象物）１００に対するノズル２４の位置を調整する初期位置調整部４２ａと、切断中の鋼材（切断対象物）１００に対するノズル２４の位置を調整する位置調整部４２ｂとを有している。

初期位置調整部４２ａは、操作部４１からの信号に基づいて、鋼材（切断対象物）１００に対するノズル２４の位置を調整して切断ユニット２を鋼材（切断対象物）１００に固定して設置及び鋼材（切断対象物）１００から撤去する。
具体的には、設置時には初期位置調整部４２ａは、操作部４１から入力された信号に基づいて、遠隔移動体２１を鋼材（切断対象物）１００付近まで移動させる。そして、遠隔移動体２１を鋼材（切断対象物）１００まで移動させた後に、初期位置調整部４２ａは、アーム部２２の位置を調整することで、ノズル２４を鋼材（切断対象物）１００に近づけ、固定部２６を鋼材（切断対象物）１００に接する位置に配置させる。固定部２６が鋼材（切断対象物）１００に接した状態で、初期位置調整部４２ａは、固定部２６へ電気を供給し、固定部２６の電磁石２６ｂに磁力を生じさせて鋼材（切断対象物）１００へ固定させて切断ユニット２を設置する。
また、撤去時には初期位置調整部４２ａは、鋼材（切断対象物）１００の切断が終了すると、固定部２６への電気の供給を停止し、固定部２６を鋼材（切断対象物）１００から外し、アーム部２２を鋼材（切断対象物）１００から離れさせてから遠隔移動体２１を移動させることで切断ユニット２を鋼材（切断対象物）１００付近から撤去する。

位置調整部４２ｂは、初期位置調整部４２ａによって切断ユニット２が設置された後に、操作部４１からの信号に基づいて、鋼材（切断対象物）１００に対するノズル２４の位置を調整しながら鋼材（切断対象物）１００の切断を切断ユニット２に実施させる。
具体的には、位置調整部４２ｂは、供給部２３の高圧ポンプ２３ａを起動させて流量調節器２３ｂに高圧水２３ｅの流量を調整させることで、ノズル２４からアブレシブジェットＦを噴射させる。そして、ノズル２４からアブレシブジェットＦを噴射させると、位置調整部４２ｂは、規制部２５に信号を入力し、図示しない駆動部によってピニオン部２５ｂを回転させる。ノズル２４を保持した保持部２２ａが固定された支持部２５ａは、ピニオン部２５ｂがラック部２５ｃと噛み合って回転することで、ラック部２５ｃの延在方向に沿ってノズル２４の移動方向が一方向のみに規制された状態で移動する。そして、位置調整部４２ｂは、支持部２５ａがラック部２５ｃの延在方向の一端から他端まで移動すると、供給部２３にアブレシブジェットＦの供給を停止させるとともに、固定部２６への電気の供給を断つよう信号を出力する。即ち、ノズル２４からのアブレシブジェットＦの噴射が停止されつつ、固定部２６の電磁石２６ｂによる鋼材（切断対象物）１００への固定が解除される。固定部２６による固定が解除された状態で、位置調整部４２ｂは、アーム部２２に先端部分である保持部２２ａを動かさずにノズル２４の位置を固定したまま、規制部２５に対してピニオン部２５ｂを逆回転させるようよう信号を出力する。ノズル２４を保持した保持部２２ａが固定されている支持部２５ａが移動することなくピニオン部２５ｂが逆回転することで、規制部２５のラック部２５ｃ及び外装部２５ｄが固定部２６とともにラック部２５ｃの延在方向の一端に戻るように移動する。そして、位置調整部４２ｂは、固定部２６へ電気を供給するよう信号を出力し、固定部２６を鋼材（切断対象物）１００に固定させる。その後、位置調整部４２ｂは、再び供給部２３を駆動させる信号を出力してノズル２４からアブレシブジェットＦを噴射させて切断を開始し、規制部２５にも信号を出力することで図示しない駆動部によってピニオン部２５ｂを回転させる。ピニオン部２５ｂが回転することでノズル２４とともに支持部２５ａは、ラック部２５ｃの延在方向に沿って移動するため、ノズル２４も一方向に向かってさらに移動する。即ち、上記のような動きを繰り返すことで、位置調整部４２ｂは、アーム部２２にノズル２４の位置を維持させて、規制部２５と固定部２６とをノズル２４に対して尺取虫式に相対移動させている。

回収ユニット制御部４３は、操作部４１からの信号に基づいて回収ユニット３の設置及び撤去や回収ユニット３の駆動を制御している。回収ユニット制御部４３は、回収遠隔移動体３１を移動させる回収移動体調整部４３ａと、回収アーム部３２の動きを調整する回収位置調整部４３ｂと、回収部３３の回収固定部３３ｂへの電気の供給の切り替えを実施する固定切替部４３ｃと、吸引部３４の制御を行う吸引調整部４３ｄとを有している。

回収移動体調整部４３ａは、操作部４１からの信号に基づいて、鋼材（切断対象物）１００を介して遠隔移動体２１と対向する位置付近まで回収遠隔移動体３１を移動させるように、回収遠隔移動体３１に信号を出力する。
回収位置調整部４３ｂは、操作部４１からの信号に基づいて回収移動体調整部４３ａによって回収遠隔移動体３１が移動した後に、回収部３３が鋼材（切断対象物）１００に近づき、鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向する位置で回収固定部３３ｂが鋼材（切断対象物）１００に接するように回収アーム部３２の位置を調整する。

固定切替部４３ｃは、操作部４１からの信号に基づいて回収位置調整部４３ｂによって回収固定部３３ｂが鋼材（切断対象物）１００に接した状態で、回収固定部３３ｂの電磁石への電気の供給を調整し、回収固定部３３ｂを鋼材（切断対象物）１００への固定及び解除を制御している。
吸引調整部４３ｄは、操作部４１からの信号に基づいてウェットバキュームクリーナー３４ｂによって吸い出す量や排出ポンプ３４ｃによる排出する量を調整することで回収遠隔移動体３１に固定された吸引部３４の吸引力を調整している。

次に、上記構成の遠隔切断装置１の作用について説明する。
上記のような本実施形態の遠隔切断装置１では、切断ユニット２と回収ユニット３とを鋼材（切断対象物）１００に設置する。
切断ユニット２の設置は、操作ユニット４の操作部４１に鋼材（切断対象物）１００の位置データを入力して初期位置調整部４２ａから信号が出力されることで、遠隔移動体２１を鋼材（切断対象物）１００まで移動させる。遠隔移動体２１が指定された鋼材（切断対象物）１００の近くまで移動すると、初期位置調整部４２ａから信号によって、アーム部２２が動かされて保持部２２ａの位置を調整する。そして、アーム部２２によってノズル２４の噴射孔が鋼材（切断対象物）１００の切断する部分と対向し、固定部２６が鋼材（切断対象物）１００に接する位置まで保持部２２ａを案内される。固定部２６が鋼材（切断対象物）１００と接した状態で、初期位置調整部４２ａからの信号によって、固定部２６の電磁石２６ｂに電気が供給される。電磁石２６ｂに電気が供給されると、固定部２６の電磁石２６ｂには磁力が生じ鋼材（切断対象物）１００に張り付くことで、切断ユニット２が鋼材（切断対象物）１００に固定される。

回収ユニット３の設置は、切断ユニット２の設置とともに、操作ユニット４の操作部４１に回収移動体調整部４３ａを移動させたい位置のデータを入力して回収移動体調整部４３ａに信号が入力されることによって、鋼材（切断対象物）１００を介して遠隔移動体２１と対向する位置まで回収遠隔移動体３１を移動させる。回収遠隔移動体３１が指定された位置である鋼材（切断対象物）１００の近くまで移動すると、回収位置調整部４３ｂから入力される信号に基づいて、回収アーム部３２を動かして鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向する位置に回収部３３が配置されるよう案内する。そして、回収アーム部３２によって、回収部３３の拡径部３３ａの最も径の大きい側が鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向し、回収固定部３３ｂが鋼材（切断対象物）１００に接するように回収部３３の位置を調整する。回収固定部３３ｂが鋼材（切断対象物）１００と接した状態で、固定切替部４３ｃから信号が入力されることによって、回収固定部３３ｂの電磁石へ電気を供給する。固定部２６に電気が供給されると、回収固定部３３ｂの電磁石２６ｂに電磁力が生じ鋼材（切断対象物）１００に張り付くことで、回収ユニット３が鋼材（切断対象物）１００に固定される。

切断ユニット２及び回収ユニット３が鋼材（切断対象物）１００に固定されて設置されると、操作部４１から切断ユニット制御部４２の位置調整部４２ｂと回収ユニット制御部４３の吸引調整部４３ｄに信号を入力する。
位置調整部４２ｂから信号が入力されると、供給部２３では、高圧ポンプ２３ａが起動し圧縮した高圧水２３ｅの供給を開始する。高圧ポンプ２３ａから供給される高圧水２３ｅの一部は圧力容器２３ｃに供給される。圧力容器２３ｃに供給された高圧水２３ｅは、圧力容器２３ｃ内に配置されているアブレシブ材２３ｆと混合され混合液として圧力容器２３ｃ化から供給される。そして、高圧ポンプ２３ａから供給される高圧水２３ｅの圧力容器２３ｃに供給されない残分は、流量調節器２３ｂを介して流量を調整されて圧力容器２３ｃから供給される混合液と合流する。流量調節器２３ｂによって高圧ポンプ２３ａから供給される高圧水２３ｅの流量が増加すると、混合液と高圧水２３ｅは勢いよく耐圧ホース２３ｄ内を流通しノズル２４からアブレシブジェットＦとして噴射され、鋼材（切断対象物）１００の切断が開始される。

図３に示すように、鋼材（切断対象物）１００の切断が開始されると、位置調整部４２ｂからの信号に基づいて、図示しない駆動部によって規制部２５のピニオン部２５ｂが回転する。ピニオン部２５ｂが回転すると、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ノズル２４を保持した保持部２２ａが固定された支持部２５ａはラック部２５ｃの延在方向に沿って移動するため、ノズル２４の移動方向がラック部２５ｃの延在方向である一方向のみに規制される。そのため、ノズル２４は、アブレシブジェットＦを噴射して直線状の切断面Ｓを形成しながら鋼材（切断対象物）１００を切断する。

そして、図３（ｂ）に示すように、支持部２５ａがラック部２５ｃの延在方向の一端から他端まで予め定めた距離であるラック部２５ｃの長さ分だけを移動すると、ノズル２４からのアブレシブジェットＦの噴射が停止し切断が一旦停止される。そして。固定部２６への電気の供給が断たれることで、固定部２６の電磁石２６ｂによる鋼材（切断対象物）１００への固定が解除される。固定部２６による固定が解除された状態で、アーム部２２を保持部２２ａが動かないように位置を調整することでノズル２４の位置を固定し、規制部２５のピニオン部２５ｂを逆回転させる。ノズル２４の位置が固定されていることで、保持部２２ａを介してノズル２４を固定している支持部２５ａは移動できず、ピニオン部２５ｂが逆回転し続ける。そのため、図３（ｃ）に示すように、規制部２５のラック部２５ｃ及び外装部２５ｄが、固定部２６とともにラック部２５ｃの延在方向の一端に戻るように移動する。そして、この状態で固定部２６の電磁石２６ｂに再び電気を供給することによって、固定部２６を鋼材（切断対象物）１００に固定させる。その後、再び供給部２３を駆動させアブレシブジェットＦを噴射させて切断を開始し、アーム部２２によってノズル２４の位置を移動させながら図示しない駆動部によってピニオン部２５ｂが回転させる。ピニオン部２５ｂが回転することでノズル２４を保持した保持部２２ａが固定された支持部２５ａは、図３（ｄ）に示すように、ラック部２５ｃの延在方向に沿って再び移動するため、直線状の切断面Ｓが伸びるように形成されながらノズル２４によって鋼材（切断対象物）１００が切断される。このようにノズル２４が尺取虫式に移動を繰り返しながら鋼材（切断対象物）１００を切断することで、鋼材（切断対象物）１００を全域にわたって切断している。これにより、例えば、鋼材（切断対象物）１００が円柱状をなしている場合では、全周にわたって直線状をなす切断面Ｓを形成して鋼材（切断対象物）１００を切断できる。

一方、切断ユニット２によって鋼材（切断対象物）１００の切断を開始すると共に、回収ユニット３は、操作部４１に吸引部３４を駆動させる信号を入力することで、吸引調整部４３ｄから吸引部３４に信号が入力される。信号が入力されると、吸引部３４では、排出ポンプ３４ｃ及びウェットバキュームクリーナー３４ｂが起動し処理水の吸引を開始する。切断ユニット２のノズル２４から噴射されるアブレシブジェットＦによって鋼材（切断対象物）１００が切断されると、鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向する側に向かって、切断に使用したアブレシブジェットＦや切断によって鋼材（切断対象物）１００から生じる切断粉が混在する処理水が排出される。ここで、回収部３３は、鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向する位置に配置されていることで、切断面Ｓを回収部３３が覆うように配置することとなる。そのため、排出された処理水は、回収部３３によって飛散せず回収される。回収部３３に回収された処理水は、回収部３３の拡径部３３ａに取り付けられた吸引部３４である吸引ホース３４ａを介してウェットバキュームクリーナー３４ｂに吸引される。ウェットバキュームクリーナー３４ｂに吸引された処理水は、排出ポンプ３４ｃによって外部に圧送されて排出される。

上記のような本実施形態の遠隔切断装置１では、遠隔操作によってノズル２４を保持するアーム部２２が接続された遠隔移動体２１を鋼材（切断対象物）１００の近くまで移動させることができ、アーム部２２によってノズル２４を鋼材（切断対象物）１００の切断したい部分まで案内することができる。そして、ノズル２４を保持する保持部２２ａを規制部２５に固定し、規制部２５を固定部２６によって鋼材（切断対象物）１００に固定することで、ノズル２４を鋼材（切断対象物）１００に対して一定の距離を保ったまま一方向に移動させて鋼材（切断対象物）１００を切断することができる。したがって、ノズル２４から噴射されるアブレシブジェットは、鋼材（切断対象物）１００に対してずれることなく一方向に向かって噴射されるため、切断面Ｓがぶれることなく安定して鋼材（切断対象物）１００を切断することができる。これにより、遠隔操作であっても切断対象物に確実にノズル２４の位置を固定させて切断することが可能となる。

また、予め定めた距離であるラック部２５ｃの長さだけノズル２４を移動させた後で、位置調整部４２ｂが鋼材（切断対象物）１００に対するノズル２４の位置を維持したまま、固定部２６の電磁石２６ｂにより固定を解除して規制部２５のピニオン部２５ｂを回転させることで、保持部２２ａを介してノズル２４が固定された支持部２５ａは移動せずに、支持部２５ａの周りの規制部２５であるラック部２５ｃ及び外装部２５ｄと固定部２６とをラック部２５ｃの延在方向に沿って移動させることができる。つまり、ノズル２４の位置を移動させずに、鋼材（切断対象部）上を規制部２５のラック部２５ｃ及び外装部２５ｄと固定部２６とをノズル２４を固定した支持部２５ａに対して移動させることができる。そのため、規制部２５のラック部２５ｃの長さによってノズル２４を固定して支持部２５ａの移動する距離が予め定められていても、ノズル２４の位置をずらすことなく鋼材（切断対象物）１００を広範囲にわたって移動させることができ、切断面Ｓがぶれることなく安定して鋼材（切断対象物）１００を切断することができる。これにより、切断ユニット２の規制部２５と固定部２６とを遠隔移動体２１が鋼材（切断対象物）１００まで近づくうえで邪魔にならないよう、コンパクトな形状としても鋼材（切断対象物）１００を安定して切断することが可能となる。

さらに、ノズル２４から噴射されるアブレシブジェットＦを用いて鋼材（切断対象物）１００を切断することで生じる処理水を、回収部３３が鋼材（切断対象物）１００を介してノズル２４と対向する位置に配置されていることで飛散することなく回収部３３によって内部に回収することができる。そして、回収部３３にて回収された処理水を吸引部３４によって吸引して排出することで、鋼材（切断対象物）１００周辺を汚すことなく切断を実施でき、周辺の清掃等の追加作業を軽減することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、クレームの範囲によってのみ限定される。

なお、本実施形態では、規制部２５にピニオン部２５ｂとラック部２５ｃとを用いることでノズル２４の移動方向を一方向のみに規制しているが、この構造に限定されるものではなく、例えば、規制部２５にアーム部２２とは異なる第二のアーム部が接続されていてもノズル２４とは独立して移動可能としても良い。
また、切断ユニット２と回収ユニット３は、遠隔移動体２１と回収遠隔移動体３１との異なる車両によって移動可能とされていることに限定されるものではなく、一つの車両に一体として設けてられていても良い。これにより、切断ユニット２と回収ユニット３の位置の調整がより容易となる。
さらに、切断ユニット２や回収ユニット３にカメラ等を用いても良い。カメラを用いることで、切断装置から離れた場所にいながら、鋼材（切断対象物）１００付近の様子を確認することができ、より確実に切断ユニット２と回収ユニット３の位置を鋼材（切断対象物）１００に対して調整できる。
また、切断対象物は鋼材に限定されるものではなくコンクリート等の他の材質で構成されていても良い。この場合、固定部２６には電磁石２６ｂではなく、強力な吸盤を用いることで切断対象物に固定することができる。

１００…鋼材（切断対象物） １…遠隔切断装置 ２…切断ユニット ２１…遠隔移動体 ２２…アーム部 ２２ａ…保持部 ２３…供給部 ２３ａ…高圧ポンプ ２３ｂ…流量調節器 ２３ｃ…圧力容器 ２３ｄ…耐圧ホース ２３ｅ…高圧水 ２３ｆ…アブレシブ材 Ｆ…アブレシブジェット ２４…ノズル ２５…規制部 ２５ａ…支持部 ２５ｂ…ピニオン部 ２５ｃ…ラック部 ２５ｄ…外装部 ２６…固定部 ２６ａ…支持支柱 ２６ｂ…電磁石 ３…回収ユニット ３１…回収遠隔移動体 ３２…回収アーム部 ３３…回収部 ３３ａ…拡径部 ３３ｂ…回収固定部 ３４…吸引部 ３４ａ…吸引ホース ３４ｂ…ウェットバキュームクリーナー ３４ｃ…排出ポンプ ４…操作ユニット ４１…操作部 ４２…切断ユニット制御部 ４２ａ…初期位置調整部 ４２ｂ…位置調整部 ４３…回収ユニット制御部 ４３ａ…回収移動体調整部 ４３ｂ…回収位置調整部 ４３ｃ…固定切替部 ４３ｄ…吸引調整部 Ｓ…切断面

Claims (3)

1. 遠隔操作によって移動可能な遠隔移動体と、
   該遠隔移動体に接続されて先端が移動可能なアーム部と、
   該アーム部の先端に設けられて切断対象物に対して流体を噴射して切断するノズルと、
   該アーム部の先端の移動とともに移動する前記ノズルの移動方向を一方向のみに規制する規制部と、
   該規制部を前記切断対象物に固定する固定部と、
   前記切断対象物に対する前記ノズルの位置を調整する位置調整部とを備えることを特徴とする遠隔切断装置。
2. 前記規制部は、予め定めた距離だけ前記ノズルを前記一方向に移動可能とし、
   前記位置調整部は、前記切断対象物に対する前記ノズルの位置を維持して前記規制部と前記固定部とを前記ノズルに対して移動させることを特徴とする請求項１に記載の遠隔切断装置。
3. 前記切断対象物を介して前記ノズルと対向するように配置されて前記ノズルから噴射される前記流体を回収する回収部と、
   該回収部に接続されて、回収された前記流体を吸引する吸引部とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠隔切断装置。

Images